JPH07324132A - 可溶性アニリン系導電性ポリマーの製造方法 - Google Patents

可溶性アニリン系導電性ポリマーの製造方法

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JPH07324132A
JPH07324132A JP18388294A JP18388294A JPH07324132A JP H07324132 A JPH07324132 A JP H07324132A JP 18388294 A JP18388294 A JP 18388294A JP 18388294 A JP18388294 A JP 18388294A JP H07324132 A JPH07324132 A JP H07324132A
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茂 清水
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高い導電性を発現させると共に、いかなるp
Hを示す水又は有機溶剤に対してもすぐれた溶解性を示
すと共にその塗布性を向上させた可溶性アニリン系導電
性ポリマー及びその製造方法の提供。 【構成】 酸性基置換アニリン、そのアルカリ金属塩、
アンモニウム塩および置換アンモニウム塩のうち少なく
とも1種の化合物(イ)を、塩基性化合物(ロ)を含む
溶液中で酸化剤により重合させることを特徴とする重量
平均分子量が10,000〜3,240,000である
可溶性アニリン系導電性ポリマーの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は溶媒に可溶なアニリン系
導電性ポリマー及びその製造方法に関する。該溶液はス
プレー、ディップ等の簡便な手法で各種帯電防止用途に
適応可能である。
【0002】
【従来の技術と課題】ドープされたポリアニリン(導電
性ポリマー)は良く知られているが、ほとんど全ての溶
剤に不溶であり、成形、加工に難点がある。また、アニ
リンを電解酸化重合する方法〔特開昭60−23583
1号公報、J.Polymer Sci.Polyme
r Chem. Ed.,26,1531(198
8)〕は電極上にポリアニリンのフィルムを形成するこ
とが可能であるが、単離操作が煩雑になること及び大量
合成が困難であるという問題がある。
【0003】また、近年ドープ剤を添加することなく導
電性を発現するアルカリ可溶性のスルホン化ポリアニリ
ンとその合成法及びカルボキシル化ポリアニリンとその
合成法が提案されている。
【0004】例えば、スルホン化ポリアニリンの合成法
としては、アニリンとm−アミノベンゼンスルホン酸を
電気化学的に重合してスルホン化ポリアニリンを合成す
る方法(日本化学会誌,1985,1124、特開平0
2−166165号公報)、o−、m−、p−アミノベ
ンゼンスルホン酸をそれぞれ単独で電気化学的に重合し
てスルホン化ポリアニリンを合成する方法〔日本化学会
第64秋季年会 講演予稿集II 706(199
2)〕、アニリンとo−、m−アミノベンゼンスルホン
酸を化学的に重合してスルホン化ポリアニリンを合成す
る方法(特開平01−301714号公報)、アミノベ
ンゼンスルホン酸系化合物又はアミノベンゼンスルホン
酸系化合物及びアニリン系化合物を含む単量体を化学酸
化重合する方法(特開平6−56987号公報)、化学
的あるいは電気化学的に重合して得られたエメラルディ
ンタイプの重合体(ポリアニリン)を濃硫酸でスルホン
化する方法(特開昭58−210902)、無水硫酸/
リン酸トリエチル錯体を用いてスルホン化する方法(特
開昭61−197633号公報)、発煙硫酸でスルホン
化する方法〔J. Am. Chem. Soc.,
(1991)113, 2665〜2671、J. A
m. Chem. Soc.,(1990)112,2
800、WO91−06 887〕、ジフェニルアミン
−4−スルホン酸(ナトリウム塩)を化学的に重合し、
N−置換型のスルホン化ポリアニリン合成する方法〔P
olymer,(1993)34,158〜162〕な
どが知られている。
【0005】アニリンとm−アミノベンゼンスルホン酸
を電気化学的に重合してスルホン化ポリアニリンを合成
する方法(日本化学会誌,1985,1124、特開平
02−166165号公報)は、生成物が電極上に形成
されるため、単離操作が煩雑になること及び大量合成が
困難であるという問題がある。
【0006】また、日本化学会第64秋季年会講演予稿
集II 706(1992)では、アミノベンゼンスルホ
ン酸の電解酸化による可溶性導電性高分子の合成法が説
明されているが、この方法も大量合成に適しているとは
言い難い。また、ペルオキソ二硫酸アンモニウムを酸化
剤としてアミノベンゼンスルホン酸を化学酸化重合を行
った場合は生成物は得られなかったと記されている。ま
た、J. Am. Chem. Soc.,(199
1)113, 2665〜2671によるとo−,m−
アミノベンゼンスルホン酸を化学的及び電気化学的に重
合を試みたが成功しなかったと記されている。
【0007】また、特開平6−56987号公報では、
アミノベンゼンスルホン酸系化合物またはアミノベンゼ
ンスルホン酸系化合物およびアニリン系化合物を含む単
量体を酸性、中性およびアルカリの何れの溶液でも、化
学酸化重合することにより水に可溶性の導電性ポリマー
が得られるとの記載がある。
【0008】しかし、本発明者らの検討では、フィルム
形成するのに充分な分子量を有するポリマーを得るため
には、塩基性化合物の存在下重合することが必須条件で
あり、酸性溶液および中性溶液ではフィルム形成するの
に充分な分子量を有するポリマーを得ることができなか
った。
【0009】特開平6−56987号公報の実施例にお
いては、すべて硫酸酸性溶液中での重合であり、アルカ
リ性溶液中での重合に関する実施例はなく、また酸性水
溶液中での重合に関する実施例においても、その分子量
の記載もないため、どのような物性のポリマーが得られ
たか明らかでない。
【0010】更に本発明者らが酸化剤にペルオキソ二硫
酸アンモニウムを用いて、プロトン酸を含む水溶液中お
よび水溶液中での重合を試みたところ、水に可溶なポリ
マーは得られるが、低分子量のためフィルムを形成する
ような実用的なポリマーは得られなかった。
【0011】特開平01−301714号公報で記載さ
れているアニリンとm−アミノベンゼンスルホン酸をペ
ルオキソ二硫酸アンモニウムで化学的に重合する方法お
よび特開平6−56987号公報で記載されているアニ
リンとm−アミノベンゼンスルホン酸を過マンガン酸カ
リウムで化学的に重合する方法を本発明者らが追試した
ところ、芳香環5個に約1個のスルホン基が導入される
のみであり、高い導電性を示すが中性および酸性の水に
は完全に不溶であり、アンモニアなどのアルカリ性水溶
液にもほとんど不溶であった。また、特開昭61− 1
97633号公報の方法でスルホン化した場合も同公報
7頁に記載されているとおり、スルホン化溶媒に対する
ポリアニリンの溶解性が充分でなく分散状態で反応させ
ているため、芳香環5個に約1個のスルホン基しか導入
されない。かくして得られるスルホン基導入割合の小さ
いスルホン化ポリアニリンは、導電性及び溶解性が充分
でないという問題がある。
【0012】また、J. Am. Chem. So
c.,(1991)113,2665〜2671、J.
