JP2903038B2 - Aniline-based conductive polymer and method for producing the same - Google Patents

Aniline-based conductive polymer and method for producing the same

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JP2903038B2
JP2903038B2 JP34623593A JP34623593A JP2903038B2 JP 2903038 B2 JP2903038 B2 JP 2903038B2 JP 34623593 A JP34623593 A JP 34623593A JP 34623593 A JP34623593 A JP 34623593A JP 2903038 B2 JP2903038 B2 JP 2903038B2
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、溶剤に可溶なアニリン
系導電性ポリマーの製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing an aniline-based conductive polymer soluble in a solvent.

【0002】[0002]

【従来の技術】ドープされたポリアニリンは、導電性ポ
リマーとして良く知られているが、ほとんど全ての溶剤
に不溶であり、成形、加工に難点があった。そこで、近
年ドープ剤を添加することなく導電性を発現する水可溶
性のスルホン化ポリアニリンとその合成法が提案されて
いる。例えば、スルホン化ポリアニリンの合成法として
は、アニリンとm−アミノベンゼンスルホン酸を電気化
学的に重合してスルホン化ポリアニリンを合成する方法
(日本化学会誌,1985,1124、特開平02−1
66165号公報)、アニリンとo−、m−アミノベン
ゼンスルホン酸を化学的に重合してスルホン化ポリアニ
リンを合成する方法(特開平01−301714号公
報)、化学的にあるいは電気化学的に重合して得られた
エメラルディンタイプの重合体(ポリアニリン)を濃硫
酸でスルホン化する方法(特開昭58−21090
2)、無水硫酸/リン酸トリエチル錯体を用いてスルホ
ン化する方法(特開昭61−197633号公報)、発
煙硫酸でスルホン化する方法(J.Am.Chem.S
oc.,1991,113,2665〜2671、J.
Am.Chem.Soc.,1990,112,280
0、WO91−06887)などが知られている。
2. Description of the Related Art Doped polyaniline, which is well known as a conductive polymer, is insoluble in almost all solvents and has problems in molding and processing. Then, in recent years, a water-soluble sulfonated polyaniline exhibiting conductivity without adding a dopant and a method for synthesizing the same have been proposed. For example, as a method for synthesizing a sulfonated polyaniline, a method for synthesizing a sulfonated polyaniline by electrochemically polymerizing aniline and m-aminobenzenesulfonic acid (Journal of the Chemical Society of Japan, 1985, 1124, JP-A-02-1)
No. 66165), a method of synthesizing sulfonated polyaniline by chemically polymerizing aniline and o- and m-aminobenzenesulfonic acid (Japanese Patent Application Laid-Open No. 01-301714), polymerizing chemically or electrochemically. A method of sulfonating an emeraldine type polymer (polyaniline) obtained by using concentrated sulfuric acid (JP-A-58-21090).
2), a method of sulfonation using a sulfuric anhydride / triethyl phosphate complex (JP-A-61-197633), and a method of sulfonation with fuming sulfuric acid (J. Am. Chem. S)
oc. 1991, 113, 2665-2671;
Am. Chem. Soc. , 1990, 112, 280
0, WO91-06887) and the like.

【0003】[0003]

