DE102015117207A1 - Process for the preparation of polythiophene-containing fluids - Google Patents

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Abstract

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von polythiophenhaltigen Fluiden, enthaltend folgenden Schritt: Umsetzung zumindest eines Thiophen-Oligomers mit einem aus Metallsalzen ausgewählten Oxidationsmittel in einem überwiegend organischen Reaktionsmedium, wobei der Lösungsmittelanteil des Reaktionsmediums zu mindestens 40 Gewichts-% aus einer oder mehreren niedermolekularen Verbindungen mit einem zahlengemittelten Molekulargewicht (Mn) von bis zu 2.000, ausgewählt aus der Gruppe der Alkylenglykole, der Polyalkylenglykole, der Monoether-Derivate, der Diether-Derivate, der Monoester-Derivate, der Diester-Derivate und der Ether-Ester-Derivate der Alkylenglykole oder Polyalkylenglykole, besteht. Weitere Gegenstände der vorliegenden Erfindung sind ein polythiophenhaltiges Fluid sowie die Verwendung eines polythiophenhaltigen Fluids zur Beschichtung von Substraten, beschichtete Substrate sowie Thermoelektrische Generatoren (TEGs), die die beschichteten Substrate umfassen.The present invention is a process for the preparation of polythiophenhaltigen fluids, comprising the following step: reaction of at least one thiophene oligomer with an oxidant selected from metal salts in a predominantly organic reaction medium, wherein the solvent content of the reaction medium to at least 40% by weight of one or more low molecular weight compounds having a number average molecular weight (Mn) of up to 2,000 selected from the group of alkylene glycols, polyalkylene glycols, monoether derivatives, diether derivatives, monoester derivatives, diester derivatives and ether ester derivatives the alkylene glycols or polyalkylene glycols. Further objects of the present invention are a polythiophene-containing fluid and the use of a polythiophene-containing fluid for coating substrates, coated substrates and thermoelectric generators (TEGs) comprising the coated substrates.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von polythiophenhaltigen Fluiden, ein polythiophenhaltiges Fluid sowie die Verwendung eines polythiophenhaltigen Fluids zur Beschichtung von Substraten. Die Erfindung betrifft ferner beschichtete Substrate sowie Thermoelektrische Generatoren (TEGs), die die beschichteten Substrate umfassen.The invention relates to a process for the production of polythiophene-containing fluids, a polythiophene-containing fluid, and the use of a polythiophene-containing fluid for coating substrates. The invention further relates to coated substrates and thermoelectric generators (TEGs) comprising the coated substrates.

Ein Großteil der von Menschen eingesetzten Energie wird in Form von Wärme an die Umwelt abgegeben. Ein vielversprechender Ansatz zur Gewinnung von Strom stellen thermoelektrische Systeme, die in einem niedrigen Temperaturbereich arbeiten, dar. Zu derartigen Systemen, die in umgekehrter Richtung auch als Peltier-Elemente genutzt werden können, gehören Thermoelektrische Generatoren (TEGs).Much of the energy used by humans is released into the environment in the form of heat. One promising approach for generating electricity is thermoelectric systems operating in a low temperature range. Such systems, which can also be used in the reverse direction as Peltier elements, include thermoelectric generators (TEGs).

Ein TEG mit zwei unterschiedlichen, ein Thermopaar bildenden thermoelektrisch aktiven Materialien, welche elektrisch in Serie und thermisch parallel geschaltet sind, ist beispielsweise aus der DE 102012105086 bekannt. Die thermoelektrisch aktiven Materialien werden hierbei in Schichten von 1 bis 100 Mikrometer Dicke auf eine flexible und elektrisch isolierende Folie aufgebracht, die derart gewickelt und gefaltet wird, dass n- und p-halbleitende Schichten als Thermoschenkel angeordnet sind.A TEG with two different, a thermocouple forming thermoelectrically active materials, which are electrically connected in series and thermally connected in parallel, is for example from DE 102012105086 known. In this case, the thermoelectrically active materials are applied in layers of 1 to 100 micrometers thickness to a flexible and electrically insulating film which is wound and folded such that n- and p-semiconductive layers are arranged as thermo legs.

Als thermoelektrisch aktive Materialien eignen sich insbesondere elektrisch leitfähige Polymere, da diese sowohl die typischen Eigenschaften eines Polymers, wie ein geringes Gewicht, hohe Elastizität und Korrosionsbeständigkeit, mit einer intrinsischen elektrischen Leitfähigkeit vereinen. Voraussetzung für die Leitfähigkeit der Polymere ist eine Dotierung der Polymere. Neben Polyacetylen, Polyanilin, Polypyrrol, Polycarbazol und dergleichen eignen sich im besonderen Maße Polythiophene aufgrund ihrer in der dotierten Form sehr hohen elektrischen Leitfähigkeit und Stabilität gegenüber Umgebungsluft. Eine große Anzahl verschiedener Monomere mit einem Thiophen-Rückgrat, die zu leitfähigen Polythiophenen umgesetzt werden können, ist aus der einschlägigen Literatur bekannt ( Elschner, Andreas et al. ; PEDOT: Principles and Applications of an Intrinsically Conductive Polymer, Seiten 33 bis 46 ; ISBN 9781420069112 ). Besondere Bekanntheit genießen das 3,4-Ethylendioxysubstituierte Thiophen EDOT und seine Derivate, da diese für vielfältige Anwendungen eingesetzt werden.Particularly suitable as thermoelectrically active materials are electrically conductive polymers, since these combine both the typical properties of a polymer, such as a low weight, high elasticity and corrosion resistance, with an intrinsic electrical conductivity. Prerequisite for the conductivity of the polymers is a doping of the polymers. In addition to polyacetylene, polyaniline, polypyrrole, polycarbazole and the like, polythiophenes are particularly suitable because of their very high electrical conductivity and stability to ambient air in the doped form. A large number of different monomers having a thiophene backbone which can be converted to conductive polythiophenes is known from the relevant literature ( Elschner, Andreas et al. ; PEDOT: Principles and Applications of an Intrinsically Conductive Polymer, pages 33 to 46 ; ISBN 9781420069112 ). Particular attention is given to the 3,4-ethylenedioxy-substituted thiophene EDOT and its derivatives, since these are used for a wide variety of applications.

Zur gleichzeitigen Polymerisation und Dotierung von Thiophenen kann eine chemische oxidative Polymerisierung durchgeführt werden. Die hierbei erhaltenen leitfähigen Polythiophene liegen als Kationen vor, deren Ladung durch Anionen kompensiert wird. Eine gebräuchliche Methode sieht vor, monomere Thiophene mit Oxidationsmitteln wie anorganische Eisen-(III)-Salze oder Eisen-(III)-Salze organischer Säuren in organischen Lösungsmitteln unter Hitzeeinwirkung gleichzeitig zu einem Polythiophen umzusetzen und zu dotieren. Von Nachteil hierbei ist, dass lediglich unlösliche Beschichtungen von Polythiophenen in situ auf Substraten erzeugt werden können, die eine für TEGs zu geringe Schichtdicke aufweisen. Ein weiterer Nachteil ist, dass die Beschichtungen noch alle Rückstände der Umsetzung enthalten. Die Rückstände bestehen vorwiegend aus wasserlöslichen überschüssigen Eisen-(III)-Salzen und/oder reduzierten Eisen-(II)-Salzen und/ oder aus Säuren, die während der Umsetzung aus den Oxidationsmitteln gebildet werden. Weitere Rückstände bestehen aus nicht umgesetzten Monomeren. Diese Rückstände verringern die elektrische Leitfähigkeit und müssen durch eine Nachbehandlung der Beschichtungen mit einem entsprechend hohen Zeitaufwand entfernt werden, was die in situ-Polymerisation für Beschichtungen im industriellen Maßstab, wie sie für die Herstellung von TEGs erforderlich ist, ungeeignet macht.For the simultaneous polymerization and doping of thiophenes, a chemical oxidative polymerization can be carried out. The resulting conductive polythiophenes are present as cations whose charge is compensated by anions. A common method is to simultaneously react monomeric thiophenes with oxidizing agents such as inorganic iron (III) salts or iron (III) salts of organic acids in organic solvents in heat to form a polythiophene and to dope. The disadvantage here is that only insoluble coatings of polythiophenes can be generated in situ on substrates which have a too small layer thickness for TEGs. Another disadvantage is that the coatings still contain all the residues of the reaction. The residues consist predominantly of water-soluble excess iron (III) salts and / or reduced iron (II) salts and / or of acids formed during the reaction from the oxidizing agents. Further residues consist of unreacted monomers. These residues reduce the electrical conductivity and must be removed by aftertreatment of the coatings with a correspondingly high expenditure of time, which makes the in situ polymerization for coatings on an industrial scale, as required for the production of TEGs, unsuitable.

Versuche des Erfinders haben ergeben, dass mittels oxidativer Polymerisierung eine Dispersion oder Lösung erzeugt werden kann, welche dotierte Polythiophene in einem flüssigen Medium enthält, wenn oligomere Ausgangsverbindungen, die aus mindestens zwei Wiederholungseinheiten bestehen, umgesetzt werden. Zur Durchführung des Verfahrens werden in organischen Lösungsmitteln gelöste Thiophen-Oligomere bei Raumtemperatur oxidativ mit einem molaren Überschuss an einem Oxidationsmittel umgesetzt. In Gegenwart von hochmolekularen polymeren Zusätzen wie langkettigen Polyethylenglykolen mit einem Molekulargewicht von etwa 100.000 bilden sich innerhalb von Sekunden oder Minuten hochviskose polythiophenhaltige Fluide aus, die anschließend auf ein Substrat aufgebracht und nachfolgend getrocknet werden können. Eine zusammenfassende Darstellung des Verfahrens und der mit dem Verfahren erzielten Ergebnisse findet sich im Vergleichsbeispiel 1 der Beschreibung. Aus diesem wird auch ersichtlich, dass das Verfahren erhebliche Vorteile gegenüber der üblichen in-situ-Polymerisation aufweist. Allen voran können mit dem Verfahren für TEGs geeignete Beschichtungen mit einer Schichtdicke von über einem Mikrometer erzeugt werden. Darüber hinaus können die Fluide beispielsweise durch Druckverfahren kontrolliert auf die zu beschichtenden Substrate aufgebracht werden. Es ist zudem möglich, die polythiophenhaltigen Fluide vor der Erzeugung einer Beschichtung von Rückständen der Umsetzung zu reinigen, indem die Rückstände aus dem Fluid extrahiert werden. Der Extraktionsschritt kann hierbei nun vorteilhafterweise unter Rühren oder Schütteln erfolgen, was eine Extraktion der Rückstände fördert.Experiments by the inventor have shown that oxidative polymerization can be used to produce a dispersion or solution which contains doped polythiophenes in a liquid medium when starting oligomeric starting compounds which consist of at least two repeat units. To carry out the process, thiophene oligomers dissolved in organic solvents are oxidatively reacted at room temperature with a molar excess of an oxidizing agent. In the presence of high molecular weight polymeric additives such as long-chain polyethylene glycols having a molecular weight of about 100,000, highly viscous polythiophene-containing fluids are formed within seconds or minutes, which can then be applied to a substrate and subsequently dried. A summary of the method and the results obtained with the method can be found in Comparative Example 1 of the description. From this it can also be seen that the method has considerable advantages over the usual in-situ polymerization. Above all, the process for TEGs can produce suitable coatings with a layer thickness of more than one micrometer. In addition, the fluids can be applied in a controlled manner, for example, by printing processes on the substrates to be coated. It is also possible to purify the polythiophene-containing fluids prior to generating a coating of reaction residues by extracting the residues from the fluid. The extraction step can now advantageously be carried out with stirring or shaking, which promotes extraction of the residues.

