JP2009503178A - ポリアルキルアクリレートコア及びポリアニリン被膜を有する導電性ナノ複合粒子 - Google Patents

ポリアルキルアクリレートコア及びポリアニリン被膜を有する導電性ナノ複合粒子 Download PDF

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Abstract

本発明は、アルキルポリアクリレートコア及びポリアニリン被膜を有する導電性複合ナノ粒子、それらを含む分散液、並びに導電性皮膜を作製するためのそれらの使用に関する。本発明はまた、エラストマーコア及びポリアニリン被膜を含む粒子を作る方法に関する。

Description

本発明は、ポリアルキルアクリレートコア及びポリアニリン被膜を有する導電性ナノ複合粒子に、それらを含む分散液に、並びに導電性皮膜の作製におけるそれらの使用に関する。本発明はまた、エラストマーコア及びポリアニリン被膜を含む粒子の製造方法に関する。
固有的に導電性のポリマー(ICP)は、ポリマーの機械的性質だけでなく、半導体の電子的性質も有する。最もよく知られたICPのなかで、ポリピロール、ポリチオフェン及びポリアニリンが挙げられ得る。
ポリアニリン(PANI)は、とりわけ大気条件下におけるその良好な熱安定性、その低いコスト、その耐食性及びその高い導電率の故に、特に価値がある。しかしながら、ポリアニリンは、不融性であり且つ非常に限られた数の溶媒に可溶である硬質材料であり、しかしてこのことがそれを取り扱うのを特に困難にし、またその使用を制限する。
ポリアニリンの取扱いが改善されるのを可能にする多数の方法、特にコア−被膜構造を用いる方法が記載されてきた。一般的に無機ポリマーにより又はビニルポリマーにより構成されるコアがかかる複合材料に機械的性質を付与し、一方導電性ポリマーにより構成される被膜が導電性を与える。
しかしながら、生じる複合材料の導電性は、コアを構成するポリマーの特質に依存してかなり変動する、ということが示されてきた。逆に、コアを構成するポリマーの機械的性質は、被膜を構成する固有的に導電性のポリマーの特質に依存して変動し得る。
コア−被膜[ポリウレタン−ポリアニリン]粒子が、欧州特許第0 589 529号明細書に記載されている。n−ブチルアクリレート、メチルメタクリレート及びアリルメタクリレートのコポリマーのコアとポリアニリンの被膜とを含む粒子が、米国特許第6,399,675号明細書に記載されている。
加えて、単一バッチにおけるポリアニリンの被膜及びポリスチレンの熱可塑性コアを含む粒子の製造方法もまた記載されている(N.Kohut Svelko、S.Reynaud,Langmuir 2005,21,1575〜1583)。
今般、ポリアルキルアクリレートホモポリマーにより構成されたエラストマーコア、ポリアニリンにより構成された被膜及び界面活性剤を含むナノ複合粒子が合成された。
驚くべきことに、それらの粒子は、高い導電率及び良好な皮膜形成性の両方を有する複合物を得ることを可能にする。例として、0.0001から5.00S/cmそしてとりわけ0.01から5.00S/cm一層特にはたとえば0.01から0.20S/cmの導電率が、低いポリアニリン含有率とりわけ5から20重量%のポリアニリンを有する組成物について得られる。
更に、かかる複合物は、様々な材料に対するとりわけガラス、紙、金属に対する良好な付着性を示す。
最後に、かかる複合物は、90%湿度までの飽和大気中で及び酸性又は塩基性媒質(pHは1から10にて変動する)中で、数時間にも達し得る滞留時間にわたって、20℃から200℃にて変動する温度において導電性のままである。
それらの粒子の分散液は、単純な態様で導電性皮膜が物体に施用されるのを可能にする。従って、物体への分散液の均質施用及び分散媒質の除去後、導電性被膜が得られる。
更に、単純な組成のコアを有するそれらの粒子は安価であり、容易に入手でき、また特に有利な方法により製造され得る。従って、エラストマーコア、ポリアニリン被膜及び界面活性剤を含む粒子の製造方法であって、ポリアニリンの重合反応とエラストマーポリマーの重合反応が有利なことに同じ媒質中で直接的に行われる方法もまた開発された。
本方法は、行うのが簡単で、速い、また合成の終わりに皮膜形成性を有する導電性複合物を得るために特定の装置を必要としない経済的な方法を成す。より精確には、本方法は、単一反応器において、市販製品から出発して、水性媒質中で、穏和な条件下で行われ得、そしてそれ故工業規模へ容易に移行され得る方法を成す。
別の有利な側面によれば、本方法は、4つの反応剤すなわちエラストマーモノマー、界面活性剤、重合触媒及びアニリンモノマーのみから出発して行われ得る。
粒子
従って、第1側面によれば、本発明は、導電性ナノ複合粒子であって、
− ポリ−C1〜C6アルキルアクリレートホモポリマーにより又はC1〜C6アルキルアクリレートとα,β−不飽和アミドコモノマーのコポリマーにより構成されたコア、
− ポリアニリンにより構成された被膜、
− 界面活性剤
を含む粒子に関する。
「ナノ複合」は、1マイクロメートルより小さいサイズを有する複合粒子を意味すると理解される。コアのサイズは一般的に20nmから700nmの程度であり、そして被膜のサイズは一般的に数nmから100nmの程度である。
本明細書の範囲内で、用語[ポリアニリン」は、ポリアニリン又はその誘導体を包含する。ポリアニリン誘導体は、アニリンモノマー単位がその窒素において又はその芳香族環において置換されているポリマーである。芳香族環の置換基の例は、とりわけ、ヒドロキシ基、ハロゲン原子特に塩素、C1〜C4アルキル基特にメチル、エチル、イソプロピル、及びC1〜C4アルコキシ基(メトキシ、エトキシ、n−又はイソプロポキシ、n−、イソ又はtert−ブトキシのような)である。窒素原子は、たとえばC1〜C4アルキル基により置換され得る。
「ポリアニリンにより構成された被膜」は、ポリアルキルアクリレートコアの表面に物理的に結合されている(すなわち吸着されている)及び/又は化学的に結合されている(すなわちグラフトされている)ポリアニリンにより構成された連続的な又は不連続の堆積物であると理解される。被膜は、好ましくは、不連続である。被膜は、好ましくは、コアの表面上に吸着されている。
「ポリアルキルアクリレートホモポリマー」は、数個の同一のアルキルアクリレートモノマー単位の連結から生じたポリマーを意味する。
本明細書の範囲内で、用語[ポリアルキルアクリレート」は、ポリアルキルメタクリレートを包含する。ポリ−C1〜C6アルキルアクリレートの例は、とりわけ、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリエチルアクリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリ−n−プロピル又は−イソプロピルアクリレート、ポリ−n−プロピル又は−イソプロピルメタクリレート、ポリ−n−、−sec−又は−tert−ブチルアクリレート及びポリ−n−、−sec−又は−tert−ブチルメタクリレートである。
