JPH0463865A - ポリアニリン複合物 - Google Patents
ポリアニリン複合物Info
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Landscapes
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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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。
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〕
本発明は、ポリアニリン複合物に関し、さらに詳しくは
、プラスチック電池の電極材料、コンデンサー、電磁シ
ールド材、静電吸着用フィルム、導電ペースト材、帯電
防止材、表示素子、電子デバイス等において有用なポリ
アニリン複合物に関する。
、プラスチック電池の電極材料、コンデンサー、電磁シ
ールド材、静電吸着用フィルム、導電ペースト材、帯電
防止材、表示素子、電子デバイス等において有用なポリ
アニリン複合物に関する。
〔従来の技術及び発明か解決しようとする課題〕従来、
ドーパントをドーピングした導電性ポリアニリンは、皮
膜、フィルムあるいはシート状の形態で、種々の用途に
用いることか提案されている。この様な用途に用いるポ
リアニリン成形体を製造する方法としては、化学重合法
を利用する方法、或いは電解酸化重合法を利用する方法
等が知られている。
ドーパントをドーピングした導電性ポリアニリンは、皮
膜、フィルムあるいはシート状の形態で、種々の用途に
用いることか提案されている。この様な用途に用いるポ
リアニリン成形体を製造する方法としては、化学重合法
を利用する方法、或いは電解酸化重合法を利用する方法
等が知られている。
化学重合法を利用する方法によれば、ポリアニリンは、
塩酸水溶液中にアニリンを加え、それに酸化剤として、
例えば、過硫酸アンモニウムを添加して合成される。こ
の方法で得られるポリアニリンは、アンモニア水等のア
ルカリ溶液で脱ドーピングすることによって、N−メチ
ル−2−ピロリドン(NMP)等の有機溶剤に可溶にな
り、そして、そのNMP溶液からは、膜厚5〜100
anの自立性ポリアニリンフィルムを得ることができる
。このフィルムは、絶縁性(a −10−” s/cm
)であり、プロトン酸をドーピングすることにより、導
電性ポリアニリンフィルム(LO°S/cm)にするこ
とができる(例えば、rPolyffler Prep
rints、 Japan、38(7)、2139.(
1989)参照)。しかしながら、この方法で形成され
たポリアニリンフィルムは、機械的強度が劣り、−度成
膜した後は、不溶性になるために加工性が劣り、また、
環境の影響を受けやすいという問題があった。また、ベ
ンゼン核の置換基の種類によっては、フィルムが形成で
きない場合がある。
塩酸水溶液中にアニリンを加え、それに酸化剤として、
例えば、過硫酸アンモニウムを添加して合成される。こ
の方法で得られるポリアニリンは、アンモニア水等のア
ルカリ溶液で脱ドーピングすることによって、N−メチ
ル−2−ピロリドン(NMP)等の有機溶剤に可溶にな
り、そして、そのNMP溶液からは、膜厚5〜100
anの自立性ポリアニリンフィルムを得ることができる
。このフィルムは、絶縁性(a −10−” s/cm
)であり、プロトン酸をドーピングすることにより、導
電性ポリアニリンフィルム(LO°S/cm)にするこ
とができる(例えば、rPolyffler Prep
rints、 Japan、38(7)、2139.(
1989)参照)。しかしながら、この方法で形成され
たポリアニリンフィルムは、機械的強度が劣り、−度成
膜した後は、不溶性になるために加工性が劣り、また、
環境の影響を受けやすいという問題があった。また、ベ
ンゼン核の置換基の種類によっては、フィルムが形成で
きない場合がある。
また、電解酸化重合法を利用する方法では、電解質水溶
液にアニリンを溶解し、これに電極を陽極として浸漬し
、電圧を印加することによって電極上にポリアニリンを
析出させる。この方法では、電気量が小さい場合には薄
膜が形成されるが、電気量が大きくなると、粉末が凝集
した状態の析出物が生成し、電極から脱落してしまうた
め、厚膜を得ることか難しいという問題がある。
液にアニリンを溶解し、これに電極を陽極として浸漬し
、電圧を印加することによって電極上にポリアニリンを
析出させる。この方法では、電気量が小さい場合には薄
膜が形成されるが、電気量が大きくなると、粉末が凝集
した状態の析出物が生成し、電極から脱落してしまうた
め、厚膜を得ることか難しいという問題がある。
上記の問題点を改善する目的で、溶融性の熱可塑性合成
樹脂をパイングーとし、ポリアニリン粉末を分散させた
ポリアニリン複合物か提案されている(特開昭64−6
9682号公報)。このポリアニリン複合物は、機械的
強度に関しては改善が見られるが、ポリアニリンの粉砕
条件によってはポリアニリン粒子の分散状態が不均一に
なる為、導電性にムラが生しやすいこと、耐溶剤性、耐
熱性、耐摩耗性に劣り、また、導電性が劣るため導電性
を高める必要かあり、その為には、ポリアニリンを多量
にドープしたものを使用しなければならないこと等の問
題を有している。
樹脂をパイングーとし、ポリアニリン粉末を分散させた
ポリアニリン複合物か提案されている(特開昭64−6
9682号公報)。このポリアニリン複合物は、機械的
強度に関しては改善が見られるが、ポリアニリンの粉砕
条件によってはポリアニリン粒子の分散状態が不均一に
なる為、導電性にムラが生しやすいこと、耐溶剤性、耐
熱性、耐摩耗性に劣り、また、導電性が劣るため導電性
を高める必要かあり、その為には、ポリアニリンを多量
