JPS6164720A - 有機導電性材料の製法 - Google Patents

有機導電性材料の製法

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JPS6164720A
JPS6164720A JP18652684A JP18652684A JPS6164720A JP S6164720 A JPS6164720 A JP S6164720A JP 18652684 A JP18652684 A JP 18652684A JP 18652684 A JP18652684 A JP 18652684A JP S6164720 A JPS6164720 A JP S6164720A
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plasma
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堤 憲太郎
Shiyuichi Matsumoto
松本 脩一
Junji Furukawa
古川 淳二
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  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (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、非金属導電性材料の製法に関し、特に有機導
電性材料の製法に関する。
[従来の技術とその問題点] 銅などの金属は、導電性材料として優れており、広範に
使用されているが1本来的に比重が大きく、比較的腐食
し易く、加工に高温を要するなどの性質を有する。そこ
で、使用環境や用途によっては軽量で化学的安定性が高
い非金属導電性材料が求められている。
従来、有機導電性材料とし、では、ポリアセチレンが知
られているが、ポリアセチレン自体は、電導度がシス体
で10−9S / c m、  )ランス体でL O5
S / c mと低く、電導度を高めるためにI2 、
B r2 、AsF5等のドーパントのドーピングを行
う必要がある。また、このポリアセチレンは空気中にお
ける化学的安定性が低く、空気中に放置すると、電導度
が低下する傾向がある。また、他の有機導電性材料とし
て、ポリパラフェニレンスルフィドが知られているが、
ポリパラフェニレンスルフィド自体も電導度がl O”
 S / c m未満と低いので、ドーパントをドーピ
ングして電導度を高める必要がある。さらに最近、ポリ
パラフェニレン−1,3,4−オキサ−ジアゾールを熱
分解する方法により、有機導電性材料が得られることが
報告されている[Abst、 of″Int、 Con
f。
on  ths  Physics  and  Ch
e膳1stry  or  (:onductingP
o17mers” No、261. France、 
+182]’、  Lかし、この方法は、まず前記ポリ
マーを製造し、次にそのポリマーを熱分解するという2
段階の操作が必要であるという難点を有する。
本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消し、ドーパ
ントをドーピングしなくても高い導電性を有し、しかも
耐熱性を有し、空気中において化学的にも電導度の点で
も非常に安定な有機物からなる導電性材料を、簡単な工
程により製造することができる方法を提供することにあ
る。
[問題点解決のための手段] 本発明によると、下記一般式(I)〜(17)で表され
る化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物をプラズ
マ重合反応に供することからなる有機導電性材料の製法
が提供される。
一般式(I) れ3 [式中、 びR9は同一でも異なってもよく、水素原子またはXで
あり、Xは塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、フッ素原
子等のハロゲン原子、 +N” Rho R++ Rat ) Y”および−5
R,らから八 選ばれ、nは1〜3の整数であり、ただしR1中のXの
