JPS61136962A - ポリカルボシランからのセラミツク材料の製法 - Google Patents
ポリカルボシランからのセラミツク材料の製法Info
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- JPS61136962A JPS61136962A JP60268398A JP26839885A JPS61136962A JP S61136962 A JPS61136962 A JP S61136962A JP 60268398 A JP60268398 A JP 60268398A JP 26839885 A JP26839885 A JP 26839885A JP S61136962 A JPS61136962 A JP S61136962A
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- C04B35/56—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides
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- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
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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。
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〕
本発明は増加したセラミ、り収率をもってポリカルボシ
ランからセラミック材料を製造することに係わる。本発
明のセラミック材料はポリカルボシランとオクタン酸鉄
の混合物を不活性雰囲気あるいは真空中で高い温度で焼
成することにより得られる。オクタン酸鉄の添加により
高い収率でのセラミック材料のａ造が達成される。
ランからセラミック材料を製造することに係わる。本発
明のセラミック材料はポリカルボシランとオクタン酸鉄
の混合物を不活性雰囲気あるいは真空中で高い温度で焼
成することにより得られる。オクタン酸鉄の添加により
高い収率でのセラミック材料のａ造が達成される。
ポリカルボシラン重合体から製造したセラミック材料は
業界において公知である。西ドイツ国出順公開ｆｌ／Ｉ
Ｃ２，２５６，０７８号においてベルペック等はモノシ
ランの熱分解により製造したポリカルボシランを不活性
雰囲気中高温で焼成してセラミック材料を製造した。
業界において公知である。西ドイツ国出順公開ｆｌ／Ｉ
Ｃ２，２５６，０７８号においてベルペック等はモノシ
ランの熱分解により製造したポリカルボシランを不活性
雰囲気中高温で焼成してセラミック材料を製造した。
米国特許第４，０５２，４３０号（１９７７年１０月４
臼ンおよび同４．１００．２５３号（１９７８年７月１
１日ンにおいて、矢島等は不活性雰囲気または真空中で
高温においてポリカルボシランを熱分解してセラミック
材料を製造した。ポリカルボシランはポリシランＰ熱分
解し重縮合して製造された。
臼ンおよび同４．１００．２５３号（１９７８年７月１
１日ンにおいて、矢島等は不活性雰囲気または真空中で
高温においてポリカルボシランを熱分解してセラミック
材料を製造した。ポリカルボシランはポリシランＰ熱分
解し重縮合して製造された。
米国特許第４．２２０．６００号（１９８０年９月２日
）および同第４，２８５，５７６号（１９８１年８月１
１日）において、矢島等は部分的にシロキサン結合を有
するポリカルボシランを不活性雰囲気または真空下で高
温で熱分解してセラミック材料を製造した。部分的にボ
リシテン結合を有するポリカルボシランは不活性雰囲気
中で約０，０１〜１５重景％のポリボロシロキサンの存
在においてポリシランを加熱してＩｌ！造した。
）および同第４，２８５，５７６号（１９８１年８月１
１日）において、矢島等は部分的にシロキサン結合を有
するポリカルボシランを不活性雰囲気または真空下で高
温で熱分解してセラミック材料を製造した。部分的にボ
リシテン結合を有するポリカルボシランは不活性雰囲気
中で約０，０１〜１５重景％のポリボロシロキサンの存
在においてポリシランを加熱してＩｌ！造した。
米国特許第４．３７７．６７７号（１９８３年３月２２
日］において、岩井等は同様に不活性雰囲気または真空
下で高温でポリカルボシランの熱分解でセラミック材料
を製造した。岩井等のポリカルボシランは不活性ガス中
５０〜６００Ｃでホリシランを加熱し、低分子量ポリカ
ルボシラン７ラクシ、ン？留出し、そして留出フラクシ
ョン牙不活性雰囲気中２５０〜５００Ｃで重合して製造
された０ 米国特許＄４，４１４，４０３号（１９８５年１１月ン
においてシリング等は分校ポリカルボシランを不活性雰
囲気または真空下で高温で熱分解してセラミック材料を
製造した。分校ポリカルボシランは、少なくとも一部の
モノシランが重合の際に分校を形成し得るビニル基また
はハロメチル基を含むモノシランを昇温した温度で不活
性溶媒中で活性な金属と反応させて製造された。
