JP2001288264A - Method for producing polyaniline-containing solution - Google Patents

Method for producing polyaniline-containing solution

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JP2001288264A
JP2001288264A JP2000099509A JP2000099509A JP2001288264A JP 2001288264 A JP2001288264 A JP 2001288264A JP 2000099509 A JP2000099509 A JP 2000099509A JP 2000099509 A JP2000099509 A JP 2000099509A JP 2001288264 A JP2001288264 A JP 2001288264A
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JP
Japan
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polyaniline
acid
producing
containing solution
aqueous phase
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JP2000099509A
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Japanese (ja)
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Kokuken Ka
國賢 何
Tatsuka Sha
達華 謝
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KANPOLY TECHNOLOGY CO Ltd
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KANPOLY TECHNOLOGY CO Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an improved method for producing a solution containing a conductive polyaniline. SOLUTION: This method comprises the steps of: forming an emulsion by mixing an aniline monomer, a water-inmiscible organic solvent, at least one protonic acid dopant, and water together; stopping the agitation to separate the emulsion into an aqueous phase and a nonaqueous phase; separating the nonaqueous phase from the aqueous phase; and polymerizing the aniline monomer after adding an oxidizing agent to the nonaqueous phase.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリアニリン含有
溶液の製造方法に関し、特に、アニリンモノマーの重合
に際してインシトゥで形成される、所望により透明なポ
リアニリン含有溶液の製造方法に関する。
The present invention relates to a method for producing a polyaniline-containing solution, and more particularly to a method for producing an optionally transparent polyaniline-containing solution formed in situ during the polymerization of an aniline monomer.

【0002】[0002]

【従来の技術】導電性塗料は、帯電防止性の静電気放電
器、電磁干渉(EMI)シールド、絶縁プラスチック材料
に広範に使用されている。
BACKGROUND OF THE INVENTION Conductive coatings are widely used in antistatic electrostatic dischargers, electromagnetic interference (EMI) shields, and insulating plastic materials.

【0003】1つのタイプの導電性塗料(conductive p
aint)は、Zn、Ni又はAgのような粉末金属と樹脂
を混合することで製造される。しかしながら、このタイ
プの導電性塗料には幾つかの不利な点がある。第1に、
導電性塗料中に金属粉末が高密度で存在するために、塗
料の撹拌が不十分であったり完全に停止するたびに金属
粉末が導電性塗料の底に沈みやすい。塗料濃度を一様に
保つために、塗装の間中、導電性塗料を撹拌する必要が
ある。第2に、導電性塗料の被膜層が外気中で乾燥する
と、導電性塗料中の金属粉末粒子が徐々に析出し、一緒
になって合着し、徐々に質の低下をきたす。第3に、塗
料が空気に曝されると粉末状金属は酸化されやすく、そ
の結果、長期にわたり電気−絶縁されてしまう。最後
に、導電性塗料における粉末状金属はコストが高く、し
かも、それらを混合した又はそれと一緒にコーティング
したプラスチック中で残留屑となり環境に有害となりう
る。
[0003] One type of conductive paint is called conductive p.
aint) is manufactured by mixing a resin with a powdered metal such as Zn, Ni or Ag. However, this type of conductive coating has several disadvantages. First,
Due to the high density of the metal powder in the conductive paint, the metal powder tends to sink to the bottom of the conductive paint every time the paint is insufficiently stirred or completely stopped. In order to keep the paint concentration uniform, it is necessary to stir the conductive paint throughout the coating. Secondly, when the coating layer of the conductive paint is dried in the open air, the metal powder particles in the conductive paint gradually precipitate and coalesce together to gradually deteriorate the quality. Third, when the paint is exposed to air, the powdered metal is susceptible to oxidation, resulting in long-term electrical-insulation. Finally, powdered metals in conductive coatings are costly and can be detrimental to the environment as debris in the plastics in which they are mixed or coated with them.

【0004】ポリアニリンはペイント、絶縁性保護、電
磁保護、液晶装置(LCD)及び光電池のような電気光学
装置、変換器、回路板等の様々な応用分野で使用し得る
有望な導電性ポリマーの一つであることが明らかになっ
てきた。しかしながら、ポリアニリンは一般的な溶媒に
は不溶性であるために、上記の有用な生成物への加工
(プロセッシング)に問題が多かった。
[0004] Polyaniline is one of the promising conductive polymers that can be used in a variety of applications such as paint, insulation protection, electromagnetic protection, electro-optical devices such as liquid crystal devices (LCDs) and photovoltaic cells, converters, circuit boards, and the like. It has become clear that it is one. However, since polyaniline is insoluble in common solvents, there have been many problems in processing to the above useful products.

