JPS6112887A - 電解重合用電極 - Google Patents

電解重合用電極

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Publication number
JPS6112887A
JPS6112887A JP59132905A JP13290584A JPS6112887A JP S6112887 A JPS6112887 A JP S6112887A JP 59132905 A JP59132905 A JP 59132905A JP 13290584 A JP13290584 A JP 13290584A JP S6112887 A JPS6112887 A JP S6112887A
Authority
JP
Japan
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electrode
film
electrolytic polymerization
layer
conductive
Prior art date
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Pending
Application number
JP59132905A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiaki Tamamura
敏昭 玉村
Osamu Niwa
修 丹羽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Priority to EP19870106076 priority patent/EP0247366B1/en
Priority to DE8484306764T priority patent/DE3481849D1/de
Priority to DE8787106076T priority patent/DE3484598D1/de
Priority to CA000464743A priority patent/CA1231670A/en
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  • Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、芳香族化合物の電解重合により導電性電解重
合体を得る際の電極に関する。
〔従来の技術〕
ピロールやチオフェン等の芳香族化合物は、電解質を含
む溶剤中で通電することにより、電解重合して正極上に
導電性の高分子フィルムとして析出する。この際の正極
として作用する電極材としては、白金板のような貴金属
材、ネサガラスのような導電性金属酸化物が用いられて
きた。しかし、白金板のような貴金属材では、電極材の
価格が高く、また導電性の高分子フィルムと電極面との
密着力が高いため、薄いフィルムを電極から単離するの
が困難であった。一方、ネサガラスのような導電性金属
酸化物では、フィルムのはく離性は良いものの、電極の
抵抗が金属より高いため、高導電性のフィルムを形成す
る東、生成するフィルム膜厚が不均一になる欠点がある
他方、本発明者等は、この芳香族化合物の電解重合反応
を利用して、絶縁性の高分子フィルムを導電化するプロ
セスの発明をした(特願昭58−186991号、同5
8−213201号、同5B−215204号)。すな
わち、絶縁性の高分子フィルムを正極である電極上に塗
布し、使用する高分子フィルム種に応じて調製した電解
重合溶液中で芳香族化合物を電解重合させると、導電性
の電解重合体が、絶縁性の高分子フィルム内に成長し、
絶縁性高分子フィルムが導電化される。この導電化のプ
ロセスは電解重合体の比較的少ない複合量で絶縁性高分
子フィルムを高導電化するため、導電性高分子フィルム
の工業的な製造が可能になる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしこの際にも、正極に使用する電極が問題になる。
すなわち、電解重合する場合には高分子フィルムと電極
が十分に密着しており、また、電解重合後は電極から容
易に単離できる必要がある。貴金属基板では、基板より
はく離するのが困難で、また、材料も高価である。他方
、卑金属類を用いる場合には、電解重合反応を繰返し行
うと、副反応により電極表面が劣化する。
また、金属酸化物を用いると、やはり得られる導電性フ
ィルムの抵抗に分布が生じる欠点がおる。
この絶縁性高分子フィルム全塗布した電極上での電解重
合の不均一性は単独の電解重合体フィルムを得る場合に
比べて少ないものの、工業的に導電性フィルム全製造す
るのに難しいという欠点があった。
本発8Aは上記した欠点を解決するためになされたもの
で1)、その目的は電気抵抗の均一な導電性フィルムを
容易に単離でき、しかも繰返し電極として使用すること
ができるような電解重合用電極を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明を概説すれば、本発明の第1の発明は電解重合用
電極に関する発明であって、卑金属体層上に導電性金属
酸化物体層が積層されていることを特徴とする。
そして、本発明の第2の発明は他の電解重合用電極に関
する発明であって、卑金属体層上に、ドープした無機物
半導体層が積層されていることを特徴とする。
以下、本発明の電極構造を添付の第1図及び第2図によ
り説明する。すなわち、第1図及び第2図は、本発明の
電解重合用電極の1例の構造の模式図である。第1図及
び第2図において、符号1は絶縁性基板、2は卑金属体
層、3は導電性金属酸化物体層又はドーグした無機物半
導体層、21は円筒を意味する。第1図は絶縁性の基板
1上に卑金属体層2を設け、その上に導電性の金属酸化
物体層又はドーグした無機物半導体層3全積層したもの
である。卑金属体層としては、アルミニウム、クロム、
ニッケル、銅等が使用でき、蒸着、スパッタリング法等
により形成できる。卑金属体ノーの膜厚はその電気伝導
度により若干変化するものの500A以上であれば、導
電性の電解重合体全均一に形成するのに十分である。な
お、金や白金等の貴金属を用いることも当然可能である
が、コストが高くなる欠点がある。
この卑金属体層上に導電性の金属酸化物体層又はドープ
した無機物半導体層を積層する。このような導電性の金
属酸化物としては酸化スズ、酸化インジウム、スズ−イ
ンジウム合金の[e物(工To)  等が使用でき、通
常スパッタリング法により形成できる。
金属酸化物の他に無機物半導体も積層膜として使用でき
る。この場合は半導体層の抵抗全低下させるために多量
の不純物全ドープするのが有効である。このような半導
体層としては均一でピンホールのない膜を形成できるア
モルファスシリコンが最も有効であるが、ゲルマニウム
、ガリウムヒ累等の半導体も使用できる。形成法として
はCVD法、MOCVD法、スパッタリング法が使用で