日］において、岩井等は同様に不活性雰囲気または真空
下で高温でポリカルボシランの熱分解でセラミック材料
を製造した。岩井等のポリカルボシランは不活性ガス中
５０〜６００Ｃでホリシランを加熱し、低分子量ポリカ
ルボシラン７ラクシ、ン？留出し、そして留出フラクシ
ョン牙不活性雰囲気中２５０〜５００Ｃで重合して製造
された０ 米国特許＄４，４１４，４０３号（１９８５年１１月ン
においてシリング等は分校ポリカルボシランを不活性雰
囲気または真空下で高温で熱分解してセラミック材料を
製造した。分校ポリカルボシランは、少なくとも一部の
モノシランが重合の際に分校を形成し得るビニル基また
はハロメチル基を含むモノシランを昇温した温度で不活
性溶媒中で活性な金属と反応させて製造された。
米国特許第４，１０５，４５５号（１９７８年８月８８
）および同第４．！１７４，７９５号（１９８３年２月
２２日ンにおいて古賀等は任意に焼結助剤３用いてポリ
カルボシランから緻密な炭化珪素焼結体を製造する方法
を開示した。米国特許第４．１０５，４５５号の方法は
（Ａ）ポリカルボシランを粉砕して粉末とし、そして（
Ｂ）ポリカルボシラン粉末をホットプレスする。このホ
ットプレスＣＢ）ではその粉末をホットプレス型に充填
し、粉末を一酸化雰囲気中で加熱して分解して炭化珪素
を主成しそして炭化珪素を圧力下で焼結することによっ
て、ｌ＆密な炭化珪素焼結体ご製造する。
）および同第４．！１７４，７９５号（１９８３年２月
２２日ンにおいて古賀等は任意に焼結助剤３用いてポリ
カルボシランから緻密な炭化珪素焼結体を製造する方法
を開示した。米国特許第４．１０５，４５５号の方法は
（Ａ）ポリカルボシランを粉砕して粉末とし、そして（
Ｂ）ポリカルボシラン粉末をホットプレスする。このホ
ットプレスＣＢ）ではその粉末をホットプレス型に充填
し、粉末を一酸化雰囲気中で加熱して分解して炭化珪素
を主成しそして炭化珪素を圧力下で焼結することによっ
て、ｌ＆密な炭化珪素焼結体ご製造する。
米国特許第４．１０５．４５５号の方法では焼結助剤を
ポリカルボシランの製造中あるいはポリカルボ。
ポリカルボシランの製造中あるいはポリカルボ。
シラン粉末に添加することができる。米国特許第４．３
７４，７９３号の方法は（Ａ）ポリカルボシランを粉砕
して粉末とし、（Ｂ）ポリカルボシラン粉末を熱分解し
て炭化珪素を得、（０）炭化珪素粉末を型詰めし、そし
て（Ｄ）型詰めした炭化珪素粉末を焼結する。焼結助剤
をポリカルボシランの製造中あるいは炭化珪素粉末に添
加することができる。開示された焼結助剤にはＢ、Ａｌ
、ＩＦｅ。
７４，７９３号の方法は（Ａ）ポリカルボシランを粉砕
して粉末とし、（Ｂ）ポリカルボシラン粉末を熱分解し
て炭化珪素を得、（０）炭化珪素粉末を型詰めし、そし
て（Ｄ）型詰めした炭化珪素粉末を焼結する。焼結助剤
をポリカルボシランの製造中あるいは炭化珪素粉末に添
加することができる。開示された焼結助剤にはＢ、Ａｌ
、ＩＦｅ。
Ｇａ、 Ｔｉ 、 Ｗ、 Ｍｇ、 Ｃａ 、 Ｎｉ、
Ｏｒ、 Ｍｎ、 Ｚｒ、Ｉｎ、Ｓｃ。
Ｏｒ、 Ｍｎ、 Ｚｒ、Ｉｎ、Ｓｃ。
Ｂｅ、その他のような元素またはその化合物号含む。
好ましい焼結助剤にはＢ、 Ａｌ、 ＩＦｅ、Ｗ、Ｍｇ
、Ｔｉ。
、Ｔｉ。
その他のような元素またはその化合物が含まれる。
水素および有機物置換した化合物は焼結助剤として好ま
しい。
しい。
矢高等（１，Ｍａｔ 、 Ｓｃｉ。、１３．２５６９ペ
ージ（１９７８年ン）、長谷用等（Ｊ、 Ｍａｔ、 Ｓ
ｃｉ、。
ージ（１９７８年ン）、長谷用等（Ｊ、 Ｍａｔ、 Ｓ
ｃｉ、。
１８．３６３３ページ（１９８３年））は同様に炭化珪
素セラミックスの製造のプレセラミック重合体として有
用なポリカルボシランについて検討している。
素セラミックスの製造のプレセラミック重合体として有
用なポリカルボシランについて検討している。
新しく見いだされたことに、高温で焼成する前にポリカ
ルボシランに添加した場合にオクタン酸鉄がその添加な
しで同じ条件で焼成したセラミ。
ルボシランに添加した場合にオクタン酸鉄がその添加な
しで同じ条件で焼成したセラミ。
り材料よりセラミック収率が著しく増加したセラミック
材料を製造することを許容するということである。
材料を製造することを許容するということである。
本発明は、非変性ポリカルボシランをセラミック収率を
増加するのに有効な愈のオクタン酸鉄と混合して調製し
た変性ポリカルボシランを不活性雰囲気または真空中で
、該変性ポリカルボシランが同じ条件で加熱した非変性
カルボシランより高いセラミック収率でセラミック材料
に転換されるまで少なくとも７５０Ｃの温度で加熱する
ことから成る、増加したセラミ、り収率でセラミ、り材
料を製造する方法にある。
増加するのに有効な愈のオクタン酸鉄と混合して調製し
た変性ポリカルボシランを不活性雰囲気または真空中で
、該変性ポリカルボシランが同じ条件で加熱した非変性
カルボシランより高いセラミック収率でセラミック材料
に転換されるまで少なくとも７５０Ｃの温度で加熱する
ことから成る、増加したセラミ、り収率でセラミ、り材
料を製造する方法にある。
この発明の開示において用いられるセラミック収率とは
変性または非変性ポリカルボシランがセラミック材料に
転換されるまで変性または非変性カルボシラン２不活性
