JPS593806A - Electroconductive organic high molecular material and method of producing same - Google Patents

Electroconductive organic high molecular material and method of producing same

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JPS593806A
JPS593806A JP11164582A JP11164582A JPS593806A JP S593806 A JPS593806 A JP S593806A JP 11164582 A JP11164582 A JP 11164582A JP 11164582 A JP11164582 A JP 11164582A JP S593806 A JPS593806 A JP S593806A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気伝導性有機高分子系材料およびその製造法
に関する。更に詳しくは電子供与1/IE、ドーピング
剤又は電子受容性ドーピング剤、あるいはそれらの両者
を芳香族系ポリマーの熱処理物であってポリアセン系骨
格を有する不溶不融は基体にドーピングした耐酸化性及
び機械的強IO−に優れたエレクトロニクス材料として
有用な電気半導性あるいは電気伝導性有機高分子系材料
およびその製造法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an electrically conductive organic polymeric material and a method for producing the same. More specifically, insoluble and infusible products, which are heat-treated aromatic polymers containing electron-donating 1/IE, doping agents, electron-accepting doping agents, or both, and which have a polyacene skeleton are oxidation-resistant and The present invention relates to an electrically semiconductive or electrically conductive organic polymer material useful as an electronics material with excellent mechanical strength and a method for producing the same.

高分子材料は、成型性、軽樋二性および叶産叶等に優れ
ている。そのため、高分子材料のこれらの特性を生かし
て′低気的に半導性あるいは伝導性を有する有機1i1
分子系柑料の製造がエレクトロニクス産業を始めとして
多くの産業分野において希求されている。特に、電気伝
導度が半導体あるいは伝導体領域にあるというたけでは
なく、シリコン、ゲルマニウム等の無機半導体のように
n型あるいはp型半導体としての性質を有し、それらの
p −n接合等を利用してダイオード、トランジスター
あるいは太陽電池等への応用が可能な有機高分子系半導
体あるいは伝導体が望凍れている。
Polymer materials have excellent moldability, light gutter properties, and yield properties. Therefore, by taking advantage of these properties of polymer materials, it is possible to develop organic
The production of molecular citrus materials is desired in many industrial fields including the electronics industry. In particular, electrical conductivity does not only exist in semiconductor or conductor regions, but also has properties as n-type or p-type semiconductors, such as inorganic semiconductors such as silicon and germanium, and utilizes their p-n junctions, etc. Therefore, organic polymer semiconductors or conductors that can be applied to diodes, transistors, solar cells, etc. are desired.

初期の有機高分子系半導体あるいは伝導体はフィルム状
あるいは板状体等に成形することが困難であり、又n型
あるいはp型の不純物半導体としての性質を有していな
かった為、用途的にも限定されていた。近年比較的成形
性に優れており、成形物とすることが可能であり、しか
も電子供与性ドーピング剤あるいは電子受容性ドーピン
グ剤等をドーピングすることによって大巾に電気伝導性
を増加させることが可能なn型あるいはp型半導体とし
ての性質を有する有機高分子系材料が得られている。そ
のような有機高分子系材料としてポリアセチレンとポリ
フェニレンが知られている。
Early organic polymer semiconductors or conductors were difficult to form into films or plates, and they did not have the properties of n-type or p-type impurity semiconductors, so they were difficult to use for various purposes. was also limited. In recent years, it has relatively excellent moldability and can be made into molded products, and it is also possible to greatly increase electrical conductivity by doping with an electron-donating doping agent or an electron-accepting doping agent. Organic polymer materials having properties as n-type or p-type semiconductors have been obtained. Polyacetylene and polyphenylene are known as such organic polymer materials.

例えば「合成金属」化学増刊87,1980年発行、1
5〜28頁)には、アセチレンを重合して直接フィルム
状のポリアセチレン(電気伝導度は] 0−9〜I O
−50−1,n−1,を得、これにi子供す曲ドーピン
グ剤あるいは電子受容性ドーピング剤をドーピングする
ことによって大巾に電気伝導度を増加させたp型あるい
はn型の半導体を得ることのできることが記載されてい
る。[、がしながら、ポリアセチレンは酸素によって酸
化され易い欠点がある。例えばポリアセチレンを9気中
に放置すると徐々に酸素を吸収して重−の増加を示し、
それとともに黒色から褐色を経て淡黄色に変色する。こ
のような酸化N応の速さはポリアセチレンの結晶性に左
右されるが、例えば Ti (On  C4H9)4  At (C2HR)
11 系1’l’Jt[’J=”rfAHした比較的結
晶性の良好な粉末状ポリアセチレンでさえ例えば空気中
、室温で2000時間放置するとrcHOo、+8)x
の組成に変化しそして電気伝導度も大巾に低下する。ポ
リアセチレンは優れた電気伝導度を有しているが、この
ように酸化安定性に問題があるため、極めて実用性に乏
しい。また、特開昭55−129443号公報には例え
ばベンゼンを酸化カチオン重合して得られたポリフエニ
−12−1−ル ン(電気伝導度は約10  Ω α であり絶縁体であ
る)を加圧成形することによってポリフェニレン成形体
を得、これに電子供与性ドーピング剤あるいは電子受容
性ドーピング剤をドーピングすることによって大巾に電
気伝導度を増加させたn型あるいはp型の半導体を製造
できることが記載されている。ポリフェニレンはポリア
セチレンと異なり、比較的酸化安定性に優れているとい
う長所を有している。しかしながら、ポリフェニレンは
フェニレン骨格が単結合で線状に結合しているため炭素
原子間の共役系が小さく、そのためドーピング剤をドー
ピングすることによって達成される電気伝導度に限界が
あると考えられ、またドーピング剤による不純物制御に
も限界があると思われる。事実ポリフェニレンは例えば
ハロゲン(電子受容性ドーピング剤)をドープしても同
薇のハロゲンをドープしたポリアセチレンよリモ亀気伝
導度の増加割合が小さく、ポリアセチレンに比較して見
劣りがする。ポリフェニレンにドープ6エ能な最大楡の
ハロゲンのドーピングを行っても、電気伝導度が10−
70−1副−1以上のものは得られない(同公開公報の
実施例5参照)。
For example, "Synthetic Metals" Chemistry Special Edition 87, published in 1980, 1
(pp. 5-28), directly polymerizes acetylene to form a film of polyacetylene (electrical conductivity: 0-9 to I O
-50-1,n-1, and doping it with an i-curve doping agent or an electron-accepting doping agent to obtain a p-type or n-type semiconductor with greatly increased electrical conductivity. It describes what can be done. However, polyacetylene has the disadvantage of being easily oxidized by oxygen. For example, when polyacetylene is left exposed to air, it gradually absorbs oxygen and shows an increase in weight.
At the same time, the color changes from black to brown to pale yellow. The speed of such oxidation N reaction depends on the crystallinity of polyacetylene, but for example, Ti (On C4H9)4 At (C2HR)
11 Even powdered polyacetylene with relatively good crystallinity in the system 1'l'Jt ['J=”rfAH, for example, if left in air at room temperature for 2000 hours, rcHOo, +8) x
The composition changes and the electrical conductivity also decreases significantly. Although polyacetylene has excellent electrical conductivity, it has such problems with oxidation stability that it is extremely impractical. Furthermore, JP-A-55-129443 discloses, for example, a method of pressure-molding polyphenylene-12-1-lune (which has an electrical conductivity of about 10 Ω α and is an insulator) obtained by cationic oxidation polymerization of benzene. It is described that an n-type or p-type semiconductor with significantly increased electrical conductivity can be produced by obtaining a polyphenylene molded body by doing this and doping it with an electron-donating doping agent or an electron-accepting doping agent. ing. Unlike polyacetylene, polyphenylene has the advantage of relatively excellent oxidation stability. However, since the phenylene skeleton of polyphenylene is linearly bonded with single bonds, the conjugated system between carbon atoms is small, and therefore there is a limit to the electrical conductivity that can be achieved by doping with a doping agent. It seems that there are limits to impurity control using doping agents. In fact, even when polyphenylene is doped with halogen (an electron-accepting doping agent), the rate of increase in mechanical conductivity is smaller than that of the same halogen-doped polyacetylene, making it inferior to polyacetylene. Even if polyphenylene is doped with the maximum amount of halogen that can be doped, the electrical conductivity remains 10-
70-1 sub-1 or higher cannot be obtained (see Example 5 of the same publication).

本発明の目的は、半導体ないし伝導体の電気伝2#注を
有し且つ優れた物理的性質ケ有するばかりでなく、酸化
安定性にも優れた電、気伝導注有t・府m;分子系材料
を提供することにある。
The object of the present invention is to provide a molecule that not only has the electrical conductivity of a semiconductor or a conductor and has excellent physical properties, but also has excellent oxidation stability. The aim is to provide materials based on

本発明の他の目的は、炭素原子間の共役系が発達したボ
リアセン系骨格構造を有する不溶不融性材料を基体とし
、電子供与性ドーピング剤又は電子受容性ドーピング剤
を含有する電気伝導性有機高分子系材料を提供すること
にある。
Another object of the present invention is to provide an electrically conductive organic material containing an electron-donating doping agent or an electron-accepting doping agent, which is made of an insoluble and infusible material having a boriacene skeleton structure in which a conjugated system between carbon atoms is developed. Our objective is to provide polymeric materials.

本発明の更に他の目的は、p−型あるいはn−型の不純
物半導体(extrinsic semicnnduc
tnr)の性質を有する電気伝導性有機高分子系材料を
提供することにある。
Still another object of the present invention is to use p-type or n-type impurity semiconductors (extrinsic semiconductors).
An object of the present invention is to provide an electrically conductive organic polymer material having the following properties.

本発明の更に他の目的は、優れた物理的性質を有する繊
維、フィルム、板あるいはそれらの複合体の形状の電気
伝導性有機高分子系材料を提供することにある。
Yet another object of the present invention is to provide electrically conductive organic polymeric materials in the form of fibers, films, plates, or composites thereof, which have excellent physical properties.

本発明の更に他の目的は本発明の電気伝導性有機高分子
系材料を製造する方法を提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide a method for producing the electrically conductive organic polymeric material of the present invention.

本発明の更に他の目的および利点は以下の説明から明ら
かとなろう。
Further objects and advantages of the invention will become apparent from the description below.

本発明者等の研究によれば、上記の如き目的及び利点は
、 (A)  炭素、水素および酸素から成る芳香族系縮合
ポリマーの熱処理物であって、水素原子/炭素原子の原
子比が0.60〜0.15で表わされるボリアセン系骨
格構造を含有する不溶不融性基体と、 (トI) 電子供与性ドーピング剤又は電子受容性ドー
ピング剤 とから成り、 Ic)’4、気伝導性が未ドープの該基体よりも犬であ
る ことf%徴とする電気伝導性有機高分子系材料によって
達成されることが分った。
According to the research of the present inventors, the above objects and advantages are as follows: (A) A heat-treated product of an aromatic condensation polymer consisting of carbon, hydrogen and oxygen, in which the atomic ratio of hydrogen atoms/carbon atoms is 0. an insoluble and infusible substrate containing a boriacene skeleton structure represented by .60 to 0.15, and (I) an electron-donating doping agent or an electron-accepting doping agent; It has been found that this can be achieved with an electrically conductive organic polymer-based material which has a higher f% characteristic than the undoped substrate.

本発明によれば、75弓する電気伝導性有機高分子系材
料は、炭素、水素および酸素から成る芳香族系縮合ポリ
マーを非酸化性雰囲気中で400〜800℃の温度棟で
加熱し、熱処理して、水素原子/炭素原子の原子比が0
.60ないし0115の基体を形成し、次いでこれに電
子供与性ドーピング剤又は電子受容性ドーピング剤或は
それらの混合物ケト−ピングすることにより該基体の電
気伝導度よりも電気伝導度を犬ならしめることによって
製造することができる。
According to the present invention, an electrically conductive organic polymeric material having a 75-degree bow is obtained by heat treatment by heating an aromatic condensation polymer consisting of carbon, hydrogen and oxygen at a temperature of 400 to 800°C in a non-oxidizing atmosphere. Then, the atomic ratio of hydrogen atoms/carbon atoms is 0
.. 60 to 0115 and then keto-doping it with an electron-donating doping agent, an electron-accepting doping agent, or a mixture thereof to make the electrical conductivity higher than that of the substrate. It can be manufactured by

以下本発明について更に詳細に説明する。The present invention will be explained in more detail below.

従来フェノールをホルムアルデヒドと反応して得られる
フェノール−ホルムアルデヒド縮合物を真空又は非酸化
性雰囲気中で約400〜8oo℃の温度まで加熱し、熱
処理すると、最初に水蒸気(H,0)が発生し、次いで
水素、メタン、−酸化炭素等の分解ガスが発生して、該
熱処理縮合物中に、ベンゼン環が隣のベンゼン環とその
2個の核炭素原子を介して直接結合して少くとも数個の
ベンゼン環が直接接合した構造c以下これをポリアセン
構造という)の領域が発達することが知られている(P
argamon Press Ltd、  1981゜
”Carbon”Vol、 ] 9.  pp、 89
−94.1981)。
Conventionally, when a phenol-formaldehyde condensate obtained by reacting phenol with formaldehyde is heated to a temperature of about 400 to 80°C in a vacuum or non-oxidizing atmosphere and heat-treated, water vapor (H,0) is first generated, Next, decomposition gases such as hydrogen, methane, and carbon oxide are generated, and at least several benzene rings are directly bonded to the neighboring benzene ring via its two nuclear carbon atoms in the heat-treated condensate. It is known that a region with a structure c (hereinafter referred to as a polyacene structure) in which the benzene rings of P
argamon Press Ltd, 1981° “Carbon” Vol,] 9. pp, 89
-94.1981).

