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JP2000248069A - Silicon-containing composite material - Google Patents

Silicon-containing composite material

Info

Publication number
JP2000248069A
JP2000248069A JP11056590A JP5659099A JP2000248069A JP 2000248069 A JP2000248069 A JP 2000248069A JP 11056590 A JP11056590 A JP 11056590A JP 5659099 A JP5659099 A JP 5659099A JP 2000248069 A JP2000248069 A JP 2000248069A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
silicon
phenyleneethynylene
composite material
formula
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11056590A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kiyoto Okamura
清人 岡村
Masaki Narisawa
雅紀 成澤
Masayoshi Ito
正義 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Chemicals Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Chemicals Inc filed Critical Mitsui Chemicals Inc
Priority to JP11056590A priority Critical patent/JP2000248069A/en
Publication of JP2000248069A publication Critical patent/JP2000248069A/en
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a silicon-containing composite material excellent in heat resistance and oxidation resistance by blending a specific silicon-containing polymer with a specific silicon-containing alkoxy compound in a specific content ratio, followed by gelation. SOLUTION: The objective composite material is obtained by blending (A) 100 pts.wt. silicon-containing polymer having a repeating unit of the formula [wherein R1 and R2 are each H, a 1-30C alkyl or alkenyl or the like; R3 is a 1-30C alkylene or alkenylene or the like; (m) is 0 or 1] with (B) 0.01-10,000 pts.wt. (preferably 0.1-1,000 pts.wt.) silicon-containing alkoxy compound of the formula R4nSi(OR5)4-n [wherein R4 is H, a 1-30C alkyl or alkenyl or the like; R5 is a 1-30C alkyl or alkenyl or the like; (n) is 0 or 1-3], if needed, in the presence of a solvent, followed by gelation preferably at 0-200 deg.C for 1-100 h. A silicon-containing inorganic material consisting of Si, C and O is obtained by burning the composite material under a reduced pressure or in an inert gas at 700-3,500 deg.C.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、耐熱性および耐酸
化性に優れた含ケイ素複合材料および含ケイ素無機材料
に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a silicon-containing composite material and a silicon-containing inorganic material having excellent heat resistance and oxidation resistance.

【0002】[0002]

【従来の技術】軽量で力学特性に優れた成型加工可能な
耐熱・耐酸化性材料として多くのエンジニアリングプラ
スチックスが開発されているが、現状での耐熱・耐酸化
性はポリイミドが最高であり(熱変形温度360℃、酸
素指数53)、これ以上の耐熱・耐酸化性の向上にはプ
ラスチックとしての加工性が大幅に低下する。本発明者
らは先に分子内にSi−H結合とC≡C結合を有する含
ケイ素高分子化合物が、耐熱・耐酸化性に優れており、
セラミック収率が非常に高いことを提案した(例えば特
開平7−102069、特開平8−27276など)。
この含ケイ素高分子化合物は軽量でかつ加工性にもすぐ
れているが、さらなる耐熱・耐酸化性の向上が望まれて
いる。また本発明者らは、該含ケイ素高分子化合物を7
00〜3500℃の高温で焼成することによって炭化ケ
イ素の微粒子が分散した炭素材料が得られることを提案
している(特開平8−151206)。
2. Description of the Related Art Many engineering plastics have been developed as heat-resistant and oxidation-resistant materials which are lightweight and have excellent mechanical properties and can be processed. However, at present, polyimide has the highest heat- and oxidation-resistance. A heat deformation temperature of 360 ° C., an oxygen index of 53), and further improvement in heat resistance and oxidation resistance would greatly reduce the workability of plastic. The present inventors have previously found that a silicon-containing polymer compound having a Si—H bond and a C≡C bond in the molecule is excellent in heat resistance and oxidation resistance,
It has been proposed that the ceramic yield is very high (for example, JP-A-7-102609, JP-A-8-27276, etc.).
Although this silicon-containing polymer compound is lightweight and excellent in workability, further improvement in heat resistance and oxidation resistance is desired. The present inventors have also proposed that the silicon-containing polymer compound
It has been proposed that a carbon material in which fine particles of silicon carbide are dispersed can be obtained by firing at a high temperature of 00 to 3500 ° C (Japanese Patent Laid-Open No. 8-151206).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは前項で述
べた分子内にSi−H結合とC≡C結合を有する含ケイ
素高分子化合物のさらなる耐熱・耐酸化性の向上をめざ
し、この課題を解決するために鋭意努力した。その結果
シリカを用いて合成した特定の含ケイ素複合材料および
含ケイ素無機材料が、極めて耐熱・耐酸化性にすぐれて
いることを見いだし、本発明に到達した。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present inventors aimed at further improving the heat resistance and oxidation resistance of a silicon-containing polymer compound having a Si-H bond and a C に C bond in the molecule described in the preceding section. We worked diligently to solve the issues. As a result, they found that a specific silicon-containing composite material and a silicon-containing inorganic material synthesized using silica had extremely excellent heat resistance and oxidation resistance, and reached the present invention.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は、一般式(1)
〔化2〕
According to the present invention, there is provided a compound represented by the general formula (1):
[Formula 2]

