JPH11240956A - カルボラン含有ケイ素系重合体 - Google Patents

カルボラン含有ケイ素系重合体

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JPH11240956A
JPH11240956A JP4368498A JP4368498A JPH11240956A JP H11240956 A JPH11240956 A JP H11240956A JP 4368498 A JP4368498 A JP 4368498A JP 4368498 A JP4368498 A JP 4368498A JP H11240956 A JPH11240956 A JP H11240956A
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carborane
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Toshiya Sugimoto
俊哉 杉本
Mitsuharu Yonezawa
光治 米澤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡便な合成方法で得ることができる、耐熱性
及び難燃性に優れたカルボラン含有ケイ素系重合体を提
供する。 【解決手段】 一般式(1)、(2)及び(3)で表さ
れる繰り返し単位、又は、一般式(1)及び(3)で表
される繰り返し単位を分子中に持つケイ素系重合体と、
一般式(4)又は一般式(5)で表されるシリル置換カ
ルボラン誘導体とを反応させることにより得られるもの
であって、重量平均分子量が500以上である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐熱性、難燃性に
優れた機能性材料として有用である新規なカルボラン含
有ケイ素系重合体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、耐熱性、難燃性に優れたケイ
素系重合体が開発されている。また、高分子反応により
重合体を架橋させる方法で分子量、機械強度の向上も試
みられている(Organometallics, 15, 75(1996))が、
耐熱性、難燃性は必ずしも十分なものではなかった。
【0003】一方、カルボラン含有ケイ素系重合体につ
いては幾つか知られており、例えば、J. Macromol. Sc
i. -Rev. Macromol. Chem., C17(2), 173-208 (1979)に
は、ポリ(ドデカカルボラン−シロキサン)について報
告されている。
【0004】また、特表平8−505649号公報に
は、有機ホウ素ポリマーが開示されており、カルボラン
を導入することによりシロキサンポリマーの熱安定性が
向上することが報告されている。しかしながら、上記有
機ホウ素ポリマーは、アセチレン基含有ジリチオ塩と両
末端クロロ基含有カルボランシロキサンとの反応から得
られるもので、モノマーのカルボラン含有ケイ素系化合
物の合成に数段階を要するため、簡便な方法ではなかっ
た。
【0005】また、上記従来の有機ホウ素ポリマー以外
に、カルボラン含有ケイ素系重合体は殆ど知られておら
ず、耐熱性に優れた新規なカルボラン含有ケイ素系重合
体の開発が期待されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記欠点を鑑
み、簡便な合成方法で得ることができる、耐熱性及び難
燃性に優れたカルボラン含有ケイ素系重合体を提供する
ことにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、反応性二
重結合基を側鎖に含有するケイ素系重合体とシリル置換
カルボラン誘導体とを複合化させることを試みた。二重
結合基とシリル基との反応は非常に効率が良く、カルボ
