JPH05320355A - 有機ケイ素重合体並びにそれを用いたセラミックスの製造方法 - Google Patents
有機ケイ素重合体並びにそれを用いたセラミックスの製造方法Info
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- JPH05320355A JPH05320355A JP4359453A JP35945392A JPH05320355A JP H05320355 A JPH05320355 A JP H05320355A JP 4359453 A JP4359453 A JP 4359453A JP 35945392 A JP35945392 A JP 35945392A JP H05320355 A JPH05320355 A JP H05320355A
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Abstract
アルキル基を表わす)の1−シリル−2−シリルエタン
類、および/または、一般式(B) 【化2】 (式中R5、R6、R7、R8は置換基を有していてもよい
アルキル基を表わす)の1−シリル−2−シリルエチレ
ン類に、ビニルシラン化合物を添加し、アルカリ金属を
用いて比較的簡易な条件で重合してなる有機ケイ素重合
体、及びこのものあるいはポリ(1,4−ジシラ−2−
ブテニレン)類を用いた炭化ケイ素系セラミックスの製
造方法。 【効果】 炭化ケイ素系セラミックスを安価で、かつ簡
易な方法により高収率に得ることができ工業的に有用で
ある。
Description
ミックスの前駆体原料として有用な有機ケイ素重合体、
並びにその重合体を用いた炭化ケイ素系セラミックスの
製造方法に関する。
としての有機ケイ素重合体としては、ポリカルボシラン
の1種であるポリ(1,4−ジシラブタニレン)類、お
よび/またはポリ(1,4−ジシラ−2−ブテニレン)
類の利用が注目されている。
成する方法としては、従来より1,2−ビス(クロロシ
リル)エタンをカリウム/またはナトリウムと相互作用
させる方法や1−シリル−2−シリルエタン類をヘキサ
ン、ベンゼン等の希釈剤の存在下アルカリ金属によって
重縮合する方法が提案されている。
で得たポリ(1,4−ジシラブタニレン)類のうち、前
者の方法は低分子量のものしか得られない欠点を有し、
かつ、操作上も実用的ではなかった。
ることができるが、炭化ケイ素系セラミックスへの転化
の割合が低く、これを高めるためさらなる改善が望まれ
ている。
レン)類の利用は注目されているものの効率的なセラミ
ックス化の提案は未だなされていない。
用的で、かつ安価に、さらに高収率で得るための前駆
体、及び該前駆体を用いて高収率に炭化ケイ素系セラミ
ックスを得る製造法を提供することを目的とする。
来のポリ(1,4−ジシラブタニレン)類の炭化ケイ素
系セラミックス前駆体としての活用について鋭意研究を
重ねた結果、1−シリル−2−シリル−エタン類、およ
び/または、1−シリル−2−シリルエチレン類に、ビ
ニルシラン化合物を添加してアルカリ金属存在下で重合
することにより、1,4−ジシラブタニレン類、および
/または、1,4−ジシラ−2−ブテニレン類とビニル
シリレン類との共重合体が高収率で得られ、かつ炭化ケ
イ素系セラミックスへの転化割合が高く得られること
を、また、ポリ(1,4−ジシラ−2−ブテニレン)類
も炭化ケイ素系セラミックスへの転化割合が高いとの知
見を得て本発明を完成した。
アルキル基を表わす)の1−シリル−2−シリルエタン
類、および/または、一般式(B)
アルキル基を表わす)の1−シリル−2−シリルエチレ
ン類に、ビニルシラン化合物を添加し、アルカリ金属存
在下で重合して得た有機ケイ素重合体、並びにこの重合
体をチッ素ガス等の不活性雰囲気下、少くとも1000
℃以上に熱処理して炭化ケイ素系セラミックスを得る製
造方法、さらに、ポリ(1,4−ジシラ−2−ブテニレ
ン)類を少くとも1000℃以上に熱処理して炭化ケイ
素系セラミックスを得る製造方法を要旨とするものであ
る。
般式(B)のアルキル基としては、特に炭素数に制限は
ないが、炭素数1〜8のものが好ましい。
性置換基を有していてもよい。
ビス(クロロジメチルシリル)エタン、1,2−ビス
(クロロジエチルシリル)エタン、1−(クロロジメチ
