JPH03505892A - 熱安定性形態の導電性ポリアニリン - Google Patents
熱安定性形態の導電性ポリアニリンInfo
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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。
Description
【発明の詳細な説明】
熱安定性形態の導電性ポリアニリン
関連出願
本出願は、1987年8月7日付けの米国特許出願第082886号の一部係属
出願である。
本発明は、熱安定性で、導電性の置換または非置換ボリアニ1ル、およびこの種
のボリアニ1ルと他の非導電性ポリマーを含む組成物に関する。本発明の311
の面は、フィルム、繊維および塗料を含めた導電性ポリマー物品を得るための、
並びにこのような物品を作るための前記ポリアニリンおよび組成物の使用方法2
こ関する。
2、従来技術
最近、ポリマー系の電気化学および電気現象への関心が高まってきた。近年、少
なくとも1つの主鎖中に伸長した共役結合を有する主鎖ポIJマー1=関する研
究は一層激しさを増している。
目下研究中の共役ポリマー系はポリアニリンである。Kobayashi、 T
etsuhiko。
et al、、 J、 Electroanal、 Chew、、 ”ポリアニ
リンフィルム被覆電極のエレクトロクロミズムに関係した電気化学反応”、 1
77 (1984) 281−2911;i、ボ1ノアニ1ノンフィルム被覆電
極の分光電気化学測定を行う様々な実験を開示して0る。仏国特許第15197
29号;追加の仏国特許第94536号;英国特許第1216549号: “ポ
リアニリンスルフェートの直流導電性”、 M、 Donomedoff、 F
。
Kautier−Cristojini、 R,De 5urville、 M
、 3ozefowicz、 L−T、 Yu、 and {7. Buvet
。
0);″ポリアニリンをベースとしたフイルモゲニ・ツク有機導電性ボIJマー
”、D。
導体ポリマーの最近発見された性質”8M、 Jozefoticz、 L−T
、〜u、 J、 Perichon。
and R,Buvet、 J、 Polym、 Sci、、 Part C,
22,1187(1967): ”ポリアニリンスルフェートの電気化学的性質
’ 、 F、 Cr1stojini、 R,De 5urville、 an
dM、Jozefovicz、 Cr、 Read、 Sci、、 Ser、
C,268,1346(1979); ”プロトリチック有機半導体を用いた電
気化学電池” 、 R,De 5urville、 M、 Jozefowic
z、 L−丁、 Yu。
]、 Perichon、 R,Buvet、 Electrochem、 D
itn、、 13.1451 (1968); ”芳香族ア~
ンの酸化により製造されたオリゴマーおよびポリマー”、 R,De 5urv
ille、 M。
Jozefowicz、 and R,Buvet、 Ann、 Chew、
(Paris)、 2.5 (1967): ”高分子化合■
の直流導電性’ 、 L−T、 Yu、M、Borredon、 N、 Joz
efowicz、 G、 Belorgey、 and RBuvet、 J、
Polym、 Sci、 PoLym、 Symp、、 16.2931 (
1967); ”オリゴマーポリアニリンの導電性および化学的性質” 9M、
Jozefoticz、 L−T、 Yu、 G、 Belorgey、an
dR,Buvet、J、 Polym、 Sci、 Po1ya、 Symp、
、 16.2934 (1967): “芳香族アミンのChew、 (Par
is)、 2.149 (1967);“高分子半導体の導電性および化学的組
成′。
Rev、 Gen、 Electr、、 75.1014 (1966); −
高分子半導体の化学的性質と電気化学的性質の関係” 、 M、 Jozefo
wicz and L−τ Yu、 Rev、 Gen、 Electr、、
75.1008 i1
966) :“固体状態のポリ−N−アルキルアニリンの製造、化学的性質、お
よび導電性” 、 0. Muller and M、 Jozefoticz
、 Bull、 Soc、 Chew、、 Fr、 4087 (P972)。
