JPS6296529A - Electroconductive organic polymer material - Google Patents

Electroconductive organic polymer material

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JPS6296529A
JPS6296529A JP23788185A JP23788185A JPS6296529A JP S6296529 A JPS6296529 A JP S6296529A JP 23788185 A JP23788185 A JP 23788185A JP 23788185 A JP23788185 A JP 23788185A JP S6296529 A JPS6296529 A JP S6296529A
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electrically conductive
conductive organic
polymer material
electron
organic polymer
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Shizukuni Yada
静邦 矢田
Yukinori Hadou
之規 羽藤
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Kanebo Ltd
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Abstract

PURPOSE:To obtain the titled polymer material excellent in mechanical strength, heat resistance and oxidation resistance which is a product of heat-treatment of a composite molding comprising a phenolic resin, a carbon fiber (structure) and ZnCl2 and is specified in a H/C atomic ratio and a specific surface area value. CONSTITUTION:An uncured phenolic resin (A) is mixed with a carbon fiber (structure) (B) and ZnCl2 (C) in amounts to provide a B to A weight ratio >=0.05 and a C to (A+B) weight ratio of 0.5-7 and the mixture is pressure- molded. The product is cured by heating to 50-200 deg.C to obtain a composite molding. This composite molding is heat-treated at 400-800 deg.C in a non-oxidizing atmosphere and washed with warm water at 50-100 deg.C to remove ZnCl2. In this way, an electroconductive polymer material comprising an insoluble and infusible base of a polyacene skeletal structure having a H/C atomic ratio of 0.05-0.6 and a specific surface area value >=600m<2>/g is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は電気伝導性有機高分子系材料にイ系り、更に詳
しくはフェノール樹脂及び炭素繊維からなる複合成形体
の熱処理物である電気伝導性有機高分子系材料に関する
Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to electrically conductive organic polymeric materials, and more specifically to electrically conductive materials that are heat-treated composite molded products made of phenolic resin and carbon fibers. related to organic polymeric materials.

(従来の技術) 高分子材料は成型性、軽量性および量産性に優れている
。そのため高分子材料のこれらの特性を生かして、電気
的に半導性を有する有機高分子材料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。初期の有機半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ため、用途的
にも限定されていた。近年、比較的成形性に優れた有機
半導体が得られるようになシ、しかもこれらの半導体に
電子供与性ドーパントあるいは電子受容性ドーパントを
ドーピングすることによってnuあるいはp型の有機半
導体とするこ、とが可能となった。そのような有機半導
体の代表例として、ポリアセチレンがある。この有機半
導体は約1O−6G・爾) の電気伝導度を有している
がI2、AsF5等の電子受容性ドーパントあるいはL
i、Na等の電子供与性ドーパントをドーピングするこ
とによって電気伝導度を大巾に向上させることができ、
102〜108(Ω・cm)−’の伝導度が得られてい
る。
(Prior Art) Polymer materials are excellent in moldability, light weight, and mass production. Therefore, by taking advantage of these properties of polymer materials, organic polymer materials that have electrical semiconductivity are desired in many industrial fields including the electronics industry. Early organic semiconductors were difficult to form into films or plates, and they did not have properties as n-type or p-type impurity semiconductors, so their uses were limited. In recent years, it has become possible to obtain organic semiconductors with relatively excellent formability, and it is also possible to make nu- or p-type organic semiconductors by doping these semiconductors with electron-donating dopants or electron-accepting dopants. became possible. Polyacetylene is a typical example of such an organic semiconductor. This organic semiconductor has an electrical conductivity of about 10-6
By doping with electron-donating dopants such as i and Na, the electrical conductivity can be greatly improved,
A conductivity of 102 to 108 (Ω·cm)-' was obtained.

ところが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。このため空気中で取シ扱うことが困難であシ
、工業材料としては実用性に欠ける。
However, polyacetylene has the disadvantage of being easily oxidized by oxygen. For this reason, it is difficult to handle in the air, and it lacks practicality as an industrial material.

また、本願と同一出願人の出願にかかる特開昭58−1
86649号公報には、tA)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のポリア
セン系骨格構造を含有する不溶不融性基体と、■)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、fol 1,4気伝導性が未ドープの該基体よシ
も大である電気伝導性有機高分子系材料が開示されてい
る。上記不溶不融性基体は、耐熱性耐酸化性に優れてお
り、しかも上記のとおり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によってドーピングが可能で
あり、p型あるいはn型の性質を示す有機半導体を与え
る。しかしながら、上記公開公報にはBET法による比
表面積の記述はなかった。
In addition, Japanese Patent Application Laid-open No. 58-1 filed by the same applicant as the present application
Publication No. 86649 describes tA) A heat-treated product of an aromatic condensation polymer consisting of carbon, hydrogen and oxygen, which contains a polyacene skeleton structure with an atomic ratio of hydrogen atoms/carbon atoms of 0.60 to 0.15. (1) an electron-donating doping agent or an electron-accepting doping agent; system materials are disclosed. The above-mentioned insoluble and infusible substrate has excellent heat resistance and oxidation resistance, and can be doped with an electron-donating doping agent or an electron-accepting doping agent as described above. Give semiconductors. However, the above publication does not include any description of the specific surface area by the BET method.

また、本願と同一出願人の出願にがかる先願の特願昭5
9−8152号は未だ未公開であるが、同先願において
、 (Al  炭素、水素および酸素からなる芳香族系縮合
ポリマーの熱処理物であって、水素原子/炭素原子の原
子比か0.60〜0.15であυ、かつBET法による
比表面積値が600 m2/i以上であるポリアセン系
骨格構造を含有する不溶不融性基体と、 CB+  !子供与件ドーピング剤又は電子受容性ドー
ピング剤とからな夛、 (C1’!気伝桿度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が提案さ
れている。
Also, please refer to the earlier patent application filed in 1973 filed by the same applicant as the present application.
No. 9-8152 is still unpublished, but in the same earlier application, (Al) is a heat-treated product of an aromatic condensation polymer consisting of carbon, hydrogen and oxygen, and the atomic ratio of hydrogen atoms / carbon atoms is 0.60. ~0.15, υ, and a polyacene skeleton structure having a specific surface area value of 600 m2/i or more according to the BET method; (C1'!) An electrically conductive organic polymeric material has been proposed which is characterized by a higher air conductivity than that of the undoped substrate.

