JPH04502779A - Organically modified silicic acid heteropolycondensate - Google Patents

Organically modified silicic acid heteropolycondensate

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JPH04502779A JP2502456A JP50245690A JPH04502779A JP H04502779 A JPH04502779 A JP H04502779A JP 2502456 A JP2502456 A JP 2502456A JP 50245690 A JP50245690 A JP 50245690A JP H04502779 A JPH04502779 A JP H04502779A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 有機変性ケイ酸ヘテロ重縮金物 (技術分野) この発明は有機基を含む改良されたケイ酸ヘテロ重縮合物に関する。この発明は また、それらの製造方法およびかかる縮合物の用途に関する。[Detailed description of the invention] Organo-modified silicate heteropolymer metal (Technical field) This invention relates to improved silicic acid heteropolycondensates containing organic groups. This invention It also relates to methods for their production and uses of such condensates.

(背景技術) ケイ酸ヘテロ重縮合物は、相当の期間当該技術分野で知られてきた。一般に、こ れらの生成物は加水分解および縮合をはじめとする低温または穏和な温度処理に よって製造されて法を行う際に原料としてトリエトキシシランを用いる方法を下 記に具体的に示す。(Background technology) Silicic acid heteropolycondensates have been known in the art for a considerable period of time. Generally, this These products can be subjected to low or mild temperature treatments including hydrolysis and condensation. Therefore, the method using triethoxysilane as a raw material when performing the manufacturing method is The details are shown below.

下記反応式中、Rはアルキル基またはアリール基のような非加水分解性有機基で ある。In the reaction formula below, R is a non-hydrolyzable organic group such as an alkyl group or an aryl group. be.

(1) nR51(OCzHs) 3 nR51(OFI) s +3nCzH sOHnHzO 式(1)はトリエトキシシランの完全加水分解を例示する。(1) nR51 (OCzHs) 3 nR51 (OFI) s +3nCzH sOHnHzO Equation (1) exemplifies the complete hydrolysis of triethoxysilane.

示されるように、完全に加水分解されるトリアルコキシシラン各モル当量が3モ ル当量の水を消費する。この加水分解生成物は比較的に不安定であり、式(2) で示される縮合行程を迅速に受ける傾向がある。縮合が、すべての3つのアルコ キシ基が加水分解される前に生じ始めることは当該技術分野で既知である。As shown, each mole equivalent of completely hydrolyzed trialkoxysilane is consumes the equivalent of 1 lb of water. This hydrolysis product is relatively unstable and has the formula (2) They tend to undergo the condensation process quickly. The condensation is all three alcohols It is known in the art that xy groups begin to occur before hydrolysis.

式(2)は単純化されすぎている。それぞれ段階(1)で形成される2つのシラ ノール基間での縮合を示す。完全でない結合手で示すように、他の基の間でもさ らに縮合が生じうる。このような連続した縮合がゾル−ゲルとして知られる生成 物をもたらすことは当該技術分野で知られている。この発明の目的上、「ゾル− ゲル」の語は、1もしくは2つの非加水分解性基(例えば、上記式中のR)を含 みそして残余のシリコン価が加水分解性基によって満されている1種以上のシラ ン類の加水分解および縮合によって形成される有機変性ケイ酸ヘテロ重縮合物の ガラス状固体混合物を称する。一般的に、これらの重縮合生成物は、相互に連結 されたシリコン含有鎖(ここではシリコン原子は酸素と結合している)の網状構 造を含んでなる。これらの生成物はポリマーであるが、それらが固体状態である ため分子量測定を行うことができない。Equation (2) is oversimplified. Two silas each formed in step (1) Shows condensation between nol groups. Even between other groups, as shown by incomplete bonds, Further condensation may occur. This series of condensations forms what is known as a sol-gel. It is known in the art to bring about objects. For the purpose of this invention, “sol- The term "gel" includes one or two non-hydrolyzable groups (e.g. R in the above formula). and one or more silas whose residual silicon value is filled by hydrolyzable groups. organically modified silicic acid heteropolycondensates formed by hydrolysis and condensation of Refers to a glassy solid mixture. Generally, these polycondensation products are interconnected network structure of silicon-containing chains (where silicon atoms are bonded to oxygen) It includes structure. These products are polymers, but they are in the solid state Therefore, molecular weight measurement cannot be performed.

式(2)で示されるように、2つのシラノール基の各縮合が水1分子の解離をも たらす。これは下記でより詳細に検討されるであろう。As shown in formula (2), each condensation of two silanol groups also dissociates one molecule of water. Tarasu. This will be discussed in more detail below.

線状重縮合物は、1分子当たり2個の加水分解性基を有するシランのみからなる 反応体より生成される。他方、3もしくは4個の加水分解性基を有する1種以上 のシラン類を含む出発原料は架橋重縮合物を与える。Linear polycondensates consist only of silanes with two hydrolyzable groups per molecule. Produced from reactants. On the other hand, one or more types having 3 or 4 hydrolyzable groups Starting materials containing silanes give crosslinked polycondensates.

三次元ポリマー網状構造中に存在する基は立体障害のために簡単には反応しない ため、架橋は完全な加水分解および/または縮合が起こることを困難にする可能 性がある。従って、従来の方法で用いられる条件下では架橋ケイ酸縮合物が残存 の加水分解性基(例えば、アルコキシ基)または残存のシラノール基を含む可能 性がある。当該技術分野では、ケイ酸ヘテロ重縮金物(有機変性されていない、 すなわち有機基を含まないもの)はそれらの超臨界温度を越える液体を用いるこ とによって乾燥できることが既知であり(Tewariら、Ma ter ta ls Letters、 Vol、L No−9+ 1o、 363〜367ペ ージ(7月、1985年)〕、そしてLaudiseら、Journa上of  Non−Cr 5tallineSolids 79.155〜164ページ( 1986)はエタノールを含む系を用いるアルコキシドシリカゲルの超臨界乾燥 に関係する。モノリシック非存m変性シリカゲルはまた、超臨界溶媒排出法を用 いて行われてきた(Prassasら、Journal of Materia lsScience 19.1656〜1665ページ(1986) )。Groups present in the three-dimensional polymer network do not react easily due to steric hindrance Therefore, cross-linking can make it difficult for complete hydrolysis and/or condensation to occur. There is sex. Therefore, under the conditions used in conventional methods, crosslinked silicic acid condensates remain. may contain hydrolyzable groups (e.g. alkoxy groups) or residual silanol groups. There is sex. In this technical field, silicic acid heteropolymerized metals (non-organically modified, (i.e., those containing no organic groups), liquids exceeding their supercritical temperature may be used. It is known that drying can be done by (Tewari et al. ls Letters, Vol, L No-9+1o, 363-367 pages (July, 1985)] and Laudise et al., Journa of Non-Cr 5 talline Solids 79. Pages 155-164 ( (1986) demonstrated supercritical drying of alkoxide silica gel using an ethanol-containing system. related to. Monolithic non-mature modified silica gel can also be produced using supercritical solvent evacuation method. (Prassas et al., Journal of Materia lsScience 19. pages 1656-1665 (1986)).

(発明の開示) 従来のケイ酸ヘテロ重縮合物に伴う課題は、それらが上記で議論したタイプの残 存シラノール基および残存加水分解性基を含むことにある。このような基は従来 の物質に有害な影響を及ぼす可能性がある。われわれは、この課題が超臨界状態 の流体でのヘテロ重縮金物の処理を介して、かかる基を除去することにより解決 できることを見い出した。われわれはまた、驚くべきことに、超臨界流体の使用 はケイ素−炭素結合を介してこのような縮合物中のケイ素原子に結合する有機基 が除去されないことも見い出した。われわれはまた、われわれの改質方法により 生成される有機変性ケイ酸へテロ重縮合物は向上した酸素透過性を有することも 見い出した。この特性は上記重縮合物を酸素透過性の系に用いるフィルム形成に 利用可能にする。われわれはまた、モノリシックガラス状多孔質固体が有機変性 ケイ酸ゾルを型中で臨界温度と圧力を超える流体と接触させる行程を含んでなる 方法によって生成できることも見い出した。(Disclosure of invention) The challenge with conventional silicic acid heteropolycondensates is that they are It contains residual silanol groups and residual hydrolyzable groups. Such groups are traditionally may have a harmful effect on other substances. We believe that this issue is in a supercritical state. The solution is to remove such groups through treatment of heteropolymerized metals with a fluid of I found out what I can do. We also discovered, surprisingly, the use of supercritical fluids is an organic group bonded to the silicon atom in such a condensate through a silicon-carbon bond. It was also found that . With our modification method we also The organically modified silicic acid heteropolycondensate produced also has improved oxygen permeability. I found it. This property is useful for film formation using the above polycondensates in oxygen permeable systems. Make available. We also demonstrated that monolithic glassy porous solids can be organically modified. comprising the step of contacting the silicic acid sol in a mold with a fluid exceeding a critical temperature and pressure. We also discovered that it can be produced by a method.

従って、この発明は数種の態様を有する。第一に、この発明は、残存シラノール 基および/または加水分解性基の除去による有機変性ケイ酸ヘテロ重縮金物の改 質方法であって、改質すべき上記重縮金物を、その縮合物からシラノール基また は加水分解性基を除去するのに十分な時間、一定の流体の臨界温度と圧力を超え る流体と接触することを含んでなる方法に関する。−の態様では、除去される加 水分解性基がアルコキシド基であり、そして超臨界流体が上記アルコキシド基に 対応するアルコールである。Accordingly, this invention has several aspects. Firstly, this invention solves the problem of residual silanol Modification of organically modified silicate heteropolymer metals by removal of groups and/or hydrolyzable groups A method for converting the polycondensed metal to be modified into a silanol group or exceeds the critical temperature and pressure of a given fluid for a sufficient time to remove the hydrolyzable groups. 2. A method comprising: contacting a fluid containing a liquid; - In the embodiment, the added The water-decomposable group is an alkoxide group, and the supercritical fluid is attached to the alkoxide group. It is the corresponding alcohol.

