聚合物组合物制造技术

本发明专利技术提供一种组合物，包含具有由下式1表示的结构的给电子聚合物D和具有由下式2表示的结构的吸电子聚合物A(下式中符号的定义如说明书中所述)，*‑O‑X

Polymer compositions

The present invention provides a composition comprising an electron-donating polymer D with a structure represented by Formula 1 and an electron-absorbing polymer A with a structure represented by formula 2 (the definition of symbols in formula 2 is described in the specification),*

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚合物组合物
本专利技术涉及包含两种以上不同聚合物的组合物。
技术介绍
已经报告了许多形成电荷转移络合物的材料。例如，非专利文献1报告了使用四硫富瓦烯·四氯对醌及其衍生物的电荷转移络合物。另一方面，形成电荷转移络合物的高分子材料在非专利文献2以及3中已有报告，例如作为聚合物的聚酰亚胺和作为低分子化合物的二羟基萘的电荷转移络合物。非专利文献1的电荷转移络合物中，由于其原料是低分子化合物，因此，当使用该络合物作为材料时，有时稳定性可能成为问题。当使用非专利文献2以及3的电荷转移络合物作为材料时，在某些情况下可能会出现该原料的低分子化合物的泄漏以及材料的稳定性问题。因此，需要一种能够用作材料的更稳定的材料。现有技术文献非专利文献非专利文献1：Phys.Rev.B43(1991)8224非专利文献2：PolymerJournal(2013)45,839-844非专利文献3：JOURNALOFPOLYMERSCIENCE,PARTAPOLYMERCHEMISTRY2014,52,2991-2997。
技术实现思路
专利技术所要解决的问题难以充分混合两种以上不同的聚合物。因此，在包含两种以上不同聚合物的组合物中，难以抑制微米级的相分离。由这种相分离的聚合物组合物获得的材料或薄膜，在某些情况下可能无法获得足够的功能或强度。本专利技术是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供一种包含两种以上不同聚合物的组合物，其中抑制了微米级的相分离。解决问题的手段本专利技术人经过深入研究，结果发现，具有刚性结构的给电子聚合物和具有柔性结构的吸电子聚合物的组合物，以及具有柔性结构的给电子聚合物和具有刚性结构的吸电子聚合物的组合物，通过给电子聚合物和吸电子聚合物能够形成电荷转移络合物，其结果，能够抑制微米级的相分离。另外，目前为止尚未有在两种以上不同聚合物的主链之间形成电荷转移络合物的报告。基于该发现的本专利技术如下。[1]一种组合物，该组合物是包含给电子聚合物(D)以及吸电子聚合物(A)的组合物，给电子聚合物(D)具有由式(1)表示的构造，式(1)如下：【化学式1】*-O-X1-O-Y1-*(1)[式中，X1为含有萘环的二价基团，Y1为含有可具有取代基的C3-10亚烷基的二价基团或含有可具有取代基的苯环的二价基团，以及*表示结合位置。]吸电子聚合物(A)具有由式(2)表示的结构。式(2)如下：【化学式2】[式中，X2是含有萘环的四价基团，在Y1是含有可具有取代基的C3-10亚烷基的二价基团的情况下，Y2是含有可具有取代基的苯环的二价基团，在Y1是含有可具有取代基的苯环的二价基团的情况下，Y2是含有可具有取代基的C3-10亚烷基的二价基团，以及*表示结合位置。][2]根据所述[1]记载的组合物，Y1以及Y2中的至少一方具有磺基。[3]根据所述[1]或[2]记载的组合物，Y1是含有可具有取代基的C3-10亚烷基的二价基团，以及Y2是含有可具有取代基的苯环的二价基团。[4]根据所述[1]至[3]中任一项记载的组合物，X1是由式(3)或式(4)表示的二价基团。