JPH01124902A - 導電性高分子膜、その製造方法及びその使用方法 - Google Patents
導電性高分子膜、その製造方法及びその使用方法Info
- Publication number
- JPH01124902A JPH01124902A JP63138248A JP13824888A JPH01124902A JP H01124902 A JPH01124902 A JP H01124902A JP 63138248 A JP63138248 A JP 63138248A JP 13824888 A JP13824888 A JP 13824888A JP H01124902 A JPH01124902 A JP H01124902A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductive polymer
- polysaccharide matrix
- intercalated
- polymer film
- polyaniline
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 title claims description 122
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 33
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 claims abstract description 48
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 claims abstract description 48
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 claims abstract description 48
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 45
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims abstract description 24
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 claims abstract description 21
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 claims abstract description 15
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 claims abstract description 13
- 229920000936 Agarose Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 46
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 13
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 9
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 8
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical group [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 5
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N potassium dichromate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 3
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 claims description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 3
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 claims description 2
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 claims description 2
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 claims description 2
- 229920005654 Sephadex Polymers 0.000 claims 1
- 239000012507 Sephadex™ Substances 0.000 claims 1
- 238000009830 intercalation Methods 0.000 abstract description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 3
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 abstract description 2
- 229920000945 Amylopectin Polymers 0.000 abstract description 2
- 229920000856 Amylose Polymers 0.000 abstract description 2
- HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N Heparin Chemical compound OC1C(NC(=O)C)C(O)OC(COS(O)(=O)=O)C1OC1C(OS(O)(=O)=O)C(O)C(OC2C(C(OS(O)(=O)=O)C(OC3C(C(O)C(O)C(O3)C(O)=O)OS(O)(=O)=O)C(CO)O2)NS(O)(=O)=O)C(C(O)=O)O1 HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000008272 agar Substances 0.000 abstract description 2
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 abstract description 2
- 229920003086 cellulose ether Polymers 0.000 abstract description 2
- 229920000669 heparin Polymers 0.000 abstract description 2
- 229960002897 heparin Drugs 0.000 abstract description 2
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002120 nanofilm Substances 0.000 abstract 2
- 229920002567 Chondroitin Polymers 0.000 abstract 1
- FJWGYAHXMCUOOM-QHOUIDNNSA-N [(2s,3r,4s,5r,6r)-2-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-dinitrooxy-2-(nitrooxymethyl)-6-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5,6-trinitrooxy-2-(nitrooxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-3-yl]oxy-3,5-dinitrooxy-6-(nitrooxymethyl)oxan-4-yl] nitrate Chemical compound O([C@@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](O[N+]([O-])=O)[C@H]1O[N+]([O-])=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](O[N+]([O-])=O)[C@H](O[N+]([O-])=O)[C@@H](CO[N+]([O-])=O)O1)O[N+]([O-])=O)CO[N+](=O)[O-])[C@@H]1[C@@H](CO[N+]([O-])=O)O[C@@H](O[N+]([O-])=O)[C@H](O[N+]([O-])=O)[C@H]1O[N+]([O-])=O FJWGYAHXMCUOOM-QHOUIDNNSA-N 0.000 abstract 1
- DLGJWSVWTWEWBJ-HGGSSLSASA-N chondroitin Chemical compound CC(O)=N[C@@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@H](O)[C@@H]1OC1[C@H](O)[C@H](O)C=C(C(O)=O)O1 DLGJWSVWTWEWBJ-HGGSSLSASA-N 0.000 abstract 1