この改質方法の生成物は、シラノール基および加水分解性基が存在しないかまた は実質的に存在しない。この発明の目的上、「実質的に存在しない」とは、ケイ 素に結合した基のわずか5%が加水分解性基またはシラノール基であることを意 味する。The products of this modification method are free or free of silanol and hydrolyzable groups. is virtually non-existent. For purposes of this invention, "substantially absent" means This means that only 5% of the groups attached to the element are hydrolyzable groups or silanol groups. Taste.

第二の態様では、この発明は製造方法を含んでなる。この発明の製造方法は、上 記反応式(1)および(2)によって例示されるタイプの加水分解/縮合反応、 それに続くその重縮合中間体から残存加水分解性基およびシラノール基を除去す る改質方法を含んでなる。この1!様の改質方法は、上述のタイプである。In a second aspect, the invention comprises a method of manufacturing. The manufacturing method of this invention is as follows. Hydrolysis/condensation reactions of the type exemplified by reaction formulas (1) and (2), Subsequent removal of residual hydrolyzable groups and silanol groups from the polycondensation intermediate The modification method comprises: This one! Similar modification methods are of the type described above.

この発明の製造および改質の態様は、この発明の第三の態様を構成する2種の有 機変性ケイ酸へテロ重縮合生成物の製造に向けられ、第一の生成物のタイプは粉 末である。これらの粉末では、反復ケイ素含有単位の少なくとも約90%がケイ 素原子に結合した有機基(R)少なくとも1個を有する。The production and modification aspects of this invention include two types of materials constituting the third aspect of this invention. Directed to the production of mechanically modified silicic acid heteropolycondensation products, the first product type is powder It's the end. In these powders, at least about 90% of the repeating silicon-containing units are silicon. It has at least one organic group (R) bonded to an elementary atom.

この第三の態様における第二の生成物のタイプは多孔質、ガラス状のモノリシッ クな固体である。この発明の目的上、「モノリシック」とは単一片に鋳造または 別の状態で形成されていることを意味する。この発明のモノリシック体は、棒状 または他の形状、例えばレンズ状の形をとることができる。The second product type in this third embodiment is a porous, glassy monolithic It is a solid solid. For purposes of this invention, "monolithic" means cast or It means that it is formed in a different state. The monolithic body of this invention is rod-shaped. or may take other shapes, such as lenticular shapes.

この発明のモノリシック体はガラス状(すなわち、非結晶)不透明固体または透 明固体である。典型的な棒状体は直径0゜5〜25mmで長さ10〜125膿を 有する。この寸法の範囲外の生成物を製造することもできる。The monolithic bodies of this invention can be glassy (i.e., amorphous) opaque solids or transparent. It is a bright solid. A typical rod has a diameter of 0°5 to 25 mm and a length of 10 to 125 pus. have It is also possible to produce products outside this size range.

これらのモノリシック体には、2種の主要な形の反復単位、すなわち、式Si= およびR31E(式中、Rはケイ素原子に炭素を介して結合した非加水分解性の 有機基である)を有する反復単位が存在する。これらのモノリシック体では、反 復単位の約5〜35モル%が式R31Eを有する。従って、この発明のモノリシ ック体は、式3i=で示される反復単位でほとんどが構成されている。それらは 式R51=(式中、Rは上述と同じ意味を有する)で示される反復単位を約5% まで有するかも知れない。この発明のモノリシック体は吸着剤(例えば、クロマ トグラフの分離用基材)として使用することができる。These monolithic bodies have two main types of repeating units, namely the formula Si= and R31E (wherein R is a non-hydrolyzable compound bonded to the silicon atom via carbon) is an organic group). In these monolithic bodies, the anti- About 5-35 mole percent of the repeat units have formula R31E. Therefore, the monolithic structure of this invention The block body is mostly composed of repeating units represented by the formula 3i=. They are Approximately 5% of repeating units of the formula R51= (wherein R has the same meaning as above) It may even last. The monolithic bodies of this invention are It can be used as a substrate for separation of tographs.

この発明の方法は架橋ヘテロ重縮金物の加水分解性基および/またはシラノール 基の除去に向けられるが、この方法は線状重縮合物からかかる基を除去するのに も使用できる。The method of this invention involves the use of hydrolyzable groups and/or silanol groups of cross-linked heteropolymerized metals. This method is useful for removing such groups from linear polycondensates. can also be used.

図面の簡単な説明 図面中の線描は、この発明の非モノリシック生成物の酸素透過性を本明細書で提 供する方法によって改質していない同一物質と対比してプロットしたグラフであ る。酸素透過率値は「y軸」であり、一方、酸素濃度値は「xj軸に沿ってプロ ットされている。示されるように、(i)フェニル基を含み、(ii)この発明 の方法によって生成した有機変性ケイ酸へテロ重縮合物は、この発明の改質方法 にかけていない同一物質の酸素透過性に比べた場合にはるかに大きい酸素透過性 を有する。Brief description of the drawing The line drawings in the drawings indicate the oxygen permeability of the non-monolithic products of this invention as proposed herein. This is a graph plotted against the same material that has not been modified by the method provided. Ru. The oxygen permeability values are on the ``y-axis,'' while the oxygen concentration values are plotted along the ``xj-axis.'' has been cut. As shown, (i) contains a phenyl group, (ii) this invention The organically modified silicic acid heteropolycondensate produced by the method of Much higher oxygen permeability than that of the same material without has.

しかしながら、この発明の生成物による応答の直線性は比(発明を実施するため の最良の形態) −の態様では、この発明は縮合物中の多数の加水分解性基および/またはシラノ ール基を減少させることによる有機変性ケイ酸ヘテロ重縮合物の改質方法を含ん でなる。この方法は、かかる基の除去に十分な時間、高圧力下にある流体と接触 させて高温で上記縮合物を加熱する工程を含んでなる。この工程は、上記流体の 臨界温度および臨界圧力以上で行われる。生成物は、液体および加水分解性基の 除去中に形成された揮発生成物を分離することによって回収することができる。However, the linearity of the response by the products of this invention is limited by the ratio (for practicing the invention). best form) - embodiments, the present invention provides for multiple hydrolyzable groups and/or silanos Including a method for modifying an organically modified silicic acid heteropolycondensate by reducing the number of silicic acid groups. It becomes. This method involves contact with a fluid under high pressure for a sufficient period of time to remove such groups. and heating the condensate at a high temperature. This process involves the use of the above fluid. It is carried out above the critical temperature and pressure. The product is a liquid and a hydrolyzable group. Volatile products formed during removal can be recovered by separation.

上述したように、この発明の記載の目的上、この態様の方法はこの発明の「改質 方法」と称されている。この改質方法は多種多様な有機変性ケイ酸へテロ重縮合 物に対して実施することができる。この発明の改質方法の応用可能性は、改質す べき上記縮合物であって、除去できる加水分解性基および/またはシラノール基 を含む処理すべき縮合物を提供するだめの製造に用いられる方法と無関係である 。As noted above, for purposes of describing this invention, the method of this embodiment is referred to as the "modified" method of this invention. It is called ``Method''. This modification method involves the heteropolycondensation of a wide variety of organically modified silicic acids. It can be carried out on objects. The applicability of the modification method of this invention is that A hydrolyzable group and/or a silanol group that can be removed from the above condensate is independent of the method used to produce the condensate that provides the condensate to be treated containing .

また、上述したようにこの発明の第二の態様は、本明細書で「製造方法」または [この発明の製造方法」として記載されている。製造方法は、 (a)オルガノシランの加水分解および縮合を含んでな、る反応による有機変性 ケイ酸縮合物の形成、次いで(b)超臨界液体での残存加水分解性基および/ま たはシラノール基の除去、 を含んでなる。工程(b)がこの発明の改質方法を構成する。In addition, as described above, the second aspect of the present invention is referred to herein as a "manufacturing method" or [Manufacturing method of the present invention]. The manufacturing method is (a) Organic modification by reactions comprising hydrolysis and condensation of organosilanes Formation of silicic acid condensate, then (b) residual hydrolyzable groups and/or or removal of silanol groups, Contains. Step (b) constitutes the reforming method of the present invention.

