JPH0384035A - ほう素、窒素およびけい素を基剤とする有機金属セラミック先駆物質 - Google Patents
ほう素、窒素およびけい素を基剤とする有機金属セラミック先駆物質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.ほう素および窒素を基剤とする有機金属ポリ
マーにして、該ポリマーを1000〜2000℃の温度
で熱分解することによりセラミック先駆物質として用い
ることに関する。
マーにして、該ポリマーを1000〜2000℃の温度
で熱分解することによりセラミック先駆物質として用い
ることに関する。
それ故、本発明は、応用として、窒化ほう素を特徴とす
る特に繊維形状のセラミック製品ないし物品の製造に上
記ポリマーを用いることに関する。
る特に繊維形状のセラミック製品ないし物品の製造に上
記ポリマーを用いることに関する。
窒化ほう素は、その高温安定性、熱衝撃抵抗、高い化学
的不活性および非常に良好な熱伝導性故に益々探究され
ている物質であることが知られている。更に、その低い
導電性は該窒化ほう素をして優良な絶縁体としている。
的不活性および非常に良好な熱伝導性故に益々探究され
ている物質であることが知られている。更に、その低い
導電性は該窒化ほう素をして優良な絶縁体としている。
窒化ほう素の種々の製造方法が今日知られている。
その一つは、三塩化ほう素とアンモニアとを気相で反応
させることにある。斯くして、微細な窒化ほう素粉末が
得られ、それを焼結させて嵩高な製品を得ることができ
る。しかしながら、得られる製品は、いくつかの応用で
非常に不都合となりつる微孔質を示す。
させることにある。斯くして、微細な窒化ほう素粉末が
得られ、それを焼結させて嵩高な製品を得ることができ
る。しかしながら、得られる製品は、いくつかの応用で
非常に不都合となりつる微孔質を示す。
近年、窒化ほう素が先駆物質ポリマーの熱分解によって
製造しうることが発見された。
製造しうることが発見された。
ポリマールートの益は取分け、この種の製品の造形とい
う可能性にあり、特に熱分解後窒化ほう素基剤繊維を得
ることの可能性にある。
う可能性にあり、特に熱分解後窒化ほう素基剤繊維を得
ることの可能性にある。
斯くして、米国特許第4.581.468号は、トリク
ロロトリアルキルシリルボラゾール(環式化合物)に対
するアンモニアの作用(アンモノリシス)によって得ら
れる有機ほう素ポリマーを記載しており、また該ポリマ
ーが、紡糸に続く970℃での熱分解後窒化ほう素繊維
に達することを可能にすると6示している。
ロロトリアルキルシリルボラゾール(環式化合物)に対
するアンモニアの作用(アンモノリシス)によって得ら
れる有機ほう素ポリマーを記載しており、また該ポリマ
ーが、紡糸に続く970℃での熱分解後窒化ほう素繊維
に達することを可能にすると6示している。
しかしながら、この特許文献に記載されている出発物質
の環式化合物は製造が非常に困難で、それ故コスト高で
あり、その結果工業的製造規模での応用という見込みは
生じ難い。
の環式化合物は製造が非常に困難で、それ故コスト高で
あり、その結果工業的製造規模での応用という見込みは
生じ難い。
仏国特許出願第2.620.455号では、用いられる
ポリマー先駆物質は、トリハロボランと、ハロゲン原子
2個が直接結合しているほう素原子少なくとも1個を含
有する化合物との混合物と、NH,基少なくとも一つを
含有する化合物との反応生成物である。
ポリマー先駆物質は、トリハロボランと、ハロゲン原子
2個が直接結合しているほう素原子少なくとも1個を含
有する化合物との混合物と、NH,基少なくとも一つを
含有する化合物との反応生成物である。
仏国特許出願第2.620.443号は、この先駆物質
ポリマーから出発して、該先駆物質の、アンモニア下で
の熱分解により、本質上窒化ほう素を基剤とするセラミ
ック製品がもたらされることを教示している。
ポリマーから出発して、該先駆物質の、アンモニア下で
の熱分解により、本質上窒化ほう素を基剤とするセラミ
ック製品がもたらされることを教示している。
K、A、 Andrinov、Bulletin of
the Academy ofScience、 U
SSR,1962,3、p、 1757−1758の刊
行物は、式BX、のトリハロボランを式(RiSt)2
NHのヘキサアルキルジシラザンに導入して式%式% ジハロボランを製造することにある方法を教示している
。而して、この後者の生成物は単純な有機ほう素モノマ
ーに過ぎず、いずれにせよ該生成物はそのままでは適当
な窒化ほう素先駆物質を構成し得ない。
the Academy ofScience、 U
SSR,1962,3、p、 1757−1758の刊
行物は、式BX、のトリハロボランを式(RiSt)2
NHのヘキサアルキルジシラザンに導入して式%式% ジハロボランを製造することにある方法を教示している
。而して、この後者の生成物は単純な有機ほう素モノマ
ーに過ぎず、いずれにせよ該生成物はそのままでは適当
な窒化ほう素先駆物質を構成し得ない。