ポリ−C1〜C6アルキルアクリレートは、好ましくは、ポリ−n−ブチルアクリレートである。それは、有利なことに、周囲温度において皮膜形成性が得られるのを可能にする−54℃のガラス転移温度を有する。
本発明の変型によれば、ポリアルキルアクリレートは架橋される。特に適当な架橋剤の例は、とりわけ、ジアクリレート化合物好ましくは1,6−ヘキサンジオールジアクリレートである。後者は、とりわけ商品名SR238(登録商標)(Cray Valley)下で入手できる。ポリアルキルアクリレートの架橋は、導電性複合物の機械的性質が調整されるのをそしてとりわけその弾性が低減されるのを可能する。
本発明の好ましい変型によれば、コアは、C1〜C6アルキルアクリレートコポリマー及びα,β−不飽和アミドコモノマーにより構成される。
コア粒子上におけるアミド官能基の存在は、ポリアニリン被膜とのそれらの適合性が改善されるのを可能にしそしてコアの被覆及び導電率の両方の改善を可能にする、ということが示された。従って、一つの理論に限定されたくないが、アミド官能基の存在は、ポリアニリンとの水素結合の確立を促進する、ということが示された。
本明細書の範囲内で、用語「α,β−不飽和アミドコモノマー」は、α,β−不飽和アミド及びそれらの誘導体を包含する。α,β−不飽和アミドは好ましくはエチレン不飽和であり、そして一層好ましくはアクリルアミドである。不飽和アミド誘導体は、二重又は三重結合においてたとえばメチル、エチル、プロピルのようなアルキル基により置換されているモノマーである。挙げられ得るα,β−不飽和アミド誘導体の例は、とりわけ、アクリルアミド及びその誘導体(メタクリルアミドのような)である。ポリ−C1〜C6(アルキルアクリレート)とα,β−不飽和アミドコモノマーのコポリマーは、ブロック、グラフト又はランダムコポリマーであり得る。
アルキルアクリレートタイプのモノマー/α,β−不飽和アミドコモノマーの重量比は、好ましくは、90/10から99.5/0.5にて変動する。
ポリアルキルアクリレート/ポリアニリン又はアルキルアクリレートとα,β−不飽和アミドコモノマーとのコポリマー/ポリアニリンの重量比は、好ましくは44:55から98:2にて変動し、そして好ましくは50:50から95:5である。
本発明による粒子は、界面活性剤の存在によって安定化されたポリアルキルアクリレートの(又はアルキルアクリレート/α,β−不飽和アミドコモノマーのコポリマーの)分散液中でポリアニリンの重合により得られる。界面活性剤は、非イオン性又はイオン性とりわけアニオン性であり得る。それは好ましくは非イオン性であり、何故ならイオン性界面活性剤は望ましくない態様で重合反応を特にポリアニリン重合中妨害し得るからである。
「非イオン性界面活性剤」は、操作条件下で荷電されていない界面活性剤であると理解される。
非イオン性界面活性剤は、ポリアルキルアクリレート粒子の表面に物理的に吸着され(すなわち物理的に結合され)又はポリアルキルアクリレート中に組み込まれ(すなわち化学的に結合され)得る。
非イオン性界面活性剤は、好ましくは、ポリアルキルアクリレートに物理的に結合される。これは、非イオン性界面活性剤の存在下でポリアルキルアクリレートの重合を行うことにより達成され得る。
非イオン性界面活性剤は、とりわけアルキルフェノールアルコキシレート、アルコールアルコキシレート、アルキルアルコキシレート、アミンアルコキシレート、アルキルアミンオキシドを含めて広く様々な化合物から、特にアルキルフェノールエトキシレート、アルコールエトキシレート、アルキルエトキシレート又はEO/PO(エチレンオキシド/プロピレンオキシド)ブロックコポリマー、アミンエトキシレート又はポリエトキシレートから選択され得る。
しかしながら、非常に特に好ましいものは、次式(I)
Figure 2009503178
〔ここで、Alk1はC1〜C20アルキル基を表し、そしてnは1から100の整数を表す〕
に相当する非イオン性界面活性剤である。
Alk1は、好ましくは、C1〜C15アルキル基である。
特に好ましい変型によれば、ノニルフェノールエトキシレート、好ましくは40個のエトキシレート単位を有しそして下記の式
Figure 2009503178
〔ここで、n=40である〕
により表されるものが用いられる。
その界面活性剤は、有利なことに、商業的に入手できる(とりわけ名称Igepal(登録商標)CO 897(Rhodia)下で)。
用いられる非イオン性界面活性剤の量は決定的には重要でなく、そしてかなり変動し得る。従って、小さいサイズの粒子の分散液は、一般的に、より大きいサイズの粒子よりも多量の安定化性界面活性剤を必要とする。しかしながら、該量は、ポリアルキルアクリレート粒子が安定化されるのを可能にするのに十分でなければならず且つ粒子の機械的性質及び導電性が変化されるほど多すぎてはいけない。
本発明による粒子中に存在する非イオン性界面活性剤は、一般的に、1重量%から20重量%一層好ましくは1から10重量%を成す(これらの重量による値は、被膜及びコアの総乾燥重量を基準として表されている)。
本発明の特に好ましい変型によれば、粒子は、更に、複合物の導電率を改善することが可能な化学官能基を有する第2非イオン性界面活性剤を含む。
例として、式(II)
Figure 2009503178
〔ここで、Alk2はC1〜C20アルキル基好ましくはC1〜C15アルキル基を表し、そしてmは1から100の整数を表す〕
の化合物のような、少なくとも1個のアミド官能基を含む非イオン性界面活性剤が挙げられ得る。
好ましい変型によれば、式(II)(ここで、Alk2はC11アルキル基であり、そしてmは6の平均数を表す)の化合物が用いられる。その化合物は、名称Ninol(登録商標)(Stepan)下で商業的に入手できる。
従って、一つの理論に限定されたくないが、コアの表面に存在するアミド官能基は、コア粒子のより良好な被覆率が得られるのを可能にし、且つまたポリアニリンとの水素結合の確立を可能にする、ということが示された。それ故、それらの性質は、導電率が改善されるのを可能にする。
第2非イオン性界面活性剤は、好ましくは、被膜及びコアの乾燥重量を基準として1重量%から20重量%を成す。
粒子の分散
別の側面によれば、本発明は、分散媒質中の上記に定められたとおりの粒子を含む分散液に関する。粒子は、好ましくは、水性媒質中にとりわけ水中に分散される。
ポリアルキルアクリレートの又はアルキルアクリレート/α,β−不飽和アミドコモノマーのコポリマーの粒子の分散液の固体含有率は、一般的に、分散液の1から60重量%好ましくは10から40重量%である。
ポリアルキルアクリレートの又はアルキルアクリレート/α,β−不飽和アミドコモノマーのコポリマーのコア粒子は、好ましくは、100から700nm好ましくは200から400nmの流体力学的サイズを有する(粒子の流体力学的サイズは、動的光散乱又は薄層光散乱により測定される)。