数は1〜3であり、Yはハロゲン原子であり、RIG、
R1+およびRI2は、同一でも異なってもよく、メチ
ル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の低級アルキ
ル基から選ばれ、R19は低級アルキル基から選ばれる
また式中、R2、R3、Ra 、RsおよびR6は、同
一でも異なってもよく、水素原子、ハロゲン原子、低級
アルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等
の低級アルコキシ基およびR1から選ばれる]、 一般式(n) Rat [式中、R1斗、R+ダ、R+6およびRatは、同一
でも異なってもよく、水素原子、ハロゲン原子、低級ア
ルキル基、ハロゲノ低級アルキル基および低級アルコキ
シ基から選ばれ、R+9 、111? 、 R2Oおよ
びRZlは、同一でも異なってもよく、水素原子、ハロ
ゲン原子、低級フルキル基および低級アルコキシ基から
選ばれる]。
一般式(m) [式中、R?2およびRtgは同一でも異なってもよく
、水素原子、ハロゲン原子、低級アルキル基。
ハロゲノ低級アルキル基および低級アルコキシ基から選
ばれ、R詩、R巧、R物、Ra、R2? 、R2O,R
wおよびR’JIは、同一でも異なってもよく、水素原
子、ハロゲン原子、低級アルキル基および低級アルコキ
シ基から選ばれる〕、一般式(IT) 〔式中、 Ri+ 、 Rqz、 Ihq、Rs、Ra
5、Rlb、RlT、Rlq、Rlq、R40,R引お
よびR指は同一でも異なってもよく、水素原子、ハロゲ
ン原子。
低級アルキル基および低級アルコキシ基から選ばれる〕
前記一般式(I)の化合物としては、例えばハロゲノ低
級フルキルベンゼン。
ジハロゲノ低級フルキルベンゼン。
トリハロゲノ低級フルキルベンゼン、 1.2−ビス(ハロゲノ低級アルキル)ベンゼン。
1.2.3−1リス(ハロゲノ低級アルキル)ベンゼン
1.2.5−トリス(ハロゲノ低級アルキル)ベンゼン
、 1.2.4.5−テトラキス(ハロゲノ低級アルキル)
ベンゼン。
1.2.3,4,5.6−へキサキス(ハロゲノ低級ア
ルキル)ベンゼン。
2−ハロゲノ低級アルキルトルエン。
2.4−ビス(ハロゲノ低級アルキル)トルエン。
2.4.5−)IJス(ハロゲノ低級アルキル)トルエ
ン、 2.4,5.6−テトラキス(ハロゲノ低級アルキル)
トルエン。
l−ハロゲノ低級アルキル−2−低級7ルキルベンゼン
、 l−ハロゲノ低級アルキル−2、4、5−トIJ低級ア
ルキルベンゼン、 1−ハロゲノ低級アルキル−2,4−ジ低級アルキル−
5−低級アルコキシベンゼン、 l−ハロゲノ低級アルキル−2,3,4,5−テトラ低
級アルキルベンゼン。
1.4−ビス(ハロゲノ低級アルキル)−2,5−ジ低
級アルキルベンゼン。
l−ハロゲノ低級アルキル−2,3,4−)り低級アル
キル−5,6−低級アルコキシベンゼン。
2−低級アルキルベンジルトリ低級アルキルアンモニウ
ムハライド、 2−低級アルキルベンジル低級アルキルスルホキシド。
2−ハロゲノ低級アルキル−3−/\ロゲノトルエン。
1.3−ビス(ハロゲノ低級アルキル)−2,4−ジ低
級アルキルベンゼン。
1.3.5−トリス(ハロゲノ低級アルキル)−2,4
,6−1り低級アルキルベンゼン。
等を挙げることができ、特に 1.2−ビス(ハロゲノ低級アルキル)ベンゼン、 1.2,4.5−テトラキス(ハロゲノ低級アルキル)
ベンゼン、 1.2,3,4.5.6−ヘキサキス(ハロゲノ低級ア
ルキル)ベンゼン、 2−ハロゲノ低級アルキルトルエン、 2.4.5−1リス(ハロゲノ低級アルキル)トルエン
1−ハロゲン低級アルキル−2−低級アルキルヘンゼン
1.4−ビス(ハロゲノ低級アルキル)−2,5−ジ低
級アルキルベンゼン、 1.3−ビス(ハロゲノ低級アルキル)−2,4−ジ低
級アルキルベンゼン。
1.3.5−)リス(ハロゲノ低級アルキル)−2,4
,8−)り低級アルキルベンゼン等が好ましい。
これら一般式(I)の化合物としては、ベンゼン環に結
合するR1基の数は1〜3が好ましく。
R1基におけるnは1または2が好ましく、特にlが好
ましい、ざらにXはR1基中の1位炭素原子または2位
炭素原子に結合しているのが好ましく、特に1位に結合
