JPH09286902A - 伝導性ポリマーの安定性を高める方法 - Google Patents
伝導性ポリマーの安定性を高める方法Info
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Abstract
する伝導性ポリマーを提供すること、及びこれらを達成
する方法を提供すること、並びに、伝導性織物材料を提
供すること。ピロール又は他のピロール化合物を水溶液
から酸化的に重合するための改善された方法を提供する
こと。 【解決手段】 上記課題は、ドーパントアニオン及び下
式の構造を有する安定化剤の存在下にピロール化合物を
酸化的に重合することによって織物基質上に伝導性ポリ
マーフィルムを沈積させる方法、及びこれによって調製
された伝導性織物材料によって解決される。 【化1】
Description
性ポリマーに関する。特に、織物のような基質上に形成
されたポリピロールであって、ポリピロールのコーティ
ングが安定化剤を含むことによってより安定にされてい
るものに関する。
法は、幾つかの先行特許に開示されている(Kuhn等, US
-A-4,803,096, US-A-4975317, US-A-4877646及びUS-A-4
981718)。電気化学的又は化学的に調製されたポリピロ
ールの伝導率の安定性は、多くの刊行物の目的となって
いる。例えば、J.C.Thieblemont 等は、「化学的に合成
されたポリピロールフィルムの安定性(Stability of C
hemically SynthesizedPolypyrrole Films )」(Synth
etic Materials 59, (1993) 81-96) 、及び「熱エージ
ング下でのポリピロールの電気伝導性の低下の動力学
(Kinetics of Degradation of the Electrical Conduc
tivity of Polypyrrole under Thermal Aging )」(Po
lymer Degradation and Stability 43, (1994) 293-29
8)を含めた幾つかの論文を発表している。加えて、V.
T. Truong は、「ポリピロールの熱安定性(Thermal St
ability of Polypyrroles )」(Polymer Internationa
l 27, (1992) 187-195)を含めた幾つかの研究を発表し
ている。これらの刊行物は、ポリピロールフィルム、粉
末、及びコーティングの伝導率が拡散制御された減衰過
程又は一次減衰過程の何れかに従って、時間がたつにつ
れて減少することが示されている。減衰の速度は、ドー
パントアニオンの選択、調製の方法、及びエージングの
条件に関係する。減衰は、空気の存在下で有為により迅
速となり、酸素とポリマーバックボーンの反応が伝導率
の有為な損失の原因となることが示されている。
性を増す試みは種々のドーパントアニオンの研究に繋が
る。ドーパントアニオンの最適な選択は、Kuhn US-A-5,
108,829 に開示されているようなアントラキノン−2−
スルホン酸であるとされている。ポリアニリン、即ち他
の伝導性ポリマーに幾つかのドーパントを使用すること
は、Wang及びRubnerの「酸でドープされたポリアニリン
の伝導率の安定性試験(An Investigation of the Cond
uctivity Stability of Acid-Doped Polyanilines )」
(Synthetic Materials 47, (1992) 255-266)で開示さ
れたように、熱エージング試験中のポリマーの伝導率の
減少よりも、むしろ伝導率の増加をもたらす。この現象
は、ドーパント分子が可塑剤として作用し、ポリマー構
造の秩序を増加させる熱アニーリング過程によると考え
られる。この効果はまた、Barryの米国特許US-A-5,176,
851に開示されている。熱アニーリングは、Turcu 及びN
eamtuの「ポリピロールフィルムの電気伝導性における
熱アニーリングの影響(Effect of Thermal Annealing
on the Electrical Conductivity of PolypyrroleFilms
)」(Synthetic Materials, 53 (1993) 325-332)に
開示されているように、トルエンスルホン酸でドープさ
れたポリピロールでも観測されている。伝導率の増加
は、不良濃度の減少及びポリマーの結合長の類似した増
加をもたらすと信じられている熱処理で報告された。
属及び炭素でコーティングされた製品に比べ軽量であ
り、製造が容易であり、低コストであり、表面伝導性の
範囲が広いという利点を有している。しかしながら、伝
導性ポリマー及び伝導性ポリマーでコーティングされた
織物を種々使用する場合に、金属及び炭素をベースとし
た材料に比べ該ポリマーの伝導率の安定性の欠如がこれ
