JP2855206B2 - Porous selective permeable membrane made of polyaniline and method for producing the same - Google Patents

Porous selective permeable membrane made of polyaniline and method for producing the same

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JP2855206B2 JP3203489A JP3203489A JP2855206B2 JP 2855206 B2 JP2855206 B2 JP 2855206B2 JP 3203489 A JP3203489 A JP 3203489A JP 3203489 A JP3203489 A JP 3203489A JP 2855206 B2 JP2855206 B2 JP 2855206B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ポリアニリンからなる多孔質選択性透過膜
及びその製造方法に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a porous selective permeable membrane made of polyaniline and a method for producing the same.

従来の技術 アニリンを化学酸化剤にて化学酸化重合して、ドーパ
ントとしての電解質イオンを含み、電導度が10-6S/cm以
上である導電性ポリアニリンを製造する方法は既に知ら
れており、更に、かかる化学酸化重合によるポリアニリ
ンの製造において、標準水素電極を基準とする還元半電
池反応における起電力として定められる標準電極電位が
0.6V以上である酸化剤が特に好適に用いられることも、
既に特開昭61−258831号公報に記載されている。
Prior artA method for producing a conductive polyaniline, which is obtained by chemically oxidizing and polymerizing aniline with a chemical oxidizing agent and containing an electrolyte ion as a dopant and having a conductivity of 10 -6 S / cm or more, is already known. Furthermore, in the production of polyaniline by such chemical oxidative polymerization, the standard electrode potential determined as the electromotive force in the reduction half-cell reaction based on the standard hydrogen electrode is
An oxidizing agent having a voltage of 0.6 V or more is particularly preferably used,
It is already described in JP-A-61-258831.

しかしながら、上記の方法によつて得られる導電性ポ
リアニリンは、不溶不融性であるので、例えば、従来、
ポリスルホン、ポリアクリロニトリル、ポリイミド等の
溶剤可溶性樹脂のように、湿式法にて多孔質膜とした
り、或いはキヤステイング法にて均質なフイルムとした
りすることができず、導電性ポリアニリンの応用を展開
するうえで大きい障害となつている。
However, the conductive polyaniline obtained by the above method is insoluble and infusible.
As in the case of solvent-soluble resins such as polysulfone, polyacrylonitrile, and polyimide, it is not possible to form a porous film by a wet method or a uniform film by a casting method, and develop applications of conductive polyaniline. This is a major obstacle.

特開昭60−235831号公報や、J.Polymer Sci.,Polymer
Chem.Ed.,26,1531(1988)に記載されているように、
アニリンの電解酸化重合によれば、電極上に導電性有機
重合体のフイルムを形成させることができるが、フイル
ム形成面が電極表面に限られるために、大面積のフイル
ムを得ることが困難であるうえに、電解酸化によるため
に製造費用が高い。
JP-A-60-235831 and J. Polymer Sci., Polymer
As described in Chem. Ed., 26 , 1531 (1988),
According to the electrolytic oxidation polymerization of aniline, a film of a conductive organic polymer can be formed on the electrode, but it is difficult to obtain a large-area film because the film forming surface is limited to the electrode surface. In addition, production costs are high due to electrolytic oxidation.

そこで、従来、有機溶剤に可溶性の中間体を製造し、
その溶液をキヤステイング法にてフイルム化した後、中
間体を物理的又は化学的手段にて導電性重合体に変換さ
せる方法が種々提案されている。しかし、この方法によ
るときは、高温での処理を必要としたり、或いは中間体
から導電性重合体への変換が必ずしも理論どおりに進行
しないので、製造面からも、得られるフイルムの物性の
面からも、導電性有機重合体フイルムの製造方法として
は、実用的ではない。
Therefore, conventionally, an intermediate soluble in an organic solvent was produced,
Various methods have been proposed for converting the intermediate into a conductive polymer by physical or chemical means after the solution is formed into a film by a casting method. However, according to this method, a treatment at a high temperature is required, or the conversion of the intermediate to the conductive polymer does not always proceed as theoretically. However, it is not practical as a method for producing a conductive organic polymer film.

他方、アニリンの化学酸化重合の分野においては、最
近、アニリンに対して約1/4モル量のペルオキソ二硫酸
アンモニウムを酸化剤として作用させ、アニリンを化学
酸化重合させて、有機溶剤可溶性のポリアニリンを得る
ことができることが報告されている(A.G.MacDiarmid e
t al.,Synthetic Metals,21,21(1987);A.G.MacDiarmi
d et al.,L.Alcacer(ed.),Conducting Polymers,105
−120(D.Reidel Publishing Co.,1987)。しかし、こ
の重合体は、N−メチル−2−ピロリドンやジメチルス
ルホキシドのみならず、80%酢酸や60%ギ酸水溶液にも
可溶性であるので、その分子量は低い。また、重合体の
N−メチル−2−ピロリドンやジメチルスルホキシドの
溶液から自立性フイルムを得ることができることも記載
されている。更に、酢酸溶液から酢酸にてドープされた
導電性重合体フイルムを得ることができ、これをアンモ
ニアで脱ドープしたフイルムとすることも記載されてい
る。しかし、この脱ドープ状態のフイルムは、ポリアニ
リンの分子量が低いために、強度が小さく、折り曲げに
よつて容易に割れるので、実用に耐えない。
On the other hand, in the field of chemical oxidative polymerization of aniline, recently, about 1/4 mole of ammonium peroxodisulfate is used as an oxidizing agent for aniline to chemically oxidize and polymerize aniline to obtain organic solvent-soluble polyaniline. Is reported to be possible (AGMacDiarmid e
t al., Synthetic Metals, 21 , 21 (1987); AGMacDiarmi
d et al., L. Alcacer (ed.), Conducting Polymers, 105
-120 (D. Reidel Publishing Co., 1987). However, since this polymer is soluble not only in N-methyl-2-pyrrolidone and dimethyl sulfoxide but also in 80% acetic acid and 60% formic acid aqueous solution, its molecular weight is low. It is also described that a self-supporting film can be obtained from a solution of a polymer such as N-methyl-2-pyrrolidone or dimethyl sulfoxide. Furthermore, it is described that a conductive polymer film doped with acetic acid can be obtained from an acetic acid solution, and this film is de-doped with ammonia. However, the undoped film has low strength due to the low molecular weight of polyaniline, and is easily broken by bending, so that it cannot be put to practical use.

また、アニリンをペルオキソ二硫酸アンモニウムで酸
化して、テトラヒドロフランに溶解するポリアニリンを
得ることができることも知られている(J.Tang,Synthet
ic Metals,24,231(1988)。しかし、この重合体も、テ
トラヒドロフランに溶解するところからみて、分子量は
低いものとみられる。
It is also known that aniline can be oxidized with ammonium peroxodisulfate to obtain polyaniline soluble in tetrahydrofuran (J. Tang, Synthet).
ic Metals, 24 , 231 (1988). However, this polymer is also considered to have a low molecular weight from the viewpoint of dissolving in tetrahydrofuran.

上述したように、導電性ポリアニリンのフイルム化に
おいては、近年、幾分の進展がみられるものの、導電性
ポリアニリンからなる多孔質選択性透過膜は未だ知られ
ていない。
As described above, although some progress has been made recently in film formation of conductive polyaniline, a porous selectively permeable membrane made of conductive polyaniline has not yet been known.

発明が解決しようとする課題 本発明者らは、特に、アニリンの化学酸化重合によつ
て有機溶剤可溶性の高分子有機重合体を得るべく鋭意研
究した結果、従来、知られているポリアニリンよりも遥
かに高分子量でありながら、脱ドープ状態において、種
々の有機溶剤に可溶性であつて、容易にその溶液から湿
式法にて多孔質膜を得ることができ、更に、この多孔質
膜にプロトン酸をドーピングすることによつて、有機溶
剤不溶性の高分子量高導電性ポリアニリンからなる多孔
質選択性透過膜を得ることができることを見出して、本
発明に至つたものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present inventors have made intensive studies to obtain a high molecular weight organic polymer which is soluble in an organic solvent by chemical oxidative polymerization of aniline. Although it has a high molecular weight, it is soluble in various organic solvents in the undoped state, and a porous membrane can be easily obtained from the solution by a wet method. The present inventors have found that by doping, it is possible to obtain a porous selective permeable membrane made of a high-molecular-weight, high-conductivity polyaniline insoluble in an organic solvent, leading to the present invention.

従つて、本発明は、ポリアニリンからなる多孔質選択
性透過膜及びその製造方法を提供することを目的とす
る。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a porous selective permeable membrane made of polyaniline and a method for producing the same.

課題を解決するための手段 本発明による多孔質選択性透過膜は、一般式 (式中、m及びnはそれぞれ繰返し単位中のキノンジイ
ミン構造単位及びフエニレンジアミン構造単位のモル分
率を示し、0<m<1、0<n<1、m+n=1であ
る。) を主たる繰返し単位として有し、脱ドープ状態において
N−メチルピロリドン中、30℃で測定した極限粘度
〔η〕が0.40dl/g以上である脱ドープ状態のポリアニリ
ンからなることを特徴とする。
Means for Solving the Problems The porous selective permeable membrane according to the present invention has a general formula (In the formula, m and n each represent a mole fraction of a quinone diimine structural unit and a phenylenediamine structural unit in the repeating unit, and are 0 <m <1, 0 <n <1, and m + n = 1). It is characterized by being composed of undoped polyaniline having a repeating unit and having an intrinsic viscosity [η] of 0.40 dl / g or more measured at 30 ° C. in N-methylpyrrolidone in the undoped state.