- AVJBPWGFOQAPRH-FWMKGIEWSA-L dermatan sulfate Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@H](OS([O-])(=O)=O)[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](C([O-])=O)O1 AVJBPWGFOQAPRH-FWMKGIEWSA-L 0.000 abstract 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 22
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 6
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N Thiophene Chemical compound C=1C=CSC=1 YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011543 agarose gel Substances 0.000 description 4
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 description 4
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 4
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960000583 acetic acid Drugs 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M lithium perchlorate Chemical compound [Li+].[O-]Cl(=O)(=O)=O MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910001486 lithium perchlorate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 229930192474 thiophene Natural products 0.000 description 2
- 238000001429 visible spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 1H-pyrrole Natural products C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000219112 Cucumis Species 0.000 description 1
- 235000015510 Cucumis melo subsp melo Nutrition 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 108010015776 Glucose oxidase Proteins 0.000 description 1
- 239000004366 Glucose oxidase Substances 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- FJJCIZWZNKZHII-UHFFFAOYSA-N [4,6-bis(cyanoamino)-1,3,5-triazin-2-yl]cyanamide Chemical compound N#CNC1=NC(NC#N)=NC(NC#N)=N1 FJJCIZWZNKZHII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 a+gent cactd Polymers 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013405 beer Nutrition 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 238000010538 cationic polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000012377 drug delivery Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 239000012362 glacial acetic acid Substances 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 229940116332 glucose oxidase Drugs 0.000 description 1
- 235000019420 glucose oxidase Nutrition 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- QNXSIUBBGPHDDE-UHFFFAOYSA-N indan-1-one Chemical compound C1=CC=C2C(=O)CCC2=C1 QNXSIUBBGPHDDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005442 molecular electronic Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012454 non-polar solvent Substances 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 229920005597 polymer membrane Polymers 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 125000000168 pyrrolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/14—Cells with non-aqueous electrolyte
- H01M6/18—Cells with non-aqueous electrolyte with solid electrolyte
- H01M6/181—Cells with non-aqueous electrolyte with solid electrolyte with polymeric electrolytes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/06—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
- H01B1/12—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances organic substances
- H01B1/124—Intrinsically conductive polymers
- H01B1/127—Intrinsically conductive polymers comprising five-membered aromatic rings in the main chain, e.g. polypyrroles, polythiophenes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/06—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
- H01B1/12—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances organic substances
- H01B1/124—Intrinsically conductive polymers
- H01B1/128—Intrinsically conductive polymers comprising six-membered aromatic rings in the main chain, e.g. polyanilines, polyphenylenes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/60—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of organic compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈発明の背景〉
導電性有機高分子は、その発見の時から、理論的及び技
術的観点から関心をもたれてきている。
術的観点から関心をもたれてきている。
導電性高分子が関係する研究は、エネルギー貯蔵装置、
エレクトロクロミックデイスプレー、腐食防止及び分子
エレクトロニクス装置を含むいくつかの分野における大
きな進歩の可能性を示してい、る。近年、導電性高分子
は電気触媒構造、薬物送達システム及びイオンゲートと
して使用されている。これによって、導電性高分子マト
リックス中への生物分子の含有、または生物学的反応の
特異性と電気化学的技術の感度とを組合わせたセンサー
の開発などの数々の新しい応用の可能性が開かれた。
エレクトロクロミックデイスプレー、腐食防止及び分子
エレクトロニクス装置を含むいくつかの分野における大
きな進歩の可能性を示してい、る。近年、導電性高分子