にドープしたものを使用しなければならないこと等の問
題を有している。
本発明は、従来の技術における上記のような問題を解決
することを目的とするものである。
することを目的とするものである。
即ち、本発明の目的は、任意の形状に成形され、電極材
料等として有用なポリアニリン複合物を提供することに
ある。
料等として有用なポリアニリン複合物を提供することに
ある。
本発明の他の目的は、機械的強度、柔軟性に優れ、或い
は耐摩耗性、耐熱性、耐溶剤性に優れ、工業的に大量生
産可能なポリアニリン複合物を提供することにある。
は耐摩耗性、耐熱性、耐溶剤性に優れ、工業的に大量生
産可能なポリアニリン複合物を提供することにある。
本発明のポリアニリン複合物は、脱トープしたポリアニ
リンを、ゴム、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂から選択
された少なくとも1種の高分子材料と共に有機溶剤に溶
解して得た混合溶液を用いて成形された成形体からなり
、そしてその成形体が成形後にドーパントを用いてドー
プされたことを特徴とする。
リンを、ゴム、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂から選択
された少なくとも1種の高分子材料と共に有機溶剤に溶
解して得た混合溶液を用いて成形された成形体からなり
、そしてその成形体が成形後にドーパントを用いてドー
プされたことを特徴とする。
本発明において用いるポリアニリンは、アニリン又はそ
の誘導体を酸化重合した後、得られる酸化重合体をアン
モニア水や水酸化ナトリウム等のアルカリ水溶液により
、或いは電気化学的方法により脱ドーピングすることに
よって得られるもので、下記−数式(I)で示される単
量体単位より構成される。アニリン又はアニリン誘導体
の酸化重合は、上記した従来公知の化学重合法及び電解
酸化重合法のいずれの方法を用いてもよい。
の誘導体を酸化重合した後、得られる酸化重合体をアン
モニア水や水酸化ナトリウム等のアルカリ水溶液により
、或いは電気化学的方法により脱ドーピングすることに
よって得られるもので、下記−数式(I)で示される単
量体単位より構成される。アニリン又はアニリン誘導体
の酸化重合は、上記した従来公知の化学重合法及び電解
酸化重合法のいずれの方法を用いてもよい。
(式中、R3−R5は、同−或いは異なっていてもよく
、それぞれ水素原子、炭素数1〜20のアルキル基また
はアルコキシ基を示す。) 上記−数式(I)で示される単量体単位を構成するアニ
リン誘導体の具体例としては、2−メトキシアニリン、
3−メトキンアニリン、2,3−ジメトキシアニリン、
2,5−ジメトキシアニリン、3.5−ジメトキシアニ
リン、2,6−ジメトキシアニリン、2−エトキシアニ
リン、2−エトキシ−3−メトキシアニリン、3−エト
キシアニリン、2.3−ジェトキシアニリン、2.5−
ジェトキシアニリン、3,5−ジェトキシアニリン、2
.6−ジェトキシアニリン、2−メトキシ−3−エトキ
シアニリン、2−エトキシ−5−メトキシアニリン、2
,3.5−トリメトキシアニリン、2,3.6−トリメ
トキシアニリン、2.3.5.6−チトラメトキシアニ
リン、2,3,5.6−チトラエトキシアニリン、2,
3−ジメチルアニリン、2−メチル−3−メトキシアニ
リン、2.3,5.6−チトラメチルアニリン、2−メ
チル−5メトキシアニリン、2,5−ジメチルアニリン
等をあげることかできるか、必ずしもこれらに限定され
るものではない。上記アニリン誘導体のうちでも、2つ
以上の置換基を有するものが好ましく、特に2つ以上の
アルコキシ基またはアルキル基を有するアルコキシアニ
リン誘導体またはアルキルアニリン誘導体の酸化重合体
が、有機溶剤に対する溶解性が良好であり、かつ電気伝
導性もよいので好ましい。
、それぞれ水素原子、炭素数1〜20のアルキル基また
はアルコキシ基を示す。) 上記−数式(I)で示される単量体単位を構成するアニ
リン誘導体の具体例としては、2−メトキシアニリン、
3−メトキンアニリン、2,3−ジメトキシアニリン、
2,5−ジメトキシアニリン、3.5−ジメトキシアニ
リン、2,6−ジメトキシアニリン、2−エトキシアニ
リン、2−エトキシ−3−メトキシアニリン、3−エト
キシアニリン、2.3−ジェトキシアニリン、2.5−
ジェトキシアニリン、3,5−ジェトキシアニリン、2
.6−ジェトキシアニリン、2−メトキシ−3−エトキ
シアニリン、2−エトキシ−5−メトキシアニリン、2
,3.5−トリメトキシアニリン、2,3.6−トリメ
トキシアニリン、2.3.5.6−チトラメトキシアニ
リン、2,3,5.6−チトラエトキシアニリン、2,
3−ジメチルアニリン、2−メチル−3−メトキシアニ
リン、2.3,5.6−チトラメチルアニリン、2−メ
チル−5メトキシアニリン、2,5−ジメチルアニリン
等をあげることかできるか、必ずしもこれらに限定され
るものではない。上記アニリン誘導体のうちでも、2つ
以上の置換基を有するものが好ましく、特に2つ以上の
アルコキシ基またはアルキル基を有するアルコキシアニ
リン誘導体またはアルキルアニリン誘導体の酸化重合体
が、有機溶剤に対する溶解性が良好であり、かつ電気伝
導性もよいので好ましい。
本発明において上記ポリアニリンと併用して用いられる
高分子材料としては、ゴム、熱可塑性樹脂及び硬化性樹
脂より選択されたものが使用される。ゴムとしては、天
然ゴム、スチレン−ブタジェンゴム、ニトリルゴム、エ
チレン−プロピレンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、
シリコンゴム等の各種合成ゴムかあげられる。
高分子材料としては、ゴム、熱可塑性樹脂及び硬化性樹
脂より選択されたものが使用される。ゴムとしては、天
然ゴム、スチレン−ブタジェンゴム、ニトリルゴム、エ
