JPH0381304A - フタロシアニンポリマーおよびその製造方法 - Google Patents

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 この発明は、電子産業等の分野に釦いて機能性有機材料
として用いられるフタロシアニンポリマー＞よびその製
造方法に関する。

従来の技術 フタロシアニンは、物理的、化学的に非常に安定な物質
であり、光機能性、電気機能性に優れていて、最近、そ
の機能を応用するための研究が盛んに行われている。こ
の場合、構成分子の配向状態が大変に重要である。例え
ば、フタロシアニンの導電性についてみてみると、通常
のα型結晶あるいはβ型結晶にかいては、フタロシアニ
ン環のπ軌道の重なり合いが小さいため、せいぜい１Ｏ
−１０Ｓ／ｃｍ程度の導電率でしかないｏしかし、フタ
ロシアニンの中心金属をドナー性分子や酸素原子等で架
橋した一次元構造をとるフタロシアニンポリマーにおい
ては、π軌道の重なりが大きいために伝導バンド幅が広
がｂ、その結果、１Ｏ−６Ｓ／ｃｍ程度の半導電性を有
するようになる。ただ、この−次元構造をとるフタロシ
アニンポリマーは。

製造が困難である等のことから、実用性に乏しい。

発明が解決しようとする課題 一方、側鎖にフタロシアニン誘導体の置換基を有するフ
タロシアニンポリマーが提案されているが、このものは
、い筐だ十分な機能性をもつには到っていない。これは
、ポリマー内にかいてフタロシアニン誘導体の置換基の
配分が十分に制御されて釦らず不規則でランダムな状態
となっているからである。粋に、導電率に関しては、伝
導バンドの形成がπ軌道の重なりによるものであるため
、フタロシアニン誘導体の置換基の配置状態の影響が顕
著である。フタロシアニン誘導体の置換基同士の配置が
十分に制御されていない場合、性能のバラツキも大きい
。

この発明は、上記の事情に鑑み、十分な機能性が備わる
とともに、性能のバラツキの少ないフタロシアニンポリ
マーおよびその製造方法を提供することを課題とする。

課題を解決するための手段 前記課題を解決するため、請求項１記載のフタロシアニ
ンポリマーは、主鎖が炭素−炭素の結合よシ成り、側鎖
にシンジオタクティック配置で７タロシアニン誘導体の
置換基を有するという構成をとっている。

具体的には、以下のような構成のものが例示されるが、
勿論、これに限らない。

Ｐｃ （Ｐｃはフタロシアニン基を表す〕 請求項１記載のフタロシアニンポリマーを得るには１例
えば、請求項２記載の製造方法のように、フタロシアニ
ン誘導体の置換基を有するとともに重合性の炭素−炭素
不飽和結合を有するモノマー例えは、下記式で表される
、フタロシアニン基を含むビニルモノマーを重合すれば
よい。

ＣＨ２＝ＣＨ Ｐｃ 〔Ｐｃはフタロシアニン基を表す〕 上記のビニルモノマーの他、下記のモノマーを重合させ
るようにしてもよい。

ＣＨ２＝ＣＨＣ００−Ｐｃ、ＣＨ２＝ＣＨＣ０ＮＨ−Ｐ
ｃ、ＣＨ２＝ＣＨＯＣＯ−Ｐｃ、ＣＨ２＝ＣＨ０−Ｐｃ
等。これらのビニルモノマーヲ重合させてなるポリマー
においても、前記と同様のシンジオタクティック構造と
なっていることが必須である。

この時、フタロシアニン間の間隔はビニル主鎖間隔に支
配される。簡単のために炭素鎖が直線的であるとして算
出すると、その間隔は１，５Ｘ４−６Ａ強と考えられ、
π軌道の重なりが余り大きくなく、導電率はそれほど高
くないけれども、フタロシアニンが規則正しく配列して
いるため、比較的孤立したフタロシアニンの機能、例え
ば、高度な光機能をもたらせることができる。

請求項１記載のフタロシアニンポリマーｔ−得ルには、
請求項３記載の製造方法のように、フタロシアニン誘導
体の置換基を有するとともに重合性の炭素−炭素不飽和
結合を有する下記式で表されるフマル酸エステル ｄ−００Ｃ ＣＨ＝ＣＨ ｏｏ−Ｐｃ （Ｐｅはフタロシアニンを表す〕 を重合させるようにしてもよい。得られたフタロシアニ
ンポリマーは、下記式で表され、十分に高い導電率を有
する。

（Ｐｃはフタロシアニンを表す〕 この場合、フタロシアニン間の間隔は１．５Ｘ２＝３Ａ
程度となう、酸素架橋型シリコンフタロシアニンの値３
．３Ａに近い値となり、ポリマーは十分な導電性を有す
るようになる。

このような高い導電率をもたせるようにするためには、
上記フマル酸エステルの如く、主鎖の炭素原千金てにフ
タロシアニン誘導体の置換基を有するモノマーを重合さ
せるようにすればよい。このようなモノマーとしては、
具体的には、下記−般式で表されるモノマーがある。勿
論、これらに限らない。

