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JPH02222454A - アミノ化合物の作用で架橋できるポリシラザン組成物及びその架橋方法 - Google Patents

アミノ化合物の作用で架橋できるポリシラザン組成物及びその架橋方法

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Publication number
JPH02222454A
JPH02222454A JP1327470A JP32747089A JPH02222454A JP H02222454 A JPH02222454 A JP H02222454A JP 1327470 A JP1327470 A JP 1327470A JP 32747089 A JP32747089 A JP 32747089A JP H02222454 A JPH02222454 A JP H02222454A
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JP
Japan
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polysilazane
groups
composition
group
composition according
Prior art date
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Pending
Application number
JP1327470A
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-Jacques Lebrun
ジャンジャック・ルブラン
Charles Bobichon
シャルル・ボビション
Olivier Caix
オリビエ・ケイ
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.)
Rhodia Chimie SAS
Original Assignee
Rhone Poulenc Chimie SA
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 Rhone Poulenc Chimie SA filed Critical Rhone Poulenc Chimie SA
Publication of JPH02222454A publication Critical patent/JPH02222454A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/60Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule in which all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
    • C08G77/62Nitrogen atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515Shaped 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
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    • C04B35/565Shaped 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 based on silicon carbide
    • C04B35/571Shaped 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 based on silicon carbide obtained from Si-containing polymer precursors or organosilicon monomers
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    • C04B35/515Shaped 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
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    • C04B35/584Shaped 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 borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on silicon nitride
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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、アミノ化合物の作用により架橋できる新規な
ポリシラザン組成物に関する。
さらに詳しくは、本発明は、そのような組成物の架橋方
法に関する。
さらに、本発明は、そのように架橋された組成物を炭化
及び(又は)窒化けい素を主体としたセラミック材料の
製造に使用することに関する。
〔従来の技術とその問題点〕
炭化及び(又は)窒化けい素を主体とした充填剤入りの
又は充填材料の入らないセラミ・ツク製品をポリシラザ
ン型の、特にオルガノポリシラザン又はオルガノポリ(