雰囲気または真空下で高温で焼成した時のセラミック生
成物の％収率である。
変性または非変性ポリカルボシランがセラミック材料に
転換されるまで変性または非変性カルボシラン２不活性
雰囲気または真空下で高温で焼成した時のセラミック生
成物の％収率である。
セラミック収率は得られるセラミック生成物の重量を変
性または非変性ポリカルボシランの初期重量で割った商
に１００２かけて計算される。加えたオクタン酸鉄の量
についての補正はしない。
性または非変性ポリカルボシランの初期重量で割った商
に１００２かけて計算される。加えたオクタン酸鉄の量
についての補正はしない。
本発明の方法ではポリカルボシランを有効量のオクタン
酸鉄と混合し、得られる混合物がセラミック材料に転換
されるまで不活性雰囲気または真空下で高温で焼成する
ことによって行なう。「オクタン酸鉄」はオクタン酸鉄
（［）およびオクタン酸鉄（ＩＩＩＪの両者を意味する
。オクタン酸鉄（ＩＩＩ ） Ｆｅ２（０００（ＯＨ２
ン６０Ｈ５）５が好ましい。
酸鉄と混合し、得られる混合物がセラミック材料に転換
されるまで不活性雰囲気または真空下で高温で焼成する
ことによって行なう。「オクタン酸鉄」はオクタン酸鉄
（［）およびオクタン酸鉄（ＩＩＩＪの両者を意味する
。オクタン酸鉄（ＩＩＩ ） Ｆｅ２（０００（ＯＨ２
ン６０Ｈ５）５が好ましい。
当業者は理解するように、ポリカルボシラン、オクタン
酸鉄化合物および熱分解条件の全ての組合わせが、増加
したセラミック収率でセラミック材料を与えるわけでは
ない。セラミック収率の増加が実際に認められるかどう
か決定するために場合によってはルーチンワーク的な実
験が必要とされるかも知れない。セラミック収率のこの
よ゛うな増加が認められない場合は本発明の範囲外であ
る。
酸鉄化合物および熱分解条件の全ての組合わせが、増加
したセラミック収率でセラミック材料を与えるわけでは
ない。セラミック収率の増加が実際に認められるかどう
か決定するために場合によってはルーチンワーク的な実
験が必要とされるかも知れない。セラミック収率のこの
よ゛うな増加が認められない場合は本発明の範囲外であ
る。
ポリカルボシランとオクタン酸鉄の混合方法ハ重要では
ない。ポリカルボシランとオクタン酸鉄はよく混合して
、セラミ、り材料あるいは物品の全体でセラミック収率
が著しく変化しないようにすることが好ましい。混合媒
体としてトルエンのような有機溶剤を用いると上記２成
分をよく混合するのを確実にするのに有用である。その
他の混合方法を用いてもよい。
ない。ポリカルボシランとオクタン酸鉄はよく混合して
、セラミ、り材料あるいは物品の全体でセラミック収率
が著しく変化しないようにすることが好ましい。混合媒
体としてトルエンのような有機溶剤を用いると上記２成
分をよく混合するのを確実にするのに有用である。その
他の混合方法を用いてもよい。
ポリカルボシランは有効量のオクタン酸鉄と混合する。
オクタン酸鉄の「有効量」とは、得られるセラミック材
料においてセラミック収率が増加する量を意味する。一
般的にオクタン酸鉄はポリカルボシランと０．１〜２．
０重量％の鉄を含む混合物を得るような量で添加する。
料においてセラミック収率が増加する量を意味する。一
般的にオクタン酸鉄はポリカルボシランと０．１〜２．
０重量％の鉄を含む混合物を得るような量で添加する。
オクタン酸鉄はそれより高い量で添加してもよいがそれ
以上の利益は得られない。オクタン酸鉄が約０．５〜１
．５重量％の元素鉄と等価な量で存在することが好まし
い。
以上の利益は得られない。オクタン酸鉄が約０．５〜１
．５重量％の元素鉄と等価な量で存在することが好まし
い。
本発明の方法で製造したセラミック材料のセラミツク収
率の増加は、同じポリカルボシランご同じ実験条件下で
オクタン酸鉄を加えずに焼成して得たセラミック材料の
セラミック収率と比較して決定する。
率の増加は、同じポリカルボシランご同じ実験条件下で
オクタン酸鉄を加えずに焼成して得たセラミック材料の
セラミック収率と比較して決定する。
ポリカルボシランと有効量のオクタン酸鉄の混合物を不
活性雰囲気下または真空中で少なくとも７５０Ｃの高温
で焼成して混合物をセラミック材料に転換させる。
活性雰囲気下または真空中で少なくとも７５０Ｃの高温
で焼成して混合物をセラミック材料に転換させる。
次の理論に拘束されること？望むわけではないが、不発
明者は本発明のオクタンｒｌＩ鉄添加物は熱分解工程の
初期段階においてポリカルボシランに相互１作用すると
考えている。
明者は本発明のオクタンｒｌＩ鉄添加物は熱分解工程の
初期段階においてポリカルボシランに相互１作用すると
考えている。
この相互作用はポリカルボシランからの潜在的に揮発性
の種を架橋しまたは架橋を促進する形態であると考えら
れる。潜在的に揮発性の物質を、糸に揮発させずに保持
することによって、より多くの炭素、窒素、および珪素
を熱分解工程のより後の段階でセラミ、りに転換するこ
とが可能になる。
の種を架橋しまたは架橋を促進する形態であると考えら
れる。潜在的に揮発性の物質を、糸に揮発させずに保持
することによって、より多くの炭素、窒素、および珪素
を熱分解工程のより後の段階でセラミ、りに転換するこ
