JPH07267952A - 1,10−フェナントロリン金属錯体エレクトロクロミック膜 - Google Patents

1,10−フェナントロリン金属錯体エレクトロクロミック膜

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JPH07267952A
JPH07267952A JP6061376A JP6137694A JPH07267952A JP H07267952 A JPH07267952 A JP H07267952A JP 6061376 A JP6061376 A JP 6061376A JP 6137694 A JP6137694 A JP 6137694A JP H07267952 A JPH07267952 A JP H07267952A
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JP
Japan
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phenanthroline
metal complex
complex
film
solution
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Application number
JP6061376A
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English (en)
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Noboru Koyama
昇 小山
Kiyoko Kitagawa
磨子 北川
Hiroshi Inaba
博司 稲葉
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Central Glass Co Ltd
Original Assignee
Central Glass Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【構成】 次式 で示される1,10−フェナントロリンの2位〜9位の
少なくとも1カ所に−NH2、−SH、−OHまたは−
CH=CH2の少なくとも1種類の置換基を結合させた
1,10−フェナントロリン誘導体を配位子とする金属
錯体を電解重合させることにより得られる1,10−フ
ェナントロリン金属錯体エレクトロクロミック膜であ
る。 【効果】 エレクトロクロミック膜は、非常に安定性の
高いものであり、また、非常に高速で成膜することが可
能である。さらに、成膜時の膜厚の制御も容易であるこ
とから、工業的に容易に大量生産することが可能であ
り、また、電解質溶液中のみでなく、高分子固体電解質
中でも良好に作動することから、さまざまな分野に広く
利用できるものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、1,10−フェナント
ロリン誘導体を配位子とする金属錯体を電解重合させて
成膜したエレクトロクロミック膜に関する。本発明のエ
レクトロクロミック膜を用いた表示体は、調光用の窓、
ドアに応用した調光体やディスプレーなどに応用するこ
とができる。
【0002】
【従来技術とその問題点】1,10−フェナントロリン
は、各種遷移金属イオンと容易に配位結合し、安定な金
属錯体を形成する。例えば、鉄2価イオンと赤色の錯体
を形成し、鉄3価イオンと無色の錯体を形成する。これ
らの2種類の錯体は、酸化還元反応により互いに変換さ
せることができることから、電気化学的に酸化還元反応
を行うことにより、エレクトロクロミック材料として用
いることができる。
【0003】しかしながら、1,10−フェナントロリ
ン金属錯体は、液体と接触すると容易に溶解してしまう
ため、エレクトロクロミック材料として用いる場合には
電極間にこれらの金属錯体の溶液を封入したり、高分子
化合物にこれらの金属錯体を捕捉させてこの複合高分子
体を電極に固定してエレクトロクロミック表示素子を構
成しなければならない。
【0004】しかしながら、溶液型のエレクトロクロミ
ック表示素子の場合、液中における拡散が律速となるた
め、応答速度が遅くなるという問題がある。また、高分
子化合物に1,10−フェナントロリン金属錯体を捕捉
させた場合、金属錯体の拡散はなくなるが、充分な色を
得るためには膜厚を増加させる必要があり、応答速度は
見かけ上、拡散的になり、速度の低下の原因となり、好
ましくない。
【0005】以上のような問題点を解決するための方法
として、特開平3−81264号公報には特定の置換基
を有する1,10−フェナントロリン誘導体を配位子と
する金属錯体を電解析出法により重合させて成膜する方
法が記載されている。しかしながら、上記の公開公報に
記載されている1,10−フェナントロリン誘導体を用
いた場合、作製された膜の安定性に問題があり、また、
重合効率が悪く、成膜するのに時間がかかるため、工業
的な方法ではない。
【0006】
【問題点を解決するための手段】以上のような問題点を
解決することを目的とし、本発明者らが鋭意、検討を行
った結果、−NH2、−SH、−OHまたは−CH=C