コアの及びそれ故生じた粒子の小さいサイズの故に、その後の複合材料において導電路の形成を促進することが有利なことに可能である。それは、更に、非常に薄い複合皮膜の作製を可能にし、また分散液のより容易な施用(たとえば吹付けによる)を可能にする。
粒子の分散液の製造方法
別の側面によれば、本発明は、
− エラストマーポリマーにより又はエラストマーモノマーとα,β−不飽和アミドコモノマーのコポリマーにより構成されたコア、
− ポリアニリンにより構成された被膜、及び
− 非イオン性界面活性剤
を含む粒子の分散液の製造方法であって、
a)分散媒質中において非イオン性界面活性剤の及び重合触媒の存在下でエラストマーモノマーの及び適切な場合α,β−不飽和アミドモノマーの重合、並びに
b)工程a)において得られたエラストマーポリマーの又はエラストマーモノマーとα,β−不飽和アミドコモノマーのコポリマーの粒子を含有する媒質へのアニリンモノマーの及び重合触媒の添加
を含む方法に関する。
従って、特に有利な態様において、アニリンモノマーの重合は、中間体として形成されたエラストマー粒子を単離する必要なしに、エラストマーモノマーの重合後に得られた媒質中において直接的に行われる。
それ故、エラストマー粒子の分散液の及びポリアニリンの合成は、有利なことに、単一反応器において連続方式で行われ得る。
工程a)
本明細書の範囲内で、「エラストマーポリマー」は、ガラス転移点が周囲温度より低い好ましくは0℃未満一層好ましくは−10℃未満そして更に一層好ましくは−20℃未満であるホモポリマー又はコポリマーであると理解される。エラストマーは、天然ゴムの性質に類似した性質を有する。
エラストマーポリマーは、好ましくは、ホモポリマーである。
本発明により用いられるエラストマーの例は、とりわけ、ポリブタジエン、ブタジエン−スチレンコポリマー、ブタジエン−アクリロニトリルコポリマー、ポリクロロプレンのようなジオレフィンのエラストマー、イソブチレン、イソブチレン−イソプレンコポリマー、エチレンのポリマー及びコポリマー(塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン、エチレン−ビニルアセテート、エチレン−プロピレン、エチレン−アクリル酸エステルコポリマーのような)のようなモノオレフィンのエラストマー、トリフルオロクロロエチレンとジオレフィン(ブタジエン又はイソプレンのような)との共重合により得られたクロロフッ素化エラストマーのようなフッ素化エラストマー、並びにポリエステル、ポリウレタン、有機ポリスルフィド及びシリコーン、ポリアクリル酸又はメタクリル酸エステルのような重縮合エラストマーである。
特に好ましい変型によれば、エラストマーポリマーは、ポリアクリル酸又はメタクリル酸エステル、好ましくはポリ−C1〜C6アルキルアクリレート又はメタクリレートとりわけポリ−C1〜C6アルキルアクリレート、一層好ましくはポリ−n−ブチルアクリレートである。
工程a)において用いられるエラストマーモノマーは、同一であり(エラストマーホモポリマーの場合において)又は異なり(エラストマーコポリマーの場合において)得る。2つより多くないタイプの異なる種類のエラストマーモノマーを用いることが好ましい。エラストマーモノマーは好ましくは同じ種類であり、一層好ましくはそれらはC1〜C6アルキルアクリレート又はメタクリレートから選択される。
別の好ましい変型によれば、エラストマーポリマーは、エラストマーモノマーとα,β−不飽和アミドコモノマーのコポリマーである。
その場合には、α,β−不飽和アミドコモノマーは、エラストマーモノマーの重合中において添加剤として、好ましくはエラストマーモノマーと同時に添加され得る。
界面活性剤は、好ましくは、非イオン性であり、しかしてエラストマーモノマーの及び次いでエラストマーポリマーの粒子の分散液にとって安定剤として働く。
好ましい変型によれば、分散媒質は、第2の好ましくは非イオン性の界面活性剤を含む。
分散媒質は、有機溶媒又は水であり得る。それは、好ましくは、水性媒質とりわけ水である。
工程a)において用いられる重合触媒は、エラストマーポリマーの重合反応を開始するために用いられる。
重合触媒は、エラストマーポリマーの重合のために慣用的に用いられる化合物から選択され得る。それは、とりわけ、フリーラジカル重合触媒又は金属触媒であり得る。好ましくは、フリーラジカル重合触媒が用いられる。挙げられ得る例は、2,2′−アゾビス(イソブチロニトリル)(AIBN)のようなアゾ化合物及び過酸化水素又はtert−ブチルヒドロペルオキシドのような過酸化物化合物を包含する。重合触媒の他の例は、化合物K2Cr27、KIO3、K228、Na228、NaBO3、H22及び(NH4228である。重合触媒は、好ましくは、過硫酸ナトリウム、カリウム若しくはリチウムのようなアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属過硫酸塩又は過硫酸アンモニウムであり、そして後者が特に好ましい。
重合触媒の量は決定的には重要でなく、そして一般的にエラストマーモノマーを基準として0.001から5重量%にて変動する。
それは、一般的に、溶液の形態で添加され、しかして該溶液は好ましくは前もって脱気されている(たとえば、窒素又はアルゴンのような不活性ガスを通気することにより)。
反応剤が工程a)において導入される順序は、決定的には重要でない。しかしながら、分散媒質に逐次に(1)非イオン性界面活性剤、(2)エラストマーモノマー及び(3)重合触媒を添加することが好ましい。
エラストマーポリマーの重合が行われる温度は決定的には重要でなく、そして一般的に35°から90℃好ましくは60°から80℃である。反応時間は、数時間から数日にて変動し得る。情報として、70℃にて操作する場合、ポリ−n−ブチルアクリレートの重合は、24時間未満の反応時間にて行われる。
工程b)
アニリンモノマー及び重合触媒は、好ましくは、エラストマーモノマーの重合が完了した時に添加される。
エラストマーの重合の終わりは、サンプリングしそして媒質中の固体ポリマー及び/又は残留エラストマーモノマーを分析することにより決定され得る。
例として、エラストマーの重合反応の進行は、たとえば重量分析又はNMRにより監視され得る。
工程b)についての重合触媒は、好ましくは、アニリンの後でそして一層特には媒質の温度が0℃未満の値に下げられた後に添加される。
重合触媒は、ポリアニリンの重合のために慣用的に用いられる化合物から選択され得る。それは、とりわけ、エラストマーポリマーの重合における工程a)において用いられたものと同一又は異なり得る。
好ましい変型によれば、工程b)において用いられる重合触媒は、工程a)において用いられたものと同一である。このことは、反応剤の数及び反応のあり得る副生成物の数が制限されるのを可能にする。