ランが重合体中に簡便に導入されることが期待できる。
また、重合体の側鎖に反応性の二重結合が存在するた
め、効率的に、より多くのカルボランを導入することが
でき、重合体の耐熱性、難燃性のさらなる向上が期待で
きる。
【0008】請求項1記載の発明(以下、第1発明とい
う)のカルボラン含有ケイ素系重合体は、一般式
(1)、一般式(2)及び一般式(3)で表される繰り
返し単位、又は、一般式(1)及び一般式(3)で表さ
れる繰り返し単位を分子中に持つケイ素系重合体と、一
般式(4)又は一般式(5)で表されるシリル置換カル
ボラン誘導体とを反応させることにより得られるもので
あって、重量平均分子量が500以上であることを特徴
とする。
【0009】
【化2】
【0010】式(1)中、R1 、R2 、R3 及びR
4 は、水素原子、炭素数1〜20のアルキル基又は炭素
数6〜30のアリール基を示し、それぞれ同じであって
も異なっていてもよい。なお、二つのエチニレン基及び
1 〜R4 のベンゼン環に対する位置は任意である。
【0011】式(2)中、R5 は、水素原子、炭素数1
〜20のアルキル基又は炭素数6〜30のアリール基を
表し、R6 は、炭素数1〜20のアルキレン基又は炭素
数6〜30のアリーレン基を示すが無くてもよい。な
お、R6 が無い場合は、ケイ素原子にビニル基が直接結
合する。
【0012】式(3)中、R7 及びR8 は、炭素数1〜
20のアルキレン基又は炭素数6〜30のアリーレン基
を示すが無くてもよい。なお、R7 及びR8 が有る場合
は、それぞれ同じであっても異なっていてもよく、R7
及びR8 が無い場合は、ケイ素原子にビニル基が直接結
合する。
【0013】式(4)、(5)中、R9 〜R11は、炭素
数1〜20のアルキル基又は炭素数6〜30のアリール
基を表す。また、カルボランはCBxHx’Cで表され
る2価のかご状のホウ素化合物であり、x、x’は3〜
16の整数を表す。
【0014】上記R1 〜R11で表される炭化水素基の炭
素数は、脂肪族の場合多くなると結合が切れやすくなり
耐熱性が低下するため、また、芳香族の場合多くなると
溶媒に対する溶解性が低下するため、上記範囲に限定さ
れる。
【0015】上記R1 〜R5 及びR9 〜R11で表される
アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プ
ロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチ
ル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル
基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペン
タデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタ
デシル基、ノナデシル基、エイコシル基などが挙げられ
る。
【0016】上記R1 〜R5 及びR9 〜R11で表される
アリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、
キシリル基、ビフェニル基、ナフチル基などが挙げられ
る。
【0017】上記R6 〜R8 で表されるアルキレン基と
しては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン
基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチ
レン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基、ウン
デシレン基、ドデシレン基、トリデシレン基、テトラデ
シレン基、ペンタデシレン基、ヘキサデシレン基、ヘプ
タデシレン基、オクタデシレン基、ノナデシレン基、エ
イコシレン基などが挙げられる。
【0018】上記R6 〜R8 で表されるアリーレン基と