ジシリル)シラザン型の先駆体化合物の熱分解によって
製造しようとするアイデアは何ら新しいものではなく、
今日までにこの主題について多くの文献と特許が発行さ
れた。
オルガノポリシラザン及びオルガノポリ(ジシリル)シ
ラザン(以下ではポリシラザンという)は周知の物質で
あって、単量体、オリゴマー、環状又は線状重合体、さ
らには樹脂状重合体の形態で現われる。これらのポリシ
ラザンは広い範囲の出発物質から出発して非常に多くの
方法に従って製造することができる。
このような重合体経由法の利点は、なかんずく、この種
の物質の賦形可能性にあり、特に熱分解後に繊維酸るい
は大なり小なり薄い被覆の形の5i3L、310% 5
tNC又はこれらの混合物よりなるセラミック物品を得
るためにはそうである。
事実、繊維状のポリシラザンの使用は恐ら(その主要な
利点となる。
典型的なその後の方法によれば、ポリシラザン(このも
のが当初固体状である場合には軟化した後に)はそれ自
体知られた任意の手段、特に紡糸口金を介する押出によ
って連続繊維に紡糸され、次いでこれらの繊維は特にそ
の熱的及び機械的耐久性を向上させるために処理され、
次いで所望のセラミック繊維を最終的に与えるために熱
分解される。
この熱分解に先立って繊維を処理すること(これはしば
しば−様に硬化、不融性化又はさらに架橋処理といわれ
る)は、シラザン重合体法によってセラミック繊維の製
造を目的とするあらゆる方法の必須の工程となっている
今日までは、ポリシラザン繊維の硬化は、物理的方法(
放射線照射)か熱化学的方法かに頼っていた。
しかし、物理的方法は、実施がデリケートでかつ費用が
かかるきいう大きな欠点を与え、したがって工業的に実
際に支持されている唯一の方法は、空気/水蒸気混合物
雰囲気中での処理による熱化学的硬化である。
しかし、このような処理は、セラミック繊維内に多量の
酸素を導入するという重大な欠点を有し、これは該繊維
全体の性態、特に、例えば耐破断性のようなある種の熱
機械的特性の著しい変化となって現われよう。
〔発明が解決しようとする課題〕
したがって、本発明は、前記の問題点を解決するととも
に、従来技術の方法の欠点を5なくして、熱分解したと
きに、優れた性質を示す5isN4及び(又は)SiC
を主体としたセラミック製品を良好な重量収率で与える
実質上不融性のポリシラザン型多くの形態(フィラメン
ト、繊維、フィルム、被覆、塊状物など)で得るのを可
能ならしめる簡単で、効率的で、経済的でかつ実施が容
易な化学処理手段を提案することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
ここに、上記の目的及び他の目的が、ポリシラザンに対
して実質上不活性でありかつ少なくとも1個の〉NH基
を含有するアミノ化合物によってアミノ基転移反応を受
け得る少なくとも1種のけい素化合物を有効量で含有す
ることを特徴とする新規な架橋性のポリシラザン組成物
に関する本発明によって達成できることがわかった。
ここで、アミノ基転移反応(trans aIIIin
ation)とは、前記けい素化合物のけい素原子上に
直接結合した含窒素基がアミノ化合物のアミン基によっ
て置換されるようなあらゆる化学的機構を意味するもの
とする。
本発明に従ってポリシラザン組成物を架橋させるために
は、これを反応性アミノ化合物と、以下に詳述する実施
態様に従って実質上不融性の状態が得られるまで接触さ
せれば十分である。
したがって、概略すれ゛ば、本発明の基礎である一般的
なアイデアは、一方ではポリシラザンに対して不活性で
ある(特にその後の賦形を混乱させない目的で)が他方
では反応性アミノ化合物によるアミノ基転移反応(ポリ
シラザンの賦形後の)によって活性となり得る(架橋反
応を開始させる目的で)という性質を示すけい素化合物
を原料ボジシラザンに添加することにある。
しかし、本発明の他の特徴、観点及び利点は、以下の説
明及び具体例の教示から明らかとなろう。
本発明の組成物に使用することができ、したがって本発
明に従う方法により架橋することができる原料オルガノ
ポリシラザンは、それ自体周知であって製造が容易な物
質である。特に、(a)次式%式%(1) (ここで、Xはハロゲンを表わし、Rは同一又は異なっ
ていてよく、水素、ハロゲンで置換されていてよい線状
若しくは分岐状アルキル基、シクロアルキル基、フェニ
ル及びナフチル基のよ、うなアリール基、アリールアル
キル若しくはアルキルアリール基、ビニル若しくはアリ
ル基のようなアルケニル基、又はエチニル若しくはプロ
ピニル基のようなアルキニル基のうちから選ばれ、指数
aは0、i2又は3に等しい) のオルガノハロゲノシランの少なくとも1種と(b)少
なくとも1個のNL又はNH基を含有する有機又はオル
ガノシリル化合物、例えばアンモニア、第−若しくは第
二アミン、シリルアミン、アミド、ヒドラジン、ヒドラ
ジドなどとの間の反応生成物のどれも使用することがで
きる。
式(I)において、アルキル基Rの例としては、メチル
、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘ
プチル及びオクチル基があげられる。
シクロアルキル基Rとしてはシクロペンチル、シクロヘ
キシル及びシクロヘプチル基があげられる。
また、アリールアルキル基としてはベンジル及びフェニ
ルエチル基が、アルキルアリール基としてはトリル及び
キシリル基があげられる。
例えば、単独で又は混合物として使用できるオルガノハ
ロゲノシランとしては下記のものがあげられる。
Cf1sHStC&tSHtSIC122、(cHs)
 *■5ica、H3iC123(cns)tsicQ
