JPH1180326A - 重合体およびその製造方法 - Google Patents

重合体およびその製造方法

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JPH1180326A
JPH1180326A JP9242706A JP24270697A JPH1180326A JP H1180326 A JPH1180326 A JP H1180326A JP 9242706 A JP9242706 A JP 9242706A JP 24270697 A JP24270697 A JP 24270697A JP H1180326 A JPH1180326 A JP H1180326A
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poly
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Masami Kumei
正美 粂井
Susumu Tanaka
進 田中
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Stanley Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 導電性、可溶性を有する重合体、その応用装
置、およびその重合体の製造方法に関し、可溶性を有す
る新規なパイ共役系重合体を提供する。 【解決手段】 一般式 【化1】 R=アルキル基またはアルコキシ基で表される繰り返し
単位からなる重合体を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、重合体、その応用
装置、および重合体の製造方法に関し、特に導電性、可
溶性を有する重合体、その応用装置、およびその重合体
の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年エレクトロニクスやオプトエレクト
ロニクス分野において、数多くの機能性有機材料が産業
的に利用され始めた。パイ共役系高分子材料は導電性や
蓄電性あるいはエレクトロクロミック特性といった機能
を有し、デバイスへの応用が可能である。
【0003】しかし、材料の多様性の欠如や成形加工の
困難性などの問題から産業的利用に至ったものは少な
い。具体的には、陰イオンをドーピングできる特性を持
つものに比べて、陽イオンをドーピングできる特性を持
つパイ共役系高分子の種類が少ないことが、多様性に不
十分である大きな理由と考えられ、またパイ共役系高分
子が一般に不溶、不融であることが他の高分子材料に比
べて加工成形性に劣る原因であると考えられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このようにパイ共役系
高分子材料は、機能デバイスに応用可能な機能を有する
ものの、現実には産業的に利用されたものは少ない。
【0005】本発明の目的は、可溶性を有する新規なパ
イ共役系重合体を提供することである。
【0006】本発明の他の目的は、陽イオンをドーピン
グできる新規なパイ共役系重合体を提供することであ
る。
【0007】本発明の他の目的は、このような重合体を
用いた機能性デバイスを提供することである。
【0008】本発明の他の目的は、このような重合体の
製造方法を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の一観点によれ
ば、一般式
【0010】
【化8】
【0011】R=アルキル基またはアルコキシ基で表さ
れる繰り返し単位からなる重合体が提供される。
【0012】本発明の他の観点によれば、一般式
【0013】
【化9】
【0014】R=アルキル基、またはアルコキシ基で表
される化合物を、一般式
【0015】
【化10】
【0016】X=Br、Cl、I で表される化合物と共重合させる工程を含む、請求項1
に記載の重合体の製造方法が提供される。
【0017】ベンゼン環とピリジン環との交互直鎖構造
により導電性が付与されると考えられる。
【0018】ベンゼン環の対向位置にアルキル基または
アルコキシ基を接続することにより溶解性が付与される
