JPS63128027A - シリコンとチタン又はジルコニウムとを含有する遷移金属はしかけ重合体及びその製造方法 - Google Patents
シリコンとチタン又はジルコニウムとを含有する遷移金属はしかけ重合体及びその製造方法Info
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、有機ケイ素ポリマーとチタン又はジルコニウ
ムの配位化合物とから誘導された新規なシリコンと、チ
タン又はジルコニウムとを含有する遷移金属はしかけ重
合体及びその製造方法に関するものである。
ムの配位化合物とから誘導された新規なシリコンと、チ
タン又はジルコニウムとを含有する遷移金属はしかけ重
合体及びその製造方法に関するものである。
主鎖骨格が+81−(!!(2)−よシなり、各ケイ素
原子に2個の側鎖基が結合した重合体であるポリカルボ
シランは、焼成により無機炭化物であるSiCに転換さ
れるため、ポリカルボシランを繊維状にして焼成するこ
とによシ9機械的性質及び熱的性質が良好なSIC繊維
が製造できることは公知であシ、このような技術につい
て1例えば特開昭51−126300号公報、特開昭5
1−139929号公報等において開示されている。
原子に2個の側鎖基が結合した重合体であるポリカルボ
シランは、焼成により無機炭化物であるSiCに転換さ
れるため、ポリカルボシランを繊維状にして焼成するこ
とによシ9機械的性質及び熱的性質が良好なSIC繊維
が製造できることは公知であシ、このような技術につい
て1例えば特開昭51−126300号公報、特開昭5
1−139929号公報等において開示されている。
本発明者は、その後、主鎖骨格が主として+5l−CH
2)−の構造単位よシなるポリカルボシランと、チタノ
キサン結合単位+T1−0+及びシロキサン結合単位+
81−〇+を主鎖骨格に有するポリチタノシロキサン、
あるいはジル巳ツキサン結合単°位+Zr−0÷及びシ
ロキサン結合単位+5L−0+を主鎖骨格に有するポリ
ジルコノシロキサンとの有機金属共重合体を繊維状にし
て焼成することによシ得た5iC−TiC繊維又は5I
C−ZrC繊維が。
2)−の構造単位よシなるポリカルボシランと、チタノ
キサン結合単位+T1−0+及びシロキサン結合単位+
81−〇+を主鎖骨格に有するポリチタノシロキサン、
あるいはジル巳ツキサン結合単°位+Zr−0÷及びシ
ロキサン結合単位+5L−0+を主鎖骨格に有するポリ
ジルコノシロキサンとの有機金属共重合体を繊維状にし
て焼成することによシ得た5iC−TiC繊維又は5I
C−ZrC繊維が。
SIC繊維に比べてさらに機械的性質のすぐれた繊維で
あることを特開昭56−5828号公報、特開昭56−
151628号公報、特開昭56−9209号公報、特
願昭55−182817号公報において開示した。
あることを特開昭56−5828号公報、特開昭56−
151628号公報、特開昭56−9209号公報、特
願昭55−182817号公報において開示した。
また1本発明者は、主鎖骨格が主として+5i−CH2
)−の構造単位よシなるポリカルボシランと+Ti−0
−)−結合単位のチタンアルコキシドあるいは+Zr−
0−)結合単位の有機ジルコニウム化合物とから誘導さ
れたポリチタノカルボシランあるいはポリジルコノカル
ボシラン及びその製造方法を見出し、これらのポリマー
から81C−TiC繊維、 Si(!−ZrC繊維が得
られることを特開昭56−74126号公報、特開昭5
6−92923号公報等において開示した。
)−の構造単位よシなるポリカルボシランと+Ti−0
−)−結合単位のチタンアルコキシドあるいは+Zr−
0−)結合単位の有機ジルコニウム化合物とから誘導さ
れたポリチタノカルボシランあるいはポリジルコノカル
ボシラン及びその製造方法を見出し、これらのポリマー
から81C−TiC繊維、 Si(!−ZrC繊維が得
られることを特開昭56−74126号公報、特開昭5
6−92923号公報等において開示した。
これらのポリチタノカルボシランあるいはポリジルコノ
カルボシランから前記の810−TiC繊維あるいは5
iC−ZrC繊維を製造するためには、紡糸して得た糸
の形状を保持したまま加熱焼成して無機化する必要があ
る。このためには紡糸して得た糸状のポリマーを、前処
理として、キユアリングにより不融化処理をしなければ
ならない。この不融化処理の方法の最適なものの一つと
して空気中でポリマーの軟化点付近まで徐々に加熱する
方法がとられているが、この際の昇温速度等には十分留
意する必要があった。
カルボシランから前記の810−TiC繊維あるいは5
iC−ZrC繊維を製造するためには、紡糸して得た糸
の形状を保持したまま加熱焼成して無機化する必要があ
る。このためには紡糸して得た糸状のポリマーを、前処
理として、キユアリングにより不融化処理をしなければ
ならない。この不融化処理の方法の最適なものの一つと
して空気中でポリマーの軟化点付近まで徐々に加熱する
方法がとられているが、この際の昇温速度等には十分留
意する必要があった。
その後1本発明者は前記不融化を容易に行なえるポリマ
ーを得ることを目的として、主として+5i−CH2)
−結合単位および+5i−(Si+結合単位からなる有
機ケイ素ポリマーと、(−Ti−0+構造単位の有機チ
タン化合物又は+Zr−0+構造単位の有機ジルコニウ
ム化合物とから誘導されたシリコンと、チタン又はジル
コニウムを含有する重合体で、且つ該有機ケイ素ポリマ
ー部分のケイ素原子の少なくとも1部が酸素原子を介し
てチタン又はジルコニウムの金属原子と結合したはしか
け構造を有する有機金属重合体及びその製造方法を見出
し、特開昭58−215026に開示した。
ーを得ることを目的として、主として+5i−CH2)
−結合単位および+5i−(Si+結合単位からなる有
機ケイ素ポリマーと、(−Ti−0+構造単位の有機チ
タン化合物又は+Zr−0+構造単位の有機ジルコニウ