Eine Schwierigkeit bei der Reinigung der polythiophenhaltigen Fluide besteht darin, dass zur Abtrennung der überwiegend wasserlöslichen Rückstände große Mengen wässriger Lösungen verwendet werden müssen. Ein Nachteil hiervon ist, dass die im Waschschritt entstehende Lösung lediglich über eine sehr zeitaufwändige Filtration von Rückständen befreit werden kann. Weiterhin von Nachteil ist, dass dennoch unerwünscht große Mengen an Lösungsmittel und in organischen Lösungsmitteln lösliche Rückstände, wie überschüssige Ausgangsverbindungen der Polymerisation, in dem gereinigten Fluid verbleiben. Auch stellen die hochmolekularen polymeren Zusätze der Umsetzung ein Problem dar, da diese ebenfalls nicht aus dem Fluid herausgelöst werden können und die elektrische Leitfähigkeit der Polythiophene negativ beeinflussen.One difficulty in purifying the polythiophene-containing fluids is that large quantities of aqueous solutions must be used to separate the predominantly water-soluble residues. A disadvantage of this is that the resulting solution in the washing step can only be freed of residues by a very time-consuming filtration. A further disadvantage is that undesirably large amounts of solvent and residues soluble in organic solvents, such as excess starting compounds of the polymerization, remain in the purified fluid. Also, the high molecular weight polymeric additives of the reaction are a problem because they also can not be dissolved out of the fluid and adversely affect the electrical conductivity of the polythiophene.

So war es bislang mit dem gereinigten polythiophenhaltigen Fluid möglich, Beschichtungen zu erzeugen, die eine für TEGs geeignete Leitfähigkeit aufweisen. Da die thermoelektrische Effizienz von TEGs mit steigender elektrischer Leitfähigkeit der Beschichtungen zunimmt, war es wünschenswert, diese zu steigern.So far it has been possible with the purified polythiophene-containing fluid to produce coatings which have a suitable conductivity for TEGs. As the thermoelectric efficiency of TEGs increases with increasing electrical conductivity of the coatings, it has been desired to increase them.

Es war daher Aufgabe der Erfindung, ausgehend von den Ergebnissen des Erfinders ein verbessertes Verfahren bereitzustellen, mit dem durch oxidative Polymerisation polythiophenhaltige Fluide erhalten werden können, die möglichst weitgehend von Rückständen der Umsetzung befreit werden können, bevor sie als Beschichtung auf Substrate aufgebracht werden.It was therefore an object of the invention to provide, based on the results of the inventor, an improved process with which polythiophene-containing fluids can be obtained by oxidative polymerization, which can be freed of residues of the reaction as far as possible before they are applied as a coating on substrates.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1. Bevorzugte Ausgestaltungen werden in Unteransprüchen unter Schutz gestellt.The object is achieved by a method according to claim 1. Preferred embodiments are provided in subclaims under protection.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von polythiophenhaltigen Fluiden enthält folgenden Schritt:The process according to the invention for the production of polythiophene-containing fluids comprises the following step:

Umsetzung zumindest eines Thiophen-Oligomers mit einem aus Metallsalzen ausgewählten Oxidationsmittel in einem überwiegend organischen Reaktionsmedium, wobei der Lösungsmittelanteil des Reaktionsmediums zu mindestens 40 Gewichts-% aus einer oder mehreren niedermolekularen Verbindungen mit einem zahlengemittelten Molekulargewicht (Mn) von bis zu 2.000, ausgewählt aus der Gruppe der Alkylenglykole, der Polyalkylenglykole, der Monoether-Derivate, der Diether-Derivate, der Monoester-Derivate, der Diester-Derivate und der Ether-Ester-Derivate der Alkylenglykole oder Polyalkylenglykole, besteht.Reacting at least one thiophene oligomer with an oxidizing agent selected from metal salts in a predominantly organic reaction medium, wherein the solvent content of the reaction medium to at least 40% by weight of one or more low molecular weight compounds having a number average molecular weight (M n ) of up to 2,000, selected from the group of the alkylene glycols, the polyalkylene glycols, the monoether derivatives, the diether derivatives, the monoester derivatives, the diester derivatives and the ether-ester derivatives of the alkylene glycols or polyalkylene glycols.

Es wurde überraschend gefunden, dass sich niedermolekulare Verbindungen mit einem Molekulargewicht (Mn) von bis zu 2.000, ausgewählt aus der Gruppe der Alkylenglykole und Polyalkylenglykole sowie deren Mono- und Diether-Derivate, Mono- und Diester-Derivate und Ether-Ester-Derivate, die im Sinne der vorliegenden Erfindung als „niedermolekulare Verbindungen“ bezeichnet werden, hervorragend als Reaktionsmedium für den Umsetzungsschritt eignen.It has surprisingly been found that low molecular weight compounds having a molecular weight (M n ) of up to 2,000, selected from the group of alkylene glycols and polyalkylene glycols and their mono- and diether derivatives, mono- and diester derivatives and ether-ester derivatives , which are referred to as "low molecular weight compounds" for the purposes of the present invention, are outstandingly suitable as a reaction medium for the reaction step.

Es hat sich gezeigt, dass sowohl Thiophen-Oligomere, als auch die aus den Metallsalzen ausgewählten Oxidationsmittel in den niedermolekularen Verbindungen gut löslich sind.It has been found that both thiophene oligomers and the oxidants selected from the metal salts are readily soluble in the low molecular weight compounds.

Überraschenderweise wird ohne den Zusatz von hochmolekularen polymeren Zusätzen innerhalb von wenigen Sekunden bis wenigen Minuten im Umsetzungsschritt ein polythiophenhaltiges Fluid von homogener Beschaffenheit erhalten. Unter dem Begriff „homogene Beschaffenheit“ ist in der vorliegenden Erfindung die Freiheit oder weitgehende Freiheit des Fluids von Polymeragglomeraten und Aggregaten zu verstehen. Die Polythiophene liegen in dem durch die Umsetzung erhältlichen Fluid gelöst oder dispergiert vor und werden durch die niedermolekularen Verbindungen stabilisiert. Der Übergang zwischen der gelösten und der dispergierten Form ist hierbei fließend, so dass in der vorliegenden Erfindung diesbezüglich nicht unterschieden werden soll.Surprisingly, without the addition of high molecular weight polymeric additives within a few seconds to a few minutes in the reaction step, a polythiophene-containing fluid of homogeneous nature is obtained. The term "homogeneous texture" in the present invention means the freedom or substantial freedom of the fluid from polymer agglomerates and aggregates. The polythiophenes are dissolved or dispersed in the fluid obtainable by the reaction and are stabilized by the low molecular weight compounds. The transition between the dissolved and the dispersed form is in this case flowing, so that no distinction is to be made in this regard in the present invention.

Durch den Einsatz der niedermolekularen Verbindungen ergibt sich der ausgesprochene Vorteil, dass das in der Umsetzung erhaltene polythiophenhaltige Fluid nun sehr gut durch Behandlung mit wässrigen und/oder organischen Extraktionsmitteln von Rückständen der Umsetzung befreit werden kann. Ein weiterer, großer Vorteil ist, dass das polythiophenhaltige Fluid auch mit effizienten Reinigungsmethoden, die Sedimentationsschritte mit Hilfe von Zentrifungieren beinhalten, behandelt werden kann. Hierdurch ist es nun erstmals möglich, in einer der Beschichtung vorausgehenden Reinigung die Rückstände der Umsetzung effizient aus einem polythiophenhaltigen Fluid zu entfernen. Hierdurch wiederum können Beschichtungen mit höherer Leitfähigkeit erhalten werden, die sich gleichzeitig für die Herstellung von TEGs im industriellen Maßstab eignen.The use of the low molecular weight compounds affords the distinct advantage that the polythiophene-containing fluid obtained in the reaction can now be freed from residues of the reaction very well by treatment with aqueous and / or organic extractants. Another great advantage is that the polythiophene-containing fluid can also be treated with efficient purification methods involving sedimentation steps by means of centrifugation. As a result, it is now possible for the first time to efficiently remove the residues of the reaction from a polythiophene-containing fluid in a cleaning preceding the coating. In turn, coatings of higher conductivity can be obtained, which are also suitable for the production of TEGs on an industrial scale.

Prinzipiell sind jegliche niedermolekularen Verbindungen oder Mischungen von niedermolekularen Verbindungen mit einem zahlengemittelten Molekulargewicht (Mn) von bis zu 2.000, ausgewählt aus der Gruppe der Alkylenglykole und Polyalkylenglykole sowie deren Mono- und Diether-Derivate, Mono- und Diester-Derivate und Ether-Ester-Derivate zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet. Die Bestimmung des Molekuargewichts (Mn) kann beispielsweise durch Gelpermeationschromatographie erfolgen. Bevorzugt weisen die eine oder mehreren niedermolekularen Verbindungen ein Molekulargewicht (Mn) von bis zu 1.000, besonders bevorzugt von bis zu 800, insbesondere bevorzugt zwischen 70 und 800, ganz besonders bevorzugt zwischen 70 und 300, am meisten bevorzugt zwischen 100 und 300 auf. Umfasst das Reaktionsmedium mehrere niedermolekularen Verbindungen können diese von gleichem oder unterschiedlichem Molekulargewicht sein. Es ist ebenfalls möglich, jegliche Mischungen aus Alkylenglykolen und/oder Polyalkylenglykolen und/oder deren Monoether-Derivaten und/oder deren Diether-Derivaten und/oder deren Monoester-Derivaten und/oder deren Diester-Derivaten und/oder deren Ether-Ester-Derivaten einzusetzen. In principle, any low molecular weight compounds or mixtures of low molecular weight compounds having a number average molecular weight (M n ) of up to 2,000, selected from the group of alkylene glycols and polyalkylene glycols and their mono- and diether derivatives, mono- and diester derivatives and ether esters -Derivate suitable for carrying out the method according to the invention. The molecular weight (M n ) can be determined, for example, by gel permeation chromatography. Preferably, the one or more low molecular weight compounds have a molecular weight (M n ) of up to 1,000, more preferably of up to 800, more preferably between 70 and 800, most preferably between 70 and 300, most preferably between 100 and 300. If the reaction medium comprises several low molecular weight compounds, these may be of the same or different molecular weight. It is likewise possible to use any mixtures of alkylene glycols and / or polyalkylene glycols and / or their monoether derivatives and / or their diether derivatives and / or their monoester derivatives and / or their diester derivatives and / or their ether-ester derivatives use.

Alkylenglykole und Polyalkylenglykole sowie deren Derivate sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt und können über bekannte Standardverfahren hergestellt werden oder sind kommerziell erhältlich. Unter „Alkylenglykolen“ werden in der vorliegenden Erfindung niedermolekulare Verbindungen mit bis zu 5 Alkyleneinheiten und freien endständigen Hydroxylgruppen verstanden. Der Begriff „Polyalkylenglykol“ bezeichnet in der vorliegenden Erfindung niedermolekulare Verbindungen mit über 5 Alkyleneinheiten und freien endständigen Hydroxylgruppen. Insbesondere handelt es sich bei den Alkyleneinheiten um Ethylen- und Propyleneinheiten. Aber auch Alkylenglykole oder Polyalkylenglykole, wie beispielsweise auf der Basis von Methylen-, Butylen-, Pentylen-, Hexyleneinheiten etc. sind nützlich. Umfasst sind ebenso statistische Copolymere und Block-Copolymere, insbesondere auf der Basis von Ethylen- und Propylenglykolen. Beispiele für Alkylenglykole sind Ethylenglykol, Triethylenglykol, Tetraethylenglykol, Pentaethylenglykol, Propylenglykol und Tripropylenglykol. Besonders geeignete Alkylenglykole sind Triethylenglykol und Tetraethylenglykol.Alkylene glycols and polyalkylene glycols and derivatives thereof are known in principle to the person skilled in the art and can be prepared by known standard methods or are commercially available. By "alkylene glycols" in the present invention are meant low molecular weight compounds having up to 5 alkylene units and free terminal hydroxyl groups. The term "polyalkylene glycol" in the present invention refers to low molecular weight compounds having more than 5 alkylene units and free terminal hydroxyl groups. In particular, the alkylene units are ethylene and propylene units. But also alkylene glycols or polyalkylene glycols, such as based on methylene, butylene, pentylene, hexylene, etc. are useful. Also included are random copolymers and block copolymers, in particular based on ethylene and propylene glycols. Examples of alkylene glycols are ethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, pentaethylene glycol, propylene glycol and tripropylene glycol. Particularly suitable alkylene glycols are triethylene glycol and tetraethylene glycol.

Weitere geeignete niedermolekulare Verbindungen umfassen Derivate der Alkylenglykole oder Polyalkylenglykole. Unter dem Begriff „Derivat“ werden in der vorliegenden Erfindung alle Abkömmlinge der Alkylenglykole oder Polyalkylenglykole zusammengefasst bei denen mindestens eine Hydroxyl-Endgruppe verethert oder verestert ist. Umfasst sind hierbei Mono- und Diether-Derivate, Mono- und Diester-Derivate sowie Ether-Ester-Derivate der Alkylenglykole und Polyalkylenglykole.Other suitable low molecular weight compounds include derivatives of the alkylene glycols or polyalkylene glycols. The term "derivative" in the present invention comprises all derivatives of the alkylene glycols or polyalkylene glycols in which at least one hydroxyl end group is etherified or esterified. Included here are mono- and diether derivatives, mono- and diester derivatives and ether-ester derivatives of alkylene glycols and polyalkylene glycols.