式(3)或式(4)如下：【化学式3】[式中，*表示结合位置。][5]根据所述[1]至[4]中任一项记载的组合物，X2是由式(5)、式(6-1)或式(6-2)表示的四价基团。式(5)、式(6-1)或式(6-2)如下：【化学式4】[式中，*表示结合位置。]【6】根据所述[1]至[5]中任一项记载的组合物，Y1或Y2是含有由式(7)表示的结构的二价基团。式(7)如下：【化学式5】[式中，R1是氢原子或磺基，以及*表示结合位置。]【7】根据所述[1]至[6]中任一项记载的组合物，Y1或Y2是由式(8)至式(11)中的任一项表示的二价基团。式(8)至式(11)如下：【化学式6】[式中，n2至n11分别独立地为0至4的整数，R2至R11分别独立地表示可被卤素原子取代的C1-10烷基、可被卤素原子取代的C1-10烷氧基、羟基、卤素原子、硝基、甲酰基、氰基、磺基、可被W1取代的苯基、可被W1取代的噻吩基、或可被W1取代的呋喃基，W1表示可被卤素原子取代的C1-10烷基、可被卤素原子取代的C1-10烷氧基、羟基、卤素原子、硝基、甲酰基、氰基或磺基，在n2至n11为2至4的整数的情况下，多个R2至R11能够彼此相同或不同，Z1至Z6分别独立地表示单键、可被卤素原子取代的C1-2亚烷基、C3-10亚烷基、磺酰基、羰基、*-CONH-*、*-NHCO-*、*-C(R21)(R22)-*、或氧基，R21和R22是分别独立的可被卤素原子取代的C1-3烷基，或R21和R22彼此键合并与它们所连接的碳原子共同形成C3-6烃环，以及*表示结合位置。]【8】根据所述[1]至[7]中任一项记载的组合物，给电子聚合物(D)包含具有由式(12)或式(13)表示的构成单位的给电子聚合物(D1)，式(12)或式(13)如下：【化学式7】[式中，L1是由式(3)、式(4)或式(14)表示的二价基团，式(3)、式(4)或式(14)如下：【化学式8】{式中，m1和m2分别独立地为0至4的整数，以及*表示结合位置。}在L1是由式(3)或式(4)表示的二价基团的情况下，R1a和R1b是氢原子，在L1是由式(14)表示的二价基团的情况下，R1a和R1b分别独立地为氢原子或磺基，以及*表示结合位置。][9]根据所述[8]记载的组合物，给电子聚合物(D1)包含具有由式(15)表示的构成单位的给电子聚合物(D2)。式(15)如下：【化学式9】[式中，*表示结合位置。][10]根据所述[8]记载的组合物，给电子聚合物(D1)包含具有由式(16)表示的构成单位的给电子聚合物(D3)。式(16)如下：【化学式10】[式中，R1a和R1b分别独立地表示氢原子或磺基，m1和m2分别独立地为0至4的整数，以及*表示结合位置。][11]根据所述[8]或[10]记载的组合物，R1a以及R1b是氢原子。[12]根据所述[8]、[10]或[11]记载的组合物，m1以及m2为0。[13]根据所述[7]至[12]中任一项记载的组合物，由式(8)表示的二价基团是由式(8-1)表示的二价基团，【化学式11】[式中，n2、R2以及*如前所述。]Z1至Z6分别独立地表示单键、可被卤素原子取代的C1-2亚烷基、C3-10亚烷基、磺酰基、羰基、*-CONH-*、*-NHCO-*、或者是氧基团。[14]根据所述[1]至[13]中任一项记载的组合物，吸电子聚合物(A)包含具有由式(17a)表示的构成单位的吸电子聚合物(A1a)，式(17a)如下：【化学式12】[式中，L2a是由式(8)至式(11)中任一项表示的二价基团，式(8)至式(11)如下：【化学式13】{式中，n2至n11分别独立地为0至4的整数，R2至R11分别独立地表示可被卤素原子取代的C1-10烷基、可被卤素原子取代的C1-10烷氧基、羟基、卤素原子、硝基、甲酰基、氰基、磺基、可被W1取代的苯基、可被W1取代的噻吩基、或可被W1取代的呋喃基，W1表示可被卤素原子取代的C1-10烷基、可被卤素原子取代的C1-10烷氧基、羟基、卤素原子、硝基、甲酰基、氰基或磺基，在n2至n11是2至4的整数的情况下，多个R2至R11能够彼此相同或不同，Z1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合物，其特征在于，所述组合物包含给电子聚合物D以及吸电子聚合物A，给电子聚合物D具有由式1表示的构造，式1如下：【化学式1】*‑O‑X

