JP2611338B2 - 導電性高分子材料 - Google Patents

導電性高分子材料

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    • H01B1/06—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
    • H01B1/12—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances organic substances
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、静電容量方式ビデオディスク、FET素子、C
CD等の光センサ素子、除電マット、光電池等に使用され
る導電性高分子材料に関するものである。
（従来の技術） 従来より高分子材料に導電性を持たせるための技術と
しては、カーボンブラック、銀粉などの導電性フィラー
を高分子材料に混合させる複合材料化技術と、ポリアセ
チレン、ポリピロール、ポリアニリン等の高分子材料自
体に導電性を与えようとする技術がある。
そして、特に高分子材料自体に導電性を与えると、光
起電力を有したり、エレクトロクロミックを有したりし
て、利用価値が非常に高まってきており、新しい導電性
高分子材料も次々に発明されている。
（発明が解決しようとする課題） ところが、これらの導電性高分子材料は、通常の高分
子材料とは違い、熱を加えてもゲル状にならないので、
成形し難く、また、有機溶剤に溶けないために成膜がで
きない。
そして、製造方法も熱分解法、電解重合法等のように
通常の高分子重合法と異なってしまう等の種々の課題が
有り、そのため、大量生産が難しいものとなっている。
（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するための手段として、樹脂中に（−
CH2−CHCl−）構造を有する塩化ビニル系樹脂または樹
脂中に（−CH2−CCl2−）構造を有する塩化ビニリデン
系樹脂に、ジシクロペンタジエニル鉄を分散し、紫外線
を有する光を照射したことを特徴とする導電性高分子材
料を提供しようとするものである。
（作 用） 本発明に用いられる塩化ビニル系樹脂または塩化ビニ
リデン系樹脂は、樹脂中に（−CH2−CHCl−）または
（−CH2−CCl2−）構造を有していれば一般に用いられ
ているもので良く、例えば、塩化ビニルホモポリマー、
塩化ビニル酢酸ビニル共重合体、塩化ビニルエチレン共
重合体、塩化ビニルとエチレン酢酸ビニルとのグラフト
重合物、塩化ビニリデン等がある。
そして、この樹脂に略１〜30［重量％］のジシクロペ
ンタジエニル鉄（フェロセン）を分散させた後、波長40
0［nm］以下の紫外線を照射する。
このとき、可視光線や赤外線等が含まれていても良
い。
紫外線を照射させると、樹脂は黄緑色に変化してくる
と共に、この樹脂の紫外線吸収スペクトル上で360［n
m］付近に吸収帯を生じ、光照射前にはなかったフェロ
セニウムカチオンが生成される。そして、360［nm］の
吸収スペクトルが発生してまもなくすると樹脂の導電率
は塩化ビニル系単体の約10-16［s/cm］から約10-9［s/c
m］に向上する。
なお、導電率の向上した樹脂は透明性に優れ、やわら
かである。
また、さらにこの樹脂にClO4 -や、AsF4、PF4 -、B
F4 -、HSO4 -等のアニオンドーパントをドーピングするこ
とによって導電性を約10-4［s/cm］に向上させることが
できる。
以上で説明した、紫外線照射時とアニオンドーパント
のドーピング時の化学変化の反応系路を次に示す。但
し、σは導電率である。
（実施例） 本発明の導電性高分子材料の一実施例について以下に
説明する。
まず、重合度約600の塩化ビニル樹脂の濃度が３［v/w
％］となるようにメチルエチルケトンに溶解させる。
そして、この溶液に対し、0.5〜５［重量％］となる
までジシクロペンタジエニル鉄（フェロセン）を加えよ
く撹拌する。
次に、この溶液をガラス板上に展開して、溶媒である
メチルエチルケトンを蒸発させ、厚さ約20［μｍ］の黄
色透明のやわらかいフィルムを得る。
このフィルムの両端に銀塗料による電極を設け、導電
率を測定したところ、10-16［s/cm］であった。
そして、波長330〜360［nm］の紫外線のみを透過させ
るフィルタを通してキセノンランプをこのフィルムに照
射すると、フィルムには、波長360［nm］に吸収ピーク
を生じるフェロセニウムカチオンが生成され、最終的に
は10-9［s/cm］の導電率が得られる。
この紫外線の照射時間別の波長の吸光度を第１図に示
し、紫外線の照射時間と導電率との関係を第２図に示
す。
第１図より、紫外線の照射時間が長い時ほど、波長36
0［nm］の吸光度が高くなっており、フェロセニウムカ
チオンも、大量に生成されることがわかる。
また、第２図より、照射時間が長い程導電率も向上す
ることがわかる。
そして、この紫外線を照射したフィルムを過塩素酸溶
液に浸してドーピングを行うと導電率はさらに向上し、
10-4［s/cm］のフィルム１が得られる。
このドーピング時間と導電率との関係を第３図に示
す。
この場合も、ドーピング時間が長いほど、導電率が向
上することがわかる。
このドーピングされたフィルム１は褐色透明でやわら
かく、光を照射することにより導電率が変化をする光応
答性をも有している。
第４図に示したように、このドーピングされたフィル
ム１に、400［ｋΩ］の抵抗３を介して10［Ｖ］の直流
電源２を接線した回路で、フィルム１に光を照射させ、
オシロスコープ４で電圧変化を測定すると、第５図に示
したようなグラフが得られ、このフィルム１が光応答性
を有していることがわかる。
（発明の効果） 本発明の導電性高分子材料は、通常の高分子重合法で
製造できる塩化ビニル系樹脂や塩化ビニリデン系樹脂を
用いたので、熱を加えるとゲル状になり、成形が容易に
でき、また、有機溶剤に溶かして成膜することができ
る。
そして、この結果、特殊な方法によらなくても導電性
高分子材料の大量生産が容易に可能となるという効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
第１図は塩化ビニル樹脂フィルムに紫外線を照射したと
きの紫外線の波長と吸光度を表わすグラフ、第２図は紫
外線の照射時間とフィルムの導電率を表わすグラフ、第
３図はフィルムをドーピングしたときのドーピング時間
と導電率とを表わすグラフ、第４図はドーピングしたフ
ィルムの光応答性を実験するための回路図、第５図は光
応答性を表わすグラフである。 １……ドーピングしたフィルム、２……直流電源、３…
…抵抗、４……オシロスコープ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｂ 1/14 Ｈ０１Ｂ 1/14

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】樹脂中に（−CH2−CHCl−）構造を有する
    塩化ビニル系樹脂または樹脂中に（−CH2−CCl2−）構
    造を有する塩化ビニリデン系樹脂に、ジシクロペンタジ
    エニル鉄を分散し、紫外線を有する光を照射したことを
    特徴とする導電性高分子材料。
JP63151922A 1988-06-20 1988-06-20 導電性高分子材料 Expired - Lifetime JP2611338B2 (ja)

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