チレン−プロピレンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、
シリコンゴム等の各種合成ゴムかあげられる。
熱可塑性樹脂としては、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン
、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリビニルアルコル、ABS樹脂、ポリイ
ミド、ポリカーボネート、熱可塑性エラストマー等各種
のものをあげることができる。
、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリビニルアルコル、ABS樹脂、ポリイ
ミド、ポリカーボネート、熱可塑性エラストマー等各種
のものをあげることができる。
また、熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノー
ル樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタ
ン樹脂等各種のものがあげられる。
ル樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタ
ン樹脂等各種のものがあげられる。
これらのなかでも、特にエポキシ樹脂が好ましい。
本発明において使用できるエポキシ樹脂としては、例え
ば、ビスフェノールA1ビスフエノールF1フエノール
ノボラツク、ポリグリコールとエピクロルヒドリンとの
反応で得られる常温で液状のジクリンジルエーテル、臭
素化エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビニル
シクロヘキセンジオキシド、ジシクロペンタジェンジオ
キシド、アリサイクリックジェポキシ−アジベートのよ
うな脂環式エポキシ化合物、さらにはn−ブチルグリシ
ジルエーテル、パーサティック酸グリシジルエーテル、
スチレンオキサイド、フェニルグリシジルエーテル、ク
レジルグリシジルエーテル、ジシクロペンタジェンジオ
キシドのような通常のエポキシ樹脂の希釈剤として用い
られるものかあげられる。
ば、ビスフェノールA1ビスフエノールF1フエノール
ノボラツク、ポリグリコールとエピクロルヒドリンとの
反応で得られる常温で液状のジクリンジルエーテル、臭
素化エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビニル
シクロヘキセンジオキシド、ジシクロペンタジェンジオ
キシド、アリサイクリックジェポキシ−アジベートのよ
うな脂環式エポキシ化合物、さらにはn−ブチルグリシ
ジルエーテル、パーサティック酸グリシジルエーテル、
スチレンオキサイド、フェニルグリシジルエーテル、ク
レジルグリシジルエーテル、ジシクロペンタジェンジオ
キシドのような通常のエポキシ樹脂の希釈剤として用い
られるものかあげられる。
本発明において、上記エポキシ樹脂か使用される場合に
は、さらに、硬化剤として、アミン系化合物をポリアニ
リンと併用することかできる。ポリアニリンと併用して
使用することかできるアミン系化合物としては、脂肪族
ポリアミン(例えば、DTA (ジエチレントリアミン
)、TTA(トリエチレンテトラミン) 、TEPA
(テトラエチレンペンタミン) 、DEAPA (ジエ
チルアミノプロピルアミン) 、DPDA (ジプロピ
レンシアミン)等)、芳香脂肪族ポリアミン(例えば、
m−XDA(a+−キシレンジアミン) 、DDM (
ジアミノジフェニルメタン)、等)、芳香族ポリアミン
(例えば、MPDA (メタフェニレンジアミン)、D
DS (ジアミノジフェニルスルホン、アニリンブラッ
ク)、等)、脂環式ポリアミン(例えば、MPDA (
メンセンジアミン)、IPDA(イソホロンジアミン)
、N−AEP (N−アミノエチルピペラジン)等)
、ポリアミンのプロピレンオキサイドまたはエチレンオ
キサイド付加物、ポリアミドアミン、変性ポリアミン、
イミダゾール化合物(例えば、2−メチルイミダゾール
、2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエ
チル−2−エチル−4−メチルイミダゾール等)等かあ
げられる。
は、さらに、硬化剤として、アミン系化合物をポリアニ
リンと併用することかできる。ポリアニリンと併用して
使用することかできるアミン系化合物としては、脂肪族
ポリアミン(例えば、DTA (ジエチレントリアミン
)、TTA(トリエチレンテトラミン) 、TEPA
(テトラエチレンペンタミン) 、DEAPA (ジエ
チルアミノプロピルアミン) 、DPDA (ジプロピ
レンシアミン)等)、芳香脂肪族ポリアミン(例えば、
m−XDA(a+−キシレンジアミン) 、DDM (
ジアミノジフェニルメタン)、等)、芳香族ポリアミン
(例えば、MPDA (メタフェニレンジアミン)、D
DS (ジアミノジフェニルスルホン、アニリンブラッ
ク)、等)、脂環式ポリアミン(例えば、MPDA (
メンセンジアミン)、IPDA(イソホロンジアミン)
、N−AEP (N−アミノエチルピペラジン)等)
、ポリアミンのプロピレンオキサイドまたはエチレンオ
キサイド付加物、ポリアミドアミン、変性ポリアミン、
イミダゾール化合物(例えば、2−メチルイミダゾール
、2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエ
チル−2−エチル−4−メチルイミダゾール等)等かあ
げられる。
これらのアミン系化合物は、ポリアニリンに対して10
0:1〜100:50の重量比で使用される。
0:1〜100:50の重量比で使用される。
本発明において、複合物におけるポリアニリンまたはポ
リアニリンとアミン系化合物の配合量は、上記高分子材
料に対して、tit−io:tの重量比の範囲に設定す
るのか好ましい。
リアニリンとアミン系化合物の配合量は、上記高分子材