【0005】一般にポリアニリンは、塩酸やH2SO4
のようなプロトン酸の存在下化学的に酸化的重合させる
ことでエメラルジン(暗緑色染料)の塩として生成され
る。固形のエメラルジンの塩は通常、重合の間に反応混
合物中に沈殿する。従って、上記の各応用に用いるため
の固形ポリアニリンを得るためには、前記固形塩を反応
混合物から回収し、ろ過し、水及び溶媒で洗浄し、乾燥
する必要がある。そのようにして得られたポリアニリン
が通常は不溶性であることが、ポリアニリンの適用を妨
げている。
[0005] Generally, polyaniline is prepared from hydrochloric acid or H2SO4.
Is produced as a salt of emeraldine (dark green dye) by chemically oxidative polymerization in the presence of a protonic acid such as The solid emeraldine salt usually precipitates in the reaction mixture during the polymerization. Therefore, to obtain solid polyaniline for use in each of the above applications, the solid salt must be recovered from the reaction mixture, filtered, washed with water and a solvent, and dried. The usually insoluble nature of the polyaniline so obtained has hindered the application of polyaniline.

【0006】PCT US 92 Patent No. 04167には、有機溶
媒中で導電性ポリアニリンの処理可能性及び溶解性を増
大させるために、導電性ポリアニリンの製造における機
能的にしたプロトン酸の使用が開示されている。
[0006] PCT US 92 Patent No. 04167 discloses the use of functionalized protonic acids in the production of conductive polyaniline to increase the processability and solubility of the conductive polyaniline in organic solvents. ing.

【0007】Harlevら(USP No. 5,618,469)は、導電
性であり、場合によっては透過性の被膜の製造に用いる
ため、そして液晶装置及び他の電気光学装置に向けた、
エメラルジン塩の処理可能な溶液を製造する方法が開示
されている。そのような方法は、ピルビン酸のようなプ
ロトン酸の存在下でアニリンモノマーを酸化的に重合さ
せて固形エメラルジン塩を得、固形エメラルジン塩をア
ンモニア水溶液と反応させて固形エメラルジン塩基を
得、エメラルジン塩基をさらに追加量のピルビン酸に溶
解してポリアニリン溶液を形成することからなる。
Harlev et al. (US Pat. No. 5,618,469) are directed to use in the manufacture of conductive and possibly transparent coatings, and to liquid crystal and other electro-optical devices.
A method for producing a processable solution of emeraldine salt is disclosed. Such a method involves oxidatively polymerizing an aniline monomer in the presence of a protonic acid such as pyruvic acid to obtain a solid emeraldine salt, reacting the solid emeraldine salt with an aqueous ammonia solution to obtain a solid emeraldine base, Is further dissolved in an additional amount of pyruvic acid to form a polyaniline solution.

【0008】上記の方法における不利益として、酸化的
重合の間に反応混合物中で形成されたエメラルジンの塩
が不溶性で析出するので、析出した塩を固形のエメラル
ジン塩基に変換し、次いでそれをピルビン酸に溶解しポ
リアニリンの処理可能な溶液を形成するための複雑な工
程が必要となることがある。
A disadvantage of the above process is that the salt of emeraldine formed in the reaction mixture during the oxidative polymerization precipitates insolublely, so that the precipitated salt is converted into solid emeraldine base which is then converted to pyrvin Complex steps may be required to dissolve in the acid to form a processable polyaniline solution.

【0009】Smith ら(U. S. Patent No. 5,470,505)
は、アニリンモノマーをプロトン酸の存在下で酸化的重
合する標準的な方法で製造したエメラルジンの塩は酸、
特に濃厚なH2SO4、CH3SO3H、CISO3
H、CF3SO3H及びHNO3(70%発煙濃硝酸)
のような強酸に溶解できることを開示している。これら
の酸溶液の一つに溶解したエメラルジンの塩(ポリアニ
リン)を、次いで応用のための適当な物品に加工してい
る。
Smith et al. (US Patent No. 5,470,505)
Is a salt of emeraldine, prepared by a standard method of oxidatively polymerizing an aniline monomer in the presence of a protonic acid, is an acid,
Especially rich H2SO4, CH3SO3H, CISO3
H, CF3SO3H and HNO3 (70% fuming concentrated nitric acid)
Which can be dissolved in a strong acid such as The salt of emeraldine (polyaniline) dissolved in one of these acid solutions is then processed into suitable articles for application.