らの使用を妨げる主要な制限となっている。
率の損失に対して改善された安定性を有する伝導性ポリ
マーを提供すること、及びこれらを達成する方法を提供
することである。本発明の他の目的は、伝導性織物材料
を提供することである。本発明の更なる目的は、ピロー
ル又は他のピロール化合物を水溶液から酸化的に重合す
るための改善された方法を提供することである。
ント及び下式の構造を有する安定化剤の存在下における
ピロール化合物の水溶液の酸化的重合によって改善され
た安定性を有するピロール化合物を合成する方法を提供
する。
びORから選択され、RはC1 −C8 アルキルであり、
R5 及びR6 は独立に、H、COOH及びSO3 Hであ
る。
比は、重量で1:100から1:0.01である。ま
た、本発明の範囲には、織物のような基質上のピロール
化合物の複合材料であって、重合の間に反応剤の水溶液
に該基質を接触させることによって作成されるものも含
まれる。
び方法は、(1)ポリマーが周囲温度以上に加熱された
ときに、ポリマーの伝導率が一時的に上昇するという利
点、及び(2)次いで、安定化剤なしで合成された伝導
性ポリマーよりも実質的にゆっくりした速度でポリマー
の伝導率が減少するという利点を有する。好ましい態様
では、本発明は以下の一以上の特徴を具備する。
ドーパントアニオンの水溶液(水性反応液)に可溶であ
るか、又は分散しうるものである。
を形成する。
しうる有機溶媒に可溶である。
を説明するが、これらは本発明の範囲を制限するもので
はない。特に断らない限り、部及びパーセンテージは全
て重量であり、条件は周囲の環境、即ち1気圧の圧力及
び25℃である。
縮合二環性芳香族炭化水素を意味する。特に特定しない
限り、脂肪族炭化水素は1から12の炭素鎖長であり、
脂環式炭化水素は3から8の炭素原子を含有する。
文献として本出願の一部をなす。
化的に、好ましくは基質の存在下において重合し、これ
によって該基質上に伝導性ポリマーフィルムを形成する
ことに向けられる。ピロールを酸化的に重合し、伝導性
織物材料を形成するための例は、以下の特許に見出され
うる。US-A-4,803,096、US-A-4,877,646、US-A-4,975,3
17及びUS-A-5,108,829。
置換されたピロールモノマーであって、重合可能であ
り、適切なドーパントアニオンを用いて伝導性になりう
るものを含むことを意味する。ピロール化合物の例に
は、3−及び3,4−アルキル及びアリール置換された
ピロール、N−アルキルピロール、及びN−アリールピ
ロールが含まれる。同様に、「ポリピロール化合物」の
語は、このようなピロール化合物及びこれらの組合せか
ら作成されたポリマーを含むことを意味する。好ましく
は、ピロールは重合され、ポリピロールを形成する。
ットルあたり0.01から5グラム、好ましくは1リッ
トルあたり1から3グラム存在しうる。
る酸化剤も該水溶液中で使用される。適切な酸化剤は、
当業者に公知であり、ピロール化合物の重合の間にその
原子価を変化することができる金属イオンを含有した化
学的化合物を含み、一般に過塩素酸塩、過マンガン酸塩
及びクロム酸塩のような化合物を含む多原子価金属及び
以下の化合物、即ちFeCl3 、Fe2 (SO4 )3 、
KMnO4 、Fe(NO3 )3 、Fe(ClO4 )、K
3 (Fe(CN)6 )、H3 PO4 ・12MoO3 、H
3 PO4 ・12WO3 、CrO3 (NH4 )2 Ce(N
O3 )6 、CuCl2 及びAgNO3 を含む。
過酸、過硫酸塩、過ホウ酸塩及び過塩素酸塩、特にHN
O3 、1,4−ベンゾキノン、テトラクロロ−1,4−
ベンゾキノン、過酸化水素、過酢酸、過安息香酸、3−
クロロ過安息香酸、過硫酸アンモニウム及び過ホウ酸ア
ンモニウムのような非金属化合物も含まれる。更に、ナ
トリウム、カリウム若しくはリチウム塩のような上記化
合物のアルカリ金属塩も使用することができる。
成でき、これによって水性反応液中で分散剤又は可溶化
剤として作用する金属イオンを含有する。塩化鉄(III)
は酸化剤として特に有効であることが見出されている。
酸化剤は一般に、ピロール化合物に対する相対モル比で
1:1から4:1、好ましくは2:1から3:1の範囲
で水性反応液に含まれる。更に、酸化剤の濃度は、反応
の速度を制御する重要なファクターであり、当業者は酸
化剤のより高い量又はより低い量がピロール化合物の重
合の速度を制御するため、又はピロール化合物の最大の
使用を確保するために用いられることを認識するであろ
う。塩化鉄(III )のような幾つかの酸化剤は、酸化剤
及びドーパントアニオンとして機能する。この場合、ピ
ロール化合物に対する酸化剤のモル比は、4:1よりも
大きくなりうる。
ためにはピロール化合物のネットワークにドーパントア
ニオンを含むませることが必要である。適切には、ドー
パントアニオンは、重合の間水性反応液に存在しうる。
多数の適切なドーパントアニオンが当分野で公知であ