米国特許第3963498号および同第4025463号は、8個より少ないア
ニリン反復単位をもつオリゴマーポリアニリンおよび置換ポリアニリンを開示し
ており、これらの材料はある種の有機溶剤に可溶性であり、しかも約7X10−
3S/cmまてのバルク導電率および4 x 10 ’ ohm/5quare
の表面抵抗率を有する半導体組成物の形成に有用であると記載されている。欧州
特許第0017717号は明らかに米国特許第3963498号および同第40
25463号の組成物の改良であり、適当なバインダーポリマーとポリアニリン
オリゴマーのアセトン溶液の使用によりポリアニリンをラテックス複合材料に成
形しつることを述べている。
導電性ポリマーの一般分野では、熱的に安定した導電性ポリアニリンを製造する
ことができ、しかもこの種のポリアニリンと1種以上の熱可塑性ポリマーを含む
組成物を熔融ブレンド法により有用な物品に加工できるということがこれまで証
明されておらず、またこのような考えに至ることもなかった。従って、熱的に安
定した導電性ポリアニリンの必要性、並びに導電性ポリアニリン成形品(特に、
フィルム、シート、繊維、プリズム物体および塗料のような物品)の製造を容易
にする技術の必要性が存在する。
発明の要約
本発明の一面は、イオン化ポリアニリン主鎖ポリマーとR,(PO3°)1、R
+ (Po2−) 1、R,(PO3H−)、、R,(SOs−)、R+ (−
S 0s−) 7、R,(COO−)、及びR,(BO2H→。
L式中、R1はそれぞれの場合に同一であるか又は異なり、置換された又は置換
されていない有機基であり、モしてrは1に等しいか又は1より大きい正の整数
であるコより成る群から選ばれる1種またはそれ以上のドー/ぐント溶質種から
成る、熱的に安定した、導電性の、ドープしたポリアニリンに関する。本発明の
別の面はこのポリアニリンから形成された物品に関する。また、本発明は、1種
またはそれ以上の熱可塑性ポリマーのマトリックスとその中に分散された1種ま
たはそれ以上の本発明のドープしたポリアニリンから成る組成物、およびこの組
成物から形成された物品に関する。本発明は、さらに、1種またはそれ以上の本
発明のドープしたポリアニリンと1糧またはそれ以上の熱可塑性ポリマーを熔融
ブレンドすることによる本発明組成物の形成方法に関する。
ここで用いるとき、“ポリアニリン”は反復モノマ一単位の少なくとも50モル
%が式・
[式中、nは0−4の整数であり。
mは1−5の整数であり、ただし、nとmの合計は5に等しく:R7およびR4
は同一であるか又は異なり、R3置換基、水素またはアルキルであり、ただし、
R2またはR4の少なくとも一方は水素であり、そしてR3はそれぞれの場合に
同一であるか又は異なり、ノユウテリウム、アルキル、アルケニル、アルコキシ
、シクロアルキル、シクロアルケニル、アルカノイル、アルキルチオ、アリール
オキシ、アルキルチオアルキル、アルキルアリール、アリールアルキル、アミノ
、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリール、アルキルスルフィニル、アリ
ールオキシアルキル、アルキルスルフィニルアルキル、アルコキシアルキル、ア
ルキルスルホニル、ホスホン酸、ボーレート、カルボキシレート、ホスホネート
、スルホネート、ホスフィネート、アリールチオ、スルフィネート、スルフィン
酸、アルキルスルホニルアルキル、アリールスルフィニル、アルコキシカルボニ
ル、アリールスルホニル、カルボン酸、ハロゲン、ヒドロキン、シアノ、スルホ
ン酸、ニトロ、またはアルキルシラン、あるいは1個またはそれ以上のスルホン
酸、リン酸、ホスホン酸、スルフィネート、スルフィン酸、ボーレート、カルボ
キンレート、ホスホネート、スルホネート、ホスフィネート、ホウ酸、カルボン
酸、ハロ、ニトロ、シアノまたはエポキシ部分で置換されたアルキルより成る群
から選ばれ:あるいはいずれか2個のR8基が一緒になって、又はR3基がRイ
またはR2基と一緒になって、3.4.5.6または7員の芳香環もしくは脂環
式環(場合により、この環は1個またはそれ以上の2価の窒素、硫黄、スルフィ
ニル、エステル、カルボニル、スルホニル、または酸素原子を含んでいてもよい
)を完成するアルキレンまたはアルケニレン鎖を形成することができ、あるいは
R3は式:%式%