は電気触媒構造、薬物送達システム及びイオンゲートと
して使用されている。これによって、導電性高分子マト
リックス中への生物分子の含有、または生物学的反応の
特異性と電気化学的技術の感度とを組合わせたセンサー
の開発などの数々の新しい応用の可能性が開かれた。
公知の導電性高分子としてはポリピロール、ポリチオフ
ェン、ポリアニリン及びそれらの誘導体等のポリ複素環
類がある。これらの材料は酸素及び水の存在下でのその
安定性の特徴により、特に注目されている。しかし、残
念ながらこれらの材料は高伝導度で脆いなど、機械的性
質に劣るため、その実際的用途での使用が著しく制限さ
れている。
ェン、ポリアニリン及びそれらの誘導体等のポリ複素環
類がある。これらの材料は酸素及び水の存在下でのその
安定性の特徴により、特に注目されている。しかし、残
念ながらこれらの材料は高伝導度で脆いなど、機械的性
質に劣るため、その実際的用途での使用が著しく制限さ
れている。
これら3’J電性電性子の機械的性質を改善して種々の
用途に適合させるために、数多くの試みがなされている
。これらの試みには、基体材料上での重合、共重合方法
及び新しい単量体の合成がある。
用途に適合させるために、数多くの試みがなされている
。これらの試みには、基体材料上での重合、共重合方法
及び新しい単量体の合成がある。
これらの方法は有用なデータをもたらしたが、さまざま
な理由により、必要な特性をもつ商業的に実行可能な製
品を提供することはできなかった。
な理由により、必要な特性をもつ商業的に実行可能な製
品を提供することはできなかった。
〈発明の要約〉
本発明により、多糖マトリックスに導電性高分子をイン
ターカレートさせ結合させた導電性高分子膜を製造した
。この導電性高分子膜は多糖マトリックスの機械的性質
の多くを有利に維持しつつ、導電性高分子のスペクトル
及び電子特性をも示す。
ターカレートさせ結合させた導電性高分子膜を製造した
。この導電性高分子膜は多糖マトリックスの機械的性質
の多くを有利に維持しつつ、導電性高分子のスペクトル
及び電子特性をも示す。
この導電性高分子膜は多糖マトリックスに、ポリピロー
ル、ポリチオフェン、ポリアニリン及びそれらの誘導体
等のポリ複素環類から選んだ導電性高分子をインターカ
レートし結合して成る。
ル、ポリチオフェン、ポリアニリン及びそれらの誘導体
等のポリ複素環類から選んだ導電性高分子をインターカ
レートし結合して成る。
上記に対応して、本発明は、上記多糖マトリックス材料
、求める上記導電性高分子の単量体及び電解質を含む混
合物の酸化による上記の新規導電性高分子膜の合成に関
する。
、求める上記導電性高分子の単量体及び電解質を含む混
合物の酸化による上記の新規導電性高分子膜の合成に関
する。
本発明は、また、こうして形成した導電性高分子膜のさ
まざまな利用法に関する。さらに具体的には、ある導電
性高分子膜が適する用途は、選んだ多糖マトリックス及
び選んだ導電性高分子の特性に基づく。適切な多糖マト
リックス及び導電性8分子のさまざまな置換及び組合せ
を与えれば、広い範囲の応用が可能である。
まざまな利用法に関する。さらに具体的には、ある導電
性高分子膜が適する用途は、選んだ多糖マトリックス及
び選んだ導電性高分子の特性に基づく。適切な多糖マト
リックス及び導電性8分子のさまざまな置換及び組合せ
を与えれば、広い範囲の応用が可能である。
したがって、本発明の主な目的は、求める機械的性質を
もち物理的及び化学的に安定な導電性高分子膜を提供す
ることである。
もち物理的及び化学的に安定な導電性高分子膜を提供す
ることである。
本発明の別の目的は、これら導電性高分子膜の製造方法
を提供することである。
を提供することである。
本発明のさらに別の目的は、これら導電性高分子膜の使
用方法を提供することである。
用方法を提供することである。
その他の目的及び利益は以下の説明をよく調べることに
より当業者に明らかになるであろう。
より当業者に明らかになるであろう。
〈発明の詳細な説明〉
まず第一に、本発明は多糖マトリックスに、ポリピロー
ル、ポリチオフェン及びポリアニリン及びそれらの誘導
体等のポリ複素環類から成る群から選んだ導電性高分子
をインターカレートし結合して成る導電性高分子膜に関
する。
ル、ポリチオフェン及びポリアニリン及びそれらの誘導
体等のポリ複素環類から成る群から選んだ導電性高分子
をインターカレートし結合して成る導電性高分子膜に関
する。
本発明の導電性高分子膜のための多糖マトリックスの選
択は、一部には、最終製品に求められる特性による。多
数のこのような多糖マトリックスが商業的に入手可能で
ある。本発明に使用できるものとしては、セルロース、
アミロース、アミロペクチン、酢酸セル0−ス等のセル
ロースエステル、セルロースエーテル、 a+gent
cactd、寒天。
択は、一部には、最終製品に求められる特性による。多
数のこのような多糖マトリックスが商業的に入手可能で
ある。本発明に使用できるものとしては、セルロース、
アミロース、アミロペクチン、酢酸セル0−ス等のセル
ロースエステル、セルロースエーテル、 a+gent
cactd、寒天。
セフ?デックス(5ephadex■)、ダウエックス
(Dowex @) 、ヘパリン、アガロース、コンド
0イチン、フンドロイチン硫酸、及びニトロセルロース
等がある。多糖は、中性のまたは塩の形態で利用できる
。その他の構造的に安定な多糖マトリックスも、空気及
び水性媒体への暴露に耐える限り、いずれも利用できる
。得られるる電性高分子膜は選んだ多糖マトリックスの
機械的性質の多くを保持するため、多糖マトリックスの
選択は導電性高分子膜の求める最終用途による。例えば
、求める製品が帯電防止被覆用の場合には、透析膜等の
セル0−ス膜は特に適切な多糖マトリックスであり、こ
れを用いて本発明の製造方法によって求める柔軟性をも
つ製品を製造することができる。
(Dowex @) 、ヘパリン、アガロース、コンド
0イチン、フンドロイチン硫酸、及びニトロセルロース
等がある。多糖は、中性のまたは塩の形態で利用できる
。その他の構造的に安定な多糖マトリックスも、空気及
び水性媒体への暴露に耐える限り、いずれも利用できる
。得られるる電性高分子膜は選んだ多糖マトリックスの
機械的性質の多くを保持するため、多糖マトリックスの
選択は導電性高分子膜の求める最終用途による。例えば
、求める製品が帯電防止被覆用の場合には、透析膜等の
セル0−ス膜は特に適切な多糖マトリックスであり、こ
れを用いて本発明の製造方法によって求める柔軟性をも
つ製品を製造することができる。
本発明で用いるために選ばれる導電性高分子も同様に、
最終製品に求められる特性による。代表的な導電性高分
子は、ポリビロール、ポリチオフェン、ポリアニリン及
びそれらのyh誘導体ら成る群から選んだポリ複素環類
である。
最終製品に求められる特性による。代表的な導電性高分
子は、ポリビロール、ポリチオフェン、ポリアニリン及
びそれらのyh誘導体ら成る群から選んだポリ複素環類
である。
空気に対して安定な導電性高分子であって最も広く調べ
られているものはポリピロールであり、これは一般に酸
化で始まるカチオン重合によって科学的に及び電気化学
的に作られる。このため、これは本発明において選ばれ
る導電性高分子である。さらに、単固体ビ0−ルの多数
の誘導体が商業的に入手可能であり、ピロール環上の種
々の直換基は形成される導電性高分子膜の構造と性質の
両方を変えることが明らかにされている。ある場合には
、単量体上の置換基の存在により、得られる導電性高分
子膜の導電性マトリックスの中に「穴」が生じる。この
「穴」あるいは「ポケット」によって他の生物分子をざ
らに「捕えるJまたは含有させることが可能となり、得
られる導電性高分子膜の用途が広がる。ビロール単量体
上の置換基の存在によって、生じる導電性膜高分子の導
電率も変化する。このように、その他の規則構造特性を
実質的に変えることなく、得られる導電性膜高分子の導
電率を変えることができよう。
られているものはポリピロールであり、これは一般に酸
化で始まるカチオン重合によって科学的に及び電気化学
的に作られる。このため、これは本発明において選ばれ
る導電性高分子である。さらに、単固体ビ0−ルの多数
の誘導体が商業的に入手可能であり、ピロール環上の種
々の直換基は形成される導電性高分子膜の構造と性質の
両方を変えることが明らかにされている。ある場合には
、単量体上の置換基の存在により、得られる導電性高分
子膜の導電性マトリックスの中に「穴」が生じる。この
「穴」あるいは「ポケット」によって他の生物分子をざ
らに「捕えるJまたは含有させることが可能となり、得
られる導電性高分子膜の用途が広がる。ビロール単量体
上の置換基の存在によって、生じる導電性膜高分子の導
電率も変化する。このように、その他の規則構造特性を
実質的に変えることなく、得られる導電性膜高分子の導
電率を変えることができよう。
本発明で用いることができるその他の種々のポリ複素環
類も同様に、求める特性をもつ導電性高分子膜を生じる
べくうまく取扱うことができる。
類も同様に、求める特性をもつ導電性高分子膜を生じる
べくうまく取扱うことができる。
このように、ポリアニリン及びポリチオフェンの単量体
、すなわちアニリン及びチオフェンの両者とも、それら
の未置換及び置換形態で商業的に入手可能である。これ
ら単量体の重合も、本製造方法での使用を許容するよう
な具合に起こる。すなわち、酸化条件下で重合が起こる
。
、すなわちアニリン及びチオフェンの両者とも、それら
の未置換及び置換形態で商業的に入手可能である。これ
ら単量体の重合も、本製造方法での使用を許容するよう