Geeignete Ethergruppen umfassen lineare und verzweigte C1-C10 Alkylether. Als Beispiele für Monoether-Derivate können Ethylenglykolmonomethylether, Ethylenglykolmonoethylether, Ethylenglykolmonopropylether, Ethylenglykolmonoisopropylether, Ethylenglykolmonobutylether, Triethylenglykolmonomethylether und Triethylenglykolmonobutylether aufgeführt werden. Besonders geeignet ist Triethylenglykolmonomethylether. Als geeignetes Beispiel für ein Diether-Derivat kann Ethylenglykoldimethylether aufgeführt werden.Suitable ether groups include linear and branched C 1 -C 10 alkyl ethers. As examples of monoether derivatives, there may be mentioned ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monomethyl ether and triethylene glycol monobutyl ether. Particularly suitable is triethylene glycol monomethyl ether. As a suitable example of a diether derivative, ethylene glycol dimethyl ether may be listed.

Geeignete Estergruppen umfassen von Carbonsäuren wie Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure und dergleichen abgeleitete Ester. Hierbei können eine oder beide Hydroxyl-Endgruppen der Alkylenglykole oder Polyalkylenglykole mit einer Carbonsäure verestert sein. Suitable ester groups include esters derived from carboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid and the like. In this case, one or both hydroxyl end groups of the alkylene glycols or polyalkylene glycols may be esterified with a carboxylic acid.

Ether-Ester-Derivate umfassen Alkylenglykole und Polyalkylenglykole, bei denen eine endständige Hydroxylgruppe verethert und eine endständige Hydroxylgruppe verestert ist. Als Beispiele für Ether-Ester-Derivate können Ethylenglykolmonomethyletheracetat, Ethylenglykolmonoethyletheracetat, Ethylenglykolmonopropyletheracetat oder Ethylenglykolmonobutyletheracetat aufgeführt werden.Ether-ester derivatives include alkylene glycols and polyalkylene glycols in which one terminal hydroxyl group is etherified and one terminal hydroxyl group is esterified. As examples of ether-ester derivatives, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monopropyl ether acetate or ethylene glycol monobutyl ether acetate can be listed.

Bevorzugt sind die eine oder mehreren niedermolekularen Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Alkylenglykole, der Polyalkylenglykole und Monoether-Derivate der Alkylenglykole oder Polyalkylenglykole, besonders bevorzugt sind die eine oder mehreren niedermolekularen Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Alkylenglykole und Polyalkylenglykole.The one or more low molecular weight compounds are preferably selected from the group of the alkylene glycols, the polyalkylene glycols and monoether derivatives of the alkylene glycols or polyalkylene glycols, particularly preferably the one or more low molecular weight compounds selected from the group of alkylene glycols and polyalkylene glycols.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignen sich jegliche Thiophen-Oligomere. Der Begriff „Thiophen-Oligomer“ bezeichnet in der vorliegenden Erfindung Thiophene mit mindestens zwei Wiederholungseinheiten. Die Wiederholungseinheiten können identisch oder verschieden sein. Die Synthese von Thiophen-Oligomeren ist aus der einschlägigen Fachliteratur bekannt, wie beispielsweise aus G. A. Sotzing, J. R. Reynolds, P.J. Steel in Advanced Materials 1997, 9, Seiten 795–79 8 oder aus G. A. Sotzing, J. R. Reynolds in Advanced Materials 1996, 8, Seiten 882–889 . Besonders geeignete Thiophen-Oligomere können zwischen 2 und 4 Wiederholungseinheiten enthalten. Als sehr nützlich werden Ter-Thiophene, die 3 Wiederholungseinheiten aufweisen, angesehen, insbesondere Ter-(ethylen-3,4-dioxythiophen) (TerEDOT). Bevorzugt ist das Thiophen-Oligomer ein Bi-Thiophen mit 2 Wiederholungseinheiten, besonders bevorzugt ist das Thiophen-Oligomer Bi-(ethylen-3,4-dioxythiophen) (BiEDOT). Any thiophene oligomers are suitable for carrying out the process according to the invention. The term "thiophene oligomer" in the present invention means thiophenes having at least two repeating units. The repeating units may be identical or different. The synthesis of thiophene oligomers is known from the relevant literature, such as from GA Sotzing, JR Reynolds, PJ Steel Advanced Materials 1997, 9, pages 795-79 8 or off GA Sotzing, JR Reynolds in Advanced Materials 1996, 8, pages 882-889 , Particularly suitable thiophene oligomers may contain between 2 and 4 repeating units. Ter-thiophenes having 3 repeat units are considered to be very useful, especially ter- (ethylene-3,4-dioxythiophene) (TerEDOT). This is preferred Thiophene oligomer is a bi-thiophene with 2 repeating units, particularly preferred is the thiophene oligomer bi- (ethylene-3,4-dioxythiophene) (BiEDOT).

Das Thiophen-Oligomer kann als solches oder in Mischung mit einem oder mehreren weiteren Thiophen-Oligomeren zu Polymeren umgesetzt werden. Wird das Thiophen-Oligomer in Mischung mit einem oder mehreren weiteren Thiophen-Oligomeren umgesetzt, können Thiophen-Oligomere mit gleicher Anzahl an Wiederholungseinheiten oder mit einer unterschiedlichen Anzahl an Wiederholungseinheiten in jedem beliebigen Mischungsverhältnis oxidativ zu Polythiophenen mit identischen oder verschiedenen Wiederholungseinheiten polymerisiert werden. Unter dem Begriff „Polythiophene“ werden in der vorliegenden Erfindung, unabhängig von der Kettenlänge, die durch den Umsetzungsschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens erhaltenen Polymerisationsprodukte zusammengefasst. The thiophene oligomer can be converted as such or in admixture with one or more other thiophene oligomers to polymers. When the thiophene oligomer is reacted in admixture with one or more other thiophene oligomers, thiophene oligomers having the same number of repeat units or having a different number of repeat units in any mixing ratio can be oxidatively oxidized to polythiophenes having identical or different repeat units. In the present invention, the term "polythiophene", irrespective of the chain length, comprises the polymerization products obtained by the reaction step of the process according to the invention.

Bevorzugt wird mit der Umsetzung das Polythiophen Poly(ethylen-3,4-dioxythiophen) (PEDOT) erhalten. The polythiophene poly (ethylene-3,4-dioxythiophene) (PEDOT) is preferably obtained with the reaction.

Im Sinne der vorliegenden Erfindung kann das zumindest eine Thiophen-Oligomer ebenso zusammen mit monomeren Thiophenen zu Polythiophenen mit identischen oder verschiedenen Wiederholungseinheiten umgesetzt werden. Das Thiophen-Oligomer kann als solches oder in Mischung mit einem oder mehreren weiteren Thiophen-Oligomeren zusammen mit einem Thiophen-Monomer oder Mischungen von zwei oder mehreren unterschiedlichen Thiophen-Monomeren umgesetzt werden. Der Anteil an Thiophen-Monomer, mit dem ein Fluid erhalten wird, kann durch den Fachmann ermittelt werden. Bei dieser Variante der vorliegenden Erfindung kann es vorteilhaft sein, wenn das Molverhältnis von Thiophen-Oligomer zu Thiophen-Monomer ≥0,05:1 beträgt. Besonders vorteilhaft kann ein Molverhältnis von ≥0,1:1 von Thiophen-Oligomer zu Thiophen-Monomer, insbesondere vorteilhaft von ≥0,5:1, ganz besonders vorteilhaft von ≥1:1 sein. Dies ist vorteilhaft, da in diesen Verhältnissen Fluide erhalten werden können, die eine homogene Beschaffenheit aufweisen. Vorteilhafterweise können Bi-Thiophene zusammen mit Thiophen-Monomeren umgesetzt werden. Es kann mitunter insbesondere vorteilhaft sein, BiEDOT zusammen mit EDOT umzusetzen. For the purposes of the present invention, the at least one thiophene oligomer can also be reacted together with monomeric thiophenes to give polythiophenes having identical or different repeating units. The thiophene oligomer may be reacted as such or in admixture with one or more other thiophene oligomers together with a thiophene monomer or mixtures of two or more different thiophene monomers. The proportion of thiophene monomer with which a fluid is obtained can be determined by one skilled in the art. In this variant of the present invention, it may be advantageous if the molar ratio of thiophene oligomer to thiophene monomer is ≥0.05: 1. Particularly advantageous may be a molar ratio of ≥0.1: 1 of thiophene oligomer to thiophene monomer, particularly advantageously of ≥0.5: 1, most preferably of ≥1: 1. This is advantageous because in these conditions fluids can be obtained which have a homogeneous nature. Advantageously, bi-thiophenes can be reacted together with thiophene monomers. It may sometimes be particularly advantageous to implement BiEDOT together with EDOT.

Das Thiophen-Oligomer wird für die Umsetzung üblicherweise in einem Reaktionsgemisch bereitgestellt. Das Reaktionsgemisch enthält neben dem Thiophen-Oligomer zumindest das Reaktionsmedium und ein Oxidationsmittel. Zusätzlich können zumindest ein Thiophen-Monomer sowie Additive enthalten sein. Die Menge an Thiophen-Oligomer kann in einem breiten Bereich variiert werden und ist nicht auf die nachfolgenden Beispiele beschränkt. Sehr gut geeignete Reaktionsgemische können zu 0,05 Gew.-% bis 10 Gew.-% aus Thiophen-Oligomer oder einer Mischung aus Thiophen-Oligomer und Thiophen-Monomer bestehen. Insbesondere geeignete Reaktionsgemische können zu 0,1 Gew.-% bis 5 Gew.-% aus Thiophen-Oligomer oder einer Mischung aus Thiophen-Oligomer und Thiophen-Monomer bestehen. Noch geeignetere Reaktionsgemische können zu 0,5 Gew.-% bis 2,5 Gew.-% aus Thiophen-Oligomer oder einer Mischung aus Thiophen-Oligomer und Thiophen-Monomer bestehen. Ganz besonders geeignete Reaktionsgemische können zu 0,7 Gew.-% bis 1,5 Gew.-% aus Thiophen-Oligomer oder einer Mischung aus Thiophen-Oligomer und Thiophen-Monomer bestehen. The thiophene oligomer is usually provided in a reaction mixture for the reaction. The reaction mixture contains, in addition to the thiophene oligomer, at least the reaction medium and an oxidizing agent. In addition, at least one thiophene monomer and additives may be included. The amount of thiophene oligomer can be varied within a wide range and is not limited to the following examples. Highly suitable reaction mixtures can be from 0.05% to 10% by weight of thiophene oligomer or a mixture of thiophene oligomer and thiophene monomer. Particularly suitable reaction mixtures may be from 0.1% to 5% by weight of thiophene oligomer or a mixture of thiophene oligomer and thiophene monomer. Even more suitable reaction mixtures may be from 0.5% to 2.5% by weight of thiophene oligomer or a mixture of thiophene oligomer and thiophene monomer. Very particularly suitable reaction mixtures may be from 0.7% to 1.5% by weight of thiophene oligomer or a mixture of thiophene oligomer and thiophene monomer.