また、欧州出願第305.985号も、トリハロボラン
とジシラザンとの反応をきわめて一般的に記載しており
、減圧下若しくは不活性雰囲気下でセラミック化繊維を
製造するための先駆物質として得られる生成物の使用を
教示している。得られる生成物は、反応の作業条件に従
って調整しつる融解4度を有するが、しかしそれが10
00℃までの温度でセラミック物質に熱的に転化される
とき、高割合のけい素を有し且つ周囲空気への長期暴露
暗安定性に乏しい点で欠点がある。
とジシラザンとの反応をきわめて一般的に記載しており
、減圧下若しくは不活性雰囲気下でセラミック化繊維を
製造するための先駆物質として得られる生成物の使用を
教示している。得られる生成物は、反応の作業条件に従
って調整しつる融解4度を有するが、しかしそれが10
00℃までの温度でセラミック物質に熱的に転化される
とき、高割合のけい素を有し且つ周囲空気への長期暴露
暗安定性に乏しい点で欠点がある。
本出願人の名で1988年10月6日に出願された仏国
特許出願88/1311および同じく本出願人の名で1
989年4月13日に出願された89105177は、
トリハロボランとジシラザンとの反応が特定の適用条件
で実施されねばならず、また該条件はセラミック先駆物
質として用いることのできるポリマーを得るのに必要で
あることを教示している。
特許出願88/1311および同じく本出願人の名で1
989年4月13日に出願された89105177は、
トリハロボランとジシラザンとの反応が特定の適用条件
で実施されねばならず、また該条件はセラミック先駆物
質として用いることのできるポリマーを得るのに必要で
あることを教示している。
米国特許出願第4.707.556号は、B−トリクロ
ロボラジンとジシラザンとの反応によるセラミックポリ
マーの製造を教示している。得られる先駆物質は、融解
温度が調整できないという欠点を示す特にヘキサンに可
溶の固体である。
ロボラジンとジシラザンとの反応によるセラミックポリ
マーの製造を教示している。得られる先駆物質は、融解
温度が調整できないという欠点を示す特にヘキサンに可
溶の固体である。
従って、本発明の一つの目的は、物理化学的性質を制御
することのできる.ほう素、窒素およびけい素を基剤と
したポリマーを得ることである。
することのできる.ほう素、窒素およびけい素を基剤と
したポリマーを得ることである。
本発明の他の目的は、1000℃での熱分解時けい素含
分の低いセラミック物質をもたらす、ほう素、窒素およ
びけい素を基剤としたポリマーの取得方法を提示するこ
とである。
分の低いセラミック物質をもたらす、ほう素、窒素およ
びけい素を基剤としたポリマーの取得方法を提示するこ
とである。
叙上および他の目的は、実際上.ほう素、窒素およびけ
い素を基剤とするポリマーの製造方法にして、トリハロ
ボランA少なくとも1種、ジシラザンB少なくとも1種
およびB−1−リクロロボラジンC少なくとも1種の混
合物の反応を含む方法に関する本発明によって達成され
る。
い素を基剤とするポリマーの製造方法にして、トリハロ
ボランA少なくとも1種、ジシラザンB少なくとも1種
およびB−1−リクロロボラジンC少なくとも1種の混
合物の反応を含む方法に関する本発明によって達成され
る。
出発物質のトリハロボランAは次式:
%式%(1)
に相当する0式中、Xは塩素、臭素、よう素およびふっ
素より選ばれるハロゲンである。
素より選ばれるハロゲンである。
出発物質のジシラザンBは次式:
%式%(2)
に相当する。式中、Rは同じか又は別異にして、水素お
よび炭化水素基より選ばれるが、但しけい素原子に直接
結合した水素原子は1個より多くない。
よび炭化水素基より選ばれるが、但しけい素原子に直接
結合した水素原子は1個より多くない。
好ましい炭化水素基Rは、10個以下の炭素原子を含有
するアルキル、シクロアルキル、アルケニル、アリール
、アルキルアリールおよびアリールアルキル基である。
するアルキル、シクロアルキル、アルケニル、アリール
、アルキルアリールおよびアリールアルキル基である。
本発明に適するアルキル基のうち例として、メチル、エ
チル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチ
ルおよびオクチル基を挙げることができる。シクロアル
キル基としては、シクロペンチル、シクロヘキシルおよ
びシクロヘプチル基を挙げることができる。アルケニル
基としてはビニル基、アリール基としてはフェニルおよ
びナフチル基、アルキルアリール基としてはトリルおよ
びキシリル基そして最後にアリールアルキル基としては
ベンジルおよびフェニルエチル基を挙げることができる
。
チル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチ
ルおよびオクチル基を挙げることができる。シクロアル
キル基としては、シクロペンチル、シクロヘキシルおよ
びシクロヘプチル基を挙げることができる。アルケニル
基としてはビニル基、アリール基としてはフェニルおよ
びナフチル基、アルキルアリール基としてはトリルおよ