と考えられる。
【0019】
【発明の実施の形態】本発明の実施例による一般式
【0020】
【化11】
【0021】R=アルキル基またはアルコキシ基で表さ
れる繰り返し単位からなる重合体を一般式
【0022】
【化12】
【0023】R=アルキル基またはアルコキシ基で表さ
れる化合物と、一般式
【0024】
【化13】
【0025】X=Br、Cl、I で表される化合物とを共重合させて得る方法を説明す
る。
【0026】重合触媒は、テトラキス(トリフェニルホ
スフィン)パラジウムなどを挙げることができる。反応
溶媒は炭酸ナトリウムで塩基性とした水溶液とトルエ
ン、エタノールの混合溶媒で行うことができる。他の重
合法としてグリニヤール反応を用いた共重合も良いと思
われる。
【0027】まず、重合体の原料である2.5−ジヘキ
シルベンゼン−1.4−ビスボロニックアシッドの製造
方法を説明する。なお、この方法は公知の方法(M. Reh
ahnet al, Synthesis Communications, 386(1988 )お
よびM. Rehahn et al, Makromol. Chem.191、199
1(1990))に従っている。
【0028】はじめに前駆体である1,4−ジヘキシル
ベンゼンを合成する。反応はアルゴンガス中で行った。
はじめに1,4−ジクロロベンゼン5.9g(40mm
ol)および触媒として用いる〔1,3−ビス(ジフェ
ニルフォスフィノ)プロパン〕ジクロロニッケル(I
I)Ni(dppp)Cl2 27mg(0.045mm
ol)を30mlのドライエーテルに溶解した。氷浴中
で冷却下、攪拌しながら0.1molのn−ヘキシルマ
グネシウムブロマイド(2Mエーテル溶液50ml)を
添加した。添加は注射器を使用し10分間で操作を行っ
た。5分後氷浴をはずし、室温で30分間反応を行う
と、反応液は透明な緑褐色を呈した。さらに還流温度で
19時間反応を行うと、白色クリーム状の生成物がフラ
スコ中に生成した。つぎに氷浴中で反応液を冷却し、
2.5mlの純水さらに25mlの2N塩酸をゆっくり
と加え反応を停止させた。このとき若干の沸騰と発熱が
観察された。反応液を水相とエーテル相に分離し、水相
は10mlのエーテルで2回抽出を行った。エーテル相
と抽出液を合わせ、5 mlの純水で洗浄後、3gの硫酸
マグネシウムを加えて乾燥した。ロータリーエバポレー
タで反応液からエーテルを留去し、残った薄褐色の生成
物を減圧蒸留で精製した。2.7mmHg、165℃で
留出する透明な主成分を得た。収量8.5g(収率86
%)であった。
【0029】次に、得られた1,4−ジヘキシルベンゼ
ンを用いて1,4−ジブロモ−2,5−ジヘキシルベン
ゼンを合成する。1,4−ジヘキシルベンゼン8.4g
(34mmol)およびヨウ素45mg(340mmo
l)をフラスコに取り、氷浴中で冷却、攪拌しながら系
を完全に遮光して臭素3.6ml(11.2g;70m
mol)を加えた。臭素の添加は滴下漏斗を用い、15
分かけて行った。添加と同時に臭化水素ガスが激しく発
生し、これを水トラップで捕集した。ガスの発生は約2
時間でほとんど見られなくなる。ひきつづき室温で24時
間反応させると、固体の反応生成物が得られた。20%
水酸化カリウム水溶液を21ml加えて60℃まで加温
し反応を停止した。反応液は、水相と水相より重い有機
相に分かれる。氷冷して有機相を結晶化し、デカンテー
ションにより水相を除去した。得られた生成物を80m
lのエタノールで1回、40mlのエタノールで2回再
結晶して白色結晶を得た。ここで収量5.4g(収率3
9%)であった。融点40.0〜41.0℃である。再
結晶ろ液を用いてさらに抽出、精製を繰り返し3.3g
の白色結晶を得た。
【0030】次に、得られた1,4−ジブロモ−2,5
−ジヘキシルベンゼンを用いて重合体の原料である2,
5−ジヘキシルベンゼン−1,4−ビスボロニックアシ
ッドを合成する。反応はアルゴンガス雰囲気下で行っ
た。10.3g(25.6mmol)の1,4−ジブロ
モ−2,5−ジヘキシルベンゼンを300mlのフラス
コに取り、80mlのドライヘキサンを加えて溶解し
た。溶液を還流温度まで加熱し、42.4ml(67.
