JPH04106122A - 導電性重合体組成物及びその製造方法 - Google Patents

導電性重合体組成物及びその製造方法

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JPH04106122A
JPH04106122A JP22404690A JP22404690A JPH04106122A JP H04106122 A JPH04106122 A JP H04106122A JP 22404690 A JP22404690 A JP 22404690A JP 22404690 A JP22404690 A JP 22404690A JP H04106122 A JPH04106122 A JP H04106122A
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Kyoji Kaeriyama
帰山 享二
Hideyuki Masuda
英之 益田
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  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)

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) 本発明は新規な導電性重合体組成物及びその製造方法に
関するものである。さらに詳しく Llえば、本発明は
、各種電子部品、電極、センサー、光電変換素子などに
有用な、新規なビチオフェノ系四合体を1体とする!!
;電性m合体組1戊物、及びこのものを電解重合又は化
学酸化圧合により容易に製造する方法に関するものであ
る。
(従来の技術) 近年、電気、電子産業における著しい技術発展に伴い、
新しい優れた電気的機能を有するキイ料が求められてお
り、高分子化学の分野においても各種の電気特性を有す
る材料が見出され、すでに多くのものが実用化されてい
るが、より一層優れた電気特性を有する材#:1の探索
が盛んに行われている。特に電気伝導性を有する有機導
電性材料は、例えば各種電子部品、電極、センサー、光
[変換素子などの素材として幅広く利用することができ
るので、優れたb性を有する有機導?lJ P14イ月
の開RIJt究が積極的になされている。
これまで、有機導電性材料としては、ボリアセチレ/、
ポリ(p−〕二ニレし)、ポリフェニレンビニレン、ポ
リピロールなどにドーピング斉1jを添加させたものや
、有機金属ポリマーなどが知られている。しかしながら
、これらの有機導電性材料は、導電性、成形性あるいは
経済性などの点で必ずしも満足しうるものではない。
他方、チオフェン系重合体組成物としては、チオフェン
を電解重合して得られた重合体組成物〔[ジャーナル・
オブ・ケミカル・ソサエティ・ケミカル・フミュニケイ
ンーン(J、 C,S、 Che■Cosmun、) 
 J 第382ページ (1983年)〕 や、 〕3
−メチルチオフェを電解重合して得られる重合体組成物
〔[/ンセティフク・メタルズ(5ynlh、MeL、
 ) J第6@、第317ページ(1983年)〕が知
られている。
しかしながら、これらの重合体組成物は適当な支持゛市
解質を選ぶことにより、良好な電−を伝導度を有するも
のになるが、各FIi溶媒に不溶で、かつ不融であるた
め、成形が極めて困難であって、導電性重合体組成物と
しての実用的価値は少ない。
(発明が解決しようとするIIB) 本発明の目的は、このような事情のもとで、優れた電気
伝導度を有し、かつ成形性が良好である土に紅済的に製
造しうるなと、実用的IIIIi鎖の高い新規な導電性
重合体組成物を提供することにある。
(間H点を解決するための手段) 本発明者らは、前記目的を達成するために、ビナオフエ
ン類の電解重合および化学酸化重合について鋭意研究を
重ねた結果、2.2’−ビナオフエン類として3位に炭
素16以上の直鎖アル牛ル基を有するものを、 ドーパ
ノドを供与しうる支持電解質を用いて該ビナオフエン類
を定角vfI合すること、又はドーパノドを供与しつる
酸化剤を用いて化学酸化重合することにより、新規な導
111 t!Lfri合体↓■成物が容易酸物tlられ
、このものは侃れた電気1云導反を督し、かつ各種溶剤
に可溶で容易に成形することができ、実用的価値が高い
ことを見出し、口の知見に基づいて本発明を完成するに
至った。
すなはち、本発明は、 一般式 (式中のnは6以上の整数である) で示される単量体単位から成る重合体に幻しドパノドを
単量体単位に基づき0.01−0.5モル%(711f
iでドーピングさせて成る導電性重合体組成物を提供す
るものであり、このものは、 ドーパントを1共与しう
る支持電解質を含有する媒質中において、−数式 (式中のnは前記と同じ意味を持つ) で示されるビチオフェン誘導体を電解重合すること、又
はドーパントをIn与しうる酸化剤を念何する媒質中に