な具合に起こる。すなわち、酸化条件下で重合が起こる
。
本発明の製造方法は、多糖マトリックスに、ポリビロー
ル、ポリチオフェン、ポリアニリン及びそれらの誘導体
等のポリ複素環類から成る群から選んだ導電性高分子を
インターカレートし結合して成る導電性高分子膜の製造
方法であって、(a)前記多糖マトリックス材料を、求
める前記導電性高分子の単m体を適当な電解質塩に溶解
した溶液に混合または浮遊させる工程と、 (b)工程(a)の反応混合物を酸化剤の溶液で処理η
る工程と、 (c)工程(b)の生成物を前記反応混合物から移す工
程 を含む該製造方法である。
ル、ポリチオフェン、ポリアニリン及びそれらの誘導体
等のポリ複素環類から成る群から選んだ導電性高分子を
インターカレートし結合して成る導電性高分子膜の製造
方法であって、(a)前記多糖マトリックス材料を、求
める前記導電性高分子の単m体を適当な電解質塩に溶解
した溶液に混合または浮遊させる工程と、 (b)工程(a)の反応混合物を酸化剤の溶液で処理η
る工程と、 (c)工程(b)の生成物を前記反応混合物から移す工
程 を含む該製造方法である。
典型的には、多糖マトリックス材料を前記単量体を適当
な電解質塩の水溶液に溶かした溶液に浮遊させる。電解
質塩の選択は用いる個々の単量体による。代表的には、
ビロールまたはチオフェンあるいはその誘導体が選んだ
単m体の場合には塩化カリウムまたは塩化ナトリウムの
水溶液が用いられる。アニリンまたはその誘導体が選ん
だ単量体の場合には、0.5〜2.OH塩酸を電解質塩
として用いることができる。さらに、アセトニトリル、
ジメチルスルホキシド及びジメチルホルムアミド等の非
水溶剤、及びこのような非水溶剤と水との混合物を前記
水溶液の代りに用いることができる。
な電解質塩の水溶液に溶かした溶液に浮遊させる。電解
質塩の選択は用いる個々の単量体による。代表的には、
ビロールまたはチオフェンあるいはその誘導体が選んだ
単m体の場合には塩化カリウムまたは塩化ナトリウムの
水溶液が用いられる。アニリンまたはその誘導体が選ん
だ単量体の場合には、0.5〜2.OH塩酸を電解質塩
として用いることができる。さらに、アセトニトリル、
ジメチルスルホキシド及びジメチルホルムアミド等の非
水溶剤、及びこのような非水溶剤と水との混合物を前記
水溶液の代りに用いることができる。
非水溶媒を用いる場合には、電解質塩は典型的には、個
々の溶媒に可溶の塩、例えば過塩素酸リチウムである。
々の溶媒に可溶の塩、例えば過塩素酸リチウムである。
本発明の導電性高分子膜の製造に用いるべく選ばれる酸
化剤は、もちろん、選んだ個々の単量体による。唯一の
要件は、その酸化剤が、選んだ単量体の求める導電性高
分子への重合を開始させることができることである。使
用される典型的な酸化剤は、過硫酸(ベルオクソニ硫酸
)アンモニウム、過マンガン酸カリウム及びニクロム酸
カリウム等である。これらのうち、過硫酸アンモニウム
がアニリン単m体及びビロール単II体用として特に適
している。場合によっては、酸化性溶液の一部分を多糖
マトリックスに、その前記単量体との混合に先立って、
加えるのが有利であろう。
化剤は、もちろん、選んだ個々の単量体による。唯一の
要件は、その酸化剤が、選んだ単量体の求める導電性高
分子への重合を開始させることができることである。使
用される典型的な酸化剤は、過硫酸(ベルオクソニ硫酸
)アンモニウム、過マンガン酸カリウム及びニクロム酸
カリウム等である。これらのうち、過硫酸アンモニウム
がアニリン単m体及びビロール単II体用として特に適
している。場合によっては、酸化性溶液の一部分を多糖
マトリックスに、その前記単量体との混合に先立って、
加えるのが有利であろう。
本発明の製造方法の反応時間は、用いる個々の単量体、
用いる酸化剤及び電解質塩ならびにそれらの11度によ
って変わる。典型的には、重合は数分で終了し、通常、
反応混合物中の急な色の変化によって視認できる。
用いる酸化剤及び電解質塩ならびにそれらの11度によ
って変わる。典型的には、重合は数分で終了し、通常、
反応混合物中の急な色の変化によって視認できる。
生じるNIt性高分子膜の特性を決める可能性のあるそ
の他の因子は、種々の反応体の濃度及び反応を行うPI
値である。これらは選んだ反応体によって選ぶことがで
きよう。
の他の因子は、種々の反応体の濃度及び反応を行うPI
値である。これらは選んだ反応体によって選ぶことがで
きよう。
酸化剤によって開始された重合の終了後、生じた導電性
高分子膜を反応混合物から物理的手段で移す。次いで生
成物は通常、過剰の電解質塩溶液で洗浄し、乾燥して求
める導電性高分子膜を得る。
高分子膜を反応混合物から物理的手段で移す。次いで生
成物は通常、過剰の電解質塩溶液で洗浄し、乾燥して求
める導電性高分子膜を得る。
本発明の製造方法により製造された生成物、すなわち導
電性高分子膜は化学的に安定であることが数多くの試験
手順により立証された。すなわち、導電性高分子股上の
導電性高分子は、物理的または化学的手段で除去できる
ような表面被膜として多糖マトリックス上にあるのでは
ない。この特徴によって、本発明の導電性高分子膜は従
来技術のものと区別される。これまで化学的または物理
的に安定な導電性高分子膜は製造されていなかった。
電性高分子膜は化学的に安定であることが数多くの試験
手順により立証された。すなわち、導電性高分子股上の
導電性高分子は、物理的または化学的手段で除去できる
ような表面被膜として多糖マトリックス上にあるのでは
ない。この特徴によって、本発明の導電性高分子膜は従
来技術のものと区別される。これまで化学的または物理
的に安定な導電性高分子膜は製造されていなかった。
基体の上で重合を行う従来の方法で得られた導電性高分
子膜は、それが付着した基体から物理的または化学的に
分離し得るものであった。本発明の製品及び製造方法の
場合はこのようなことはない。
子膜は、それが付着した基体から物理的または化学的に
分離し得るものであった。本発明の製品及び製造方法の
場合はこのようなことはない。
極性及び非極性溶剤で長時間粉砕しても有色物質や導電
性高分子膜は全く浸出されない。ある溶剤と多糖マトリ
ックスとの反応で多糖が破壊されることはあろうが、3
9Wi性高分子の残留物が残る。
性高分子膜は全く浸出されない。ある溶剤と多糖マトリ
ックスとの反応で多糖が破壊されることはあろうが、3
9Wi性高分子の残留物が残る。
導電性高分子膜を強い酸及び塩基で処理すると場合によ
っては多糖マトリックスが溶解することがあろうが、導
電性高分子が溶解したり導電性高分子膜が分離すること
はない。
っては多糖マトリックスが溶解することがあろうが、導
電性高分子が溶解したり導電性高分子膜が分離すること
はない。
再生した( reconstituted)セルロース
膜(透析膜)に対して典型的な一組の標準試験を行った
。
膜(透析膜)に対して典型的な一組の標準試験を行った
。
これは、メタノール、エタノール、ジクロロメタン、ジ
メチルスルホキシド等の溶剤を吸い込むものであった。
メチルスルホキシド等の溶剤を吸い込むものであった。
数日間までの時間の後、導電性高分子膜の物理的特性に
は何ら有意な一化はなかった。
は何ら有意な一化はなかった。
濃硫酸、濃硝酸、氷酢酸及び1ON水酸化ナトリウム溶
液での処理は、導電性高分子膜の柔軟性に有害な影響が
あった。しかし、いずれの場合にも、導電性高分子膜が
その構成部分に分離することはなかった。
液での処理は、導電性高分子膜の柔軟性に有害な影響が
あった。しかし、いずれの場合にも、導電性高分子膜が
その構成部分に分離することはなかった。
同様の一連の試験をアガロースゲルに行ったところ、ゲ
ル構造の破壊は起こり得たが、導電性高分子は回収する
ことができた。この際も、もとのままの多糖マトリック
スと導電性高分子の両者が分離されることはなかった。
ル構造の破壊は起こり得たが、導電性高分子は回収する
ことができた。この際も、もとのままの多糖マトリック
スと導電性高分子の両者が分離されることはなかった。
ポリアニリンが80%酢酸に可溶であり、ポリアニリン
の小部分が特定の有機溶剤に可溶である(文献に詳しく
述べられている)ことは注意すべきである。しかしなが
ら、アニリン及びセルロースから作った導電性高分子膜
からこれら溶剤中でポリアニリンが浸出されることはな
い。
の小部分が特定の有機溶剤に可溶である(文献に詳しく
述べられている)ことは注意すべきである。しかしなが
ら、アニリン及びセルロースから作った導電性高分子膜
からこれら溶剤中でポリアニリンが浸出されることはな
い。
得られた導電性高分子膜の紫外〜可視スペクトルは、こ
の紫外〜可視スペクトルが製造方法に用いた単量体の重
合体のそれに対応することをポリ。
の紫外〜可視スペクトルが製造方法に用いた単量体の重
合体のそれに対応することをポリ。
すなわち、水性媒体中でセルロース及びビロールから形
成した導電−性高分子膜の紫外〜可視スペクトルはポリ
ピロールと同じ特徴、すなわち900〜250厘の波長
に対して依存しない実質的に一定の吸光係数を示す。
成した導電−性高分子膜の紫外〜可視スペクトルはポリ
ピロールと同じ特徴、すなわち900〜250厘の波長
に対して依存しない実質的に一定の吸光係数を示す。
同様に、セルロース及びアニリンから形成した導電性高
分子膜はポリアニリンの分光特性を示す。
分子膜はポリアニリンの分光特性を示す。
このセルロース及びアニリンから形成した導電性高分子
膜の分光特性は、pH及び酸化還元の変化に対して、純
粋なポリアニリンと全く同じように応答する。もとのセ
ルロースマトリックスはこの波長範囲にわたって透明で
あるから、これらの考究は本発明の製造方法による導電