2を置換基として有する1,10−フェナントロリン
誘導体を配位子とする金属錯体を電解重合させることに
より成膜したエレクトロクロミック膜は、安定性が非常
に高く、また、重合効率が非常によく、高速で成膜する
ことができ、活性点の密度も高くなることを見出し、本
発明を完成した。
【0007】すなわち、本発明は、下記の式
【0008】
【化2】
【0009】で示される1,10−フェナントロリンの
2位〜9位の少なくとも1カ所に−NH2、−SH、−
OHまたは−CH=CH2の少なくとも1種類の置換基
を結合させた1,10−フェナントロリン誘導体を配位
子とする金属錯体を電解重合させたことを特徴とする
1,10−フェナントロリン金属錯体エレクトロクロミ
ック膜である。
【0010】本発明において配位子として使用される
1,10−フェナントロリン誘導体としては、−N
2、−SH、−OHまたは−CH=CH2から選ばれる
1種類以上の置換基が1,10−フェナントロリンの2
位〜9位の1カ所以上に結合しているものである。具体
的に例示すると、2−アミノ−1,10−フェナントロ
リン、3−アミノ−1,10−フェナントロリン、4−
アミノ−1,10−フェナントロリン、5−アミノ−
1,10−フェナントロリン、2−メルカプト−1,1
0−フェナントロリン、3−メルカプト−1,10−フ
ェナントロリン、4−メルカプト−1,10−フェナン
トロリン、5−メルカプト−1,10−フェナントロリ
ン、2−ヒドロキシ−1,10−フェナントロリン、3
−ヒドロキシ−1,10−フェナントロリン、4−ヒド
ロキシ−1,10−フェナントロリン、5−ヒドロキシ
−1,10−フェナントロリン、2−ビニル−1,10
−フェナントロリン、3−ビニル−1,10−フェナン
トロリン、4−ビニル−1,10−フェナントロリン、
5−ビニル−1,10−フェナントロリンなどを挙げる
ことができる。
【0011】また、本発明における金属錯体の金属イオ
ンとしては、上記のような1,10−フェナントロリン
誘導体を配位子とすることのできるものであれば特に限
定はなく、第1遷移金属、第2遷移金属、白金族元素、
希土類元素などのイオンが使用できる。具体的に例示す
ると、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ru、Rh、P
d、Os、Ir、Pt、Re、Mn、Cr、Mo、W、
Ti、Sc、Y、Laなどのイオンを挙げることができ
る。
【0012】したがって、本発明において使用される
1,10−フェナントロリン金属錯体とは、上述した配
位子である1,10−フェナントロリン誘導体と金属イ
オンの組み合わせによるものであり、具体的には、例え
ば、5−アミノ−1,10−フェナントロリン−鉄錯
体、5−メルカプト−1,10−フェナントロリン−鉄
錯体、5−ヒドロキシ−1,10−フェナントロリン−
鉄錯体、5−ビニル−1,10−フェナントロリン−鉄
錯体、5−アミノ−1,10−フェナントロリン−コバ
ルト錯体、5−メルカプト−1,10−フェナントロリ
ン−コバルト錯体、5−ヒドロキシ−1,10−フェナ
ントロリン−コバルト錯体、5−ビニル−1,10−フ
ェナントロリン−コバルト錯体、5−アミノ−1,10
−フェナントロリン−ルテニウム錯体、5−メルカプト
−1,10−フェナントロリン−ルテニウム錯体、5−
ヒドロキシ−1,10−フェナントロリン−ルテニウム
錯体、5−ビニル−1,10−フェナントロリン−ルテ
ニウム錯体、5−アミノ−1,10−フェナントロリン
−レニウム錯体、5−メルカプト−1,10−フェナン
トロリン−レニウム錯体、5−ヒドロキシ−1,10−
フェナントロリン−レニウム錯体、5−ビニル−1,1
0−フェナントロリン−レニウム錯体などである。
【0013】本発明のエレクトロクロミック膜は、上記
のような1,10−フェナントロリン金属錯体の重合溶
液を作製し、これを電解重合させることにより得ること
ができる。
【0014】重合溶液は、1,10−フェナントロリン
金属錯体溶液と支持電解質溶液とからなる。これらの溶
液は、水溶液、非水溶液のどちらとしてもよく、いずれ
の場合にも良好に成膜することができる。
【0015】1,10−フェナントロリン金属錯体溶液
の濃度は、特に限定はなく、求める重合膜の膜厚により
適宜選定すればよいが、通常、0.1mM〜100mM
とするのが好ましい。この範囲より小さいと、充分な膜
厚が得られなかったり、充分な膜厚を得るために重合に
時間をかけなくてはならなくなったりするため、好まし
くない。また、この範囲より大きいと、生成膜が悪くな
るため、好ましくない。より好ましくは0.5mM〜5
0mM、さらに好ましくは1mM〜20mMである。
【0016】また、支持電解質溶液に使用される支持電
解質としては、Na2SO4、CF3COONa、NaC
lO4、LiClO4、LiBF4、LiPF6などを例示
することができる。支持電解質溶液の濃度は、特に限定
はないが、10mM〜5Mとするのが適当である。この
範囲より小さいと、重合溶液の電導性を充分に得られな
いため、好ましくない。また、この範囲より大きいと、
溶液中で沈殿が生じるため、好ましくない。より好まし
くは50mM〜1M、さらに好ましくは0.1M〜0.