マタ、フェノールやキシレノール(例えば3゜5−ジメ
チルフェノール)の如きフェノール類とホルムアルデヒ
ドとの反応により得られる所謂フェノール・ホルムアル
デヒド縮合物を約500t:以上の温度まで加熱し、熱
処理すると、その過程で環状槽Φが次第に発展し、最初
に′電気的に絶縁物であったものが、熱処理によって…
1気伝導注が現われ、之等の熱処理物は真性半導体の性
質ケ示すことが知られている(「高分子」昭和35年、
Vnl、 9.962頁および資源技術試験所報告第7
4号、昭和44年3月、1()2頁)。
When a so-called phenol-formaldehyde condensate obtained by the reaction of formaldehyde with phenol such as phenol or xylenol (e.g. 35-dimethylphenol) is heated to a temperature of about 500 tons or more and heat treated, cyclic The tank Φ gradually developed, and what was initially an electrically insulating material became...
It is known that heat-treated products exhibit properties of intrinsic semiconductors ("Polymer", 1960).
Vnl, page 9.962 and Resource Technology Laboratory Report No. 7
No. 4, March 1962, p. 1()2).

本発明者等の佃死によれば、炭素、水素および酸素から
成る芳香族系組合ポリマーの熱処理物であって、水素原
子(H) /炭素原子(C)の原子比が0.60〜0.
15、特に好ましくは0.5 (1〜0.25で表わさ
れるボリアセン系骨格構造を含有する不溶不融性基体は
、意外にも電子供与性ドーピング剤及び/又は電子受容
性ドーピング剤でドーピングすることができ、かような
ドーピングによって未ドーピングの該基体よりも電気伝
導性を極めて大きく増大させることができることが分っ
た。
According to the inventors of the present invention, it is a heat-treated product of an aromatic combination polymer consisting of carbon, hydrogen, and oxygen, in which the atomic ratio of hydrogen atoms (H)/carbon atoms (C) is 0.60 to 0.
15, particularly preferably 0.5 (1 to 0.25), the insoluble and infusible substrate containing a boriacene skeleton structure is unexpectedly doped with an electron-donating doping agent and/or an electron-accepting doping agent. It has been found that such doping can significantly increase the electrical conductivity over the undoped substrate.

本発明の製造方法で用いる炭素、水素および酸素から成
る芳香族系縮合ポリマーとしては、フェノール性水酸基
を有する芳香族炭化水素化合物とアルデヒドとの縮合物
が好適である。かような芳香族化合物としては、例えば
フェノール、クレゾール、キシレノール等の所謂フェノ
ール類が好適であるが、これらに限られない。例えば下
記式式中、nl、及びntは同一でも異ってもよく、0
〜2の整数である、 で表わされるメチレン−ビス・フェノール類−’c ア
ってもよいし、或はヒドロキシ−ビフェニル類やヒドロ
キシナフタレン類であってもよい。之等)中、実用的に
はフェノール類、殊にフェノールが好適である。
As the aromatic condensation polymer composed of carbon, hydrogen and oxygen used in the production method of the present invention, a condensate of an aromatic hydrocarbon compound having a phenolic hydroxyl group and an aldehyde is suitable. Suitable examples of such aromatic compounds include so-called phenols such as phenol, cresol, and xylenol, but they are not limited thereto. For example, in the following formula, nl and nt may be the same or different, and 0
It may be a methylene-bisphenol represented by the following formula, which is an integer of 2 to 2, or it may be a hydroxy-biphenyls or a hydroxynaphthalene. Among these, phenols, particularly phenol, are preferred from a practical standpoint.

また、アルデヒドとしてはホルムアルデヒドのみならず
、アセトアルデヒド、フルフラールその他のアルデヒド
も使用することかできるが、ホルムアルデヒドが好適で
ある。
Further, as the aldehyde, not only formaldehyde but also acetaldehyde, furfural and other aldehydes can be used, but formaldehyde is preferred.

フェノール・ホルムアルデヒド縮合物トシては、ノボラ
ック型又はレゾール型或はそれらの複合物のいずれであ
ってもよい。
The phenol-formaldehyde condensate may be a novolac type, a resol type, or a composite thereof.

捷だ、本発明によれば、炭素、水素および酸素から成る
芳香族系縮合ポリマーとして、フェノール曲水酸基を有
する芳香族炭化水素の一部をフェノール注水酸基を有さ
ない他の芳香族炭化水素例えばキシレン、トルエン等で
置挨した変性芳香族系縮合ポリマーを用いることもでき
る。
According to the present invention, as an aromatic condensation polymer consisting of carbon, hydrogen, and oxygen, a part of the aromatic hydrocarbon having a phenolic hydroxyl group is replaced with another aromatic hydrocarbon not having a phenolic hydroxyl group, for example. A modified aromatic condensation polymer prepared with xylene, toluene, etc. can also be used.

また、本発明によれば、フテン°とホルムアルデヒドと
の縮合物に相当するような例えばフルフリルアルコール
の縮合物の如き、異部原子としての酸素原子を含む芳香
族化合物とアルデヒドとの縮合物に相当する如き芳香族
系縮合ポリマー全相いることもできる。
Further, according to the present invention, a condensate of an aromatic compound containing an oxygen atom as a heteroatom and an aldehyde, such as a condensate of furfuryl alcohol, which corresponds to a condensate of phthene and formaldehyde, etc. A corresponding full phase of aromatic condensation polymers may also be present.

上記の如き炭素、水素および酸素から成る芳香族系縮合
ポリマーは予じめ繊維、フィルム、板又はそれらの複合
体に成形して、熱処理するのが有利である。
It is advantageous to form the above-mentioned aromatic condensation polymer consisting of carbon, hydrogen and oxygen into a fiber, film, plate or composite thereof in advance and heat-treat it.

之等の芳香族系縮合ポリマーは、その−itでは水素原
子/炭素原子の原子比(以下H/Cで表わす)が通常0
.9以上であり、0.8以下のものは殆んどないといっ
てよい。
These aromatic condensation polymers usually have a hydrogen atom/carbon atom atomic ratio (hereinafter expressed as H/C) of 0 in their -it.
.. It can be said that it is 9 or more, and there are almost no cases of 0.8 or less.

本発明によれば、かような芳香族系縮合ポリマー牙、非
酸化性雰囲気(真空状態も含む)中で400〜800℃
の温度、好ましくは450〜750℃、特に好寸しくけ
500〜700℃の範囲の適当な温度脣で徐々に加熱し
、熱処理して、H/Cの比が0.60〜0.15、特に
好壕しくは0.50〜(1,25の熱処理物(基体)を
形成する。かかる熱処理物は不溶不融性である。
According to the present invention, such an aromatic condensation polymer fan is heated at 400 to 800°C in a non-oxidizing atmosphere (including a vacuum state).
temperature, preferably 450 to 750°C, particularly suitable temperature range of 500 to 700°C, and heat treatment to obtain a H/C ratio of 0.60 to 0.15. It is particularly preferable to form a heat-treated product (substrate) of 0.50 to 1.25. Such a heat-treated product is insoluble and infusible.

熱処理によって、該縮合ポリマーの)l/Cが虹成り大
きく減少する事実は、前記引用文献に開示されていると
おり、熱処理物、すなわち基体中にベンゼンの多環構造
であるボリアセン系構造が発達したことを示すものと信
ぜられる。
The fact that the (l/C) of the condensation polymer greatly decreases in a rainbow pattern due to heat treatment is due to the development of a boriacene structure, which is a polycyclic structure of benzene, in the heat-treated product, that is, in the substrate, as disclosed in the above cited document. It is believed that this indicates that

本光明で用いる上記熱処理物、すなわち不溶不融性基体
が可成り発達したボリアセン系構造を含有する(しわも
均一に含有すると信ぜられる)ことは、基体の上記元素
分析値に基づ<H/Cの比のみならず、該基体の同じく
元素分析値に基づく酸素原子/炭素原子の原子比c以下
0/Cの比で示す)が熱処理前の縮合ポリマーのO/C
の比よりも可成り大きく減少すること、さらにX線回折
および赤外線吸収スペクトルによっても支持される。
Based on the above elemental analysis values of the substrate, it is clear that the above-mentioned heat-treated product used in this Komei, that is, the insoluble and infusible substrate, contains a considerably developed boriacene-based structure (it is believed that wrinkles are evenly contained). Not only the ratio of C, but also the atomic ratio of oxygen atoms/carbon atoms of the substrate based on the elemental analysis value c or less (shown as a ratio of 0/C) is the O/C of the condensation polymer before heat treatment.
This is further supported by the X-ray diffraction and infrared absorption spectra.

芳香族系縮合ポリマーのO/Cは通常0.1以上であり
、O,OS以下を示すことは殆んどないといってよいが
、これを上記の如く加熱、熱処理することによって、H
/Cと同様に0/Cも減少する。
The O/C of aromatic condensation polymers is usually 0.1 or more, and it can be said that it almost never shows less than O,OS, but by heating and heat-treating it as described above, H
Similarly to /C, 0/C also decreases.

本発明で用いる熱処理物である基体は、O/Cの比が0
.06以下のもの、特に0.03以下のものが好適であ
り、0/C比が熱処理前の芳香族系縮合ポリマーに比べ
て遥かに小さいという事実もまたかかる縮合ポリマーが
有する酸素、例えばフェノール性水酸基が分解、除去さ
れてポリアセン系構造に転換したことを支持する。
The heat-treated substrate used in the present invention has an O/C ratio of 0.
.. 06 or less, especially 0.03 or less, and the fact that the 0/C ratio is much smaller than that of the aromatic condensation polymer before heat treatment also reduces the oxygen content of such condensation polymers, such as phenolic This supports the fact that the hydroxyl group was decomposed and removed and converted to a polyacene structure.

本発明で用いる芳香族系縮合ポリマーは、第1図に示さ
れる例かられかるとおり、X線回折1 (−u K e
x 線)においてメイン・ピークの位置が20で表わし
て20°以下に存在し、且つ2θで表わして41〜46
°のIt−11にピークの存在を示さない。
As can be seen from the example shown in FIG. 1, the aromatic condensation polymer used in the present invention has X-ray diffraction 1 (-u Ke
x-ray), the main peak position is 20° or less, expressed as 20, and 41 to 46 expressed as 2θ.
It does not show the presence of a peak at It-11 at °.

X線回折において、2θで表わして24°以下に現われ
るメイン・ピークは、平面ボリアセン系分子間の平均距
離に相当するといわれており、また2θで41〜46°
の1川に現われるピークはポリアセン系構造の分子のベ
ンゼン環の平均大へさに相当するといわれている(「炭
素材料人間」炭素材料研究会1.昭和47年発行、12
〜21頁参照)。
In X-ray diffraction, the main peak that appears at 24° or less in 2θ is said to correspond to the average distance between planar boriacene molecules, and the main peak that appears at 2θ or less is 41 to 46° in 2θ.
It is said that the peak that appears in the first river corresponds to the average size of the benzene ring in molecules with a polyacene structure ("Carbon Materials Man" Carbon Materials Research Group 1. Published in 1972, 12
(See pages 21-21).

ところが、該芳香族系縮合ポリマーを熱処理して得られ
る不溶不融性基体は、X線回折においてメイン・ピーク
の位置が20で表わして20.5〜23.5°のIIJ
Iにシフトしく第2及び3図参照)、さらに2θで41
〜46°の間にブロードな回折ピークが生じる(第2及
び3図参照)。前場のメイン・ピークのシフトは平面ポ
リアセン系分子間の平均距離が短縮したこと、そして後
者のブロードなピークはポリアセン系のベンゼンの多環
構造が発達したことを示すものと思われる。
However, the insoluble and infusible substrate obtained by heat-treating the aromatic condensation polymer has a main peak position of IIJ of 20.5 to 23.5° in X-ray diffraction.
Shift to I (see Figures 2 and 3), and further 41 at 2θ
A broad diffraction peak occurs between ~46° (see Figures 2 and 3). The shift of the main peak in the front field seems to indicate that the average distance between planar polyacene molecules has shortened, and the latter broad peak indicates the development of the polycyclic structure of benzene in the polyacene system.

事実、本発明で用いる不溶不融性基体は、かようにX線
回折(Cu Ka線)においてメイン・ ピークの位置
が2θで20.5〜23.5°の間に生じ、且つ2θで
41〜46°の間にブロードなピークを示すものが好適
である。
In fact, in the insoluble and infusible substrate used in the present invention, the main peak position in X-ray diffraction (Cu Ka ray) occurs between 20.5 and 23.5 degrees in 2θ, and the position is 41° in 2θ. Those showing a broad peak between 46° and 46° are preferable.

また芳香族系縮合ポリマーの赤外線吸収スペクトルにお
いて、2900〜2940カイザー(錆−’)の範囲に
現われる吸収ピークは共役系を構成しない炭素とそれに
結合する水素間の伸縮撮動に相当するといわれており、
また1560−1640カイザー(tM’)の範囲に現
われる吸収ピークはベンゼン環の共役系を構成する2個
の炭素間の伸縮撮動に相当するといわれている( rc
arbon、、lPergarnon Press 、
L+、d、Pr1nted  in GreatBri
tain、岨4巻、5’9〜66m参照)。
Furthermore, in the infrared absorption spectrum of aromatic condensation polymers, the absorption peak that appears in the range of 2900 to 2940 Kaiser (rust-') is said to correspond to the stretching motion between carbon that does not constitute a conjugated system and hydrogen bonded to it. ,
In addition, the absorption peak appearing in the range of 1560-1640 Kaiser (tM') is said to correspond to the stretching imaging between two carbons constituting the conjugated system of the benzene ring (rc
arbon,, lPergarnon Press,
L+, d, Pr1nted in GreatBri
tain, Volume 4, 5'9-66m).

