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JPH0433290B2 - - Google Patents
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JPH0433290B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0433290B2
JPH0433290B2 JP61307858A JP30785886A JPH0433290B2 JP H0433290 B2 JPH0433290 B2 JP H0433290B2 JP 61307858 A JP61307858 A JP 61307858A JP 30785886 A JP30785886 A JP 30785886A JP H0433290 B2 JPH0433290 B2 JP H0433290B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stretched
film
molded product
polymer
vinylene
Prior art date
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Application number
JP61307858A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS63159429A (en
Inventor
Kazumoto Murase
Toshihiro Oonishi
Masanobu Noguchi
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.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
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Filing date
Publication date
Application filed by Agency of Industrial Science and Technology filed Critical Agency of Industrial Science and Technology
Priority to US07/013,628 priority Critical patent/US5053166A/en
Priority to DE19873704411 priority patent/DE3704411A1/en
Publication of JPS63159429A publication Critical patent/JPS63159429A/en
Publication of JPH0433290B2 publication Critical patent/JPH0433290B2/ja
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  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〈産業上の利用分野〉 本発明はポリチエニレンビニレン延伸成形体の
製造方法に関する。この延伸成形体は導電性高分
子の材料として有用である。 〈従来の技術〉 この発明のポリ−2,5−チエニレンビニレン
は直鎖状共役高分子として知られ、その製造方法
として、ジホスホニウム塩とジアルデヒドとの反
応によるWittig反応法等により合成されることは
公知である〔マクロモレキユラー・ヘミー
(Macromol.Chem.)182巻3419頁(1981年)、マ
クロモレキユラー・ヘミー(Macromol.Chem.)
131巻15頁(1970年)〕。また、その重合体の導電
性は測定されているが、高々10-8S/cm以下の絶
縁性、もしくは半導性を示すことが知られてい
た。また、上記の粉末重合体に電子受容体もしく
は電子供与体をドーピングした導電性組成物につ
いても特開昭59−11327号公報に提案されている。 〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、前述した従来既知のポリチエニ
レンビニレンは粉末状で生成し、また低重合物を
除いて高分子は不溶不融でありそのままではフイ
ルム状もしくは繊維状に成形することは実質的に
不可能であり、特殊な粉末成形法を用いても有用
な成形物は得られていなかつた。また上記の導電
性組成物についてもその導電性は最高10-3S/cm
と低く実用に供するには不充分であるし、また形
状についても粉末である。 本発明の目的は従来の粉末状のポリチエニレン
ビニレンより高分子量のものを得ることができ、
かつ任意の形状の延伸成形体の製造方法を提供す
ることにある。 〈問題点を解決するための手段〉 本発明は 一般式〔1〕 R1,R2:炭素数1〜10の炭化水素基 A-:対イオン で表されるスルホニウム塩をアルカリで縮合して
得られた高分子中間体を2倍以上延伸配向させた