料に対して、tit−io:tの重量比の範囲に設定す
るのか好ましい。
ポリアニリン、場合により併用されるアミン系化合物、
及び上記高分子材料を溶解するのに用いる有機溶剤は、
それらのものを溶解するものであれば如何なるものでも
よく、例えば、脂肪族及び芳香族のケトン類、エーテル
類、エステル類、アミF類、ニトリル類、カーボネート
類、カルボン酸類、ハロゲン化物、スルホラン系化合物
、ニトロ化合物、スルホキシド類、ラクタム類、ラクト
ン類、飽和及び不飽和の複素環式化′合物をあげること
ができる。
及び上記高分子材料を溶解するのに用いる有機溶剤は、
それらのものを溶解するものであれば如何なるものでも
よく、例えば、脂肪族及び芳香族のケトン類、エーテル
類、エステル類、アミF類、ニトリル類、カーボネート
類、カルボン酸類、ハロゲン化物、スルホラン系化合物
、ニトロ化合物、スルホキシド類、ラクタム類、ラクト
ン類、飽和及び不飽和の複素環式化′合物をあげること
ができる。
それらの具体例として、脂肪族及び芳香族のケトン類と
しては、アセトン、ジエチルケトン、2−ブタノン、メ
チルプロピルケトン、ヒドロキシアセトン、メトキシア
セトン、フェニルアセトン、4−フェニル−2−ブタノ
ン等;エーテル類としては、テトラヒドロフラン、ジオ
キサン、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチル
エチルエーテル、ジメトキシエタン、ジェトキシエタン
、メチルグリコール、アニソール、1.2−ジメトキシ
ベンゼン、1.4−ジメトキシベンゼン、l、3−ジオ
キソラン:エステル類としては、酢酸メチル、酢酸エチ
ル、トリメチルオルトホルメート、しゆう酸エチル、ト
リメチルリン酸エステル等;アミド類としては、ホルム
アミド、N−メチルホルムアミド、ジメチルホルムアミ
ド、N−メチルアセトアミド、ジメチルアセトアミド、
N−メチルプロピオンアミド、ヘキサメチルホスホルア
ミド等:ニトリル類としては、アセトニトリル、バレロ
ニトリル、ベンゾニトリル等;カーボネート類としては
、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジ
メチルカポネート等、ハロゲン化合物としては、クロロ
ホルム、四塩化炭素、クロロベンゼン、ジクロロベンゼ
ン、塩化ヘンジイル、ペンセンスルホニルクロライド、
ペンセンスルホニルジクロライド、ベンゼンチオホスホ
ニルジクロライト、メタンスルホニルクロライド、塩化
アセチル、ジメチルスルファミルクロライド、エチルオ
キサリルクロライド、クロロスルホニルアセチルクロラ
イド等:スルホラン系化合物としては、スルホラン、3
−メチルスルホラン等;ニトロ化合物としては、ニトロ
メタン、ニトロヘンゼン等;スルホキシド類としては、
ジメチルスルホキシF等:ラクタム類としては、N−メ
チルピロリドン等、ラクトン類としては、γ−ブチロラ
クトン等;飽和及び不飽和複素環式化合物としては、テ
トラヒドロチオフェン、3−メチル−2−オキサゾリド
ン、ピロール、■−メチルピロール、2.4−ジメチル
チアゾール、フラン等がそれぞれあげられる。
しては、アセトン、ジエチルケトン、2−ブタノン、メ
チルプロピルケトン、ヒドロキシアセトン、メトキシア
セトン、フェニルアセトン、4−フェニル−2−ブタノ
ン等;エーテル類としては、テトラヒドロフラン、ジオ
キサン、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチル
エチルエーテル、ジメトキシエタン、ジェトキシエタン
、メチルグリコール、アニソール、1.2−ジメトキシ
ベンゼン、1.4−ジメトキシベンゼン、l、3−ジオ
キソラン:エステル類としては、酢酸メチル、酢酸エチ
ル、トリメチルオルトホルメート、しゆう酸エチル、ト
リメチルリン酸エステル等;アミド類としては、ホルム
アミド、N−メチルホルムアミド、ジメチルホルムアミ
ド、N−メチルアセトアミド、ジメチルアセトアミド、
N−メチルプロピオンアミド、ヘキサメチルホスホルア
ミド等:ニトリル類としては、アセトニトリル、バレロ
ニトリル、ベンゾニトリル等;カーボネート類としては
、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジ
メチルカポネート等、ハロゲン化合物としては、クロロ
ホルム、四塩化炭素、クロロベンゼン、ジクロロベンゼ
ン、塩化ヘンジイル、ペンセンスルホニルクロライド、
ペンセンスルホニルジクロライド、ベンゼンチオホスホ
ニルジクロライト、メタンスルホニルクロライド、塩化
アセチル、ジメチルスルファミルクロライド、エチルオ
キサリルクロライド、クロロスルホニルアセチルクロラ
イド等:スルホラン系化合物としては、スルホラン、3
−メチルスルホラン等;ニトロ化合物としては、ニトロ
メタン、ニトロヘンゼン等;スルホキシド類としては、
ジメチルスルホキシF等:ラクタム類としては、N−メ
チルピロリドン等、ラクトン類としては、γ−ブチロラ
クトン等;飽和及び不飽和複素環式化合物としては、テ
トラヒドロチオフェン、3−メチル−2−オキサゾリド
ン、ピロール、■−メチルピロール、2.4−ジメチル
チアゾール、フラン等がそれぞれあげられる。
本発明のポリアニリン複合物は、′使用目的に応して各
種の形態の成形体として使用される。成形体を製造する
為の成形法としては、種々のものが利用できる。
種の形態の成形体として使用される。成形体を製造する
為の成形法としては、種々のものが利用できる。
例えば、上記高分子材料を有機溶剤に溶解し、得られた
溶液に、ポリアニリン粉末を混合して溶解し、得られた
混合溶液をフィルム状等、所望の形状に成形し、その後
、溶剤を除去して所望の形状のポリアニリン複合物を得
ることができる。
溶液に、ポリアニリン粉末を混合して溶解し、得られた
混合溶液をフィルム状等、所望の形状に成形し、その後