この有機高分子系材料は比表面積値が600m2/1 
u上であるため、比較的イオン半径の大きなドーパント
例えばCl0−4、BF4−等でもスムーズにドーピン
グしつる。しかしながら、この先願においてもポリアセ
ン系骨格構造を有する不溶不融性基体からなる電気伝導
性高分子系材料は機械的強度に問題があシ、その点で実
用化は未だ不充分であった。
This organic polymer material has a specific surface area of 600m2/1
Since it is above u, even dopants with a relatively large ionic radius, such as Cl0-4 and BF4-, can be doped smoothly. However, even in this prior application, the electrically conductive polymeric material consisting of an insoluble and infusible substrate having a polyacene skeleton structure had a problem in mechanical strength, and in this respect, its practical application was still insufficient.

(発明が解決しようとする問題点) 本発明の目的は機械的強度に優れた電気伝導性有機高分
子系材料を提供することにある。
(Problems to be Solved by the Invention) An object of the present invention is to provide an electrically conductive organic polymer material with excellent mechanical strength.

本発明の他の目的は耐熱性、耐酸化性に優れた電気伝導
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 polymer material with excellent heat resistance and oxidation resistance.

本発明のさらに他の目的は電子供与性ドーパントおよび
/または電子受容性ドーパントをドーピングした電気伝
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 provide an electrically conductive organic polymer material doped with an electron-donating dopant and/or an electron-accepting dopant.

本発明のさらに他の目的は比較的イオン半径の大きな電
子供与性ドーパントおよび/または電子受容性ドーパン
トでさえもスムーズにドーピングし得る電気伝導性有機
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 provide an electrically conductive organic polymeric material that can be smoothly doped with an electron-donating dopant and/or an electron-accepting dopant having a relatively large ionic radius.

本発明のさらに他の目的はフィルム状、板状等の成形体
であ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 provide an electrically conductive organic polymeric material in the form of a film or plate.

本発明のさら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 present invention will become apparent from the description below.

(問題点を解決するための手段) 上述の目的は、フェノール樹脂、炭素繊維もしくは繊維
構造物並びに塩化亜鉛からなる複合成形体の熱処理物で
あって、水素原子/炭素原子の原子比が0.05〜0.
6であシ、且つBET法による比表面積値が600m2
/、9以上であるポリアセン系骨格構造を有する不溶不
融性基体からなる電気伝導性有機高分子系材料によって
達成される。
(Means for Solving the Problems) The above-mentioned object is to provide a heat-treated composite molded product consisting of a phenol resin, carbon fiber or fibrous structure, and zinc chloride, in which the atomic ratio of hydrogen atoms/carbon atoms is 0. 05~0.
6, and the specific surface area value according to the BET method is 600 m2
This is achieved using an electrically conductive organic polymeric material consisting of an insoluble and infusible substrate having a polyacene skeleton structure of /, 9 or more.

本発明における複合成形体とはフェノール樹脂。The composite molded article in the present invention is a phenolic resin.

炭素繊維もしくは繊維構造物並びに塩化亜鉛からなるフ
ィルム状、板状等任意の形を有した成形体である。フェ
ノール樹脂と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未硬化の縮合物が好適であ
り、かかる芳香族化合物の具体例として例えばフェノー
ル、クレゾール。
It is a molded article made of carbon fibers or a fibrous structure and zinc chloride and has an arbitrary shape such as a film shape or a plate shape. The phenol resin is preferably an uncured condensate of an aromatic hydrocarbon compound having a phenolic hydroxyl group and an aldehyde, and specific examples of such aromatic compounds include phenol and cresol.

キシレノール等のフェノール類が挙げられ、これらの他
例えばメチレンビスフェノール類、ヒドロキシビフェニ
ル類やヒドロキシナフタレン類も適用可能である。そし
てこれらの化合物中、実用的にはフェノール類、殊にフ
ェノールが好適である。
Examples include phenols such as xylenol, and in addition to these, methylene bisphenols, hydroxybiphenyls, and hydroxynaphthalenes are also applicable. Among these compounds, phenols, particularly phenol, are preferred from a practical standpoint.

るが就中ホルムアルデヒドが好適である。Among these, formaldehyde is preferred.

炭素繊維としてはアクリル系、ピッチ系あるいはフェノ
ール系炭素繊維であ)、短繊維でも長繊維でもよい、ま
た繊維構造物としてはこれらの炭素繊維よりなるフェル
ト状物、編織物等の繊維組織体が挙げられる。
The carbon fibers may be acrylic, pitch, or phenolic carbon fibers, and may be short or long fibers, and the fiber structures may include felts, knitted fabrics, and other fiber structures made of these carbon fibers. Can be mentioned.

そしてこれらの素材から形収される複合成形体は例えば
未硬化フェノール樹脂、炭素繊維もしくは繊維構造物(
以下両者を併せl#維状次素と略する)、並びに塩化亜
鉛を適当な条件で混合成形し、硬化することEこよって
得られる。混合方法としては上記した8成分が均一に混
合出来るならばIzj式混合、湿式混合等どの様な方法
でもよいが、充分薯こ均一に混合するには適当な溶媒、
例えば水、メタノール、アセトン等を加えることによっ
て未便化フェノール樹脂及び塩化亜鉛を溶液状にした後
、繊維状炭素を添加し混合するのが望ましい。又繊維状
炭素が編織物、あるいはフェルト状の場合にはこれらに
前記した未硬化フェノール樹脂及び塩化亜鉛の溶液を含
浸させて、プリプレグを作ればよい。成形方法としては
一般に樹脂成形品を作る場合と同様な方法で可能である
が、例えばフィルム状を得たい場合には上記した8成分
混合スラリーをアプリケーターによって適当な厚みに成
膜すればよい、又板状体を得る場合では一般によく知ら
れているように、型枠を作って加圧成形すればよい。又
上記したプリプレグを金楓等の平板の間に入れ加圧成形
すれば適当な厚みの板が得られる。
Composite molded bodies formed from these materials include, for example, uncured phenolic resin, carbon fiber, or fiber structures (
(Hereinafter, both will be abbreviated as l# fibrous element) and zinc chloride are mixed and molded under appropriate conditions and cured. As a mixing method, any method such as Izze mixing or wet mixing may be used as long as the above-mentioned eight components can be mixed uniformly, but in order to mix sufficiently and uniformly, an appropriate solvent,
For example, it is desirable to make the undiluted phenol resin and zinc chloride into a solution by adding water, methanol, acetone, etc., and then add and mix the fibrous carbon. When the fibrous carbon is in the form of a knitted fabric or felt, a prepreg may be prepared by impregnating it with the above-described solution of uncured phenol resin and zinc chloride. The molding method can be generally the same as that used for making resin molded products, but for example, if you want to obtain a film shape, you can form a film using the above-mentioned 8-component mixed slurry with an applicator to an appropriate thickness, or In order to obtain a plate-shaped body, as is generally well known, a mold may be made and pressure molded. Moreover, if the prepreg described above is placed between flat plates such as gold maple and press-formed, a plate of an appropriate thickness can be obtained.