【従来技術の課題】アニリンとm−アミノベンゼンスル
ホン酸を電気化学的に重合してスルホン化ポリアニリン
を合成する方法(日本化学会誌,1985,1124、
特開平02−166165号公報)は、生成物が電極上
に形成されるため、単離操作が煩雑になること及び大量
合成が困難であるという問題がある。特開平01−30
1714号公報で記載されているアニリンとm−アミノ
ベンゼンスルホン酸を過硫酸アンモニウムで化学的に重
合する方法を本発明者らが追試したところ、芳香環5個
に約1個のスルホン酸基が導入されるのみであった。ま
た、特開昭61−197633号公報の方法でスルホン
化した場合も同公報7頁に記載されているように、スル
ホン化溶媒に対するポリアニリンの溶解性が充分でなく
分散状態で反応させているため、芳香環5個に約1個の
スルホン酸基しか導入されない。かくして得られるスル
ホン酸基導入割合の小さいスルホン化ポリアニリンは、
導電性及び溶解性が充分でないという問題がある。ま
た、J.Am.Chem.Soc.,1991,11
3,2665〜2671、J.Am.Chem.So
c.,1990,112,2800によると、ポリアニ
リンを発煙硫酸でスルホン化した場合、芳香環2個に約
1個のスルホン酸基が導入されると記されてる。しか
し、本方法でポリアニリンを充分にスルホン化しようと
した場合、発煙硫酸に対するポリアニリンの溶解性が充
分でないため、発煙硫酸が大過剰必要とされる。また、
発煙硫酸にポリアニリンを添加する際もポリマーが固化
し易いという問題がある。従って、ポリマーにドープ剤
を添加することなく導電性を発現させ、溶解性を向上さ
せるためには、より多くのスルホン酸基を芳香環に導入
する方法を見い出す必要がある。また、塗布による成膜
等の成形性を考えた場合、特に親水性、疎水性いずれの
基材にも塗布可能とするためには、水及び有機溶剤に対
する溶解性のあることが望まれる。ところが、ポリアニ
リンのスルホン化物は、水に対する溶解性はあるが、有
機溶剤に対する溶解性が十分ではない。これら諸々の問
題を解決する方法として、本発明者らはアニリン、N−
アルキルアニリン及びフェニレンジアミン類よりなる群
から選ばれた少なくとも一種の化合物(A)と、アミノ
ベンゼンスルホン酸(B)とを共重合させ、更にスルホ
ン化剤によりスルホン化することを特徴とするアニリン
系共重合体スルホン化物の製造方法を提案(特開平5−
178989号公報)した。しかし、該方法においても
濃硫酸中でスルホン化する操作を必要とし、廃酸の処理
が大きな問題として残る。
2. Description of the Related Art A method of synthesizing a sulfonated polyaniline by electrochemically polymerizing aniline and m-aminobenzenesulfonic acid (Journal of the Chemical Society of Japan, 1985, 1124;
Japanese Patent Application Laid-Open No. 02-166165) has a problem that the isolation operation is complicated and mass synthesis is difficult because the product is formed on the electrode. JP-A-01-30
When the present inventors supplemented the method of chemically polymerizing aniline and m-aminobenzenesulfonic acid with ammonium persulfate described in JP-A-1714, the inventors found that about one sulfonic acid group was introduced into five aromatic rings. Was only done. Also, when sulfonated by the method disclosed in JP-A-61-197633, the solubility of polyaniline in the sulfonated solvent is not sufficient and the reaction is carried out in a dispersed state, as described on page 7 of the publication. Only about one sulfonic acid group is introduced into five aromatic rings. The sulfonated polyaniline having a small sulfonic acid group introduction ratio thus obtained is
There is a problem that conductivity and solubility are not sufficient. Also, J.I. Am. Chem. Soc. , 1991, 11
3, 2665 to 2671; Am. Chem. So
c. , 1990, 112, 2800, when polyaniline is sulfonated with fuming sulfuric acid, about one sulfonic acid group is introduced into two aromatic rings. However, when polyaniline is sufficiently sulfonated by the present method, a large excess of fuming sulfuric acid is required because the solubility of polyaniline in fuming sulfuric acid is not sufficient. Also,
When polyaniline is added to fuming sulfuric acid, there is a problem that the polymer is easily solidified. Therefore, it is necessary to find a method of introducing more sulfonic acid groups into an aromatic ring in order to develop conductivity and improve solubility without adding a dopant to a polymer. Further, in consideration of moldability such as film formation by coating, it is desirable to have solubility in water and an organic solvent in order to be able to apply to both hydrophilic and hydrophobic substrates. However, the sulfonated polyaniline has solubility in water, but does not have sufficient solubility in an organic solvent. As a method for solving these various problems, the present inventors have proposed aniline, N-