しては、例えばフェニレン基、トリレン基、キシリレン
基、ビフェニレン基、ナフタレニレン基、アントラセニ
レン基などがあげられる。
【0019】上記カルボランとしては、例えば、ドデカ
カルボラン、デカカルボラン、ヘプタカルボラン、ヘキ
サカルボラン、ペンタカルボラン等が挙げられる。
【0020】一般式(1)で表されるケイ素系重合体の
構成単位としては、例えば、1,4-ジエチニルベンゼン、
1,4-ジエチニル-2- メチルベンゼン、1,4-ジエチニル-
2,3-ジメチルベンゼン、1,4-ジエチニル-2,5- ジメチル
ベンゼン、1,4-ジエチニル-2,6- ジメチルベンゼン、1,
4-ジエチニル-3,5- ジメチルベンゼン、1,4-ジエチニル
-2,3,5,6- テトラメチルベンゼン、1,4-ジエチニル-2-
(トリメチルシリル)ベンゼン、1,4-ジエチニル-2,3-
ビス(トリメチルシリル)ベンゼン、1, 4- ジエチニル
-2,5- ビス(トリメチルシリル)ベンゼン、1,4-ジエチ
ニル-2,6- ビス(トリメチルシリル)ベンゼン、1,4-ジ
エチニル-2,3,5,6- テトラキス(トリメチルシリル)ベ
ンゼン、1,3-ジエチニルベンゼン、1,3-ジエチニル-2-
メチルベンゼン、1,3-ジエチニル-4- メチルベンゼン、
1,3-ジエチニル-5- メチルベンゼン、1,3-ジエチニル-
2,4- ジメチルベンゼン、1,3-ジエチニル-2,5- ジメチ
ルベンゼン、1,3-ジエチニル-4,5- ジメチルベンゼン、
1,3-ジエチニル-4,6- ジメチルベンゼン、1,3-ジエチニ
ル-2,4,5,6- テトラメチルベンゼン、1,3-ジエチニル-2
-(トリメチルシリル)ベンゼン、1,3-ジエチニル-4-(ト
リメチルシリル)ベンゼン、1,3-ジエチニル-5-(トリメ
チルシリル)ベンゼン、1,3-ジエチニル-2,4- ビス(ト
リメチルシリル)ベンゼン、1,3-ジエチニル-2,5- ビス
(トリメチルシリル)ベンゼン、1,3-ジエチニル-4,5-
ビス(トリメチルシリル)ベンゼン、1,3-ジエチニル-
4,6- ビス(トリメチルシリル)ベンゼン、1,3-ジエチ
ニル-2,4,5,6- テトラキス(トリメチルシリル)ベンゼ
ン、1,2-ジエチニルベンゼン、1,2-ジエチニル-3- メチ
ルベンゼン、1,2-ジエチニル-4- メチルベンゼン、1,2-
ジエチニル-3,4- ジメチルベンゼン、1,2-ジエチニル-
3,5- ジメチルベンゼン、1,2-ジエチニル-3,6- ジメチ
ルベンゼン、1,2-ジエチニル-4,5- ジメチルベンゼン、
1,2-ジエチニル-3,4,5,6- テトラメチルベンゼン、1,2-
ジエチニルベンゼン、1,2-ジエチニル-3-(トリメチルシ
リル)ベンゼン、1,2-ジエチニル-4-(トリメチルシリ
ル)ベンゼン、1,2-ジエチニル-3,4- ビス(トリメチル
シリル)ベンゼン、1,2-ジエチニル-3,5- ビス(トリメ
チルシリル)ベンゼン、1,2-ジエチニル-3,6-ビス(ト
リメチルシリル)ベンゼン、1,2-ジエチニル-4,5- ビス
(トリメチルシリル)ベンゼン、1,2-ジエチニル-3,4,
5,6- テトラキス(トリメチルシリル)ベンゼン、1,4-
ビス(トリメチルシリルエチニル)ベンゼン、1,4-ビス
(トリメチルシリルエチニル)-2- メチルベンゼン、1,
4-ビス(トリメチルシリルエチニル)-2,3- ジメチルベ
ンゼン、1,4-ビス(トリメチルシリルエチニル)-2,5-
ジメチルベンゼン、1,4-ビス(トリメチルシリルエチニ
ル)-2,6- ジメチルベンゼン、1,4-ビス(トリメチルシ
リルエチニル)-3,5-ジメチルベンゼン、1,4-ビス(ト
リメチルシリルエチニル)-2,3,5,6- テトラメチルベン
ゼン、1,4-ビス(トリメチルシリルエチニル)-2-(トリ
メチルシリル)ベンゼン、1,4-ビス(トリメチルシリル
エチニル)-2,3- ビス(トリメチルシリル)ベンゼン、