、溶剤を除去して所望の形状のポリアニリン複合物を得
ることができる。
例えば、ポリアニリンと高分子材料との混合溶液を、金
属、半導体、合成樹脂、セラミック、紙、繊維等、種々
の固体の表面に塗布、吹き付け、浸漬等によって、表面
コーティングを行い、次いて、有機溶剤を除去すること
によって、上記固体表面に導電性皮膜が形成された導電
性物品を製造することができる。また、高分子材料とし
て、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を使用した場合には
、表面コーティングを行った後、例えば、80〜150
℃で加熱硬化させながら、有機溶剤を除去すればよい。
属、半導体、合成樹脂、セラミック、紙、繊維等、種々
の固体の表面に塗布、吹き付け、浸漬等によって、表面
コーティングを行い、次いて、有機溶剤を除去すること
によって、上記固体表面に導電性皮膜が形成された導電
性物品を製造することができる。また、高分子材料とし
て、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を使用した場合には
、表面コーティングを行った後、例えば、80〜150
℃で加熱硬化させながら、有機溶剤を除去すればよい。
また、ポリアニリンと高分子材料との混合溶液を、ハツ
チ式又は連続的に流延し、乾燥して、所望の厚さの導電
性フィルムを形成することができる。
チ式又は連続的に流延し、乾燥して、所望の厚さの導電
性フィルムを形成することができる。
さらに、ポリアニリンと高分子材料との混合溶液を、ダ
イから押出すことによって、導電性繊維又はフィルム状
物を形成することもてきる。
イから押出すことによって、導電性繊維又はフィルム状
物を形成することもてきる。
同様に、ポリアニリンと高分子材料との混合溶液を、種
々の形のモールドに注型して、モールド内の溶液から有
機溶剤を除去することにより、モルトの形状の導電性注
型品を製造することもてきる。
々の形のモールドに注型して、モールド内の溶液から有
機溶剤を除去することにより、モルトの形状の導電性注
型品を製造することもてきる。
なお、上記成形に使用する混合溶液中の固形分濃度は、
特に制限はないが、通常001〜90重量%の範囲で設
定される。
特に制限はないが、通常001〜90重量%の範囲で設
定される。
上記のようにして成形されたポリアニリン複合物の成形
体は、次いてドーピング処理を施す。ドーピングは、例
えば、ポリアニリン複合物の成形体を、塩酸、臭化水素
酸、硫酸、硝酸、過塩素酸、テトラフルオロ硼酸、ヘキ
サフルオロリン酸等のプロトン酸水溶液中に浸漬したり
、或いは、よう素、臭素、塩素等のハロケンの蒸気にさ
らすことによる化学的処理方法、或いは、成形体に無機
酸の塩、第4級アンモニウム塩等のドーパントを電気化
学的に吸着させる方法等によって行うことができる。
体は、次いてドーピング処理を施す。ドーピングは、例
えば、ポリアニリン複合物の成形体を、塩酸、臭化水素
酸、硫酸、硝酸、過塩素酸、テトラフルオロ硼酸、ヘキ
サフルオロリン酸等のプロトン酸水溶液中に浸漬したり
、或いは、よう素、臭素、塩素等のハロケンの蒸気にさ
らすことによる化学的処理方法、或いは、成形体に無機
酸の塩、第4級アンモニウム塩等のドーパントを電気化
学的に吸着させる方法等によって行うことができる。
ポリアニリン複合物中に含ませることができるドーパン
トとしては、上記の他に、塩化第2鉄、四塩化錫、二環
化銅等のルイス酸、ピクリン酸やp−トルエンスルホン
酸等の有機酸等をあげることができる。
トとしては、上記の他に、塩化第2鉄、四塩化錫、二環
化銅等のルイス酸、ピクリン酸やp−トルエンスルホン
酸等の有機酸等をあげることができる。
本発明において、高分子材料として熱硬化性エポキシ樹
脂を使用する場合には、硬化剤として、ポリアニリンに
上記アミン系化合物を併用し、適正な配合を行うことに
より、生成するアニリン複合体の機械的特性を損なうほ
ど架橋度を高めなくても、導電性を付与させることがで
き、抵抗安定性が良好で、かつ機械的特性に優れた成形
体を得ることができる。そして、上記アミン系化合物の
種類及び配合量を適宜調整することによって、半導電性
領域から導電性領域までの抵抗値を有する成形体を製造
することが可能になる。
脂を使用する場合には、硬化剤として、ポリアニリンに
上記アミン系化合物を併用し、適正な配合を行うことに
より、生成するアニリン複合体の機械的特性を損なうほ
ど架橋度を高めなくても、導電性を付与させることがで
き、抵抗安定性が良好で、かつ機械的特性に優れた成形
体を得ることができる。そして、上記アミン系化合物の
種類及び配合量を適宜調整することによって、半導電性
領域から導電性領域までの抵抗値を有する成形体を製造
することが可能になる。
以下、本発明を実施例によって詳記するか、本発明はこ
れらによって限定されるものではない。
れらによって限定されるものではない。
実施例1
ポリアニリンの合成
水200 1I19に1.2 N塩酸10−を入れ、ア
ニリン9.3 gを溶解させた。この溶液に38N硫酸
9.8gを加え、攪拌した。一方、酸化剤溶液として、
(NH4) 2S20822.7gを水200gに溶解
した溶液を用意した。これら2つの溶液を混合し、0〜
5℃で数時間攪拌した。得られた酸化重合体を濾別し、
アンモニア水て処理した。赤外スペクトル及びNMRか
ら、この酸化重合体は、−数式(I)におけるR I
−R5−Hの構造の繰り返し単位を含んでいることが確
認された。
ニリン9.3 gを溶解させた。この溶液に38N硫酸
9.8gを加え、攪拌した。一方、酸化剤溶液として、
(NH4) 2S20822.7gを水200gに溶解
した溶液を用意した。これら2つの溶液を混合し、0〜
5℃で数時間攪拌した。得られた酸化重合体を濾別し、
アンモニア水て処理した。赤外スペクトル及びNMRか
ら、この酸化重合体は、−数式(I)におけるR I
