JPS61115911A - ジエチニルシラン化合物の重合体及びその製造法 - Google Patents

ジエチニルシラン化合物の重合体及びその製造法

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JPS61115911A
JPS61115911A JP23795984A JP23795984A JPS61115911A JP S61115911 A JPS61115911 A JP S61115911A JP 23795984 A JP23795984 A JP 23795984A JP 23795984 A JP23795984 A JP 23795984A JP S61115911 A JPS61115911 A JP S61115911A
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JP
Japan
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carbon atoms
group
formula
compound
diethynylsilane
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JP23795984A
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English (en)
Inventor
Yosuke Koizumi
洋介 小泉
Yushi Arai
雄史 新井
Hideo Ai
愛 英夫
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は良好な分離性と透過性、特に気体に対して優れ
た分離性と透過性を有し、物質混合物特に気体混合物の
分離膜用材料として有用なジェチニルシラン化合物の重
合体とその製造法に関するものである。
〔従来の技術及び問題点〕
混合気体分離膜用材料として、ポリジメチルシロキサン
、ポリジメチルシロキサン−ポリカーボネートブロック
共重合体く米国特許第3,980.456号明細書、米
国特許第3.874.986号明細書)、ポリジメチル
シロキサン共重合体(特開昭56−26504号公報)
、ポリ(4−メチルペンテン−1)(特開昭57−42
03号公報)、アルキル基ないしフェニル基を置換基と
するポリアルキン(特開昭57−190607号公報、
特開昭58−183905号公報、特開昭59−195
06号公報等)、シリル基を置換基とするポリアルキン
(J、 Amer、 Chem、 Soc、 105 
 p7473 (1983) )等が知られている。し
かし、これらは気体透過性、分離性、成膜性及び膜の耐
久性を必ずしも満足し得るものでなかった。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者らは、優れた気体透過性、分離性、膜物性及び
耐久性を備えた気体分離膜用材料を得るべく鋭意研究し
た結果、シリル基を置換基とするポリアルキンに更に架
橋性の官能基を導入することにより、上記物性を満足し
得る重合体が得られることを見いだした。
即ち、本発明は、下記構造式(I)で表される構造単位
の繰り返しよりなる重量平均分子量1,000ないしs
、ooo、oooの線状重合体に関するものである。
−C=C− R3St   R4(1) 「 R。
(式中のR1、R2、R5、R4は夫々炭素数1ないし
20のアルキル基、炭素数6ないし20のアリール基、
炭素数7ないし20のアリールアルキル基、炭素数3な
いし20のシクロアルキル基、又は、水素である。) 構造式(1)におけるR1−R)のアルキル基としでは
、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−
プロピル基、ブチル基等が、アリール基としては、フェ
ニル基、トルイル基、ナフチル基等が、了り−ルアルキ
ル基としては、ベンジル基等が、又、シクロアルキル基
としては、シクロヘキシル基等が挙げられる。
本発明におけるジェチニルシラン化合物の重合体を得る
には、種々の方法を用い得るが、下記構造式(II)で
表される化合物を単量体としてそりブデン、タングステ
ン、ニオブ、タンタルのいずれかの金属カルベン化合物
を触媒として行うのが、工程の簡便さから好ましい。
R,−C’;E= C−S i −CミC−R2(II
)(式中のR1、RL%R2、へ は夫々炭素数1ない
し20のアルキル基、炭素数6ないし20のアリール基
、炭素数7ないし20のアリールアルキル基、炭素数3
ないし20のシクロアルキル基、又は、水素である。) 構造式(n)で表される化合物の好ましい具体例として
は、ジメチルジェチニルシラン、ジフェニルジェチニル
シラン、ジメチルジー1−プロピニルシラン、ジフェニ
ルジー1−プロピニルシラン、ジメチルジ(フェニルエ
チニレン)シラン、ジフェニルジ(フェニルエチニレン
