JPH07292081A - Soluble, processible, doped conductive polymer, and conductive polymer blend containing same - Google Patents

Soluble, processible, doped conductive polymer, and conductive polymer blend containing same

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JPH07292081A
JPH07292081A JP9000494A JP9000494A JPH07292081A JP H07292081 A JPH07292081 A JP H07292081A JP 9000494 A JP9000494 A JP 9000494A JP 9000494 A JP9000494 A JP 9000494A JP H07292081 A JPH07292081 A JP H07292081A
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soluble
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processable
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Abstract

PURPOSE: To obtain soluble, processable, doped electrically conductive polymers excellent in mechanical properties, adhesion strength, etc., by doping a specific electrically conductive polymer with a protonic acid having a long carbon chain or a large substituent.
CONSTITUTION: (A) An electrically conductive polymer having a structure of formula I (wherein X is S, NH or O; R is a group of formula II, a group of formula III, a group of formula IV, a group of formula V, a group of formula VI, a group of formula VII or the like; (y) is 3-22; (n) is 1-22; and R' is H, -CH3 or -OCH3) [e.g. poly(3-dodecylthiophene)] and (B) a protonic acid having a long carbon chain or a comparatively large substituent (e.g. dodecylbenzenesulfonic acid) are prepared. Then, component (A) and component (B) are separately dissolved in an organic solvent (e.g. chloroform) and by thoroughly mixing the two resulting solutions, component (A) is doped with component (B). The resulting soluble, processable, doped electrically conductive polymer is formed into an electrically conductive film which is suitable as an antistatic packaging material for electronic parts, etc.
COPYRIGHT: (C)1995,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、可溶性で加工可能なド
ープされた導電性ポリマーおよびその導電性ポリマーブ
レンド、詳しくはどちらも長い炭素鎖あるいは比較的大
きい置換基を有するプロトン酸でドープされた導電性ポ
リマーおよびその導電性ポリマーブレンドに関するもの
である。
FIELD OF THE INVENTION This invention relates to soluble, processable, doped conductive polymers and their conductive polymer blends, in particular both doped with protic acids having long carbon chains or relatively large substituents. The present invention relates to a conductive polymer and a conductive polymer blend thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】共役導電性ポリマーは、帯電防止性被
膜、導電性塗料、電磁遮蔽、電極被覆などへの利用に関
心が高まっているために広く研究されてきた。共役導電
性ポリマーに酸をドープしようとする多くの試みが行わ
れてきた。通常の共役複素環式導電性ポリマーにしばし
ば使用されるドープ剤はFeCl3 、SbF5 、AsF
5、NOPF6 またはSnCl4 などのルイス酸であ
る。このようなドーピング工程中では酸化反応が進行す
る。導電性ポリマーは電子を失い、その共役鎖上に非局
在化ポーラロンおよび/またはバイポーラロンを生成す
る。これにより導電性ポリマーの導電性を増大させる。
BACKGROUND OF THE INVENTION Conjugated conductive polymers have been widely studied because of their growing interest in applications in antistatic coatings, conductive coatings, electromagnetic shielding, electrode coatings, and the like. Many attempts have been made to dope acids in conjugated conducting polymers. Doping agents often used in conventional conjugated heterocyclic conductive polymers are FeCl 3 , SbF 5 , AsF.
5 , Lewis acids such as NOPF 6 or SnCl 4 . An oxidation reaction proceeds during such a doping process. The conducting polymer loses electrons and produces delocalized polarons and / or bipolarons on its conjugated chains. This increases the conductivity of the conductive polymer.

【0003】通常の共役複素環式導電性ポリマーとは対
照的に、ポリアニリンによく使用されるドープ剤はプロ
トン酸である。酸化反応は起こらないが、イミン基がイ
ミン塩に変換する。イミン塩のN原子の正電荷はベンゼ
ン環を非局在化することができるので、プロトン酸でド
ープしたポリアニリンは導電性が増大する。よく使用さ
れるプロトン酸はMacromolecules 22.649頁(1
989年)およびSynth.Met.24.255頁(1988
年)に開示されているようにH2 SO4 、HCl、HF
またはHBF4 である。
In contrast to the usual conjugated heterocyclic conducting polymers, a commonly used doping agent for polyaniline is the protic acid. No oxidation reaction occurs, but the imine group is converted to an imine salt. The positive charge of the N atom of the imine salt can delocalize the benzene ring, thus increasing the conductivity of the polyaniline doped with protonic acid. A commonly used protic acid is Macromolecules, page 22.649 (1
989) and Synth.Met. 24.255 (1988).
As disclosed in the year) H 2 SO 4, HCl, HF
Or it is HBF 4 .

【0004】ドープ化は導電性ポリマーの主鎖をより剛
性にするので、ポリマー鎖は凝集して、ポリマーが溶液
から析出する。このためドープされた導電性ポリマーの
用途は制約される。前述の欠点を改善するには二つの方
法がある。一つの方法は化学的な方法によるものであ
る。この化学的な方法によって中性の導電性ポリマーフ
ィルムを合成してドープ化のための酸化剤を含む溶液中
に浸漬することは開示されている。Synth.Met.41〜4
3.825頁(1991年)によれば、使用されるドー
プ剤はFeCl3、Fe(ClO4 3 であり、Synth.M
et.22.103頁(1987年)はNOPF6 を示
し、また、Mol.Cryst.Liq.Cryst.125、309頁(1
985年)は塩酸溶液を示す。
Doping renders the conducting polymer backbone more rigid so that the polymer chains aggregate and the polymer precipitates out of solution. This limits the use of doped conductive polymers. There are two ways to remedy the aforementioned drawbacks. One method is by chemical means. It has been disclosed to synthesize a neutral conductive polymer film by this chemical method and to immerse it in a solution containing an oxidizing agent for doping. Synth.Met.41-4
According to page 3.825 (1991), the dopants used are FeCl 3 , Fe (ClO 4 ) 3 and Synth.M.
et.22.103 (1987) shows NOPF 6 , and Mol.Cryst.Liq.Cryst.125, p.309 (1).
985) indicates a hydrochloric acid solution.

【0005】もう一つの方法は電気化学的方法によるも
のである。Synth.Met.9.381頁(1984年)に
は、電気化学的方法によって導電性ポリマーフィルムが
合成されることが開示されている。この導電性ポリマー
フィルムが合成されて支持電解質(Bu)4 NClO4
の陰イオンも同時にフィルムにドープされることが開示
されている。しかしながら、ドープ化が化学的方法ある
いは電気化学的方法によって行われるかどうかにかかわ
りなく、得られたフィルムは脆く、不溶性であって面積
の大きいフィルムを得ることは困難である。したがっ
て、このフィルムの用途は制約される。
Another method is by the electrochemical method. Synth. Met. 9.381 (1984) discloses that a conductive polymer film is synthesized by an electrochemical method. This conductive polymer film was synthesized to produce a supporting electrolyte (Bu) 4 NClO 4
It is disclosed that the anions of the above are also doped into the film at the same time. However, it is difficult to obtain brittle, insoluble and large area films, regardless of whether the doping is done by chemical or electrochemical methods. Therefore, the application of this film is restricted.

【0006】導電性ポリマー複合体フィルムを生成する
ため導電性ポリマーに、非導電性の通常のポリマーを含
ませることは開示されている。これは電気化学的方法あ
るいは化学的方法によって実現できる。J.Polym.Sci.高
分子化学版 23.1687頁(1985年)には、塩
化ビニルフィルムで被覆した陽極を適当な溶媒、ピロー
ルモノマーおよびある電解質を含む溶液に浸漬すること
によってポリピロール/ポリ塩化ビニルの導電性複合体
フィルムを調製することができることを開示している。
塩化ビニル(PVC)フィルムはその溶液中で膨潤して
PVCフィルム中にピロールを浸透させて複合体フィル
ムを生成する。また、Macromolecules24.1242頁
(1991年)には、ポリアニリン/ポリビニルアルコ
ール複合体フィルムは我々の実験室において調製された
ことを開示している。
It has been disclosed to include a non-conducting conventional polymer in the conductive polymer to form the conductive polymer composite film. This can be achieved by electrochemical or chemical methods. J. Polym. Sci. Polymer Chemistry Edition 23.1687 (1985) describes that polypyrrole / polychlorination by immersing an anode coated with a vinyl chloride film in a solution containing a suitable solvent, a pyrrole monomer and an electrolyte. It is disclosed that a conductive composite film of vinyl can be prepared.
The vinyl chloride (PVC) film swells in the solution and allows pyrrole to penetrate into the PVC film to form a composite film. Also, Macromolecules 24.1242 (1991) discloses that polyaniline / polyvinyl alcohol composite films were prepared in our laboratory.