8mmol)の1.6Mのn−ブチルリチウム−ヘキサ
ン溶液を注射器を用い15分で添加した。反応液は、徐
々に黄白色の沈殿を生成した。その後24時間環流し、
いったん室温に戻した後ドライアイス−エタノール浴中
で−70℃に冷却し、23.8ml(215mmol)
のホウ酸トリメチルを加えた。添加後20℃に温度を上
げ、10時間攪拌した。反応液は温度を上げるに従い、
黄白色から薄い白色に変化した。次に、得られた反応液
に2N塩酸を90ml添加し、24時間攪拌を行った。
生成した白色沈殿を濾別し、180mlの熱水で洗浄し
た。沈殿をいったん真空乾燥した後112mlのアセト
ンに溶解させ、11.2mlの2N塩酸を加えて再び沈
殿させた。沈殿を濾取し、90℃、アスピレータ吸引に
よって真空乾燥を行い、白色生成物を得た。収量1.8
1g(収率21%)であった。
【0031】合成によって得られた原料の同定について
説明する。融点は167〜172℃にあり、報告値の〜
172℃に一致した。
【0032】図1は、得られた合成原料のIRスペクト
ルを示す。3300cm-1付近に大きくブロードなO−
H伸縮に帰属される吸収ピークが見られ、1402cm
-1にB−φに基づく吸収、1366cm-1に、B−O伸
縮振動に帰属される大きな吸収ピークが見られた。これ
らの吸収はボロニックアシッド基に由来する吸収と考え
られる。また2956、2923、2851cm-1には
脂肪族C−H伸縮振動の吸収が見られる。これは生成物
のn−ヘキシル基に由来する吸収と判断できる。112
6、1033、834cm-1の吸収ピークは芳香環C−
H変角振動に帰属され、ベンゼン環骨格に起因する吸収
と判断される。IRスペクトルの結果から、2,5−ジ
ヘキシルベンゼン−1,4−ビスボロニックアシッドの
分子構造が支持される。融点およびIRスペクトルよ
り、生成物は2,5−ジヘキシルベンゼン−1,4−ビ
スボロニックアシッドであることが同定される。
【0033】次に重合体であるポリ(2,5−ジヘキシ
ル−1,4−フェニレン−alt−2,5−ピリジンジ
イル)(poly−dhpp)の製造法について説明す
る。0.237g(1mmol)の2,5−ジブロモピ
リジンおよび34.6mg(0.03mmol)のテト
ラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)を
50mlのフラスコ中でトルエンに溶解した。これに
1,2mlの2M炭酸ナトリウムを加え塩基性溶液とし
た後、2.5mlのエタノールに溶解した0.367g
(1.1mmol)の2,5−ジヘキシルベンゼン−
1,4−ビスボロニックアシッドを室温で添加した。溶
液は薄黄色から橙色の懸濁液に変化した。すぐにオイル
バスを用いて80〜85℃まで加温し、還流下で反応を
行った。還流を開始してまもなく反応液は透明になっ
た。16時間反応させた後、室温に戻し、反応液の溶媒
をロータリーエバポレータで留去した。残った生成物を
20mlのアセトンおよび30mlの1N塩酸で2回順
次洗浄し、90℃で2時間真空乾燥を行い薄黄色の生成
物を得た。収量は0.301g(収率94%)であっ
た。
【0034】得られた生成物の同定について説明する。
図2に生成物のIRスペクトルを示す。2956、29
24、2856cm-1に脂肪族C−H伸縮振動に帰属さ
れる吸収、1468cm-1のピリジン環骨格振動に帰属
される吸収、1070、1020、902、848cm
-1に芳香環C−H変角振動に帰属される吸収ピークが見
られる。これらはpoly−dhppの分子構造の特徴
に一致している。また、原料の2,5−ジブロモピリジ
ンで1070cm-1、482cm-1に見られたC−Br
に帰属される吸収、さらにもう一方の原料である2,5
−ジヘキシルベンゼン−1,4−ビスボロニックアシッ
ドに見られた1402、1336cm-1のB−φ、B−
Oに由来する吸収ピーク、3300cm-1付近付近に見
られたO−H伸縮振動に帰属される吸収は、生成物には
見られなかった。これは原料の臭素基およびボロニック
アシッド基の脱離によって重合体が生成したことを支持
している。
【0035】図3に生成物の 1H−NMRスペクトルを
示す。分析結果をまとめると以下の様になり、poly
−dhppの各水素はスペクトルにおける各ピークに帰
属された。 CDCl3 δ=8.76(1H,aromatic−H) δ=7.81(1H,aromatic−H) δ=7.55(1H,aromatic−H) δ=7.44(1H,aromatic−H) δ=7.28(1H,aromatic−H) δ=2.76(4H,α−CH2 ) δ=1.56(4H,β−CH2 ) δ=1.24(12H、γ、δ、ε−CH2 ) δ=0.85(6H,CH3 ) 以上の分析結果から生成物はPoly−dhppである