びキシリル基そして最後にアリールアルキル基としては
ベンジルおよびフェニルエチル基を挙げることができる
。
本発明によって企図されるジシラザン化合物単独ないし
混合物の例は、 ((cos)sst)ヨNH1(Cm)Is(CHx)
zsi)JH((Cm)Is) tcHssi)JHl
((CHs) tsl) JH((CHm)*(CH
i=CI)SiliNHである。
混合物の例は、 ((cos)sst)ヨNH1(Cm)Is(CHx)
zsi)JH((Cm)Is) tcHssi)JHl
((CHs) tsl) JH((CHm)*(CH
i=CI)SiliNHである。
本発明の好ましい具体化に従って、ヘキサアルキルジシ
ラザンは単独で使用され、或はテトラアルキルジアルケ
ニルジシラザンと混合される。
ラザンは単独で使用され、或はテトラアルキルジアルケ
ニルジシラザンと混合される。
出発物質のB−トリクロロボラジンCは次式:
原子1〜6個のアルキル基より選ばれる。
出発化合物A、BおよびCは好ましくは下記モル比に従
って用いられる: 0.1<A/C<10、好ましくは 0.5<A/C<2. 1<B/ (A+C)<12、好ましくは5<B/ (
A+C)<8 反応は大気圧で生起しつるけれども、より高い圧力ない
しより低い圧力も明らかに規定外ではない。
って用いられる: 0.1<A/C<10、好ましくは 0.5<A/C<2. 1<B/ (A+C)<12、好ましくは5<B/ (
A+C)<8 反応は大気圧で生起しつるけれども、より高い圧力ない
しより低い圧力も明らかに規定外ではない。
A、Bおよび0間の反応は塊状で実施し得、或は好まし
くは、中性タイプの有機溶剤(ヘキサン、ペンタン、ト
ルエン、クロロベンゼン等)溶液で無水条件下実施する
ことができる。
くは、中性タイプの有機溶剤(ヘキサン、ペンタン、ト
ルエン、クロロベンゼン等)溶液で無水条件下実施する
ことができる。
反応混合物の温度は臨界的パラメーターではないが、一
般に一り0℃〜使用溶剤の還流温度でありうる。
般に一り0℃〜使用溶剤の還流温度でありうる。
より良好な構造を持つポリマーを形成するために、斯く
してまた、後続熱分解時の収率を高めるために、例えば
、反応混合物を溶剤の還流温度に高めることによって該
混合物を加熱することも亦有利でありうる。該加熱は二
三分〜数時間範囲の朋間行なわれる。しかしながら、こ
の加熱処理はほとんどの場合必要でない。
してまた、後続熱分解時の収率を高めるために、例えば
、反応混合物を溶剤の還流温度に高めることによって該
混合物を加熱することも亦有利でありうる。該加熱は二
三分〜数時間範囲の朋間行なわれる。しかしながら、こ
の加熱処理はほとんどの場合必要でない。
この反応段階の終りに、ポリマーが反応媒体から分離さ
れる。これは、それ自体既知の任意手段により、例えば
、不活性雰囲気下での清適、或は特に液体アンモニアに
よる抽出ないし相分離によって行なわれる。
れる。これは、それ自体既知の任意手段により、例えば
、不活性雰囲気下での清適、或は特に液体アンモニアに
よる抽出ないし相分離によって行なわれる。
斯くして回収されたポリマーは、随意溶剤を(蒸留その
他の方法により)除去し次いで乾燥した後、熱分解しつ
るポリマー先駆物質を形成する。
他の方法により)除去し次いで乾燥した後、熱分解しつ
るポリマー先駆物質を形成する。
更に残留塩素含量を低下させる目的で、随意、得られた
ポリマーを後続工程で処理することができる。而して、
その処理は、塊状の或は好ましくは無水有機溶剤媒体(
ヘキサン、ペンタン、トルエン等)中のポリマーを、N
HI基少なくとも1種を含有する化合物(以下アミノリ
シス剤と呼称)と接触させることにある。
ポリマーを後続工程で処理することができる。而して、
その処理は、塊状の或は好ましくは無水有機溶剤媒体(
ヘキサン、ペンタン、トルエン等)中のポリマーを、N
HI基少なくとも1種を含有する化合物(以下アミノリ
シス剤と呼称)と接触させることにある。
用いることのできるアミノリシス剤1のうち、アンモニ
ア、第一アミン、ジアミン(ヒドラジン、アルキルヒド
ラジン、ヒドラジド、アルキレンジアミン等)、アミド
、シリルアミンおよび類似物を挙げることができる。
ア、第一アミン、ジアミン(ヒドラジン、アルキルヒド
ラジン、ヒドラジド、アルキレンジアミン等)、アミド
、シリルアミンおよび類似物を挙げることができる。
用いられる化合物は好ましくは、次式
(4):
に相当するものである。式中、基R′は水素原子、炭化
水素基およびシリル基から選ばれる。斯くして、下記の
ものが特に適している:アンモニア(R2=水素原子)
、 第一有機アミン(R2=アルキル、シクロアルキル、ア
リール、アルキルアリール又はアリールアルキル基)例
えばメチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブ
チルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチ
ルアミンおよびオクチルアミン、シクロプロピルアミン
