JPS6351448B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、新規な有機導電性材料の製造方法、
さらに詳しくいえばブタジイニル銅配位高分子化
合物を変性して高い電気伝導性を有する有機導電
性材料を製造する方法に関するものである。

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材料が
求められている。特に、高い電気伝導性を有しか
つ安定な有機材料は、例えば配線材料、電極材
料、センサー、光電変換素子などの素材として利
用することができ、このような導電性有機材料の
開発が大いに期待されている。

従来知られている導電性有機材料の代表的な例
としてポリアセチレンが挙げられる。これは10^-5
〜10^-9S／cmの電気伝導度を有し、さらに、ドー
ピングによつて10^-3S／cmの高い電気伝導性を示
すようになるが、このポリアセチレンやドーピン
グしたポリアセチレンは、空気中の酸素や水分に
より極めて容易に劣化を受ける傾向があり、安定
性を欠くという欠点がある。

他方、有機導電性材料については、実用性の面
から、より高い電気伝導度を有するものが要望さ
れている。

本発明者らは、このような社会的要請にこたえ
るべく、高に電気伝導度を有する有機導電性材料
を開発するために鋭意研究を重ね、式 Ｈ―Ｃ≡Ｃ―Ｃ≡Ｃ―Cu で表わされる基本単位が複数個結合した構造を有
するブタジイニル銅配位高分子化合物が、かなり
高に電気伝導度を示すことを見出した。

このブタジイニル銅配位高分子化合物は、例え
ば不活性ガス雰囲気下、一価銅イオンを含む溶液
中にブタジインを導入することにより得られる文
献未載の新規化合物で、次式に示すごとくブタジ
イニル銅分子が銅を介して他分子の三重結合に配
位した化学構造を有するものである。

このものは、10^-9S／cm程度の電気伝導度を有
し、かつ空気中でも十分安定であるが、さらに研
究を重ねた結果、これに熱的、機械的又は電気的
衝撃を与え爆発を起させて変成させたものは、電
気伝導性が著しく向上することが分つた。本発明
はこの知見に基づいてなされたものである。

すなわち、本発明は、式 Ｈ―Ｃ≡Ｃ―Ｃ≡Ｃ―Cu で表わされるブタジイニル銅の複数個が結合した
構造を有するブタジイニル銅配位高分子化合物
に、熱的、機械的又は電気的衝撃を加えて爆発を
起させ、変成させることを特徴とする有機導電性
材料の製造方法を提供するものである。

本発明におけるブタジイニル銅配位高分子化合
物の変成は、これに熱的、機械的又は電気的衝撃
を加えて爆発させることによつて行われる。熱的
衝撃を加えるには、例えばブタジイニル銅配位高
分子化合物を容易に封入し、その一部を加熱する
ことによつて行われる。

また、機械的衝撃を加える方法としては、例え
ば前記高分子化合物をペレツト状に成形し金属棒
で叩くか、あるいは容器に封入して瞬時に高圧を
印加する方法を挙げることができる。他方、電気
的衝撃を加える方法としては、例えば前記高分子
化合物のペレツトに通電したり、あるいはその近
辺で放電させる方法がある。

このような衝撃を加えると、前記高分子化合物
は瞬時に爆発を起し、黒かつ色の微粉末に変化す
る。この衝撃を加える際の雰囲気には、等に制限
はなく、空気中、真空中、不活性ガス雰囲気中の
いずれでもよい。

本発明方法により変成された生成物は、原料と
したブタジイニル銅配位高分子化合物とまつたく
同じ元素組成を有していることから、この変成は
単に三重結合と銅との結合状態が変化しただけで
あると推測される。

本発明方法により得られた黒かつ色品粉末は、
容易にペレツト状に加圧成形することができ、そ
のままでも2S／cmという高に電気伝導度を示す
が、これをさらに電子供与性物質、例えば、リチ
ウム、ナトウム、カリウム、フエニルリチウム、
リチウムナフタリド、ナトリウムナフタリド、カ
リウムナフタリド等や、電子受容性物質、例えば
ヨウ素、臭素、塩素、五フツ化ヒ素、五フツ化ア
ンチモン、三酸化硫黄、過塩素酸銀等の中から選
ばれた少なくとも１種以上のドーピング物質の雰
囲気にさらしたり又はそれらに浸せきすることに
よつて10S／cm以上の電気伝導度のものとするこ
とができる。

このように、本発明方法により得られる有機導
電性材料は、それ自体高い電気伝導度を有し、空
気中の酸素、水分に対しても安定であり、かつ成
形性も良好で、またドーピングにより10S／cm以
上の高い電気伝導性のものとなるので、電気、電
子部品用の素材として好適である。

次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明
する。

参考例 ブタジイニル銅配位高分子化合物の製造 塩化第１銅500mgを蒸留精製したジメチルアセ
トアミド100mlに加え、アルゴンバブル下で完全
に溶解せしめる。溶液は淡黄色となる。この溶液
にアルゴンガスをキヤリヤーガスとしてブタジイ
ンを導入すると、溶液が赤色になりしだいに黒色
沈殿が生成してくる。この沈殿をろ別し、ろ液に
水を加えるとさらに黒色の沈殿が生成する。これ
らの沈殿を集め、水、冷塩酸で繰り返し洗浄し、
さらにアセトンで洗浄後減圧乾燥して、黒色間体
のブタジイニル銅配位高分子化合物390mgを得た。

この化合物の物性値を以下に示す。

銅イオン含有量（C₄HCuとして） 計算値（％） 56.4 実測値（％） 58（原子吸光分析） 銅元素と炭素元素の存在比 計算値 Cu：Ｃ＝１：４ 実測値 Cu：Ｃ＝１：4.05（光電子分光性） 電気伝導度 10^-9S／cm 実施例 １ ブタジイニル銅配位高分子化合物の黒色固体
100mgをガラスアンプルに入れ真空に脱気する。
これに栓をして、黒色固体の大部分はガラスアン
プルの底に集め、一部が微量に付着したガラスア
ンプル上部壁を外からガスバーナーで加熱する。
すぐに、爆発的な変成が起り、ガラスアンプル内
全体に黒かつ色の微粉末が飛散付着する。このア
ンプルを開封し、生成した微粉末を回収する。

この黒かつ色の微粉末50mgを加圧してペレツト
に成形し電気伝導度を４端針法で測定すると、
1.8S／cmであつた。

実施例 ２ 実施例１と同様に、試料をペレツト状に成形
し、これをヨウ素の蒸気にさらす。１日放置する
と、ヨウ素がドーピングされ電気伝導度は、
16S／cmとなつた。

実施例 ３ ブタジイニル銅配位高分子化合物の黒色固体
100mgをミクロ錠剤成形器を用いて、３mmφ×７
mmの円柱状とし、この両端面に白金線と金ペース
トにより電極を作成する。これを電極のあるガラ
スセル中にセツトし、真空脱気した後、約
1KV／cmの電界を印加する。すると瞬時に爆発
的な変成が起り、両端面に形成した金ペーストの
電極を残して、微粉末が飛散する。

この黒かつ色の微粉末を回収して、ペレツト状
に成形し、電気伝導度を４端針法で測定すると
2S／cmであつた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 式 Ｈ―Ｃ≡Ｃ―Ｃ≡Ｃ―Cu で表わされるブタジイニル銅の複数個が結合した
   構造を有するブタジイニル銅配位高分子化合物
   に、熱的、機械的又は電気的衝撃を加えて爆発を
   起させ、変成させることを特徴とする有機導電性
   材料の製造方法。