本発明の方法に従って該芳香族系縮合ポリマーfijA
処理すると、熱処理前のものに比べて、添付図面第4.
5.6.7.8及び9図に示す例かられかるとおり、2
900〜294oカイザーの範囲に生じる吸収ピークが
減少する。−T!たその場合、ベンゼン環を有する芳香
族縮合系ポリマーでは1560〜1640カイザーの範
囲に現われる吸収ピークが増大しく第4.5.6.7及
び8図)、一方ベンゼン環を持たない芳香族縮合系ポリ
マー例えばフラン樹脂では156o〜164oカイザー
の範囲に新たに吸収ピークを示すようになる第9図)。
According to the method of the present invention, the aromatic condensation polymer fijA
When treated, compared to the one before heat treatment, the result is as shown in Figure 4 of the attached drawing.
As can be seen from the examples shown in Figures 5.6.7.8 and 9, 2
The absorption peak occurring in the 900-294o Kaiser range is reduced. -T! In this case, the absorption peak appearing in the range of 1560 to 1640 Kaiser increases for aromatic condensed polymers having benzene rings (Figures 4.5.6.7 and 8), whereas for aromatic condensed polymers having no benzene rings, In polymers such as furan resins, a new absorption peak appears in the 156o to 164o Kaiser range (Figure 9).

この事実もまた、本発明で用いる前記不溶不融性基体が
、その熱処理前のものと比べて、ボリアセン系のベンゼ
ン多環構造が発達t−でいることを示す。
This fact also indicates that the insoluble and infusible substrate used in the present invention has a developed t-benzene polycyclic structure of the boriacene type compared to that before heat treatment.

本発明においては該不溶不融性基体が、赤外吸収スペク
トルから求められる下記疵で表わされる吸光度比(1)
)、 D ” D 21100〜2940 /DI!160”
−1640式中、D、ooo〜、94o は赤外吸収ス
ペクトルにおける2900〜2940カイザーの範囲の
最大吸収ピークから求められる吸光度、DI!1150
〜+640 は赤外吸収スペクトルにおける1560〜
1640カイザーの範囲の最大吸収ピークから求められ
る吸光度である、が0.5以下、特に0.3以下のもの
が好適である(なお上記吸光度比(D)の算出方法の詳
述は後記実施例1で述べる)。
In the present invention, the insoluble and infusible substrate has an absorbance ratio (1) expressed by the following flaw determined from an infrared absorption spectrum.
), D” D 21100~2940/DI!160”
-1640, where D, ooo~, 94o is the absorbance determined from the maximum absorption peak in the range of 2900 to 2940 Kaiser in the infrared absorption spectrum, DI! 1150
〜+640 is 1560〜 in the infrared absorption spectrum
It is preferable that the absorbance calculated from the maximum absorption peak in the range of 1640 Kaiser is 0.5 or less, especially 0.3 or less (details of the calculation method of the above absorbance ratio (D) are described in Examples below. (described in Section 1).

本発明の電気伝導性有機高分子系材料は、炭素、水素お
よび酸素から成る芳香族系縮合ポリマーを非酸化性雰囲
気中で400〜800℃の温度まで加熱し、熱処理して
、水素原子/炭素原子の比が0.60ない−L0.15
の基体を形成し、次いでこれに電子供集注ドーピング剤
又は箱、子骨容性ドーピング剤或はそれらの混合物をド
ーピングすることにより該基体の血気伝導度よりも電気
伝導度を大ならしめることにより製造することができる
The electrically conductive organic polymeric material of the present invention is produced by heating an aromatic condensation polymer consisting of carbon, hydrogen and oxygen to a temperature of 400 to 800°C in a non-oxidizing atmosphere, and heat-treating the hydrogen atom/carbon The ratio of atoms is 0.60 - L0.15
forming a substrate, and then doping it with an electron concentrating doping agent, a bone-accepting doping agent, or a mixture thereof, thereby making the electrical conductivity of the substrate greater than the blood conductivity. can be manufactured.

」7記芳香族系縮合ポリマーとしては、前述したとおり
、フェノール注水酸基ケ有する芳香族炭化水素化合物と
アルデヒドとの縮合物が好ましく用いられる。芳香族炭
化水素化合物としては、例えt=tフ、エノール、クレ
ゾール、キシレノールの如キフェノール類、メチレン−
ビス・フェノール類、ヒドロギシービフェニル頻、ヒド
ロキシナフタレン類、特にフェノールが好壕しく用いら
れる。
As described above, as the aromatic condensation polymer described in item 7, a condensate of an aromatic hydrocarbon compound having a phenol hydroxide group and an aldehyde is preferably used. Examples of aromatic hydrocarbon compounds include phenols such as t=t, enol, cresol, and xylenol, and methylene-
Bisphenols, hydroxybiphenyls, hydroxynaphthalenes, and especially phenol are preferably used.

また、アルデヒドとしては例えばポルムアルデヒド、ア
セトアルデヒド、フルフラール等、特にホルムアルデヒ
ドが好ましく用いられる。
Further, as the aldehyde, for example, formaldehyde, acetaldehyde, furfural, etc., and particularly formaldehyde are preferably used.

芳香族系縮合ポリマーとしては、好ましくはノボラック
型あるいはレゾール型のフェノール・ホルムアルデヒド
樹脂が用いられる。
As the aromatic condensation polymer, preferably a novolac type or resol type phenol formaldehyde resin is used.

これらの芳香族系縮合ポリマーは、それ自体公知の方法
に従って、例えばフェノール注水酸基分有する芳香族系
炭化水素化合物とアルデヒドとを酸性又は塩基性触媒の
存在下で縮合せしめることにより製造することができる
These aromatic condensation polymers can be produced by a method known per se, for example, by condensing an aromatic hydrocarbon compound having a phenol hydroxyl group and an aldehyde in the presence of an acidic or basic catalyst. .

例えば、ノボラック型フェノール・ホルムアルデヒド樹
脂は、フェノール対ホルムアルデヒドのモル比が例えば
1対0.7〜0.9と々るようなフェノール過剰の条件
で、例えばシュウ酸の如き酸触媒の存在下でフェノール
とホルムアルデヒドとを反応させることによって製造さ
れる。このような方法によって得られたノボラック型フ
ェノール樹脂はフェノールが主としてメチレン基によっ
て結合された3〜5JIk体が主成分をなし、遊離メチ
ロール基を殆んど含有せず、従ってそれ自体では自己架
橋性を有せず、熱b]塑囲であって、それ自体又はこれ
から誘導される繊維、フィルム又は粒状品は本発明の芳
香族系組合ポリマーとして特に好適である。
For example, novolak-type phenol-formaldehyde resin is prepared by phenol-formaldehyde resin in the presence of an acid catalyst such as oxalic acid under conditions of excess phenol such that the molar ratio of phenol to formaldehyde is, for example, 1:0.7 to 0.9. It is produced by reacting formaldehyde with formaldehyde. The novolak type phenolic resin obtained by such a method is mainly composed of 3 to 5 JIk forms in which phenol is bonded mainly through methylene groups, contains almost no free methylol groups, and therefore has no self-crosslinking property by itself. Fibers, films or granules which do not have a thermal b] plasticity per se or are derived therefrom are particularly suitable as aromatic combination polymers of the present invention.

また、レゾール型フェノール−ホルムアルデヒド樹脂は
、例えば水酸化リートリウムの如き塩基性触膵の存在下
でフェノール対ホルムアルデヒドのモル比がj対1〜2
の如きホルムアルデヒド過剰の条件下でフェノールとホ
ルムアルデヒドとfH応せしめることによって製造され
る。このようにして得られるレゾール型フェノール樹脂
は比較的多量の遊離メチロール基を有するフェノールの
1〜3駄体が主成分をなし、単に加熱することによって
架橋反応をする。
In addition, the resol type phenol-formaldehyde resin has a molar ratio of phenol to formaldehyde of j to 1 to 2 in the presence of a basic agent such as lithium hydroxide.
It is produced by reacting phenol and formaldehyde with fH under conditions of excess formaldehyde, such as: The resol-type phenolic resin thus obtained is mainly composed of 1-3 phenols having a relatively large amount of free methylol groups, and undergoes a crosslinking reaction simply by heating.

本発明方法によれば、上記芳香族系縮合ポリマーは、好
捷しくは例えば予め緯維、フィルム、板父はそれらの複
合体に成形し、次、いて非酸化性雰囲気中で加熱し、熱
処理するのが有利である。これらの成形体は、本発明に
よれば、好ましくに加熱前に硬化ル応に付し、分子構造
および形状全安定化せしめるのが有利である。
According to the method of the present invention, the above-mentioned aromatic condensation polymer is preferably formed into a composite of weft fibers, a film, or a board in advance, and then heated in a non-oxidizing atmosphere to undergo heat treatment. It is advantageous to do so. According to the invention, these molded bodies are advantageously subjected to a curing reaction, preferably before heating, in order to completely stabilize the molecular structure and shape.

かかる成形および硬化反応は、例えばノボラック型フェ
ノール樹脂のメタノール溶液中にホルマリンを適当量混
合し、この溶液を平面基板上にフィルム化し、これを例
えば塩酸触媒存在下で加熱し硬化させることによって行
なうととができる。
Such molding and curing reactions can be carried out, for example, by mixing an appropriate amount of formalin into a methanol solution of a novolac type phenolic resin, forming a film on a flat substrate, and heating and curing this solution in the presence of a hydrochloric acid catalyst. I can do that.

捷だ、ノボラック型フェノール樹脂内に前もってヘキサ
メチレンテトラミンの如きそれ自体ホルムアルデヒド発
生剤であると共に有機塩基発生剤でもある架橋剤を混合
しておき、フィルム化して後、加熱硬化し、硬化フェノ
ール樹脂フィルムを作成してもよい。又レゾール型フェ
ノール樹脂を使用しても同様にして容易に硬化フェノー
ル樹脂フィルムを得ることができる。
Well, a crosslinking agent such as hexamethylenetetramine, which itself is both a formaldehyde generator and an organic base generator, is mixed into the novolac type phenol resin in advance, and after forming into a film, it is heated and cured to form a cured phenol resin film. may be created. Furthermore, even if a resol type phenolic resin is used, a cured phenolic resin film can be easily obtained in the same manner.

また、例えばフェノール樹脂繊維(例えば日本\、 カイノール社製曲品名カイノール)の布に、レゾール型
フェノール樹脂のメタノール溶液を含浸せしめ、風乾等
によってメタノールを除去した後、例えば120〜17
0℃の温度で50〜150す/ctn!の圧力下、3〜
60分硬化させることによってtitヒフエノール巣樹
脂板状体を複合体として得ることもできる。
Alternatively, for example, a cloth made of phenolic resin fiber (for example, Kynol, manufactured by Kynol Co., Ltd., Japan) is impregnated with a methanol solution of a resol type phenol resin, and after removing the methanol by air drying or the like,
50~150su/ctn at a temperature of 0℃! Under the pressure of 3~
By curing for 60 minutes, a tithyphenol resin platelet can be obtained as a composite.

上記の如く成形−硬化して得られた硬化体は、これを次
いで非酸化性雰囲気中で加熱し、熱処理しても溶融せず
、硬化体に付された形状を有する不溶不融性基体を与え
る。
The cured body obtained by molding and curing as described above is then heated in a non-oxidizing atmosphere to form an insoluble and infusible substrate that does not melt even after heat treatment and has the shape given to the cured body. give.

本発ψノ方法によれは、芳香族系縮合ポリマー好ましく
はその硬化体は、先ず非酸化性雰囲気中で400〜80
0℃の温度まで加熱し、熱処理される。加熱温度は好ま
しくは450〜750℃であリ、特に好ましくは500
〜700℃である。
According to the method of the present invention, the aromatic condensation polymer, preferably a cured product thereof, is first heated in a non-oxidizing atmosphere to a
Heat treatment is performed by heating to a temperature of 0°C. The heating temperature is preferably 450 to 750°C, particularly preferably 500°C.
~700°C.

熱処理の際の好ましい昇温速度は、使用する芳香族系縮
合ポリマー、又はその硬化処理の程度あるいはその形状
等によって多少相違するが、一般に室温から300℃程
度の温度までは比較的大きな昇温速度とすることが可能
であり例えば100℃/時間の速度とすることも可能で
ある。300℃以上の温度になると、該芳香族系縮合ポ
リマーの熱分解が開始し、水蒸気(H,0)、水素、メ
タン、−酸化炭素の如きガスが発生し始めるため、充分
に遅い速度で昇温せしめるのが有利である。
The preferred rate of temperature increase during heat treatment varies somewhat depending on the aromatic condensation polymer used, the extent of its curing treatment, its shape, etc., but in general, a relatively high rate of temperature increase from room temperature to a temperature of about 300°C. For example, a rate of 100° C./hour is also possible. When the temperature exceeds 300°C, thermal decomposition of the aromatic condensation polymer begins and gases such as water vapor (H,0), hydrogen, methane, and carbon oxide begin to be generated, so the temperature rises at a sufficiently slow rate. It is advantageous to keep it warm.

例えば、非多孔質の芳香族系ポリマー成形体の場合には
、該成形体の厚さをhlmm)とすると、80/h”r
:/時間以下の列温速度とするのが好ましい。かかる昇
温速度とすることにより、生成する不溶不融性基体のH
/Cの比を0.60〜0.15に制御することが容易と
なり、また電、気伝導度あるいはその他の機械的性質全
安定化せしめることも容易となる。
For example, in the case of a non-porous aromatic polymer molded body, if the thickness of the molded body is hlmm), 80/h”r
It is preferable to set the column temperature rate to less than :/hour. By setting the temperature to such a rate, the H of the insoluble and infusible substrate produced is
It becomes easy to control the /C ratio to 0.60 to 0.15, and it also becomes easy to completely stabilize electrical, electrical conductivity, and other mechanical properties.

芳香族系縮合ポリマーのかかる加熱、熱処理は、非酸化
性雰囲気下において行なわれる。非酸化性雰囲気は、例
えば窒素、アルゴン、−\リウム、ネオン、二酸化炭素
等であり、窒素が好ましく用いられる。かかる非酸化性
雰囲気は静止していても流動していてもさしつかえない
Such heating and heat treatment of the aromatic condensation polymer is performed in a non-oxidizing atmosphere. Examples of the non-oxidizing atmosphere include nitrogen, argon, -\lium, neon, carbon dioxide, etc., and nitrogen is preferably used. Such a non-oxidizing atmosphere may be stationary or flowing.