t−(CH3)5Si(J2SCHsSiCQs、5i
cQ4(CHs)*5i(CHtC(りt、(Cf3)
ssicH*cQ、 CHsSiCCIltCQ>3(
Cslls)tsic12t、(CsHs) (CHs
)SiCe2、CeHsSiC12s(CHs)(CH
sCHt)SiCQt、 (CHs)(CH*=CH)
SiCQt(CHJ t(CHt=CI)S+C12、
(C,Il、) t(Cut=CB)SiCe(CsH
s)(CHt=CH)SIC12t、CHs(Cell
s)(CB*=CH)SiCI2上記のオルガノポリシ
ラザンの合成に使用することができる少なくとも1個の
NH,又はNH基を含有する化合物の例としては、アン
モニア、メチルアミン、ジメチルアミン、エチルアミン
、シクロプロピルアミン、ヒドラジン、メチルヒドラジ
ン、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキ
サメチレンジアミン、アニリン、メチルアニリン、ジフ
ェニルアミン、トルイジン、グアニジン、アミノグアニ
ジン、尿素、ヘキサメチルジシラザン、ジフェニルテト
ラメチルジシラザン、テトラフエニルジメチルジシラザ
ン、テトラメチルジビニルジシラザン、ジメチルジフェ
ニルジビニルジシラザン、テトラメチルジシラザンなど
があげられる。
反応終了後に得られるオルガノポリシラザンは、特に下
記のものを包含する。
1、 次式(II)及び(III) H,N(R,5iNH)、SiR,N11t     
(II )RsSiNH(RtSiNll)p’5iR
a     Cm )(ここで、Rは式(1)について
示した意味を有し、p及びp′は1〜1000、特に3
〜300の間であり得る整数である) に相当する線状重合体。
式(n)の重合体はジオルガノジクロルシランとアンモ
ニアを接触させることにより、また式(II[)の重合
体はトリオルガノクロルシラン又はジオルガノジクロル
シランとトリオルガノクロルシランとの混合物にアンモ
ニアを反応させることによりそれぞれ製造することがで
きる(仏国特許第1、 [6,932号、米国特許第2
.564.674号を参照)。
−船釣には、オルガノハロゲノシランと有機アミンとの
反応は米国特許第3.853.567号及び同3、89
2.583号に記載され、またオルガノハロゲノシラン
とジシラザンとの反応はベルギー国特許第888、78
7号に記載されている。
2、次式(■) (R,5iKfT)n      (rV )(ここで
、nは3〜10であり、一般にn=3又は4であり、R
は前記の式(1)につ(Xて示した意味を有する) に相当する環状重合体。これらは特に英国特許第881
、178号に記載されている。
3、式 %式%) の単位のうちから選ばれる単位よりなる樹脂状重合体。
これらは、対応するオルガノクロルシラン又はこれらの
シランの混合物とアンモニアとを好ましくは有機溶媒の
存在下に接触させることによって有利に製造される(仏
国特許第1.379.243号、同1、3H,853号
及び同1.393.728号を参照)。
また、本発明の組成物に使用することができ、したがっ
て本発明に従う方法により架橋することができる原料の
オルガノポリ(ジシリル)シラザンは、それ自体周知で
あって製造するのが容易な物質である。これらは、特に
、(a)少なくとも1個のNH,又はNH基を含有する
有機又はオルガノシリル化合物、例えばアンモニア、第
−若しくCよ第二アミン、シリルアミン、アミド、ヒド
ラジン、ヒドラジドなどを(b)次式(V) RbX3−bSi Si RcX3−C’ (V )(
ここで、基Rは同一又は異なっていてよく、前記と同一
の意味を有し、bは0.1.2又は3に等しく、Cは0
、■又は2に等しく、Xはハロゲン、一般に塩素である
) のオルガノハロゲノジシランの少なくとも1種に作用さ
せることによって製造することができる。
式(V)の化合物の例としては下記のものがあげられる
(CH3)tC(!5iSi(CH3)tC(2−(C
Hs)*Cl2SiSiCH3C12tCt!3cet
stsicHicQs ポリ(ジシリル)シラザンの合成に使用できる少なくと
も1個のNHt又はNH基を含有する化合物の例として
は、オルガノハロゲノモノシランのアミツリシスについ
て上であげたものと同一の化合物があげられる。
一般的には、場合によってハロゲノシランの存在下での
ハロゲノジシラザンとアンモニアとの反応は、ヨーロッ
パ特許第75826号に記載されて−する。ハロゲノジ
シランとジシラザンとの反応(ま仏国特許第2.497
.812号に記載されて0る。
さらに、ヨーロッパ特許第75826号に記載のように
、前記のアミノ誘導体を前記の式(1)及び(V)のハ
ロゲン化物質の混合物に反応させることによってオルガ
ノポリ(ジシリル)シラザン−シラザンを製造すること
ができる。
アンモニアより出発して製造される原料ポリシラザンは
一般にアンモノリシス生成物と呼ばれ、また前記のよう
なアミノ化合物より出発して製造される原料ポリシラザ
ンはアミツリシス生成物と呼ばれ、したがってこれはア
ンモノリシス4生成物を包含する。
もちろん、前記のアミツリシス反応の終了後に、アミツ
リシス生成物の性質に応じて重合及び(又は)共重合及
び(又は)分子量の再配列を生じさせるための周知の触
媒処理をさらに受けたポリシラザンを原料ポリシラザン
として使用することも可能であり、このことは得られた
ポリシラザンに有機溶媒可溶性と可融性とを保持しなが
ら分子量をさらに増大させるためになされる。
このような触媒処理の実施の条件は、特に下記の文献に
記載されている。
特開昭77−160446号、米国特許筒3.007.