5Mである。
【0017】重合溶液を水溶液とする場合、そのpHは
0〜7とするのが好ましい。この範囲をはずれると、良
好に成膜することができなかったり、重合膜がエレクト
ロクロミック特性を有しなかったりする場合があるた
め、好ましくない。より好ましくは0.5〜5、さらに
好ましくは1〜2である。
【0018】また、重合溶液を非水溶液とする場合、溶
媒としてはアセトニトリル、プロピレンカーボネート、
ブチレンカーボネートなどを使用することができる。以
上のようにして調製された重合溶液を電解重合させる方
法としては、一般的に用いられている方法を用いればよ
く、例えば、定電位電解法、定電流電解法、電位掃引電
解法などの方法を用いることができるが、特に好ましい
のは電位掃引電解法である。電位掃引電解法で重合させ
る場合、電位掃引回数を求める重合膜の膜厚により適当
に選定すればよいため、非常に容易に膜厚の制御ができ
るという利点がある。つまり、前述の1,10−フェナ
ントロリン金属錯体溶液の濃度と電位掃引回数との組み
合わせにより、求める膜厚の重合膜を非常に容易に得る
ことができるという利点がある。
【0019】以上のようにして本発明の1,10−フェ
ナントロリン金属錯体重合膜を得ることができる。この
重合膜は、電気化学的な酸化還元反応により色が変化す
るエレクトロクロミック特性を有する膜である。例え
ば、1,10−フェナントロリン鉄錯体より作製した重
合膜は、鉄が2価イオンである場合には鮮明な赤色を呈
し、酸化反応により3価イオンとなると無色となり、還
元反応により再び2価イオンとなると再び赤色に発色す
る。
【0020】また、本発明の1,10−フェナントロリ
ン金属錯体重合膜は、電解質溶液中のみではなく、高分
子固体電解質中でも良好に作動する。したがって、本発
明の1,10−フェナントロリン金属錯体重合膜は、各
種のエレクトロクロミック表示材料として広く利用する
ことができるものである。
【0021】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に述
べる。実施例1 10mMの5−アミノ−1,10−フェナントロリン鉄
錯体と0.5MのNa 2SO4とから重合溶液を調整し
た。この重合溶液のpHは、1.03であった。この重
合溶液中に作用電極として0.25cm2のITO、対
向電極として白金巻線、参照電極としてSSCEをセッ
トした。電位を掃引幅−0.4〜1.4V、掃引速度1
00mV/sで10サイクル掃引して電解重合させるこ
とにより、膜厚が約1μmの重合膜が得られた。図1に
重合時のサイクリックボルタモグラムを示す。
【0022】次に測定溶液として0.1MのNaClO
4のアセトニトリル溶液を調整した。この測定溶液中に
作用電極として上記の5−アミノ−1,10−フェナン
トロリン鉄錯体重合膜、対向電極として白金巻線、参照
電極としてSSCEをセットした。電位を掃引幅0.5
〜1.8V、掃引速度500mV/s、200mV/
s、100mV/s、50mV/sおよび20mV/s
で掃引して図2に示すサイクリックボルタモグラムを
得、良好な重合膜が得られていることを確認した。
【0023】この重合膜の可視・紫外吸収スペクトルを
0.4V、1.0V、1.05Vおよび1.2Vの電位
をかけた状態で測定した。図3に可視・紫外吸収スペク
トル線図を示す。図3からわかるように、上記の重合膜
は約490nmで吸収極大を示すエレクトロクロミック
膜であり、0.4Vで鮮明な赤色を呈し、電圧を上げる
と無色になる。応答速度は、3秒と良好であった。
【0024】実施例2〜9 実施例1に準じ、5−アミノ−1,10−フェナントロ
リン鉄錯体の濃度および電位の掃引回数をさまざまに変
化させて電解重合をさせ、5−アミノ−1,10−フェ
ナントロリン鉄錯体重合膜を得た。表1に錯体濃度、掃
引回数および膜厚の関係を示す。
【0025】
【表1】 以上の実施例からわかるように、1,10−フェナント
ロリン金属錯体濃度と電位掃引回数を適当に組み合わせ
ることにより非常に容易に膜厚の制御ができ、目的とす
る膜厚の重合膜を非常に容易に得ることができることが
わかる。
【0026】実施例10 20mMの5−アミノ−1,10−フェナントロリン鉄
錯体を用い、作用電極として0.8cm2のITOを用
い、電位の掃引幅を0.4〜1.4V、電位の掃引回数
を2サイクルとし、実施例1と同様にして電解重合させ
て5−アミノ−1,10−フェナントロリン鉄錯体重合
膜を得た。
【0027】このようにして得られた重合膜の溶液中に
おけるサイクリックボルタモグラムを1MのNaClO
4のブチレンカーボネート/プロピレンカーボネート
[混合比:43.0/37.6(wt/wt)]混合溶
媒溶液中で測定した。測定は、実施例1と同様にして行
い、電位の掃引幅0.4〜1.4V、掃引速度200m
V/s、100mV/s、50mV/s、20mV/s
および10mV/sで掃引して図4に示すサイクリック
ボルタモグラムを得、良好な重合膜が得られていること
を確認した。
【0028】次にマトリックス材となる2−ヒドロキシ
エチルメタクリレート(10.2wt%)と架橋剤であ
るネオペンチルグリコールジメタクリレート(0.4w
