JP2576065B2 - Semiconductive polymer composition - Google Patents

Semiconductive polymer composition

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JP2576065B2 JP1078531A JP7853189A JP2576065B2 JP 2576065 B2 JP2576065 B2 JP 2576065B2 JP 1078531 A JP1078531 A JP 1078531A JP 7853189 A JP7853189 A JP 7853189A JP 2576065 B2 JP2576065 B2 JP 2576065B2
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  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ゾル・ゲル法によって作成された半導電性
重合体組成物に関する。
The present invention relates to a semiconductive polymer composition prepared by a sol-gel method.

従来の技術 従来より、半導電性材料としては、SiやGeを中心とす
るいわゆる化合物半導体が数多く知られている。一方、
ある種の金属酸化物が半導電性を示すことも公知であ
る。しかしながら、これ等の材料は、一般にドライの成
膜方法によって作成されるため、大面積のデバイスを得
ることが難しく、またコストも高いものであった。
2. Description of the Related Art Conventionally, many so-called compound semiconductors, mainly Si and Ge, have been known as semiconductive materials. on the other hand,
It is also known that certain metal oxides exhibit semiconductivity. However, since these materials are generally prepared by a dry film forming method, it is difficult to obtain a device having a large area, and the cost is high.

一方、有機材料による半導電性材料の開発も近年活発
に進られ、一部の分野では実用に供されるまで進歩して
いる。特に、高分子ポリマー中に低分子の化合物、例え
ば電荷輸送物質をドープして有機電子写真感光体を得る
など、優れた成果を産んでいる。有機材料を用いた半導
電性材料は、大面積化が容易であり、コストも安価であ
るなど、多くの利点を有している。しかしながら、導電
性が吸湿した水分や高分子ポリマー中の不純物イオンに
よって影響を受けやすく、また、耐候性に劣り、また硬
度及び耐摩耗性にも劣るという欠点があった。
On the other hand, the development of semiconductive materials made of organic materials has also been actively promoted in recent years, and progress has been made in some fields until practical use. In particular, excellent results have been produced, such as doping a low molecular compound, for example, a charge transport material, into a high molecular polymer to obtain an organic electrophotographic photoreceptor. A semiconductive material using an organic material has many advantages, such as easy area enlargement and low cost. However, there are drawbacks that the conductivity is easily affected by moisture absorbed or impurity ions in the high molecular polymer, and the weather resistance is poor, and the hardness and wear resistance are poor.

発明が解決しようとする課題 ところで、近年、ゾル・ゲル法により、金属酸化物半
導体を作成する方法が提案され、大面積デバイスを低コ
ストで得ることが可能になった。しかしながら、半導電
性を示す金属酸化物は均一な膜を形成し難く、逆に均一
な膜を形成しやすい金属酸化物は絶縁性であるなど、未
だ実用に供することはできなかった。
Problems to be Solved by the Invention Incidentally, in recent years, a method of forming a metal oxide semiconductor by a sol-gel method has been proposed, and a large-area device can be obtained at low cost. However, a metal oxide exhibiting semiconductivity is difficult to form a uniform film, and a metal oxide easily forming a uniform film is insulative.

一方、均一な膜が形成されやすい金属酸化物に有機分
子をドープして半導体電性材料を得ることも提案されて
いるが、(J.Appl.Phy.,58,9,1,p3559(1985))、ドー
プする有機分子としては、アルコール可溶性又は水溶性
のものしか使用することができず、その応用も限られた
ものであった。
On the other hand, it has been proposed to obtain a semiconductor conductive material by doping an organic molecule into a metal oxide in which a uniform film is easily formed. (J. Appl. Phy., 58, 9, 1, p3559 (1985) )), As the organic molecules to be doped, only alcohol-soluble or water-soluble organic molecules can be used, and their applications have been limited.

本発明は、上記のような実状に鑑みてなされたもので
ある。
The present invention has been made in view of the above situation.

したがって、本発明の目的は、ゾル・ゲル法によって
作成された、有機化合物を安定に含有する半導電性重合
組成物を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a semiconductive polymer composition containing an organic compound stably prepared by a sol-gel method.

課題を解決するための手段及び作用 本発明者等は、検討の結果、金属アルコキシドのアル
コキシ基の一部を分散させる有機化合物と親和性を有す
る疎水性置換基に置換することにより、その疎水性置換
基がミセル状に集合したゲル体を形成して、有機化合物
分子に対して親和性を有するようになり、種々の有機化
合物分子をゲル中に相溶させることが可能になることを
見出だし、そして、含有させる有機化合物を選択するこ
とにより、金属酸化物の導電性を自由にコントロールす
ることが可能であることを見出だし、本発明を完成する
に至った。
Means and Action for Solving the Problems The present inventors have studied and found that by substituting a part of the alkoxy group of the metal alkoxide with a hydrophobic substituent having an affinity for an organic compound that disperses, the hydrophobicity of the metal alkoxide is improved. It has been found that the substituent forms a gel in which micelles are aggregated, has an affinity for organic compound molecules, and enables various organic compound molecules to be compatible in the gel. It has been found that the conductivity of the metal oxide can be freely controlled by selecting the organic compound to be contained, and the present invention has been completed.