さ、また各半導体に通常使用できる不純物全ドーピング
する。
他方、第2図は、連続的(/′C導電性の高分子フィル
ムを形成する際の電極の構造金示したものである。すな
わち、電解重合により連続的に導電性フィルム全製造す
るには、電極をドラム状の構造にするのが有効である。
第2図においては卑金属体ドラムの表面を導電性金属酸
化物層るるいはドープした無機物半導体層で覆う場合と
、何らかの材質で構成されたドラムの表面に卑金属体層
を形成し、その上に導電性金属酸化物層あるいは、ドー
プした無機物半導体−を積層する場合がある。このドラ
ム状電極にフイルム全密着形成し、ドラムを回転させて
電解重合槽中で電解重合全行い、得られた導電性高分子
フィルム全はく離し、洗浄することにより連続的なフィ
ルム製造が可能である。
〔実施例〕
以下、本発8A全笑施例により更に具体的に説明するが
、本発明はこれら実施例に限定されない。
なお、第6図は本発明の円筒型電極音用いた電解重合に
よる導電性フィルム作製装置の1例の側面図である。第
3図中!+1は円筒型電極、32はフィルム、35は熱
転写ローラー、54は電解重合溶液、65は電解重合槽
、56は対向電極そして37は端子取出し部を意味する
実施例1 500tm角のガラス基板上にニッケル全スパッタリン
ク法で70OAの厚さに形成した。この基板のニッケル
面上にスパッタリング法でスズ・インジウム酸化物(工
To)を100OA積層した。
この基板を電解重合の正極として用い、ポリ塩化ビニル
フィルムの導電化を行った。ポリ塩化ビニル(分子量7
万)のメチルエチルケトン溶液を上記基板上にキャスト
し、厚さ1.5μmのポリ塩化ビニルフィルムを形成し
た。基板の一角のポリ塩化ビニルフィルム全ハく離して
通電用の端子に接続できるようにした。
他方、電解重合溶液として、ピロール(1,5モル/l
)、テトラエチルアンモニウムパラトルエンスルホネー
)((L45モル/l ) e含trアセトニトリル−
テトラヒドロフラン(3:1)浴液全調製した。この溶
液中に上記フィルム付基板を、対向電極として用いる白
金メッキしたチタンメツシュと共に浸漬し、両電極間に
&5Vの電圧をかけて、3分間通電した。黒色のポリピ
ロールの形成がみられた。
得られたポリ塩化ビニル−ポリピロール複合フィルムは
、膜厚が1.8μmKなり、しかも、容易に電極基板よ
りはく離でき、フイルム力!丸くなったり、しわが生じ
ることもなかった。また、はく離後の電極表面も欠陥が
発生することなく繰返し使用できた。
フィルムの電気伝導度の均一性を調べるため、通電用の
端子部から50m、 150m+、 250■離れた部
分のフィルムを切取り、4端子法でフィルムの表裏の電
気伝導度全測定した。結果を第1表に示す。なお、電極
に接した面を裏面とする(以下同じ)。
表−1 このように、フィルムの電気伝導度は電極面全体にわた
ってほぼ均一であった。
他方、同じ条件の電解重合を白金基板上で行うと、1.
9μmの厚さのポリ塩化ビニル−ポリピロール複合フィ
ルムが得られるが、白金基板よシフイルムを欠陥なくは
く離することにできなかった。また、基板抵抗1m角当
す50Ωの工TOのみの電極を用いると、平均1.75
μmの複合フィルムが得られたが、フィルムの電気伝導
度は端子部から5011I+と250mmの部分では電
気伝導度が表面で10倍近く、裏面でも50チ近く、不
均一になった。
実施例2 500、角のガラス基板上にクロムをスパッタリング法
で60OA堆積させた。この上にOVD法でPドーグし
たアモルファスシリコン層ヲ2.5μmの厚さに積層し
た。この基板の表面抵抗は1crn角当り2.5Ωであ
った。この基板上に80℃に加熱し、厚さ5μmのボリ
フフ化ビニリデンフィルムをローラーで押付けて熱圧着
した。
他方、電解重合溶液として、チオフェン(1,6モル/
1)、テトラエチルアンモニウム・テトラフルオロボレ
ート(+lL4モル/1)t−俗解したアセトニトリ・
ル溶液を調製した。
この浴液中に白金メッキチタン電極と共に上記フィルム
付基板・を浸漬し、基板の一角のフィルムをはく離して
電極端子をと9、両電極間で4v、5分間チオフェンの
電解重合を行った。
得られたフィルムはポリフッ化ビニリデンにポリチオフ
ェンが複合されたもので膜厚ハ5.8μmであった。フ
ィルムは基板より容易にはく−でき、カールしたり、し
わが生じることもなかった。また、フィルムはく離後の
電極表面も欠陥が発生することなく繰返し使用できた。
フィルムの電気伝導度を実施例1と同様に調べた結果、
表2のようになp、電極面全体にわたりほぼ均一な導電
性フィルムが得られた。
表  −2 実施例3 直径200mm5筒さ200go+のアルミニウム製の
円筒の筒面に厚さ600λのクロムをスパッタリングで
形成した。この円筒面にスパッタリング法でスズeイン
ジウム酸化物(工To)′fc1.5μmの厚さに堆積
させた。なお均一に堆積させるためスパッタリング時に
円筒を回転させた。
この円筒の上・下の面に厚さ0.5μm1中心部に10
箇φの穴のあいたマイラーシートを接着し、上・下の面
金絶縁した。
この円筒型電極を第5図のようにセットした。
すなわち円筒型電極31上に厚さ20μmのエチレン−
酢酸ビニル(80:20)共重合体フィルム52t−熱
転写ローラー55を用いて圧着させた。他方、電解重合
溶液34としてピロール(1,5モル/l>、テトラエ
テルアンモニウムバークロレート(α5モル/l )’
を含むアセトニトリル−クロロベンゼン−N、N−、/
メチルホルムアミド(5:1:1)溶液′ft調製し電
解重合槽55の中に入れ、円筒型電極の約35%t−浸
漬させた。白金メッキチタンメツシュを対向電極36と
して円筒形電極の側面中心部57から端子をとって5.
2vで10分間電解重合した。
得られた黒色のフィルムは円筒型電極より容易にはく離
でき、洗浄し、乾燥してフィルムとして巻取った。
このフィルムの電気伝導度を測定したところ、a OS
 / cm±20%以内でほぼ均一であった。
〔発明の効果〕
以上説明したように、電極上に密着した絶縁性フィルム
を芳香族化合物の電解重合によって導電化する際に卑金
属体層上に導′It性金穂酸化物体層あるいはドープし
た無機物半導体層を積層した構造の本発明の電極を用い
ることにより、均一な電気伝導度をもち、しかも電極よ
り容易にはく離できる導電性フィルムが得“られる利点
がある。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明の電解重合用電極の1例の構
造の模式図そして第6図は本発明の円筒型電極を用いた
電解重合による導電性フィルム作製装置の1例の[1l
I1面図である。 1:絶縁性基板、2:卑金属体層、5二導電性金属酸化
物体層又はドープした無機物半導体層、21:円筒、5
1:円筒型電極、52:フィルム、35:熱転写ローラ
ー、34:電解重合浴液、55=電解重合槽、56:対
向電極、57=端子取出し部