重合触媒は、好ましくは、過硫酸アンモニウム((NH4228)である。それは、有利なことに、逐次的に工程a)におけるエラストマーポリマーの及び工程b)におけるポリアニリンの重合工程において添加される。
工程b)において添加される重合触媒は、好ましくは、アニリンを基準として100から300重量%を成す。
アニリンモノマーは、好ましくは、ドーピング剤の存在下で重合される。ポリアニリン用ドーピング剤は、慣用的に用いられる化合物から選択され得る。それは、とりわけ、塩酸、リン酸及びその誘導体、ホスホン酸及びその誘導体、硫酸及びその誘導体、スルホン酸及びその誘導体であり得る。好ましい変型によれば、ドーピング剤は塩酸であり、しかして塩酸はいくつかの利点を呈する。それは経済的であり、また重合の速度論に影響を及ぼし得る界面活性剤性質を有さない。更に、可塑化性ドーピング剤(まれに商業的に入手できる)とは異なり、それは重合後に追加的処理工程を必要としない。
「ドーピング剤」は、ポリエメラルジン塩基の形態のポリアニリンを酸(又はエメラルジン塩)形態(導電性を有する)のポリアニリンに変換することが可能な薬剤を意味すると理解される。それは、一般的に、アニリンを基準として0.5から3mol%にて変動する量にて用いられる。
特に好ましい変型によれば、アニリンモノマーは、アニリニウムヒドロクロリドの形態で用いられる。
反応媒質の温度はポリアニリン重合にとって決定的には重要でなく、そして−5℃から30℃にて変動し得る。しかしながら、最初に低い温度にてとりわけ0℃にて操作しそして次いで温度を周囲温度に上昇させることが好ましい。
アニリン重合反応の完了は、慣用の技法に従って、たとえば反応媒質中の残留アニリンモノマーの濃度のUV測定により決定され得る。
かくして、ポリアニリンがエラストマーポリマーの粒子の表面上に吸着されている分散液が得られる。それでも、分散液は遊離ポリアニリン粒子(すなわち、エラストマーポリマーの表面上に吸着されなかった粒子)を含有し得る。しかしながら、このことは、本発明による方法において認められなかった。
特に好ましい変型によれば、ポリ−n−ブチルアクリレート−ポリアニリン粒子の分散液は、
a)水中においてノニルフェノールエトキシレートの及び過硫酸アンモニウムの存在下でn−ブチルアクリレートモノマーの重合、並びに
b)工程a)において得られた媒質中において過硫酸アンモニウムの存在下でアニリニウムヒドロクロリドモノマーの重合
を含む方法により製造される。
別の有利な側面によれば、本発明による製造方法は、ポリアニリンが重合後に処理される工程を含まない。かかる後処理は、一般的に、反応媒質中に存在する反応剤又は毒性若しくは腐食性溶媒を除去するために先行技術の方法において必要である。
従って、かかる本方法により得られた分散液は、分散媒質の単純蒸発により、導電性複合物の製造に直接的に用いられ得る。その場合には、ポリアニリン被膜はパーコレーション段階中において接触するようになり、そしてエラストマーマトリックスを通じて固有的に導電性のポリマーの連続体を形成する。
別の側面によれば、本発明は、本発明による導電性粒子の又はかかる粒子の分散液の、導電性材料とりわけ導電性皮膜の作製又は施用における使用に関する。
本発明はまた、導電性皮膜の作製方法であって、
− 上記に定められたとおりのエラストマー及びポリアニリンの粒子の分散液の製造方法、並びに
− 分散媒質の除去
を含む方法に関する。
分散媒質の除去は、慣用の技法に従って、とりわけ蒸発により(たとえば、加熱により及び/又は減圧下であるいはその代わりに粒子の分散液の遠心分離後に)行われ得る。
ある変型によれば、本方法は、ある表面へのエラストマー粒子及びポリアニリンの分散液の施用の工程を含む。
その方法により用いられるエラストマー粒子及びポリアニリンの分散液は、好ましくは、本発明によるポリ−C1〜C6アルキルアクリレート及びポリアニリンの粒子の分散液である。
本発明はまた、上記に定められた方法によりC1〜C6アルキル及びポリアニリンの粒子の分散液から出発して得られ得る導電性皮膜に関する。
有利なことに、生じた導電性皮膜は、0.01から0.20S/cmとりわけ0.01から5.00S/cmの比導電率を有する。
本複合物は、とりわけそれらの帯電防止性、耐食性及び熱的性質のために、とりわけ表面処理に用いられ得る。それらはまた、それらの付着性のためにそして電磁外装、布、エレクトロルミネセンスダイオード(OLED(有機発光ダイオード)とも呼ばれる)用に用いられ得る。
本発明による粒子の分散液、それらの製造方法及びそれらの性質は、次の例の検討から一層明らかになるであろう(これらの例はもっぱら例示として与えられ、そして本発明の範囲を限定するように考えてはいけない)。
実施例
材料及び方法
Igepal(登録商標)CO 897すなわちノニルフェノールエトキシレート40(NP 40としても知られている,HLB=17.8)は、Rhodiaにより供給された。
Ninol(登録商標)すなわちポリオキシエチレンラウラミドは、Stepanにより供給された。
n−ブチルアクリレート、アニリニウムヒドロクロリド、アニリニウムジサルフェート、過硫酸アンモニウム、アクリルアミド、リン酸(水中85%)、メチルスルホン酸、エチルスルホン酸(水中70%)、エチルホスホン酸は、Aldrich(登録商標)により供給された。
架橋剤1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(SR238(登録商標))は、Cray Valleyにより供給された。
複合物は、次のように分析された。
− TA Instrumentからの装置(サーマルアナリスト(Thermal Analyst)2000)を用いて、熱安定性を測定した。測定は、制御雰囲気下で行われた。精密天秤に対して40ml/min(窒素)及び炉に対して60ml/min(酸素)の配分でもって、総流量は100ml/minである。加熱速度は、40℃から900℃にて10℃/minである。
− KBrペレットでのブルッカー(Bruker)IFS 66/S装置で、赤外スペクトルを記録した。スペクトルは、50スキャン及び4cm-1の分解能で得られた。
− 190から900nmの波長目盛を備えたシマズ(Shimadzu)UV 2101装置で、UV可視スペクトルを記録した。遠心分離後の上澄み液中の残留モノマーを測定することにより、アニリン重合率を査定した。
− the Institut Francais du Petroleにより開発されたDL 135−45である非弾性光散乱装置で、ラテックス粒子のサイズを測定した。この技法は、濃厚溶液中の粒子のサイズが測定されるのを可能にする。非常に希薄な溶液での動的光散乱(溶媒: 水,波長514.5nm)により、これらの結果を確認した。
− THFにおける立体排除クロマトグラフィー(SEC)により、分子量を決定した。試料は最初にTHF中に溶解され、そして0.2μmPTFEフィルターで濾過される。検量線の作成は、線状ポリスチレン標準品に基づく。