−R5−Hの構造の繰り返し単位を含んでいることが確
認された。
ポリアニリン複合フィルムの製造
次いて、ポリメチルメタクリレート5重量部に対して、
脱ドーピングされたポリアニリン0.5重量部及びN−
メチル−2−ピロリドン100重量部を加え、混合溶液
を作成した。得られた混合溶液をドクターブレードを用
いてテフロン基板上に約[50加の厚さに塗布した。塗
布物を100℃で乾燥して溶剤を除去し、テフロン基板
から取り外して、膜厚25節のポリアニリン複合フィル
ムを得た。得られたポリアニリン複合フィルムをIN過
塩素酸水溶液に、1時間浸漬してドーピングを施した後
、純水で洗浄して、乾燥して目的のポリアニリン複合フ
ィルムを得た。電導度の変化を調べたところ、造膜直後
のポリアニリン複合フィルムは1.0×lO〜12S/
CIiてあり、ドーピング後のポリアニリン複合フィル
ムは2.Ox 10−’S/cmてあった。この結果は
、再ドーピング後のポリアニリン複合フィルムは、プロ
トン酸によってドーピングされていることを示している
。
脱ドーピングされたポリアニリン0.5重量部及びN−
メチル−2−ピロリドン100重量部を加え、混合溶液
を作成した。得られた混合溶液をドクターブレードを用
いてテフロン基板上に約[50加の厚さに塗布した。塗
布物を100℃で乾燥して溶剤を除去し、テフロン基板
から取り外して、膜厚25節のポリアニリン複合フィル
ムを得た。得られたポリアニリン複合フィルムをIN過
塩素酸水溶液に、1時間浸漬してドーピングを施した後
、純水で洗浄して、乾燥して目的のポリアニリン複合フ
ィルムを得た。電導度の変化を調べたところ、造膜直後
のポリアニリン複合フィルムは1.0×lO〜12S/
CIiてあり、ドーピング後のポリアニリン複合フィル
ムは2.Ox 10−’S/cmてあった。この結果は
、再ドーピング後のポリアニリン複合フィルムは、プロ
トン酸によってドーピングされていることを示している
。
実施例2
実施例1て用いたアニリンの代わりに、m−エチルアニ
リンを用いた以外は、実施例1と全く同様にして重合を
行い、脱ドーピングされた酸化重合物、ポリ(II−エ
チルアニリン)を得た。
リンを用いた以外は、実施例1と全く同様にして重合を
行い、脱ドーピングされた酸化重合物、ポリ(II−エ
チルアニリン)を得た。
次いて、ABS樹脂5重量部に対して、脱ドビングされ
たポリ(m−エチルアニリン)1重量部及びメチルエチ
ルケトン100重量部を加え、実施例1と同様な方法で
均一溶液を調製し、キャスティングによりフィルムを得
た。このフィルムによう素の蒸気中に1時間さらしてド
ーピングを施し、目的の複合フィルムを得た。この複合
フィルムの電導度は、5.6 X 10−’S/cn+
であった。
たポリ(m−エチルアニリン)1重量部及びメチルエチ
ルケトン100重量部を加え、実施例1と同様な方法で
均一溶液を調製し、キャスティングによりフィルムを得
た。このフィルムによう素の蒸気中に1時間さらしてド
ーピングを施し、目的の複合フィルムを得た。この複合
フィルムの電導度は、5.6 X 10−’S/cn+
であった。
実施例3
実施例1て用いたアニリンの代わりに、N−メチルアニ
リンを用いた以外は、実施例1と全く同様にして重合を
行ってポリ(N−メチルアニリン)を合成し、苛性ソー
ダ水溶液で脱ドーピングした。
リンを用いた以外は、実施例1と全く同様にして重合を
行ってポリ(N−メチルアニリン)を合成し、苛性ソー
ダ水溶液で脱ドーピングした。
次いて、エポキシ樹脂5重量部に対して、脱ドビングさ
れたポリ(N−メチルアニリン)1重量部及びジメチル
ホルムアミド100重量部を加え、実施例1と同様な方
法で均一溶液を調製し、キャスティングによりフィルム
を得た。このフィルムにホウフッ化水素水溶液に1時間
浸漬してドーピングを施し、目的の複合フィルムを得た
。この複合フィルムの電導度は、7.8 X 10−’
S/ca+てあった。
れたポリ(N−メチルアニリン)1重量部及びジメチル
ホルムアミド100重量部を加え、実施例1と同様な方
法で均一溶液を調製し、キャスティングによりフィルム
を得た。このフィルムにホウフッ化水素水溶液に1時間
浸漬してドーピングを施し、目的の複合フィルムを得た
。この複合フィルムの電導度は、7.8 X 10−’
S/ca+てあった。
実施例4
第1表に示すポリアニリン及び高分子材料を用い、実施
例1と同様にして第1表に示す膜厚のフィルムを作成し
、濃度6NのHClO4水溶液に1日間浸漬してドーピ
ング処理を行った。得られたフィルムの体積抵抗率を測
定した。結果を第1表に示す。
例1と同様にして第1表に示す膜厚のフィルムを作成し
、濃度6NのHClO4水溶液に1日間浸漬してドーピ
ング処理を行った。得られたフィルムの体積抵抗率を測
定した。結果を第1表に示す。
以下余白
第1表
実施例5
第2表に示すポリアニリン及び高分子材料を80゜20
の混合比で用い、実施例1と同様にして第2表に示す膜
厚のフィルムを作成し、濃度6NのHClO4水溶液に
1時間浸漬してドーピング処理を行った。得られたフィ
ルムの体積抵抗率を測定した。
の混合比で用い、実施例1と同様にして第2表に示す膜
厚のフィルムを作成し、濃度6NのHClO4水溶液に
1時間浸漬してドーピング処理を行った。得られたフィ
ルムの体積抵抗率を測定した。
結果を第2表に示す。
第2表
以下余白
実施例6
ポリアニリン硬化型複合フィルムの製造エピコート82
8(油化シェルエポキシ■製)20重量部に対して、実
施例1において用いたと同一のポリアニリン10重量部
及びジメチルスルホキシド100重量部を加えて混合溶
液を作製した。得られたこの号溶液を、ドクターブレー
ドを用いて、テフロン基板上に約250節の厚さに塗布
した。塗布物を150℃において6時間乾燥して、加熱
硬化及び溶剤の除去を行なった。
8(油化シェルエポキシ■製)20重量部に対して、実