性高分子膜が確かにポリアニリン構造を含むことを示し
ている。
膜の分光特性は、pH及び酸化還元の変化に対して、純
粋なポリアニリンと全く同じように応答する。もとのセ
ルロースマトリックスはこの波長範囲にわたって透明で
あるから、これらの考究は本発明の製造方法による導電
性高分子膜が確かにポリアニリン構造を含むことを示し
ている。
種々のポリ複素環類及びセルロースから形成した導電性
高分子膜を赤外光にさらすと、それらはセルロースの赤
外分光特性を示す。
高分子膜を赤外光にさらすと、それらはセルロースの赤
外分光特性を示す。
得られる導電性高分子膜の電気伝導度は選んだ個々の導
電性高分子に依存する。多糖マトリックスは一般に不導
性物質である。非水性媒体中で製造されたポリピロール
の最大導電率は約1008/αである。非水性媒体中で
製造されたポリアニリンの最大導電率は約58/瓜であ
る。(S−シーメンス−ohm−1)。
電性高分子に依存する。多糖マトリックスは一般に不導
性物質である。非水性媒体中で製造されたポリピロール
の最大導電率は約1008/αである。非水性媒体中で
製造されたポリアニリンの最大導電率は約58/瓜であ
る。(S−シーメンス−ohm−1)。
本発明の)g電性^分子膜が使用できる用途は数くある
。列挙した用途は代表的であると思われるが、これに尽
きるものではない。
。列挙した用途は代表的であると思われるが、これに尽
きるものではない。
この導電性高分子膜は帯電防止包装材料及び帯電防止保
護被覆として用いることができる。セルロースの多糖マ
トリックスを用いた導電性高分子膜は、セルロースが安
価なために、この用途に特に有用である。
護被覆として用いることができる。セルロースの多糖マ
トリックスを用いた導電性高分子膜は、セルロースが安
価なために、この用途に特に有用である。
この導電性高分子膜が′使用できる別の用途は光学フィ
ルターである。約100%から10%未満までの透過率
の導電性高分子膜を製造することができるので、これら
を真の色の光学フィルターの製造に用いることができる
。
ルターである。約100%から10%未満までの透過率
の導電性高分子膜を製造することができるので、これら
を真の色の光学フィルターの製造に用いることができる
。
本発明の導電性高分子膜のさらに別の用途は、固体電解
質及び電極の製造であろう。安定な固体柔軟性材料を通
しての電気伝導が好ましいであろうから、導電性高分子
膜を電池エレクトロクロミックデイスプレー、柔軟性耐
食導体及び電気化学センサー等の物品の製造に使用する
ことができる。
質及び電極の製造であろう。安定な固体柔軟性材料を通
しての電気伝導が好ましいであろうから、導電性高分子
膜を電池エレクトロクロミックデイスプレー、柔軟性耐
食導体及び電気化学センサー等の物品の製造に使用する
ことができる。
アガロース等のある種の多糖マトリックス材料は流延可
能であるため、この性質をそれから作られる導電性高分
子膜に与える。これら流延可能な導電性高分子膜は、加
熱溶融し、適切な表面の上に流し、冷却した後、該表面
から分離することによってそれ自体で独立している柔軟
性膜を得ることができる。
能であるため、この性質をそれから作られる導電性高分
子膜に与える。これら流延可能な導電性高分子膜は、加
熱溶融し、適切な表面の上に流し、冷却した後、該表面
から分離することによってそれ自体で独立している柔軟
性膜を得ることができる。
本発明の導電性高分子膜のさらに別の用途は分子規則構
造中に「穴」または「ポケット」を有するようなものを
含む。これら「穴」または「ポケット」は導電性高分子
膜の中に生物分子を「捕える」のに利用することができ
る。例えば、この導電性高分子膜を用いてグルコース酸
化酵素等の酵素を捕えることができる。こうして得た製
品は電流測定式センサーとしてグルコースの検出に使用
できるであろう。
造中に「穴」または「ポケット」を有するようなものを
含む。これら「穴」または「ポケット」は導電性高分子
膜の中に生物分子を「捕える」のに利用することができ
る。例えば、この導電性高分子膜を用いてグルコース酸
化酵素等の酵素を捕えることができる。こうして得た製
品は電流測定式センサーとしてグルコースの検出に使用
できるであろう。
以下に、実施例によって本発明を例証する製品及びその
製造方法を詳しく説明する。本発明の精神及び範囲から
はずれることなく、材料及び方法に多くの変更を加える
ことが可能であることは当業者に明らかであろう。
製造方法を詳しく説明する。本発明の精神及び範囲から
はずれることなく、材料及び方法に多くの変更を加える
ことが可能であることは当業者に明らかであろう。
実施例1
(ポリピロール−セルロース導電性高分子膜の生成)
多糖マトリックスとしてセルロースの透析膜を、約5.
4−のピロールを200−の0.10M−CIに溶解し
た溶液中に浮遊させる。浮y11時n1lC数秒〜数日
)及び溶液の温度(0℃〜20℃)は以後の導電性高分
子膜の生成に大きな影響がない。4.69の過硫酸アン
モニウム((NH4) 2 Sz Os )を200d
の0.IMNaCfに溶解して酸化性溶液を作る。単量
体及び多糖マトリックスを含む溶液に、酸化性溶液を加
える。゛数秒(1分門未1)かかつて、溶液の色は透明
ないし、薄縁前から黒に変わる。この時点で多糖マトリ
ックスを溶液から移し、多mの0.10MNaCfで洗
浄する。洗浄操作により、過剰の導電性高分子を導電性
高分子膜から除去する。8電性高分子膜を軽くぬぐって
、ゆるく付着しているポリピロール及び電解質をさらに
除去する。こうして得たものを風乾する。導電率を測定
すると0.1〜1S/cmである。
4−のピロールを200−の0.10M−CIに溶解し
た溶液中に浮遊させる。浮y11時n1lC数秒〜数日
)及び溶液の温度(0℃〜20℃)は以後の導電性高分
子膜の生成に大きな影響がない。4.69の過硫酸アン
モニウム((NH4) 2 Sz Os )を200d
の0.IMNaCfに溶解して酸化性溶液を作る。単量
体及び多糖マトリックスを含む溶液に、酸化性溶液を加
える。゛数秒(1分門未1)かかつて、溶液の色は透明
ないし、薄縁前から黒に変わる。この時点で多糖マトリ
ックスを溶液から移し、多mの0.10MNaCfで洗
浄する。洗浄操作により、過剰の導電性高分子を導電性
高分子膜から除去する。8電性高分子膜を軽くぬぐって
、ゆるく付着しているポリピロール及び電解質をさらに
除去する。こうして得たものを風乾する。導電率を測定
すると0.1〜1S/cmである。
実施例2
(ポリアニリン−セルロース導電性高分子膜の生成)
多糖マトリックスとしてセルロースの透析膜を、約20
mのアニリンを300mの1.0M HCfに溶解した
溶液中に浮遊させる。浮遊wjI間(数秒〜12時間)
及び溶液の温度(0〜20℃)は以後の導電性高分子膜
の生成に大きな影響がない。11.5SFの過硫酸アン
モニウム((NH4) 28208 )を200dの1
.0M )lcfに溶解して酸化性溶液を作る。単量体
及び多糖マトリックスを含む溶液に酸化性溶液を加える
。数秒(1分未満)かかつて、溶液の色は透明ないし、
薄縁前から黒に変わる。この時点でセルロースマトリッ
クスを溶液から移し、多量の1.0M 1lcfで洗浄
する。この洗浄操作によって、過剰の導電性高分子を導
電性高分子膜から除去する。導電性高分子膜を軽くぬぐ
って、ゆるく付着しているポリアニリン及び電解質を除
去する。こうして得たものを乾かし、導電率を測定する
と0.1〜I S/amである。このものの安定性は、
塩基にさらすことにより、高めることができる。
mのアニリンを300mの1.0M HCfに溶解した
溶液中に浮遊させる。浮遊wjI間(数秒〜12時間)
及び溶液の温度(0〜20℃)は以後の導電性高分子膜
の生成に大きな影響がない。11.5SFの過硫酸アン
モニウム((NH4) 28208 )を200dの1
.0M )lcfに溶解して酸化性溶液を作る。単量体
及び多糖マトリックスを含む溶液に酸化性溶液を加える
。数秒(1分未満)かかつて、溶液の色は透明ないし、
薄縁前から黒に変わる。この時点でセルロースマトリッ
クスを溶液から移し、多量の1.0M 1lcfで洗浄
する。この洗浄操作によって、過剰の導電性高分子を導
電性高分子膜から除去する。導電性高分子膜を軽くぬぐ
って、ゆるく付着しているポリアニリン及び電解質を除
去する。こうして得たものを乾かし、導電率を測定する
と0.1〜I S/amである。このものの安定性は、
塩基にさらすことにより、高めることができる。
実施例3
(ポリピロール−セルロース導電性高分子膜の生。
成)
電解質として塩化ナトリウムの代りに1MIIcfを用
いて、実施例1と同様の手順を繰返す、得られた導電性
高分子膜は実施例1のものに似ており、導電率は約I
S/axであった。
いて、実施例1と同様の手順を繰返す、得られた導電性
高分子膜は実施例1のものに似ており、導電率は約I
S/axであった。
実施例4
(ポリピロール−アガロース導電性高分子膜の生成)
4.56 gの過硫酸アンモニウムを200−の0.1
MNacfに溶解して0.1M 3ii&硫酸溶液を作
る。
MNacfに溶解して0.1M 3ii&硫酸溶液を作
る。
1gの7ガロースを507の0.1M過硫酸アンモニア
ムに溶解して10%アガロースゲルを作る。この混合物
は撹拌しながら溶解が完了するまで加熱する。室温まで
冷却しなさい。
ムに溶解して10%アガロースゲルを作る。この混合物
は撹拌しながら溶解が完了するまで加熱する。室温まで
冷却しなさい。
5.36 dのビロールを200dの0.IMNaCj
に溶解して0.4Mビロール溶液を作る。この溶液50
mを、アガロース溶液に加える。こうして得た溶液を加