り、多くの文献及びこれらに引用された参照文献にこれ
らを見出すことができる。特に有効なものは、ベンゼン
スルホン酸、p−トルエンスルホン酸、p−クロロベン
ゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸及びアントラキ
ノンスルホン酸、特にアントラキノン−2−スルホン酸
のようなアリールスルホン酸である。
のpHで行われうる。ドーパントアニオンに加えて、酸
性度を増すには、適切にはHCl又はH2 SO4 のよう
な酸を加えうる。
ことができ、密着したポリピロールフィルムがこれらに
沈積されることが見出されている。織物材料は、短繊
維、とぎれのない単繊維、紡ぎ糸、とぎれのない複数繊
維の紡ぎ糸の形態、又は織物の形態でありうる。好まし
くは、織物材料は、とぎれのない複数繊維の織布又はニ
ット地の形態であり、更にポリマーフィルムがこの繊維
上に沈積する。
て使用しうる。例えば、以下の基質材料、即ちナイロン
6及びナイロン6,6のようなナイロンを含むポリアミ
ド繊維、及びアラミド繊維;ポリプロピレン及びポリエ
チレンのようなポリオレフィン繊維、アクリル繊維、ポ
リウレタン繊維、コットン、レーヨン及びアセテートの
ようなセルロース繊維;絹及びウール繊維、並びにガラ
ス、石英及びセラミック繊維のような高モジュラス無機
繊維を使用しうる。
て、約0.5重量%から約4重量%、好ましくは1.0
重量%から約3重量%に相当する量で織物材料上に形成
される。従って、例えば100グラムの重量の織物に対
しては、約2グラムのポリマーフィルムが該織物上に形
成されうる。フィルムの厚さは、0.05から約2ミク
ロン、好ましくは約0.1から1ミクロンである。
10から150グラム、好ましくは30から100グラ
ムの織物材料が提供される。
か又は溶解される。安定化剤は下式の構造を有する。
びORから選択され、RはC1 −C8 アルキルであり、
R5 及びR6 は独立に、H、COOH及びSO3 Hであ
る。
比は、重量で1:100から1:0.01である。好ま
しくは、R1 、R2 、R3 及びR4 の少なくとも1つが
OHであり、最も好ましくはR1 はOHである。好まし
くはR5 及びR6 はHである。適切な化合物の例には、
ベンゾフェノン、ジヒドロキシベンゾフェノン、特に
2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、テトラヒドロキ
シベンゾフェノン、特に2,21 ,4,41 −テトラヒ
ドロキシベンゾフェノン及び2,4−ジヒドロキシスル
ホネートベンゾキノン、特に2,4−ジヒドロキシ−5
−スルホネートベンゾキノンが含まれる。
で1:100から1:0.01、好ましくは1:20か
ら1:0.05である。
乏しい。安定化剤の分散又は溶解は、水溶液に安定化剤
を添加する前に少量の極性有機溶媒、特に水に混和しう
る有機溶媒に安定化剤をまず溶解することによって容易
に達成することができる。例えば、1部の安定化剤を1
から4部の極性有機溶媒に溶解しうる。適切な極性有機
溶媒には、メタノール、エタノール、イソプロパノー
ル、及びアセトンが含まれ、メタノールが好ましい。安
定化剤と極性有機溶媒の溶液は、酸化剤の濃溶液に都合
よく添加でき、次いで、この混合物を所望の最終濃度ま
で水で希釈する。
物、酸化剤、ドーパントアニオン及び安定化剤を水性液
体中(これには、任意に織物材料のような基質が含まれ
る。)で混合することによって開始される。基質上へ伝
導性ポリマーフィルムを沈積することを望む場合は、反
応の速度を制御し、基質表面でよりも液体中でポリマー
が形成されることを防止することが重要である。更に、
反応速度を制御することによって、より規則正しくな
り、従って伝導性のフィルムが基質上に沈積される。重
合反応の速度は、多くのファクター、特に反応温度、酸
化剤の選択及びピロール化合物に対するその濃度、p
H、基質の表面積、及び撹拌によって影響される。
てバッチ反応又は連続反応で行われうる。バッチ反応は
典型的には、完了するまで45分から4時間かかる。本
発明に従って、1平方あたり1000Ω以下、好ましく
は1平方あたり500Ω以下の抵抗率を有する電気伝導
性織物を製造することができる。織物工業の標準試験法
を利用しうる。特に、AATCC試験法76−1982
が利用でき、織物の抵抗率を測定する目的に使用され
る。この方法に従えば、2インチの長さの2つの並列な
電極をお互いに1インチの距離を隔てて織物と接触す
る。次に、1から2千万オームの値を測定できる標準の
オームメーターで抵抗率を測定する。次に、1平方を基
準としてオームで抵抗率を得るために測定値に2をかけ
なければならない。サンプルの検査には通常特定の相対
湿度レベルが必要とされるが、本発明に従って作成され
たサンプルの検査では、伝導率が異なったレベルの湿度
で有為に変化しないので、その必要がないことが見出さ