An aniline-based compound comprising copolymerizing at least one compound (A) selected from the group consisting of alkylanilines and phenylenediamines with aminobenzenesulfonic acid (B), and sulfonating with a sulfonating agent. Proposal of a method for producing a copolymer sulfonated product
No. 178989). However, this method also requires an operation of sulfonating in concentrated sulfuric acid, and treatment of waste acid remains as a major problem.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高い導電性
を発現させると共に水および有機溶剤に対する溶解性と
塗布性を向上させ、しかも酸廃棄物を大量に発生させる
スルホン化操作を省略するアニリン系導電性ポリマーの
製造方法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to an aniline which exhibits high conductivity, improves solubility in water and organic solvents and coatability, and eliminates a sulfonation operation which generates a large amount of acid waste. An object of the present invention is to provide a method for producing a system conductive polymer.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、高い導電
性と溶解性を有するポリアニリンとして芳香環に対する
スルホン酸基の導入割合の大きいスルホン化ポリアニリ
ンとその製造方法を鋭意検討した結果、モノマーとして
アミノベンゼンスルホン酸(前記特願平3−36022
6で提案)の芳香環上にアルコキシ基を有する化合物、
すなわちアルコキシ基置換アミノベンゼンスルホン酸類
を用いると特段に反応性が向上しポリマー中のスルホン
酸基の導入割合が向上し、従来提案されていた種々のス
ルホン化操作が省略できることを見い出し、本発明を完
成するに至ったものである。本発明の第一は、アニリ
ン、N−アルキルアニリン及びフェニレンジアミン類か
ら選ばれた少なくとも1種の化合物(A)と、アルコキ
シ基置換アミノベンゼンスルホン酸(B)とを(A):
(B)の重量比が8:2〜1:9で共重合させたことに
より得られた水溶性および有機溶剤可溶性アニリン系導
電性ポリマーに関する。前記導電性は、表面抵抗値が5
×109Ω/□以下、とくに8.0×107Ω/□以下で
あることが好ましい。本発明の第二は、アニリン、N−
アルキルアニリン及びフェニレンジアミン類から選ばれ
た少なくとも1種の化合物(A)と、アルコキシ基置換
アミノベンゼンスルホン酸(B)とを(A):(B)の
重量比が8:2〜1:9で、温度−5〜70℃において
溶液中で酸化剤により共重合させることを特徴とする水
溶性および有機溶剤可溶性アニリン系導電性ポリマーの
製造方法に関する。
The present inventors have intensively studied sulfonated polyaniline having a high ratio of introducing a sulfonic acid group to an aromatic ring as a polyaniline having high conductivity and solubility and a method for producing the same. As aminobenzenesulfonic acid (the aforementioned Japanese Patent Application No. 3-36022).
6) a compound having an alkoxy group on the aromatic ring
That is, the use of alkoxy group-substituted aminobenzenesulfonic acids particularly improves the reactivity, improves the introduction ratio of sulfonic acid groups in the polymer, and finds that various sulfonation operations conventionally proposed can be omitted. It has been completed. A first aspect of the present invention is to form at least one compound (A) selected from aniline, N-alkylaniline and phenylenediamines and an alkoxy-substituted aminobenzenesulfonic acid (B) into (A):
The present invention relates to a water-soluble and organic solvent-soluble aniline-based conductive polymer obtained by copolymerizing (B) at a weight ratio of 8: 2 to 1: 9. The conductivity is such that the surface resistance value is 5
× 10 9 Ω / □ or less, and particularly preferably 8.0 × 10 7 Ω / □ or less. In the second aspect of the present invention, aniline, N-
At least one compound (A) selected from alkylanilines and phenylenediamines and an alkoxy-substituted aminobenzenesulfonic acid (B) are used in a weight ratio of (A) :( B) of 8: 2 to 1: 9. The present invention relates to a method for producing a water-soluble and organic solvent-soluble aniline-based conductive polymer, characterized by copolymerizing with an oxidizing agent in a solution at a temperature of -5 to 70 ° C.