とが可能になる。
オクタン酸鉄は熱分解中に環元されて准１Ｊ失になると
考えられる。
考えられる。
不発明に用いるのに適したポリカルボシランは＋５ＩＯ
Ｈ２す繰り返し単位の主骨格元素としてＳｌ およびＯ
を含む。本発明に有用なポリカルボシランはまた主骨格
元素としてＳｌおよびＯの他の骨格元素として酸素を含
むことができる。酸素は製造あるいは取り扱いの際中に
導入されてもよくまたは設計によってポリカルボシラン
中に含めてもよい。存在する酸素の量は約１０重量％未
満、より好ましくは約５重世％未満、そしてもつとも好
ましくは１重量％未満であることが好ましい。
Ｈ２す繰り返し単位の主骨格元素としてＳｌ およびＯ
を含む。本発明に有用なポリカルボシランはまた主骨格
元素としてＳｌおよびＯの他の骨格元素として酸素を含
むことができる。酸素は製造あるいは取り扱いの際中に
導入されてもよくまたは設計によってポリカルボシラン
中に含めてもよい。存在する酸素の量は約１０重量％未
満、より好ましくは約５重世％未満、そしてもつとも好
ましくは１重量％未満であることが好ましい。
Ｓｉ、Ｏ，および０の外にその他の元素も主骨格元素と
して存在することができる。しかしながら、これらのそ
の他の元素は約１重量％より少なく存在すべきであり、
好ましくはわずかに痕跡量（０，１重量％未ＩＩＩ）存
在することが好ましい。適当なポリカルボシランは業界
においてよく知られた方法で製造することができる。た
とえば、適当なポリカルボシランは西独国出願公開第２
，２３６゜０７８．７号にベルベック等が記載している
ように４００〜１２００Ｇで熱分解してモノシランから
製造することができる。適当なポリカルボシランは同様
に米国特許第４，０５２，４５０号および同第４．１０
０．２３３号に矢高らが記載しているように不活性雰囲
気または真空下で３００〜２，０００Ｃでポリシランを
加熱し重縮合してポリシランから製造することができる
。その他の適当なポリカルボシランは米国特許第４，２
２０，６００号および同第４．２８５．３７６号に矢高
らが記載しているように不活性雰囲気下でポリシランと
約０．０１〜１５重量％の７エニルボロシランの混合物
を加熱して製造することができる。同様に適当、なポリ
カルボシランは米国特肝第４，３７ス６７７号の岩井等
の方法によって製造することができこの方法ではポリシ
ランからポリカルボシランを製造する改良方法が開示さ
れている。シリング（米国特許第４．４１４，４０５号
）の分校ポリカルボシランも不発明に用いるのに適当で
ある。不活性雰囲気または真空下で高温で熱分解してセ
ラミ、り材料に転換し得るその他のポリカルボシランも
本発明において有用である。
して存在することができる。しかしながら、これらのそ
の他の元素は約１重量％より少なく存在すべきであり、
好ましくはわずかに痕跡量（０，１重量％未ＩＩＩ）存
在することが好ましい。適当なポリカルボシランは業界
においてよく知られた方法で製造することができる。た
とえば、適当なポリカルボシランは西独国出願公開第２
，２３６゜０７８．７号にベルベック等が記載している
ように４００〜１２００Ｇで熱分解してモノシランから
製造することができる。適当なポリカルボシランは同様
に米国特許第４，０５２，４５０号および同第４．１０
０．２３３号に矢高らが記載しているように不活性雰囲
気または真空下で３００〜２，０００Ｃでポリシランを
加熱し重縮合してポリシランから製造することができる
。その他の適当なポリカルボシランは米国特許第４，２
２０，６００号および同第４．２８５．３７６号に矢高
らが記載しているように不活性雰囲気下でポリシランと
約０．０１〜１５重量％の７エニルボロシランの混合物
を加熱して製造することができる。同様に適当、なポリ
カルボシランは米国特肝第４，３７ス６７７号の岩井等
の方法によって製造することができこの方法ではポリシ
ランからポリカルボシランを製造する改良方法が開示さ
れている。シリング（米国特許第４．４１４，４０５号
）の分校ポリカルボシランも不発明に用いるのに適当で
ある。不活性雰囲気または真空下で高温で熱分解してセ
ラミ、り材料に転換し得るその他のポリカルボシランも
本発明において有用である。
本発明の実施において好ましいポリカルボシランは米国
特許第４，０５２，４３０号および同第４、１００．２
５５号に記載されているようにポリシランの熱的重縮合
により製造される。
特許第４，０５２，４３０号および同第４、１００．２
５５号に記載されているようにポリシランの熱的重縮合
により製造される。
より好ましいポリカルボシランは不活性ガス、水素また
は真空中で３００〜２，０ＯＯＣ’の温度でポリシラン
を加熱してポリシランを熱分解および重縮合して製造す
る。この時ポリシランは一般式％式％） の環式ポリシランおよび一般式 の扉状ポリシラン〔式中４はｎと等しいかそれより大き
く、ｍは２と等しいかそれより大きく、Ｒ１、Ｒ２，Ｒ
５，およびＲはそれぞれ水素１〜４個の炭素原子を含む
アルキル基、フェニル基、−８ｉ（Ｒ５ン、基（式中、
Ｒは１〜４個の炭素原子を含むアルキル基）、およびハ
ロゲン原子から成る群から選択する。〕 から成る群から選択する。Ｒ，Ｒ，Ｒ，およびＲ４のア
ルキル基としての例およびＲ５の例にはメメル基、エチ