れている。しかし、報告する測定は、70°Fの温度及
び50%の相対湿度にセットされた部屋で行った。抵抗
率の測定を、明細書内及び例において1平方あたりのオ
ーム(Ω/sq)で報告するが、これらの条件下では対応
する伝導率は1を抵抗率で割ったものである。
とができるが、本発明はこれらにより制限されることを
意図していない。
ンスのジャーに導入した。
タノールに溶解し、38.9%塩化鉄(III )溶液を加
えた。暗茶色の錯体が形成され、これを水を含むジャー
に導入した。次に、アントラキノン−2−スルホン酸
(ナトリウム塩)を導入し、織物をこの溶液に浸けた。
最後に、ジャーにピロールを充填し、120分間混合し
た。得られた織物は暗灰色/黒色であり、空気乾燥させ
た。織物から2”×2”のサンプルをカットし、4つの
プローブを有する伝導率試験器に置いた。電流をサンプ
ルに通し、2つの接触点の間の電圧の低下を測定し、こ
れによってサンプルの抵抗率を決定した。サンプルを含
有する試験装置を100℃に保たれた強制空気オーブン
に置いた。抵抗率を、3分ごとにデータを蓄積させなが
ら64時間に渡って連続的に記録した。同様の試験を、
反応混合物に何れの2,4−ジヒドロキシベンゾフェノ
ンを加えることなく同様の方法で調製した織物について
行った。各々の場合において、最初の抵抗率(R0 )を
各々の抵抗率(R)で割って求められる相対抵抗率の変
化を、図1に示されるように時間の関数としてプロット
した。
有するサンプルでは、最初に伝導率が増加し、次いで対
照サンプルよりもゆっくりと減少した。60時間後、対
照は初期伝導率のほぼ50%まで伝導率が損失したが、
本発明のサンプルは初期抵抗率のわずか11%が損失し
たのみであった。
ンパクトでなめらかな形態を有するポリマーは、フィル
ムを通して酸素が拡散するのを防止し、これによってよ
り大きな安定性がもたらされる。本発明で開示される安
定性の増加は、伝導性ポリマーの形態に関与する添加物
の影響に因っていると思われ、秩序の増加は、熱エージ
ングの間の添加物によるポリマーの可塑化によって引き
起こされると思われる。
の増加に因っていないことを確認するために、2,4−
ジヒドロキシベンゾフェノンを用いたサンプルの減衰曲
線を、R0 として抵抗率の最も低い値を初期値の代わり
に用いてプロットした。結果を図2に示した。
プの減衰曲線を有すること、単に伝導率の初期の増加に
因らずに安定性が増加することを示す。
性ポリマーフィルムに導入された安定化剤の量に関係す
ることを示すものである。
モノマー、ドーパント、及び酸化剤を用いた以外、ポリ
エステル織物の一片を例1で説明した方法に従って伝導
性にした。
た。例2の織物を、何れの2,4−ジヒドロキシベンゾ
フェノンも反応液に存在させることなく作成された、同
様に処理された織物と比較した。試験結果を図3に示し
た。
サンプルの安定性のより一層顕著な増加が示された。
り、修飾を行うことができるが、これらは上記の特許請
求の範囲に記載の本発明の範囲に含まれる。
び下式の構造を有する安定化剤の存在下においてピロー
ル化合物の水溶液を酸化的に重合することによって、改
善された安定性を有するピロール化合物を合成すること
ができる。
(1)ポリマーが周囲温度以上に加熱されたときに、ポ
リマーの伝導率が一時的に上昇するという利点、及び
(2)次いで、安定化剤なしで合成された伝導性ポリマ
ーよりも実質的にゆっくりした速度でポリマーの伝導率
が減少するという利点を有する。
剤を用いないピロールに対する100℃における時間の
関数としてプロットされた、各抵抗率(R)によって最
初の抵抗率(R0 )を割って測定される抵抗率の変化の
グラフである。
ロットされた、安定化剤を用いたピロール及び安定化剤
を用いないピロールの抵抗率の変化を比較したグラフで
ある。ここで、安定化剤を含有するピロールサンプルの
伝導率の増加は、R0 として最も低い値のRを選択する
ことによって補償される。
ロットされた、安定化剤を用いたピロールサンプル及び
安定化剤を用いないピロールサンプルの抵抗率の変化の
グラフである。ここで、水溶液中の安定化剤に対するピ
ロールの比は1:4である。
Claims (20)
- 【請求項1】 ピロール化合物、酸化剤及びドーパント
アニオンの水溶液中でポリピロール化合物を合成する方
法において、下式の構造を有する安定化剤の水溶液を添
加することを具備したことを特徴とする方法。 【化1】 但し、R1 、R2 、R3 及びR4 は独立に、H、OH及
びORから選択され、RはC1 −C8 アルキルであり、
R5 及びR6 は独立に、H、COOH及びSO3 Hであ
り、安定化剤に対するピロール化合物の比は、重量で
1:100から1:0.01である。 - 【請求項2】 請求項1に記載の方法であって、織物基
質が合成の間該水溶液中に存在し、ポリピロール化合物
が該基質上に沈積される方法。 - 【請求項3】 請求項2に記載の方法であって、安定化