、フェニルアミン等、 シリルアミン特に、(トリエチルシリル)アミンの如き
トリオルガノシリルアミン又は(ヒドロジメチルシリル
)アミンの如きヒドロオルガノシリルアミン。
水素基およびシリル基から選ばれる。斯くして、下記の
ものが特に適している:アンモニア(R2=水素原子)
、 第一有機アミン(R2=アルキル、シクロアルキル、ア
リール、アルキルアリール又はアリールアルキル基)例
えばメチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブ
チルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチ
ルアミンおよびオクチルアミン、シクロプロピルアミン
、フェニルアミン等、 シリルアミン特に、(トリエチルシリル)アミンの如き
トリオルガノシリルアミン又は(ヒドロジメチルシリル
)アミンの如きヒドロオルガノシリルアミン。
好ましいアミノリシス剤は第一アルキルアミンおよびア
ンモニアである。
ンモニアである。
更に好ましい具体化に従い、作業はアンモニアを用いて
実施される。
実施される。
出発化合物A、BおよびCは任意の順序で反応器に導入
することができる。しかしながら、好ましくは、有機溶
剤溶液のCを以て好ましくは一20℃以下の塩度で出発
することが推奨される。次いで、化合物Aが(もし気体
なら)バブリングにより導入される。
することができる。しかしながら、好ましくは、有機溶
剤溶液のCを以て好ましくは一20℃以下の塩度で出発
することが推奨される。次いで、化合物Aが(もし気体
なら)バブリングにより導入される。
AとCとの混合物を好ましくは一20℃以下の温度に保
持しながら、化合物Bを緩徐に流入させる。この添加時
間は好ましくは10分〜5時間である。Bを添加し終え
たとき、反応混合物を室温(20℃)に戻し、得られた
ポリマーを溶剤の除去によって析出させる。
持しながら、化合物Bを緩徐に流入させる。この添加時
間は好ましくは10分〜5時間である。Bを添加し終え
たとき、反応混合物を室温(20℃)に戻し、得られた
ポリマーを溶剤の除去によって析出させる。
本発明に従って得ることのできるほう素、窒素およびけ
い素を基剤としたポリマーは、400〜10.000好
ましくは600〜5000でありうる数平均分子量(M
n)を有する。
い素を基剤としたポリマーは、400〜10.000好
ましくは600〜5000でありうる数平均分子量(M
n)を有する。
更に、該ポリマーは、600〜ioo、oo。
好ましくは700〜10.000範囲でありうる重量平
均分子量(M w )を有する。多分故性比(Pr)は
一般に1.1〜3である。
均分子量(M w )を有する。多分故性比(Pr)は
一般に1.1〜3である。
上記方法を実施する条件に依って、本発明に従ったポリ
マーは室温で、低粘度ないし高粘度の油状物〜固体範囲
の形状を取りつる。
マーは室温で、低粘度ないし高粘度の油状物〜固体範囲
の形状を取りつる。
加えて、本発明に従ったポリマーは可融性であり、また
ほとんどの普通有機溶剤(ヘキサン、トルエン等)に可
溶である。その融解温度を制御することは本方法の実施
条件を用いるとき可能であり、而してその造形性が関係
する場合これは非常に有利である。
ほとんどの普通有機溶剤(ヘキサン、トルエン等)に可
溶である。その融解温度を制御することは本方法の実施
条件を用いるとき可能であり、而してその造形性が関係
する場合これは非常に有利である。
分光分析は、本発明に従ったポリマーが実際上ターポリ
マーであって、一方をAとBとの反応から得、他方をB
とCとの反応から得るポリマー2種の混合物ではないこ
とを示す。
マーであって、一方をAとBとの反応から得、他方をB
とCとの反応から得るポリマー2種の混合物ではないこ
とを示す。
もしそれが室温で固体状態であるなら随意溶融した後、
本発明に従ったポリマーを、直径が例えば10〜40μ
mのフィラメントに直接紡糸することができる。
本発明に従ったポリマーを、直径が例えば10〜40μ
mのフィラメントに直接紡糸することができる。
次いで、得られたフィラメントは不融化し、その後、窒
化ほう素への転化目的で減圧下、不活性雰囲気(窒素、
アルゴン)中或はアンモニア下300−1800℃の温
度で熱分解せしめられる。
化ほう素への転化目的で減圧下、不活性雰囲気(窒素、
アルゴン)中或はアンモニア下300−1800℃の温
度で熱分解せしめられる。
フィラメントは、セラミック化後、特に熱処理、水、ア
ンモニア、紫外線、電子ビームの作用によって或はこれ
ら手段の併用によって不融化する。
ンモニア、紫外線、電子ビームの作用によって或はこれ
ら手段の併用によって不融化する。
而して、得られたセラミック繊維は、セラミック/セラ
ミック、セラミック/金属又はセラミック/プラスチッ
クタイプの複合材料用補強構造として用いることができ
る。
ミック、セラミック/金属又はセラミック/プラスチッ
クタイプの複合材料用補強構造として用いることができ
る。
はとんどの−殻間ケース(粉末が得られる)。