ル基、プロピル基およびブチル基が含まれる。ハロゲン
基としてのＲ，Ｒ，ＲおよびＲ４の例には塩素および臭
素が含まれ、塩素が好ましい。最も好ましいポリカルボ
シランはドデカメチルシクロヘキサシランまたはポリジ
メチルシランの熱分解および重縮合により製造される。
は真空中で３００〜２，０ＯＯＣ’の温度でポリシラン
を加熱してポリシランを熱分解および重縮合して製造す
る。この時ポリシランは一般式％式％） の環式ポリシランおよび一般式 の扉状ポリシラン〔式中４はｎと等しいかそれより大き
く、ｍは２と等しいかそれより大きく、Ｒ１、Ｒ２，Ｒ
５，およびＲはそれぞれ水素１〜４個の炭素原子を含む
アルキル基、フェニル基、−８ｉ（Ｒ５ン、基（式中、
Ｒは１〜４個の炭素原子を含むアルキル基）、およびハ
ロゲン原子から成る群から選択する。〕 から成る群から選択する。Ｒ，Ｒ，Ｒ，およびＲ４のア
ルキル基としての例およびＲ５の例にはメメル基、エチ
ル基、プロピル基およびブチル基が含まれる。ハロゲン
基としてのＲ，Ｒ，ＲおよびＲ４の例には塩素および臭
素が含まれ、塩素が好ましい。最も好ましいポリカルボ
シランはドデカメチルシクロヘキサシランまたはポリジ
メチルシランの熱分解および重縮合により製造される。
本発明で用いるポリカルボシランご製造する実際の方法
は重要ではない。ポリカルボシランはＳｉ、Ｃ！および
に任意にＯを主骨格元素として含むべきであり、不活性
ガスまたは真空中で高温で熱分解して炭化珪素含有セラ
ミックスに転換され得るものであるべきである。好まし
くは、本発明の実施に用いるポリカルボシランは約５０
〜３００Ｃ１もっとも好ましくは７０〜２００Ｃの軟化
温度を有する。
は重要ではない。ポリカルボシランはＳｉ、Ｃ！および
に任意にＯを主骨格元素として含むべきであり、不活性
ガスまたは真空中で高温で熱分解して炭化珪素含有セラ
ミックスに転換され得るものであるべきである。好まし
くは、本発明の実施に用いるポリカルボシランは約５０
〜３００Ｃ１もっとも好ましくは７０〜２００Ｃの軟化
温度を有する。
ポリカルボシランとオクタン酸鉄を混合したのち、混合
物を少なくとも７５０Ｃの高温で溶成して混合物をセラ
ミック材料に転換する。ポリカルボシランとオクタン酸
鉄の混合物を熱分解する前に真空でストリップすること
が一般的には好ましい。ポリカルボシランとオクタン酸
鉄の混合物が十分な粘度を有するかまたは十分に低いや
点を有する場合には、最初にそれを成型しついでそれを
熱分解して繊維のような炭化珪素含有成型品を得ること
ができる。ポリカルボシランおよびオクタン酸鉄の混合
物はセラミックタイプの充填剤（望ましいならば）を充
填し、少なくとも７５０Ｃで焼成して炭化珪素セラミ、
り材料または炭化珪素セラミ、り物品を得ることができ
る。
物を少なくとも７５０Ｃの高温で溶成して混合物をセラ
ミック材料に転換する。ポリカルボシランとオクタン酸
鉄の混合物を熱分解する前に真空でストリップすること
が一般的には好ましい。ポリカルボシランとオクタン酸
鉄の混合物が十分な粘度を有するかまたは十分に低いや
点を有する場合には、最初にそれを成型しついでそれを
熱分解して繊維のような炭化珪素含有成型品を得ること
ができる。ポリカルボシランおよびオクタン酸鉄の混合
物はセラミックタイプの充填剤（望ましいならば）を充
填し、少なくとも７５０Ｃで焼成して炭化珪素セラミ、
り材料または炭化珪素セラミ、り物品を得ることができ
る。
本発明のポリカルボシランおよびオクタン酸鉄混合物は
用途に応じて充填および非充填状態で使用することがで
きる。こうして、本発明の範囲内において充填および非
充填混合物で基体を被いそしてその基体を加熱してセラ
ミック被覆物品を製造することが意図されている。充填
剤と添加剤は３本ロールミルで本発明のポリカルボシラ
ンとオクタン酸鉄を充填剤と単純に混合しそしてミルを
数回通過させることによって粉砕することが可能である
。あるいは又それに変えてポリカルボシランとオクタン
酸鉄を溶剤に入れ、充填剤と添加物をそれに加え、混合
後溶剤を除去して充填剤を加えた混合物を得ることがで
きる。コーティングは慣用の手段で実施することができ
る。用いる手段は用いる混合物および物質ならびに予定
している用途に依存する。こうして、これらの材料は刷
毛かけ、ロールかけ、浸漬または吹き付けすることがで
きる。充填物を加えた状態でしばしば混合物２基体上に
鏝塗りすることが必要である。本発明のポリカルボシラ
ンとオクタン酸鉄の混合物は同様にセラミック材料によ
る充填材あるいは複合材料用マトリックス材料として用
いることができる。
用途に応じて充填および非充填状態で使用することがで
きる。こうして、本発明の範囲内において充填および非
充填混合物で基体を被いそしてその基体を加熱してセラ
ミック被覆物品を製造することが意図されている。充填
剤と添加剤は３本ロールミルで本発明のポリカルボシラ
ンとオクタン酸鉄を充填剤と単純に混合しそしてミルを
数回通過させることによって粉砕することが可能である
。あるいは又それに変えてポリカルボシランとオクタン
酸鉄を溶剤に入れ、充填剤と添加物をそれに加え、混合
後溶剤を除去して充填剤を加えた混合物を得ることがで
きる。コーティングは慣用の手段で実施することができ