− 四線式装置を用いて、複合物の導電率を測定した。
略号:
PBuA=ポリ−n−ブチルアクリレート
PANI−Cl=HClでドープされたポリアニリン
PANI−SO4=H2SO4でドープされたポリアニリン
PANI−CH3SO3=CH3SO3Hでドープされたポリアニリン
PANI−C25SO3=C25SO3Hでドープされたポリアニリン
PANI−C25PO3=C25PO32でドープされたポリアニリン
PANI−H2PO4=H3PO4でドープされたポリアニリン
PAam=ポリアクリルアミド
TGA=末端基分析
S/cm=ジーメンス/cm
Mn=SECにより測定されたモル質量
実施例1: Igepal(登録商標)CO 897を備えたPBuA/PANI−Cl 50/50
機械撹拌機、凝縮器及び添加漏斗を備えた三つ口フラスコ中で、3.325gの乾燥Igepal(登録商標)CO 897界面活性剤を200mlの水中に溶解し、そして次いで86.318gのブチルアクリレート(塩基性アルミナに通すことにより精製された)を添加して単一バッチにおいて乳濁液を作る。この反応混合物を70℃に加熱し、そして次いで酸化性溶液(4.088mlの水中の0.293gの過硫酸アンモニウム(NH4228)を添加する。撹拌しながら(180rpm)、この反応混合物を70℃にて24時間放置する。重合収率は重量分析により87%と査定され、そして固体含有率は27.37%である(Mn(SEC,屈折率測定法検出)=428,700,Ip=3.0)。粒子の半径は、薄層光散乱により110nmと測定される。熱分析: 290℃において分解開始,600℃において全分解。
6.654gのラテックスを取り出し、そして134.9gの水を含有する250mlフラスコ中に入れる。この混合物に2.06gのアニリニウムヒドロクロリドを添加し、撹拌を30分間行い、そして次いで電磁撹拌しながらこの反応混合物の温度を0℃に下げる。窒素を1時間通気することによりこの乳濁液を脱気し、そして次いでこの脱気された酸化性溶液を先の溶液(過硫酸アンモニウム,10.60mlの水中3.657g)に滴加する。電磁撹拌しながら、0℃にて5時間重合させ、そして次いでこの反応混合物を周囲温度にて19時間放置する。収率は残留アニリニウムの濃度により測定され(UV分析)、そして99%と査定される。この複合物の組成は、TGAによりPBuA/PANI−Cl=47/53と決定される。この複合物は、0.20±0.03S・cm-1の導電率を有する。
実施例2: Igepal(登録商標)CO 897を備えたPBuA/PANI−Cl 80/20
機械撹拌機、凝縮器及び添加漏斗を備えた三つ口フラスコ中で、3.325gの乾燥Igepal(登録商標)CO 897界面活性剤を200mlの水中に溶解し、そして次いで86.318gのブチルアクリレート(塩基性アルミナに通すことにより精製された)を添加して単一バッチにおいて乳濁液を作る。この反応混合物を70℃に加熱し、そして次いで酸化性溶液(4.09mlの水中の0.293gの過硫酸アンモニウム(NH4228)を添加する。撹拌しながら(180rpm)、この反応混合物を70℃にて24時間放置する。重合収率は重量分析により87%と査定される。粒子の半径は、薄層光散乱により110nmと測定される。熱分析: 290℃において分解開始,600℃において全分解。
29.98gのラテックスを取り出し、そして105.7gの水を含有する250mlフラスコ中に入れる。この混合物に2.01gのアニリニウムヒドロクロリドを添加し、撹拌を30分間行い、そして次いで電磁撹拌しながらこの反応混合物の温度を0℃に下げる。窒素を1時間通気することによりこの乳濁液を脱気し、そして次いでこの脱気された酸化性溶液を先の溶液(過硫酸アンモニウム,5.84gの水中3.557g)に滴加する。電磁撹拌しながら、0℃にて5時間重合させ、そして次いでこの反応混合物を周囲温度にて19時間放置する。収率は残留アニリニウムの濃度により測定され(UV分析)、そして98.7%と査定される。この複合物の組成は、TGAによりPBuA/PANI−Cl=80.3/19.7と決定される。この複合物は、0.02±0.03S・cm-1の導電率を有する。
実施例3: Igepal(登録商標)CO 897を備えたPBuA/PANI−Cl 95/05
機械撹拌機、凝縮器及び添加漏斗を備えた三つ口フラスコ中で、1.650gのIgepal(登録商標)CO 897界面活性剤を69.0mlの水中に溶解し、そして次いで33.5mlのブチルアクリレートを添加して単一バッチにおいて乳濁液を作る。この反応混合物を70℃に加熱し、そして次いで酸化性溶液(3.00mlの水中の0.102gの過硫酸アンモニウム(NH4228)を添加する。撹拌しながら(200rpm)、この反応混合物を70℃にて24時間放置する。試料により、固体含有率は29%と測定される。粒子の半径は、光散乱により100nmと測定される。熱分析: 290℃において分解開始,600℃において全分解。
この反応混合物を撹拌しそして徐々に周囲温度にもたらし、そして次いで1.50gのアニリニウムヒドロクロリドを添加する。30分間撹拌した後、この反応混合物を0℃に下げ、酸化性溶液(過硫酸アンモニウム,5.0mlの水中2.672g)を滴加する。電磁撹拌しながら、0℃にて5時間重合させ、そして次いでこの反応混合物を周囲温度にて19時間放置する。収率は残留アニリニウムの濃度により測定され(UV分析)、そして99%と査定される。この複合物の組成は、TGAによりPBuA/PANI−Cl=95/05と決定される。この複合物は、0.01S・cm-1の導電率を有する。
実施例4: Igepal(登録商標)CO 897を備えた架橋PBuA/PANI−Cl 95/05
機械撹拌機、凝縮器及び添加漏斗を備えた三つ口フラスコ中で、1.675gのIgepal(登録商標)CO 897界面活性剤を69.6mlの水中に溶解し、そして次いで33.5mlのブチルアクリレート及び1.06gのSR238を添加して単一バッチにおいて乳濁液を作る。この反応混合物を70℃に加熱し、そして次いで酸化性溶液(2.00mlの水中の0.102gの過硫酸アンモニウム(NH4228)を添加する。撹拌しながら(180rpm)、この反応混合物を70℃にて24時間放置する。試料により、重合収率は重量分析によって97%と測定される。粒子の半径は、光散乱により100nmと測定される。
この反応混合物を撹拌しそして周囲温度にもたらし、そして次いで1.512gのアニリニウムヒドロクロリドを添加する。30分間撹拌した後、この反応混合物を0℃に下げ、酸化性溶液(過硫酸アンモニウム,5.0mlの水中2.675g)を滴加する。電磁撹拌しながら、0℃にて5時間重合させ、そして次いでこの反応混合物を周囲温度にて19時間放置する。収率は残留アニリニウムの濃度により測定され(UV分析)、そして99%と査定される。この複合物の組成は、TGAによりPBuA/PANI−Cl=95.0/05.0と決定される。この複合物は、2×10-4S・cm-1の導電率を有する。