かかる脱ドープ状態のポリアニリンからなる多孔質選
択性透過膜は、本発明に従つて、酸解離定数pKa値が3.0
以下であるプロトン酸の存在下に溶剤中にてアニリン
に、温度を5℃以下に保持しつつ、標準水素電極を基準
とする還元半電池反応における起電力として定められる
標準電極電位が0.6V以上である酸化剤の水溶液を、アニ
リン1モル当りに、酸化剤の1モルを酸化剤1分子を還
元するのに必要な電子数で割つた量として定義される当
量で、2当量以上加えて、上記プロトン酸にてドーピン
グされたポリアニリンを調製し、次いで、ポリアニリン
を塩基性物質によつて脱ドーピングして、N−メチルピ
ロリドン中、30℃で測定した極限粘度〔η〕が0.40dl/g
以上であるポリアニリンとし、次いで、このポリアニリ
ンを有機溶剤に溶解させ、適宜の支持基材上に塗布した
後、上記有機溶剤の一部を蒸発させ、この後、上記有機
溶剤と混和性を有するが、上記ポリアニリンを溶解させ
ない凝固溶剤に接触させ、脱溶剤して、多孔質とするこ
とによつて得ることができる。
According to the present invention, the porous selective permeable membrane made of such undoped polyaniline has an acid dissociation constant pKa value of 3.0.
A standard electrode potential determined as an electromotive force in a reduction half-cell reaction based on a standard hydrogen electrode while maintaining the temperature at 5 ° C. or lower in aniline in a solvent in the presence of An aqueous solution of the oxidizing agent is added in an amount equivalent to one mole of the oxidizing agent divided by the number of electrons required to reduce one molecule of the oxidizing agent per mole of aniline, and two or more equivalents are added. Polyaniline doped with the above protonic acid was prepared, and then the polyaniline was dedoped with a basic substance, and the intrinsic viscosity [η] measured at 30 ° C. in N-methylpyrrolidone was 0.40 dl / g.
With the above polyaniline, then, dissolve this polyaniline in an organic solvent, apply it on a suitable supporting substrate, then evaporate a part of the organic solvent, and then have miscibility with the organic solvent. By contacting with a coagulating solvent that does not dissolve the polyaniline, and removing the solvent to make it porous.

更に、本発明による導電性多孔質選択性透過膜は、一
般式 (式中、m及びnはそれぞれ繰返し単位中のキノンジイ
ミン構造単位及びフエニレンジアミン構造単位のモル分
率を示し、0<m<1、0<n<1、m+n=1であ
る。) を主たる繰返し単位として有し、脱ドープ状態において
N−メチルピロリドン中、30℃で測定した極限粘度
〔η〕が0.40dl/g以上であるポリアニリンをpKa値が4.0
以下のプロトン酸にてドーピングしてなるドープ状態の
導電性ポリアニリンからなることを特徴とする。
Further, the conductive porous selective permeable membrane according to the present invention has a general formula (In the formula, m and n each represent a mole fraction of a quinone diimine structural unit and a phenylenediamine structural unit in the repeating unit, and are 0 <m <1, 0 <n <1, and m + n = 1). Having a repeating unit, polyaniline having an intrinsic viscosity [η] of 0.40 dl / g or more measured at 30 ° C. in N-methylpyrrolidone in the undoped state has a pKa value of 4.0.
It is characterized by being made of a doped conductive polyaniline doped with the following protonic acid.

かかるドープ状態のポリアニリンからなる多孔質選択
性透過膜は、本発明に従つて、酸解離定数pKa値が3.0以
下であるプロトン酸の存在下に溶剤中にてアニリンに、
温度を5℃以下に保持しつつ、標準水素電極を基準とす
る還元半電池反応における起電力として定められる標準
電極電位が0.6V以上である酸化剤の水溶液を、アニリン
1モル当りに、酸化剤の1モルを酸化剤1分子を還元す
るのに必要な電子数で割つた量として定義される当量
で、2当量以上加えて、上記プロトン酸にてドーピング
されたポリアニリンを調製し、次いで、ポリアニリンを
塩基性物質によつて脱ドーピングして、N−メチルピロ
リドン中、30℃で測定した極限粘度〔η〕が0.40dl/g以
上であるポリアニリンとし、次いで、このポリアニリン
を有機溶剤に溶解させ、適宜の支持基材上に塗布した
後、上記有機溶剤の一部を蒸発させ、この後、上記有機
溶剤と混和性を有するが、上記ポリアニリンを溶解させ
ない凝固溶剤に接触させ、脱溶剤して、多孔質とし、次
いで、この多孔質膜をpKa値が4.0以下のプロトン酸にて
ドーピングすることによつて得ることができる。
According to the present invention, a porous selectively permeable membrane comprising such a doped polyaniline is converted into aniline in a solvent in the presence of a protonic acid having an acid dissociation constant pKa of 3.0 or less,
While maintaining the temperature at 5 ° C. or lower, an aqueous solution of an oxidizing agent having a standard electrode potential of 0.6 V or more, which is defined as an electromotive force in a reduction half-cell reaction based on a standard hydrogen electrode, was added to the oxidizing agent per mole of aniline. Is added to the polyaniline doped with the above-mentioned protonic acid by adding 1 mol of the above-mentioned compound to an equivalent defined as the amount obtained by dividing the number of electrons required to reduce one molecule of the oxidizing agent, and then adding the polyaniline. To a polyaniline having an intrinsic viscosity [η] of 0.40 dl / g or more measured at 30 ° C. in N-methylpyrrolidone, and then dissolving the polyaniline in an organic solvent, After being applied on a suitable supporting substrate, a part of the organic solvent is evaporated, and thereafter, a contact is made with a coagulating solvent which is miscible with the organic solvent but does not dissolve the polyaniline, and is removed. It can be obtained by doping the porous membrane with a solvent to make it porous and then using a protonic acid having a pKa value of 4.0 or less.

先ず、プロトン酸にてドーピングされた有機溶剤不溶
性のポリアニリンの製造及びその脱ドーピングによる有
機溶剤可溶性のポリアニリンの製造について説明する。
First, the production of an organic solvent-insoluble polyaniline doped with a protonic acid and the production of an organic solvent-soluble polyaniline by dedoping will be described.

プロトン酸の存在下にアニリンを酸化重合して、上記
プロトン酸にてドーピングされているポリアニリンを製
造するに際して、上記酸化剤としては、二酸化マンガ
ン、ペルオキソ二硫酸アンモニウム、過酸化水素、第二
鉄塩、ヨウ素酸塩等が特に好ましく用いられる。これら
の中で、例えば、ペルオキソ二硫酸アンモニウムや二酸
化マンガンは、その酸化反応において、共に1分子当り
に2個の電子が関与するので、通常、アニリン1モルに
対して1〜1.25モルの範囲の量が用いられる。
When oxidizing and polymerizing aniline in the presence of a protonic acid to produce polyaniline doped with the above protonic acid, the oxidizing agent includes manganese dioxide, ammonium peroxodisulfate, hydrogen peroxide, a ferric salt, Iodate and the like are particularly preferably used. Among them, for example, ammonium peroxodisulfate and manganese dioxide usually have an amount in the range of 1 to 1.25 mol per 1 mol of aniline since two electrons per molecule are involved in the oxidation reaction. Is used.

上記プロトン酸は、酸解離定数pKa値が3.0以下であれ
ば、特に、限定されるものではなく、例えば、塩酸、硫
酸、硝酸、過塩素酸、ホウフツ化水素酸、リンフツ化水
素酸、フツ化水素酸、ヨウ化水素酸等の無機酸、ベンゼ
ンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸等の芳香族スル
ホン酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸等のアル
カンスルホン酸、ピクリン酸等のフエノール類、m−ニ
トロ安息香酸等の芳香族カルボン酸、ジクロロ酢酸等の
脂肪族カルボン酸等を挙げることができる。また、ポリ
マー酸も用いることができる。かかるポリマー酸として
は、例えば、ポリスチレンスルホン酸、ポリビニルスル
ホン酸、ポリアリルスルホン酸、ポリビニル硫酸等を挙
げることができる。
The above-mentioned protonic acid is not particularly limited as long as the acid dissociation constant pKa value is 3.0 or less.For example, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, perchloric acid, hydrofluoric acid, hydrofluoric acid, hydrofluoric acid, etc. Inorganic acids such as hydrogen acid and hydroiodic acid; aromatic sulfonic acids such as benzenesulfonic acid and p-toluenesulfonic acid; alkanesulfonic acids such as methanesulfonic acid and ethanesulfonic acid; phenols such as picric acid; Examples thereof include aromatic carboxylic acids such as nitrobenzoic acid, and aliphatic carboxylic acids such as dichloroacetic acid. Also, polymeric acids can be used. Examples of such a polymer acid include polystyrene sulfonic acid, polyvinyl sulfonic acid, polyallyl sulfonic acid, and polyvinyl sulfate.

用いるプロトン酸の量は、用いる酸化剤の反応様式に
依存する。例えば、二酸化マンガンの場合は、酸化反応
は、 MnO2+4H++2e-→Mn2++2H2O で示されるから、用いる二酸化マンガンの少なくとも4
倍モル量のプロトンを供給し得るプロトン酸を用いる必
要がある。また、過酸化水素の場合も、酸化反応は、 H2O2+2H++2e-→2H2O で示されるから、用いる過酸化水素の少なくとも2倍モ
ル量のプロトンを供給し得るプロトン酸を用いる必要が
ある。他方、ペルオキソ二硫酸アンモニウムの場合は、
酸化反応は、 S2O8 2-+2e-→2SO4 2- で示されるから、特に、プロトン酸を用いる必要はな
い。しかし、本発明においては、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であつても、この
酸化剤と等モル量のプロトン酸を用いることが好まし
い。
The amount of protonic acid used depends on the mode of reaction of the oxidizing agent used. For example, in the case of manganese dioxide, the oxidation reaction is represented by MnO 2 + 4H + + 2e → Mn 2+ + 2H 2 O.
It is necessary to use a protonic acid capable of supplying a double molar amount of protons. Also, in the case of hydrogen peroxide, the oxidation reaction is represented by H 2 O 2 + 2H + + 2e → 2H 2 O. Therefore, a proton acid capable of supplying at least twice the amount of protons of hydrogen peroxide to be used is used. There is a need. On the other hand, in the case of ammonium peroxodisulfate,
Since the oxidation reaction is represented by S 2 O 8 2− + 2e → 2SO 4 2− , it is not particularly necessary to use a protonic acid. However, in the present invention, even when ammonium peroxodisulfate is used as the oxidizing agent, it is preferable to use an equimolar amount of the protonic acid with the oxidizing agent.