この発明の製造の態様内の好ましい方法は、(i)式R31Eで示され、この式 中の自由価は酸素を介して相互に連結された反復ケイ素単位を有し、そして(i i )加水分解性基およびシラノール基を実質的に含まないことに特徴を有する 、有機変性ケイ酸ヘテロ重縮金物の製造方法からなり、 (A)低温から緩和な温度でシラン用の低沸点溶媒の存在下において、式RX  S 1(OR’ ) a−x (式中、Rは炭素原子約20個までのアルキル基 またはアリール基であり、R′は炭素原子約4個までのアルキル基であり、そし てXは1または2に等しい)で示されるシランと水を反応させることによって中 間体ケイ酸縮合物を形成する工程;(B)上記中間体締金物から実質的にすべて の残存R’0−基およびシラノール基を除去し、そして上記R’O−基からアル カノールを生成するのに十分な時間、上記溶媒の臨界温度および圧力を超える圧 力および温度にて上記で生成された反応混合物を加熱する工程;ならびに(C) こうして生成された有機変性ケイ酸へテロ重縮合物から上記アルカノールおよび 溶媒を除去する工程、を含んでなる。A preferred method within the manufacturing aspect of this invention is represented by (i) formula R31E, which formula The free valences in have repeating silicon units interconnected via oxygen and (i i) Characterized by substantially not containing hydrolyzable groups and silanol groups , a method for producing an organically modified silicate heteropolymerized metal, (A) In the presence of a low boiling point solvent for the silane at low to moderate temperatures, the formula RX S 1(OR') ax (wherein R is an alkyl group having up to about 20 carbon atoms or an aryl group, R' is an alkyl group of up to about 4 carbon atoms, and by reacting a silane with water (where X is equal to 1 or 2). Step of forming an intermediate silicic acid condensate; (B) substantially all of the intermediate fasteners; The remaining R'O- group and the silanol group are removed, and the alkyl a pressure above the critical temperature and pressure of the solvent for a sufficient time to produce a canol; heating the reaction mixture produced above at a pressure and temperature; and (C) The above-mentioned alkanol and and a step of removing the solvent.

直前に示した具体的な態様では、工程(A)と(B)の組み合わせが、この発明 の製造方法を構成する。工程(B)が上記に述べた様式の改質方法である。工程 (C)は生成物の回収工程である。このような工程は望ましいものであって、本 発明の必須の構成でない。In the specific embodiment shown immediately above, the combination of steps (A) and (B) constitutes a manufacturing method. Step (B) is a modification method in the manner described above. process (C) is a product recovery step. Such a process is desirable and It is not an essential feature of the invention.

この発明の第三の態様は、反復単位3i=およびR3Eを含む有機基含有多孔質 モノリシックなガラス状体であって、上式中、Rは安定な有機基であり、そして (a)上記単位の約5〜約35%がR31Eであり、(b)上記R3iE単位が 上記体中でほぼ均一に分散されており、そして(C)上記反復単位が酸素を介し て連結されており、さらに表面積約500〜約800rd/gを有し、見掛密度 約0.25〜約0゜40g/mLを有しており、かつ実質的に残存シラノール基 および加水分解性基を含まない物体を含んでなる。A third aspect of the invention is an organic group-containing porous material containing repeating units 3i= and R3E. a monolithic glassy body, wherein R is a stable organic group, and (a) about 5 to about 35% of said units are R31E; and (b) said R3iE units are (C) the repeating unit is substantially uniformly dispersed throughout the body, and (C) the repeating unit is It has a surface area of about 500 to about 800rd/g, and an apparent density of about 0.25 to about 0.40 g/mL, and substantially no residual silanol groups. and an object that does not contain a hydrolyzable group.

この態様の一部として、この発明は上述のタイプのモノリシック体を供給する方 法を提供し、この方法は、型中で前駆体重縮金物を一定の流体の臨界温度および 圧力を超えるその流体と十分な時間接触させて、上記ゾルから実質的にすべての 残存するシラノール基および加水分解性基を除去し、次いで上記流体と上記前駆 体重縮合物から上記基を除去することによって生成される揮発性副生成物から上 記物体を分離するために排気しそして冷却する工程を含んでなる。As part of this aspect, the invention provides a method for providing a monolithic body of the type described above. The method provides a method in which the precursor decondensation metal is heated in a mold to a certain fluid critical temperature and Substantially all of the sol is removed from the sol by contact with that fluid for a sufficient period of time to exceed the pressure. Remaining silanol groups and hydrolyzable groups are removed, and then the fluid and the precursor are combined. from the volatile by-products produced by removing the above groups from the heavy condensates. evacuating and cooling to separate the objects.

上記前駆体縮合物は、式S i X aおよび式R31X3で示されるシラン混 合物の加水分解および縮合によって製造された。なお、上記式中、上記混合物に おける上記シランの約5〜約35モル%が式R31Xsのものであり、そして上 記各式におけるXが加水分解性基であり、Rが非加水分解性有機基である。The precursor condensate is a silane mixture represented by the formula SiXa and the formula R31X3. produced by hydrolysis and condensation of the compound. In addition, in the above formula, in the above mixture about 5 to about 35 mole percent of the silane in the above is of formula R31Xs, and In each of the above formulas, X is a hydrolyzable group, and R is a non-hydrolyzable organic group.

この発明の生成物は、有機的に変性されている(すなわち、それらは有機基を含 む)。それらは事実上ポリマーである。The products of this invention are organically modified (i.e., they contain organic groups). nothing). They are polymeric in nature.

この発明によって製造される線状ポリマーは、式で示される反復単位から構成さ れている。架橋ポリマーは、式 で示される反復単位から構成される。架橋生成物はこれらの基だけで構成されて いることを必要としない。より完全には下記に示すように、この発明の生成物は 他のケイ素含有基を包含することにより変性してもよいが、比較的少量である。The linear polymer produced by this invention is composed of repeating units of the formula It is. The crosslinked polymer has the formula It consists of repeating units indicated by . The cross-linked product is composed only of these groups. You don't need to be there. As shown more fully below, the products of this invention are It may be modified by including other silicon-containing groups, but in relatively small amounts.

従って、この発明の生成物は、式RX S i X4−X (式中、X=0〜2 であるが、出発原料のすべてのXが等しいかまたは0である場合を除く)で示さ れるシラン類から誘導されるヘテロ重縮合物と考えることができる。Therefore, the products of this invention have the formula RX S i X4-X, where X=0-2 , except when all X of the starting materials are equal or 0) It can be considered as a heteropolycondensate derived from silanes.

上述のように、この発明の方法によって改質される架橋有機変性ケイ酸ヘテロ重 縮金物は反復単位R51E(式中、完成されていない結合手は酸素を介して連結 されている)を有する。検討してきたように、これらの反復単位は、式c式中、 Rは炭素を介してケイ素に結合した有機基であり、Xによって示される基は同一 または異り、そしてアルコキシド類(例えば、上記に述べたアルコキシド基)、 アリールオキシド類、アルキルアルコキシド類、アルコキシアルコキシド類およ びハライド類などの加水分解性基から選ばれる〕で示されるシラン類1種以上を 用いる加水分解および縮合反応によって形成することができる。これらのへテロ 重縮合物はまた、式 %式% (式中、XおよびRは上記と同じ意味を有する)で示されるシラン類1種以上か ら誘導される基を含むこともできる。As mentioned above, the crosslinked organically modified silicic acid heteropolymer modified by the method of the present invention The metal shrinkage is a repeating unit R51E (where incomplete bonds are connected via oxygen). ). As discussed, these repeating units have the formula c: R is an organic group bonded to silicon via carbon, and the groups represented by X are the same or different, and alkoxides (e.g. the alkoxide groups mentioned above), Aryl oxides, alkyl alkoxides, alkoxy alkoxides and one or more silanes selected from hydrolyzable groups such as can be formed by hydrolysis and condensation reactions. These hetero Polycondensates also have the formula %formula% One or more silanes represented by (wherein X and R have the same meanings as above) It can also include groups derived from.

この発明で粉末が製造される場合、はんのわずかな数のケイ素含有単位が式■お よび■またはそれらの混合物から誘導されるであろう。これは、以下の検討によ ってより詳細に裏付けられる。When a powder is produced with this invention, a small number of silicon-containing units of the powder are of the formula and ■ or mixtures thereof. This is determined by the following consideration. This can be substantiated in more detail.

まず最初に式■の化合物に言及すると、それらを反応混合物に添加することによ り生成ヘテロ重縮合物の硬度または耐磨耗性を増強できる。式■の化合物はアル コキシド類、すなわちそれらが式Si (OR’ )、を有することが好ましい 。Referring first to the compounds of formula ■, by adding them to the reaction mixture, The hardness or abrasion resistance of the heteropolycondensate produced can be enhanced. The compound of formula ■ is al It is preferred that the cooxides, i.e. they have the formula Si (OR'), .

また、アルコキシド基のすべてが同一のXまたは(ORIで表わされるテトラア ルコキシド類は、一般に、安価にそしてより容易に入手できるので、それらが好 ましい。しかしながら、混合アルコキシド類、すなわち2個、3個または4個の 相違するアルコキシド基を有するケイ素アルコキシド類も場合によって使用する ことができる。In addition, all alkoxide groups may have the same X or (tetra-atom represented by ORI) Rukoxides are generally preferred because they are cheaper and more easily available. Delicious. However, mixed alkoxides, i.e. 2, 3 or 4 Silicon alkoxides with different alkoxide groups are also used in some cases. be able to.

提供されるアルコキシド中の酸素原子に結合する基の種類は限定されるものでな いが、それらから誘導されるアルコキシド基は使用される反応条件下で加水分解 可能なものである。The type of group bonded to the oxygen atom in the alkoxide provided is not limited. However, the alkoxide groups derived from them are hydrolyzed under the reaction conditions used. It is possible.

従って、を機基は短いかもしくは長いアルキル鎖、分枝もしくは未分枝、不飽和 またはアルコキシ、ハロゲン(CI、BrもくしはI)もしくはアミンなどの基 で置換されていてもよい。より典型的には、それらは短い、未分枝の、またはわ ずかに分枝した低級炭化水素アルキル基、すなわち単に炭素と水素だけから構成 されており、かつ炭素原子4個までを含むアルキル基である。従って、例えば、 式■の物質内のアルコキシド基は、以下の限定するものでない例によって具体的 に説明される。Therefore, a radical has a short or long alkyl chain, branched or unbranched, unsaturated or groups such as alkoxy, halogen (CI, Br or I) or amines. may be replaced with . More typically they are short, unbranched, or Slightly branched lower hydrocarbon alkyl group, i.e. composed solely of carbon and hydrogen and is an alkyl group containing up to 4 carbon atoms. Therefore, for example, The alkoxide group in the substance of formula ■ is illustrated by the following non-limiting example. explained.

