JPH044221A - フッ素ガスによる導電性重合体の製造方法 - Google Patents

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、フッ素ガスと重合性単量体との反応による導
電性重合体の簡便な製造方法に関する。

（従来技術とその問題点） 導電性高分子として例えば、ポリアセチレン、ポリピロ
ール、ポリパラフェニレンなどのπ共役系ポリマーがあ
り、これらをＡ　ｓ　Ｆ　ｓ、Ｉ２などによりドープす
ることにより導電性を示すようになる。

この有機高分子の導電性を利用してポリマーバッテリー
、エレクトロクロミンク材料（表示装置）、太陽電池、
トランジスタ・ダイオード、センサなど巾広い用途が考
えられる。

しかしながら、現在開発中の導電性高分子材料は、耐環
境性に劣るもの、脆性が大きく加工性が乏しいもの等が
多いのが現状である。

導電性重合体の製造方法としては、白金などの電極表面
に重合膜を形成させる電解重合法が一般的に行われてい
る。重合中にドーピングも可能になっている。この他に
も、塩化第二鉄を樹脂などの基板に分散させ、ピロール
などの重合性単量体の蒸気と接触させる方法があるが、
操作に手間がかかるとともに反応時間もかかる、という
問題がある。

（発明の目的） 本発明は、上記の事情に鑑み、より簡便な装置、手法で
、短時間にフィルム状、あるいは、粉末状の導電性重合
体を容易に製造し得る、導電性重合体の製造方法を提供
することを目的とする。

本発明者らは、上記の目的を達成すべく、研究を重ねた
結果、低温で重合性単量体とフッ素ガスとを直接反応さ
せることにより、目的を達成し得ることを見出し１本発
明に到達した。

（発明の構成） 本発明は、フッ素ガスと重合性単量体とを反応させるこ
とからなる導電性重合体の製造法を提供する。

本発明はまた、前記製造方法であって、単量体がピロー
ル、チオフェン、フランからなる群から選ばれるもので
ある方法を提供する。

本発明はまた。前記の製造方法であって、重合を０〜−
８０℃の温度で実施する方法を提供する。

本発明はまた、前記の製造方法であって、チツ素ガスで
５〜２０容量％に希釈したフッ素ガスを用いる方法を提
供する。

本発明に用いられる重合性単量体は、ピロール、チオフ
ェン、フラン等が挙げられる。通常は、ピロールが最も
好ましく用いられる２ すなわち、本発明によれば、ピロールをアセトニトリル
、ジクロロメタン、四塩化炭素などの有機溶媒に溶かし
、−ｇｏ−ｏ℃の温度範囲で、チツ素ガスなどの不活性
ガスで希釈した５〜ｂのフッ素ガスと短時間反応させる
ことにより、容易に導電性重合体を生成させることを特
徴とする導電性重合体の製造方法が得られる。本発明方
法におけるチッ素等の不活性ガス雰囲気下におけるフッ
素ガス濃度は、５〜ｂ より好ましくは１０容量％前後である。フッ素ガス濃度
が５容量％未満では、反応終了に時間がかかり導電率が
低い。２０容量％を越えると、反応が激しくなり、重合
の他に分解も起るため、導電率も低くなる。例えば、フ
ッ素１０容量％−チッ素りｏ容量％で、ピロールと２時
間反応させた場合には、ポリピロールの電導率が１０−
”Ｓ−ｃｍ−”のオーダーであるのに対し、　１０−”
Ｓ−ｃｍ−”のオーダーの導電性重合体が得られる。ま
た、反応速度は、フッ素ガスの反応性を抑制する意味か
らも一８０〜０℃の範囲が望ましい。より好ましくは、
−８０〜−４０℃の範囲である。−８０℃よりも反応速
度が低いと重合体の生成に時間がかかり、０℃を越える
と、反応が激しくなり、導電率も低くなる。