しているのが好ましい、またXがハロゲン原子の場合の
ハロゲン原子としては、塩素原子または臭素原子が好ま
しく、Xが÷NeRho Rn R+t ) yeの場
合のYは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子が好まし
く、ft+。
〜R+zはメチル基またはエチル基が好ましく、x基が
好ましい、さらにR2−R6としては、水素原子、メチ
ル基、ハロゲン原子、メトキシ基またはR1が好ましい
一般式(I)の化合物の具体例としては。
フルオロメチルベンゼン。
ブロモメチルベンゼン、 クロロメチルベンゼン。
l−フルオロエチルベンゼン、 l−クロロエチルベンゼン。
l−ブロモエチルベンゼン、 l−ヨードエチルベンゼン、 2−クロロエチルベンゼン。
2=ブロモエチルベンゼン。
l−ブロモプロビルベンゼン。
1.2−(フルオロメチル)ベンゼン。
1.2−ビス(クロロメチル)ベンゼン。
1.2−ビス(ブロモメチル)ベンゼン。
1.2−ビス(ヨードメチル)ベンゼン。
1.2−ビス(1−ブロモエチル)ベンゼン。
1.2−ビス(1−クロロプロピル)ベンゼン、1.2
.3−)リス(フルオロメチル)ベンゼン。
1.2.3−)リス(クロロメチル)ベンゼン、1.2
.3−トリス(ブロモメチ4し)ベンゼン。
1.3.5−トリス(ブロモメチル)ベンゼン。
1.2.4.5−テトラキス(クロロメチル)べンセン
、 1,2,4.5−テトラキス(ブロモメチル)ベンゼン
、 1.2,3,4,5.6−ヘキサキス(クロロメチル)
ベンゼン、 1.2,3,4,5.6−ヘキサキス(ブロモメチル)
ベンゼン、 2−フルオロメチルトルエン。
2−クロロメチルトルエン、 2−ブロモメチルトルエン。
2−ヨードメチルトルエン、 2−(1−フルオロエチル)トルエン、2−(l−クロ
ロエチル)トルエン。
2−(1−−)’ロモエチル)トルエン、2−(l−ヨ
ードエチル)トルエン、 2−(1−ブロモプロピル)トルエン。
2−(2−クロロプロピル)トルエン。
2.4−ビス(クロロメチル)トルエン。
2.4−ビス(ブロモメチル)トルエン、2.4.5−
)リス(クロロメチル)トルエン、2.4.5−)リス
(ブロモメチル)トルエン。
2.3.4−トリス(クロロメチル)トルエン、2.3
.4−)リス(ブロモエチル)トルエン。
2.4,5.6−テトラキス(クロロメチル)トルエン
、 2.4,5.6−テトラキス(ブロモメチル)トルエン
、 1− (1−フルオロエチル)−2−エチルベンゼン、 1−(1−クロロエチル)−2−エチルベンゼン。
1−(l−ブロモエチル)−2−エチルベンゼン。
1−(1−ヨードエチル)−2−エチルベンゼン、 1−(1−クロロプロピル)−2−エチルベンゼン。
1−(2−クロロプロピル)−2−エチルベンゼン、 1−(l−クロロメチル)−2,4,5−トリメチルベ
ンゼン、 ■=(2−クロロプロピル)−2,4−ジメチル−5−
メトキシベンゼン。
1−(2−ブロモプロピル)−2,3,4,5−テトラ
メチルベンゼン、 1−(2−ブロモプロピル)−2−エチル−3゜4−ジ
メチル−5,6−シメトキシベンゼン、1.4−ビス(
ブロモメチル)−2,5−ジメチルベンゼン、 1.4−ビス(クロロメチル)−2,5−ジエチルベン
ゼン。
2−メチルヘンシルトリメチルアンモニウムプロミド、 2−メチルベンジルメチルスルホキシド、2−クロコミ
チル−3−ブロモトルエン。
1.3−ビス(ブロモメチル)−2,4−ジメチルベン
ゼン。
1.3,5.−トリス(りaロメチルL−2,4゜6−
トリメチルベンゼン等を挙げることができる。
ifi記一般式(II )の化合物としては1例えば、
ベンゾ[1,2]シクロブテン、 7−ハロゲノベンゾ[1,2]シクロフテン、7.8−
ジハロゲノベンゾ[1、2]シクロフテン。
4−低級アルキルベンゾ[1、2]シクロブテン。
4−低級アルコキシベンゾ[1、2]シクロブテン、 4−低級アルキルー7−ハロゲノベンゾ[1゜2]シク
ロブテン。
4.5−ジ低級アルキルベンゾ[1、2]シクロブテン
44aフルコキシ−7−へロゲノヘンゾ[1゜2]シク
ロブテン、 4.5−低級アルキルー7−ハロゲノベンゾ[1,2]
 シクロブテン。