Am.Chem. Soc.,(1990)112,
2800によると、ポリアニリンを発煙硫酸でスルホン
化した場合、芳香環2個に約1個のスルホン基が導入さ
れると記されている。しかし、本方法でポリアニリンを
充分にスルホン化しようとした場合、発煙硫酸に対する
ポリアニリンの溶解性が充分でないため、発煙硫酸が大
過剰必要とされる。また、発煙硫酸にポリアニリンを添
加する際もポリマーが固化し易いという問題がある。更
に以上の方法で合成された重合物及びそのスルホン化物
は、アンモニア及びアルキルアミン等の塩基を含む水溶
液には溶解するが水単独には溶解しないという問題もあ
る。
【0013】また、Polymer(1993)34,
158〜162によると、ジフェニルアミン−4−スル
ホン酸(ナトリウム塩)を重合した場合、ベンゼンスル
ホン酸基がアニリン骨格に対して1個導入されたN位置
換型のスルホン化ポリアニリンが得られ水単独にも溶解
するが、重合物の単離に超遠心分離操作が必要であると
記されている。本発明者らが追試したところ、高溶解性
のため重合溶媒中からの重合物の取得収率は低いもので
あり、高速遠心分離操作を行わない場合、重合物を単離
することはできなかった。また、N位置換型のため、上
記に示したJ.Am. Chem. Soc.,(19
91)113,2665〜2671の方法で合成した重
合体に比べ導電性は低いものであった。
【0014】また例えば、カルボキシル化ポリアニリン
の合成法としては、2−または3−カルボキシアニリン
またはその塩を酸化重合し、ついで塩基性物質で処理
し、カルボキシル基が塩形で得られる製造法(特開平4
−268331)が提案されているが、酸化剤の使用量
が原料に対して2倍等量以上必要であり、導電性は低い
値である。このことよりモノマーの反応性が低く低分子
量のポリマーが生成していると考えられる。
【0015】また、メチルアントラニレート(アントラ
ニル酸メチルエステル)をペルオキソ二硫酸アンモニウ
ムの存在下で水性の酸性媒体中で重合後、ついでアルコ
ール性水酸化カリウムによってメチルエステルをケン化
する合成法(特開平5−226238)が提案されてい
るが、反応が2段階となるため、操作が非常に煩雑であ
る。
【0016】更に本発明者らが、2−カルボキシアニリ
ンを酸化剤としてのペルオキソ二硫酸アンモニウムを用
いて、プロトン酸を含む水溶液中での重合を試みたとこ
ろ、生成物を得ることができなかった。また、本発明者
らはアニリンと2−カルボキシアニリンを酸化剤にペル
オキソ二硫酸アンモニウムを用いて、プロトン酸を含む
水溶液中での重合を試みたところ、共重合体が得られた
が溶解性、導電性も共に低いものであった。このことよ
り得られた共重合体は2−カルボキシアニリンの共重合
比率が低いものと考えられる。
【0017】従って、ポリマーにドープ剤を添加するこ
となく導電性を発現させ、溶解性を向上させるためには
より多くのスルホン基またはカルボキシル基などの酸性
基を主鎖の芳香環に導入する必要があるものと考えられ
る。
【0018】また、塗布による成膜等の成形性を考えた
場合、特に親水性、疎水性いずれの基材にも塗布可能と
するためには、水及び有機溶剤の両方に溶解性のあるこ
とが望まれる。ところが、ポリアニリンのスルホン化物
は、アルカリ水に対する溶解性はあるが、中性から酸性
を示す水溶液には不溶であり、また有機溶剤に対する溶
解性が十分とはいえない。
【0019】これら諸々の問題を解決する方法として、
本発明者らはアニリン、N−アルキルアニリン及びフェ
ニレンジアミン類よりなる群から選ばれた少なくとも一
種の化合物と、アミノベンゼンスルホン酸とを酸性溶媒
中酸化剤を用いて共重合させ、更にスルホン化剤により
スルホン化することを特徴とするアニリン系共重合体ス
ルホン化物の製造方法を提案(特開平5−178989
号)した。しかし、該方法においても濃硫酸中でスルホ
ン化する操作を必要とし、廃酸の処理が大きな問題とし
て残る。
【0020】なお、以上の方法で合成された共重合体は
何れも下式(2)の構造を持つと推定される。
【化2】 (式中、R11 、R12 、R13 およびR14 は、それぞれ
水素およびスルホン基よりなる群から選ばれ、R′は水
素又は炭素数1〜4のアルキル基よりなる群から選ば
れ、スルホン基の割合はスルホン基が芳香環に対して4
0〜80%の含有量であり、xは0〜1の任意の数を表
わし、nは重合度を示す2〜1500の数である。)
【0021】また、更に本発明者らは、アニリン、N−
アルキルアニリン及びフェニレンジアミン類よりなる群
から選ばれた少なくとも一種の化合物とアルコキシ基置
換アミノベンゼンスルホン酸とを共重合させることによ
り、廃棄物を大量に発生させるスルホン化操作を省略す
ることを特徴とするアニリン系共重合体の製造方法(特
願平5−48540号)を提案した。しかし、該方法に
おいて得られる共重合体においても水単独には溶解しな
いという問題がある。
【0022】なお、以上の方法で合成された共重合体は
何れも下式(3)の構造を持つと推定される。
【化3】 (式中、R15 、R16 、R17 、R18、R19 、R20
21 又はR22 は、それぞれ水素、アルコキシ基および
スルホン基よりなる群から選ばれ、スルホン基の割合は
スルホン基が芳香環に対して25〜50%の含有量であ
り、同一芳香環にアルコキシ基およびスルホン基を含有
しており、R′は水素又は炭素数1〜4のアルキル基よ
りなる群から選ばれ、xは、0〜1の任意の数を表し、
nは重合度を示す2〜1500の数である。)
【0023】また、以上示した化学重合における重合溶
媒は水またはプロトン酸を含む水溶液を用いている。た
とえば、前記特開平1−163263号公報によると、
酸化剤としてペルオキソ二硫酸アンモニウムを用いる場
合、特にpKaが3以下のプロトン酸を含むことが好ま
しく、アニリンの重合における溶剤としてはアニリン、
プロトン酸及び酸化剤が溶解し、且つ、酸化剤によって
酸化されないものが用いられると記されている。また、
前記特開平4−268331号の実施例3では、水10
0mlにアントラニル酸ナトリウム4gを溶解させ、過
硫酸アンモニウム22.7gを水100mlに溶解し、