【0010】Abeら(U. S. Patent No. 5,728,321)は、
アニリンモノマーの酸化的重合におけるドーパント(do
pant)として、特殊なプロトン酸、例えばヒドロフルオ
ロホウ酸(hydrofluoroboricacid)、過塩素酸、又は酸
解離定数pKaが4.8以下である他の任意の有機酸な
どを用いる方法で、ドープされた状態のポリアニリン溶
液(N−メチル−2−ピロリドンのような非プロトン性
極性溶媒に溶解した)が得られることを開示している。
また、上記の方法で得られた有機溶媒に不溶性のポリア
ニリンは非プロトン性の溶媒に、混在物を含まない(ア
ンドープ)状態で溶解し得る。ドープされたポリアニリ
ンを有機溶媒に可溶性にするためのアンドーピングは面
倒で製造コストの上昇を招く問題がある。
Abe et al. (US Patent No. 5,728,321)
Dopant (do in oxidative polymerization of aniline monomer
pant) as a doped state by a method using a special protonic acid such as hydrofluoroboric acid, perchloric acid, or any other organic acid having an acid dissociation constant pKa of 4.8 or less. (Dissolved in an aprotic polar solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone).
Further, the polyaniline insoluble in the organic solvent obtained by the above method can be dissolved in the aprotic solvent in a state that does not contain any inclusions (undoped). Undoping for making the doped polyaniline soluble in an organic solvent is troublesome and has a problem of increasing the production cost.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上記の方法を含む、ポ
リアニリンを処理可能な形で製造するための伝統的な方
法は、反応混合物中で生成したポリアニリンが不溶性で
あることから、固形ポリアニリンを得るためには反応生
成物の回収、ろ過、洗浄及び乾燥の工程が必要であり、
さらに所望のポリアニリン溶液を得るためにエメラルジ
ンの塩をエメラルジンの塩基に変換し、固形のポリアニ
リン又はエメラルジンの塩基を溶媒に溶解するという追
加の工程が必要である問題点を有する。
The traditional process for producing polyaniline in a processable form, including the process described above, is to obtain solid polyaniline due to the insolubility of the polyaniline formed in the reaction mixture. In order to do so, it is necessary to recover, filter, wash and dry the reaction products,
Further, there is a problem that an additional step of converting a salt of emeraldine into a base of emeraldine and dissolving solid polyaniline or the base of emeraldine in a solvent is necessary in order to obtain a desired polyaniline solution.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】従って、本発明は、上記
の従来技術の課題を解決するために、ポリアニリンの処
理可能な溶液であって、アニリンモノマーの酸化的重合
で製造された酸でドープされた(酸含有)ポリアニリン
が重合反応の混合物中の非水相に充分に溶解している溶
液を製造する方法を提供している。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention provides a processable solution of polyaniline which is doped with an acid prepared by oxidative polymerization of aniline monomers. The present invention provides a method for producing a solution in which the obtained (acid-containing) polyaniline is sufficiently dissolved in the non-aqueous phase in the mixture of the polymerization reaction.

【0013】上記方法によれば、ポリアニリンを溶解す
るさらなる溶媒の使用及び/又は固形の重合生成物のア
ンドーピング(undope)又はリドーピング(redope)を不
要にしている。該方法は微粒子が懸濁されたポリアニリ
ン含有水溶液を含む副生成物を与える。
According to the above method, the use of an additional solvent for dissolving the polyaniline and / or the undoping or redopeing of the solid polymerization product is not required. The method provides a by-product comprising a polyaniline-containing aqueous solution in which microparticles are suspended.

【0014】ポリアニリンの非水性溶液及び水性溶液は
いずれもインシトゥで形成され、フィルム、繊維などの
キャスト製品を製造するための、又は他のポリマー及び
ペイント組成物と混合するための組成物としてそのまま
使用できる。
Both the non-aqueous and aqueous solutions of polyaniline are formed in situ and used as such as compositions for producing cast products such as films, fibers, or for mixing with other polymer and paint compositions. it can.

【0015】また、本発明は、アニリンモノマーからポ
リアニリンを製造する方法であって、該方法では酸化的
重合後に不溶性固形物質が生成せず、ろ過、洗浄、乾燥
及び場合により固形物質を磨り潰す必要がない方法を提
供している。
The present invention also relates to a process for producing polyaniline from aniline monomers, which process does not produce insoluble solids after oxidative polymerization and requires filtration, washing, drying and optionally grinding the solids. There is no way to provide.