剤に対するピロール化合物の比が、重量で1:20から
1:0.05である方法。 - 【請求項4】 請求項3に記載の方法であって、該水溶
液が1リットルあたり0.01から5グラムのピロール
化合物を含有し、酸化剤が塩化鉄(III )であり、安定
化剤が2,4−ジヒドロキシベンゾフェノンである方
法。 - 【請求項5】 請求項3に記載の方法であって、安定化
剤が、ベンゾフェノン、ジヒドロキシベンゾフェノン、
及びテトラヒドロキシベンゾフェノンよりなる群から選
択される方法。 - 【請求項6】 請求項5に記載の方法であって、該水溶
液が1リットルあたり0.01から5グラムのピロール
化合物を含有する方法。 - 【請求項7】 請求項3に記載の方法であって、安定化
剤が下式の構造を有する方法。 【化2】 - 【請求項8】 請求項7に記載の方法であって、酸化剤
が安定化剤と錯体を形成しうる化合物を含有する金属で
ある方法。 - 【請求項9】 請求項7に記載の方法であって、酸化剤
が、塩化鉄(III )、過マンガン酸カリウム、硝酸鉄
(III )及び過塩素酸鉄(III )よりなる群から選択さ
れる方法。 - 【請求項10】 請求項8に記載の方法であって、該水
溶液が、1リットルあたり0.01から5グラムのピロ
ール化合物を含有し、ドーパントアニオンがアントラキ
ノン−2−スルホン酸である方法。 - 【請求項11】 酸化剤、ドーパントアニオン、下式の
構造を有する安定化剤及び織物基質の存在下におけるピ
ロール化合物の水溶液の酸化的重合を具備した方法によ
って得られる電気伝導性織物材料であって、ピロール化
合物フィルムが該基質に沈積される伝導性織物材料。 【化3】 但し、R1 、R2 、R3 及びR4 は独立に、H、OH及
びORから選択され、RはC1 −C8 アルキルであり、
R5 及びR6 は独立に、H、COOH及びSO3 Hであ
り、安定化剤に対するピロール化合物の比は、重量で
1:100から1:0.01である。 - 【請求項12】 請求項11に記載の材料であって、該
織物基質が織布又はニット地の形態である材料。 - 【請求項13】 請求項11に記載の材料であって、安
定化剤に対するピロール化合物の比が、重量で1:20
から1:0.05である材料。 - 【請求項14】 請求項13に記載の材料であって、安
定化剤が下式の構造を有する材料。 【化4】 - 【請求項15】 請求項14に記載の材料であって、酸
化剤が安定化剤と錯体を形成しうる化合物を含有する金
属である材料。 - 【請求項16】 請求項13に記載の材料であって、安
定化剤が、ベンゾフェノン、ジヒドロキシベンゾフェノ
ン、及びテトラヒドロキシベンゾフェノンよりなる群か
ら選択される材料。 - 【請求項17】 請求項16に記載の材料であって、水
溶液が1リットルあたり0.01から5グラムのピロー
ル化合物を含有する材料。 - 【請求項18】 請求項17に記載の材料であって、酸
化剤が塩化鉄(III)、過マンガン酸カリウム、硝酸鉄
(III )及び過塩素酸鉄(III )よりなる群から選択さ
れる材料。 - 【請求項19】 請求項15に記載の材料であって、水
溶液が1リットルあたり0.01から5グラムのピロー
ル化合物を含有し、ドーパントアニオンがアントラキノ
ン−2−スルホン酸である材料。 - 【請求項20】 請求項13に記載の材料であって、水
溶液が1リットルあたり0.01から5グラムのピロー
ル化合物を含有し、酸化剤が塩化鉄(III )であり、安
定化剤が2、4−ジヒドロキシベンゾフェノンであり、
織物基質が織布又はニット地である材料。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015074839A (ja) * | 2013-10-07 | 2015-04-20 | 日本バイリーン株式会社 | 電子共役系ポリマーに被覆された多孔性基材の製造方法 |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6346491B1 (en) * | 1999-05-28 | 2002-02-12 | Milliken & Company | Felt having conductivity gradient |
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| US6894512B2 (en) | 2003-03-24 | 2005-05-17 | Israel Aircraft Industries Ltd. | Method for detecting hidden corrosion and a sensor for use in the same |
| US7236139B2 (en) * | 2004-12-10 | 2007-06-26 | Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. | Low backscatter polymer antenna with graded conductivity |