これを上記アントラニル酸水溶液に添加して、酸化重合
を行っており、この重合溶媒のpHもほぼ中性であり、
モノマーの反応性の向上の観点から重合溶媒および酸化
重合系を積極的にアルカリ性にすることは、重合系の性
質から誰も考えもしなかったことである。
【0024】
【発明が解決しようとしている課題】本発明の目的は、
高い導電性を発現させると共に、いかなるpHを示す水
又は有機溶剤に対してもすぐれた溶解性を示すと共にそ
の塗布性を向上させた可溶性アニリン系導電性ポリマー
の製造方法を提供する点にある。
【0025】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、高い導電
性と溶解性を有するポリアニリンとして芳香環に対する
スルホン基の導入割合の大きいスルホン化ポリアニリン
およびカルボキシル基の導入割合の大きいカルボキシル
化ポリアニリンなどの酸性基の導入割合の大きい酸性基
置換ポリアニリンの製法を鋭意検討した結果、モノマー
としてスルホン基置換アニリンまたはカルボキシル基置
換アニリンなどの酸性基置換アニリンを、塩基性化合物
を含む溶液中で、すなわちアルカリ性の重合溶媒中で酸
化剤を用いて重合すると、おどろくべきことに反応性が
特段に向上し、従来のスルホン基またはカルボキシル基
を有するアニリン類は、それ単独では化学酸化重合しに
くいう定説に反し、高分子量の重合体の製造が可能であ
ることを見い出した。しかも、得られた導電性ポリマー
は、高い導電性を示すと共に酸性〜アルカリ性の何れの
pHの水溶液とくに単独の水にも溶解し、更にアルコー
ルなどの有機溶剤にも優れた溶解性を示した。しかも、
特開平4−268331号公報では、酸化重合後、塩基
性物質で別途処理する工程が必ず必要であった。また、
特開平6−56987号公報の記載では、アルカリ性で
重合した場合、得られたポリマーを高導電性化するため
にさらに酸処理する工程が必要であった。しかし、本発
明ではこのような後処理工程がないから、製造工程が一
工程短縮できる。
【0026】すなわち、本発明は、酸性基置換アニリ
ン、そのアルカリ金属塩、アンモニウム塩および置換ア
ンモニウム塩のうち少なくとも一種の化合物(イ)を、
塩基性化合物(ロ)を含む溶液中で酸化剤により重合さ
せることを特徴とする可溶性アニリン系導電性ポリマー
の製造法に関する。
【0027】前記酸性基置換アニリンは、一般式(1)
【化4】 (式中、R1,R2,R3,R4,R5は水素、炭素数1〜
4の直鎖または分岐のアルキル基、酸性基、水酸基、ニ
トロ基およびハロゲンよりなる群から選ばれ、その少な
くとも一つは酸性基を示す。また、ここで酸性基とはス
ルホン基またはカルボキシル基を示す)で示される酸性
基置換アニリン、そのアルカリ金属塩、アンモニウム塩
および置換アンモニウム塩のうち少なくとも一つの化合
物を表す。前記一般式(1)の化合物はアミノ基に対し
て酸性基がo位またはm位に結合しているものの方が得
られるポリマーの導電性、溶解性などの性能が優れてい
る。
【0028】前記酸性基置換アニリンとして最も代表的
なものは、スルホン基置換アニリンまたはカルボキシル
基置換アニリンである。好ましくはスルホン基置換アニ
リンであり、カルボキシル基置換アニリンに比べ導電性
が高い傾向を示す。
【0029】スルホン基置換アニリンとして最も代表的
なものは、アミノベンゼンスルホン酸類であり、具体的
にはo−,m−,p−アミノベンゼンスルホン酸、アニ
リン−2,6−ジスルホン酸、アニリン−2,5−ジス
ルホン酸、アニリン−3,5−ジスルホン酸、アニリン
−2,4−ジスルホン酸、アニリン−3,4−ジスルホ
ン酸が好ましく用いられる。
【0030】その他のスルホン基置換アニリンとして
は、メチルアミノベンゼンスルホン酸、エチルアミノベ
ンゼンスルホン酸,n−プロピルアミノベンゼンスルホ
ン酸、iso−プロピルアミノベンゼンスルホン酸、n
−ブチルアミノベンゼンスルホン酸、sec−ブチルア
ミノベンゼンスルホン酸、t−ブチルアミノベンゼンス
ルホン酸などのアルキル基置換アミノベンゼンスルホン
酸類、ヒドロキシ基置換アミノベンゼンスルホン酸類、
ニトロ基置換アミノベンゼンスルホン酸類、フルオロア
ミノベンゼンスルホン酸、クロロアミノベンゼンスルホ
ン酸、ブロムアミノベンゼンスルホン酸などのハロゲン
基置換アミノベンゼンスルホン酸類などを挙げることが
できる。このなかではアルキル基置換アミノベンゼンス
ルホン酸類またはヒドロキシ基置換アミノベンゼンスル
ホン酸類が実用上もっとも好ましい。なお、これらのス
ルホン基置換アニリンはそれぞれ単独で用いても、また
異性体を任意の割合で混合しても良い。
【0031】カルボキシル基置換アニリンとして最も代
表的なものは、アミノベンゼンカルボン酸類であり、具
体的にはo−,m−,p−アミノベンゼンカルボン酸、
アニリン−2,6−ジカルボン酸、アニリン−2,5−
ジカルボン酸、アニリン−3,5−ジカルボン酸、アニ
リン−2,4−ジカルボン酸、アニリン−3,4−ジカ
ルボン酸が好ましく用いられる。
【0032】その他のカルボキシル基置換アニリンとし
ては、メチルアミノベンゼンカルボン酸、エチルアミノ
ベンゼンカルボン酸,n−プロピルアミノベンゼンカル
ボン酸、iso−プロピルアミノベンゼンカルボン酸、
n−ブチルアミノベンゼンカルボン酸、sec−ブチル
アミノベンゼンカルボン酸、t−ブチルアミノベンゼン
カルボン酸などのアルキル基置換アミノベンゼンカルボ
ン酸類、ヒドロキシ基置換アミノベンゼンカルボン酸
類、ニトロ基置換アミノベンゼンカルボン酸類、フルオ
ロアミノベンゼンカルボン酸、クロロアミノベンゼンカ
ルボン酸、ブロムアミノベンゼンカルボン酸などのハロ
ゲン基置換アミノベンゼンカルボン酸類などを挙げるこ
とができる。このなかではアルキル基置換アミノベンゼ
ンカルボン酸類またはヒドロキシ基置換アミノベンゼン
カルボン酸類が実用上もっとも好ましい。これらのカル
ボキシル基置換アニリンはそれぞれ単独で用いても、ま
た異性体を任意の割合で混合しても良い。
【0033】更に詳しく前記一般式(1)の酸性基置換
