JPS5954014B2 - アセチレン高重合体成形物の製造方法 - Google Patents

アセチレン高重合体成形物の製造方法

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JPS5954014B2
JPS5954014B2 JP8392979A JP8392979A JPS5954014B2 JP S5954014 B2 JPS5954014 B2 JP S5954014B2 JP 8392979 A JP8392979 A JP 8392979A JP 8392979 A JP8392979 A JP 8392979A JP S5954014 B2 JPS5954014 B2 JP S5954014B2
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JP
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acetylene
molded product
gel
high polymer
polymer
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JP8392979A
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征男 小林
朔次 池田
英樹 白川
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Resonac Holdings Corp
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Showa Denko KK
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアセチレン高重合体の成形物の製造方法に係り
、更に詳しくはシス含量が50%以上のアニセチレン高
重合体5〜95重量%に対して95〜5重量%の有機溶
媒とからなるゲル状物を50℃以下の温度でカレンダー
加工してシート、フィルムなどの各種製品を製造する方
法に関する。
遷移金属化合物と有機金属化合物から成るいわ。
ゆるチーグラーナツタ解媒を用いてアセチレンを重合し
て得られるアセチレン高重合体は有機半導体として知ら
れているが、加熱しても溶融せず、また酸素存在下で加
熱すると容易に酸化劣化を受ける。また、このアセチレ
ン高重合体を溶解する・溶媒も見い出されておらず、ア
セチレン高重合体の実用的成形物を製造する場合には従
来次の二つの方法のみに限られていた。(イ)粉末状ア
セチレン高重合体を加圧成形する方法、(口)触媒溶液
と気体アセチレンの自由表面近傍の界面および固定表面
にこの触媒溶液を塗布した表面で重合を行なつて膜状お
よび繊維状アセチレン重合体を製造する方法。
しかしながら前者(イ)の方法では機械的強度の低い成
形品しか得られず、又後者の方滋口)ではフィルムおよ
び繊維の原料が限定され、実質的には厚みの小さい膜お
よび繊維状の成形品しか得られないばかりでなく、均一
な厚みの成形品を得ることは困難であつた。
本発明はかかる点に鑑みて為されたものであり、充分な
機械的強度を持ち、膜厚が厚く、かつ均一な厚みを持つ
アセチレン高重合体の膜状成形品を成形する方法を提供
せんとするものであり、その要旨は、シス含量50%以
上のアセチレン高重合体5〜95重量%と有機溶媒95
〜5重量%からなるゲル状物を、50℃以下の温度でカ
レンダー加工することを特徴とするアセチレン高重合体
の成形方法、である。
有機溶媒の存在下、触媒を用いてアセチレン高重合体と
有機溶媒のゲル状物を製造する方法としては、例えば次
の方法が挙げられる。
(1)ヘキサンを溶媒としてμm(μ” :μ゜一cy
clopcntadienyl) −tris(η−c
yclo−pentadienyl)dititani
nm(Ti−Ti)〔(C5H4)5(C’H、)。
Ti。〕なる特殊な遷移金属化合物の触媒を用いてアセ
チレンを重合してゲル状アセチレン高重合体を製造する
方法)〔〔S、L、Hsuet、al、J、chem、
pys、69(1)、106−111(1978)〕(
2)本発明者者の見出した“)遷移金属化合物と(B)
有機金属化合物とからなる融媒系を用いて、重合溶媒と
して芳香族化合物を用い、(A)成分の濃度が0.1〜
0.0001モル/lでアセチレンを重合してゲル状組
成物を製造する方法。本発明で用いられるアセチレン高
重合体と有機溶媒のゲル状物とは、アセチレン高重合体
の繊維状微結晶(フィフリル)が絡みあつて、有機溶媒
に膨潤している状態のものであり、その製造方法は上記
の方法に限定されるものではない。
本発明で用いられる有機溶媒としては脂肪族又は芳香族
の炭化水素、ハロゲン化炭化水素、工ーテル、カルボン
酸エステル、酸無水物、ケトン、脂環式化合物、含酸素