ム化合物とから誘導されたシリコンと、チタン又はジル
コニウムを含有する重合体で、且つ該有機ケイ素ポリマ
ー部分のケイ素原子の少なくとも1部が酸素原子を介し
てチタン又はジルコニウムの金属原子と結合したはしか
け構造を有する有機金属重合体及びその製造方法を見出
し、特開昭58−215026に開示した。
この重合体は、 +5i−E!i+結合部を含有するた
め不融化しやすく、繊維の製造に用いるのに極めて有利
なものであった。不融化工程というのは。
め不融化しやすく、繊維の製造に用いるのに極めて有利
なものであった。不融化工程というのは。
酸素架橋によシ繊維等成形体が溶融しない状態にするも
ので、焼成の際に形状を保つことを最大の目的とする。
ので、焼成の際に形状を保つことを最大の目的とする。
しかしながら、ポリマー中に導入された酸素の多くは焼
成後も成形体中に残存し、ガラス質層を形成する為物性
上好ましくない。
成後も成形体中に残存し、ガラス質層を形成する為物性
上好ましくない。
本発明者等は、焼成物中の酸素含量を少なくすることに
よる物性の向上を目的として鋭意検討を行つた結果、遷
移金属との結合部位において酸素原子を介しておらない
ポリマーは、不融化前の状態においても酸素含量が少な
いだけでなく、効果的に不融化出来る条件下において吸
収酸素量も少ないことを見出し1本発明に到達した。
よる物性の向上を目的として鋭意検討を行つた結果、遷
移金属との結合部位において酸素原子を介しておらない
ポリマーは、不融化前の状態においても酸素含量が少な
いだけでなく、効果的に不融化出来る条件下において吸
収酸素量も少ないことを見出し1本発明に到達した。
本発明によれば、主として+5i−CH2)−結合単位
及び+5i−(Si+結合単位からなり、ケイ素の側鎖
に水素原子、低級アルキル基、了り−ル基、フェニル基
又はシリル基を有し、 (−(Si−C)12)−結合
単位の全数対+5i−(Si+結合単位の全数の比率が
20=1乃至1:200範囲内にある有機ケイ素ポリマ
ー部分と、該有機ケイ素ポリマー部分のケイ素原子の少
なくとも1部が酸素原子を介すことなくチタン又はジル
コニウムの金属原子と直接結合している部分とからなり
、該有機ケイ素ポリマー部分の+5i−CH2)−結合
単位と+5i−(Si+結合単位の全数対+M−(Si
+の構造単位の全数の比率が2:1乃至500 :1の
範囲内にある数平均分子量が約500〜ioo、ooo
のシリコンとチタン又はジルコニウムとを含有する遷移
金属はしかけ重合体が提供される。
及び+5i−(Si+結合単位からなり、ケイ素の側鎖
に水素原子、低級アルキル基、了り−ル基、フェニル基
又はシリル基を有し、 (−(Si−C)12)−結合
単位の全数対+5i−(Si+結合単位の全数の比率が
20=1乃至1:200範囲内にある有機ケイ素ポリマ
ー部分と、該有機ケイ素ポリマー部分のケイ素原子の少
なくとも1部が酸素原子を介すことなくチタン又はジル
コニウムの金属原子と直接結合している部分とからなり
、該有機ケイ素ポリマー部分の+5i−CH2)−結合
単位と+5i−(Si+結合単位の全数対+M−(Si
+の構造単位の全数の比率が2:1乃至500 :1の
範囲内にある数平均分子量が約500〜ioo、ooo
のシリコンとチタン又はジルコニウムとを含有する遷移
金属はしかけ重合体が提供される。
さらに本発明によれば、主として+5t−CH2)−結
合単位及び+5i−(Si+結合単位からなシ、ケイ素
の側鎖の少なくとも1部に水素原子を有し。
合単位及び+5i−(Si+結合単位からなシ、ケイ素
の側鎖の少なくとも1部に水素原子を有し。
他のケイ素の側鎖には低級アルキル基、アリール基、フ
ェニル基又はシリル基を有し、 (−st−cHz−)
−結合単位の全数対+5i−(Si+結合単位の全数の
比率が20:1乃至1:200範囲内にある数千°均分
子量が200〜10,000の有機ケイ素ポリマーと。
ェニル基又はシリル基を有し、 (−st−cHz−)
−結合単位の全数対+5i−(Si+結合単位の全数の
比率が20:1乃至1:200範囲内にある数千°均分
子量が200〜10,000の有機ケイ素ポリマーと。
一般式 MX4 又は MR2R2
(但し1式中のMはチタン又はジルコニウムを表チルア
セトキシ基を表わし+ R2は・・ロゲン厖子を示す。
セトキシ基を表わし+ R2は・・ロゲン厖子を示す。
)
で表わされる遷移金属化合票番前記有機ケイ素ポリマー
の+5i−CH2)−結合単位と+5i−(Si+結合
単位の全数対前記遷移化合物のM−X又はMR2結合単
位の全数の比率が2=1乃至500:1の範囲内となる
量比で混合し、得られた混合物を反応に対して不活性な
雰囲気下において加熱反応して、前記有機ケイ素ポリマ
ーのケイ素原子の少なくとも1部を、前記遷移金属化合
物の金属原子と酸素を介すことなく、直接結合させるこ
とを特徴とする数平均分子量が約500〜100,00
0のシリコンとチタン又はジルコニウムとを含有する遷
移金属はしかけ重合体の製造方法が提供される。
の+5i−CH2)−結合単位と+5i−(Si+結合
単位の全数対前記遷移化合物のM−X又はMR2結合単
位の全数の比率が2=1乃至500:1の範囲内となる
量比で混合し、得られた混合物を反応に対して不活性な
雰囲気下において加熱反応して、前記有機ケイ素ポリマ
ーのケイ素原子の少なくとも1部を、前記遷移金属化合
物の金属原子と酸素を介すことなく、直接結合させるこ
とを特徴とする数平均分子量が約500〜100,00
0のシリコンとチタン又はジルコニウムとを含有する遷
移金属はしかけ重合体の製造方法が提供される。
以下本発明をより詳細に説明する。
ケイ素原子は空のdπ軌尋を有していることから2チタ
ンやジルコニウムのような充満dπ軌導の電子をパック
ドーネーションによシ受は入れる!ことに5ケイ素−チ
タン結合或いはケイ素−ジルコニウム結合を生成するこ
とは古くから知られていた。