ルシリル)−2−(クロロメチルエチルシリル)エタ
ン、1,2−ビス(クロロメチルエチルシリル)エタン
などが使用できる。
1,2−ビス(クロロジメチルシリル)エチレン、1,
2−ビス(クロロジエチルシリル)エチレン、1−(ク
ロロジメチルシリル)−2−(クロロメチルエチルシリ
ル)エチレン、1,2−ビス(クロロメチルエチルシリ
ル)エチレンなどが使用出来る。
は、ビニルメチルジクロロシラン、ビニルエチルジクロ
ロシラン、などのビニルジクロロシラン類が好ましく使
用できる。
属としては、リチウム、ナトリウム、カリウムなどを挙
げることができ、これらは単独でも、混合物または合金
としても用いることができる。
ましいが、反応条件によっては塊りのままでも用いるこ
とができる。
/または、(B)とビニルシラン化合物とのモル比は
3:1で十分であるが20:1〜3:2の範囲で任意に
選ぶことができる。
は室温以上の任意の温度で行なうことができるが、塊状
のアルカリ金属を用いたり、室温に近い温度で反応を行
なう場合には超音波照射等により、アルカリ金属表面を
活性化することが望ましい。
は、反応液の加水分解後、加温した溶媒による抽出で容
易に行なうことができる。
素重合体は、分子量100000以上の1,4−ジシラ
−ブタニレン類、および/または、1,4−ジシラ−2
−ブテニレン類と、ビニルシリレン類との共重合体で成
形性も良好なものである。
イ素系セラミックスを製造するには、有機ケイ素重合体
を型込め成形などして成形したのち、不活性雰囲気下で
少くとも1000℃以上に加熱処理する。このとき、室
温から250〜350℃の温度までは20℃/hr以下
のゆっくりした昇温速度で行うことが炭化ケイ素系セラ
ミックスへの転化割合を高めるために好ましく、また、
350℃から1200℃以上の熱処理は、前記昇温速度
より早くてもよい。
スへの転化割合(収率)が極めて高く高収率で炭化ケイ
素系セラミックスを得ることができる。
(0.034mol)およびビニルメチルジクロロシラ
ン1.6g(0.011mol)の混合液を80℃に加
熱した40%ナトリウムディスパージョン(軽油)5.
25gのトルエン(20ml)スラリーに滴下し、さら
に12時間、80℃で加熱した。冷却後、エタノ−ル
3.3mlを加え、さらに蒸留水を加えpHが7になる
まで洗浄を繰り返した。次いで、沸騰ベンゼン(10m
l)により3回抽出し、溶媒除去後、エタノ−ル(10
ml×3回)で洗浄し、灰色粉末4.12gを得た。
は、3020(νC-H)、2940(νC-H)、2860
(νC-H)、1700(νC=C)、1240(δSi-C
H3)、1132(δSi-CH3)、1000、930の吸収
を示した。このIR吸収ピークからこの重合体は1,4
−ジシラブタニレンとメチルビニルシリレンの共重合物
であることが分る。
溶解し、高温GPCを用いて温度135℃で分子量分布
を測定した。このデータから標準ポリスチレンの分子量
を基準として平均分子量を算出したところ、153,0
00であった。
ボートに入れ管状電気炉を用いAr雰囲気中で室温から
300℃までを10℃/hr加熱した後、300℃で1
時間保持し、300℃から1300℃を50℃/hrで
昇温し、さらに1300℃で1時間保持した後冷却して
取出したところ黒色固体が0.70g(収率70%)得
られた。
1に示す様に2θ=35.7゜、および60.3゜にβ
−SiCの回折ピークが認められた。
g(0.034mol)及びビニルエチルジクロロシラ
ン1.7g(0.011mol)の混合液を室温で40
%ナトリウムデスパージョン(軽油)5.25gのトル
エン(20ml)スラリーに滴下し、超音波振動を加え
ながら、3時間反応させた。
4mlを加え、残留ナトリウムを失活させた後、多量の
イソプロピルアルコールを投入すると茶色の固形物が析
出した。この固形物を5mlのトルエンに溶解した後、
100mlのイソプロピルアルコールを加え、再沈殿さ
せ精製し、茶色の粘性を有する固形物4.3gを得た。
sk)は3020(m)、2940(S)、2892
(S)、1700(m)、1395(S)、1238
(S)、1167(W)、997(S)、930
(S)、753(S)、722(m)、679(S)、
489(S)の吸収を示した。このIR吸収からこの重
合体は1,4−ジシラ−2−ブテニレンとエチルビニル