る。用いる手段は用いる混合物および物質ならびに予定
している用途に依存する。こうして、これらの材料は刷
毛かけ、ロールかけ、浸漬または吹き付けすることがで
きる。充填物を加えた状態でしばしば混合物２基体上に
鏝塗りすることが必要である。本発明のポリカルボシラ
ンとオクタン酸鉄の混合物は同様にセラミック材料によ
る充填材あるいは複合材料用マトリックス材料として用
いることができる。
その他の用途はこの明細書を考慮すれば当業者には明ら
かであろう。
かであろう。
当業者は本発明２更に良く理解し評価できるように以下
に例号述べる。
に例号述べる。
ポリカルボシランとオクタン酸鉄添加物を混合するため
に溶液法を用いた。所望量のオクタン酸鉄混合物を乾燥
トルエンに溶解した。トルエン溶液にポリカルボシラン
を添加して３５重量％溶液？得た。得られた溶液をガラ
ス壜に入れ、アルゴンでパージし、そして封止した。つ
いで溶液をホイールミキサーで４時間攪拌した。２５Ｃ
および３１１Ｈ７で４時間そしてＳａＣおよび２１１１
Ｈｙで１時間真空ストリッピングして変性カルボシラン
から溶剤を除去した。
に溶液法を用いた。所望量のオクタン酸鉄混合物を乾燥
トルエンに溶解した。トルエン溶液にポリカルボシラン
を添加して３５重量％溶液？得た。得られた溶液をガラ
ス壜に入れ、アルゴンでパージし、そして封止した。つ
いで溶液をホイールミキサーで４時間攪拌した。２５Ｃ
および３１１Ｈ７で４時間そしてＳａＣおよび２１１１
Ｈｙで１時間真空ストリッピングして変性カルボシラン
から溶剤を除去した。
完全に混合した試料を乾燥した箱の中のアルゴン中に、
使用するまで保存した。
使用するまで保存した。
試料はアストロ・インダストリー炉の（水冷、グラファ
イト加熱、モルデル１０００・３０６０−ＩＦＦ−１２
）でヘリウム雰囲気下でまたはリンドバーグ炉（ヘビー
デユーティ、ＳＢタイプ５４８７７Ａ）でアルゴン下で
焼成した。
イト加熱、モルデル１０００・３０６０−ＩＦＦ−１２
）でヘリウム雰囲気下でまたはリンドバーグ炉（ヘビー
デユーティ、ＳＢタイプ５４８７７Ａ）でアルゴン下で
焼成した。
例において対照試料を鉄含有ポリカルボシランと同じ条
件の処理（すなわち溶液混合法ンに供したが、対照試料
は鉄添加物を含んでいなかった。
件の処理（すなわち溶液混合法ンに供したが、対照試料
は鉄添加物を含んでいなかった。
混合処理に供した対照試料と混合処理に供しなかっだ対
照試料のセラミック収率は同じ熱分解条件で高温で焼成
した場合本質的に同一であった。
照試料のセラミック収率は同じ熱分解条件で高温で焼成
した場合本質的に同一であった。
例において用いたポリカルボシランは日本カーボン社、
（東京都中央区八丁堀２−６−１ ）から得られ米国特
許第４，０５２，４３０号および同第４、１００．２３
３号に記載された方法で製造されたものと考えられる。
（東京都中央区八丁堀２−６−１ ）から得られ米国特
許第４，０５２，４３０号および同第４、１００．２３
３号に記載された方法で製造されたものと考えられる。
このポリカルボシランは黄色の外観２有し、トルエン、
キシレン、ｎ−ヘキサン、ｎ−へブタンおよびテトラヒ
ドロフランに可溶性であり、かつメタノールおよび水に
不溶性であった。工Ｒ分析（トルエン溶液からのポリカ
ルボシランキャストフィルムとＫＢｒ板）は７４０−
および８ Ｉ１０ ｅ （ＳＬＯＨ３）、１０２０ｃ
Ｉｎおよび１３５５儂 （ＳｉＯ）Ｉ２Ｓｉ） 、２０
９５広−１（ＳｉＨ）、１２５５ｃｙｓ 、１４００
ＯＮ−１，２９ＱＱ濡−１および２９６０ｃＲ＆（ＯＨ
） の吸収を示した。
キシレン、ｎ−ヘキサン、ｎ−へブタンおよびテトラヒ
ドロフランに可溶性であり、かつメタノールおよび水に
不溶性であった。工Ｒ分析（トルエン溶液からのポリカ
ルボシランキャストフィルムとＫＢｒ板）は７４０−
および８ Ｉ１０ ｅ （ＳＬＯＨ３）、１０２０ｃ
Ｉｎおよび１３５５儂 （ＳｉＯ）Ｉ２Ｓｉ） 、２０
９５広−１（ＳｉＨ）、１２５５ｃｙｓ 、１４００
ＯＮ−１，２９ＱＱ濡−１および２９６０ｃＲ＆（ＯＨ
） の吸収を示した。
分子量分布は４重量％のポリカルボシランのトルエン溶
液ご用いて流量１．５ｄ／分のトルエン溶離剤示差屈折
計でゲル透過クロマトグラフィーにより測定した。分子
量の測定値はポリシロキサン基準の相対値であった。ポ
リシロキサンは１１６６１１モルの数平均分子量と２２
６０ ｔ７モルの重量平均分子量とＰ有した。分子量多
分散度は１９４であった。ポリカルボシランはモデル１
０９０デユポン・ディスクメモリーを備えたデュポン・
インスツルメント・サーモアナライザー・モデル１０９
０およびデュポン・モデル９４３サーモメカニカルアナ
ライザーで制定して１７２Ｃの圧入温度（ｐｅｎｅｔｒ
ａｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ） を有した
０圧入温度は軟化温度に関係する。
液ご用いて流量１．５ｄ／分のトルエン溶離剤示差屈折
計でゲル透過クロマトグラフィーにより測定した。分子
量の測定値はポリシロキサン基準の相対値であった。ポ
リシロキサンは１１６６１１モルの数平均分子量と２２
６０ ｔ７モルの重量平均分子量とＰ有した。分子量多