アニリンの酸化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を溶解し、且つ、酸化剤によ
つて酸化されないものが用いられる。水が最も好ましく
用いられるが、しかし、必要に応じて、メタノール、エ
タノール等のアルコール類、アセトニトリル等のニトリ
ル類、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルスルホキ
シド等の極性溶剤、テトラヒドロフラン等のエーテル
類、酢酸等の有機酸類も用いることができる。また、こ
れら有機溶剤と水との混合溶剤も用いることができる。
As a solvent in the oxidative polymerization of aniline, a solvent that dissolves aniline, a protonic acid and an oxidizing agent and that is not oxidized by the oxidizing agent is used. Water is most preferably used, however, if necessary, alcohols such as methanol and ethanol, nitriles such as acetonitrile, N-methyl-2-pyrrolidone, polar solvents such as dimethyl sulfoxide, ethers such as tetrahydrofuran, Organic acids such as acetic acid can also be used. Also, a mixed solvent of these organic solvents and water can be used.

溶剤可溶性のアニリン酸化重合体を得る方法におい
て、反応の間、特に、酸化剤溶液をアニリン溶液に加え
る間に、反応混合物の温度を常に5℃以下に保持するこ
とが重要である。従つて、酸化剤溶液は、アニリンに徐
々に加えて、反応混合物の温度が5℃を越えないように
する必要がある。急激に酸化剤を加えるときは、外部か
らの冷却によつても、反応混合物の温度が上昇して、低
分子量の重合体を生成したり、或いは後述する脱ドーピ
ング後にも溶剤不溶性の酸化重合体が生成する。
In the process of obtaining a solvent-soluble aniphosphorylated polymer, it is important that the temperature of the reaction mixture is always kept at 5 ° C. or lower during the reaction, especially during the addition of the oxidizing agent solution to the aniline solution. Therefore, the oxidant solution should be added slowly to the aniline so that the temperature of the reaction mixture does not exceed 5 ° C. When the oxidizing agent is added rapidly, the temperature of the reaction mixture increases due to external cooling to produce a low-molecular-weight polymer, or a solvent-insoluble oxidizing polymer even after dedoping described later. Is generated.

特に、本発明においては、反応温度を0℃以下に保持
するのが好ましく、これによつて、脱ドーピング後、N
−メチル−2−ピロリドン中、30℃で測定した(以下、
同じ。)極限粘度〔η〕が1.0dl/g以上の高分子量の溶
剤可溶性のアニリンの酸化重合体を得ることができる。
In particular, in the present invention, it is preferable to keep the reaction temperature at 0 ° C. or lower.
-Methyl-2-pyrrolidone at 30 ° C.
the same. ) A high molecular weight solvent-soluble aniline oxidized polymer having an intrinsic viscosity [η] of 1.0 dl / g or more can be obtained.

このようにして、用いたプロトン酸によつてドーピン
グされたアニリンの酸化重合体、即ち、ポリアニリンを
得ることができる。ドープ状態では、このポリアニリン
は、プロトン酸と塩を形成しているために、後述するよ
うな有機溶剤に溶解しない。高分子量アミンの塩が一般
に有機溶剤に難溶性であることはよく知られている。し
かしながら、本発明によれば、この有機溶剤不溶性のポ
リアニリンを脱ドーピングすることによつて、有機溶剤
に可溶性のポリアニリンとすることができる。
Thus, an oxidized polymer of aniline doped with the used protonic acid, that is, polyaniline can be obtained. In the dope state, this polyaniline does not dissolve in an organic solvent as described later because it forms a salt with a protonic acid. It is well known that salts of high molecular weight amines are generally poorly soluble in organic solvents. However, according to the present invention, polyaniline which is soluble in an organic solvent can be obtained by dedoping the organic solvent-insoluble polyaniline.

かかるプロトン酸にてドーピングされているポリアニ
リンの脱ドーピングは、一種の中和反応であるから、ド
ーパントとしてのプロトン酸を中和し得る塩基性物質で
あれば、特に、限定されるものではないが、好ましく
は、アンモニア水、水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、水酸化リチウム、水酸化マグネシウム、水酸化カル
シウム等の金属水酸化物が用いられる。脱ドーピング
は、上記アニリンの酸化重合の後、反応混合物中に直接
に塩基性物質を加えてもよく、或いは重合体を一旦単離
した後、塩基性物質を作用させてもよい。
Since the dedoping of polyaniline doped with such a protonic acid is a kind of neutralization reaction, it is not particularly limited as long as it is a basic substance capable of neutralizing the protonic acid as a dopant. Preferably, metal hydroxides such as aqueous ammonia, sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, magnesium hydroxide, and calcium hydroxide are used. In the dedoping, after the oxidative polymerization of aniline, a basic substance may be directly added to the reaction mixture, or the polymer may be once isolated and then acted on by the basic substance.

アニリンの酸化重合によつて得られたドープ状態のポ
リアニリンは、通常、10-6S/cm以上の電導度を有して、
黒緑色を呈するが、脱ドーピング後は、紫色或いは紫が
かつた銅色である。この変色は、重合体中の塩構造のア
ミン窒素が遊離アミンに変化したためである。電導度
は、通常、10-10S/cm台である。
Doped polyaniline obtained by oxidative polymerization of aniline usually has an electrical conductivity of 10 -6 S / cm or more,
It has a blackish green color, but after undoping, is purple or purple-tinted copper. This discoloration is because the amine nitrogen of the salt structure in the polymer was changed to a free amine. The conductivity is usually on the order of 10 -10 S / cm.

このようにして得られる脱ドープ状態のポリアニリン
は、高分子量を有し、しかも、種々の有機溶剤に溶解す
る。かかる有機溶剤としては、N−メチル−2−ピロリ
ドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホル
ムアミド、ジメチルスルホキシド、1,3−ジメチル−2
−イミダゾリジノン、スルホラン等の非プロトン性極性
有機溶剤を挙げることができる。
The undoped polyaniline thus obtained has a high molecular weight and is soluble in various organic solvents. Such organic solvents include N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethylsulfoxide, 1,3-dimethyl-2.
-Aprotic polar organic solvents such as imidazolidinone and sulfolane.

かかる有機溶剤に対する脱ドープ状態のポリアニリン
の溶解性は、ポリアニリンの平均分子量や溶剤にもよる
が、その1〜100%が溶け、1〜30重量%の溶液を得る
ことができる。特に、脱ドーピング状態のポリアニリン
は、N−メチル−2−ピロリドンに高い溶解性を示し、
通常、その20〜100%が溶解し、3〜30重量%溶液を得
ることができる。しかし、テトラヒドロフラン、80%酢
酸水溶液、60%ギ酸水溶液、アセトニトリル等には溶解
しない。
The solubility of the undoped polyaniline in such an organic solvent depends on the average molecular weight of the polyaniline and the solvent, but 1 to 100% of the polyaniline can be dissolved to obtain a 1 to 30% by weight solution. In particular, undoped polyaniline exhibits high solubility in N-methyl-2-pyrrolidone,
Usually, 20 to 100% of it is dissolved to obtain a 3 to 30% by weight solution. However, it does not dissolve in tetrahydrofuran, 80% acetic acid aqueous solution, 60% formic acid aqueous solution, acetonitrile and the like.

次に、かかる溶剤可溶性のポリアニリンを用いる多孔
質選択性透過膜の製造について説明する。
Next, the production of a porous selective permeable membrane using such a solvent-soluble polyaniline will be described.

本発明によれば、先ず、かかる溶剤可溶性のポリアニ
リンを前記したような有機溶剤に溶解して製膜溶液と
し、この製膜溶液を適宜の支持基材上に塗布した後、好
ましくは加熱によつて、上記有機溶剤の一部を蒸発さ
せ、この後、上記有機溶剤と混和性を有するが、上記ポ
リアニリンを溶解させない凝固溶剤に接触させ、脱溶剤
して、多孔質膜を得る。製膜溶液のための有機溶剤とし
ては、ポリアニリンを脱ドープ状態に保つために、前述
したような非プロトン性有機溶剤が用いられるが、特
に、N−メチル−2−ピロリドンがポリアニリンに対す
る溶解性にすぐれているので、本発明において好ましく
用いられる。
According to the present invention, first, such a solvent-soluble polyaniline is dissolved in the above-mentioned organic solvent to form a film-forming solution, and the film-forming solution is applied on an appropriate supporting substrate, and then preferably heated. Then, a part of the organic solvent is evaporated. Thereafter, the organic solvent is brought into contact with a coagulating solvent which is miscible with the organic solvent but does not dissolve the polyaniline, and the solvent is removed to obtain a porous film. As the organic solvent for the film forming solution, the aprotic organic solvent as described above is used in order to keep the polyaniline in the undoped state, and in particular, N-methyl-2-pyrrolidone has a poor solubility in polyaniline. Since it is excellent, it is preferably used in the present invention.

このように、一般に、重合体を含む製膜溶液から多孔
質膜を製造する方法は、湿式法として既によく知られて
おり、限外濾過膜や逆浸透膜がかかる方法にて製造され
ている。このような膜は、表面の緻密な所謂スキン層が
多孔質層にて一体的に支持されている所謂異方性多孔質
膜である。上記多孔質層には空洞を有する指状構造を含
むこともある。上記のようにして得られる溶剤可溶性の
ポリアニリンから得られる多孔質膜も、このような構造
を有する異方性膜である。
Thus, in general, a method for producing a porous membrane from a membrane-forming solution containing a polymer is already well known as a wet method, and an ultrafiltration membrane or a reverse osmosis membrane is produced by such a method. . Such a film is a so-called anisotropic porous film in which a so-called dense skin layer is integrally supported by a porous layer. The porous layer may include a finger-like structure having a cavity. The porous film obtained from the solvent-soluble polyaniline obtained as described above is also an anisotropic film having such a structure.