シリレンの共重合体であることが分る。
した平均分子量は103,000であった。
と同様な条件でAr雰囲気中、1300℃1時間の熱処
理を行ったところ黒色固体が0.75g(収率75%)
得られた。この固体をX線回折法で分析した結果β−S
iCの回折ピークが確認された。
(0.017mol)、1,2−ビス(クロロジメチル
シリル)エチレン3.6g(0.017mol)および
ビニルメチルジクロロシラン1.6g(0.011mo
l)の混合液を実施例2と同様な方法でナトリウムと反
応させ精製し、茶色の固形物4.55gを得た。得られ
た共重合物の高温GPCを測定したところ平均分子量1
48,000であった。
条件で、Ar雰囲気中、1300℃で1時間の熱処理を
行ったところ、0.72gの黒色固体が得られた(熱処
理収率72%)。この固体をX線回折法で分析した結
果、β−SiCの回折ピークが確認された。
g(0.05mol)のみを実施例1と同様な方法でナ
トリウムと反応させ、精製した結果白色の固形物6.5
gを得た。得られた重合物はIRスペクトルからポリ
(1,4−ジシラブタニレン)であることが確認され
た。又、粘度平均分子量は192,000であった。
1.0gを実施例1と同様な条件で、Ar雰囲気中、1
300℃で1時間の熱処理を行ったところ、0.03g
の白色粉末が得られた。従って熱処理収率は3%と著し
く少なかった。
−ビス(クロロジメチルシリル)エチレン10.7g
(0.05mol)の各々をビニルシラン化合物を添加
しない以外は実施例2と同様な方法でナトリウムと反応
させ、精製し、茶色の固形物シス6.0g、トランス
6.3gを得た。
t)は2940(S)、2892(S)、1395
(S)、1238(S)、1167(W)、997
(S)、753(S)、722(m)、679(S)、
489(S)に吸収を持ち、また、トランスポリマーで
は2960(S)、2910(S)、1405(m)、
1245(S)、1175(S)、1010(S)、8
40(S)、790(S)、720(m)、620
(m)cm-1の吸収を示した。この結果からこの固形物
はポリ(1,4−ジシラ−2−ブテニレン)類の一種で
あるポリ(1,1,4,4−テトラメチル−1,4−ジ
シラ−2−ブテニレン)であることが確認された。
分子量は、シス重合物では101,000、トランス重
合物は182,000であった。
ブテニレン)1.0gを実施例1と同様な条件で、Ar
雰囲気中、1300℃1時間の熱処理を行ったところ、
黒色固体がシス体では0.10g(熱処理収率10
%)、トランス体では0.47g(熱処理収率47%)
が得られた。また、この固体をX線回折法で分析した結
果、β−SiCの回折ピークが確認された。
ラン化合物、エチレンまたはアセチレン等の安価な原料
から得られる1−シリル−2−シリルエタン類、または
1−シリル−2−シリルエチレン類を出発原料として用
い、これに安価で入手の容易なビニルシラン化合物を添
加し、アルカリ金属を用いて比較的簡易な条件で重合せ
しめた有機ケイ素重合体である。また、該有機ケイ素重
合体あるいはポリ(1,4−ジシラ−2−ブテニレン)
類を用いて安価、かつ容易に高収率に炭化ケイ素系セラ
ミックスを得ることができ、工業的に有用なものであ
る。
Claims (9)
- 【請求項1】 一般式(A) 【化1】 (式中R1、R2、R3、R4は置換基を有していてもよい
アルキル基を表わす)の1−シリル−2−シリルエタン
類、および/または、 一般式(B) 【化2】 (式中R5、R6、R7、R8は置換基を有していてもよい
アルキル基を表わす)の1−シリル−2−シリルエチレ
ン類に、ビニルシラン化合物を添加し、アルカリ金属存
在下で重合してなる有機ケイ素重合体。 - 【請求項2】 一般式(A)の1−シリル−2−シリル
エタン類が1,2−ビス(クロロジメチルシリル)エタ
ンで、かつ、一般式(B)の1−シリル−2−シリルエ
チレン類が1,2−ビス(クロロジメチルシリル)エチ
レンである請求項1記載の有機ケイ素重合体。 - 【請求項3】 ビニルシラン化合物がビニルメチルジク
ロロシラン、ビニルエチルジクロロシランなどのビニル
ジクロロシラン類である請求項1または請求項2記載の
有機ケイ素重合体。 - 【請求項4】 アルカリ金属がリチウム、ナトリウム、