1,4-ビス(トリメチルシリルエチニル)-2,5- ビス(ト
リメチルシリル)ベンゼン、1,4-ビス(トリメチルシリ
ルエチニル)-2,6- ビス(トリメチルシリル)ベンゼ
ン、1,4-ビス(トリメチルシリルエチニル)-2,3,5,6-
テトラキス(トリメチルシリル)ベンゼン、1,3-ビス
(トリメチルシリルエチニル)ベンゼン、1,3-ビス(ト
リメチルシリルエチニル)-2- メチルベンゼン、1,3-ビ
ス(トリメチルシリルエチニル)-4- メチルベンゼン、
1,3-ビス(トリメチルシリルエチニル)-5- メチルベン
ゼン、1,3-ビス(トリメチルシリルエチニル)-2,4- ジ
メチルベンゼン、1,3-ビス(トリメチルシリルエチニ
ル)-2,5- ジメチルベンゼン、1,3-ビス(トリメチルシ
リルエチニル)-4,5- ジメチルベンゼン、1,3-ビス(ト
リメチルシリルエチニル)-4,6- ジメチルベンゼン、1,
3-ビス(トリメチルシリルエチニル)-2,4,5,6- テトラ
メチルベンゼン、1,3-ビス(トリメチルシリルエチニ
ル)-2-(トリメチルシリル)ベンゼン、1,3-ビス(トリ
メチルシリルエチニル)-4-(トリメチルシリル)ベンゼ
ン、1,3-ビス(トリメチルシリルエチニル)-5-(トリメ
チルシリル)ベンゼン、1,3-ビス(トリメチルシリルエ
チニル)-2,4- ビス(トリメチルシリル)ベンゼン、1,
3-ビス(トリメチルシリルエチニル)-2,5- ビス(トリ
メチルシリル)ベンゼン、1,3-ビス(トリメチルシリル
エチニル)-4,5- ビス(トリメチルシリル)ベンゼン、
1,3-ビス(トリメチルシリルエチニル)-4,6- ビス(ト
リメチルシリル)ベンゼン、1,3-ビス(トリメチルシリ
ルエチニル)-2,4,5,6-テトラキス(トリメチルシリ
ル)ベンゼン、1,2-ビス(トリメチルシリルエチニル)
ベンゼン、1,2-ビス(トリメチルシリルエチニル)-3-
メチルベンゼン、1,2-ビス(トリメチルシリルエチニ
ル)-4- メチルベンゼン、1,2-ビス(トリメチルシリル
エチニル)-3,4- ジメチルベンゼン、1,2-ビス(トリメ
チルシリルエチニル)-3,5- ジメチルベンゼン、1,2-ビ
ス(トリメチルシリルエチニル)-3,6-ジメチルベンゼ
ン、1,2-ビス(トリメチルシリルエチニル)-4,5-ジメ
チルベンゼン、1,2-ビス(トリメチルシリルエチニル)
-3,4,5,6- テトラメチルベンゼン、1,2-ビス(トリメチ
ルシリルエチニル)ベンゼン、1,2-ビス(トリメチルシ
リルエチニル)-3-(トリメチルシリル)ベンゼン、1,2-
ビス(トリメチルシリルエチニル)-4-(トリメチルシリ
ル)ベンゼン、1,2-ビス(トリメチルシリルエチニル)
-3,4- ビス(トリメチルシリル)ベンゼン、1,2-ビス
(トリメチルシリルエチニル)-3,5- ビス(トリメチル
シリル)ベンゼン、1,2-ビス(トリメチルシリルエチニ
ル)-3,6- ビス(トリメチルシリル)ベンゼン、1,2-ビ
ス(トリメチルシリルエチニル)-4,5- ビス(トリメチ
ルシリル)ベンゼン、1,2-ビス(トリメチルシリルエチ
ニル)-3,4,5,6- テトラキス(トリメチルシリル)ベン
ゼン等が挙げられる。
【0021】一般式(2)で表されるケイ素系重合体の
構成単位としては、例えば、メチルビニルシラン、エチ
ルビニルシラン、プロピルビニルシラン、ブチルビニル
シラン、ペンチルビニルシラン、ヘキシルビニルシラ
ン、フェニルビニルシラン、トリルビニルシラン、キシ
リルビニルシラン、メチルアリルシラン、エチルアリル
シラン、プロピルアリルシラン、ブチルアリルシラン、
ペンチルアリルシラン、ヘキシルアリルシラン、フェニ
ルアリルシラン、トリルアリルシラン、キシリルアリル
シラン、メチルプロペニルシラン、エチルプロペニルシ
ラン、プロピルプロペニルシラン、ブチルプロペニルシ
ラン、ペンチルプロペニルシラン、ヘキシルプロペニル
シラン、フェニルプロペニルシラン、トリルプロペニル