Ｐｃ−ＣＲ１＝ＣＲ２−Ｐｃ Ｐｃ−Ｃ＝Ｃ−Ｐｃ Ｐｃ−Ｘ−ＣＲ１＝ＣＲ２−Ｙ−Ｐｃ Ｐｃ−Ｘ−ｃ＝ｃ−ｙ−Ｐｃ （Ｒ１，Ｒ２，Ｘ、　Ｙは原子または原子団を表し、勿
論、Ｒ１とＲ２が同一である場合、ＸとＹが同一である
場合もある）０ この発明のポリマーが有するフタロシアニン基は、鉄フ
タロシアニン以外に銅フタロシアニン基、鉛フタロシア
ニン基、シリコンフタロシアニン基等他の金属フタロシ
アニン基等であってもよい〇勿論、これらに限らない。

作　　　　用 請求項１記載のフタロシアニンポリマーテハ、ポリマー
内のフタロシアニン誘導体の置換基の配置状態が十分に
制御され規則正しく配列しているため、諸機能が十分に
発揮され、また、性能バラツキも少なく実用性が高い。

請求項２．３記載の製造方法なよれば、フタロシアニン
誘導体の置換基を有する単位構造が規則正しく配置され
、その際、立体構造的にバルキーなフタロシアニン誘導
体の置換基があるものは安定なシンジオタクティック配
置を取り易く、したがって、容易に請求項１記載のフタ
ロシアニンポリマーを得ることができる。

請求項３記載の製造方法により得られたポリマーでは、
フタロシアニン間の間隔が主鎖の炭素原子２個分程度と
非常に狭いため、フタロシアニン環のπ軌道の重なりが
増大し、導電率が高い。

実施例 続いて、この発明の詳細な説明する。

一実施例１− フタロシアニン誘導体の置換基を有するとともに重合性
の炭素−炭素不飽和結合を有するモノマーとして、下記
式で表される鉄フタロシアニン基ヲ含むフマル酸エステ
ル３０ｇを、 ＦｅＰｃ−００Ｃ ＣＨ＝ＣＨ Ｃ０Ｏ−ＦｅＰｃ （ＦｅＰｃは鉄フタロシアニン基を表す〕パイレックス
ガラス製重合管に入れ、これにアゾビスイソブチロニト
リルを０．５重置％加えてから、十分に脱気した後で重
合管を溶封し重合反応（６０°Ｃの湯浴中で２４時間）
を行った。重合終了後１重合管内容物を取り出した後、
メタノールテ洗浄し、シンジオタクティックな配置構造
の鉄フタロシアニン誘導体の置換基を側鎖に有するポリ
タイマーを１２．５ｇ得た。このポリマーは下記式で表
される。

実施例１のフタロシアニンポリマーについて、その導電
率を測定したところ、２×１０　　Ｓ／ｃＩ！Ｌであっ
た。これは、鉄フタロシアニン基が規則正しく配列し、
しかも、その間隔が３Ａ程度であるためにπ軌道の重な
りが増大して伝導バンドの幅が拡がったためと考えられ
る。

一実施例２− フマル酸エステルを下記式で表されるビニル化合物に変
えた以外は、実施例１と同様にしてフタロシアニンポリ
マーｉ　４．５　ｇｔ−１８り。

ＣＨ２＝ＣＨ Ｃ０Ｏ−ＦｅＰｃ 得られたポリマーは、下記式で表されシンジオタクティ
ックな配置構造の鉄フタロシアニン誘導体の置換基を側
鎖に有する。

実施例２のフタロシアニンポリマーにおいても、鉄フタ
ロシアニン基が規則的に配列している。ただ、その導電
率を測定したところ、２Ｘ１０　　８７ｃｍと余り高く
はなかった。これは、実施例１のフタロシアニンポリマ
ーに比べ鉄フタロシアニン間の間隔が大きく、π軌道の
重なうが小さくなった結果であると考えられる。

発明の効果 以上に述べたように、請求項１のフタロシアニンポリマ
ーは、十分な機能性を有するとともに性能バラツキが少
なく、極めて実用性が高い０さらに、請求項２鵞たは３
の製造方法によれば。

上記有用なフタロシアニンポリマーが容易に得られる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）主鎖が炭素−炭素の結合よりなり、側鎖にシンジ
   オタクティック配置でフタロシアニン誘導体の置換基を
   有するフタロシアニンポリマー。
2. （２）フタロシアニン誘導体の置換基を有するとともに
   重合性の炭素−炭素不飽和結合を有するモノマーを重合
   することにより請求項１記載のフタロシアニンポリマー
   を得るフタロシアニンポリマーの製造方法。
3. （３）フタロシアニン誘導体の置換基を有するとともに
   重合性の炭素−炭素不飽和結合を有するモノマーが下記
   式で表されるフマル酸エステルである。 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔Ｐｃはフタロシアニン基を表す〕 請求項２記載のフタロシアニンポリマーの製造方法。