886号及び同3.187.030号、仏国特許第2.
577、933号。
また、仏国特許出願第87.08091号に記載のよう
に、溶媒中でアルカリ金属、特にナトリウムの存在下に
、塩素化シランと塩素化ジシラザンとの重縮合によって
得られるシラザン−シラザン共重合体を、成るいはさら
にこの共重合体の好ましくは不活性雰囲気中で250℃
〜550℃の温度で行われる熱分解によって得られるポ
リカルボシラザンをも原料ポリシラザンとして使用する
ことができる。
好ましくは、1分子当り少な(とも1個のミ5i4H−
基を有する原料ポリシラザンを使用して実施される。
本発明の架橋性ポリシラザン組成物に使用されるけい素
化合物の選定は、上述したように、下記の二つの要件に
よって支配される。
a)けい素化合物は、まず原料ポリシラザンに対して実
質上不活性でなければならない。即ち、ポリシラザンと
の接触は、このものに対して著しいどんな物理化学的変
化も、特にその融点又は軟化点においてどんな変化も生
じさせてはならない。
しかして、この組成物の安定性がポリシラザンのその後
の賦形(特に押出成形時)を混乱させない。
b)次に、それは少な(とも1個の≧NH基を含有する
アミノ化合物によってアミノ基転移反応を受け得ること
が必要である。
本発明の説明のため及びこの第二の要件をより良く理解
するために、本発明の基になる架橋過程をその原理の点
でも例示するためのかつ制4限的でない形式的例をここ
に示す。以下に示す式において、 ミノ基転移反応を受けるように意図されたけい素化合物
を表わし、 橋を行わしめるように意図されたアミノ化合物を表わす
しかして、組成物とアミノ化合物との接触時に起る反応
機構は、次の通りである。
晟j(工程2) ペハ なる原料ポリシラザンを表わし、 ■ 1i)≡Si−Yは、本発明の組成物に加えられかつア
もちろん、原料のけい素化合物がアミン基転移反応を受
け得る基Yを多く含むほど反応終了後に得られるポリシ
ラザン組成物はそれだけ架橋されることが理解され、さ
らには、上述したように、このけい素化合物はアミノ基
転移反応を受け得る基を少なくとも2個最初から含存し
なければならないことがわかる。
しかして、例えば (i)  原料のけい素化合物が 型のものである場合には、架橋された組成物は次の単位 ■ 型のものである場合には架橋された組成物は次の単位 ■ からなり、 (iii)  さらに、原料けい素化合物がからなり、 (ii)  原料けい素化合物が 型のものである場合には、架橋された組成物は次の単位 からなる。
本発明の好ましい実施態様によれば、けい素化合物は次
式(A) RxSi Y4−、    (A ) 〔ここで、基Rは、同一又は異なっていてよ(、水素原
子、置換されていてよい炭化水素基及びシリル基のうち
から選ばれ、基Yはアミノ基転移反応を受け得る同一又
は異なった基を表わし、Xは0、L 2又は3であり得
る整数である。ただし、Xが3に等しいときは、基Rの
うちの少なくとも1個は式SiR,Y3−y (YはO
1■又は2の整数であり、R及びYは上で示した意味を
有する)のシリル基である〕に相当する。
さらに好ましくは、上記の式(A)のけい素化合物は、
下記の特徴のうちの少なくとも一つを示す。
a)基Rは、アルキル、シクロアルキル、アリール、ア
ルキルアリール、アリールアルキル、アルケニル及びア
ルキニル基のうちから選ばれる同一又は異なった炭化水
素基である。好ましくは、Rはアルキル基のうちから選
ばれる。
本発明に好適なアルキル基のうちでは、例示として、メ
チル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル
、ヘプチル及びオクチル基があげられる。シクロアルキ
ル基のうちでは、シクロペンチル、シクロヘキシル及び
シクロヘプチル基があげられる。アリール基の例として
はフェニル及びナフチル基が、アルキルアリール基とし
てはトリル及びキシリル基があげられる。さらに、アリ
−ルアJkキル基としてはベンジル及びフェニルエチル
基があげられる。
アルケニル基としては、特にビニル、アリル、ブテニル
及びペンテニル基があげられる。
さらに、アルキニル基としては、エチニル、プロピニル
及びブチニル基があげられる。