と同定された。さらに以下の分析を行った。
【0036】ゲルパーミエーションクロマトフラフィ
(GPC)により分子量を求めた。カラムはゲル濾過カ
ラムを用いた。移動相はテトラヒドロフランを用い、カ
ラム温度40℃、流速1ml/min.で行った。標準
試料にはポリスチレンを用いた。
【0037】図4に得られたクロマトグラムを示す。分
析の結果、poly−dhppの重量平均分子量は約1
1000で、繰り返し単位当たりでの平均重合度nは3
4となった。
【0038】図5にクロロホルム中における紫外可視領
域(UV−VIS)スペクトルを示す。吸収ピークは紫
外領域の300nmに確認された。300nmにおける
モル吸光係数は15mM-1・cm-1であった。可視光領
域には吸収が無いことから、透明な材料であることが示
される。
【0039】ポリマーは、クロロホルム、ジクロロメタ
ン、テトラヒドロフラン等の有機溶媒に可溶であった。
最も高い溶解性を示す溶媒はクロロホルムで、40mg
/ml以上の良溶性を示した。加熱によって溶解性は向
上した。
【0040】図6にサイクリックボルタンメトリー(C
V)による電気化学的酸化還元測定の結果を示す。作用
電極および対向電極に白金、参照電極に銀線を用い、溶
媒にアセトニトリル、支持電解質にテトラフルオロホウ
酸テトラn−ブチルアンモニウムを用いた。走査速度は
100mV/secで行った。図は縦軸に電流、横軸に
電位(対Ag wire)を示してある。電位を負方向
に走査すると、約−2.2Vに還元電流によるピークが
確認され、続いて走査方向を反転させると逆向きの電流
ピークが確認された。そして還元電流と同時にポリマー
の色が無色透明から緑色へ変化し、また走査方向を反転
させると逆向きの電流と同時に再び無色へ変化するエレ
クトロクロミック現象が確認された。従ってこの電流ピ
ークはpoly−dhppに対する支持電解質イオン
(テトラn−ブチルアンモニウムイオン)のドーピング
によるものと判断することができ、poly−dhpp
がn型特性を有する重合体であることが示されている。
【0041】この重合体は種々の有機溶媒に可溶性を示
す。クロロホルム、テトラヒドロフラン、ジクロロメタ
ン、ベンゼンは良溶性の溶媒となる。トルエン、n−ヘ
キサンに一部可溶である。最も溶解性の高い溶媒である
クロロホルムには40mg/ml以上溶解することが可
能である。加熱を行いながら溶解することによりさらに
溶解性をあげることができる。
【0042】また、この重合体は陽イオンをドーピング
することができる。電気化学的方法あるいは化学的方法
などを用いることでドーピングができる。イオンとして
Li+ 、Na+ 、K+ 、Rb+ 、Cs+ などのアルカリ
金属イオン、H4 + 、 Me 4 + 、Et4 + 、(n
−Bu)4 + などの第4アルキルアンモニウムイオン
などを挙げることができる。また、ヨウ素などハロゲン
ガスを陰イオンとしてドーピングすることもできる。
【0043】電気化学的ドーピングの場合、電極表面に
担持させた重合体を電解液に浸し、別の対向電極との間
に電圧を印加するか、あるいは電流を流すことによりイ
オンをドーピングする。印加電圧あるいは電流を適切に
制御することによって可逆的にイオンを着脱させること
ができる。
【0044】この場合、陽イオンは電解液中に溶解して
いる支持電解質から供給される。重合体を担持させる電
極としては、白金、金、炭素、インジウム−スズ酸化物
等を挙げることができる。支持電解質としてテトラフル
オロほう酸テトラn−ブチルアンモニウム等のテトラフ
ルオロほう酸アルキルアンモニウム塩、テトラフルオロ
ほう酸リチウム等のテトラフルオロほう酸アルカリ金属
塩、過塩素酸テトラエチルアンモニウム等の過塩素酸ア
ルキルアンモニウム塩、過塩素酸リチウム等の過塩素酸
アルカリ金属塩、テトラフルオロリン酸テトラn−ブチ
ルアンモニウム等のテトラフルオロリン酸アルキルアン
モニウム塩、テトラフルオロリン酸ナトリウム等のテト
ラフルオロリン酸アルカリ金属塩、p−トルエンスルホ
ン酸テトラメチルアンモニウム等のp−トルエンスルホ
ン酸アルキルアンモニウム塩、トリフルオロ酢酸ナトリ
ウムなどが挙げられる。溶媒としてアセトニトリル、炭
酸プロピレン、ニトロメタン、スルホラン、N−メチル
ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキ
シド等を挙げることができる。
【0045】重合体に陽イオンをドーピングした場合、
無色から緑色へ色変化が起こる。また、脱ドーピングに
よって無色に戻る。このようなエレクトロクロミック現