本発明においては、強靱で可撓性にすぐれる多孔質膜
を得るには、極限粘度〔η〕が0.40以上の前記した溶剤
可溶性ポリアニリンを用いることが望ましい。
In the present invention, in order to obtain a tough and highly flexible porous film, it is desirable to use the above-mentioned solvent-soluble polyaniline having an intrinsic viscosity [η] of 0.40 or more.

製膜溶液におけるポリアニリンの濃度は、通常、1〜
30重量%、好ましくは5〜20重量%の範囲である。製膜
溶液におけるポリアニリン濃度が小さすぎるときは、得
られる選択性透過膜が選択分離性に劣るようになり、他
方、ポリアニリン濃度が大きすぎるときは、得られる選
択性透過膜の透過速度が小さくなるので、実用上、好ま
しくない。ポリアニリン濃度とも関連するが、製膜溶液
は、支持基材への塗布時、一般的には、10〜1000ポイズ
の粘度を有するのが好ましい。
The concentration of polyaniline in the film forming solution is usually 1 to
It is in the range of 30% by weight, preferably 5-20% by weight. When the polyaniline concentration in the membrane-forming solution is too small, the obtained selectively permeable membrane becomes inferior in selective separation. On the other hand, when the polyaniline concentration is too large, the permeation speed of the obtained selectively permeable membrane becomes small. Therefore, it is not preferable in practical use. Although related to the polyaniline concentration, the film-forming solution preferably has a viscosity of 10 to 1000 poise when applied to a supporting substrate.

本発明においては、得られる選択性透過膜の透水速度
を調整するために、種々の添加剤を製膜溶液に加えても
よい。かかる添加剤は、製膜溶液に溶解することが必要
であり、例えば、アルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩
が好ましく用いられる。具体例としては、例えば、硝酸
リチウム、硝酸カリウム、臭化リチウム等を挙げること
ができるが、これらに限定されるものではない。かかる
無機系添加剤は、通常、ポリアニリン100重量部当たり
に200重量部以下の範囲で用いられる。添加剤を過多に
用いるときは、製膜溶液の均一性を阻害する傾向があ
り、均一な選択性透過膜を得ることが困難となる。
In the present invention, various additives may be added to the membrane forming solution in order to adjust the water permeation rate of the obtained selectively permeable membrane. Such additives need to be dissolved in the film forming solution, and for example, alkali metal salts and alkaline earth metal salts are preferably used. Specific examples include, for example, lithium nitrate, potassium nitrate, lithium bromide, and the like, but are not limited thereto. Such an inorganic additive is generally used in a range of 200 parts by weight or less per 100 parts by weight of polyaniline. When the additive is used excessively, the uniformity of the membrane forming solution tends to be impaired, and it becomes difficult to obtain a uniform selective permeable membrane.

また、添加剤として、多価アルコール、アルキレング
リコール、ポリアルキレングリコール、ケトン、エステ
ル、エーテル、アミド、スルホキシド類も用いることが
できる。かかる添加剤も、製膜溶液に溶解することが必
要である。具体例としては、例えば、グリセリン、エチ
レングリコール、プロピレングリコール、ジエチレング
リコール、ジプロピレングリコール、ブタンジオール、
アセトン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、テトラヒ
ドロフラン、ジオキサン、ジメチルホルムアミド、ジメ
チルスルホキシド等を挙げることができるが、これらに
限定されるものではない。これら有機系添加剤は、ポリ
アニリン100重量部当たりに、通常、1000重量部以下の
範囲で用いられる。必要ならば、上記無機系添加剤と有
機系添加剤とを併用することもできる。
In addition, polyhydric alcohols, alkylene glycols, polyalkylene glycols, ketones, esters, ethers, amides, and sulfoxides can also be used as additives. Such additives also need to be dissolved in the film forming solution. Specific examples include, for example, glycerin, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, butanediol,
Examples include, but are not limited to, acetone, methyl ethyl ketone, ethyl acetate, tetrahydrofuran, dioxane, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, and the like. These organic additives are generally used in a range of 1000 parts by weight or less per 100 parts by weight of polyaniline. If necessary, the inorganic additive and the organic additive can be used in combination.

製膜溶液を塗布する支持基材は、特に、限定されな
い。ガラス、ステンレス、アルミニウム、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン等で例示される材料からなる平滑な
表面を有する板部材や管部材を用いたときは、ポリアニ
リンが凝固した後、これら基材から容易に剥離するの
で、それぞれシート状及び管状多孔質膜を得ることがで
きる。
The support substrate to which the film forming solution is applied is not particularly limited. When using a plate member or a tube member having a smooth surface made of a material exemplified by glass, stainless steel, aluminum, polyethylene, polypropylene, etc., since polyaniline solidifies, it is easily separated from these substrates, Sheet and tubular porous membranes can be obtained.

また、支持基材として、ポリエステル繊維、アクリル
繊維等の有機質繊維や、ガラス繊維、炭素繊維等の無機
質繊維からなる織布や不織布のシート部材や管部材も用
いることができる。このような支持基材上に製膜溶液を
塗布して、製膜することによつて、これら基材に一体化
された複合膜を得ることができる。
Further, as the supporting base material, a woven or nonwoven sheet member or a tube member made of organic fibers such as polyester fibers and acrylic fibers, and inorganic fibers such as glass fibers and carbon fibers can be used. By applying a film-forming solution on such a supporting substrate and forming a film, a composite film integrated with these substrates can be obtained.

支持基材への製膜溶液の塗布厚さは、得られる選択性
透過膜の用途や基材の種類によつても異なるが、通常
は、得られる多孔質膜の厚さが10〜700μm、好ましく
は50〜200μmとなるように塗布される。膜厚が薄すぎ
るときは、得られる選択性透過膜が機械的強度に劣るよ
うになり、他方、厚すぎるときは、選択分離性を増す
が、透水速度が小さくなり、共に、実用性に劣ることと
なる。
The coating thickness of the membrane-forming solution on the supporting substrate is different depending on the use of the obtained selectively permeable membrane and the type of the substrate, but usually, the thickness of the obtained porous membrane is 10 to 700 μm, Preferably, it is applied so as to have a thickness of 50 to 200 μm. When the film thickness is too thin, the obtained selectively permeable membrane becomes inferior in mechanical strength. On the other hand, when it is too thick, the selective separation property is increased, but the water permeation rate is reduced, and both are inferior in practical use. It will be.

このように、製膜溶液を支持基材上に薄層に塗布した
後、この層から有機溶剤を一部蒸発させて、スキン層の
形成を促すのが好ましい。かかる溶剤の蒸発の条件は、
製膜溶液の成分組成や、或いは得られる選択性透過膜の
用途や使用条件等に応じて適宜に選ばれるが、溶剤の沸
点未満の温度、例えば、溶剤がN−メチル−2−ピロリ
ドンの場合であれば、0〜200℃の範囲とし、蒸発させ
るための時間は、通常、30分以下である。
As described above, it is preferable to apply the film-forming solution to a thin layer on the supporting substrate and then evaporate a part of the organic solvent from this layer to promote the formation of the skin layer. The conditions for the evaporation of the solvent are:
The component composition of the film-forming solution, or is appropriately selected depending on the application and use conditions of the obtained selectively permeable membrane, but a temperature lower than the boiling point of the solvent, for example, when the solvent is N-methyl-2-pyrrolidone If so, the temperature is in the range of 0 to 200 ° C., and the time for evaporation is usually 30 minutes or less.

次いで、製膜溶液を塗布した基材を凝固溶剤に浸漬し
て、ポリアニリンを脱溶剤、凝固させて、多孔質膜化さ
せる。凝固溶剤は、ポリアニリンを溶解させないが、製
膜溶液の溶剤と良好な相溶性を有し、好ましくは、任意
の割合にて相溶し、更に、前述した添加剤を溶解させる
ことが必要であり、代表的には、水が用いられる。凝固
溶剤の他の例としては、水に相溶し得る有機溶剤と水と
の混合溶剤を挙げることができ、かかる有機溶剤の具体
例として、例えば、アセトン、グリセリン、メタノール
等を挙げることができる。凝固溶剤におけるこれら有機
溶剤の量は、通常、50重量%以下であるが、必要なら
ば、かかる有機溶剤を単独で凝固溶剤として用いること
もできる。
Next, the substrate coated with the film forming solution is immersed in a coagulation solvent to remove the polyaniline and coagulate to form a porous film. The coagulating solvent does not dissolve the polyaniline, but has good compatibility with the solvent of the film forming solution, preferably, it is compatible with an arbitrary ratio, and further, it is necessary to dissolve the additives described above. Typically, water is used. Other examples of the coagulation solvent include a mixed solvent of water and an organic solvent compatible with water, and specific examples of such an organic solvent include, for example, acetone, glycerin, and methanol. . The amount of these organic solvents in the coagulating solvent is usually 50% by weight or less, but if necessary, such organic solvents can be used alone as the coagulating solvent.

ポリアニリンを凝固溶剤に接触させて、ポリアニリン
を多孔質膜化する際の温度は、一般的には、用いる凝固
溶剤の沸点未満の温度である。水を凝固溶剤として用い
る場合、通常、0〜80℃、好ましくは0〜50℃の範囲で
ある。凝固に要する時間は、特に、限定されるものでは
ないが、1分から20時間にわたつてよい。
The temperature at which the polyaniline is brought into contact with the coagulating solvent to form the polyaniline into a porous film is generally lower than the boiling point of the coagulating solvent used. When water is used as the coagulating solvent, the temperature is usually in the range of 0 to 80 ° C, preferably 0 to 50 ° C. The time required for coagulation is not particularly limited, but may range from 1 minute to 20 hours.

このようにして、本発明によるポリアニリンからなる
多孔質選択性透過膜を得ることができる。
Thus, a porous selective permeable membrane comprising polyaniline according to the present invention can be obtained.