【0005】[0005]

【化2】 Embedded image

【0006】(式中、R1、R2はお互い独立に水素原
子、炭素数1から30のアルキル基、アルケニル基、ア
ルキニル基、フェニル基やナフチル基から選ばれた芳香
族基であり、この基はハロゲン原子、水酸基、アミノ
基、カルボキシル基から選ばれた置換基を含んでいても
よい。R3は炭素数1から30のアルキレン基、アルケ
ニレン基、アルキニレン基、フェニレン基やナフチレン
基から選ばれた二価の芳香族基、芳香族基が、直接また
は架橋員により、炭素数1から30のアルキレン基、ア
ルケニレン基、アルキニレン基、芳香族基と連結した基
であり、これらの基はハロゲン原子、水酸基、アミノ
基、カルボキシル基から選ばれた置換基を含んでいても
よい。mは0または1である。)で表される繰り返し単
位を有する含ケイ素ポリマー100重量部と、一般式R
4 nSi(OR54-n(式中、R4、R5は炭素数1から3
0のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、フェニ
ル基やナフチル基から選ばれた芳香族基であり、同一で
あってもよい。またR4は水素原子であってもよい。n
は0、1、2または3である。)で表される含ケイ素ア
ルコキシ化合物0.01〜10000重量部とを、溶媒
の存在下あるいは非存在下に混合し、次にゲル化させる
ことによって得られる含ケイ素複合材料である。また、
本発明は上述の含ケイ素複合材料を減圧下あるいは不活
性ガス中にて700〜3500℃の温度範囲で焼成する
ことによって得られる、ケイ素、炭素および酸素からな
る含ケイ素無機材料である。
(Wherein R 1 and R 2 independently represent a hydrogen atom, an aromatic group selected from an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenyl group, an alkynyl group, a phenyl group and a naphthyl group. The group may include a substituent selected from a halogen atom, a hydroxyl group, an amino group, and a carboxyl group, and R 3 is selected from an alkylene group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenylene group, an alkynylene group, a phenylene group and a naphthylene group. The divalent aromatic group or aromatic group is a group linked to an alkylene group, alkenylene group, alkynylene group or aromatic group having 1 to 30 carbon atoms directly or by a crosslinking member, and these groups are halogen. May contain a substituent selected from an atom, a hydroxyl group, an amino group, and a carboxyl group, and m is 0 or 1.) 100 parts by weight of
4 n Si (OR 5 ) 4-n (wherein R 4 and R 5 have 1 to 3 carbon atoms)
0 is an aromatic group selected from an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, a phenyl group and a naphthyl group, and may be the same. R 4 may be a hydrogen atom. n
Is 0, 1, 2 or 3. ) Is mixed with 0.01 to 10000 parts by weight of the silicon-containing alkoxy compound represented by the formula (1) in the presence or absence of a solvent, and then gelled to obtain a silicon-containing composite material. Also,
The present invention is a silicon-containing inorganic material comprising silicon, carbon, and oxygen, which is obtained by firing the above-described silicon-containing composite material under a reduced pressure or in an inert gas at a temperature of 700 to 3500 ° C.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】本発明における含ケイ素ポリマー
は、分子内にSi−H結合とC≡C結合を有するもの
で、具体的には繰り返し単位がシリレンエチニレン、メ
チルシリレン、フェニルシリレン、シリレンエチニレン
−1,3−フェニレンエチニレン(化学式(2))〔化
3〕
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The silicon-containing polymer of the present invention has a Si—H bond and a C≡C bond in the molecule, and specifically has a repeating unit of silyleneethynylene, methylsilylene, phenylsilylene, or silylene. Ethinylene-1,3-phenyleneethynylene (chemical formula (2))

【0008】[0008]

【化3】 Embedded image

【0009】、シリレンエチニレン−1,4−フェニレ
ンエチニレン、シリレンエチニレン−1,2−フェニレ
ンエチニレン、メチルシリレンエチニレン−1,3−フ
ェニレンエチニレン(化学式(3))〔化4〕
Silyleneethynylene-1,4-phenyleneethynylene, silyleneethynylene-1,2-phenyleneethynylene, methylsilyleneethynylene-1,3-phenyleneethynylene (chemical formula (3))

【0010】[0010]