【0007】導電性ポリマー複合体フィルムは化学的方
法によっても調製することができる。J.Chem. Soc.、Ch
em.Commun.148(1986年)には、塩化第二鉄の3
0%溶液とピロールの10%溶液との界面にポリプロピ
レンフィルムを置くことによってポリピロール/ポリプ
ロピレン複合体フィルムが調製され、前記二つの溶液が
ポリプロピレン中に拡散してポリピロールを大量に生成
して複合体フィルムを作ることを開示している。
Conductive polymer composite films can also be prepared by chemical methods. J. Chem. Soc., Ch
em.Commun.148 (1986) contains 3 of ferric chloride.
A polypyrrole / polypropylene composite film is prepared by placing a polypropylene film at the interface between a 0% solution and a 10% solution of pyrrole, and the two solutions diffuse into polypropylene to form a large amount of polypyrrole and the composite film Is disclosed to make.

【0008】また、Polymer J.189(1)、95頁
(1986年)には、塩化第二鉄を含むポリビニルアル
コールフィルムをピロールモノマー蒸気に曝すことによ
ってポリピロール/ポリビニルアルコール複合体フィル
ムを調製することができることを開示している。
Also, Polymer J. 189 (1), page 95 (1986), prepares a polypyrrole / polyvinyl alcohol composite film by exposing a polyvinyl alcohol film containing ferric chloride to a pyrrole monomer vapor. It discloses that you can do it.

【0009】また、Synth.Met.28.C467(198
9年)には、ポリ(3−オクチルチオフエン)にポリエ
チレン、ポリスチレンおよびエチレン−酢酸ビニルコポ
リマーを溶融状態でブレンドして、そのポリマーブレン
ドを加工してフィルムを生成し、このフィルムをドーピ
ングするためにFeCl3 /CH3 NO2 溶液中に浸漬
するか、あるいは沃素蒸気に曝すことによってドープさ
れた複合体フィルムを調製することができることを開示
している。
Also, Synth.Met. C467 (198
9 years) for poly (3-octylthiophene) to be blended with polyethylene, polystyrene and ethylene-vinyl acetate copolymer in a molten state, and to process the polymer blend to produce a film for doping the film. It has been disclosed that doped composite films can be prepared by dipping in a FeCl 3 / CH 3 NO 2 solution or by exposure to iodine vapor.

【0010】前述のポリマー複合体フィルムは全てモノ
マーがマトリックスフィルム中に均一に分散できないと
いう共通の欠点を有する。現在まで可溶性で加工可能な
ドープされた高分子複素環式化合物は開示されていなか
った。また、その中にドープされた長い炭素鎖または比
較的大きな置換基を有するプロトン酸も開示されていな
かった。
All of the aforementioned polymer composite films have the common drawback that the monomers cannot be evenly dispersed in the matrix film. So far, soluble and processable doped polymeric heterocyclic compounds have not been disclosed. Also, no protic acid having long carbon chains or relatively large substituents doped therein was disclosed.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
一つの目的は、長い炭素鎖または比較的大きな置換基を
有するプロトン酸によってドープされた可溶性で加工可
能な導電性ポリマーを提供することである。
Accordingly, one object of the present invention is to provide a soluble and processable conductive polymer doped with a protic acid having long carbon chains or relatively large substituents. .

【0012】本発明のもう一つの目的は、導電性ポリマ
ーの機械的特性を改善し、導電性ポリマーと基板との結
合力を増大させることのできる可溶性で加工可能なドー
プされた導電性ポリマーブレンドを提供することであ
る。
Another object of the present invention is a soluble, processable, doped conductive polymer blend capable of improving the mechanical properties of the conductive polymer and increasing the bond strength between the conductive polymer and the substrate. Is to provide.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
には、(a)導電性ポリマーと、(b)長い炭素鎖また
は比較的大きな置換基とを有するプロトン酸を含む可溶
性で加工可能なドープされた導電性ポリマーを提供する
ことである。
In order to solve the above-mentioned problems, a soluble and processable material containing (a) a conductive polymer and (b) a protonic acid having a long carbon chain or a relatively large substituent group. To provide a doped conductive polymer.

【0014】さらに、(a)導電性ポリマーと、(b)
長い炭素鎖または比較的大きな置換基を有するプロトン
酸と、(c)非導電性ポリマーとを含む可溶性で加工可
能なドープされた導電性ポリマーを提供することであ
る。
Further, (a) a conductive polymer, and (b)
It is to provide a soluble and processable doped conductive polymer comprising a protonic acid having a long carbon chain or a relatively large substituent, and (c) a non-conductive polymer.

【0015】また、ポリ(3−アルキルチオフェン)
(P3AT)と長い炭素鎖または比較的大きな置換基を
有するプロトン酸を別々に有機溶媒に溶解する。二つの
溶液を十分に混合すると、ドープされた導電性ポリマー
溶液が生成される。得られた導電性ポリマーはまだ可溶
性であって、クロロホルム、トルエン、キシレン、ベン
ゼンまたはテトラヒドロフランなどの通常の有機溶媒に
溶解することができる。また、その導電性ポリマー溶液
は注型して柔軟な自立性のフィルムを生成することがで
きる。導電性ポリマーは、3,4−二置換ポリチオフェ
ン、ポリピロールおよびポリフランであればよい。3−
置換基は
Further, poly (3-alkylthiophene)
(P3AT) and a protic acid having a long carbon chain or a relatively large substituent are separately dissolved in an organic solvent. When the two solutions are mixed well, a doped conductive polymer solution is produced. The conductive polymer obtained is still soluble and can be dissolved in common organic solvents such as chloroform, toluene, xylene, benzene or tetrahydrofuran. Also, the conductive polymer solution can be cast to produce a flexible, free-standing film. The conductive polymer may be 3,4-disubstituted polythiophene, polypyrrole and polyfuran. 3-
The substituent is

【0016】[0016]

【化1】 [Chemical 1]

【0017】を含み、これらの式において、yは3〜2
2から選んだ整数であり、nは1〜22から選んだ整数
であり、Yは
In these formulas, y is 3 to 2
2 is an integer selected from 2, n is an integer selected from 1 to 22, and Y is

【0018】[0018]

【化2】 [Chemical 2]

【0019】またはOr

【0020】[0020]

【化3】 [Chemical 3]

【0021】である。[0021]

【0022】また、4−置換基は、H,−CH3 および
OCH3 を含む。導電性ポリマーは置換基がアルキル
基、アルカリール基、アルコキシ基、アラルキル基、ア
リル基、水酸基、ニトロ基、塩素および臭素であるN−
置換ポリピロールであってもよい。
The 4-substituent also includes H, --CH 3 and OCH 3 . The conductive polymer has N- whose substituents are an alkyl group, an alkaryl group, an alkoxy group, an aralkyl group, an allyl group, a hydroxyl group, a nitro group, chlorine and bromine.
It may be a substituted polypyrrole.

【0023】共役導電性ポリマー中でプロトン酸をドー
プすることは、この技術分野における熟練者も考えるこ
とはできない。本発明によれば使用されるプロトン酸は
導電性ポリマーおよび溶媒と比較的相溶性がある。さら
に、導電性ポリマーはプロトン酸のドープをしたので析
出しない。プロトン酸はまた可塑剤として作用するの
で、ドープされた導電性ポリマーは収縮せず脆くない。
Doping with a protic acid in a conjugated conducting polymer is beyond the skill of those skilled in the art. The protic acid used according to the invention is relatively compatible with the conducting polymer and the solvent. Furthermore, the conductive polymer does not precipitate because it is doped with a protonic acid. Since the protic acid also acts as a plasticizer, the doped conductive polymer does not shrink and is not brittle.