t%)と1MのNaClO4のブチレンカーボネート/
プロピレンカーボネート[混合比:43.0/37.6
(wt/wt)]混合溶媒溶液(89.3wt%)と重
合開始剤としてt−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキ
サネートとを均一に混合した溶液を作製した。この溶液
を乾燥窒素ガス雰囲気のオーブン中で80℃に加熱し、
6時間重合反応させて高分子固体電解質を作製した。
【0029】以上のようにして作製した高分子固体電解
質中における上記の重合膜のサイクリックボルタモグラ
ムを測定した。測定は、溶液中の場合の測定と同様に行
い、電位の掃引幅0.4〜1.4V、掃引速度200m
V/s、100mV/s、50mV/s、20mV/s
および10mV/sで掃引して図5に示すサイクリック
ボルタモグラムを得、本発明の重合膜が高分子固体電解
質中においても良好に作動することを確認した。
【0030】
【発明の効果】本発明の1,10−フェナントロリン金
属錯体の電解重合によって得られるエレクトロクロミッ
ク膜は、非常に安定性の高いものであり、また、非常に
高速で成膜することが可能である。さらに、成膜時の膜
厚の制御も容易であることから、工業的に容易に大量生
産することが可能であり、また、電解質溶液中のみでな
く、高分子固体電解質中においても良好に作動すること
から、さまざまな分野に広く利用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1における電解重合時のサイクリックボ
ルタモグラムである。
【図2】実施例1で得られた重合膜の0.1MのNaC
lO4のアセトニトリル中において測定したサイクリッ
クボルタモグラムである。
【図3】実施例1で得られた重合膜の可視・紫外吸収ス
ペクトル線図である。
【図4】実施例10で得られた重合膜の1MのNaCl
4のブチレンカーボネート/プロピレンカーボネート
混合溶媒溶液中において測定したサイクリックボルタモ
グラムである。
【図5】実施例10で得られた重合膜の高分子固体電解
質中において測定したサイクリックボルタモグラムであ
る。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記の式 【化1】 で示される1,10−フェナントロリンの2位〜9位の
    少なくとも1カ所に−NH2、−SH、−OHまたは−
    CH=CH2の少なくとも1種類の置換基を結合させた
    1,10−フェナントロリン誘導体を配位子とする金属
    錯体を電解重合させたことを特徴とする1,10−フェ
    ナントロリン金属錯体エレクトロクロミック膜。
  2. 【請求項2】電位掃引電解法により電解重合させた請求
    項1に記載の1,10−フェナントロリン金属錯体エレ
    クトロクロミック膜。
  3. 【請求項3】pH0〜7の水溶液中で電解重合させた請
    求項1または2に記載の1,10−フェナントロリン金
    属錯体エレクトロクロミック膜。
  4. 【請求項4】非水溶液中で電解重合させた請求項1また
    は2に記載の1,10−フェナントロリン金属錯体エレ
    クトロクロミック膜。
  5. 【請求項5】1,10−フェナントロリン誘導体が5−
    アミノ−1,10−フェナントロリンである請求項1〜
    4のいずれかに記載の1,10−フェナントロリン金属
    錯体エレクトロクロミック膜。
  6. 【請求項6】金属錯体が鉄錯体である請求項1〜5のい
    ずれかに記載の1,10−フェナントロリン金属錯体エ
    レクトロクロミック膜。
JP6061376A 1994-03-30 1994-03-30 1,10−フェナントロリン金属錯体エレクトロクロミック膜 Pending JPH07267952A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005539137A (ja) * 2002-08-26 2005-12-22 コミツサリア タ レネルジー アトミーク 有機物フィルムによって表面をコーティングするための方法
JP2008545624A (ja) * 2005-05-13 2008-12-18 チバ ホールディング インコーポレーテッド 金属錯体を含むケラチン繊維を着色するための方法
CN113862711A (zh) * 2021-11-01 2021-12-31 陕西科技大学 过渡金属离子配位的聚菲咯啉薄膜、制备方法及其应用

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2008545624A (ja) * 2005-05-13 2008-12-18 チバ ホールディング インコーポレーテッド 金属錯体を含むケラチン繊維を着色するための方法
CN113862711A (zh) * 2021-11-01 2021-12-31 陕西科技大学 过渡金属离子配位的聚菲咯啉薄膜、制备方法及其应用
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