シラン、キシリルプロペニルシラン、メチルブテニルシ
ラン、エチルブテニルシラン、プロピルブテニルシラ
ン、ブチルブテニルシラン、ペンチルブテニルシラン、
ヘキシルブテニルシラン、フェニルブテニルシラン、ト
リルブテニルシラン、キシリルブテニルシラン等が挙げ
られる。
【0022】一般式(3)で表されるケイ素系重合体の
構成単位としては、例えば、ジビニルシラン、ジアリル
シラン、ジプロペニルシラン、ジブテニルシラン、ビニ
ルアリルシラン、ビニルプロペニルシラン、ビニルブテ
ニルシラン、アリルプロペニルシラン、アリルブテニル
シラン、プロペニルブテニルシラン、ビス(ビニルフェ
ニレン)シラン、ビス(アリルフェニレン)シラン、
(ビニルフェニレン)ビニルシラン、(ビニルフェニレ
ン)アリルシラン、(ビニルフェニレン)プロペニルシ
ラン、(アリルフェニレン)ビニルシラン、(アリルフ
ェニレン)アリルシラン、(アリルフェニレン)プロペ
ニルシラン等が挙げられる。
【0023】一般式(4)で表されるシリル置換カルボ
ラン誘導体としては、例えば、m−ビス(ジメチルシリ
ル)カルボラン、m−ビス(ジエチルシリル)カルボラ
ン、m−ビス(ジプロピルシリル)カルボラン、m−ビ
ス(ジブチルシリル)カルボラン、m−ビス(ジペンチ
ルシリル)カルボラン、m−ビス(ジヘキシルシリル)
カルボラン、m−ビス(ジフェニルシリル)カルボラ
ン、m−ビス(ジトリルシリル)カルボラン、m−ビス
(ジキシリルシリル)カルボラン、m−ビス(ジビフェ
ニルシリル)カルボラン、m−ビス(ジナフチルシリ
ル)カルボラン、m−ビス(ジアントラセニルシリル)
カルボラン、m−ビス(メチルエチルシリル)カルボラ
ン、m−ビス(メチルプロピルシリル)カルボラン、m
−ビス(メチルブチルシリル)カルボラン、m−ビス
(メチルペンチルシリル)カルボラン、m−ビス(メチ
ルヘキシルシリル)カルボラン、m−ビス(エチルプロ
ピルシリル)カルボラン、m−ビス(エチルブチルシリ
ル)カルボラン、m−ビス(エチルペンチルシリル)カ
ルボラン、m−ビス(エチルヘキシルシリル)カルボラ
ン、m−ビス(プロピルブチルシリル)カルボラン、m
−ビス(プロピルペンチルシリル)カルボラン、m−ビ
ス(プロピルヘキシルシリル)カルボラン、m−ビス
(ペンチルヘキシルシリル)カルボラン、m−ビス(メ
チルフェニルシリル)カルボラン、m−ビス(エチルフ
ェニルシリル)カルボラン、m−ビス(プロピルフェニ
ルシリル)カルボラン、m−ビス(ブチルフェニルシリ
ル)カルボラン、m−ビス(ペンチルフェニルシリル)
カルボラン、m−ビス(ヘキシルフェニルシリル)カル
ボラン、及びこれらのo−、p−異性体等が挙げられ
る。
【0024】上記カルボランとしては、例えば、ドデカ
カルボラン、デカカルボラン、ヘプタカルボラン、ヘキ
サカルボラン、ペンタカルボラン等が挙げられる。
【0025】一般式(5)で表されるシリル置換カルボ
ラン誘導体としては、例えば、ジメチルシリルカルボラ
ン、ジエチルシリルカルボラン、ジプロピルシリルカル
ボラン、ジブチルシリルカルボラン、ジペンチルシリル
カルボラン、ジヘキシルシリルカルボラン、ジフェニル
シリルカルボラン、ジトリルシリルカルボラン、ジキシ
リルシリルカルボラン、ジビフェニルシリルカルボラ
ン、ジナフチルシリルカルボラン、ジアントラセニルシ
リルカルボラン、メチルエチルシリルカルボラン、メチ
ルプロピルシリルカルボラン、メチルブチルシリルカル
ボラン、メチルペンチルシリルカルボラン、メチルヘキ
シルシリルカルボラン、エチルプロピルシリルカルボラ
ン、エチルブチルシリルカルボラン、エチルペンチルシ
リルカルボラン、エチルヘキシルシリルカルボラン、プ
ロピルブチルシリルカルボラン、プロピルペンチルシリ
ルカルボラン、プロピルヘキシルシリルカルボラン、ペ
ンチルヘキシルシリルカルボラン、メチルフェニルシリ
ルカルボラン、エチルフェニルシリルカルボラン、プロ
ピルフェニルシリルカルボラン、ブチルフェニルシリル
カルボラン、ペンチルフェニルシリルカルボラン、ヘキ
シルフェニルシリルカルボラン等が挙げられる。
【0026】上記カルボランとしては、例えば、ドデカ
カルボラン、デカカルボラン、ヘプタカルボラン、ヘキ
サカルボラン、ペンタカルボラン等が挙げられる。
【0027】本発明のカルボラン含有ケイ素系重合体の
重量平均分子量は、小さくなると十分な耐熱性が得られ
なくなるため500以上に限定され、逆に大きくなると
溶媒に対する溶解性が低下するため500万以下が好ま
しい。
【0028】上記ケイ素系重合体とシリル基置換カルボ
ラン誘導体との反応に使用される触媒としては、例え
ば、塩化白金酸、ヘキサロジウムヘキサデカカルボニル
〔Rh6(CO)16 〕等が挙げられる。
【0029】上記触媒の使用量は、少なすぎると反応が
十分進行せず、多すぎると合成後の重合体中に残存し易
くなり、耐熱性が低下するため、ケイ素系重合体中のビ
ニル基に対して0.001〜20mol%が好ましく、
より好ましくは0.01〜10mol%である。
【0030】上記反応に使用されるケイ素系重合体とシ
リル置換カルボラン誘導体のモル比は、カルボランの導
入量が少なすぎると得られるケイ素系重合体の耐熱性、
難燃性があまり向上しないため、ケイ素系重合体中のビ
ニル基:シリル置換カルボラン誘導体=1:0.01〜
20が好ましく、より好ましくは1:0.1〜10であ
る。
【0031】上記反応に使用される溶媒は、極性、無極
性いずれでも良いが、好ましくはトルエン、テトラヒド
ロフランなどの非プロトン性溶媒である。上記溶媒の使
用量は、ケイ素系重合体の構成単位の濃度で0.01〜
50mol/Lが好ましく、より好ましくは0.05〜
5mol/Lである。
【0032】上記反応は室温から溶媒の沸点の間で行わ
れる。また、この反応は空気中又は不活性ガス雰囲気下
のいずれでも行えるが、好ましくはアルゴンガス又は窒
素ガス雰囲気下である。
【0033】上記反応の反応時間は、短すぎるとカルボ
ランの導入反応が十分進行しないので、耐熱性が向上せ
ず、逆に長くなりすぎると架橋反応が進行して溶媒に溶
けなくなり、取り扱いが困難になるため、1〜72時間
が好ましい。
【0034】上記反応で得られたケイ素系重合体の精製
は、例えば、反応終了後の再沈殿法又はゲルパーミエー
ションクロマトグラフィー(GPC)による分取法等に
よって行われる。
【0035】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を挙げる。 (実施例1)還流管及び滴下ロート付1Lの3つ口フラ
スコをアルゴン置換した。これに1,4−ジエチニルベ
ンゼン12.62g(100.0mmol)を入れ、テ
トラヒドロフラン500mlに溶解した。反応器をドラ
イアイス・メタノール浴で冷却した後、n−ブチルリチ
ウムのヘキサン溶液(1.6mol/L)125mlを
30分かけて滴下し、2時間攪拌した。ジビニルジクロ
ロシラン15.38g(100.5mmol)のテトラ
ヒドロフラン溶液60mlを30分かけて滴下し、室温
で24時間攪拌した。得られた反応液を塩化アンモニウ
ム飽和水溶液400ml中に投入し、数分攪拌後、テト
ラヒドロフラン層を分離した。次いで、水層をジエチル
エーテルで3回抽出後、有機層を合わせて無水硫酸マグ
ネシウムで乾燥した。有機溶媒を濃縮、真空乾燥し、黄
褐色のポリ(1,4−ジエチニルベンゼン・ジビニルシ
リレン)5.89gを得た。
【0036】次に、アルゴン置換した還流管付300m
lの2つ口フラスコに上記のポリ(1,4−ジエチニル
ベンゼン・ジビニルシリレン)5.16g(25.0m
mol)を入れ、トルエン150mlに溶解した。反応
液を55℃に昇温し、触媒(H2 PtCl6 ・6H
2 O)0.131g(0.25mmol)のイソプロパ
ノール溶液3mlを入れ、10分間撹拌した。さらに、
1,7−ビス(ジメチルシリル)ドデカカルボラン6.
53g(25.1mmol)のトルエン溶液60mlを
滴下後、オイルバスの温度を120℃にし、10時間加
熱還流した。反応溶液を減圧留去した後、メタノール1
L中に投入した。沈殿を濾別して、黄白色の粉末(重合
体)9.7gを得た。
【0037】実施例1で得られた黄白色粉末の重合体の
1H−NMRスペクトル(ブルカー社製「DRX30
0」で測定)を図1に、IRスペクトル(バイオラッド
社製FTS135システムで測定)を図2に、それぞれ
示した。図1では、0.7〜4ppmにかけてカルボラ
ンに基づくプロトンのピークがみられる。また、0.0
7〜0.6ppmにケイ素原子に結合したメチル基、メ
チレン基のプロトンのピークが、7〜8ppmにはフェ
ニル基のプロトンのピークが、6ppm付近にはビニル
基のプロトンのピークがそれぞれ確認された。また、図
2では、2594cm-1にカルボランに起因する吸収が
みられた。これらのことから、実施例1の重合体は、例
えば、一般式(6)及び(7)の構造を部分的に持つカ
ルボラン含有ケイ素系重合体であることを確認した。ま
た、この重合体の重量平均分子量はポリスチレン換算で
9,600であった。
【0038】
【化3】
【0039】
【化4】
【0040】(比較例1)アルゴン置換した還流管付1
00mlの2つ口フラスコにポリ(1,4−ジエチニル
ベンゼン・ジビニルシリレン)0.41g(2.0mm
ol)を入れ、トルエン20mlに溶解した。得られた
反応液を55℃に昇温し、触媒(H2 PtCl6 ・6H
2 O)0.010g(0.02mmol)のイソプロパ
ノール溶液1mlを入れ、10分間撹拌した。次いで、
1,4−ビス(ジメチルシリル)ベンゼン0.33g
(2.0mmol)のトルエン溶液10mlを滴下後、
オイルバスの温度を120℃にし、10時間加熱還流し
た。反応溶液を室温まで冷却し、メタノール500ml
中に投入した。次に、得られた沈殿を濾別し、黄白色の
粉末(重合体)を0.53g得た。また、この重合体の
重量平均分子量はポリスチレン換算で68,300であ
った。この重合体は一般式(8)又は(9)で表され、
構造中にカルボランを含有しない。
【0041】
【化5】
【0042】
【化6】
【0043】実施例1及び比較例1で得られた重合体に
ついて、セイコー電子社製「SSC5200システム」
を使用して熱重量分析を行い、得られた熱分解曲線を図
3に示した。また、空気雰囲気下での5重量%分解温度
〔Td5 (℃)〕、800℃での重量残存率〔W
800 (%)〕を表1に示した。表1に示した測定結果か
ら、実施例1のカルボラン含有ケイ素系重合体は、耐熱
性に非常に優れた材料であることがわかる。
【0044】
【表1】
【0045】
【発明の効果】本発明のカルボラン含有ケイ素系重合体
は、上述の通り耐熱性に優れており、宇宙・航空材料、
建築材料などに好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1の重合体の 1H−NMRスペクトルで
ある。
【図2】実施例1の重合体のIRスペクトルである。
【図3】実施例1及び比較例1の重合体の熱分解曲線で
ある。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(1)、一般式(2)及び一般式
    (3)で表される繰り返し単位、又は、一般式(1)及
    び一般式(3)で表される繰り返し単位を分子中にもつ
    ケイ素系重合体と、一般式(4)又は一般式(5)で表
    されるシリル置換カルボラン誘導体とを反応させること
    により得られるものであって、重量平均分子量が500
    以上であることを特徴とするカルボラン含有ケイ素系重
    合体。 【化1】 〔式(1)中、R1 、R2 、R3 及びR4 は、水素原
    子、炭素数1〜20のアルキル基又は炭素数6〜30の
    アリール基を示し、それぞれ同じであっても異なってい
    てもよい。なお、二つのエチニレン基及びR1 〜R4
    ベンゼン環に対する位置は任意である。式(2)中、R
    5 は、水素原子、炭素数1〜20のアルキル基又は炭素
    数6〜30のアリール基を表し、R6 は、炭素数1〜2
    0のアルキレン基又は炭素数6〜30のアリーレン基を
    示すが無くてもよい。なお、R6 が無い場合は、ケイ素
    原子にビニル基が直接結合する。式(3)中、R7 及び
    8 は、炭素数1〜20のアルキレン基又は炭素数6〜
    30のアリーレン基を示すが無くてもよい。なお、R7
    及びR8 が有る場合は、それぞれ同じであっても異なっ
    ていてもよく、R7 及びR8 が無い場合は、ケイ素原子
    にビニル基が直接結合する。式(4)、(5)中、R9
    〜R11は炭素数1〜20のアルキル基又は炭素数6〜3
    0のアリール基を表す。また、カルボランはCBxH
    x’Cで表される2価のかご状のホウ素化合物であり、
    x、x’は3〜16の整数を表す〕
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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