複素環式化合物などを用いることができる。
これらの有機溶媒を重合溶媒として用いてもよいし、重
合終了後、重合溶媒をこれらの有機溶媒で置換してもよ
い。
これらのうちでも芳香族炭化水素及び芳香族エーテルが
好ましく、それらの代表例としては、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン、エチルベンゼン、メチルフエニルエーテ
ル(アニソール)、エチルフエニルエーテル、ジフエニ
ルエーテル、n−ジメトキシベンゼン、P−ジメトキシ
ベンゼン、n−ジエトキシベンゼン、P−ジエトキシベ
ンゼン、1,3,5−トリメトキシベンゼンなどを挙げ
ることができる。
有機溶媒は上記の1種又は2種以上の混合溶媒でもよい
し、上記の有機溶媒の一部を脂肪族又は芳香族のアルコ
ール、カルボン酸で置換してもよいアセチレンの重合終
了後、重合溶媒の一部を通常の方法により除去したり、
触媒を除去する為に有機溶媒でアセチレン重合体を洗滌
することは一向に構わないが、カレンダー加工するまで
アセチレン高重合体を有機溶媒の存在下でゲル状物の状
態に保持しておくことが本発明の必須条件であり、カレ
ンダー加工する前にアセチレン重合体を乾燥しては成形
が不可能となる。
本発明で用いられるゲル状物中のアセチレン高重合体は
5〜95重量%の範囲である。
ゲル状物中のアセチレン高重合体が5重量%未満では膜
厚の均一な成形品を製造することが困難であり、又、ゲ
ル状物中のアセチレン高重合体が95重量%を越えると
均一なゲル状物が得られず均一な膜厚の成形品を製造す
ることが困難となる。また本発明においてカレンダー加
工時の温度は50℃以下であり、50℃を越えるとアセ
チレン高重合体の酸化劣化が起つて不適当である。カレ
ンダー加工は当該業者の間で広く行なわれているロール
を用いての成形法であり、ロールの間げきや圧力は得ら
れる膜状アセチレン高重合体の要求される厚や、ゲル状
物中のアセチレン高重合体の濃度によつてかわるので、
一概に限定するわけにはいかない。
アセチレン高重合体と有機溶媒のゲル状物を2本以上の
ロールの間にはさんでおしのばし、均一な膜厚のアセチ
レン高重合体のシートやフイルムを連続的に製造するこ
とが出来るので従来の成形品の製造法に比較して格段に
優れている。
本発明で用いることのできるアセチレン高重合体はシス
含量が50%以上のものであり、シス含量が50%未満
のものではアセチレン高重合体の可撓性が低下し、均一
な成形品を得ることができない〜 アセチレン高重合体のシス含量は重合温度や触媒調製条
件によつて制御することができる。
ロールの圧力は1kg/d以上、好ましくは5kg/ぱ
であり、圧力が1kg/d未満では機械的強度の充分大
きい成形品を得ることが出来ない。加圧成形時に有機溶
媒の大部分はアセチレン重合体から除去されるが、少量
の有機溶媒が残る場合もある。残存有機溶媒はそのまま
でも実用上一向差し支えない場合もあろうが、真空乾燥
等の方法で除去してもよい。以上の方法により、機械的
強度が強く所定の膜厚の成形品を得ることができる。
このようにして得られるアセチレン高重合体の成形品の
電気抵抗は非常に低く、いわゆる半導体に特有な諸電気
的性質を示す。室温での比抵抗はシス構造の多いもので
は108Ω・側程度であるが、トランス構造が多くなる
に従つて低下し、トランス構造のみのものでは104〜
103Ω・(1)程度となり、また光伝導性も示す。
このアセチレン高重合体は前記の諸電気的性質を利用す
ることにより、たとえば電気抵抗素子、感光素子などの
電気機器部品を製造するための有機半導体材料として使
用できる。またこの様にして得られたアセチレン高重合
体の成形品を電子受容性化合物又は電子供与性化合物で
処理することによつて電気伝導度を10−8から1.0
3Ω−1・Cm−1の広い範囲にわたつて自由に制御す
ることができる。
これらの電子受容性化合物の代表例としては、ヨウ素、
臭素、ヨウ化臭素、五フツ化ヒ素、五フツ化アンチモン
、四フツ化ケイ素、五塩化リン、五フツ化リン、塩化ア
ルミ、臭化アルミ、パーオキシジスルフリルジフロライ
ド、硫酸、硝酸、フjルオロ硫酸、トリフルオロメタン
スルホン酸、クロロ硫酸、三塩化ホウ素、三臭化ホウ素
、三酸化イオウ、二酸化窒素等をあげることができる。
また電子供与性化合物の代表例としては、ナトリウム、
カリウム、セシウム等をあ(ヂることがで゛きlる。以
下に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。
実施例 1 窒素ガスで完全に置換した11のガラス製反応1器に重
合溶媒として常法に従つて精製したトルエンを200m
1.触媒としてテトラブトキシチタニウムを2.94ミ
リモル及びトリエチルアルミニウム7.34ミリモルを
この順序に室温で仕込んで触媒を調製した。
触媒は均一溶媒であつた。反応器を液i体窒素で冷却し
て系中の窒素ガス真真空ポンプで排気した。−78℃に
反応器を冷却してマグネチツク・スターラ一で触媒溶液