)シラン等が挙ケられる。
これらの化合物を用いて本発明のジェチニルシラン化合
物の重合体を製造する際には、一般的にエチニル基を重
合させるために用いられる触媒を用いることができるが
、構造式(n)で表されるジェチニル化合物のエチニル
基の片方だけを選択的に重合し、線状重合体を得るため
の触媒としては、例えば、構造式(III)で表される
金属カルベン触媒が好ましい。
但し、M:タングステン又はモリブデン、R5:炭素数
1〜10のアルコキシ基又は炭素数6〜10のアリール
基、 R6:炭素数1〜10のアルキル基、炭素数3〜10の
シクロアルキル基、炭素数6〜10のアリール基又は水
素、 L二カルボニル、シクロペンタジェン、又はトリフェニ
ルホスフィン。
構造式(DI)で表される化合物の好ましい具体例とし
ては、例えば、メトキシフェニルカルベンペンタカルボ
ニルタングステン、ジフェニルカルベンペンタカルボニ
ルタングステン、メトキシフェニルカルベンペンタカル
ボニルタングステン、メトキシフェニルカルベンペンタ
カルボニルモリブデン、ジフェニルカルベンペンタカル
ボニルモリブデン等が好ましい。
構造式(n)で表される化合物を用いて選択的に線状重
合体を得るための他の好ましい触媒としては、大塩化タ
ングステン又は五塩化モリブデンに一般式(I’/)で
表される一置換アセチレンを作用させたもの、又は五塩
化タンタル、五塩化ニオブに一般式(V)で表される二
置換アセチレンを作用させた触媒が挙げられる。
A、−(、−C−H(IV) (式中Aμよ炭素数1ないし20のアルキル基、炭素数
6ないし20のアリール基、炭素数7ないし20のアリ
ールアルキル基、炭素数3ないし20のシクロアルキル
基、炭素数1ないし20のアルキル基又は炭素数6ない
し20のアリール基、又は炭素数7ないし20のアリー
ルアルキル基を置換基として持つシリル基の中より選ば
れた基である。)A2− (、:C−A3(V) (式中A2、A、は夫々炭素数1ないし20のアルキル
基、炭素数6ないし20のアリール基、炭素数7ないし
20のアリールアルキル基、炭素数3ないし20のシク
ロアルキル基、炭素数1ないし20のアルキル基又は炭
素数6ないし20の了り−ル基又は炭素A3が同時に上
記のシリル基である場合を除く。)一般式(TV)で表
される化合物としては、例えば、フェニルアセチレン、
α−ないしβ−ナフチルアセチレン、1−ブチン、1−
ペンチン、1−へキシン、トリメチルシリルアセチレン
等が、一般式(V)で表される化合物としては、例えば
、2−ヘキシン、2−オクチン、2−デシン、1−フェ
ニルプロピン、ニーフェニルヘキシン、1−トリメチル
シリルプロピン等が好ましい。
一般式(■)或いは一般式(V)で表される化合物を、
大塩化タングステン、五塩化モリブデン、或いは五塩化
タンタル、五塩化ニオブと作用させるには、相当する金
属塩化物1モル当たり1〜10モル当量の、好ましくは
2〜5モル当量の一置換アセレンないし二置換アセチレ
ンを、後記の重合用溶媒中で0〜100℃、好ましくは
20〜80℃で30分〜2時間反応すればよい。その後
の重合反応は、この触媒溶液を直接単量体溶液に滴下す
ることで行われる。
以上説明した触媒及び単量体を用いて本発明のジェチニ
ルシラン化合物の重合を行う時に用い得る溶媒としては
、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素、四塩化炭素
、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素、ジエチルエー
テル、ジオキサン等のエーテル類が代表例として挙げら
れ、反応温度としては、一般的に0〜120℃、好まし
くは20〜80℃が適当であり、更に反応雰囲気として
は窒素、アルゴン等の不活性ガス中での反応が好ましい
本発明において、単量体(n)は5Qmol / 1以
下の濃度で反応することが好ましく、特に10mol/
l以下の濃度が好ましい。又、使用する触媒は5mol
/42以下の濃度が好ましく、特に1mol/lの濃度
が好ましい。触媒/単量体のモル比は115以下が好ま
しく、特に1/10〜1 /1000が好ましい。
線状重合体を収率よく得るためには、単量体の反応率が
80%以内で反応を停止させた方がよい。
反応率が100%近くなるとゲル状物の生成が多くなる
重合反応の停止は、メタノール等の低級アルコール、ア
セトン等の低級ケトン類、水等により行える。
得られた重合体は一般にオレンジ色の粉末である。又、
一般にハロゲン化炭化水素、芳香族炭化水素、ケトン系
炭化水素、エステル系炭化水素等に可溶であり、低級ア
ルコール、脂肪族炭化水素に不溶である。
〔作 用〕
このようにして得られた重合体は、嵩高いシリル基を置
換基としして持つことから本質的に気体透過性が高く、
更に側鎖のエチニル基を熱又は電磁波により架橋するこ
とで高温高圧下での膜としての耐久性を高くすることが
できる。更にこの側鎖のエチニル基が電磁波により架橋
できることから電子線レジスト、感光性レジストとして