更に、本発明による導電性ポリアニリンからなる多孔
質選択性透過膜は、上記したポリアニリンからなる多孔
質選択性透過膜をプロトン酸にてドーピングすることに
よつて得ることができる。即ち、本発明によれば、次い
で、上記のようにして得られたポリアニリンからなる多
孔質選択性透過膜をpKa値が4.0以下のプロトン酸にてド
ーピングすることによつて、上記ポリアニリンに導電性
を付与し、かくして、本発明による導電性多孔質選択性
透過膜を得る。
Further, the porous selective permeable membrane made of conductive polyaniline according to the present invention can be obtained by doping the porous selective permeable membrane made of polyaniline described above with a protonic acid. That is, according to the present invention, the polyaniline obtained as described above is then doped with a protonic acid having a pKa value of 4.0 or less by doping the porous selective permeable membrane made of polyaniline, whereby the polyaniline becomes conductive. To obtain the conductive porous selective permeable membrane according to the present invention.

かかるドーピング剤としては、例えば、塩酸、硫酸、
硝酸、過塩素酸、ホウフツ化水素酸、リンフツ化水素
酸、フツ化水素酸、ヨウ化水素酸等の無機酸、ベンゼン
スルホン酸、p−トルエンスルホン酸等の芳香族スルホ
ン酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸等の脂肪族
スルホン酸、ピクリン酸等のフエノール類、m−ニトロ
安息香酸等の芳香族カルボン酸、ジクロロ酢酸、マロン
酸等の脂肪族カルボン酸等の有機酸を挙げることができ
る。
Such doping agents include, for example, hydrochloric acid, sulfuric acid,
Inorganic acids such as nitric acid, perchloric acid, hydrofluoric acid, hydrofluoric acid, hydrofluoric acid, hydroiodic acid, benzenesulfonic acid, aromatic sulfonic acid such as p-toluenesulfonic acid, methanesulfonic acid, Examples include aliphatic sulfonic acids such as ethanesulfonic acid, phenols such as picric acid, aromatic carboxylic acids such as m-nitrobenzoic acid, and organic acids such as aliphatic carboxylic acids such as dichloroacetic acid and malonic acid.

ポリアニリン多孔質膜のドーピングは、通常、上記し
たようなドーピング剤を含む溶液中に膜を浸漬し、その
後、洗浄すればよい。
The doping of the polyaniline porous film may be usually carried out by immersing the film in a solution containing the above-mentioned doping agent and then washing the film.

ドーピングされて、導電性を与えられたポリアニリン
は、プロトン酸の存在下に調製されたポリアニリンと同
様に、プロトン酸にてドーピングされているために、前
述した理由によつて、前記した有機溶剤には溶解しな
い。
The doped polyaniline, which has been provided with conductivity, like the polyaniline prepared in the presence of a protonic acid, is doped with a protonic acid. Does not dissolve.

本発明による前記可溶性アニリン酸化重合体は、元素
分析、赤外線吸収スペクトル、ESRスペクトル、熱重量
分析、溶剤への溶解性、可視乃至近赤外線吸収スペクト
ルから、 (式中、m及びnはそれぞれ繰返し単位中のキノンジイ
ミン構造単位及びフエニレンジアミン構造単位のモル分
率を示し、0<m<1、0<n<1、m+n=1であ
る。) を主たる繰返し単位として有する重合体である。
The soluble aniphosphorylated polymer according to the present invention, elemental analysis, infrared absorption spectrum, ESR spectrum, thermogravimetric analysis, solubility in solvents, from visible to near infrared absorption spectrum, (In the formula, m and n each represent a mole fraction of a quinone diimine structural unit and a phenylenediamine structural unit in the repeating unit, and are 0 <m <1, 0 <n <1, and m + n = 1). It is a polymer having a repeating unit.

このように、本発明によるアニリンの酸化重合体は、
繰返し単位として、キノンジイミン構造単位及びフエニ
レンジアミン構造単位を有するので、プロトン酸にてド
ーピングされた状態においては、酸化還元反応を伴なわ
ずに、酸塩基反応のみによつて、導電性を有するものと
して説明される。この導電機構は、A.G.MacDiarmidらに
よるものであつて(A.G.MacDiarmid et al.,J.Chem.So
c.,Chem.Commun.,1987,1784)、プロトン酸によるドー
ピングによつて、下に示すように、キノンジイミン構造
がプロトン化され、これがセミキノンカチオンラジカル
構造をとつて、導電性を有するものである。かかる状態
は、ポーラロン状態と呼ばれる。
Thus, the oxidized polymer of aniline according to the present invention,
Since it has a quinone diimine structural unit and a phenylenediamine structural unit as a repeating unit, it has conductivity only by an acid-base reaction without a redox reaction when doped with a protonic acid. It is explained as. This conductive mechanism is based on AGMacDiarmid et al. (AGMacDiarmid et al., J. Chem. So
c., Chem. Commun., 1987 , 1784), by doping with a protonic acid, as shown below, the quinone diimine structure is protonated, which takes on the semiquinone cation radical structure and has conductivity. is there. Such a state is called a polaron state.

ドーピングによつて得られるポリアニリンからなる導
電性多孔質選択性透過膜の電導度は、用いるプロトン酸
のpKa値に依存する。ポリアニリンのドーピングには、p
Ka値が4.0以下のプロトン酸が有効であり、pKa値が1〜
4のプロトン酸を用いるときは、そのpKa値が小さいほ
ど、即ち、酸性が強いほど、得られる膜の電導度は高
い。しかし、pKa値が1よりも小さいときは、得られる
膜の電導度は、最早、殆ど変化せず、ほぼ一定である。
The conductivity of the conductive porous selectively permeable membrane made of polyaniline obtained by doping depends on the pKa value of the protonic acid used. For polyaniline doping, p
Protonic acid having a Ka value of 4.0 or less is effective, and a pKa value of 1 to
When the proton acid of No. 4 is used, the conductivity of the resulting film is higher as the pKa value is smaller, that is, as the acidity is stronger. However, when the pKa value is smaller than 1, the conductivity of the resulting film is almost unchanged and almost constant.

プロトン酸によるドーピング後のポリアニリンの導電
性は、通常、10-6S/cm以上、多くの場合、10-4S/cm以上
であつて、しかもこの導電性は、湿度には何ら影響され
ない。特に、低湿度領域での電導度が変化しない特性
は、本発明による導電性ポリアニリンに特徴的である。
従来より知られている帯電防止剤としての界面活性剤や
高分子電解質は、導電性がイオン伝導性であるため、低
湿度において電気抵抗が増大するが、本発明による導電
性ポリアニリンにおける導電性は電子伝導性であるの
で、湿度の影響を殆ど受けない。
The conductivity of the polyaniline after doping with a protonic acid is usually greater than or equal to 10 −6 S / cm, often greater than or equal to 10 −4 S / cm, and this conductivity is not affected by humidity. In particular, the property that the conductivity does not change in a low humidity region is characteristic of the conductive polyaniline according to the present invention.
Conventionally known surfactants and polyelectrolytes as antistatic agents have an increased electrical resistance at low humidity due to their ionic conductivity, but the conductivity of the conductive polyaniline according to the present invention is Since it is electronically conductive, it is hardly affected by humidity.

発明の効果 以上のように、本発明による溶剤可溶性ポリアニリン
から製造される多孔質選択性透過膜は、従来、知られて
いるポリアニリンに比べて、遥かに高分子量を有するた
めに、強靱であつて、強度や耐久性にすぐれ、更に、耐
薬品性や耐有機溶剤性にもすぐれる。
Effect of the Invention As described above, the porous selective permeable membrane produced from the solvent-soluble polyaniline according to the present invention has a much higher molecular weight than conventionally known polyaniline, so that it is tough. Excellent in strength and durability, and also excellent in chemical resistance and organic solvent resistance.

更に、本発明による導電性多孔質選択性透過膜も、強
靱で可撓性及び耐熱性にすぐれ、しかも、高導電性を有
し、従つて、バツテリー電極材料、半導体デバイスや、
更には、種々のセンサ、電気化学的イオン分離、電気的
制御を含む種々の用途での分離膜等に利用することがで
きる。
Further, the conductive porous selective permeable membrane according to the present invention is also tough, excellent in flexibility and heat resistance, and has high conductivity, so that battery electrode materials, semiconductor devices,
Furthermore, it can be used for various sensors, separation membranes for various applications including electrochemical ion separation and electrical control, and the like.

実施例 以下に本発明によるポリアニリンの製造及び物性や構
造を示すための参考例と共に、実施例を挙げて本発明を
説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定され
るものではない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described with reference to Examples along with Reference Examples for showing production and physical properties and structures of polyaniline according to the present invention, but the present invention is not limited to these Examples.

参考例1 (アニリンの酸化重合によるドープ状態の導電性有機重
合体の製造) 攪拌装置、温度計及び滴下ろうとを備えた1容量セ
パラブル・フラスコに蒸留水450g、36%塩酸30ml及びア
ニリン30g(0.322モル)をこの順序にて仕込み、アニリ
ンを溶解させた。別に、氷水にて冷却しながら、ビーカ
ー中の蒸留水112gに97%濃硫酸32g(0.32モル)を加
え、混合して、硫酸水溶液を調製した。この硫酸水溶液
を上記セパラブル・フラスコに加え、フラスコ全体を氷
水で5℃以下の温度まで冷却した。
Reference Example 1 (Production of a Doped Conductive Organic Polymer by Oxidative Polymerization of Aniline) In a 1 volume separable flask equipped with a stirrer, a thermometer and a dropping funnel, 450 g of distilled water, 30 ml of 36% hydrochloric acid and 30 g of aniline (0.322 Mol) were added in this order to dissolve the aniline. Separately, while cooling with ice water, 32 g (0.32 mol) of 97% concentrated sulfuric acid was added to 112 g of distilled water in a beaker and mixed to prepare a sulfuric acid aqueous solution. This aqueous sulfuric acid solution was added to the separable flask, and the entire flask was cooled to a temperature of 5 ° C. or lower with ice water.

次に、ビーカー中にて蒸留水172gにペルオキソ二硫酸
アンモニウム73.5g(0.322モル)を加え、溶解させて、
酸化剤水溶液を調製した。
Next, 73.5 g (0.322 mol) of ammonium peroxodisulfate was added to 172 g of distilled water in a beaker and dissolved,
An oxidizing agent aqueous solution was prepared.