施例1において用いたと同一のポリアニリン10重量部
及びジメチルスルホキシド100重量部を加えて混合溶
液を作製した。得られたこの号溶液を、ドクターブレー
ドを用いて、テフロン基板上に約250節の厚さに塗布
した。塗布物を150℃において6時間乾燥して、加熱
硬化及び溶剤の除去を行なった。
得られたポリアニリン硬化型複合フィルム(膜厚200
節)を、IN過塩素酸水溶液に1時間浸漬してドーピン
グを施した後、純水で洗浄して乾燥し、目的のポリアニ
リン硬化型複合フィルムを得た。電導度の変化を調べた
ところ、製膜直後のポリアニリン硬化型複合フィルムは
、i、o xto−12S/Csであり、ドーピング後
のポリアニリン複合フィルムは3 X 1O−6S/e
sてあった。この結果は、再ドーピング後のポリアニリ
ン硬化型複合フィルムは、プロトン酸によってドーピン
グされていることを示している。
節)を、IN過塩素酸水溶液に1時間浸漬してドーピン
グを施した後、純水で洗浄して乾燥し、目的のポリアニ
リン硬化型複合フィルムを得た。電導度の変化を調べた
ところ、製膜直後のポリアニリン硬化型複合フィルムは
、i、o xto−12S/Csであり、ドーピング後
のポリアニリン複合フィルムは3 X 1O−6S/e
sてあった。この結果は、再ドーピング後のポリアニリ
ン硬化型複合フィルムは、プロトン酸によってドーピン
グされていることを示している。
実施例7
実施例1て用いたアニリンの代わりに、0っプロピルア
ニリンを用いた以外は、実施例1とまったく同様にして
重合を行ない、脱ドーピングされた酸化重合物:ポリ(
0−プロピルアニリン)を得た。
ニリンを用いた以外は、実施例1とまったく同様にして
重合を行ない、脱ドーピングされた酸化重合物:ポリ(
0−プロピルアニリン)を得た。
次いで、エポキシノボラック樹脂(DEN431、ダウ
ケミカル日本■製)20重量部に対して、エビキュア1
13り変性脂環式アミン、油化ンエルエポキシ■製)5
重量部及びポリ(0−プロピルアニリン)5重量部に対
して、2−ブタノン100重量部を加えて混合溶液を作
製した。この混合溶液を用い、実施例6と同様な方法で
、膜厚114節のキャスティングフィルムを得た。この
フィルムを2N硫酸水溶液に1時間浸漬して、フィルム
にドーピングを施し、目的の硬化型複合フィルムを得た
。この硬化型複合フィルムの電導度は、l xlO−5
S/cn+であった。
ケミカル日本■製)20重量部に対して、エビキュア1
13り変性脂環式アミン、油化ンエルエポキシ■製)5
重量部及びポリ(0−プロピルアニリン)5重量部に対
して、2−ブタノン100重量部を加えて混合溶液を作
製した。この混合溶液を用い、実施例6と同様な方法で
、膜厚114節のキャスティングフィルムを得た。この
フィルムを2N硫酸水溶液に1時間浸漬して、フィルム
にドーピングを施し、目的の硬化型複合フィルムを得た
。この硬化型複合フィルムの電導度は、l xlO−5
S/cn+であった。
実施例8
実施例1で用いたアニリンの代わりに、N−メチルアニ
リンを用いた以外は、実施例]とまったく同様にして重
合を行なってポリ(N−メチルアニリン)を合成し、そ
れを苛性ソーダで脱ドーピングした。
リンを用いた以外は、実施例]とまったく同様にして重
合を行なってポリ(N−メチルアニリン)を合成し、そ
れを苛性ソーダで脱ドーピングした。
次いで、臭素化エポキシ樹脂(DER500、ダウケミ
カル日本鞠製)20重量部に対して、エピキュアZ(変
性芳香族アミン、油化シェルエポキシ■製)2重量部及
びポリ(N−メチルアニリン)5重量部に対して、2−
ブタノン100重量部を加え、実施例6と同様な方法で
均一溶液を調製し、キャスティングにより膜厚98−の
キャスティングフィルムを得た。このフィルムをINホ
ウフッ化水素水溶液に1時間浸漬して、フィルムにドー
ピングを施し、目的の硬化型複合フィルムを得た。この
硬化型複合フィルムの電導度は、1.4 xlO−’S
/cmてあった。
カル日本鞠製)20重量部に対して、エピキュアZ(変
性芳香族アミン、油化シェルエポキシ■製)2重量部及
びポリ(N−メチルアニリン)5重量部に対して、2−
ブタノン100重量部を加え、実施例6と同様な方法で
均一溶液を調製し、キャスティングにより膜厚98−の
キャスティングフィルムを得た。このフィルムをINホ
ウフッ化水素水溶液に1時間浸漬して、フィルムにドー
ピングを施し、目的の硬化型複合フィルムを得た。この
硬化型複合フィルムの電導度は、1.4 xlO−’S
/cmてあった。
本発明のポリアニリン複合体は、上記の構成を有するか
ら、次のような効果を生じる。
ら、次のような効果を生じる。
(1)脱ドーピング状態の絶縁性のものを、成形後にド
ーピング剤を用いて再ドーピングすることから、ドーパ
ントの濃度、トーピンク時間及び雰囲気(気相、液相)
等を選択することにより、適宜の導電性を持つものとす
ることが可能である。
ーピング剤を用いて再ドーピングすることから、ドーパ
ントの濃度、トーピンク時間及び雰囲気(気相、液相)
等を選択することにより、適宜の導電性を持つものとす
ることが可能である。
(2)ゴム9.熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等をポリア
ニリンと共に複合することにより、ポリアニリンのみよ
りなる自己支持性フィルムに比べて、機械的強度、柔軟
性、成形性に優れている。また、熱硬化性樹脂としてエ
ポキシ樹脂を使用した場合には、耐溶剤性及び抵抗安定
性の点で特に優れたものとなる。
ニリンと共に複合することにより、ポリアニリンのみよ
りなる自己支持性フィルムに比べて、機械的強度、柔軟
性、成形性に優れている。また、熱硬化性樹脂としてエ
ポキシ樹脂を使用した場合には、耐溶剤性及び抵抗安定
性の点で特に優れたものとなる。
(3)出発原料として、ポリアニリン粉末が使用でき、
しかも脱ドーピングして可溶性の状態にして使用するこ