熱した後、濾過して生じたポリピロールの固片を除去す
る。この溶液50atlに水50−7ガロース1.0g
をいれたものを加える。冷却すると導電率のよい茶色の
ゲルを得る。硬化したゲルは、流し込みや成型のために
再加熱して液体にすることができる。
に溶解して0.4Mビロール溶液を作る。この溶液50
mを、アガロース溶液に加える。こうして得た溶液を加
熱した後、濾過して生じたポリピロールの固片を除去す
る。この溶液50atlに水50−7ガロース1.0g
をいれたものを加える。冷却すると導電率のよい茶色の
ゲルを得る。硬化したゲルは、流し込みや成型のために
再加熱して液体にすることができる。
実施例5
(ポリアニリン−アガロース導電性高分子膜の生成)
3.32aeのアニリンを50adのIMHCjに溶解
してアニリン単量体の溶液を作る。
してアニリン単量体の溶液を作る。
2.007gの過硫酸アンモニウムを50+dの1MH
Cjに溶解して酸化性溶液を作る。
Cjに溶解して酸化性溶液を作る。
1gのアガロースを酸化性溶液に加熱しながら溶解し、
撹拌する。
撹拌する。
アガロースを水50mに加熱・撹拌して溶解することに
より、アガロースゲルを作る。
より、アガロースゲルを作る。
アニリン単量体溶液を酸化性アガロース溶液に加えると
色の変化を生じる。固形分を濾過し、濾液を、50−の
アガロースゲル水溶液に加える。冷却すると緑色のゲル
が得られる。
色の変化を生じる。固形分を濾過し、濾液を、50−の
アガロースゲル水溶液に加える。冷却すると緑色のゲル
が得られる。
実施例6
(ポリピロール−セルロース導電性高分子膜の生成)
溶剤として水の代りに99%アセトニトリルを用い、電
解質として0.1MNaCfの代りに0.1M過塩素酸
リチウム(LiCfO4)を用いて、実施例1の手順を
繰り返した。酸化性溶液は、0.10MLiCj04
(溶VX99%アセトニトリル)を溶媒とする過硫酸ア
ンモニウムの飽和溶液として作る。こうして得られるポ
リピロール−セルロース導電性高分子膜の導電率を測定
すると約10〜20S/cIIである。
解質として0.1MNaCfの代りに0.1M過塩素酸
リチウム(LiCfO4)を用いて、実施例1の手順を
繰り返した。酸化性溶液は、0.10MLiCj04
(溶VX99%アセトニトリル)を溶媒とする過硫酸ア
ンモニウムの飽和溶液として作る。こうして得られるポ
リピロール−セルロース導電性高分子膜の導電率を測定
すると約10〜20S/cIIである。
特許出願人 モントクレア ステイトカレッジ
手続補正書
昭和63年 7月 7日
(特許庁審査官 殿)1、!
!件の表示 昭和63年特 許 願第138248号2、発明の名称 導電性高分子膜、その製造方法及びその使用方法3、補
正をする者 事件との関係 特 許 出 願 人氏名(名称
) モントクレア ステイト カレッジ4、代理人 住所 東京都文京区白山5丁目14番7号昭和 年
月 日 6、補正の対象 明mii全文
!件の表示 昭和63年特 許 願第138248号2、発明の名称 導電性高分子膜、その製造方法及びその使用方法3、補
正をする者 事件との関係 特 許 出 願 人氏名(名称
) モントクレア ステイト カレッジ4、代理人 住所 東京都文京区白山5丁目14番7号昭和 年
月 日 6、補正の対象 明mii全文
Claims (32)
- (1)多糖マトリックスにポリピロール、ポリチオフェ
ン及びポリアニリン及びそれらの誘導体等のポリ複素環
類から成る群から選んだ導電性高分子をインターカレー
トし結合したことを特徴とする導電性高分子膜。 - (2)多糖マトリックスはセルロース膜である請求項1
記載の導電性高分子膜。 - (3)多糖マトリックスはセフアデツクス (Sephadex)である請求項1記載の導電性高分
子膜。 - (4)多糖マトリックスはダウエツクス(Dowex)
である請求項1記載の導電性高分子膜。 - (5)多糖マトリックスはアガロースである請求項1記
載の導電性高分子膜。 - (6)多糖マトリックスはニトロセルロースである請求
項1記載の導電性高分子膜。 - (7)インターカレートされ結合された導電性高分子は
ポリピロールである請求項2記載の導電性高分子膜。 - (8)インターカレートされ結合された導電性高分子は
ポリチオフェンである請求項2記載の導電性高分子膜。 - (9)インターカレートされ結合された導電性高分子は
ポリアニリンである請求項2記載の導電性高分子膜。 - (10)インターカレートされ結合された導電性高分子
はポリピロール誘導体である請求項2記載の導電性高分
子膜。 - (11)インターカレートされ結合された導電性高分子
はポリチオフェン誘導体である請求項2記載の導電性高
分子膜。 - (12)インターカレートされ結合された導電性高分子
はポリアニリン誘導体である請求項2記載の導電性高分
子膜。 - (13)多糖マトリックスに、ポリピロール、ポリチオ
フェン及びポリアニリン及びそれらの誘導体等のポリ複
素環類から成る群から選んだ導電性高分子をインターカ
レートし結合したことを特徴とする導電性高分子膜の製
造方法であつて、(a)前記多糖マトリックス材料を、
求める前記導電性高分子の単量体と適当な電解質塩との
溶液に混合または浮遊させる工程と、 (b)工程(a)の反応混合物を酸化剤の溶液で処理す
る工程と、 (c)工程(b)の生成物を前記反応混合物から移す工
程 を含む該製造方法。 - (14)酸化剤は過硫酸アンモニウム、過マンガン酸カ
リウムまたはニクロム酸カリウムから成る群から選ぶ請
求項13記載の製造方法。 - (15)電解質塩は塩化ナトリウムまたは塩化カリウム
である請求項13記載の製造方法。 - (16)多糖マトリックスはセルロース膜である請求項
13記載の製造方法。 - (17)多糖マトリックスはセフアデツクス(Seph
adex)である請求項13記載の製造方法。 - (18)多糖マトリックスはダウエックス(Dowex
)である請求項13記載の製造方法。 - (19)多糖マトリックスはアガロースである請求項1
3記載の製造方法。 - (20)多糖マトリックスはニトロセルロースである請
求項13記載の製造方法。 - (21)インターカレートされた導電性高分子はポリピ
ロールである請求項13記載の製造方法。 - (22)インターカレートされた導電性高分子はポリチ
オフェンである請求項13記載の製造方法。 - (23)インターカレートされた導電性高分子はポリア
ニリンである請求項13記載の製造方法。 - (24)インタカレートされた導電性高分子はポリピロ
ール誘導体である請求項13記載の製造方法。 - (25)インターカレートされた導電性高分子はポリチ
オフェン誘導体である請求項13記載の製造方法。 - (26)インターカレートされた導電性高分子はポリア
ニリン誘導体である請求項13記載の製造方法。 - (27)反応は水溶液中で行う請求項13記載の製造方
法。 - (28)反応は非水溶液中で行う請求項13記載の製造
方法。 - (29)反応はアセトニトリル中で行う請求項13記載
の製造方法。 - (30)請求項1記載の導電性高分子膜を帯電防止膜と
して利用する該導電性高分子膜の使用方法。 - (31)請求項1記載の導電性高分子膜を光学フィルタ
ーとして利用する該導電性高分子膜の使用方法。 - (32)請求項1記載の導電性高分子膜を固体電解質ま
たは電極または電気化学センサーとして利用する該導電
性高分子膜の使用方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US057,602 | 1987-06-03 | ||
| US07/057,602 US4898921A (en) | 1987-06-03 | 1987-06-03 | Conducting polymer films, method of manufacture and applications therefor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01124902A true JPH01124902A (ja) | 1989-05-17 |
Family
ID=22011623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63138248A Pending JPH01124902A (ja) | 1987-06-03 | 1988-06-03 | 導電性高分子膜、その製造方法及びその使用方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4898921A (ja) |
| EP (1) | EP0294231A1 (ja) |
| JP (1) | JPH01124902A (ja) |
| AU (1) | AU606703B2 (ja) |
| CA (1) | CA1331235C (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02145601A (ja) * | 1988-11-28 | 1990-06-05 | Ajinomoto Co Inc | カードランまたはレンチナンの硫酸エステルまたはその塩の製造方法 |
| JP2006241334A (ja) * | 2005-03-04 | 2006-09-14 | Japan Science & Technology Agency | らせん状導電性高分子ナノワイヤー/多糖複合体 |
