JPH07103246B2 - Electrically conductive organic polymer materials - Google Patents

Electrically conductive organic polymer materials

Info

Publication number
JPH07103246B2
JPH07103246B2 JP60237881A JP23788185A JPH07103246B2 JP H07103246 B2 JPH07103246 B2 JP H07103246B2 JP 60237881 A JP60237881 A JP 60237881A JP 23788185 A JP23788185 A JP 23788185A JP H07103246 B2 JPH07103246 B2 JP H07103246B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
organic polymer
electrically conductive
conductive organic
polymer material
carbon fiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP60237881A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6296529A (en
Inventor
静邦 矢田
之規 羽藤
Original Assignee
鐘紡株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 鐘紡株式会社 filed Critical 鐘紡株式会社
Priority to JP60237881A priority Critical patent/JPH07103246B2/en
Publication of JPS6296529A publication Critical patent/JPS6296529A/en
Publication of JPH07103246B2 publication Critical patent/JPH07103246B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は電気伝導性有機高分子系材料に係り、更に詳し
くはフェノール樹脂及び炭素繊維からなる複合成形体の
熱処理物である電気伝導性有機高分子系材料に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electrically conductive organic polymer material, and more specifically to an electrically conductive organic material that is a heat-treated product of a composite molded article composed of a phenol resin and carbon fiber. It relates to a polymeric material.

(従来の技術) 高分子材料は成型性、軽量性および量産性に優れてい
る。そのため高分子材料のこれらの特性を生かして、電
気的に半導性を有する有機高分子材料がエレクトロニク
ス産業を始めとして多くの産業分野において希求されて
いる。初期の有機半導体はフィルム状あるいは板状体等
に成形することが困難であり、又n型あるいはp型の不
純物半導体としての性質を有していなかったため、用途
的にも限定されていた。近年、比較的成形性に優れた有
機半導体が得られるようになり、しかもこれらの半導体
に電子供与性ドーパントあるいは電子受容性ドーパント
をドーピングすることによってn型あるいはp型の有機
半導体とすることが可能となった。そのような有機半導
体の代表例として、ポリアセチレンがある。この有機半
導体は約10-5(Ω・cm)-1の電気伝導度を有しているが
I2、AsF5等の電子受容性ドーパントあるいはLi、Na等の
電子供与性ドーパントをドーピングすることによって電
気伝導度を大巾に向上させることができ、102〜103(Ω
・cm)-1の伝導度が得られている。ところがポリアセチ
レンは酸素によって酸化され易い欠点がある。このため
空気中で取り扱うことが困難であり、工業材料としては
実用性に欠ける。
(Prior Art) Polymer materials are excellent in moldability, light weight, and mass productivity. Therefore, by utilizing these characteristics of the polymer material, an organic polymer material having electrical semiconductivity is desired in many industrial fields including the electronics industry. The early organic semiconductors were difficult to form into a film or plate, and did not have the property as an n-type or p-type impurity semiconductor, so that they were limited in use. In recent years, organic semiconductors having relatively excellent moldability have been obtained, and it is possible to obtain an n-type or p-type organic semiconductor by doping these semiconductors with an electron-donating dopant or an electron-accepting dopant. Became. Polyacetylene is a typical example of such an organic semiconductor. This organic semiconductor has an electrical conductivity of about 10 -5 (Ω · cm) -1
By doping with an electron-accepting dopant such as I 2 or AsF 5 or an electron-donating dopant such as Li or Na, the electric conductivity can be significantly improved, and 10 2 to 10 3
・ Conductivity of cm) -1 is obtained. However, polyacetylene has a drawback that it is easily oxidized by oxygen. Therefore, it is difficult to handle in air, and it is not practical as an industrial material.

また、本願と同一出願人の出願にかかる特開昭58−1366
49号公報には、(A)炭素、水素および酸素から成る芳
香族系縮合ポリマーの熱処理物であって、水素原子/炭
素原子の原子比が0.60〜0.15のポリアセン系骨格構造を
含有する不溶不融性基体と、(B)電子供与性ドーピン
グ剤又は電子受容性ドーピング剤とから成り、(C)電
気伝導性が未ドープの該基体よりも大である電気伝導性
有機高分子系材料が開示されている。上記不溶不融性基
体は、耐熱性耐酸化性に優れており、しかも上記のとお
り電子供与性ドーピング剤あるいは電子受容性ドーピン
グ剤によってドーピングが可能であり、p型あるいはn
型の性質を示す有機半導体を与える。しかしながら、上
記公開公報にはBET法による比表面積の記述はなかっ
た。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-1366 filed by the same applicant as the present application
Japanese Patent Publication No. 49 discloses a heat-treated product of (A) an aromatic condensation polymer composed of carbon, hydrogen and oxygen, which contains a polyacene skeleton structure having an atomic ratio of hydrogen atoms / carbon atoms of 0.60 to 0.15. Disclosed is an electrically conductive organic polymer material comprising a fusible substrate and (B) an electron donating or electron accepting doping agent, and (C) having an electrical conductivity higher than that of the undoped substrate. Has been done. The insoluble and infusible substrate is excellent in heat resistance and oxidation resistance, and can be doped with an electron donating doping agent or an electron accepting doping agent as described above, and is p-type or n-type.
An organic semiconductor exhibiting mold properties is provided. However, the above publication does not describe the specific surface area by the BET method.

また、本願と同一出願人の出願にかかる先願の特願昭59
−8152号は未だ未公開であるが、同先願において、 (A) 炭素、水素および酸素からなる芳香族系縮合ポ
リマーの熱処理物であって、水素原子/炭素原子の原子
比が0.60〜0.15であり、かつBET法による比表面積値が6
00m2/g以上であるポリアセン系骨格構造を含有する不溶
不融性基体と、 (B) 電子供与性ドーピング剤又は電子受容性ドーピ
ング剤とからなり、 (C) 電気伝導度が未ドープの該基体よりも大である
ことを特徴とする電気伝導性有機高分子系材料が提案さ
れている。
In addition, Japanese Patent Application No. Sho 59, which is an earlier application filed by the same applicant as this application
No. -8152 has not been published yet, but in the prior application, (A) a heat-treated product of an aromatic condensation polymer composed of carbon, hydrogen and oxygen, having an atomic ratio of hydrogen atoms / carbon atoms of 0.60 to 0.15. And the specific surface area by BET method is 6
An insoluble infusible substrate having a polyacene skeleton structure of 00 m 2 / g or more, and (B) an electron donating or electron accepting doping agent, and (C) an undoped electric conductivity An electrically conductive organic polymer material having a size larger than that of a substrate has been proposed.

この有機高分子系材料は比表面積値が600m2/g以上であ
るため、比較的イオン半径の大きなドーパント例えばCl
O- 4、BF4 -等でもスムーズにドーピングしうる。しかし
ながら、この先願においてもポリアセン系骨格構造を有
する不溶不融性基体からなる電気伝導性高分子系材料は
機械的強度に問題があり、その点で実用化は未だ不充分
であった。
Since this organic polymer material has a specific surface area of 600 m 2 / g or more, it has a relatively large ionic radius, such as Cl.
O - 4, BF 4 - may be doped smoothly the like. However, also in this prior application, the electrically conductive polymer material composed of an insoluble and infusible substrate having a polyacene skeleton structure has a problem in mechanical strength, and in that respect, its practical application is still insufficient.