【0006】可溶性とは、室温下で、水溶性でありかつ
有機溶剤可溶性のことであり、前記水溶性とは、アニリ
ン系導電性ポリマーを0.3Nアンモニウム水溶液に室
温下で溶解させたときの溶解性が20mg/ml以上、
好ましくは30mg/ml以上であることを意味し、有
機溶剤可溶性とは、アニリン系導電性ポリマーを0.3
Nアンモニウムアルコール溶液に室温下で溶解させたと
きの溶解性が5mg/ml以上、好ましくは10mg/
ml以上であることを意味する。
[0006] The term "soluble" means that the aniline-based conductive polymer is soluble in a 0.3N ammonium aqueous solution at room temperature at room temperature. Solubility of 20 mg / ml or more,
The solubility in an organic solvent is preferably 30 mg / ml or more.
The solubility when dissolved in a N ammonium alcohol solution at room temperature is 5 mg / ml or more, preferably 10 mg / ml.
ml.

【0007】前記N−アルキルアニリンとしては、N−
メチルアニリン、N−エチルアニリン、N−nプロピル
アニリン、N−isoプロピルアニリン、N−ブチルア
ニリン等を挙げることができ、フェニレンジアミン類と
は、フェニレンジアミン、N−フェニルフェニレンジア
ミン、N,N’−ジフェニルフェニレンジアミン、N−
アミノフェニル−N’−フェニルフェニレンジアミン等
を指す。アニリン、N−アルキルアニリン及びフェニレ
ンジアミン類は、それぞれ単独で用いられるか、混合し
て用いられる。
The N-alkylaniline includes N-alkylaniline.
Methyl aniline, N-ethyl aniline, N-n propyl aniline, N-iso propyl aniline, N-butyl aniline and the like can be mentioned, and the phenylenediamines include phenylenediamine, N-phenylphenylenediamine, N, N ' -Diphenylphenylenediamine, N-
Refers to aminophenyl-N'-phenylphenylenediamine and the like. Aniline, N-alkylaniline, and phenylenediamines are used alone or as a mixture.

【0008】N−アルキルアニリンのアニリン及び/又
はフェニレンジアミン類に対して用いられる割合(重
量)は、アニリン及び/又はフェニレンジアミン類の合
計量100に対してN−アルキルアニリン0〜30が好
都合である。N−アルキルアニリンの割合が多すぎる場
合は、水に対する溶解性が低下し、また導電性が劣る傾
向が認められる。アニリンとフェニレンジアミン類は、
それぞれ単独で用いられるか、任意の割合で混合して用
いられる。一般的にアニリンのみを用いてアミノアニソ
ールスルホン酸類と共重合させた場合、フェニレンジア
ミン、N−フェニルフェニレンジアミン等のフェニレン
ジアミン類を用いた場合に比較して、スルホン基の導入
割合が低くなるが、導電性は良い傾向がある。
The ratio (weight) of N-alkylaniline to aniline and / or phenylenediamine is preferably 0 to 30 for N-alkylaniline with respect to 100 total amount of aniline and / or phenylenediamine. is there. If the proportion of the N-alkylaniline is too large, the solubility in water is reduced and the conductivity tends to be poor. Aniline and phenylenediamines are
Each of them may be used alone or mixed at an arbitrary ratio. In general, when copolymerized with aminoanisolesulfonic acids using only aniline, the introduction ratio of sulfone groups is lower than when phenylenediamines such as phenylenediamine and N-phenylphenylenediamine are used. , Conductivity tends to be good.

【0009】アルコキシ基置換アミノベンゼンスルホン
酸としては、もっとも代表的なのがアミノアニソールス
ルホン酸類であり、アミノアニソールスルホン酸類と
は、2−アミノアニソール−3−スルホン酸、2−アミ
ノアニソール−4−スルホン酸、2−アミノアニソール
−5−スルホン酸、2−アミノアニソール−6−スルホ
ン酸、3−アミノアニソール−2−スルホン酸、3−ア
ミノアニソール−4−スルホン酸、3−アミノアニソー
ル−5−スルホン酸、3−アミノアニソール−6−スル
ホン酸、4−アミノアニソール−2−スルホン酸、4−
アミノアニソール−3−スルホン酸であるが、このアニ
ソールのメトキシ基が、エトキシ基、プロポキシ基など
の他のアルコキシ基に置換されたものも包含する。しか
しながら、2−アミノアニソール−3−スルホン酸、2
−アミノアニソール−4−スルホン酸、2−アミノアニ
ソール−6−スルホン酸、3−アミノアニソール−2−
スルホン酸、3−アミノアニソール−4−スルホン酸、
3−アミノアニソール−5−スルホン酸が特に好ましく
用いられる。
The most representative of the alkoxy-substituted aminobenzenesulfonic acids are aminoanisolesulfonic acids, which are 2-aminoanisole-3-sulfonic acid and 2-aminoanisole-4-sulfonic acid. Acid, 2-aminoanisole-5-sulfonic acid, 2-aminoanisole-6-sulfonic acid, 3-aminoanisole-2-sulfonic acid, 3-aminoanisole-4-sulfonic acid, 3-aminoanisole-5-sulfone Acid, 3-aminoanisole-6-sulfonic acid, 4-aminoanisole-2-sulfonic acid, 4-
Aminoanisole-3-sulfonic acid includes those in which the methoxy group of this anisole is substituted by another alkoxy group such as an ethoxy group and a propoxy group. However, 2-aminoanisole-3-sulfonic acid, 2
-Aminoanisole-4-sulfonic acid, 2-aminoanisole-6-sulfonic acid, 3-aminoanisole-2-
Sulfonic acid, 3-aminoanisole-4-sulfonic acid,
3-aminoanisole-5-sulfonic acid is particularly preferably used.

