JPS60137923A - 連続電解重合装置 - 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】 ツマ−の重合を行なう電解重合法は従来から種々のポリ
マー、例えばポリチオフェン、ポリピロール等のポリマ
ーの製造に利用されている。一方、ポリチオフェン、ポ
リピロール等の共役二重結合の連なつｆｃポリマーおよ
びこれらに種々のイオンをドープさせたポリマーは半導
体的性質ないし金属的性質を有しており電子材料、電池
等への応用が期待されている。これらの種々の傳電性全
有するポリマーを合成する方法として種々の方法がある
が、中でも電解重合法は、（１）重合を行おうとする電
極の面積及び通電時間によって容易に膜の大きさを制御
できる、（２）得られた高分子は、ある一定量のアニオ
ン等のイオンを含んでおり商い導電量を示す、（３）逆
バイアス電圧の印加によシミ気化学的に任意のドープ濃
度に脱ドープできる、Ｃ４）触媒を用いることが必ずし
も必要ではなく得られる生成物として極めて高純度のも
のも得られる。（５）反応が一過程なので操作が簡単で
かつ大規模化も容易である、等の％徴があシ優れた方法
である。しかし、従来の電解重合法において使用される
ｔ＆は第１図に示す如く、電解液１の収容された電解槽
２に平板状の電極対（陽極板αおよび陰極板ｂ）を祷大
したものであり、フィルム状の少量サンプルを得るには
便利であるが、１粟的に大面積でかつ大量のフィルムを
得るには適していない。

本発明は電解重合装置の改良に関するものであり、電解
重合によってポリマーが重合析出する側の電極をベルト
状とし、かつ移動可能とすることによシミ解重合を連続
的に行うことのできる装置に関する。

すなわち本発明は、長手方向に移動可能なベルト状の電
極と、それに対１時して設けられた対向極からなる電極
対を有することを特徴とする連続電解重合装置に関する
。

本発明の装置においてベルト状の電極には、欅々の今風
製シートあるいはフィルムの他、可撓性プラスチックシ
ート上に酸化インジウム、酸化スズ、白金、ニッケル等
の導電性材料を蒸着、塗布などの方法でコーティングし
た複合材を使用することができる。また対向電極には、
ニッケル、モリブデン等の金属板や導電性材料をガラス
上に積層した複合材が例示される。

本発明の電解重合装置によって電解重合されるポリマー
は゛、′Ｘ、Ｓｔ重合によってベルト状の電極上にポリ
マーが重合析出するものであれば、とくに限定されるも
のでＩ″ｉない。中でもチオフェン、ビロールノ他、メ
チルチオフェン、メチルビロール等の核置換体、パイチ
オフェン等の２量体をはじめとする種々の複素環化合物
、さらにはアニリン等のモノマーを電解重合して、ポリ
チオフェン、ポリピロール等をはじめとするポリマーを
製造する際に、本発明の装置が好適に用いられ、これに
よれば電解液に含まれている種々のイオンをドーパント
として含有する柚々の４電性ヲ櫓するポリマーのフィル
ムを電極上に重合析出させることができる。

本発明の装置においては、ポリマーが重合析出する側の
電極をベルト状とする必要があシ、ポリマーの種類に応
じて、ベルト状の電極が陽極又は陰極に設定され１，１
ｊｌＪマーの重合引出する′電極とされる。

本発明の装置を用いて行われる電解重合は、必ずしも不
活性ガス雰囲気下で行う必豊はないが、例えばポリピロ
ール等のポリマーを重合する際には、空気中の酸素や水
の影響を避けるため、本発明の電解槽を密閉系としたり
アルゴン等の不活性ガス雰囲気下におくことが望ましく
、また不活性ガス等の雰囲気ガスは、白金触媒塔、モレ
キュラーシーブ塔等によ・つて循環精製することが望ま
しい。

以下、図面を参照しながら本発明の好捷しい態様につい
て説明する。

第２図は、本発明の電解重合装置の好適例を示す概略側
面図であり、陽極上にポリマーを重合析出させる場合に
ついて説明する。モノマーを含む電解液４は電解槽１中
に収容されており、電解槽１中には、ベルト状の陽極２
および平板状の陰極３が対峙して設けられている。ベル
ト状の陽極２は、第４図の一部断面図に示す如く、片面
に酸化インジウム、酸化スズ等の導電性皮膜１１がコー
ティングされたポリエステルフィルム等の′ｉ′Ｉ］撓
性支持体性支持体１０されている。シート状の陽極２に
は接点５によって電圧が印加されており、陽極２と陰極
３が対峙している領域（電解重合域）で電解重合が行わ
れる。シート状の陽極２は、長手方向に移動可能であり
、シート状の陽極２は移動することによって電解重合域
に送入され、送り出される。シート状の陽極２は、電解
重合域において隙＠Ｌ３との間の間隙を一定に維持した
まま移動できるようにロール８．９等で支持することが
望ましい。

