JPH06128375A - シリコーン―イミド共重合体用ポリジオルガノシロキサン - Google Patents

シリコーン―イミド共重合体用ポリジオルガノシロキサン

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JPH06128375A
JPH06128375A JP4171462A JP17146292A JPH06128375A JP H06128375 A JPH06128375 A JP H06128375A JP 4171462 A JP4171462 A JP 4171462A JP 17146292 A JP17146292 A JP 17146292A JP H06128375 A JPH06128375 A JP H06128375A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 オルガノポリシロキサン−ポリイミド共重合
体のための新しい材料を提供する。 【構成】 オルガノポリシロキサン−ポリイミド共重合
体を形成するためのノルボルナン終端ポリジオルガノシ
ロキサンが提供される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の背景】本発明は、ノルボルナン無水物終端オル
ガノポリシロキサンおよび有機ジアミンの使用に基づく
オルガノポリシロキサン−ポリイミド共重合体に関す
る。
【0002】本発明以前には、Holub の米国特許第3,
325,450号およびHeath らの米国特許第3,84
7,867号に示されているように、芳香族ビス(無水
物)とアミンオルガノ終端ポリジオルガノシロキサンと
の反応によってシリコーン−ポリイミド共重合体を製造
した。例えばHolubは他のジアミン、例えばm−フ
ェニレンジアミンの使用と共にアミノプロピルポリジメ
チルシロキサンおよびアミンブチルテトラメチルジシロ
キサンを使用することを示している。このようなシリコ
ーン−ポリイミドブロック重合体の製造により、例えば
耐熱性電気絶縁体として有用な価値の高い組成物が得ら
れる。
【0003】特願昭59−501208号公報に示され
ているように、化10〔式中のRは一価C(1-13)炭化水
素基および一価置換C(1-13)炭化水素基から選択され、
1〜R6 は水素、ハロゲンおよび同じまたは異なる一
価C(1-13)炭化水素基および一価置換C(1-13)から選択
され、Zは−O−および−C(R12−から選択される
二価の基であり、YはRおよび化11から選択される基
であり、nは0〜2000に等しい整数、mは0〜50
0に等しい整数であり、n+mの和は0〜2000に等
しい〕のノルボルナン終端ポリジオルガノシロキサン
は、次の反応式:化12で示されるように、白金触媒の
存在下でノルボルネン無水化物およびその誘導体と水素
化珪素とのヒドロシラン化反応(hydrosilation )によ
って形成できる。化12でR1〜R6、Zおよびnは前記
定義の通り。
【0004】
【化10】
【0005】
【化11】
【0006】
【化12】
【0007】R内に包含される基の例には、アリール基
およびハロゲン化アリール基、例えばフェニル、クロロ
フェニル、トリル、キシリル、ビフェニル、ナフチルな
ど;アルケニル基、例えばビニル、アリル、シクロヘキ
セニルなど;C(1-8) アルキル基およびハロゲン化アル
キル、例えばメチル、エチル、プロピル、ブチル、オク
チルなどがある。
【0008】R1〜R6内に包含される基は、例えば水
素、クロロおよび上で定義した通りのR基である。
【0009】特願昭59−501208号公報に示され
た別の方法は、nが2000より小さい化10の範囲内
の二無水物を環状オルガノポリシロキサン、例えばオク
タメチルシクロテトラシロキサンと酸触媒、例えば硫酸
の存在下で平衡化反応させる方法である。
【0010】本発明は、熱酸化安定性に優れ熱変形温度
が非常に高いシリコーン−ポリイミド共重合体が、化1
0のノルボルナン無水物終端ポリジオルガノシロキサン