おいて核ビチオフェノy、W体を化学酸化を合すること
によって製造することができる。
本発明において、電解重合に用いる43fi1体は、3
位に灰累数6以上の直鎖アル牛ルUを有するビチオフェ
ノ銹導体であり、アルキル厘の具体131としては、 甚、 n−ノニル基、 n−デンル基、 n−ウ/テ諏
ル基、n−ドデンル基、n−へキサデ/ル基、及びn−
オクタデンル基が挙げられる。このアルキル瓦の戻素数
が6より小さいものは、得られる前合体が溶剤に対して
難溶性又は不溶性となり、好ましくない。
本発明の電解重合における支持電解質はドーパントを供
与しろるものであり、このドーパノドとしては、例えば
六フフ化リン酸イオン、六フッ化ヒ素酸イオン、四ツ1
化ホウ酸イオン、過塩素酸イオノ、三フブ化メタンスル
ホン酸イ閥ノ、各秤ハロゲンイオン、硫酸イオンなどの
陰イオンが挙げられる。該支持電解質としては、n11
紀陰イオンを含む塩が用いられる。
Ll jlT ll4Q li前記支11f電解實を例
えば二10ベンゼン、アセトニトリル、炭酸プロピレン
などの溶媒中に、001〜02モル/lの濃度になるよ
っにlδ解して成る定角4′戚中において、好ましくは
盆素やアルゴノなどの不活性雰囲気下、定1u流?U解
、定電位電解、定電圧電解などの方法に従って行われる
。通電時間は、陽極上に形成されるff1合体の膜圧が
所望の厚みになるように適宜選ばれる。
本発明の化学酸化重合における酸化剤はドーパントを供
与しうるものであり、このドーパントとしては過塩素酸
イオン、四フッ化ホウ酸イオン、四塩化鉄イオ/が挙げ
られる。酸化剤としては前記陰イオノを含む高原子価金
属塩が用いられる。
化学酸化重合は前記酸化剤を例えばアセトニトリル、ク
ロロホルム、炭酸プロピレンなどの溶媒中に005〜0
6モル/1の濃度になるように溶解して成る溶液に、好
ましくはvt318やアルボ/などの不活性雰囲気下、
3−γル牛ルー22°−ビチオフェノの溶液を混合して
行う。
このようにして、得られた重合体組成物は、般式 で示される単量体単位から成る重合体に効し、前記ドー
パントが単量体単位に五づき0.01〜05モル%の範
囲でドーピングされたものである。 ドパノドの量がJ
lj1体単位に基づき0.01モル%未満では電気伝導
度が低くて、実用的な導電性が得られず、またIll 
hj体1116゛lに21(づき05モル%を超えると
丈の割には電気伝4度は高くならず、むしろ機械特性が
低下して好ましくない。この世合体和酸物は、 ピリジ
/、テトラヒドロナフタリン、N−メチルピロリジアノ
などの溶媒に可溶である。
本発明の重合体組成物は、文献未載の新規なものであり
、電解還元又はメタノール抽出夕ることにより、陰イオ
ンの!゛−バ/]−脱離して、前記−数式(+)で示さ
れる単団体il1位から成る重合体となる。このものは
塩化メチレン、クロロオルム、 ベンゼン、 トルエン
、 テトラヒドロナフタリンのような溶媒に可溶で成形
が容易であるので、新規な高分子材料としての利用が可
能である。また、該重合体は、該磁気ブ1、鳴により4
.η、:5を6112’りることかできた。
本発明の前合体組成物における前記重合体は、重合度が
5〜300、である。なお、該fi 6度はゲルバーミ
エーノ1ンクロマトグラフ装置にて求めることができる
実施例1゜ 過塩素酸銅(■)6水和物7.41gをアセトニトリル
50m1に溶解した溶液に、25℃奮素下で、3−ドブ
ノル−22“−ビチオフエン334gをアセトニトリル
501に溶解した溶液を胸下し、6時間反応させた。
ガラスフィルター上に集め、アセトニトリルでtSシ浄
後、真空乾燥して、345gの黒色粉末を得た。この粉
末はピリジノ、N−メチルピロリジアノなどに可溶であ
り、メタノール抽出を行って脱ドープするとジクロロメ
タンなどに可溶となる。
また、この粉末を圧縮成形したペレットは16s/cm
の導に率を示した。
実施例2 実施例1と同じ操作を0°Cにおいて行うと1.71g
の黒色粉末が得られた。このわ)末の圧縮成実施例3 過塩累酸銅(■)6水和物の替わりに、過塩素酸鉄(m
)9水和物103gを用いて実施例1と同じ操作を行う
と305gの黒色粉末が得られた。この粉末の圧縮成形
したペレットは6 S7cmの導電率をボし た。
実施例4゜ 過塩累酸銅(■)6水和物の替わりに四ツ/化才つ酸銅
(II ) 4.74gを用いて実施例1と同じ操作を
行うと1.95gの黒色粉末が得られた。この粉末の圧
縮成形ペレットはIIS/c■の導11:$を示した。
実施例5 過塩索酸銅(1m)6水和物の替わりに塩化鉄(Ill
 ) 3.24gを用いて実施例1と同じ操作を行うと
18gの黒色粉末が得られた。この粉末の圧縮成形ペレ
ットは2 S/esの導電率を示した。
実施例6 3−ドブ/ルー2.2°−ピチオフエン10gとテトラ
フチルア/モニウム四フフ化ホウ酸塩020gをアセト
ニトリル301に溶解して成る溶液に電極板を挿入し、
