JPH0768332B2 - 有機導電体およびその製造方法 - Google Patents
有機導電体およびその製造方法Info
- Publication number
- JPH0768332B2 JPH0768332B2 JP19480087A JP19480087A JPH0768332B2 JP H0768332 B2 JPH0768332 B2 JP H0768332B2 JP 19480087 A JP19480087 A JP 19480087A JP 19480087 A JP19480087 A JP 19480087A JP H0768332 B2 JPH0768332 B2 JP H0768332B2
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- mol
- organic
- conductor
- organic conductor
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- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、エレクトロニクス材料および光学材料として
利用される有機導電体とその製造方法に関する。
利用される有機導電体とその製造方法に関する。
＜発明の目的＞ 本発明は、エレクトロニクス分野において、広範に応用
可能な、新規な有機導電体およびその製造方法を提供す
ることを目的とする。
可能な、新規な有機導電体およびその製造方法を提供す
ることを目的とする。
＜従来の技術＞ 従来、有機導電体用材料としては、ポリアセチレン、ポ
リパラフェニレン、ポリフェニレンスルフィド、ポリピ
ロールなどの共役系重合体が用いられ、重合体に電子受
容体、いわゆるドーピング剤を添加して電気伝導度を高
めた有機導電体が知られていた。
リパラフェニレン、ポリフェニレンスルフィド、ポリピ
ロールなどの共役系重合体が用いられ、重合体に電子受
容体、いわゆるドーピング剤を添加して電気伝導度を高
めた有機導電体が知られていた。
しかしながら、上記重合体よりなる有機導電体は一般
に、空気中の酸素の影響を受け不安定であること、加熱
しても溶解することなく固体状態のままで熱分解するた
め、成形性、加工性に劣ること、強度的に脆いという欠
点がある。
に、空気中の酸素の影響を受け不安定であること、加熱
しても溶解することなく固体状態のままで熱分解するた
め、成形性、加工性に劣ること、強度的に脆いという欠
点がある。
その欠点を改良するために多くの改善案がなされてい
る。例えば、チオフェンジイル誘導体、フランジイル誘
導体（特開昭59−11327号公報）などが提案されてい
る。
る。例えば、チオフェンジイル誘導体、フランジイル誘
導体（特開昭59−11327号公報）などが提案されてい
る。
＜発明の解決しようとする問題点＞ 上記のような有機導電材料としての重合体に添加される
電子受容体、いわゆるドーピング剤はASF5のような超強
酸が高導電性を与える点で最も好ましいものとされてい
る。
電子受容体、いわゆるドーピング剤はASF5のような超強
酸が高導電性を与える点で最も好ましいものとされてい
る。
特にポリアセチレン、ポリバラフェニレン、ポリフェニ
レンスルフィドにおいては、ASF5の添加によってのみ高
導電性を付与されることになる。しかしながら、ASF5は
毒性が強く添加された導電材料は人体に対する安全性に
欠けるという重大な欠点を持っている。
レンスルフィドにおいては、ASF5の添加によってのみ高
導電性を付与されることになる。しかしながら、ASF5は
毒性が強く添加された導電材料は人体に対する安全性に
欠けるという重大な欠点を持っている。
また、ポリアセチレンは空気中の酸素に対して不安定で
あり、ポリパラフェニレンやポリフェニレンスルフィド
も水分の影響を受けて、絶縁体になったりして、不安定
な状態となる。
あり、ポリパラフェニレンやポリフェニレンスルフィド
も水分の影響を受けて、絶縁体になったりして、不安定
な状態となる。
このように、従来の有機導電材料の殆どが、安全性に欠
け、空気中で不安定であり、加工性が劣っている。その
ため、エレクトロニクス分野において、高い信頼性を求
められる材料としての使用に適さないとして問題があ
る。
け、空気中で不安定であり、加工性が劣っている。その
ため、エレクトロニクス分野において、高い信頼性を求
められる材料としての使用に適さないとして問題があ
る。
このような現状から、安全性があり、しかも安定性や加
工性をあわせ持つ有機導電材料が求められており、本発
明の有機導電体は、このような特性をあわせ持ち、実用
上の利点が多いものを提供しようとするものである。
工性をあわせ持つ有機導電材料が求められており、本発
明の有機導電体は、このような特性をあわせ持ち、実用
上の利点が多いものを提供しようとするものである。