【0010】重合に用いるアニリン、N−アルキルアニ
リン及びフェニレンジアミン類よりなる(A)グループ
モノマーとアミノアニソールスルホン酸類で代表される
アルコキシ基置換アミノベンゼンスルホン酸類よりなる
(B)グループモノマーとの重量比は、A:B=8:2
〜1:9、好ましくはA:B=7:3〜2:8が用いら
れる。アミノアニソールスルホン酸類で代表されるアル
コキシ基置換アミノベンゼンスルホン酸類はそれぞれ単
独で用いるか、異性体を任意の割合で混合して用いても
良い。ここでアミノアニソールスルホン酸類で代表され
るアルコキシ基置換アミノベンゼンスルホン酸類の割合
が少ない場合は、アミノアニソールスルホン酸類で代表
されるアルコキシ基置換アミノベンゼンスルホン酸類の
導入割合が低くなり、溶剤に対する溶解性が低下する傾
向があり、多い場合は、アミノアニソールスルホン酸類
で代表されるアルコキシ基置換アミノベンゼンスルホン
酸類の導入割合が高くなり導電性の低下する傾向があ
る。
The weight ratio of the (A) group monomer composed of aniline, N-alkylaniline and phenylenediamine used in the polymerization to the (B) group monomer composed of alkoxy-substituted aminobenzenesulfonic acids represented by aminoanisolesulfonic acids. Is A: B = 8: 2
1 : 1: 9, preferably A: B = 7: 3 to 2: 8. The alkoxy group-substituted aminobenzenesulfonic acids represented by aminoanisolesulfonic acids may be used alone or in a mixture of isomers at an arbitrary ratio. Here, when the ratio of the alkoxy group-substituted aminobenzene sulfonic acids represented by aminoanisole sulfonic acids is small, the introduction ratio of the alkoxy group-substituted amino benzene sulfonic acids represented by aminoanisole sulfonic acids becomes low, and the solubility in the solvent becomes low. When the amount is large, the introduction ratio of the alkoxy-substituted aminobenzenesulfonic acid represented by aminoanisolesulfonic acid increases, and the conductivity tends to decrease.

【0011】共重合は、中性ないし酸性溶媒中、酸化剤
で酸化重合することにより行うことができる。重合操作
は、−5〜70℃の温度範囲で行うのが好ましく、更に
好ましくは0〜60℃の範囲が適用される。ここで、−
5℃以下では、共重合体の溶剤に対する溶解性が低下す
る傾向があり、70℃以上では、導電性が低下する傾向
がある。なお、従来、ポリアニリン類の重合は酸性溶媒
中でしか充分反応が進行しないと考えられていたが、本
発明方法によれば、必ずしも酸性の溶媒ではなく、水だ
けのような中性の溶媒中でも反応が充分進行することが
判った。
The copolymerization can be carried out by oxidative polymerization with an oxidizing agent in a neutral or acidic solvent. The polymerization operation is preferably performed in a temperature range of -5 to 70C, more preferably in a range of 0 to 60C. Where-
Below 5 ° C., the solubility of the copolymer in the solvent tends to decrease, and above 70 ° C., the conductivity tends to decrease. Conventionally, it has been considered that the polymerization of polyanilines can proceed sufficiently only in an acidic solvent, but according to the method of the present invention, not necessarily an acidic solvent, but also in a neutral solvent such as water alone. It was found that the reaction proceeded sufficiently.