か〈17て、上記加熱、熱処理により、0.60〜0.
15のH/Cの比ケ有する不溶不融性基体を製造するこ
とができる。加熱、熱処理の温度を400〔より低い温
度とするときには熱分解が不充分となり、一方800℃
より高い温度とするときには熱分解が激しくなりすぎ、
いずれの場合にも上記I(/C比を肩する不溶不融性基
体を得ることは極めて困畔であるか不可能である。
<17> By the above heating and heat treatment, the temperature is 0.60 to 0.
An insoluble and infusible substrate having an H/C ratio of 15 can be produced. If the heating and heat treatment temperature is lower than 400°C, thermal decomposition will be insufficient;
At higher temperatures, thermal decomposition becomes too rapid,
In either case, it is extremely difficult or impossible to obtain an insoluble and infusible substrate that meets the above I(/C ratio).

本発明によれば、上記不溶不融性基体は好寸しくはH/
Cの比が約0.50〜0.25を有している。
According to the invention, the insoluble and infusible substrate is preferably H/
The ratio of C is about 0.50 to 0.25.

また、0/Cの比は通常0.06以下、好ましくは0.
03以下である。まだ、X線回折(Cu K a )に
よれば、メイン・ピークの位置は2θで表わして20.
5〜23.5°の間に存在し、また該メイン・ピークの
他に41〜46°の間にブロードな他のピークが存在す
る。まだ、赤外線吸収スペクトルによれば、D(=D、
。。。〜、。40/D、、、。〜164゜)の吸光度比
は通常0.5以下、好ましくは0.3以下である。
Further, the ratio of 0/C is usually 0.06 or less, preferably 0.06 or less.
03 or less. According to X-ray diffraction (Cu Ka ), the position of the main peak is 20.
It exists between 5° and 23.5°, and in addition to the main peak, there is another broad peak between 41° and 46°. According to the infrared absorption spectrum, D(=D,
. . . ~,. 40/D... -164°) is usually 0.5 or less, preferably 0.3 or less.

すなわち、上記不溶不融性基体は、ポリアセン系のベン
ゼンの多環構造がボリアセン系分子間に均−且つ適度に
発達したものであると理解される。
That is, it is understood that the above-mentioned insoluble and infusible substrate is one in which the polycyclic structure of polyacene-based benzene is evenly and appropriately developed between polyacene-based molecules.

かかる不溶不融性基体は、本発明によれば、次いで電子
供与性ドーピング剤または電子受容性ドーピング剤ある
いはこれらの両者全ドーピングせしめられる。
Such an insoluble, infusible substrate is then fully doped with an electron-donating dopant or an electron-accepting dopant, or both, according to the invention.

由子供与注ドーピング剤としては電子を離し易い物質が
用いられる。例えばリチウム、ナトIJウム、カリウム
、ルビジウムあるいはセシウムの如き周期律表の第1A
族金属が好ましく用いられる。
A substance that easily releases electrons is used as the electron-donating doping agent. 1A of the periodic table such as lithium, sodium, potassium, rubidium or cesium
Group metals are preferably used.

また、電子受容間ドーピング剤としては電子を受は取り
易い物質が用いられる。例えばフッ素、゛堪素、臭素、
沃累の如きノ・ロゲン; AsF= 、PF’!!、(
$F1、L3CI8、BBr、の如きハロゲン化合物:
S OsあるいはN20!Iの如き非金属元素の酸化物
;あるいはti、soいHNO,又はH(、’IQ、の
如き無機酸に由来する陰イオン等が好壕しく用いられる
Further, as the electron-accepting doping agent, a substance that easily accepts electrons is used. For example, fluorine, fluorine, bromine,
AsF=, PF'! ! ,(
Halogen compounds such as $F1, L3CI8, BBr:
S Os or N20! Oxides of non-metallic elements such as I; or anions derived from inorganic acids such as Ti, HNO, H(, 'IQ, etc.) are preferably used.

かかるドーピング剤のドーピング方法としては、ポリア
セチレンあるいはポリフエニシンについて従来用いられ
ているドーピング法と本質的に同じ方法を使用すること
ができる。強いて本発明におけるドーピング法を従来知
られたドーピング法と比較してその相違全記述すれば、
本発明に用いる上記不溶不融性基体は酸素に対して非常
に安定であるのみならず他の種々の化学薬品に対しても
高い安定性ケ有しているため本発明におけるドーピング
法は従来知られた方法よりも強い条件、例えば100°
〜200℃の温度下でドーピングを実施することができ
る点にある。それ故、本驚明におけるドーピング法によ
れば、従来知られた方法よりも効率よく有利にドーピン
グを行うことができる。
As a doping method for such a doping agent, essentially the same doping method as conventionally used for polyacetylene or polyphenicine can be used. If we compare the doping method of the present invention with conventionally known doping methods and describe all the differences,
The insoluble and infusible substrate used in the present invention is not only extremely stable against oxygen but also has high stability against various other chemicals, so the doping method used in the present invention is different from conventionally known methods. conditions stronger than the specified method, e.g. 100°
The point is that doping can be carried out at a temperature of ~200°C. Therefore, according to the doping method of the present invention, doping can be performed more efficiently and advantageously than conventionally known methods.

ドーピング剤がアルカリ金属の場合には、溶融したアル
カリ金属あるいはアルカリ金族の蒸気と不溶不融性基体
とを接触せしめてドーピングすることができ、また例え
ばテトラヒドロフラン中で生成せしめたアルカリ金属ナ
フタレン錯体と不溶不融性基体とを接触せしめてドーピ
ングすることもできる。
When the doping agent is an alkali metal, doping can be carried out by contacting the vapor of the molten alkali metal or alkali metal group with an insoluble and infusible substrate; Doping can also be carried out by contacting an insoluble and infusible substrate.

ドーピング剤がハロゲン、ハロゲン化合物あるいは非金
近元素の酸化物1である場合KV、1これらのガスケ不
溶不Φ件基体と接触せしめることにより、賓易にドーピ
ングを行うことができる。
When the doping agent is a halogen, a halogen compound, or an oxide of a non-metallic element, doping can be easily carried out by bringing the doping agent into contact with the gas-insoluble substrate.

ドーピング剤が無機酸に由来する陰イオンである場合に
は、p磯酸を不溶不融性基体に直接塗布あるいは営浸せ
しめるかあるいはこれらの無機酸を言む電解液中で不溶
不融性基体を陽極と17て電1ψrしてドーピングを行
うこともできる。
When the doping agent is an anion derived from an inorganic acid, the insoluble and infusible substrate is directly coated or impregnated with pisoric acid, or the insoluble and infusible substrate is coated with the inorganic acid in an electrolytic solution. Doping can also be performed by applying an electric current of 1ψr to the anode.

ドーピング剤は一般に、芳香族系縮合ポリマーの繰返し
単位に対して10 ’モル以上の割合で得られる本発明
の有機高分子材料に存在するように用いられる。
The doping agent is generally used so that it is present in the organic polymeric material of the present invention in a proportion of 10' moles or more relative to the repeating units of the aromatic condensation polymer.

かぐして得られる本発明の壱機高分子糸月料は、ドーピ
ング前の不溶不融ヰ基体の電気伝導度よりも高い市、気
伝導度、好ましくはドーピング前の不浴不噂斗基体より
も10倍又はそれ以上、J尚な方法によれば103〜1
0 ’ 1?f父はそれ以上の高い電気伝導度を示す。
The polymer powder of the present invention obtained by scenting has a higher electrical conductivity than that of the insoluble and infusible substrate before doping, and an air conductivity that is preferably higher than that of the insoluble and infusible substrate before doping. is also 10 times or more, according to the standard method 103~1
0' 1? f father exhibits even higher electrical conductivity.

電子供与性ドーピング剤をドーピングされた本発明の電
気伝導性有機高分子系材料はn型(電子過剰型)半導体
又は導体の電気伝導性を有する。
The electrically conductive organic polymer material of the present invention doped with an electron-donating doping agent has the electrical conductivity of an n-type (electron-rich) semiconductor or conductor.

捷だ、電子受容性ドーピング剤をドーピングされた本発
明の電気伝導性有機高分子系材料はp型(正孔過剰型)
半導体又は導体の電気伝導度を有する。
However, the electrically conductive organic polymer material of the present invention doped with an electron-accepting doping agent is p-type (hole-excessive type).
It has the electrical conductivity of a semiconductor or a conductor.

一方、本発明によればドーピング剤として電子供与性ド
ーピング剤と電子受容性ドーピング剤と全−緒に用いる
こともできる。これらのドーピング剤が本発明の電気伝
導性有機高分子系材料にほぼ均一に混在する場合にはい
ずれか一方の多く存在−t−る方のドーピング剤によっ
てp型又はn 31Jとなる。例えば、電子供与性ドー
ピング剤が多く存在する場合にはn型となり、電子受容
性ドーピング剤が多く存在する場合にはp型となる。ド
ーピング剤が混在するこのような電気伝導性有機高分子
系材料は、ドーピング剤の混合物と不溶不融性基体とを
接触せしめるかあるいは一方のドーピング剤に不溶不融
性基体を接触せしめ次いでもう一方のドーピング剤と接
触せしめることによって製造できる。
On the other hand, according to the present invention, an electron-donating doping agent and an electron-accepting doping agent can be used together as a doping agent. When these doping agents are almost uniformly mixed in the electrically conductive organic polymer material of the present invention, the material becomes p-type or n 31J depending on which doping agent is present in greater amounts. For example, when there is a large amount of electron-donating doping agent, it becomes n-type, and when there is a large amount of electron-accepting doping agent, it becomes p-type. Such an electrically conductive organic polymeric material containing a mixture of doping agents can be prepared by contacting a mixture of doping agents with an insoluble and infusible substrate, or by bringing one doping agent into contact with an insoluble and infusible substrate, and then contacting the other doping agent. can be produced by contacting with a doping agent.

また、本発明によれば、所謂p −n接合面を有する電
気伝導性有機高分子系材料を製造することもできる。か
かる材料は、不溶不融1牛基体成形体の一方から市゛、
子供与1生ドーピング剤奮ドーピングぜしめ他方から市
1子受容性ドーピング剤をドーピングせしめるか、ある
いは不溶不融性基体成形体の全面にいずれか一方のドー
ピング剤をドーピングぜ!〜め次いで他方のドーピング
剤をその而の一部のみにドーピングせしめることによっ
て製造することができる。
Further, according to the present invention, it is also possible to produce an electrically conductive organic polymer material having a so-called p-n junction surface. Such a material is released from one side of the insoluble and infusible substrate molded body.
Either dope the child-receiving doping agent from the other side and dope the child-receptive doping agent from the other side, or dope either one of the doping agents over the entire surface of the insoluble and infusible substrate molded body! It can be produced by doping only a part of the second doping agent with the other doping agent.

本発明により得られる箱、気伝導性有89高分子系材料
は、室温での直流伝導度が好ましくは】0−40−1副
−1以上を有する。
The box and air conductive polymeric material obtained according to the present invention preferably have a direct current conductivity of 0-40-1 sub-1 or more at room temperature.

本発明の電気伝導性有機高分子系材料は、ポリアセン系
骨格構造と電子供与性ドーピング剤あるいは電子受容性
ドーピング剤、あるい〃まそれらの混合物との電子的な
相互作用によって電気伝導度が高められているものと推
察される。
The electrically conductive organic polymer material of the present invention has high electrical conductivity due to the electronic interaction between the polyacene skeleton structure and an electron-donating doping agent, an electron-accepting doping agent, or a mixture thereof. It is assumed that this is the case.

例えば約1o −12O−16n−1の市1気伝導ぼを
有する本発明における未ドーピング不溶不融性基体に、
ヨウ素をドーピングさせた場合、本発明の有−3−1刊 B9高分子系材料の電気伝導度は約10 Ω 傭となる
が、この有機高分子系材料の赤外績吸収スペクトルには
未ドーピング不溶不融性材料には認められなかったピー
クが出現する。又約10−6Ω−1,−1の電気伝導度
を有する未ドーピング不溶不融性基体に、ヨウ素をドー
ピングさせた場合、Q  −1−1 電気伝導度は約lOΩ G  となり・赤外線吸収スペ
クトルにおいて共役系を構成する炭素間の伸縮振動に相
当するピーク+ 1560〜1640(*−”)が高波
長側にシフトする。
For example, the undoped, insoluble, infusible substrate of the present invention has an air conductivity of about 10-120-16n-1;
When doped with iodine, the electrical conductivity of the B9 polymeric material of the present invention is approximately 10 Ω, but the infrared absorption spectrum of this organic polymeric material shows that it is undoped. A peak that was not observed in the insoluble and infusible material appears. Also, when an undoped insoluble infusible substrate having an electrical conductivity of about 10-6 Ω-1,-1 is doped with iodine, the electrical conductivity of Q-1-1 becomes about 10Ω G, and in the infrared absorption spectrum. The peak +1560 to 1640 (*-'') corresponding to the stretching vibration between carbons constituting the conjugated system shifts to the higher wavelength side.

父本発明における不溶不融性基体は、一般に黒色の光沢
を有する物質であるが、例えば三酸化イオウをドーピン
グした場合には紫色の光沢に変色し、父ナトリウムをド
ーピングした場合には金色の光沢に変色する。これらの
現象から判断すると本宅明の市、気伝導性有機高分子系
材料では、骨格を形成するポリアセン系骨格構造とドー
ピング剤との間に電子的相斤作用が存在し、そのために
′Φ。
The insoluble and infusible substrate in the present invention is generally a substance with black luster, but for example, when doped with sulfur trioxide, the color changes to purple luster, and when doped with sodium father, it becomes golden luster. The color changes. Judging from these phenomena, in air-conducting organic polymer materials, there is an electronic interaction between the polyacene skeleton structure forming the skeleton and the doping agent, and therefore ′Φ.

気伝導度が大巾に増大されているという機構が十分に確
かなものとして推察される。
The mechanism by which air conductivity is greatly increased is presumed to be sufficiently reliable.