＜発明の構成＞ 本発明者等は、上記問題に対して、かかる欠点を持つこ
とのない優れた有機導電体を得る目的で鋭意検討を行っ
た結果、一般式（Ｉ） （式中、ｌは１〜６の整数、ｍは０〜２の整数、Ｒは炭
素原子数１〜６の直鎖アルキル基、ｎは10〜300程度の
整数を示す）で表される有機重合体が電子受容体と強く
結合し、良好な有機導電体となることを見い出し、本発
明に至った。
とのない優れた有機導電体を得る目的で鋭意検討を行っ
た結果、一般式（Ｉ） （式中、ｌは１〜６の整数、ｍは０〜２の整数、Ｒは炭
素原子数１〜６の直鎖アルキル基、ｎは10〜300程度の
整数を示す）で表される有機重合体が電子受容体と強く
結合し、良好な有機導電体となることを見い出し、本発
明に至った。
驚くべきことは、本発明の一般式（Ｉ） （式中、ｌは１〜６の整数、ｍは０〜２の整数、Ｒは炭
素原子数１〜６の直鎖アルキル基、ｎは10〜300程度の
整数を示す）で表される有機重合体は分岐アルキル基が
含有されていることである。この分岐アルキル基を含む
チオフェン系重合体は従来全く知られていなかったもの
である。
素原子数１〜６の直鎖アルキル基、ｎは10〜300程度の
整数を示す）で表される有機重合体は分岐アルキル基が
含有されていることである。この分岐アルキル基を含む
チオフェン系重合体は従来全く知られていなかったもの
である。
本発明は、電解重合法によって新規の有機導電体を得る
ものである。
ものである。
すなわち、電解重合による有機導電体の製造は、通常作
用極と対極とを、炭酸プロピレン等の有機溶媒中に芳香
族系化合物等の重合用単量体と、通電させるための支持
電解質とを溶解させた溶液中に入れ、両電極間に通電さ
せることにより行われる。
用極と対極とを、炭酸プロピレン等の有機溶媒中に芳香
族系化合物等の重合用単量体と、通電させるための支持
電解質とを溶解させた溶液中に入れ、両電極間に通電さ
せることにより行われる。
本発明で用いられる溶媒としては、アセトニトリル，炭
酸プロピレン，β−ブチロラクタム,N,N−ジメチルホル
ムアミド，ジメチルスルホキシド,N−メチルピロリド
ン，ニトロメタン，テトラヒドロフラン，ニトロベンゼ
ン等があげられ、特にアセトニトリル，炭酸プロピレ
ン，ニトロベンゼンが好ましい。
酸プロピレン，β−ブチロラクタム,N,N−ジメチルホル
ムアミド，ジメチルスルホキシド,N−メチルピロリド
ン，ニトロメタン，テトラヒドロフラン，ニトロベンゼ
ン等があげられ、特にアセトニトリル，炭酸プロピレ
ン，ニトロベンゼンが好ましい。
次に電子受容体、いわゆるトーピング剤としては、支持
電解質を用いる。この支持電解質としては、有機溶媒に
可溶で、かつイオン解離し易い有機４級アンモニウム
塩、無機塩、プロトン酸およびエステル等、種々の化合
物が使用できる。アニオンとしては、例えば、▲BF
- 4▼，▲AsF- 4▼，▲AsF- 6▼，▲PF- 6▼，▲SbF- 6▼,Sb
Cl-,▲ClO- 4▼，▲HSO- 4▼およびSO4 2-等の基を含有す
る。カチオンとしては、例えば、リチウム，ナトリウ
ム，カリウム,4級アンモニウム等を含有する。
電解質を用いる。この支持電解質としては、有機溶媒に
可溶で、かつイオン解離し易い有機４級アンモニウム
塩、無機塩、プロトン酸およびエステル等、種々の化合
物が使用できる。アニオンとしては、例えば、▲BF
- 4▼，▲AsF- 4▼，▲AsF- 6▼，▲PF- 6▼，▲SbF- 6▼,Sb
Cl-,▲ClO- 4▼，▲HSO- 4▼およびSO4 2-等の基を含有す
る。カチオンとしては、例えば、リチウム，ナトリウ
ム，カリウム,4級アンモニウム等を含有する。
さらに、電解重合用の電極基板としては、金、白金、パ
ラジウム等の貴金属、あるいは、これらを適当な基板上
に蒸着、スパッタリング、メッキ等のいずれかの方法に
より堆積したものが使用できる。
ラジウム等の貴金属、あるいは、これらを適当な基板上
に蒸着、スパッタリング、メッキ等のいずれかの方法に
より堆積したものが使用できる。
重合時のモノマーの溶液濃度は0.01モル／から1.0モ
ル／の間で、好ましくは0.05モル／から0.5モル／
の間である。
ル／の間で、好ましくは0.05モル／から0.5モル／
の間である。
支持電解質の溶液濃度は、0.005モル／から1.0モル／
の間で、好ましくは0.01モル／から0.05モル／の
間である。この支持電解質のイオンがドーピング剤とし
て機能し、導電体が得られる。
の間で、好ましくは0.01モル／から0.05モル／の
間である。この支持電解質のイオンがドーピング剤とし
て機能し、導電体が得られる。
重合反応温度は、一10℃から20℃の間で、好ましくは０
℃から10℃の間である。
℃から10℃の間である。
電流密度としては、0.5ミリアンペア/cm2から20ミリア
ンペア/cm2の間で、好ましくは１ミリアンペア/cm2から
15ミリアンペア/cm2の間である。