後に脱スルホニウム塩処理を行うか、2倍以上の
延伸配向と同時に脱スルホニウム塩処理を行うこ
とを特徴とするポリチエニレンビニレン延伸成形
体の製造方法を提供することにある。 本発明で得られるポリチエニレンビニレン延伸
成形体はドーパントを添加することにより高導電
性の延伸成形体を与える。 本発明は任意の形態にすることができ、しかも
高い導電性を有する導電性組成物を得ることにつ
いて鋭意検討してきた結果、加工性を有する高分
子中間体を経る方法によりこの目的を実現できる
ことを見出したものである。 以下、本発明を詳細に説明する。 本反応に用いるモノマーは一般式〔1〕に示し
た2,5−チエニレンジメチレンビススルホニウ
ム塩であり、R1,R2は炭素数1〜10の炭化水素
基、例えばメチル、エチル、プロピル、イソプロ
ピル、n−ブチル、2−エチルヘキシル、ドデシ
ル、オクタデシル、フエニル、シクロヘキシル、
ベンシル基等があげられるが炭素数1〜6の炭化
水素基、特にメチル、エチル基が好ましい。 スルホニウム塩の対イオンA-は常法により任
意のものを用いることができる。例えば、ハロゲ
ン、水酸基、4弗化ホウ素、過塩素酸、カルボン
酸、スルホン酸イオン等を使用することができ、
なかでも塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲン及び
水酸基イオンが好ましい。 高分子中間体は2,5−チエニレンジメチレン
ビススルホニウム塩を水単独でもしくは水に可溶
な有機溶媒例えばアルコール類との混合溶媒中で
アルカリを用いて縮合重合して得ることができ
る。好ましくは水とこれに可溶な有機溶媒との混
合溶媒中で、より好ましくは水とアルコール類の
混合溶媒中で重合するのが効果的である。 縮合重合に用いるアルカリ溶液は、水もしくは
アルコール類と水の混合溶媒中でPH11以上の強い
塩基性溶媒であることが好ましく、水酸化ナトリ
ウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、第4
級アンモニウム塩水酸化物、スルホニウム塩水酸
化物、強塩基性イオン交換樹脂(OH型)等を用
いることが出来るが、水酸化ナトリウム、水酸化
カリウム、強塩基性イオン交換樹脂が好適に使用
出来る。延伸成形体への成形性に富んだ高分子中
間体を得るためには分子量が充分大きいことが好
ましく、少なくとも高分子中間体の重合度が5乃
至50000で、例えば分画分子量3500以上の透析膜
による透析処理で透析されない分子量を有するよ
うなものがより好ましい。 本発明の方法によれば、高分子中間体はスルホ
ニウム塩を側鎖に有する高分子量の高分子電解質
(高分子スルホニウム塩)として得ることができ
るが、後述するごとく、熱、光、紫外線、強い塩
基性条件等に敏感であり、徐々に脱スルホニウム
塩化が起こり、部分的に共役構造を有する高分子
中間体と成り易く、不均質となることがある。し
たがつて縮合重合反応は比較的低温、即ち少なく
とも50℃以下、特に25℃以下、更に0℃以下の温
度で反応を実施することが好ましい。反応時間は
特に限定されないが、通常1分〜50時間の範囲で
ある。 本発明の特徴は高分子中間体、特にその溶液か
ら任意の形状の2倍以上に延伸した延伸成形体を
作ることである。該高分子延伸成形体を得るには
任意の方法が用いられる。またその形態に関して
は例えばフイルム、繊維、塗布膜、発泡体その他
任意の延伸成形体に賦形することができる。特に
有用な成形方法は高分子スルホニウム塩水溶液あ
るいはテトラヒドロフラン等その他の媒体溶液を
用いる方法であり、これからのキヤストによるフ
イルム化または溶液紡糸による繊維化、基質への
溶液塗布を行う方法である。このとき予め透析処
理もしくは再沈澱処理などにより脱塩もしくは未
反応物を除いた高分子スルホニウム塩溶液を用い
ることが好ましい。 高分子スルホニウム塩の脱スルホニウム塩処理
によりポリチエニレンビニレンが製造できる。 脱スルホニウム塩処理は熱、光、紫外線、強い
塩基処理などの条件を適用することにより行うこ
とができるが加熱処理が好ましい。また、高導電
性の組成物を得るためには高分子中間体の脱スル
ホニウム塩処理を不活性雰囲気で行うことが重要
である。ここでいう不活性雰囲気とは処理中に高
分子の変質を起こさない雰囲気をいい、一般には
窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスを用
いて行われるが、真空下あるいは不活性液状媒体
中でこれを行つても良い。 熱により脱スルホニウム塩処理を行う場合、余
りの高温での熱処理は生成するポリチエニレンビ
ニレンの分解をもたらし、低温では生成反応が遅
く実際的でないので通常処理温度は0℃〜400℃、
好ましくは50℃〜300℃、さらに好ましくは100℃
〜250℃が適する。また、処理時間は処理温度の
かねあいで適宜時間を選ぶことができるが1分〜
10時間の範囲が工業上実際的である。 本発明の延伸成形体は高分子中間体の成形物を
2倍以上に延伸配向させて加熱処理することによ
り得ることが出来る。該2倍以上の延伸配向処理
は脱スルホニウム塩処理を行う前か同時に行うこ