実施例5: Igepal(登録商標)CO 897を備えた架橋PBuA/PANI−Cl 80/20
機械撹拌機、凝縮器及び添加漏斗を備えた三つ口フラスコ中で、4.771gの乾燥Igepal(登録商標)CO 897界面活性剤を200.5mlの水中に溶解し、そして次いで96mlのブチルアクリレート(塩基性アルミナに通すことにより精製された)及び3mlのSR238架橋剤を添加して単一バッチにおいて乳濁液を作る。この反応混合物を70℃に加熱し、そして次いで酸化性溶液(2.93gの水中の0.300gの過硫酸アンモニウム(NH4228)を添加する。撹拌しながら(180rpm)、この反応混合物を70℃にて24時間放置する。重量分析により査定される重合収率89.3%、凝集体の存在、固体含有率27.97%。粒子の半径は、薄層光散乱により125nmと測定される。
28.57gのラテックスを取り出し、そして107.12gの水を含有する250mlフラスコ中に入れる。この混合物に2.045gのアニリニウムヒドロクロリドを添加し、撹拌を30分間行い、そして次いで電磁撹拌しながらこの反応混合物の温度を0℃に下げる。窒素を1時間通気することによりこの乳濁液を脱気し、そして次いでこの脱気された酸化性溶液を先の溶液(過硫酸アンモニウム,8.96mlgの水中3.555g)に滴加する。電磁撹拌しながら、0℃にて5時間重合させ、そして次いでこの反応混合物を周囲温度にて19時間放置する。収率は残留アニリニウムの濃度により測定され(UV分析)、そして99%と査定される。この複合物の組成は、TGAによりPBuA/PANI−Cl=80/20と決定される。この複合物は、0.10±0.02S・cm-1の導電率を有する。
実施例6: Igepal(登録商標)CO 897及びNinol(登録商標)を備えたPBuA/PANI−Cl 80/20
機械撹拌機、凝縮器及び添加漏斗を備えた三つ口フラスコ中で、3.320gのIgepal(登録商標)CO 897界面活性剤及び1.298gのNinol(登録商標)を201gの水中に溶解し、そして次いで88.88gのブチルアクリレートを添加して単一バッチにおいて乳濁液を作る。この反応混合物を70℃に加熱し、そして次いで酸化性溶液(5mlの水中の0.372gの過硫酸アンモニウム(NH4228)を添加する。撹拌しながら(180rpm)、この反応混合物を70℃にて24時間放置する。重合収率は重量分析により87%と査定され、粒子サイズ(半径)は光散乱により105nmと測定される。
30gのラテックスを取り出し、そして100.7gの水を含有する250mlフラスコ中に入れる。この混合物に2.03gのアニリニウムヒドロクロリドを添加し、撹拌を30分間行い、そして次いで電磁撹拌しながらこの反応混合物の温度を0℃に下げる。窒素を1時間通気することによりこの乳濁液を脱気し、そして次いでこの脱気された酸化性溶液を先の溶液(過硫酸アンモニウム,8mlの水中3.65g)に滴加する。電磁撹拌しながら、0℃にて5時間重合させ、そして次いでこの反応混合物を周囲温度にて19時間放置する。収率は残留アニリニウムの濃度により測定され(UV分析)、そして98.5%と査定される。この複合物の組成は、TGAによりPBuA/PANI−Cl=80.3/19.6と決定される。この複合物は、1.00S・cm-1の導電率を有する。
実施例7: ラテックスが高い固体含有率を有するところのIgepal(登録商標)CO 897及びNinol(登録商標)を備えたPBuA/PANI−Cl 97.55/2.45
機械撹拌機、凝縮器及び添加漏斗を備えた三つ口フラスコ中で、4.259gのIgepal(登録商標)CO 897界面活性剤及び1.563gのNinol(登録商標)を155.00gの水中に溶解し、そして次いで114.66gのブチルアクリレートを添加して単一バッチにおいて乳濁液を作る。この反応混合物を60℃に加熱し、そして次いで酸化性溶液(5mlの水中の0.280gの過硫酸アンモニウム(NH4228)を添加する。撹拌しながら(250rpm)、この反応混合物を60℃にて24時間放置する。重合収率は重量分析により99.9%と査定され、粒子サイズ(半径)は光散乱により160nmと測定される。
40.16gのラテックスを取り出し、そして10.05gの水を含有する100mlフラスコ中に入れる。この混合物に0.58gのアニリニウムヒドロクロリドを添加し、撹拌を30分間行い、そして次いで撹拌しながらこの反応混合物の温度を0℃に下げる。窒素を1時間通気することによりこの乳濁液を脱気し、そして次いでこの脱気された酸化性溶液を先の溶液(過硫酸アンモニウム,1.514mlの水中1.028g)に滴加する。電磁撹拌しながら、0℃にて5時間重合させ、そして次いでこの反応混合物を周囲温度にて19時間放置する。収率は残留アニリニウムの濃度により測定され(UV分析)、そして97.5%と査定される。この複合物は、10-5S・cm-1未満の導電率を有する。
実施例8: Igepal(登録商標)CO 897及びNinol(登録商標)を備えたPBuA/PANI−Cl 97.55/2.45
機械撹拌機、凝縮器及び添加漏斗を備えた三つ口フラスコ中で、3.181gのIgepal(登録商標)CO 897界面活性剤及び1.160gのNinol(登録商標)を201.325gの水中に溶解し、そして次いで86.00gのブチルアクリレートを添加して単一バッチにおいて乳濁液を作る。この反応混合物を70℃に加熱し、そして次いで酸化性溶液(5mlの水中の0.300gの過硫酸アンモニウム(NH4228)を添加する。撹拌しながら(250rpm)、この反応混合物を70℃にて24時間放置する。重合収率は重量分析により99.9%と査定され、粒子サイズ(半径)は光散乱により150nmと測定される。
30.05gのラテックスを取り出し、そして20.02gの水を含有する100mlフラスコ中に入れる。この混合物に0.316gのアニリニウムヒドロクロリドを添加し、撹拌を30分間行い、そして次いで撹拌しながらこの反応混合物の温度を0℃に下げる。窒素を1時間通気することによりこの乳濁液を脱気し、そして次いでこの脱気された酸化性溶液を先の溶液(過硫酸アンモニウム,2.02mlの水中0.544g)に滴加する。電磁撹拌しながら、0℃にて5時間重合させ、そして次いでこの反応混合物を周囲温度にて19時間放置する。収率は残留アニリニウムの濃度により測定され(UV分析)、そして97.5%と査定される。この複合物は、10-5S・cm-1未満の導電率を有する。
実施例9: Igepal(登録商標)CO 897及びNinol(登録商標)を備えたPBuA/PANI−SO4 84.2/15.8