ンペア/cm2の間で、好ましくは１ミリアンペア/cm2から
15ミリアンペア/cm2の間である。
重合雰囲気は、窒素、アルゴン等不活性気体雰囲気で行
うことが好ましい。
うことが好ましい。
＜実施例＞ 以下、本発明を単量体の製造例、および実施例により、
さらに具体的に説明するが、本発明は、これら実施例に
限定されるものではない。
さらに具体的に説明するが、本発明は、これら実施例に
限定されるものではない。
単量体製造例1. マグネシウム2.4g（0.1モル）にエーテル40mlを加え、
窒素気流下でイソブチルブロマイ13.7g（0.1モル）を滴
下し、グリニャー試薬とした。この中にジフェニルホス
フィノプロパンニッケルクロライド60mgを含む３−ブロ
モチオフェン16.3g（0.1モル）を滴下した。その後、一
夜室温で撹拌した。この反応液を塩酸30mlを含む氷水で
処理し、エーテルで有機層を抽出し、水洗、乾燥後エー
テルを留去して蒸留すると３−イソブチルチオフェン7.
1gが得られた。（収率50.7％）沸点168〜172℃ NMR（δ,CDCl3） 0.90（d,6H,−CH3） 1.87（m,1H,−CH＜） 2.50（d,2H,−CH2−） 6.90（d,2H,HaおよびHb） 7.23（q,1H,Hc） 単量体製造例２〜３ 単量体製造例１におけるイソブチルプロマイド0.1モル
を用いる以外は、同単量体製造例と同様に、第１表に示
す化合物を得た。
窒素気流下でイソブチルブロマイ13.7g（0.1モル）を滴
下し、グリニャー試薬とした。この中にジフェニルホス
フィノプロパンニッケルクロライド60mgを含む３−ブロ
モチオフェン16.3g（0.1モル）を滴下した。その後、一
夜室温で撹拌した。この反応液を塩酸30mlを含む氷水で
処理し、エーテルで有機層を抽出し、水洗、乾燥後エー
テルを留去して蒸留すると３−イソブチルチオフェン7.
1gが得られた。（収率50.7％）沸点168〜172℃ NMR（δ,CDCl3） 0.90（d,6H,−CH3） 1.87（m,1H,−CH＜） 2.50（d,2H,−CH2−） 6.90（d,2H,HaおよびHb） 7.23（q,1H,Hc） 単量体製造例２〜３ 単量体製造例１におけるイソブチルプロマイド0.1モル
を用いる以外は、同単量体製造例と同様に、第１表に示
す化合物を得た。
実施例１ 50mlの三つ口フラスコを用い、ネサガラスを作用極、白
金板を対極として、３−イソペンチルチオフェン0.2モ
ル／，テトラエチルアンモニウムテトラフルオロボレ
ート0.03モル／を含む炭酸プロピレン30ml溶液中で、
電流密度５ミリアンペア/cm2,重合温度３℃，アルゴン
気流下で30分間、３−イソペンチルチオフェンの電解重
合を行った。重合後、フィルムはエキサンで洗浄し、基
板からはがし、４端子法により電気伝導度を測定したと
ころ、42S/cmの高導電性のポリ（３−イソペンチルチオ
フェン）が得られた。
金板を対極として、３−イソペンチルチオフェン0.2モ
ル／，テトラエチルアンモニウムテトラフルオロボレ
ート0.03モル／を含む炭酸プロピレン30ml溶液中で、
電流密度５ミリアンペア/cm2,重合温度３℃，アルゴン
気流下で30分間、３−イソペンチルチオフェンの電解重
合を行った。重合後、フィルムはエキサンで洗浄し、基
板からはがし、４端子法により電気伝導度を測定したと
ころ、42S/cmの高導電性のポリ（３−イソペンチルチオ
フェン）が得られた。
この導電体は室温にて、空気中で１年放置した場合に、
外見上の変化は認められず、空気中の酸素に対して安定
であった。第１図に、この実施例１により得られた重合
体の赤外スペクトルチャートを示す。
外見上の変化は認められず、空気中の酸素に対して安定
であった。第１図に、この実施例１により得られた重合
体の赤外スペクトルチャートを示す。
実施例２ 実施例１における３−イソペンチルチオフェン0.2モル
／に代えて、３−イソブチルチオフェン0.2モル／
を用いる以外は実施例１と同様に電解重合を行い、フィ
ルムの電気伝導度を測定したところ、32S/cmの高導電性
のポリ（３−イソブチルチオフェン）が得られた。
／に代えて、３−イソブチルチオフェン0.2モル／
を用いる以外は実施例１と同様に電解重合を行い、フィ
ルムの電気伝導度を測定したところ、32S/cmの高導電性
のポリ（３−イソブチルチオフェン）が得られた。
この導電体は室温にて、空気中で１年間放置した場合に
も外見上変化が見られず、空気中の酸素に対して安定で
あつた。
も外見上変化が見られず、空気中の酸素に対して安定で
あつた。
実施例３ 50mlの三ッ口フラスコを用い、作用極、対極ともに白金
板とし、３−（２−エチルヘキシル）チオフェン0.2モ
ル／、テトラエチルアンモニウムテトラフルオロボレ
ート0.03モル／を含むニトロベンゼン30ml溶液中で、
電流密度２ミリアンペア/cm2、温度５℃、アルゴン雰囲