【0024】使用するプロトン酸はドデシルベンゼンス
ルホン酸、α−カンファスルホン酸およびトルエン、ク
ロロホルム、キシレン、ベンゼンまたはテトラヒドロフ
ラン(THF)に可溶な任意の有機スルホン酸(R”−
SO3 H)を含み、前記化学式においてR”は
The protonic acid used is dodecylbenzenesulfonic acid, α-camphorsulfonic acid and any organic sulfonic acid (R ″-) soluble in toluene, chloroform, xylene, benzene or tetrahydrofuran (THF).
SO 3 H) and R ″ is

【0025】[0025]

【化4】 [Chemical 4]

【0026】であって、mは4〜22から選んだ整数で
ある。
Where m is an integer selected from 4 to 22.

【0027】さらに、ドープされた導電性ポリマー溶液
は、溶液状の非導電性ポリマーとブレンドすることもで
きる。このようにして、導電性フィルムの機械的特性を
改善することができる。また、導電性フィルムと基材と
の間の接着性も増大させることができる。得られたフィ
ルムは空気および湿度に抵抗力があり、電子部品の帯電
防止性包装材料および電磁干渉遮蔽に使用することがで
きる。
In addition, the doped conductive polymer solution can be blended with the non-conductive polymer in solution. In this way, the mechanical properties of the conductive film can be improved. Also, the adhesiveness between the conductive film and the substrate can be increased. The resulting film is air and humidity resistant and can be used in antistatic packaging materials and electromagnetic interference shielding for electronic components.

【0028】トルエン、クロロホルム、キシレン、ベン
ゼンおよびTHFから選ばれた溶媒に可溶なこれらの非
導電性ポリマーとしては、ポリスチレン、ポリメタクリ
ル酸エステル、ポリビニルエステル、ポリアクリル酸エ
ステル、ポリ塩化ビニル、ポリアルカン、ポリカーボー
ネート、ポリエステルおよびポリシロキサンがある。
As these non-conductive polymers soluble in a solvent selected from toluene, chloroform, xylene, benzene and THF, polystyrene, polymethacrylic acid ester, polyvinyl ester, polyacrylic acid ester, polyvinyl chloride, poly There are alkanes, polycarbonates, polyesters and polysiloxanes.

【0029】本発明の実施態様において使用する非導電
性ポリマーは、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレン、ポリメ
タクリル酸n−プロピル、ポリメタクリル酸メチル、ポ
リイソブチレン、ポリメタクリル酸n−ブチル、エチレ
ン−酢酸ビニルコポリマーおよびポリメタクリル酸エチ
ルである。また、使用する非導電性ポリマーは、スチレ
ン、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステル、塩化
ビニルおよびビニルエステルから選ばれた少なくとも二
つのモノマーよりなるコポリマーであればよい。
The non-conductive polymer used in the embodiment of the present invention is polyvinyl acetate, polystyrene, poly (n-propyl methacrylate), poly (methyl methacrylate), poly (isobutylene), poly (n-butyl methacrylate), ethylene-vinyl acetate copolymer. And polyethylmethacrylate. The non-conductive polymer used may be a copolymer composed of at least two monomers selected from styrene, methacrylic acid ester, acrylic acid ester, vinyl chloride and vinyl ester.

【0030】[0030]

【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明するが、
この実施例は本発明の範囲を限定するものではない。何
故ならば多くの変形、変更がこの技術分野における知識
を有する者には明らかであるからである。この実施例に
おける全ての導電率は4本プローブ法によって測定し
た。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described in detail below.
This example does not limit the scope of the invention. This is because many variations and modifications will be apparent to those skilled in the art. All conductivity in this example was measured by the 4-probe method.

【0031】実施例 1 ポリ(3−ドデシルチオフェン)(P3DDT)を0.
25gと、ドデシルベンゼンスルホン酸(DBSA)を
0.016gとを別々に適量のクロロホルムに溶解し
た。DBSA溶液をP3DDT溶液に徐々に添加して十
分に攪拌して褐色のドープされた導電性ポリマー溶液を
得た。得られた均一な溶液を注型して金属光沢を有する
暗色の柔軟な自立性のフィルムを生成した。このフィル
ムの導電率は第1表に示すように3.8×10-4S/c
mであった。
Example 1 Poly (3-dodecylthiophene) (P3DDT) was added to 0.3%.
25 g and 0.016 g of dodecylbenzenesulfonic acid (DBSA) were separately dissolved in an appropriate amount of chloroform. The DBSA solution was gradually added to the P3DDT solution and stirred well to obtain a brown doped conductive polymer solution. The resulting uniform solution was cast to produce a dark, flexible, free-standing film with a metallic sheen. The conductivity of this film is 3.8 × 10 -4 S / c as shown in Table 1.
It was m.

【0032】実施例 2 ポリ(3−オクチルチオフェン)(P3OT)を0.1
94gと、DBSAを0.20gとを別々に適量のトル
エンに溶解した。DBSA溶液をP3OT溶液に徐々に
添加して十分に攪拌して緑がかった褐色のドープされた
導電性ポリマー溶液を得た。得られた均一なドープされ
た溶液を濃縮して注型すると、金属光沢を有する暗色の
柔軟な自立性のフィルムを生成した。このフィルムの導
電率は第1表に示すように4.6×10-1S/cmであ
った。未ドープおよびドープされたP3OTのトルエン
溶液のUV−Visスペクトルをそれぞれ図1(a)お
よび図1(b)に示す。ドープされたP3OT溶液は8
18nmおよび1200nmを超える波長において明白
なポーラロン/バイポーラロン吸収を有し、DBSAに
よるP3OTのドーピングを示していることが明らかに
なった。
Example 2 0.1% of poly (3-octylthiophene) (P3OT) was added.
94 g and 0.20 g of DBSA were separately dissolved in an appropriate amount of toluene. The DBSA solution was gradually added to the P3OT solution and stirred well to obtain a greenish brown doped conductive polymer solution. The resulting homogeneous doped solution was concentrated and cast to produce a dark, flexible, free-standing film with a metallic sheen. The conductivity of this film was 4.6 × 10 -1 S / cm as shown in Table 1. UV-Vis spectra of undoped and doped P3OT toluene solutions are shown in Figures 1 (a) and 1 (b), respectively. Doped P3OT solution is 8
It was found to have a pronounced polaron / bipolaron absorption at wavelengths above 18 nm and 1200 nm, indicating the doping of P3OT by DBSA.

【0033】実施例 3 P3OTを0.194gと、DBSAを0.033gと
を別々に適量のクロロホルムに溶解した。DBSA溶液
をP3OTに徐々に添加して十分に攪拌すると、褐色の
ドープされた導電性ポリマー溶液を得た。得られた均一
な溶液を注型して金属光沢を有する暗色の柔軟な自立性
のフィルムを生成した。このフィルムの導電率は第1表
に示すように7.3×10-3S/cmであった。このフ
ィルムは外界条件において安定で、ガラス転移温度(T
g)は−46℃である。
Example 3 0.194 g of P3OT and 0.033 g of DBSA were separately dissolved in an appropriate amount of chloroform. The DBSA solution was slowly added to P3OT and stirred well to obtain a brown doped conductive polymer solution. The resulting uniform solution was cast to produce a dark, flexible, free-standing film with a metallic sheen. The conductivity of this film was 7.3 × 10 −3 S / cm as shown in Table 1. This film is stable under ambient conditions and has a glass transition temperature (T
g) is -46 ° C.