(ここで、qは正の整数である)の反復単位をもつ脂肪族部分であるコの置換さ
れていない又は置換されたアニリンから誘導されるホモポリマーまたはコポリマ
ーである:ただし、前記ホモポリマーまたはコポリマーはポリマー主鎖中に約1
0個またはそれ以上の反復アニリン部分を含む。
ここで用いるとき、“有機基“は高分子または他のタイプのラジカルである。
図1は、実施例1で製造したようなポリ(アニリンクロライド)のアルゴン下で
の熱重量分析(TGA)スペクトルである。
図2は、実施例2て製造したようなポリ(アニリン1,5−ナフタレンンスルホ
ネート)のアルゴン下での熱重量分析(TGA)スペクトルである。
図3は、中性ポリアニリンに再ドープすることにより実施例3で製造したような
ポリ(アニリンp−トルエンスルホネート)のアルゴン下での熱重量分析(TG
A)スペクトルである。
図4は、実施例4で製造したようなポリ(アニリンp−)ルエンスルホネート)
のアルゴン下での熱重量分析(TGA)スペクトルである。
図5は、実施例5で製造したようなポリ(アニリンドデシル−ベンゼンスルホネ
ート)のアルゴン下での熱重量分析(T G A )スペクトルである。
図6は、実施例6で製造したようなポリ(アニリン1.3−ベンゼンジスルホネ
ート)のアルゴン下での熱重量分析(TGA)スペクトルである。
図7は、実施例7で製造したようなポリ(アニリン−スルホネート)のアルゴン
下での熱重量分析(TGA)スペクトルである。
図8は、クロライドアニオンをドープしたポリアニリンの場合の温度の関数とし
ての損失重量パーセントを示すグラフである。
図9は、トンレートアニオンをドープしたポリアニリンの場合の温度の関数とし
ての損失重量パーセントを示すグラフである。
発明の詳細な説明
本発明の熱安定性導電性ポリアニリンは2つの重要な成分から成っている。1つ
の重要な成分は置換された又は置換されていないポリアニリンである。一般に、
本発明で使用するポリアニリンは式I:[式中、nはO−4の整数であり。
mは1−5の整数であり、ただし、nとmの合計は5に等しく。
R2およびR4は同一であるか又は異なり、R3置換基、水素またはアルキルで
あり、そして
R3はそれぞれの場合に同一であるか又は異なり、アルキル、ンユウテリウム、
アルケニル、アルコキシ、シクロアルキル、シクロアルケニル、アルカノイル、
アルキルチオ、アリールオキシ、アルキルチオアルキル、アルキルアリール、ア
リールアルキル、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリール、アル
キルスルフィニル、アリールオキシアルキル、アルキルスルフィニルアルキル、
アルコキシアルキル、ホスホン酸、アルキルスルホニル、アリールチオ、アルキ
ルスルホニルアルキル、ホウ酸、リン酸、スルフィネート、アリールスルフィネ
ート、アルコキシカルボニル、アリールスルホニル、カルボン酸、ホスホン酸、
ハロゲン、ヒドロキシ、シアノ、スルフィン酸、カルボキシレート、ボーレート
、ホスフェート、スルホネート、ホスフィネート、ホスホネート、ホスホン酸、
スルホン酸、ニトロ、アルキルシラン、あるいは1個またはそれ以上のポスホン
酸、スルホン酸、リン酸、ホウ酸、カルボキシレート、ボーレート、スルホネー
ト、ホスフィネート、ホスホネート、ホスフェート酸、ホスフィン酸、カルボン
酸、ハロ、ニトロ、シアノまたはエポキシ部分で置換されたアルキルより成る群
から選ばれ;あるいはいずれか2個のR3基が一緒になって、又はR3基がR1
またはR2基と一緒になって、3.4.5.6または7員の芳香環もしくは脂環
式環(場合により、この環は1個またはそれ以上の2価の窒素、硫黄、スルフィ
ニル、エステル、カルボニル、スルホニル、または酸素原子を含んでいてもよい
)を完成するアルキレンまたはアルケニレン鎖を形成することができ:あるいは
R3は同一の又は異なる置換もしくは非置換アニリン部分に結合された2価有機
部分であり:あるいはR3は式:
%式%
(ここで、qは正の整数である)の反復単位をもつ脂肪族部分である]の置換さ
れていない又は置換されたアニリンの重合から誘導されたホモポリマーまたはコ
ポリマーである;ただし、前記ホモポリマーまたはコポリマーはポリマー主鎖中
に約10個またはそれ以上の反復置換または非置換アニリン芳香族部分を含む。