象を利用すると表示材料としての利用が可能である。同
様に赤色、青色のエレクトロクロミック反応を示す他の
材料と組み合わせればフルカラー表示も行わせることが
できる。
【0046】イオンのドーピングを可逆的に行わせるこ
とのできる特性を生かし、充放電材料としての利用が可
能である。
【0047】上述の実施例において、重合体の重合度は
34、重量平均分子量は約11000であったが、重量
平均分子量は3000〜100000、望ましくは50
00〜50000とすることが好ましい。
【0048】ベンゼン環にアルキル基が結合した構造を
用いたが、アルコキシ基が結合した構造を用いても同様
の結果が得られるであろう。
【0049】アルキル基の炭素数が6の場合を説明した
が、炭素数1〜30、望ましくは4〜18のアルキル基
またはアルコキシ基を用いることができるであろう。
【0050】これらの重合体に対しても、クロロホル
ム、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、ベンゼンは
良溶性の溶媒となるであろう。トルエン、n−ヘキサン
には一部可溶であろう。加熱をすることにより溶解性を
向上させることができるであろう。
【0051】また、これらの重合体には陽イオンをドー
ピングすることができるであろう。電気化学的方法ある
いは化学的方法等を用いることにより、イオンをドーピ
ングすることができよう。イオンとしては、Li+ 、N
+ 、K+ 、Rb+ 、Cs+等のアルカリ金属イオン、
4 + 、Me4 + 、Et4 + 、(n−Bu)4
+ 等の第4アルキルアンモニウムイオン等の陽イオン、
またヨウ素等のハロゲンガスの陰イオンを用いることが
できるであろう。
【0052】電気化学的ドーピングの場合、電極表面に
重合体を担持させ、電解液に浸し、対向電極との間に電
圧を印加するか電流を流す。印加電圧あるいは電流を適
切に制御することにより、可逆的にイオンを着脱させる
ことができよう。陽イオンは電解液中に溶解している支
持電解質から供給できる。重合体を担持させる電極とし
ては、白金、金、炭素、インジウム−錫酸化物などを挙
げることができる。支持電解質として、テトラフルオロ
ほう酸テトラn−ブチルアンモニウム等のテトラフルオ
ロほう酸アルキルアンモニウム塩、テトラフルオロほう
酸リチウム等のテトラフルオロほう酸アルカリ金属塩、
過塩素酸テトラエチルアンモニウム等の過塩素酸アルキ
ルアンモニウム塩、過塩素酸リチウム等の過塩素酸アル
カリ金属塩、テトラフルオロ燐酸テトラn−ブチルアン
モニウム等のテトラフルオロ燐酸アルキルアンモニウム
塩、テトラフルオロ燐酸ナトリウム等のテトラフルオロ
燐酸アルカリ金属塩、p−トルエンスルホン酸テトラメ
チルアンモニウム等のp−トルエンスルホン酸アルキル
アンモニウム塩、トリフルオロ酢酸ナトリウム等のトリ
フルオロ酢酸アルカリ金属塩等が挙げられる。
【0053】溶媒としては、アセトニトリル、炭酸プロ
ピレン、ニトロメタン、スルホラン、N−メチルピロリ
ドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等
を挙げることができる。
【0054】重合体に陽イオンをドーピングした場合、
色変化が起きるであろう。この様なエレクトロクロミッ
ク現象を利用すると、表示材料として利用することが可
能である。イオンを可逆的にドーピングできる性質を利
用すれば、充放電材料としても利用できるであろう。
【0055】図7は、エレクトロクロミックディスプレ
イ装置を示す。図7(A)に示すように、エレクトロク
ロミックディスプレイ装置はマトリックス表示部10を
有し、画素表示が可能な構成とされている。マトリック
ス表示部10は、電源14に制御回路12を介して接続
されている。
【0056】図7(B)は、マトリックス表示部10の
1画素分の構成を概略的に示す。支持電極兼背景体であ
る電極21の表面上に、poly−dhppからなるエ
レクトロクロミック材料層22が塗布されている。エレ
クトロクロミック材料層の表面は、電解質23によって
覆われている。電解質23の逆側には、透明電極24が
配置されている。なお、1画素分の領域を囲むようにス
ペーサ26が配置されている。
【0057】なお、緑色表示用画素においては、エレク
トロクロミック材料層としてpoly−dhppを用い
るが、他の色の画素にはその色に適したエレクトロクロ
ミック材料が用いられる。
【0058】なお、poly−dhppは、図6に示す
ように、負電圧を印加した時に着色する性質を有する。
一般的な赤色および青色エレクトロクロミック材料は、
正電圧を印加した時に着色する性質を有する。これら正