ンやジルコニウムのような充満dπ軌導の電子をパック
ドーネーションによシ受は入れる!ことに5ケイ素−チ
タン結合或いはケイ素−ジルコニウム結合を生成するこ
とは古くから知られていた。
出発原料として用いる有機ケイ素化合物を構成する原素
の電気陰性度は1次のようである。
の電気陰性度は1次のようである。
C1Z4.H;11.s;1.aすなわちケイ素の中心
が最も親核攻撃を受けやすい。
が最も親核攻撃を受けやすい。
従って本発明者等が先に出願した特開昭58−2130
26号記載の方法によれば、下式に示す5i−H結合の
ケイ素原子が、チタンのアルコラード或いはジルコニウ
ムのアルコラード中の酸素原子の孤立電子対の親核攻撃
を受けてアルカンを脱離し、 5i−0−Ti結合或い
は5i−0−Zr結合を生成する。
26号記載の方法によれば、下式に示す5i−H結合の
ケイ素原子が、チタンのアルコラード或いはジルコニウ
ムのアルコラード中の酸素原子の孤立電子対の親核攻撃
を受けてアルカンを脱離し、 5i−0−Ti結合或い
は5i−0−Zr結合を生成する。
M(OA)3
、(但し9Mはチタン又はジルコニウムをRI、、Aは
アルキル基を示す。) この反応は、1官能基性から4官能基性に至るまで色々
な程度に起こるため、酸素原子を介したチタン或いはジ
ルコニウムによる種々の架橋構造が生成してくる。
アルキル基を示す。) この反応は、1官能基性から4官能基性に至るまで色々
な程度に起こるため、酸素原子を介したチタン或いはジ
ルコニウムによる種々の架橋構造が生成してくる。
一方2本発明におけるアセチルアセトネート基を配位子
として有するチタン或いはジルコニウムのキレート化合
物を用いて、前記有機ケイ素ポリマーと200°C以上
の温度において反応させると。
として有するチタン或いはジルコニウムのキレート化合
物を用いて、前記有機ケイ素ポリマーと200°C以上
の温度において反応させると。
反応時間に伴った急激な分子量の増大(図1参照)並び
にそれに対応した5i−H結合の減少(図2参照)が認
められた。この際、原料として用いた有機ケイ素ポリマ
ー中の他の結合単位に由来する工R吸収ピークになんら
変化が見られなかったところから、 5i−H結合が分
子量増大の重要な役割を演じているものである。アセチ
ルアセトネート基を配位子として有するジルコニウム化
合物は下式のように示すことが出来る。
にそれに対応した5i−H結合の減少(図2参照)が認
められた。この際、原料として用いた有機ケイ素ポリマ
ー中の他の結合単位に由来する工R吸収ピークになんら
変化が見られなかったところから、 5i−H結合が分
子量増大の重要な役割を演じているものである。アセチ
ルアセトネート基を配位子として有するジルコニウム化
合物は下式のように示すことが出来る。
ところで上記反応の際の副生成物は、全てアセチルアセ
トンであった。副生成物の構造から理解されるように、
当反応の分子量増大は、該有機ケイ素ポリマー中に存在
する5i−H結合の一部が。
トンであった。副生成物の構造から理解されるように、
当反応の分子量増大は、該有機ケイ素ポリマー中に存在
する5i−H結合の一部が。
アセチルアセトネート基(Acea )を配位子として
有するジルコニウム化合物と反応してケイ素−Zr −
ケイ素架橋構造が生成することに起因する。
有するジルコニウム化合物と反応してケイ素−Zr −
ケイ素架橋構造が生成することに起因する。
これは下式に従って進行するのであるが、1官能性重合
体から4官能性重合体まで色々な構造を有するポリマー
の混合物が生成してくる。
体から4官能性重合体まで色々な構造を有するポリマー
の混合物が生成してくる。
本発明の新規な遷移金属はしかけ重合体を製造するため
の本発明の方法は、主として+5l−cHz+結合単位
と+5t−st9結合単位からなる有機ケイ素ポリマー
及びチタン又はジルコニウムの化合物を。
の本発明の方法は、主として+5l−cHz+結合単位
と+5t−st9結合単位からなる有機ケイ素ポリマー
及びチタン又はジルコニウムの化合物を。
無溶媒又は有機溶媒中で、且つ反応に対して不活性な雰
囲気中において加熱反応し、前記有機ケイ素ポリマーの
ケイ素原子の少なくとも1部を前記遷移金属化合物のチ
タン原子又はジルコニウム原子と酸素を介すことなく結
合させる方法である。
囲気中において加熱反応し、前記有機ケイ素ポリマーの
ケイ素原子の少なくとも1部を前記遷移金属化合物のチ
タン原子又はジルコニウム原子と酸素を介すことなく結
合させる方法である。
前記有機ケイ素ポリマーを無溶媒で反応させてもよいが
1反応を緩やかに行ない且つゲル状物の如き副生物の生
成をできるだけ抑制したい場合には有機溶媒を用いた方
が有利である。
1反応を緩やかに行ない且つゲル状物の如き副生物の生
成をできるだけ抑制したい場合には有機溶媒を用いた方
が有利である。
好ましい溶媒としては例えばn−へキサン、ベンゼン、
トルエン、キシレン、テトラヒドロフラン等があげられ
る。また反応に対して不活性な雰囲気1例えば、窒素、
アルゴン、水素等の雰囲気中において反応を行うことが
必要であり、空気中のような酸化性雰囲気中で行うと、
原料の有機ケイ素ポリマー及び遷移金属化合物の酸化が
生じるため好ましくない。
トルエン、キシレン、テトラヒドロフラン等があげられ
る。また反応に対して不活性な雰囲気1例えば、窒素、
アルゴン、水素等の雰囲気中において反応を行うことが
必要であり、空気中のような酸化性雰囲気中で行うと、
原料の有機ケイ素ポリマー及び遷移金属化合物の酸化が
生じるため好ましくない。
反応温度は広い範囲にわたって変更することができ1例
えば有機溶媒を使用する場合には、その有機溶媒の沸点
以下の温度に加熱してもよいが。
えば有機溶媒を使用する場合には、その有機溶媒の沸点
以下の温度に加熱してもよいが。
数平均分子量の高い重合体を得る場合には、引続き有機
溶媒の沸点以上に加熱して有機溶媒を留去させて反応を
