專利名稱：導(dǎo)電性高分子組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種導(dǎo)電性高分子組合物及其制備方法。更詳細(xì)而言，涉及一種含有 JI共軛類高分子的導(dǎo)電性高分子組合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
為了對π共軛類高分子賦予更高的導(dǎo)電性，從而實施利用摻雜劑而進(jìn)行的摻雜。但是，本來π共軛發(fā)達(dá)的高分子，其高分子鏈的平面性較高，且由π健的親和力引起的高分子鏈間的結(jié)晶性(堆積性)較高。當(dāng)在這種η共軛類高分子中摻雜摻雜劑時， 上述平面性和結(jié)晶性將進(jìn)一步提高。因此，摻雜有摻雜劑的η共軛類高分子的溶解性(由熱或溶劑而實現(xiàn)的溶解性)通常會降低。因此，已知在π共軛類高分子中，難以兼具較高的電導(dǎo)率和較高的溶解性(由熱或溶劑而實現(xiàn)的溶解性)。與此相對，在專利文獻(xiàn)1中進(jìn)行了如下嘗試，即，制備出改善了溶解性的導(dǎo)電性聚苯胺。具體而言，在水溶液中，使聚苯胺的單體與由磺酸金屬鹽、磺酸銨鹽或磷酸酯構(gòu)成的表面活性劑反應(yīng)，從而制備出雙親結(jié)構(gòu)的苯胺_表面活性劑鹽，并將該苯胺_表面活性劑鹽作為單體而使其氧化聚合，其中，磺酸金屬鹽在分子結(jié)構(gòu)中具有烷撐醚的重復(fù)結(jié)構(gòu)。然后， 在所得導(dǎo)電性聚苯胺的水溶液中添加酮類溶劑或芳香族類溶劑并分離上清液，并在上清液中使導(dǎo)電性聚苯胺和上述溶劑相溶，從而制備出導(dǎo)電性涂膜形成用的導(dǎo)電性聚苯胺溶液。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特許第4035353號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問題但是，在根據(jù)專利文獻(xiàn)1而制備出的導(dǎo)電性聚苯胺溶液中，導(dǎo)電性聚苯胺以顆粒狀的形式而殘留，從而存在導(dǎo)電性聚苯胺沒有均勻地溶解的問題。此外存在如下問題，即， 當(dāng)由含有該顆粒狀的導(dǎo)電性聚苯胺的溶液而形成被膜時，可以看到凸凹。此外，摻雜有摻雜劑的π共軛類高分子，優(yōu)選作為用于形成染料敏化太陽能電池的電解質(zhì)聚合物層的成分來使用。該染料敏化太陽能電池通常具有，依次層疊有透明基板、 光透電極、負(fù)載有色素的金屬氧化物層、電解質(zhì)聚合物層、相向電極以及相向電極基板的層疊結(jié)構(gòu)(例如參照國際公開第2009-013942號手冊)。在此，電解質(zhì)聚合物層包含π共軛類高分子，其摻雜有摻雜劑；離子性化合物，其含有可以與該摻雜劑的摻雜劑離子物種相互置換的離子種類。另外，在上述染料敏化太陽能電池產(chǎn)生電動勢的過程中，在電解質(zhì)聚合物層中，上述離子物種相互置換而移送電荷。實際上，在形成上述電解質(zhì)聚合物層時，溶液通過將摻雜有摻雜劑的η共軛類高分子和上述離子性化合物混合在溶劑中而進(jìn)行制備。但是，在使用根據(jù)專利文獻(xiàn)1而制備出的導(dǎo)電性聚苯胺溶液時，若對離子性化合物進(jìn)行混合，則會出現(xiàn)該導(dǎo)電性聚苯胺發(fā)生聚集而沉淀的問題。此時，只能得到具有凹凸的被膜，而無法構(gòu)成染料敏化太陽能電池。另外，雖然含有摻雜劑和π共軛類高分子，但對于沒有形成摻雜劑被吸收進(jìn)η共軛類高分子中的狀態(tài)的導(dǎo)電性高分子組合物而言，如上所述，在其溶解性及溶解后的溶液的穩(wěn)定性方面存在問題。因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠均勻地在溶劑中溶解，并能夠形成平滑的被膜的導(dǎo)電性高分子組合物。而且提供一種即使將上述導(dǎo)電性高分子組合物和離子性化合物一起混合在溶劑中，也不會發(fā)生聚集，從而能夠形成平滑的被膜的導(dǎo)電性高分子組合物。 換言之，提供一種能夠形成穩(wěn)定性較高的溶液的導(dǎo)電性高分子組合物。用于解決問題的手段本發(fā)明所涉及的導(dǎo)電性高分子組合物的特征在于，含有高分子化合物(A)和π共軛類高分子(β )，其中，上述高分子化合物(A)為， 將具有磺酸基或磺酸鹽基的單體(a-Ι)摩爾百分比10 50%、具有螯合能力的單體(a-2) 摩爾百分比10 90%、和其他的單體(a-3)摩爾百分比0 70%進(jìn)行聚合而得到的高分子化合物，在此，將單體(a-Ι) (a_3)的總計量設(shè)為摩爾百分比100%，而上述π共軛類高分子(β)為，通過將選自下式(I) (III)所表示的單體中的至少一種單體進(jìn)行聚合而得到的η共軛類高分子，化學(xué)式1