メトキシド エトキシド イソプロポキシド このタイプの最も好ましいアルコキシドはテトラメトキシシランであるが、この タイプの別の化合物、例えばテトラエトキシシランも使用できる。methoxide ethoxide isopropoxide The most preferred alkoxide of this type is tetramethoxysilane; Other compounds of the type can also be used, such as tetraethoxysilane.

この発明で有用な式Hの化合物類にはアリールオキシド類が包含される。従って 、テトラフェノキシシランおよびジェトキシジフェノキシシランのような化合物 類もこの発明で使用することができる。一般的に、アリールオキシ基は炭素原予 約14までのフェノキシ基またはアルキルフェノキシ基であることができる。ア ルキル置換基は上記で検討したタイプのものであることができる。粉状、すなわ ち非モノリシックな生成物に関して、この発明で使用される式■の化合物の量は 表1に示される。Compounds of formula H useful in this invention include aryl oxides. Therefore , compounds like tetraphenoxysilane and jetoxydiphenoxysilane can also be used in this invention. In general, aryloxy groups are carbon progenitors. There can be up to about 14 phenoxy or alkylphenoxy groups. a The alkyl substituent can be of the type discussed above. powder, sand For non-monolithic products, the amount of compound of formula ■ used in this invention is It is shown in Table 1.

式■の1種以上の物質を加えることができる。これらの物質を含ませて得られる ヘテロ重縮合物に直線性を付与するか、あるいは最終生成物により多くの有機基 を付与できる。例えば、有機基付与の目的での式■の物質の使用に関して、式■ の1モルと弐■の1モルの組み合わせたものは2つの有機基(上記Rで示される )を含む。すなわち、硬度を改良する目的で式■の物質を加えることが望ましい ときには、(場合によって)弐■の化合物の当モル量を加えると、R31X3化 合物だけから生成される縮合物と同じ程度の有機基を最終生成物に付与する。こ れは、有機基が酸素透過性の向上のような非常に望ましい性質をヘテロ重縮金物 に付与する場合に有用な手段であろう。式■の化合物のうちで、式RzSi(O R′)2で示されるアルコキシド類が好ましい。非モノリシック生成物に関して 、反応混合物に加えられるR、SiX。One or more substances of formula (■) can be added. Obtained by incorporating these substances Add linearity to the heteropolycondensate or add more organic groups to the final product. can be granted. For example, regarding the use of a substance of formula ■ for the purpose of imparting organic groups, The combination of 1 mole of and 1 mole of )including. In other words, it is desirable to add the substance of formula ■ for the purpose of improving hardness. Sometimes (as the case may be) adding an equimolar amount of compound 2) results in R31X3 formation. endows the final product with the same degree of organic groups as the condensate produced from the compound alone. child This is because the organic groups impart highly desirable properties, such as increased oxygen permeability, to heteropolymerized metals. This would be a useful tool when adding Among the compounds of formula ■, those of formula RzSi(O Alkoxides represented by R')2 are preferred. Regarding non-monolithic products , R, SiX added to the reaction mixture.

化合物(類)の典型量は表1に示される。Typical amounts of compound(s) are shown in Table 1.

表中、「通常の使用範囲」の欄は、この発明の方法によって生成されるヘテロ重 縮合物中に式■および■の化合物類を含ませる必要がないことを示す。しかしな がら、場合によってこれらの成分を欄5のより高い値までの量でそれらを使用し てもよい。In the table, the column "Normal usage range" indicates the heterogeneous polymer produced by the method of this invention. This shows that it is not necessary to include compounds of formulas (1) and (2) in the condensate. However However, in some cases these ingredients may be used in amounts up to the higher values in column 5. It's okay.

l−よ (II) SiX、 5i(OR’ )4 0−10 1−5(1) R31X s R51(OR’ )3 60100 残余(III) RzSiXz Rz Si(OR’)z 0 25 10 20*モル% 従って、例えば、式Hの範囲内の1種以上の物質が使用される場合、それらは反 応混合物中で使用されるシランの総量を基準に約10モル%までの量が使用され る。ここで欄5に注目すると、式■の化合物1種以上が利用される場合、それを 約1〜約5モル%の範囲内で使用することが好ましい。同様に、弐mの化合物が 利用される場合、それが一般に、約25モル%までの量で使用されるか、または 約10〜約20モル%の範囲内で好ましくは使用される。表は、式Iの範囲内の 分子以外の1種以上のシラン類が使用される場合、式■の物質の量は、一般に約 60モル%以上であることを明らかにする。l-yo (II) SiX, 5i (OR') 4 0-10 1-5 (1) R31X s R51 (OR’) 3 60100 Remainder (III) RzSiXz Rz Si(OR’)z 0 25 10 20*mol% Thus, for example, if one or more substances within formula H are used, they are Up to about 10 mole percent of the silane may be used, based on the total amount of silane used in the reaction mixture. Ru. Now, looking at column 5, if one or more compounds of formula ■ are utilized, they should be Preferably, it is used in a range of about 1 to about 5 mole percent. Similarly, the compound 2m is When utilized, it is generally used in amounts up to about 25 mole percent, or It is preferably used within the range of about 10 to about 20 mol%. The table shows that within formula I If one or more silanes other than the molecule are used, the amount of the substance of formula ■ will generally be about 60 mol% or more.

上述したように、表1に示される量は、一般に、粉末または類似の微粉砕物の状 態で有機変性ケイ酸ヘテロ重縮合物を製造することが望まれる場合に有用である 。棒状または類似の非微粉砕製品の状態にあるゾル−ゲル製品を製造することが 望まれる場合には、式■の化合物を少なくとも65モル%、好ましくは少なくと も70モル%の量で含むシラン出発混合物を使用する。このシラン混合物の残り は、好ましくは1種以上の式Iの化合物である。しかしながら、少量、すなわち 約5モル%までを弐■の化合物から選ぶことができる。As mentioned above, the amounts shown in Table 1 are generally in the form of a powder or similar finely ground product. It is useful when it is desired to produce an organically modified silicic acid heteropolycondensate in . It is possible to produce sol-gel products in the form of rods or similar non-milled products. If desired, at least 65 mol% of the compound of formula (II), preferably at least A silane starting mixture is used which also contains 70 mol %. The rest of this silane mixture is preferably one or more compounds of formula I. However, a small amount, i.e. Up to about 5 mol% can be selected from compounds 2).

われわれは、メトキシド類、例えば例■で具体的に示されるような化合物の混合 物で棒状物を製造した。We have prepared a mixture of methoxides, such as those specifically shown in Example ■. A rod-shaped object was made from the material.

この発明のモノリシック生成物が棒状または棒状様の形状物に限定されないこと を理解しなければならない。この発明の成形品は、反応混合物が例3に具体的に 示される超臨界乾燥工程にかけられる容器の形状に一致する。反応混合物を保持 するのに使用する容器(管状形以外)は、別の形状の生成物、例えば球状をもた らす。棒状または他の形状の生成物は、必要により製造後、ハンマーリング、磨 砕などの技法で微粉砕できる。The monolithic products of this invention are not limited to rod-like or rod-like shapes. must be understood. The molded article of this invention is prepared in such a way that the reaction mixture is as specified in Example 3. This corresponds to the shape of the vessel subjected to the supercritical drying process shown. Holds reaction mixture Containers (other than tubular shapes) used to carry products of other shapes, e.g. Ras. Products in the form of rods or other shapes may be hammered or polished after production if necessary. It can be finely ground using techniques such as crushing.

上記に指摘したように、式Iおよび■のシラン類はいずれも炭素結合を介してケ イ素に結合した有機基少な(とも1個を含む。一般的には、使用される有機基の 大きさまたは種類には何等制限がない。好ましくは、その基は「安定」、すな比 較的安価である。第3に、有機基は立体障害または不都合なほどの副反応が起こ ることによって工程を不当に遅延させるような嵩高さでないことも好ましい。As pointed out above, both the silanes of formulas I and The number of organic groups bonded to the ion (contains one). There are no restrictions on size or type. Preferably, the group is "stable", i.e. It is relatively inexpensive. Third, organic groups may suffer from steric hindrance or undesirable side reactions. It is also preferable not to be so bulky that it unduly slows down the process.

この発明で使用される範囲内のものとして提供できる有機基の1つの種類を直鎖 または分枝鎖形のアルキル基が代表する。より好ましくは、アルキル基は炭素原 子約1〜約20個、最も好ましくは炭素原子1〜約10個を含む。特に興味深い ものは、アルキル基中に炭素原子約6個までを含む基である。One type of organic group that can be provided within the scope of use in this invention is a linear Or a branched alkyl group is representative. More preferably, the alkyl group is a carbon atom. from about 1 to about 20 carbon atoms, most preferably from 1 to about 10 carbon atoms. particularly interesting are groups containing up to about 6 carbon atoms in the alkyl group.

この発明で使用されるシラン類の範囲内とみなせるアルキル基の具体例は、メチ ル、エチル、イソプロピル、n−ブチル、5ec−ブチル、tert−ブチル、 n−ペンチルおよびn−ヘキシルである。Specific examples of alkyl groups that can be considered within the scope of the silanes used in this invention include methyl ethyl, isopropyl, n-butyl, 5ec-butyl, tert-butyl, n-pentyl and n-hexyl.