【化4】 Embedded image

【0011】、メチルシリレンエチニレン−1,4−フ
ェニレンエチニレン、メチルシリレンエチニレン−1,
2−フェニレンエチニレン、ジメチルシリレンエチニレ
ン−1,3−フェニレンエチニレン、ジメチルシリレン
エチニレン−1,4−フェニレンエチニレン、ジメチル
シリレンエチニレン−1,2−フェニレンエチニレン、
ジエチルシリレンエチニレン−1,3−フェニレンエチ
ニレン、フェニルシリレンエチニレン−1,3−フェニ
レンエチニレン(化学式(4))〔化5〕
[0011] Methylsilyleneethynylene-1,4-phenyleneethynylene, methylsilyleneethynylene-1,
2-phenyleneethynylene, dimethylsilyleneethynylene-1,3-phenyleneethynylene, dimethylsilyleneethynylene-1,4-phenyleneethynylene, dimethylsilyleneethynylene-1,2-phenyleneethynylene,
Diethylsilyleneethynylene-1,3-phenyleneethynylene, phenylsilyleneethynylene-1,3-phenyleneethynylene (chemical formula (4))

【0012】[0012]

【化5】 Embedded image

【0013】、フェニルシリレンエチニレン−1,4−
フェニレンエチニレン、フェニルシリレンエチニレン−
1,2−フェニレンエチニレン、ジフェニルシリレンエ
チニレン−1,3−フェニレンエチニレン、ヘキシルシ
リレンエチニレン−1,3−フェニレンエチニレン、ビ
ニルシリレンエチニレン−1,3−フェニレンエチニレ
ン(化学式(5))〔化6〕
Phenylsilyleneethynylene-1,4-
Phenyleneethynylene, phenylsilyleneethynylene-
1,2-phenyleneethynylene, diphenylsilyleneethynylene-1,3-phenyleneethynylene, hexylsilyleneethynylene-1,3-phenyleneethynylene, vinylsilyleneethynylene-1,3-phenyleneethynylene (chemical formula (5 )) [Chemical formula 6]

【0014】[0014]

【化6】 Embedded image

【0015】、エチニルシリレンエチニレン−1,3−
フェニレンエチニレン、2−プロペニルシリレンエチニ
レン−1,3−フェニレンエチニレン、2−プロピニル
シリレンエチニレン−1,3−フェニレンエチニレン、
トリフルオメチルロシリレンエチニレン−1,3−フェ
ニレンエチニレン、3,3,3−トリフルオロプロピルシ
リレンエチニレン−1,3−フェニレンエチニレン、4
−メチルフェニルシリレンエチニレン−1,3−フェニ
レンエチニレン、4−ビニルフェニルシリレンエチニレ
ン−1,3−フェニレンエチニレン、シリレンエチニレ
ン(5−メチル−1,3−フェニレン)エチニレン、フ
ェニルシリレンエチニレン(5−メチル−1,3−フェ
ニレン)エチニレン、フェニルシリレンエチニレン(5
−シリル−1,3−フェニレン)エチニレン、フェニル
シリレンエチニレン(5−ヒドロキシ−1,3−フェニ
レン)エチニレン、フェニルシリレンエチニレン−2,
7−ナフチレンエチニレン、シリレンエチニレン−5,
10−アントラセネディルエチニレン、フェニルシリレ
ンエチニレン−4,4'−ビフェニレンエチニレン(化学
式(6))〔化7〕
Ethynylsilyleneethynylene-1,3-
Phenyleneethynylene, 2-propenylsilyleneethynylene-1,3-phenyleneethynylene, 2-propynylsilyleneethynylene-1,3-phenyleneethynylene,
Trifluoromethylsilylethynylene-1,3-phenyleneethynylene, 3,3,3-trifluoropropylsilyleneethynylene-1,3-phenyleneethynylene, 4
-Methylphenylsilyleneethynylene-1,3-phenyleneethynylene, 4-vinylphenylsilyleneethynylene-1,3-phenyleneethynylene, silyleneethynylene (5-methyl-1,3-phenylene) ethynylene, phenylsilyleneethylene Nylene (5-methyl-1,3-phenylene) ethynylene, phenylsilyleneethynylene (5
-Silyl-1,3-phenylene) ethynylene, phenylsilyleneethynylene (5-hydroxy-1,3-phenylene) ethynylene, phenylsilyleneethynylene-2,
7-naphthyleneethynylene, silyleneethynylene-5,
10-anthracene diethynylene, phenylsilyleneethynylene-4,4'-biphenyleneethynylene (chemical formula (6))

【0016】[0016]