アニリンの具体例としては、 スルホン基置換アルキルアニリン カルボキシル基置換アルキルアニリン スルホン基置換ヒドロキシアニリン カルボキシル基置換ヒドロキシアニリン スルホン基置換ニトロアニリン カルボキシル基置換ニトロアニリン スルホン基置換フルオロアニリン カルボキシル基置換フルオロアニリン スルホン基置換クロロアニリン カルボキシル基置換クロロアニリン スルホン基置換ブロムアニリン および カルボキシル基置換ブロムアニリン などを挙げることができ、これらの置換基の位置と組合
わせの具体例を表1に示す。
【0034】
【表1】 ここで、 A:スルホン基またはカルボキシル基、そのアルカリ金
属塩、アンモニウム塩、置換アンモニウム塩かから選ば
れた一つの基を示し、 B:メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プ
ロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチ
ル基などのアルキル基、ヒドロキシ基、ニトロ基、フル
オロ基、クロロ基、ブロム基などのハロゲン基から選ば
れた一つの基を示し、 H:水素を示す。
【0035】これらモノマーにおけるアルカリ金属とし
ては、リチウム、ナトリウム、カリウムなどが例示でき
る。
【0036】また、置換アンモニウムとしては、脂式ア
ンモニウム類、環式飽和アンモニウム類、環式不飽和ア
ンモニウム類などが挙げられる。
【0037】前記脂式アンモニウム類としては、下式
(4)
【化5】 (式中R23 〜R26は、水素、炭素数1〜4のアルキル
基、CH2OH、CH2CH2 OH よりなる群から独立
して選ばれた基である。)で示される。たとえば、メチ
ルアンモニウム、ジメチルアンモニウム、トリメチルア
ンモニウム、エチルアンモニウム、ジエチルアンモニウ
ム、トリエチルアンモニウム、メチルエチルアンモニウ
ム、ジエチルメチルアンモニウム、ジメチルエチルアン
モニウム、プロピルアンモニウム、ジプロピルアンモニ
ウム、イソプロピルアンモニウム、ジイソプロピルアン
モニウム、ブチルアンモニウム、ジブチルアンモニウ
ム、メチルプロピルアンモニウム、エチルプロピルアン
モニウム、メチルイソプロピルアンモニウム、エチルイ
ソプロピルアンモニウム、メチルブチルアンモニウム、
エチルブチルアンモニウム、テトラメチルアンモニウ
ム、テトラメチロールアンモニウム、テトラエチルアン
モニウム、テトラn−ブチルアンモニウム、テトラse
c−ブチルアンモニウム、テトラt−ブチルアンモニウ
ムなどを例示することができる。なかでも、R23〜R26
のうち1つが水素、他の3つが炭素数1〜4のアルキル
基の場合が最も好ましく、ついでR23〜R26のうち2つ
が水素、他の2つが炭素数1〜4のアルキル基の場合が
好ましい。
【0038】環式飽和アンモニウム類としては、ピペリ
ジニウム、ピロリジニウム、モルホリニウム、ピペラジ
ニウム及びこれらの骨格を有する誘導体などが例示され
る。
【0039】環式不飽和アンモニウム類としては、ピリ
ジニウム、α−ピコリニウム、β−ピコリニウム、γ−
ピコリニウム、キノリニウム、イソキノリニウム、ピロ
リニウム及びこれらの骨格を有する誘導体などが例示さ
れる。
【0040】次に、本発明で用いられる塩基性化合物
(ロ)としては、前記酸性基置換アニリン類と塩を形成
する化合物であればどのような化合物でも良いが、アン
モニア、脂式アミン類、環式飽和アミン類、環式不飽和
アミン類、無機塩基などが好ましく用いられる。とりわ
け脂式アミン類、環式飽和アミン類、環式不飽和アミン
類などが好ましい。
【0041】脂式アミン類としては、下記一般式(5)
【化6】 (式中、R27〜R29は、炭素数1〜4のアルキル基、C
2OHおよびCH2CH2OHよりなる群から独立して
選ばれた基である。)で示される化合物、または一般式
(6)
【化7】 (式中、R30〜R33はそれぞれ水素、炭素数1〜4のア
ルキル基、CH2OHおよびCH2CH2OHよりなる群
から独立して選ばれた基である。)で示されるハイドロ
キサイド化合物を挙げることができる。
【0042】環式飽和アミン類としては、ピペリジン、
ピロリジン、モルホリン、ピペラジン及びこれらの骨格
を有する誘導体ならびにこれらのアンモニウムヒドロキ
シド化合物などが好ましく用いられる。
【0043】環式不飽和アミン類としては、ピリジン、
α−ピコリン、β−ピコリン、γ−ピコリン、キノリ
ン、イソキノリン、ピロリン及びこれらの骨格を有する
誘導体ならびにこれらのアンモニウムヒドロキシド化合
物などが好ましく用いられる。
【0044】無機塩基としては、水酸化ナトリウム、水
酸化カリウム、水酸化リチウムなどの水酸化物の塩など
が好ましく用いられるが、前記の脂式アミン類、環式飽
和アミン類、環式不飽和アミン類に比べると得られるポ
リマーの導電性は劣る傾向にある。
【0045】これら塩基性化合物(ロ)の濃度は0.1
mol/リットル以上、好ましくは0.1〜10.0m
ol/リットル、更に好ましくは0.2〜8.0mol
/リットルの範囲で用いられる。この際、0.1mol
/リットル以下の場合、得られるポリマーの収率が低下
し、10.0mol/リットル以上の場合、導電性が低
下する傾向を示す。前記塩基性化合物(ロ)は、それぞ
れ任意の割合で混合して用いることもできる。
【0046】前記酸性基置換アニリンなどの化合物
(イ)と塩基性化合物(ロ)との重量比は(イ):
(ロ)=1:100〜100:1、好ましくは10:9
0〜90:10が用いられる。ここで、塩基性化合物の
割合が低いと反応性が低下し導電性も低下する。逆に割
合が高い場合は得られるポリマー中の酸性基と塩基性化
合物が塩を形成する割合が高くなり導電性が低下する傾
向にある。
【0047】また、前記酸性基置換アニリンなどの化合
物(イ)中の酸性基(ハ)と塩基性化合物(ロ)とのモ
ル比は(ハ):(ロ)=1:100〜100:1、好ま
しくは1:0.25〜1:20、さらに好ましくは1:
0.5〜1:15で用いることができる。ここで、塩基
性化合物の割合が低いと反応性が低下し導電性も低下す
る。逆に割合が高い場合は得られるポリマー中の酸性基
と塩基性化合物が塩を形成する割合が高くなり導電性が
低下する傾向にある。
【0048】重合又は共重合は、これら塩基性化合物を