【0034】実施例 4 P3OTを0.194gと、DBSAを0.016gと
を別々に適量のクロロホルムに溶解した。DBSA溶液
をP3OT溶液に徐々に添加して十分に攪拌すると、褐
色のドープされた導電性ポリマー溶液を得た。得られた
均一な溶液を注型して金属光沢を有する暗色の柔軟な自
立性のフィルムを生成した。このフィルムの導電率は第
1表に示されるように6.0×10-4S/cmであり、
ガラス転移温度(Tg)は−14℃であった。溶液を注
型した未ドープおよびドープされたP3OTフィルムの
IRスペクトルをそれぞれ図2(a)および図2(b)
に示す。ドーピングすると波数1309、1182、1
083、1040、および1012cm-1に五つの新し
いピークを生じさせることが判明したが、これらのピー
クはポーラロンおよびバイポーラロンの生成によるP3
OTの環のT(転移)モード伸縮振動と、DBSAのO
=S=Oの非対称および対称振動のためとすることがで
きる。これらのモードは電子−音子相互作用に由来する
固有電荷欠陥(ポーラロンまたはバイポーラロン)の並
進運動に関連がある。
Example 4 0.194 g of P3OT and 0.016 g of DBSA were separately dissolved in an appropriate amount of chloroform. The DBSA solution was gradually added to the P3OT solution and stirred well to obtain a brown doped conductive polymer solution. The resulting uniform solution was cast to produce a dark, flexible, free-standing film with a metallic sheen. The conductivity of this film is 6.0 × 10 −4 S / cm as shown in Table 1,
The glass transition temperature (Tg) was -14 ° C. The IR spectra of the solution-cast undoped and doped P3OT films are shown in Figures 2 (a) and 2 (b), respectively.
Shown in. Wave number 1309, 1182, 1 when doped
It was found to give rise to five new peaks at 083, 1040, and 1012 cm -1, which are due to the formation of polaron and bipolaron in P3.
T (transition) mode stretching vibration of OT ring and O of DBSA
= S = O due to asymmetric and symmetric vibrations. These modes are associated with translational motion of intrinsic charge defects (polarons or bipolarons) resulting from electron-phonon interactions.

【0035】実施例 5 P3OTを0.194gと、DBSAを0.007gと
を別々に適量のトルエンに溶解した。DBSA溶液をP
3OT溶液に徐々に添加して十分に攪拌し、褐色のドー
プされた導電性ポリマー溶液を得た。得られた均一な溶
液は注型して金属光沢を有する暗色の柔軟な自立性のフ
ィルムを生成した。このフィルムの導電率は第1表に示
すように9.2×10-5S/cmであり、ガラス転移温
度(Tg)は−13℃であった。
Example 5 0.194 g of P3OT and 0.007 g of DBSA were separately dissolved in an appropriate amount of toluene. DBSA solution P
The solution was gradually added to the 3OT solution and stirred well to obtain a brown doped conductive polymer solution. The resulting homogeneous solution was cast to produce a dark, flexible, free-standing film with a metallic sheen. As shown in Table 1, the conductivity of this film was 9.2 × 10 −5 S / cm, and the glass transition temperature (Tg) was −13 ° C.

【0036】実施例 6 ポリ(3−ブチルチオフエン)(P3BT)を0.13
8gとDBSAを0.026gとを別々に適量のトルエ
ンに溶解した。DBSA溶液をP3BT溶液に徐々に添
加して十分に攪拌し、褐色のドープされた導電性ポリマ
ー溶液を得た。得られた均一な溶液は注型して金属光沢
を有する暗色の柔軟な自立性のフィルムを生成した。こ
のフィルムの導電率は第1表に示すように7.3×10
-3S/cmであった。
Example 6 0.13 of poly (3-butylthiophene) (P3BT) was added.
8 g and 0.026 g of DBSA were separately dissolved in an appropriate amount of toluene. The DBSA solution was gradually added to the P3BT solution and stirred well to obtain a brown doped conductive polymer solution. The resulting homogeneous solution was cast to produce a dark, flexible, free-standing film with a metallic sheen. The conductivity of this film is 7.3 x 10 as shown in Table 1.
It was -3 S / cm.

【0037】実施例 7 P3BTを0.138gとα−カンファスルホン酸(α
−CSA)を0.019gとを別々に適量のクロロホル
ムに溶解した。α−CSA溶液をP3BT溶液に徐々に
添加して十分に攪拌し、褐色のドープされた導電性ポリ
マー溶液を得た。得られた均一な溶液は注型して金属光
沢を有する暗色の柔軟な自立性のフィルムを生成した。
このフィルムの導電率は第1表に示すように4.6×1
-4S/cmであった。
Example 7 0.138 g of P3BT and α-camphorsulfonic acid (α
-CSA) and 0.019 g were separately dissolved in an appropriate amount of chloroform. The α-CSA solution was gradually added to the P3BT solution and stirred well to obtain a brown doped conductive polymer solution. The resulting homogeneous solution was cast to produce a dark, flexible, free-standing film with a metallic sheen.
The conductivity of this film is 4.6 × 1 as shown in Table 1.
It was 0 −4 S / cm.

【0038】[0038]

【表1】 [Table 1]

【0039】実施例 8 以下の試薬を別々に適量のトルエンに溶解して溶液を生
成した。(1)P3DDTを0.25g、(2)DBS
Aを0.013g、(3)ポリ酢酸ビニル(MW50
0,000)を0.02g、溶液(3)は50℃で溶解
して室温まで冷却した。溶液(2)を徐々に溶液(1)
に添加して十分に攪拌して混合溶液を生成した。次いで
溶液(3)を徐々に混合溶液に添加して十分に攪拌し、
ドープされた導電性ポリマーブレンドの褐色の溶液を得
た。得られた均一な溶液を注型すると金属光沢を有する
暗色の自立性のフィルムを生成した。このフィルムの導
電率は表2に示すように5.5×10-5S/cmであ
る。
Example 8 The following reagents were separately dissolved in an appropriate amount of toluene to form a solution. (1) 0.25g of P3DDT, (2) DBS
0.013 g of A, (3) polyvinyl acetate (MW50
0.02 g of solution (3) and solution (3) were dissolved at 50 ° C. and cooled to room temperature. Solution (2) is gradually added to Solution (1)
And mixed well to form a mixed solution. Then, the solution (3) was gradually added to the mixed solution and stirred sufficiently,
A brown solution of the doped conductive polymer blend was obtained. The resulting homogeneous solution was cast to produce a dark, free-standing film with a metallic sheen. The conductivity of this film is 5.5 × 10 −5 S / cm as shown in Table 2.

【0040】実施例 9 実施例8と同じ手順を使用した。試薬として(1)P3
DDTを0.25g、(2)α−CSAを0.019g
および(3)ポリスチレン(MW125,000〜35
0.000)を0.03gを別々に適量のクロロホルム
に溶解した。得られた均一な溶液を注型して金属光沢を
有する暗色の自立性のフィルムを生成した。このフィル
ムの導電率は表2に示すように1.8×10-4S/cm
である。
Example 9 The same procedure as in Example 8 was used. As a reagent (1) P3
0.25 g of DDT, 0.019 g of (2) α-CSA
And (3) polystyrene (MW 125,000-35)
0.00 g) was separately dissolved in an appropriate amount of chloroform. The resulting homogeneous solution was cast to produce a dark colored, free-standing film with a metallic sheen. The conductivity of this film is 1.8 × 10 −4 S / cm as shown in Table 2.
Is.

【0041】実施例 10 実施例8と同じ手順を使用した。試薬として(1)P3
DDTを0.25g、(2)α−CSAを0.007g
および(3)ポリメタクリル酸n−プロピルを0.02
5gを別々に適量のクロロホルムに溶解し、試薬(3)
は50℃で溶解して室温まで冷却し、得られた均一な溶
液を注型して金属光沢を有する暗色の自立性のフィルム
を生成した。このフィルムの導電率は表2に示すように
6.6×10-6S/cmである。
Example 10 The same procedure as in Example 8 was used. As a reagent (1) P3
DDT 0.25g, (2) α-CSA 0.007g
And (3) 0.02 of poly (n-propyl methacrylate)
Dissolve 5 g separately in an appropriate amount of chloroform, and add the reagent (3)
Was melted at 50 ° C., cooled to room temperature, and the resulting homogeneous solution was cast to produce a dark-colored, free-standing film with metallic luster. The conductivity of this film is 6.6 × 10 −6 S / cm as shown in Table 2.