分散度は１９４であった。ポリカルボシランはモデル１
０９０デユポン・ディスクメモリーを備えたデュポン・
インスツルメント・サーモアナライザー・モデル１０９
０およびデュポン・モデル９４３サーモメカニカルアナ
ライザーで制定して１７２Ｃの圧入温度（ｐｅｎｅｔｒ
ａｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ） を有した
０圧入温度は軟化温度に関係する。
例１
上記のポリカルボシラン粉末（１９，８１）とオクタン
酸鉄（ＩＩＩ）（６重量％の鉄を含むミネラルスピリッ
ト溶液３．３３９−）の混合物を上記の溶液混合法を用
いて作成した。用いたオクタン酸鉄（［［）の量は最終
ポリカルボシラン／オクタン酸鉄（［）混合物が１重量
％の鉄を含む量であった。
酸鉄（ＩＩＩ）（６重量％の鉄を含むミネラルスピリッ
ト溶液３．３３９−）の混合物を上記の溶液混合法を用
いて作成した。用いたオクタン酸鉄（［［）の量は最終
ポリカルボシラン／オクタン酸鉄（［）混合物が１重量
％の鉄を含む量であった。
対照物（オクタン酸鉄（［）を加えないポリカルボシラ
ン】とポリカルボシラン／オクタン酸鉄（ＩＩＴ）混合
物の両方の試料をアストロ炉でへりラム雰囲気下でいろ
いろな温度で焼成した。結果は第１表にある。オクタン
酸鉄（ＩＩＩ）含有ポリカルボシラン試料の全てのセラ
ミック収率のデータは２回の実験の平均値である。
ン】とポリカルボシラン／オクタン酸鉄（ＩＩＴ）混合
物の両方の試料をアストロ炉でへりラム雰囲気下でいろ
いろな温度で焼成した。結果は第１表にある。オクタン
酸鉄（ＩＩＩ）含有ポリカルボシラン試料の全てのセラ
ミック収率のデータは２回の実験の平均値である。
例２
この例は比較だけを目的としている。上記のポリカルボ
シラン１２．３ｐと、トルエン１２５＋＋ｙ／中０．３
６５’ ｌＦｅ０１３の脱ガス溶液との混合物を、アル
ゴン雰囲気下で作成した。溶液を濾過した後トルエンご
除去した。ポリカルざシラン／ Ｆｅ０１４合物は約１
重量％の鉄を含有した。ポリカルボシランタけを含む対
照試料とポリカルボシラン／１’ｅＯ１４合物試料の両
者をリンドバーグ炉でアルゴン下ニて５Ｃ／分の速度で
昇温し１２００Ｃで焼成した。対照およびポリカルボシ
ラン／ ｐ ｅ ａ １ｓ混合物のセラミ、り収率はそ
れぞれ６１．５重量％および５５．２重量％であった。
シラン１２．３ｐと、トルエン１２５＋＋ｙ／中０．３
６５’ ｌＦｅ０１３の脱ガス溶液との混合物を、アル
ゴン雰囲気下で作成した。溶液を濾過した後トルエンご
除去した。ポリカルざシラン／ Ｆｅ０１４合物は約１
重量％の鉄を含有した。ポリカルボシランタけを含む対
照試料とポリカルボシラン／１’ｅＯ１４合物試料の両
者をリンドバーグ炉でアルゴン下ニて５Ｃ／分の速度で
昇温し１２００Ｃで焼成した。対照およびポリカルボシ
ラン／ ｐ ｅ ａ １ｓ混合物のセラミ、り収率はそ
れぞれ６１．５重量％および５５．２重量％であった。
これはＦｅＣｌ３含有ポリカルボシランのセラミック収
率が対照と比較して１０，２％減少したことＢ表わす。
率が対照と比較して１０，２％減少したことＢ表わす。
以下余白
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、非変性ポリカルボシランをセラミック収率を増加す
るのに有効な量のオクタン酸鉄と混合して調製した変性
ポリカルボシランを不活性雰囲気中または真空中で、該
変性ポリカルボシランが同じ条件で加熱した非変性ポリ
カルボシランよりも高いセラミック収率でセラミック材
料に転換されるまで少なくとも７５０℃の温度で加熱す
ることからなる。増加したセラミック収率でセラミック
材料を製造する方法。 ２、前記オクタン酸鉄がオクタン酸鉄（II）である特許
請求の範囲第１項記載の方法。 ３、前記オクタン酸鉄がオクタン酸鉄（III）である特
許請求の範囲第１項記載の方法。 ４、前記非変性ポリカルポシランが、ポリシランを不活
性ガス、水素、または真空中で３００〜〜２，０００℃
の温度で加熱して熱分解し重縮合して調製され、かつ該
ポリシランが、一般式 （Ｒ＾１Ｒ＾２Ｓｉ） の環式ポリシランおよび一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ の線状ポリシラン 〔上記式中、ｎは４と等しいかまたはそれ以上であり、
ｍは２と等しいかまたはそれ以上であり、Ｒ＾１、Ｒ＾
２、Ｒ＾３およびＲ＾４はそれぞれ水素、１〜４個の炭
素原子を含むアルキル基、フェニル基、−Ｓｉ（Ｒ＾５
）基（式中Ｒ＾５は１〜４個の炭素原子を有するアルキ
ル基）およびハロゲン原子から成る群から選ばれる。〕 から成る群から選択される特許請求の範囲第２項記載の
方法。 ５、前記非変性ポリカルボシランが、ポリシランを不活
性ガス、水素、または真空中で３００〜〜２，０００℃
の温度で加熱して熱分解し重縮合して調製され、かつ該
ポリシランが、一般式 （Ｒ＾１Ｒ＾２Ｓｉ） の環式ポリシランおよび一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ の線状ポリシラン 〔上記式中、ｎは４と等しいかまたはそれ以上であり、
ｍは２と等しいかまたはそれ以上であり、Ｒ＾１、Ｒ＾