本発明の実施において有用なポリアニリンの例は式11−Vで表されるものであ
る:
または
または
または
[式中、nSm、R2、R3およびR4は上に記載した通りであり:yはOに等
しいか又はそれより大きい整数であり:Xは1に等しいか又はそれより大きい整
数であり、ただしX対)・の比は約0.5より大きいか又はそれに等しく:そし
てZ、VおよびUは同一であるか又は異なり、1に等しいか又はそれより大きい
整数である]。
以下に示す置換および非置換アニリンは、本発明の実施の際に有用なポリマーお
よびコポリマーを製造するために使用することができるアニリンの例である。
2−シクロへキンルアニリン 2−アセチルアニリンアニリン
2.5−ジメチルアニリン0−トルイジン
2,3−ジメチルアニリン4−プロパノイルアニリン
N、 N−ジメチルアニリン2−(メチルアミノ)アニリン
4−ベンジルアニリン2−(ジメチルアミノ)アニリン 4−ア
ミノアニリン2−メチル−4−メトキシ−2−メチルチオメチルアニリンカルボ
ニルアニリン 4− (2,4−ジメチルフェニル)4−カル
ボキシアニリン アニリンN−メチルアニリン
2−エチルチオアニリンN−プロピルアニリン
N−メチル 2.4−ジメチルN−ベキ/ルアニリン
アニリンm−トルインン N−プロピル m−トル
イジン〇−エチルアニリン N−メチル 0−ノアノアニ
リンm−エチルアニリン 2.5−ジブチルアニリン0−
エトキンアニリン 2.5−ジフトキンアニリンm−ブチ
ルアニリン テトラヒドロナフチルアミンm−へキンルア
ニリン 0−ノアノアニリンm−オクチルアニリン
2−チオメチルアニリン4−ブロモアニリン
2.5−/クロロアニリン2−ブロモアニリン 3−(
n−ブタンスルホン酸)3−ブロモアニリン アニリン
3−アセトアミドアニリン 3−プロポキシメチルアニリン4−
アセトアミドアニリン 2,4−ジメトキシアニリン5−クロ
ロ−2−メトキシアニリン 4−メルカプトアニリン5−クロロ−2−エ
トキシアニリン 4−エチルチオアニリンN−へキシル−m−トルイジン
4−フェノキシアニリン4−フェニルチオアニリン
N−オクチル m−トルイジン3−アミノ−9−メチルカルバゾール 4
−トリメチルシリルアニリン4−アミノカルバゾール 3−ア
ミノカルバゾールN−(p−アミノフェニル)アニリン
有用なR2およびR4基の例は水素、メチル、エチル、イソプロピル、ブチル、
イソブチル、ヘキンル、オクチルなどである。
有用なR3基の例は水素、アルキル、例えば、メチル、エチル、オクチル、ノニ
ル、t−ブチル、ネオペンチル、イソプロピル、5ec−ブチル、ドデシルなど
:アルケニル、例えば、1−プロペニル、1−ブテニル、1−ペンテニル、1−
へキセニル、1−へブテニル、1−オクテニルなど、アルコキノ、例えば、プロ
ポキシ、ブトキシ、メトキシ、イソプロポキシ、ペントキシ、ツノキシ、エトキ
シ、オクトキシなど:ンクロアルケニル、例えば、シクロヘキシル、シクロベン
テニルなど:アルカノイル、例えば、ブタノイル、ペンタノイル、オクタノイル
、エタノイル、プロパノイルなど:アルキルスルフィニル、アルキルスルホニル
、アルキルチオ、アリールスルフィニル、アリールスルホニルなど、例えば、ブ
チルチオ、ネオペンチルチオ、メチルスルフィニル、ベンジルスルフィニル、フ
ェニルスルフィニル、プロピルチオ、オクチルチオ、ノニルスルホニル、オクチ
ルスルホニル、メチルチオ、イソプロピルチオ、フェニルスルホニル、メチルス
ルホニル、ノニルチオ、フェニルチオ、エチルチオ、ベンジルチオ、フェネチル
チオ、5ec−ブチルチオ、ナフチルチオなど;アルコキシカルボニル、例えば
、メトキンカルボニル、エトキシカルボニル、ブトキンカルボニルなど;ンクロ
アルキル、例えば、ンクロヘキンル、シクロベンチル、シクロオクチル、シクロ
へブチルなど、アルコキンアルキル、例えば、メトキシ−メチレン、エトキンメ
チル、ブトキノメチル、プロポキンメチル、ベントキンブチルなど:アリールオ
キンアルキルおよびアリールレオキンアリール、例えば、フェノキンフェニル、
フェノキシメチレンなど1種々の置換アルキルおよびアリール基、例えば、1−
ヒドロキンブチル、1−アミノブチル、1−ヒドロキンプロピル、1−ヒドロキ
ンペンチル、1−ヒドロキンオクチル、1−ヒドロキシエチル、2−ニトロエチ
ル、トリフルオロメチル、3.4−エトキンメチル、シアノメチル、3−クロロ