b)基Yは同一又は異なっていてよく、次式(ここで、
Rx及びR2は同一又は異なっていてよく、水素原子及
び置換されていてもよい炭化水素基のうちから選ばれる
) の基のうちから選ばれる。
最も多(使用される基はアルキル、シクロアルキル、了
り−ル、アルキルアリール及びアリールアルキル基並び
にアルケニル及びアルキニル基である。
本発明に好適なアルキル基のうちでは、例示として、メ
チル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル
、ヘプチル及びオクチル基があげられる。シクロアルキ
ル基のうちでは、シクロペンチル、シクロヘキシル及び
シクロへブチル基があげられる。アリール基の例として
はフェニル及びナフチル基が、アルキルアリール基とし
てはトリル及びキシリル基があげられる。さらに、アリ
ー/lzアルキル基としてはベンジル及びフェニルエチ
ル基があげられる。
アルケニル基としては、特にビニル、アリル、ブテニル
及びペンテニル基があげられる。
さらに、アルキニル基としては、エチニル、プロピニル
及びブチニル基があげられる。
好ましくは、基R1及びRxは同一又は異なっていてよ
く、水素並びに上記したようなアルキル及びシクロアル
キル基のうちから選ばれる。しがして、本発明で特に意
図される基Yの例は次のものである。
N(CHs) t       N(CHtCHs) 
tNH(CH,)       NH(c■−Cl−)
NH(CJ+ +)     NFi<CHtCHtC
Hs)さらに好ましくは基Yの全てが同一であるように
選ばれる。
なお、基R′及びR1は、−緒になって窒素原子上で閉
環する環状炭化水素鎖を形成するようなものであってよ
い。しかして、この種の含窒素複素環の基Yの例として
は、特にアジリジニル、ピロリル、ピロリジニル、ピロ
リニル、ピペリジル、ピペラジニル、インドリル、イソ
インドリル、インドリニル、イソインドリニル、カルノ
イゾリル基などがあげられる。
c)  xはO,l又は3に等しく、好ましくは0又は
1に等しく、さらに好ましくはlである。
また、特に前記したようなけい素化合物の有効量とは、
ポリシラザンを適切に架橋させ、しかしてそれに実質上
の不融性と大部分の有機溶媒(ペンタン、ヘキサン、ト
ルエン、ベンゼンなど)への不溶性とを保障するのに十
分な量を意味する。
実際には、けい素化合物の濃度は、使用できるポリシラ
ザンの総量に対して0.1〜30重量%の間である。好
ましくは、この濃度は0.5〜10重量%である。
原料ポリシラザンへのけい素化合物の添加はそれ自体知
られた任意の手段によって行うことができる。
架橋された繊維又は薄層のその後の製造のために特に好
適な第一の態様によれば、原料ポリシラザンはまず所望
の物品形状に賦形され、次いで含浸のためのけい素化合
物と接触せしめられる。この場合に、けい素化合物は液
状又は気体状であってよ(、好ましくは気体状である。
好ましい第二の態様によれば、この添加は、二つの成分
を塊状で又は有機溶媒中で直接混合することによって行
われる。後者の場合には、このようにして得られた本発
明の組成物は、次いで、フィラメント、繊維、フィルム
、支持体への被覆、成形物品その他の種々の形状に従っ
て賦形することができ、次いで架橋される。既に示した
ように、本発明の組成物は、架橋及び熱分解の後にセラ
ミック繊維を得るため繊維を賦形するのに特に適してい
る。
さらに、本発明に従うポリシラザン組成物は、特にSi
0%5iOz、Si3NいB、Cなどでできたセラミッ
ク繊維のためのマトリックスに使用できる。さらには、
これらはセラミック粉末の製造にも使用することができ
る。
本発明のポリシラザン組成物は、さ卯こ、好ましくはS
ing、Si、N、、SiC,BN、 Btu、、B、
C,Al2N。
AQtOs、AQ−C3、Tin、 Tie、、T1C
x Zr0t、ZrC5YO。
などのうちから選ばれる充填剤を含有できる。
被覆、フィルム及び薄層の用途には、本発明の組成物は
、好ましくは、溶媒なしで使用される。この場合には、
ポリシラザンは、組成物の25℃での粘度が1〜50Q
OmPa−sであるように選ばれる。
これよりも高い粘度を使用できるが、支持体を被覆し又