および化13の有機ジアミンおよび所望に応じて化14
の有機二無水物間の反応を行うことによって形成できる
との知見に基づく。ここでQは化15および化16より
なる群から選択される四価有機基であり、Dは化17、
化18、化19、化20、化21および化22から選択
される基であり、R8 は水素およびRから選択され、R
9 は化23、化24、化25、化26、化27、化2
8、化29および一般式:化30の二価有機基よりなる
群から選択される基であり、Xは化31、化32、化3
3および化34の二価の基よりなる群から選択される基
であり、mは0または1で、yは1〜5の整数で、R7
は(a)6〜20個の炭素原子を有する芳香族炭化水素
基およびそのハロゲン化誘導体、(b)2〜20個の炭
素原子を有するアルキレン基およびシクロアルキレン
基、C(2-8) アルキレン終端ポリジオルガノシロキサ
ン、および(c)化35に包含される二価の基よりなる
群から選択される二価C(2-20)有機基であり、Q′は化
36、化37、化38、化39および化40よりなる群
から選択される基であり、xは1〜5の整数である。
【0011】
【化13】
【0012】
【化14】
【0013】
【化15】
【0014】
【化16】
【0015】
【化17】
【0016】
【化18】
【0017】
【化19】
【0018】
【化20】
【0019】
【化21】
【0020】
【化22】
【0021】
【化23】
【0022】
【化24】
【0023】
【化25】
【0024】
【化26】
【0025】
【化27】
【0026】
【化28】
【0027】
【化29】
【0028】
【化30】
【0029】
【化31】
【0030】
【化32】
【0031】
【化33】
【0032】
【化34】
【0033】
【化35】
【0034】
【化36】
【0035】
【化37】
【0036】
【化38】
【0037】
【化39】
【0038】
【化40】
【0039】
【発明の開示】本発明によれば、化41のノルボルナン
終端ポリジオルガノシロキサンを含むシリコーン−ポリ
イミド共重合体が提供される。ここでR〜R7 、Z、m
およびnは前記定義の通り、Y′はRおよび化42を有
する基から選択される。
【0040】
【化41】
【0041】
【化42】
【0042】本発明に包含されるシリコーン−イミド共
重合体のあるもの、すなわち化43のノルボルナン終端
ポリジオルガノシロキサンは化44のポリイミドとが化
学結合する。ここでR〜R7 、n、QおよびZは前記定
義の通り、aは1〜1000に等しい整数、bは0〜2
00に等しい整数であり、a+bの和は1〜1000に
等しい。
【0043】
【化43】
【0044】
【化44】
【0045】本発明の実施にあたって化10のノルボル
ナン無水物終端シロキサンと組合わせて使用できる化1
4の有機二無水物は、例えばピロメリット酸二無水物、
ベンゾフェノン二無水物、本発明と同じ譲受人に譲渡さ
れたHeath らの米国特許第3,879,428号の芳香
族ビス(エーテル無水物)、化45の二無水物、および
これらの混合物である。ここでR7およびR8は前記定義
の通り。
【0046】
【化45】
【0047】化13の有機ジアミンに含まれる化合物
は、例えば次の通り。m−フェニレンジアミン、p−フ
ェニレンジアミン、4,4′−ジアミノジフェニルプロ
パン、4,4′−ジアミノジフェニルメタン、ベンシジ
ン、4,4′−ジアミノジフェニルスルフィド、4,
4′−ジアミノジフェニルスルホン、4,4′−ジアミ
ノジフェニルエーテル、1,5−ジアミノナフタレン、
3,3′−ジメチルベンジジン、3,3′−ジメトキシ
ベンジジン、2,4−ジアミノトルエン、2,6−ジア
ミノトルエン、2,4−ビス(アミノ−t−ブチル)ト
ルエン、1,3−ジアミノ−4−イソプロピルベンゼ
ン、1,2−ビス(3−アミノプロポキシ)エタン、m
−キシリレンジアミン、p−キシリレンジアミン、ビス
(4−アミノクロヘキシル)メタン、デカメチレンジア
ミン、3−メチルヘプタメチレンジアミン、4,4−ジ