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)電性高分子組合物，其特征在于，含有高分子化合物(A)和π共軛類高分子(β)，其中，所述高分子化合物(A)為，將具有磺酸基或磺酸鹽基的單體(a-Ι)摩爾百分比10 50%、具有螯合能力的單體(a-2)摩爾百分比10 90%、和其他的單體(a_3)摩爾百分比 0 70%進(jìn)行聚合而得到的高分子化合物，在此，將單體(a-Ι) (a_;3)的總計量設(shè)為摩爾百分比100%，所述η共軛類高分子(β)為，通過將選自下式(I) (III)所表示的單體中的至少一種單體進(jìn)行聚合而得到的η共軛類高分子，化學(xué)式1
2.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電性高分子組合物，其特征在于，所述導(dǎo)電性高分子組合物是通過使所述高分子化合物(A)摻雜在所述π共軛類高分子(β)中而得到的。
3.如權(quán)利要求2所述的導(dǎo)電性高分子組合物，其特征在于，所述導(dǎo)電性高分子組合物通過如下方式而得到，即，在電解性基質(zhì)溶劑中，在所述高分子化合物(A)和氧化劑的存在下，使選自上式(I) (III)所表示的單體中的至少一種單體進(jìn)行聚合，而生成所述η共軛類高分子(β )，且使所述高分子化合物(A)摻雜在所述π共軛類高分子(β)中。
4.如權(quán)利要求1至3中任意一項所述的導(dǎo)電性高分子組合物，其特征在于，所述具有螯合能力的單體(a-幻為，具有下式(IV)所表示的基團或下式(V)所表示的基團的單體，化學(xué)式2
5.如權(quán)利要求1至3中任意一項所述的導(dǎo)電性高分子組合物，其特征在于，所述具有螯合能力的單體(a_2)為，具有吡啶基或二氮菲結(jié)構(gòu)的單體。
6.如權(quán)利要求1至5中任意一項所述的導(dǎo)電性高分子組合物，其特征在于，所述其他的單體(a_3)為(甲基)丙烯酸類單體。
7.一種導(dǎo)電性高分子組合物的制備方法，其特征在于，通過如下方法進(jìn)行制備，即，在高分子化合物(A)和氧化劑的存在下，在電解性基質(zhì)溶劑中，將選自下式(I) (III)所表示的單體中的至少一種單體進(jìn)行聚合，而生成η共軛類高分子(β )，且使所述高分子化合物(A)摻雜在所述π共軛類高分子⑷中，其中，所述高分子化合物(A)為，通過將具有磺酸基或磺酸鹽基的單體(a-Ι)摩爾百分比10 50%、具有螯合能力的單體(a-2)摩爾百分比10 90%、和其他的單體(a_3)摩爾百分比0 70%進(jìn)行聚合而得到，在此，將單體(a-Ι) (a-3)的總計量設(shè)為摩爾百分比 100%,化學(xué)式3
8.如權(quán)利要求7所述的導(dǎo)電性高分子組合物的制備方法，其特征在于，所述具有螯合能力的單體(a-幻為，具有下式(IV)所表示的基團或下式(V)所表示的基團的單體，化學(xué)式4
9.如權(quán)利要求7所述的導(dǎo)電性高分子組合物的制備方法，其特征在于， 所述具有螯合能力的單體(a_2)為，具有吡啶基或二氮菲結(jié)構(gòu)的單體。
10.如權(quán)利要求7 9中任意一項所述的導(dǎo)電性高分子組合物的制備方法，其特征在于，所述其他的單體(a_3)為(甲基)丙烯酸類單體。
全文摘要
本發(fā)明提供含有摻雜劑和π共軛類高分子的導(dǎo)電性高分子組合物，該導(dǎo)電性高分子組合物能夠均勻地溶解在溶劑中，并能夠形成平滑的被膜。本發(fā)明的導(dǎo)電性高分子組合物含有高分子化合物(A)和π共軛類高分子(β)，其中，所述高分子化合物(A)為，將具有磺酸基或磺酸鹽基的單體(a-1)摩爾百分比10～50％、具有螯合能力的單體(a-2)摩爾百分比10～90％、和其他的單體(a-3)摩爾百分比0～70％進(jìn)行聚合而得到的高分子化合物，而所述π共軛類高分子(β)為，通過將選自下式(I)～(III)所表示的單體中的至少一種單體進(jìn)行聚合而得到的π共軛類高分子。
文檔編號C08L79/00GK102471592SQ20108003075
公開日2012年5月23日 申請日期2010年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月8日
發(fā)明者岡本秀二, 小林文明 申請人:綜研化學(xué)株式會社