フラスコ全体を冷却恒温槽で冷却して、反応混合物の
温度を−3℃以下に保持しつつ、攪拌下にアニリン塩の
水溶液に上記ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液を徐
々に105分を要して滴下した。最初、無色透明の溶液
は、重合の進行に伴つて緑青色から黒緑色となり、次い
で、黒緑色の粉末が析出した。ペルオキソ二硫酸アンモ
ニウム水溶液の滴下終了後、更に45分間、−3℃の温度
にて攪拌を続けた。
The entire flask was cooled in a cooling thermostat, and while maintaining the temperature of the reaction mixture at −3 ° C. or lower, the aqueous ammonium peroxodisulfate solution was gradually added dropwise to the aqueous aniline salt solution over 105 minutes with stirring. Initially, the colorless and transparent solution turned from green-blue to black-green as the polymerization proceeded, and then a black-green powder was deposited. After the completion of the dropwise addition of the aqueous solution of ammonium peroxodisulfate, stirring was continued for a further 45 minutes at a temperature of -3 ° C.

得られた重合体粉末の一部を採取し、水洗、アセトン
洗浄し、室温で真空乾燥して、黒緑色の重合体粉末を得
た。これを直径13mm、厚さ700μmのデイスクに加圧成
形し、フアン・デル・ポー法によつて、その電導度を測
定したところ、18S/cmであつた。
A part of the obtained polymer powder was collected, washed with water, washed with acetone, and vacuum-dried at room temperature to obtain a black-green polymer powder. This was pressed into a disk having a diameter of 13 mm and a thickness of 700 μm, and its electric conductivity was measured by the Van der Pauw method. As a result, it was 18 S / cm.

(導電性有機重合体のアンモニアによる脱ドーピング) 上記ドープされている導電性有機重合体粉末を含むフ
ラスコ中の反応混合物に25%アンモニア水150mlを加
え、3℃に冷却下、1.5時間攪拌した。反応混合物は、
黒緑色から青紫色に変化した。
(Dedoping of Conductive Organic Polymer with Ammonia) To the reaction mixture in the flask containing the doped conductive organic polymer powder, 150 ml of 25% aqueous ammonia was added, and the mixture was stirred for 1.5 hours while cooling to 3 ° C. The reaction mixture is
The color changed from black-green to blue-violet.

ブフナーろうとにて粉末を濾別し、ビーカー中にて攪
拌しながら、蒸留水にて濾液が中性で無色になるまで繰
り返して洗浄し、続いて、濾液が無色になるまでアセト
ンにて洗浄した。この後、粉末を室温にて10時間真空乾
燥して、紫がかつた銅色の脱ドーピングした重合体粉末
22.5gを得た。
The powder was filtered off with a Buchner funnel and washed repeatedly with distilled water until the filtrate became neutral and colorless while stirring in a beaker, and then washed with acetone until the filtrate became colorless. . Thereafter, the powder is vacuum-dried at room temperature for 10 hours to obtain a purple-purple copper-colored undoped polymer powder.
22.5 g were obtained.

この重合体はN−メチル−2−ピロリドンに可溶性で
あつて、溶解度は同溶剤100gに対して8g(7.4%)であ
つた。また、これを溶剤として30℃で測定した極限粘度
〔η〕は1.20であつた。
This polymer was soluble in N-methyl-2-pyrrolidone, and the solubility was 8 g (7.4%) per 100 g of the same solvent. The intrinsic viscosity [η] measured at 30 ° C. using this as a solvent was 1.20.

この重合体は、ジメチルスルホキシド及びジメチルホ
ルムアミドには1%以下の溶解度であつた。テトラヒド
ロフラン、ピリジン、80%酢酸水溶液、60%ギ酸水溶液
及びアセトニトリルには実質的に溶解しなかつた。
The polymer had a solubility of less than 1% in dimethylsulfoxide and dimethylformamide. It did not substantially dissolve in tetrahydrofuran, pyridine, 80% aqueous acetic acid, 60% aqueous formic acid and acetonitrile.

参考例2 (可溶性アニリン酸化重合体を用いる自立性フイルムの
調製) 参考例1にて得た脱ドープしたアニリン酸化重合体粉
末5gをN−メチル−2−ピロリドン95g中に少量ずつ加
え、室温にて溶解させて、黒青色溶液を得た。この溶液
をG3ガラスフイルターにて真空濾過したところ、フイル
ター上に残存した不溶物は極めて少量であつた。このフ
イルターをアセトンにて洗浄し、残存する不溶物を乾燥
後、重量測定したところ、75mgであつた。従つて、重合
体は、その98.5%が溶解し、不溶物は1.5%であつた。
Reference Example 2 (Preparation of a self-supporting film using a soluble aniphosphorylated polymer) 5 g of the undoped aniphosphorylated polymer powder obtained in Reference Example 1 was added little by little to 95 g of N-methyl-2-pyrrolidone, and the mixture was cooled to room temperature. To give a dark blue solution. When this solution was vacuum-filtered with a G3 glass filter, the amount of insolubles remaining on the filter was extremely small. The filter was washed with acetone, and the remaining insolubles were dried and weighed to give 75 mg. Therefore, 98.5% of the polymer was dissolved, and 1.5% of the insoluble matter was dissolved.

このようにして得られた重合体溶液をガラス板上にキ
ヤステイングし、ガラス棒にてしごいた後、熱風循環乾
燥器中でN−メチル−2−ピロリドンを蒸発揮散させ
た。この後、ガラス板を冷水中に浸漬することによつ
て、重合体フイルムがガラス板より自然に剥離し、かく
して、厚さ40μmの重合体フイルムを得た。
The polymer solution thus obtained was cast on a glass plate, wrung with a glass rod, and then N-methyl-2-pyrrolidone was evaporated in a hot air circulating drier. Thereafter, the polymer film was naturally peeled off from the glass plate by immersing the glass plate in cold water, thus obtaining a polymer film having a thickness of 40 μm.

このフイルムをアセトンで洗浄した後、室温で風乾し
て、銅色の金属光沢を有するフイルムを得た。
After washing this film with acetone, it was air-dried at room temperature to obtain a film having a copper-colored metallic luster.

フイルムは、その乾燥温度によつて、強度及び溶解性
が異なる。乾燥温度が100℃以下のときは、得られるフ
イルムは、N−メチル−2−ピロリドンに少量溶解する
と共に、強度も比較的小さい。しかし、130℃以上の温
度で加熱して得られるフイルムは、非常に強靱であつ
て、また、N−メチル−2−ピロリドンやその他の有機
溶剤にも溶解しない。また、濃硫酸にも溶解しない。こ
のように、高温で加熱すると、その過程で重合体分子が
相互に架橋し、不溶性となるものとみられる。
Films differ in strength and solubility depending on the drying temperature. When the drying temperature is 100 ° C. or lower, the obtained film dissolves in a small amount in N-methyl-2-pyrrolidone and has relatively low strength. However, the film obtained by heating at a temperature of 130 ° C. or more is very tough and does not dissolve in N-methyl-2-pyrrolidone or other organic solvents. Also, it does not dissolve in concentrated sulfuric acid. Thus, when heated at a high temperature, the polymer molecules are expected to crosslink with each other in the process and become insoluble.

このようにして得られた脱ドープ状態のフイルムは、
電導度はいずれも10-11S/cm台であつた。
The undoped film thus obtained is
The conductivity was in the order of 10 -11 S / cm.

また、フイルムは10000回の折り曲げによつても割れ
ず、引張強度は840kg/cm2であつた。
The film did not crack even after being bent 10,000 times, and had a tensile strength of 840 kg / cm 2 .

参考例3 (自立性フイルムのプロトン酸によるドーピング) 参考例2において、150℃で30分間加熱乾燥して得た
自立性フイルムをそれぞれ1Nの硫酸、過塩素酸及び塩酸
水溶液中に室温にて66時間浸漬した後、アセトンで洗浄
し、風乾して、それぞれ導電性フイルムを得た。
Reference Example 3 (Doping of self-supporting film with protonic acid) In Reference Example 2, the self-supporting film obtained by heating and drying at 150 ° C. for 30 minutes was placed in a 1N aqueous solution of sulfuric acid, perchloric acid and hydrochloric acid at room temperature for 66 minutes. After soaking for a time, the film was washed with acetone and air-dried to obtain a conductive film.

フイルムは、いずれも濃青色を呈し、電導度は、それ
ぞれ8.2S/cm、11S/cm及び5S/cmであつた。また、過塩素
酸にてドーピングしたフイルムの引張強度は500kg/cm2
であつた。
Each of the films exhibited a deep blue color, and the electrical conductivity was 8.2 S / cm, 11 S / cm, and 5 S / cm, respectively. The tensile strength of the film doped with perchloric acid is 500 kg / cm 2
It was.

参考例4 (共に脱ドープ状態で可溶性の重合体及び不溶性フイル
ム化された重合体のスペクトル及び構造) 参考例1にて得た可溶性重合体粉末と参考例2にて得
た不溶性重合体フイルムのKBr錠剤法によるFT−IRスペ
クトルをそれぞれ第1図及び第2図に示す。2つのスペ
クトルは殆ど同じであるので、溶剤可溶性の重合体のキ
ヤステイング後の溶剤の加熱乾燥によつて、重合体は架
橋によつて溶剤不溶化するものの、化学構造において大
きい変化が生じていないことが認められる。
REFERENCE EXAMPLE 4 (Spectrum and Structure of Soluble Polymer and Insoluble Film-Formed Polymer Both in Dedoped State) The soluble polymer powder obtained in Reference Example 1 and the insoluble polymer film obtained in Reference Example 2 FT-IR spectra by the KBr tablet method are shown in FIGS. 1 and 2, respectively. Since the two spectra are almost the same, although the solvent is insoluble by cross-linking by heating and drying the solvent after casting the solvent-soluble polymer, no significant change in the chemical structure has occurred. Is recognized.