含む溶液中、酸化剤で酸化重合することにより行う。溶
媒は、水、メタノール、エタノール、イソプロパノー
ル、アセトニトリル、メチルイソブチルケトン、メチル
エチルケトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセト
アミド等が好ましく用いられる。
【0049】また、酸化剤は、標準電極電位が0.6V
以上である酸化剤であれば特に限定されないが、ペルオ
キソ二硫酸、ペルオキソ二硫酸アンモニウム、ペルオキ
ソ二硫酸ナトリウム及びペルオキソ二硫酸カリウムなど
のペルオキソ二硫酸類、過酸化水素等が好ましく用いら
れ、モノマー1モルに対して0.1〜5モル、好ましく
は0.5〜5モル用いられる。またこの際、触媒として
鉄、銅などの遷移金属化合物を添加することも有効であ
る。
【0050】反応温度は、マイナス15〜70℃の温度
範囲で行うのが好ましく、更に好ましくはマイナス5〜
60℃の範囲が適用される。ここで、マイナス15℃以
下、又は70℃以上では、導電性が低下する傾向があ
る。
【0051】本発明によって製造されるポリマー中のス
ルホン基またはカルボキシル基における水素は、水素、
アルカリ金属、アンモニウム及び置換アンモニウムより
なる群から独立して選ばれた基であること、即ちこれら
の基が単独ではなく混合した状態でも得ることができ
る。
【0052】具体的には、水酸化ナトリウム存在下で重
合された場合、単離されたポリマー中のスルホン基また
はカルボキシル基における水素は、ほとんどがナトリウ
ムに置換された状態になっている。
【0053】同様に、ポリマー中のスルホン基またはカ
ルボキシル基における水素は、アンモニア存在下重合し
た場合、大部分はアンモニウムであり、トリメチルアミ
ン存在下重合した場合、大部分はトリメチルアンモニウ
ムであり、キノリン存在下重合した場合、大部分はキノ
リニウムで得られる。
【0054】また、塩基性化合物を混合して用いた場合
は、これらの混合した状態で得られる。具体的には、水
酸化ナトリウムとアンモニア存在下重合された場合、単
離されたポリマー中のスルホン基またはカルボキシル基
における水素は、ナトリウムとアンモニウムの両方が存
在した状態で得られる。また、得られたポリマーを水酸
化ナトリウムとアンモニアの両方が存在する溶液で処理
した場合も同様にポリマー中のスルホン基またはカルボ
キシル基における水素は、ナトリウムとアンモニウムの
両方が存在した状態で得られる。
【0055】以上に記した酸性基の一部が塩を形成して
いるポリマーは、酸性溶液中で処理するとその塩が水素
に置換されたポリマーにすることができる。
【0056】酸性溶液としては塩酸、硫酸、p−トルエ
ンスルホン酸、硝酸などを挙げることができる。ただ
し、十分に酸置換を行っても、全てが水素で置換された
ものを得ることは難しい。
【0057】しかし、本発明の製造法では、得られるポ
リマーは重合溶媒中より析出してくるので塩を形成する
割合は低いため、特に酸性溶液中で処理する必要はな
く、高導電性の実用的なポリマーを製造することができ
る。
【0058】かくして得られたすべての芳香環にスルホ
ン基またはカルボキシ基を含有する可溶性アニリン系導
電性ポリマーの重量平均分子量は約10,000〜3,
240,000、好ましくは20,000以上、さらに
好ましくは50,000〜3,240,000である。
このポリマーは更にスルホン化操作を施すことなく、単
なる水、アンモニア及びアルキルアミン等の塩基又は酢
酸アンモニウム、シュウ酸アンモニウム等の塩基及び塩
基性塩を含む水、塩酸及び硫酸等の酸を含む水又はメチ
ルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコ
ール等の溶媒又はそれらの混合物に溶解することができ
る。
【0059】溶解性を詳しく説明すると、本発明におけ
る可溶性アニリン系導電性ポリマーは、0.1モル/リ
ットルのアンモニア水などのアルカリ水溶液に1重量%
以上溶解し、0.1モル/リットルの硫酸水溶液などの
酸性水溶液に1重量%以上溶解し、単独の水などの中性
水溶液に1重量%以上溶解し、さらに0.1モル/リッ
トルのアンモニアアルコール溶液などの有機溶剤に1重
量%以上溶解するという性質を有している。
【0060】なお、以上の方法で合成された重合体また
は共重合体は何れも下式(4)の構造を持つと推定され
る。
【化8】 (式中、Aはスルホン基、カルボキシル基、そのアルカ
リ金属塩、アンモニウム塩、置換アンモニウム塩から選
ばれた一つの基であり、Bは水素、メチル基、エチル
基,n−プロピル基,iso−プロピル基,n−ブチル
基,sec−ブチル基、t−ブチル基などのアルキル
基、ヒドロキシ基、ニトロ基、フルオロ基、クロロ基、
ブロム基などのハロゲン基から選ばれた一つの基を示
す。xは0〜1の任意の数を示し、nは重合度を示し、
10〜5,000の数である)
【0061】
【実施例】以下実施例を挙げて説明する。なお、IRス
ペクトルはパーキンエルマー製(モデル1600)の装
置を用いて測定した。分子量分布及び分子量の測定に
は、N,N−ジメチルホルムアミド用のGPCカラムを
用いて、GPC測定(ポリスチレン換算)を行った。カ
ラムは、N,N−ジメチルホルムアミド用のものを3種
類連結して用いた。また、溶離液には0.01モル/リ
ットルトリエチルアミンと0.1モル/リットル臭化リ
チウムのN,N−ジメチルホルムアミド溶液を用いた。
導電性は、導電率の測定には4端子法、表面抵抗の測定
には2端子法を用いた。
【0062】実施例1 o−アミノベンゼンスルホン酸100mmolを25℃
で4モル/リットルのアンモニア水溶液に撹拌溶解し、
ペルオキソ二硫酸アンモニウム100mmolの水溶液
を滴下した。滴下終了後25℃で12時間更に撹拌した
のち、反応生成物を濾別洗浄後乾燥し、重合体粉末12
gを得た。このものの体積抵抗値は12.0Ωcmであ
った。
【0063】前記重合体3重量部を0.2モル/リット
ルの硫酸水溶液100重量部に室温で撹拌溶解し導電性
組成物を調製した。このようにして得られた溶液をガラ
ス基板上にスピンコート法により塗布し、100℃で乾
燥させた。膜厚0.1μm表面の平滑な表面抵抗値2.
