JPH11269270A - Carborane-containing silicon polymer and production thereof - Google Patents
Carborane-containing silicon polymer and production thereofInfo
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- JPH11269270A JPH11269270A JP7224398A JP7224398A JPH11269270A JP H11269270 A JPH11269270 A JP H11269270A JP 7224398 A JP7224398 A JP 7224398A JP 7224398 A JP7224398 A JP 7224398A JP H11269270 A JPH11269270 A JP H11269270A
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Abstract
Description
【0001】[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な新規カルボラン含有ケイ素
系重合体及びその製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel carborane-containing silicon-based polymer useful as a functional material having excellent heat resistance and flame retardancy, and a method for producing the same.
【0002】[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高分子量化、機械強度の向上
が試みられている〔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。一方、カルボラン含有ケイ素系重合体についてはい
くつか知られており、例えば、J. Macromol. Sci. -Re
v. 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。2. Description of the Related Art Conventionally, silicon polymers having excellent heat resistance and flame retardancy have been developed. Further, attempts have been made to increase the molecular weight and improve the mechanical strength by a method of crosslinking a polymer by a polymer reaction [Organometallics, 15, 75 (1996)].
However, heat resistance and flame retardancy were not always sufficient. On the other hand, some carborane-containing silicon-based polymers are known, for example, J. Macromol. Sci. -Re
v. Macromol. Chem., C17 (2), 173-208 (1979)
It has been reported for poly (dodecacarborane-siloxane).
【0003】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
れるものであり、モノマーからカルボラン含有ケイ素系
化合物を合成するのに数段階を要するため、簡便な方法
ではなかった。Further, Japanese Patent Publication No. Hei 8-505649 discloses an organic boron polymer, and reports that the thermal stability of a siloxane polymer is improved by introducing carborane. However, the above-mentioned organoboron polymer is obtained from the reaction between an acetylene group-containing dilithio salt and a chloro group-containing carborane siloxane at both ends, and requires several steps to synthesize a carborane-containing silicon-based compound from a monomer. It was not the way.
【0004】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。[0004] In addition to the above-mentioned conventional organic boron polymers, carborane-containing silicon-based polymers are scarcely known, and development of new carborane-containing silicon-based polymers having excellent heat resistance is expected.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐熱
性及び難燃性に優れた新規なカルボラン含有ケイ素系重
合体及びその製造方法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a novel carborane-containing silicon-based polymer having excellent heat resistance and flame retardancy, and a method for producing the same.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明では、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
合とシリル基との反応は非常に効率がよく、重合体中に
カルボランを簡便に導入することができる。また、重合
体の側鎖に反応性の二重結合が結合するため、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
耐熱性及び難燃性の一層の向上が期待できる。In the present invention, an attempt was made to complex a silyl-substituted carborane derivative with a silicon-based polymer having a reactive double bond group in the side chain. The reaction between the double bond and the silyl group is very efficient, and carborane can be easily introduced into the polymer. Further, since a reactive double bond is bonded to the side chain of the polymer, more carborane can be efficiently introduced, and further improvement in heat resistance and flame retardancy of the polymer can be expected.
【0007】請求項1記載の発明(以下、本発明1とい
う)のカルボラン含有ケイ素系重合体は、一般式(1)
及び/もしくは一般式(2)で表されるカルボラン含有
ユニットを構造中に持つ重合体又は共重合体であって、
重量平均分子量が500以上であることを特徴とする。The carborane-containing silicon-based polymer according to the first aspect of the present invention (hereinafter referred to as the first aspect of the present invention) has a general formula (1)
And / or a polymer or copolymer having in its structure a carborane-containing unit represented by the general formula (2),
The weight average molecular weight is 500 or more.
【0008】請求項2記載の発明(以下、本発明2とい
う)のカルボラン含有ケイ素系重合体は、一般式(1)
及び/もしくは一般式(2)で表されるカルボラン含有
ユニットと、一般式(4)〜(7)で表されるユニット
の組合わせからなる炭化水素基とを構造中に持ち、重量
平均分子量が500以上であることを特徴とする。The carborane-containing silicon-based polymer of the invention described in claim 2 (hereinafter referred to as invention 2) is represented by the general formula (1):
And / or a carborane-containing unit represented by the general formula (2) and a hydrocarbon group comprising a combination of the units represented by the general formulas (4) to (7) in the structure, and having a weight average molecular weight of 500 or more.
【0009】請求項3記載の発明(以下、本発明3とい
う)のカルボラン含有ケイ素系重合体の製造方法は、本
発明1又は2のカルボラン含有ケイ素系重合体の製造方
法であって、一般式(4)〜(7)で表されるユニット
の組合わせからなる炭化水素基及び一般式(8)で表さ
れるシリレン基を構造中に有するケイ素系重合体におけ
る一般式(8)中の二重結合と、一般式(9)又は(1
0)で表されるシリル置換カルボラン誘導体とを反応さ
せることを特徴とする。The method for producing a carborane-containing silicon-based polymer according to the invention of claim 3 (hereinafter referred to as the present invention 3) is a method for producing a carborane-containing silicon-based polymer according to the invention 1 or 2, wherein In the silicon-based polymer having in its structure a hydrocarbon group comprising a combination of units represented by (4) to (7) and a silylene group represented by the general formula (8), A heavy bond and a compound represented by the general formula (9) or (1)
Characterized by reacting with a silyl-substituted carborane derivative represented by the formula (1).
【0010】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明1のカルボラン含有ケイ素系重合体は、一般式
(1)もしくは一般式(2)で表されるカルボラン含有
ユニットを構造中に持つ重合体、一般式(1)及び一般
式(2)で表されるカルボラン含有ユニットを構造中に
持つ共重合体、これら重合体及び共重合体の混合物のい
ずれであってもよい。Hereinafter, the present invention will be described in detail. The carborane-containing silicon-based polymer of the present invention 1 is a polymer having a carborane-containing unit represented by the general formula (1) or (2) in the structure, a general formula (1) or a general formula (2). Any of a copolymer having the carborane-containing unit represented in the structure, a mixture of these polymers and the copolymer may be used.