Die Herstellung des Reaktionsgemischs kann auf jegliche Weise erfolgen, die zur Lösung oder weitestgehenden Lösung des Thiophen-Oligomers oder einer Mischung aus Thiophen-Oligomer und Thiophen-Monomer und der Oxidationsmittel in dem Reaktionsmedium führt. Entsprechende Methoden sind dem Fachmann bekannt und können in Abhängigkeit des für die Umsetzungsreaktion gewählten Thiophen-Oligomers oder einer Mischung aus Thiophen-Oligomer und Thiophen-Monomer und Oxidationsmittel angewendet werden. Vorteilhafterweise werden das Thiophen-Oligomer, gegebenenfalls das Thiophen-Monomer, das Oxidationsmittel und gegebenenfalls zusätzliche Additive in gelöster Form dem Reaktionsgemisch zugeführt. Vorteilhafterweise werden das Thiophen-Oligomer und/oder das Oxidationsmittel in dem Reaktionsmedium gelöst. Die Reihenfolge der Zuführung ist unkritisch. Vorteilhafterweise wird die das Oxidationsmittel enthaltende Lösung vorgelegt und die das Thiophen-Oligomer enthaltende Lösung hinzugefügt. Es ist vorteilhaft, wenn das Hinzufügen der das Thiophen-Oligomer enthaltenden Lösung über einen Zeitraum von wenigen Sekunden bis wenigen Minuten erfolgt. The preparation of the reaction mixture can be carried out in any manner which results in the solution or most complete dissolution of the thiophene oligomer or a mixture of thiophene oligomer and thiophene monomer and the oxidizing agent in the reaction medium. Corresponding methods are known to the person skilled in the art and can be used depending on the thiophene oligomer chosen for the reaction or a mixture of thiophene oligomer and thiophene monomer and oxidizing agent. Advantageously, the thiophene oligomer, optionally the thiophene monomer, the oxidizing agent and optionally additional additives in dissolved form are fed to the reaction mixture. Advantageously, the thiophene oligomer and / or the oxidizing agent are dissolved in the reaction medium. The order of feeding is not critical. Advantageously, the solution containing the oxidizing agent is introduced and the solution containing the thiophene oligomer is added. It is advantageous if the addition of the solution containing the thiophene oligomer takes place over a period of a few seconds to a few minutes.

Vorteilhafterweise wird das Reaktionsgemisch unter Rühren oder Schütteln hergestellt. Hierdurch wird ein gutes Mischen der Lösungen gewährleistet. Advantageously, the reaction mixture is prepared with stirring or shaking. This ensures good mixing of the solutions.

Die Umsetzung wird durch den Kontakt von Thiophen-Oligomer und/oder Thiophen-Monomer mit den Oxidationsmitteln gestartet. Die Umsetzung kann durchgehend oder in mehreren Stufen erfolgen, gegebenenfalls unter weiterer Zugabe von Thiophen-Oligomer und/oder Thiophen-Monomer und/oder Oxidationsmittel. Vorteilhafterweise wird die Umsetzung unter Rühren oder Schütteln durchgeführt. Hierdurch wird eine gleichmäßige Umsetzung gefördert. Die Dauer der Umsetzung kann stark variieren und hängt insbesondere von dem verwendeten Thiophen-Oligomer und/oder Thiophen-Monomer, dem Oxidationsmittel und gegebenenfalls von weiteren Additiven ab.The reaction is initiated by the contact of thiophene oligomer and / or thiophene monomer with the oxidizing agents. The reaction can be carried out continuously or in several stages, optionally with further addition of thiophene oligomer and / or thiophene monomer and / or oxidant. Advantageously, the reaction is carried out with stirring or shaking. As a result, a uniform implementation is promoted. The duration of the reaction can vary widely and depends in particular on the thiophene oligomer used and / or thiophene monomer, the oxidizing agent and optionally other additives.

Die zur Durchführung des Verfahrens nützlichen Oxidationsmittel haben die Aufgabe, das Thiophen-Oligomer oder die Mischung aus Thiphen-Oligomer und Thiophen-Monomer zu oxidieren und zu polymerisieren. Der Polymerisation liegt ein kationisch-radikalischer Reaktions-Mechanismus zugrunde, bei dem das Oxidationsmittel verbraucht wird. Jegliche Metallsalze sind hierzu geeignet. Bei den Metallsalzen kann es sich insbesondere um anorganische Metallsalze handeln, die die Elektronenakzeptoren Fe3+, Ce4+, Cu2+, Au3+, oder Mn4+ enthalten sowie Chlorid, Chlorat, Nitrat oder Sulfat als anionische Komponente. Insbesondere geeignet sind auch Metallsalze organischer Säuren, beispielsweise mit Benzolsulfonat, 4-Ethylbenzolsulfonat oder Tosylat als Anion. Jegliche Kombination von Elektronenakzeptor und Anion kann nützlich sein. Bevorzugte Oxidationsmittel umfassen Eisen-(III)-chlorid und Eisen-(III)-tosylat. Besonders bevorzugt ist das Eisen-(III)-tosylat. The oxidizing agents useful in carrying out the process have the task of oxidizing and polymerizing the thiophene oligomer or the mixture of thiphene oligomer and thiophene monomer. The polymerization is based on a cationic-radical reaction mechanism in which the oxidizing agent is consumed. Any metal salts are suitable for this purpose. The metal salts may in particular be inorganic metal salts which contain the electron acceptors Fe 3+ , Ce 4+ , Cu 2+ , Au 3+ , or Mn 4+ as well as chloride, chlorate, nitrate or sulfate as the anionic component. Also suitable are metal salts of organic acids, for example with benzenesulfonate, 4-ethylbenzenesulfonate or tosylate as anion. Any combination of electron acceptor and anion may be useful. Preferred oxidizing agents include ferric chloride and ferric tosylate. Particularly preferred is the iron (III) tosylate.

Das Oxidationsmittel wird in einer für die oxidative Polymerisation geeigneten Menge zugesetzt. Gewünschtenfalls können auch mehrere der Oxidationsmittel für eine Umsetzung eingesetzt werden. Bei der oxidativen Polymerisation bilden sich kationische Polythiophene, die befähigt sind, Anionen aufzunehmen. Der Begriff „leitfähige Polythiophene“ bezeichnet in der vorliegenden Erfindung mit Anionen dotierte kationische Polythiophene, deren Ladung durch in die Polythiophene eingelagerte Anionen ausgeglichen oder zumindest weitestgehend ausgeglichen wird. Vorteilhaft ist es, wenn die kationischen Polythiophene durch die Anionen des Oxidationsmittels dotiert werden. Dies ist vorteilhaft, da keine zusätzlichen Anionen zugegeben werden müssen. Vorteilhafterweise werden die kationischen Polythiophene durch Tosylat-Anionen dotiert. Insbesondere vorteilhaft ist es, wenn kationisches PEDOT mit Tosylat dotiert wird, da mit der Umsetzung das sehr gut leitfähige Polythiophen PE-DOT:Tosylat (PEDOT:Tos) entsteht.The oxidizing agent is added in an amount suitable for the oxidative polymerization. If desired, several of the oxidizing agents can be used for a reaction. In oxidative polymerization, cationic polythiophenes are formed which are capable of accepting anions. The term "conductive polythiophene" in the present invention refers to cationic polythiophenes doped with anions, the charge of which is compensated or at least largely compensated for by anions incorporated in the polythiophenes. It is advantageous if the cationic polythiophenes are doped by the anions of the oxidizing agent. This is advantageous because no additional anions need to be added. Advantageously, the cationic polythiophenes are doped by tosylate anions. It is particularly advantageous if cationic PEDOT is doped with tosylate, since the reaction gives rise to the very highly conductive polythiophene PE-DOT: tosylate (PEDOT: Tos).

Idealerweise wird das Oxidationsmittel in einem Verhältnis zu Thiophen-Oligomer oder einer Mischung aus Thiophen-Oligomer und Thiophen-Monomer eingesetzt, bei dem eine möglichst hohe elektrische Leitfähigkeit des Polythiophens erreicht werden kann. In Abhängigkeit des Oxidationspotentials des Oxidationsmittels können unterschiedliche Mengen an Oxidationsmittel geeignet sein, um leitfähige Polythiophene zu erhalten. Besonders geeignete Verhältnisse umfassen die Umsetzung von Thiophen-Oligomer oder einer Mischung aus Thiophen-Oligomer und Thiophen-Monomer mit den Oxidationsmitteln Eisen-(III)-tosylat oder Eisen-(III)-chlorid in einem Molverhältnis von Oxidationsmittel zu Thiophen-Oligomer oder einer Mischung aus Thiophen-Oligomer und Thiophen-Monomer von ≥1:1. Besonders geeignet ist ein Molverhältnis zwischen 2:1 und 2,7:1, insbesondere geeignet ist ein Molverhältnis von etwa 2,25:1 an Oxidationsmittel zu Thiophen-Oligomer oder einer Mischung aus Thiophen-Oligomer und Thiophen-Monomer.Ideally, the oxidizing agent is used in a ratio to thiophene oligomer or a mixture of thiophene oligomer and thiophene monomer in which the highest possible electrical conductivity of the polythiophene can be achieved. Depending on the oxidation potential of the oxidizing agent, different amounts of oxidizing agent may be suitable to obtain conductive polythiophenes. Particularly suitable ratios include the reaction of thiophene oligomer or a mixture of thiophene oligomer and thiophene monomer with the oxidizing agents iron (III) tosylate or iron (III) chloride in a molar ratio of oxidant to thiophene oligomer or a Mixture of thiophene oligomer and thiophene monomer of ≥1: 1. Particularly suitable is a molar ratio between 2: 1 and 2.7: 1, particularly suitable is a molar ratio of about 2.25: 1 of oxidizing agent to thiophene oligomer or a mixture of thiophene oligomer and thiophene monomer.

Zur Durchführung der vorliegenden Erfindung sind jegliche flüssigen, organischen Reaktionsmedien geeignet, in denen das Thiophen-Oligomer, gegebenenfalls das Thiophen-Monomer, das aus Metallsalzen ausgewählte Oxidationsmittel und gegebenenfalls weitere Additive gelöst oder weitestgehend gelöst werden können und in der die oxidative Polymerisation mit den Oxidationsmitteln ablaufen kann. Unter einem „überwiegend organischen Reaktionsmedium“ werden im Sinne der Erfindung alle Reaktionsmedien verstanden, die einen Anteil von über 80 Gew.-% an organischem Lösungsmittel oder Mischungen organischer Lösungsmittel enthalten, wobei die Lösungsmittel chemisch nicht oder nicht wesentlich an der Umsetzung mit dem Oxidationsmittel beteiligt sind. Neben den niedermolekularen Verbindungen können verschiedenste Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemische den Lösungsmittelanteil des Reaktionsmediums stellen. Geeignete Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemische sind mit den niedermolekularen Verbindungen mischbar und das Thiophen-Oligomer, gegebenenfalls das Thiophen-Monomer, sowie das Oxidationsmittel weisen eine gute Löslichkeit in ihnen auf. Als exemplarische Beispiele können Dimethylformamid, Anisol, Toluol oder Alkohole wie 2-Propanol sowie Gemische dieser Lösungsmittel aufgeführt werden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Beispiele begrenzt. Vorteilhafterweise kann bei der Durchführung des Verfahrens auf den Einsatz von gesundheitsschädlichen Lösungsmitteln wie Anisol jedoch verzichtet werden und der Lösungsmittelanteil des Reaktionsmediums kann frei von Aromaten sein. Insbesondere geeignete Reaktionsmedien enthalten einen Anteil von zwischen 90 Gew.-% und 100 Gew.-% an organischem Lösungsmittel oder Mischungen organischer Lösungsmittel, besonders vorteilhaft kann ein Anteil von zwischen 90 Gew.-% und 99 Gew.-%, insbesondere vorteilhaft kann ein Anteil von zwischen 95 Gew.-% und 98 Gew.-% sein. Das Reaktionsmedium kann in entsprechenden Mengen Wasser oder wässrige Lösungen, soweit mit den Lösungsmitteln mischbar, enthalten.Any liquid, organic reaction media are suitable for carrying out the present invention in which the thiophene oligomer, optionally the thiophene monomer, the oxidizing agent selected from metal salts and optionally further additives can be dissolved or largely dissolved and in which the oxidative polymerization with the oxidizing agents can expire. For the purposes of the invention, a "predominantly organic reaction medium" means all reaction media which contain a proportion of more than 80% by weight of organic solvent or mixtures of organic solvents, wherein the solvents do not participate chemically or substantially in the reaction with the oxidizing agent are. In addition to the low molecular weight compounds, a wide variety of solvents or solvent mixtures can provide the solvent content of the reaction medium. Suitable solvents or solvent mixtures are miscible with the low molecular weight compounds and the thiophene oligomer, optionally the thiophene monomer, as well as the oxidizing agent have good solubility in them. As exemplary examples, dimethylformamide, anisole, toluene or alcohols such as 2-propanol and mixtures of these solvents can be listed. However, the invention is not limited to these examples. Advantageously, however, in the implementation of the method on the use of harmful solvents such as anisole can be omitted and the solvent content of the reaction medium can be free of aromatics. In particular, suitable reaction media contain a proportion of between 90 wt .-% and 100 wt .-% of organic solvent or mixtures of organic solvents, particularly advantageously, a proportion of between 90 wt .-% and 99 wt .-%, in particular advantageous can Be proportion of between 95 wt .-% and 98 wt .-%. The reaction medium may in appropriate amounts of water or aqueous solutions, as far as miscible with the solvents.