硬化方法としては未硬化フェノール樹脂としてレゾール
を用いる場合では成形時あるいは成形後に50〜200
℃の温度で蟹−硬化するのがlvI便である。特に型枠
等を使用してプレス成形する方法では成形と同時に加熱
して硬化することが出来る。
When using resol as the uncured phenolic resin, the curing method is 50 to 200% during or after molding.
LvI stool hardens at a temperature of .degree. In particular, in a method of press molding using a mold or the like, it is possible to heat and harden at the same time as molding.

又未硬化フェノール樹脂としてノボラックを使用する場
合には適当な硬化剤、例えば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の発生剤であると1時
に有機塩基発生剤である硬化剤をあらかじめ混合してお
き成形後、加熱硬化すればよい。
When novolak is used as the uncured phenolic resin, a suitable curing agent such as hexamethylenetetramine, which itself is a formaldehyde generator, is mixed in advance with a curing agent which is an organic base generator and molded. After that, it may be heated and cured.

この様にして得られた複合成形体はフェノール樹脂、繊
維状炭素及び塩化亜鉛から成っており、フィルム状、板
状等任意の形状を有したね械的強度に優れた成形体であ
り適当な大きさに切断シ、たり、円形、矩形等の形状に
加工することが可能である。この複合成形体は後に述べ
る方法によってポリアセン系骨格構造を含有する不溶不
融性基体とするのであるが、該基本の2核的強度は複合
成形体中の帖1維状炭44によって発傾されるものであ
る。即ち繊維状炭素を使用することにより、不溶不融性
基体からなる電気伝導性有機高分子系材料の強度が大巾
に向上するのである。複合成形体における繊維状炭素の
量は極少量でも効果は認められるが好ましくは繊維状炭
素/フェノール樹脂の重量比が0,06以上である。0
.05以上では特に得られるポリアセン系骨格構造を含
有する不溶不融性基体の強度が向上し、好ましい。また
塩化亜鉛は該複合成形体を後に示す方法によって不溶不
融性基体とする時、基体の比表面積値(BET法)を高
くする効果を有するものであるが、その社は少量でも該
効果を有するが好ましくは塩化亜鉛/〔フェノール樹脂
生繊維状炭素〕の重量比が0.5〜7である。0.5以
上では塩化亜鉛が充分な効果を発揮し、不溶不融性基体
の比表面積値を大中に高くすることが出来、好適である
The composite molded product obtained in this way is made of phenolic resin, fibrous carbon, and zinc chloride, and has an arbitrary shape such as a film shape or a plate shape and has excellent mechanical strength. It can be cut to size or processed into shapes such as circles and rectangles. This composite molded body is made into an insoluble and infusible substrate containing a polyacene skeleton structure by the method described later, but the basic binaric strength is developed by the fibrous carbon 44 in the composite molded body. It is something that That is, by using fibrous carbon, the strength of the electrically conductive organic polymeric material consisting of an insoluble and infusible base material is greatly improved. Although the effect can be observed even if the amount of fibrous carbon in the composite molded article is extremely small, it is preferable that the weight ratio of fibrous carbon/phenolic resin is 0.06 or more. 0
.. 05 or more is preferable because the strength of the resulting insoluble and infusible substrate containing a polyacene skeleton structure is particularly improved. Furthermore, zinc chloride has the effect of increasing the specific surface area value (BET method) of the substrate when the composite molded body is made into an insoluble and infusible substrate by the method shown below, but the company claims that even a small amount can increase this effect. Preferably, the weight ratio of zinc chloride/[phenol resin raw fibrous carbon] is 0.5 to 7. If it is 0.5 or more, zinc chloride exhibits a sufficient effect and the specific surface area value of the insoluble and infusible substrate can be made medium high, which is preferable.

反面上記した塩化亜鉛の量が7を越える場合にはフェノ
ール樹脂の絶対量が少なくなυ、フィルムあるいは板状
等の成形が難しくなり、又未硬化フェノール樹脂の硬化
反応が起こシ難くなシ、問題点が生じる。
On the other hand, if the above-mentioned amount of zinc chloride exceeds 7, the absolute amount of phenolic resin will be small, making it difficult to form a film or plate, and the curing reaction of uncured phenol resin will be difficult to occur. A problem arises.

次にこの複合成形体を非酸化性雰囲気中で熱処理して、
水素原子/炭素原子の原子比が0.05〜0.6、好ま
しくは0.15〜0.60のポリアセン系骨格構造を有
した不溶不融性基体を得ることが出来る。熱処理温度は
通常400〜SO0℃であシ、熱処理の好ましい昇温条
件は複合成形体の組成比。
Next, this composite molded body is heat treated in a non-oxidizing atmosphere,
An insoluble and infusible substrate having a polyacene skeleton structure with a hydrogen atom/carbon atom atomic ratio of 0.05 to 0.6, preferably 0.15 to 0.60 can be obtained. The heat treatment temperature is usually 400 to SO0°C, and the preferable heating conditions for the heat treatment are based on the composition ratio of the composite molded body.

硬化条件あるいはその形状によって多少異なるが、一般
には室温からSO0℃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。
Although it varies somewhat depending on the curing conditions or its shape, it is generally possible to raise the temperature at a relatively high rate from room temperature to a temperature of about 0° C., for example, at a rate of 100° C./hour.

SO0℃以上の温度となると、フェノール樹脂の熱分解
が開始し水蒸気、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。次にこのようにして得られたポリアセン
系骨格構造を有した基体を50〜100℃の温水にてF
C浄し、該基体中に残存している塩化亜鉛を除去し乾燥
する。この様にしてポリアセン系骨格構造を含有する不
溶不融性基体からなる電気伝導性有機高分子系材料を得
るのであるが、この基体の水素原子/炭素原子の原子比
が0.6を越える場合には未だポリアセン系骨格構造が
発達していないため、電子の共役系が局在化していると
考えられ、ドーパントをドーピングしても電気伝導度が
増大せずnmあるいはp型の半導体とならない。又H/
Cの原子比が0.05未満の場合にはポリアセン系骨格
構造は充分に発達し、電子の共役系は充分に非局在化し
て、ドーパントはドーピングされるがドーピング前の基
体自体の電気伝導度がかなり大きいため、ドーピングの
電気伝導度に対する寄与が小さく、電気伝導度が未ドー
プの該基体よシもそれ程増大しない。
When the SO temperature reaches 0 DEG C. or higher, thermal decomposition of the phenolic resin begins and gases such as water vapor, hydrogen, methane, and carbon oxide begin to be generated, so it is advantageous to raise the temperature at a sufficiently slow rate. Next, the substrate having a polyacene skeleton structure obtained in this way was heated with F at 50 to 100°C.
C. to remove zinc chloride remaining in the substrate and dry. In this way, an electrically conductive organic polymer material consisting of an insoluble and infusible substrate containing a polyacene skeleton structure is obtained, but when the atomic ratio of hydrogen atoms/carbon atoms of this substrate exceeds 0.6. Because the polyacene skeleton structure has not yet developed, it is thought that the conjugated electron system is localized, and even when doped with a dopant, the electrical conductivity does not increase and it does not become a nm or p-type semiconductor. Also H/
When the atomic ratio of C is less than 0.05, the polyacene skeleton structure is sufficiently developed, the conjugated electron system is sufficiently delocalized, and although the dopant is doped, the electrical conduction of the substrate itself before doping is Since the degree of doping is quite large, the contribution of doping to the electrical conductivity is small and the electrical conductivity does not increase as much as in the undoped substrate.