(発明が解決しようとする問題点) 本発明の目的は機械的強度に優れた電気伝導性有機高分
子系材料を提供することにある。
(Problems to be Solved by the Invention) An object of the present invention is to provide an electrically conductive organic polymer material excellent in mechanical strength.

本発明の他の目的は耐熱性,耐酸化性に優れた電気伝導
性有機高分子系材料を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide an electrically conductive organic polymer material having excellent heat resistance and oxidation resistance.

本発明のさらに他の目的は電子供与性ドーパントおよび
/または電子受容性ドーパントをドーピングした電気伝
導性有機高分子系材料を提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide an electrically conductive organic polymer material doped with an electron donating dopant and / or an electron accepting dopant.

本発明のさらに他の目的は比較的イオン半径の大きな電
子供与性ドーパントおよび/または電子受容性ドーパン
トでさえもスムーズにドーピングし得る電気伝導性有機
高分子系材料を提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide an electrically conductive organic polymer material capable of smoothly doping an electron donating dopant and / or an electron accepting dopant having a relatively large ionic radius.

本発明のさらに他の目的はフィルム状,板状等の成形体
である電気伝導性有機高分子系材料を提供することにあ
る。
Still another object of the present invention is to provide an electrically conductive organic polymer material which is a film-shaped or plate-shaped molded body.

本発明のさらに他の目的および利点は以下の説明から明
らかとなろう。
Further objects and advantages of the present invention will be apparent from the following description.

(問題点を解決するための手段) 上述の目的は、フェノール樹脂、フェノール系炭素繊維
もしくはフェノール系炭素繊維構造物並びに塩化亜鉛か
らなる複合成形体の熱処理物から塩化亜鉛を除去したも
のであって、水素原子/炭素原子の原子比が0.05〜0.6
であり、且つBET法による比表面積値が600m2/g以上であ
るポリアセン系骨格構造を有する不溶不融性基体からな
る電気伝導度100〜11-11Ω-1の有機高分子系材料によっ
て達成される。
(Means for Solving Problems) The above-mentioned object is to remove zinc chloride from a heat-treated product of a phenol resin, a phenol-based carbon fiber or a phenol-based carbon fiber structure, and a composite molded article including zinc chloride. , The atomic ratio of hydrogen atoms / carbon atoms is 0.05 to 0.6
And an organic polymer material having an electric conductivity of 10 0 to 11 -11 Ω -1 which is composed of an insoluble and infusible substrate having a polyacene skeleton structure having a specific surface area value of 600 m 2 / g or more by the BET method. To be achieved.

本発明における複合成形体とはフェノール樹脂,炭素繊
維もしくは繊維構造物並びに塩化亜鉛からなるフィルム
状,板状等任意の形を有した成形体である。フェノール
樹脂とはフェノール性水酸基を有する芳香族炭化水素化
合物とアルデヒドとの未硬化の縮合物が好適であり、か
かる芳香族化合物の具体例として例えばフェノール,ク
レゾール,キシレノール等のフェノール類が挙げられ、
これらの他例えばメチレンビスフェノール類,ヒドロキ
シビフェニル類やヒドロキシナフタレン類も適用可能で
ある。そしてこれらの化合物中、実用的にはフェノール
類、殊にフェノールが好適である。また、本発明に使用
するアルデヒドとしてはアセトアルデヒド,その他のア
ルデヒドも使用可能であるが就中ホルムアルデヒドが好
適である。
The composite molded article in the present invention is a molded article having an arbitrary shape such as a film shape or a plate shape made of phenol resin, carbon fiber or fiber structure, and zinc chloride. Phenol resin is preferably an uncured condensate of an aromatic hydrocarbon compound having a phenolic hydroxyl group and an aldehyde, and specific examples of such an aromatic compound include phenols such as phenol, cresol, and xylenol.
Other than these, for example, methylene bisphenols, hydroxybiphenyls and hydroxynaphthalenes are also applicable. Of these compounds, phenols, particularly phenol, are suitable for practical use. As the aldehyde used in the present invention, acetaldehyde and other aldehydes can be used, but formaldehyde is particularly preferable.

炭素繊維としてはアクリル系、ピッチ系あるいはフェノ
ール系炭素繊維であり、短繊維でも長繊維でもよい、ま
た繊維構造物としてはこれらの炭素繊維よりなるフェル
ト状物、編織物等の繊維組織体が挙げられる。
The carbon fibers are acrylic, pitch or phenolic carbon fibers, and may be short fibers or long fibers, and the fiber structure may be a felt-like material made of these carbon fibers, or a fibrous structure such as a knitted fabric. To be

そしてこれらの素材から形成される複合成形体は例えば
未硬化フェノール樹脂,炭素繊維もしくは繊維構造物
(以下両者を併せ繊維状炭素と略する)、並びに塩化亜
鉛を適当な条件で混合成形し、硬化することによって得
られる。混合方法としては上記した3成分が均一に混合
出来るならば乾式混合,湿式混合等どの様な方法でもよ
いが、充分に均一に混合するには適当な溶媒、例えば
水,メタノール,アセトン等を加えることによって未硬
化フェノール樹脂及び塩化亜鉛を溶液状にした後、繊維
状炭素を添加し混合するのが望ましい。又繊維状炭素が
編織物,あるいはフェルト状の場合にはこれらに前記し
た未硬化フェノール樹脂及び塩化亜鉛の溶液を含浸させ
て、プリプレグを作ればよい。成形方法としては一般に
樹脂成形品を作る場合と同様な方法で可能であるが、例
えばフィルム状を得たい場合には上記した3成分混合ス
ラリーをアプリケーターによって適当な厚みに成膜すれ
ばよい、又板状体を得る場合では一般によく知られてい
るように、型枠を作って加圧成形すればよい。又上記し
たプリプレグを金属等の平板の間に入れ加圧成形すれば
適当な厚みの板が得られる。硬化方法としては未硬化フ
ェノール樹脂としてレゾールを用いる場合では成形時あ
るいは成形後に50〜200℃の温度で熱硬化するのが簡便
である。特に型枠等を使用してプレス成形する方法では
成形と同時に加熱して硬化することが出来る。又未硬化
フェノール樹脂としてノボラックを使用する場合には適
当な硬化剤、例えばヘキサメチレンテトラミンの如きそ
れ自体ホルムアルデヒドの発生剤であると同時に有機塩
基発生剤である硬化剤をあらかじめ混合しておき成形
後、加熱硬化すればよい。
A composite molded body formed from these materials is, for example, uncured phenolic resin, carbon fiber or fiber structure (hereinafter, both are abbreviated as fibrous carbon), and zinc chloride are mixed and molded under appropriate conditions and cured. It is obtained by doing. As a mixing method, any method such as dry mixing and wet mixing may be used as long as the above three components can be mixed uniformly, but a suitable solvent such as water, methanol, acetone or the like is added for sufficiently uniform mixing. Thus, it is desirable that the uncured phenol resin and zinc chloride be made into a solution, and then fibrous carbon be added and mixed. When the fibrous carbon is in the form of knitted fabric or felt, the prepreg may be made by impregnating these with the solution of the uncured phenol resin and zinc chloride. As a molding method, generally, the same method as in the case of producing a resin molded product can be used. However, for example, when a film form is desired, the above-mentioned three-component mixed slurry may be formed into a film with an appropriate thickness by an applicator. In the case of obtaining a plate-shaped body, a mold may be formed and pressure-molded, as is well known. If the prepreg described above is put between flat plates of metal or the like and pressure-molded, a plate having an appropriate thickness can be obtained. As a curing method, when resol is used as an uncured phenolic resin, it is convenient to perform heat curing at a temperature of 50 to 200 ° C during or after molding. Particularly, in the method of press molding using a mold or the like, it is possible to heat and cure at the same time as molding. When novolac is used as the uncured phenolic resin, a suitable curing agent, for example, a curing agent which is itself a formaldehyde generator such as hexamethylenetetramine and at the same time an organic base generator is mixed in advance and molded. It may be cured by heating.