において、ポリマーは、該ポリマーが窒化ほう素基剤セ
ラミックへと完全に転化するまで繊維の場合と同じ条件
で直接熱分解される。
ラミックへと完全に転化するまで繊維の場合と同じ条件
で直接熱分解される。
斯くして得られたセラミック材料は約0.1〜3質量%
の低いけい素含量を有する。
の低いけい素含量を有する。
下記例は本発明を、その範囲を制限することなく例示す
る。
る。
例中、
Mnは数平均分子量であり、
Mwは重量平均分子量であり、
Prは多分散性比であり、
TGAは熱重量分析であり、そして
%は、特記せぬ限り重量による。
鮭−ユ(BCg s + (BCj−N)l) s +
HMDZ)乾燥トルエン700mI2とB−トリクロ
ロボラジン20.3g(0,1モル)をlβ反応器に窒
素下装入する。
HMDZ)乾燥トルエン700mI2とB−トリクロ
ロボラジン20.3g(0,1モル)をlβ反応器に窒
素下装入する。
一30℃に冷却後、三塩化ほう素12.9g(0,11
モル)をバブリングによって反応器に導入する。
モル)をバブリングによって反応器に導入する。
次いで、ヘキサメチルジシラザン106.5g(0,6
6モル)を50分間にわたって流入し、その間反応混合
物の温度を約−30℃に保持する。
6モル)を50分間にわたって流入し、その間反応混合
物の温度を約−30℃に保持する。
添加し終えたとき、混合物を1時間撹拌しながら、温度
を周囲のそれに戻す。
を周囲のそれに戻す。
窒素下での濾過後、斯くして得られた透明且つ無色の溶
液を煮つめて、白色フオーム形状をなすポリマー36g
を生成する。
液を煮つめて、白色フオーム形状をなすポリマー36g
を生成する。
得られたポリマーの特性値は下記の如くである:
生成物: トルエンに非常に可溶、
軟化温度=95℃、
110℃での生成物の融解で延伸時フィラメントを形成
、 Mn=1120゜ Mw=3880゜ Pr=345゜ TGA=ヘリウム下850℃で32.7%の残分。
、 Mn=1120゜ Mw=3880゜ Pr=345゜ TGA=ヘリウム下850℃で32.7%の残分。
この生成物の試料をアンモニア下t ooo℃までの温
度で熱分解したところ、BNの優勢な、非常に硬質の焼
結白色セラミックを得る。
度で熱分解したところ、BNの優勢な、非常に硬質の焼
結白色セラミックを得る。
1000℃で熱分解した試料に対するIRおよびラマン
分析は、得られたセラミックが本質上窒化ほう素BNよ
りなることを示す。
分析は、得られたセラミックが本質上窒化ほう素BNよ
りなることを示す。
熱分解収率= 28.94%、
残留C氾含分く0.2%、
Si含分=1.4%。
比土u生1(BCj、 + HMDZ)乾燥トルエン
630mj2を窒素下1g反応器に装入し、−30℃に
冷却後、三塩化ほう素26g(0,22モル)をバブリ
ングによって反応器に導入する。
630mj2を窒素下1g反応器に装入し、−30℃に
冷却後、三塩化ほう素26g(0,22モル)をバブリ
ングによって反応器に導入する。
次いで、ヘキサメチルジシラザン107g(0,66モ
ル)を65分間にわたって流入し、その間反応混合物の
温度を約−25℃に保持する。
ル)を65分間にわたって流入し、その間反応混合物の
温度を約−25℃に保持する。
添加し終えたとき、混合物を1時間30分撹拌しながら
、温度を周囲のそれに戻す。
、温度を周囲のそれに戻す。
窒素下での濾過後、斯くして得られた溶液を煮つめて、
僅かに白い高流動油状物23gを生成する。
僅かに白い高流動油状物23gを生成する。
得られたポリマーの特性値は下記の如くである:
TGA=ヘリウム下850℃で17.3%の残分。
コノ生成物の試料をアンモニア下1000”Cまでの温
度で熱分解したところ、Si含分5,5%のセラミック
を得る。
度で熱分解したところ、Si含分5,5%のセラミック
を得る。
工較旦ユ((BCR−N旧s + HMDZ)乾燥トル
エン620mj2とB−1−リクロロボラジン41g(
0,22モル)を窒素下lI2反応器に装入する。−2
5℃に冷却後、ヘキサメチルジシラザン107.7 g
(0,67モル)を20分間にわたって流入し、その
間反応混合物の温度を約−25℃に保持する。添加し終
えたとき、混合物を2時間撹拌しながら、温度を周囲の
それに戻す。
エン620mj2とB−1−リクロロボラジン41g(
0,22モル)を窒素下lI2反応器に装入する。−2
5℃に冷却後、ヘキサメチルジシラザン107.7 g
(0,67モル)を20分間にわたって流入し、その
間反応混合物の温度を約−25℃に保持する。添加し終
えたとき、混合物を2時間撹拌しながら、温度を周囲の
それに戻す。
窒素下でのン濾過後、斯くして得られた透明無色の溶液
を煮つめて、白色フオーム形状のポリマー45gを生成
する。
を煮つめて、白色フオーム形状のポリマー45gを生成
する。
得られたポリマーの特性値は下記の如くである:
軟化温度=200℃、
240℃での生成物の融解で軟質ペーストを形成、
TGA=ヘリウム下850℃で437%の残分。
この生成物の試料をアンモニア下1000℃までの温度