本発明の半導電性重合体組成物の第1のものは、下記
一般式(I)、(II)及び(III) (式中、M1は3価の金属原子を表わし、M2は4価の金属
原子又は炭素原子を表わし、R1、R2及びR3はそれぞれ水
素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表わすが、R1
R2及びR3の少なくとも一つは炭素数1〜6のアルキル基
を表わし、X1及びX2はそれぞれ置換基を有してもよい炭
素数5以上のアルキル基、アリール基、アラルキル基、
アシル基、複素環基、又は不飽和炭化水素基を表わす
か、又はX1とX2は互いに結合して環構造を形成する基を
表わす)で示される群から選択された金属アルコキシド
の少なくとも1種の縮重合により形成されたマトリック
ス、及び該金属アルコキシドに含まれる基X1又はX2と親
和性を有する電荷輸送物質を含むことを特徴とする。
The first of the semiconductive polymer compositions of the present invention comprises the following general formulas (I), (II) and (III) (Wherein, M 1 represents a trivalent metal atom, M 2 represents a tetravalent metal atom or a carbon atom, and R 1 , R 2 and R 3 each represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Where R 1 ,
At least one of R 2 and R 3 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and X 1 and X 2 each have an alkyl group having 5 or more carbon atoms which may have a substituent, an aryl group, an aralkyl group,
An acyl group, a heterocyclic group, or an unsaturated hydrocarbon group, or X 1 and X 2 represent a group bonded to each other to form a ring structure). characterized in that it comprises a charge transport material having the seed of the matrix formed by the condensation polymerization, and the affinity with the group X 1 or X 2 contained in the metal alkoxide.

また、第2のものは、上記一般式(I)、(II)及び
(III)で示される群から選択された金属アルコキシド
の少なくとも1種と、下記一般式(IV)及び(V) (式中、M3は3価の金属原子を表わし、M4は4価の金属
原子又は炭素原子を表わし、R4、R5及びR6は、それぞれ
水素原子、又は炭素数1〜4のアルキル基を表わし、Y
は水酸基、炭素数1〜4のアルコキシ基、ハロゲン原
子、アミノ基、置換基を有してもよい炭素数1〜4のア
ルキル基、置換基を有してよりアリール基、アシル基、
複素環基、又は不飽和炭化水素基を表わす) で示される群から選択された金属アルコキシドの少なく
とも1種との縮重合により形成されたマトリックス、及
び該金属アルコキシドに含まれる基X1又はX2と親和性を
有する電荷輸送物質を含むことを特徴とする。
The second one is at least one metal alkoxide selected from the group represented by the above general formulas (I), (II) and (III) and the following general formulas (IV) and (V) (Wherein, M 3 represents a trivalent metal atom, M 4 represents a tetravalent metal atom or a carbon atom, and R 4 , R 5 and R 6 are each a hydrogen atom or a C 1 -C 4 Represents an alkyl group;
Is a hydroxyl group, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom, an amino group, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms which may have a substituent, an aryl group having a substituent, an acyl group,
A heterocyclic group or an unsaturated hydrocarbon group), a matrix formed by polycondensation with at least one metal alkoxide selected from the group consisting of: and a group X 1 or X 2 contained in the metal alkoxide And a charge transporting material having an affinity for.

なお、本明細書において、「金属アルコキシド」と
は、上記一般式(II)、(III)及び(V)中のM2及びM
4が炭素原子を表わす場合も意味するものと定義する。
In the present specification, “metal alkoxide” refers to M 2 and M in the above general formulas (II), (III) and (V).
It is defined as meaning when 4 represents a carbon atom.

本発明において、原料物質として使用される上記一般
式(I)ないし(V)における金属アルコキシドの金属
原子としては、Al、B、Ga、Y、Fe、Si、Ge、Sn、Ti及
びZrから選択されたものが好ましい。
In the present invention, the metal atom of the metal alkoxide in the above general formulas (I) to (V) used as a raw material is selected from Al, B, Ga, Y, Fe, Si, Ge, Sn, Ti and Zr. Is preferred.

本発明の半導電性重合体組成物の作成に好適に使用で
きる金属アルコキシドとしては、次のものが例示され
る。
The following are examples of metal alkoxides that can be suitably used for producing the semiconductive polymer composition of the present invention.