極性および負極性のエレクトロクロミック材料を同時に
用いる場合、電源電圧の極性を反転させる必要がある。
【0059】図7(C)は、電源電圧の極性反転スイッ
チSWを含む構成を等価回路的に示す。電源14の電圧
は、極性反転スイッチSWによって所望の極性を選択さ
れ、支持電極21、透明電極24間に供給される。マト
リックス表示部10の各画素に適切な極性、電圧の信号
を印加することにより所望の表示が行われる。
【0060】なお、信号駆動方式、表示画面サイズ等は
種々の公知のものを採用できる。上述の実施例による重
合体は、イオンのドーピングを可逆的に行わせることの
できる特性を有し、充放電材料として利用することが可
能である。
【0061】図8は、充放電材料としての性質を利用し
た電池の構成を概略的に示す。電池30は、絶縁性のケ
ース40内に収納された構成を有し、ケース40の対向
する表面に負極31、正極39が露出している。負極3
1は、負極集電体32に電気的、機械的に接続されてい
る。負極集電体32の表面には、poly−dhppか
らなる負極材料33が塗布されている。
【0062】正極39は、正極集電体38に電気的、機
械的に接続されている。正極集電体38の表面上には、
公知の材料から選択された正極材料37が塗布されてい
る。負極材料33、正極材料37の間に、セパレータ3
5が配置されている。セパレータ35は、多孔性樹脂膜
等で形成され、電池が暴走した時には昇温により多孔質
の孔が閉じ、電流を遮断する機能を有する。負極材料3
3、正極材料37の中間の空間は、電解質34、36に
よって満たされている。イオンが、負極材料33、正極
材料37の間を可逆的に移動することにより、電池の充
電、放電が行われる。
【0063】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。たとえば、
種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者
にとって自明であろう。
【0064】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
新規な重合体が提供される。有機溶媒に可溶で、陽イオ
ンを可逆的にドーピングできる重合体を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例による製造方法により製造され
た重合体原料のIRスペクトルを示すグラフである。
【図2】本発明の実施例の製造方法により得られた重合
体のIRスペクトルを示すグラフである。
【図3】本発明の実施例により得られた重合体の 1H−
NMRスペクトルを示すグラフである。
【図4】本発明の実施例による製造方法により得られた
重合体のゲルパーミエーションクロマトグラムを示すグ
ラフである。
【図5】本発明の実施例による製造方法により得られた
重合体の紫外−可視域の吸収スペクトルを示すグラフで
ある。
【図6】本発明の実施例による製造方法により得られた
重合体のサイクリックボルタンメトリ特性を示すグラフ
である。
【図7】本発明の実施例によるエレクトロクロミックデ
ィスプレイ装置を示す概略図、一部破断斜視図、断面図
である。
【図8】本発明の実施例による電池の構成を概略的に示
す断面図である。
【符号の説明】
10 マトリックス表示部 21 支持電極兼背景体 22 エレクトロクロミック材料 23 電解質 24 透明電極 31 負極 32、38 集電体 33 負極材料 35 セパレータ 39 正極 34、36 電解質
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G09F 9/30 380 G09F 9/30 380 H01M 4/02 H01M 4/02 D 4/60 4/60 10/40 10/40 Z (72)発明者 田中 進 茨城県つくば市東1丁目1番 工業技術院 物質工学工業技術研究所内

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式 【化1】 R=アルキル基またはアルコキシ基で表される繰り返し
    単位からなる重合体。
  2. 【請求項2】前記重合体の重量平均分子量が3,000
    〜100,000の範囲内である請求項1記載の重合
    体。
  3. 【請求項3】前記Rの炭素数が1〜30の範囲である請
    求項1または2記載の重合体。
  4. 【請求項4】前記Rの炭素数が4〜18の範囲である請
    求項1または2記載の重合体。
  5. 【請求項5】請求項1に記載の重合体にイオンをドーピ
    ングしてなる化合物。
  6. 【請求項6】請求項1に記載の重合体に陽イオンをドー