で熱分解したところ、BNの優勢なセラミックを得る: 熱分解収率= 37.5%、 Si含量=3.4%。
で熱分解したところ、BNの優勢なセラミックを得る: 熱分解収率= 37.5%、 Si含量=3.4%。
鮭−A
下記のものを窒素下乾燥したlI2反応器に装入する:
例2で得たポリマー 10.5g、例3で得
たポリマー 10.8g。
たポリマー 10.8g。
次いで、混合物を均質化するためにトルエン100mj
2を加える。生成物を完全に溶がした後、溶剤を蒸発さ
せて ”’;+C玉、S 7’、I:粘着性固体19
.7gを生成する(蒸発時の減量1.58g)。
2を加える。生成物を完全に溶がした後、溶剤を蒸発さ
せて ”’;+C玉、S 7’、I:粘着性固体19
.7gを生成する(蒸発時の減量1.58g)。
斯くして得た混合物のTGA=ヘリウム下850℃で3
8.5%。
8.5%。
鮭−亙
Q乞燥トルエン300mnとB−1−リクロロボラジン
29.9 g (0,162モル)をトリクロロボラン
6.3g(0,054モル)と−緒に、窒素下乾燥した
0、 5g反応器に装入する。
29.9 g (0,162モル)をトリクロロボラン
6.3g(0,054モル)と−緒に、窒素下乾燥した
0、 5g反応器に装入する。
ヘキサメチルジシラザン104.6 g(0,648モ
ル)を1時間にわたって流入し、その間温度を反応混合
物で約−20”Cに保持する。
ル)を1時間にわたって流入し、その間温度を反応混合
物で約−20”Cに保持する。
反応終了時、溶l夜を濾過し、次いで煮つめて白色固体
32.4gを生成する。
32.4gを生成する。
この生成物を1000’Cまでの温度でアンモニア下熱
分解してBNの優勢なセラミックを得る: 熱分解収率:37゜62%、 Si含分= 2.68%。
分解してBNの優勢なセラミックを得る: 熱分解収率:37゜62%、 Si含分= 2.68%。
鯉−1
作業手順を例5のそれと同じにし、下記のものを導入す
る B −) IJりooボラジ:/9.75 g (0,
053モル)、 トリクロロボランlB、6g (0,159モル)、 ヘキサメチルジシラザン102.6 g(0,636モ
ル)、 乾燥トルエン 300mj2゜軟化温度が
200℃である脆性樹脂24.7 gを得る。
る B −) IJりooボラジ:/9.75 g (0,
053モル)、 トリクロロボランlB、6g (0,159モル)、 ヘキサメチルジシラザン102.6 g(0,636モ
ル)、 乾燥トルエン 300mj2゜軟化温度が
200℃である脆性樹脂24.7 gを得る。
熱分解の作業手順を例5のそれと同じにする。
熱分解収率=36.29%、
Si含分= 0.80%。
鮭−1
作業手順を例5のそれと同じにし、下記のものを2β反
応器に導入するニ トリクロロボランl1g(0,094モル)、B−1−
リクロロボラジン17.3 g (0,094モル)、 ヘキサメチルジシラザン91g(0,564モル)、 乾燥トルエン 800m尼。
応器に導入するニ トリクロロボランl1g(0,094モル)、B−1−
リクロロボラジン17.3 g (0,094モル)、 ヘキサメチルジシラザン91g(0,564モル)、 乾燥トルエン 800m尼。
軟化温度が95℃である固体生成物31.2gを得る。
熱分解の作業手順を例5のそれと同じにする。
熱分解収率= 35.19%、
Si含分=1.45%。
例−一旦
作業手順を例5のそれと同じにし、下記のものを24反
応器に導入するニ トリクロロボラン 41g(0,35モル)、B−トリ
クロロボラジン7.1g(0,039モル)、 ヘキサメチルジシラザン188.4g(1,17モル)
、 乾燥トルエン 630mI2゜樹脂状の
生成物41gを得る。
応器に導入するニ トリクロロボラン 41g(0,35モル)、B−トリ
クロロボラジン7.1g(0,039モル)、 ヘキサメチルジシラザン188.4g(1,17モル)
、 乾燥トルエン 630mI2゜樹脂状の
生成物41gを得る。
熱分解の作業手順を例5のそれと同じにする。
熱分解収率= 25.66%、
Si含分= 0.43%。
作業手順を例5のそれと同じにし、
下記のも
のを0.5色反応器に導入するニ
トリクロロボラン36.8
(0,314モ
ル)
B−トリクロロボラジン14.46 g(0,078モ
ル)、 ヘキサメチルジシラザン189.8 g(1,18モル
)、 乾燥トルエン 400mβ。
ル)、 ヘキサメチルジシラザン189.8 g(1,18モル
)、 乾燥トルエン 400mβ。
樹脂状の生成物45.5gを得る。
この生成物を減圧平熱処理に付してその物理化学的特性
を改良する。処理温度は200℃であり、処理長さは、
0.5 k P aの圧力下4時間である。
を改良する。処理温度は200℃であり、処理長さは、
0.5 k P aの圧力下4時間である。
軟化温度115℃、融解温度150℃の紡糸可能な固体
生成物を得る。
生成物を得る。
ポリマーの および執 :
得られた生成物を、直径25〜35μmの7フイラメン
トよりなる繊維形状で押出紡糸し次いで繊維をリールで
巻取る。