一般式(I)で示される金属アルコキシド: C5H11−Al(OCH32,C6H13−Al(OCH3 C7H15−Al(OCH32,C8H17−Al(OCH3 C9H19−Al(OCH32,C10H21−Al(OCH3 C15H31−Al(OCH32,C20H41−Al(OCH3 C25H51−Al(OCH32,C10H21−Al(OC2H5 C20H41−Al(OC2H52,C25H51−Al(OC2H5 C10H21−Al(OC3H72,C10H21−Al(OC4H9 C10H21−Al(OC5H112, CH2=CH(CH2−Al(OCH32, CH3CH=CH(CH2−Al(OCH32, CH2=CHCH2CH=CH−Al(OCH32, NH2(CH2−Al(OCH32,C5H11−B(OCH3 C10H21−B(OCH32, C5H11−Ga(OCH32,C10H21−Ga(OCH3 C5H11−Y(OCH3 C10H21−Y(OCH3 C5H11−Fe(OCH3 C10H21−Fe(OCH3 一般式(II)で示される金属アルコキシド: C5H11−Si(OCH33,C10H21−Si(OCH3 C15H31−Si(OCH33,C20H41−Si(OCH3 C5H11−Si(OC2H53,C20H41−Si(OC2H5 C20H41−Si(OC3H73,C20H41−Si(OC4H9 C20H41−Si(OC5H113, CH2=CHCH2CH=CHSi(OCH33, NH2(CH25Si(OCH33, CH2=CHSi(OC2H53,CH2=CHSi(OCH3 HSC3H6Si(OCH)3, NH2C2H4NHC3H6Si(OCH33, NH2CONHC3H6Si(OC2H53, NH2C3H6Si(OC2H53, ClC3H6Si(OCH33, C5H11−C(OCH33,C15H31−C(OCH3 C5H11−Ge(OCH3 C20H41−Ge(OCH33, C5H11−Sn(OCH33,C20H41−Sn(OCH3 C5H11−Ti(OCH3 C20H41−Ti(OCH33, C5H11−Zr(OCH33,C20H41−Zr(OCH3 一般式(III)で示される金属アルコキシド: 一般式(IV)及び(V)で示される金属アルコキシド
が使用される場合には、上記一般式(I)ないし(II
I)で示される金属アルコキシドに対して0〜98モル%
の範囲で使用される。
Metal alkoxide represented by the general formula (I): C 5 H 11 -Al (OCH 3) 2, C 6 H 13 -Al (OCH 3) 2 C 7 H 15 -Al (OCH 3) 2, C 8 H 17 -Al (OCH 3) 2 C 9 H 19 -Al (OCH 3) 2, C 10 H 21 -Al (OCH 3) 2 C 15 H 31 -Al (OCH 3) 2, C 20 H 41 -Al (OCH 3) 2 C 25 H 51 -Al (OCH 3) 2, C 10 H 21 -Al (OC 2 H 5) 2 C 20 H 41 -Al (OC 2 H 5) 2, C 25 H 51 -Al (OC 2 H 5) 2 C 10 H 21 -Al (OC 3 H 7) 2, C 10 H 21 -Al (OC 4 H 9) 2 C 10 H 21 -Al (OC 5 H 11) 2, CH 2 = CH (CH 2) 3 -Al (OCH 3) 2, CH 3 CH = CH (CH 2) 2 -Al (OCH 3) 2, CH 2 = CHCH 2 CH = CH-Al (OCH 3) 2 , NH 2 (CH 2) 5 -Al (OCH 3) 2, C 5 H 11 -B (OCH 3) 2 C 10 H 21 -B (OCH 3) 2, C 5 H 11 -Ga (OCH 3 ) 2, C 10 H 21 -Ga (OCH 3) 2 C 5 H 11 -Y (OCH 3 ) 2 C 10 H 21 -Y (OCH 3) 2 C 5 H 11 -Fe (OCH 3 ) 2 C 10 H 21 -Fe (OCH 3) 2 Formula (II) metal represented by alkoxide: C 5 H 11 -Si (OCH 3) 3, C 10 H 21 -Si (OCH 3) 3 C 15 H 31 -Si (OCH 3) 3, C 20 H 41 -Si (OCH 3) 3 C 5 H 11 -Si (OC 2 H 5) 3, C 20 H 41 -Si (OC 2 H 5) 3 C 20 H 41 -Si (OC 3 H 7) 3, C 20 H 41 -Si (OC 4 H 9 ) 3 C 20 H 41 -Si (OC 5 H 11) 3, CH 2 = CHCH 2 CH = CHSi (OCH 3 ) 3 , NH 2 (CH 2 ) 5 Si (OCH 3 ) 3 , CH 2 CHCHSi (OC 2 H 5 ) 3 , CH 2 CHCHSi (OCH 3 ) 3 HSC 3 H 6 Si (OCH) 3 , NH 2 C 2 H 4 NHC 3 H 6 Si (OCH 3 ) 3 , NH 2 CONHC 3 H 6 Si (OC 2 H 5 ) 3 , NH 2 C 3 H 6 Si ( OC 2 H 5) 3, ClC 3 H 6 Si (OCH 3 ) 3 , C 5 H 11 -C (OCH 3 ) 3, C 15 H 31 -C (OCH 3) 3 C 5 H 11 -Ge (OCH 3 ) 3 C 20 H 41 -Ge (OCH 3) 3, C 5 H 11 -Sn (OCH 3 ) 3, C 20 H 41 -Sn (OCH 3) 3 C 5 H 11 -Ti (OCH 3 ) 3 C 20 H 41 -Ti (OCH 3) 3, C 5 H 11 -Zr (OCH 3 ) 3, C 20 H 41 -Zr (OCH 3) 3 Metal alkoxide represented by the general formula (III): When the metal alkoxides represented by the general formulas (IV) and (V) are used, the above-mentioned general formulas (I) to (II)
0 to 98 mol% based on the metal alkoxide represented by I)
Used in the range.