【0042】実施例 11 実施例8と同じ手順を使用した。試薬として(1)P3
OTを0.194g、(2)DBSAを0.20gおよ
び(3)ポリスチレンを9.7gを別々に適量のトルエ
ンに溶解した。得られた溶液は緑がかった褐色を帯びて
いた。この溶液を注型して暗紫色の半透明の自立性のフ
ィルムを生成した。このフィルムの導電率は表2に示す
ように5.5×10-4S/cmである。図1の曲線
(c)はドープされた導電性ポリマーブレンド溶液のU
V−Visスペクトルを示す。このドープされた導電性
ポリマーブレンド溶液は819nmの波長においてポー
ラロン/バイポーラロンの吸収を有することが認められ
た。
Example 11 The same procedure as in Example 8 was used. As a reagent (1) P3
0.194 g of OT, 0.20 g of (2) DBSA and 9.7 g of (3) polystyrene were separately dissolved in an appropriate amount of toluene. The resulting solution was greenish brown. The solution was cast to produce a dark purple, translucent, free-standing film. The conductivity of this film is 5.5 × 10 −4 S / cm as shown in Table 2. Curve (c) of FIG. 1 shows the U of the doped conductive polymer blend solution.
The V-Vis spectrum is shown. This doped conducting polymer blend solution was found to have polaron / bipolaron absorption at a wavelength of 819 nm.

【0043】実施例 12 実施例8と同じ手順を使用した。試薬として(1)P3
OTを0.194g、(2)DBSAを0.20gおよ
び(3)ポリメタクリル酸メチル(MW350.00
0)を9.7gを別々に適量のトルエンに溶解し、試薬
(3)は50℃で溶解した。得られた均一な溶液を注型
して金属光沢を有する暗色の自立性のフィルムを生成し
た。このフィルムの導電率は表2に示すように4.4×
10-4S/cmである。
Example 12 The same procedure as in Example 8 was used. As a reagent (1) P3
OT 0.194 g, (2) DBSA 0.20 g and (3) polymethylmethacrylate (MW 350.00
9.7 g of 0) was separately dissolved in an appropriate amount of toluene, and the reagent (3) was dissolved at 50 ° C. The resulting homogeneous solution was cast to produce a dark colored, free-standing film with a metallic sheen. The conductivity of this film is 4.4 × as shown in Table 2.
It is 10 −4 S / cm.

【0044】実施例 13 実施例8と同じ手順を使用した。試薬として(1)P3
OTを0.194g、(2)DBSAを0.20gおよ
び(3)ポリイソブチレン(MW2.100.000)
を0.194gを別々に適量のクロロホルムに溶解し、
試薬(3)は50℃で溶解した。得られた均一な溶液を
注型して金属光沢を有する暗色の自立性のフィルムを生
成した。このフィルムの導電率は表2に示すように1.
2×10 -5S/cmである。
Example 13 The same procedure as in Example 8 was used. As a reagent (1) P3
OT 0.194g, (2) DBSA 0.20g and
(3) Polyisobutylene (MW 2.100.000)
0.194 g was separately dissolved in an appropriate amount of chloroform,
Reagent (3) melted at 50 ° C. The resulting homogeneous solution
Cast to produce a dark, self-supporting film with metallic luster
I made it. The conductivity of this film is 1.
2 x 10 -FiveS / cm.

【0045】実施例 14 実施例8と同じ手順を使用した。試薬として(1)P3
OTを0.194g、(2)DBSAを0.026gお
よび(3)ポリメタクリル酸メチルを0.03gを別々
に適量のトルエンに溶解し、試薬(3)は50℃で溶解
した。得られた均一な溶液を注型して金属光沢を有する
暗色の自立性のフィルムを生成した。このフィルムの導
電率は表2に示すように4.4×10-3S/cmであ
る。
Example 14 The same procedure as in Example 8 was used. As a reagent (1) P3
0.194 g of OT, 0.026 g of (2) DBSA and 0.03 g of (3) polymethylmethacrylate were separately dissolved in an appropriate amount of toluene, and the reagent (3) was dissolved at 50 ° C. The resulting homogeneous solution was cast to produce a dark colored, free-standing film with a metallic sheen. The conductivity of this film is 4.4 × 10 −3 S / cm as shown in Table 2.

【0046】実施例 15 実施例8と同じ手順を使用した。試薬として(1)P3
OTを0.194g、(2)DBSAを0.026gお
よび(3)ポリメタクリル酸n−ブチルを0.03gを
別々に適量のトルエンに溶解し、試薬(3)は50℃で
溶解した。得られた均一な溶液を注型して金属光沢を有
する暗色の自立性のフィルムを生成した。このフィルム
の導電率は表2に示すように8.4×10-4S/cmで
ある。
Example 15 The same procedure as in Example 8 was used. As a reagent (1) P3
0.194 g of OT, 0.026 g of (2) DBSA and 0.03 g of (3) n-butyl polymethacrylate were separately dissolved in an appropriate amount of toluene, and the reagent (3) was dissolved at 50 ° C. The resulting homogeneous solution was cast to produce a dark colored, free-standing film with a metallic sheen. The conductivity of this film is 8.4 × 10 −4 S / cm as shown in Table 2.

【0047】実施例 16 実施例8と同じ手順を使用した。試薬として(1)P3
OTを0.194g、(2)DBSAを0.026gお
よび(3)ポリスチレンを0.03gを別々に適量のト
ルエンに溶解した。得られた均一な溶液を注型して金属
光沢を有する暗色の自立性のフィルムを生成した。この
フィルムの導電率は表2に示すように8.7×10-3
/cmで、ガラス転移温度(Tg)は−12℃である。
Example 16 The same procedure as in Example 8 was used. As a reagent (1) P3
0.194 g of OT, 0.026 g of (2) DBSA and 0.03 g of (3) polystyrene were separately dissolved in an appropriate amount of toluene. The resulting homogeneous solution was cast to produce a dark colored, free-standing film with a metallic sheen. The conductivity of this film is 8.7 × 10 −3 S as shown in Table 2.
/ Cm, the glass transition temperature (Tg) is -12 ° C.

【0048】実施例 17 実施例8と同じ手順を使用した。試薬として(1)P3
OTを0.194g、(2)DBSAを0.016gお
よび(3)ポリスチレンを0.03gを別々に適量のト
ルエンに溶解した。得られた均一な溶液を注型して金属
光沢を有する暗色の柔軟な自立性のフィルムを生成し
た。このフィルムの導電率は表2に示すように1×10
-4S/cmで、ガラス転移温度(Tg)は−10℃であ
る。図2の曲線(c)はドープされた導電性ポリマーブ
レンドのフィルムのIRスペクトルを示している。この
フィルムはドーピングによって誘起された振動モードと
DBSAのO=S=Oの非対称振動および対称振動に起
因する新しい伸縮振動ピークを有することが認められ
る。これらのピークは1304cm-1、1181c
-1、1080cm-1および1037cm-1の位置にあ
る。
Example 17 The same procedure as in Example 8 was used. As a reagent (1) P3
0.194 g of OT, 0.016 g of (2) DBSA and 0.03 g of (3) polystyrene were separately dissolved in an appropriate amount of toluene. The resulting uniform solution was cast to produce a dark, flexible, free-standing film with a metallic sheen. The conductivity of this film is 1 × 10 as shown in Table 2.
At -4 S / cm, the glass transition temperature (Tg) is -10 ° C. Curve (c) in FIG. 2 shows the IR spectrum of a film of doped conductive polymer blend. It is observed that this film has new stretching vibrational peaks due to vibrational modes induced by doping and DBSA's O = S = O asymmetric and symmetrical vibrations. These peaks are 1304 cm -1 , 1181c
It is located at m -1 , 1080 cm -1 and 1037 cm -1 .

【0049】実施例 18 実施例8と同じ手順を使用した。試薬として(1)P3
OTを0.194g、(2)DBSAを0.007gお
よび(3)ポリスチレンを0.03gを別々に適量のト
ルエンに溶解した。得られた均一な溶液を注型して金属
光沢を有する暗色の自立性のフィルムを生成した。この
フィルムの導電率は表2に示すように7.7×10-5
/cmで、ガラス転移温度(Tg)は−6.4℃であ
る。
Example 18 The same procedure as in Example 8 was used. As a reagent (1) P3
0.194 g of OT, 0.007 g of (2) DBSA and 0.03 g of (3) polystyrene were separately dissolved in an appropriate amount of toluene. The resulting homogeneous solution was cast to produce a dark colored, free-standing film with a metallic sheen. The conductivity of this film is 7.7 × 10 -5 S as shown in Table 2.
/ Cm, the glass transition temperature (Tg) is -6.4 ° C.