【0016】さらに、本発明は、インシトゥで形成され
る所望の透明なポリアニリン溶液を製造するための方法
を提供している。
The present invention further provides a method for producing a desired clear polyaniline solution formed in situ.

【0017】本発明の一つの側面において、導電性ポリ
アニリンの製造方法は次の工程を含む:アニリンモノマ
ー、水と非混和性の有機溶媒、少なくとも一つのプロト
ン酸ドーピング剤、及び水を一緒に混合し撹拌すること
によりエマルジョンを形成する工程;撹拌を停止してエ
マルジョンを水相と非水相に分離させる工程;非水相を
水相から分離する工程;及び酸化剤を非水相に加えてア
ニリンモノマーの重合を行う工程。
In one aspect of the present invention, a method for preparing a conductive polyaniline comprises the steps of: mixing together an aniline monomer, a water-immiscible organic solvent, at least one protonic acid doping agent, and water. Forming an emulsion by stirring and stirring; stopping the stirring to separate the emulsion into an aqueous phase and a non-aqueous phase; separating the non-aqueous phase from the aqueous phase; and adding an oxidizing agent to the non-aqueous phase. A step of polymerizing the aniline monomer.

【0018】本発明の他の側面において、非水性のイン
シトゥで形成された透明なポリアニリン溶液は、下記の
工程により製造されたプロトン性酸でドープされたポリ
アニリンを含有する。アニリンモノマー、水と非混和性
の有機溶媒、少なくとも一つのプロトン酸ドーピング
剤、及び水を一緒に混合し撹拌することによりエマルジ
ョンを形成する工程;撹拌を停止してエマルジョンを水
相と非水相に分離させる工程;非水相を水相から分離す
る工程;及び酸化剤を非水相に加えてアニリンモノマー
の重合を行う工程。
In another aspect of the present invention, a transparent polyaniline solution formed in a non-aqueous in situ contains polyaniline doped with a protic acid prepared by the following steps. Mixing the aniline monomer, the water-immiscible organic solvent, at least one protic acid doping agent, and water together to form an emulsion; and stopping the stirring to bring the emulsion into an aqueous phase and a non-aqueous phase. Separating the non-aqueous phase from the aqueous phase; and adding an oxidizing agent to the non-aqueous phase to polymerize the aniline monomer.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例に基づいて
さらに詳細に説明する。既述のごとく、本発明は第1
に、重合に際して固形物質が生成しないように、酸化的
重合で製造されたプロトン酸でドープされたポリアニリ
ンが反応混合物の非水性相又は油相に溶解する方法を提
供している。ポリアニリンは非水相に高度に可溶性であ
る。高いポリアニリンの溶解性は、酸ドーパントの割合
を調節すること及び有機溶媒を注意深く選択することで
達成される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on embodiments. As described above, the present invention has the first
Also provided is a method wherein the polyaniline doped with the protonic acid produced by oxidative polymerization is dissolved in the non-aqueous or oily phase of the reaction mixture so that no solids are formed during the polymerization. Polyaniline is highly soluble in the non-aqueous phase. High polyaniline solubility is achieved by adjusting the proportion of the acid dopant and by carefully choosing the organic solvent.

【0020】本発明方法によって製造されるポリアニリ
ンは下記式:
The polyaniline produced by the method of the present invention has the following formula:

【化1】 (式中、R1及びR2はアルキル、アルコキシ、アルキ
ルスルホニル、アリールスルホニル、ハロゲン、アルコ
キシカルボニル、アルキルチオ、アルキルスルフリル、
シクロアルキル、p−アミノフェニル硫酸及びp−アミ
ノフェニルカルボン酸のようなスルホニル又はカルボキ
シ置換アルキル、又はアリール置換基を含む任意の置換
基を表し、nは0〜5の整数を表す)で示される非置換
又は置換アニリンモノマーの重合によって製造すること
ができる。
Embedded image (Wherein R1 and R2 are alkyl, alkoxy, alkylsulfonyl, arylsulfonyl, halogen, alkoxycarbonyl, alkylthio, alkylsulfuryl,
Represents any substituent including a sulfonyl- or carboxy-substituted alkyl or aryl substituent such as cycloalkyl, p-aminophenylsulfate and p-aminophenylcarboxylic acid, and n represents an integer of 0 to 5) It can be produced by polymerization of unsubstituted or substituted aniline monomers.