また、上記一般式(I)ないし(III)で示される金
属アルコキシドと共に使用される一般式(IV)及び
(V)で示される金属アルコキシドとしては、次のもの
が例示される。
The following are examples of the metal alkoxides represented by the general formulas (IV) and (V) used together with the metal alkoxides represented by the general formulas (I) to (III).

一般式(IV)で示される金属アルコキシド: Al(OCH33,Al(OC2H5 Al(OC3H73,Al(OC4H9 B(OCH33,B(OC4H93, Ga(OCH33,Ga(OC4H93, Y(OCH33,Y(OC4H93, Fe(OCH33,Fe(OC4H93, 一般式(V)で示される金属アルコキシド: Si(OCH34,Si(OC2H5 Si(OC3H74,Si(OC4H9 C(OCH34,C(OC4H9 Ge(OCH34,Ge(OC4H9 Sn(OCH34,Sn(OC4H9 Ti(OCH34,Ti(OC4H9 Zr(OCH34,Zr(OC4H9 本発明において使用される電荷輸送物質は、金属アル
コキシドの基X1(又はX2)と親和性を有するものであっ
て、形成される被膜に半導電性を与えるものであれば、
如何なるものでも使用することができる。例えば、オキ
サジアゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、芳香族第3級
アミン化合物、トリアジン誘導体、ヒドラゾン誘導体、
キナゾリン誘導体、ベンゾフラン誘導体、スチルベン誘
導体、エナミン誘導体、カルバゾール誘導体、ピレン系
化合物、シアノビニル系化合物、キノン系化合物、ケト
ン系化合物、フルオレノン化合物、キノジメタン系化合
物等があげられる。これ等の材料は、金属アルコキシド
に対して0.1〜99容量%の範囲の含有量で含有させるこ
とができる。
Metal alkoxide represented by the general formula (IV): Al (OCH 3 ) 3 , Al (OC 2 H 5 ) 3 Al (OC 3 H 7 ) 3 , Al (OC 4 H 9 ) 3 B (OCH 3 ) 3 , B (OC 4 H 9 ) 3 , Ga (OCH 3 ) 3 , Ga (OC 4 H 9 ) 3 , Y (OCH 3 ) 3 , Y (OC 4 H 9 ) 3 , Fe (OCH 3 ) 3 , Fe (OC 4 H 9 ) 3 , Metal alkoxide represented by the general formula (V): Si (OCH 3 ) 4 , Si (OC 2 H 5 ) 4 Si (OC 3 H 7 ) 4 , Si (OC 4 H 9 ) 4 C (OCH 3 ) 4 , C (OC 4 H 9 ) 4 Ge (OCH 3 ) 4 , Ge (OC 4 H 9 ) 4 Sn (OCH 3 ) 4 , Sn (OC 4 H 9 ) 4 Ti (OCH 3 ) 4 , Ti (OC 4 H 9 ) 4 Zr (OCH 3 ) 4 , Zr (OC 4 H 9 ) 4 The charge transporting material used in the present invention has an affinity with the group X 1 (or X 2 ) of the metal alkoxide, as long as it imparts semiconductivity to the formed film.
Anything can be used. For example, oxadiazole derivatives, pyrazoline derivatives, aromatic tertiary amine compounds, triazine derivatives, hydrazone derivatives,
Examples include quinazoline derivatives, benzofuran derivatives, stilbene derivatives, enamine derivatives, carbazole derivatives, pyrene compounds, cyanovinyl compounds, quinone compounds, ketone compounds, fluorenone compounds, and quinodimethane compounds. These materials can be contained at a content ranging from 0.1 to 99% by volume based on the metal alkoxide.