機械撹拌機、凝縮器及び添加漏斗を備えた三つ口フラスコ中で、3.181gのIgepal(登録商標)CO 897界面活性剤及び1.160gのNinol(登録商標)を201.325gの水中に溶解し、そして次いで86.00gのブチルアクリレートを添加して単一バッチにおいて乳濁液を作る。この反応混合物を70℃に加熱し、そして次いで酸化性溶液(5mlの水中の0.300gの過硫酸アンモニウム(NH4228)を添加する。撹拌しながら(250rpm)、この反応混合物を70℃にて24時間放置する。重合収率は重量分析により99.9%と査定され、粒子サイズ(半径)は光散乱により150nmと測定される。
30.05gのラテックスを取り出し、そして80.07gの水を含有する250mlフラスコ中に入れる。この混合物に2.430gのアニリニウムジサルフェートを添加し、撹拌を30分間行い、そして次いで撹拌しながらこの反応混合物の温度を0℃に下げる。窒素を1時間通気することによりこの乳濁液を脱気し、そして次いでこの脱気された酸化性溶液を先の溶液(過硫酸アンモニウム,5.02mlの水中3.864g)に滴加する。電磁撹拌しながら、0℃にて5時間重合させ、そして次いでこの反応混合物を周囲温度にて19時間放置する。収率は残留アニリニウムの濃度により測定され(UV分析)、そして99.7%と査定される。この複合物は、0.24S・cm-1の導電率を有する。
実施例10: Igepal(登録商標)CO 897及びNinol(登録商標)を備えたPBuA/PANI−CH3SO3 84.2/15.8
機械撹拌機、凝縮器及び添加漏斗を備えた三つ口フラスコ中で、3.181gのIgepal(登録商標)CO 897界面活性剤及び1.160gのNinol(登録商標)を201.325gの水中に溶解し、そして次いで86.00gのブチルアクリレートを添加して単一バッチにおいて乳濁液を作る。この反応混合物を70℃に加熱し、そして次いで酸化性溶液(5mlの水中の0.300gの過硫酸アンモニウム(NH4228)を添加する。撹拌しながら(250rpm)、この反応混合物を70℃にて24時間放置する。重合収率は重量分析により99.9%と査定され、粒子サイズ(半径)は光散乱により150nmと測定される。
30.04gのラテックスを取り出し、そして80.10gの水を含有する250mlフラスコ中に入れる。この混合物に3.163gのメチルアニリニウムスルホネートを添加し、撹拌を30分間行い、そして次いで撹拌しながらこの反応混合物の温度を0℃に下げる。窒素を1時間通気することによりこの乳濁液を脱気し、そして次いでこの脱気された酸化性溶液を先の溶液(過硫酸アンモニウム,5.02mlの水中3.858g)に滴加する。電磁撹拌しながら、0℃にて5時間重合させ、そして次いでこの反応混合物を周囲温度にて19時間放置する。収率は残留アニリニウムの濃度により測定され(UV分析)、そして99.7%と査定される。この複合物は、0.14S・cm-1の導電率を有する。
実施例11: Igepal(登録商標)CO 897及びNinol(登録商標)を備えたPBuA/PANI−CH3CH2SO3 84.2/15.8
機械撹拌機、凝縮器及び添加漏斗を備えた三つ口フラスコ中で、3.181gのIgepal(登録商標)CO 897界面活性剤及び1.160gのNinol(登録商標)を201.325gの水中に溶解し、そして次いで86.00gのブチルアクリレートを添加して単一バッチにおいて乳濁液を作る。この反応混合物を70℃に加熱し、そして次いで酸化性溶液(5mlの水中の0.300gの過硫酸アンモニウム(NH4228)を添加する。撹拌しながら(250rpm)、この反応混合物を70℃にて24時間放置する。重合収率は重量分析により99.9%と査定され、粒子サイズ(半径)は光散乱により150nmと測定される。
30.04gのラテックスを取り出し、そして80.10gの水を含有する250mlフラスコ中に入れる。この混合物に3.400gのエチルアニリニウムスルホネートを添加し、撹拌を30分間行い、そして次いで撹拌しながらこの反応混合物の温度を0℃に下げる。窒素を1時間通気することによりこの乳濁液を脱気し、そして次いでこの脱気された酸化性溶液を先の溶液(過硫酸アンモニウム,5.021mlの水中3.879g)に滴加する。電磁撹拌しながら、0℃にて5時間重合させ、そして次いでこの反応混合物を周囲温度にて19時間放置する。収率は残留アニリニウムの濃度により測定され(UV分析)、そして99.6%と査定される。この複合物は、0.14S・cm-1の導電率を有する。
実施例12: Igepal(登録商標)CO 897及びNinol(登録商標)を備えたPBuA/PANI−CH3CH2PO3 84/16
機械撹拌機、凝縮器及び添加漏斗を備えた三つ口フラスコ中で、3.181gのIgepal(登録商標)CO 897界面活性剤及び1.160gのNinol(登録商標)を201.325gの水中に溶解し、そして次いで86.00gのブチルアクリレートを添加して単一バッチにおいて乳濁液を作る。この反応混合物を70℃に加熱し、そして次いで酸化性溶液(5mlの水中の0.300gの過硫酸アンモニウム(NH4228)を添加する。撹拌しながら(250rpm)、この反応混合物を70℃にて24時間放置する。重合収率は重量分析により99.9%と査定され、粒子サイズ(半径)は光散乱により150nmと測定される。
40.05gのラテックスを取り出し、そして106.89gの水を含有する250mlフラスコ中に入れる。この混合物に5.0gのアニリニウムエチルホスホネートを添加し、撹拌を30分間行い、そして次いで撹拌しながらこの反応混合物の温度を0℃に下げる。窒素を1時間通気することによりこの乳濁液を脱気し、そして次いでこの脱気された酸化性溶液を先の溶液(過硫酸アンモニウム,6.648mlの水中5.175g)に滴加する。電磁撹拌しながら、0℃にて5時間重合させ、そして次いでこの反応混合物を周囲温度にて19時間放置する。収率は残留アニリニウムの濃度により測定され(UV分析)、そして99.7%と査定される。この複合物は、0.11S・cm-1の導電率を有する。
実施例13: Igepal(登録商標)CO 897及びNinol(登録商標)を備えたPBuA/PANI−HPO4 85/15
機械撹拌機、凝縮器及び添加漏斗を備えた三つ口フラスコ中で、3.181gのIgepal(登録商標)CO 897界面活性剤及び1.160gのNinol(登録商標)を201.325gの水中に溶解し、そして次いで86.00gのブチルアクリレートを添加して単一バッチにおいて乳濁液を作る。この反応混合物を70℃に加熱し、そして次いで酸化性溶液(5mlの水中の0.300gの過硫酸アンモニウム(NH4228)を添加する。撹拌しながら(250rpm)、この反応混合物を70℃にて24時間放置する。重合収率は重量分析により99.9%と査定され、粒子サイズ(半径)は光散乱により150nmと測定される。