本化明で使用する不溶不融性基体はそれ自体では絶縁体
ないし半4体に践する電気伝導I8を示すにもかかわら
ず、共役系を構成するボリアセン省略構造が発達してい
るため、ドーピング剤をドーピングすることにより電気
伝導度の大きな増加を示して本発明の電気伝導性有機高
分子系材料を与−12−1−1 える。例えば、電気伝導度1o  Ω cm   +7
)不溶不融性基体は、ヨウ素のドーピングにより電気伝
導度約10−30−]crn−1の本発明の有機高分子
系材料を与える。これに対し、特開昭55−12944
3号公報に記載されているように、電気伝導度】o−1
1Ω−1,1のポリフェーレンにハロゲンをドーピング
した場合には電気伝導度は】0−7Ω−1crn−1ま
でしか上昇しない。
Although the insoluble and infusible substrate used in this invention exhibits electrical conductivity I8 similar to that of an insulator or a semi-quartet, it has a well-developed structure in which boriacene, which constitutes a conjugated system, is not doped. The electrically conductive organic polymeric material of the present invention exhibits a large increase in electrical conductivity by doping with the agent. For example, electrical conductivity 1o Ω cm +7
) The insoluble and infusible substrate provides the organic polymeric material of the present invention with an electrical conductivity of about 10-30-] crn-1 by doping with iodine. On the other hand, JP-A-55-12944
As described in Publication No. 3, electrical conductivity] o-1
When 1Ω-1,1 polypherene is doped with halogen, the electrical conductivity increases only to 0-7Ω-1crn-1.

本発明で使用する不溶不融性基体は、酸素に対する安定
性に優れており、例えば空気中、室温で5000時間放
置してもほとんど物性に変化はなく、電気伝導車もel
とんど一定である。又機械的強度も高く、例えば曲げ強
度は一般に300Kg/11”m’以上であり、実用上
充分の物性を有している。
The insoluble and infusible substrate used in the present invention has excellent stability against oxygen, and there is almost no change in physical properties even if it is left in the air at room temperature for 5,000 hours, and electric conduction cars also
It is almost constant. In addition, the mechanical strength is high, for example, the bending strength is generally 300 kg/11''m' or more, and has sufficient physical properties for practical use.

本発明の電気伝導性有機高分子系材料は、上記不溶不融
性基体の性質を継承し同様の性質を備えている。
The electrically conductive organic polymeric material of the present invention inherits the properties of the above-mentioned insoluble and infusible substrate and has similar properties.

本発明の電気伝導性有機高分子系材料は、既に明らかな
とおり、例えばフィルム、繊維、板あるいはそれらの複
合体として与えられる。これらは例えば整流ダイオード
、トランジスター、太陽電池あるいはバッテリー用事、
池の電極等として棹々の分野において用いられる。
As is already clear, the electrically conductive organic polymeric material of the present invention can be provided, for example, as a film, fiber, plate, or a composite thereof. These are for example rectifier diodes, transistors, solar cells or batteries,
Used in various fields as electrodes for ponds, etc.

以下実施例により本発明をさらに詳細に説明する。The present invention will be explained in more detail with reference to Examples below.

実施例1 (1)  ノボラック型フェノール梱脂/メタノール/
ホルマリン(約37係濃度の水溶液)を重量比で3 /
 3 / 1の割合で混合(−だ溶液をガラス板上に流
(−、アプリケーターを用いて引き伸ばした。その後、
約30分間風乾してメタノールを除去(〜だ後、ガラス
板に付着させたまt5Nia酸内に入れ、70℃の温度
で90分間硬化反応させた。その後充分に温水で洗浄し
、約1月風乾して、厚みが約10μの硬化フェノール樹
脂フィルム基体た。
Example 1 (1) Novolac type phenol buffing fat/methanol/
Formalin (an aqueous solution with a concentration of about 37 parts) in a weight ratio of 3 /
The solution was mixed at a ratio of 3/1 and spread on a glass plate using an applicator.
The methanol was removed by air drying for about 30 minutes (after that, the glass plate was placed in t5Nia acid and cured for 90 minutes at a temperature of 70°C. After that, it was thoroughly washed with warm water and air dried for about 1 month). A cured phenolic resin film substrate having a thickness of about 10 μm was obtained.

この樹脂フィルムをシリコニット電気炉(炭化硅素を加
熱電極とする電気炉)中に入れ輩素気流中で第1表に示
した種々の所定温度1で約り0℃/時間の昇温速度にて
熱処理し、不溶不融性のフィルム状基体を得た。硬化フ
ェノール樹脂フィルムおよびこのフィルム状基体のそれ
ぞれについて、元素分析、X線回折、赤外スペクトル分
析及び電気伝導度の測定を行った。結果は試料の色調と
共に第1表に示した。
This resin film was placed in a siliconite electric furnace (an electric furnace using silicon carbide as a heating electrode) and heated to various predetermined temperatures shown in Table 1 in an air stream at a heating rate of 0°C/hour. A heat treatment was performed to obtain an insoluble and infusible film-like substrate. Elemental analysis, X-ray diffraction, infrared spectrum analysis, and electrical conductivity measurements were performed on each of the cured phenol resin film and the film-like substrate. The results are shown in Table 1 along with the color tone of the samples.

また、添付図面の第1図、第2図および第3図には、そ
れぞれ硬化フェノール樹脂フィルム、扁3の基体試料お
よびI65の基体試料のX−線回折図を示した。第1図
乃至第3図において横軸は回折角(2θ、度)であり、
縦軸は強度を表わしている。また、第4図乃至第6図に
はそれぞれ硬化フェノール樹脂フィルム、I63の基体
試料およびA4の基体試料の赤外線吸収スペクトル図を
示した(測定はフィルム基体をそのまま用いて行った)
Further, FIG. 1, FIG. 2, and FIG. 3 of the accompanying drawings show X-ray diffraction patterns of the cured phenol resin film, the substrate sample of Flat 3, and the substrate sample of I65, respectively. In Figures 1 to 3, the horizontal axis is the diffraction angle (2θ, degrees),
The vertical axis represents strength. In addition, Figures 4 to 6 show infrared absorption spectra of the cured phenol resin film, I63 substrate sample, and A4 substrate sample, respectively (measurements were performed using the film substrate as it was).
.

第5図には2900〜2940m−1のピークの吸光度
(D 2110Q〜104G )と1560〜1640
cm−’のピークの吸光層(1’1441’l〜N14
fl )の求め方も記載した。D2.。。〜、94oは
図解されているようにしてtl、1とtb、とを求め下
記式 によって算出される。同様にしてJ)l!1101〜4
,1.。はtv)2とtb2とを求め、下記式 1式% によって算出される。
Figure 5 shows the absorbance of the peak from 2900 to 2940 m-1 (D 2110Q to 104G) and the peak absorbance from 1560 to 1640 m-1.
cm-' peak absorption layer (1'1441'l~N14
The method for determining fl ) is also described. D2. . . . . . , 94o are calculated by the following formula by finding tl, 1 and tb as illustrated. Similarly, J)l! 1101-4
,1. . is calculated by determining tv)2 and tb2 and using the following formula 1 formula %.

上記第1表において、扁1〜扁5の試料にみられる41
〜46’の間の2θの位置に現われるフ゛ロードなピー
クはいずれも43°伺近に存在した。
In Table 1 above, 41
The flow peaks appearing at 2θ positions between ~46' and 46' were all located near 43°.

なお、電気伝導度は試料である長方形のフィルレム状某
体に等間隔で平行に4本のリード線?付(2、直流定宿
、圧型、源を用い、室で晶にて電圧と電流とを別々に測
定する方法にて求めた。
In addition, the electrical conductivity is measured by four parallel lead wires at equal intervals in a rectangular fillem-shaped body that is a sample. Attachment (2) The voltage and current were determined separately in a room using a crystallizer using a direct current fixed source, pressure type, and source.

上記第1表および第1図〜第6図から、熱処理?RJt
?500〜740℃とすることにより水素原子対炭素原
子の原子比が0.60〜0.15の基体が製造できるこ
とがわかる。又X線回折からA1〜5の試料はすべてボ
リアセン系構造を有しており、その平面ボリアセン系分
子間の平均距離は黒鉛等に比較するとかなり大きいこと
がわかる。この分子間の平均距離は後に示すドーピング
剤が入るのに都合のよい距離であり、ドーピング剤との
間に電子の相互作用を生じる。
From Table 1 and Figures 1 to 6 above, heat treatment? RJt
? It can be seen that by setting the temperature to 500 to 740°C, a substrate having an atomic ratio of hydrogen atoms to carbon atoms of 0.60 to 0.15 can be produced. Furthermore, it can be seen from X-ray diffraction that all of the samples A1 to A5 have a boriacene structure, and the average distance between planar boriacene molecules is considerably larger than that of graphite or the like. This average distance between molecules is a convenient distance for the doping agent described later to enter, and electron interaction occurs between the molecules and the doping agent.

(2)次に、未ドーピングフィルム状基体を真空ライン
中に入れ、真空度を10−’ torr以上にした後、
室温にてヨウ素ガスをラインに導入し、ドーピングを3
0分間行った。真空を破らずにドーピング時間5分、1
0分、20分および30分時の電気伝導度を各試料につ
いて測定した(第2表参照)。いずれの試料についても
電気伝導度はドーピング中、連続して増大したことが第
2表かられかる。約30分間ドーピングした後、ヨウ素
ガスをライン外へ除き、唄に約180分間、真空度を保
ち、余分の付着ヨウ素を取り除いた。試料をラインより
空気中に取り出して電気伝導度をライン中での伝導度と
比較したがほとんど差はなかった(第・2表参照)。
(2) Next, the undoped film-like substrate is placed in a vacuum line and the degree of vacuum is increased to 10-' torr or more, and then
Iodine gas was introduced into the line at room temperature, and the doping was
It lasted 0 minutes. Doping time 5 minutes without breaking vacuum, 1
The electrical conductivity at 0 minutes, 20 minutes and 30 minutes was measured for each sample (see Table 2). Table 2 shows that the electrical conductivity of all samples increased continuously during doping. After doping for about 30 minutes, the iodine gas was removed from the line, and the vacuum was maintained for about 180 minutes to remove excess adhering iodine. When the sample was taken out into the air from the line and the electrical conductivity was compared with the conductivity in the line, there was almost no difference (see Table 2).

又このようにしてドーピングしたフィルム状試料を赤外
吸収スペクトル分析し、ドーピング前の試料のそれと比
較した。いずれの試料も共役系を構成する炭素間G)伸
縮撮動に相当するビークN560〜1640硝−1付近
)が1口;波長側ヘシフトしていた。この馴1象はヨウ
素とボリアセン系構造との曲に電子の相互作用があるこ
とを示し−Cイル。また、試料I63のサンプルについ
てはスペクトル中にドーピング前の試料にはなかった新
しいピーク(] 700cm−’付近)が出現していた
。この吸収はドーピング剤であるヨウ素に基ずく吸収で
はないので、この現象もまたヨウ素とボリアセン系構造
との間で電子の相互作用があることを示している。第2
表にドーピング中及びラインから空気中に取り出した直
後及び空気中にて2000時間放植した後の電気伝導度
ケ示す。
In addition, the infrared absorption spectrum of the film-like sample doped in this way was analyzed and compared with that of the sample before doping. In all samples, the carbon intercarbon constituting the conjugated system (G) in the vicinity of N560 to 1640 Ni-1), which corresponds to telescopic imaging, was shifted by one point toward the wavelength side. This familiar phenomenon shows that there is an interaction of electrons in the curve between iodine and the boriacene structure -Cyl. In addition, for sample I63, a new peak (around 700 cm-') that was not present in the sample before doping appeared in the spectrum. Since this absorption is not based on the doping agent iodine, this phenomenon also indicates that there is an electron interaction between iodine and the boriacene-based structure. Second
The table shows the electrical conductivity during doping, immediately after being taken out from the line into the air, and after being planted in the air for 2000 hours.

第2表よりヨウ素のドーピングによって太[1〕に電気
伝導度が増大することがわかった。また、ここで注目す
べきは厚みが約】θμである未ドープ。
From Table 2, it was found that doping with iodine significantly increased the electrical conductivity [1]. Also, what should be noted here is the undoped material whose thickness is approximately ]θμ.

rg、 :l”Itj:比較的短い時間でドーピングが
ほぼ完了することである。得られた本発明の電気伝導性
有機高分子系祠料は、空気中の酸素に対1.て譲れた安
定性を示すことが確認された。
rg, :l"Itj: Doping is almost completed in a relatively short time. The obtained electrically conductive organic polymer abrasive material of the present invention has excellent stability against oxygen in the air. It was confirmed that the

実施例2 フェノール系#維よりなる平織クロス(日本カイノール
社、ltθ品名カイノール、日付2oOf/rn” )
k 401i 8%のレゾール型フェノール樹脂のメタ
ノール溶液に浸漬し、マングルにて搾液し、レゾール型
フェノール樹脂を付着せしめ、室温にて、24時間乾燥
することにより、フェノール系繊維/レゾール型フェノ
ール樹脂=1/1(、li:量比)のプリプレグを作っ
た。このプリプレグ1枚な150℃に加熱された積層板
用加圧成形様によリ、150 h/cm”の圧力下で3
0分間硬化することによって厚み250μの板を得た。
Example 2 Plain weave cloth made of phenolic #fiber (Japan Kynor Co., Ltd., ltθ product name Kynor, date 2oOf/rn”)
k 401i 8% resol type phenol resin by soaking in methanol solution, squeezing with a mangle, attaching resol type phenol resin, and drying at room temperature for 24 hours to form phenolic fiber/resol type phenol resin. = 1/1 (, li: amount ratio) prepreg was made. This prepreg was heated to 150°C and was pressed into a laminate under a pressure of 150 h/cm.
A plate with a thickness of 250 μm was obtained by curing for 0 minutes.