メチルヘプタメチレンジアミン、2,11−ドデカンジ
アミン、2,2−ジメチルプロピレンジアミン、オクタ
メチレンジアミン、3−メトキシヘキサメチレンジアミ
ン、2,5−ジメチルヘキサメチレンジアミン、2,5
−ジメチルヘプタメチレンジアミン、3−メチルヘプタ
メチレンジアミン、5−メチルノナメチレンジアミン、
1,4−シクロヘキサンジアミン、1,15−オクタデ
カンジアミン、ビス(3−アミノプロピル)スルフィ
ド、N−メチル−ビス(3−アミノプロピル)アミン、
ヘキサメチルレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、
2,4−ジアミノトルエン、ノナメチレンジアミン、
2,6−ジアミノトルエン、ビス−(3−アミノプロピ
ル)テトラメチルジシロキサンなど。
【0048】シリコーン−ポリイミド共重合体は2工程
の手順で合成でき、ほぼ等モル量の化13の有機ジアミ
ンおよび化10のノルボルナン終端ポリジオルガノシロ
キサンの反応を、または所望に応じて化14の有機二無
水物と共に、有機ジアミンと二無水物の合計モル数をほ
ぼ同じにし、周囲温度で不活性有機溶剤の存在下で行
う。室温で最初に形成された中間体ポリアミド酸を次に
高温、例えば150℃〜220℃で環化脱水する。
【0049】シリコーン−イミド共重合体を形成するの
に使用できる別の方法では、ほぼ等モル量の化13の有
機ジアミンおよびノルボルナン二無水物および所望に応
じて他の有機二無水物を不活性有機溶剤、例えばo−ジ
クロロベンゼン、m−クレゾールなどの中で還流させ
る。
【0050】双極性中性溶剤、例えばジメチルホルムア
ミド、ジメチルアセトアミド、N−ジメチルピロリドン
をプレポリマーの製造に使用することができる。ノルボ
ルナン無水物終端ポリジオルガノシロキサンと少なくと
も1種の他の有機二無水物とを種々のモル割合で配合し
たものを、ほぼ等モル量の有機ジアミンと反応させて広
範なシリコーン−ポリイミドブロック重合体を生成する
ことができる。
【0051】本発明のシリコーン−ポリイミド共重合体
は、電気導体用の絶縁体、接着剤、成形用コンパウン
ド、コーティングとして、また積層品および強靱なエラ
ストマーを製造するために使用することができる。
【0052】当業者が本発明をよく実施できるように、
以下に実施例を限定としてでなく、例示として示す。部
はすべて重量部である。
【0053】
【実施例】69.4g(0.42モル)の5−ノルボル
ネン−2,3−ジカルボン酸無水物、26.8g(0.
2モル)の1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン
および100mlの乾燥クロロベンゼンの混合物に、か
き混ぜながら、本発明と同じ譲受人に譲渡されたKarste
dtの米国特許第3,775,442号に従って調製した
5%白金触媒10滴を加えた。得られた混合物をかき混
ぜながら70〜80℃に4時間、次いで100〜110
℃に1夜加熱した。冷却後、カーボンブラックを加え、
溶液を室温で30分間かき混ぜた。ろ過し、溶剤を真空
ポンプで100℃で除去し、乾燥ジエチルエーテルを加
えたところ、白色の結晶質固体が沈澱した。製造法に基
づいて、この生成物は化46を有する5,5′−(1,
1,3,3−テトラメチル−1,3−ジシロキサンジイ
ル)−ビス−ノルボルナン−2,3−ジカルボン酸無水
物であった。
【0054】
【化46】
【0055】ブロック共重合体を含めて一連のシリコー
ン−イミド共重合体を、上記5,5′−(1,1,3,
3−テトラメチル−1,3−ジシロキサンジイル)−ビ
ス−ノルボルナン−2,3−ジカルボン酸二無水物(以
下NSDAと称す)およびベンゾフェノンテトラカルボ
ン酸二無水物(BPDA)の種々の混合物から製造し
た。
【0056】0.991g(5×10-3モル)のメチレ
ンジアニリンおよび5mlのジメチルホルムアミドの溶
液に、窒素中でかき混ぜながら、0.457g(10-3
モル)のNSDA、1.289g(4×10-3モル)の
BPDAおよび5mlのジメチルホルムアミドの混合物