行うどとが好ましい。反応温度は一般Vc200°C〜
500°Cとすることが好ましい。
溶媒の沸点以上に加熱して有機溶媒を留去させて反応を
行うどとが好ましい。反応温度は一般Vc200°C〜
500°Cとすることが好ましい。
反応時間は特に重要ではないが1通常1〜10時間程度
である。反応は一般に常圧付近で行うのが好ましく、真
空中や高い減圧中で反応を行うと。
である。反応は一般に常圧付近で行うのが好ましく、真
空中や高い減圧中で反応を行うと。
低分子成分が系外に留出するため収率が低下するので好
ましくない。本発明の方法を実施するためには、不活性
ガスを反応系に気流として送シこみながら反応を行うの
が好ましく、その理由は、これによシ反応器内の圧力が
ほぼ常圧に保たれ、温度上昇や反応中に放出される炭化
水素ガス、例えばメタンのようなガスによる圧力上昇を
防ぐことができるからである。
ましくない。本発明の方法を実施するためには、不活性
ガスを反応系に気流として送シこみながら反応を行うの
が好ましく、その理由は、これによシ反応器内の圧力が
ほぼ常圧に保たれ、温度上昇や反応中に放出される炭化
水素ガス、例えばメタンのようなガスによる圧力上昇を
防ぐことができるからである。
本発明の方法において、新規なシリコンとチタン又はジ
ルコニウムとを含有する遷移金属はしかけ重合体を製造
するだめの出発原料の一つとして使用する有機ケイ素ポ
リマーは、主として+5i−(Si−CH2)−結合単
位及び+5i−(Si+結合単位からなり、ケイ素の側
鎖の少なくとも1部に水素原子を有し、他のケイ素原子
の側鎖には低級アルキル基。
ルコニウムとを含有する遷移金属はしかけ重合体を製造
するだめの出発原料の一つとして使用する有機ケイ素ポ
リマーは、主として+5i−(Si−CH2)−結合単
位及び+5i−(Si+結合単位からなり、ケイ素の側
鎖の少なくとも1部に水素原子を有し、他のケイ素原子
の側鎖には低級アルキル基。
アリール基、フェニル基又はシリル基を有し。
+5i−CH2)−結合単位の全数対+5i−(Si+
結合単位の比率が20:1から1:200範囲、好まし
くこのような有機ケイ素ポリマーの製造方法の1つとし
ては、下記(1)、(2)、(3)の結合を有するハロ
ゲンを含む有機ケイ素化合物をLi、Na、にもしくは
これらの混合物または合金の存在下に反応させて。
結合単位の比率が20:1から1:200範囲、好まし
くこのような有機ケイ素ポリマーの製造方法の1つとし
ては、下記(1)、(2)、(3)の結合を有するハロ
ゲンを含む有機ケイ素化合物をLi、Na、にもしくは
これらの混合物または合金の存在下に反応させて。
主として+5i−cH2)−結合単位および+5i−(
Si+結合単位からなる有機ケイ素ポリマーを得る方法
がある。
Si+結合単位からなる有機ケイ素ポリマーを得る方法
がある。
(1) x+5l−cH2)−
x(2) x+(Si−Si)−x
(8) R4−m5iXn
(ただしt≧1であシ、好ましくはtく10である。m
= 1〜4である。Xはハロゲンを表わし。
= 1〜4である。Xはハロゲンを表わし。
ハロゲンとしては塩素、臭素が好ましい。Rは水素低級
アルキル基、アリール基、フェニル基又はシリル基であ
る。) なお(2)の結合を有する有機ケイ素化合物はケイ素の
側鎖の少なくとも一部に水素原子を有し、他のケイ素原
子の側鎖には低級アルキル基又はハロ少なくとも2つ以
上の化合物をLi、Na、にもしくはこれらの混合物ま
たは合金の存在下に反応させることによシ+5i−CH
2)−結合単位および+5t−st−)結合単位の比率
を変化させること、また水素原子の結合比率も変化させ
ることが可能である。このような有機ケイ素ポリマーを
得ることの出来る有機ケイ素化合物(1)、 (2)、
(3)を具体的に挙げると(1) X+5i−CH
2−) X(CH2=CHzC4)SiCtz 、 C181(
CH3)2CH2C1゜Br5i(CH3)2C!Hz
Br 、C25i(C2H5)z CHlOl。
アルキル基、アリール基、フェニル基又はシリル基であ
る。) なお(2)の結合を有する有機ケイ素化合物はケイ素の
側鎖の少なくとも一部に水素原子を有し、他のケイ素原
子の側鎖には低級アルキル基又はハロ少なくとも2つ以
上の化合物をLi、Na、にもしくはこれらの混合物ま
たは合金の存在下に反応させることによシ+5i−CH
2)−結合単位および+5t−st−)結合単位の比率
を変化させること、また水素原子の結合比率も変化させ
ることが可能である。このような有機ケイ素ポリマーを
得ることの出来る有機ケイ素化合物(1)、 (2)、
(3)を具体的に挙げると(1) X+5i−CH
2−) X(CH2=CHzC4)SiCtz 、 C181(
CH3)2CH2C1゜Br5i(CH3)2C!Hz
Br 、C25i(C2H5)z CHlOl。
CAB i (CH3)z CH2Br 、 Br(−
B i (CH3)z−CHz+ nBr(n=s、4
.s、6) I (2)x+81+r又としては (CH3)H81Ct2 、 (CH3)H81C4
z y (CsHs)H81C4z+(CH3)H8
1Br2 、 (C!6H5)H81BC2、H81C
t3H(SiBr3 、 (n−04Hg)H81C2
、(n−C3H7)HSiCl3(8) R4−nS
j−X n(CH3)2SiCt2. (CH3) C6H55
iCtz r (CH3)3S1C4CH3SiC43
、CzHsSiC43+ (n−03H7)2SiC4
21(CH3)2SiBr2 、 (CH3)C6H
55iB、C21(CH3)3SiBr、C1H3Si
Br 、C2H55iBr3 。
B i (CH3)z−CHz+ nBr(n=s、4
.s、6) I (2)x+81+r又としては (CH3)H81Ct2 、 (CH3)H81C4
z y (CsHs)H81C4z+(CH3)H8
1Br2 、 (C!6H5)H81BC2、H81C