この態様の装置によれば、電解重合域に送入されるシー
ト状の陽極２上にポリマーがハｍ次重合析出し、陽極２
とポリマーの積層物が電１γ１．ｉ’ｌｉ合域から連続
的に送り出される。これによって、長尺状２ンぐ′ のポリマーを連続的に製造される。

電解重合域から送り出される陽極２上のポリマーは第２
図に示す如く、シート状の陽極２と共にロール状に巻き
取ることもできるが、その他にポリマーのフィルムを陽
極から引き剥し、それぞれをロール状に巻き取ること、
あるいはポリマーのフィルムが引き剥された後のシート
状の陽Ｊ＄　２−！、、繰シ返し電解重合域に送入して
、宵、解重合を繰り返すこフともできる。′パさらにシ
ート状の陽極２をづ朋端ベルトとして連続的に電解重合
域に送入し、送り出すこともできる。

本発明において、ベルト状の電極を長手方向に移動させ
るには、ある一定距離移動させた後、ベルト状の’Ｍ￥
、極を固定した状態で電解重合を行ないこれを繰り返す
場合あるいは、ベルト状の電極を連続的に移動させ、電
解重合域に滞笛する時間をコントロールしながら電解重
合を行なう場合が例示される。いずれの場合においても
、所望のフィルム厚さに応じて、電解重合の時間、電極
の移動速度（滞留時間）等が設定される。

使用される電解液としては、例えば溶質として−価金属
イオン（Ｌｉ２、Ｋ＋、Ｎａ＋、Ｒｂ＋、Ａｇ”ｌある
いはテトラアルキルアンモニウムイオン（例エバテトラ
ブチルアンモニウムイオン）とルイス酸イオン（ＢＦｊ
　、ＰＦ６−　、ＡｓＦ６’−、ＣｌＯ４１からなる塩
を、溶媒（アセトニトリノへ　ベンゾニトリル、プロピ
レンカーボネート、ジメチルホルムアミド イドロフラン、ニトロベンゼン等）に約Ｏｌ〜ＩＭ／ｌ
程度浴かした肩桟溶液に、重合しようとするモノマー例
えばチオフェンを約０．０１〜ｌｏＭ／ｌ混入したもの
がある。市、解液の各成分は、いずれも蒸留等の精製処
理を施したものを使用することが望ましく、外観，上お
よび雷１気的、光学的にも優れたポリマーのフィルムが
得られる。

重合電圧は通常モノマーの酸化電位である数Ｖで重合が
始まる。例えばポリピロールをＬｉＢＦ４／ＣＨ３ＣＮ
　％ｆ，解液で重合を行う場合４、約３〆出蛯し、良好
な膜質のフィルムが得られる。また、ｌ　ＩＪチオフェ
ンの場合は約２０Ｖの印加１ｊ：圧で約１０ｍＡｌｃｙ
ｌの重合電流が流れ、極めて良質のポリマーフィルムが
、均一に重合析出する。

本発明の装置によれば大面積でかつ均質なＨｆ　ＩＪマ
マ−フィルムを効光よ〈製造することができる。

実施例　１〜４ 第２図に示す構成の装置を用いて、、Ｉセリチオフェン
およびポリピロールを電解重合した。ただし陽＆２はポ
リエチレンテレフタレートシート（厚さ２００μ）の片
面に酸化インジウムからなる導Ｍ１；性皮膜をコーティ
ングしたものを用い、陰極にはニッケル板を用い、対１
時する両極間の間隙？ｉ５簡に設定した。

また対峙する陰極３のｘ−Ｙ間（電解重合域）を移動す
る時間（滞留時間）が第１表に示す値となるように、ベ
ルト状の陽極２の移動速度を設定してして、電解重合を
行った。

これによって、長尺状のフィルムを連続的に製造するこ
とができた。また得られたポリチオフェンフィルムは電
極２から引き剥し分離し、ポリピロールフィルムは電極
２に積層した壕までフィルムの性能を評価した。結果を
第１表に示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の装置の例を示す概略斜視図であシ、第２
図は本発明の装置の例を示す概略側面図であり、第８１
ｇ１はベルト状の陽極２の例を示す一部断面図である。 １・・・・・・電解槽 ２・・・・・・ベルト状の陽極 ３・・・・・・陰極 ４・・・・・・電解液 ５・・・・・・接点 ８．９・・山・ロール １０・・・・・・ホリエステルフイルム１１・・・・・
・導電性皮膜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　長手方向に移動可能なベルト状の電極とそれに
   対峙して設けられた対向電極からなる電極対を有するこ
   とを特徴とする連続電解重合装置。