本発明によれば、ガラス板などの基板を反応溶液中に侵
せきし、フッ素ガスと反応させることにより、ガラス板
などの基板上に重合膜が生成する。

また、ガラス板などの基板にピロールを塗布し、これと
フッ素ガスとを短時間接触させることにより、容易に均
一な導電性重合膜を形成することもできる。

したがって、本発明方法により、従来法に比べて簡便に
導電性重合体を製造できる。さらに、本発明によれば、
同時に導電性重合膜と導電性重合粉体を得ることもでき
る。

（発明の具体的開示） 次に、本発明を実施例により具体的に説明するが、これ
らの実施例は１本発明の範囲を規定するものではない。

また、実施例においては、容量％を％で示す。導電率の
測定は、四端子法によりおこなった。

実施例１ 攪はん子の入った１００ｍ１２の３０フラスコに　ピロ
ール１．５０ｇ（０，０２２−Ｆ−ル）、ジクロロメタ
ン５ｏ、０４ｇ（０，５９モル）を入れ、−７８℃まで
冷却する。フッ素１０％−チッ素９０％の混合ガスを１
４０ｃｃ／分の流速で２時間導入した。反応終了後、チ
ツ素ガスをバブリングさせ、反応溶液中のフッ素ガスを
除去した。

フラスコ壁に生成したポリピロール膜を剥して導電率を
測定したところ、　８．Ｉ　Ｘ　１Ｏ−２Ｓ−ｃｔａ−
’であった。また、同時に生成したポリピロール粉末を
圧粉体にして、その導電率を測定したところ、５．７　
Ｘ１０−’Ｓ−ｃｍ−”であった。

実施例２ 実施例１と同様の実験装置を用い、アセトニトリル（１
，２２モル）中で反応温度−４０”Ｃにしてピロール（
０，０３０モル）とフッ素ガスとの反応を行った。

得られたポリピロール膜の導電率を測定したところ、１
．４　Ｘ　１０”−２Ｓ−ｃｍ−”であった。

実施例３ 実施例１と同様の実験装置を用い、ガラス板を反応溶液
中（溶媒ニアセトニトリル）に浸しておき。

−４０℃で１時間反応を行った。ガラス板上に生成した
ポリピロール膜の導電率を測定したところ。

１．２　Ｘ　１０−”Ｓ−ｃ＋ａ−”であった。

実施例４ ガラス板にピロールを塗布しておき、これをあらかじめ
−４０℃に冷却したガラス製反応容器に入れ、フッ素１
０％−チッ素９０％の混合ガスを５分間接触させたとこ
ろ、導電率２．５　Ｘ　１０１０−３５−ａ”のポリピ
ロール膜が得られた。

比較例１ 実施例１と同様な方法で、アセトニトリル中、−４０℃
で、フッ素３０％−チッ素７０％の混合ガスでピロール
と反応を行ったところ、激しい反応となり、得られたポ
リピロール膜の導電率も６．５　Ｘ　１０−１０−５Ｓ
−”と低くなった。

比較例２ 実施例１と同様な方法で、アセトニトリル中、−４０°
Ｃで、フッ素１％−チッ素９９％の混合ガスでピロール
と４時間反応を行ったところ、導電率８．４Ｘ　１０−
’Ｓ−ｃｍ−”のポリピロール膜が得られた。

比較例３ 実施例１と同様な方法で、アセトニトリル中、室温で、
ピロールと反応を行なったところ、かなり激しい反応と
なり、導電率１．２　Ｘ　１０−’５−ｃｍ−１の不均
一なポリピロール膜が得られた。

（発明の効果） 以上のように本発明の方法を実施することにより、簡便
な方法で導電性重合膜および導電性重合粉体を製造する
ことが可能であり、基板の形状を変えることにより様々
な形状に導電性膜を加工できるので工業的に極めて価値
がある。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．フッ素ガスと重合性単量体とを反応させることから
   なる導電性重合体の製造法。
2. ２．単量体がピロール、チオフェン、フランからなる群
   から選ばれるものである請求項１に記載の導電性重合体
   の製造方法。
3. ３．重合を０〜−８０℃の温度で実施する請求項１に記
   載の導電性重合体の製造方法。
4. ４．チッ素ガスで５〜２０容量％に希釈したフッ素ガス
   を用いる請求項１に記載の導電性重合体の製造方法。