アリール基は、この発明で使用されるシラン類のケイ素に結合してもよい他の種 類の有機基を代表する。特に興味深いものは、炭素原子約6〜約20個、好まし くは炭素原子6〜約14個、さらに好ましくは炭素原子6〜約10個を含むハイ ドロカルビルアリール基である。具体例は、フェニル、ナフチルおよびビフェニ ルなどである(ハイドロカルビル基は炭素と水素だけから構成されている)。The aryl group includes other species that may be bonded to silicon in the silanes used in this invention. It represents the organic group of the class. Of particular interest are those having about 6 to about 20 carbon atoms, preferably preferably 6 to about 14 carbon atoms, more preferably 6 to about 10 carbon atoms. It is a drocarbyl aryl group. Specific examples are phenyl, naphthyl and biphenyls. (hydrocarbyl groups consist only of carbon and hydrogen).

上記各式中のRで示される基は、また、アルケニル基、例えば、炭素原子2〜約 20個、そしてより好ましくは炭素−炭素の二重結合1個を含む直鎖または分枝 鎖の基である。この種のアルキル基の具体例は、エチレニル、アリルおよびビニ ル基である。The group represented by R in each of the above formulas can also be an alkenyl group, for example, from 2 to about 2 carbon atoms. Straight or branched chain containing 20 and more preferably 1 carbon-carbon double bond It is the base of the chain. Specific examples of this type of alkyl group are ethylenyl, allyl and vinyl. is a group.

有機変性ケイ酸へテロ重縮合物の製造に際し、出発成分(または出発成分の混合 物)が水と接触される。最初に、シランまたはシラン類混合物を有機溶媒に溶解 することが好ましい。適当な溶媒はアルコール類であり、メタノール、エタノー ル、イソプロパツールおよびイソブチルアルコールで例示される炭素原子1〜約 4個の低級アルコール類が好ましい。When producing an organically modified silicic acid heteropolycondensate, starting components (or a mixture of starting components) objects) are brought into contact with water. First, dissolve the silane or silane mixture in an organic solvent. It is preferable to do so. Suitable solvents are alcohols, including methanol and ethanol. from 1 to about 1 carbon atom, as exemplified by alcohol, isopropanol, and isobutyl alcohol. 4 lower alcohols are preferred.

この溶媒は、また、ケトン類、特に低級ジアルキルケトン類から選ぶこともでき る。この種の溶媒としては、アセトンおよびメチルイソブチルケトンが挙げられ る。さらに、溶媒は、ジエチルエーテルまたは他のジアルキルエーテルのような エーテルであってもよい、また、溶媒は、ジエチルアミドのようなアミドであっ てもよい、当業者は、上記溶媒の列挙が限定するものでなく、上述したような一 般的な他の溶媒もこの発明で利用できることを認識するであろう。さらに溶媒混 合物も使用できる。好ましくは、溶媒は低級アルコールである。The solvent can also be selected from ketones, especially lower dialkyl ketones. Ru. Solvents of this type include acetone and methyl isobutyl ketone. Ru. Additionally, the solvent may be a diethyl ether or other dialkyl ether. The solvent may also be an amide such as diethylamide. Those skilled in the art will appreciate that the above list of solvents is not limiting and that It will be appreciated that other common solvents may also be utilized in this invention. Further solvent mixture Compounds can also be used. Preferably the solvent is a lower alcohol.

反応を進行するために有機溶媒中で出発原料を水と混合することが好ましい。好 ましくは、水の量は存在する加水分解性基を加水分解するのに必要な最低量であ る。Preferably, the starting materials are mixed with water in an organic solvent in order to proceed with the reaction. good Preferably, the amount of water is the minimum amount necessary to hydrolyze the hydrolyzable groups present. Ru.

例えば、この発明の製造方法で使用されるシラン出発原料が式Iの化合物(すな わち、式R51Xsで示される化合物)1種以上である場合には、たとえ理論上 1.5モル当量の水を添加する必要があるとはいえ、最低3モルの水が使用され る。加水分解性基それぞれの加水分解に3モルの水が必要であるが、式2はそれ ぞれのシラノール基間の各縮合に際して1モル当量の水が生成することを示す。For example, the silane starting material used in the process of this invention may be a compound of formula I (such as In other words, if there is one or more compounds represented by the formula R51Xs, even if theoretically Although it is necessary to add 1.5 molar equivalents of water, a minimum of 3 molar water is used. Ru. Three moles of water are required for the hydrolysis of each hydrolyzable group, and formula 2 It is shown that one molar equivalent of water is produced during each condensation between each silanol group.

加水分解−縮合工程を通して生成されるこのモルの水は、加水分解工程に利用で きる。This mole of water produced through the hydrolysis-condensation process is available for the hydrolysis process. Wear.

従って、この例では、反応混合物に加えるべき水の量は、反応せしめる出発原料 内の加水分解性基を加水分解するのに要する量の2/3である。Therefore, in this example, the amount of water to be added to the reaction mixture is This is 2/3 of the amount required to hydrolyze the hydrolyzable groups within.

正確に化学量論量の水を使用することを必要としない。従って、過剰の水を使用 できる。しかしながら、モノマー類が水に混和しないため加えられる水の量は多 すぎてはならない。It is not necessary to use exactly stoichiometric amounts of water. Therefore, use excess water can. However, since the monomers are not miscible with water, the amount of water added is large. It should not be too much.

さらに、水の量が所望量を越える場合には、より反応性の低い基が反応する機会 をもつまえにより反応性の高い物質または基がより完全に加水分解されそして縮 合されるであろう。Additionally, if the amount of water exceeds the desired amount, less reactive groups have an opportunity to react. This allows highly reactive substances or groups to be more completely hydrolyzed and condensed. It will be combined.

従って、過剰の水が使用される場合には、単に約5倍モル過剰(500モル%) までが好ましく使用される。Therefore, if excess water is used, only about a 5-fold molar excess (500 mol%) is preferably used.

水は反応区画にゆっくり加えられることが好ましい。従って、水は低速流または 滴下様式で加えられることが好ましい。Preferably, water is added slowly to the reaction compartment. Therefore, water flows slowly or Preferably it is added in a dropwise manner.

この様式による水の添加は、反応される原料内のより反応性の高い基の無差別な 加水分解および/または縮合を抑制するのに役立つ。Addition of water in this manner eliminates the indiscriminate distribution of more reactive groups within the raw materials being reacted. Helps inhibit hydrolysis and/or condensation.

この発明の製造方法は、水単独または触媒の存在下で行うことができる。適当な 触媒は酸性物質または塩基性物質である。適当な酸性物質の例としては、塩酸、 硫酸および酢酸などの強、非酸化性無機酸が挙げられる。これらの好ましい酸は 、少なくとも約pKa5を有する。The production method of this invention can be carried out in water alone or in the presence of a catalyst. Appropriate Catalysts are acidic or basic substances. Examples of suitable acidic substances include hydrochloric acid, Included are strong, non-oxidizing inorganic acids such as sulfuric acid and acetic acid. These preferred acids are , has a pKa of at least about 5.

また、触媒は非酸化性アルカリ性物質、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウ ムまたは少なくともpKb5を示すトリエチルアミンのような低級アルキルアミ ンであってもよい。The catalyst may also be a non-oxidizing alkaline substance, such as sodium hydroxide or potassium hydroxide. or a lower alkyl amine such as triethylamine which exhibits at least pKb5. It may be

これらの反応は、触媒の存在下で行うことが好ましい。酸性触媒を使用すること もまた好ましい。触媒が使用される場合、それは反応混合物の総重量を基準に約 5重量%までの量で通常使用される。These reactions are preferably carried out in the presence of a catalyst. using acidic catalysts is also preferred. If a catalyst is used, it should be approximately Usually used in amounts up to 5% by weight.

この発明の製造方法による加水分解および縮合反応は、緩和かられずかに加熱し た温度下で通常行われる。一般に、反応は約10’C〜約130°Cの範囲内の 温度で行われる。好ましくは、反応は約り5℃〜約65℃の範囲内の温度で行わ れる。The hydrolysis and condensation reactions according to the production method of this invention are carried out by gentle heating to prevent relaxation. It is usually carried out at a temperature of Generally, the reaction is carried out within the range of about 10'C to about 130°C. It is done at temperature. Preferably, the reaction is carried out at a temperature within the range of about 5°C to about 65°C. It will be done.

加水分解/縮合による有機変性はケイ酸ヘテロ重縮合物の形成は、大気圧下で優 先的に行われる。しかしながら、他の圧力も使用できることを理解されたい。従 って、例えば、わずかに低いかわずかに高い圧力、すなわち約0.5〜5気圧の 範囲内の圧力が使用可能である。Organic modification by hydrolysis/condensation, the formation of silicic acid heteropolycondensates, is preferable under atmospheric pressure. It is done in advance. However, it should be understood that other pressures can also be used. subordinate So, for example, a slightly lower or slightly higher pressure, i.e. about 0.5 to 5 atm. A range of pressures can be used.

この発明の有機変性ケイ酸ヘテロ重縮金物の形成は、反応の所望の状態を与える 時間待われる。好ましい態様では、約1分〜24時間反応が行われる。触媒が使 用される場合には、反応は短時間で完結する。The formation of organomodified silicate heteropolymerized metal products of this invention provides the desired conditions for the reaction. It will be a long wait. In a preferred embodiment, the reaction is run for about 1 minute to 24 hours. catalyst is used When used, the reaction is completed in a short time.