アルゴン雰囲気下において、電極表面lc■2当り2■
^で3時間電流を流すと、陽極上に厚さ100μ冒の膜
を生成する。この膜は1.3S/c−の導電率を示した
実施例7 過塩素酸銅(■)6水和物370gをアセトニトリル2
5−1に溶解した溶液に、25°bシル−2,2°−ビ
チオフエン1.25gをアセトニトリル251に溶解し
た溶液を混合し、6時間反応させた。
反応生成物をガラスフィルター上に丈め、アセトニトリ
ルで洗浄後、真空乾燥して、095gの一色粉末を得た
。この粉末はピリジン、N−メチルピロリジアノなどに
可溶であり、メタノール抽出を行って脱ドープするとジ
クロロメタンなどに可溶となる。
また、この粉末を圧縮成形したペレ7)は14s/c■
の導電率を示した。
実施例8 3−へキンルー22°−ビチオフェン05gとテトラブ
□′−1 子ルアーrモニウム四フ1化ホウ酸塩0.136gをア
セトニトリル2011に溶鼾して成る溶液にマ[極板を
邦人し、アルゴン雰囲気下において、電極表面1c■2
当り2■Aの電流を40分間流すと、陽極上に厚さ12
μ富の膜を生成する。この膜は1.3S/c−の導電率
を示した。
(発明の効果) 本発明の導電性重合体組成物は、優れた電気伝導度を冑
し、かつ成形性が良好である上に経済的に製造しうるな
ど、実用的価値が高く、例えば各種電子部品、電極、セ
ンサー、光電変換鉗子などに利用が可能である。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中のnは6以上の整数である) で示される単量体単位から成る重合体に対しドーパント
    を単量体単位に基づき0.01〜0.5モル%の量でド
    ーピングさせて成る導電性重合体組成物。
  2. 2.ドーパントが六フツ化リン酸イオン、六フツ化ヒ素
    酸イオン、四フッ化ホウ酸イオン、過塩素酸イオン及び
    三フツ化メタンスルホン酸イオンの中から選ばれた陰イ
    オンである特許請求の範囲第1項記載の組成物。
  3. 3.ドーパントを供与しうる支持電解質を含有する媒質
    中において、 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中のnは6以上の整数である) で示されるビチオフェン誘導体を電解重合することを特
    徴とする、 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中のnは前記と同じ意味をもつ) で示される単量体単位から成る重合体に対しドーパント
    を単量体単位に基づき0.01〜0.5モル%の量でド
    ーピングさせて成る導電性重合体組成物の製造方法。
  4. 4.ドーパントが六フツ化リン酸イオン、六フツ化ヒ素
    酸イオン、四フツ化ホウ酸イオン、過塩素酸イオン及び
    三フッ化メタンスルホン酸イオンの中から選ばれた陰イ
    オンである特許請求の範囲第3項記載の製造方法。
  5. 5.ドーパントを供与しうる酸化剤を含有する媒質中に
    おいて、 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中nは6以上の整数である) で示されるビチオフェン誘導体を化学酸化重合をするこ
    とを特徴とする、 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中のnは前記と同じ意味をもつ) で示される単量体単位から成る重合体に対してドーパン
    トを単量体単位に基づき0.01〜0.5モル%の量で
    ドーピングさせて成る導電性重合体組成物の製造方法。
  6. 6.酸化剤が過塩素酸銅(II)、四フツ化ホウ酸銅(
    II)、過塩素酸鉄(III)、塩化鉄(III)の中
    から選ばれた金属塩である特許請求の範囲第5項記載の
    製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010007648A1 (ja) * 2008-07-16 2010-01-21 ナガセケムテックス株式会社 新規複素環式芳香族化合物及びポリマー
JP2010043249A (ja) * 2008-07-16 2010-02-25 Nagase Chemtex Corp 新規複素環式芳香族ポリマー

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010007648A1 (ja) * 2008-07-16 2010-01-21 ナガセケムテックス株式会社 新規複素環式芳香族化合物及びポリマー
JP2010043249A (ja) * 2008-07-16 2010-02-25 Nagase Chemtex Corp 新規複素環式芳香族ポリマー

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