トよりなる繊維形状で押出紡糸し次いで繊維をリールで
巻取る。
上記繊維はアンモニアによる処理で不融化する。
次いで、該繊維をアンモニア下1ooo℃で熱分解して
、BNの優勢な、直径7.5〜12μmの7フイラメン
トよりなる繊維を得る。
、BNの優勢な、直径7.5〜12μmの7フイラメン
トよりなる繊維を得る。
繊維熱分解収率=32%。
区−11
乾燥トルエン758.9gに溶かしたB−1−リクロロ
ボラジン15.7g(0,85モル)をジャケット付き
3I2反応器に装入する。
ボラジン15.7g(0,85モル)をジャケット付き
3I2反応器に装入する。
これを−30℃に冷却し1次いでトリクロロボランlO
,03g(0,085モル)を導入する。
,03g(0,085モル)を導入する。
次いで、下記の混合物:
ヘキサメチルジシラザン65.85 g(0,408モ
ル)、 テトラメチルジビニルジシラザン18.91g(0,1
02モル) を1時間にわたって一滴一滴導入し、その間温度を一2
5℃〜−23℃に保持する。
ル)、 テトラメチルジビニルジシラザン18.91g(0,1
02モル) を1時間にわたって一滴一滴導入し、その間温度を一2
5℃〜−23℃に保持する。
次いで、混合物を1時間室温で放置し、濾過する。透明
な溶液を回収する。溶剤を減圧下蒸発した後、生成物を
0.67kPaの圧力下60℃で1時間保持する0次い
で、白色粉末23gを回収する: 軟化温度: 110℃、 融解温度: 180℃。
な溶液を回収する。溶剤を減圧下蒸発した後、生成物を
0.67kPaの圧力下60℃で1時間保持する0次い
で、白色粉末23gを回収する: 軟化温度: 110℃、 融解温度: 180℃。
生成物を下記条件に従ってアンモニア下熱分解する:
25℃〜400℃: 1℃/m1n(1時間のプラトー
)、 400℃〜1OOO℃: 3℃/ m i n(1
時間のプラトー)。
)、 400℃〜1OOO℃: 3℃/ m i n(1
時間のプラトー)。
完全に白色のセラミックを収率37.07%で得る。
IRおよびラマン分析並びに微量分析は、窒化ほう素の
優勢なセラミックの形成を確認する。
優勢なセラミックの形成を確認する。
Claims (8)
- 1.ほう素、窒素およびけい素を基剤とするポリマーの
製造方法にして、式: BX_3(1) (式中Xは塩素、臭素、よう素およびふっ素より選ばれ
るハロゲンである) に相当するトリハロボランA少なくとも1種と、式:(
R_3Si)_2NH(2) (式中Rは同じか又は別異にして、水素および炭化水素
基より選ばれるが、但しけい素原子に直接結合した水素
原子は1個より多くない) に相当するジシラザンB少なくとも1種と、そして式: ▲数式、化学式、表等があります▼(3) (式中R_1は水素原子および、炭素原子1〜6個のア
ルキル基より選ばれる) に相当するB−トリクロロボラジンC少なくとも1種の
混合物の反応を含むことを特徴とする方法。 - 2.出発化合物A、BないしCが下記モル比:0.1<
A/C<10、 1<B/(A+C)<12 に従って用いられることを特徴とする、特許請求の範囲
第1項記載の方法。 - 3.出発化合物A,BないしCが下記モル比:0.5<
A/C<2、 5<B/(A+C)<8 に従って用いられることを特徴とする、特許請求の範囲
第1項記載の方法。 - 4.反応が中性タイプの有機溶媒溶液で実施されること
を特徴とする、特許請求の範囲第1項〜3項のいずれか
一項記載の方法。 - 5.Bがヘキサアルキルジシラザンとテトラアルキルジ
シラザンとの混合物であることを特徴とする、特許請求
の範囲第1項〜4項のいずれか一項記載の方法。 - 6.AがBCl_3であり、Bがヘキサメチルジシラザ
ンであり、そしてCが式: ▲数式、化学式、表等があります▼ を有することを特徴とする、特許請求の範囲第1項〜4
項のいずれか一項記載の方法。 - 7.特許請求の範囲第1項〜6項のいずれか一項記載の
方法により得ることのできるポリマーがアミノリシス剤
によって処理されることを特徴とする、特許請求の範囲
第1項〜6項のいずれか一項記載の方法。 - 8.特許請求の範囲第1項〜7項のいずれか一項記載の
方法により得ることのできるポリマーを用いた、該ポリ
マーの熱分解による窒化ほう素基剤セラミック粉末の製
造方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8910939A FR2650832B1 (fr) | 1989-08-10 | 1989-08-10 | Precurseur ceramique organometallique a base de bore, d'azote et de silicium |
FR89/10939 | 1989-08-10 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0384035A true JPH0384035A (ja) | 1991-04-09 |
JPH0649767B2 JPH0649767B2 (ja) | 1994-06-29 |
Family