【0021】本発明方法に用いられる有機溶媒は、ベン
ゼン、トルエン、p−キシレン、m−キシレン、ナフタ
レン、エチルベンゼン、スチレン等の置換及び非置換芳
香族化合物、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸イソ
プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸n−
ペンチル等の液体エステル、環状へキサン、メチルシク
ロヘキサン、アミノシクロヘキサン等の環状化合物、ヘ
キサノン、ブタノン、ペンタノン等の高級ケトン、テト
ラヒドロフラン、ヘキサヒドロピリジンのようなヘテロ
環状化合物、フェノール、m−クレゾール、p−クレゾ
ール、クロロフェノール、p−イソブチルフェノール、
p−tert−ブチルフェノール、p−スルホニルフェノー
ル等の置換及び非置換フェノール性化合物、クロロベン
ゼン、o−ジクロロベンゼン、m−ジクロロベンゼン、
p−ジクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族化合物;及
びその混合物からなる群から選択されることが好まし
く、トルエン、キシレン、ベンゼン、酢酸n−ブチル、
メチルシクロヘキサン及びジメチルシクロヘキサンがよ
り好ましく、トルエンが特に好ましい。
The organic solvent used in the method of the present invention is a substituted or unsubstituted aromatic compound such as benzene, toluene, p-xylene, m-xylene, naphthalene, ethylbenzene, styrene, ethyl acetate, n-propyl acetate, isopropyl acetate. , N-butyl acetate, isobutyl acetate, n-acetic acid
Liquid esters such as pentyl, cyclic compounds such as cyclic hexane, methylcyclohexane and aminocyclohexane; higher ketones such as hexanone, butanone and pentanone; heterocyclic compounds such as tetrahydrofuran and hexahydropyridine; phenol; m-cresol; Cresol, chlorophenol, p-isobutylphenol,
substituted and unsubstituted phenolic compounds such as p-tert-butylphenol and p-sulfonylphenol, chlorobenzene, o-dichlorobenzene, m-dichlorobenzene,
It is preferably selected from the group consisting of halogenated aromatic compounds such as p-dichlorobenzene; and mixtures thereof; toluene, xylene, benzene, n-butyl acetate,
Methylcyclohexane and dimethylcyclohexane are more preferred, and toluene is particularly preferred.

【0022】本発明の方法に用いるドーピング剤として
は通常のプロトン酸が適当である。ドーピング剤はHC
l、H2SO4、ホウ酸、リン酸、セレン酸、硫酸、過
硫酸、トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、キシ
レンスルホン酸(XSA)、及びドデシルベンゼンスル
ホン酸(DBSA)からなる群から選択されることが好
ましく、HCl、トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホ
ン酸、キシレンスルホン酸(XSA)、及びドデシルベ
ンゼンスルホン酸(DBSA)からなる群から選択され
ることがより好ましく、HCl、DBSA、及びキシレ
ンスルホン酸(XSA)が特に好ましい。
As the doping agent used in the method of the present invention, ordinary protonic acids are suitable. Doping agent is HC
1, H2SO4, boric acid, phosphoric acid, selenic acid, sulfuric acid, persulfuric acid, toluenesulfonic acid, benzenesulfonic acid, xylenesulfonic acid (XSA), and dodecylbenzenesulfonic acid (DBSA). More preferably, it is more preferably selected from the group consisting of HCl, toluenesulfonic acid, benzenesulfonic acid, xylenesulfonic acid (XSA), and dodecylbenzenesulfonic acid (DBSA), and HCl, DBSA, and xylenesulfonic acid (XSA) Is particularly preferred.

【0023】本発明の方法に用いる酸化剤は、アンモニ
ウムペルオキシスルフェート(ペルオキシ硫酸アンモニ
ウム、APS)、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム
等の過硫酸塩、過塩素酸カリウム等の過塩素酸塩;塩化
カリウム等の塩素化塩、沃化カリウム等の沃素化塩、塩
化鉄(II)、発煙硫酸、及びオゾンからなる群から選択す
ることができ、特にAPSを用いることができる。
The oxidizing agent used in the method of the present invention includes ammonium peroxysulfate (ammonium peroxysulfate, APS), persulfates such as ammonium persulfate and potassium persulfate, perchlorates such as potassium perchlorate; potassium chloride and the like. And iodinated salts such as potassium iodide, iron (II) chloride, fuming sulfuric acid, and ozone. In particular, APS can be used.