この様にして得られた複合成形体はフェノール樹脂、繊
維状炭素及び塩化亜鉛から成っており、フィルム状,板
状等任意の形状を有した機械的強度に優れた成形体であ
り適当な大きなに切断したり、円形,矩形等の形状に加
工することが可能である。この複合成形体は後に述べる
方法によってポリアセン系骨格構造を含有する不溶不融
性基体とするのであるが、該基体の機械的強度は複合成
形体中の繊維状炭素によって発揮されるものである。即
ち繊維状炭素を使用することにより、不溶不融性基体か
らなる電気伝導性有機高分子系材料の強度が大巾に向上
するのである。複合成形体における繊維状炭素の量は極
少量でも効果は認められるが好ましくは繊維状炭素/フ
ェノール樹脂の重量比が0.05以上である。0.05以上では
特に得られるポリアセン系骨格構造を含有する不溶不融
性基体の強度が向上し、好ましい。また塩化亜鉛は該複
合成形体を後に示す方法によって不溶不融性基体とする
時、基体の比表面積値(BET法)を高くする効果を有す
るものであるが、その量は少量でも該効果を有するが好
ましくは塩化亜鉛/〔フェノール樹脂+繊維状炭素〕の
重量比が0.5〜7である。0.5以上では塩化亜鉛が充分な
効果を発揮し、不溶不融性基体の比表面積値を大巾に高
くすることが出来、好適である。
The composite molded body thus obtained is composed of phenolic resin, fibrous carbon and zinc chloride, has a desired shape such as a film or plate, and has excellent mechanical strength. It can be cut into pieces and processed into shapes such as circles and rectangles. This composite molded body is made into an insoluble and infusible substrate containing a polyacene-based skeleton structure by the method described later, and the mechanical strength of the substrate is exerted by the fibrous carbon in the composite molded body. That is, by using fibrous carbon, the strength of the electrically conductive organic polymer material composed of the insoluble and infusible substrate is greatly improved. Although the effect can be recognized even when the amount of fibrous carbon in the composite molded body is extremely small, the weight ratio of fibrous carbon / phenol resin is preferably 0.05 or more. When it is 0.05 or more, the strength of the obtained insoluble and infusible substrate containing a polyacene skeleton structure is particularly improved, which is preferable. Further, zinc chloride has an effect of increasing the specific surface area value (BET method) of the substrate when the composite molded body is made into an insoluble and infusible substrate by the method described later, but even if the amount thereof is small, the effect can be obtained. However, the weight ratio of zinc chloride / [phenolic resin + fibrous carbon] is preferably 0.5 to 7. When it is 0.5 or more, zinc chloride exhibits a sufficient effect and can greatly increase the specific surface area of the insoluble and infusible substrate, which is preferable.

反面上記した塩化亜鉛の量が7を越える場合にはフェノ
ール樹脂の絶対量が少なくなり、フィルムあるいは板状
等の成形が難しくなり、又未硬化フェノール樹脂の硬化
反応が起こり難くなり、問題点が生じる。
On the other hand, when the above-mentioned amount of zinc chloride exceeds 7, the absolute amount of the phenolic resin becomes small, making it difficult to form a film or a plate, and the curing reaction of the uncured phenolic resin becomes difficult to occur. Occurs.

次にこの複合成形体を非酸化性雰囲気中で熱処理して、
水素原子/炭素原子の原子比が0.05〜0.6、好ましくは
0.15〜0.60のポリアセン系骨格構造を有した不溶不融性
基体を得ることが出来る。熱処理温度は通常400〜800℃
であり、熱処理の好ましい昇温条件は複合成形体の組成
比,硬化条件あるいはその形状によって多少異なるが、
一般には室温から800℃程度の温度までは比較的大きな
昇温速度とすることが可能であり、例えば100℃/時間
の速度とすることも可能である。300℃以上の温度とな
ると、フェノール樹脂の熱分解が開始し水蒸気,水素,
メタン,一酸化炭素の如きガスが発生し始めるため、充
分に遅い速度で昇温せしめるのが有利である。次にこの
ようにして得られたポリアセン系骨格構造を有した基体
を50〜100℃の温水にて洗浄し、該基体中に残存してい
る塩化亜鉛を除去し乾燥する。この様にしてポリアセン
系骨格構造を含有する不溶不融性基体からなる電気伝導
性有機高分子系材料を得るのであるが、この基体の水素
原子/炭素原子の原子比が0.6を越える場合には未だポ
リアセン系骨格構造が発達していないため、電子の共役
系が局存化していると考えられ、ドーパントをドーピン
グしても電気伝導度が増大せずn型あるいはp型の半導
体とならない。又H/Cの原子比が0.05未満の場合にはポ
リアセン系骨格構造は充分に発達し、電子の共役系は充
分に非局在化して、ドーパントはドーピングされるがド
ーピング前の基体自体の電気伝導度がかなり大きいた
め、ドーピングの電気伝導度に対する寄与が小さく、電
気伝導度が未ドープの該基体よりもそれ程増大しない。
Next, this composite molded body is heat treated in a non-oxidizing atmosphere,
The atomic ratio of hydrogen atoms / carbon atoms is 0.05 to 0.6, preferably
An insoluble and infusible substrate having a polyacene skeleton structure of 0.15 to 0.60 can be obtained. Heat treatment temperature is usually 400-800 ℃
The preferable temperature rising condition of the heat treatment is slightly different depending on the composition ratio of the composite molded body, the curing condition or the shape thereof.
Generally, it is possible to set a relatively large temperature rising rate from room temperature to about 800 ° C., for example, 100 ° C./hour. At temperatures above 300 ° C, thermal decomposition of the phenolic resin begins and steam, hydrogen,
Since gas such as methane and carbon monoxide begins to be generated, it is advantageous to raise the temperature at a sufficiently slow rate. Next, the substrate having the polyacene skeleton structure thus obtained is washed with warm water at 50 to 100 ° C. to remove zinc chloride remaining in the substrate and dried. In this way, an electrically conductive organic polymer material comprising an insoluble and infusible substrate containing a polyacene skeleton structure is obtained. When the atomic ratio of hydrogen atom / carbon atom of this substrate exceeds 0.6, Since the polyacene-based skeleton structure has not yet been developed, it is considered that the conjugated system of electrons is localized, and even if the dopant is doped, the electrical conductivity does not increase and the semiconductor does not become an n-type or p-type semiconductor. When the H / C atomic ratio is less than 0.05, the polyacene-based skeleton structure is sufficiently developed, the conjugated system of electrons is sufficiently delocalized, and the dopant is doped but the electrical conductivity of the substrate itself before doping is increased. Due to the rather high conductivity, the contribution of the doping to the electrical conductivity is small and the electrical conductivity does not increase much over the undoped substrate.