【化7】 Embedded image

【0017】、フェニルシリレンエチニレン−1,4−
フェニレンメチレン−1',4'−フェニレンエチニレ
ン、フェニルシリレンエチニレン−1,4−フェニレン
−2,2−プロピリデン−1',4'−フェニレンエチニレ
ン、フェニルシリレンエチニレン−1,4−フェニレン
−2,2−(1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロピ
リデン)−1',4'−フェニレンエチニレン、(化学式
(7))〔化8〕
Phenylsilyleneethynylene-1,4-
Phenylenemethylene-1 ', 4'-phenyleneethynylene, phenylsilyleneethynylene-1,4-phenylene-2,2-propylidene-1', 4'-phenyleneethynylene, phenylsilyleneethynylene-1,4-phenylene -2,2- (1,1,1,3,3,3-hexafluoropropylidene) -1 ′, 4′-phenyleneethynylene, (chemical formula (7))

【0018】[0018]

【化8】 Embedded image

【0019】、フェニルシリレンエチニレン−1,4−
フェニレンオキシ−1',4'−フェニレンエチニレン
(化学式(8))〔化9〕
Phenylsilyleneethynylene-1,4-
Phenyleneoxy-1 ′, 4′-phenyleneethynylene (chemical formula (8))

【0020】[0020]

【化9】 Embedded image

【0021】、フェニルシリレンエチニレン−2,5−
ピリジネディルエチニレン、フェニルシリレンエチニレ
ン−2,5−チオフェネディリルエチニレン、メチルシ
リレンエチニレンメチレンエチニレン、フェニルシリレ
ン−1,4−フェニレン(フェニルシリレン)エチニレ
ン−1',3'−フェニレンエチニレン(化学式(9)
〔化10〕
Phenylsilyleneethynylene-2,5-
Pyridinedylethynylene, phenylsilyleneethynylene-2,5-thiophenedirylethynylene, methylsilyleneethynylenemethyleneethynylene, phenylsilylene-1,4-phenylene (phenylsilylene) ethynylene-1 ′, 3′- Phenyleneethynylene (chemical formula (9)
[Formula 10]

【0022】[0022]

【化10】 Embedded image

【0023】、フェニルシリレンオキシ(フェニルシリ
レン)エチニレン−1',3'−フェニレンエチニレン
(化学式(10))〔化11〕
Phenylsilyleneoxy (phenylsilylene) ethynylene-1 ′, 3′-phenyleneethynylene (chemical formula (10))

【0024】[0024]

【化11】 Embedded image

【0025】、フェニルシリレンオキシ(フェニルシリ
レン)エチニレン−1',4'−フェニレンエチニレン、
フェニルシリレンイミノ(フェニルシリレン)エチニレ
ン−1',3'−フェニレンエチニレン(化学式(1
1))〔化12〕
Phenylsilyleneoxy (phenylsilylene) ethynylene-1 ′, 4′-phenyleneethynylene,
Phenylsilyleneimino (phenylsilylene) ethynylene-1 ′, 3′-phenyleneethynylene (chemical formula (1
1)) [Chemical formula 12]

【0026】[0026]

【化12】 Embedded image

【0027】、フェニルシリレンイミノ(フェニルシリ
レン)エチニレン−1',4'−フェニレンエチニレン、
化学式(12)〔化13〕
Phenylsilyleneimino (phenylsilylene) ethynylene-1 ′, 4′-phenyleneethynylene,
Chemical formula (12)

【0028】[0028]

【化13】 Embedded image

【0029】、化学式(13)〔化14〕Chemical formula (13):

【0030】[0030]

【化14】 Embedded image

【0031】、化学式(14)〔化15〕Chemical formula (14) [Formula 15]

【0032】[0032]

【化15】 Embedded image

【0033】、化学式(15)〔化16〕Chemical formula (15) [Formula 16]

【0034】[0034]

【化16】 Embedded image

【0035】、化学式(16)〔化17〕Chemical formula (16) [Formula 17]

【0036】[0036]

【化17】 Embedded image

【0037】、化学式(17)〔化18〕Chemical formula (17)

【0038】[0038]

【化18】 Embedded image

【0039】、化学式(18)〔化19〕Chemical formula (18)

【0040】[0040]

【化19】 Embedded image

【0041】、シリレン−1,3−フェニレンエチニレ
ン(化学式(19))〔化20〕
Silylene-1,3-phenyleneethynylene (chemical formula (19))

【0042】[0042]

【化20】 Embedded image

【0043】、シリレン−1,4−フェニレンエチニレ
ン、シリレン−1,2−フェニレンエチニレン、フェニ
ルシリレン−1,3−フェニレンエチニレン(化学式
(20))〔化21〕
Silylene-1,4-phenyleneethynylene, silylene-1,2-phenyleneethynylene, phenylsilylene-1,3-phenyleneethynylene (chemical formula (20))

【0044】[0044]