t3H(SiBr3 、 (n−04Hg)H81C2
、(n−C3H7)HSiCl3(8) R4−nS
j−X n(CH3)2SiCt2. (CH3) C6H55
iCtz r (CH3)3S1C4CH3SiC43
、CzHsSiC43+ (n−03H7)2SiC4
21(CH3)2SiBr2 、 (CH3)C6H
55iB、C21(CH3)3SiBr、C1H3Si
Br 、C2H55iBr3 。
(CzHs) 281Brz r (C5Hs )3S
iBr + (CHs)xsisi(CH3)zct
。
iBr + (CHs)xsisi(CH3)zct
。
(06H5)3SiSi(CgHs)zsi(CsHs
)zCムCH2= CH−CH3S i C1z 、
CH2=CH−(CH3)2 S i CL +(CH
3)3sisi(CH:+)C2z 、 CH351H
2C1゜(C2H5)2SiHC2,CH3CHCtS
iCt3(CH2=CH)2SiC42、(C6H5C
H2)zsictz以上のようなものが挙げられる。
)zCムCH2= CH−CH3S i C1z 、
CH2=CH−(CH3)2 S i CL +(CH
3)3sisi(CH:+)C2z 、 CH351H
2C1゜(C2H5)2SiHC2,CH3CHCtS
iCt3(CH2=CH)2SiC42、(C6H5C
H2)zsictz以上のようなものが挙げられる。
また有機ケイ素ポリマーの別の製造方法として。
一般式
で表わされる(Rは水素原子、低級アルキル基。
アリール基、フェニル基又はシリル基である。なお、全
側鎖に対してメチル基が少なくとも5チ以上である。)
ポリシランを300°C〜500°Cで加熱分解する方
法があけられる。この方法によれば主として+5i−C
H2)−結合単位及び+5i−(Si+結合単位からな
シ、ケイ素の側鎖の少なくとも1部に水素原子を有し、
他のケイ素の側鎖には低級アルキル基、アリール基、フ
ェニル基又はシリル基が結合している2本発明の出発原
料として使用できる有機ケイ素ポリマーを得ることがで
きる。ポリシランの熱分解反応による+5i−(Si+
結合単位および+5i−CH2)−結合単位の生成は、
ケイ素−ケイ素結合+5i−(Si+が開裂し、ケイ素
遊離基を生じこれが水素を引き抜き、これによシ生じた
炭素遊離基上に隣接したケイ素原子が転移し、ケイ素−
炭素結合+5i−CH2)−が形成されることによる。
側鎖に対してメチル基が少なくとも5チ以上である。)
ポリシランを300°C〜500°Cで加熱分解する方
法があけられる。この方法によれば主として+5i−C
H2)−結合単位及び+5i−(Si+結合単位からな
シ、ケイ素の側鎖の少なくとも1部に水素原子を有し、
他のケイ素の側鎖には低級アルキル基、アリール基、フ
ェニル基又はシリル基が結合している2本発明の出発原
料として使用できる有機ケイ素ポリマーを得ることがで
きる。ポリシランの熱分解反応による+5i−(Si+
結合単位および+5i−CH2)−結合単位の生成は、
ケイ素−ケイ素結合+5i−(Si+が開裂し、ケイ素
遊離基を生じこれが水素を引き抜き、これによシ生じた
炭素遊離基上に隣接したケイ素原子が転移し、ケイ素−
炭素結合+5i−CH2)−が形成されることによる。
ポリシラン中の側鎖のメチル基が5チ以下である場合は
、 +131−CH2)−結合単位の占る割合が小さく
、そのためケイ素の側鎖としての水素原子が少なくなる
ため2次のチタン化合物及びジルコニウム化合物との反
応に対して不利になるので、ポリシラン中の側鎖のメチ
ル基が5%以上であることが望ましい。
、 +131−CH2)−結合単位の占る割合が小さく
、そのためケイ素の側鎖としての水素原子が少なくなる
ため2次のチタン化合物及びジルコニウム化合物との反
応に対して不利になるので、ポリシラン中の側鎖のメチ
ル基が5%以上であることが望ましい。
本発明の方法において、新規な遷移金属はしかけ重合体
を製造するための他の出発原料として使用する遷移金属
化合物は、一般式 %式% (但し2式中のMはチタン又はジルコニウムを表わし、
Xはアセチルアセトネート基を示し R1はカルボニル
基、シクロペンタジェニルg、又はアセチルアセトネー
ト基を表わし R2はハロゲン原子を示す。)で表わさ
れる。
を製造するための他の出発原料として使用する遷移金属
化合物は、一般式 %式% (但し2式中のMはチタン又はジルコニウムを表わし、
Xはアセチルアセトネート基を示し R1はカルボニル
基、シクロペンタジェニルg、又はアセチルアセトネー
ト基を表わし R2はハロゲン原子を示す。)で表わさ
れる。
本発明の方法においては、前記有機ケイ素ポリマーと前
記遷移金属化合物とを、有機ケイ素ポリマーの+Eli
−CH,+結合単位と+5i−(Si+結合単位の全数
対遷移金ハ化合物のM−X又はM−R2結合単位の全数
の比率が2:1及至soo : iの範囲内となる量比
に加え、加熱反応してはしかけ重合体を製造する。
記遷移金属化合物とを、有機ケイ素ポリマーの+Eli
−CH,+結合単位と+5i−(Si+結合単位の全数
対遷移金ハ化合物のM−X又はM−R2結合単位の全数
の比率が2:1及至soo : iの範囲内となる量比
に加え、加熱反応してはしかけ重合体を製造する。
この反応によj5 +5i−CH2)−結合単位および
+5i−(Si+結合単位からなる有機ケイ素ポリマー
のケイ素原子に結合していた水素原子が脱離し、”その
ケイ素原子が遷移金属化合物のチタン原子又はジルコニ
ウム原子と酸素原子を介さず結合する。
+5i−(Si+結合単位からなる有機ケイ素ポリマー
のケイ素原子に結合していた水素原子が脱離し、”その
ケイ素原子が遷移金属化合物のチタン原子又はジルコニ
ウム原子と酸素原子を介さず結合する。
本発明で得られる遷移金属はしかけ重合体は。
本発明者等が先に出願した特開昭58−21!1026
号記載の方法により得られる酸素原子を介した遷移金属
架橋重合体に比べて、効果的な不融化榮件下において酸