又、このポリアセン系骨格構造を含有する不溶不融性基
体のBET法による比表面積値は、塩化亜鉛を使用して製
造しているため極めて大きな値となるが600m2/g以上で
あると特に好ましい。
Further, the specific surface area value by the BET method of the insoluble infusible substrate containing this polyacene-based skeleton structure is an extremely large value because it is manufactured using zinc chloride, but especially when it is 600 m 2 / g or more. preferable.

本発明のポリアセン系骨格構造を有する不溶不融性基体
はBET法による比表面積値が600m2/g以上と極めて大きい
ためドーピング速度が大きく、厚みのある基体に対して
も短時間でドーピングが可能であり、又イオン半径の大
きいドーパント、例えばClO4 -、BF4 -等のドーパントを
スムーズに基体中にドーピングすることが可能である。
例えばClO4 -イオンを基体にLi/LiClO41モル/lプロピレ
ンカーボネート/基体の構成で電解ドーピングする場
合、比表面積が600m2/g未満では電極間電圧4Vの電位差
でドーピングすることは難しいが、本発明の600m2/g以
上の基体ではこの電位差で充分にClO4 -イオンを基体中
に導入することができる。
The insoluble and infusible substrate having the polyacene-based skeleton structure of the present invention has a very large specific surface area value of 600 m 2 / g or more by the BET method, so that the doping rate is high and it is possible to dope even a thick substrate in a short time. In addition, it is possible to smoothly dope the substrate with a dopant having a large ionic radius, such as ClO 4 and BF 4 .
For example, when electrolytically doping ClO 4 ions into a substrate with Li / LiClO 4 1 mol / l propylene carbonate / substrate, it is difficult to dope with a potential difference of 4 V between electrodes when the specific surface area is less than 600 m 2 / g. With the substrate of 600 m 2 / g or more of the present invention, this potential difference allows sufficient introduction of ClO 4 ions into the substrate.

又、不溶不融性基体からなる電気伝導性有機高分子系材
料は、フィルム状,板状あるいは円筒状等々、任意の形
状の成形体に加工出来るが、繊維状炭素を使用して製造
しているため、機械的強度に優れしかも可撓性のある成
形体である。特にフェノール繊維もしくは繊維構造物と
して編織物あるいはフェルト状の繊維集合体を用いて製
造したときには基体からなる成形体の厚み,大きさ,密
度等を任意に設定出来るのみならず、その強度も特に優
れたものが得られる。
Further, the electrically conductive organic polymer material composed of an insoluble and infusible substrate can be processed into a molded body of any shape such as a film shape, a plate shape or a cylindrical shape, but it is manufactured by using fibrous carbon. Therefore, the molded product is excellent in mechanical strength and has flexibility. In particular, when the knitted woven fabric or the felt-like fiber aggregate is used as the phenolic fiber or the fiber structure, the thickness, size, density, etc. of the molded body composed of the substrate can be arbitrarily set, and its strength is also particularly excellent. You can get what you want.

ところで本発明のH/Cの原子比が0.60〜0.05のポリアセ
ン系骨格構造を有した不溶不融性基体の電気伝導度はH/
Cの原子比によって大きく異っているが、例えばH/C=0.
6の場合では、約10-11Ω-1cm-1以下であり、又H/C=0.0
5では約100Ω-1cm-1の半導体である。該基材に後に示す
ような電子供与性ドーパントあるいは電子受容性ドーパ
ントをドーピングすると大巾に電気伝導度が増大し、n
型あるいはp型の半導体となるものである。
By the way, the electric conductivity of the insoluble and infusible substrate having a polyacene-based skeleton structure in which the H / C atomic ratio of the present invention is 0.60 to 0.05 is H / C.
It depends greatly on the atomic ratio of C, but for example H / C = 0.
In the case of 6, it is about 10 -11 Ω -1 cm -1 or less, and H / C = 0.0.
In 5, it is a semiconductor of about 10 0 Ω -1 cm -1 . When the substrate is doped with an electron-donating dopant or an electron-accepting dopant as shown below, the electric conductivity is greatly increased, and n
Type or p-type semiconductor.

又、該ポリアセン系骨格構造を有する不溶不融性基体は
BET法による比表面積値が600m2/g以上と非常に大きな値
を示すため、酸素等のガスが侵入し、劣化し易いと考え
られるが、現実には空気中に長時間放置しても、物性等
に変化はなく、例えば空気中に1000時間放置しても電気
伝導度に変化がなく、酸化安定性に優れているものであ
る。
Further, the insoluble and infusible substrate having the polyacene skeleton structure is
Since the specific surface area value by the BET method shows a very large value of 600 m 2 / g or more, it is considered that gas such as oxygen invades and easily deteriorates, but in reality, even if left in the air for a long time, There is no change in physical properties and the like, and there is no change in electrical conductivity even when left in the air for 1000 hours, for example, and it has excellent oxidation stability.

かかる本発明の不溶不融性基体にドーピングし得る電子
供与性ドーパント、あるいは電子受容性ドーパントとし
ては一般に知られているドーピング剤のいずれもが可能
である。
As the electron-donating dopant or the electron-accepting dopant which can be doped into the insoluble and infusible substrate of the present invention, any of the doping agents generally known can be used.

電子供与性ドーパントとしては電子を離し易い物質が用
いられる。例えばリチウム、ナトリウム、カリウム、ル
ビジウムあるいはセシウムの如き周期律表の第1A族金属
が好ましく用いられる。
As the electron donating dopant, a substance that easily releases electrons is used. For example, a Group 1A metal of the periodic table such as lithium, sodium, potassium, rubidium or cesium is preferably used.

またテトラアルキルアンモニウムカチオン例えば(C
2H54N+,(C4H94N+等も好ましく用いられる。
Also tetraalkylammonium cations such as (C
2 H 5 ) 4 N + , (C 4 H 9 ) 4 N + and the like are also preferably used.

また電子受容性ドーパントとしては電子を受け取り易い
物質が用いられる。例えば弗素、塩素、臭素、沃素の如
きハロゲン、AsF5、PF5、BF3、BCl3、BBr3の如きハロゲ
ン化合物、SO3あるいはN2O5の如き非金属元素の酸化物
あるいはH2SO4、HNO3又はHClO4の如き無機酸に由来する
陰イオン等が好ましく用いられる。
A substance that easily accepts electrons is used as the electron-accepting dopant. For example, halogens such as fluorine, chlorine, bromine and iodine, halogen compounds such as AsF 5 , PF 5 , BF 3 , BCl 3 and BBr 3 , oxides of non-metal elements such as SO 3 or N 2 O 5 or H 2 SO 5. Anions derived from an inorganic acid such as 4 , HNO 3 or HClO 4 are preferably used.

かかるドーパントのドーピング方法としてはポリアセチ
レンあるいはポリフェニレンについて従来用いられてい
るドーピング法と本質的に同じ方法を使用することがで
きる。
As the doping method of such a dopant, essentially the same doping method as that conventionally used for polyacetylene or polyphenylene can be used.

ドーパントがアルカリ金属の場合には、溶融したアルカ
リ金属あるいはアルカリ金属の蒸気と不溶不融性基体と
を接触せしめてドーピングすることができ、また例えば
テトラヒドロフラン中で生成せしめたアルカリ金属ナフ
タレン錯体と不溶不融性基体とを接触せしめてドーピン
グすることもできる。
When the dopant is an alkali metal, it can be doped by bringing molten alkali metal or vapor of the alkali metal into contact with the insoluble and infusible substrate, and is insoluble and insoluble with the alkali metal naphthalene complex produced in tetrahydrofuran, for example. It is also possible to dope by contacting with a fusible substrate.