気下で20分間３−（２−エチルヘキシル）チオフェンの
電解重合を行った。生成したフィルムの電気伝導度を測
定したところ、5s/cmの高導電性のポリ（３−（２−エ
チルヘキシル）チオフェン）が得られた。
板とし、３−（２−エチルヘキシル）チオフェン0.2モ
ル／、テトラエチルアンモニウムテトラフルオロボレ
ート0.03モル／を含むニトロベンゼン30ml溶液中で、
電流密度２ミリアンペア/cm2、温度５℃、アルゴン雰囲
気下で20分間３−（２−エチルヘキシル）チオフェンの
電解重合を行った。生成したフィルムの電気伝導度を測
定したところ、5s/cmの高導電性のポリ（３−（２−エ
チルヘキシル）チオフェン）が得られた。
この導電体は室温にて、空気中で１年間放置した場合に
も外見上の変化が見られず、空気中の酸素に対して安定
であった。
も外見上の変化が見られず、空気中の酸素に対して安定
であった。
＜発明の効果＞ 本発明の方法により得られた有機重合体は、耐熱樹脂と
しても有用なものである。
しても有用なものである。
この有機重合体にドーピング剤を添加した導電体は、酸
素に対する安定性がある。さらには、十分な強度を持
ち、毒性等の問題はない。
素に対する安定性がある。さらには、十分な強度を持
ち、毒性等の問題はない。
本発明の有機導電体は、フィルム、板あるいはこれらの
複合物として製造でき、色スイッチ、センサー、あるい
はバッテリー用電池の電極等、エレクトロニクス分野を
はじめとして種々の分野において用いることができる。
複合物として製造でき、色スイッチ、センサー、あるい
はバッテリー用電池の電極等、エレクトロニクス分野を
はじめとして種々の分野において用いることができる。
第１図は、実施例１により得られた本発明のポリ（３−
イソペンチルチフオフェン）導電体の赤外吸収スペクト
ルを示すチャート図である。
イソペンチルチフオフェン）導電体の赤外吸収スペクト
ルを示すチャート図である。
フロントページの続き (72)発明者 沢田 豊明 東京都台東区台東１丁目５番１号 凸版印 刷株式会社内 (72)発明者 杉浦 猛雄 東京都台東区台東１丁目５番１号 凸版印 刷株式会社内 審査官 佐藤 邦彦 (56)参考文献 特開 昭62−220518（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−220517（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−209224（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】下記の一般式で表される有機重合体を基材
とすることを特徴とする有機導電体。 - 【請求項２】下記の一般式で表される有機重合体を基材
とする有機導電体を電解重合法により製造することを特
徴とする有機導電体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19480087A JPH0768332B2 (ja) | 1987-08-04 | 1987-08-04 | 有機導電体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19480087A JPH0768332B2 (ja) | 1987-08-04 | 1987-08-04 | 有機導電体およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6438429A JPS6438429A (en) | 1989-02-08 |
| JPH0768332B2 true JPH0768332B2 (ja) | 1995-07-26 |
Family
ID=16330469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19480087A Expired - Lifetime JPH0768332B2 (ja) | 1987-08-04 | 1987-08-04 | 有機導電体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0768332B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05145480A (ja) * | 1991-11-20 | 1993-06-11 | Csk Corp | 通信端末の受信報知音発生装置 |
-
1987
- 1987-08-04 JP JP19480087A patent/JPH0768332B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6438429A (en) | 1989-02-08 |
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