上述のようにゾル−ゲルが生成された後、この発明の改質方法を使用してそれを 改質または改良することができる。この改質では、製造工程で使用されたいずれ の溶媒も除去する必要はない。換言すれば、この改質工程は、上記製造工程で製 造された反応混合物を用いて行われる。After the sol-gel is produced as described above, it is modified using the modification method of the present invention. Can be modified or improved. In this modification, any used in the manufacturing process There is also no need to remove the solvent. In other words, this modification process It is carried out using a prepared reaction mixture.

この発明により有機変性ケイ素ヘテロ重縮合物を改質するには、改質すべき縮合 物を、大気圧を超える超臨界温度および圧力下で抽出剤流体で処理することによ り、その重縮合物からシラノール基および加水分解性基を除去する。生成する副 生成物、例えば水およびアルコールは、抽出剤流体と混合するか、あるいはそれ に吸収または溶解される。引き続き、減圧して縮合物から流体を除去し、抽出剤 流体と副生成物を分離する。In order to modify the organically modified silicon heteropolycondensate according to the present invention, the condensation to be modified must be by treating the material with an extractant fluid at supercritical temperatures and pressures above atmospheric pressure. silanol groups and hydrolyzable groups are removed from the polycondensate. Substitute to generate The products, such as water and alcohol, are mixed with the extractant fluid or absorbed or dissolved in Subsequently, vacuum is applied to remove the fluid from the condensate and extractant is removed. Separate fluids and by-products.

操作温度は、使用される流体(例えば、メタノールまたはエタノール)の臨界温 度または好ましくはそれをわずかに1廻る温度である。操作圧力もまた流体の臨 界圧力を1廻ゎる。The operating temperature is the critical temperature of the fluid used (e.g. methanol or ethanol) or preferably slightly below that temperature. Operating pressure also depends on fluid dynamics. 1 rotation of the field pressure.

改質は、約200°Cからヘテロ重縮合物の分解温度までの範囲内、より好まし くは約250″C〜約350″Cの温度で行われる。この範囲を外れる温度も使 用できることを理解されたい。オペレーターは、許容できない量の好ましくない 分解物を生じる程高温でないが理想的な処理速度を与えるのに十分な温度を選ぶ であろう。The modification is more preferably within the range of about 200°C to the decomposition temperature of the heteropolycondensate. The process is carried out at a temperature of about 250"C to about 350"C. Temperatures outside this range may also be used. Please understand that you can use The operator has an unacceptable amount of undesirable Choose a temperature that is not so hot as to produce decomposition products, but high enough to give the ideal processing speed. Will.

この改質工程は高圧下で行われる。一般に、約1000psiより高い圧力を使 用する。従って、改質工程は約ioo。This reforming step is performed under high pressure. Generally, pressures higher than about 1000 psi are used. use Therefore, the modification process is about ioo.

〜約5000psiの圧力下で通常行われる。Typically carried out under pressures of ~5000 psi.

改質は、重縮合物中に残存する可能性のある加水分解性基を除去する目的で少量 の水の存在下で行うこともできる。従って、一般的に、出発シラン類のすべての 加水分解性基を加水分解するのに理論上必要とされる水の量の約0.5〜約1゜ 5倍を使用する。当業者は、より多量または少量の水が使用できることを理解す るであろう。一般的に、所望量の加水分解を行うのに十分な水を使用するが、好 ましくない状態で工程が進行する程多量の水は使用しない。Modification is carried out in small amounts for the purpose of removing hydrolyzable groups that may remain in the polycondensate. It can also be carried out in the presence of water. Therefore, generally all of the starting silanes About 0.5 to about 1° of the amount of water theoretically required to hydrolyze the hydrolyzable group. Use 5x. Those skilled in the art will appreciate that more or less water can be used. There will be. Generally, enough water is used to effect the desired amount of hydrolysis, but preferably Do not use so much water that the process proceeds in undesirable conditions.

改質工程は、所望量の加水分解または縮合を与えるのに十分な時間待われる。一 般に、約3〜約20時間の反応時間を使用する。この反応時間は完全に独立して 変動できないが、使用される反応条件にほんの少し依存するにすぎない。例えば 、より高い反応温度は、一般に短い反応時間を要する。The modification step is allowed for a sufficient time to provide the desired amount of hydrolysis or condensation. one Generally, reaction times of about 3 to about 20 hours are used. This reaction time is completely independent It cannot be varied, but only slightly depends on the reaction conditions used. for example , higher reaction temperatures generally require shorter reaction times.

当業者は、この発明の方法は相当数の方法と組成の変更をそれに従って選択する 余地があることを理解するであろう。Those skilled in the art will appreciate that the method of this invention is subject to numerous method and compositional modifications. You will understand that there is room.

有する。このことが、予め選定された性能基準を有する組成物を製造することが 望まれる場合に相当な利点を提供する。have This makes it possible to produce compositions with preselected performance criteria. Provides considerable advantages if desired.

当業者がこの発明の教示に従ってヘテロ重縮合物を製造したい場合には、彼また は彼女は、上記および上述の例を拠所にできる。If a person skilled in the art wishes to prepare a heteropolycondensate according to the teachings of this invention, he or she may She can build on the example above and above.

実施炎上 機械的撹拌器と還流冷却器を備えた250mLの30丸底フラスコにフェニルト リエトキシシラン40s+L(0,17モル)、ジクロロジフェニルシラン6. 6mL(0,031モル)、テトラエトキシシラン2. 3mL (0,010 モル)およびエタノール49mLを入れた。この混合物を60°Cの一定温で撹 拌しながら0.15MMC110,8mL(0,60モル)を滴下した。得られ た溶液を60°Cで1時間撹拌し、周囲温度で一夜静置し、次いでさらに60° Cで4時間撹拌した。Implementation blaze Add phenyl to a 250 mL 30 round bottom flask equipped with a mechanical stirrer and reflux condenser. Ethoxysilane 40s+L (0.17 mol), dichlorodiphenylsilane 6. 6 mL (0,031 mol), tetraethoxysilane 2. 3mL (0,010 mol) and 49 mL of ethanol were added. Stir this mixture at a constant temperature of 60°C. While stirring, 0.15 MMC110.8 mL (0.60 mol) was added dropwise. obtained The solution was stirred at 60 °C for 1 h, left at ambient temperature overnight, and then further stirred at 60 °C. The mixture was stirred at C for 4 hours.

上記の操作は、単に七ツマ−を変えることによって各種組成物を製造するように 改変することが七きる。加えられるエタノール量は、シランモノマー類と同量で よい。0.15MHClの状態で加えられる水の量は、例えば、シランモノマー 類上の加水分解性基のモル数と等しいであろう。The above operations can be carried out to produce various compositions simply by changing the number of ingredients. Seven things can be changed. The amount of ethanol added is the same as the amount of silane monomers. good. The amount of water added in the state of 0.15M HCl is, for example, silane monomer It will be equal to the number of moles of the hydrolyzable group on the class.

ある例では、上記操作によって製造される有機変性ケイ酸ヘテロ重縮合物は、そ れらが製造されるエタノール溶液から単離された。これは、大過剰の水に上記縮 合物のエタノール溶液を注ぎ込むことによって行った。採取することができた粘 性油状物として分離された縮合物を乾燥しく真空乾燥器)、次いで塩化メチレン に溶解した。In one example, the organically modified silicic acid heteropolycondensate produced by the above procedure is They were isolated from the ethanolic solution in which they were produced. This reduces the above to a large excess of water. This was done by pouring an ethanol solution of the compound. The viscosity that could be collected The condensate separated as a liquid oil was dried in a vacuum oven) and then in methylene chloride. dissolved in.

この方法で単離する十分な高分子量の物質を製造するのに適する時間が使用され る。一般に、水性HCI添加後60°Cで3時間の撹拌で十分であった。A suitable amount of time is used to produce a material of sufficient high molecular weight to be isolated by this method. Ru. Generally, 3 hours of stirring at 60°C after addition of the aqueous HCI was sufficient.

この例で具体的に示される方法で製造したヘテロ重縮金物は、下記の実施例で具 体的に示すような(または上述したような)高温および高圧でそれらを処理する ことによって改質することができる。The heteropolymerized metal products manufactured by the method specifically shown in this example will be described in the examples below. treating them at high temperatures and pressures as physically indicated (or as described above); It can be modified by

夫施開1 フェニルトリエトキシシラン(60+nL、0.25モル)を、エタノール46 .7mLと水13.4a+L(0,75モル)を用いて実施例1に示す操作に準 じて重合した。酸触媒は使用しなかった。Husband opening 1 Phenyltriethoxysilane (60+nL, 0.25 mol) was added to ethanol 46 .. According to the procedure shown in Example 1 using 7 mL and 13.4a+L (0.75 mol) of water. Polymerization occurred. No acid catalyst was used.

生成したケイ酸ヘテロ重縮合物のエタノール溶液を、ステンレス鋼反応器に移し 、次いで゛実施例3のようにエタノールの臨界温度以上に加熱することにより乾 燥した。The ethanol solution of the produced silicic acid heteropolycondensate was transferred to a stainless steel reactor. Then, as in Example 3, drying is performed by heating above the critical temperature of ethanol. It was dry.

これは溶液温度を1時間当たり100°Cの速度で280°Cおよび圧力200 0〜2500psiに高めることによって達成した。この時点で、反応器は排気 しながら窒素を通した。This increases the solution temperature to 280°C and pressure 200°C at a rate of 100°C per hour. This was achieved by increasing the pressure from 0 to 2500 psi. At this point, the reactor is evacuated. Nitrogen was passed through it.