5×107 Ω/□のフィルムが得られた。
【0064】測定の結果、数平均分子量150,00
0、重量平均分子量190,000、Z平均分子量21
0,000、分散度MW/MN1.5、MZ/MW1.
3であった。
【0065】水、0.1モル/リットルの硫酸水溶液又
は0.1モル/リットルのアンモニア水10mlにポリ
マーを少量ずつ加えて溶解しなくなったところで濾過
し、溶解量を求めたところ、実施例1にて合成した導電
性ポリマーの溶解性は、 水 230mg/ml 0.1モル/リットルの硫酸水溶液 225mg/ml 0.1モル/リットルのアンモニア水 200mg/ml であった。
【0066】図1は、実施例1にて合成した導電性ポリ
マーのIRスペクトルを示す。IRスペクトルの帰属は
次のとおりである。 スルホン基:1120,1020cm-1付近の吸収 スルホン基のアンモニウム塩:1400cm-1付近の吸
収 ポリマーの骨格:1500cm-1付近の吸収
【0067】実施例2 3ーメチルー6ーアミノベンゼンスルホン酸100mm
olを4℃で4モル/リットルのトリメチルアミン水溶
液に撹拌溶解し、ペルオキソ二硫酸アンモニウム100
mmolの水溶液を滴下した。滴下終了後25℃で6時
間更に撹拌したのち、反応生成物を濾別洗浄後乾燥し、
重合体粉末10gを得た。
【0068】この重合体を1モル/リットルp−トルエ
ンスルホン酸(PTS)のアセトン溶液中で1時間撹拌
し濾別洗浄後、乾燥しスルホン基がフリーの重合体の粉
末18gを得た。このものの体積抵抗値は12.5Ωc
mであった。
【0069】前記重合体1重量部を水100重量部に室
温で撹拌溶解し導電性組成物を調製した。該組成物のp
Hは約3.5であったことより、ポリマー中のスルホン
酸基の約80%以上がフリーの状態であると推定され
る。このようにして得られた溶液をガラス基板上にキャ
スト法により塗布し、100℃で乾燥させた。膜厚0.
1μm表面の平滑な表面抵抗値5.0×106 Ω/□の
フィルムが得られた。
【0070】実施例3 2−カルボキシルアニリン(アントラニル酸)100m
molを4℃で4モル/リットルのキノリン水溶液に撹
拌溶解し、ペルオキソ二硫酸アンモニウム100mmo
lの水溶液を滴下した。滴下終了後25℃で12時間更
に撹拌したのち、反応生成物を濾別洗浄後乾燥し、重合
体粉末11gを得た。このものの体積抵抗値は45Ωc
mであった。
【0071】前記重合体3重量部を水100重量部に室
温で撹拌溶解し導電性組成物を調製した。該組成物のp
Hは約6.0であったことより、ポリマー中のカルボキ
シル基の約20%以上が塩を形成していると推定され
る。
【0072】このようにして得られた溶液を、PETフ
ィルム上にスピンコート法により塗布し、80℃で乾燥
させた。膜厚0.1μm表面の平滑な表面抵抗値3.0
×107 Ω/□のフィルムが得られた。
【0073】実施例4 3−ヒドロキシアントラニル酸100mmolを25℃
で3モル/リットルの2−メチルピリジン(α−ピコリ
ン)水溶液に撹拌溶解し、ペルオキソ二硫酸アンモニウ
ム100mmolの水溶液を滴下した。滴下終了後25
℃で12時間更に撹拌したのち、反応生成物を濾別洗浄
後乾燥し、重合体粉末11gを得た。このものの体積抵
抗値は37Ωcmであった。
【0074】前記重合体3重量部を水/イソプロピルア
ルコール(7/3)100重量部に室温で撹拌溶解し導
電性組成物を調製した。このようにして得られた溶液を
ガラス基板上にスピンコート法により塗布し、120℃
で乾燥させた。膜厚0.1μm表面の平滑な表面抵抗値
7.0×106Ω/□のフィルムが得られた。
【0075】実施例5 4ーニトロアントラニル酸100mmolを10℃で4
モル/リットルのトリエタノールアミン水溶液に撹拌溶
解し、ペルオキソ二硫酸アンモニウム100mmolの
水溶液を滴下した。滴下終了後25℃で12時間更に撹
拌したのち、反応生成物を濾別洗浄後乾燥し、重合体粉
末9.5gを得た。このものの体積抵抗値は50Ωcm
であった。
【0076】前記重合体3重量部を水溶性ポリエステル
樹脂「アラスター300」{荒川化学工業(株)製}1
00重量部を水100重量部に室温で撹拌溶解し導電性
組成物を調製した。このようにして得られた溶液を深度
35μmのグラビアコーターによりPETフィルム上に
塗布し、70℃で乾燥させた。膜厚0.5μm表面の平
滑な表面抵抗値1.5×107 Ω/□のフィルムが得ら
れた。
【0077】実施例6 m−ニトロアニリンスルホン酸100mmolを25℃
で4モル/リットルのピぺリジン水溶液に撹拌溶解し、
ペルオキソ二硫酸アンモニウム100mmolの水溶液
を滴下した。滴下終了後25℃で12時間更に撹拌した
のち、反応生成物を濾別洗浄後乾燥し、重合体粉末6g
を得た。このものの体積抵抗値は15Ωcmであった。
【0078】前記重合体2重量部を0.2モル/リット
ルのアンモニア水100重量部に室温で撹拌溶解し導電
性組成物を調製した。このようにして得られた溶液を、
PETフィルム上にスピンコート法により塗布し、80
℃で乾燥させた。膜厚0.1μm表面の平滑な表面抵抗
値1.0×107 Ω/□のフィルムが得られた。
【0079】実施例7 2−クロロ−5−アミノベンゼンスルホン酸100mm
olを4℃で3モル/リットルの水酸化ナトリウム水溶
液に撹拌溶解し、ペルオキソ二硫酸アンモニウム100
mmolの水溶液を滴下した。滴下終了後25℃、6時
間更に撹拌したのち、反応生成物を濾別洗浄後乾燥し、
重合体粉末6gを得た。このものの体積抵抗値は20Ω
cmであった。この重合体を1モル/リットルのp−ト
ルエンスルホン酸(PTS)のアセトン溶液中で1時間
撹拌し、濾別洗浄後、乾燥しスルホン酸基がフリーの重
合体粉末4gを得た。
【0080】前記重合体3重量部を水100重量部に室
温で撹拌溶解し導電性組成物を調製した。該組成物の粘
度は4.7cp(25℃)であった。この粘度はウベロ
ーヂ粘度計を用いて測定した。該組成物のpHは約3.