この板を望素雰囲気下で300℃までは70℃/時間棟
たは300℃から600℃までは10℃/時間で昇温し
、熱処理を行った。この未ドーピング板状体は水素原子
対炭素原子の原子比が0.31であり、又酸素対炭素原
子の原子比は0.01であった。又X線回折によればピ
ークは2θ22,5°にあり、又2θ41〜46°付近
に他のピークが認められた。又赤外吸収スペクトルにお
いて吸光度比D(D !1100〜2040 /’I)
neo〜1640 )は0.05であった。
This plate was heat-treated by heating it at a rate of 70°C/hour up to 300°C or at a rate of 10°C/hour from 300°C to 600°C in a desirable atmosphere. This undoped platelet had an atomic ratio of hydrogen atoms to carbon atoms of 0.31 and an atomic ratio of oxygen to carbon atoms of 0.01. According to X-ray diffraction, peaks were found at 2θ22.5°, and other peaks were observed around 2θ41-46°. In addition, in the infrared absorption spectrum, the absorbance ratio D (D!1100~2040/'I)
neo~1640) was 0.05.

このようにして得られた板状体(1厚み約200μ)を
2000の1.ガス雰囲気中にさらし板表面より1.の
ドーピングを約30分間行った。ドーピング後の試料の
電気伝導度を測定したところ、ドーピング前に比較して
約1011倍増大していた。
The thus obtained plate-shaped body (one thickness approximately 200 μm) was heated to 2000 μm. 1. From the surface of the plate exposed in a gas atmosphere. Doping was carried out for about 30 minutes. When the electrical conductivity of the sample was measured after doping, it was found to be approximately 1011 times higher than before doping.

又ドーピング後の板状体内部におけるヨウ素のドーピン
グ状態を調べるためにEMAX (エレクトロン・マイ
クロ・アナライザー)分析を行ったところ、ヨウ素は試
料表向より約4077の所寸で浸入しており、この深さ
の所を界面とする外(111iの層状部分にヨウ素が睦
められた。即ら内側FiA 回生導体の一!、まである
がこの界面の外側はp型の半導体となっていた。
Furthermore, when EMAX (electron micro analyzer) analysis was performed to investigate the doping state of iodine inside the plate after doping, it was found that iodine had penetrated at a depth of approximately 4077 mm from the surface of the sample. Iodine was concentrated in the layered part of the outer (111i) with the interface at this point, that is, the inner FiA regenerative conductor, but the outside of this interface was a p-type semiconductor.

実施例 実)iii例1で作成した扁4の試料、即ち電気伝導−
6−,1−] 度が約100 。 のフィルム(厚み約10t+ ) 
%−真空ラうン中に入れ、脱気し真空度を1O−2tn
rr以上にした後、SO,ガスをライン内に導入した。
Example) iii Sample of flat plate 4 prepared in Example 1, that is, electrically conductive
6-, 1-] degree is about 100. film (thickness approx. 10t+)
%-Put in a vacuum chamber, deaerate and reduce vacuum to 1O-2tn.
After increasing the pressure to rr or higher, SO and gas were introduced into the line.

803ケ導入後試料の11℃気伝導1ルは急激に増力n
l、始め約20分後には](〕〕1Ω−]crn−] 
、で達1−だ1、法いてこのフィルム状試料を空気中に
堀り出し、真空乾燥器の内で約60℃の温度で24時間
乾燥を行った。この乾燥試料全敗り出し、電気伝導度を
測定したところ約10−1o−−−1まで低下していた
。このため再び真空乾燥器内で上記と同じ条件で約72
時間乾燥を行ない、その後、−1−] 再び電気伝導度を測定したところ約10 Ωcrn−1
であった。この電気伝導度は空気中に取り出してももは
や変化しないことが確認できた。又この乾燥後の試料は
紫色でありドーピング前の黒色とは異った色調を有して
いた。
After introducing 803 pieces, the air conduction of the sample at 11℃ suddenly increased in force.
l, about 20 minutes after the beginning] ()]1Ω-]crn-]
The film-like sample was dug out into the air and dried in a vacuum dryer at a temperature of about 60° C. for 24 hours. When the dried sample completely disappeared and its electrical conductivity was measured, it was found to have decreased to about 10<-1>o----1. For this reason, dry it again in the vacuum dryer under the same conditions as above for about 72℃.
After drying for an hour, the electrical conductivity was measured again and it was approximately 10 Ωcrn-1.
Met. It was confirmed that this electrical conductivity no longer changes even when taken out into the air. The sample after drying was purple in color, which was different from the black color before doping.

実施例4 実施例1で作成したA4の試料フィルム(1気−6−一
−1)  を陽極とし、炭素板伝導度約100 全陰極とし、又プロピレンカーボネート1tに約1モル
のL i C104を溶解させた溶液を電解液として用
いた雷1解ドーピングを行った。
Example 4 The A4 sample film (1Q-6-1-1) prepared in Example 1 was used as an anode, the carbon plate conductivity was about 100 and a total cathode, and about 1 mol of Li C104 was added to 1 ton of propylene carbonate. Lightning doping was performed using the dissolved solution as an electrolyte.

電圧を付加した直後の電流は約0.01ミIjアンペア
であったが、15分後には約0.2ミリアンペアとなり
、約2時間後には約3ミリアンペア捷で増大した。この
時点で電解液から直りに試料を取り出し、アセトンにて
数回洗浄し、室温にて減圧乾燥を行った。乾燥試料の電
気伝導度を測定したところ約10−3Ω−一−1であり
、ドーピング前の電気伝導度10−6Ω−一−1と比較
して約103倍になっていた。又並燥試料は青藍色の光
沢ケ示していた。
Immediately after the voltage was applied, the current was about 0.01 milliamps, but after 15 minutes it was about 0.2 milliamps, and after about 2 hours it increased to about 3 milliamps. At this point, the sample was immediately taken out of the electrolyte, washed several times with acetone, and dried under reduced pressure at room temperature. When the electrical conductivity of the dried sample was measured, it was about 10-3 Ω-1-1, which was about 103 times higher than the electrical conductivity before doping, which was 10-6 Ω-1-1. In addition, the dry sample showed a deep blue luster.

実施例 脱水したテトラヒドロフラン、ナフタレン及び金属ナト
リウムを用いてナトリウムナフタレートのテトラヒドロ
フラン溶液全作成した。ドライボックス(N、気流)中
にて、この溶液に実施例1  。
EXAMPLE A tetrahydrofuran solution of sodium naphthalate was prepared using dehydrated tetrahydrofuran, naphthalene and metallic sodium. Example 1 to this solution in a dry box (N, air flow).

で作成した扁4の試料を浸漬し室温trcてドーピング
を行った。約10時間V潰した後、ドライボックス中で
脱水]7たテトラヒドロフランにて洗浄[7た。その醍
この試料を室温にて約10  ’ torrの減圧下、
約20時間、乾燥した。乾燥試料は金色の色調を有して
おり、ドーピング前の黒色とは異なる色調であった。ま
た、この乾燥試料の電気伝導度は約1O−10−1ff
i−1であった。
The sample of flat plate 4 prepared in step 4 was immersed and doped at room temperature. After being crushed in V for about 10 hours, it was dehydrated in a dry box and washed with tetrahydrofuran [7]. The best part is that this sample is heated at room temperature under a reduced pressure of about 10' torr.
It was dried for about 20 hours. The dried sample had a golden color, which was different from the black color before doping. Also, the electrical conductivity of this dry sample is approximately 1O-10-1ff
It was i-1.

実施例6 実施例2で用いたと同じ未ドーピング板状体(厚み約2
00μ)試料について約−100℃〜20℃の範囲の温
度において′電気伝導度の温度変化を調べた。この温度
に対する電気伝導度の関係は一般の半導体と同様に横軸
に塩度の逆数ケとり縦軸に電気伝導度の対数をとるとほ
ぼ直線関係を示した。すなわち温度が上昇すると共に電
気伝導度も増大した。この関係より、エネルギーギャッ
プ△Eを計算したところ、約0.55’tW子ボルトで
あった。
Example 6 The same undoped plate as used in Example 2 (thickness approximately 2
00μ) Samples were examined for temperature changes in electrical conductivity over a temperature range of about -100°C to 20°C. Similar to general semiconductors, the relationship between electrical conductivity and temperature was approximately linear, with the reciprocal of salinity plotted on the horizontal axis and the logarithm of electrical conductivity plotted on the vertical axis. That is, as the temperature rose, the electrical conductivity also increased. From this relationship, the energy gap ΔE was calculated to be about 0.55'tW sub-volt.

次にこの板状体試料を200℃の1.ガス雰囲気中にさ
らして約60分間ドーピングを行なった。
Next, this plate sample was heated to 200°C for 1. Doping was performed by exposing it to a gas atmosphere for about 60 minutes.

このドーピング試料について電気伝導度の温度変化を調
べた。ドーピング前と同様に山気伝導1号は搗母が上昇
すると共に増大した。又、横軸に温wの逆数、板軸に嚇
9気伝導度の対数をとると、はぼ直)麻関係?示1−、
エネルギーギャップΔFは約0.1’5m子ボルトであ
った。
The temperature change in electrical conductivity of this doped sample was investigated. Similar to before doping, Sanki conduction No. 1 increased as the number of pumps rose. Also, if we take the reciprocal of the temperature w on the horizontal axis and the logarithm of the air conductivity on the plate axis, then it becomes straight) Hemp relationship? Showing 1-,
The energy gap ΔF was approximately 0.1'5 mV.

実施例7 溶沿状のクレゾール仙脂(クレゾールホルムアルデヒド
樹脂、熱硬化タイプ、住友デュレズ(株)製PR−91
2)iガラス板上に流し、アプリケーターを用いて引き
伸ばした。その後約2#間1虱乾した(4.150℃の
温度にて30分間熱薄!化させ、NK’%’が約3()
μのフィルムを得た。次に、このフィルムをシリコニッ
ト盲、気炉の中に入れ、窒素気流中で、約り0℃/時曲
の昇温速度にて、室温から610℃の温度まで熱処理し
、不溶不融性のフィルム状基体を得た。このフィルム状
基体について、元素分析、’XM1回折(第7図参照)
、赤外スペクトル分析(第1O図参照)、及び電、気伝
導度の測定音行った。X線回折における最大ピークの位
置(2θ)は22.7°であゆ、41〜46゜(2θ)
のピークの大きさは中であった。又赤外スペクトルにお
いて、2900〜2940>−’の吸収は殆んど認めら
れないほど小さく、−万1560〜1640cfn ’
の吸収は明確に醍められた。吸光度比rl)1000〜
!Q46/”’110〜+640) f’j:明らかに
0.3よりも小さかった。又、市、気伝導度は1O−3
0−1ffi−1であった。
Example 7 Weld-shaped cresol resin (cresol formaldehyde resin, thermosetting type, PR-91 manufactured by Sumitomo Durez Co., Ltd.)
2) It was poured onto a glass plate and stretched using an applicator. After that, it was dried for about 2 days (4. Heat thinned at a temperature of 150℃ for 30 minutes, and the NK'%' was about 3 ())
A film of μ was obtained. Next, this film was placed in a siliconite blind air furnace and heat treated in a nitrogen stream at a temperature increase rate of approximately 0°C/hour from room temperature to 610°C to form an insoluble and infusible film. A film-like substrate was obtained. Regarding this film-like substrate, elemental analysis, 'XM1 diffraction (see Figure 7)
, infrared spectral analysis (see Figure 1O), and sound measurements of electrical and gas conductivity were performed. The maximum peak position (2θ) in X-ray diffraction is 22.7°, 41-46° (2θ)
The peak size of was medium. In addition, in the infrared spectrum, the absorption between 2900 and 2940>-' is so small that it is almost unrecognizable;
absorption was clearly observed. Absorbance ratio rl) 1000~
! Q46/"'110~+640) f'j: Obviously smaller than 0.3. Also, the air conductivity was 1O-3
It was 0-1ffi-1.

次にこのフィルム状基体を真空ライン中に入れ、実施例
1と同様な方法にて、ヨウ素のドーピングケ約30分間
行い、電気伝導度の変化を調べた。
Next, this film-like substrate was placed in a vacuum line, and iodine doping was performed for about 30 minutes in the same manner as in Example 1, and changes in electrical conductivity were examined.

30分間のドーピングを行ったのち、試料の電気伝導度
は10−1Ω−一−1まで上昇していた。
After 30 minutes of doping, the electrical conductivity of the sample had increased to 10-1 Ω-1.

上記結果を含め下記第3表に結果をまとめて示した。The results, including the above results, are summarized in Table 3 below.

実施例8 フェノールの一部をキシレンで僅櫓したギシレン変1生
フェノールホルムアルデヒド樹脂の溶沿Cフェノール:
ギシレン=1:l(モル比)、熱研化タイプ、三菱瓦斯
1株)製PR−144(、)M)を、ガラス板上に流し
、アプリケーターを用いて引き伸ばした。その後約2時
間風乾した後、150〔の侶序にて約2時間熱(+重化
ζせ、膜厚が約5011のフイルムケ得た。次にこのフ
ィルムをシリコニット市気炉に入れ、窒素気流中で約り
0℃/時間の昇温速度にて室温から610℃まで熱処理
し、不溶ホー性のフィルム状基体ゲmだ。
Example 8 C phenol along the welding of a polyphenol-formaldehyde resin in which a portion of the phenol was slightly mixed with xylene:
Gysilene = 1:l (molar ratio), thermally polished type, PR-144 (M) manufactured by Mitsubishi Gas Co., Ltd.) was poured onto a glass plate and stretched using an applicator. After that, the film was air-dried for about 2 hours, and then heated for about 2 hours at a temperature of 150℃ to obtain a film with a thickness of about 5011.Next, this film was placed in a siliconite city air oven, and a nitrogen gas stream was applied to the film. The material was heat-treated from room temperature to 610°C at a heating rate of about 0°C/hour to form an insoluble film-like substrate.

上nDフィルム状基体(ドープ前)のX−線回折図およ
び赤外崎吸収スペクトル図をそれぞれf@8図椅び第1
1F21に示した。赤外線吸収スペクトルには、290
0〜2940ロー1の吸収は殆んど認められないf懐ど
に小キくシか出現しておらず、吸光度比(D!(10(
1〜2041+/DI!160〜+6401は0.3よ
りも小さかった。
The X-ray diffraction diagram and infrared absorption spectrum diagram of the upper nD film-like substrate (before doping) are shown in f@8 Figure 1.
Shown on 1F21. The infrared absorption spectrum contains 290
Absorption of 0 to 2940 Rho 1 is almost not observed. There is no small crack in the f pocket, and the absorbance ratio (D!(10(
1~2041+/DI! 160 to +6401 was smaller than 0.3.