又、このポリアセン系骨格構造を含有する不溶不[相]
性基体のBET法による比表面積値は、塩化亜鉛を使用
して製造しているため極めて大きな値となるが600m
2/、F以上であると特に好ましい。
In addition, an insoluble [phase] containing this polyacene skeleton structure
The specific surface area value of the base material by BET method is extremely large because it is manufactured using zinc chloride, but it is 600 m2.
It is particularly preferable that it is 2/, F or more.

本発明のポリアセン系骨格構造を有する不溶不を独性基
体はBET法による比表面積値が600m2/I以上と
(至)めで大きいためドーピング速度が大きく、厚みの
ある基体に対しても短時間でドーピングが可能であシ、
又イオン半径の大きいドーパント、例えばCZ O4、
B F 4等のドーパントをスムーズに基体中にドーピ
ングすることが可能である。例えばCl0aイオンを基
体にLi/LiC7041モル/!!プロピレンカーボ
ネート/基体の構成で電解ドーピングする場合、比表面
積が600m”71未満では電極間電圧4■の電位差で
ドーピングすることは難しいが、本発明の600m2/
、12を上の基体ではこの電位差で充分にCI!04−
 イオンを基体中に導入することができる。
The unique insoluble substrate having a polyacene skeleton structure of the present invention has a large specific surface area value of 600 m2/I or more (approximately) by the BET method, so the doping rate is high, and even thick substrates can be doped in a short time. Doping is possible,
Also, dopants with large ionic radius, such as CZO4,
It is possible to smoothly dope a dopant such as B F 4 into the substrate. For example, using Cl0a ions as a base, Li/LiC7041 mol/! ! When electrolytically doping a propylene carbonate/substrate structure, if the specific surface area is less than 600m2/71, it is difficult to perform doping with a potential difference of 4cm between the electrodes.
, 12 on the substrate, this potential difference is sufficient for CI! 04-
Ions can be introduced into the substrate.

又、不溶不融性基体からなる一1気伝導性有機高分子系
材料は、フィルム状、板状あるいは円筒状等々、任意の
形状の成形体に加工出来るが、繊維状炭素を使用して製
造しているため、機械的強度に優れしかも可撓性のある
成形体である。特にフェノール繊維もしくは繊維構造物
として細織物あるいはフェルト状の繊維集合体を用いて
製造したときには基体からなる成形体の厚み、大きさ、
密度等を任意に設定出来るのみならず、その強度も特に
優れたものが得られる。
In addition, the gas-conducting organic polymer material consisting of an insoluble and infusible substrate can be processed into molded bodies of any shape, such as film, plate, or cylindrical shapes, but it cannot be manufactured using fibrous carbon. Therefore, the molded product has excellent mechanical strength and flexibility. In particular, when producing phenolic fibers or using fine fabrics or felt-like fiber aggregates as fiber structures, the thickness and size of the molded body consisting of the base material,
Not only can density etc. be arbitrarily set, but also particularly excellent strength can be obtained.

ところで本発明のH/Cの原子比が0.60〜0.05
のポリアセン系骨格構造を有した不溶不融性基体の電気
伝導度はH/Cの原子比Jこよって大きく異っているが
、例えばH/C=0.6の場合では、約10−” Q−
’cut ’ 以下テア’)、又H/C=0.05では
約10°Ω−’cxt=の半導体である。該基材に後に
示すような輩子供与性ドーパントあるいは電子受容性ド
ーパントをドーピングすると大中に電気伝導度が増大し
、n型あるいはp型の半導体となるものである。
By the way, the H/C atomic ratio of the present invention is 0.60 to 0.05.
The electrical conductivity of an insoluble and infusible substrate having a polyacene skeleton structure varies greatly depending on the H/C atomic ratio J, but for example, in the case of H/C = 0.6, it is about 10-" Q-
'cut' (hereinafter referred to as 'tear'), and when H/C=0.05, it is a semiconductor with approximately 10[Omega]-'cxt=. When the base material is doped with an electron-donating dopant or an electron-accepting dopant as described later, the electrical conductivity of the base material increases and it becomes an n-type or p-type semiconductor.

又、該ポリアセン系骨格構造を有する不溶不融性基体は
BET法による比表面積値が600m2/7以上と非常
に大きな値を示すため、鹸累等のガスが侵入し、劣化し
易いと考えられるが、現実には空気中に長時間放置して
も、物性等に変化はなく、例えば空気中に1000時間
放置しても通気伝導度に変化がなく、酸化安定性に潰れ
ているものである。
In addition, since the insoluble and infusible substrate having the polyacene skeleton structure exhibits a very large specific surface area value of 600 m2/7 or more by the BET method, it is considered that gases such as sulfur particles can enter and deteriorate easily. However, in reality, even if it is left in the air for a long time, there is no change in its physical properties, for example, even if it is left in the air for 1000 hours, there is no change in air conductivity, and its oxidation stability is deteriorated. .

かかる本発明の不溶不融性基体にドーピングし得る電子
供与性ドーパント、あるいは電子受容性ドーパントとし
ては一般に知られているドーピング剤のいずれもが可能
である。
Any of the generally known doping agents can be used as an electron-donating dopant or an electron-accepting dopant that can be doped into the insoluble and infusible substrate of the present invention.

電子供与性ドーパント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、ナトリウム、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。
As the electron-donating dopant, a substance that easily releases electrons is used. For example, metals from group 1A of the periodic table such as lithium, sodium, potassium, rubidium or cesium are preferably used.

またテトラアルキルアンモニウムカチオン例えば(C2
H5)4N 、 (C4H9)4N+等も好ましく用い
られる。
Also, tetraalkylammonium cations such as (C2
H5)4N, (C4H9)4N+, etc. are also preferably used.