２、Ｒ＾３およびＲ＾４はそれぞれ水素、１〜４個の炭
素原子を含むアルキル基、フェニル基、−Ｓｉ（Ｒ＾５
）基（式中Ｒ＾５は１〜４個の炭素原子を有するアルキ
ル基）およびハロゲン原子から成る群から選ばれる。〕 から成る群から選択される特許請求の範囲第３項記載の
方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US67812284A | 1984-12-04 | 1984-12-04 | |
| US678122 | 1984-12-04 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61136962A true JPS61136962A (ja) | 1986-06-24 |
| JPH0253390B2 JPH0253390B2 (ja) | 1990-11-16 |
Family
ID=24721492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60268398A Granted JPS61136962A (ja) | 1984-12-04 | 1985-11-30 | ポリカルボシランからのセラミツク材料の製法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0184123B1 (ja) |
| JP (1) | JPS61136962A (ja) |
| CA (1) | CA1241973A (ja) |
| DE (1) | DE3576325D1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010202416A (ja) * | 2009-02-27 | 2010-09-16 | Japan Atomic Energy Agency | ケイ素系ポリマーから炭化ケイ素材料を合成する方法 |
| WO2024095991A1 (ja) * | 2022-11-01 | 2024-05-10 | 株式会社クレハ | 炭化ケイ素繊維用ポリカルボシラン及びその製造方法並びに炭化ケイ素繊維の製造方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0454692U (ja) * | 1990-09-11 | 1992-05-11 | ||
| CN105566637B (zh) * | 2016-03-14 | 2018-04-17 | 黑龙江省科学院石油化学研究院 | 一种聚碳硅烷的合成方法 |
| CN113274965A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-08-20 | 福建立亚化学有限公司 | 一种高陶瓷产率聚碳硅烷的制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1242461A (en) * | 1984-09-21 | 1988-09-27 | Ronald H. Baney | Ceramic materials with increased crystallinity from silazane polymers |
-
1985
- 1985-10-28 CA CA000493985A patent/CA1241973A/en not_active Expired
- 1985-11-27 DE DE8585115028T patent/DE3576325D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1985-11-27 EP EP19850115028 patent/EP0184123B1/en not_active Expired
- 1985-11-30 JP JP60268398A patent/JPS61136962A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010202416A (ja) * | 2009-02-27 | 2010-09-16 | Japan Atomic Energy Agency | ケイ素系ポリマーから炭化ケイ素材料を合成する方法 |
| WO2024095991A1 (ja) * | 2022-11-01 | 2024-05-10 | 株式会社クレハ | 炭化ケイ素繊維用ポリカルボシラン及びその製造方法並びに炭化ケイ素繊維の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0184123B1 (en) | 1990-03-07 |
| CA1241973A (en) | 1988-09-13 |
| EP0184123A3 (en) | 1988-01-07 |
| DE3576325D1 (de) | 1990-04-12 |
| JPH0253390B2 (ja) | 1990-11-16 |
| EP0184123A2 (en) | 1986-06-11 |
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