次に、このフィルム状基体を真空ラインに入れ、実施例
1と同様にして、ヨウ素のドーピングを約30分間行な
った。
Next, this film-like substrate was placed in a vacuum line, and iodine doping was performed for about 30 minutes in the same manner as in Example 1.

結果を、下記第3表に合せて示した。The results are shown in Table 3 below.

実施例9 フラン樹脂(フルフリルアルコール樹脂、日立化成工業
1株)製ヒタフラン3OZ)*ガラス板上に流し、アプ
リケーターを用いて、引き伸ばした。その後約2時間風
乾した後100Cの温度にて約2時間加熱して、硬化さ
せて、膜厚約40μのフィルムを得た。次に仁のフィル
ムをシリコニット電気炉内に入れ窒素気流中にて約り0
℃/時間の速度で昇温し、室温から640℃捷で熱処理
し不溶不融性のフィルム状基体全得た。このフィルム状
基体のX−線回折図および赤外線吸収スペクトル図ケそ
れぞれ第9図および第12図に示した。第12図から吸
光度比(D2.。0〜lln /DI5671〜+64
11 )が0.3より小さいことが明らかとなった。
Example 9 Furan resin (furfuryl alcohol resin, Hitafuran 3OZ manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.)* was poured onto a glass plate and stretched using an applicator. After that, it was air-dried for about 2 hours, and then heated at a temperature of 100 C for about 2 hours to cure it, to obtain a film with a thickness of about 40 μm. Next, the film was placed in a silicone electric furnace and heated to zero in a nitrogen stream.
The temperature was raised at a rate of .degree. C./hour, and heat treatment was performed from room temperature to 640.degree. C. to obtain an insoluble and infusible film-like substrate. The X-ray diffraction pattern and infrared absorption spectrum of this film-like substrate are shown in FIGS. 9 and 12, respectively. From Figure 12, the absorbance ratio (D2..0~lln/DI5671~+64
11) was found to be smaller than 0.3.

次に、このフィルム状基体を真空ラインに入れ、実施例
Jと同様にしてヨウ素のドーピングを約30分間行った
Next, this film-like substrate was placed in a vacuum line, and doped with iodine in the same manner as in Example J for about 30 minutes.

結果を、下記第3表に合せて示した。The results are shown in Table 3 below.

7/ /″ 実施例1O 実施例1と同様な方法にて暉さが約30μのf便化フェ
ノール樹脂フィルムヶ得、さらにこの樹脂フィルムを実
施例1と同様な方法にて610[まで熱処理を行い、市
気伝導問が10−7Ω−1J−1であるフィルム状基体
を得た。
7/ /'' Example 1O A phenolic resin film with a hardness of about 30 μm was obtained in the same manner as in Example 1, and this resin film was further heat-treated to 610 μm in the same manner as in Example 1. A film-like substrate having an air conductivity of 10-7Ω-1J-1 was obtained.

次に、このフィルム状基体全真壁ラインに入れ5、へ空
IF、’c約10−” torrとした後、室m、 K
 テHr 。
Next, this film-like substrate was placed in the full wall line 5, and the pressure was set to approximately 10-'' torr at IF, and then the chambers m and K were
TeHr.

ガス倉ラインに導入j−ドーピングヶ30分間行った。J-doping was introduced into the gas tank line for 30 minutes.

その後ポンプによって]3「、ガスを系外に除き、系内
を圧力を約10−1torrとした。その後I与び13
r、ガスを系内に導入し7て約30分間ドーピングをイ
テつだ。この時点の試料の+X<気伝導度は約10− 
’、[l−’nn−’  f示した。
After that, the gas was removed from the system using a pump, and the pressure inside the system was set to about 10-1 torr.
7. Introduce gas into the system and repeat doping for about 30 minutes. +X<air conductivity of the sample at this point is approximately 10-
', [l-'nn-'f shown.

実施例11 実施例1と同様にして作成した厚さ10μの硬化フェノ
ール樹脂フィルムを590℃まで熱処坤して、黒色の不
溶不融性のフィルム状基体を得た。
Example 11 A cured phenol resin film having a thickness of 10 μm prepared in the same manner as in Example 1 was heat-treated to 590° C. to obtain a black insoluble and infusible film-like substrate.

このフィルム状基体は、水素原子/炭素原子および酸素
原子/炭素原子の比がそれぞれ0.36および0.01
3であり、X線の最大ピークの位置(2θ)が21.3
°であり41〜46°のピークの大きさは中であった。
This film-like substrate has a hydrogen atom/carbon atom ratio and an oxygen atom/carbon atom ratio of 0.36 and 0.01, respectively.
3, and the position (2θ) of the maximum X-ray peak is 21.3
The magnitude of the peak between 41° and 46° was medium.

また、IJ2JIT11〜2+140/DI!16゜〜
164oの吸光度比は0.10であり、電気伝導度は1
0−70−一−1であった。
Also, IJ2JIT11~2+140/DI! 16°~
The absorbance ratio of 164o is 0.10, and the electrical conductivity is 1
It was 0-70-1-1.

このフィルム状基体を、実施例5の方法と同様にしてナ
トリウムのドーピングに付した。得られ2−1 だ試料は金色の光沢ある色調を示し、10 Ωm−1の
電、気伝導度を示した。
This film-like substrate was subjected to sodium doping in the same manner as in Example 5. The 2-1 sample obtained had a golden, shiny color and an electrical and electrical conductivity of 10 Ωm-1.

一方、公知の方法で得たポリアセチレンフィルム(シス
型、調色、厚さ約80μ、宵、気伝導度]o−8Ω−]
crn−1)について、上記と全く同様にして、ナトリ
ウムのドーピングを実施した。得られた試料は金色の光
沢ある色調を示し、1O−2Ω−1−−1の電気伝導度
を示した。
On the other hand, a polyacetylene film obtained by a known method (cis type, toned color, thickness about 80 μm, air conductivity] o-8Ω-)
crn-1), sodium doping was carried out in exactly the same manner as above. The resulting sample had a golden, shiny color and an electrical conductivity of 1O-2Ω-1-1.

上記の結果は、新しいポリアセン系骨格構造全含有する
不溶不融性基体を本発明の電、気伝導註有機高分子系材
料が、公知のポリアセチレンと同等の優れた電気伝導性
を与えることを示している。
The above results indicate that the electrically and electrically conductive organic polymer material of the present invention, which is based on an insoluble and infusible substrate containing a new polyacene skeleton structure, provides excellent electrical conductivity equivalent to that of known polyacetylene. ing.

ポリアセチレンが酸化安定性に乏しいのに対し本発明の
材料が優れた酸化安定性を示すこと全考慮すると、本発
明の材料が実用上優れたものであることがわかる。
Considering the fact that the material of the present invention exhibits excellent oxidative stability while polyacetylene has poor oxidative stability, it can be seen that the material of the present invention is excellent in practical use.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明において用いられる硬化フェノール樹
脂のX−線回折図(粉末にて測定)である。 第2図および第3図はいずれも硬化フェノール樹脂から
導かれた本発明で用いられる不溶不融性基体のx−線回
折図である。 第4図は、本発明において用いられる硬化フェノール樹
脂の赤外線吸収スペクトル図()・イルムで測定)であ
る。 第5図および第6図はいずれも硬化フェノール樹脂から
導かれた本発明で用いられる不溶不融性基体の赤外線吸
収スペクトル図である。 第7図および第10図は、クレゾール樹yト)−ら導か
れた本発明で用いられる不溶不融往寸り体f】それぞれ
X−線回折図および赤外線吸収スペクトル図である。 第8図および第11図は、キシレン樹脂から導かれた本
発明で用いられる不溶不融性基体のそれぞれX−線回折
図および赤外線吸収スペクトル図である。 第9図および第12図は、フラン樹脂から導かれた本発
明で用いられる不溶不融性基体のそれぞれX−線回折図
および赤外線吸収スペクトル図である。 手続補正書 昭和58年2 月22日 特許片長′自若杉オロ夫  殿 1、事件の表示 fll、+a 5 7 年qM41應uul 11.e
  4 5 g2、発明の名称 +12気伝導性+1撮尚分子糸制料およびその製造方法
3補止をする渚 事件との関係  特許出願人 住 所  東京都墨田区潟田五丁目17食4号4代 理
 人〒107 明細書の1発明の詳細な説明」の梱 il+  明細i!第52員1〜2行目の「EMAX(
エレクトロン・マイクロ・アナライザー)」を、「Ep
MA (エレクトロン・プローブ・X線φマイク四アナ
リシス)の手法を用いて」と訂正する。 (2)  明細書第64頁の9行目と10行目の間に以
下を加入する。 実施例 実施例1の(1)の前半と同様にして厚さ約30μの硬
化フェノール樹脂フィルムを得fc、このフィルムを2
枚準備し、シリコニット電気炉中で窒素気流中で一方は
600℃まで他方は670℃まで熱処理を行い不溶不融
性のフィルム状基体(以下、600℃までの熱処理を受
けたものを基体A、 6.70”Cまでの熱処理を受け
たものを基体Bという)を得九。基体Aの電気伝導度お
よび元素分析による水素/炭素比はそれぞれ2X10−
’Ω−1・副−1および0.31であった。また、基体
Bの電気伝導度および水f/炭素比はそれぞれ3XIO
−”Ω−・倒−1および0,17であった。 これらの基体を真空ライン中に入れ、真空度を10 ”
”  torr以上(10−’  torr以下の圧力
)にしたのち、室温にて沃素ガスを真空ラインに導入し
、約8時間ドーピングを行った。基体Aからドーピング
して代られたフィルム状試料は2XlO−2Ω−1・C
rn−’の電気伝導度を示し、一方基体Bかもドーピン
グして得られたフィルム状試料はtxto°Ω−1・o
n″″1の電気伝導度を示した。 これらの試料のドーピングされた沃素蓋を求めるため元
素分析を行ったところ、未ドープの基体外h・に対し6
2亜量%(基体Aからの試料)および65東量%(基体
Bかもの試料)に相当する沃素がドーピングされている
ことが判った。 また、ドーピングされた同じこれらの試料をエレクトロ
ンプローブX−線マイクロアナリシス(EpMA)の手
法によシ分析した結果、沃素はいずれの試料についても
試料のフィルム厚方向に内部まで均一にビー2ングされ
ていることが明らかとなった。 実施例13 充分に脱水したテトラヒドロフラン、ナフタレン及び金
属ナトリウムを、真空ライン中に導入し、真空ライン中
にてナトリウムナフタレートのテトラヒドロフラン溶液
を調製した。 次に実施例12にて使用した電気伝導度2×1O−70
−1”・cm−”のフィルム状基体(基体A)を真空ラ
イン中に取付け、上記のナトリウムナフタレートのテト
ラヒドロフラン溶液中に浸漬してナトリウムのドーピン
グを開始した。フィルム状基体には4本の白金リード線
を取シ付けて、ドーピング中における試料の電気伝導度
の変化を測定した。ドーピング開始と同時に電気伝導度
は大巾に増加し、約30分後には5X10−’ Ω−1
・crnl  となった。約4時間ドーピングした後、
真をライン中にてドーピングした試料をテトラヒドロフ
ランにて洗浄した。次に約2時間、真空度xo−’to
τrにて、室温下、乾燥した。乾燥試料の1に気伝梼度
は7X10−’ Ω−”l?m−’であった。法にこの
ナトリウムがドーピングされたW・(料を取り出して元
素力析を行ったところ、未ドープの基本型組に対してt
axisのナトリウムが検出された。 又ドーピングされた同じ試料をEPMAの手法により分
析したところ、ナトリウム原子はフィルム表面に近い碕
13分によυ多く存在したが、フィルム厚方向の内部ま
で浸入していることが明らかとなった。 実施例12にて用いた電気伝導駄3X10−”Ω−”f
f1−’のフィルム状基体(基体B)についても同様の
実験を行った。ドーピング開始後約4時間で電気伝導度
はlXl0’ Ω″″1 ・crn−’まで増大した。 テトラヒドロフランにて充分に洗浄し、乾燥した後真空
ラインに空気を導入し、空気中での安定性を調べた。約
2時間放置したが電気伝導度はlO°Ω−1・IM−”
以下を示し、空気中でかなり安定であることが明らかと
なった。」以上
FIG. 1 is an X-ray diffraction diagram (measured as a powder) of the cured phenol resin used in the present invention. FIGS. 2 and 3 are both x-ray diffraction patterns of the insoluble and infusible substrate used in the present invention derived from a cured phenolic resin. FIG. 4 is an infrared absorption spectrum diagram (measured with ILM) of the cured phenol resin used in the present invention. FIG. 5 and FIG. 6 are both infrared absorption spectra of the insoluble and infusible substrate used in the present invention derived from a cured phenolic resin. FIGS. 7 and 10 are an X-ray diffraction diagram and an infrared absorption spectrum diagram, respectively, of the insoluble and infusible bulk material used in the present invention derived from a cresol tree. FIG. 8 and FIG. 11 are an X-ray diffraction diagram and an infrared absorption spectrum diagram, respectively, of an insoluble and infusible substrate derived from xylene resin and used in the present invention. FIG. 9 and FIG. 12 are an X-ray diffraction diagram and an infrared absorption spectrum diagram, respectively, of an insoluble and infusible substrate derived from a furan resin and used in the present invention. Procedural amendment February 22, 1980 Patent chief 'Jiwakasugi Oro 1, Incident display fll, +a 57 qM41㇉uul 11. e
4 5 g2, Name of the invention + 12 Air conductivity + 1 Molecular thread preparation and its manufacturing method 3 Supplementary relation to the Nagisa incident Patent applicant address 4-4 Shoku-4, 5-17 Katata, Sumida-ku, Tokyo Agent 〒107 Specification 1 Detailed explanation of the invention” Packing il + Specification i! “EMAX(
Electron Micro Analyzer)”, “Ep
Using the MA (electron probe/X-ray φ microphone four analysis) method.'' (2) Add the following between lines 9 and 10 on page 64 of the specification. Example A cured phenol resin film with a thickness of about 30μ was obtained in the same manner as in the first half of Example 1 (1), and this film was
One sheet was prepared and heat-treated in a nitrogen stream in a siliconite electric furnace to 600°C and the other to 670°C to form an insoluble and infusible film-like substrate (hereinafter, the substrate A was heat-treated to 600°C). The material that has been heat treated to 6.70"C is called Substrate B).The electrical conductivity and hydrogen/carbon ratio of Substrate A by elemental analysis are 2X10-
'Ω-1, sub-1 and 0.31. In addition, the electrical conductivity and water f/carbon ratio of the substrate B are each 3XIO
-"Ω-・inverted-1 and 0.17. These substrates were placed in a vacuum line and the degree of vacuum was increased to 10".
After increasing the pressure to over 10-' torr (less than 10-' torr), iodine gas was introduced into the vacuum line at room temperature and doping was carried out for about 8 hours. -2Ω-1・C
The film-like sample obtained by doping substrate B also shows an electrical conductivity of txto°Ω-1・o
It showed an electrical conductivity of n″″1. Elemental analysis was conducted to determine the doped iodine cap of these samples, and it was found that 6
It was found that the sample was doped with iodine corresponding to 2% by weight (sample from substrate A) and 65% by weight (sample from substrate B). Furthermore, as a result of analyzing these same doped samples using the electron probe It became clear that Example 13 Sufficiently dehydrated tetrahydrofuran, naphthalene and sodium metal were introduced into a vacuum line to prepare a tetrahydrofuran solution of sodium naphthalate in the vacuum line. Next, the electrical conductivity used in Example 12 was 2×1O-70.
A film-like substrate (substrate A) of -1".cm-" was attached to a vacuum line and immersed in the above-mentioned sodium naphthalate solution in tetrahydrofuran to start doping with sodium. Four platinum lead wires were attached to the film-like substrate, and changes in the electrical conductivity of the sample during doping were measured. At the same time as the start of doping, the electrical conductivity increases significantly, and after about 30 minutes it reaches 5X10-' Ω-1
・It became crnl. After doping for about 4 hours,
The sample doped in line was washed with tetrahydrofuran. Next, for about 2 hours, the vacuum level xo-'to
It was dried at room temperature at τr. The air conductivity of dry sample 1 was 7X10-'Ω-"l?m-'. When the sample was taken out and subjected to elemental force analysis, it was found that the undoped For the basic type set t
axis sodium was detected. When the same doped sample was analyzed by the EPMA method, it was found that sodium atoms were present in large numbers in the ridges near the film surface, but had penetrated into the interior of the film in the thickness direction. Electric conductor used in Example 12 3X10-"Ω-"f
Similar experiments were conducted on the film-like substrate f1-' (substrate B). Approximately 4 hours after the start of doping, the electrical conductivity increased to lXl0'Ω""1.crn-'. After thorough washing with tetrahydrofuran and drying, air was introduced into the vacuum line to examine stability in air. I left it for about 2 hours, but the electrical conductivity was 10°Ω-1・IM-”
The following results showed that it was quite stable in air. "that's all