Bei bevorzugten Reaktionsmedien besteht der Lösungsmittelanteil zu mindestens 45 Gew.-%, 50 Gew.-%, 55 Gew.-%, 60 Gew.-%, 65 Gew.-% oder 70 Gew.-%, besonders bevorzugt zu mindestens 75 Gew.-%, 80 Gew.-% oder 85 Gew.-%, insbesondere bevorzugt zu mindestens 90 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt zu mindestens 95 Gew.-% aus einer oder mehreren der niedermolekularen Verbindungen. Erfindungsgemäß am meisten bevorzugt besteht der Lösungsmittelanteil des Reaktionsmediums ausschließlich aus einer oder mehreren niedermolekularen Verbindungen. Vorteilhaft ist, dass im Umsetzungsschritt ein polythiophenhaltiges Fluid erhältlich ist, das eine sehr homogene Beschaffenheit aufweist und das sich sehr gut zur Beschichtung von Substraten eignet. Zudem ist vorteilhaft, dass auf andere organische Lösungsmittel, die gegebenenfalls gesundheitsschädlich sind, auch vollkommen verzichtet werden kann.In preferred reaction media, the solvent content is at least 45% by weight, 50% by weight, 55% by weight, 60% by weight, 65% by weight or 70% by weight, particularly preferably at least 75% by weight .- %, 80 wt .-% or 85 wt .-%, particularly preferably at least 90 wt .-%, most preferably at least 95 wt .-% of one or more of the low molecular weight compounds. Most preferably according to the invention, the solvent portion of the reaction medium consists exclusively of one or more low molecular weight compounds. It is advantageous that in the reaction step, a polythiophene-containing fluid is available, which has a very homogeneous nature and which is very well suited for coating substrates. In addition, it is advantageous that it is also possible to dispense completely with other organic solvents which may be harmful to health.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann in einem weiten Temperaturbereich durchgeführt werden. Vorteilhafterweise wird die Umsetzung bei Raumtemperatur vorgenommen. Es kann jedoch auch nützlich sein, die Umsetzung bei tieferen oder höheren Temperaturen vorzunehmen, beispielsweise zwischen –30°C und 150°C, insbesondere zwischen 20°C und 35°C. Das erfindungsgemäße Verfahren ist jedoch nicht auf die genannten Temperaturbereiche beschränkt.The process of the invention can be carried out in a wide temperature range. Advantageously, the reaction is carried out at room temperature. However, it may also be useful to carry out the reaction at lower or higher temperatures, for example between -30 ° C and 150 ° C, in particular between 20 ° C and 35 ° C. The inventive method is not limited to the temperature ranges mentioned.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sehen vor, die Umsetzung in Gegenwart von Additiven durchzuführen. Geeignete Additive sind beispielsweise Basen oder Detergenzien.Further advantageous embodiments of the method provide for carrying out the reaction in the presence of additives. Suitable additives are, for example, bases or detergents.

Bevorzugt wird die Umsetzung in Gegenwart einer Base durchgeführt. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn das Reaktionsmedium Säuren enthält, die die kationisch radikalische Polymerisationsreaktion stören können. Sofern Oxidationsmittel eingesetzt werden, aus denen als Nebenprodukte der Polymerisation Säuren, wie beispielsweise HCl oder p-Toluolsulfonsäure bei Metallchloriden oder Metalltosylaten, gebildet werden, ist eine Zusetzung von Basen besonders vorteilhaft. Zur Neutralisation der Säuren sind beispielsweise einfache stickstoffhaltige Basen wie Alkylamine, aber auch anorganische Carbonate geeignet. Bevorzugt werden jedoch sterisch anspruchsvolle, auch als Protonenscavenger bekannte, stickstoffhaltige Basen, da in Gegenwart dieser Basen Fluide hergestellt werden können, deren Beschichtungen auf Substraten besonders hohe elektrische Leitfähigkeiten aufweisen. Besonders bevorzugt ist die stickstoffhaltige Base aus der folgenden Gruppe ausgewählt, da diese Basen das Oxidationspotential der Oxidationsmittel am geringsten stören:

Figure DE102015117207A1_0001
The reaction is preferably carried out in the presence of a base. This is particularly advantageous when the reaction medium contains acids that can interfere with the cationic radical polymerization reaction. If oxidizing agents are used from which acids, such as, for example, HCl or p-toluenesulfonic acid in the case of metal chlorides or metal tosylates, are formed as by-products of the polymerization, addition of bases is particularly advantageous. For neutralization of the acids, for example, simple nitrogen-containing bases such as alkylamines, but also inorganic carbonates are suitable. However, preference is given to sterically demanding nitrogen-containing bases, also known as proton scavengers, since in the presence of these bases it is possible to produce fluids whose coatings on substrates have particularly high electrical conductivities. More preferably, the nitrogen-containing base is selected from the following group, since these bases least disturb the oxidation potential of the oxidants:
Figure DE102015117207A1_0001

Insbesondere bevorzugt ist die stickstoffhaltige Base 2,6-Lutidin. Most preferably, the nitrogenous base is 2,6-lutidine.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens, schließt sich unmittelbar oder mittelbar an die Umsetzung eine Behandlung zur Entfernung von Rückständen der Umsetzung an. Dies ist vorteilhaft, da hierdurch polythiophenhaltige Fluide von hoher Reinheit erhalten werden können. Der Begriff „hohe Reinheit“ in der vorliegenden Erfindung bedeutet eine Freiheit oder weitestgehende Freiheit des polythiophenhaltigen Fluids von Rückständen der Umsetzung. Die Reinheit zeigt sich insbesondere in einer höheren Leitfähigkeit von Beschichtungen, die mittels den behandelten polythiophenhaltigen Fluiden erhalten werden können. According to a further preferred embodiment of the process, a treatment for removing residues of the reaction follows directly or indirectly to the reaction. This is advantageous because it allows polythiophene-containing fluids of high purity to be obtained. The term "high purity" in the present invention means a freedom or most freedom of the polythiophene-containing fluid from residues of the reaction. The purity manifests itself in particular in a higher conductivity of coatings which can be obtained by means of the treated polythiophene-containing fluids.

Bevorzugt wird die Behandlung zur Entfernung von Rückständen durch in Kontakt bringen des Fluids mit einem Extraktionsmittel unter Lösung der Rückstände im Extraktionsmittel, und Abtrennung der im Extraktionsmittel gelösten Rückstände aus dem Fluid durchgeführt.Preferably, the residue removal treatment is carried out by contacting the fluid with an extractant to dissolve the residues in the extractant, and separating the residues dissolved in the extractant from the fluid.

Für die Extraktion nützlich sind prinzipiell alle Extraktionsmittel, die mit dem Reaktionsmedium mischbar sind und die befähigt sind, die Rückstände der Umsetzung zu lösen. Besonders geeignet ist jedoch ein Extraktionsmittel, das eine oder mehrere niedermolekulare Verbindungen enthält. Hierbei können die für die Extraktion eingesetzten niedermolekularen Verbindungen identisch oder verschieden zu denen des Reaktionsmediums sein. Zudem kann es vorteilhaft sein, die Konzentrationen an niedermolekularen Verbindungen im Extraktionsmittel verschieden von denen des Reaktionsmediums zu wählen. Besonders gut geeignete Extraktionsmittel bestehen zu mindestens 30 Gew.-%, 35 Gew.-%, 40 Gew.-%, 45 Gew.-%, 50 Gew.-%, 55 Gew.-%, 60 Gew.-%, 70 Gew.-%, 80 Gew.-% oder 90 Gew.-% aus einer oder mehreren der niedermolekularen Verbindungen. Weitere Bestandteile können Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemische und/oder Wasser sein. Als Beispiele für Lösungsmittel können Dimethylformamid (DMF) und Dimethylsulfoxid (DMSO) aufgeführt werden. Ebenfalls besonders gut geeignet ist auch ein Extraktionsmittel, das zu 100 Gew.-% aus einer oder mehreren niedermolekularen Verbindungen besteht. Der Vorteil eines ausschließlich aus einer oder mehreren niedermolekularen Verbindungen bestehenden Extraktionsmittels liegt darin, dass es möglich wird, gereinigte, wasserfreie polythiophenhaltige Fluide zu erhalten. Insbesondere geeignete Extraktionsmittel umfassen jedoch Wasser und bestehen zu 30 Gew.-% bis 70 Gew.-%, zu 40 Gew.-% bis 60 Gew.-% oder zu 50 Gew.-% bis 60 Gew.-%, aus einer oder mehreren niedermolekularen Verbindungen. Vorteilhaft bei diesen Extraktionsmitteln ist, dass sich die Rückstände der Umsetzung unerwartet gut in den Extraktionsmitteln lösen und die in den Extraktionsmitteln enthaltenen niedermolekularen Verbindungen sowohl gut mit anderen organischen Lösungsmitteln als auch gut mit Wasser mischbar sind. Hierdurch wird eine sehr weitreichende Abtrennung der Rückstände möglich. Ein weiterer Vorteil ist, dass zudem gleichzeitig der Gehalt an organischen Lösungsmitteln in dem Fluid reduziert werden kann. Ein insbesondere geeignetes Extraktionsmittel umfasst ein Ethylenglykol-Wasser Gemisch. In principle, all extractants that are miscible with the reaction medium and that are capable of dissolving the residues of the reaction are useful for the extraction. However, particularly suitable is an extractant containing one or more low molecular weight compounds. Here, the low molecular weight compounds used for the extraction may be identical or different from those of the reaction medium. In addition, it may be advantageous to choose the concentrations of low molecular weight compounds in the extractant different from those of the reaction medium. Particularly suitable extractants consist of at least 30 wt .-%, 35 wt .-%, 40 wt .-%, 45 wt .-%, 50 wt .-%, 55 wt .-%, 60 wt .-%, 70 Wt .-%, 80 wt .-% or 90 wt .-% of one or more of the low molecular weight compounds. Further constituents may be solvents or solvent mixtures and / or water. As examples of solvents, dimethylformamide (DMF) and dimethylsulfoxide (DMSO) can be listed. Also particularly suitable is an extractant which consists of 100 wt .-% of one or more low molecular weight compounds. The advantage of an extractant consisting exclusively of one or more low molecular weight compounds is that it becomes possible to obtain purified, anhydrous polythiophene-containing fluids. However, particularly suitable extractants include water and consist of 30 wt .-% to 70 wt .-%, to 40 wt .-% to 60 wt .-% or to 50 wt .-% to 60 wt .-%, of one or several low molecular weight compounds. An advantage of these extractants is that the residues of the reaction dissolve unexpectedly well in the extractants and the low molecular weight compounds contained in the extractants are both good with other organic solvents and good with water miscible. As a result, a very far-reaching separation of the residues is possible. Another advantage is that, at the same time, the content of organic solvents in the fluid can be reduced. A particularly suitable extractant comprises an ethylene glycol-water mixture.

Das Extraktionsmittel kann für eine Zeitdauer von zwischen mehreren Minuten und mehreren Stunden mit dem polythiophenhaltigen Fluid in Kontakt gebracht werden. Besonders vorteilhaft ist eine Kontaktzeit von zwischen 30 Minuten und 1,5 Stunden, insbesondere vorteilhaft ist eine Kontaktzeit von etwa einer Stunde. Während der Kontaktzeit kann die Lösung gerührt oder geschüttelt werden, um zur Gewährleistung eines guten Mischens von Extraktionsmittel und Rückständen beizutragen.The extractant may be contacted with the polythiophene-containing fluid for a period of between several minutes to several hours. Particularly advantageous is a contact time of between 30 minutes and 1.5 hours, particularly advantageous is a contact time of about one hour. During the contact time, the solution may be agitated or shaken to help ensure good mixing of extractant and residue.