ID=9384740
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2202607A Expired - Lifetime JPH0649767B2 (ja) | 1989-08-10 | 1990-08-01 | ほう素、窒素およびけい素を基剤とする有機金属セラミック先駆物質 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5145917A (ja) |
EP (1) | EP0415855A1 (ja) |
JP (1) | JPH0649767B2 (ja) |
FR (1) | FR2650832B1 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2684366A1 (fr) * | 1991-11-28 | 1993-06-04 | Atochem | Procede nouveau de preparation de nitrure de bore et nitrure de bore ainsi obtenu. |
US5252684A (en) * | 1992-11-02 | 1993-10-12 | Zank Gregg A | Borazine derivatized hydridopolysilazane polymers |
CN116239779B (zh) * | 2022-09-06 | 2024-08-20 | 武汉大学 | 一种用于碘化试剂的二维卤键有机框架材料、其制备方法及应用 |
CN116178013B (zh) * | 2023-01-12 | 2024-01-30 | 宁波杭州湾新材料研究院 | 一种硅硼原子比可控的SiBN陶瓷先驱体的制备方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6147735A (ja) * | 1984-08-11 | 1986-03-08 | Isoji Taniguchi | 有機窒化ホウ素重合体の製造法 |
US4581468A (en) * | 1985-05-13 | 1986-04-08 | Ultrasystems, Inc. | Boron nitride preceramic polymers |
US4906763A (en) * | 1987-02-13 | 1990-03-06 | Paciorek Kazimiera J L | Boron nitride preceramic polymers |
DE3729191A1 (de) * | 1987-09-01 | 1989-03-09 | Wacker Chemie Gmbh | Verfahren zur herstellung von keramischen fasern auf der basis von bornitrid |
FR2620454B1 (fr) * | 1987-09-11 | 1989-12-22 | Rhone Poulenc Chimie | Polymeres a base de bore et d'azote utilisables notamment pour la fabrication de produits et articles ceramiques a base de nitrure de bore, ainsi que leur procede de preparation |
US4921925A (en) * | 1988-06-30 | 1990-05-01 | Ethyl Corporation | Organoborosilazane polymers |
-
1989
- 1989-08-10 FR FR8910939A patent/FR2650832B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-07-12 EP EP90420335A patent/EP0415855A1/fr not_active Ceased
- 1990-08-01 JP JP2202607A patent/JPH0649767B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1990-08-10 US US07/565,455 patent/US5145917A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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FR2650832A1 (fr) | 1991-02-15 |
FR2650832B1 (fr) | 1991-11-22 |
JPH0649767B2 (ja) | 1994-06-29 |
EP0415855A1 (fr) | 1991-03-06 |
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