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.04 JP 2016-196739;2017.02.03 JP 2017-019051.一种组合物，其特征在于，所述组合物包含给电子聚合物D以及吸电子聚合物A，给电子聚合物D具有由式1表示的构造，式1如下：【化学式1】*-O-X1-O-Y1-*(1)式中，X1为含有萘环的二价基团，Y1为含有可具有取代基的C3-10亚烷基的二价基团或含有可具有取代基的苯环的二价基团，以及*表示结合位置，吸电子聚合物A具有由式2表示的结构，式2如下：【化学式2】式中，X2是含有萘环的四价基团，在Y1是含有可具有取代基的C3-10亚烷基的二价基团的情况下，Y2是含有可具有取代基的苯环的二价基团，在Y1是含有可具有取代基的苯环的二价基团的情况下，Y2是含有可具有取代基的C3-10亚烷基的二价基团，以及*表示结合位置。2.根据权利要求1所述的组合物，其中，Y1以及Y2中的至少一方具有磺基。3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，Y1是含有可具有取代基的C3-10亚烷基的二价基团，以及Y2是含有可具有取代基的苯环的二价基团。4.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其中，X1是由式3或式4表示的二价基团，式3或式4如下：【化学式3】式中，*表示结合位置。5.根据权利要求1至4中任一项所述的组合物，其中，X2是由式5、式6-1或式6-2表示的四价基团，式5、式6-1或式6-2如下：【化学式4】式中，*表示结合位置。6.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物，其中，Y1或Y2是含有由式7表示的结构的二价基团，式7如下：【化学式5】式中，R1是氢原子或磺基，以及*表示结合位置。7.根据权利要求1至6中任一项所述的组合物，其中，Y1或Y2是由式8至式11中的任一项表示的二价基团，式8至式11如下：【化学式6】式中，n2至n11各自独立地为0至4的整数，R2至R11各自独立地表示可被卤素原子取代的C1-10烷基、可被卤素原子取代的C1-10烷氧基、羟基、卤素原子、硝基、甲酰基、氰基、磺基、可被W1取代的苯基、可被W1取代的噻吩基、或可被W1取代的呋喃基，W1表示可被卤素原子取代的C1-10烷基、可被卤素原子取代的C1-10烷氧基、羟基、卤素原子、硝基、甲酰基、氰基或磺基，在n2至n11为2至4的整数的情况下，多个R2至R11能够彼此相同或不同，Z1至Z6分别独立地表示单键、可被卤素原子取代的C1-2亚烷基、C3-10亚烷基、磺酰基、羰基、*-CONH-*、*-NHCO-*、*-C(R21)(R22)-*、或氧基，R21以及R22是各自独立的可被卤素原子取代的C1-3烷基，或R21以及R22彼此键合并与它们所连接的碳原子共同形成C3-6烃环，以及*表示结合位置。8.根据权利要求1至7中任一项所述的组合物，其中，给电子聚合物D包含具有由式12或式13表示的构成单位的给电子聚合物D1，式12或式13如下：【化学式7】式中，L1是由式3、式4或式14表示的二价基团，式3、式4或式14如下：【化学式8】式中，m1以及m2分别独立地为0至4的整数，以及*表示结合位置，在L1是由式3或式4表示的二价基团的情况下，R1a以及R1b是氢原子，在L1是由式14表示的二价基团的情况下，R1a以及R1b分别独立地为氢原子或磺基，以及*表示结合位置。9.根据权利要求8所述的组合物，其中，给电子聚合物D1包含具有由式15表示的构成单位的给电子聚合物D2，式15如下：【化学式9】式中，*表示结合位置。10.