は含浸させるための組成物を使用したいときは、組成物
をポリシラザンと相溶性の有機溶媒、例えばベンゼン、
トルエン、ヘキサン、シクロヘキサン、イソプロピルエ
ーテル、エチルエーテル、ジクロルメタン又はクロルベ
ンゼンのような溶媒に溶解することが必要である。
繊維の用途には、好ましくは5000mPa−sよりも
高い粘度が使用される。その場合には溶媒なしで溶融状
で又は溶解状態で実施することができ、架橋は以下に詳
述する実施態様に従って紡糸口金の出口で行われる。
本発明に従えば、場合により賦形させた後、ポリシラザ
ン組成物は、少な(とも1個の> N H基を有しかつ
前記のけい素化合物とアミノ基交換反応することができ
るアミノ化合物と接触させることにより架橋される。
本発明に従う架橋方法の好ましい実施態様によれば、ア
ミノ化合物として次式(B) (ここで、基R3及びR’は同一又は異なっていてよく
、水素原子及び置換されていてもよい炭化水素基のうち
から選ばれる) の化合物の少なくとも1種が使用される。
基R3及びR4は、好ましくは、水素並びにアルキル又
はシクロアルキル基、例えばメチル、エチル、ブチル、
ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、シクロペン
チル、シクロヘキシル及びシクロヘプチル基のうちから
選ばれる。
さらに好ましくは、アミノ化合物としてアンモニア(R
’= R’= H)が使用される。
アミノ化合物は液状又は気体状であってよい。
好ましくは気体によって実施され、特に繊維又は薄層を
架橋するときにそうである。アミノ化合物は純杯な形で
、成るいは例えばアルゴン(又は他の希ガス)又は窒素
ガスのような不活性ガスで希釈して使用することができ
る。
一般に、大気圧下で実施されるが、もちろんこれよりも
低く又は高い圧力を除外するわけではない。
さらに、ポリシラザン組成物とアミノ化合物との接触は
静的であっても又は動的であってよい、即ち掃気しなが
ら実施できる。
処理を行う温度及びこの処理の期間は広い範囲で変動で
き、硬化すべきポリシラザン組成物の性質に左右される
。−船釣には、処理期間は処理温度に関連しており、温
度が高いほど処理時間は短かくなろうが、いずれの場合
も重要なことは処理の終了後に実質上不融性の状態に至
らせることである。
実際には、この温度は一般に周囲温度からポリシラザン
組成物の軟化温度の間である。好ましくはこの温度は3
0℃から硬化すべきポリシラザン組成物の軟化点に相当
する温度よりもわずかに低い温度までの間である。
処理期間は臨界的ではな(、使用した温度に応じて数分
間から数時間の間であってよい。
この処理が終った後、不融性であって通常の有機溶媒の
大部分、特にヘキサンに不溶性であるポリシラザンが回
収される。
このようにして硬化された組成物は、次いで、知られた
典型的方法で、それを5iCSSisN4又はこれらの
混合物を主体としたセラミックに変換するための熱処理
(熱分解)に付すことができる。
具体的にいえば、硬化されたポリシラザンで被覆された
又はこれを含浸させた支持体、成るいは硬化された繊維
は直ちに又はその後で真空又は加圧下で成るいは不活性
な又は反応性の(例えばffHs)雰囲気中で行われる
熱分解に完全なセラミック化が得られるまで付すことが
できる。
したがって、本発明の組成物及びこの組成物の架橋方法
は、大気中で保存できかつその後に熱分解できる中間製
品を作ることを可能にさせる。
したがって、これは、支持体上にセラミック材料を付着
させ又は含浸させるのに並びにセラミック繊維を得るの
に特に有益な方法をなす。
〔実施例〕
ここで、本発明を例示する具体例を示す。
例  1 まず、原料ポリシラザンを下記の方法で製造する。
機械的撹拌機、ガス流入管及び凝縮器を備えた二重ジャ
ケット付きの3eの反応器において、■、1eのイソプ
ロピルエーテルの存在下でCHsSiC12s(0,8
5モル)と(CH3)tsic(2t (0,59モル
)との混合物の共アンモノリシスを行う。まず、イソプ
ロピルエーテル中のこの混合物を3℃に冷却し、NH。
ガスの導入中この温度に保つ。NH,の導入流量は約6
11Q/secであり、添加は6時間行う。実験終了後
、生じた塩化アンモニウムをフリットガラス(平均孔径