3−ハロゲノベンゾ[1,,2]シクロブテン、4−ハ
ロゲノベンゾ[1,2]シクC1フf 7 。
4−ハロゲノ低級フルキル−5−低級アルキルベンゾ[
1,2]シクロブテン。
4.5−ビス(ハロゲノ低級フルキル)ベンゾ[1,2
] シクロブテン、 3−ハロゲン低級アルキル−4−低級7ルキルベンゾ[
1,2] シクロブテン等を$lfること力くでき、特
に ベンゾ[l、2コシクロブテン。
7−ハロゲノベンゾ[1,21シクロフテン、7.8−
ジl\ロゲノベンゾ[1,21シクロフテン。
4−ハロゲノ低級アルキル−5−低級アルキJレベンゾ
い、2]シクロブテン、 4.5−ビス()\ロゲ/低級アルキル)ベンゾ[1、
2]シクロブテン等が好まし0゜これら一般式(n)の
化合物におけるR1斗 〜R+7としては、水素原子 
/Xロゲン原子、メチル基、エチル基またはメトキシ基
、I\ロゲノメチル基またはハロゲノエチル基が好まし
く、特に好ましくは水素原子であり、R1ε〜R21と
して1士水素原子、メチル基またはハキシ基が好ましく
、特に好ましくは水素原子、塩素原子またt土臭素原子
である。
一般式(■)の化合物の具体例としてc±、ベンゾ [
1,2] シクロブテン、 7−プロモーベンゾ[1,2] シクロフチ7 。
7−’)ロローベンゾ[1,2]シクロフテン、7−ヨ
ートベンゾ[1,2]シクロブテン。
7−メチルベンツ[1、2]シクロブテン。
7.8−ジブロモベンツ[1、2]シクロフテン。
7.8−ジブロモベンツ[1、2]シクロフテン、 4−メトキシベンゾい、2〕シクロブテン、4−メチル
ベンゾ[1,2]シクロブテン。
4−メチル−7−ブロモベンゾ[1、2]シクロブテン
4−メトキシ−7−ブロモベンゾ[1,2]シクロブテ
ン、 4.5−ジメチルベンゾ[1、2]シクロブテン。
4.5−ジメチル−7−クロロベンゾ[1、2]シクロ
ブテン、 3−ブロモベンゾ[1,21シクロフテン、4−クロロ
ベンツ[1、2]シクロフチ/、4−ブロモメチル−5
−メチルベンゾ[1、2]ンクロブテン、 4.5−ビス(クロロメチル)ベンゾ[1、2]シクロ
ブテン。
3−ブロモメチル−4−エチルベンゾ[1、2]シクロ
ブテン等を挙げることができる。
前記一般式(m)の化合物としては、例えばベンゾ[1
,2:4,5]ジシクロブテン。
7−ハロゲノベンゾ[1,2:4,5]ジシクロブテン
ベンゾ[1,2:3,4]ジシクロブテン、5−ハロゲ
ノベンゾ[1,2:3,4]ジシグロブテン、 7−ハロゲノベンゾ[1,2:3.4]ジシクロブテン
5−ハロゲノ低級アルキル−6−低級フルキルベンゾ[
1,2:3.4]ジシクロブテン。
5 、6−1’ス(ハロゲノ低級アルキル)ベンゾ[1
,2:3,4コシシクロブテン。
3−ハロゲノベンゾ[1,2:4,5]ジシクロブテン
、 7−バロゲノベンゾEl、2:4.51ジシクロブテン
、 5−低級アルフキシベンゾ[1,2:3.4] ジシク
ロブテン 等を挙げることがでさ、特に ベンゾ[1,2:4,5]ジシクロブテン。
5−ハロゲノ低級アルキル−6−低級フルキルベンゾ[
1,2:3,4]ジシクロブテン。
S 、 5−t−ス(ハロゲノ低級フルキル)ベンゾ[
1,2:3.41ジシクロブテン、 3−ハロゲノベンゾ[L、2:4,5]ジシクロブテン
等が好ましい。
これら一般式(m)の化合物におけるR?!およびRz
iとしては、水素原子、I\ロゲン原子、メチル基、エ
チル基、メトキシ基、ノ\ロゲノメチル基またはハロゲ
ノエチル基等が好ましく、特に好ましくは水素原子であ
り、 RZ千〜R,lとしては水素原子、ハロゲン原子
、メチル基、エチル基またはメトキシ基が好ましく、特
に好ましくは水素原子、塩素原子または臭素原子である
At1式(III)の化合物の具体例としては、ベンゾ
[1,2:4.5]ジシクロブテン、7−クロロベンゾ
[1,2:4,5]ジシクロブテン。
7−ブロモベンゾ[1,2:4,5]ジシクロブテン。
ベンゾ[1、2: 3 、4]ジシクロブテン、5−ク
ロロベンゾ[1,2:3,4]ジシクロブテン。
7−ブロモベンゾ[1,2:3,4]ジシクロブテン。
5−ブロモメチル−6−メチルベンゾ[1,2:3.4
]ジシクロブテン。
5.6−ビス(クロロメチル)ベンゾ[1,2゜3.4