【0012】反応に使用する溶媒は、水、メタノール、
エタノール、イソプロパノール、アセトニトリル、メチ
ルイソブチルケトン、ジメチルホルムアミド、ジメチル
アセトアミドなどが好ましく用いられる。
The solvent used for the reaction is water, methanol,
Ethanol, isopropanol, acetonitrile, methyl isobutyl ketone, dimethylformamide, dimethylacetamide and the like are preferably used.

【0013】また、酸化剤は、ペルオキソ二硫酸アンモ
ニウム、過酸化水素等が用いられ、モノマー1モルに対
して0.1〜5モル、好ましくは0.5〜5モル用いら
れる。酸は、硫酸、塩酸及び、p−トルエンスルホン酸
等又はそれらの混合物が用いられ、酸の濃度は0.1〜
3mol/l、好ましくは0.2〜2mol/lの範囲
で用いられる。またこの際、触媒として鉄、銅などの遷
移金属を添加することも有効である。
As the oxidizing agent, ammonium peroxodisulfate, hydrogen peroxide or the like is used, and it is used in an amount of 0.1 to 5 mol, preferably 0.5 to 5 mol, per 1 mol of the monomer. As the acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, p-toluenesulfonic acid or the like or a mixture thereof is used, and the concentration of the acid is 0.1 to
It is used in an amount of 3 mol / l, preferably in the range of 0.2 to 2 mol / l. At this time, it is also effective to add a transition metal such as iron or copper as a catalyst.

【0014】ここで、アニリン及び/又はN−アルキル
アニリンとアルコキシ基置換アミノベンゼンスルホン酸
類との共重合体は、スルホン酸基の導入割合が芳香環に
対して25〜40%であり、一方、フェニレンジアミン
類とアルコキシ基置換アミノベンゼンスルホン酸類との
共重合体は、スルホン基の導入割合が芳香環に対して2
5〜50%と高く、溶解性が良い傾向がある。かくして
得られた同一芳香環にアルコキシ基とスルホン酸基を有
するアニリン系導電性ポリマーの分子量は、300〜5
00,000である。また、アルコキシ基及びスルホン
酸基は全芳香環に対し25〜50%の含有量であり、更
にスルホン化操作を施すことなくアンモニア及びアルキ
ルアミン等の塩基を含む水又は有機溶剤もしくはそれら
の混合物に溶解することができる。
Here, the copolymer of aniline and / or N-alkylaniline with an alkoxy-substituted aminobenzenesulfonic acid has a sulfonic acid group introduction ratio of 25 to 40% with respect to the aromatic ring. The copolymer of phenylenediamines and alkoxy-substituted aminobenzenesulfonic acids has a sulfone group introduction ratio of 2 to the aromatic ring.
It is as high as 5 to 50% and tends to have good solubility. The molecular weight of the aniline-based conductive polymer having an alkoxy group and a sulfonic acid group on the same aromatic ring thus obtained is 300 to 5
00,000. Further, the content of the alkoxy group and the sulfonic acid group is 25 to 50% based on the whole aromatic ring. Further, without performing sulfonation operation, water or an organic solvent containing a base such as ammonia and an alkylamine or an organic solvent or a mixture thereof is used. Can be dissolved.