:10μII)で濾過し、ポリシラザンの透明溶液を回
収する。次いでこの溶液を濃縮し、次いで仏国特許第2
.577、933号に記載の実施態様に従ってトリフル
酸(triNic acid)により処理する。次いで
、この溶液にポリシラザン重合体について10重量%の
式CHsSi(N(CH3) l)3のシランを添加す
る。
次いで、得られた混合物を5zx)Ig、 150℃で
2時間乾燥する(溶媒の除去)。口■の定量で、乾燥生
成物中のシラン含有量が4重量%に等しいことが示され
た。
このようにして得られた組成物の特徴は次の通りである
Tf:170℃(溶融温度) Tr:150℃(軟化温度) 軸合有量:2,5重量% 次いでこの組成物を粉末状でアンモニア雰囲気中で13
0℃で20時間処理する。処理した後、不融性であって
、特にヘキサンに不溶性である生成物が回収された。そ
の特性は次の通りであった。
Tr> 260℃ 0.含有量:5.4重量% 例  2 例1(トリフル酸による処理を含む)におけるようにす
るが、ただし0.36モルの(CHs) *5iCQt
及び1.6モルのCHsSiC12sより出発して原料
ポリシラザンの溶液を製造する。
この溶液にポリシラザンについて8重量%の式CHsS
i(NHCsH+ +)sのシランを添加する。
この混合物を例1の条件と同じ条件で乾燥した後、次の
特徴 Tf:125℃ Tr:  70℃ を示す組成物が回収された。
次いで、こめ組成物を粉末状でアンモニア雰囲気中で7
0℃から110℃に上昇する温度で4時間50分処理す
る。
処理した後、不融性(Tf>260℃)でかつ不溶性(
特にヘキサンに)であって、その酸素含有量が1%未満
である生成物が回収された。
例  3 例2で製造したポリシラザンの溶液に、今度は、ポリシ
ラザンについて2重量%の式CH35i(NHCsL 
+)sのシランを添加し、次いでこの混合物を例1の条
件と同じ条件で乾燥する。次いで、このようにして得ら
れた組成物を粉末状でアンモニア雰囲気中で70℃から
150℃に上昇する温度で4時間50分処理する。
処理終了後に、不融性(260℃以上の溶融温度)であ
りかつ不溶性(特にヘキサンに)である生成物が回収さ
れた。
乱−1 例2に従って製造したポリシラザン組成物<Tr:12
5℃、Trニア0℃)を繊維(直径: 13μ)状に押
出すことにより紡糸し、次いでパッド状にして架橋の目
的でアンモニア雰囲気中で処理する。
70℃で1時間30分処理した後、260℃以上の溶融
温度と110℃に等しい軟化温度を示すわずかに付着し
た、不融性でかつ不溶性である繊維が回収された。
30℃で14時間の処理、次いで50℃で2時間30分
の第二処理の後、260°C以上の溶融温度を有する付
着せず、不融性でかつ不溶性の繊維が回収された。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)ポリシラザンに対して実質上不活性でありかつ少な
    くとも1個の■NH基を含有するアミノ化合物によって
    アミノ基交換反応を受け得る少なくとも1種のけい素化
    合物を有効量で含有することを特徴とする架橋性のポリ
    シラザン組成物。 2)ポリシラザンが1分子当り少なくとも1個の≡Si
    −NH−基を含むことを特徴とする請求項1記載の組成
    物。 3)けい素化合物が次式(A) R_xSiY_4_−_x(A) 〔ここで、基Rは、同一又は異なっていてよく、水素原
    子、置換されていてよい炭化水素基及びシリル基のうち
    から選ばれ、基Yはアミノ基転移反応を受け得る同一又
    は異なった基を表わし、xは0、1、2又は3であり得
    る整数である。ただし、xが3に等しいときは、基Rの
    うちの少なくとも1個は式SiR_yY_3_−_y(
    yは0、1又は2の整数であり、R及びYは上で示した
    意味を有する)のシリル基である〕に相当することを特
    徴とする請求項1又は2記載の組成物。 4)基Rがアルキル、シクロアルキル、アリール、アル
    キルアリール、アリールアルキル、アルケニル及びアル
    キニル基のうちから選ばれる同一又は異なった炭化水素