上記可溶性重合体粉末及び不溶性重合体フイルムの熱
重量分析の結果を第3図に示す。いずれも高い耐熱性を
有する。不溶性のフイルムがより高い温度まで分解しな
いので、濃硫酸に不溶性であることを考慮すれば、不溶
性フイルムにおいては、重合体分子が架橋していること
を示すものである。
FIG. 3 shows the results of thermogravimetric analysis of the soluble polymer powder and the insoluble polymer film. All have high heat resistance. Considering that the insoluble film does not decompose to a higher temperature and is insoluble in concentrated sulfuric acid, it indicates that the polymer molecules are crosslinked in the insoluble film.

また、第4図にESRスペクトルを示す。スピン濃度
は、可溶性重合体が1.4×1018スピン/gであり、不溶性
重合体が2.7×1017スピン/gであつた。可溶性重合体か
ら不溶性重合体へのスピン濃度の減少は、前述したよう
に、フイルム調製における溶剤の加熱乾燥過程における
重合体分子の架橋によるものであるとみられる。
FIG. 4 shows an ESR spectrum. The spin concentration was 1.4 × 10 18 spin / g for the soluble polymer and 2.7 × 10 17 spin / g for the insoluble polymer. As described above, the decrease in the spin concentration from the soluble polymer to the insoluble polymer is considered to be due to crosslinking of the polymer molecules during the heating and drying process of the solvent in the film preparation.

次に、可溶性重合体と不溶性重合体について、元素分
析の結果を以下に示す。
Next, the results of elemental analysis of the soluble polymer and the insoluble polymer are shown below.

可溶性重合体 C,77.97;H,5.05;N,14.68(合計97.70) 不溶性重合体 C,78.31;H,5.38;N,15.31(合計99.00) この元素分析に基づいて、C12.00に規格化した可溶性
重合体の組成式はC12.00H9.26N1.94であり、不溶性の重
合体の組成式はC12.00H9.82N2.01である。他方、同様
に、C12.00に規格化したキノンジイミン構造単位及びフ
エニレンジアミン構造単位は、それぞれ下記のとおりで
ある。
Soluble polymer C, 77.97; H, 5.05; N, 14.68 (total 97.70) Insoluble polymer C, 78.31; H, 5.38; N, 15.31 (total 99.00) Based on this elemental analysis, standardized to C12.00 The composition formula of the soluble polymer is C 12.00 H 9.26 N 1.94 , and the composition formula of the insoluble polymer is C 12.00 H 9.82 N 2.01 . On the other hand, similarly, the quinone diimine structural unit and the phenylenediamine structural unit normalized to C12.00 are as follows, respectively.

キノンジイミン構造単位 C12H8N2 フエニレンジアミン構造単位 C12H10N2 従つて、可溶性重合体及び溶剤不溶性重合体共に、前
述したように、キノンジイミン構造単位とフエニレンジ
アミン構造単位を主たる繰返し単位として有する重合体
である。
Quinone diimine structural unit C 12 H 8 N 2 phenylenediamine structural unit C 12 H 10 N 2 Accordingly , as described above, both the soluble polymer and the solvent-insoluble polymer mainly include the quinone diimine structural unit and the phenylenediamine structural unit. It is a polymer having a unit.

次に、参考例2にて得た脱ドープ状態のフイルムと参
考例3にて得た過塩素酸をドープしたフイルムの可視乃
至近赤外領域の反射スペクトルをそれぞれ第5図に示
す。脱ドープ状態においては、近赤外光を殆ど反射して
いるが、ドープ後には、近赤外光を吸収しており、反射
が殆どないことが認められる。これは、プロトン酸ドー
ピングによつて生成した導電性をもたらすポーラロン又
はバイポーラロンによる吸収に基づく。
Next, the reflection spectra in the visible to near infrared region of the undoped film obtained in Reference Example 2 and the perchloric acid-doped film obtained in Reference Example 3 are shown in FIG. 5, respectively. In the undoped state, almost near-infrared light is reflected, but after doping, near-infrared light is absorbed, and it is recognized that there is almost no reflection. This is based on absorption by polarons or bipolarons which provides the conductivity created by proton acid doping.

また、脱ドープ状態のフイルムを過塩素酸にてドープ
することによつて、ESR吸収が大幅に増大し、スピン濃
度は3.8×1021スピン/gにも達する。これは生成したポ
ーラロンであるセミキノンラジカルに由来するものであ
る。
By doping the undoped film with perchloric acid, the ESR absorption is greatly increased, and the spin concentration reaches 3.8 × 10 21 spin / g. This is derived from the generated polaron, a semiquinone radical.

参考例5 参考例2にて得られた重合体フイルムを種々のpKa値
を有するプロトン酸の水溶液又はアルコール溶液に浸漬
し、ドーピングの可否を調べた。結果を第6図に示す。
種々のpKa値を有するプロトン酸にてドーピングして得
られた重合体フイルムの電導度を第1表に示す。
Reference Example 5 The polymer film obtained in Reference Example 2 was immersed in an aqueous solution or an alcohol solution of a protonic acid having various pKa values to examine whether or not doping was possible. The results are shown in FIG.
The conductivity of polymer films obtained by doping with protonic acids having various pKa values is shown in Table 1.

以上の結果から、pKa値が4.0以下であるプロトン酸が
重合体のドーピングに有効であることが示される。
The above results indicate that a protonic acid having a pKa value of 4.0 or less is effective for polymer doping.

実施例1 参考例1にて得た脱ドープしたポリアニリン4.8gをN
−メチル−2−ピロリドン50gに溶解させて、製膜溶液
を調製した。この製膜溶液を室温にてガラス板上に流延
塗布した後、100℃の乾燥機中で10分間、溶剤を蒸発さ
せた。乾燥機から取り出した後、直ちに20℃の水中に浸
漬し、脱溶剤させて、多孔質膜化させた。数時間後に多
孔質膜はガラス板から剥離した。膜厚は50μmであつ
た。この膜は、緻密な表面のスキン層が指状構造を有す
る多孔質層に一体的に支持されている異方性構造を有す
る。
Example 1 4.8 g of the undoped polyaniline obtained in Reference Example 1 was
-Methyl-2-pyrrolidone was dissolved in 50 g to prepare a film-forming solution. After the film-forming solution was cast and applied on a glass plate at room temperature, the solvent was evaporated in a dryer at 100 ° C. for 10 minutes. Immediately after being taken out of the dryer, it was immediately immersed in water at 20 ° C., and the solvent was removed to form a porous film. After several hours, the porous membrane was peeled off from the glass plate. The film thickness was 50 μm. This film has an anisotropic structure in which a skin layer with a dense surface is integrally supported by a porous layer having a finger-like structure.

この膜をバツチ式測定セルに取り付け、温度26℃、圧
力1kg/cm2の条件下に純水及び平均分子量20000のポリエ
チレングリコールの0.5%水溶液を供給し、次式で定義
されるポリエチレングリコール阻止率及び透水速度を評
価した。
This membrane was attached to a batch type measuring cell, and pure water and a 0.5% aqueous solution of polyethylene glycol having an average molecular weight of 20,000 were supplied under the conditions of a temperature of 26 ° C. and a pressure of 1 kg / cm 2 , and a polyethylene glycol rejection defined by the following equation: And the water permeation rate were evaluated.

結果を第2表に示す。尚、溶質のポリエチレングリコ
ール濃度は、TOC(全有機炭素)分析計にて測定した。
The results are shown in Table 2. In addition, the polyethylene glycol concentration of the solute was measured with a TOC (total organic carbon) analyzer.

実施例2 参考例1にて得た脱ドープしたポリアニリン5.0gをN
−メチル−2−ピロリドン40gに溶解させ、更に、これ
にジメチルスルホキシド5gを加え、溶解させて、製膜溶
液を調製した。この製膜溶液を室温にてガラス板上に流
延塗布した後、80℃の乾燥機中で15分間加熱して、溶剤
を蒸発させた。乾燥機から取り出した後、直ちに20℃の
水中に浸漬し、脱溶剤して、多孔質膜化させた。ガラス
板から剥離した膜は、膜厚110μmであつた。この膜
は、指状構造はもたず、スポンジ状構造を有する多孔質
層に緻密なスキン層が一体的に支持されている異方性構
造を有する。
Example 2 5.0 g of the undoped polyaniline obtained in Reference Example 1 was
-Methyl-2-pyrrolidone was dissolved in 40 g, and 5 g of dimethylsulfoxide was further added and dissolved to prepare a film forming solution. This film-forming solution was applied on a glass plate by casting at room temperature, and then heated in a dryer at 80 ° C. for 15 minutes to evaporate the solvent. Immediately after being taken out from the dryer, it was immersed in water at 20 ° C., and the solvent was removed to form a porous film. The film peeled from the glass plate had a thickness of 110 μm. This film does not have a finger-like structure but has an anisotropic structure in which a dense skin layer is integrally supported on a porous layer having a sponge-like structure.

この膜について、実施例1と同様にして、透水速度及
びポリエチレングリコール阻止率を評価した。結果を第
2表に示す。
The membrane was evaluated for water permeability and polyethylene glycol rejection in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.

実施例3 実施例1にて得られたポリアニリン多孔質膜を1N硫酸
水溶液に室温で24時間浸漬し、ドーピングして、導電性
を付与した。得られた導電性多孔質膜の見掛けの電導度
は0.23S/cmであつた。
Example 3 The polyaniline porous membrane obtained in Example 1 was immersed in a 1N aqueous solution of sulfuric acid at room temperature for 24 hours, and was doped to impart conductivity. The apparent conductivity of the obtained conductive porous film was 0.23 S / cm.

この導電性多孔質膜について、実施例1と同様にし
て、透水速度及びポリエチレングリコール阻止率を評価
した。結果を第2表に示す。
This conductive porous membrane was evaluated for water permeability and polyethylene glycol rejection in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.