| CN115110344A (zh) * | 2022-07-28 | 2022-09-27 | 南京航空航天大学 | 一种纤维素-聚苯胺电磁屏蔽复合纸及其制备方法 |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3801633A1 (de) * | 1988-01-21 | 1989-07-27 | Starchem Gmbh | Verfahren zur herstellung von wasserabsorbierenden und wasserquellbaren polysaccharid-pfropfpolymeren |
| DE3843412A1 (de) * | 1988-04-22 | 1990-06-28 | Bayer Ag | Neue polythiophene, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung |
| GB8905339D0 (en) * | 1989-03-08 | 1989-04-19 | Dow Stade Gmbh | Process for preparing electrically conductive polymers and polymer compositions |
| DE3842822A1 (de) * | 1988-12-20 | 1990-07-05 | Akzo Gmbh | Biocompatible dialysemembran aus einem gemischten polysaccharidester |
| FI890427A7 (fi) * | 1989-01-27 | 1990-07-28 | Neste Oy | Bruk av en elledande polymerkomposit. |
| US5420237A (en) * | 1991-08-29 | 1995-05-30 | Alliedsignal Inc. | Enzymatic synthesis of polyaniline |
| TW266301B (ja) * | 1991-09-19 | 1995-12-21 | Philips Nv | |
| ES2048086B1 (es) * | 1992-01-17 | 1994-10-01 | Univ Pais Vasco | Dispositivos laminares que emplean polimeros conductores capaces de provocar movimientos mecanicos. |
| WO1993015510A1 (en) * | 1992-02-04 | 1993-08-05 | Neste Oy | Colored electrically conductive polyaniline compounds |
| FR2687405A1 (fr) * | 1992-02-13 | 1993-08-20 | Inst Nat Polytech Grenoble | Materiau macromoleculaire a base de polysaccharides et materiau a conduction ionique le contenant. |
| ATE240161T1 (de) * | 1995-06-23 | 2003-05-15 | Kodak Polychrome Graphics Llc | Mit laser bebilderbare lithographische druckplatte |
| FR2751660B1 (fr) * | 1996-07-29 | 1998-08-28 | Commissariat Energie Atomique | Composition pour la fabrication d'un materiau composite conducteur contenant une polyaniline et materiau composite obtenu a partir de cette composition |
| EP1081548A1 (en) * | 1999-08-30 | 2001-03-07 | Eastman Kodak Company | Coating composition containing polythiophene and solvent mixture |
| US6162596A (en) * | 1999-08-30 | 2000-12-19 | Eastman Kodak Company | Imaging elements containing an electrically-conductive layer comprising polythiophene and a cellulosic polymer binder |
| CA2524065C (en) * | 2003-04-28 | 2010-10-12 | Howard R. Labowski | Sighting device |
| US7041365B2 (en) * | 2003-05-12 | 2006-05-09 | 3M Innovative Properties Company | Static dissipative optical construction |
| FI117439B (fi) * | 2003-12-23 | 2006-10-13 | Valtion Teknillinen | Menetelmä kuitukoostumuksen valmistamiseksi |
| US7374703B2 (en) * | 2004-06-28 | 2008-05-20 | The Ohio State University | Synthesis of nanofibers of polyaniline and substituted derivatives |
| TWI325007B (en) * | 2004-10-08 | 2010-05-21 | Shinetsu Polymer Co | Conductive composition and production method thereof, antistatic coating material, antistatic coating, antistatic film, optical filter, and optical information recording medium, and capacitors and production method thereof |
| JP2007079954A (ja) * | 2005-09-14 | 2007-03-29 | Sony Corp | 情報処理方法および装置、記録媒体、並びにプログラム |
| CN101251506B (zh) * | 2008-03-15 | 2011-06-15 | 西北师范大学 | 一种导电聚苯胺/纤维素复合生物传感器的制备方法 |
| JP4331244B1 (ja) * | 2008-03-25 | 2009-09-16 | 株式会社東芝 | 燃料電池用ジェル状燃料 |
| DE102010041630B4 (de) | 2010-09-29 | 2017-05-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Verwendung eines elektrisch isolierenden Nanokomposits mit halbleitenden oder nichtleitenden Nanopartikeln |
| CN103936985B (zh) * | 2014-04-29 | 2017-06-23 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种聚苯胺纳米粒子的制备方法及其应用 |
| CN109180978A (zh) * | 2018-10-10 | 2019-01-11 | 华南理工大学 | 一种聚苯胺/纤维素导电复合膜及其制备方法和应用 |
| CN110646472A (zh) * | 2019-09-10 | 2020-01-03 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 以聚吡咯复合柔性膜为基的高效氨气传感器及其制备 |
| US12431300B2 (en) | 2022-09-09 | 2025-09-30 | Imam Abdulrahman Bin Faisal University | Flexible energy storage device with redox-active biopolymer organogel electrolyte |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH445129A (fr) * | 1964-04-29 | 1967-10-15 | Nestle Sa | Procédé pour la préparation de composés d'inclusion à poids moléculaire élevé |
| DE3321281A1 (de) * | 1982-06-22 | 1983-12-22 | ASEA AB, 72183 Västerås | Verfahren zur erhoehung der elektrischen leitfaehigkeit impraegnierbarer materialien |
| US4663163A (en) * | 1983-02-14 | 1987-05-05 | Hou Kenneth C | Modified polysaccharide supports |