    基であることを特徴とする請求項3記載の組成物。 5)基Rがアルキル基であることを特徴とする請求項4
    記載の組成物。 6)基Yが同一又は異なっていてよく、含窒素複素環式
    基及び次式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (ここで、基R^1及びR^2は同一又は異なっていて
    よく、水素原子及び置換されていてよい炭化水素基のう
    ちから選ばれる) の基のうちから選ばれることを特徴とする請求項3〜5
    のいずれかに記載の組成物。 7)基Yが同一であることを特徴とする請求項6記載の
    組成物。 8)基R^1及びR^2が水素原子、アルキル基及びシ
    クロアルキル基のうちから選ばれることを特徴とする請
    求項6又は7記載の組成物。 9)xが0、1又は2に等しいことを特徴とする請求項
    3〜8のいずれかに記載の組成物。 10)xが0又は1に等しいことを特徴とする請求項9
    記載の組成物。 11)けい素化合物がポリシラザンの総量に対して0.
    1〜30重量%の割合で存在することを特徴とする請求
    項1〜10のいずれかに記載の組成物。 12)含有量が0.5〜10重量%であることを特徴と
    する請求項11記載の組成物。 13)さらに充填剤を含有することを特徴とする請求項
    1〜12のいずれかに記載の組成物。 14)さらにポリシラザンと相溶性の有機溶媒を含有す
    ることを特徴とする請求項1〜13のいずれかに記載の
    組成物。 15)ポリシラザン組成物を少なくとも1個の■NH基
    を含有するアミノ化合物と接触させることからなること
    を特徴とする請求項1〜14のいずれかに記載のような
    ポリシラザン組成物の架橋方法。 16)アミノ化合物が次式(B) ▲数式、化学式、表等があります▼・・(B) (ここで、基R^3及びR^4は同一又は異なっていて
    よく、水素原子及び置換されていてもよい炭化水素基の
    うちから選ばれる) に相当することを特徴とする請求項15記載の方法。 17)炭化水素基R^3及びR^4がアルキル、シクロ
    アルキル、アリール、アルキルアリール、アリールアル
    キル、アルケニル及びアルキニル基のうちから選ばれる
    ことを特徴とする請求項16記載の方法。 18)基R^3及びR^4が同一又は異なっていてよく
    、水素原子、アルキル及びシクロアルキル基のうちから
    選ばれることを特徴とする請求項16記載の方法。 19)アンモニアを使用することを特徴とする請求項1
    8記載の方法。 20)接触を周囲温度からポリシラザン組成物の軟化温
    度までの間の温度で実施することを特徴とする請求項1
    5〜19のいずれかに記載の方法。 21)前記温度が30℃からポリシラザン組成物の軟化
    温度よりわずかに低い温度までの間であることを特徴と
    する請求項20記載の方法。 22)ポリシラザン組成物がポリシラザンとけい素化合
    物を塊状で又は有機溶媒中で直接混合することによって
    予め得られたものであることを特徴とする請求項15〜
    21のいずれかに記載の架橋方法。 23)ポリシラザン組成物がポリシラザンにけい素化合
    物を含浸させることによって予め得られたものであるこ
    とを特徴とする請求項15〜21のいずれかに記載の架
    橋方法。 24)アミノ化合物と接触させる前に、ポリシラザン組
    成物を繊維又は薄層のような所望の物品形状に賦形する
    ことを特徴とする請求項15〜23のいずれかに記載の
    方法。 25)請求項15〜24のいずれかに記載の方法によっ
    て架橋されたポリシラザン組成物を熱分解することから
    なることを特徴とするSiC及び(又は)Si_3N_
    4を主体としたセラミック製品の製造方法。
JP1327470A 1988-12-23 1989-12-19 アミノ化合物の作用で架橋できるポリシラザン組成物及びその架橋方法 Pending JPH02222454A (ja)

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