    ピングしてなる化合物
  7. 【請求項7】前記陽イオンは、アルカリ金属イオン、第
    4アルキルアンモニウムイオンである請求項6記載の化
    合物。
  8. 【請求項8】一般式 【化2】 R=アルキル基またはアルコキシ基で表される繰り返し
    単位からなる重合体であって可逆的にイオンをドーピン
    グすることに伴い、色変化することを特徴とする有機表
    示材料。
  9. 【請求項9】一般式 【化3】 R=アルキル基またはアルコキシ基で表される繰り返し
    単位からなる重合体であって、陽イオンをドーピングす
    ることによって可逆的に電気化学的状態を変化すること
    を特徴とする充放電材料。
  10. 【請求項10】負極集電体と、 負極集電体上に塗布され、 一般式 【化4】 R=アルキル基またはアルコキシ基で表される繰り返し
    単位からなる重合体を含む負極材料と、 正極集電体と、 正極集電体上に塗布された正極材料と、 前記負極材料と前記正極材料との間に配置されたセパレ
    ータと、 前記負極材料と前記正極材料との間の空間を満たして配
    置された電解液とを含む電池。
  11. 【請求項11】前記重合体がポリ(2、5−ジヘキシル
    −1、4−フェニレン−alt−2、5−ピリジンジイ
    ル)(poly−dhpp)である請求項10記載の電
    池。
  12. 【請求項12】前記電解液は、テトラフルオロほう酸ア
    ルキルアンモニウム塩、テトラフルオロほう酸アルカリ
    金属塩、過塩素酸アルキルアンモニウム塩、過塩素酸ア
    ルカリ金属塩、テトラフルオロリン酸アルキルアンモニ
    ウム塩、テトラフルオロリン酸アルカリ金属塩、p−ト
    ルエンスルホン酸アルキルアンモニウム塩、トリフルオ
    ロ酢酸アルカリ金属塩の少なくとも1種を含む請求項1
    0または11記載の電池。
  13. 【請求項13】支持電極と、 支持電極上に塗布され、 一般式 【化5】 R=アルキル基またはアルコキシ基で表される繰り返し
    単位からなる重合体を含むエレクトロクロミック層と、 前記エレクトロクロミック層上部に配置された対向電極
    と、 前記エレクトロクロミック層と前記対向電極との間の空
    間に充填する電解質層とを含むエレクトロクロミック表
    示装置。
  14. 【請求項14】前記重合体がポリ(2、5−ジヘキシル
    −1、4−フェニレン−alt−2、5−ピリジンジイ
    ル)(poly−dhpp)である請求項13記載のエ
    レクトロクロミック表示装置。
  15. 【請求項15】前記支持電極および前記対向電極の少な
    くとも一方が透明電極である請求項13または14記載
    のエレクトロクロミック表示装置。
  16. 【請求項16】一般式 【化6】 R=アルキル基、またはアルコキシ基で表される化合物
    を、一般式 【化7】 X=Br、Cl、I で表される化合物と共重合させる工程を含む、請求項1
    に記載の重合体の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6660821B2 (en) * 2001-03-29 2003-12-09 Kwangju Institute Of Science And Technology Vinyl-phenyl pyridine monomers and polymers prepared thereform
US6899978B2 (en) 2000-12-18 2005-05-31 Johan Christiaan Fitter Electrochemical cell
JP2009235261A (ja) * 2008-03-27 2009-10-15 Tokyo Institute Of Technology N−アルキレンスルホン酸基またはn−アルキレンスルホン酸塩基を有する含窒素複素環を含む高分子有機化合物およびn−アルキレンスルホン酸基またはn−アルキレンスルホン酸塩基を有する含窒素複素環を有する有機化合物、それらを用いた医薬品、消毒剤あるいは抗菌剤、イオン交換体、電解質膜、触媒、膜電極接合体、燃料電池
US9691983B2 (en) 2010-07-16 2017-06-27 Sumitomo Chemical Company, Limited Composition containing polymer compound and light-emitting device using the same

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