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導電性高分子の処理方法

国内特許コード P09S000260
整理番号 P06-011R
掲載日 2010年1月12日
出願番号 特願2008-502756
登録番号 特許第5256454号
出願日 平成19年2月26日(2007.2.26)
登録日 平成25年5月2日(2013.5.2)
国際出願番号 JP2007053467
国際公開番号 WO2007099889
国際出願日 平成19年2月26日(2007.2.26)
国際公開日 平成19年9月7日(2007.9.7)
優先権データ
  • 特願2006-054131 (2006.2.28) JP
発明者
  • 奥崎 秀典
出願人
  • 国立大学法人山梨大学
発明の名称 導電性高分子の処理方法
発明の概要

繊維状の導電性高分子の導電特性並びに機械的特性を、簡便に改善することのできる方法を提供する。
ドーパントが添加された共役系導電性高分子材料の繊維を、エチレングリコール及び/又は非プロトン性溶媒を含む処理液中に所定時間浸漬して、該繊維の導電特性並びに機械的特性を改善する導電性高分子の処理方法であり、特に、前記導電性高分子材料がポリ3,4エチレンジオキシチオフェン(PEDOT)であり、そのドーパントがポリ4-スチレンスルホン酸(PSS)であるPEDOT/PSS系繊維において顕著な電導度向上効果が認められる。

従来技術、競合技術の概要


近年、高分子の直鎖に共役二重結合を有し、π結合に関わる電子の動き易さから導電性を示す共役系導電性高分子が注目されている。かかる共役系導電性高分子は、キャリア移動度を高めるためにドーピングでキャリアを注入して使用されるのが一般的である。導電性高分子繊維の製造方法については下記特許文献1がある。



かかる共役系導電性高分子の中でも、ポリ3,4エチレンジオキシチオフェン(PEDOT)は、ドープされた状態で、1.5~1.6eVと比較的低いバンドギャップを有する導電性高分子であり、導電性や透明性、安定性に優れ、帯電防止剤、エレクトロクロミックウィンドウ、有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子の正孔注入材料として注目されている。



ポリ4-スチレンスルホン酸(PSS)をドープしたPEDOTに関する従来の研究の多くは、キャスティングや電気化学的手法により作られた薄いコーティング膜あるいは厚めのフィルムを用いて行われており、ファイバーの作製に関する研究は比較的少ない。



しかし、導電性ファイバーの作製は、材料のバルクにおける電気的、機械的特性を理解するための基礎的な観点からだけでなく、ファイバーという形状による電磁気シールド材、導電性織物、人工筋肉繊維、高感度センサーなどの応用面においても重要である。

【特許文献1】特開2005-330624号公報

産業上の利用分野


本発明は、繊維状の導電性高分子を処理液中に浸漬することにより、簡便にその導電特性並びに機械的特性を改善することのできる導電性高分子の浸漬処理方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
ドーパントが添加された共役系導電性高分子材料ポリ3,4エチレンジオキシチオフェン(PEDOT)の繊維を、エチレングリコール及び/又は非プロトン性溶媒を含む処理液中に所定時間浸漬して、PEDOTの三次元ネットワークを形成させ、該繊維の導電特性並びに機械的特性を改善することを特徴とする導電性高分子の処理方法。

【請求項2】
ドーパントが添加された共役系導電性高分子材料ポリ3,4エチレンジオキシチオフェン(PEDOT)の繊維を、エチレングリコール及び/又は非プロトン性溶媒を含む処理液中に所定時間浸漬して、前記繊維を形成する分子鎖を再配列し構造欠陥減少させ、該繊維の導電特性並びに機械的特性を改善することを特徴とする導電性高分子の処理方法。

【請求項3】
前記非プロトン性溶媒が、ジメチルスルホキシド(DMSO)又はジメチルホルムアミド(DMF)である請求項1又は2に記載の導電性高分子の処理方法。

【請求項4】
前記繊維が、ノズルから流出した前記導電性高分子材料のエマルジョン分散液又はその前駆体溶液であって、前記処理液を凝固浴として用い、湿式紡糸法による繊維の形成と前記特性の改善処理を同時に行うことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の導電性高分子の処理方法。

【請求項5】
前記処理液として室温のものを用い、前記繊維の該処理液への浸漬時間を30秒以上とすることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の導電性高分子の処理方法。

【請求項6】
前記浸漬時間を3分以上とすることを特徴とする請求項5に記載の導電性高分子の処理方法。

【請求項7】
請求項1から6のいずれかに記載の方法により処理された前記繊維を、絶対圧1Torr以下の減圧下で、0~50℃の温度に1分以上保持する熱処理を行うことを特徴とする導電性高分子の処理方法。
産業区分
  • その他繊維
  • 高分子化合物
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2008502756thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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