本発明の半導電性重合体組成物を形成される為には、
上記の金属アルコキシドを、含有させるべき電荷輸送物
質の所定量と共に、適当な溶媒、例えば、水、アルコー
ル、あるいはトルエン、キシレン、ハロゲン化炭化水素
等の有機溶媒の中に添加し、ゲル化させることで行われ
るか、又は、上記の金属アルコキシドを適当な方法でゲ
ル化させた後、含有すべき電荷輸送物質の所定量を適当
な溶媒に溶解し、ゲルを浸漬することにより、電荷輸送
物質をゲル中に含浸させることで行われる。また、ゲル
化の反応を促進させるために、必要に応じて、酸等の触
媒を用いることも可能である。更に所望により、30℃〜
1500℃の加熱処理を施してもよい。
In order to form the semiconductive polymer composition of the present invention,
The above metal alkoxide, together with a predetermined amount of the charge transporting substance to be contained, is added to a suitable solvent, for example, water, alcohol, or an organic solvent such as toluene, xylene, or halogenated hydrocarbon to cause gelation. Alternatively, after the above-mentioned metal alkoxide is gelled by an appropriate method, a predetermined amount of the charge transport material to be contained is dissolved in an appropriate solvent, and the gel is immersed in the charge transport material. This is performed by impregnating the gel. Further, a catalyst such as an acid can be used, if necessary, in order to promote the gelation reaction. 30 ° C ~
A heat treatment at 1500 ° C. may be performed.

上記のようにして形成された本発明の半導電性重合体
組成物は、電荷輸送物質が、金属アルコキシドの縮重合
によって形成されたマトリックス中に分散された状態に
なっている。その分散状態は、第1図に示されるように
(第1図はケイ素の場合のモデル)、金属アルコキシド
の縮重合体よりなるマトリックス中に形成される基X
1(又はX2)が集合したミセル構造に、基X1と親和性の
ある電荷輸送物質Aが取り込まれた形になっている。し
たがって、電荷輸送物質は、安定化された状態でマトリ
ックス中に含有されている。
The semiconductive polymer composition of the present invention formed as described above has a state in which the charge transporting substance is dispersed in a matrix formed by condensation polymerization of metal alkoxide. As shown in FIG. 1 (FIG. 1 is a model in the case of silicon), the dispersion state is represented by a group X formed in a matrix composed of a condensation polymer of a metal alkoxide.
1 (or X 2) micelles structure assembled, it is in the form of a charge-transporting substance A in group X 1 and affinity captured. Therefore, the charge transport material is contained in the matrix in a stabilized state.

実施例 以下、実施例によって本発明を説明する。Examples Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples.

実施例1 テトラメトキシシラン(Si(OCH3)10重量部、下
記構造式で示されるアルコキシシラン10重量部、 下記構造式で示される電荷輸送物質10重量部、 をシクロヘキサノン200重量部に溶解し、Si基板上にチ
ップ塗布法により塗布し、150℃で90分間乾燥を行い、
膜厚1.6μmの膜を形成した。
Example 1 10 parts by weight of tetramethoxysilane (Si (OCH 3 ) 4 ), 10 parts by weight of an alkoxysilane represented by the following structural formula, 10 parts by weight of a charge transport material represented by the following structural formula, Is dissolved in 200 parts by weight of cyclohexanone, coated on a Si substrate by a chip coating method, and dried at 150 ° C. for 90 minutes.
A film having a thickness of 1.6 μm was formed.

次に、形成された膜上に真空蒸着によりAuよりなる電
極を形成し、Si/SiO2(表面酸化膜)/半導電性重合体
組成物/Auの構造を有するサンプルを作成した。
Next, an electrode made of Au was formed on the formed film by vacuum evaporation, and a sample having a structure of Si / SiO 2 (surface oxide film) / semiconductive polymer composition / Au was prepared.

このサンプルに対して、エレクトロメーター(Keithk
ey社製、617型)を用いて、電流−電圧特性の測定を実
施した。その結果を第2図に示す。第2図から明らかな
ように、上記の半導電性重合体組成物よりなる膜は、整
流作用を示し、n型半導体として作用した。
An electrometer (Keithk
The measurement of the current-voltage characteristic was performed using ey company type 617). The result is shown in FIG. As apparent from FIG. 2, the film made of the above semiconductive polymer composition exhibited a rectifying action and acted as an n-type semiconductor.