【0015】[0015]

【実施例】以下実施例を挙げて説明する。 実施例1〜10 アニリン、N−アルキルアニリン及びフェニレンジアミ
ン類から選ばれた少なくとも1種の化合物とアルコキシ
基置換アミノベンゼンスルホン酸類を溶媒に添加(表1
〜2参照)し、酸化剤の溶液を滴下した。滴下終了後、
更に所定時間撹拌したのち、反応生成物を濾別洗浄、乾
燥し、共重合体の粉末を得た(表3参照)。得られた共
重合体の物性は表5に示すとおりである。 比較例1〜2 アニリン又はフェニレンジアミン類とアミノベンゼンス
ルホン酸類を酸性溶媒に添加(表1〜2参照)し、酸化
剤の酸性溶液を滴下した。滴下終了後、更に所定時間撹
拌したのち、反応生成物を濾別洗浄、乾燥し、共重合体
の粉末を得た(表4参照)。得られた共重合体の物性は
表6に示すとおりである。
Embodiments will be described below with reference to embodiments. Examples 1 to 10 At least one compound selected from aniline, N-alkylaniline and phenylenediamines and an alkoxy-substituted aminobenzenesulfonic acid were added to a solvent (Table 1).
2), and the solution of the oxidizing agent was added dropwise. After dropping,
After further stirring for a predetermined time, the reaction product was separated by filtration, washed and dried to obtain a copolymer powder (see Table 3). The physical properties of the obtained copolymer are as shown in Table 5. Comparative Examples 1-2 Aniline or phenylenediamines and aminobenzenesulfonic acids were added to an acidic solvent (see Tables 1-2), and an acidic solution of an oxidizing agent was added dropwise. After completion of the dropwise addition, the mixture was further stirred for a predetermined time, and then the reaction product was separated by filtration, washed, and dried to obtain a copolymer powder (see Table 4). The physical properties of the obtained copolymer are as shown in Table 6.

【0016】[0016]

【表1】 [Table 1]

【0017】[0017]

【表2】 〈略号〉 PPDA:N−フェニルフェニレンジアミン DPPDA:N,N′−ジフェニルフェニレンジアミン (n,m)AAS:n−アミノアニソール−m−スルホ
ン酸 AS:アミノベンゼンスルホン酸
[Table 2] <Abbreviation> PPDA: N-phenylphenylenediamine DPPDA: N, N'-diphenylphenylenediamine (n, m) AAS: n-aminoanisole-m-sulfonic acid AS: aminobenzenesulfonic acid

【0018】[0018]

【表3】 APS:ペルオキソ二硫酸アンモニウム PTS:p−トルエンスルホン酸[Table 3] APS: ammonium peroxodisulfate PTS: p-toluenesulfonic acid

【0019】[0019]

【表4】 [Table 4]

【0020】[0020]

【表5】 [Table 5]

【0021】[0021]

【表6】 [Table 6]

【0022】[0022]

【物性値測定法の説明】[Description of physical property measurement method]

(1)成膜後の表面抵抗 得られた生成物1gを0.1Nアンモニウム溶液100
gに溶解した。ガラス基板上に薄膜(200〜500
A)を形成したのち、膜の表面抵抗を測定した。 (2)スルホン化率の測定法 スルホン化率は、燃焼フラスコにより試料を分解後、イ
オンクロマト法により硫黄含有率を測定し求めた。 (3)溶解性 水またはメタノールにアンモニアを0.3モル/リット
ルの濃度で含有させたアルカリ溶液10mlにポリマー
を少量づつ加え溶解しなくなったところで濾過し溶解量
を求めた。
(1) Surface resistance after film formation 1 g of the obtained product was added to a 0.1N ammonium solution 100
g. Thin film (200-500) on glass substrate
After forming A), the surface resistance of the film was measured. (2) Measurement method of sulfonation rate The sulfonation rate was determined by decomposing a sample in a combustion flask and measuring the sulfur content by an ion chromatography method. (3) Solubility The polymer was added little by little to 10 ml of an alkali solution containing ammonia at a concentration of 0.3 mol / liter in water or methanol.

【0023】[0023]