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、(A)炭素、水素および酸素から成る芳香族系縮合
ポリマーの熱処理物であって、水素原子/炭素原子の原
子比が0.60〜0.15で表わされるポリアセン系骨
格構造を含有する不溶不融性基体と、 (B)電子供与性ドーピング剤又は電子受容性ドーピン
グ剤 とから成り、 (C)電気伝導性が未ドープの該基体よりも大である ことを特徴とする電気伝導性有機高分子系材料。 2、芳香族系縮合ポリマーが、フェノール注水酸基を有
する芳香族炭化水素化合物とアルデヒド類との縮合物で
ある%it’F mf4求の範囲第1項記載の有機高分
子系材料。 3、該芳香族系縮合ポリマーが、フェノールとホルムア
ルデヒドとの縮合物である特許請求の範囲第1項記載の
有機高分子系材料。 4、不溶不融性基体が、炭素、水素および酸素から成る
芳香族系縮合ポリマーの熱処理物であって、水素原子/
炭素原子の原子比が0.50〜0.25で表わされるポ
リアセン系骨格構造を含有するものである特許請求の範
囲第1項記載の有機高分子系材料。 5、不溶不融性基体が、酸素原子(0)/炭素原子(C
)の原子比が0.06以下で表わされるポリアセン系骨
格構造を含有するものである特許請求の範囲第1.Lj
+乃至第4項のいずれかに記載の有機高分子系材料。 6、不溶不融性基体が、酸素原子(0)/炭素 □原子
(C)の原子比が0.03以下で表わされるボリアセン
系骨格構造を含有するものである特許請求の範囲第1項
乃至第4項のいずれかに記載の有機高分子系材料。 7、不溶不融性基体が、X線回折(Cu K a線)に
おけるメイン・ピークの位置が2θで表わして20.5
〜23.5°の範囲に生ずるものである特許請求の範囲
第1項乃至第6項のいずれかに記載の有機高分子系材料
。 8、不溶不融性基体が、X線回折f Cu Ka線)ニ
オイて20で表わして41〜46°の範囲ニヒークの存
在を示すものである特許請求の範囲第1項乃至第7項の
いずれかに記載の有機高分子系材料。 9、不溶不融性基体が、赤外吸収スペクトルから求めら
れる下記式で表わされる吸光度比(1))、D=D20
n11−!040 /D+!160〜l+!40式中、
D7.。。4.4o  は赤外吸収スペクトルにおける
2900−2940カイザーの範囲の最大吸収ピークか
ら求められる吸光度、Dlaen〜1640  は赤外
吸収スペクトルにおける1560〜1640カイザーの
範囲の最大吸収ピークから求められる吸光度である、が
0,5以下のものである特許請求の範囲第1項乃至第8
項のいずれかに記載の有機高分子系材料。 10、不溶不融性基体が、赤外吸収スペクトルから求め
られる上記定義による吸光度比(D)が0.3以下のも
のである特許請求の範囲第1項乃至iM 9 J/lの
いずれかに記載の有機高分子系材料。 11、有機高分子系材料が、v?Mでの直流伝導度が1
O−40−1crn−1以上である特許請求の範囲第1
項乃至第10項のいずれかに記載の有機高分子系材料。 12、電子供与性ドーピング剤が、リチウム、ナトリウ
ム、カリウム、ルビジウム及びセシウムを含む第1A族
金属である特許請求の範囲第1項乃至第11項のいずれ
かに記載の有機高分子系材料。 13、電子受容性ドーピング剤が、フッ素、塩素、シュ
ウ素、ヨウ素等の・・ロゲンである特許請求の範囲第1
項乃至第11項のいずれかに記載の有機高分子系材料。 14、電子受容性ドーピング剤が、AsF’=、、PF
!11BF* 、BCI s、BBr3等のハロゲン化
物である特許請求の範囲第1項乃至第11項のいずれか
に記載の有機高分子系材料。 15、電子受容性ドーピング剤が、SO9あるいはNt
 Oll等の非金属元素の酸化物あるいはHt S 0
4 、HNOsあるいはHCl0(等の無機酸に由来す
る陰イオンである特許請求の範囲第1項乃至第11項の
いずれかに記載の有機高分子系材料。 16、有機高分子系材料が成形体である%許請求の範囲
第1項乃至第15項のいずれかに記載の有機高分子系材
料。 ] 7.  有機高分子系材料が、フィルム、板、繊維
又はそれらの複合体である%ifr請求の範囲第1項乃
至第15項のいずれかに記載の有機高分子系材料。 18 炭素、水素および酸素から成る芳香族系縮合ポリ
マーを非酸化性雰囲気中で400〜800℃の温度まで
加熱し熱処理して、水素原子/炭素原子の原子比が0.
60ないし0.15の基体を形成し、次いでこれに電子
供与性ドーピング剤又は電子受答性ドーピング剤或はそ
れらの混合物をドーピングすることにより該基体の市1
気伝導度よりも電気伝導度を大ならしめることを特徴と
する電気伝導性有機高分子系材料の製造方法。 19、  該芳香族系縮合ポリマーが、フェノール性水
酸基を有する芳香族炭化水素化合物とアルデヒドとの縮
合物である特許請求の範囲第18項記載の方法。 20、該芳香族系縮合ポリマーが、フェノールとホルム
アルデヒドとの縮合反応によって得られるレゾール型、
ノボラック型或はそれらの混合物の成形体である特許請
求の範囲第18項記載の方法。 21、  該芳香族系縮合ポリマーが、フェノール系繊
維とフェノール−ホルムアルデヒド縮合物との複合体か
ら成る成形体である特許請求の範囲第18項記載の方法
。 22、  ドーピングすることにより電気伝導度を10
倍又はそれ以上に増大させる特許請求の範囲第18項乃
至第21項のいずれかに記載の方法。
[Scope of Claims] 1. (A) A heat-treated product of an aromatic condensation polymer consisting of carbon, hydrogen and oxygen, which is a polyacene having an atomic ratio of hydrogen atoms/carbon atoms of 0.60 to 0.15. (B) an electron-donating doping agent or an electron-accepting doping agent; and (C) having electrical conductivity greater than that of the undoped substrate. Characteristic electrically conductive organic polymer material. 2. The organic polymer material according to item 1, wherein the aromatic condensation polymer is a condensate of an aromatic hydrocarbon compound having a phenol hydroxyl group and an aldehyde. 3. The organic polymer material according to claim 1, wherein the aromatic condensation polymer is a condensate of phenol and formaldehyde. 4. The insoluble and infusible substrate is a heat-treated product of an aromatic condensation polymer consisting of carbon, hydrogen and oxygen,
The organic polymer material according to claim 1, which contains a polyacene skeleton structure having an atomic ratio of carbon atoms of 0.50 to 0.25. 5. The insoluble and infusible substrate has an oxygen atom (0)/carbon atom (C
) contains a polyacene skeleton structure having an atomic ratio of 0.06 or less. Lj
+ The organic polymer material according to any one of items 4 to 4. 6. Claims 1 to 6, wherein the insoluble and infusible substrate contains a boriacene skeleton structure in which the atomic ratio of oxygen atom (0)/carbon □ atom (C) is 0.03 or less. The organic polymer material according to any one of Item 4. 7. The insoluble and infusible substrate has a main peak position of 20.5 in 2θ in X-ray diffraction (Cu Ka line).
7. The organic polymeric material according to any one of claims 1 to 6, which occurs in the range of 23.5 degrees. 8. Any one of claims 1 to 7, wherein the insoluble and infusible substrate exhibits the presence of a nihique in the range of 41 to 46 degrees as expressed by X-ray diffraction (f Cu Ka line) odor 20 An organic polymeric material described in Crab. 9. The absorbance ratio of the insoluble and infusible substrate is determined from the infrared absorption spectrum and is expressed by the following formula (1)), D=D20
n11-! 040 /D+! 160~l+! Of the 40 formulas,
D7. . . 4.4o is the absorbance determined from the maximum absorption peak in the range of 2900-2940 Kaiser in the infrared absorption spectrum, Dlaen ~ 1640 is the absorbance determined from the maximum absorption peak in the range of 1560-1640 Kaiser in the infrared absorption spectrum, is 0.5 or less, claims 1 to 8
The organic polymeric material according to any one of paragraphs. 10. Any one of claims 1 to iM 9 J/l, wherein the insoluble and infusible substrate has an absorbance ratio (D) as defined above determined from an infrared absorption spectrum of 0.3 or less The organic polymeric material described. 11. Is the organic polymer material v? DC conductivity at M is 1
Claim 1 which is O-40-1crn-1 or more
The organic polymer material according to any one of items 1 to 10. 12. The organic polymeric material according to any one of claims 1 to 11, wherein the electron-donating doping agent is a Group 1A metal containing lithium, sodium, potassium, rubidium, and cesium. 13. Claim 1 in which the electron-accepting doping agent is a rogene such as fluorine, chlorine, oxaline, iodine, etc.
The organic polymer material according to any one of items 1 to 11. 14. The electron-accepting doping agent is AsF'=, PF
! The organic polymer material according to any one of claims 1 to 11, which is a halide such as 11BF*, BCI s, BBr3, etc. 15. The electron-accepting doping agent is SO9 or Nt
Oxides of nonmetallic elements such as Oll or HtS0
4. The organic polymeric material according to any one of claims 1 to 11, which is an anion derived from an inorganic acid such as HNOs or HCl0. 16. The organic polymeric material is a molded article. 7. The organic polymeric material according to any one of claims 1 to 15, wherein the organic polymeric material is a film, a plate, a fiber, or a composite thereof. Organic polymeric material according to any one of claims 1 to 15. 18. Heating an aromatic condensation polymer consisting of carbon, hydrogen, and oxygen to a temperature of 400 to 800°C in a non-oxidizing atmosphere. After heat treatment, the atomic ratio of hydrogen atoms/carbon atoms becomes 0.
60 to 0.15 and then doping it with an electron-donating doping agent or an electron-accepting doping agent or a mixture thereof.
A method for producing an electrically conductive organic polymer material, characterized by making electrical conductivity greater than gas conductivity. 19. The method according to claim 18, wherein the aromatic condensation polymer is a condensate of an aromatic hydrocarbon compound having a phenolic hydroxyl group and an aldehyde. 20, a resol type in which the aromatic condensation polymer is obtained by a condensation reaction of phenol and formaldehyde;
The method according to claim 18, which is a molded article of novolac type or a mixture thereof. 21. The method according to claim 18, wherein the aromatic condensation polymer is a molded article comprising a composite of phenolic fibers and a phenol-formaldehyde condensate. 22. Doping increases electrical conductivity to 10
22. A method according to any one of claims 18 to 21, wherein the method is increased by a factor of two or more.
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