とができる。 配向は高分子スルホニウム塩溶液からの高分子
中間体成形物を得、ついで該成形物を2倍以上の
延伸倍率で延伸加熱処理することにより高い配向
性を付与することができる。これらの延伸配向の
程度は偏光赤外スペクトルに赤外二色性が現れる
ことにより確認することが出来る。この様にして
2倍以上に延伸されたポリチエニレンビニレンを
得ることが出来、延伸配向化は高い導電性を得る
ためには極めて有効な操作である。 このようにして製造されるポリチエニレンビニ
レンは2,5−チエニレンビニレン単位を主要な
繰返し単位として含む。本発明の方法によれば、
2,5−チエニレンビニレンの共役系の繰返し単
位のみを有するポリチエニレンビニレンを作るこ
とが可能である他、共役系でない2,5−チエニ
レンエチレン骨格を一部構成単位に含む重合体を
作ることも可能である。 すなわち、不充分な脱離処理を行つた後の高分
子には未だ不完全な脱離状態にある2,5−チエ
ニレンエチレン骨格有する構成単位が存在するこ
とは赤外吸収スペクトル等により観察される。こ
の場合には柔軟性に富んだポリチエニレンエチレ
ンビニレンが製造できる。なお、2,5−チエニ
レンビニレン単位に対する2,5−チエニレンエ
チレン単位の割合は使用目的に応じて製造条件を
任意に工夫することにより変えることが出来る。 本発明におけるポリチエニレンビニレンは必ず
しも完全な共役系の繰返し単位のみを有する必要
はない。いまだ不完全な脱離状態にある2,5−
チエニレンエチレン骨格を主鎖の構成単位に含む
ポリチエニレンビニレンであつても後のドーピン
グにより導電性賦与を行うことが可能であるとい
う意外な事実を見出した。この場合には柔軟性に
富んだ導電性組成物が得られる利点がある。 通常、高導電性組成物を得るためには2,5−
チエニレンビニレン単位1に対して2,5−チエ
ニレンエチレン単位の割合が好ましくは1以下、
より好ましくは1/20以下である。 つぎに本発明における脱スルホニウム塩処理に
より得られたポリチエニレンビニレン延伸成形体
は電子受容体あるいは電子供与体(ドーパントと
称す)を作用させることにより高導電性組成物と
することができる。ここでドーパントとしては公
知の導電性高分子化合物たとえばポリアセチレン
などのドーピング、あるいはグラフアイトの層間
化合物の形成により導電性向上効果の見出されて
いる化合物が効果的に用いられる。 該組成物は任意の方法で得ることができるが、
従来知られている化学ドーピング、電解ドーピン
グ、光ドーピング、イオンインプランテーシヨン
等の手法によりドーピングすることが好ましい。 具体的には、電子受容体としては ハロゲン化合物類:フツ素、塩素、臭素、ヨウ
素、塩化ヨウ素、三塩化ヨウ素、臭化ヨウ
素 ルイス酸類:五フツ化リン、五フツ化ひ素、五フ
ツ化アンチモン、三フツ化ホウ素、三塩化
ホウ素、三臭化ホウ素、三酸化硫黄 プロトン酸類:フツ化水素、塩化水素、硝酸、硫
酸、過塩素酸、フツ化スルホン酸、塩化ス
ルホン酸、三フツ化メタンスルホン酸 遷移金属塩化物類:四塩化チタン、四塩化ジルコ
ニウム、四塩化ハフニウム、五塩化ニオ
ブ、五塩化タンタル、五塩化モリブデン、
六塩化タングステン、三塩化鉄 有機化合物類:テトラシアノエチレン、テトラシ
アノキノジメタン、クロラニル、ジクロル
ジシアノベンゾキノン 電子供与体としては アルカリ金属類:リチウム、ナトリウム、カリウ
ム、ルビジウム、セシウム 第四級アンモニウム塩類:テトラアルキルアンモ
ニウムイオン などが例示される。 ドーピング試剤の好ましい含有量はドーピング
試剤の種類によつて変わるが、一般にドーピング
の条件、例えばドーピング時間、ドーピング試剤
濃度などにより任意に変えることが出来る。一般
に好ましい含有量はポリチエニレンビニレン繰り
返し単位に対するドーパントのモル数は0.01〜
2.0モルであり、モル数が少ないと高導電性とな
らず、またモル数が多いと電導度は飽和する傾向
があるので経済的でない。これらドーピング試剤
のうち、生成する共役二重結合、およびチエニレ
ン環と反応しないドーパントは高導電性組成物を
与えるので好ましい。特に三酸化硫黄もしくは酸
化力の弱いドーパントとして知られるヨウ素が効
果的なドーピング試剤として挙げられる。 本発明により得られる延伸成形体おいては、特
に酸化力の弱いドーパントとしてヨウ素を用いる
と高度に配向された成形体組成物では200S/cm
以上、場合によつては500S/cm以上の高導電性
を与えることができる。このとき一軸延伸組成物
は電気的異方性を示すようになり、延伸方向とそ
の直角方向では5倍以上の異方性を与えることが
できる。 高い導電性を与えるには不活性雰囲気下で脱ス
ルホニウム塩処理、ドーピング試剤との組成物形
成操作を行うことが非常に好ましい。 〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば2倍以上
に延伸配向された種々の形状を有する共役系高分
子であるポリチエニレンビニレンの延伸成形体を
得ることができ、この延伸成形体はドーピングに
より高導電性組成物を与えるので、導電性を利用
した電気、電子材料への種々の応用が可能であ