30.08gのラテックスを取り出し、そして80.1gの水を含有する250mlフラスコ中に入れる。この混合物に3.190gのアニリニウムホスフェートを添加し、撹拌を30分間行い、そして次いで撹拌しながらこの反応混合物の温度を0℃に下げる。窒素を1時間通気することによりこの乳濁液を脱気し、そして次いでこの脱気された酸化性溶液を先の溶液(過硫酸アンモニウム,5.033mlの水中3.860g)に滴加する。電磁撹拌しながら、0℃にて5時間重合させ、そして次いでこの反応混合物を周囲温度にて19時間放置する。収率は残留アニリニウムの濃度により測定され(UV分析)、そして99.4%と査定される。この複合物は、0.15S・cm-1の導電率を有する。
実施例14: Igepal(登録商標)CO 897及びNinol(登録商標)を備えたPBuA−コ−PAam/PANI−Cl 85/15
機械撹拌機、凝縮器及び添加漏斗を備えた三つ口フラスコ中で、3.181gのIgepal(登録商標)CO 897界面活性剤、1.160gのNinol(登録商標)及び2.5gのアクリルアミドを199.86gの水中に溶解し、そして次いで83.38gのブチルアクリレートを添加して単一バッチにおいて乳濁液を作る。この反応混合物を70℃に加熱し、そして次いで酸化性溶液(5mlの水中の0.300gの過硫酸アンモニウム(NH4228)を添加する。撹拌しながら(250rpm)、この反応混合物を70℃にて24時間放置する。重合収率は重量分析により99.9%と査定され、粒子サイズ(半径)は光散乱により160nmと測定される。
30.07gのラテックスを取り出し、そして80.4gの水を含有する250mlフラスコ中に入れる。この混合物に2.173gのアニリニウムヒドロクロリドを添加し、撹拌を30分間行い、そして次いで撹拌しながらこの反応混合物の温度を0℃に下げる。窒素を1時間通気することによりこの乳濁液を脱気し、そして次いでこの脱気された酸化性溶液を先の溶液(過硫酸アンモニウム,5.030mlの水中3.878g)に滴加する。電磁撹拌しながら、0℃にて5時間重合させ、そして次いでこの反応混合物を周囲温度にて19時間放置する。収率は残留アニリニウムの濃度により測定され(UV分析)、そして99.4%と査定される。この複合物は、0.18S・cm-1の導電率を有する。

Claims (27)

  1. 導電性ナノ複合粒子であって、
    − ポリ−C1〜C6アルキルアクリレートホモポリマーにより又はC1〜C6アルキルアクリレートとα,β−不飽和アミドコモノマーのコポリマーにより構成されたコア、
    − ポリアニリンにより構成された被膜、
    − 非イオン性界面活性剤
    を含む粒子。
  2. ポリ−C1〜C6アルキルアクリレートがポリ−n−ブチルアクリレートである、請求項1に記載の粒子。
  3. ポリアルキルアクリレートが架橋されている、請求項1又は2に記載の粒子。
  4. α,β−不飽和アミドコモノマーがアクリルアミドである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の粒子。
  5. ポリアルキルアクリレート/ポリアニリンの重量比が、45:55から98:2にて変動する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の粒子。
  6. 非イオン性界面活性剤が、式(I)
    Figure 2009503178
    〔ここで、Alk1はC1〜C15アルキル基を表し、そしてnは1から100の整数を表す〕
    の化合物である、請求項5に記載の粒子。
  7. 界面活性剤が、被膜及びコアの総乾燥重量を基準として1から20重量%を成す、請求項1〜6のいずれか一項に記載の粒子。
  8. 更に、第2非イオン性界面活性剤を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の粒子。
  9. 第2非イオン性界面活性剤が、少なくとも1個のアミド官能基を含む、請求項8に記載の粒子。
  10. 第2非イオン性界面活性剤が、式(II)
    Figure 2009503178
    〔ここで、Alk2はC1〜C20アルキル基を表し、そしてmは1から100の整数を表す〕
    の化合物である、請求項9に記載の粒子。
  11. 第2非イオン性界面活性剤が、被膜及びコアの総乾燥重量を基準として1から20重量%を成す、請求項9又は10に記載の粒子。
  12. 分散媒質中の請求項1〜11のいずれか一項に記載の粒子を含む導電性ナノ複合粒子の分散液。
  13. 分散媒質が水性媒質である、請求項12に記載の分散液。
  14. コアが、100から700nm好ましくは200から400nmの流体力学的サイズを有する、請求項12又は13に記載の分散液。
  15. − エラストマーポリマーにより又はエラストマーモノマーとα,β−不飽和アミドコモノマーのコポリマーにより構成されたコア、
    − ポリアニリンにより構成された被膜、及び
    − 非イオン性界面活性剤
    を含む粒子の分散液の製造方法であって、
    a)分散媒質中において非イオン性界面活性剤の及び重合触媒の存在下でエラストマーモノマーの及び適切な場合α,β−不飽和アミドモノマーの重合、並びに
    b)工程a)において得られたエラストマーポリマーの又はエラストマーモノマーとα,β−不飽和アミドコモノマーのコポリマーの粒子を含有する媒質へのアニリンモノマーの及び重合触媒の添加
    を含む方法。
  16. アニリンモノマーがアニリニウムヒドロクロリドモノマーである、請求項15に記載の方法。
  17. エラストマーポリマーが、ポリ−C1〜C6アルキルアクリレート又はポリ−C1〜C6アルキルメタクリレートから選択される、請求項15又は16に記載の方法。
  18. ポリマーがポリ−C1〜C6アルキルアクリレートである、請求項17に記載の方法。
  19. ポリ−C1〜C6アルキルアクリレートがポリ−n−ブチルアクリレートである、請求項18に記載の方法。
  20. 分散媒質が水性媒質である、請求項15〜19のいずれか一項に記載の方法。
  21. α,β−不飽和アミドコモノマーがアクリルアミドである、請求項15〜20のいずれか一項に記載の方法。
  22. 工程a)における分散媒質が、更に、第2界面活性剤を含む、請求項15〜21のいずれか一項に記載の方法。
  23. 工程b)において添加される重合触媒が、工程a)において用いられるものと同一である、請求項15に記載の方法。
  24. 請求項1〜11のいずれか一項に記載の粒子の又は請求項12〜14のいずれか一項に記載の分散液の、導電性材料の作製又は施用における使用。
  25. 導電性皮膜の作製方法であって、
    − 請求項15〜23のいずれか一項に記載の粒子の分散液の製造方法、
    − 分散媒質の除去
    を含む方法。
  26. 粒子の分散液が、請求項12〜14のいずれか一項に記載の分散液である、請求項25に記載の方法。
  27. 請求項26に記載の方法により得られ得る導電性皮膜。
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