ドーパントがハロゲン、ハロゲン化合物あるいは非金属
元素の酸化物である場合にはこれらのガスを不溶不融性
基体と接触せしめることにより容易にドーピングを行う
ことができる。
When the dopant is halogen, a halogen compound or an oxide of a non-metal element, the doping can be easily performed by bringing these gases into contact with the insoluble and infusible substrate.

ドーパントが無機酸に由来する陰イオンである場合に
は、無機酸を不溶不融性基体に直接塗布あるいは含浸せ
しめるかあるいはこれらの無機酸を含む電解液中で不溶
不融性基体を陽極として電解してドーピングを行うこと
もできる。
When the dopant is an anion derived from an inorganic acid, the insoluble infusible substrate is directly coated or impregnated with the inorganic acid, or electrolysis is performed using the insoluble infusible substrate as an anode in an electrolytic solution containing these inorganic acids. Then, the doping can be performed.

ドーパントは一般に芳香族系縮合ポリマーの繰返し単位
に対して10-5モル以上の割合で得られる本発明の有機高
分子材料に存在するように用いられる。
The dopant is generally used so as to be present in the organic polymer material of the present invention obtained in a ratio of 10 −5 mol or more based on the repeating unit of the aromatic condensation polymer.

かくして得られるH/Cの原子比が0.60〜0.05のポリアセ
ン骨格構造を有した不溶不融性基体にドーパントをドー
ピングした本発明の有機高分子系材料はドーピング前の
不溶不融性基体の電気伝導度よりも高い電気伝導度、好
ましくはドーピング前の不溶不融性基体よりも10倍以上
又はそれ以上適当な方法によれば103〜108倍、又はそれ
以上の高い電気伝導度を示す。
The organic polymer material of the present invention obtained by doping an insoluble infusible substrate having a polyacene skeleton structure having an H / C atomic ratio of 0.60 to 0.05 thus obtained with an organic polymer material of the present invention has an electric conductivity of the insoluble infusible substrate before doping. Higher electrical conductivity, preferably 10 times or more than the insoluble infusible substrate before doping, or 10 3 to 10 8 times or more higher by a suitable method.

電子供与性ドーパントをドーピングされた本発明の電気
伝導性有機高分子系材料はn型(電子過剰型)半導体又
は導体の電気伝導性を有する。また、電子受容性ドーパ
ントをドーピングされた本発明の電気伝導性有機高分子
系材料はp型(正孔過剰型)半導体又は導体の電気伝導
度を有する。
The electrically conductive organic polymer material of the present invention doped with an electron donating dopant has the electrical conductivity of an n-type (electron excess type) semiconductor or conductor. The electrically conductive organic polymer material of the present invention doped with an electron-accepting dopant has the electrical conductivity of a p-type (hole excess type) semiconductor or conductor.

一方、本発明によればドーパントとして電子供与性ドー
パントと電子受容性ドーパントとを一緒に用いることも
できる。これらのドーパントが本発明の電気伝導性有機
高分子系材料にほぼ均一に混在する場合にはいずれか一
方の多く存在する方のドーパントによってp型又はn型
となる。例えば、電子供与性ドーパントが多く存在する
場合にはn型となり、電子受容性ドーパントが多く存在
する場合にはp型となる。ドーパントが混在するこのよ
うな電気伝導性有機高分子系材料は、ドーパントの混合
物と不溶不融性基体とを接触せしめるか、あるいは一方
のドーパントに接触せしめ次に他のドーパントと接触せ
ることによって製造できる。
On the other hand, according to the present invention, an electron donating dopant and an electron accepting dopant can be used together as a dopant. When these dopants are almost uniformly mixed in the electrically conductive organic polymer material of the present invention, either one of them is p-type or n-type depending on which one is most abundant. For example, when there are many electron-donating dopants, it becomes n-type, and when there are many electron-accepting dopants, it becomes p-type. Such an electrically conductive organic polymer material containing a mixture of dopants is produced by contacting a mixture of dopants with an insoluble and infusible substrate, or by contacting one dopant and then another dopant. it can.

また本発明には所謂p−n接合面を有する電気伝導性有
機高分子系材料も含まれる。かかる材料は、不溶不融性
基体成形体の一方から電子供与性ドーパントをドーピン
グせしめ、他方から電子受容性ドーパントをドーピング
せしめるか、あるいは不溶不融性基体成形体の全面にい
ずれか一方のドーパントをドーピングせしめ、次いで他
方のドーパントをその面の一部のみにドーピングせしめ
ることによって製造できる。
The present invention also includes an electrically conductive organic polymer material having a so-called pn junction surface. Such a material can be doped with an electron-donating dopant from one of the insoluble and infusible substrate compacts and doped with an electron accepting dopant from the other, or with one of the dopants on the entire surface of the insoluble and infusible substrate compact. It can be made by doping and then doping the other dopant only in part of its face.

(発明の効果) 本発明の電気伝導性有機高分子材料は機械的強度に優れ
ているため、薄いフィルムから厚い板状体あるいは円筒
状等任意の形状の成形体とする事が可能であり、これら
は例えばダイオード太陽電池あるいはバッテリー用の電
極等として種々の分野において用いられる。
(Effect of the invention) Since the electrically conductive organic polymer material of the present invention is excellent in mechanical strength, it is possible to form a thin film to a thick plate-shaped body or a molded body of any shape such as a cylindrical shape, These are used in various fields, for example, as electrodes for diode solar cells or batteries.

以下実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.