実施例4 実施例2にて得られたポリアニリン多孔質膜を1N硫酸
水溶液に室温で24時間浸漬し、ドーピングして、導電性
を付与した。得られた導電性多孔質膜の見掛けの電導度
は0.55S/cmであつた。
Example 4 The polyaniline porous membrane obtained in Example 2 was immersed in a 1N aqueous solution of sulfuric acid at room temperature for 24 hours, and doped to impart conductivity. The apparent conductivity of the obtained conductive porous film was 0.55 S / cm.

この導電性多孔質膜について、実施例1と同様にし
て、透水速度及びポリエチレングリコール阻止率を評価
した。結果を第2表に示す。
This conductive porous membrane was evaluated for water permeability and polyethylene glycol rejection in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は、脱ドープ状態で可溶性のポリアニリンのKBr
錠剤法によるFT−IRスペクトル、第2図は、上記溶剤可
溶性のポリアニリンをキヤステイングして得た溶剤不溶
性のフイルムのKBr錠剤法によるFT−IRスペクトル、第
3図は、上記可溶性ポリアニリン及び不溶性ポリアニリ
ンフイルムの熱重量分析、第4図は、上記可溶性ポリア
ニリン及び不溶性ポリアニリンのESRスペクトル、第5
図は、脱ドープ状態のポリアニリンフイルムとこれを過
塩素酸にてドープしたフイルムの可視から近赤外領域の
反射スペクトル、第6図は、脱ドープ状態のポリアニリ
ンフイルムを種々のpKa値を有するプロトン酸にてドー
プしたとき、プロトン酸のpKa値と得られたフイルムの
電導度との関係を示すグラフである。
FIG. 1 shows the KBr of polyaniline soluble in the undoped state.
FT-IR spectrum by the tablet method, FIG. 2 is an FT-IR spectrum of the solvent-insoluble film obtained by casting the above-mentioned solvent-soluble polyaniline by the KBr tablet method, and FIG. 3 is the above-mentioned soluble polyaniline and insoluble polyaniline. Thermogravimetric analysis of the film, FIG. 4 shows the ESR spectrum of the soluble polyaniline and the insoluble polyaniline, FIG.
The figure shows the reflection spectra of the undoped polyaniline film and the film doped with perchloric acid in the visible to near-infrared region, and FIG. 6 shows the undoped polyaniline film having various pKa values. 5 is a graph showing the relationship between the pKa value of a protonic acid and the conductivity of the obtained film when doped with an acid.

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】一般式 (式中、m及びnはそれぞれ繰返し単位中のキノンジイ
ミン構造単位及びフエニレンジアミン構造単位のモル分
率を示し、0<m<1、0<n<1、m+n=1であ
る。) を主たる繰返し単位として有し、脱ドープ状態において
N−メチルピロリドン中、30℃で測定した極限粘度
〔η〕が0.40dl/g以上である脱ドープ状態のポリアニリ
ンからなることを特徴とする多孔質選択性透過膜。
(1) General formula (In the formula, m and n each represent a mole fraction of a quinone diimine structural unit and a phenylenediamine structural unit in the repeating unit, and are 0 <m <1, 0 <n <1, and m + n = 1). A porous unit having a repeating unit and having an intrinsic viscosity [η] of 0.40 dl / g or more in N-methylpyrrolidone measured at 30 ° C. in a undoped state, comprising undoped polyaniline. Permeable membrane.
【請求項2】一般式 (式中、m及びnはそれぞれ繰返し単位中のキノンジイ
ミン構造単位及びフエニレンジアミン構造単位のモル分
率を示し、0<m<1、0<n<1、m+n=1であ
る。) を主たる繰返し単位として有し、脱ドープ状態において
N−メチルピロリドン中、30℃で測定した極限粘度
〔η〕が0.40dl/g以上であるポリアニリンをpKa値が4.0
以下のプロトン酸にてドーピングしてなるドープ状態の
導電性ポリアニリンからなることを特徴とする導電性多
孔質選択性透過膜。
2. The general formula (In the formula, m and n each represent a mole fraction of a quinone diimine structural unit and a phenylenediamine structural unit in the repeating unit, and are 0 <m <1, 0 <n <1, and m + n = 1). Having a repeating unit, polyaniline having an intrinsic viscosity [η] of 0.40 dl / g or more measured at 30 ° C. in N-methylpyrrolidone in the undoped state has a pKa value of 4.0.
A conductive porous selective permeable membrane comprising a doped conductive polyaniline doped with the following protonic acid.
【請求項3】酸解離定数pKa値が3.0以下であるプロトン
酸の存在下に溶剤中にてアニリンに、温度を5℃以下に
保持しつつ、標準水素電極を基準とする還元半電池反応
における起電力として定められる標準電極電位が0.6V以
上である酸化剤の水溶液を、アニリン1モル当りに、酸
化剤の1モルを酸化剤1分子を還元するのに必要な電子
数で割つた量として定義される当量で、2当量以上加え
て、上記プロトン酸にてドーピングされたポリアニリン
を調製し、次いで、ポリアニリンを塩基性物質によつて
脱ドーピングして、N−メチルピロリドン中、30℃で測
定した極限粘度〔η〕が0.40dl/g以上であるポリアニリ
ンとし、次いで、このポリアニリンを有機溶剤に溶解さ
せ、適宜の支持基材上に塗布した後、上記有機溶剤の一
部を蒸発させ、この後、上記有機溶剤と混和性を有する
が、上記ポリアニリンを溶解させない凝固溶剤に接触さ
せ、脱溶剤して、多孔質とすることを特徴とする脱ドー
プ状態のポリアニリンからなる多孔質選択性透過膜の製
造方法。
3. An aniline in a solvent in the presence of a protonic acid having an acid dissociation constant pKa of 3.0 or less, and a reaction in a reduction half-cell reaction using a standard hydrogen electrode as a reference while maintaining the temperature at 5 ° C. or less in a solvent. An aqueous solution of an oxidizing agent having a standard electrode potential defined as an electromotive force of 0.6 V or more is defined as the amount obtained by dividing one mole of the oxidizing agent by the number of electrons required to reduce one molecule of the oxidizing agent per mole of aniline. Add 2 equivalents or more with defined equivalents to prepare polyaniline doped with the above protonic acid, then dedope the polyaniline with a basic substance, and measure at 30 ° C. in N-methylpyrrolidone. Polyaniline having an intrinsic viscosity [η] of 0.40 dl / g or more, and then dissolving the polyaniline in an organic solvent and applying it on a suitable support substrate, and then evaporating a part of the organic solvent, After, on Production of a porous selective permeable membrane made of undoped polyaniline, characterized in that it is miscible with the organic solvent but is brought into contact with a coagulation solvent that does not dissolve the polyaniline, and is desolvated to make it porous. Method.
【請求項4】酸解離定数pKa値が3.0以下であるプロトン
酸の存在下に溶剤中にてアニリンに、温度を5℃以下に
保持しつつ、標準水素電極を基準とする還元半電池反応
における起電力として定められる標準電極電位が0.6V以
上である酸化剤の水溶液を、アニリン1モル当りに、酸
化剤の1モルを酸化剤1分子を還元するのに必要な電子
数で割つた量として定義される当量で、2当量以上加え
て、上記プロトン酸にてドーピングされたポリアニリン
を調製し、次いで、ポリアニリンを塩基性物質によつて
脱ドーピングして、N−メチルピロリドン中、30℃で測
定した極限粘度〔η〕が0.40dl/g以上であるポリアニリ
ンとし、次いで、このポリアニリンを有機溶剤に溶解さ
せ、適宜の支持基材上に塗布した後、上記有機溶剤の一
部を蒸発させ、この後、上記有機溶剤と混和性を有する
が、上記ポリアニリンを溶解させない凝固溶剤に接触さ
せ、脱溶剤して、多孔質とし、次いで、この多孔質膜を
pKa値が4.0以下のプロトン酸にてドーピングすることを
特徴とするドープ状態の導電性ポリアニリンからなる多
孔質選択性透過膜の製造方法。
4. A reduction half-cell reaction using aniline in a solvent in the presence of a protonic acid having an acid dissociation constant pKa of 3.0 or less, and maintaining the temperature at 5 ° C. or less, based on a standard hydrogen electrode. An aqueous solution of an oxidizing agent having a standard electrode potential of 0.6 V or more determined as an electromotive force is defined as the amount obtained by dividing one mole of the oxidizing agent by the number of electrons required to reduce one molecule of the oxidizing agent per mole of aniline. Add 2 equivalents or more with defined equivalents to prepare a polyaniline doped with the above protonic acid, then dedope the polyaniline with a basic substance, and measure in N-methylpyrrolidone at 30 ° C. Polyaniline having an intrinsic viscosity [η] of 0.40 dl / g or more, and then dissolving the polyaniline in an organic solvent and applying it on a suitable support substrate, and then evaporating a part of the organic solvent, After, on It is miscible with the organic solvent, but is brought into contact with a coagulating solvent that does not dissolve the polyaniline, and is desolvated to make it porous.
A method for producing a porous selective permeable membrane comprising a doped conductive polyaniline, wherein the porous selective permeable membrane is doped with a protonic acid having a pKa value of 4.0 or less.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2866996B2 (en) * 1991-02-01 1999-03-08 日東電工株式会社 Organic polymer solution
JP2601207B2 (en) * 1994-08-10 1997-04-16 日本電気株式会社 Method for producing conductive polymer molded article
FI20075683L (en) * 2007-09-28 2009-03-29 Valtion Teknillinen New material, process for its production and new uses
JP5274286B2 (en) * 2009-02-06 2013-08-28 富士紡ホールディングス株式会社 Polishing pad manufacturing method
CN103980691B (en) * 2014-06-02 2016-06-29 吉林大学 Polyaniline/carbon/ferroso-ferric oxide tiny balloon and PAEK composite, preparation method and application
CN115356288A (en) * 2022-08-05 2022-11-18 山东大学 Micro-nano optical fiber gas sensor based on in-situ growth polymer and preparation method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014042080A1 (en) 2012-09-14 2014-03-20 日産化学工業株式会社 Composite current collector for energy storage device electrode, and electrode

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