【0024】本発明方法における重合の温度は25〜6
0℃の間で変化し得る。しかしながら好ましい温度は約
40℃であることが分かった。重合はpH1以下で行う
ことが好ましい。以下の実施例は本発明の好ましい態様
を示す。
The polymerization temperature in the process of the present invention is from 25 to 6
It can vary between 0 ° C. However, the preferred temperature has been found to be about 40 ° C. The polymerization is preferably performed at a pH of 1 or less. The following examples illustrate preferred embodiments of the present invention.

【0025】(実施例1)濃塩酸10g、DBSA5g
及び水40gをフラスコ内に入れて水溶液を調製した。
ビーカー内でAPS5gを水50gに溶解して酸化剤水
溶液を調製した。トルエン40gとアニリン2gから調
製したアニリン溶液をフラスコに加えた。フラスコ内の
混合物を激しく撹拌しエマルジョンを形成した。次い
で、撹拌停止後、エマルジョンを静置し水相と非水相又
は油相に分離した。非水相を水相から分離した。重合の
ために、非水相に撹拌下、APS水溶液を滴下した。反
応混合物を撹拌しさらにエマルジョンを形成した。室温
で1〜2時間反応させた。エマルジョンのpHを1以下
に制御した。重合後、撹拌を停止し静置すると、エマル
ジョンは下相と上相に分離した。可溶性ポリアニリンを
含有する上相は透明性を示した。肉眼で、上相に固形沈
殿は観察されなかった。上記の重合で得られたポリアニ
リン溶液は導電性塗料の製造等の応用に直接使用でき
る。
(Example 1) 10 g of concentrated hydrochloric acid, 5 g of DBSA
And 40 g of water were placed in the flask to prepare an aqueous solution.
5 g of APS was dissolved in 50 g of water in a beaker to prepare an oxidizing agent aqueous solution. An aniline solution prepared from 40 g of toluene and 2 g of aniline was added to the flask. The mixture in the flask was vigorously stirred to form an emulsion. Next, after stirring was stopped, the emulsion was allowed to stand and separated into an aqueous phase and a non-aqueous phase or an oil phase. The non-aqueous phase was separated from the aqueous phase. For the polymerization, an aqueous APS solution was added dropwise to the non-aqueous phase with stirring. The reaction mixture was stirred to further form an emulsion. The reaction was performed at room temperature for 1 to 2 hours. The pH of the emulsion was controlled to 1 or less. After the polymerization, the stirring was stopped and the emulsion was allowed to stand, whereby the emulsion separated into a lower phase and an upper phase. The upper phase containing the soluble polyaniline showed transparency. No solid precipitate was observed in the upper phase with the naked eye. The polyaniline solution obtained by the above polymerization can be directly used for applications such as production of conductive paint.

【0026】(実施例2)DBSA12g、HCl 2
00g及び水200gをフラスコ内での調製に用いたこ
と、アニリン36gをトルエン120gに溶解したこ
と、及びAPS12gを水120gに溶解したことを除
いて実施例1と同様にしてポリアニリンを製造した。重
合後、上相に透明な溶液が観察された。溶液中に固形沈
殿は観察されなかった。
Example 2 12 g of DBSA, HCl 2
Polyaniline was produced in the same manner as in Example 1, except that 00 g and 200 g of water were used for preparation in the flask, 36 g of aniline was dissolved in 120 g of toluene, and 12 g of APS was dissolved in 120 g of water. After the polymerization, a clear solution was observed in the upper phase. No solid precipitate was observed in the solution.

【0027】(実施例3)DBSA72g、HCl 2
40g及び水1200gをフラスコ内での調製に用いた
こと、アニリン216gをトルエン720gに溶解した
こと、及びAPS72gを水720gに溶解したことを
除いて実施例1と同様にしてポリアニリンを製造した。
重合後、上相に透明な溶液を得た。溶液中に固形沈殿は
観察されなかった。
Example 3 72 g of DBSA, HCl 2
Polyaniline was produced in the same manner as in Example 1 except that 40 g and 1200 g of water were used for preparation in the flask, 216 g of aniline was dissolved in 720 g of toluene, and 72 g of APS was dissolved in 720 g of water.
After the polymerization, a clear solution was obtained in the upper phase. No solid precipitate was observed in the solution.

【0028】(実施例4)キシレンスルホン酸1g及び
DBSA3.5gをフラスコ中のアニリン溶液に加えた
ことを除いて実施例1と同様にしてポリアニリンを製造
した。
Example 4 A polyaniline was produced in the same manner as in Example 1 except that 1 g of xylene sulfonic acid and 3.5 g of DBSA were added to the aniline solution in the flask.