Jジシクロブテン、 3−ブロモベンゾ[1、2: 4 、5]ジシクロブテ
ン、 5−メトキシベンゾ[1,2:3,4]ジシクロブテン
等を挙げることができる。
前記一般式(ff)の化合物としては、例えばベンゾ[
1,2:3,4:5,61  )リンクロブテン、 7−ハロゲノベンゾ[1,2:3,4:5,6]トリシ
クロブテン、 7.8−ジハロゲノベンゾ[1,2:3,4:5.6]
  トリシクロブテン。
7−低級フルキルベンゾ[1,2・3,4:5゜6] 
トリシクロブテン。
7−低級アルコキシベンゾ[1,2:3,4:5.61
1)ジシクロブテン等を挙げることができ、特にベンゾ
[1,2:3,4:5,6]  )ジシクロブテン等が
好ましい。
これら一般式(rV)の化合物におけるRql 〜R4
2としては、水素原子、ハロゲン原子、メチル基、エチ
ル基またはメトキシ基が好ましく、特に好ましくは水素
原子、塩素原子または臭素原子である。
一般式(ff)の化合物の具体例としては。
ベンゾ[1,2:3,4:5,6] )ジシクロブテン
、 7−クロロベンゾ[1,13,4:5,6]  トリシ
クロブテン、 7.8−ジブロモベンゾ[1,2=3,4:5゜6コ 
トリシクロブテン。
7−メチルベンゾ[1,2:3,4:5,6]  トリ
シクロブテン、 7−メトキシベンゾ[1,2:3,4:5.6]トリシ
クロブテン等を挙げることができる。
本発明の製法において、上記一般式(I)〜(IT)の
化合物「以下「原料化合物」という1は1通常、単独で
用いられるが併用することもでき、併用する場合の好ま
しい組合せとしては1例えばl−ハロゲノメチルトルエ
ン 2コシクロブテン、ベンゾ[1.2:4,5] ジシク
ロブテンおよび/または7−ハロゲノベンゾ[1.2]
シクロブテンとの組合せ。
1、2−ビス(ハロゲノメチル)ベンゼンとベンゾ[1
.2]シクロブテン、7−ハロゲノベンゾ[1.2]シ
クロブテンおよび/または7,8−ジハロゲノベンゾ[
1 、 2]シクロブテンとの組合せ、 2、4−tニス(/〜aゲノメチル)トルエンとベンゾ
[1.2=4.5]ジシクロブテンとの組合せ、 2、4.6−)リス(ハロゲノメチル)−■。
3、5−)リメチルベンゼンとベンゾ[1 、 2 4
4、5]ジシクロブテンおよび/またはベンゾ[1,2
:3,、4:5,61 )ジシクロブテンとの組合せ等
を挙げることができる。
本発明に用いられる原料化合物は、常温、大気圧下では
液体ないし固体であるので,減圧下で必要に応じて加熱
を行うことにより気化させ,気体状態でプラズマ重合反
応に供される.原料化合物ガスのプラズマ重合反応系へ
の供給量は、特に限定されるものではないが,通常、反
応系の容積100見あたり0.1〜300cc (ST
P)/minである。
本発明におけるプラズマ重合反応では,通常。
反応系の反応帯域でのプラズマの電子温度が5、000
〜80,OOOK.特にa,ooo〜50.0OOKで
あることが好ましい、電子温度が5,0OOK未満では
1反応速度が遅く、また80.0OOKを超えると得ら
れる導電性材料の導電率が低くなる場合がある。プラズ
マ重合反応中のプラズマの電子温度は1例えば特開間5
4−135574号広報に記載のプラズマ特性値測定用
探針を用いることにより測定することができる。またプ
ラズマの電子温度は1反応系への原料化合物ガスの供給
量1反応系の真空度、プラズマ励起電力等を調節するこ
とによって所要値に制御することができる。
気体状態の原料化合物を反応装置に供給する際には、原
料化合物のガスのみでもよいし、ヘリウム、アルゴンな
どの不活性ガスをキャリヤガスあるいは希釈ガスとして
混合して供給することもできる。なお、プラズマ重合反
応中の反応系の真空度は、一般にlXl0’ 〜100
To rrの範囲が望ましい。
プラズマの発生に用いる放電方式には特に制限はなく、
例えば直流放電、低周波放電、高周波放心、マイクロ波
放電等のいずれでもよい、したがって、プラズマ重合反
応に用いる反応装置も特に制限されず、内部電極方式、
無電極方式のいずれでもよく、電極やコイルの形状、マ
イクロ波放電の場合のキャビティやアンテナの構造にも
制約はなく、一般に用いられるプラズマ重合反応装置を
利用することができる。