【0011】[0011]
【化11】 Embedded image
【0012】式(1)、(2)中、R1 は、ケイ素原子
に結合した水素原子、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、それぞれ同一であ
っても異なっていてもよい。R2 は、ケイ素原子同士を
結合する炭素数1〜20のアルキレン基又は炭素数6〜
30のアリーレン基を表し、それぞれ同一であっても異
なっていてもよい。R3 は、カルボランの炭素原子に結
合した水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数
6〜30のアリール基又は一般式(3)で表されるケイ
素化合物を表す。CBxHx’Cは、2価のかご状のホ
ウ素化合物であるカルボランを表し、x,x’は3〜1
6の整数を表す。In the formulas (1) and (2), R 1 represents a hydrogen atom bonded to a silicon atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms. May also be different. R 2 is an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms for bonding silicon atoms or 6 to 6 carbon atoms.
Represents 30 arylene groups, which may be the same or different. R 3 represents a hydrogen atom bonded to a carbon atom of carborane, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, or a silicon compound represented by the general formula (3). CBxHx'C represents carborane which is a divalent cage-like boron compound, and x and x 'are 3 to 1
Represents an integer of 6.
【0013】[0013]
【化12】 Embedded image
【0014】式(3)中、R4 は、ケイ素原子に結合し
た水素原子、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、それぞれ同一であっても異
なっていてもよい。In the formula (3), R 4 is a hydrogen atom bonded to a silicon atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a carbon atom having 6 carbon atoms.
Represents up to 30 aryl groups, which may be the same or different.
【0015】上記R1 〜R4 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、上記範囲にそ
れぞれ限定される。When the number of carbon atoms in the hydrocarbon group represented by R 1 to R 4 increases, the bond is apt to be broken when the number of aliphatic groups increases, and the heat resistance decreases. Since the solubility is reduced, each of the above ranges is limited.
【0016】上記R1 、R3 、R4 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、エイコシル基等が挙げられる。The alkyl group represented by R 1 , R 3 and R 4 includes, for example, methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl,
Examples include octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, octadecyl, nonadecyl, eicosyl and the like.
【0017】上記R1 、R3 、R4 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、ナフチル基等が挙げられる。The aryl groups represented by R 1 , R 3 and R 4 include, for example, phenyl, tolyl, xylyl, biphenyl and naphthyl.
【0018】上記R2 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
レン基等が挙げられる。Examples of the alkylene group represented by R 2 include a methylene group, an ethylene group, a propylene group,
Butylene group, pentylene group, hexylene group, heptylene group, octylene group, nonylene group, decylene group, undecylene group, dodecylene group, trisilene group, tetradecylene group, pentadecylene group, hexadecylene group, heptadecylene group, octadecylene group, nonadecylene group, eicosylene group And the like.
【0019】上記R2 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
基等が挙げられる。The arylene group represented by R 2 includes, for example, phenylene group, tolylene group, xylene group,
Examples include a biphenylene group, a naphthalenylene group, and an anthracenylene group.
【0020】上記CBxHx’Cで表されるカルボラン
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。Examples of the carborane represented by CBxHx'C include dodecacarborane, decacarborane, heptacarborane, hexacarborane, pentacarborane and the like.
【0021】上記R1 〜R4 で表される炭化水素基及び
CBxHx’Cで表されるカルボランとしては、以後に
ついても同様の成分が挙げられる。The hydrocarbon group represented by R 1 to R 4 and the carborane represented by CBxHx'C include the same components hereinafter.
【0022】本発明1の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以上に限定される。重量平均分子量の上限
は、特に限定されないが、大きくなり過ぎると溶解性が
低下し、成形体を得ることが困難になるため、500万
以下が好ましい。The weight-average molecular weight of the silicon-based polymer of the present invention 1 is limited to 500 or more because sufficient heat resistance cannot be obtained if it is too small. The upper limit of the weight average molecular weight is not particularly limited, but if it is too large, the solubility is reduced and it becomes difficult to obtain a molded product.
【0023】次に、本発明2について説明する。本発明
2のカルボラン含有ケイ素系重合体は、一般式(1)及
び/もしくは一般式(2)で表されるカルボラン含有ユ
ニットと、一般式(4)〜(7)で表されるユニットの
組合わせからなる炭化水素基とを構造中に有する。Next, a second embodiment of the present invention will be described. The carborane-containing silicon-based polymer of the present invention 2 is a combination of a carborane-containing unit represented by the general formula (1) and / or the general formula (2) and a unit represented by the general formulas (4) to (7). And a combined hydrocarbon group in the structure.
【0024】[0024]
【化13】 Embedded image
【0025】[0025]
【化14】 Embedded image
【0026】式(1)、(2)中、R1 は、ケイ素原子
に結合した水素原子、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、それぞれ同一であ
っても異なっていてもよい。R2 は、ケイ素原子同士を
結合する炭素数1〜20のアルキレン基又は炭素数6〜
30のアリーレン基を表し、それぞれ同一であっても異
なっていてもよい。R3 は、カルボランの炭素原子に結
合した水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数
6〜30のアリール基又は一般式(3)で表されるケイ
素化合物を表す。CBxHx’Cは、2価のかご状のホ
ウ素化合物であるカルボランを表し、x,x’は3〜1
6の整数を表す。式(4)、(5)中、R5 は、炭素原
子に結合した水素原子、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、それぞれ同一で
あっても異なっていてもよい。式(7)中、R6 は、炭
素数6〜30のアリーレン基を表す。In the formulas (1) and (2), R 1 represents a hydrogen atom bonded to a silicon atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms. May also be different. R 2 is an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms for bonding silicon atoms or 6 to 6 carbon atoms.
Represents 30 arylene groups, which may be the same or different. R 3 represents a hydrogen atom bonded to a carbon atom of carborane, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, or a silicon compound represented by the general formula (3). CBxHx'C represents carborane which is a divalent cage-like boron compound, and x and x 'are 3 to 1
Represents an integer of 6. In the formulas (4) and (5), R 5 represents a hydrogen atom bonded to a carbon atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms. You may. In the formula (7), R 6 represents an arylene group having 6 to 30 carbon atoms.