Für die Abtrennung der im Extraktionsmittel gelösten Rückstände aus dem Fluid eignen sich prinzipiell alle physikalischen und chemischen Methoden, mit denen die Rückstände mit Hilfe des Extraktionsmittels aus dem Fluid entfernt bzw. weitestgehend entfernt werden können. Die Abtrennung von den im Extraktionsmittel gelösten Verunreinigungen erfolgt bevorzugt mechanisch. Die Bezeichnung „mechanisch abgetrennt“ soll sich auf irgendeine dem Fachmann bekannte physikalische Trennmethode beziehen, mit der die im Extraktionsmittel gelösten Rückstände aufgrund von unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften, wie Molekulargewicht, Größe, Ladung, Siedepunkt oder Dichte entfernt werden können. Bevorzugt wird eine mechanische Abtrennung der Rückstände in Verbindung mit Zentrifugieren durchgeführt. Hierdurch können Rückstände sehr effizient und schnell entfernt werden. Besonders bevorzugt erfolgt die Abtrennung durch Dekantieren oder Filtrieren in Verbindung mit Zentrifugieren. Eine Abtrennung durch Dekantieren in Verbindung mit Zentrifugieren ist besonders vorteilhaft, da hiermit überaus effizient Rückstände der Umsetzung entfernt werden können. Es kann vorteilhaft sein, den Behandlungsschritt oder Teile des Behandlungsschritts ein oder mehrmals zu wiederholen und/oder mit weiteren Reinigungsschritten zu kombinieren.In principle, all physical and chemical methods with which the residues can be removed from the fluid or removed as far as possible with the aid of the extractant are suitable for the separation of the residues from the fluid dissolved in the extractant. The separation from the impurities dissolved in the extractant is preferably carried out mechanically. The term "mechanically separated" is intended to refer to any physical separation method known to those skilled in the art with which the residues dissolved in the extractant can be removed due to different physical properties such as molecular weight, size, charge, boiling point or density. Preferably, a mechanical separation of the residues is carried out in conjunction with centrifuging. This allows residues to be removed very efficiently and quickly. Particularly preferably, the separation is carried out by decantation or filtration in conjunction with centrifugation. Separation by decantation in conjunction with centrifugation is particularly advantageous because it can be very efficiently removed residues of the reaction. It may be advantageous to repeat the treatment step or parts of the treatment step one or more times and / or to combine it with further purification steps.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein polythiophenhaltiges Fluid, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist. Another object of the invention is a polythiophene-containing fluid, which is prepared by the process according to the invention.

Bevorzugt umfasst das polythiophenhaltige Fluid das leitfähige Polythiophen PEDOT. Besonders bevorzugt ist das PEDOT mit Tosylat dotiert. Dies ist vorteilhaft, da mit einem PEDOT:Tos umfassenden Fluid Beschichtungen mit einer hohen Leitfähigkeit erhalten werden.Preferably, the polythiophene-containing fluid comprises the conductive polythiophene PEDOT. Particularly preferably, the PEDOT is doped with tosylate. This is advantageous since coatings having a high conductivity are obtained with a fluid comprising PEDOT: Tos.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten polythiophenhaltigen Fluids zur Beschichtung von Substraten. Another object of the invention is the use of a polythiophene-containing fluid produced by the process according to the invention for coating substrates.

Zum Erhalt der Beschichtung wird das polythiophenhaltige Fluid auf ein Substrat aufgebracht. Zur Aufbringung des polythiophenhaltigen Fluids eignen sich jegliche Druck-, Tauch- oder Beschichtungsverfahren. Beispiele für Druckverfahren sind ein Siebdruckverfahren, ein Tiefdruckverfahren, ein Flexodruckverfahren, ein Offsetdruckverfahren, ein Inkjetdruckverfahren oder Aerosoljetdruckverfahren. Weitere geeignete Verfahren zur Aufbringung umfassen ein Dünnschichtverfahren, wie zum Beispiel ein Schlitzgießverfahren, ein Vorhangbeschichtungsverfahren, ein Rakelverfahren, ein Sprühverfahren, ein Bedampfungsverfahren, ein Sputterverfahren, ein Gasphasenabscheidungsverfahren, ein Tauchbeschichtungsverfahren, ein Walzenbeschichtungsverfahren, ein Galvanisierungsverfahren, ein Pulverbeschichtungsverfahren.To obtain the coating, the polythiophene-containing fluid is applied to a substrate. To apply the polythiophene-containing fluid, any printing, dipping or coating methods are suitable. Examples of printing methods are a screen printing method, a gravure printing method, a flexographic printing method, an offset printing method, an inkjet printing method or an aerosoljet printing method. Other suitable methods of application include a thin film method such as a slot casting method, a curtain coating method, a doctor blade method, a spraying method, a sputtering method, a sputtering method, a vapor deposition method, a dip coating method, a roll coating method, a plating method, a powder coating method.

Je nach gewünschter Aufbringungstechnik kann der Fachmann vor einer Aufbringung der Beschichtung die Eigenschaften des polythiophenhaltigen Fluids beeinflussen. Beispielsweise kann die Viskosität durch bekannte Mittel eingestellt werden. Es ist ebenso möglich, das polythiophenhaltige Fluid durch geeignete Methoden wie Dekantieren oder Filtrieren, gegebenenfalls unterstützt durch Zentrifugieren, und/ oder mit Hitzeeinwirkung, zu konzentrieren und gewünschtenfalls zu trocknen. Auch im trockenen Zustand kann nach wie vor von einem Fluid gesprochen werden, da unter dem Begriff „Fluid“ in der vorliegenden Erfindung sowohl Verbindungen und Gemische von Verbindungen verstanden werden, die in mindestens einem Temperaturbereich in einem flüssigen Aggregatzustand vorliegen, als auch Feststoffe wie Polythiophene, die sich bei mechanischer Beanspruchung wie eine Flüssigkeit verhalten. Es ist zudem möglich, das vollständig getrocknete Fluid zu einem Pulver zu vermahlen. Gewünschtenfalls können dem Fluid Emulgatoren, Hilfsstoffe und weitere Zusätze zugesetzt werden. Das polythiophenhaltige Fluid, ein auf einem getrockneten Fluid basierendes Pulver oder eine das polythiophenhaltige Fluid oder das Pulver enthaltende Flüssigkeit, Dispersion oder Paste eignen sich zur Aufbringung einer Beschichtung. Ferner ist es möglich, eine sich an die Aufbringung gegebenenfalls anschließende Trocknung der Beschichtung durch eine Wärmebehandlung zu beschleunigen.Depending on the desired application technique, the person skilled in the art may influence the properties of the polythiophene-containing fluid before application of the coating. For example, the viscosity can be adjusted by known means. It is also possible to concentrate and, if desired, to dry the polythiophene-containing fluid by suitable methods such as decanting or filtering, optionally assisted by centrifuging, and / or by exposure to heat. Even in the dry state can still be spoken of a fluid, since the term "fluid" in the present invention, both compounds and mixtures of compounds are understood to be present in at least one temperature range in a liquid state, as well as solids such as polythiophenes which behave like a liquid under mechanical stress. It is also possible to grind the completely dried fluid to a powder. If desired, emulsifiers, auxiliaries and other additives can be added to the fluid. The polythiophene-containing fluid, a powder based on a dried fluid, or a liquid, dispersion or paste containing the polythiophene-containing fluid or powder are suitable for applying a coating. Furthermore, it is possible to accelerate a drying of the coating, which may be subsequent to the application, by means of a heat treatment.

Als Substrate für die Beschichtung eignen sich prinzipiell jegliche Materialien. Jedoch sind insbesondere elektrisch isolierende Substrate bevorzugt, da diese Substrate zur Herstellung von thermoelektrischen Systemen wie beispielsweise TEGs eingesetzt werden können. Besonders bevorzugt sind flexible, elektrisch isolierende Substrate, da diese zur Herstellung von thermoelektrischen Systemen durch Wicklung und Faltung geeignet sind. Als flexible und elektrisch isolierende Substrate eignen sich Kunststofffolien, insbesondere Folien aus thermoplastischen Kunststoffen wie beispielsweise Polyethylen oder Polypropylen, Gewebe aus Natur- und/oder Kunstfasern und/oder Lacke, beispielsweise auf Kunstharzbasis, die beispielsweise auf eine glatte Oberfläche aus Kunststoff, Metall, Keramik, Glas oder dergleichen aufgebracht sind. Die polythiophenhaltigen Fluide eignen sich insbesondere zur Beschichtung von Kunststofffolien, da die Beschichtung und das Substrat dann sehr ähnliche oder gleiche Elastizitäten aufweisen.In principle, any materials are suitable as substrates for the coating. However, in particular electrically insulating substrates are preferred, since these substrates can be used for the production of thermoelectric systems such as TEGs. Particularly preferred are flexible, electrically insulating substrates, since these are suitable for the production of thermoelectric systems by winding and folding. Suitable flexible and electrically insulating substrates are plastic films, in particular films of thermoplastic materials such as polyethylene or polypropylene, fabrics of natural and / or synthetic fibers and / or paints, for example based on synthetic resin, for example, on a smooth surface of plastic, metal, ceramic , Glass or the like are applied. The polythiophene-containing fluids are particularly suitable for the coating of plastic films, since the coating and the substrate then have very similar or identical elasticities.

Ein weiterer Gegenstand ist die Verwendung eines polythiophenhaltigen Fluids zur Beschichtung von flexiblen, elektrisch isolierenden Substraten.Another object is the use of a polythiophenhaltigen fluid for the coating of flexible, electrically insulating substrates.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein beschichtetes Substrat, erhältlich durch die Verwendung eines erfindungsgemäßen polythiophenhaltigen Fluids.Another object of the invention is a coated substrate, obtainable by the use of a polythiophenhaltigen fluid according to the invention.

Ein weiterer Gegenstand ist ein TEG, umfassend ein beschichtetes Substrat, das durch die Verwendung eines erfindungsgemäßen polythiophenhaltigen Fluids zur Beschichtung erhältlich ist. A further subject matter is a TEG comprising a coated substrate obtainable by the use of a polythiophene-containing fluid according to the invention for coating.

Weitere Einzelheiten der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beispiele beschrieben, die die Erfindung jedoch in keiner Weise beschränken sollen. Further details of the present invention will be described by way of the following examples, which are not intended to limit the invention in any way.

Beispiele:Examples:

Vergleichsbeispiel 1:Comparative Example 1

Dieses Beispiel erläutert das von dem Erfinder in Gegenwart eines hochmolekularen polymeren Zusatzes durchgeführte Verfahren.This example illustrates the process performed by the inventor in the presence of a high molecular weight polymeric additive.

Eisen-(III)-Tosylat-Lösung Iron (III) tosylate solution

Eine Mischung aus Anisol (92,0 ml) und Isopropanol (118 ml) wurde zu wasserfreiem Eisen-(III)-Tosylat (41,4 g, 72,7 mmol), Polyethylenmonomethylether (2,3 g, Mn ca. 2.000) und Polyethylenglykol (2,3 g, Mv ca. 100.000) zugegeben. Die Mischung wurde 15 Minuten unter Rückfluss erhitzt und auf Raumtemperatur abgekühlt.A mixture of anisole (92.0 ml) and isopropanol (118 ml) was added to anhydrous iron (III) tosylate (41.4 g, 72.7 mmol), polyethylene monomethyl ether (2.3 g, M n ca. 2,000 ) and polyethylene glycol (2.3 g, M v ca. 100,000) were added. The mixture was refluxed for 15 minutes and cooled to room temperature.

BiEDOT-LösungBiEDOT solution

Eine Mischung aus Anisol (158 ml) und Isopropanol (26 ml) wurde zu BiEDOT (9,2 g, 32,9 mmol), Polyethylenglykolmonomethylether (2,3 g, Mn ca. 2.000) und Polyethylenglykol (2,3 g, Mv ca. 100.000) zugegeben. Die Mischung wurde 15 Minuten unter Rückfluss erhitzt und auf Raumtemperatur abgekühlt.A mixture of anisole (158 ml) and isopropanol (26 ml) was added to BiEDOT (9.2 g, 32.9 mmol), polyethylene glycol monomethyl ether (2.3 g, M n ca. 2,000) and polyethylene glycol (2.3 g, M v approx. 100,000) was added. The mixture was refluxed for 15 minutes and cooled to room temperature.

Bindemittel-LösungBinder solution

Polyethylenglykol (500 mg, Mv ca. 100.000) wurde zu Isopropanol (40 ml) zugefügt. Die Mischung wurde 15 Minuten unter Rückfluss erhitzt. Die warme Mischung wurde sofort verwendet.Polyethylene glycol (500 mg, M v ca. 100,000) was added to isopropanol (40 ml). The mixture was refluxed for 15 minutes. The warm mixture was used immediately.