実施例1 レゾール型フェノール樹脂(約65%濃度の水溶液)/水
/塩化亜鉛を重量比で10/3/12の割合で混合した溶液を
フェノール系炭素繊維の平織クロス(日本カイノール社
製)に含浸させ、得られた該溶液含浸クロスを、100℃
に加熱された積層板用加圧成形機を用いて、約10分間,
加圧下,成形硬化し、厚み約500μの板状の複合成形体
を得た。この複合成形体においてフェノール系炭素繊維
/フェノール樹脂の重量比は0.12であった。又、塩化亜
鉛/(フェノール樹脂+フェノール系炭素繊維)の重量
比は1.5であった。又上記したレゾール,水及び塩化亜
鉛の混合溶液をアプリケーターにて成膜した後、100℃
の温度で約20分間,硬化反応させて、厚み500μの板状
成形体を得た。この板状成形体においてフェノール系炭
素繊維/フェノール樹脂の重量比は0であり、又塩化亜
鉛/(フェノール樹脂+フェノール系炭素繊維)の重量
比は1.8であった。次にこれらの複合成形体及び成形体
をシリコニット電気炉に入れ、窒素雰囲気中で550℃ま
で約40℃/時間の昇温速度にて熱処理した。次にこれら
の熱処理物を100℃の温水にて約5時間洗浄し、残存し
ている塩化亜鉛を除去した。洗浄後、60℃の温度で3時
間減圧乾燥して、不溶不融性基体の板状体を得た。これ
ら不溶不融性基体の板状体のうち、上記した本発明の複
合成形体より得られた板状基体は機械的強度に優れ、し
かも可撓性を有しており、取扱いが容易であったが、繊
維状炭素を使用せずに作った成形体より得られた板状基
体は強度が弱く、取り扱いに注意を要した。曲げ強度の
測定値を第1表に示す。
Example 1 A plain weave cloth (manufactured by Nippon Kynol Co., Ltd.) of phenolic carbon fiber was prepared by mixing a solution of a resol type phenolic resin (aqueous solution having a concentration of about 65%) / water / zinc chloride in a weight ratio of 10/3/12. Impregnate the obtained solution-impregnated cloth at 100 ° C.
Using a pressure molding machine for laminated plates heated to
Molding and curing under pressure gave a plate-shaped composite molded body with a thickness of about 500μ. In this composite molded body, the weight ratio of phenolic carbon fiber / phenolic resin was 0.12. The weight ratio of zinc chloride / (phenolic resin + phenolic carbon fiber) was 1.5. After forming a film of the mixed solution of the above-mentioned resole, water and zinc chloride with an applicator,
A curing reaction was carried out at the temperature of about 20 minutes for a plate-shaped molded body having a thickness of 500 μm. In this plate-shaped molded product, the weight ratio of phenolic carbon fiber / phenolic resin was 0, and the weight ratio of zinc chloride / (phenolic resin + phenolic carbon fiber) was 1.8. Next, these composite compacts and compacts were placed in a siliconit electric furnace and heat-treated in a nitrogen atmosphere up to 550 ° C. at a heating rate of about 40 ° C./hour. Next, these heat-treated products were washed with warm water at 100 ° C. for about 5 hours to remove the remaining zinc chloride. After washing, it was dried under reduced pressure at a temperature of 60 ° C. for 3 hours to obtain a plate-like body of an insoluble and infusible substrate. Among these insoluble and infusible substrate plates, the plate substrate obtained from the above-described composite molded article of the present invention has excellent mechanical strength and flexibility, and is easy to handle. However, the plate-like substrate obtained from the molded product made without using fibrous carbon has low strength and requires careful handling. Table 1 shows the measured values of bending strength.

次に複合成形体より得られた本発明の不溶不融性基体を
ケイ光X線分析にかけたところ、Znは0.01重量%(対基
体)以下であり、又Clは0.5重量%以下であり、塩化亜
鉛は基体中にほとんど残存していない事が判明した。
Next, when the insoluble and infusible substrate of the present invention obtained from the composite molded body was subjected to a fluorescent X-ray analysis, Zn was 0.01% by weight (relative to the substrate) or less, and Cl was 0.5% by weight or less, It was found that zinc chloride hardly remained in the substrate.

次に本発明の複合成形体より得られた不溶不融性基体及
び繊維状炭素を使わずに作った不溶不融性基体について
電気伝導度,元素分析,及びBET法による比表面積値を
測定した。これらの結果をまとめて第1表に示す。
Next, the electric conductivity, the elemental analysis, and the specific surface area value by the BET method of the insoluble infusible substrate obtained from the composite molded article of the present invention and the insoluble infusible substrate prepared without using fibrous carbon were measured. . The results are summarized in Table 1.

次に充分に脱水したプロピレンカーボネートにLiAsF6
溶解させて約1.0モル/の溶液とし、リチウム金属を
負極とし不溶不融性基体の板状体を正極とし上記した溶
液を電解液として、両極間に4Vの電圧を付与し、AsF6 -
イオンを不溶不融性基体にドーピングした。ドーピング
量は基体中の炭素原子1個当りのAsF6 -イオンの数で表
わす事としたが、本発明ではAsF6 -イオンの数はドーピ
ング時に回路に流れた電流値より求めたものである。
Next, LiAsF 6 is dissolved in sufficiently dehydrated propylene carbonate to obtain a solution of about 1.0 mol / liter, lithium metal is used as a negative electrode, insoluble and infusible substrate plate is used as a positive electrode, and the above solution is used as an electrolytic solution. a voltage of 4V is given to, AsF 6 -
Ions were doped into the insoluble and infusible substrate. The doping amount is represented by the number of AsF 6 ions per carbon atom in the substrate, but in the present invention, the number of AsF 6 ions is obtained from the current value flowing in the circuit at the time of doping.

このようにしてAsF6 -イオンがドーピングされた不溶不
融性基体よりなる電気伝導性有機高分子系材料が得られ
た。ドーピング後、該材料を取り出してアセトンにて洗
浄し、60℃の温度で60分間減圧乾燥を行い次に電気伝導
度を測定した。結果を第1表に示す。
Thus, an electrically conductive organic polymer material composed of an insoluble and infusible substrate doped with AsF 6 ions was obtained. After the doping, the material was taken out, washed with acetone, dried under reduced pressure at a temperature of 60 ° C. for 60 minutes, and then the electrical conductivity was measured. The results are shown in Table 1.

ただし、第1表で本発明品とは炭素繊維を使用して作成
した複合成形体より得られた不溶不融性基体よりなる電
気伝導性有機高分子系材料を表わす。又比較品とは繊維
状炭素を用いない以外は上記実施例と同様に作成した成
形体から得られた不溶不融性基体よりなる電気伝導性有
機高分子系材料を表わす。
However, in Table 1, the product of the present invention represents an electrically conductive organic polymer material composed of an insoluble and infusible substrate obtained from a composite molded article prepared by using carbon fibers. In addition, the comparative product represents an electrically conductive organic polymer material composed of an insoluble and infusible substrate obtained from a molded body prepared in the same manner as in the above-mentioned example except that fibrous carbon is not used.

第1表より明らかな様に、繊維状炭素を使用した不溶不
融性基体は機械的強度に優れている。なお、第1表で本
発明品の曲げ強度が50以上と表わしているのは、試料の
可撓性のため、明確な破壊が起こらないためである。
As is clear from Table 1, the insoluble and infusible substrate using fibrous carbon has excellent mechanical strength. In Table 1, the bending strength of the product of the present invention is 50 or more because the sample is flexible and no clear breakage occurs.

実施例2 レゾール型フェノール樹脂(約65%濃度の水溶液)/水
/塩化亜鉛を重量比で10/1/5の割合で混合した溶液にア
クリル系炭素繊維(繊維径約15μ)のカットファイバー
(カット長約2mm)を加え、充分に混合した後、該スラ
リーより、約100℃に加熱した加圧成形機を使用して加
圧下、約10分間成形硬化して、約100μ厚のフィルム状
複合成形体を得た。このフィルム状複合成形体における
アクリル系炭素繊維/フェノール樹脂の重量比は0.08で
あり、又塩化亜鉛/(フェノール樹脂+フェノール繊
維)の重量比は0.8であった。次にこのフィルム状複合
成形体をシリコニット電気炉にて所定温度まで熱処理
し、その後実施例1と同様に温水にて洗浄し、乾燥して
水素/炭素の原子比の異なるフィルム状の不溶不融性基
体を得た。この基体について元素分析,BET法による比表
面積値及び曲げ強度測定を行った。これらの結果をまと
めて第2表に示す。
Example 2 A cut fiber of acrylic carbon fiber (fiber diameter of about 15 μm) was mixed with a solution in which a resole type phenol resin (aqueous solution having a concentration of about 65%) / water / zinc chloride was mixed at a weight ratio of 10/1/5. (Cut length about 2 mm) is added and mixed well, then the slurry is molded and cured under pressure using a pressure molding machine heated to about 100 ° C for about 10 minutes to form a film-like composite with a thickness of about 100 μm. A molded body was obtained. The acrylic carbon fiber / phenol resin weight ratio in this film-form composite molded article was 0.08, and the zinc chloride / (phenol resin + phenol fiber) weight ratio was 0.8. Next, this film-shaped composite molded body is heat-treated to a predetermined temperature in a silicon knit electric furnace, then washed with hot water in the same manner as in Example 1 and dried to form a film-shaped insoluble and infusible material having a different hydrogen / carbon atomic ratio A conductive substrate was obtained. This substrate was subjected to elemental analysis, BET specific surface area value and bending strength measurement. The results are summarized in Table 2.

