JPS621706A - ポリアセチレンの製造法 - Google Patents

ポリアセチレンの製造法

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JPS621706A
JPS621706A JP14197885A JP14197885A JPS621706A JP S621706 A JPS621706 A JP S621706A JP 14197885 A JP14197885 A JP 14197885A JP 14197885 A JP14197885 A JP 14197885A JP S621706 A JPS621706 A JP S621706A
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polyacetylene
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大森 文博
Shuji Kitamura
修二 北村
Fumio Tanimoto
文男 谷本
Hisao Kitano
尚男 北野
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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〕 本発明は新しいポリアセチレンの製造法に関するもので
、導電性材料として需要の多い高品質のポリアセチレン
を大量に生産する方法にか\るものである。本発明の製
造法によって得られるポリアセチレンは電池材料、電気
部品その他の用途に広く用いられるものである。
〔従来の技術〕
従来から各種のポリアセチレンの合成法が提案されてお
り、公知に属する方法としては白州法(J、 Poly
m、 Sci、、 Polym、 Cheffi、 E
d、+ 12 + 11 +1974年)、ルチンゴー
法(J、 Org、 Chem、+ 27 +1591
、1962年)、電解重合法(日持公開、、昭58−2
06612) 、溶液重合法(日持公開8.昭57−1
74340゜昭57−174351.昭58−7470
6 ) 、配向重合法(日持公開、、昭59−3330
9 ) 、固相界面重合法(日時公開、、昭55−10
8408.昭56−120715) 、ワックス界面重
合法(日時公開、、昭58−162618)およびポリ
塩化ビニル脱塩酸法(高分子学会年次大会、予稿集、 
32. Na3.540.1983年)が発表されてい
る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
これらの各方法について本発明者らは多数の追試実験を
行ったところ1.ポリアセチレン・フィルムを作る方法
としては白州法がもっともすぐれており、配向重合法は
工業的に実施する上で種々の難点があり、固相界面重合
法とワックス界面重合法はポリアセチレン分子の生長に
ある種の制限が加えられて白州法によるフィルムはど強
靭なフィルムを得ることができなかったのである。ここ
において本発明者らは特殊な液体の自由表面を利用して
回分式または連続式にポリアセチレン・フィルムあるい
はポリアセチレン・リボンを製造する方法を探究した結
果、遂に本発明を完成するに至ったのである。そして本
発明の方法を通じて得られたポリアセチレン・フィルム
は品質が優良であり、洗浄も容易であって白州法の様な
有機金属触媒からくる残存灰分の除去とか、ガラス壁か
らの剥離作業とかいう困難な操作に悩まされることを大
いに軽減することに成功したのである。
〔問題点を解決するための手段〕と〔作用〕すなわち、
本発明者らは有機ケイ素化合物溶剤もしくはこれと炭化
水素との混合溶剤に重合触媒を添加した混合液を静置す
るか、あるいは層流状に移動させつつ、その自由表面に
減圧下でアセチレンガスを接触させ一80℃〜0℃にお
いて反応を行わせるときには非常に均質なポリアセチレ
ンが好収率で得られることを見いだしたのである。
有機ケイ素化合物溶剤としては商業的にはシリコーン油
およびケイ酸エステルに属する製品が市販されている。
主としてポリメチルシロキサン構造を有するシリコーン
はパラフィンと同様の撥水性を示し、その液状物は温度
による粘度変化が小さいのであるが、分子量によっては
低粘度のものからワックス状、ゴム状に至る各種の品種
があるが本発明に適するシリコーン油はシリコーン・オ
イル、ケイ素泊と称して離型剤、消泡剤、潤滑油防振油
、 ta水剤、油圧油、絶縁油、化粧品油等に用いられ
ている品種の中から選ばれる。
またケイ酸エステルはテトラエチルシリケート。
テトラメチルシリケートテトラプロビルシリケート、テ
トラブチノ、レジリケードあるいはこれらが脱アルコー
ルして部分的にオリゴマー化した液状物もしくはこれら
とグリコールとか反応した液状物が用いられる。取扱い