用いることもできる。
〔実施例〕
次ぎに本発明を実施例により詳しく説明するが、本発明
はこれに限定されるものではない。
実施例1 ジメチルジ(フェニルエチニル)シラン別にトルエン5
mlに大塩化タングステン0.5mmolを加え30分
攪拌後フェニルアセチレン1101を加え、室温で1時
間攪拌したものを触媒溶液とした。
この溶液を上記七ツマー溶液に滴下し30℃で2時間攪
拌下に反応させた。ここまでの操作はすべて窒素気流下
で行った。約2mlのメタノールを加えて反応を停止し
た後濾過し濾液を約200nlのメタノール中に注ぎ析
出した重合物を濾過し、メタノールでよく洗浄し、真空
乾燥した。ポリマーの収率は約36%、オレンジ色の粉
末である。ゲルパーミェーションクロマトグラフィー(
以下GP(: )によれば、重量平均分子量約60,0
00であった。50MHz 13CN M Rのスペク
トルを第1図に示す。
実施例2〜5 単量体及び触媒を夫々第1表の化合物に代える他は実施
例1と同様にして重合体を得た。得られた重合体の重量
平均分子量を併せて第1表に示す。
応用例1 実施例2により得られた重合体をトルエンにより20%
溶液とし、ドクターブレードによりキャストすることに
より約5μの均質なデイルムを得た。
ガス透過試験装置によりこのフィルムの水素ガスの透過
係数を測定したところ約45.0X10  cd (S
TP ) am/ crA、sec、cmHg 、窒素
ガスの透過係数は、7゜3 xio  crA (ST
P ) cm/crA−seczcmHgであり、更に
熱重量分析では300〜350℃まで重量減が認められ
なかった。
(以下余白)
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例1により得られた重合体の13C−NM
Rスペクトル(溶媒CDCl5)である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)下記構造式( I )で表される構造単位の繰り返
    しよりなる重量平均分子量1,000ないし5,000
    ,000の線状重合体。 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中のR_1、R_2、R_3、R_4は夫々炭素数
    1ないし20のアルキル基、炭素数6ないし20のアリ
    ール基、炭素数7ないし20のアリールアルキル基、炭
    素数3ないし20のシクロアルキル基、又は、水素であ
    る。)
  2. (2)構造式( I )で表される構造の繰り返し単位よ
    りなる重量平均分子量1,000ないし5,000,0
    00の線状重合体の製造において、モリブデン、タング
    ステン、ニオブ、タンタルの中から選ばれる少なくとも
    一つの金属カルベン化合物を触媒として、下記構造式(
    II)で表される化合物を重合させることを特徴とする重
    合体の製造方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中のR_1、R_2、R_3、R_4は夫々炭素数
    1ないし20のアルキル基、炭素数6ないし20のアリ
    ール基、炭素数7ないし20のアリールアルキル基、炭
    素数3ないし20のシクロアルキル基、又は、水素であ
    る。) ▲数式、化学式、表等があります▼(II) (式中のR_1、R_2、R_3、R_4は夫々炭素数
    1ないし20のアルキル基、炭素数6ないし20のアリ
    ール基、炭素数7ないし20のアリールアルキル基、炭
    素数3ないし20のシクロアルキル基、又は、水素であ
    る。)
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0435456A2 (en) * 1989-11-29 1991-07-03 Iowa State University Research Foundation, Inc. Non linear optical and conductive polymeric material
US5254289A (en) * 1989-11-29 1993-10-19 Iowa State University Nonlinear optical and conductive polymeric material

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US5115062A (en) * 1989-11-29 1992-05-19 Iowa State University Research Foundation, Inc. Nonlinear optical and conductive polymeric material
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