8であったことより、ポリマー中のスルホン酸基の約8
0%以上がフリーの状態であることが推定される。この
ようにして得られた溶液をガラス基板上にスピンコート
法により塗布し、80℃で乾燥させた。膜厚0.1μm
表面の平滑な表面抵抗値8.5×106 Ω/□のフィル
ムが得られた。
【0081】比較例1 o−アミノベンゼンスルホン酸100mmolを4℃で
水に撹拌懸濁させ、ペルオキソ二硫酸アンモニウム10
0mmolの水を滴下した。滴下終了後25℃、12時
間更に撹拌したのち、反応液を減圧留去し濃縮物を単離
洗浄後、乾燥し粉末6gを得た。このものの体積抵抗値
は>106 Ωcmであった。
【0082】前記粉末3重量部を水100重量部に室温
で撹拌溶解し導電性組成物を調製した。このようにして
得られた溶液を、PETフィルム上にスピンコート法に
より塗布したが膜は形成されなかった。
【0083】比較例2 2ーカルボキシルアニリン(アントラニル酸)100m
molを25℃で1モル/リットルの硫酸水溶液に撹拌
懸濁させ、ペルオキソ二硫酸アンモニウム100mmo
lの1モル/リットルの硫酸水溶液を滴下した。滴下終
了後25℃で12時間更に撹拌したのち、反応液を減圧
留去し、濃縮物を単離洗浄後乾燥し、粉末3gを得た。
このものの体積抵抗値は>106 Ωcmであった。
【0084】前記粉末3重量部を水100重量部に室温
で撹拌溶解し導電性組成物を調製した。このようにして
得られた溶液をガラス基板上にスピンコート法により塗
布したが、膜は形成されなかった。
【0085】比較例3 アニリン系導電性ポリマーとして、スルホン化ポリアニ
リンを概知の方法〔J.Am.Chem.Soc.,
(1991),113,2665−2666〕に従って
合成した。なお、得られたスルホン基の含有量は芳香環
に対して52%であった。
【0086】前記スルホン化ポリアニリン3重量部を
0.2モル/リットル硫酸水溶液100重量部に室温混
合し導電性組成物を調製した。このようにして得られた
溶液をガラス基板上にスピンコート法により塗布した
が、0.2モル/リットルの硫酸水溶液にスルホン化ポ
リアニリンは不溶であったため膜は形成されなかった。
【0087】比較例3(従来法)にて合成した導電性ポ
リマーの溶解性は、 水 0mg/ml 0.1モル/リットルの硫酸水溶液 0mg/ml 0.1モル/リットルのアンモニア水 50mg/ml であった。
【0088】比較例4 p−アミノベンゼンスルホン酸100mmolとアニリ
ン40mmolを4℃で1モル/リットルの硫酸水溶液
に撹拌懸濁させ、ペルオキソ二硫酸アンモニウム100
mmolの1モル/リットルの硫酸水溶液を滴下した。
滴下終了後25℃、12時間更に撹拌したのち、反応生
成物を濾別洗浄後乾燥し、重合体粉末4.3gを得た。
このものの体積抵抗値は15Ωcmであった。
【0089】前記アニリン系導電性ポリマー3重量部を
水100重量部に室温で混合し導電性組成物を調製し
た。このようにして得られた溶液をガラス基板上にスピ
ンコート法により塗布したが、このポリマーは水に不溶
であったため膜は形成されなかった。
【0090】比較例4にて合成した導電性ポリマーの溶
解性は、 水 0mg/ml 0.1モル/リットルの硫酸水溶液 0mg/ml 0.1モル/リットルのアンモニア水 3mg/ml であった。
【0091】以下に実施態様項を列挙する。 (1)酸性基置換アニリン、そのアルカリ金属塩、アン
モニウム塩および置換アンモニウム塩のうち少なくとも
1種の化合物(イ)を、塩基性化合物(ロ)を含む溶液
中で酸化剤により重合させることを特徴とする重量平均
分子量が10,000〜3,240,000である可溶
性アニリン系導電性ポリマーの製造方法。 (2)一般式(1)
【化9】 (式中、R1,R2,R3,R4,R5は水素、炭素数1〜
4の直鎖または分岐のアルキル基、酸性基、水酸基、ニ
トロ基およびハロゲンよりなる群から選ばれ、その少な
くとも一つは酸性基を示す。また、ここで酸性基とはス
ルホン基またはカルボキシル基を示す)で示される酸性
基置換アニリン、そのアルカリ金属塩、アンモニウム塩
および置換アンモニウム塩のうち少なくとも一種の化合
物(イ)を、塩基性化合物(ロ)を含む溶液中で酸化剤
により重合させることを特徴とする前項(1)記載の重
量平均分子量10,000〜3,240,000である
可溶性アニリン系導電性ポリマーの製造方法。 (3)前記化合物(イ)中の酸性基(ハ)と塩基性化合
物(ロ)とを(ハ):(ロ)の当量比が1:100〜1
00:1であることを特徴とする前項(1)または
(2)記載の重量平均分子量10,000〜3,24
0,000である可溶性アニリン系導電性ポリマーの製
造方法。 (4)前記酸性基置換アニリンが スルホン基置換アルキルアニリン カルボキシル基置換アルキルアニリン スルホン基置換ヒドロキシアニリン カルボキシル基置換ヒドロキシアニリン スルホン基置換ニトロアニリン カルボキシル基置換ニトロアニリン スルホン基置換フルオロアニリン カルボキシル基置換フルオロアニリン スルホン基置換クロロアニリン カルボキシル基置換クロロアニリン スルホン基置換ブロムアニリン および カルボキシル基置換ブロムアニリン よりなる群から選らばれたものである前項(1)、
(2)または(3)記載の重量平均分子量10,000
〜3,240,000である可溶性アニリン系導電性ポ
リマーの製造方法。 (5)前記酸性基置換アニリンのアルカリ金属塩が、前
項(4)のリチウム塩、ナトリウム塩またはカリウム塩
である前項(1)、(2)または(3)記載の重量平均
分子量10,000〜3,240,000である可溶性
アニリン系導電性ポリマーの製造方法。 (6)前記酸性基置換アニリンの置換アンモニウム塩が
前項(4)の脂式アンモニウム塩、環式飽和アンモニウ
ム塩、環式不飽和アンモニウム塩である前項(1)、
(2)または(3)記載の重量平均分子量10,000
〜3,240,000である可溶性アニリン系導電性ポ
リマーの製造方法。 (7)前記脂式アンモニウム塩が、下式
【化10】 (式中R23 〜R26は、水素、炭素数1〜4のアルキル
基、CH2OH、CH2CH2 OH よりなる群から独立
して選ばれた基である。)で示される化合物の塩である
前項(6)記載の重量平均分子量10,000〜3,2
40,000である可溶性アニリン系導電性ポリマーの
製造方法。 (8)前記環式飽和アンモニウム塩が、ピペリジニウ
ム、ピロリジニウム、モルホリニウム、ピペラジニウム
及びこれらの骨格を有する誘導体よりなる群から選らば
れた化合物の塩である前項(6)記載の重量平均分子量
10,000〜3,240,000である可溶性アニリ
ン系導電性ポリマーの製造方法。 (9)前記環式不飽和アンモニウム塩が、ピリジニウ