| US4559112A (en) * | 1983-10-07 | 1985-12-17 | Nippon Telegraph & Telephone | Electrically conducting polymer film and method of manufacturing the same |
| US4605721A (en) * | 1984-04-30 | 1986-08-12 | Eastman Kodak Company | Novel graft copolymers and process for the preparation thereof |
| GB8416455D0 (en) * | 1984-06-28 | 1984-08-01 | Allied Colloids Ltd | Polymeric products |
| DE3438390A1 (de) * | 1984-10-19 | 1986-04-24 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verwendung von elektrisch leitfaehigen polymerisaten zur absorption von infrarotstrahlung |
| JPS61138625A (ja) * | 1984-12-10 | 1986-06-26 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 導電性樹脂複合体の製造方法 |
| GB2169608B (en) * | 1984-12-28 | 1988-02-24 | Hoechst Gosei Kk | Process for producting electrically conductive composite polymer article |
| DE3510036A1 (de) * | 1985-03-20 | 1986-09-25 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verbundwerkstoff aus poroesen werkstoffen und elektrisch leitfaehigen polymeren |
| IT1202322B (it) * | 1985-06-21 | 1989-02-02 | Univ Parma | Procedimento chimico per conferire proprieta' conduttrici antistatiche e antifiamma a materiali porosi |
| US4690749A (en) * | 1985-12-16 | 1987-09-01 | Universities Space Research Association | Polymer-coated surfaces to control surface zeta potential |
| JPS62296375A (ja) * | 1986-06-16 | 1987-12-23 | Yuasa Battery Co Ltd | 高分子複合材料の製造法 |
| JPS638973A (ja) * | 1986-06-30 | 1988-01-14 | Toshiba Corp | 情報検索システム |
| JPS6398972A (ja) * | 1986-10-15 | 1988-04-30 | Showa Denko Kk | 二次電池 |
| JP2504428B2 (ja) * | 1986-10-17 | 1996-06-05 | 昭和電工株式会社 | 二次電池 |
| JPH04326101A (ja) * | 1991-04-26 | 1992-11-16 | Toshiba Corp | ニューラルネットワーク制御装置 |
-
1987
- 1987-06-03 US US07/057,602 patent/US4898921A/en not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-06-02 CA CA000568408A patent/CA1331235C/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-06-03 JP JP63138248A patent/JPH01124902A/ja active Pending
- 1988-06-03 EP EP88305110A patent/EP0294231A1/en not_active Withdrawn
- 1988-06-03 AU AU17392/88A patent/AU606703B2/en not_active Ceased
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02145601A (ja) * | 1988-11-28 | 1990-06-05 | Ajinomoto Co Inc | カードランまたはレンチナンの硫酸エステルまたはその塩の製造方法 |
| JP2006241334A (ja) * | 2005-03-04 | 2006-09-14 | Japan Science & Technology Agency | らせん状導電性高分子ナノワイヤー/多糖複合体 |
| CN115110344A (zh) * | 2022-07-28 | 2022-09-27 | 南京航空航天大学 | 一种纤维素-聚苯胺电磁屏蔽复合纸及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1331235C (en) | 1994-08-02 |
| EP0294231A1 (en) | 1988-12-07 |
| US4898921A (en) | 1990-02-06 |
| AU606703B2 (en) | 1991-02-14 |
| AU1739288A (en) | 1988-12-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH01124902A (ja) | 導電性高分子膜、その製造方法及びその使用方法 | |
| Abu-Rabeah et al. | Synthesis and characterization of a pyrrole− alginate conjugate and its application in a biosensor construction | |
| CN105218864B (zh) | 一种基于纳米纤维素的电致变色复合材料及器件制备方法 | |
| JP2005539129A (ja) | セルロースベースのフィルムに包埋された不溶性固体を含有するフィルムの製造法 | |
| CN102206342A (zh) | 导电聚合物及其合成方法、表面覆盖有所述导电聚合物的电活性电极 | |
| CN102040695B (zh) | 水溶性聚乙烯吡咯烷酮接枝聚苯胺共聚物制备方法 | |
| JP2677299B2 (ja) | 導電性液晶組成物及びその製造方法並びにそれを用いた導電性液晶配向膜 | |
| CN114907507B (zh) | 基于可聚合疏水低共熔溶剂水下自修复弹性体及合成方法 | |
| CN107382095A (zh) | 颜色多变、循环稳定的pani电致变色薄膜的制备方法 | |
| FR2554822A1 (fr) | Polymere organique electroconducteur et procede pour sa fabrication | |
| JPS6253328A (ja) | N,n’―ジフェニルベンジジン重合体の製造方法 | |
| Pawlicka et al. | Polymer electrolytes based on natural polymers | |
| JPH0649183A (ja) | 新規水溶性導電性重合体及びその製造方法 | |
| JPS6040614B2 (ja) | 特に電気光学的装置用重合体電解質の製法 | |
| JPH01230691A (ja) | エレクトロクロミック表示素子 | |
| CN107634262A (zh) | 一种全固态环保型生物聚合物电解质膜的制备方法 | |
| Kumar et al. | Electrical conductivity of pectin-based biopolymer electrolytes: search for a theoretical framework | |
| CN101392067B (zh) | 旋光性分子复合膜的制备方法 | |
| JPS60233125A (ja) | 有機電気発色材料及びその製造方法 | |
| JPH10158395A (ja) | 酸性基を有する可溶性導電ポリマーの製造方法 | |
| JPS5823407B2 (ja) | 高分子電解質複合体の製法 | |
| JP4036255B2 (ja) | 新規な導電性高分子膜及びその製造法 | |
| CN1030243A (zh) | 可溶性聚苯胺及其衍生物的制备及成膜 | |
| FR2597491A1 (fr) | Procede de fabrication de colloides de ionomeres perfluores conducteurs cationiques et colloides obtenus | |
| CN110606939B (zh) | 聚(n,n-二苯基-4-(2,5-二甲基-1h-吡咯-1-基)苯胺)的应用及制备 |