の容易な工業的に入手し易い有機ケイ素化合物溶剤の市
販品としては信越化学工業に、に、のにF96. XP
96L、 XF96H,KF50. XF54゜東芝シ
リコーンに、に、のTSW 、 TSKに分類されてい
る油状物、トーレ・シリコーンに、に、のSH61,5
H200、SR225,SH510,SH550,SR
556,5H560゜SH710,SH1265,SH
3530,SH353L  SH3771゜SH374
9,SH6702,SH6703等がある。
これらは溶剤として単独であるいは2種以上の混合物と
して用いられるほか、炭化水素と混合した形で用いられ
る。こへに用いられる炭化水素はプロパン、ブタン、ペ
ンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、石油エーテル
、ガソリン、リグロイン、石油ベンジン、石油ナフサ、
揮発油、灯油。
軽油、 流動パラフィン、ベンゼン、トルエン、キシレ
ン、アルキルベンゼン、ジアルキルベンゼン。
分解ガソリン、BTX留分、ナフタリン油、メチルナフ
タリン等の単独あるいは2種以上の混合物のいずれかが
上記した有機ケイ素化合物溶剤に混合して用いられる。
ただし、その混合溶剤中における有機ケイ素化合物の量
は50重重量以上である。
何故以上のような有機ケイ素化合物溶剤もしくはこれと
炭化水素との混合溶剤が本発明の重合の溶剤となりうる
かという点については、その学理的説明を完全に行うこ
とは困難であるが次のごとく考えられる。■重合触媒が
上記の溶剤とは反応せず単に溶解もしくは分散してアセ
チレンとの反応の際に自由面に集まり易いこと;■重合
物が上記の溶剤に沈まないこと;■重合物が溶剤と容易
に分離できること;0重金物から触媒成分ならびに溶剤
の除去が洗浄等の操作により簡単にできること;■溶剤
の回収が容易で工業的に応用可能なことである。本発明
者らはこの■〜■の利点を多(の実験によって確かめ、
本発明を完成するに至ったもので、本発明の製造法によ
って得られたポリアセチレンの品質は従来法のものより
も優れていることを明らかにしたのである。
本発明に用いられる重合触媒は二元系触媒であり、トリ
アルキルアルミニウムと遷移金属系化合物とが組合わさ
れたものである。こ遷移金属としてはチタニウム、ジル
コニウム、バナジウム、セリウム、ネオジウム、ニオブ
、タンタル等である。
代表的な触媒成分を化学式をもって示すならば、次のよ
うなものである。すなわち、Ti(OR)4+AlR1
,Zr(OR)4+AIRff、Nd(OCOR)s+
AlR3,Nd(OR)i +^IR1,NbX1+A
IR,、TaX、+AIR,等であり、ココニRはアル
キル基を示し、Xはハロゲン原子を示す。
このような触媒は予め調製しておいて混合液に添加して
もよいし、また別々に混合液に加えてもよい。
本発明の方法はこのような触媒を含む混合液の自由面に
アセチレンガスを接触させるのであるが、ここで重要な
ことは反応系の圧力と温度である。
アセチレンガスは重合反応を可及的温和に進めるため大
気以下の減圧に保って接触せしめられる。
反応系が減圧に保たれることはまた重合反応が進行する
混合液の自由面の温度を低下させるように作用する効果
もあり、二元系重合触媒自身の経時変化によって発生す
る軽質ガスを自由面から除去する効果をも有するが、反
応に際し混合液が発泡したり突沸したりする程の減圧に
しないことは当然である。アセチレンガスはそのま\で
あるいは不活性ガスで稀釈して仕込まれるが、反応系の
圧力はいずれにせよ10〜700mmHgとくに好まし
くは50〜500mmHgに保たれるべきである。アセ
チレンガスの分圧を500〜600mmHgにして反応
させる例についてはよく知られているが、本発明では不
活性ガスを混入しても尚かつ反応系をかなり減圧下に保
つ必要性があるのであり、この点は知られていない。
反応速度は本発明の混合液の自由面で行われる場合は、
山川法等の場合に比し、かなり抑制される。本発明の反
応はポリアセチレンの正常な分子鎖の形成のためには一
80℃〜0℃とくに好ましくは−70〜−20℃で行わ
れるべきである。反応温度が0℃以上になるとポリアセ
チレン分子に分岐が発生するなどして、導電性ならびに
機械的性質を低下させることになるので長時間をかけて
低温・減圧下で緩慢な重合を行わせることが望ましい。
以上のような本発明の製造法によって得られたポリアセ
チレンは混合液から容易に分離できるが、ポリアセチレ
ンの品質と分離効果を保証するためには混合液を静置す
るか、層流状に移動させつつアセチレンガスを自由面に
接触させることが必要で、この自由面が機械的に撹乱さ
れないように注意すべきである。これは本発明の製造法
の条件下では反応が緩慢であるため撹乱によって重合物
の性状に不必要な歪みが生ずるためである。自由面を可
及的に静置する操作は回分式で最も簡単に行われるもの
であり、また層流状に移動させる操作も例えば静かに混