【化21】 Embedded image

【0045】、フェニルシリレン−1,4−フェニレン
エチニレン、フェニルシリレン−1,2−フェニレンエ
チニレン、ジフェニルシリレン−1,3−フェニレンエ
チニレン、メチルシリレン−1,3−フェニレンエチニ
レン(化学式(21))〔化22〕
Phenylsilylene-1,4-phenyleneethynylene, phenylsilylene-1,2-phenyleneethynylene, diphenylsilylene-1,3-phenyleneethynylene, methylsilylene-1,3-phenyleneethynylene (chemical formula ( 21)) [Formula 22]

【0046】[0046]

【化22】 Embedded image

【0047】、メチルシリレン−1,4−フェニレンエ
チニレン、メチルシリレン−1,2−フェニレンエチニ
レン、ジメチルシリレン−1,3−フェニレンエチニレ
ン、ジエチルシリレン−1,3−フェニレンエチニレン
等が挙げられる。重量平均分子量に特に制限はないが、
好ましくは500〜500000である。これらの含ケ
イ素ポリマーの形態は常温で固体もしくは液状であり、
単独でもしくは二種以上を混合して用いられる。
And methylsilylene-1,4-phenyleneethynylene, methylsilylene-1,2-phenyleneethynylene, dimethylsilylene-1,3-phenyleneethynylene, diethylsilylene-1,3-phenyleneethynylene and the like. Can be There is no particular limitation on the weight average molecular weight,
Preferably it is 500 to 500,000. The form of these silicon-containing polymers is solid or liquid at room temperature,
They may be used alone or in combination of two or more.

【0048】一般式(1)で表される含ケイ素ポリマー
の製造方法としては、塩基性酸化物、金属水素化物、金
属化合類物を触媒としてジエチニル化合物とシラン化合
物の脱水素共重合を行う方法(特開平7−90085、
特願平9−92424、特願平9−318003)や、
塩基性酸化物を触媒としてエチニルシラン化合物の脱水
素重合を行う方法(特開平9−143271)、有機マ
グネシウム試薬とジクロロシラン類を反応させる方法
(特開平7−102069)、塩化第一銅と三級アミン
を触媒としてジエチニル化合物とシラン化合物の脱水素
共重合を行う方法(Hua Qin Liu and John F. Harrod,
The Canadian Journal of Chemistry, Vol. 68, 1100-1
105(1990))等が使用できるが、特にこれらの方法に限
定されるものではない。
As a method for producing the silicon-containing polymer represented by the general formula (1), a method in which a deethynyl compound and a silane compound are dehydrogenated and copolymerized using a basic oxide, a metal hydride or a metal compound as a catalyst. (JP-A-7-90085,
(Japanese Patent Application Nos. 9-92424 and 9-318003),
A method of performing dehydrogenation polymerization of an ethynylsilane compound using a basic oxide as a catalyst (JP-A-9-143271), a method of reacting an organomagnesium reagent with dichlorosilanes (JP-A-7-102609), Dehydrogenation copolymerization of diethynyl and silane compounds using secondary amines as catalysts (Hua Qin Liu and John F. Harrod,
The Canadian Journal of Chemistry, Vol. 68, 1100-1
105 (1990)) and the like, but are not particularly limited to these methods.

【0049】また、一般式R4 nSi(OR54-nで表さ
れる含ケイ素アルコキシ化合物としては、具体的には、
テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ
プロポキシシラン、テトラブトキシシラン、テトラペン
トキシシラン、テトラヘキソキシシラン、テトラフェノ
キシシラン、トリメトキシシラン、トリエトキシシラ
ン、ジメトキシシラン、ジエトキシシラン、メチルトリ
メトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、トリメチ
ルメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチル
トリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、プ
ロピルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラ
ン、メチルフェニルジメトキシシラン、ビニルトリメト
キシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ジビニルジエ
トキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、ビニル
フェニルジエトキシシラン、アリルトリメトキシシラ
ン、アリルトリエトキシシラン、アリルメチルジメトキ
シシラン、アリルフェニルジメトキシシラン、アリルメ
チルジエトキシシラン、アリルフェニルジエトキシシラ
ンなどがあげられる。これらは単独でもしくは二種以上
を混合して用いられる。
[0049] Further, as the general formula R 4 n Si (OR 5) silicon-containing alkoxy compound represented by the 4-n, in particular,
Tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetrabutoxysilane, tetrapentoxysilane, tetrahexoxysilane, tetraphenoxysilane, trimethoxysilane, triethoxysilane, dimethoxysilane, diethoxysilane, methyltrimethoxysilane, Dimethyldiethoxysilane, trimethylmethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, propyltrimethoxysilane, propyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, methylphenyldimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, divinyl Diethoxysilane, vinylmethyldiethoxysilane, vinylphenyldiethoxysilane, allyltrimethoxysilane, allyltriethoxy Silane, allyl methyl dimethoxy silane, allyl phenyl dimethoxy silane, allyl methyl divinyl silane, and allyl phenyl diethoxy silane and the like. These are used alone or in combination of two or more.