とから、それを単に高分子材料と溶解、複合化させるた
けの操作で、フィルム或いはシート状物及びそれ以外の
任意の形状のものを得ることが可能である。したがって
、成形体の作成が容易であり、工業的に大量生産が可能
である。
しかも脱ドーピングして可溶性の状態にして使用するこ
とから、それを単に高分子材料と溶解、複合化させるた
けの操作で、フィルム或いはシート状物及びそれ以外の
任意の形状のものを得ることが可能である。したがって
、成形体の作成が容易であり、工業的に大量生産が可能
である。
(4)使用目的に応じた電気伝導度を付与することがで
きるから、プラスチック電池の電極材料、コンデンサー
、電磁シールド材、静電吸着シート、導電性ペースト材
、表示素子等、多岐の分野に適用かできる。
きるから、プラスチック電池の電極材料、コンデンサー
、電磁シールド材、静電吸着シート、導電性ペースト材
、表示素子等、多岐の分野に適用かできる。
出願人 富士ゼロックス株式会社
Claims (3)
- (1)脱ドープしたポリアニリンを、ゴム、熱可塑性樹
脂及び熱硬化性樹脂から選択された少なくとも1種の高
分子材料と共に有機溶剤に溶解して得た混合溶液を用い
て成形された成形体からなり、該成形体が、成形後にド
ーパントを用いてドープされたことを特徴とするポリア
ニリン複合物。 - (2)熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂である請求項(1)
に記載のポリアニリン複合物。 - (3)硬化剤として、アミン系化合物及びポリアミド樹
脂を添加してなる請求項(2)に記載のポリアニリン複
合物。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2-100447 | 1990-04-18 | ||
| JP10044790 | 1990-04-18 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0463865A true JPH0463865A (ja) | 1992-02-28 |
Family
ID=14274175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20798990A Pending JPH0463865A (ja) | 1990-04-18 | 1990-08-08 | ポリアニリン複合物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0463865A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04331226A (ja) * | 1991-05-01 | 1992-11-19 | Tomoegawa Paper Co Ltd | ポリアニリン誘導体およびその製造方法 |
| US6160087A (en) * | 1993-09-28 | 2000-12-12 | Meito Sangyo Kabushiki Kaisha | Peptides having an amino acid sequence from the fimbrial protein of porphyromonas gingivalis and their uses |
| JP2002363300A (ja) * | 2001-06-04 | 2002-12-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導電性ベルトまたはローラ、及びこれらの製造方法 |
| US8182580B2 (en) | 2006-05-18 | 2012-05-22 | Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus | Filter structure for filtering a particle-containing gas, method of its manufacture and use of porous paper |
-
1990
- 1990-08-08 JP JP20798990A patent/JPH0463865A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04331226A (ja) * | 1991-05-01 | 1992-11-19 | Tomoegawa Paper Co Ltd | ポリアニリン誘導体およびその製造方法 |
| US6160087A (en) * | 1993-09-28 | 2000-12-12 | Meito Sangyo Kabushiki Kaisha | Peptides having an amino acid sequence from the fimbrial protein of porphyromonas gingivalis and their uses |
| JP2002363300A (ja) * | 2001-06-04 | 2002-12-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導電性ベルトまたはローラ、及びこれらの製造方法 |
| US8182580B2 (en) | 2006-05-18 | 2012-05-22 | Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus | Filter structure for filtering a particle-containing gas, method of its manufacture and use of porous paper |
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