本発明の製法を実施するには、例えば、プラズマ重合反
応系の反応帯域に適当な基材を置いて原料化合物ガスの
プラズマと接触させることにより、基材表面に薄膜の状
態で目的とする有機導電性材料を得ることができる。有
機導電性材料をその表面に形成させる基材の材質および
形状は、特に限定するものではないが、材質としてはガ
ラス、石英、金属、セラミックス等を、形状としては板
状、筒状、球状等を例示することができる。
これらの基材は、冷却または加熱されていてもよく、冷
却または加熱温度としては、例えばO〜500℃程度を
挙げることができる。
基材表面上の薄膜の膜厚は、原料化合物ガスの供給量、
プラズマ重合反応時間等によって調整することができ、
例えばIOA〜3ILmの範囲で均一で安定した膜を得
ることができる。このようにして形成された基材表面上
の宥機導電佳材料は、アセトン、トルエン等の有機溶剤
に浸漬することにより剥離させることができる。
本発明の製法により得られる有機導電性材料は、それ自
体高い電導間を有するので、ドーパントをドーピングし
なくても導電性材料として十分に使用することができる
が、必要に応じてドーパントをドーピングすることによ
って電導間をさらに高めることも可能である。この際に
用いられるドーパントとしては1例えば硫醸、ヨウ素、
臭素、ナトリウム、カリウム、リチウム、五フッ化ヒ素
等を挙げることができる。このときのドーピング方法は
特に限定するものではなく、例えば常圧または減圧下で
ドーパントを含有する気体と接触させる方法、液状また
は溶液状のドニパントに浸漬する方法等を挙げることが
できる。
[発明の効果] 本発明の製法により得られる有機導電性材料は次のよう
に種々の点において優れた非金属導電性材料である。す
なわち、形成される薄膜は、ち密で金属光沢のある鏡面
状の薄膜で、表面が滑らかで凹凸がなく、厚さは比較的
均一である。その電導間はドーピングをしなくても高い
ものであり。
非金属導電性材料として非常に優れたものであり、しか
も適当なドーパントをドーピングすることにより電導間
をさらに高めることもできる。さらに化学的安定性の点
も優れており、酸、アルカリおよび有機溶媒に対する耐
性が高く、空気中で安定であり、したがって導電性の経
時安定性も高いものである。また、耐熱性にも優れてい
るため高温にさらされる用途に好適に用いることができ
る。
また、本発明は製法としても種々の利点を有するもので
ある。すなわち、基材を原料化合物ガスのプラズマに接
触させあるいはプラズマ中を通過させるだけで原料化合
物から有機導電性材料を直接的に製造することができ、
製法として極めて簡単である。この点では、M着法によ
る指向性を持つ膜形成法等に比較して、より大面積の導
電性膜を製造し易く、量産性も期待できる製法である。
これらの利点により1本発明の製法は1例えば−次電池
、二次電池、太陽電池の電極、接合素子、スイッチング
1分子メモリー等の電子デバイス、あるいは導体回路の
材料の製法として広範囲に利用することができる。
[実施例] 以下1本発明を実施例により具体的に説明するが1本発
明はこれら実施例により何ら制限されるものではない。
実施例1 第1図に示すプラズマ重合反応装置を使用した。第1図
において、ベルジャ型反応器(容積100u)l内にプ
ラズマ発生用電極2,2′が対向して配置され、これら
はプラズマ励起用交流電源(10kHz)3に接続され
ている0反応器lの一偶に圧力計4が設けられ、また反
応器1の底部には、原料タンク5からカス流量調節バル
ブ6を介して導びかれた原料供給管7が開口している0
反応器lの底部には排気手段(図示時)に接続される排
気口8が開口している。なお、電極2の近傍にはプラズ
マの電子温度を測定するための探針9が配置されている
反応器1の電極2.2′の間に、基材10として寸法1
10X20X1/mの石英板を配置した後排気して反応
器1内をIXI□’Torrとした0次に2−クロロメ
チルトルエンが入っている原料タンク5を弱く加熱して
2−クロロメチルトルエンを気化させ、そのガスを70
cc(STp)/minの流量で反応器1内に供給しな
がら真空度が3XIO’Torrとなるように排気を継
続した0次いで交流電源3から70Wの電力を電極2.