素吸収量が4割〜5割程度少なくなり焼成物中の酸素も
2割〜3割少なく耐熱性2機械的特性に優れた。主とし
て5i−Ti−0系又は!3l−Zr−C系からなる無
機物に転換することができる。
号記載の方法により得られる酸素原子を介した遷移金属
架橋重合体に比べて、効果的な不融化榮件下において酸
素吸収量が4割〜5割程度少なくなり焼成物中の酸素も
2割〜3割少なく耐熱性2機械的特性に優れた。主とし
て5i−Ti−0系又は!3l−Zr−C系からなる無
機物に転換することができる。
また本発明の新規な有機金属架橋重合体は通常加熱によ
り溶融し、また場合によりては、n−ヘキサン、ベンゼ
ン、トルエ/、キシレン、テトラヒドロフラン等の有機
溶媒に可溶であり、様々な形状を有する成形体とするこ
とができるから、これを上記の加熱焼成処理に付すこと
により、性能の良好な無機質の成形体を得ることができ
る。このような成形体の例としては9例えば連続繊維。
り溶融し、また場合によりては、n−ヘキサン、ベンゼ
ン、トルエ/、キシレン、テトラヒドロフラン等の有機
溶媒に可溶であり、様々な形状を有する成形体とするこ
とができるから、これを上記の加熱焼成処理に付すこと
により、性能の良好な無機質の成形体を得ることができ
る。このような成形体の例としては9例えば連続繊維。
フィルム、被覆膜、粉末などがあげられる。また本発明
の新規ポリマーは焼結用結合剤、含浸剤あるいは塗布剤
としても用いることができる。
の新規ポリマーは焼結用結合剤、含浸剤あるいは塗布剤
としても用いることができる。
参考例1
5tの三ロフラスコに無水キシレン2.51とナトリウ
ム4007とを入れ、窒素ガス気流下でキシレンの沸点
まで加熱し、ジメチルジクロロシラン1tを1時間で滴
下した。滴下終了後、10時間加熱環流し沈殿物を生成
させた。この沈殿を濾過し、まずメタノールで洗浄した
後、水で洗浄して、白色粉末のポリジメチルシラン42
02を得た。
ム4007とを入れ、窒素ガス気流下でキシレンの沸点
まで加熱し、ジメチルジクロロシラン1tを1時間で滴
下した。滴下終了後、10時間加熱環流し沈殿物を生成
させた。この沈殿を濾過し、まずメタノールで洗浄した
後、水で洗浄して、白色粉末のポリジメチルシラン42
02を得た。
上記のポリジメチルシラン4o o ft−、ガス導入
管、攪拌機、冷却器および留出管を備えた5tの三つロ
フラスコに仕込み、攪拌しながら窒素気流下(50at
/ m1n)で、420°Cで加熱処理することによっ
て留出受器に550fの無色透明な少し粘性のある液体
を得た。この液体の数平均分子量は蒸気圧浸透法(vP
O法)により測定したところ470でちった。この物質
の1Rスペクトルを測定したところ ゛ −、650
〜900、m−1と1250.m−1にSi−0M3の
吸収。
管、攪拌機、冷却器および留出管を備えた5tの三つロ
フラスコに仕込み、攪拌しながら窒素気流下(50at
/ m1n)で、420°Cで加熱処理することによっ
て留出受器に550fの無色透明な少し粘性のある液体
を得た。この液体の数平均分子量は蒸気圧浸透法(vP
O法)により測定したところ470でちった。この物質
の1Rスペクトルを測定したところ ゛ −、650
〜900、m−1と1250.m−1にSi−0M3の
吸収。
2100 cm−I K 5t−Hの吸収、 1020
.、n−1付近と1 !l 55 c、−I K 3l
−C)I2−81の吸収、2900゜2950cm−1
にC−Hの吸収等が認められ、また同じくこの物質の遠
赤外吸収を測定したところ第4図に示す如< + 3a
o crr−貫に5i−(Siの吸収が認められるこ
とから、得られた液状物質は、主として÷5i−CH2
)−結合単位および+5i−(Si+結合単位からなシ
、ケイ素の側鎖に水素〃子およびメチル基を有する有機
ケイ素ポリマーである。なおNMR,IRの測定結果か
ら、この有機ケイ素ポリマーは、 +5i−C1(2)
−結合単位の全数対+5i−(Si+結合単位の全数の
比率がほぼ1:3であるポリマーであることが確認され
た。
.、n−1付近と1 !l 55 c、−I K 3l
−C)I2−81の吸収、2900゜2950cm−1
にC−Hの吸収等が認められ、また同じくこの物質の遠
赤外吸収を測定したところ第4図に示す如< + 3a
o crr−貫に5i−(Siの吸収が認められるこ
とから、得られた液状物質は、主として÷5i−CH2
)−結合単位および+5i−(Si+結合単位からなシ
、ケイ素の側鎖に水素〃子およびメチル基を有する有機
ケイ素ポリマーである。なおNMR,IRの測定結果か
ら、この有機ケイ素ポリマーは、 +5i−C1(2)
−結合単位の全数対+5i−(Si+結合単位の全数の
比率がほぼ1:3であるポリマーであることが確認され
た。
参考例2
参考例1で得られた有機ケイ素ポリマー5009をエタ
ノールで処理して低分子量物を除去して数平均分子量が
1200のポリマー4Ofを得た。
ノールで処理して低分子量物を除去して数平均分子量が
1200のポリマー4Ofを得た。
この物質のIRスペクトル、遠赤外吸収スペクトルを測
定したところ、参考例1と同様な吸収ピークが認められ
、この物質は、主として+8l−CH2)−結合単位お
よび+5i−(Si+結合単位からなり、ケイ素の側鎖
に水素原子およびメチル基を有する有機ケイ素ポリマー
である。なお、NMR,工Rの測定結果から9この有機
ケイ累ポリマーは。
定したところ、参考例1と同様な吸収ピークが認められ
、この物質は、主として+8l−CH2)−結合単位お
よび+5i−(Si+結合単位からなり、ケイ素の側鎖
に水素原子およびメチル基を有する有機ケイ素ポリマー
である。なお、NMR,工Rの測定結果から9この有機
ケイ累ポリマーは。
+5i−CH2)−結合単位の全数対+5i−(Si+
結合単位の全数の比率がほぼ7:1であるポリマーであ
ることが確認された。
結合単位の全数の比率がほぼ7:1であるポリマーであ