Zu der Eisen-(III)-Tosylat-Lösung wurde bei Raumtemperatur unter Rühren die BiEDOT-Lösung zugegeben, was zu einer dunkelblau gefärbten Aufschlämmung führte. Die viskose blaue Mischung wurde für 5 Minuten gerührt und 1 Liter einer Mischung aus Ethylenglykol und Wasser (1:1) wurde zugegeben. Die resultierende Lösung wurde für eine 1 Stunde gerührt und anschließend filtriert. Der viskose blaue Filterrückstand wurde in ein verschließbares Gefäß überführt und die Bindemittel-Lösung zugegeben. Die resultierende Mischung wurde 5 Minuten gerührt und ergab 238 g druckbares Fluid. Auf einen Glasobjektträger wurde mit Hilfe einer Rakelschablone (0,13 mm) eine Beschichtung aufgebracht. Die Leitfähigkeit der trockenen Beschichtung betrug 125 S/cm.To the ferric tosylate solution at room temperature with stirring was added the BiEDOT solution, resulting in a dark blue colored slurry. The viscous blue mixture was stirred for 5 minutes and 1 liter of a mixture of ethylene glycol and water (1: 1) was added. The resulting solution was stirred for 1 hour and then filtered. The viscous blue filter residue was transferred to a sealable vessel and the binder solution added. The resulting mixture was stirred for 5 minutes to yield 238 g of printable fluid. On a glass slide, a coating was applied using a squeegee template (0.13 mm). The conductivity of the dry coating was 125 S / cm.

Beispiel 2:Example 2:

Herstellung eines Reaktionsgemischs und Umsetzung von BiE-DOT zu leitfähigem PEDOT mit angeschlossenem Behandlungsschritt zur Entfernung von Rückständen der Umsetzung aus dem PEDOT-FluidPreparation of a reaction mixture and conversion of BiE-DOT to conductive PEDOT with a connected treatment step to remove residues from the reaction of the PEDOT fluid

Lösung ASolution A

7,2 ml Tetraethylenglykol wurde zu 669 mg Fe-(III)-tosylat × 6 H2O (1,06 mmol) zugegeben und die Mischung auf 200 °C erhitzt bis sich eine klare orange-rote Lösung bildete. Die Lösung wurde anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt.7.2 ml of tetraethylene glycol was added to 669 mg of Fe (III) tosylate .6H 2 O (1.06 mmol) and the mixture heated to 200 ° C. until a clear orange-red solution formed. The solution was then cooled to room temperature.

Lösung BSolution B

3 ml Tetraethylenglykol wurde zu 120 mg BiEDOT (425 µmol) zugegeben und die Mischung auf 200 °C erhitzt bis sich eine klare grüne Lösung bildete. Die Lösung wurde anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt.3 ml of tetraethylene glycol was added to 120 mg of BiEDOT (425 μmol) and the mixture heated to 200 ° C until a clear green solution formed. The solution was then cooled to room temperature.

Zu der Lösung A wurde bei Raumtemperatur unter Rühren die Lösung B zugegeben, wobei sofort ein dunkelblau gefärbtes, hochviskoses Fluid erhalten wurde, das das leitfähige PEDOT enthielt. Das PEDOT-Fluid wurde für weitere 60 Minuten gerührt. To solution A, solution B was added at room temperature with stirring to immediately obtain a dark blue colored, highly viscous fluid containing the conductive PEDOT. The PEDOT fluid was stirred for an additional 60 minutes.

Die Umsetzung wird durch folgendes Reaktionsschema verdeutlicht, worin n in der Regel eine Zahl zwischen 2 und 50 bedeutet:

Figure DE102015117207A1_0002
The reaction is illustrated by the following reaction scheme, where n is usually a number between 2 and 50:
Figure DE102015117207A1_0002

Auf die Darstellung der Ladungen des dotierten PEDOT wird in dem Reaktionsschema verzichtet. The representation of the charges of the doped PEDOT is omitted in the reaction scheme.

Zur Entfernung von Rückständen der Umsetzung wurden 10 ml eines 1:1 Ethylenglykol/Wasser-Gemischs als Extraktionsmittel zu dem PEDOT-Fluid gegeben und der Ansatz bei 1300 rpm für eine Stunde geschüttelt. Die Abtrennung des Extraktionsmittels wurde durch Dekantieren des PEDOT-Fluids nach einem Zentrifugationsschritt (10 Minuten bei 4200 rpm) erzielt. Der Extraktionsschritt wurde noch zweimal wiederholt, wobei jeweils für 5 Minuten bei 4200 rpm zentrifugiert wurde. Hierdurch wurde ein gereinigtes PEDOT-Fluid erhalten.To remove residues from the reaction, 10 ml of a 1: 1 ethylene glycol / water mixture as extractant was added to the PEDOT fluid, and the batch was shaken at 1300 rpm for one hour. The separation of the extractant was achieved by decanting the PEDOT fluid after a centrifugation step (10 minutes at 4200 rpm). The extraction step was repeated twice more, each centrifuged for 5 minutes at 4200 rpm. This gave a purified PEDOT fluid.

Zu dem gereinigten PEDOT-Fluid wurde Tetraethylenglykol zugegeben, bis eine geeignete Viskosität für eine nachfolgende Aufbringung erhalten wurde.Tetraethylene glycol was added to the purified PEDOT fluid until a suitable viscosity for subsequent application was obtained.

Beschichtungen mit dem gereinigten PEDOT-Fluid wiesen eine Leitfähigkeit von 280 S/cm auf.Coatings with the purified PEDOT fluid had a conductivity of 280 S / cm.

Beispiel 3:Example 3:

Nach dem im Beispiel 2 beschriebenen Verfahren wurde ein PEDOT-Fluid hergestellt. Anstelle von Tetraethylenglykol wurde Triethylenglykolmonomethylether verwendet. According to the method described in Example 2, a PEDOT fluid was prepared. Instead of tetraethylene glycol, triethylene glycol monomethyl ether was used.

Beschichtungen mit dem gereinigten PEDOT-Fluid wiesen eine Leitfähigkeit von 160 S/cm auf.Coatings with the purified PEDOT fluid had a conductivity of 160 S / cm.

Beispiel 4:Example 4:

Nach dem im Beispiel 2 beschriebenen Verfahren wurde ein PEDOT-Fluid hergestellt. Anstelle von Tetraethylenglykol wurde Triethylenglykol verwendet. According to the method described in Example 2, a PEDOT fluid was prepared. Instead of tetraethylene glycol, triethylene glycol was used.

Beschichtungen mit dem gereinigten PEDOT-Fluid wiesen eine Leitfähigkeit von 230 S/cm auf.Coatings with the purified PEDOT fluid had a conductivity of 230 S / cm.

Beispiel 5:Example 5:

Herstellung eines Reaktionsgemischs und Umsetzung von BiE-DOT zu leitfähigem PEDOT in Gegenwart von 2,6-Lutidin mit angeschlossenem Behandlungsschritt zur Entfernung von Rückständen der Umsetzung aus dem PEDOT-FluidPreparation of a reaction mixture and conversion of BiE-DOT to conductive PEDOT in the presence of 2,6-lutidine with a connected treatment step to remove residues from the reaction of the PEDOT fluid

Es wurden eine Lösung A und eine Lösung B mit Tetraethylenglykol hergestellt. Die Herstellung der Lösung A erfolgte wie in Beispiel 2 beschrieben. Zur Herstellung der Lösung B wurden dem im Beispiel 2 beschriebenen Ansatz für eine Lösung B nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur 98,5 µl 2,6-Lutidin (850 µmol) zugefügt.A solution A and a solution B with tetraethylene glycol were prepared. Solution A was prepared as described in Example 2. To prepare Solution B, 98.5 μl of 2,6-lutidine (850 μmol) were added to the solution B approach described in Example 2 after cooling to room temperature.

Zu der Lösung A wurde bei Raumtemperatur unter Rühren die Lösung B zugegeben, was zu einer dunkelblau gefärbten Mischung führte. Nach 20 Minuten wurde ein hochviskoses Fluid erhalten, das leitfähiges PEDOT enthielt. Das PEDOT-Fluid wurde für weitere 40 Minuten gerührt. To solution A, solution B was added at room temperature with stirring, resulting in a dark blue colored mixture. After 20 minutes, a high viscosity fluid containing conductive PEDOT was obtained. The PEDOT fluid was stirred for an additional 40 minutes.

Die Umsetzung wird durch folgendes Reaktionsschema verdeutlicht, worin n in der Regel eine Zahl zwischen 2 und 50 bedeutet:

Figure DE102015117207A1_0003
The reaction is illustrated by the following reaction scheme, where n is usually a number between 2 and 50:
Figure DE102015117207A1_0003

Auf die Darstellung der Ladungen des dotierten PEDOT wird in dem Reaktionsschema verzichtet.The representation of the charges of the doped PEDOT is omitted in the reaction scheme.

Zur Entfernung von Rückständen der Umsetzung wurden 10 ml eines 1:1 Ethylenglykol/Wasser-Gemischs als Extraktionsmittel zu dem PEDOT-Fluid gegeben und der Ansatz bei 1300 rpm für eine Stunde geschüttelt. Die Abtrennung des Extraktionsmittels wurde durch Dekantieren des PEDOT-Fluids nach einem Zentrifugationsschritt (10 Minuten bei 4200 rpm) erzielt. Der Extraktionsschritt wurde noch zweimal wiederholt, wobei jeweils für 5 Minuten bei 4200 rpm zentrifugiert wurde. Hierdurch wurde ein gereinigtes PEDOT-Fluid erhalten.To remove residues from the reaction, 10 ml of a 1: 1 ethylene glycol / water mixture as extractant was added to the PEDOT fluid and the batch was set at 1300 rpm for one hour shaken. The separation of the extractant was achieved by decanting the PEDOT fluid after a centrifugation step (10 minutes at 4200 rpm). The extraction step was repeated twice more, each centrifuged for 5 minutes at 4200 rpm. This gave a purified PEDOT fluid.

Zu dem gereinigten PEDOT-Fluid wurde Tetraethylenglykol zugegeben, bis eine geeignete Viskosität für eine nachfolgende Aufbringung erhalten wurde.Tetraethylene glycol was added to the purified PEDOT fluid until a suitable viscosity for subsequent application was obtained.

Beschichtungen mit dem gereinigten PEDOT-Fluid wiesen eine Leitfähigkeit von 292 S/cm auf.Coatings with the purified PEDOT fluid had a conductivity of 292 S / cm.

Beispiel 6:Example 6:

Herstellung eines Reaktionsgemischs und Umsetzung von BiE-DOT mit EDOT zu leitfähigem PEDOT mit angeschlossenem Behandlungsschritt zur Entfernung von Rückständen der UmsetzungPreparation of a reaction mixture and reaction of BiE-DOT with EDOT to conductive PEDOT with connected treatment step to remove residues of the reaction

Lösung ASolution A

10 ml Tetraethylenglykol wurde zu 1,1 g Fe-(III)-tosylat x 6 H2O (1,76 mmol) zugegeben und die Mischung auf 200°C erhitzt bis sich eine klare orange-rote Lösung bildete. Die Lösung wurde anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt.10 ml of tetraethylene glycol was added to 1.1 g of Fe (III) tosylate x 6 H 2 O (1.76 mmol) and the mixture heated to 200 ° C until a clear orange-red solution formed. The solution was then cooled to room temperature.

Lösung BSolution B

3 ml Tetraethylenglykol wurde zu 99,3 mg BiEDOT (352 µmol) zugegeben und die Mischung auf 200 °C erhitzt, bis sich eine klare grüne Lösung bildete. Die Lösung wurde anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt und 163 µl 2,6-Lutidin (1,41 mmol) wurden zur Lösung gegeben.3 ml of tetraethylene glycol was added to 99.3 mg of BiEDOT (352 μmol) and the mixture heated to 200 ° C until a clear green solution formed. The solution was then cooled to room temperature and 163 μl of 2,6-lutidine (1.41 mmol) was added to the solution.

Zu der Lösung A wurden 37,5 µl EDOT (352 µmol, rein) zugegeben und für 30 Sekunden gerührt. Anschließend wurde bei Raumtemperatur die Lösung B unter Rühren zugegeben, was zu einer dunkelblau gefärbten Mischung führte. Nach 20 Minuten wurde ein hochviskoses Fluid erhalten, das das leitfähige PEDOT enthielt. Das PEDOT-Fluid wurde für weitere 40 Minuten gerührt. To solution A was added 37.5 μl of EDOT (352 μmol, neat) and stirred for 30 seconds. Subsequently, at room temperature, solution B was added with stirring, resulting in a dark blue colored mixture. After 20 minutes, a high viscosity fluid containing the conductive PEDOT was obtained. The PEDOT fluid was stirred for an additional 40 minutes.