【0050】実施例 19 実施例8と同じ手順を使用した。試薬として(1)P3
OTを0.194g、(2)DBSAを0.01gおよ
び(3)酢酸ビニル含有量が45%のエチレン−酢酸ビ
ニルコポリマーを0.03gを別々に適量のトルエンに
溶解し、試薬(3)は50℃で溶解した。得られた均一
な溶液をガラスに塗布してフィルムを生成した。このフ
ィルムの導電率は表2に示すように1.2×10-6S/
cmである。
Example 19 The same procedure as in Example 8 was used. As a reagent (1) P3
0.194 g of OT, 0.01 g of (2) DBSA and 0.03 g of (3) ethylene-vinyl acetate copolymer having a vinyl acetate content of 45% were separately dissolved in an appropriate amount of toluene, and the reagent (3) was Melted at 50 ° C. The resulting homogeneous solution was applied to glass to form a film. The conductivity of this film is 1.2 × 10 −6 S / as shown in Table 2.
cm.

【0051】実施例 20 実施例8と同じ手順を使用した。試薬として(1)P3
OTを0.138g、(2)DBSAを0.033gお
よび(3)ポリメタクリル酸エチル(MW250.00
0)を0.028gを別々に適量のクロロホルムに溶解
した。試薬(3)は50℃で溶解した。得られた均一な
溶液を注型して金属光沢を有する暗色の自立性のフィル
ムを生成した。このフィルムの導電率は表2に示すよう
に2.2×10-3S/cmである。
Example 20 The same procedure as in Example 8 was used. As a reagent (1) P3
OT 0.138 g, (2) DBSA 0.033 g and (3) polyethyl methacrylate (MW 250.00
0.028 g of 0) was separately dissolved in an appropriate amount of chloroform. Reagent (3) melted at 50 ° C. The resulting homogeneous solution was cast to produce a dark colored, free-standing film with a metallic sheen. The conductivity of this film is 2.2 × 10 −3 S / cm as shown in Table 2.

【0052】[0052]

【表2】 [Table 2]

【0053】実施例 21 実施例16で調製されたドープされた導電性ポリマーブ
レンドの溶液をエポキシ樹脂基板に塗布して自然乾燥し
た。塗布したフィルムの基材への接着性は非常に良好で
あった。前記導電性ポリマーブレンドの溶液を塗布した
フィルムが被覆された基材を布で摩擦して直ちに基材を
紙片上に置いて静電荷の発生を試験した。被覆基材に対
する紙片の吸引は全く認められず、このことは静電気が
発生しなかったことを示している。しかしながら、前記
導電性ポリマーブレンドの溶液を塗布したフィルムが被
覆されていない基材は布で摩擦すると、紙片を吸引する
ことが確認された。前記の二つの基材を比較すると、導
電性ポリマーブレンドで被覆された基材は良好な帯電防
止特性を有することが分かる。したがって、導電性ポリ
マーブレンドのフィルムは電子部品包装に、あるいはプ
ラスチックや繊維の帯電防止コーティングとして使用す
ることができる。
Example 21 A solution of the doped conductive polymer blend prepared in Example 16 was applied to an epoxy resin substrate and air dried. The adhesion of the applied film to the substrate was very good. The film-coated substrate coated with the conductive polymer blend solution was rubbed with a cloth to immediately place the substrate on a piece of paper to test for electrostatic charge generation. No suction of the piece of paper against the coated substrate was observed, indicating that no static electricity was generated. However, it was confirmed that when the substrate coated with the solution of the conductive polymer blend was not covered with the film, the substrate was sucked when it was rubbed with a cloth. Comparing the above two substrates, it can be seen that the substrate coated with the conductive polymer blend has good antistatic properties. Thus, films of conductive polymer blends can be used in electronic packaging or as antistatic coatings for plastics and fibers.

【0054】本発明の利点と有用性を以下の図面および
表によって説明する。図1は本発明による導電性ポリマ
ー溶液のUV−Visスペクトルを示す。この図におい
て、曲線(a)は非ドープのP3OT/トルエン溶液、
曲線(b)は実施例2のドープされたP3OT/トルエ
ン溶液、そして、曲線(c)は実施例11のドープされ
たP3OT/ポリスチレン/トルエン溶液に対応するも
のである。曲線(b)および曲線(c)はいずれも約8
18nmにおけるピークと1500nmにわたる光の吸
収を示していることが分かる。これらの吸収はP3OT
の主鎖にポーラロン/バイポーラロンが生成したことを
示す。しかしながら、曲線(a)は500nmを超える
波長においては吸収を示さない。分光測定の結果からP
3OTはレドックス反応と主鎖におけるポーラロン/バ
イポーラロンの生成を伴うドデシルベンゼンスルホン酸
によってドープすることができる。また、ポーラロン/
バイポーラロン吸収を示すポリスチレンでブレンドした
後のドープされたP3OTは、P3OTのドーピング状
態がブレンド後も維持されていることを示している。
The advantages and usefulness of the present invention are illustrated by the following figures and tables. FIG. 1 shows a UV-Vis spectrum of a conductive polymer solution according to the present invention. In this figure, curve (a) is the undoped P3OT / toluene solution,
Curve (b) corresponds to the doped P3OT / toluene solution of Example 2 and curve (c) corresponds to the doped P3OT / polystyrene / toluene solution of Example 11. Both the curve (b) and the curve (c) are about 8
It can be seen that it shows a peak at 18 nm and absorption of light over 1500 nm. These absorptions are P3OT
Shows that polaron / bipolaron was generated in the main chain of. However, curve (a) shows no absorption at wavelengths above 500 nm. From the result of the spectroscopic measurement, P
The 3OT can be doped with dodecylbenzene sulfonic acid with redox reaction and polaron / bipolaron formation in the backbone. Also, Polaron /
Doped P3OT after blending with polystyrene which exhibits bipolaron absorption shows that the doping state of P3OT is maintained after blending.

【0055】図2は本発明による導電性ポリマーフィル
ムのIRスペクトルを示し、曲線(a)は非ドープのP
3OT、曲線(b)は実施例4のドープされたP3OT
フィルム、そして、曲線(c)は実施例17のドープさ
れたP3OT/ポリスチレンブレンドのフィルムを示
す。曲線(a)と比較すると、曲線(b)および(c)
は生成したC=C環およびドーピング後のポーラロン/
バイポーラロンの生成の結果のP3OT環におけるC−
C伸縮振動により、1400cm-1〜1000cm-1
範囲に新しいピークを示している。
FIG. 2 shows the IR spectrum of a conductive polymer film according to the invention, curve (a) showing undoped P
3OT, curve (b) shows the doped P3OT of Example 4
The film, and curve (c), shows the film of the doped P3OT / polystyrene blend of Example 17. Compared to curve (a), curves (b) and (c)
Is the C = C ring produced and the polaron after doping /
C- in the P3OT ring resulting from the formation of bipolaron
Due to C stretching vibration, a new peak is shown in the range of 1400 cm -1 to 1000 cm -1 .

【0056】表1は3種類のポリ(3−アルキルチオフ
ィエン)(P3AT)をプルトン酸で様々な水準でドー
プしている実施例1〜実施例7のフィルムの導電率を示
している。P3ATの反復単位に対するプロトン酸のモ
ル比は0.02〜0.6の範囲で変化している。
Table 1 shows the conductivity of the films of Examples 1 to 7 in which three types of poly (3-alkylthiophyene) (P3AT) were doped with plutonic acid at various levels. The molar ratio of the protonic acid to the repeating unit of P3AT varies from 0.02 to 0.6.

【0057】表2はドープされたP3ATが幾つかの非
導電性ポリマーとブレンドされた実施例8〜実施例20
のフィルムの導電率を示している。P3ATの反復単位
に対するプロトン酸のモル比は0.1〜50の範囲で変
化している。
Table 2 shows Examples 8-20 in which doped P3AT was blended with some non-conductive polymers.
Shows the conductivity of the film. The molar ratio of protonic acid to P3AT repeating unit varies from 0.1 to 50.