実施例2 実施例1の電荷輸送物質の代わりに、下記構造式で示
される電荷輸送物質を用いる以外は、全く同様にして半
導電性重合体組成物よりなる膜を作製した。膜厚は1.3
μmであった。このサンプルについて、実施例1と全く
同様にして電流−電圧特性の測定を実施した。このサン
プルも実施例1と同様に整流作用を示し、n型半導体と
して作用した。
Example 2 A film made of a semiconductive polymer composition was produced in exactly the same manner as in Example 1, except that the charge transport material represented by the following structural formula was used instead of the charge transport material. 1.3 film thickness
μm. The current-voltage characteristics of this sample were measured in exactly the same manner as in Example 1. This sample also exhibited a rectifying action as in Example 1, and acted as an n-type semiconductor.

実施例3 実施例1の電荷輸送物質の代わりに、下記構造式で示
される電荷輸送物質を用いる以外は、全く同様にして半
導電性重合体組成物よりなる膜を作製した。膜厚は1.5
μmであった。このサンプルについて、実施例1と全く
同様にして電流−電圧特性の測定を実施した。このサン
プルも実施例1と同様に整流作用を示し、p型半導体と
して作用した。
Example 3 A film made of a semiconductive polymer composition was prepared in exactly the same manner as in Example 1, except that the charge transport material represented by the following structural formula was used instead of the charge transport material. The film thickness is 1.5
μm. The current-voltage characteristics of this sample were measured in exactly the same manner as in Example 1. This sample also exhibited a rectifying action as in Example 1, and acted as a p-type semiconductor.

比較例1 実施例1のうち、アルコキシシランとして、テトラメ
トキシシランのみを用いたものを除いては、実施例1の
全く同様にして半導電性重合体組成物よりなる膜を作製
した。しかし、乾燥後、添加したシアノ化合物が析出を
起こし均一な膜を得ることができなかった。
Comparative Example 1 A film made of a semiconductive polymer composition was produced in the same manner as in Example 1 except that in Example 1, only tetramethoxysilane was used as the alkoxysilane. However, after drying, the added cyano compound was precipitated and a uniform film could not be obtained.

実施例4 導電性基材として、アルミニウムパイプを用い、実施
例1で示された半導電性重合体組成物よりなる膜を同様
にして形成した。膜厚は1.0μmであった。これを下引
き層とし、その上に電荷発生層を形成した。即ち、三方
晶形セレン(米国ゼロックス社製)90重量部、ポリビニ
ルブチラール樹脂10重量部、n−ブタノール300重量部
からなる混合物を、アトライターを用いて分散させ、得
られた分散液1重量部に対してn−ブタノール2重量部
を加えて希釈した液を、上記下引き層の上に引き抜き塗
布し、乾燥させて0.3μmの膜を形成した。次に、N,N′
−ジフェニル−N,N′−ビス(3−メチルフェニル)
[1,1′−ビフェニル]−4,4′−ジアミン4重量部、ポ
リカーボネート樹脂6重量部をトルエン40重量部に溶解
させて塗布液を得、上記電荷発生層上に、引き抜き塗布
し、120℃で60分の乾燥を行って、膜厚21μmの電荷輸
送層を形成した。
Example 4 A film made of the semiconductive polymer composition shown in Example 1 was formed in the same manner using an aluminum pipe as the conductive substrate. The film thickness was 1.0 μm. This was used as an undercoat layer, and a charge generation layer was formed thereon. That is, a mixture consisting of 90 parts by weight of trigonal selenium (manufactured by Xerox Corporation in the United States), 10 parts by weight of polyvinyl butyral resin, and 300 parts by weight of n-butanol was dispersed using an attritor, and 1 part by weight of the obtained dispersion was dispersed. On the other hand, a liquid diluted by adding 2 parts by weight of n-butanol was applied onto the undercoat layer by drawing, and dried to form a 0.3 μm film. Next, N, N '
-Diphenyl-N, N'-bis (3-methylphenyl)
[1,1'-biphenyl] -4,4'-diamine (4 parts by weight) and a polycarbonate resin (6 parts by weight) are dissolved in toluene (40 parts by weight) to obtain a coating solution. Drying was performed at 60 ° C. for 60 minutes to form a charge transport layer having a thickness of 21 μm.

このようにして得られた電子写真感光体について、種
々の電子写真特性の評価を実施した。電子写真特性の測
定は、富士ゼロックス(株)製の電子写真特性評価装置
を用い、以下の評価を行った。
Various electrophotographic characteristics of the electrophotographic photoreceptor thus obtained were evaluated. The electrophotographic characteristics were measured using an electrophotographic characteristics evaluation device manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd., and the following evaluations were made.