ることが確認された。
参考例6
2・を四ツロフラスコに金属カリウム105yと無水テ
トラヒドロフラン(THF ) 800rnlf入れ、
窒素ガス気流下でおよそ70°Cに加熱し、これにC4
5i(CH3)2cHzct109 、 (CaHs
)H(SiCtz752および(CH3)25iCt2
90 fの混合物を2時間で滴下した。滴下後引き続き
8時間加熱して還流反応を行った。還流反応終了後反応
生成物を濾過し、F液よpTHFを留去して、数平均分
子量がおよそ600の白色スラリー状物質32yを得た
。
トラヒドロフラン(THF ) 800rnlf入れ、
窒素ガス気流下でおよそ70°Cに加熱し、これにC4
5i(CH3)2cHzct109 、 (CaHs
)H(SiCtz752および(CH3)25iCt2
90 fの混合物を2時間で滴下した。滴下後引き続き
8時間加熱して還流反応を行った。還流反応終了後反応
生成物を濾過し、F液よpTHFを留去して、数平均分
子量がおよそ600の白色スラリー状物質32yを得た
。
この物質の工Rスペクトル、遠赤外吸収スペクトルを測
定したところ、参考例1と同様な吸収ピークが認められ
、この物質は、主として+5i−CH2)−結合単位+
5i−(Si+結合単位からなシ、ケイ素の側鎖に水素
原子、メチル基およびフェニル基を有する有機ケイ素ポ
リマーである。なお、NMR。
定したところ、参考例1と同様な吸収ピークが認められ
、この物質は、主として+5i−CH2)−結合単位+
5i−(Si+結合単位からなシ、ケイ素の側鎖に水素
原子、メチル基およびフェニル基を有する有機ケイ素ポ
リマーである。なお、NMR。
工Rの測定結果から、この有機ケイ素ポリマーは。
4s1−cH2)−結合単位の全数対+5i−(Si+
結合単位′の全数の比率がほぼ1:8であるポリマーで
あることが確認された。
結合単位′の全数の比率がほぼ1:8であるポリマーで
あることが確認された。
実施例1
参考例1で得られた有機ケイ素ポリマー301とジルコ
ニウム(IV)アセチルアセトネート5りとを秤取し、
この混合物にキシレン300m/を加えて均一相からな
る混合溶液とし、窒素ガス雰囲気下で130’cで1時
間攪拌しながら還流反応を行った。還流反応終了後、さ
らに温度を上昇させて溶媒のキシレンを留出させたのち
、ろ00°Cで4時間重合を行ないシリコンとジルコニ
ウムを含有するジルコニウムはしかけ重合体を得た。こ
の重合体の数平均分子量はvpo法によシ測定したとこ
ろ980であった。
ニウム(IV)アセチルアセトネート5りとを秤取し、
この混合物にキシレン300m/を加えて均一相からな
る混合溶液とし、窒素ガス雰囲気下で130’cで1時
間攪拌しながら還流反応を行った。還流反応終了後、さ
らに温度を上昇させて溶媒のキシレンを留出させたのち
、ろ00°Cで4時間重合を行ないシリコンとジルコニ
ウムを含有するジルコニウムはしかけ重合体を得た。こ
の重合体の数平均分子量はvpo法によシ測定したとこ
ろ980であった。
この反応において1副生ガスとしてアセチルアセトンが
21モル生成し、ジルコニウム(IV)アセチルアセト
ネートの約2官能が反応したポリマーが生成した。
21モル生成し、ジルコニウム(IV)アセチルアセト
ネートの約2官能が反応したポリマーが生成した。
このポリマーは原料の分子量より大巾に増大し。
更に5i−H結合が2割程度減少し、この部分のケイ素
原子がジルコニウム(IV)アセチルアセトネートのジ
ルコニウムと酸素を介さず直接結合したジルコニウムは
しかけ重合体である。
原子がジルコニウム(IV)アセチルアセトネートのジ
ルコニウムと酸素を介さず直接結合したジルコニウムは
しかけ重合体である。
このポリマーの有機ケイ素ポリマー部分の+5t−ca
→藷合単位÷5i−(Si÷結合単位の全数対5i−Z
r結合単位の全数の比率は約7:1である。
→藷合単位÷5i−(Si÷結合単位の全数対5i−Z
r結合単位の全数の比率は約7:1である。
なお、この遷移金りはしかけ重合体は、IRスペクトル
の測定結果から有機ケイ素ポリマー部分は+5i−CH
2)−結合単位および+5i−(Si+結合単位から構
成されていることがわかる。このポリマーを溶融紡糸後
、空気中180°Cで不融化処理を行うと、3.7wt
%の酸素吸収が認められ、酸素原子を介した架橋構造を
有する(有機金属)M合体の6、4 wt%に比べて約
4割少ないものであった。
の測定結果から有機ケイ素ポリマー部分は+5i−CH
2)−結合単位および+5i−(Si+結合単位から構
成されていることがわかる。このポリマーを溶融紡糸後
、空気中180°Cで不融化処理を行うと、3.7wt
%の酸素吸収が認められ、酸素原子を介した架橋構造を
有する(有機金属)M合体の6、4 wt%に比べて約
4割少ないものであった。
ここで得られた重合体を、窒素雰囲気中で1700°C
まで8.5時間で加熱し、1700°Cで1時間焼成し
て、黒色の固体を得た。この物質のX線粉末回折測定を
行った結果、得られた物質は主として5i−Zr−C系
からなる無機物であることがわかった。
まで8.5時間で加熱し、1700°Cで1時間焼成し
て、黒色の固体を得た。この物質のX線粉末回折測定を
行った結果、得られた物質は主として5i−Zr−C系
からなる無機物であることがわかった。
図1及び図2は、それぞれ、ポリカルボシランとジルコ
ニウム(rV)アセチルアセトネートとの反応生成物の
分子量分布図及び赤外線吸収スペクトル図である。
ニウム(rV)アセチルアセトネートとの反応生成物の
分子量分布図及び赤外線吸収スペクトル図である。
Claims (2)
- (1)主として−(Si−CH_2)−結合単位及び−
(Si−Si)−結合単位からなり、ケイ素の側鎖に水
素原子、低級アルキル基、アリール基、フェニル基ある
いはシリル基を有し、−(Si−CH_2)−結合単位
の全数対−(Si−Si)−結合単位の全数の比率が2