【0050】次に本発明における含ケイ素複合材料の製
造方法について述べる。含ケイ素ポリマーと含ケイ素ア
ルコキシ化合物とを、溶媒の存在下あるいは非存在下に
混合し、均一な混合溶液をつくる。次に好ましくは触媒
の存在下にゲル化反応を行い、しかる後に溶媒等の揮発
成分を留出除去し、含ケイ素複合材料を得る。含ケイ素
ポリマーと含ケイ素アルコキシド化合物の使用割合は、
含ケイ素ポリマー100重量部に対して含ケイ素アルコ
キシ化合物0.01〜10000重量部、好ましくは
0.1〜1000重量部の範囲である。溶媒を用いるこ
とが望ましく、具体的にはベンゼン、トルエン、キシレ
ン、ヘキサン、ヘプタン、テトラヒドロフラン、ジオキ
サン、モノグライム、ジグライム、ジエチルエーテル、
N−メチルピロリドン、エタノール、プロパノール、イ
ソブタノール、四塩化炭素、アセトン、ジメチルホルミ
アミドなどである。ゲル化反応の条件は特に限定するも
のでないが、通常0〜200℃の温度範囲において1〜
100時間行われる。この場合において好適に用いるこ
とができる触媒は、例えば塩酸、硫酸、硝酸、蟻酸、酢
酸、プロピオン酸、オレイン酸、乳酸、トルエンスルホ
ン酸などの酸性化合物、あるいは水酸化リチウム、水酸
化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化バリウム、水酸
化アンモニウム、メトキシリチウム、エトキシリチウ
ム、プロピキシリチウム、ブトキシリチウム、エトキシ
ナトリウム、エトキシカリウム、プロポキシバリウム、
ヘキソキシバリウムなどのアルカリ性化合物である。
Next, a method for producing a silicon-containing composite material according to the present invention will be described. The silicon-containing polymer and the silicon-containing alkoxy compound are mixed in the presence or absence of a solvent to form a uniform mixed solution. Next, a gelation reaction is preferably performed in the presence of a catalyst, and thereafter, volatile components such as a solvent are distilled off to obtain a silicon-containing composite material. The use ratio of the silicon-containing polymer and the silicon-containing alkoxide compound,
It is in the range of 0.01 to 10000 parts by weight, preferably 0.1 to 1000 parts by weight, based on 100 parts by weight of the silicon-containing polymer. It is desirable to use a solvent, specifically, benzene, toluene, xylene, hexane, heptane, tetrahydrofuran, dioxane, monoglyme, diglyme, diethyl ether,
N-methylpyrrolidone, ethanol, propanol, isobutanol, carbon tetrachloride, acetone, dimethylformamide and the like. The conditions of the gelation reaction are not particularly limited, but are usually 1 to 200 in a temperature range of 0 to 200 ° C.
Performed for 100 hours. Catalysts that can be suitably used in this case include, for example, acidic compounds such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, formic acid, acetic acid, propionic acid, oleic acid, lactic acid, and toluenesulfonic acid, or lithium hydroxide, sodium hydroxide, and hydroxide. Potassium, barium hydroxide, ammonium hydroxide, methoxylithium, ethoxylithium, propoxylithium, butoxylithium, ethoxysodium, ethoxypotassium, propoxybarium,
It is an alkaline compound such as hexoxybarium.

【0051】次に本発明における含ケイ素無機材料の製
造方法について述べる。上述の方法によって得られた含
ケイ素複合材料を、減圧下あるいはアルゴン、ヘリウ
ム、窒素などの不活性ガス中にて700〜3500℃、
好ましくは1000〜2500℃の温度範囲で焼成する
ことによって得られる。この場合における昇温速度およ
び昇温時間、焼成時間は目的に応じて種々の方法を採用
できる。また焼成前の含ケイ素無機材料として特定形状
にしたものを用いることもできる。
Next, a method for producing a silicon-containing inorganic material according to the present invention will be described. The silicon-containing composite material obtained by the above method is heated at 700 to 3500 ° C. under reduced pressure or in an inert gas such as argon, helium, or nitrogen.
Preferably, it is obtained by firing in a temperature range of 1000 to 2500 ° C. In this case, various methods can be employed for the heating rate, the heating time, and the firing time depending on the purpose. In addition, a material having a specific shape can be used as the silicon-containing inorganic material before firing.