る。 〈実施例〉 以上本発明を実施例によつてさらに詳細に説明
するが本発明はこれら実施例によつて何ら限定さ
れるものではない。 比較例 1 2,5−チエニレン−ビス(メチレンジメチル
スルホニウムブロミド)3.9gをイオン交換水と
メタノール混合溶媒(容量比1:1)50mlに溶解
せしめた後、0.4gのNaOHを溶解させたイオン
交換水−メタノール混合溶液(容量比1:4)50
mlを−30℃で30分かけ滴下し、滴下後−30℃で30
分間攪拌を続けた。反応後、0.77規定HBr水溶液
を用いて中和した。 この反応を透析膜(セロチユーブ 、分子量分
画8000、ユニオンカーバイド社製)を用いて−30
℃で水−メタノール混合溶媒(1:1)に対して
1日間透析処理を行つた。透析液を減圧濃縮し、
重合体(高分子スルホニウム塩)を析出せしめ、
生ずる沈澱を固液分離した。この沈澱H1−NMR
スペクトルを重水素置換ジメチルスホキシドを溶
媒として測定したところ、スペクトルは時間的に
大きく変化した。初期のスペクトルは6.7ppm、
4.5ppm、3.2ppm付近は各々2:1:8の割合で
のプロトンがみられ、高分子スルホニウム塩の構
造を示した。 得られた沈澱物を室温でテトラヒドフランに溶
解せしめて、キヤストし、室温で窒素気流下で乾
燥した。厚さ10μmの黄色の高分子中間体フイル
ムを得た。 このフイルム(長さ5cm、幅3cm)を窒素雰囲
気下で、横型管状炉を用いて250℃、30分間で静
置加熱処理を行い、金属光沢を有するポリ−2,
5−チエニレンビニレンフイルムを得た。 この構造は元素分析が
<Industrial Application Field> The present invention relates to a method for producing a stretched polythienylene vinylene body. This stretched molded product is useful as a material for conductive polymers. <Prior art> The poly-2,5-thienylene vinylene of the present invention is known as a linear conjugated polymer, and is synthesized by the Wittig reaction method by reacting a diphosphonium salt with a dialdehyde. It is known that [Macromol.Chem.] Vol. 182, p. 3419 (1981), Macromol.Chem.
Volume 131, page 15 (1970)]. Furthermore, the conductivity of the polymer has been measured, and it was known that it exhibits insulating or semiconducting properties of at most 10 -8 S/cm or less. Further, a conductive composition in which the above-mentioned powder polymer is doped with an electron acceptor or an electron donor is also proposed in JP-A-59-11327. <Problems to be Solved by the Invention> However, the previously known polythienylene vinylene described above is produced in powder form, and the polymers except for low polymers are insoluble and infusible, and as it is, it forms into a film or fiber. It is virtually impossible to mold the powder into powder, and no useful molded product has been obtained even by using special powder molding methods. Furthermore, the conductivity of the above conductive composition is up to 10 -3 S/cm.
This is too low for practical use, and the shape is powder. The object of the present invention is to be able to obtain polythienylene vinylene with a higher molecular weight than the conventional powdered polythienylene vinylene.