次に実施例1と同じ方法にてドーピングを行った。ただ
し本実施例ではLiAsF6の代りにLiBF4を使用した。結果
をまとめて第2表に示す。
Next, doping was performed by the same method as in Example 1. However, in this example, LiBF 4 was used instead of LiAsF 6 . The results are summarized in Table 2.

実施例3 レゾール型フェノール樹脂(約65%濃度の水溶液)/水
/塩化亜鉛を所定の重量比で混合し、該溶液をフェノー
ル系炭素繊維のフェルト(日本カイノール社製)に含浸
させた。次に100℃に加熱された加圧成型機にて、該溶
液含浸フェルトを所定圧力下,約15分間,成形硬化し
て、板状の複合成形体を作成した。
Example 3 Resole type phenolic resin (about 65% concentration aqueous solution) / water / zinc chloride were mixed at a predetermined weight ratio, and the felt was impregnated with a phenolic carbon fiber felt (manufactured by Nippon Kynol Co., Ltd.). Next, the solution-impregnated felt was molded and cured under a predetermined pressure for about 15 minutes by a pressure molding machine heated to 100 ° C. to prepare a plate-shaped composite molded body.

これらの複合成形体においてフェノール系炭素繊維のフ
ェルト/フェノール樹脂の重量比は0.2〜1.0であり、又
塩化亜鉛/(フェノール系炭素繊維のフェルト+フェノ
ール樹脂)の重量比は1.5〜4であった。次に実施例1
と同じ条件にて熱処理,洗浄及び乾燥を行って不溶不融
性基体の板状体を得た。これらの試料について、元素分
析,電気伝導度,BET法による比表面積及び曲げ強度の測
定を行った。結果を第3表に示す。
In these composite molded bodies, the weight ratio of the phenolic carbon fiber felt / phenolic resin was 0.2 to 1.0, and the weight ratio of zinc chloride / (phenolic carbon fiber felt + phenolic resin) was 1.5 to 4 . Next, Example 1
Heat treatment, washing and drying were carried out under the same conditions as above to obtain a plate-shaped insoluble and infusible substrate. For these samples, elemental analysis, electrical conductivity, BET specific surface area and bending strength were measured. The results are shown in Table 3.

次に該板状体を真空ライン中に入れ、真空度を10-2torr
以下にした後、室温にてヨウ素ガスをラインに導入して
ドーピングを約10分間行った。ドーピング後の電気伝導
度を第3表に示す。またヨウ素をドープした該板状体を
ラインから取り出してEPMA(エレクトロンプローブX線
マイクロアナリシス)にかけヨウ素の試料の断面中での
分布状態を調べたところ、いずれの試料でもヨウ素は試
料の表面から内部まで均一に分布していた。
Next, the plate-like body is put into a vacuum line, and the degree of vacuum is set to 10 -2 torr.
After the following, iodine gas was introduced into the line at room temperature to perform doping for about 10 minutes. The electrical conductivity after doping is shown in Table 3. The iodine-doped plate was taken out of the line and subjected to EPMA (electron probe X-ray microanalysis) to examine the distribution state of iodine in the cross section of the sample. Was evenly distributed up to.

実施例4 H/Cの原子比が0.20でありBET法による比表面積値が1050
m2/gである実施例1の本発明基体を脱水したテトラヒド
ロフラン、ナフタレン及び金属ナトリウムを用いて作成
したナトリウムナフタレートのテトラヒドロフラン溶液
にドライボックス(N2気流)中にて浸漬し、ナトリウム
のドーピングを試みた。約30分間浸漬した後、脱水した
テトラヒドロフランにて洗浄し室温にて減圧乾燥を行っ
た。該試料の電気伝導度を測定したところ、未ドープの
約10-4Ω-1cm-1より大巾に増大し約100Ω-1cm-1となっ
ていた。又該試料についてEPMA分析を行ったところ、試
料内部までナトリウムがドーピングされていた。
Example 4 H / C atomic ratio is 0.20 and specific surface area value by BET method is 1050.
The substrate of the present invention of Example 1 having m 2 / g was immersed in a tetrahydrofuran solution of sodium naphthalate prepared by using dehydrated tetrahydrofuran, naphthalene and metallic sodium in a dry box (N 2 gas flow) to perform sodium doping. Tried. After soaking for about 30 minutes, it was washed with dehydrated tetrahydrofuran and dried under reduced pressure at room temperature. When the electric conductivity of the sample was measured, it was found to increase to about 10 0 Ω -1 cm -1 , which is much larger than the undoped about 10 -4 Ω -1 cm -1 . When EPMA analysis was performed on the sample, sodium was doped into the inside of the sample.

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08K 7:00) Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display area C08K 7:00)