を加えた。得られた溶液を室温で2時間かき混ぜた。シ
リコーン−アミド酸共重合体が得られた。次に溶液をガ
ラス皿に注ぎ、窒素流中に保った炉内で80℃で1時
間、次いで150℃で2時間乾燥した。製造法、IRお
よびNMR分析に基づいて、実質的に化47のノルボル
ナン終端ジメチルシロキサン単位と化48のイミド単位
とが化学結合してなるシリコーン−ポリイミド共重合体
が得られた。
【0057】
【化47】
【0058】
【化48】
【0059】同じ手順を繰り返して、化49で示される
ような、化10の範囲内の別のシリコーン−イミドブロ
ック重合体を製造した。
【0060】
【化49】
【0061】これら共重合体のガラス転移温度(Tg)
を差動走査熱量法(DSC)で測定し、下記の表1に示
す。表1には上式中のb、cおよびdの値も示す。これ
ら共重合体の熱酸化安定性を熱重量分析(TGA)で測
定した。これら共重合体のN2 および空気中での10%
減量温度も示す。
【0062】
【表1】
【0063】上記の結果から、本発明のシリコーン−イ
ミド共重合体を、優れた酸化安定性を有する金属導体用
高温絶縁体として使用できることがわかる。例えば、銅
線をシリコーン−アミド酸共重合体のジメチルホルムア
ミド溶液に浸漬し、溶液から引抜き、空気乾燥する。被
覆銅線を次に200℃に加熱して銅線上のアミド酸被膜
をイミド状態に転化する。得られたシリコーン−イミド
共重合体被膜は優れた酸化安定性を有する優れた絶縁体
である。
【0064】上記実施例は本発明のシリコーン−イミド
共重合体の非常に多数の例の数例に言及しているにすぎ
ないが、本発明は、これらの実施例に先立つ説明で既に
教示した通りに、化10のノルボルナン無水物終端ポリ
ジオルガノシロキサンを化13のジアミンと、また所望
に応じて化10のノルボルナン無水物終端ポリジオルガ
ノシロキサンを化14の他の有機二無水物と混合して使
用することに基づく、ブロック共重合体を含む極めて広
範な種々のシリコーン−イミド共重合体に関することを
理解すべきである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 次の化1で表されるシリコーン―イミド
    共重合体用ノルボルナン終端ポリジオルガノシロキサ
    ン。 【化1】 式中のRは一価C(1-13)炭化水素基および一価置換C
    (1-13)炭化水素基から選択され、R1 〜R6 は水素、ハ
    ロゲンおよび同じまたは異なる一価C(1-13)炭化水素基
    および一価置換C(1-13)炭化水素基から選択され、R7
    は(a)6〜20個の炭素原子を有する芳香族炭化水素
    基およびそのハロゲン化誘導体、(b)2〜20個の炭
    素原子を有するアルキレン基およびシクロアルキレン
    基、C(2-8) アルキレン終端ポリジオルガノシロキサ
    ン、および(c)次の化2: 【化2】 に包含される二価の基よりなる群から選択される二価C
    (2-20)有機基であり、Q′は化3、化4、化5、化6お
    よび化7よりなる群から選択される基であり、 【化3】 【化4】 【化5】 【化6】 【化7】 xは1〜5の整数であり、zは化8および化9から選択
    される二価の基であり、 【化8】 【化9】 nは0〜2000に等しい整数である。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006267800A (ja) * 2005-03-25 2006-10-05 Kimoto & Co Ltd 感光性ポリイミド樹脂組成物
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JP2013028801A (ja) * 2011-06-21 2013-02-07 Hitachi Chemical Co Ltd 接着剤用改質剤及びその製造方法、並びに接着剤

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