合液を流下もしくは循環させる装置を用いて連続的に行
いうるものである。
〔実施例〕
実施例1 トーレ・シリコーンに、に、製 SH−510シリコ一
ン油75mC)ジエチルアルミニウム13nl、テトラ
ブトキシチタン 7.5mlの混合物を平底のフラスコ
に入れ一50℃に冷却して減圧下で揮発性物質を除いた
後、液状物の自由面を静置しこれにアセチレンガスを接
触させる。アセチレンガスの流量は20j!/hrで約
1時間反応をつづける。この時の反応系の圧力は500
〜550mmHgに保たれ、反応温度は−40〜−50
℃に保たれる。自由面に黒褐色のポリアセチレンがフィ
ルム状に生成するので反応終了後、これを引き上げ冷ト
ルエン中に浸漬して充分洗浄する。ついでこのポリアセ
チレンフィルムを50%ホウフッ化水素酸−酢酸溶液に
て洗浄し、安定化させトルエン−メタノール混液で再び
洗浄したのち乾燥する。ここに得られたポリアセチレン
フィルムは比較的柔軟であり、膜厚は60ミクロンで導
電性はσ=10−’S/am程度になり、而も空気中で
比較的安定である。
実施例2 トーレ・シリコーンに、に、製 SH−550シリコ一
ン油1500m l 、キシレン 300m Il 、
  トリエチルアルミニウム250m!、テトラブトキ
シチタンLoom 1およびトリフルオロ酢酸ネオジウ
ム50gの混合物を滴下ロートに入れ、その底部からガ
ラス板に静かに流下して自由面を広げ層流状として液を
移動させる。この層流状物の移動面にアセチレンガスを
接触させる。この場合反応温度は−25〜−20℃に保
たれ反応系の圧力は200〜400mmHHの間に保た
れる。アセチレンガスの系への仕込量は100 !!/
hrで反応は4時間つづけられる。反応終了後、未反応
のアセチレンガスを除去し、滴下ロートから盛んにトル
エンを流下してポリアセチレン面を洗浄する。ついで生
成したポリアセチレンを集めて濾過した後、1%ヨード
メタノール溶液で洗浄する。ついで再びトルエンで洗浄
し乾燥後、粉砕するとポリアセチレンの粉末が得られる
。使用したアセチレンに対してポリアセチレン粉末の収
率は24%であった。このポリアセチレン粉末はヨード
でドーピングされており、導電性のフィラーとしてすぐ
れた性質を有している。
〔発明の効果〕
以上の如く本発明は、利用価値の高い高品質のポリアセ
チレンを精製容易な状態で得られる方法として有用なも
のである。
本発明の製造法で製造されたポリアセチレンフィルムま
たはポリアセチレン粉末は、プラスチック電池の電極、
太陽電池の電極、導電性フィラーその他の電気的用途に
適し、このポリアセチレンを用いて製作された各種の製
品は産業用ならびに日用品として非常に利用価値の高い
ものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)有機ケイ素化合物溶剤もしくはこれと炭化水素と
    の混合溶剤に重合触媒を添加した混合液を静置又は層流
    状に移動させつつ、その自由表面に減圧下でアセチレン
    ガスを接触させ−80℃〜0℃において反応させること
    を特徴とするポリアセチレンの製造法
JP14197885A 1985-06-27 1985-06-27 Horiasechirennoseizoho Expired - Lifetime JPH0228602B2 (ja)

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JPS621706A true JPS621706A (ja) 1987-01-07
JPH0228602B2 JPH0228602B2 (ja) 1990-06-25

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4808679A (en) * 1988-01-19 1989-02-28 Air Products And Chemicals, Inc. Process for controlling the molecular weight of poly(trialkylsilylpropyne) polymers
JPH02100656A (ja) * 1988-10-06 1990-04-12 Sanei Suisan Kk かきジュースの製造方法および装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4808679A (en) * 1988-01-19 1989-02-28 Air Products And Chemicals, Inc. Process for controlling the molecular weight of poly(trialkylsilylpropyne) polymers
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