Die Umsetzung wird durch folgendes Reaktionsschema verdeutlicht, worin n in der Regel eine Zahl zwischen 2 und 100 bedeutet:

Figure DE102015117207A1_0004
The reaction is illustrated by the following reaction scheme, where n is usually a number between 2 and 100:
Figure DE102015117207A1_0004

Auf die Darstellung der Ladungen des dotierten PEDOT wird in dem Reaktionsschema verzichtet.The representation of the charges of the doped PEDOT is omitted in the reaction scheme.

Zur Entfernung von Rückständen der Umsetzung wurden 10 ml eines 1:1 Ethylenglykol/Wasser-Gemischs als Extraktionsmittel zu dem PEDOT-Fluid gegeben und der Ansatz bei 1300 rpm für eine Stunde geschüttelt. Die Abtrennung des Extraktionsmittels wurde durch Dekantieren des PEDOT-Fluids nach einem Zentrifugationsschritt (10 Minuten bei 4200 rpm) erzielt. Der Extraktionsschritt wurde noch zweimal wiederholt, wobei jeweils für 5 Minuten bei 4200 rpm zentrifugiert wurde. Hierdurch wurde ein gereinigtes PEDOT-Fluid erhalten.To remove residues from the reaction, 10 ml of a 1: 1 ethylene glycol / water mixture as extractant was added to the PEDOT fluid, and the batch was shaken at 1300 rpm for one hour. The separation of the extractant was achieved by decanting the PEDOT fluid after a centrifugation step (10 minutes at 4200 rpm). The extraction step was repeated twice more, each centrifuged for 5 minutes at 4200 rpm. This gave a purified PEDOT fluid.

Zu dem gereinigten PEDOT-Fluid wurde Tetraethylenglykol zugegeben, bis eine geeignete Viskosität für eine nachfolgende Aufbringung erhalten wurde.Tetraethylene glycol was added to the purified PEDOT fluid until a suitable viscosity for subsequent application was obtained.

Beschichtungen mit dem gereinigten PEDOT-Fluid wiesen eine Leitfähigkeit von 250 S/cm auf.Coatings with the purified PEDOT fluid had a conductivity of 250 S / cm.

Die zur Herstellung der in den Beispielen 2 bis 6 beschriebenen Beschichtungen verwendeten gereinigten PDOT-Fluide wiesen die nachfolgende Zusammensetzung auf:The purified PDOT fluids used to prepare the coatings described in Examples 2 to 6 had the following composition:

Feststoff: Solid:

  • PEDOT ca. 1,3–3,8 Gew.-%PEDOT approx. 1.3-3.8% by weight

Flüssigkeit:Liquid:

  • Tetraethylenglykol, Triethylenglykol oder Triethylenglykolmonomethylether: ca. 1–10 %Tetraethylene glycol, triethylene glycol or triethylene glycol monomethyl ether: approx. 1-10%
  • Ethylenglykol:Wasser (1:1): ca. 90–99 %Ethylene glycol: water (1: 1): about 90-99%

Die Herstellung der Beschichtungen erfolgte auf nachfolgend aufgezeigte Methode:The coatings were produced by the method shown below:

Die Fluide wurden händisch mittels einer Rakelschablone auf Glasobjektträger aufgebracht. Anschließend wurden die Beschichtungen mittels einer Heizpistole bei ca. 220 °C für 10 bis 60 Sekunden getrocknet. Die in den Beispielen 2 bis 6 erhaltenen Beschichtungen waren in Abhängigkeit der verwendeten Rakelschablone zwischen 1 bis 4 µm dick.The fluids were manually applied to glass slides using a squeegee template. Subsequently, the coatings were dried by means of a heat gun at about 220 ° C for 10 to 60 seconds. The coatings obtained in Examples 2 to 6 were between 1 and 4 μm thick, depending on the doctor blade used.

Die Bestimmung der Leitfähigkeit der Beschichtungen fand nach der folgenden Methode statt:The determination of the conductivity of the coatings took place according to the following method:

Für die Ermittlung der Leitfähigkeit wurden Beschichtungen aus den gereinigten PEDOT-Fluiden auf Glasobjektträger aufgebracht. Anschließend wurden mit Hilfe von Silberleitlack zwei Silber-Elektroden auf die Beschichtung aufgetragen. Mit Hilfe eines Multimeters wurde der Flächenwiderstand (Ohm/square) der trockenen Beschichtungen bestimmt. Die Schichtdicke der Beschichtungen wurde über ein DektakXT Profilometer an zwei beliebigen Stellen zwischen den Elektroden gemessen und der Durchschnittswert berechnet. Die elektrische Leitfähigkeit wurde entsprechend der Formel 1/(Flächenwiderstand·Schichtdicke) aus den erhaltenen Werten bestimmt.For the determination of the conductivity, coatings of the purified PEDOT fluids were applied to glass slides. Subsequently, two silver electrodes were applied to the coating with the aid of silver-conducting lacquer. With the aid of a multimeter, the sheet resistance (ohms / square) of the dry coatings was determined. The layer thickness of the coatings was measured on a DektakXT profilometer at any two points between the electrodes and the average value calculated. The electrical conductivity was determined according to the formula 1 / (sheet resistance · layer thickness) from the values obtained.

Die Synthese von BiEDOT fand wahlweise nach folgenden Methoden statt:

  • • Methode nach G. A. Sotzing, J. R. Reynolds, P.J. Steel, Adv. Mater. 1997, 9, 795.
  • • Methode nach Swager, R. Kingsborough, S. S. Zhu in US 6323309 B1 .
The synthesis of BiEDOT optionally took place according to the following methods:
  • Method by GA Sotzing, JR Reynolds, PJ Steel, Adv. Mater. 1997, 9, 795.
  • • Method according to Swager, R. Kingsborough, SS Zhu in US 6,323,309 B1 ,

Die Wahl der Methode hatte keinen Einfluss auf die Leitfähigkeit des mit der oxidativen Polymerisation erhaltenen PEDOTs.The choice of method did not affect the conductivity of the PEDOT obtained by the oxidative polymerization.

Sämtliche Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.All features of the invention may be essential to the invention both individually and in any combination with each other.

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Claims (19)

Verfahren zur Herstellung von polythiophenhaltigen Fluiden, enthaltend folgenden Schritt: Umsetzung zumindest eines Thiophen-Oligomers mit einem aus Metallsalzen ausgewählten Oxidationsmittel in einem überwiegend organischen Reaktionsmedium, wobei der Lösungsmittelanteil des Reaktionsmediums zu mindestens 40 Gewichts-% aus einer oder mehreren niedermolekularen Verbindungen mit einem zahlengemittelten Molekulargewicht (Mn) von bis zu 2.000, ausgewählt aus der Gruppe der Alkylenglykole, der Polyalkylenglykole, der Monoether-Derivate, der Diether-Derivate, der Monoester-Derivate, der Diester-Derivate und der Ether-Ester-Derivate der Alkylenglykole oder Polyalkylenglykole, besteht.A process for preparing polythiophene-containing fluids, comprising the following step: reacting at least one thiophene oligomer with an oxidant selected from metal salts in a predominantly organic reaction medium, wherein the solvent content of the reaction medium is at least 40% by weight of one or more low molecular weight compounds having a number average molecular weight (M n ) of up to 2,000 selected from the group of alkylene glycols, polyalkylene glycols, monoether derivatives, diether derivatives, monoester derivatives, diester derivatives and ether-ester derivatives of alkylene glycols consists. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder mehreren niedermolekularen Verbindungen ein Molekulargewicht (Mn) von bis zu 1.000, besonders bevorzugt von bis zu 800, insbesondere bevorzugt zwischen 70 und 800, ganz besonders bevorzugt zwischen 70 und 300, am meisten bevorzugt zwischen 100 und 300 aufweisen.A method according to claim 1, characterized in that the one or more low molecular weight compounds have a molecular weight (M n ) of up to 1,000, more preferably of up to 800, more preferably between 70 and 800, most preferably between 70 and 300, most preferably between 100 and 300. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder mehreren niedermolekularen Verbindungen ausgewählt sind aus der Gruppe der Alkylenglykole, der Polyalkylenglykole und Monoether-Derivate der Alkylenglykole oder Polyalkylenglykole, besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der Alkylenglykole und Polyalkylenglykole.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the one or more low molecular weight compounds are selected from the group of alkylene glycols, the polyalkylene glycols and monoether derivatives of alkylene or polyalkylene glycols, more preferably selected from the group of alkylene glycols and polyalkylene glycols. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Thiophen-Oligomer ein Bi-Thiophen ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the thiophene oligomer is a bi-thiophene. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bi-Thiophen Bi-(ethylen-3,4-dioxythiophen) (BiEDOT) ist.A method according to claim 4, characterized in that the bi-thiophene is bi (ethylene-3,4-dioxythiophene) (BiEDOT). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Umsetzung das Polythiophen Poly(ethylen-3,4-dioxythiophen) (PEDOT) erhalten wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the reaction, the polythiophene poly (ethylene-3,4-dioxythiophene) (PEDOT) is obtained. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das aus Metallsalzen ausgewählte Oxidationsmittel Eisen-(III)-tosylat ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the oxidizing agent selected from metal salts is iron (III) tosylate. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lösungsmittelanteil des Reaktionsmediums zu mindestens 45 Gew.-%, 50 Gew.-%, 55 Gew.-%, 60 Gew.-%, 65 Gew.-% oder 70 Gew.-%, besonders bevorzugt zu mindestens 75 Gew.-%, 80 Gew.-% oder 85 Gew.-%, insbesondere bevorzugt zu mindestens 90 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt zu mindestens 95 Gew.-%, am meisten bevorzugt ausschließlich aus einer oder mehreren der niedermolekularen Verbindungen besteht.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the solvent content of the reaction medium to at least 45 wt .-%, 50 wt .-%, 55 wt .-%, 60 wt .-%, 65 wt .-% or 70 wt. %, more preferably at least 75%, 80% or 85%, more preferably at least 90%, most preferably at least 95%, most preferably exclusively consists of one or more of the low molecular weight compounds. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung in Gegenwart einer Base durchgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the reaction is carried out in the presence of a base. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Base 2,6-Lutidin ist.A method according to claim 9, characterized in that the base is 2,6-lutidine. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich unmittelbar oder mittelbar an die Umsetzung eine Behandlung zur Entfernung von Rückständen der Umsetzung anschließt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that directly or indirectly to the reaction followed by a treatment for the removal of residues of the reaction. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung zur Entfernung von Rückständen durch in Kontakt bringen des Fluids mit einem Extraktionsmittel unter Lösung der Rückstände im Extraktionsmittel und Abtrennung der im Extraktionsmittel gelösten Rückstände aus dem Fluid durchgeführt wird.A method according to claim 11, characterized in that the treatment for removing residues by contacting the fluid with an extractant to dissolve the residues in the extractant and separation of the dissolved in the extractant residues from the fluid is performed. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtrennung der Rückstände mechanisch und in Verbindung mit Zentrifugieren durchgeführt wird.A method according to claim 12, characterized in that the separation of the residues is carried out mechanically and in conjunction with centrifuging. Polythiophenhaltiges Fluid, hergestellt gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13. Polythiophene-containing fluid prepared according to one of claims 1 to 13. Polythiophenhaltiges Fluid nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid ein mit Tosylat dotiertes PEDOT (PEDOT:Tos) umfasst.Polythiophenhaltiges fluid according to claim 14, characterized in that the fluid comprises a tosylate doped PEDOT (PEDOT: Tos). Verwendung eines polythiophenhaltigen Fluids gemäß Anspruch 14 oder 15 zur Beschichtung von Substraten. Use of a polythiophene-containing fluid according to claim 14 or 15 for coating substrates. Verwendung eines polythiophenhaltigen Fluids gemäß Anspruch 14 oder 15 zur Beschichtung von flexiblen, elektrisch isolierenden Substraten.Use of a polythiophene-containing fluid according to claim 14 or 15 for coating flexible, electrically insulating substrates. Beschichtetes Substrat, erhältlich durch die Verwendung eines polythiophenhaltigen Fluids gemäß Anspruch 16 oder 17.A coated substrate obtainable by the use of a polythiophene-containing fluid according to claim 16 or 17. TEG, umfassend ein beschichtetes Substrat gemäß Anspruch 18.TEG comprising a coated substrate according to claim 18.
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ISBN 9781420069112
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