感光体流入電流が−10μAになるように帯電し、帯電
後1秒後の感光帯表面電位を測定し、VDDP(0)とし
た。その後タングステンランプで除電を行い、除電後の
電位を測定し、これを残流電位VRP(0)とした。次
に、感光体流入電流を調整し、VDDPが−500Vになるよ
うに調整し、帯電後0.3秒後に550nmの単色光を光量を変
化させながら露光し、露光後0.7秒後(帯電後1秒)で
の電位が−250Vとなる光量を求めて、光感度E 1/2
(0)とした。次いで、感光体流入電流が−10μAにな
るように保持し、帯電・除電を1万回繰り返し、その時
の感光体表面電位:VDDP(10000)、残留電位:VRP(100
0)、光感度:E 1/2 (10000)を測定した。
The photosensitive member was charged so that the inflow current became −10 μA, and the surface potential of the photosensitive zone one second after the charging was measured. The measured value was VDDP (0). Thereafter, static elimination was performed with a tungsten lamp, the potential after static elimination was measured, and this was defined as residual flow potential VRP (0). Next, the inflow current of the photoreceptor was adjusted so that VDDP became -500 V, and 0.3 seconds after charging, monochromatic light of 550 nm was exposed while changing the amount of light, and 0.7 seconds after exposure (1 second after charging) ) To determine the amount of light at which the potential at -250 V
(0). Next, the inflow current of the photoreceptor is maintained at −10 μA, and charging and discharging are repeated 10,000 times. At that time, the photoreceptor surface potential: VDDP (10000) and the residual potential: VRP (100
0), light sensitivity: E 1/2 (10000) was measured.

得られた結果を第1表に示す。 Table 1 shows the obtained results.

比較例2 アルミニウムパイプ上にポリアミド樹脂:10重量部、
メタノール:150重量部、水:40重量部からなる塗布液
を、引き抜き塗布法を用いて、乾燥後の膜厚が1μmに
なるように塗布して下引き層を形成し、電荷発生層及び
電荷輸送層は実施例4と全く同様にして電子写真感光体
を作製した。得られた電子写真感光体に就いて、実施例
4と同様にして電子写真特性を評価した。結果を第1表
に示す。
Comparative Example 2 Polyamide resin: 10 parts by weight on aluminum pipe
A coating solution consisting of 150 parts by weight of methanol and 40 parts by weight of water is applied by a drawing coating method so that the film thickness after drying becomes 1 μm to form an undercoat layer. An electrophotographic photosensitive member was prepared in exactly the same manner as in Example 4 except for the transport layer. The obtained electrophotographic photosensitive member was evaluated for electrophotographic characteristics in the same manner as in Example 4. The results are shown in Table 1.

実施例1〜3及び比較例1の比較から分かるように、
本発明によれば、金属酸化物の整流性のコントロールが
可能であり、機能性の重合体組成物を容易に作製するこ
とができる。
As can be seen from the comparison of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1,
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the rectification property of a metal oxide can be controlled and a functional polymer composition can be easily produced.

更に、実施例4及び比較例2の比較から分かるよう
に、本発明の重合体組成物を電子写真感光体の下引き層
に応用した場合、繰り返し作用により残留電位の上昇/
光感度の低下のない電子写真感光体を提供することが可
能になる。これは、残留電位の上昇/光感度の低下を引
き起こす空間電荷の蓄積を、本発明の下引き層が起こさ
ないためであると考えられる。
Furthermore, as can be seen from a comparison between Example 4 and Comparative Example 2, when the polymer composition of the present invention was applied to an undercoat layer of an electrophotographic photoreceptor, an increase in residual potential due to repetitive action was observed.
It is possible to provide an electrophotographic photoreceptor without a decrease in light sensitivity. This is considered to be because the undercoat layer of the present invention does not cause the accumulation of space charge that causes an increase in residual potential / a decrease in photosensitivity.

発明の効果 本発明の半導電性重合体組成物においては、疎水性基
を有する電荷輸送物質が、金属アルコキシドの重縮合体
のマトリックス中に安定して含有させた状態のものにな
っており、吸湿した水分や高分子ポリマー中の不純物イ
オンによる影響を受けがたい材料を提供することが可能
になる。また、大面積のものが容易に得られ、コストの
点でも有利であると共に、耐候性、硬度、耐摩耗性等の
点でも優れたものである。
Effect of the Invention In the semiconductive polymer composition of the present invention, the charge transport material having a hydrophobic group is in a state stably contained in a matrix of a polycondensate of a metal alkoxide, It is possible to provide a material that is hardly affected by moisture absorbed or impurity ions in a high-molecular polymer. In addition, a large-area one can be easily obtained, which is advantageous in terms of cost, and also excellent in terms of weather resistance, hardness, wear resistance and the like.