0:1乃至1:200範囲内にある有機ケイ素ポリマー
部分と、該有機ケイ素ポリマー部分のケイ素原子の少な
くとも1部がチタン又はジルコニウムの金属原子と結合
している部分とからなり、該有機ケイ素ポリマー部分の
−(Si−CH_2)−結合単位と−(Si−Si)−
結合単位の全数対−(M−Si)−の構造単位の全数の
比率が2:4乃至500:1の範囲内にある数平均分子
量が約500〜100,000のシリコンとチタン又は
ジルコニウムとを含有する遷移金属はしかけ重合体。 - (2)主として−(Si−CH_2)−結合単位及び−
(Si−Si)−結合単位からなり、ケイ素の側鎖の少
なくとも1部に水素原子を有し、他のケイ素の側鎖には
低級アルキル基、アリール基、フェニル基又はシリル基
を有し、−(Si−CH_2)−結合単位の全数対−(
Si−Si)−結合単位の全数の比率が20:1乃至1
:20の範囲内にある数平均分子量が200〜10,0
00の有機ケイ素ポリマーと 一般式MX_4又はMR^1_2R^2_2(但し、式
中のMはチタン又はジルコニウムを表わし、Xはアセチ
ルアセトキシ基を示し、R^1はカルボニル基、シクロ
ペンタジェニル基又はアセチルアセトキシ基を表わし、
R^2はハロゲン原子を示す。) で表わされる遷移金属化合物を前記有機ケイ素ポリマー
の−(Si−CH_2)−結合単位と−(Si−Si)
−結合単位の全数対前記遷移金属化合物のM−X又はM
−R^2結合単位の全数の比率が2:1乃至500:1
の範囲内となる量比で混合し、得られた混合物を反応に
対して不活性な雰囲気下において加熱反応して、前記有
機ケイ素ポリマーのケイ素原子の少なくとも1部を、前
記遷移金属化合物の金属原子と結合させることを特徴と
する数平均分子量が約500〜100,000のシリコ
ンとチタン又はジルコニウムとを含有する遷移金属はし
かけ重合体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27282486A JPS63128027A (ja) | 1986-11-18 | 1986-11-18 | シリコンとチタン又はジルコニウムとを含有する遷移金属はしかけ重合体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27282486A JPS63128027A (ja) | 1986-11-18 | 1986-11-18 | シリコンとチタン又はジルコニウムとを含有する遷移金属はしかけ重合体及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63128027A true JPS63128027A (ja) | 1988-05-31 |
JPH0360852B2 JPH0360852B2 (ja) | 1991-09-18 |
Family
ID=17519272
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27282486A Granted JPS63128027A (ja) | 1986-11-18 | 1986-11-18 | シリコンとチタン又はジルコニウムとを含有する遷移金属はしかけ重合体及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63128027A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0367497A2 (en) * | 1988-10-31 | 1990-05-09 | Dow Corning Corporation | Method of preparing preceramic metallopolysilanes |
WO2001019753A1 (fr) * | 1999-09-13 | 2001-03-22 | Japan Science And Technology Corporation | Polymere organometallique ponte utilisable dans la preparation de materiau ceramique composite et procede de production |
-
1986
- 1986-11-18 JP JP27282486A patent/JPS63128027A/ja active Granted
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0367497A2 (en) * | 1988-10-31 | 1990-05-09 | Dow Corning Corporation | Method of preparing preceramic metallopolysilanes |
EP0367497B1 (en) * | 1988-10-31 | 1996-03-27 | Dow Corning Corporation | Method of preparing preceramic metallopolysilanes |
WO2001019753A1 (fr) * | 1999-09-13 | 2001-03-22 | Japan Science And Technology Corporation | Polymere organometallique ponte utilisable dans la preparation de materiau ceramique composite et procede de production |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0360852B2 (ja) | 1991-09-18 |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |