JPS59500098A - 電導性重合体混合物 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 この発明は電導性重合体に関し、特に電子供与体または電子受容体で処理したポ リアセチレンを含む混合物に関する。

先行技術の説明 電導性重合体は、種々の導電性の用途における金属に代るものとして役立つべく 現在非常にめられている。ｆｌｌえば、電導性重合体は蓄電池、太陽光電池、半 導体、＠磁遮蔽および在来の配線に代るものにおいてさえも有望である。

ポリアセチレンまたは（ＣＨ）ｘは、種々の供与体または受容体で処理すること によって高電導性にすることができるのでかなり関心のある材料である。この高 分子拐料の軽重量および潜在的な低コストはそれが種々の技術的用途に使用可能 なことを示唆する。事実、動作ｐ−ｎ接合部および電池電極が他の人々によって 製造されてきた。残念ながら、（ＣＨ）ｘは実際の用途（て関して、うつの大き な欠点をもつ。第１に、（ＣＨ）ｘは処理しにくくて（全ての溶媒に不溶性で軟 化または融解しない）、通常の方法による品物の製造を妨げる。

第２に、酸化の点で不安定であるた・め、大気中での使用が著しく制限される。

最後に、（ＣＨ）ｘの熱力学的に安定なトランス異性体型が材料全もろくする。

ポリアセチレンの有益な性質を利用するのみならず、優れた加工性、安定性およ び機械的囲質の完全さを有する電導性重合体の要求がある。

発明の慨要 本願発明者は、ポリアセチレンと他の種々の７トリノクス材料、例えばポリエチ レンおよびポリスチレンとの混合物を作ることができること、および適当なドー ビ／グ法によってその混合物を導電性にすることができることを見出した。この 方法は、ポリアセチレンよりも加工性のよい種々の重合体にチーグラー・ナノタ ー触媒１例えばＴｉ　（ｎ−ＯＢｕ）４　／Ｅｔ、３Ａｄ　ｆ含浸させ、含浸し た重合体をアセチレンガスにさらして、重合体マトリックス全体にポリアセチレ ン全生成さすことを含む。マトリックスの適当な選択によって、ポリアセチレン の酸化全少なくすることができると共に、成分比を変えて加工性を調節すること ができる。伝導率は、混合物を適当なドープ剤、例えばヨウ素に浸漬することに よって、または拡散法や挿入法によって達成される。

本発明は種々の実施例について以下に記載されるが。

種々の変化および変更が請求の範囲または意図から逸脱することなく可能である ことは当業者には明らかである。例えば、ポリブタジエ／や能の重合体７または ２種類以上の重合体の混合物のような他の７トワツクス材料を使用することがで きる。アセチレンｔ（ＣＨ）ｘ重合体に転化するのに、他のデーグラ−・ナノタ ー触媒捷だはそれらの同等物を使用することができる。さらに、本発明の導電性 混合物をさらに安定化するために、余分の処理工程を採用することができる。ま たヨウ素以外のドープ剤も使用可能である。

次の非限定の例てついて本発明全説明する。

０５繭厚さの市販されている低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）・フィルムをドラ イ・トルエンに２１１時間浸漬して添加物を除去し、アルゴン雰囲気下シュレン ク・チューブ内でドライ　トルｘ　ｙ　（６０ｍｌ　）　、　Ｔｉ（ＯＢｕ）４ （３，７５ｍｌりおよびＥｔ３　Ａｌ（６ｍｌ）　ｆ含む新しく調製した溶液に 浸漬した。そのチューブをアルゴンの暖気流下で約７０℃に約１５時間加熱して フィルムに触媒を含浸させた。室温に冷却後、触媒溶ｅ、を注射器で除去シ、黄 褐色のＬ　Ｄ　Ｐ　Ｆ、フィルムを新鮮なトルエンで洗浄して表面の触媒残留物 を除去した。次にンユレンク・チューブを高真空管路に接続して吸引によってト ルエンを除去した。次に、そのフィルムをアセチレンガス（初期圧力、約７００ トール）に種々の時間の間接触させた。重合は一７８〜１１０℃の間で行った。

マトリックスを過剰に融解することなく重合速度が最？　犬になるから、高温重 合が望ましかった。高温重合中に、アセチレンがフィルム内へ拡散して触媒サイ トで重合するに伴い、黄褐色の触媒を含浸したＬＤＰＥフィルムは青色から黒色 に変った。約５重量％以上の（ＣＨ）ｘｋ含む試料は鈍い金色の光沢含有した。

混合物中の（ＣＨ）ｘの量は重合中のアセチレンの吸収および得られた材料の元 素分析によって決定した、その結果該材料は代表的に約０．１５重量％Ｔｉと約 ０．２０重量％Ａｌ　ｆ含有した。両方の方法からの結果は一般によく一致した 。

１１０℃で調製した薄膜の可視吸収スペクトルはトランス（ＣＨ）ｘ異性体の存 在と一致した。そのフィルムはいつまでも可撓性で強じんであった。約６〜１０ 重量％の（ＣＨ）ｘｋ金含有る試料は２１０℃まで軟化したかったけれども、約 ５重量％以下の（ＣＨ）ｘ’に含む試料は１２０〜１５０℃の間で軟化した。こ れは、明らかにＬ　Ｄ　Ｐ　Ｅ内の少し橋かけした三次元的（ＣＨ）Ｘ網の存在 のためであった。そのフィルムを２％工、のペンクン溶液に２１１−１１８時間 さらした結果、最終伝導率が約５Ω−１Ｃｍ−１となった。わずか２重量％の（ ＣＨ）ｘてかなり高い伝導率が得られた。その伝導率は表面だけに画定された（ 　ＣＨ）アのためでないことは、伝導率測定に使用された４本の白金線をフィル ムの同じ側に取り付け、そして別の実験でそれらの白金線を反対側に取り付ける ことによって実証された。それらの結果は本質的にＬニーであった。

ポリスチレン／　（ＣＨ）　の混合物を調製するたメ若干の変更で例１と類イυ の方法を用いた。ポリスチレンは前述の馳媒溶液に可溶性であったので、含浸フ ィルムは浴媒の蒸発によって調製した。アセチレンにさらした後、黒色のポリエ チレン／（Ｃ０）ｘの混合物が得ら扛た。ヨウ素萩気Ｃさらすことによってその 混合物は約ｉ　ｏ　１０〜約１０’Ω−１−１の俤囲で導電性になった。

その混合物はその組成：こ１イ〈存して杓１００℃以上の温度で軟化した。

以上、新奇の導電性組成物の調製方法を概説した。

得られた混合物は、比較的低濃度の（ＣＨ）ｘにおいてヨウ素のドーピングによ ってかなり高い伝導率を有する。

以上説明した混合物の調製法は、含浸重合体が禎媒と反応しない、および第２の 重合体を生成する単沿体が触媒によって重合可能であるという条件を満たす広範 囲の系に適用できる。本発明は実質的に線状の２種類の重合体の混合物を調製す る優れた新奇の方法であって、インシテユ重合によって架橋重合体（相互に貫通 する網状組織）の混合物を調製する周知の方法と混同す・＼きではない。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　（ａｌ　少なくとも１種類の加工性重合体にチーグラー・ナツタ−触媒を含 浸させ； （ｂｌ　前記含浸重合体をアセチレンガスにさらして。 加工性重合体のマトリックス内に実質的に線状分子のポリアセチレンを生成させ ；そして （Ｃ１そのポリアセチレンにドープ剤を導入して導電性混合物を生成させる工程 からなる、少なくとも１種類の加工性重合体と、ポリアセチレンと、ドープ剤か らなる導電性重合体の生成方法。 ２　前記加工性重合体がポリエチレンであるところの請求の範囲第１項の方法。 ５　前記加工性重合体がポリスチレンであるところの請求の範囲第１項の方法。 １４、前記ドープ剤がヨウ素であるところの請求の範囲第１項の方法。 ５、　前記触媒がＴｉ　（ｎ　０Ｂｕ）４　／Ｅ　ｔ３Ａｌ　であるところの請 求の範囲第１項の方法。 ６、　前記加工性重合体に触媒を含浸させる工程がさらに前記重合体に前記触媒 全高温で含浸させることからなるところの請求の範囲第１項の方法。 ７、請求の範囲第１項、第２項または第５項の方法によって生成された導電性重 合体。