カリウムなどの単独、混合物または合金である請求項
1,請求項2、または請求項3記載の有機ケイ素重合
体。 - 【請求項5】 一般式(A) 【化3】 (式中R1、R2、R3、R4は置換基を有していてもよい
アルキル基を表わす)の1−シリル−2−シリルエタン
類、および/または、 一般式(B) 【化4】 (式中R5、R6、R7、R8は置換基を有していてもよい
アルキル基を表わす)の1−シリル−2−シリルエチレ
ン類に、ビニルシラン化合物を添加し、アルカリ金属存
在下で重合してなる有機ケイ素重合体を不活性雰囲気
下、少くとも1000℃以上に熱処理することを特徴と
する炭化ケイ素系セラミックスの製造方法。 - 【請求項6】 一般式(A)の1−シリル−2−シリル
エタン類が1,2−ビス(クロロジメチルシリル)エタ
ンで、かつ、一般式(B)の1−シリル−2−シリルエ
チレン類が1,2−ビス(クロロジメチルシリル)エチ
レンであることを特徴とする請求項5記載の炭化ケイ素
系セラミックスの製造方法。 - 【請求項7】 ビニルシラン化合物がビニルメチルジク
ロロシラン、ビニルエチルジクロロシランなどのビニル
ジクロロシラン類であることを特徴とする請求項5また
は請求項6記載の炭化ケイ素系セラミックスの製造方
法。 - 【請求項8】 アルカリ金属がリチウム、ナトリウム、
カリウムなどの単独、混合物または合金であることを特
徴とする請求項5、請求項6または請求項7記載の炭化
ケイ素系セラミックスの製造方法。 - 【請求項9】 ポリ(1,4−ジシラ−2−ブテニレ
ン)類を、不活性雰囲気下、少くとも1000℃以上に
熱処理することを特徴とする炭化ケイ素系セラミックス
の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04359453A JP3126838B2 (ja) | 1991-12-27 | 1992-12-25 | 有機ケイ素重合体の製造方法及びそれを用いたセラミックスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35987491 | 1991-12-27 | ||
JP3-359874 | 1991-12-27 | ||
JP04359453A JP3126838B2 (ja) | 1991-12-27 | 1992-12-25 | 有機ケイ素重合体の製造方法及びそれを用いたセラミックスの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05320355A true JPH05320355A (ja) | 1993-12-03 |
JP3126838B2 JP3126838B2 (ja) | 2001-01-22 |
Family
ID=18466747
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04359453A Expired - Lifetime JP3126838B2 (ja) | 1991-12-27 | 1992-12-25 | 有機ケイ素重合体の製造方法及びそれを用いたセラミックスの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3126838B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002167438A (ja) * | 2000-11-29 | 2002-06-11 | Jsr Corp | ケイ素ポリマー、膜形成用組成物および絶縁膜形成用材料 |
-
1992
- 1992-12-25 JP JP04359453A patent/JP3126838B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002167438A (ja) * | 2000-11-29 | 2002-06-11 | Jsr Corp | ケイ素ポリマー、膜形成用組成物および絶縁膜形成用材料 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3126838B2 (ja) | 2001-01-22 |
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