Another object of the present invention is to provide a method for producing a stretched molded article having an arbitrary shape. <Means for solving the problems> The present invention has the following general formula [1] R 1 , R 2 : Hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms A - : Desulfonium is removed after the polymer intermediate obtained by condensing the sulfonium salt represented by the counter ion with an alkali is stretched or oriented twice or more. It is an object of the present invention to provide a method for producing a polythienylene vinylene stretched molded article, characterized in that a salt treatment is carried out, or a desulfonium salt treatment is carried out at the same time as twice or more stretching orientation. The polythienylene vinylene stretched molded product obtained in the present invention can be made into a highly conductive stretched molded product by adding a dopant. As a result of extensive research into obtaining a conductive composition that can be formed into any desired form and has high conductivity, the present invention has revealed that this object can be achieved by a method that involves a processable polymer intermediate. This is what I found. The present invention will be explained in detail below. The monomer used in this reaction is a 2,5-thienylene dimethylene bissulfonium salt shown in general formula [1], and R 1 and R 2 are hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms, such as methyl, ethyl, propyl, Isopropyl, n-butyl, 2-ethylhexyl, dodecyl, octadecyl, phenyl, cyclohexyl,
Examples include a benzyl group, but a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, particularly a methyl and an ethyl group, are preferred. Any counter ion A - of the sulfonium salt can be used in a conventional manner. For example, halogen, hydroxyl group, boron tetrafluoride, perchloric acid, carboxylic acid, sulfonic acid ion, etc. can be used,
Among these, halogens such as chlorine, bromine, and iodine and hydroxyl ions are preferred. The polymer intermediate can be obtained by condensation polymerization of 2,5-thienylene dimethylene bissulfonium salt using an alkali in water alone or in a mixed solvent with a water-soluble organic solvent such as an alcohol. It is effective to polymerize preferably in a mixed solvent of water and an organic solvent soluble therein, more preferably in a mixed solvent of water and alcohols. The alkaline solution used for condensation polymerization is preferably a strongly basic solvent with a pH of 11 or higher in water or a mixed solvent of alcohol and water, and includes sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, quaternary
Ammonium salt hydroxides, sulfonium salt hydroxides, strongly basic ion exchange resins (OH type), etc. can be used, and sodium hydroxide, potassium hydroxide, and strongly basic ion exchange resins are preferably used. In order to obtain a polymer intermediate with excellent formability into a stretched molded product, it is preferable that the molecular weight is sufficiently large, and the degree of polymerization of the polymer intermediate is at least 5 to 50,000, for example, a dialysis membrane with a molecular cutoff of 3,500 or more. More preferred are those having a molecular weight that will not be dialyzed by dialysis treatment. According to the method of the present invention, the polymer intermediate can be obtained as a high molecular weight polymer electrolyte (polymer sulfonium salt) having a sulfonium salt in its side chain. It is sensitive to basic conditions, etc., and desulfonium saltation occurs gradually, and it tends to form a polymeric intermediate having a partially conjugated structure, which may result in heterogeneity. Therefore, the condensation polymerization reaction is preferably carried out at a relatively low temperature, that is, at least 50°C or lower, particularly 25°C or lower, and more preferably 0°C or lower. The reaction time is not particularly limited, but is usually in the range of 1 minute to 50 hours. The feature of the present invention is to produce a stretched molded article having an arbitrary shape of twice or more from a polymer intermediate, especially a solution thereof. Any method can be used to obtain the polymer stretched molded product. Regarding its form, it can be shaped into, for example, a film, fiber, coating film, foam, or any other stretched molded product. A particularly useful molding method is a method using an aqueous solution of a polymeric sulfonium salt or a solution in another medium such as tetrahydrofuran, followed by forming a film by casting or forming a fiber by solution spinning, or applying the solution to a substrate. At this time, it is preferable to use a polymer sulfonium salt solution that has been desalted or unreacted substances removed by dialysis treatment or reprecipitation treatment. Polythienylene vinylene can be produced by desulfonium salt treatment of a polymeric sulfonium salt. Desulfonium salt treatment can be carried out by applying conditions such as heat, light, ultraviolet rays, strong base treatment, etc., but heat treatment is preferable. Furthermore, in order to obtain a highly conductive composition, it is important to perform the desulfonium salt treatment of the polymer intermediate in an inert atmosphere. The inert atmosphere here refers to an atmosphere that does not cause deterioration of the polymer during processing, and is generally carried out using an inert gas such as nitrogen, argon, helium, etc., but under vacuum or in an inert liquid medium. You may do this. When desulfonium salt treatment is carried out by heat, heat treatment at excessively high temperatures will result in decomposition of the polythienylene vinylene produced, and the production reaction is slow and impractical at low temperatures, so the treatment temperature is usually 0°C to 400°C,
Preferably 50°C to 300°C, more preferably 100°C
~250℃ is suitable. In addition, the processing time can be selected as appropriate depending on the processing temperature, but from 1 minute to