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、卑金属体層上に導電性金属酸化物体層が積層されて
    いることを特徴とする電解重合用電極。 2、卑金属体層上に、ドープした無機物半導体層が積層
    されていることを特徴とする電解重合用電極。
JP59132905A 1983-10-07 1984-06-29 電解重合用電極 Pending JPS6112887A (ja)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59132905A JPS6112887A (ja) 1984-06-29 1984-06-29 電解重合用電極
US06/657,314 US4559112A (en) 1983-10-07 1984-10-02 Electrically conducting polymer film and method of manufacturing the same
EP19840306764 EP0144127B1 (en) 1983-10-07 1984-10-04 Electrically conducting polymer film and method of manufacturing the same
EP19870106076 EP0247366B1 (en) 1983-10-07 1984-10-04 Electrically conducting polymer film and method of manufacturing the same
DE8484306764T DE3481849D1 (de) 1983-10-07 1984-10-04 Elektrisch leitfaehiger polymer und deren herstellung.
DE8787106076T DE3484598D1 (de) 1983-10-07 1984-10-04 Elektrisch leitfaehiges polymer und dessen herstellung.
CA000464743A CA1231670A (en) 1983-10-07 1984-10-04 Electrically conducting polymer film and method of manufacturing the same
KR1019840006200A KR890004938B1 (ko) 1983-10-07 1984-10-06 전기전도성 중합체 필름과 그의 제조방법

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JP59132905A JPS6112887A (ja) 1984-06-29 1984-06-29 電解重合用電極

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7993690B2 (en) 2003-11-12 2011-08-09 Stokely-Van Camp, Inc. Carbohydrate and electrolyte replacement composition

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