【0058】表1および表2の結果により、以下のよう
に結論することができる。すなわち、実施例1〜実施例
7から、プロトン酸によりモル比が0.02程度の低い
ドーピングを行うと、帯電防止用途のための最低値10
-6S/cmより二桁高い10-4S/cmという高さの導
電率を得ることができる。
From the results of Table 1 and Table 2, it can be concluded as follows. That is, from Examples 1 to 7, when doping with a protic acid at a low molar ratio of about 0.02, a minimum value of 10 for antistatic use is obtained.
It is possible to obtain a conductivity as high as 10 −4 S / cm, which is two orders of magnitude higher than −6 S / cm.

【0059】実施例4を実施例17と、また、実施例5
を実施例18と比較すると、重量比0.15においては
非導電性ポリマーとブレンドした後のドープされたP3
ATは依然として導電率を同じ桁に保持していることが
分かる。
Example 4 and Example 17 and Example 5
Compared to Example 18 at a weight ratio of 0.15, doped P3 after blending with a non-conductive polymer.
It can be seen that AT still holds the conductivity in the same order of magnitude.

【0060】さらに、実施例11、実施例12および実
施例13から、ポリマーブレンド中に約2重量%のドー
プされたP3ATを含ませると比較的高い約10-5S/
cmの導電率を達成することができることが分かる。
In addition, from Examples 11, 12 and 13 the inclusion of about 2% by weight of doped P3AT in the polymer blend is relatively high, about 10 -5 S /.
It can be seen that a conductivity of cm can be achieved.

【0061】[0061]

【発明の効果】本発明において使用するプロトン酸は可
塑剤およびドープ剤として作用する。このようなプロト
ン酸を添加するとドープされたポリマーの収縮および脆
弱化を防止し、また、導電性ポリマーと非導電性ポリマ
ーとの相溶性を改善することができるので、導電性フィ
ルムの機械的特性を改善し、導電性フィルムと基材との
間の接着強度が増大する。
The protonic acid used in the present invention acts as a plasticizer and a dope. The addition of such a protic acid can prevent the doped polymer from shrinking and becoming brittle, and can improve the compatibility between the conductive polymer and the non-conductive polymer, so that the mechanical properties of the conductive film can be improved. And the adhesive strength between the conductive film and the substrate is increased.

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

【図1】本発明の導電性ポリマーのUV−Visスペク
トルで溶媒がトルエンである場合を示す。
FIG. 1 shows the case where the solvent is toluene in the UV-Vis spectrum of the conductive polymer of the present invention.

【図2】本発明の導電性ポリマーフィルムのIRスペク
トルを示す。
FIG. 2 shows an IR spectrum of the conductive polymer film of the present invention.