約16時間かけて周囲温度まで徐々に生成物を冷却した。The product was gradually cooled to ambient temperature over approximately 16 hours.

反応器からサンプル管を取り除いた後、粉末を得た。この粉末はCHCl、また はトルエンのような有機溶媒に溶解することがわかった。この粉末の一部をCD C1,に溶解し、”SiNMRスペクトルを得た。このスペクトルはケイ素原子 の95%以上が完全に縮合し、残存するシラノールの吸収帯をもたないことを明 らかに示した。1個の残存する一〇R基を有するいくつかのケイ素原子がわずか にベースライン上のノイズとして検出できた。After removing the sample tube from the reactor, a powder was obtained. This powder is CHCl and was found to be soluble in organic solvents such as toluene. CD some of this powder C1, to obtain a "Si NMR spectrum. This spectrum shows that silicon atoms It is clear that more than 95% of the silanol is completely condensed and there is no absorption band of residual silanol. clearly shown. Some silicon atoms with one remaining 10R group are few could be detected as noise on the baseline.

”SiNMRスペクトルのピークの位置−82ppm対5i02〜−112pp m−はフェニル基が残存していることを示す。この事実は、3050,2920 .1600,1435゜730.690cm−’および5i−0−3iに起因す る1100ce−’における幅広い吸収帯を示す赤外吸収スペクトルによって確 認された。これらの吸収は、明らかにフェニル基の存在を示す。"Si NMR spectrum peak position -82 ppm vs. 5i02 to -112 ppm m- indicates that a phenyl group remains. This fact is 3050,2920 .. 1600,1435°730.690cm-' and due to 5i-0-3i This was confirmed by an infrared absorption spectrum showing a broad absorption band at 1100ce-'. It has been certified. These absorptions clearly indicate the presence of phenyl groups.

この実施例の操作によって生成されたフェニル基含有ケイ素へテロ重縮合物は、 この発明の生成物である。棒状の生成物が得られるような有機変性ケイ酸へテロ 重縮合物の改質方法は、以下の実施例で具体的に説明する。The phenyl group-containing silicon heteropolycondensate produced by the operation of this example is: A product of this invention. Organo-modified silicic acid heterogeneous material that yields rod-shaped products The method for modifying the polycondensate will be specifically explained in the following examples.

実施±1 機械的撹拌器と還流冷却器を備えた250mLの30丸底フラスコに、テトラメ トキシシラン30mL、フェニルトリエトキシシラン8,6+mLおよびメタノ ール30mLを入れた。このフラスコを60°Cの一定温度の浴に設置し、蒸留 水26.5mLを撹拌しながら滴下した。H,Oを加えた後、60°Cで2時間 撹拌を続けた後に浴から取り出した。反応混合物は、使用したシランの総モル基 準で15モル%のフェニルトリエトキシシランを含めた。Implementation ±1 In a 250 mL 30 round bottom flask equipped with a mechanical stirrer and a reflux condenser, add the tetrameter. Toxysilane 30mL, phenyltriethoxysilane 8,6+mL and methanol 30 mL of water was added. This flask was placed in a constant temperature bath of 60°C and distilled. 26.5 mL of water was added dropwise while stirring. After adding H and O, at 60°C for 2 hours. After continued stirring, it was removed from the bath. The reaction mixture contains the total molar group of silanes used. 15 mole percent phenyltriethoxysilane was included.

この有機変性ケイ酸ヘテロ重縮金物の溶液を、内径7■長さ25,2anのガラ ス管に加えた。この管をステンレス鋼反応器中に設置し、N2を約800psi まで充填した。次に、反応器の温度を1時間当たり100°Cの速度で240〜 250°Cまで上昇したところ、圧力は2000psiになった。これが超臨界 流体(メタノールの臨界点を超える)を創製した。The solution of this organically modified silicate heteropolymer metal was poured into a glass with an inner diameter of 7 mm and a length of 25.2 an. Added to the tube. This tube was placed in a stainless steel reactor and the N2 was pumped to about 800 psi. filled to the brim. Then, the temperature of the reactor was increased from 240 to 240 °C at a rate of 100 °C per hour. When the temperature rose to 250°C, the pressure was 2000 psi. This is supercritical A fluid (beyond the critical point of methanol) was created.

この時点でN2を流しながら排気し、周囲温度まで徐々に冷却した。At this point it was evacuated with N2 and slowly cooled to ambient temperature.

生成物をガラス管の壁から容易に分離される棒状で単離した。この棒状物はわず かに不透明であった。The product was isolated in the form of a rod that was easily separated from the wall of the glass tube. This stick-like object is It was very unclear.

フェニルトリメトキシシランのそれぞれ約15および5モル%を含む下記の出発 組成物を用いて上記操作を繰り返えした。The following starting materials containing about 15 and 5 mole % of phenyltrimethoxysilane, respectively The above procedure was repeated using the composition.

25%フェニル テトラメトキシシラン 23.2mL フェニルトリエトキシシラン 12.6mLテトラメトキシシラン 30mL フェニフェニルトリエトキシシラン2.47+wLメタノール 30+oL HzO15,1mL この発明の改質された有機変性ケイ酸へテロ重縮合物の酸素検出における有用性 を下記に示す。25% phenyl Tetramethoxysilane 23.2mL Phenyltriethoxysilane 12.6mL Tetramethoxysilane 30mL Phenyphenyltriethoxysilane 2.47+wL Methanol 30+oL HzO15, 1mL Utility of the modified organically modified silicic acid heteropolycondensate of this invention in oxygen detection is shown below.

2施■工 この発明の非モノリシックな生成物の有用性を示すために、PtOEPlmgを 加えたCHz Cl、i 0n+L中に有機変性ケイ酸へテロ重縮合物1gを溶 解して原液を調製した。原液から光を遮断した。この研究では光フアイバー分光 計(GuidedWave Model 200)を使用して燐光の強さを測定 した。この市販の装置は、試料に光を導く中心軸にある1本の入力ファイバーな らびに散乱光を集めそしてそれを分光計に逆向きに導く縁に沿った6本の出力フ ァイバーを有する分岐したファイバーを装備している。これらのファイバーはス テンレス鋼プローブに達している。ポリカーボネートまたはポリメタクリレート バレルをジクロロメタンでねじ止めした。25ミルの厚さのプレートを励起ビー ムの断面中にある色素に乗せ、そして視野を上記各光ファイバーの開口数により 限定し観察可能な燐光を極大化した。円形のガラス板上にPt0EP/ブルーゲ ルの第1滴を塗布した。次に、この塗膜を1〜4時間60°C〜120°Cで処 理した。室温に冷却した後、このガラス板を上記バレルを接着した。測定の間中 、上記ファイバーを2個の流量計に接続したガラスビン中に保持した。2個の流 量計は、総圧力を一定に維持しながら圧縮窒素と空気分圧の比を調節するのに使 用した。色素/ポリマーをタングステン光源および550nm以下の波長を通過 したEa 1 ing干渉フィルターで励起した。燐光は帯域幅10nmの64 2nmでモニターした。燐光の寿命は非線型曲線に通用することによって記録さ れた減衰曲線から評価した。可視吸収スペクトルはHP−4850AUV−V  I S分光計でとった。2 construction To demonstrate the utility of the non-monolithic products of this invention, PtOEPlmg Dissolve 1 g of organically modified silicic acid heteropolycondensate in the added CHz Cl, i0n+L. A stock solution was prepared. Light was blocked from the stock solution. In this study, fiber optic spectroscopy Measure the phosphorescence intensity using a meter (GuidedWave Model 200) did. This commercially available device consists of a single input fiber in the central axis that directs light to the sample. six output beams along the edge that collect the light and scattered light and direct it back to the spectrometer. Equipped with a branched fiber with fibers. These fibers Reaching stainless steel probe. polycarbonate or polymethacrylate The barrel was screwed down with dichloromethane. Pump 25 mil thick plate The optical fiber is placed on the dye in the cross section of the optical fiber, and the field of view is determined by the numerical aperture of each optical fiber. The limited and observable phosphorescence was maximized. Pt0EP/Bruge on a circular glass plate The first drop of the liquid was applied. This coating is then treated at 60°C to 120°C for 1 to 4 hours. I understood. After cooling to room temperature, the glass plate was glued to the barrel. throughout the measurement , the fiber was held in a glass bottle connected to two flow meters. two streams The meter is used to adjust the ratio of compressed nitrogen to air partial pressure while maintaining a constant total pressure. used. Transmits dye/polymer to tungsten light source and wavelengths below 550 nm It was excited with an Ea1ing interference filter. Phosphorescence is 64 with a bandwidth of 10 nm. Monitored at 2 nm. The lifetime of phosphorescence is recorded by applying a nonlinear curve. The evaluation was made from the obtained attenuation curve. Visible absorption spectrum is HP-4850AUV-V It was taken with an IS spectrometer.

(1(?b) / I(Oz) 1 )対のPoxのプロットの勾配は、寿命λ 、と透過性Poxの積に比例する。The slope of the plot of the (1(?b) / I(Oz) 1) pair of Pox is the lifetime λ , and the permeability Pox.