2′に供給してプラズマを発生させた。
このとき、プラズマの電子温度は、3.5X104にで
あった。この条件でプラズマ重合反応を60分間行った
後、石英板を回収したところ石英板の表面は、黒色で金
属光沢のある厚さ2.84mの薄膜で均一に被覆されて
いた。この薄膜の電導度を四端子法により室温で測定し
たところ、6.75X102S/amの高い電導度を示
した。この薄膜で被覆した石英板を空気中で1ケ月間放
置した後に電導度を再測定したが経時変化はほとんどな
かった。また形成した薄膜の表面を走査型電子m微鏡(
SEM)で観察したところ、倍率10000倍でも薄膜
表面は滑らかで凹凸がなく、n!2厚も均一であった。
さらにこの薄膜を窒素気流中において800℃で加熱し
たときの重量減少率は5%であり、トルエン、アセトン
、n−ヘキサン、ジメチルホルムアミド等に室温で1週
間浸漬しても形状および電導度に変化がみられなかった
・ 実施例2 実施例1で述べた装置を用い、反応器lの電極2.2′
の間に基材10として寸法1(IX20X1m/mの石
英板を配置した後排気して反応器l内をIXI□’To
rrとした0次に7−ブロモベンゾ[1,2]シクロブ
テンが入っている原料タンク5を弱く加熱して7−ブロ
モベンゾ〔1゜2]シクロブテンを気化させ、100c
c (STP)/minの流量で反応器1内に供給しな
がら真空度が3 X l O−”Torrとなるように
した。
次いで高周波電源(13+ 56MHz)3から80W
の電力を電極2.2′に供給してプラズマを発生させた
。このとき、プラズマの電子温度は、2−OXIO”K
であった。この条件でプラズマ重合反応を80分間行っ
た後1石英板を回収したところ石英板の表面は、@色で
金属光沢のある厚さ1.9gmの薄膜で均一に被覆され
ていた。この薄膜の電導度を四端子法により室温で測定
したところ、5.73XIO2S/cmの電導度を示し
た。
実施例3 実施例1で述べた装置を用い1反応塁lの電極2.2′
の間に基材10として寸法110X20X1/mの石英
板を配置した後排気して反応器1内をlXl0−Tor
rとした0次に7−ブロモベンゾ[1,2:4,5]ジ
シクロブテンが入っている原料タンク5を弱く加熱して
原料を気化させ、そのカスを150cc (STP)/
mi nの流量で反応器l内に供給しながら真空度が2
×10−′zTorrとなるようにした1次いで高周波
電源(13,56MHz)3から65Wの電力を電極2
.2′に供給してプラズマを発生させた。
このとき、プラズマの電子温度は、2.5×104にで
あった。この条件でプラズマ重合反応を70分間行った
後1石英板を回収したところ石英板の表面は、千老≠金
属光沢のある厚さ2.1gmの薄膜で均一に被覆されて
いた。この薄膜の電導度を四端子法により室温で測定し
たところ、3.45X102S/cmであった。
実施例4 実施例1で述べた装置を用い、反応器1の電極2.2′
の間に基材lOとして直径2インチのシリコンウェハー
を配置した後排気して反応器l内をlXl0−Torr
とした6次に7,8−ジブロモベンゾ[1,2:3,4
:5,6] トリシクロブテンが入っている原料タンク
5を弱く加熱して原料を気化させ、そのガスを120c
c(STP)/minの流量で反応器l内に供給しなが
ら真空度が3.5XIO−2Torrとなるようにした
6次いで交流電源3から90Wの電力を電極2.2′に
供給してプラズマを発生させた。このとき、プラズマの
電子温度は、3.2X104にであった。この条件でプ
ラズマ重合反応を100分間行った後、基板であるシリ
コンウェハーを回収したところシリコンウェハーの表面
は、卓台f金属光沢のある厚さ2.6終mの薄膜で均一
に被覆されていた。この薄膜の電導度を四端子法により
室温で測定したところ、4.27X102 S/cmで
あった1次にこの導電性膜を濃硫酸中に2日間浸漬する
ことによりドーピングを行ない、乾燥後再び四端子法で
電導度を測定したところ。
9.31XIO2S/amに電導度が上昇しドーピング
の効果が認められた。
実施例5 実施例1で述べた装置を用い、反応器1の電極2.2′
の間に基材10として寸法5oxsoxIn/mの石英
板を配置した後排気して反応器l内をlXl0′Tor
rとした0次に1.2−ビス(ブロモメチル)ベンゼン
が入っている原料タンク5を弱く加熱して原料を気化さ