また電子受容性ドーパントとしては電子を受は取シ易い
物質が用いられる。例えば弗素、塩素、臭素、沃素の如
きハロゲン、A SF 6、PF4、SF9、BCI 
3%BnrBの如きハロゲン化合物、SOa  あるい
はN2O5の如き非金属元素の酸化物あるいはu2so
4、HNO3又はHC!!04の如き無機酸に由来する
陰イオン等が好ましく用いられる。
Further, as the electron-accepting dopant, a substance that easily accepts electrons is used. For example, halogens such as fluorine, chlorine, bromine, iodine, A SF 6, PF4, SF9, BCI
3% Halogen compounds such as BnrB, oxides of nonmetallic elements such as SOa or N2O5, or u2so
4. HNO3 or HC! ! Anions derived from inorganic acids such as 04 are preferably used.

かかるドーパント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ェニレ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。
As a doping method for such a dopant, essentially the same doping method as conventionally used for polyacetylene or polyphenylene can be used.

ドーパント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属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 dopant is an alkali metal, the dopant can be doped by contacting the molten alkali metal or the vapor of the alkali metal with an insoluble and infusible substrate; Doping can also be carried out by contacting with a fusible substrate.

ドーパントがハロゲン、ハロゲン化合物あるいは非金属
元素の酸化物である場合にはこれらのガスを不溶不融性
基体と接触せしめることによシ容易にドーピングを行う
ことができる。
When the dopant is a halogen, a halogen compound, or an oxide of a nonmetallic element, doping can be easily carried out by bringing these gases into contact with an insoluble and infusible substrate.

ドーパントが無機酸に由来する陰イオンである場合には
、無機酸を不溶不融性基体に直接塗布あるいは含浸せし
めるかあるいはこれらの無機酸を含む電解液中で不溶不
融性基体を陽極として電解してドーピングを行うことも
できる。
When the dopant is an anion derived from an inorganic acid, the inorganic acid is directly coated or impregnated onto the insoluble and infusible substrate, or the insoluble and infusible substrate is electrolyzed in an electrolytic solution containing the inorganic acid as an anode. Doping can also be carried out.

ドーパント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 dopant is generally used so that it is present in the organic polymer material of the present invention in a ratio of 10 moles or more to the repeating unit of the aromatic condensation polymer.

かくして得られるII/Cの原子比が0.60〜0.0
5のポリアセン骨格構造を有した不溶不融性基体にドー
パントをドーピングした本発明の有機高分子系材料はド
ーピング前の不溶不融性基体の電気伝導度よシも高い電
気伝導度、好ましくはドーピング前の不溶不融性基体よ
シも10倍以上又はそれ以上適当な方法によれば10〜
108倍、又はそれ以上の高い電気伝導度を示す。
The II/C atomic ratio thus obtained is 0.60 to 0.0.
The organic polymer material of the present invention, which is obtained by doping an insoluble and infusible substrate having a polyacene skeleton structure in No. 5 with a dopant, has an electrical conductivity higher than that of the insoluble and infusible substrate before doping, preferably doping. 10 times or more than the previous insoluble and infusible substrate.
It shows 108 times higher electrical conductivity or more.

電子供与性ドーパント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(電子過料型)半導体又
は導体の電気伝導性を有する。また、電子受容性ドーパ
ント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(正孔過料型)半導体又は導体の電気伝導
度を有する。
The electrically conductive organic polymer material of the present invention doped with an electron donating dopant has the electrical conductivity of an n-type (electron charge type) semiconductor or conductor. Further, the electrically conductive organic polymer material of the present invention doped with an electron-accepting dopant has the electrical conductivity of a p-type (hole charge type) semiconductor or conductor.

一方、本発明によればドーパントとして電子供与性ドー
パントと電子受容性ドーバン)トラ−1’J番ご用いる
こともできる。これらのドーパント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する方のドーパントによってp型又
はn型となる。例えば、電子供与性ドーパントが多く存
在する場合にはn型となシ、電子受容性ドーパントが多
く存在する場合にはp型となる。ドーパントが混在する
このような電気伝導性有機高分子系材料は、ドーパント
の混合物と不溶不融性基体とを接触せしめるか、あるい
は一方のドーパントに接触せしめ次に他のドーパントと
接触させることによって製造できる。
On the other hand, according to the present invention, an electron-donating dopant and an electron-accepting dopant can also be used as dopants. When these dopants are mixed almost uniformly in the electrically conductive organic polymer material of the present invention, the material becomes p-type or n-type depending on which one of the dopants is more present. For example, if a large amount of electron-donating dopants are present, it will be n-type, and if a large amount of electron-accepting dopant is present, it will be p-type. Such electrically conductive organic polymer materials containing a mixture of dopants can be produced by contacting a mixture of dopants with an insoluble and infusible substrate, or by contacting one dopant and then another dopant. can.

また本発明には所ff1p−n接合面を有する電気伝導
性有機高分子系材料も含まれる。かかる材料は、不溶不
融性基体成形体の一方から電子供与性ドーパントをドー
ピングせしめ、他方から電子受容性ドーパントをドーピ
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パントをドーピングせしめ、次い
で他方のドーパントをその面の一部のみにドーピングせ
しめることによって製造できる。
The present invention also includes an electrically conductive organic polymer material having an ff1p-n junction. Such materials can be prepared by doping an electron-donating dopant from one side of the insoluble and infusible base molded body and doping an electron-accepting dopant from the other side, or doping one of the dopants over the entire surface of the insoluble and infusible base molded body. It can be produced by doping and then doping only a portion of its surface with the other dopant.

(発明の効果) 本発明の電気伝導性有機高分子材料は機械的強度に優れ
ているため、薄いフィルムから厚い板状体あるいは円筒
状等任意の形状の成形体とする事が可能であり、これら
は例えばダイオード太陽電池あるいはバッテリー用の′
Pt、i等として植々の分力・において用いられる。
(Effects of the Invention) Since the electrically conductive organic polymer material of the present invention has excellent mechanical strength, it can be made into molded bodies of any shape, such as a thin film, a thick plate, or a cylindrical shape. These can be used, for example, for diode solar cells or batteries.
It is used as Pt, i, etc. in plants.

以下実施例を挙げて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.

実施例ル ゾール型フェノール樹脂(約65%濃度の水溶油)/水
/塩化亜鉛を重量比で10/8/12の割合で混合した
溶液をフェノール系炭素繊維の平織クロス(日本カイノ
ール社製)に含浸させ、得られた該溶液含浸クロスを、
100℃に加熱された積層収用加圧成形機を用いて、約
10分間。
Example A solution prepared by mixing Luzole type phenolic resin (water-soluble oil with a concentration of about 65%)/water/zinc chloride in a weight ratio of 10/8/12 was applied to a plain woven phenolic carbon fiber cloth (manufactured by Nippon Kynor Co., Ltd.). The resulting solution-impregnated cloth is
Using a pressure molding machine heated to 100°C for about 10 minutes.

加圧下、成形硬化し、厚み約500t1の板状の複合成
形体を得た。この複合成形体においてフェノール系炭素
繊維/フェノール樹脂の重量比はo、12であった。又
、塩化亜鉛/(フェノール樹脂+フェノール系炭紫内維
)の重量比は1.5であった。
The mixture was molded and cured under pressure to obtain a plate-shaped composite molded product with a thickness of about 500 t1. In this composite molded article, the weight ratio of phenolic carbon fiber/phenol resin was 0.12. Further, the weight ratio of zinc chloride/(phenol resin + phenolic charcoal fiber) was 1.5.

父上記したレゾール、水及び塩化亜鉛の混合溶液をアプ
リケーターにて成膜した後、100℃の温度で約20分
間、硬化反応させて、厚み500μの板状成形体を得た
。この板状成形体においてフェノール系炭素繊維/フェ
ノール樹脂の重工比は0であシ、又塩化亜鉛/(フェノ
ール樹脂+フェノール系炭素繊m)の重量比は1.8で
あった。次にこれらの複合成形体及び成形体をシリコニ
ット電気炉に入れ、窒素雰囲気中で550℃まで約り0
℃/時間の昇温速度にて熱処理した。次にこれらの熱処
理物を100℃の温水にて約5時間洗浄し、残存してい
る塩化亜鉛を除去した。洗浄後、60℃の温度で8時間
減圧乾燥して、不溶下ri性基体の板状体を得た。これ
ら不溶不融性基体の板状体のうち、上記した本発明の複
合成形体より得られた板状基体は機械的強度に優れ、し
かも可撓性を有してお)、取扱いが容易であったが、繊
維状炭素を使用せずに作った成形体よシ得られた板状基
体は強度が弱く、取p扱いに注意を要した。
After forming a film using the above-mentioned mixed solution of resol, water and zinc chloride using an applicator, a curing reaction was carried out at a temperature of 100° C. for about 20 minutes to obtain a plate-shaped molded product having a thickness of 500 μm. In this plate-shaped molded article, the weight ratio of phenolic carbon fiber/phenolic resin was 0, and the weight ratio of zinc chloride/(phenolic resin + phenolic carbon fiber m) was 1.8. Next, these composite molded bodies and molded bodies were placed in a silicone electric furnace and heated to about 550°C in a nitrogen atmosphere.
Heat treatment was carried out at a temperature increase rate of °C/hour. Next, these heat-treated products were washed with warm water at 100° C. for about 5 hours to remove residual zinc chloride. After washing, it was dried under reduced pressure at a temperature of 60° C. for 8 hours to obtain a plate-like body of an insoluble ri-resistant substrate. Among these plate-shaped insoluble and infusible substrates, the plate-shaped substrate obtained from the composite molded product of the present invention described above has excellent mechanical strength and flexibility) and is easy to handle. However, the plate-like substrate obtained was weaker than the molded body made without using fibrous carbon, and required careful handling.

lげ強度の測定値を第1表に示す。The measured values of the bending strength are shown in Table 1.

次に複合成形体よシ得られた本発明の不溶不姻性基体を
ケイ光X線分析にかけたところ、Znは001重D%(
対基体)以下であシ、又CI!は0.5重圧%以下であ
)、塩化亜鉛は基体中にほとんど残存していない事が判
明した。
Next, when the insoluble insoluble substrate of the present invention obtained from the composite molded body was subjected to fluorescent X-ray analysis, it was found that Zn was 0.01% by weight (
vs. substrate) Below, CI! It was found that almost no zinc chloride remained in the substrate.

次に本発明の複合成形体よシ得られた不溶不融性基体及
びe、細状炭素を使わずに作った不溶不融性基体につい
て電気伝導度2元素分析、及びBET法による比表面積
値を測定した。これらの結果をまとめて第1表に示す。
Next, the insoluble and infusible substrate obtained from the composite molded body of the present invention and the insoluble and infusible substrate made without using fine carbon were subjected to electric conductivity two-element analysis and specific surface area values by BET method. was measured. These results are summarized in Table 1.

次に充分に脱水したプロピレンカーボネートにLiAs
F5 を溶解させて約1.0モル/lの溶液とし、リチ
ウム金属を負極とし不溶不融性基体の板状体を正極とし
上記した溶液を電解液として、両極間に4vの電圧を付
与し、A8Fg−イオンを不溶不融性基体にドーピング
した。ドーピングtは基体中の炭素原子1個当カのA 
8 F 6−  イオンの数で表わす事としたが、本発
明ではAsF6−イオンの砂はドーピング時に回路に流
れた電流値よシ求めたものである。
Next, add LiAs to sufficiently dehydrated propylene carbonate.
F5 was dissolved to form a solution of about 1.0 mol/l, lithium metal was used as the negative electrode, the plate of the insoluble and infusible substrate was used as the positive electrode, and the above solution was used as the electrolyte, and a voltage of 4 V was applied between the two electrodes. , A8Fg- ions were doped into the insoluble and infusible substrate. Doping t is A per carbon atom in the substrate.
Although it is expressed by the number of 8 F 6 - ions, in the present invention, the AsF 6 - ion sand is determined based on the value of the current flowing through the circuit during doping.

このようにしてA S F 6−イオンがドーピングさ
れた不溶不融性基体よりなる電気伝導性有機高分子系材
料が得られた。ドーピング後、該材料を取シ出してアセ
トンにて洗浄し、60℃の温度で60分間減圧乾燥を行
い次に電気伝導度を測定した。結果を第1表に示す。 
    7−2(以下゛苓白) ただし、第1表で本発明品とは炭素繊維を使用して作成
した複合成形体よ)得られた不溶不融性基体よシなる電
気伝導性有機高分子系材料を表わす。又比較品とは繊維
状炭素を用いない以外は上記実施例と同様に作成した成
形体から得られた不溶不融性基体よシなる電気伝導性有
機高分子系材料を表わす。
In this way, an electrically conductive organic polymeric material consisting of an insoluble and infusible substrate doped with A SF 6- ions was obtained. After doping, the material was taken out, washed with acetone, dried under reduced pressure at a temperature of 60° C. for 60 minutes, and then its electrical conductivity was measured. The results are shown in Table 1.
7-2 (hereinafter referred to as ``Reihaku'') However, in Table 1, the product of the present invention refers to a composite molded product made using carbon fibers. Represents the material. The comparative product refers to an electrically conductive organic polymeric material consisting of an insoluble and infusible substrate obtained from a molded article prepared in the same manner as in the above example except that fibrous carbon was not used.

第1表よシ明らかな様に、繊維状炭素を使用した不溶不
融性基体は機械的強度に優れている。なお、第1表で本
発明品の曲げ強度が50以上と表わしているのは、試料
の可撓性のため、明確な破壊が起こらないためである。
As is clear from Table 1, the insoluble and infusible substrate using fibrous carbon has excellent mechanical strength. The reason why the bending strength of the products of the present invention is expressed as 50 or more in Table 1 is because clear breakage does not occur due to the flexibility of the sample.

実施例2 レゾール型フェノール樹脂(約65%濃度の水溶液)/
水/塩化亜鉛を重二比で10/115の割合で混合した
溶液にアクリル系炭素繊維(繊維径約15μ)のカット
ファイバー(カット長駒2am )を加え、充分に混合
した後、該スラリーよシ、約100℃に加熱した加圧成
形機を使用して加圧下、約10分間成形硬化して、約1
00μ厚のフィルム状複合成形体を得た。このフィルム
状複合成形体におけるアクリル系炭素繊維/フェノール
樹脂の重量比はO,OSであシ、又塩化亜鉛/(フェノ
ール樹脂+フェノール繊m)の重量比は0.8であった
。次にこのフィルム状複合成形体をシリコニット電気炉
にて所定温度まで熱処理し、その後実施例1と同様に温
水にて洗浄し、乾燥して水素/炭素の原子比の異なるフ
ィルム状の不溶不融性基体を得た。この基体について元
素分析、BET法による比表面積値及び曲げ強度測定を
行った。
Example 2 Resol type phenolic resin (aqueous solution with approximately 65% concentration)/
Cut acrylic carbon fiber (fiber diameter approx. 15μ) (cut length: 2am) was added to a solution of water/zinc chloride mixed at a weight ratio of 10/115, and after thorough mixing, the slurry was mixed. After molding and curing for about 10 minutes under pressure using a pressure molding machine heated to about 100°C, about 1
A film-like composite molded body having a thickness of 00 μm was obtained. In this film-like composite molded article, the weight ratio of acrylic carbon fiber/phenol resin was O and OS, and the weight ratio of zinc chloride/(phenol resin + phenol fiber m) was 0.8. Next, this film-like composite molded product is heat-treated to a predetermined temperature in a siliconite electric furnace, and then washed with hot water in the same manner as in Example 1, and dried to form an insoluble and infusible film-like product with different hydrogen/carbon atomic ratios. A sexual substrate was obtained. Elemental analysis, specific surface area value and bending strength measurement by BET method were performed on this substrate.

これらの結果をまとめて第2表に示す。These results are summarized in Table 2.

次に実施例1と同じ方法にてドーピングを行った。ただ
し本実施例ではLiAsF6の代シにLiBF4を使用
した。結果をまとめて第2表に示す。
Next, doping was performed in the same manner as in Example 1. However, in this example, LiBF4 was used in place of LiAsF6. The results are summarized in Table 2.

実施例8 レゾール型フェノール樹脂(約65%濃度の水溶液)/
水/塩化亜鉛を所定の重n比で混合し、   1該溶液
をフェノール系炭素繊維のフェルト(日本カイノール社
製)に含浸させた。次に100℃に加熱された加圧成型
機にて、該溶液含浸フェルトを所定圧力下、約15分間
、成形硬化して、板状の複合成形体を作成した。
Example 8 Resol type phenolic resin (aqueous solution with approximately 65% concentration)/
Water/zinc chloride were mixed at a predetermined weight/n ratio, and the solution was impregnated into phenolic carbon fiber felt (manufactured by Nippon Kynor Co., Ltd.). Next, in a pressure molding machine heated to 100° C., the solution-impregnated felt was molded and cured under a predetermined pressure for about 15 minutes to produce a plate-shaped composite molded body.

これらの複合成形体においてフェノール系炭素繊維のフ
ェルト/フェノール樹脂の1fR比は0.2〜1.0で
あり、又塩化亜鉛/(フェノール系炭素繊維のフェルト
+フェノール樹Ii@ ’)の重量比は1.5〜4であ
った。次に実施例1と同じ条件にて熱処理、洗浄及び屹
煤を行って不溶不融性基体の板状体を得た。これらの試
料について、元素分析。
In these composite molded bodies, the 1fR ratio of phenolic carbon fiber felt/phenolic resin is 0.2 to 1.0, and the weight ratio of zinc chloride/(phenolic carbon fiber felt + phenolic resin Ii@') is 0.2 to 1.0. was 1.5-4. Next, heat treatment, washing, and soot removal were performed under the same conditions as in Example 1 to obtain a plate-like body of an insoluble and infusible substrate. Elemental analysis of these samples.

電気伝導度、B E T法による比表面積及び曲げ強度
の測定を行った。結果を第3表に示す。
Electrical conductivity, specific surface area and bending strength were measured using the BET method. The results are shown in Table 3.

次に該板状体を真空ライン中に入れ、真空度を10to
rv以下にした後、室温にてヨウ素ガスをラインに尋人
してドーピングを約10分[;b行った。
Next, the plate-like body is placed in a vacuum line, and the degree of vacuum is increased to 10 to
After reducing the temperature to below rv, doping was carried out for about 10 minutes by introducing iodine gas into the line at room temperature.

ドーピング後の電気伝導度を第8表に示す。また3つ素
をドープした該板状体をラインから取り出1てEPMA
(エレクトロンプローブX線マイク 、コアナリシス)
にかけヨウ素の試料の断面中での予布状態を調べたとこ
ろ、いずれの試料でもヨウ沁は試料の表面から内部まで
均一に分布していた。
The electrical conductivity after doping is shown in Table 8. In addition, the plate-like body doped with the three elements was taken out from the line and subjected to EPMA.
(Electron probe X-ray microphone, core analysis)
When we investigated the distribution of iodine in the cross section of the sample, we found that iodine was uniformly distributed from the surface to the inside of the sample in all samples.

(LL下余白) 実施例4 H/Cの、原子比が0.20であpBET法による比表
面積値が1050 ”n2.Qlである実施例1の本発
明基体を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作成したナトリウムナフタレー
トのテトラヒドロフラン溶液にドライボックス(N2気
流)中にて浸漬し、ナトリウムのドーピングを試みた。
(LL bottom margin) Example 4 Tetrahydrofuran, naphthalene, and metal obtained by dehydrating the substrate of the present invention of Example 1, which has an H/C atomic ratio of 0.20 and a specific surface area value of 1050 "n2.Ql by pBET method. Doping with sodium was attempted by immersing it in a tetrahydrofuran solution of sodium naphthalate prepared using sodium in a dry box (N2 gas flow).

約SO分間浸漬した後、脱水したテトラヒドロフランに
て洸浄し室温にて減圧乾燥を行った。該試料の電気伝導
度を測定したところ、未ドープの約10″″4Ω−10
−1よシ大巾に増大し約100(r’ci”となってい
た。又該試料についてEPMA分析を行ったところ、試
料内部までナトリウムがドーピングされていた。
After being immersed in SO for about a minute, it was washed with dehydrated tetrahydrofuran and dried under reduced pressure at room temperature. When the electrical conductivity of the sample was measured, it was found to be about 10''''4Ω-10 undoped.
-1, it increased by a wide range to about 100 (r'ci'').When EPMA analysis was performed on the sample, it was found that the inside of the sample was doped with sodium.

出願人  鐘紡株式会社ど’、、+’、’、’、’t:
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Applicant: Kanebo Co., Ltd. Do',,+',',','t:
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Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)フェノール樹脂、炭素繊維もしくは繊維構造物並
びに塩化亜鉛からなる複合成形体の熱処理物であつて、
水素原子/炭素原子の原子比が0.05〜0.6であり
、且つBET法による比表面積値が600m^2/g以
上であるポリアセン系骨格構造を有する不溶不融性基体
からなる電気伝導性有機高分子系材料。
(1) A heat-treated composite molded product consisting of a phenol resin, carbon fiber or fibrous structure, and zinc chloride,
Electric conduction consisting of an insoluble and infusible substrate having a polyacene skeleton structure with a hydrogen atom/carbon atom atomic ratio of 0.05 to 0.6 and a specific surface area value of 600 m^2/g or more by the BET method. organic polymer material.
(2)複合成形体がフェノール樹脂に対して重量比で0
.05以上の炭素繊維もしくは繊維構造物を含むもので
ある特許請求の範囲第(1)項に記載の電気伝導性有機
高分子系材料。
(2) The weight ratio of the composite molded body to the phenolic resin is 0.
.. The electrically conductive organic polymeric material according to claim (1), which contains carbon fibers or fiber structures of 0.05 or more.
(3)複合成形体が、フェノール樹脂と炭素繊維もしく
は繊維構造物との総重量に対して0.5〜7の塩化亜鉛
を含むものである特許請求の範囲第(1)項又は第(2
)項に記載の電気伝導性有機高分子系材料。
(3) Claim (1) or (2) wherein the composite molded article contains 0.5 to 7 zinc chloride based on the total weight of the phenolic resin and the carbon fiber or fibrous structure.
) The electrically conductive organic polymer material described in item 1.
(4)炭素繊維構造物が編織物又はフェルト状のもので
ある特許請求の範囲第(1)項乃至第(3)項の何れか
に記載の電気伝導性有機高分子系材料。
(4) The electrically conductive organic polymer material according to any one of claims (1) to (3), wherein the carbon fiber structure is in the form of a knitted fabric or felt.
(5)複合成形体の熱処理物が、水素原子/炭素原子の
原子比が0.15〜0.6のものである特許請求の範囲
第(1)項〜第(4)項の何れかに記載の電気伝導性有
機高分子系材料。
(5) Any one of claims (1) to (4), wherein the heat-treated composite molded product has an atomic ratio of hydrogen atoms/carbon atoms of 0.15 to 0.6. The electrically conductive organic polymer material described above.
(6)有機高分子系材料が成形体である特許請求の範囲
第(1)項〜第(5)項の何れかに記載の電気伝導性有
機高分子系材料。
(6) The electrically conductive organic polymer material according to any one of claims (1) to (5), wherein the organic polymer material is a molded article.
(7)(A)フェノール樹脂、炭素繊維もしくは繊維構
造物並びに塩化亜鉛からなる複合成形体 の熱処理物であって、水素原子/炭素原子 の原子比が0.05〜0.6であり、且つBET法によ
る比表面積値が600m^2/g以上であるポリアセン
系骨格構造を有する不溶 不融性基体、および (B)電子供与性ドーパント又は電子受容性ドーパント
とからなり、 (C)電気伝導度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。
(7) (A) A heat-treated composite molded product consisting of a phenol resin, carbon fiber or fibrous structure, and zinc chloride, in which the atomic ratio of hydrogen atoms/carbon atoms is 0.05 to 0.6, and It consists of an insoluble and infusible substrate having a polyacene skeleton structure with a specific surface area value of 600 m^2/g or more by the BET method, and (B) an electron-donating dopant or an electron-accepting dopant, and (C) electrical conductivity. 1. An electrically conductive organic polymeric material, wherein the conductive organic polymer material is larger than that of the undoped substrate.
(8)電子供与性ドーパントがリチウム、ナトリウム、
カリウム、ルビジウム及びセシウムを含む第1、A族金
属である特許請求の範囲第(7)項記載の電気伝導性有
機高分子系材料。
(8) The electron-donating dopant is lithium, sodium,
The electrically conductive organic polymeric material according to claim (7), which is a Group 1, A metal containing potassium, rubidium, and cesium.
(9)電子供与性ドーパントがテトラ(C_1〜C_5
低級アルキル)アンモニウムカチオンである特許請求の
範囲第(7)項に記載の電気伝導性有機高分子系材料。
(9) The electron-donating dopant is tetra (C_1 to C_5
The electrically conductive organic polymer material according to claim (7), which is a lower alkyl) ammonium cation.
(10)電子受容性ドーパントが弗素、塩素、臭素、沃
素である特許請求の範囲第(7) 項記載の電気伝導性有機高分子系材料。
(10) The electrically conductive organic polymeric material according to claim (7), wherein the electron-accepting dopant is fluorine, chlorine, bromine, or iodine.
(11)電子受容性ドーパントが、AsF_4、PF_
5、BF_3、BCl_3、BBr_3で ある特許請求の範囲第(7)項記載の電気伝導性有機高
分子系材料。
(11) The electron-accepting dopant is AsF_4, PF_
5. The electrically conductive organic polymeric material according to claim (7), which is BF_3, BCl_3, or BBr_3.
(12)電子受容性ドーパントが、SO_3あるいはN
_2O_5等の非金属元素の酸化物あるいはH_2SO
_4、HNO_3あるいはHClO_4に由来する陰イ
オンである特許請求の範 囲第(7)項記載の電気伝導性有機高分子系材料。
(12) The electron-accepting dopant is SO_3 or N
Oxides of nonmetallic elements such as _2O_5 or H_2SO
The electrically conductive organic polymer material according to claim (7), which is an anion derived from _4, HNO_3, or HClO_4.
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US6845626B2 (en) 2001-05-22 2005-01-25 Daikin Industries, Ltd. Refrigeration apparatus
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