【0052】[0052]

【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例によって説
明する。 実施例1 特開平7−90085に記載されている方法に基づき含
ケイ素ポリマー;ポリ[(フェニルシリレン)エチニレ
ン−1,3−フェニレンエチニレン](以下、MSPと
略記する)を合成した。粒径が30〜60メッシュの水
酸化マグネシウム72gを石英焼成管に仕込み、0.3
mmHgの減圧下において350℃で3時間熱分解して
50gの酸化マグネシウムを得た。
The present invention will be described below with reference to examples and comparative examples. Example 1 A silicon-containing polymer; poly [(phenylsilylene) ethynylene-1,3-phenyleneethynylene] (hereinafter abbreviated as MSP) was synthesized based on the method described in JP-A-7-90085. A silica firing tube was charged with 72 g of magnesium hydroxide having a particle size of 30 to 60 mesh, and 0.3 g
Pyrolysis was performed at 350 ° C. for 3 hours under a reduced pressure of mmHg to obtain 50 g of magnesium oxide.

【0053】1Lのガラス製容器の内部に磁気攪拌子を
設置し、容器内を高純度窒素ガスで置換した。続いて容
器内に原料の1,3−ジエチニルベンゼン25.2g
(200mmol)とフェニルシラン21.6g(20
0mmol)及び溶媒としてトルエン400mlを仕込
み、攪拌しながら先に得た酸化マグネシウム50gを窒
素シール下で加えた。30℃で1時間、40℃で1時
間、50℃で1時間、60℃で1時間、さらに80℃で
2時間攪拌後、反応液をガラスフィルターで濾過し触媒
を除去した。さらに反応液を濃縮後、ヘプタン2L中で
ポリマーを析出させた。粘稠な析出物を60℃で24時
間減圧乾燥することで18.8gの粉末状のMSP(ポ
リスチレン換算重量平均分子量6800)を、また溶液
から溶媒を留出させることによって13.0gの液状の
MSP(ポリスチレン換算重量平均分子量1200)を
得た。合計収率は68%であった。
A magnetic stirrer was installed inside a 1 L glass container, and the inside of the container was replaced with high-purity nitrogen gas. Subsequently, 25.2 g of raw material 1,3-diethynylbenzene was placed in the container.
(200 mmol) and phenylsilane 21.6 g (20
0 mmol) and 400 ml of toluene as a solvent, and 50 g of the previously obtained magnesium oxide was added thereto with stirring under a nitrogen blanket. After stirring at 30 ° C for 1 hour, 40 ° C for 1 hour, 50 ° C for 1 hour, 60 ° C for 1 hour, and further at 80 ° C for 2 hours, the reaction solution was filtered through a glass filter to remove the catalyst. After the reaction solution was further concentrated, the polymer was precipitated in 2 L of heptane. The viscous precipitate was dried under reduced pressure at 60 ° C. for 24 hours to obtain 18.8 g of powdery MSP (weight average molecular weight in terms of polystyrene: 6800), and 13.0 g of liquid MSP by distilling the solvent from the solution. MSP (polystyrene reduced weight average molecular weight 1200) was obtained. Total yield was 68%.

【0054】液状のMSP4.6gとテトラエトキシシ
ラン22gとを混合し、撹拌しながらトルエンスルホン
酸(30wt%)水溶液3.1mlとテトラヒドロフラ
ン26mlを添加した。24時間撹拌した後、深さ3m
mに試料をキャストし、72時間密封した後、25 ℃
で160時間乾燥させ、直径16mm、厚さ0.8mm
の円盤状の黄色透明ゲル(含ケイ素複合材料(I)、密
度1.5g/cm3)を得た。含ケイ素複合材料(I)
のTGA(示差熱重量分析)の測定を昇温速度10℃/
minで行った。アルゴン中でのTd5(5%重量減少
温度)は950℃、空気中でのTd5は750℃であっ
た。
4.6 g of liquid MSP and 22 g of tetraethoxysilane were mixed, and 3.1 ml of an aqueous solution of toluenesulfonic acid (30 wt%) and 26 ml of tetrahydrofuran were added with stirring. After stirring for 24 hours, depth 3m
m, and sealed for 72 hours.
For 160 hours, diameter 16mm, thickness 0.8mm
A yellow transparent gel (silicon-containing composite material (I), density 1.5 g / cm 3 ) was obtained. Silicon-containing composite material (I)
TGA (differential thermogravimetric analysis) measurement was performed at a heating rate of 10 ° C. /
min. Td 5 in argon (5% weight loss temperature) was 950 ° C. and Td 5 in air was 750 ° C.

【0055】次に含ケイ素複合材料(I)をアルゴン気
流中5℃/minで約200分かけて昇温し、さらに1
000℃で1時間焼成した。直径14mm、厚さ0.6
mmの黒色の円盤形状物(含ケイ素無機材料(I)、密
度2.0g/cm3)が得られた。純酸素雰囲気下で1
200℃における12時間連続の等温保持実験を行っ
た。12時間後の重量減少は約20%であった。
Next, the silicon-containing composite material (I) was heated at 5 ° C./min for about 200 minutes in an argon stream, and further heated for 1 minute.
Baking was performed at 000 ° C. for 1 hour. Diameter 14mm, thickness 0.6
mm black disk-shaped product (silicon-containing inorganic material (I), density 2.0 g / cm 3 ) was obtained. 1 in pure oxygen atmosphere
A continuous isothermal holding experiment at 200 ° C. for 12 hours was performed. The weight loss after 12 hours was about 20%.