ム、α−ピコリニウム、β−ピコリニウム、γ−ピコリ
ニウム、キノリニウム、イソキノリニウム、ピロリニウ
ム及びこれらの骨格を有する誘導体よりなる群から選ら
ばれた化合物の塩である前項(6)記載の重量平均分子
量10,000〜3,240,000である可溶性アニ
リン系導電性ポリマーの製造方法。 (10)前記塩基性化合物(ロ)が、アンモニア、脂式
アミン類、環式飽和アミン類、環式不飽和アミン類、無
機塩基よりなる群から選らばれたものである前項
(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、
(7)、(8)または(9)記載の重量平均分子量1
0,000〜3,240,000である可溶性アニリン
系導電性ポリマーの製造方法。 (11)前記脂式アミン類が下記一般式(5)
【化11】 (式中、R27〜R29は、炭素数1〜4のアルキル基、C
2OHおよびCH2CH2OHよりなる群から独立して
選ばれた基である。)で示される化合物、または一般式
(6)
【化12】 (式中、R30〜R33はそれぞれ水素、炭素数1〜4のア
ルキル基、CH2OHおよびCH2CH2OHよりなる群
から独立して選ばれた基である。)で示されるハイドロ
キサイド化合物である前項(10)記載の重量平均分子
量10,000〜3,240,000である可溶性アニ
リン系導電性ポリマーの製造方法。 (12)前記環式飽和アミン類が、ピペリジン、ピロリ
ジン、モルホリン、ピペラジン及びこれらの骨格を有す
る誘導体ならびにこれらのアンモニウムヒドロキシド化
合物よりなる群から選らばれたものである前項(10)
記載の重量平均分子量10,000〜3,240,00
0である可溶性アニリン系導電性ポリマーの製造方法。 (13)前記不飽和アミン類が、ピリジン、α−ピコリ
ン、β−ピコリン、γ−ピコリン、キノリン、イソキノ
リン、ピロリン及びこれらの骨格を有する誘導体ならび
にこれらのアンモニウムヒドロキシド化合物よりなる群
から選らばれたものである前項(10)記載の重量平均
分子量10,000〜3,240,000である可溶性
アニリン系導電性ポリマーの製造方法。 (14)前記無機塩基が、水酸化ナトリウム、水酸化カ
リウム、水酸化リチウムよりなる群から選らばれたもの
である前項(10)記載の重量平均分子量10,000
〜3,240,000である可溶性アニリン系導電性ポ
リマーの製造方法。 (15)前記塩基性化合物(ロ)の濃度が0.1〜1
0.0モル/リットルである前項(1)、(2)、
(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、(8)、
(9)、(10)、(11)、(12)、(13)また
は(14)記載の重量平均分子量10,000〜3,2
40,000である可溶性アニリン系導電性ポリマーの
製造方法。 (16)前記(イ)と(ロ)の重量比が1:100〜1
00:1、好ましくは10:90〜90:10である前
項(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、
(7)、(8)、(9)、(10)、(11)、(1
2)、(13)、(14)または(15)記載の重量平
均分子量10,000〜3,240,000である可溶
性アニリン系導電性ポリマーの製造方法。 (17)前記(イ)中の酸性基(ハ)と塩基性化合物
(ロ)とのモル比が1:100〜100:1、好ましく
は1:0.25〜1:20、さらに好ましくは1:0.
5〜1:15である前項(1)、(2)、(3)、
(4)、(5)、(6)、(7)、(8)、(9)、
(10)、(11)、(12)、(13)、(14)、
(15)または(16)記載の重量平均分子量10,0
00〜3,240,000である可溶性アニリン系導電
性ポリマーの製造方法。
【0092】
【効果】本発明は、従来スルホン基またはカルボキシル
基などの酸性基を有するアニリン類は、単独では化学酸
化重合はしにくいとされていた固定観念を打破する新規
重合法を開発し、ベンゼン核のすべてにスルホン基又は
カルボキシル基を持たせることにより、高い導電性とと
もに、アルカリ性、中性(とくに単なる水)、酸性のす
べてのpHをもつ水溶液およびアルコールなどの有機溶
剤に対して優れた溶解性を示す新規な高分子量のポリア
ニリン系ポリマーの製造法を提供することができた。ま
た、得られたポリマーは、従来法により得られた酸性基
置換アニリン類の重合体に較べて高分子量であるため、
実用性のあるフィルムを形成することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1にて合成した導電性ポリマーのIRス
ペクトルを示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高柳 恭之 神奈川県横浜市鶴見区大黒町10番1号 日 東化学工業株式会社中央研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 酸性基置換アニリン、そのアルカリ金属
    塩、アンモニウム塩および置換アンモニウム塩のうち少
    なくとも1種の化合物(イ)を、塩基性化合物(ロ)を
    含む溶液中で酸化剤により重合させることを特徴とする
    重量平均分子量が10,000〜3,240,000で
    ある可溶性アニリン系導電性ポリマーの製造方法。
  2. 【請求項2】 一般式(1) 【化1】 (式中、R1,R2,R3,R4,R5は水素、炭素数1〜
    4の直鎖または分岐のアルキル基、酸性基、水酸基、ニ
    トロ基およびハロゲンよりなる群から選ばれ、その少な
    くとも一つは酸性基を示す。また、ここで酸性基とはス
    ルホン基またはカルボキシル基を示す)で示される酸性
    基置換アニリン、そのアルカリ金属塩、アンモニウム塩
    および置換アンモニウム塩のうち少なくとも一種の化合
    物(イ)を、塩基性化合物(ロ)を含む溶液中で酸化剤
    により重合させることを特徴とする請求項1記載の重量
    平均分子量10,000〜3,240,000である可
    溶性アニリン系導電性ポリマーの製造方法。
  3. 【請求項3】 前記化合物(イ)中の酸性基(ハ)と塩
    基性化合物(ロ)とを(ハ):(ロ)の当量比が1:1
    00〜100:1であることを特徴とする請求項1また
    は2記載の重量平均分子量10,000〜3,240,
    000である可溶性アニリン系導電性ポリマーの製造方
    法。
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