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】フェノール樹脂、フェノール系炭素繊維も
しくはフェノール系炭素繊維構造物並びに塩化亜鉛から
なる複合成形体の熱処理物から塩化亜鉛を除去したもの
であって、水素原子/炭素原子の原子比が0.05〜0.6で
あり、且つBET法による比表面積値が600m2/g以上である
ポリアセン系骨格構造を有する不溶不融性基体からなる
電気伝導度100〜11-11Ω-1の有機高分子系材料。
1. A heat-treated product of a composite molding comprising a phenol resin, a phenol-based carbon fiber or a phenol-based carbon fiber structure and zinc chloride, from which zinc chloride has been removed, wherein the atomic ratio of hydrogen atoms / carbon atoms is An organic polymer having an electric conductivity of 10 0 to 11 -11 Ω -1 which is 0.05 to 0.6 and which is composed of an insoluble and infusible substrate having a polyacene skeleton structure having a specific surface area value of 600 m 2 / g or more by the BET method. System material.
【請求項2】複合成形体がフェノール樹脂に対して重量
比で0.05以上のフェノール系炭素繊維もしくはフェノー
ル系炭素繊維構造物を含むものである特許請求の範囲第
(1)項に記載の電気伝導性有機高分子系材料。
2. The electrically conductive organic material according to claim 1, wherein the composite molded article contains a phenolic carbon fiber or a phenolic carbon fiber structure in a weight ratio of 0.05 or more with respect to the phenol resin. Polymer materials.
【請求項3】複合成形体が、フェノール樹脂とフェノー
ル系炭素繊維もしくはフェノール系炭素繊維構造物との
総重量に対して0.5〜7の塩化亜鉛を含むものである特
許請求の範囲第(1)項又は第(2)項に記載の電気伝
導性有機高分子系材料。
3. The composite molded article according to claim 1, wherein the composite molded article contains 0.5 to 7 zinc chloride based on the total weight of the phenolic resin and the phenolic carbon fiber or the phenolic carbon fiber structure. The electrically conductive organic polymer material according to the item (2).
【請求項4】フェノール系炭素繊維構造物が編織物又は
フェルト状のものである特許請求の範囲第(1)項乃至
第(3)項の何れかに記載の電気伝導性有機高分子系材
料。
4. The electrically conductive organic polymer material according to any one of claims (1) to (3), wherein the phenolic carbon fiber structure is a knitted fabric or a felt-like one. .
【請求項5】複合成形体の熱処理物が、水素原子/炭素
原子の原子比が0.15〜0.6のもである特許請求の範囲第
(1)項〜第(4)項の何れかに記載の電気伝導性有機
高分子系材料。
5. The heat-treated product of the composite molded article according to any one of claims (1) to (4), wherein the atomic ratio of hydrogen atoms / carbon atoms is 0.15 to 0.6. Electrically conductive organic polymer materials.
【請求項6】有機高分子系材料が成形体である特許請求
の範囲第(1)項〜第(5)項の何れかに記載の電気伝
導性有機高分子系材料。
6. The electrically conductive organic polymer material according to any one of claims (1) to (5), wherein the organic polymer material is a molded body.
【請求項7】(A)フェノール樹脂、フェノール系炭素
繊維もしくはフェノール系炭素繊維構造物並びに塩化亜
鉛からなる複合成形体の熱処理物から塩化亜鉛を除去し
たものであって、水素原子/炭素原子の原子比が0.05〜
0.6であり、且つBET法による比表面積値が600m2/g以上
であるポリアセン系骨格構造を有する不溶不融性基体、
および (B)電子供与性ドーパント又は電子受容性ドーパント
からなり、 (C)電気伝導度が未ドープの該基体よりも大であるこ
とを特徴とする電気伝導性有機高分子系材料。
7. A product obtained by removing zinc chloride from a heat-treated product of (A) a phenol resin, a phenol-based carbon fiber or a phenol-based carbon fiber structure and a zinc chloride-based composite molded article, which comprises hydrogen atoms / carbon atoms. Atomic ratio is 0.05 ~
An insoluble infusible substrate having a polyacene skeleton structure having a specific surface area value of 0.6 and a BET method of 600 m 2 / g or more,
And (B) an electron-donating dopant or an electron-accepting dopant, and (C) an electrical conductivity higher than that of the undoped substrate.
【請求項8】電子供与性ドーパントがリチウム、ナトリ
ウム、カリウム、ルビジウム及びセシウムを含む第1.A
族金属である特許請求の範囲第(7)項記載の電気伝導
性有機高分子系材料。
8. A. 1.A wherein the electron donating dopant comprises lithium, sodium, potassium, rubidium and cesium.
The electrically conductive organic polymer material according to claim 7, which is a group metal.
【請求項9】電子供与性ドーパントがテトラ(C1〜C5
級アルキル)アンモニウムカチオンである特許請求の範
囲第(7)項記載の電気伝導性有機高分子系材料。
9. The electrically conductive organic polymer material according to claim 7, wherein the electron donating dopant is a tetra (C 1 -C 5 lower alkyl) ammonium cation.
【請求項10】電子受容性ドーパントが、弗素、塩素、
臭素、沃素である特許請求の範囲第(7)項記載の電気
伝導性有機高分子系材料。
10. The electron-accepting dopant is fluorine, chlorine,
The electrically conductive organic polymer material according to claim (7), which is bromine or iodine.
【請求項11】電子受容性ドーパントが、AsF5,PF5,B
F3,BCl3,BBr3である特許請求の範囲第(7)項記載の電
気伝導性有機高分子系材料。
11. An electron-accepting dopant is AsF 5 , PF 5 , B.
The electrically conductive organic polymer material according to claim (7), which is F 3 , BCl 3 or BBr 3 .
【請求項12】電子受容性ドーパントが、SO3あるいはN
2O5等の非金属元素の酸化物あるいはH2SO4,HNO3あるい
はHClO4に由来する陰イオンである特許請求の範囲第
(7)項記載の電気伝導性有機高分子系材料。
12. The electron-accepting dopant is SO 3 or N.
The electrically conductive organic polymer material according to claim (7), which is an oxide derived from a non-metal element such as 2 O 5 or an anion derived from H 2 SO 4 , HNO 3 or HClO 4 .
JP60237881A 1985-10-23 1985-10-23 Electrically conductive organic polymer materials Expired - Lifetime JPH07103246B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60237881A JPH07103246B2 (en) 1985-10-23 1985-10-23 Electrically conductive organic polymer materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60237881A JPH07103246B2 (en) 1985-10-23 1985-10-23 Electrically conductive organic polymer materials

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6296529A JPS6296529A (en) 1987-05-06
JPH07103246B2 true JPH07103246B2 (en) 1995-11-08

Family

ID=17021803

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60237881A Expired - Lifetime JPH07103246B2 (en) 1985-10-23 1985-10-23 Electrically conductive organic polymer materials

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07103246B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0791449B2 (en) * 1990-03-23 1995-10-04 日本電気株式会社 Activated carbon / polyacene material composite, its manufacturing method, electric double layer capacitor and its composite parts
JP2002350014A (en) 2001-05-22 2002-12-04 Daikin Ind Ltd Refrigeration equipment
TWI791249B (en) * 2021-07-27 2023-02-01 財團法人工業技術研究院 Impregnation liquid and activated carbon cloth and method of forming the same

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0643545B2 (en) * 1984-01-19 1994-06-08 鐘紡株式会社 Electrically conductive organic polymer materials

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
阿部・須藤「新版・プラスチックス配合剤−基礎と応用」昭59−1−30大成社P.133,137〜140

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6296529A (en) 1987-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0196055B1 (en) Porous article having open pores prepared from aromatic condensation polymer and use thereof
EP0149497B1 (en) Insoluble and infusible substrate with a polyacen-type skeletal structure, and its applications for electrical conductor or organic cell
EP0175373B1 (en) Insoluble and infusible substrate with a polyacen-type skeletal structure
EP0067444B1 (en) Electrically conductive organic polymeric material and process for production thereof
US4362680A (en) Process for production of molded articles of acetylene polymer
JPH046072B2 (en)
CN105064031A (en) Method for preparing high-modulus carbon fibers at low temperature
JPH0324024B2 (en)
JPH07103246B2 (en) Electrically conductive organic polymer materials
JPH0643545B2 (en) Electrically conductive organic polymer materials
JPH0655840B2 (en) Electrically conductive organic polymer materials
JPH0653818B2 (en) Electrically conductive organic polymer materials
JPH0144212B2 (en)
JP2668229B2 (en) Organic semiconductor
JPH0735471B2 (en) Organic semiconductor
KR20220000750A (en) High density gas diffusion layer, preparing method thereof, electrode, membrane-electrode assembly, and fuel cell emplying the same
JPH0620123B2 (en) Porous organic semiconductor
JPS58136649A (en) Electrically conductive organic high-molecular material and production thereof
JPH0620124B2 (en) Porous organic semiconductor
JP2519180B2 (en) Organic electrolyte battery
JP2601784B2 (en) Organic electrolyte battery
Yamada et al. Carbon film from polyphenylene prepared by electrochemical polymerization
JP2524184B2 (en) Organic electrolyte battery containing composite electrodes
JPS6177275A (en) Organic electrolyte battery
JP2632421B2 (en) Battery electrode

Legal Events

Date Code Title Description
S202 Request for registration of non-exclusive licence

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R315201

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term