したがって、本発明の半導電性重合体組成物は、例え
ば、半導体トランジスタ素子、スイッチング素子、電子
写真溶材料等として有用である。
Therefore, the semiconductive polymer composition of the present invention is useful, for example, as a semiconductor transistor element, a switching element, an electrophotographic material, and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は、本発明の半導電性重合体組成物の構造のモデ
ルを示す説明図であり、第2図は、実施例1の半導体素
子の電流−電圧特性を示すグラフである。
FIG. 1 is an explanatory view showing a model of the structure of the semiconductive polymer composition of the present invention, and FIG. 2 is a graph showing current-voltage characteristics of the semiconductor device of Example 1.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】下記一般式(I)、(II)及び(III) (式中、M1は3価の金属原子を表わし、M2は4価の金属
原子又は炭素原子を表わし、R1、R2及びR3はそれぞれ水
素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表わすが、R1
R2及びR3の少なくとも一つは炭素数1〜6のアルキル基
を表わし、X1及びX2はそれぞれ置換基を有してもよい炭
素数5以上のアルキル基、アリール基、アラルキル基、
アシル基、複素環基、又は不飽和炭化水素基を表わす
か、又はX1とX2は互いに結合して環構造を形成する基を
表わす) で示される群から選択された金属アルコキシドの少なく
とも1種の縮重合により形成されたマトリックス、及び
該金属アルコキシドに含まれる基X1又はX2と親和性を有
する電荷輸送物質を含むことを特徴とする半導電性重合
組成物。
(1) The following general formulas (I), (II) and (III) (Wherein, M 1 represents a trivalent metal atom, M 2 represents a tetravalent metal atom or a carbon atom, and R 1 , R 2 and R 3 each represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Where R 1 ,
At least one of R 2 and R 3 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and X 1 and X 2 each have an alkyl group having 5 or more carbon atoms which may have a substituent, an aryl group, an aralkyl group,
At least one of a metal alkoxide selected from the group consisting of: an acyl group, a heterocyclic group, or an unsaturated hydrocarbon group, or X 1 and X 2 represent a group bonded to each other to form a ring structure. matrix formed by condensation polymerization of the seed, and the semiconductive polymer composition characterized by containing a charge transporting substance having an affinity with the group X 1 or X 2 contained in the metal alkoxide.
【請求項2】下記一般式(I)、(II)及び(III) (式中、M1、M2、R1、R2、R3、X1及びX2はそれぞれ前記
と同一の意味を有する) で示される群から選択された金属アルコキシドの少なく
とも1種と、下記一般式(IV)及び(V) (式中、M3は3価の金属原子を表わし、M4は4価の金属
原子又は炭素原子を表わし、R4、R5及びR6は、それぞれ
水素原子、又は炭素数1〜4のアルキル基を表わし、Y
は水酸基、炭素数1〜4のアルコキシ基、ハロゲン原
子、アミノ基、置換基を有してもよい炭素数1〜4のア
ルキル基、置換基を有してよいアリール基、アシル基、
複素環基、又は不飽和炭化水素基を表わす) で示される群から選択された金属アルコキシドの少なく
とも1種との縮重合により形成されたマトリックス、及
び該金属アルコキシドに含まれる基X1又はX2と親和性を
有する電荷輸送物質を含むことを特徴とする半導電性重
合体組成物。
2. The following general formulas (I), (II) and (III) (Wherein, M 1 , M 2 , R 1 , R 2 , R 3 , X 1 and X 2 have the same meanings as described above), and at least one metal alkoxide selected from the group represented by: The following general formulas (IV) and (V) (Wherein, M 3 represents a trivalent metal atom, M 4 represents a tetravalent metal atom or a carbon atom, and R 4 , R 5 and R 6 are each a hydrogen atom or a C 1 -C 4 Represents an alkyl group;
Is a hydroxyl group, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom, an amino group, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, an acyl group,
A heterocyclic group or an unsaturated hydrocarbon group), a matrix formed by polycondensation with at least one metal alkoxide selected from the group consisting of: and a group X 1 or X 2 contained in the metal alkoxide A semiconductive polymer composition comprising a charge transporting substance having an affinity for a polymer.
【請求項3】前記金属アルコキシドの金属原子が、Al、
B、Ga、Y、Fe、si、Ge、Sn、Ti及びZiから選択された
ものである特許請求の範囲第1項又は第2項に記載の半
導電性重合体組成物。
3. The method according to claim 1, wherein the metal atom of the metal alkoxide is Al,
The semiconductive polymer composition according to claim 1 or 2, wherein the composition is selected from B, Ga, Y, Fe, si, Ge, Sn, Ti and Zi.
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