根据权利要求8所述的组合物，其中，给电子聚合物D1包含具有由式16表示的构成单位的给电子聚合物D3，式16如下：【化学式10】式中，R1a以及R1b分别独立地表示氢原子或磺基，m1以及m2分别独立地为0至4的整数，以及*表示结合位置。11.根据权利要求8或10所述的组合物，其中，R1a以及R1b是氢原子。12.根据权利要求8、10或11所述的组合物，其中，m1以及m2为0。13.根据权利要求7至12中任一项所述的组合物，其中，由式8表示的二价基团是由式8-1表示的二价基团，【化学式11】式中，n2、R2以及*如前所述，Z1至Z6分别独立地表示单键、可被卤素原子取代的C1-2亚烷基、C3-10亚烷基、磺酰基、羰基、*-CONH-*、*-NHCO-*、或者是氧基团。14.根据权利要求1至13中任一项所述的组合物，其中，吸电子聚合物A包含具有由式17a表示的构成单位的吸电子聚合物A1a，式17a如下：【化学式12】式中，L2a是由式8至式11中任一项表示的二价基团，以及*表示结合位置，式8至式11如下：【化学式13】式中，n2至n11分别独立地为0至4的整数，R2至R11分别独立地表示可被卤素原子取代的C1-10烷基、可被卤素原子取代的C1-10烷氧基、羟基、卤素原子、硝基、甲酰基、氰基、磺基、可被W1取代的苯基、可被W1取代的噻吩基、或可被W1取代的呋喃基，W1表示可被卤素原子取代的C1-10烷基、可被卤素原子取代的C1-10烷氧基、羟基、卤素原子、硝基、甲酰基、氰基或磺基，在n2至n11是2至4的整数的情况下，多个R2至R11能够彼此相同或不同，Z1至Z6分别独立地表示单键、可被卤素原子取代的C1-2亚烷基、C3-10亚烷基、磺酰基、羰基、*-CONH-*、*-NHCO-*、*-C(R21)(R22)-*、或氧基，R21以及R22分别独立地为可被卤素原子取代的C1-3烷基，或R21以及R22彼此键合，与它们所连接的碳原子一同形成C3-6烃环，以及*表示结合位置。15.根据权利要求14所述的组合物，其中，吸电子聚合物A1a包含具有由式23表示的构成单位以及式17b表示的构成单位的吸电子聚合物A1b，其中，式23如下：【化学式14】式中，m3以及m4分别独立地为0至3的整数，并且*表示结合位置，以及式17b如下：【化学式15】式中，L2b是由式8b至式11b表示的二价基团，以及*表示结合位置，式8b至式11b如下：【化学式16】式中，n2b至n11b分别独立地为0至4的整数，R2b至R11b分别独立地表示可被卤素原子取代的C1-10烷基、可被卤素原子取代的C1-10烷氧基、羟基、卤素原子、硝基、甲酰基、氰基、可被W1b取代的苯基、可被W1b取代的噻吩基、或可被W1b取代的呋喃基，W1b是能够被卤素原子取代的C1-10烷基、能够被卤素原子取代的C1-10烷氧基、羟基、卤素原子、硝基、甲酰基或氰基，在n2b至n11b是2至4的整数的情况下，多个R2b至R11b能够彼此相同或不同，Z1b至Z6b分别独立地表示单键、可被卤素原子取代的C1-2亚烷基、C3-10亚烷基、磺酰基、羰基、*-CONH-*、*-NHCO-*、*-C(R21b)(R22b)-*、或氧基，R21b以及R22b分别独立地为可被卤素原子取代的C1-3烷基，或R21b以及R22b彼此键合，与它们所连接的碳原子一同形成C3-6烃环，以及*表示结合位置。16.根据权利要求15所述的组合物，其中，由式23表示的构成单位的数量与由式17b表示的构成单位的数量的比，即由式23表示的构成单位的数量/由式17b表示的构成单位的数量，是0.1/99.9至99.9/0.1。17.根据权利要求1至12中任一项所述的组合物，其中，吸电子聚合物A包含具有由式17表示的构成单位的吸电子聚合物A1，式17如下：【化学式17】式中，L2是由式18至式22、式31以及式32中的任一项表示的二价基团，以及*表示结合位置，式18至式22、式31以及式32如下：【化学式18】式中，m3以及m4分别独立地为0至3的整数，m5至m7分...

【专利技术属性】
技术研发人员：西原正通，冯世演，利安娜·克里斯蒂阿尼，佐佐木一成，近藤章一，忰山高大，中泽太一，菊池隆正，
申请(专利权)人：日产化学株式会社，国立大学法人九州大学，
类型：发明
国别省市：日本,JP