Claims (29)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(a)下記の化学構造を有する導電性ポリ
マーであって、 この式においてXはS,NHおよびOよりなる群から選
ばれ、Rは よりなる群から選ばれて、yは3〜22から選ばれた整
数、nは1〜22から選ばれた整数であり、Yは よりなる群から選ばれ、R’はH、−CH3 および−O
CH3 よりなる群から選ばれたものである導電性ポリマ
ーと、 (b)長い炭素鎖または比較的大きい置換基を有するプ
ロトン酸とよりなることを特徴とする可溶性で加工可能
なドープされた導電性ポリマー。
1. A conductive polymer having the following chemical structure: In this formula, X is selected from the group consisting of S, NH and O, and R is Selected from the group consisting of, y is an integer selected from 3 to 22, n is an integer selected from 1 to 22, and Y is R ′ is H, —CH 3 and —O.
Soluble and processable doped conductive material comprising a conductive polymer selected from the group consisting of CH 3 and (b) a protic acid having a long carbon chain or relatively large substituents. Polymers.
【請求項2】請求項1に記載のドープされた導電性ポリ
マーにおいて、XはSであり、Rは−(CH2 y CH
3 であって、yは3、7および11から選ばれた整数で
あり、R′はHであることを特徴とする可溶性で加工可
能なドープされた導電性ポリマー。
2. The doped conductive polymer according to claim 1, wherein X is S and R is — (CH 2 ) y CH 2.
3. A soluble, processable, doped conductive polymer, wherein 3 is an integer selected from 3, 7 and 11 and R'is H.
【請求項3】請求項2に記載のドープされた導電性ポリ
マーにおいて、yは3であることを特徴とする可溶性で
加工可能なドープされた導電性ポリマー。
3. A soluble, processable, doped conductive polymer according to claim 2, characterized in that y is 3.
【請求項4】請求項2に記載のドープされた導電性ポリ
マーにおいて、yは7であることを特徴とする可溶性で
加工可能なドープされた導電性ポリマー。
4. A soluble, processable, doped conductive polymer according to claim 2, characterized in that y is 7.
【請求項5】請求項2に記載のドープされた導電性ポリ
マーにおいて、yは11であることを特徴とする可溶性
で加工可能なドープされた導電性ポリマー。
5. A soluble, processable, doped conductive polymer according to claim 2, characterized in that y is 11.
【請求項6】請求項1に記載のドープされた導電性ポリ
マーにおいて、導電性ポリマーがポリピロールであるこ
とを特徴とする可溶性で加工可能なドープされた導電性
ポリマー。
6. A soluble, processable, doped conductive polymer according to claim 1 wherein the conductive polymer is polypyrrole.
【請求項7】請求項6に記載のドープされた導電性ポリ
マーにおいて、導電性ポリマーがN−置換ポリピロール
と3,4−二置換ポリピロールより選ばれることを特徴
とする可溶性で加工可能なドープされた導電性ポリマ
ー。
7. The doped conductive polymer according to claim 6, wherein the conductive polymer is selected from N-substituted polypyrrole and 3,4-disubstituted polypyrrole. Conductive polymer.
【請求項8】請求項1に記載のドープされた導電性ポリ
マーにおいて、導電性ポリマーがポリフランであること
を特徴とする可溶性で加工可能なドープされた導電性ポ
リマー。
8. The doped conductive polymer of claim 1, wherein the conductive polymer is polyfuran.
【請求項9】請求項8に記載のドープされた導電性ポリ
マーにおいて、導電性ポリマーが3,4−二置換ポリフ
ランであることを特徴とする可溶性で加工可能なドープ
された導電性ポリマー。
9. A doped conductive polymer according to claim 8, wherein the conductive polymer is 3,4-disubstituted polyfuran.
【請求項10】請求項1に記載のドープされた導電性ポ
リマーにおいて、プロトン酸がR”−SO3 Hなる化学
構造を有し、この式においてR”は よりなる群から選ばれ、mは4〜22から選ばれた整数
であることを特徴とする可溶性で加工可能なドープされ
た導電性ポリマー。
10. The doped conductive polymer of claim 1, wherein the protonic acid has the chemical structure R ″ —SO 3 H, where R ″ is A soluble and processable doped conductive polymer, characterized in that m is an integer selected from the group consisting of 4 to 22, selected from the group consisting of:
【請求項11】請求項10に記載のドープされた導電性
ポリマーにおいて、R”が であり、mが11であることを特徴とする可溶性で加工
可能なドープされた導電性ポリマー。
11. The doped conductive polymer of claim 10, wherein R ″ is And a soluble and processable doped conductive polymer, wherein m is 11.
【請求項12】請求項10に記載のドープされた導電性
ポリマーにおいて、R”が であることを特徴とする可溶性で加工可能なドープされ
た導電性ポリマー。
12. The doped conductive polymer according to claim 10, wherein R ″ is A soluble and processable doped conductive polymer characterized in that:
【請求項13】(a)下記の化学構造を有する導電性ポ
リマーであって、 この式において、XはS、NHおよびOよりなる群から
選ばれ、Rは よりなる群から選ばれ、yは3〜22から選ばれた整数
であり、nは1〜22から選ばれた整数であり、Yは よりなる群から選ばれ、そして、R’はH、−CH3
よび−OCH3 よりなる群から選ばれたものである導電
性ポリマーと、 (b)長い炭素鎖または比較的大きい置換基を有するプ
ロトン酸と、 (c)非導電性ポリマーとよりなることを特徴とする可
溶性で加工可能なドープされた導電性ポリマーブレン
ド。
13. A conductive polymer having the following chemical structure: In this formula, X is selected from the group consisting of S, NH and O and R is Y is an integer selected from 3 to 22, n is an integer selected from 1 to 22, and Y is A conductive polymer selected from the group consisting of H, —CH 3 and —OCH 3 , and (b) a long carbon chain or a relatively large substituent. A soluble, processable, doped conductive polymer blend comprising a protic acid and (c) a non-conductive polymer.
【請求項14】請求項13に記載のドープされた導電性
ポリマーブレンドにおいて、XがSであり、Rが−(C
3 y CH3 であって、yが3、7、11から選ばれ
た整数であり、R’がHであることを特徴とする可溶性
で加工可能なドープされた導電性ポリマーブレンド。
14. The doped conductive polymer blend of claim 13, wherein X is S and R is-(C
H 3 ) y CH 3 wherein y is an integer selected from 3, 7, 11 and R ′ is H. Soluble and processable doped conductive polymer blend.
【請求項15】請求項14に記載のドープされた導電性
ポリマーブレンドにおいて、yが3であることを特徴と
する可溶性で加工可能なドープされた導電性ポリマーブ
レンド。
15. The doped conductive polymer blend of claim 14 wherein y is 3.
【請求項16】請求項14に記載のドープされた導電性
ポリマーブレンドにおいて、yが7であることを特徴と
する可溶性で加工可能なドープされた導電性ポリマーブ
レンド。
16. The doped conductive polymer blend of claim 14, wherein y is 7.
【請求項17】請求項14に記載のドープされた導電性
ポリマーブレンドにおいて、yが11であることを特徴
とする可溶性で加工可能なドープされた導電性ポリマー
ブレンド。
17. A doped conductive polymer blend according to claim 14, characterized in that y is 11.
【請求項18】請求項13に記載のドープされた導電性
ポリマーブレンドにおいて、導電性ポリマーがポリピロ
ールであることを特徴とする可溶性で加工可能なドープ
された導電性ポリマーブレンド。
18. A doped, conductive polymer blend according to claim 13, wherein the conductive polymer is polypyrrole.
【請求項19】請求項18に記載のドープされた導電性
ポリマーブレンドにおいて、導電性ポリマーがN置換ポ
リピロールと3,4−二置換ポリピロールよりなる群か
ら選ばれたことを特徴とする可溶性で加工可能なドープ
された導電性ポリマーブレンド。
19. A doped conductive polymer blend according to claim 18, wherein the conductive polymer is selected from the group consisting of N-substituted polypyrrole and 3,4-disubstituted polypyrrole. Possible doped conductive polymer blends.
【請求項20】請求項13に記載のドープされた導電性
ポリマーブレンドにおいて、導電性ポリマーがポリフラ
ンであることを特徴とする可溶性で加工可能なドープさ
れた導電性ポリマーブレンド。
20. The doped conductive polymer blend of claim 13 wherein the conductive polymer is polyfuran.
【請求項21】請求項20に記載のドープされた導電性
ポリマーブレンドにおいて、導電性ポリマーが3,4−
二置換ポリフランであることを特徴とする可溶性で加工
可能なドープされた導電性ポリマーブレンド。
21. The doped conductive polymer blend according to claim 20, wherein the conductive polymer is 3,4-
A soluble and processable doped conductive polymer blend characterized by being a disubstituted polyfuran.
【請求項22】請求項13に記載のドープされた導電性
ポリマーブレンドにおいて、プロトン酸がR”−SO3
Hなる化学構造を有し、この式において、R”が よりなる群から選ばれ、mが4〜22から選ばれた整数
であることを特徴とする可溶性で加工可能なドープされ
た導電性ポリマーブレンド。
22. The doped conductive polymer blend according to claim 13, wherein the protonic acid is R ″ —SO 3
In this formula, R ″ is A soluble, processable, doped, conductive polymer blend selected from the group consisting of: m is an integer selected from 4 to 22.
【請求項23】請求項22に記載のドープされた導電性
ポリマーブレンドにおいて、R”が なる化学構造を有し、mが11であることを特徴とする
可溶性で加工可能なドープされた導電性ポリマーブレン
ド。
23. The doped conductive polymer blend of claim 22, wherein R "is A soluble, processable, doped conductive polymer blend having the following chemical structure, wherein m is 11.
【請求項24】請求項22に記載のドープされた導電性
ポリマーブレンドにおいて、R”が なる化学構造であることを特徴とする可溶性で加工可能
なドープされた導電性ポリマーブレンド。
24. The doped conductive polymer blend of claim 22, wherein R ″ is A soluble and processable doped conductive polymer blend characterized by having a chemical structure of:
【請求項25】請求項13に記載のドープされた導電性
ポリマーブレンドにおいて、非導電性ポリマーが有機溶
媒に可溶であることを特徴とする可溶性で加工可能なド
ープされた導電性ポリマーブレンド。
25. The doped conductive polymer blend of claim 13 wherein the non-conductive polymer is soluble in organic solvents.
【請求項26】請求項25に記載のドープされた導電性
ポリマーブレンドにおいて、非導電性ポリマーがトルエ
ン、クロロホルム、キシレン、ベンゼンおよびテトラヒ
ドロフランよりなる群から選ばれた有機溶媒に可溶であ
ることを特徴とする可溶性で加工可能なドープされた導
電性ポリマーブレンド。
26. The doped conductive polymer blend of claim 25, wherein the non-conductive polymer is soluble in an organic solvent selected from the group consisting of toluene, chloroform, xylene, benzene and tetrahydrofuran. A soluble, processable, doped conductive polymer blend featuring.
【請求項27】請求項13に記載のドープされた導電性
ポリマーブレンドにおいて、非導電性ポリマーがポリス
チレン、ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリル酸エ
ステル、ポリビニルエステル、ポリ塩化ビニル、ポリア
ルカン、ポリカーボネート、ポリエステルおよびポリシ
ロキサンよりなる群から選ばれたことを特徴とする可溶
性で加工可能なドープされた導電性ポリマーブレンド。
27. The doped conductive polymer blend of claim 13, wherein the non-conductive polymer is polystyrene, polymethacrylic acid ester, polyacrylic acid ester, polyvinyl ester, polyvinyl chloride, polyalkane, polycarbonate, polyester. And a soluble and processable doped conductive polymer blend selected from the group consisting of: and a polysiloxane.
【請求項28】請求項13に記載のドープされた導電性
ポリマーブレンドにおいて、非導電性ポリマーがスチレ
ン、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステル、塩化
ビニルおよびビニルエステルよりなる群から選ばれた少
なくとも二つのモノマーよりなるコポリマーであること
を特徴とする可溶性で加工可能なドープされた導電性ポ
リマーブレンド。
28. The doped conductive polymer blend according to claim 13, wherein the non-conductive polymer is at least two selected from the group consisting of styrene, methacrylic acid ester, acrylic acid ester, vinyl chloride and vinyl ester. A soluble and processable doped conductive polymer blend characterized in that it is a copolymer of monomers.
【請求項29】請求項13に記載のドープされた導電性
ポリマーブレンドにおいて、非導電性ポリマーがポリ酢
酸ビニル、ポリスチレン、ポリメタクリル酸n−プロピ
ル、ポリメタクリル酸メチル、ポリイソブチレン、ポリ
メタクリル酸n−ブチル、エチレン酢酸ビニル・コポリ
マーおよびポリメタクリル酸エチルよりなる群から選ば
れることを特徴とする可溶性で加工可能なドープされた
導電性ポリマーブレンド。
29. The doped conductive polymer blend of claim 13, wherein the non-conductive polymer is polyvinyl acetate, polystyrene, poly (n-propyl methacrylate), poly (methyl methacrylate), poly (isobutylene), poly (n-methacrylate). -A soluble, processable, doped, conductive polymer blend characterized in that it is selected from the group consisting of butyl, ethylene vinyl acetate copolymer and polyethylmethacrylate.
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