A range of 10 hours is industrially practical. The stretched molded product of the present invention can be obtained by stretching and orienting a molded product of a polymer intermediate twice or more and heat-treating the molded product. The stretching or orientation treatment with a stretching strength of 2 times or more can be performed before or simultaneously with the desulfonium salt treatment. High orientation can be imparted by obtaining a polymer intermediate molded product from a polymer sulfonium salt solution and then subjecting the molded product to a stretching heat treatment at a stretching ratio of 2 times or more. The extent of these stretching orientations can be confirmed by the appearance of infrared dichroism in the polarized infrared spectrum. In this way, it is possible to obtain polythienylene vinylene that has been stretched twice or more, and stretching orientation is an extremely effective operation for obtaining high conductivity. The polythienylene vinylene produced in this way contains 2,5-thienylene vinylene units as the main repeating unit. According to the method of the invention,
In addition to making polythienylene vinylene having only conjugated repeating units of 2,5-thienylene vinylene, it is also possible to create a polymer containing a non-conjugated 2,5-thienylene ethylene skeleton as a part of its constituent units. It is also possible to make one. In other words, it has been observed by infrared absorption spectroscopy that there are still structural units having a 2,5-thienylene ethylene skeleton in an incompletely desorbed state in the polymer after insufficient desorption treatment. Ru. In this case, highly flexible polythienylene ethylene vinylene can be produced. Note that the ratio of 2,5-thienylene ethylene units to 2,5-thienylene vinylene units can be changed by arbitrarily devising production conditions depending on the purpose of use. The polythienylene vinylene in the present invention does not necessarily have to have only complete conjugated repeating units. 2,5- which is still in an incomplete state of elimination
We have discovered the surprising fact that even polythienylene vinylene containing a thienylene ethylene skeleton as a constituent unit of its main chain can be endowed with conductivity through subsequent doping. In this case, there is an advantage that a highly flexible conductive composition can be obtained. Usually, in order to obtain a highly conductive composition, 2,5-
The ratio of 2,5-thienylene ethylene units to 1 thienylene vinylene unit is preferably 1 or less,
More preferably it is 1/20 or less. Next, the polythienylene vinylene stretched molded product obtained by the desulfonium salt treatment in the present invention can be made into a highly conductive composition by acting with an electron acceptor or an electron donor (referred to as a dopant). As the dopant, known conductive polymer compounds such as polyacetylene doped or compounds that have been found to have an effect of improving conductivity by forming an intercalation compound of graphite are effectively used. The composition can be obtained by any method, but
Doping is preferably carried out by conventionally known techniques such as chemical doping, electrolytic doping, optical doping, and ion implantation. Specifically, as electron acceptors, halogen compounds: fluorine, chlorine, bromine, iodine, iodine chloride, iodine trichloride, iodine bromide Lewis acids: phosphorus pentafluoride, arsenic pentafluoride, antimony pentafluoride , boron trifluoride, boron trichloride, boron tribromide, sulfur trioxide Protonic acids: hydrogen fluoride, hydrogen chloride, nitric acid, sulfuric acid, perchloric acid, sulfonic fluoride, sulfonic chloride, methanesulfone trifluoride Acid transition metal chlorides: titanium tetrachloride, zirconium tetrachloride, hafnium tetrachloride, niobium pentachloride, tantalum pentachloride, molybdenum pentachloride,
Tungsten hexachloride, iron trichloride organic compounds: tetracyanoethylene, tetracyanoquinodimethane, chloranil, dichlorodicyanobenzoquinone Alkali metals as electron donors: lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium Quaternary ammonium salts : Examples include tetraalkylammonium ions. The preferred content of the doping reagent varies depending on the type of doping reagent, but can generally be arbitrarily changed depending on doping conditions such as doping time and doping reagent concentration. Generally preferred content is 0.01 to 0.01 molar number of dopant to polythienylene vinylene repeating unit.
The amount is 2.0 moles, and if the number of moles is small, high conductivity will not be achieved, and if the number of moles is too large, the conductivity will tend to be saturated, which is not economical. Among these doping agents, dopants that do not react with the generated conjugated double bond and the thienylene ring are preferred because they provide a highly conductive composition. Particularly effective doping agents include sulfur trioxide or iodine, which is known as a dopant with weak oxidizing power. In the stretched molded product obtained according to the present invention, when iodine is used as a dopant with particularly weak oxidizing power, a highly oriented molded product composition has a 200 S/cm
As described above, high conductivity of 500 S/cm or more can be provided in some cases. At this time, the uniaxially stretched composition exhibits electrical anisotropy, and an anisotropy of 5 times or more can be provided in the stretching direction and the direction perpendicular to the stretching direction. In order to provide high conductivity, it is highly preferable to perform the desulfonium salt treatment and the composition formation operation with a doping agent under an inert atmosphere. <Effects of the Invention> As explained above, according to the present invention, it is possible to obtain a stretched molded product of polythienylene vinylene, which is a conjugated polymer, having various shapes that are stretched and oriented twice or more. Since the stretched molded product is doped to provide a highly conductive composition, it can be applied to various electrical and electronic materials utilizing conductivity. <Examples> The present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples in any way. Comparative Example 1 Ion exchange in which 3.9 g of 2,5-thienylene-bis(methylenedimethylsulfonium bromide) was dissolved in 50 ml of a mixed solvent of ion-exchanged water and methanol (volume ratio 1:1), and then 0.4 g of NaOH was dissolved. Water-methanol mixed solution (volume ratio 1:4) 50
ml over 30 minutes at -30°C, and after dropping at -30°C for 30 minutes.