【0029】なお、本発明は上記実施例に限定されず、
本発明の要旨を逸脱しない範囲で様々な修飾及び変更を
加えることができる。
The present invention is not limited to the above embodiment,
Various modifications and changes can be made without departing from the spirit of the present invention.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
によれば、ポリアニリンが混合物中で充分に溶解してい
る溶液を製造する方法を提供することができる。また、
本発明方法では、ポリアニリンを溶解するさらなる溶媒
の使用及び/又は固形の重合生成物のアンドーピング
(undope)又はリドーピング(redope)を不要にすること
ができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to provide a method for producing a solution in which polyaniline is sufficiently dissolved in a mixture. Also,
The process according to the invention can obviate the use of further solvents for dissolving the polyaniline and / or the undoping or redopeing of the solid polymerization product.

【0031】かつ、アニリンモノマーからポリアニリン
含有溶液をを製造する方法において、酸化的重合後に不
溶性固形物質が生成せず、ろ過、洗浄、乾燥及び場合に
より固形物質を磨り潰す必要がなく、工程を簡単するこ
とができる。
Further, in the method for producing a polyaniline-containing solution from an aniline monomer, no insoluble solid substance is formed after oxidative polymerization, and there is no need to filter, wash, dry and possibly grind the solid substance, thereby simplifying the process. can do.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08K 5/42 C08K 5/42 C08L 79/00 C08L 79/00 A H01B 1/20 H01B 1/20 A Fターム(参考) 4J002 CM051 DD016 DG036 DG066 DH026 DK006 EV236 FD206 GH01 GP00 GQ00 4J043 PA02 QB02 RA01 SA05 SB01 UA121 XA12 XA13 XA14 XA17 XA19 XA28 XA34 XB13 XB15 YB05 YB13 ZA44 ZB03 ZB49 5G301 DA28 DA42 DD02 DE01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C08K 5/42 C08K 5/42 C08L 79/00 C08L 79/00 A H01B 1/20 H01B 1/20 A F Term (reference) 4J002 CM051 DD016 DG036 DG066 DH026 DK006 EV236 FD206 GH01 GP00 GQ00 4J043 PA02 QB02 RA01 SA05 SB01 UA121 XA12 XA13 XA14 XA17 XA19 XA28 XA34 XB13 XB15 YB05 YB13 ZA42 ZB01 DA03