【効果】【effect】

(1)本発明は、ドーピングを行う必要性がなく、また
スルホン化工程を設ける必要もなく、高導電性を持つポ
リマーを得ることができる。 (2)本発明の重合系は、必ずしも酸性溶液中で行う必
要はなく、中性溶液中でも進行する。 (3)本発明のポリマーは、水溶性であり、かつ有機溶
剤にも可溶性であるため、溶液の形で塗布、スプレーデ
ィッピング等の作業が容易であり、帯電防止、電子回
路、コンデンサー、電池等の種々の用途に利用すること
ができる。 (4)本出願人の先発明にかかる特願平3−36022
6号の発明で得られたポリマーと類似した性質を示す
が、先発明のポリマーがアミノベンゼンスルホン酸単位
を構成成分とするのに対し、本発明はこの種のポリマー
においてはじめて使用されたアミノアニソールスルホン
酸で代表されるアルコキシ基置換アミノベンゼンスルホ
ン酸単位を構成成分とする新規導電性ポリマーを提供す
ることに成功したものである。
(1) According to the present invention, a polymer having high conductivity can be obtained without the necessity of performing doping and without providing a sulfonation step. (2) The polymerization system of the present invention does not necessarily need to be performed in an acidic solution, but proceeds in a neutral solution. (3) Since the polymer of the present invention is water-soluble and soluble in organic solvents, it can be easily applied in the form of a solution, such as spraying and dipping, and can be used for antistatic, electronic circuits, capacitors, batteries, etc. Can be used for various applications. (4) Japanese Patent Application No. 3-36022 of the applicant's prior invention
6 shows properties similar to those of the polymer obtained by the invention of No. 6, but the polymer of the prior invention comprises aminobenzenesulfonic acid units as a constituent, whereas the present invention relates to aminoanisole used for the first time in this kind of polymer. The present invention has succeeded in providing a novel conductive polymer comprising an alkoxy group-substituted aminobenzenesulfonic acid unit represented by sulfonic acid as a constituent component.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C08G 73/00 CA(STN)──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) C08G 73/00 CA (STN)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 アニリン、N−アルキルアニリン及びフ
ェニレンジアミン類よりなる群から選ばれた少なくとも
一種の化合物(A)と、アルコキシ基置換アミノベンゼ
ンスルホン酸(B)とを(A):(B)の重量比が8:
2〜1:9で共重合させたたことにより得られた分子量
が300〜500,000の水溶性および有機溶剤可溶
性アニリン系導電性ポリマー。
1. An at least one compound (A) selected from the group consisting of aniline, N-alkylaniline and phenylenediamines, and an alkoxy-substituted aminobenzenesulfonic acid (B), (A): (B) Weight ratio of 8:
A water-soluble and organic solvent-soluble aniline-based conductive polymer having a molecular weight of 300 to 500,000 obtained by copolymerization at a ratio of 2-1: 9.
【請求項2】 アルコキシ基およびスルホン酸基の含有
量が全芳香族環に対し、25〜50モル%である請求項
1記載の水溶性および有機溶剤可溶性アニリン系導電性
ポリマー。
2. The water-soluble and organic solvent-soluble aniline-based conductive polymer according to claim 1, wherein the content of the alkoxy group and the sulfonic acid group is 25 to 50 mol% based on the whole aromatic ring.
【請求項3】 表面抵抗値が5×109Ω/□以下であ
り、かつ水に対する溶解性が20mg/ml以上、アル
コールに対する溶解性が5mg/ml以上である請求項
1記載の水溶性および有機溶剤可溶性アニリン系導電性
ポリマー。
3. The water-soluble compound according to claim 1, which has a surface resistance of 5 × 10 9 Ω / □ or less, a solubility in water of 20 mg / ml or more, and a solubility in alcohol of 5 mg / ml or more. Organic solvent soluble aniline conductive polymer.
【請求項4】 アニリン、N−アルキルアニリン及びフ
ェニレンジアミン類よりなる群から選ばれた少なくとも
1種の化合物(A)と、アルコキシ基置換アミノベンゼ
ンスルホン酸(B)とを(A):(B)の重量比が8:
2〜1:9で温度−5〜70℃において、溶液中で酸化
剤により共重合させることを特徴とする水溶性および有
機溶剤可溶性アニリン系導電性ポリマーの製造方法。
4. A method according to claim 1, wherein at least one compound (A) selected from the group consisting of aniline, N-alkylaniline and phenylenediamines and an alkoxy-substituted aminobenzenesulfonic acid (B) are (A) :( B ) Is 8:
A method for producing a water-soluble and organic solvent-soluble aniline-based conductive polymer, which comprises copolymerizing with an oxidizing agent in a solution at a temperature of 5-2 to 1: 9 at a temperature of -5 to 70 ° C.
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