Stirring was continued for a minute. After the reaction, it was neutralized using a 0.77N HBr aqueous solution. This reaction was carried out using a dialysis membrane (Cerotube, molecular weight fraction 8000, manufactured by Union Carbide) at −30%
Dialysis treatment was performed for 1 day at °C against a water-methanol mixed solvent (1:1). Concentrate the dialysate under reduced pressure,
Precipitate a polymer (polymer sulfonium salt),
The resulting precipitate was separated into solid and liquid. This precipitate H 1 −NMR
When the spectrum was measured using deuterium-substituted dimethyl sulfoxide as a solvent, the spectrum changed significantly over time. The initial spectrum is 6.7ppm,
Protons were observed at a ratio of 2:1:8 near 4.5 ppm and 3.2 ppm, respectively, indicating the structure of a polymeric sulfonium salt. The resulting precipitate was dissolved in tetrahydrofuran at room temperature, cast, and dried at room temperature under a nitrogen stream. A yellow polymer intermediate film with a thickness of 10 μm was obtained. This film (length 5 cm, width 3 cm) was subjected to static heat treatment in a horizontal tubular furnace at 250°C for 30 minutes under a nitrogen atmosphere, and poly-2, which had a metallic luster,
A 5-thienylene vinylene film was obtained. This structure has been identified by elemental analysis.

【表】 を示すこと及び赤外吸収スペクトルの特性吸収が
Witting法で得られた標品と特性吸収が一致する
ことから確認した。さらにこのフイルムを電子受
容体化合物であるヨウ素を使用し、常法により室
温で気相からドーピングを行つたところ、6時間
で151S/cmの電導度を示した。なお電導度の測
定は四端子法で行つた。 比較例 2 比較例1で得たポリ−2,5−チエニレンビニ
レンのフイルムを電解液として0.5規定LiClO4
プロピレンカーボネート溶液を用い、電解ドーピ
ングを行つたところ、得られたフイルムは光沢の
ある黒色となり、電導度は73S/cmであつた。 比較例 3 比較例1で得たポリヘテロアリレンビニレンの
フイルムを30%発煙硫酸を発生源として三酸化硫
黄のドーピングを行つたところ、33S/cmの電導
度であつた。 実施例 1 比較例1記載の方法で得られた沈澱物はポリ−
2,5−チエニレンビニレン高分子中間体であ
り、直ちにテトラヒドロフラン溶解せしめ、この
溶液をポリエチレンフイルム上にキヤストし、窒
素気流中で乾燥し、キヤストフイルムを得た。 このフイルムを室温から100℃迄に3倍に延伸
し、100℃で2時間熱処理することにより、延伸
されたポリ−2,5−チエニレンビニレンフイル
ムを得た。このフイルムは赤外の二色性を示し、
配向していることがわかつた。このフイルムはヨ
ウ素ドーピングにより553S/cmという高い電導
度を示した。さらに電導度の異方性をモントゴメ
リー法により測定すると7以上の異方性が見ら
れ、延伸方向に電導度の向上が認められた。 実施例 2 2,5−チエニレン−ビス(メチレンジメチル
スルホニウムブロミド)4.3gをイオン交換水と
メタノール混合溶媒50mlに溶解せしめた後、−30
℃に冷却した。ついであらかじめスルホニウム塩
に対し二倍量に相当するOH型に変換された強塩
基性イオン交換樹脂(Amberlite IRA−401、
ローム・アンド・ハース社製)を10分間かけて
徐々に加え−30℃で50分攪拌を続けた。 反応後、ろ過液を透析膜(セロチユーブ 、分
子量分画3500、ユニオンカーバイド社製)を用い
て−30℃で水−メタノール混合溶媒に対して1日
間透析処理を行つた。この液をキヤストし、30℃
で24時間減圧乾燥した。 得られた高分子スルホニウム塩フイルムを窒素
流通下、200℃迄に加熱延伸処理を行い、2倍に
延伸されたポリ−2,5−チエニレンビニレン延
伸フイルムを得た。 ついで常法によりヨウ素でドーピングを行い電
導度を測定したところ287S/cmの電導度を示し
た。 実施例 3 実施例2記載の方法で得られた高分子スルホニ
ウム塩フイルムを窒素流通下、200℃迄に加熱延
伸処理を行い、4倍に延伸されたポリ−2,5−
チエニレンビニレン延伸フイルムを得た。このフ
イルムは偏光赤外吸収スペクトル測定により赤外
二色性を示し、配向化していることがわかつた。
[Table] and the characteristic absorption of the infrared absorption spectrum
This was confirmed because the characteristic absorption matched that of the specimen obtained by the Witting method. Furthermore, when this film was doped with iodine, which is an electron acceptor compound, in the gas phase at room temperature by a conventional method, it showed an electrical conductivity of 151 S/cm in 6 hours. The electrical conductivity was measured using the four-terminal method. Comparative Example 2 Using the poly-2,5-thienylene vinylene film obtained in Comparative Example 1 as an electrolyte, 0.5 N LiClO 4