せ、そのガスを160cc(STP)/winの流量で
反応器1内に供給しながら真空度が3XlO−2Tor
rとなるようにした0次いで交流電IK3から100W
の電力を電極2.2′に供給してプラズマを発生させた
。このとき、プラズマの電子温度は。
2.5X104にであった。この条件でプラズマ重合反
応を1時間行った後、石英板を回収したところ石英板の
表面は、4七で金属光沢のある厚さ2.3ALmの薄膜
で均一に被覆されていた。この薄膜の電導度を四端子法
により室温で測定したところ、5.31X102S/c
mであった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例で用いたプラズマ重合薯2の概
念的縦断面図である。 l・・・反応器 2・・・プラズマ発生用電極 3・・・プラズマ励起用電源 4・・・圧力計 5・・・原料タンク 6・・・ガス流量調節バルブ 7・・・原料供給管 8・・・排気口 9・・・プラズマ特性測定用探針 10・・・基材

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 下記一般式( I )〜(IV)で表わされる化合物から選
    ばれる少なくとも1種の化合物をプラズマ重合反応に供
    することからなる有機導電性材料の製法: 一般式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼・・・( I ) 〔式中、 R_1は、▲数式、化学式、表等があります▼を表し、
    R_7、R_8およびR_9は同一でも異なってもよく
    、水素原子またはXであり、Xはハロゲン原子、 −(N^■R_1_0R_1_1R_1_2)Y^■お
    よび−SR_1_3から選ばれ、nは1〜3の整数であ
    り、ただしR_1中のXの数は1〜3であり、Yはハロ
    ゲン原子であり、R_1_0、R_1_1およびR_1
    _2は、同一でも異なってもよく、低級アルキル基から
    選ばれ、R_1_3は低級アルキル基から選ばれる。 また式中、R_2、R_3、R_4、R_5およびR_
    6は、同一でも異なってもよく、水素原子、ハロゲン原
    子、低級アルキル基、低級アルコキシ基およびR_1か
    ら選ばれる]。 一般式(II) ▲数式、化学式、表等があります▼・・・(II) [式中、R_1_4、R_1_5、R_1_6およびR
    _1_7は、同一でも異なってもよく、水素原子、ハロ
    ゲン原子、低級アルキル基、ハロゲノ低級アルキル基お
    よび低級アルコキシ基から選ばれ、R_1_8、R_1
    _9、R_2_0およびR_2_1は、同一でも異なっ
    てもよく、水素原子、ハロゲン原子、低級アルキル基お
    よび低級アルコキシ基から選ばれる]、 一般式(III) ▲数式、化学式、表等があります▼または ▲数式、化学式、表等があります▼・・・(III) [式中、R_2_2およびR_2_3は同一でも異なっ
    てもよく、水素原子、ハロゲン原子、低級アルキル基、
    ハロゲノ低級アルキル基および低級アルコキシ基から選
    ばれ、R_2_4、R_2_5、R_2_6、R_2_
    7、R_2_8、R_2_9、R_3_0およびR_3
    _1は、同一でも異なってもよく、水素原子、ハロゲン
    原子、低級アルキル基および低級アルコキシ基から選ば
    れる]、 一般式(IV) ▲数式、化学式、表等があります▼・・・(IV) [式中、R_3_1、R_3_2、R_3_3、R_3
    _4、R_3_5、R_3_6、R_3_7、R_3_
    8、R_3_9、R_4_0、R_4_1およびR_4
    _2は同一でも異なってもよく、水素原子、ハロゲン原
    子、低級アルキル基および低級アルコキシ基から選ばれ
    る]。
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JP2014518311A (ja) * 2011-07-04 2014-07-28 ケンブリッジ ディスプレイ テクノロジー リミテッド ポリマー、モノマーおよび、ポリマーを形成する方法

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