【0056】比較例1 MSPのアルゴン中でのTd5は860℃、空気中での
Td5は560℃であった。またこのMSPをアルゴン
中で1200℃で焼成したものについて純酸素雰囲気下
での1000℃における12時間連続の等温保持実験を
行ったところ、12時間後の重量減少は約70%であっ
た。
[0056] Td 5 in an argon Comparative Example 1 MSP is 860 ° C., Td 5 in air was 560 ° C.. In addition, when this MSP was fired at 1200 ° C. in argon and subjected to a continuous isothermal holding experiment at 1000 ° C. for 12 hours in a pure oxygen atmosphere, the weight loss after 12 hours was about 70%.

【0057】[0057]

【発明の効果】特定の構造を有する含ケイ素ポリマーと
含ケイ素アルコキシ化合物とから、耐熱性と耐燃焼性に
優れた新しい材料を製造し、提供することができた。
According to the present invention, a new material having excellent heat resistance and combustion resistance can be produced and provided from a silicon-containing polymer having a specific structure and a silicon-containing alkoxy compound.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4G046 MA14 MB08 MC01 MC04 4J002 CP02X CP04W CP04X CP05W CP06W CP08W CP09W CP13W CP13X CP15W 4J035 JA02 JB01 JB03  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4G046 MA14 MB08 MC01 MC04 4J002 CP02X CP04W CP04X CP05W CP06W CP08W CP09W CP13W CP13X CP15W 4J035 JA02 JB01 JB03

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一般式(1)〔化1〕 【化1】 (式中、R1、R2はお互い独立に水素原子、炭素数1か
ら30のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、フ
ェニル基やナフチル基から選ばれた芳香族基であり、こ
の基はハロゲン原子、水酸基、アミノ基、カルボキシル
基から選ばれた置換基を含んでいてもよい。R3は炭素
数1から30のアルキレン基、アルケニレン基、アルキ
ニレン基、フェニレン基やナフチレン基から選ばれた二
価の芳香族基、芳香族基が、直接または架橋員により炭
素数1から30のアルキレン基、アルケニレン基、アル
キニレン基、芳香族基と連結した基であり、この基はハ
ロゲン原子、水酸基、アミノ基、カルボキシル基から選
ばれた置換基を含んでいてもよい。mは0または1であ
る。)で表される繰り返し単位を有する含ケイ素ポリマ
ー100重量部と、一般式R4 nSi(OR54-n(式
中、R4、R5は炭素数1から30のアルキル基、アルケ
ニル基、アルキニル基、フェニル基やナフチル基から選
ばれた芳香族基であり、同一であってもよい。またR4
は水素原子であってもよい。nは0、1、2または3で
ある。)で表される含ケイ素アルコキシ化合物0.01
〜10000重量部とを、溶媒の存在下あるいは非存在
下に、混合し、次にゲル化させることによって得られる
含ケイ素複合材料。
1. A compound of the general formula (1) (In the formula, R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom, an aromatic group selected from an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenyl group, an alkynyl group, a phenyl group and a naphthyl group. R 3 may be a substituent selected from an alkylene group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenylene group, an alkynylene group, a phenylene group and a naphthylene group. Is an alkylene group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenylene group, an alkynylene group, or an aromatic group, which is a halogen atom, a hydroxyl group, an amino group, And m may be 0 or 1.) and 100 parts by weight of a silicon-containing polymer having a repeating unit represented by the following formula: The general formula R 4 n Si (OR 5) in 4-n (wherein, R 4, R 5 is an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenyl group, an alkynyl group, an aromatic chosen from phenyl or naphthyl group And may be the same, and R 4
May be a hydrogen atom. n is 0, 1, 2 or 3. ) The silicon-containing alkoxy compound represented by 0.01)
A silicon-containing composite material obtained by mixing 1 to 10,000 parts by weight with or without a solvent and then gelling.
【請求項2】 請求項1に記載の含ケイ素複合材料を減
圧下あるいは不活性ガス中にて700〜3500℃の温
度範囲で焼成することによって得られるケイ素、炭素お
よび酸素からなる含ケイ素無機材料。
2. A silicon-containing inorganic material comprising silicon, carbon and oxygen obtained by firing the silicon-containing composite material according to claim 1 at a temperature in the range of 700 to 3500 ° C. under reduced pressure or in an inert gas. .
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005527460A (en) * 2002-05-29 2005-09-15 ダウ・コ−ニング・コ−ポレ−ション Silicone composition

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