When electrolytic doping was performed using a propylene carbonate solution, the resulting film had a glossy black color and an electrical conductivity of 73 S/cm. Comparative Example 3 When the polyheteroarylene vinylene film obtained in Comparative Example 1 was doped with sulfur trioxide using 30% oleum as a source, the conductivity was 33 S/cm. Example 1 The precipitate obtained by the method described in Comparative Example 1 was
It was a 2,5-thienylene vinylene polymer intermediate, and was immediately dissolved in tetrahydrofuran, and this solution was cast on a polyethylene film and dried in a nitrogen stream to obtain a cast film. This film was stretched three times from room temperature to 100°C and heat treated at 100°C for 2 hours to obtain a stretched poly-2,5-thienylene vinylene film. This film exhibits infrared dichroism,
It was found that it was oriented. This film showed a high electrical conductivity of 553 S/cm due to iodine doping. Furthermore, when the anisotropy of the conductivity was measured by the Montgomery method, an anisotropy of 7 or more was observed, and an improvement in the conductivity was observed in the stretching direction. Example 2 After dissolving 4.3 g of 2,5-thienylene-bis(methylenedimethylsulfonium bromide) in 50 ml of a mixed solvent of ion-exchanged water and methanol, -30
Cooled to ℃. Next, a strongly basic ion exchange resin (Amberlite IRA-401,
(manufactured by Rohm & Haas) was gradually added over 10 minutes, and stirring was continued at -30°C for 50 minutes. After the reaction, the filtrate was dialyzed against a water-methanol mixed solvent at -30°C for one day using a dialysis membrane (Cerotube, molecular weight fraction 3500, manufactured by Union Carbide). Cast this solution at 30°C.
It was dried under reduced pressure for 24 hours. The obtained polymeric sulfonium salt film was heated and stretched to 200° C. under nitrogen flow to obtain a poly-2,5-thienylene vinylene stretched film that had been stretched twice. Next, doping with iodine was performed using a conventional method, and the conductivity was measured, and the conductivity was 287 S/cm. Example 3 The polymer sulfonium salt film obtained by the method described in Example 2 was heated and stretched at up to 200°C under nitrogen flow to produce poly-2,5-
A thienylene vinylene stretched film was obtained. This film showed infrared dichroism by polarized infrared absorption spectroscopy, and was found to be oriented.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 一般式〔〕 R1,R2:炭素数1〜10の炭化水素基 A-:対イオン で表されるスルホニウム塩をアルカリで縮合重合
し、次いで得られた高分子中間体を2倍以上延伸
配向させた後脱スルホニウム塩処理を行うか、2
倍以上の延伸配向と同時に脱スルホニウム塩処理
を行うことを特徴とするポリチエニレンビニレン
延伸成形体の製造方法。 2 ポリチエニレンビニレン延伸成形体がフイル
ム、繊維、発泡体、塗布膜状成形体である特許請
求の範囲第1項記載の製造方法。
[Claims] 1. General formula [] R 1 , R 2 : Hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms A - : Condensation polymerization of a sulfonium salt represented by a counter ion with an alkali, and then stretching or orientation of the obtained polymer intermediate twice or more. Desulfonium salt treatment or 2
A method for producing a polythienylene vinylene stretched molded article, characterized in that a desulfonium salt treatment is carried out at the same time as stretching and orientation at least twice as long. 2. The manufacturing method according to claim 1, wherein the stretched polythienylene vinylene molded product is a film, fiber, foam, or coated film-like molded product.
JP30785886A 1986-02-18 1986-12-25 Stretched polyheteroarylenevinylene molding and highly conductive composition thereof Granted JPS63159429A (en)

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