【0027】[0027]
【化15】 Embedded image
【0028】式(3)中、R4 は、ケイ素原子に結合し
た水素原子、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、それぞれ同一であっても異
なっていてもよい。In the formula (3), R 4 represents a hydrogen atom bonded to a silicon atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a carbon atom having 6 carbon atoms.
Represents up to 30 aryl groups, which may be the same or different.
【0029】上記一般式(4)〜(7)で表されるユニ
ットの組合わせからなる炭化水素基としては、以下に示
すものが挙げられる。Examples of the hydrocarbon group comprising a combination of units represented by the above general formulas (4) to (7) include the following.
【0030】[0030]
【化16】 Embedded image
【0031】上記R5 で表されるアルキル基、アリール
基としては、上記R1 と同様のアルキル基、アリール基
が挙げられ、以下についても同様である。また、上記R
6 で表されるアリーレン基としては、上記R2 と同様の
アリーレン基が挙げられ、以下についても同様である。Examples of the alkyl group and aryl group represented by R 5 include the same alkyl groups and aryl groups as those described above for R 1, and the same applies to the following. In addition, the above R
Examples of the arylene group represented by 6 include the same arylene groups as those described above for R 2, and the same applies to the following.
【0032】上記(4)〜(7)の組合わせからなる炭
化水素基の具体例としては、例えば、メチレン基、エチ
レン基、プロピレン基、メチルメチレン基、メチルエチ
レン基、ジメチルメチレン基、ジメチルエチレン基、ビ
ニレン基、1−ブチレン基、4−ジエン基、エチニレン
基、ジエチニレン基、フェニレン基、ビフェニレン基、
ナフタレニレン基、プロピレン−1−エン基、ブチレン
−2−エン基、ペンチレン−1,4−ジエン基、プロピ
レン−1−イン基、ブチレン−2−イン基、ペンチレン
−1,4−ジイン基、メチレンフェニレン基、1,4−
ジメチレンベンゼン基、ジフェニレンメタン基、ビニレ
ンフェニレン基、1,4−ジビニレンベンゼン基、1,
2−ジフェニレンビニレン基、エチニレンフェニレン
基、1,4−ジエチニレンベンゼン基、ジフェニレンア
セチレン基等が挙げられる。Specific examples of the hydrocarbon group comprising the combination of the above (4) to (7) include, for example, a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a methylmethylene group, a methylethylene group, a dimethylmethylene group, a dimethylethylene group. Group, vinylene group, 1-butylene group, 4-diene group, ethynylene group, diethynylene group, phenylene group, biphenylene group,
Naphthalenylene group, propylene-1-ene group, butylene-2-ene group, pentylene-1,4-diene group, propylene-1-yne group, butylene-2-yne group, pentylene-1,4-diyne group, methylene Phenylene group, 1,4-
Dimethylenebenzene group, diphenylenemethane group, vinylenephenylene group, 1,4-divinylenebenzene group, 1,
Examples thereof include a 2-diphenylenevinylene group, an ethynylenephenylene group, a 1,4-diethylenebenzene group, and a diphenyleneacetylene group.
【0033】本発明2のカルボラン含有ケイ素系重合体
の重量平均分子量は、本発明1と同様の理由により50
0以上に限定され、500万以下が好ましい。The weight average molecular weight of the carborane-containing silicon-based polymer of the present invention 2 is 50 for the same reason as that of the present invention 1.
It is limited to 0 or more, and preferably 5,000,000 or less.
【0034】次に、本発明3について説明する。本発明
3のカルボラン含有ケイ素系重合体の製造方法では、一
般式(4)〜(7)で表されるユニットの組合わせから
なる炭化水素基及び一般式(8)で表されるシリレン基
を構造中に有するケイ素系重合体における一般式(8)
中の二重結合と、一般式(9)又は(10)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、本発明1又は2のカルボラン含有ケイ素系重合体が
得られる。Next, the present invention 3 will be described. In the method for producing a carborane-containing silicon-based polymer according to the third aspect of the present invention, the hydrocarbon group composed of a combination of units represented by the general formulas (4) to (7) and the silylene group represented by the general formula (8) are used. General formula (8) for a silicon-based polymer having in the structure
By reacting the double bond therein with the silyl-substituted carborane derivative represented by the general formula (9) or (10), the carborane-containing silicon-based polymer of the present invention 1 or 2 is obtained.
【0035】[0035]
【化17】 Embedded image
【0036】[0036]
【化18】 Embedded image
【0037】[0037]
【化19】 Embedded image
【0038】[0038]
【化20】 Embedded image
【0039】式中、R1 は、ケイ素原子に結合した水素
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、それぞれ同一であっても異なって
いてもよい。R3 は、カルボランの炭素原子に結合した
水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜3
0のアリール基又は一般式(3)で表されるケイ素化合
物を表す。CBxHx’Cは、2価のかご状のホウ素化
合物であるカルボランを表し、x,x’は3〜16の整
数を表す。R5 は、炭素原子に結合した水素原子、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、それぞれ同一であっても異なっていてもよ
い。R6 は、炭素数6〜30のアリーレン基を表す。R
7 は、ケイ素原子に結合した炭素数1〜20のアルキレ
ン基又は炭素数6〜30のアリーレン基を表わすが、必
ずしも必要はなく、ない場合はケイ素原子に直接二重結
合基が結合する。In the formula, R 1 is a hydrogen atom bonded to a silicon atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a carbon atom having 6 to 30 carbon atoms.
Which may be the same or different. R 3 is a hydrogen atom bonded to a carbon atom of carborane, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms,
0 represents an aryl group or a silicon compound represented by the general formula (3). CBxHx'C represents carborane which is a bivalent cage-like boron compound, and x and x 'represent integers of 3 to 16. R 5 represents a hydrogen atom bonded to a carbon atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, and may be the same or different. R 6 represents an arylene group having 6 to 30 carbon atoms. R
7 represents an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms or an arylene group having 6 to 30 carbon atoms bonded to a silicon atom, but this is not always necessary, and in the case where no, a double bond group is directly bonded to the silicon atom.
【0040】[0040]
【化21】 Embedded image
【0041】式中、R4 は、ケイ素原子に結合した水素
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、それぞれ同一であっても異なって
いてもよい。In the formula, R 4 is a hydrogen atom bonded to a silicon atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a C 6 to 30 carbon atom.
Which may be the same or different.
【0042】上記(4)〜(7)の組合わせからなる炭
化水素基の具体例としては、本発明2と同様のものが挙
げられる。Specific examples of the hydrocarbon group comprising the combination of the above (4) to (7) include those similar to those of the present invention 2.
【0043】上記一般式(8)で表されるシリレン基と
しては、例えば、メチルビニルシリレン、エチルビニル
シリレン、プロピルビニルシリレン、ブチルビニルシリ
レン、ペンチルビニルシリレン、ヘキシルビニルシリレ
ン、フェニルビニルシリレン、トリルビニルシリレン、
キシリルビニルシリレン、メチルアリルシリレン、エチ
ルアリルシリレン、プロピルアリルシリレン、ブチルア
リルシリレン、ペンチルアリルシリレン、ヘキシルアリ
ルシリレン、フェニルアリルシリレン、トリルアリルシ
リレン、キシリルアリルシリレン、メチルプロペニルシ
リレン、エチルプロペニルシリレン、プロピルプロペニ
ルシリレン、ブチルプロペニルシリレン、ペンチルプロ
ペニルシリレン、ヘキシルプロペニルシリレン、フェニ
ルプロペニルシリレン、トリルプロペニルシリレン、キ
シリルプロペニルシリレン、メチルブテニルシリレン、
エチルブテニルシリレン、プロピルブテニルシリレン、
ブチルブテニルシリレン、ペンチルブテニルシリレン、
ヘキシルブテニルシリレン、フェニルブテニルシリレ
ン、トリルブテニルシリレン、キシリルブテニルシリレ
ン等が挙げられる。Examples of the silylene group represented by the general formula (8) include methylvinylsilylene, ethylvinylsilylene, propylvinylsilylene, butylvinylsilylene, pentylvinylsilylene, hexylvinylsilylene, phenylvinylsilylene, and tolylvinyl. Silylene,
Xylylvinylsilylene, methylallylsilylene, ethylallylsilylene, propylallylsilylene, butylallylsilylene, pentylallylsilylene, hexylallylsilylene, phenylallylsilylene, tolylallylsilylene, xylylallylsilylene, methylpropenylsilylene, ethylpropenylsilylene, Propylpropenylsilylene, butylpropenylsilylene, pentylpropenylsilylene, hexylpropenylsilylene, phenylpropenylsilylene, tolylpropenylsilylene, xylylpropenylsilylene, methylbutenylsilylene,
Ethylbutenylsilylene, propylbutenylsilylene,
Butylbutenylsilylene, pentylbutenylsilylene,
Hexylbutenylsilylene, phenylbutenylsilylene, tolylbutenylsilylene, xylylbutenylsilylene and the like can be mentioned.
【0044】上記一般式(9)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、
ブチルペンチルシリルカルボラン、ブチルヘキシルシリ
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。Examples of the silyl-substituted carborane derivative represented by the general formula (9) include, for example, dimethylsilylcarborane, diethylsilylcarborane, dipropylsilylcarborane, dibutylsilylcarborane, dipentylsilylcarborane, dihexylsilylcarborane, diphenylsilylcarborane. , Ditolylsilylcarborane, dixylsilylcarborane, dibiphenylsilylcarborane, dinaphthylsilylcarborane, dianthracenylsilylcarborane, methylethylsilylcarborane, methylpropylsilylcarborane, methylbutylsilylcarborane, methylpentylsilylcarborane, methylhexylsilyl Carborane, ethylpropylsilylcarborane, ethylbutylsilylcarborane, ethylpentylsilylcarborane Ethylhexyl silyl carborane,
Propylbutylsilylcarborane, propylpentylsilylcarborane, propylhexylsilylcarborane,
Butylpentylsilylcarborane, butylhexylsilylcarborane, pentylhexylsilylcarborane, methylphenylsilylcarborane, ethylphenylsilylcarborane, propylphenylsilylcarborane, butylphenylsilylcarborane, pentylphenylsilylcarborane, hexylphenylsilylcarborane and the like.
【0045】上記一般式(10)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。Examples of the silyl-substituted carborane derivative represented by the above formula (10) include m-bis (dimethylsilyl) carborane, m-bis (diethylsilyl) carborane, m-bis (dipropylsilyl) carborane, m
-Bis (dibutylsilyl) carborane, m-bis (dipentylsilyl) carborane, m-bis (dihexylsilyl) carborane, m-bis (diphenylsilyl) carborane, m-bis (ditolylsilyl) carborane, m-bis (dixylsilyl) carborane , M-bis (dibiphenylsilyl) carborane, m-bis (dinaphthylsilyl) carborane, m-bis (dianthracenylsilyl)
Carborane, m-bis (methylethylsilyl) carborane, m-bis (methylpropylsilyl) carborane, m
-Bis (methylbutylsilyl) carborane, m-bis (methylpentylsilyl) carborane, m-bis (methylhexylsilyl) carborane, m-bis (ethylpropylsilyl) carborane, m-bis (ethylbutylsilyl) carborane, m -Bis (ethylpentylsilyl) carborane, m-bis (ethylhexylsilyl) carborane, m-bis (propylbutylsilyl) carborane, m
-Bis (propylpentylsilyl) carborane, m-bis (propylhexylsilyl) carborane, m-bis (pentylhexylsilyl) carborane, m-bis (methylphenylsilyl) carborane, m-bis (ethylphenylsilyl) carborane, m -Bis (propylphenylsilyl) carborane, m-bis (butylphenylsilyl) carborane, m-bis (pentylphenylsilyl)
Carborane, m-bis (hexylphenylsilyl) carborane, and their o- and p-isomers.
【0046】本発明3の製造方法において反応に使用さ
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、ビス(ジビニルテトラメチル
ジシロキサン)白金等が挙げられるが、これらに限定さ
れるものではない。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、残存によって耐熱性が低下するため、一般式
(8)及び一般式(4)〜(7)で表されるケイ素系重
合体の構成単位に対して0.001〜20mol%が好
ましく、より好ましくは0.01〜10mol%であ
る。The catalyst used in the reaction in the production method of the present invention 3 includes, for example, chloroplatinic acid, hexarhodium hexadecacarbonyl, bis (divinyltetramethyldisiloxane) platinum, etc., but is not limited thereto. Not something. If the amount of the catalyst is too small, the reaction does not proceed sufficiently, and if the amount is too large, the catalyst tends to remain in the polymer after synthesis, and the heat resistance decreases due to the remaining. Therefore, the general formulas (8) and (4) ) To (7), preferably 0.001 to 20 mol%, more preferably 0.01 to 10 mol%, based on the structural units of the silicon-based polymer represented by (7).
【0047】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
入量が少なくなると得られる重合体の耐熱性及び難燃性
があまり向上しないため、ケイ素系重合体: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。The molar ratio of the silicon-based polymer to the silyl-substituted carborane derivative used in the above reaction is such that when the amount of carborane introduced is small, the heat resistance and flame retardancy of the obtained polymer are not significantly improved. Coalescence: The silyl-substituted carborane derivative is preferably 1: 0.01 to 20, more preferably 1: 0.1 to 10.
【0048】上記反応に使用される溶媒は極性、無極性
いずれでもよいが、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0.01〜5
0mol/Lが好ましく、より好ましくは0.05〜5
mol/Lである。The solvent used in the above reaction may be either polar or non-polar, but is preferably an aprotic solvent such as toluene or tetrahydrofuran. The amount of the solvent used is 0.01 to 5 in terms of the concentration of the structural unit of the silicon-based polymer.
0 mol / L is preferable, and more preferably 0.05 to 5
mol / L.
【0049】上記反応は室温から溶媒の沸点の間で行う
ことが好ましい。また、この反応は空気中または不活性
ガス雰囲気下のいずれでも可能であるが、好ましくはア
ルゴンガス又は窒素ガス雰囲気下である。The above reaction is preferably carried out between room temperature and the boiling point of the solvent. This reaction can be carried out either in air or under an inert gas atmosphere, but preferably under an argon gas or nitrogen gas atmosphere.
【0050】上記反応の反応時間は、短かくなるとカル
ボランの導入反応が十分進行せず、得られる重合体の耐
熱性が向上せず、逆に長くなると架橋等の副反応が進行
して溶媒に溶けなくなり取り扱いが困難になり、また、
耐熱性が低下するため、1〜72時間が好ましい。反応
終了後、ケイ素系重合体の精製方法としては、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(GP
C)による分取等が挙げられる。If the reaction time of the above reaction is short, the introduction reaction of carborane does not proceed sufficiently, and the heat resistance of the obtained polymer does not improve. Conversely, if the reaction time is long, a side reaction such as cross-linking proceeds, and It will not melt, making it difficult to handle,
Since heat resistance falls, 1 to 72 hours are preferable. After completion of the reaction, the silicon-based polymer may be purified by a reprecipitation method or gel permeation chromatography (GP).
C) and the like.
【0051】[0051]
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を説明す
る。Embodiments of the present invention will be described below.
【0052】(実施例1)アルゴン置換した還流管及び
滴下ロート付2L(リットル)の3つ口フラスコに1,
4−ジエチニルベンゼン25.23g(200.0mm
ol)を入れ、テトラヒドロフラン900mLに溶解し
た。フラスコをドライアイス・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)250mLを30分かけて滴下し1時間撹拌し
た。次いで、フェニルビニルジクロロシラン40.64
g(200.0mmol)のテトラヒドロフラン溶液1
00mLを30分かけて滴下し室温で24時間撹拌し
た。得られた反応液を塩化アンモニウム飽和水溶液1.
4L中に投入して数分撹拌後、テトラヒドロフラン層を
分離した。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
媒を濃縮してメタノール4L中に投入した後沈殿を濾別
することにより、黄褐色の粉末(重合体)としてポリ
(1,4−ジエチニルベンゼン・フェニルビニルシリレ
ン)37.60gを得た。(Example 1) A 1-liter three-necked flask equipped with a reflux tube purged with argon and a dropping funnel was charged with
25.23 g of 4-diethynylbenzene (200.0 mm
ol) and dissolved in 900 mL of tetrahydrofuran. After cooling the flask in a dry ice / methanol bath, a hexane solution of n-butyl lithium (1.6 mol) was used.
/ L) 250 mL was added dropwise over 30 minutes and stirred for 1 hour. Then, phenylvinyldichlorosilane 40.64
g (200.0 mmol) in tetrahydrofuran solution 1
00 mL was added dropwise over 30 minutes, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours. The obtained reaction solution was treated with a saturated aqueous solution of ammonium chloride 1.
After pouring into 4 L and stirring for several minutes, the tetrahydrofuran layer was separated. After the aqueous layer was extracted three times with diethyl ether, the organic layers were combined and dried over anhydrous magnesium sulfate. The organic solvent was concentrated, poured into 4 L of methanol, and the precipitate was separated by filtration to obtain 37.60 g of poly (1,4-diethynylbenzene / phenylvinylsilylene) as a tan powder (polymer). .
【0053】アルゴン置換した還流管付500mLの4
つ口フラスコに、上記ポリ(1,4−ジエチニルベンゼ
ン・フェニルビニルシリレン)7.69g(30.0m
mol)を入れ、トルエン150mlに溶解した後50
℃に昇温し、0.15mmolの触媒〔ビス(ジビニル
テトラメチルジシロキサン)白金〕{Pt [CH2 =C
HSi (CH3)2 OSi (CH3)2 CH=CH2]2 }の
トルエン溶液を入れ、10分間撹拌した。次いで、1,
7−ビス(フェニルメチルシリル)ドデカカルボラン
5.78g(15.0mmol)のトルエン溶液40m
lを滴下後、オイルバスの温度を125℃に昇温し、1
0時間加熱還流した。さらに、反応溶液を減圧留去した
後イソプロパノール1.7L中に投入した。得られた沈
殿物を濾別し、黄白色の粉末(重合体)9.9gを得
た。この重合体の重量平均分子量はポリスチレン換算で
55,900であった。500 mL of 4 with a reflux tube purged with argon
7.69 g (30.0 m) of the above poly (1,4-diethynylbenzene / phenylvinylsilylene) was placed in a one-necked flask.
mol) and dissolved in 150 ml of toluene.
° C, and 0.15 mmol of catalyst [bis (divinyltetramethyldisiloxane) platinum] {Pt [CH 2 CC
HSi (CH 3) 2 OSi ( CH 3) 2 CH = CH 2] placed a toluene solution of 2}, and stirred for 10 minutes. Then, 1,
40 m of a toluene solution of 5.78 g (15.0 mmol) of 7-bis (phenylmethylsilyl) dodecacarborane
After the dropwise addition, the temperature of the oil bath was raised to 125 ° C.
The mixture was refluxed for 0 hours. Further, the reaction solution was distilled off under reduced pressure, and then poured into 1.7 L of isopropanol. The resulting precipitate was separated by filtration to obtain 9.9 g of a yellow-white powder (polymer). The weight average molecular weight of this polymer was 55,900 in terms of polystyrene.
【0054】(実施例2)アルゴン置換した還流管及び
滴下ロート還流管付1Lの4つ口フラスコに1,4−ジ
エチニルベンゼン15.14g(120.0mmol)
を入れ、テトラヒドロフラン500mLに溶解した。フ
ラスコをドライアイス・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)
150mLを45分かけて滴下し1時間撹拌した。次い
で、フェニルビニルジクロロシラン12.19g(6
0.0mmol)のテトラヒドロフラン溶液120mL
を30分かけて滴下し室温で24時間撹拌した。得られ
た反応液を塩化アンモニウム飽和水溶液500mL中に
投入して数分撹拌後、テトラヒドロフラン層を分離し
た。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
縮してメタノール1.8L中に投入した後沈殿を濾別す
ることにより、黄白色の粉末(重合体)としてポリ
(1,4−ジエチニルベンゼン・フェニルビニルシリレ
ン・メチルフェニルシリレン)21.75gを得た。(Example 2) 15.14 g (120.0 mmol) of 1,4-diethynylbenzene was placed in a 1 L four-necked flask equipped with a reflux tube and a dropping funnel reflux tube replaced with argon.
Was dissolved in 500 mL of tetrahydrofuran. After cooling the flask with a dry ice / methanol bath, n
-Butyllithium hexane solution (1.6 mol / L)
150 mL was added dropwise over 45 minutes, and the mixture was stirred for 1 hour. Next, 12.19 g of phenylvinyldichlorosilane (6
0.0mmol) in 120 mL of tetrahydrofuran solution
Was added dropwise over 30 minutes, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours. The obtained reaction solution was put into 500 mL of a saturated aqueous solution of ammonium chloride, and after stirring for several minutes, a tetrahydrofuran layer was separated. After the aqueous layer was extracted three times with diethyl ether, the organic layers were combined and dried over anhydrous magnesium sulfate. After concentrating the organic solvent and pouring the mixture into 1.8 L of methanol, the precipitate is separated by filtration to obtain poly (1,4-diethynylbenzene / phenylvinylsilylene / methylphenylsilylene) as a yellowish white powder (polymer). 21.75 g were obtained.
【0055】アルゴン置換した還流管付500mLの3
つ口フラスコに、上記ポリ(1,4−ジエチニルベンゼ
ン・フェニルビニルシリレン・メチルフェニルシリレ
ン)10.02g(20.0mmol)を入れ、トルエ
ン300mlに溶解した後50℃に昇温し、0.10m
molの触媒〔ビス(ジビニルテトラメチルジシロキサ
ン)白金〕{Pt [CH2 =CHSi (CH3)2 OSi
(CH3)2 CH=CH2] 2 }のトルエン溶液を入れ、1
0分間撹拌した。次いで、1,7−ビス(ジメチルシリ
ル)ドデカカルボラン2.61g(10.2mmol)
のトルエン溶液25mlを滴下後、オイルバスの温度を
120℃に昇温し、10時間加熱還流した。さらに、反
応溶液を減圧留去した後メタノール2L中に投入した。
得られた沈殿物を濾別し、黄白色の粉末(重合体)1
1.2gを得た。この重合体の重量平均分子量はポリス
チレン換算で41,200であった。Argon-replaced 500 mL 3 with a reflux tube
The above-mentioned poly (1,4-diethynylbenzene)
Phenylvinylsilylene / methylphenylsilylene
Add 10.02 g (20.0 mmol) and add toluene
After dissolving in 300 ml, the temperature was raised to 50 ° C.
mol of catalyst [bis (divinyltetramethyldisiloxa)
N) Platinum] @Pt [CHTwo= CHSi (CHThree)TwoOSi
(CHThree)TwoCH = CHTwo] TwoAdd the toluene solution of} and add 1
Stirred for 0 minutes. Then, 1,7-bis (dimethylsilicone
Le) 2.61 g (10.2 mmol) of dodecacarborane
After dropping 25 ml of toluene solution of
The temperature was raised to 120 ° C., and the mixture was refluxed for 10 hours. In addition,
After the reaction solution was distilled off under reduced pressure, it was poured into 2 L of methanol.
The obtained precipitate was separated by filtration, and yellowish white powder (polymer) 1
1.2 g were obtained. The weight average molecular weight of this polymer is
It was 41,200 in terms of styrene.
【0056】上記で実施例1の黄白色の粉末について測
定された、 1H−NMRスペクトル(ブルカー社製「D
RX300」で測定)を図1に、IRスペクトル(バイ
オラッド製「FTS135システム」で測定)を図2に
それぞれ示した。また、実施例2の黄白色の粉末につい
て測定された、 1H−NMRスペクトル(ブルカー社製
「DRX300」で測定)を図3に、IRスペクトル
(バイオラッド製「FTS135システム」で測定)を
図4にそれぞれ示した。The 1 H-NMR spectrum (“D” manufactured by Bruker) measured for the yellowish white powder of Example 1 above
RX300) and FIG. 2 show IR spectra (measured by Biorad “FTS135 System”), respectively. FIG. 3 shows a 1 H-NMR spectrum (measured by Bruker “DRX300”) and an IR spectrum (measured by Bio-Rad “FTS135 System”) of the yellowish white powder of Example 2. 4 are shown.
【0057】図1,3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、0.07〜0.6ppm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、7〜8pp
mにはフェ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2,4では、2594cm-1にカルボラ
ンに起因する吸収がみられ、これらのことから実施例1
で得られた重合体は、式(11)で表されるカルボラン
含有ケイ素系重合体であり、実施例2で得られた重合体
は、式(12)で表されるカルボラン含有ケイ素系重合
体であることを確認した。In FIGS. 1 and 3, peaks of protons based on carborane are observed from 0.7 to 4 ppm. Further, the peak of the methyl group or methylene group proton bonded to the silicon atom at 0.07 to 0.6 ppm is 7 to 8 pp.
In m, a peak of a phenyl group proton was confirmed. 2 and 4, absorption due to carborane was observed at 2594 cm −1 , and these results indicate that Example 1 was used.
Is a carborane-containing silicon-based polymer represented by the formula (11), and the polymer obtained in Example 2 is a carborane-containing silicon-based polymer represented by the formula (12) Was confirmed.
【0058】[0058]
【化22】 Embedded image
【0059】[0059]
【化23】 Embedded image
【0060】(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(1,3−ジエチニル
ベンゼン・フェニルビニルシラン)0.51g(2.0
mmol)を入れ、テトラヒドロフラン10mlに溶解
した後、反応液を55℃に昇温し、触媒(H2 PtCl
6 ・6H2 O)0.005g(0.01mmol)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.
19g(1.0mmol)のテトラヒドロフラン溶液5
mLを滴下後、オイルバスの温度を75℃に昇温し、1
0時間加熱還流した。次に、反応溶液を室温まで冷却
し、メタノール500ml中に投入した。得られた沈殿
物を濾別し、黄白色の粉末(重合体)0.478gを得
た。COMPARATIVE EXAMPLE 1 Argon-substituted reflux tube 1
In a 00 ml two-necked flask, 0.51 g of poly (1,3-diethynylbenzene / phenylvinylsilane) (2.0
mmol) and dissolved in 10 ml of tetrahydrofuran. Then, the reaction solution was heated to 55 ° C., and a catalyst (H 2 PtCl 2 ) was added.
Put isopropanol solution 1mL of 6 · 6H 2 O) 0.005g ( 0.01mmol), and stirred for 10 minutes.
Then, 1,4-bis (dimethylsilyl) benzene 0.1.
19 g (1.0 mmol) of tetrahydrofuran solution 5
After dropping mL, the temperature of the oil bath was raised to 75 ° C.
The mixture was refluxed for 0 hours. Next, the reaction solution was cooled to room temperature and poured into 500 ml of methanol. The resulting precipitate was separated by filtration to obtain 0.478 g of a yellow-white powder (polymer).
【0061】得られた重合体について、実施例1と同様
の 1H−NMRスペクトル測定及びIRスペクトル測定
を行い、式(13)で表されるケイ素系重合体であるこ
とを確認した。The obtained polymer was subjected to the same 1 H-NMR spectrum measurement and IR spectrum measurement as in Example 1 to confirm that it was a silicon-based polymer represented by the formula (13).
【0062】[0062]
【化24】 Embedded image
【0063】上記実施例1,2及び比較例1で得られた
重合体の熱重量分析をセイコー電子社製「SSC520
0システム」を使用して測定し、測定結果を図5に示し
た。また、空気雰囲気下での5重量%分解温度(T
d5)、及び800℃での重量残存率(W800)を表1に示
した。The thermogravimetric analysis of the polymers obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 was performed by using “SSC520” manufactured by Seiko Instruments Inc.
The measurement results were shown in FIG. In addition, a 5% by weight decomposition temperature (T
Table 5 shows d 5 ) and the residual weight at 800 ° C. (W 800 ).
【0064】[0064]
【表1】 [Table 1]
【0065】表1から実施例1,2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。Table 1 shows that the carborane-containing silicon-based polymers of Examples 1 and 2 are very excellent in heat resistance.
【0066】[0066]
【発明の効果】本発明のケイ素系重合体は、上述の通り
であり、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。As described above, the silicon-based polymer of the present invention is excellent in heat resistance and is suitably used for space / aviation materials, building materials and the like.
【図1】実施例1のケイ素系重合体の 1H−NMRスペ
クトルである。FIG. 1 is a 1 H-NMR spectrum of a silicon-based polymer of Example 1.
【図2】実施例1のケイ素系重合体のIRスペクトルで
ある。FIG. 2 is an IR spectrum of the silicon-based polymer of Example 1.
【図3】実施例2のケイ素系重合体の 1H−NMRスペ
クトルである。FIG. 3 is a 1 H-NMR spectrum of the silicon-based polymer of Example 2.
【図4】実施例2のケイ素系重合体のIRスペクトルで
ある。FIG. 4 is an IR spectrum of the silicon-based polymer of Example 2.
【図5】実施例1,2及び比較例1のケイ素系重合体の
熱分解曲線であ。FIG. 5 is a thermal decomposition curve of the silicon-based polymer of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1.
Claims (3)
(2)で表されるカルボラン含有ユニットを構造中に持
つ重合体又は共重合体であって、重量平均分子量が50
0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】 〔式中、R1 は、ケイ素原子に結合した水素原子、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、それぞれ同一であっても異なっていてもよ
い。R2 は、ケイ素原子同士を結合する炭素数1〜20
のアルキレン基又は炭素数6〜30のアリーレン基を表
し、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。R3
は、カルボランの炭素原子に結合した水素原子、炭素数
1〜20のアルキル基、炭素数6〜30のアリール基又
は一般式(3)で表されるケイ素化合物を表す。CBx
Hx’Cは、2価のかご状のホウ素化合物であるカルボ
ランを表し、x,x’は3〜16の整数を表す〕 【化2】 (式中、R4 は、ケイ素原子に結合した水素原子、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、それぞれ同一であっても異なっていてもよ
い)1. A polymer or copolymer having in its structure a carborane-containing unit represented by the general formula (1) and / or the general formula (2), and having a weight average molecular weight of 50
A carborane-containing silicon-based polymer, which is 0 or more. Embedded image [In the formula, R 1 represents a hydrogen atom bonded to a silicon atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, which may be the same or different. R 2 has 1 to 20 carbon atoms for bonding silicon atoms.
And an arylene group having 6 to 30 carbon atoms, which may be the same or different. R 3
Represents a hydrogen atom bonded to a carbon atom of carborane, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, or a silicon compound represented by the general formula (3). CBx
Hx'C represents carborane which is a divalent cage-like boron compound, and x and x 'represent integers of 3 to 16.] (In the formula, R 4 represents a hydrogen atom bonded to a silicon atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, which may be the same or different.)
(2)で表されるカルボラン含有ユニットと、一般式
(4)〜(7)で表されるユニットの組合わせからなる
炭化水素基とを構造中に持ち、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3】 【化4】 〔式中、R1 は、ケイ素原子に結合した水素原子、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、それぞれ同一であっても異なっていてもよ
い。R2 は、ケイ素原子同士を結合する炭素数1〜20
のアルキレン基又は炭素数6〜30のアリーレン基を表
し、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。R3
は、カルボランの炭素原子に結合した水素原子、炭素数
1〜20のアルキル基、炭素数6〜30のアリール基又
は一般式(3)で表されるケイ素化合物を表す。CBx
Hx’Cは、2価のかご状のホウ素化合物であるカルボ
ランを表し、x,x’は3〜16の整数を表す。R
5 は、炭素原子に結合した水素原子、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、そ
れぞれ同一であっても異なっていてもよい。R6 は、炭
素数6〜30のアリーレン基を表す〕 【化5】 (式中、R4 は、ケイ素原子に結合した水素原子、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、それぞれ同一であっても異なっていてもよ
い)2. A hydrocarbon group comprising a combination of a carborane-containing unit represented by the general formula (1) and / or the general formula (2) and a unit represented by the general formulas (4) to (7). Having a weight average molecular weight of 500
A carborane-containing silicon-based polymer as described above. Embedded image Embedded image [In the formula, R 1 represents a hydrogen atom bonded to a silicon atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, which may be the same or different. R 2 has 1 to 20 carbon atoms for bonding silicon atoms.
And an arylene group having 6 to 30 carbon atoms, which may be the same or different. R 3
Represents a hydrogen atom bonded to a carbon atom of carborane, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, or a silicon compound represented by the general formula (3). CBx
Hx'C represents carborane which is a divalent cage-like boron compound, and x and x 'represent integers of 3 to 16. R
5 represents a hydrogen atom bonded to a carbon atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, which may be the same or different. R 6 represents an arylene group having 6 to 30 carbon atoms. (In the formula, R 4 represents a hydrogen atom bonded to a silicon atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, which may be the same or different.)
トの組合わせからなる炭化水素基及び一般式(8)で表
されるシリレン基を構造中に有するケイ素系重合体にお
ける一般式(8)中の二重結合と、一般式(9)又は
(10)で表されるシリル置換カルボラン誘導体とを反
応させることを特徴とする請求項1又は2記載のカルボ
ラン含有ケイ素系重合体の製造方法。 【化6】 【化7】 【化8】 【化9】 〔式中、R1 は、ケイ素原子に結合した水素原子、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、それぞれ同一であっても異なっていてもよ
い。R3 は、カルボランの炭素原子に結合した水素原
子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜30のア
リール基又は一般式(3)で表されるケイ素化合物を表
す。CBxHx’Cは、2価のかご状のホウ素化合物で
あるカルボランを表し、x,x’は3〜16の整数を表
す。R5 は、炭素原子に結合した水素原子、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、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。R6
は、炭素数6〜30のアリーレン基を表す。R7 は、ケ
イ素原子に結合した炭素数1〜20のアルキレン基又は
炭素数6〜30のアリーレン基を表わすが、必ずしも必
要はなく、ない場合はケイ素原子に直接二重結合基が結
合する。 【化10】 (式中、R4 は、ケイ素原子に結合した水素原子、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、それぞれ同一であっても異なっていてもよ
い)3. A silicon-based polymer having a hydrocarbon group comprising a combination of units represented by formulas (4) to (7) and a silylene group represented by formula (8) in the structure. 3. The carborane-containing silicon-based polymer according to claim 1, wherein the double bond in the formula (8) is reacted with the silyl-substituted carborane derivative represented by the formula (9) or (10). Manufacturing method. Embedded image Embedded image Embedded image Embedded image [In the formula, R 1 represents a hydrogen atom bonded to a silicon atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, which may be the same or different. R 3 represents a hydrogen atom bonded to a carbon atom of carborane, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, or a silicon compound represented by the general formula (3). CBxHx'C represents carborane which is a bivalent cage-like boron compound, and x and x 'represent integers of 3 to 16. R 5 is a hydrogen atom bonded to a carbon atom, and has 1 to 1 carbon atoms.
Represents an alkyl group having 20 or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, and may be the same or different. R 6
Represents an arylene group having 6 to 30 carbon atoms. R 7 represents an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms or an arylene group having 6 to 30 carbon atoms bonded to the silicon atom, but is not always necessary. In the case where there is no R 7 , a double bond group is directly bonded to the silicon atom. Embedded image (In the formula, R 4 represents a hydrogen atom bonded to a silicon atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, which may be the same or different.)
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JP2016030743A (en) * | 2014-07-29 | 2016-03-07 | 国立大学法人 東京大学 | Chiral silicon compound and production method thereof |
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