| US7510745B2 (en) * | 2005-09-09 | 2009-03-31 | The Hong Kong Polytechnic University | Methods for coating conducting polymer |
| US7943066B2 (en) | 2006-10-06 | 2011-05-17 | The University Of New Brunswick | Electrically conductive paper composite |
| US8013776B2 (en) * | 2007-05-07 | 2011-09-06 | Milliken & Company | Radar camouflage fabric |
| US8507102B1 (en) | 2012-08-07 | 2013-08-13 | Fownes Brothers & Co., Inc. | Conductive leather materials and methods for making the same |
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|---|---|---|---|---|
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| US4877646A (en) * | 1988-06-27 | 1989-10-31 | Milliken Research Corporation | Method for making electrically conductive textile materials |
| US4981718A (en) * | 1988-06-27 | 1991-01-01 | Milliken Research Corporation | Method for making electrically conductive textile materials |
| US5211810A (en) * | 1990-08-09 | 1993-05-18 | International Paper Company | Electrically conductive polymeric materials and related method of manufacture |
| US5176851A (en) * | 1990-09-04 | 1993-01-05 | Milliken Research Corporation | Method for enhancing polyaniline conductivity |
| FR2672897B1 (fr) * | 1991-02-19 | 1993-04-23 | Thomson Csf | Procede d'obtention de polymeres conducteurs stables thermiquement. |
| US5108829A (en) * | 1991-04-03 | 1992-04-28 | Milliken Research Corporation | Anthraquinone-2-sulfonic acid doped conductive textiles |
| US5198266A (en) * | 1991-04-29 | 1993-03-30 | Rockwell International Corporation | Stabilizing shelf life conductivity of conductive coatings |
| FR2704567B1 (fr) * | 1993-04-30 | 1995-06-23 | Commissariat Energie Atomique | Procede de preparation d'une nappe de materiau poreux revetue d'un polymere conducteur electronique et produit obtenu par ce procede. |
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-
1997
- 1997-05-05 US US08/851,504 patent/US5833884A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015074839A (ja) * | 2013-10-07 | 2015-04-20 | 日本バイリーン株式会社 | 電子共役系ポリマーに被覆された多孔性基材の製造方法 |
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