図中の線描は、実施例2の方法による有機変性ケイ素ヘテロ重縮合物が、同じシ ランから製造した重縮合物をこの発明の方法によって改質しなかったものよりも 酸素に対して著しく多くの透過性を有することを示す。図によって示されるよう に、実施例2の方法によって製造された物質は、試験した範囲全体にわたり酸素 濃度に対応する酸素の透過性においである程度非直線的な応答を有する。The line drawing in the figure shows that the organically modified silicon heteropolycondensate produced by the method of Example 2 is than polycondensates prepared from orchids not modified by the method of this invention. It shows a significantly higher permeability to oxygen. As shown by the figure In addition, the material produced by the method of Example 2 was found to be free of oxygen over the range tested. It has a somewhat non-linear response in oxygen permeability to concentration.

この発明の開発に際して行ってきた仕事の間、ヘテロ重縮合物におけるPt0E Pの光安定性が恒久的でないこと、ならびに光や酸素にさらした時に時間と共に 取り込まれたptOEPの燐光が減少することに気が付いた。実施例2のヘテロ 重縮合物に取り込まれたPt0EPは比較的遅い分解速度を有することも観察さ れた。このことは、この発明の別の利点を示す。During the work carried out in the development of this invention, Pt0E in heteropolycondensates The photostability of P is not permanent and changes over time when exposed to light and oxygen. It was noticed that the phosphorescence of incorporated ptOEP decreased. Hetero of Example 2 It was also observed that Pt0EP incorporated into polycondensates has a relatively slow decomposition rate. It was. This shows another advantage of the invention.

この発明の物質から作製されたフィルム製品や他の製品は酸素検出以外の他の用 途にも使用可能であろう。例えば、それらは高い酸素透過性がめられるところで はどこでも、例えばガス分離用途あるいは動物もしくはヒトの皮膚または他の外 部のヒトの膜に適用するような装置または材料の構築に使用可能であろう。従っ て、それらは、例えばコンタクトレンズの加工に使用できるかも知れない。Film products and other products made from the materials of this invention may be used for other purposes than oxygen detection. It can also be used on the go. For example, they are used where high oxygen permeability is observed. anywhere, for example in gas separation applications or on animal or human skin or other external could be used to construct devices or materials for application to human membranes. follow As such, they could be used, for example, in the processing of contact lenses.

この発明の物質は、上述のようなケイ酸へテロ重縮合物だけから構成される必要 がないことを理解すべきである。それらはまた、ポリマーマトリックス中に他の 金属酸化物単位を含めるように変性されていてもよい。このような変性では、こ の発明の製造方法で使用される原料組成物が、1種以上の加水分解性物質、例え ばチタンアルコキシド、モリブデンアルコキシド、鉛アルコキシド、ゲラニウム アルコキシド、ジルコンアルコキシドまたはバナジウムアルコキシドを約80モ ル%まで、より好ましくは約50モル%まで含むように変性してもよい。変性縮 合物は、上記に検討したものに1(1の有用性を有するかかる物質から誘導され る金属酸化物単位を含んでなる。The substance of this invention must be composed only of the above-mentioned silicic acid heteropolycondensate. It should be understood that there is no They also contain other compounds in the polymer matrix. It may also be modified to include metal oxide units. In such degeneration, this The raw material composition used in the manufacturing method of the invention contains one or more hydrolyzable substances, e.g. titanium alkoxide, molybdenum alkoxide, lead alkoxide, geranium Approximately 80 moles of alkoxide, zircon alkoxide or vanadium alkoxide It may be modified to contain up to 50 mole %, more preferably up to about 50 mole %. denatured shrinkage Compounds derived from such substances having a utility of 1 (1) to those discussed above. The metal oxide unit contains metal oxide units.

この発明の方法は残存シラノール基および加水分解性基を除去するので、ケイ酸 縮合物の特性を改良する。例えば、この発明の方法はかかる縮合物の酸素透過性 を改良するので、酸素に対して透過性である一定の物質を利用する必要がある酸 素検出のような用途においてその物質をより有用なものにする。また、この発明 の改質方法は、5i−C結合を介してケイ素に結合した有機基を除去しないので 、それらの有機置換基の分解を伴うことなく有機変性ケイ酸ヘテロ重縮合物の酸 素透過性の改良に使用できる。さらに、この発明によって提供されるような密閉 形の型中での有機変性へテロ重縮金物と超臨界流体との使用が、新たなタイプの ガラス状多孔質固体を提供する。5i−C結合を介してケイ素原子に結合した有 機基を有するかかる物質は、従来まったく製造されていなかった。それらは、多 くの用途、例えば吸収剤として有用である。The method of this invention removes residual silanol groups and hydrolyzable groups, so silicic acid Improve the properties of condensates. For example, the method of the present invention may reduce the oxygen permeability of such condensates. Acids that require the use of certain substances that are permeable to oxygen to improve making the material more useful in applications such as elementary detection. Also, this invention Since the modification method does not remove organic groups bonded to silicon via 5i-C bonds, , the acidification of organically modified silicic acid heteropolycondensates without decomposition of their organic substituents. Can be used to improve elementary permeability. Furthermore, a seal such as that provided by this invention The use of organically modified heteropolymerized metals and supercritical fluids in molds has led to new types of A glassy porous solid is provided. An element bonded to a silicon atom via a 5i-C bond No such material with a mechanical group has hitherto been produced. They are many It is useful in many applications, including as an absorbent.

補正音の翻訳文提出書 (特許法第184条の8) 平成3年7月18日Corrected sound translation submission form (Article 184-8 of the Patent Law) July 18, 1991

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.有機変性ケイ酸ヘテロ重縮合物中の残存シラノール基および加水分解性基の 除去によるその改質方法であって、上記重縮合物を、その縮合物からシラノール 基または加水分解性基を除去するのに十分な時間一定の流体の臨界温度および圧 力を超えるその流体と接触することを含んでなる方法。1. Residual silanol groups and hydrolyzable groups in organically modified silicic acid heteropolycondensates A method for modifying the polycondensate by removing silanol from the condensate. critical temperature and pressure of a fluid for a period sufficient to remove the group or hydrolyzable group A method comprising contacting the fluid with an excess of force. 2.上記残存加水分解性基がアルコキシ基であり、かつ上記流体が上記アルコキ シ基に対応するアルコールである請求項1の方法。2. The residual hydrolyzable group is an alkoxy group, and the fluid is an alkoxy group. 2. The method of claim 1, wherein the alcohol corresponds to a cy group. 3.上記流体がメタノールまたはエタノールからなる部類から選ばれる請求項2 の方法。3. Claim 2 wherein said fluid is selected from the group consisting of methanol or ethanol. the method of. 4.上記有機変性ケイ酸ヘテロ重縮合物が、式RSi≡(式中、Rは安定な有機 基である)で示される反復単位から実質的に構成されている請求項1の方法。4. The organically modified silicic acid heteropolycondensate has the formula RSi≡ (wherein R is a stable organic 2. The method of claim 1, wherein the method consists essentially of repeating units of the group . 5.Rがフェニルである請求項4の方法。5. 5. The method of claim 4, wherein R is phenyl. 6.反復単位Si…およびRSi≡(式中、Rは安定な有機基である)を含有す る有機基含有多孔質モノリシックガラス状体であって、 (a)上記単位の約5〜約35モル%がRSi≡であり;(b)上記RSi≡単 位が上記ガラス状体全体に実質上均一に分散されており;そして (c)上記反復単位が酸素を介して連結されており;さらに 約500〜約800m2/gの表面積、約0.25〜約0.40g/mLしの見 掛密度ならびに実質的に残存シラノール基および加水分解性基を含まない有機基 含有多孔質モノリシックガラス状体。6. containing repeating units Si... and RSi≡ (wherein R is a stable organic group) A porous monolithic glassy body containing organic groups, (a) about 5 to about 35 mol% of said units are RSi≡; (b) said RSi≡ mono dispersed substantially uniformly throughout the glassy body; and (c) the repeating units are linked via oxygen; and Surface area of about 500 to about 800 m2/g, about 0.25 to about 0.40 g/mL Hanging density and organic groups substantially free of residual silanol groups and hydrolyzable groups Contains a porous monolithic glassy body. 7.型中で一定のゾルを、そのゾルから実質的にすべての残存シラノール基およ び加水分解性基を除去するのに十分な時間、一定の流体の臨界温度および圧力を 超えるその流体と接触させ、次いで上記流体および上記ゾルから上記基の除去に よって生成される揮発性副生成物より請求項6のモノリシック体を分離するため の冷却および排気することを含んでなる上記モノリシック体の製造方法であって 、上記ゾルが、式SiX4および式RSiX3で示されるシラン類混合物であっ て、この混合物中の上記シラン類の約5〜約35モル%が式RSiX3を有し、 かつ上記各式中の各Xがメトキシ基でありそしてRが非加水分解性有機基である シラン類混合物の加水分解および縮合によって製造されたものである、上記モノ リシック体の製造方法。7. Substantially all remaining silanol groups and silanol groups are removed from the sol in the mold. the critical temperature and pressure of the fluid for a sufficient time to remove the hydrolyzable groups. contact with that fluid and then remove said groups from said fluid and said sol. for separating the monolithic body of claim 6 from the volatile by-products thus produced. A method of manufacturing the monolithic body, comprising: cooling and evacuation of a monolithic body; , the sol is a mixture of silanes represented by the formula SiX4 and the formula RSiX3. from about 5 to about 35 mole percent of the silanes in the mixture have the formula RSiX3; and each X in each of the above formulas is a methoxy group, and R is a non-hydrolyzable organic group. The above-mentioned monomers are produced by hydrolysis and condensation of a mixture of silanes. A method for manufacturing lithic bodies. 8.上記流体がメタノールである請求項7の方法。8. 8. The method of claim 7, wherein said fluid is methanol.
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