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アニリンモノマー、水と非混和性の有機
溶媒、少なくとも一つのプロトン酸ドーピング剤、及び
水を一緒に撹拌することによりエマルジョンを形成する
工程;撹拌を停止して前記エマルジョンを水相と非水相
に分離させる工程;前記非水相を前記水相から分離する
工程;及び酸化剤を前記非水相に加えてアニリンモノマ
ーの重合を行い、前記酸化剤添加後にもう一つのエマル
ジョンを形成させて、インシトゥで形成された透明な非
水性ポリアニリン溶液を得る工程を含むことを特徴とす
る導電性を有するポリアニリン含有溶液の製造方法。
1. An emulsion is formed by stirring together an aniline monomer, an organic solvent immiscible with water, at least one protonic acid doping agent, and water; And separating the non-aqueous phase from the aqueous phase; and adding an oxidizing agent to the non-aqueous phase to polymerize the aniline monomer. After adding the oxidizing agent, another emulsion is formed. Forming a non-aqueous, transparent, non-aqueous polyaniline solution formed in situ by a method for producing a conductive polyaniline-containing solution.
【請求項2】 重合前に前記非水相のpHをコントロー
ルするために、前記非水相に追加量のドーピング剤を加
えることを特徴とする請求項1に記載のポリアニリン含
有溶液の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein an additional amount of a doping agent is added to the non-aqueous phase to control the pH of the non-aqueous phase before polymerization.
【請求項3】 前記有機溶媒がベンゼン、トルエン、p
−キシレン、m−キシレン、o−キシレン、ナフタレ
ン、エチルベンゼン、スチレン、酢酸エチル、酢酸n−
プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸n−ブチル、酢酸イ
ソブチル、酢酸n−ペンチル、環状へキサン、メチルシ
クロヘキサン、アミノシクロヘキサン、ヘキサノン、ブ
タノン、ペンタノン、テトラヒドロフラン、ヘキサヒド
ロピリジン、フェノール、m−クレゾール、p−クレゾ
ール、クロロフェノール、p−イソブチルフェノール、
p−tert−ブチルフェノール、p−スルホニルフェノー
ル、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン、m−ジク
ロロベンゼン、p−ジクロロベンゼン及びその混合物か
らなる群から選択されることを特徴とする請求項1に記
載のポリアニリン含有溶液の製造方法。
3. The organic solvent is benzene, toluene, p
-Xylene, m-xylene, o-xylene, naphthalene, ethylbenzene, styrene, ethyl acetate, n-acetic acid
Propyl, isopropyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, n-pentyl acetate, cyclic hexane, methylcyclohexane, aminocyclohexane, hexanone, butanone, pentanone, tetrahydrofuran, hexahydropyridine, phenol, m-cresol, p-cresol, Chlorophenol, p-isobutylphenol,
The polyaniline-containing composition according to claim 1, wherein the polyaniline is selected from the group consisting of p-tert-butylphenol, p-sulfonylphenol, chlorobenzene, o-dichlorobenzene, m-dichlorobenzene, p-dichlorobenzene and a mixture thereof. Method for producing a solution.
【請求項4】 前記有機溶媒がトルエンであることを特
徴とする請求項1に記載のポリアニリン含有溶液の製造
方法。
4. The method for producing a polyaniline-containing solution according to claim 1, wherein the organic solvent is toluene.
【請求項5】 前記ドーピング剤がHCl、H2SO
4、ホウ酸、リン酸、セレン酸、硫酸、過硫酸、ドデシ
ルベンゼンスルホン酸(DBSA)、トルエンスルホン
酸、ベンゼンスルホン酸及びキシレンスルホン酸(XS
A)からなる群から選択されることを特徴とする請求項
1に記載のポリアニリン含有溶液の製造方法。
5. The method according to claim 1, wherein the doping agent is HCl, H2SO.
4. Boric acid, phosphoric acid, selenic acid, sulfuric acid, persulfuric acid, dodecylbenzenesulfonic acid (DBSA), toluenesulfonic acid, benzenesulfonic acid and xylenesulfonic acid (XS
The method for producing a polyaniline-containing solution according to claim 1, wherein the method is selected from the group consisting of A).
【請求項6】 さらに、前記ドーピング剤がHCl及び
DBSAを含むことを特徴とする請求項5に記載のポリ
アニリン含有溶液の製造方法。
6. The method for producing a polyaniline-containing solution according to claim 5, wherein the doping agent includes HCl and DBSA.
【請求項7】 さらに、前記ドーピング剤がさらにXS
Aを含むことを特徴とする請求項6に記載のポリアニリ
ン含有溶液の製造方法。
7. The method according to claim 1, wherein the doping agent further comprises XS
The method for producing a polyaniline-containing solution according to claim 6, wherein A is contained.
【請求項8】 前記酸化剤がペルオキシ硫酸アンモニウ
ム(APS)、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、
過塩素酸カリウム、塩化カリウム、沃化カリウム、塩化
鉄(II)、発煙硫酸及びオゾンからなる群から選択される
ことを特徴とする請求項1に記載のポリアニリン含有溶
液の製造方法。
8. The method according to claim 1, wherein the oxidizing agent is ammonium peroxysulfate (APS), ammonium persulfate, potassium persulfate,
The method for producing a polyaniline-containing solution according to claim 1, wherein the method is selected from the group consisting of potassium perchlorate, potassium chloride, potassium iodide, iron (II) chloride, fuming sulfuric acid, and ozone.
【請求項9】 さらに、前記酸化剤がAPSであること
を特徴とする請求項8に記載のポリアニリン含有溶液の
製造方法。
9. The method for producing a polyaniline-containing solution according to claim 8, wherein the oxidizing agent is APS.
【請求項10】 さらに、前記非水相のpHが1以下で
あることを特徴とする請求項9に記載のポリアニリン含
有溶液の製造方法。
10. The method for producing a polyaniline-containing solution according to claim 9, wherein the pH of the non-aqueous phase is 1 or less.
【請求項11】 アニリンモノマーとドーピング剤との
重量比が1:1〜100:1の範囲であることを特徴と
する請求項1に記載のポリアニリン含有溶液の製造方
法。
11. The method for producing a polyaniline-containing solution according to claim 1, wherein the weight ratio between the aniline monomer and the doping agent is in the range of 1: 1 to 100: 1.
【請求項12】 さらに、前記酸化剤を前記水相に加え
て重合を行うことを特徴とする請求項1に記載のポリア
ニリン含有溶液の製造方法。
12. The method for producing a polyaniline-containing solution according to claim 1, wherein the polymerization is further performed by adding the oxidizing agent to the aqueous phase.
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