を攪拌しながら1気圧の圧力の精製アセチレンガスを吹
き込んだ。重合反応の初期に系全体は寒天状になり、攪
拌が困難になつた。アセチレンガス圧を1気圧に保つた
ままで24時間重合反応をそのまま継続した。
系は赤紫色を呈した寒天状であつた。重合終了後未反応
のアセチレンガスを除去し、系の温度を−78℃に保つ
たまま200m1の精製トルエンで4回繰り返し洗滌し
た。洗滌後も溶液はやや褐色をおび、触媒は完全に除去
されなかつた。トルエン中で膨潤したゲル状アセチレン
重合体は、フィフリルが絡み合つた均一なチツプ状であ
り、粉末状や塊状のポリマーは生成していなかつた。均
一ゲル状物の一部を取り出して乾燥しゲル状物中のアセ
チレン高重合体の量を測定したら、ゲル状物中にアセチ
レン高重合体は10重量%含有されていた。
上記の均一ゲル状物を真空乾燥して、ゲル状物のトルエ
ンの一部を除去して、ゲル状物中のアセチレン高重合体
の量を50重量%にまで濃縮した。
濃縮物を室温で2本ロール(ロール温度は室温、フロー
ル間隙0.4mm、ロール径3インチ、ロール面はタロ
ムメツキ)を通してカレンダー加工して0.5mm厚の
均一なアセチレン高重合体のシートを得た。
この様にして得られたフイルムは約1重量%のトルエン
がまだ残存しており、室温で真空乾燥して残存トルエン
を除去した。乾燥後のアセチレン高重合体のシートはシ
ス含量が95%であり電気伝導度(直流四端子法で測定
)が2.5X10−7Ω−1・Cm−1のp型半導体で
あつた。
またこのフイルム状成形品をフラスコに入れ、真空ポン
プで空気を排気した後、ヨウ素の室温の蒸気圧でヨウ素
ガスを導入して1時間このフイルム状成形品を処理した
1時間処理後、未反応のヨウ素を真空ポンプで排気して
ヨウ素処理したフイルム状成形品を得た。
このヨウ素処理したフイルム状成形品は電気伝導度が2
0℃で103Ω−1・Cm−1のp型半半導体であつた
。実施例 2 実施例1で重合して得られた均一ゲル状物(含有アセチ
レン高重合体10重量%)を真空乾燥して含有アセチレ
ン高重合体が80重量%のゲル状物とした。
上記のゲル状物を逆L型の4本ロール(ロール温度は室
温、ロール間隙1.2mm、ロール径3インチ、ロール
面はクロムメツキ)で功レンダ一加工して0.25mm
厚の均一なアセチレン重合体のフイルムを得た。
この成型物は電気伝導度が20℃で3.2X10−7Ω
−1・Cm−1のp型半導体であつた。この成形物をフ
ラスコに入れ、真空ポンプで空気を排気した後、五フツ
化ヒ素の蒸気で処理した。得られた五フツ化ヒ素処理成
形物は電気伝導度が20℃で591Ω−1・Cm−1の
p型半導体であつた。実施例 3 実施例1で重合溶媒として用いたトルエンの替りにアニ
ソールを用いた以外は実施例1と同様に触媒の調製及び
アセチレンの重合を行つて均一なゲル状物を得た。
このゲル状物中のアセチレン高重合体の含量は12重量
%であつた。このゲル状物を真空乾燥でアセチレン高重
合体の含量を70重量%にまで濃縮し、この濃縮物を用
いて実施例2と同様にカレンダー加工して0.22mm
厚の均一なアセチレン重合体のフイルムを得た。
この成形物はシス含量が93%であり電気伝導度が20
℃で2.1×10−7Ω−1・c『1のp型半導体であ
つた。この成形物をフラスコに入れ、真空ポンプで空気
を排気した気、三酸化イオウの蒸気で処理した。
得られた三酸化イオウ処理成形物は電気伝導度が20℃
で750Ω−1・CIn−1のp型半導体であつた。実
施例 4 実施例1でアセチレンの重合を室温で行つた以外は実施
例1と全く同様に触媒の調製及びアセチレンの重合を行
なつて均一なゲル状物を得た。
このゲル状物中のアセチレン高重合体含量は18重量%
であつた。このゲル状物を真空乾燥してアセチレン高重
合体の含量を40重量%にまで濃縮し、この濃縮物を実
施例2と同様な方法でカレンダー加工して0.24mm
厚の均一なフイルムを得た。
この成形物はシス含量が65%であり、電気伝導度が2
0℃で4.2×10−7Ω−1・Cm−1のp型半導体
であつた。この成形物を硫酸(H2SO4含量97%、
精密分析用、和光純薬工業(株)製)に5秒間浸漬し、
直ちに引き上げた。得られた硫酸処理成形物は電気伝導
度が20℃で2050Ω−1・CIn−1のp型半導体
であつた。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 シス含量が50%以上のアセチレン高重合体5〜9
    5重量%と95〜5重量%の有機溶媒とからなるゲル状
    物を50℃以下の温度でカレンダー加工することを特徴
    とするアセチレン高重合体成形物の製造方法。
JP8392979A 1979-07-04 1979-07-04 アセチレン高重合体成形物の製造方法 Expired JPS5954014B2 (ja)

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