プロピル、4−ニトロフェニル、3−シアノフェニルなど:末端にポスポン酸、
ホスフィン酸、スルフィネート、スルホン酸、スルフィン酸、リン酸、ホウ酸、
またはカルボン酸基が付いたアルキルまたはアリール基、例えば、エチルスルポ
ン酸、プロピルスルホン酸、ブチルスルホン酸、フェニルスルホン酸、および対
応するリン酸、ホウ酸、スルホン酸、カルボン酸、スルフィネート、スルフィン
酸、ホスホン酸、およびホスフィン酸である。
また、有用なR3基の例は2個のR5基あるいはR3基とR1またはR2基から
誘導された2価の基、例えば、式:
%式%)
[ここで、aは約3−約7の整数であり、bは1または2の整数であり、モして
R5はそれぞれの場合に同一であるか又は異なり、水素またはアルキルであるコ
の基であり、例えば、(CH2)4、(CH2)s (CH=CHCH=CH
)=[R2−CRCH2) CH2]、[(CCH3bよU (CH2)
、であり、前記の基は場合により−CH25CH2−1CH2NHCH2−1−
8CH2NHCH2−1OCH2S −CH2−l−CH2S (02)CH2
−1−CH2S (0)CH2−1−〇C(0)CH2CH2−1CH2C(0
) CH2−および−CH2−0−CH2−のように酸素、窒素、エステル、ス
ルホニル、カルボニル、スルフィニル、および/または硫黄のへテロ原子を含み
、テトラヒドロナフチルアミン、ノヒドロペンゾピロールアミン、ベンゾフラン
アミン、ジヒドロベンゾピランアミン、ンヒドロペンゾフランアミン、ノヒドロ
ペンゾパロキサノンアミン、ジヒドロベンシバラーンアシンアミン、ンヒドロペ
ンゾテトラゾールアミン、ジヒドロヘンゾチアンンアミン、ベンゾチオピランア
ミン、/ヒドローベンゾキサゾールアミンのような複素環アミノ化合物を形成す
る。有用なR3基の例は1−約3個の不飽和結合を含む2価の1,3−ブタジェ
ンのような2価のアルケニレン鎖てあり、前記の基はさらに1個またはそれ以上
の2価の酸素、窒素、スルフィニル、スルホニル、カルボニル、エステル、およ
び/または硫黄を含み、ベンゾジアジンアミン、ベンゾンアゾールアミン、ペン
シトリアゼピンアミン、ベンゾイミダゾリルアミン、ベンゾキサゾールアミン、
ベンゾキサゾリルアミン、ベンゾトリアジンアミン、ベンゾキサジンアミン、ナ
フタレンアミン、ベンゾピランアミン、ベンゾチアジンアミン、アントラセンア
ミン、アミノベンゾチオ−ピラン、アミノベンゾジアジン、ペンゼチオピロン、
アミノ−クマリン、ベンゾチオフェン、ベンゾチオジアゾールアミンのような化
合物を形成する。
上の式II−Vにおいて、
nが〇−約2の整数であり;
mが3−5の整数であり、ただしnとmの合計が5に等しく;R2およびRoが
それぞれの場合に同一であるか又は異なり、水素、メチルまたはエチルであり:
R3が1−約30個の炭素原子を有するアルキルまたはアルコキシ、シアノ、ハ
ロゲン、あるいはホスホン酸、ホスフェート、リン酸、ボーレート、スルホネー
ト、カルボキシレート、ホスホネート、ホウ酸、ホスフィン酸、ホスフィネート
、カルボン酸、またはスルホン酸置換基で置換されたアルキルであり:Xが1に
等しいか又はそれより大きい整数であり;yが0に等しいか又はそれより大きく
、ただしX対yの比が約1より大きく:2が約5に等しいか又はそれより大きい
整数であり:Uが約3に等しいか又はそれより大きい整数であり:そして■が約
10に等しいか又はそれより大きい整数であるポリアニリンは本発明を実施する
際に使用するのに適している。
上の式II−Vにおいて、
nが〇−約2の整数であり:
mが3−5の整数であり、ただしnとmの合計が5に等しく;R2およびR4が
それぞれの場合に同一であるか又は異なり、水素またはメチルであり:
R3が1−約20個の炭素原子を有するアルキルまたはアルコキノ、あるいはカ
ルボン酸、ホスホン酸、ホスフェート、リン酸、ボーレート、スルホネート、カ
ルホキ/レート、ホスホネート、またはスルホン酸置換基で置換されたアルキル
であり。
Xが2に等しいか又はそれより大きい整数であり:yが0に等しいか又はそれよ
り大きく、ただしX対)・の比が約2より大きく:2が約10に等しいか又はそ
れより大きい整数であり:Uが約5に等しいか又はそれより大きい整数であり:
そして■が約20に等しいか又はそれより大きい整数であるポリアニリンは本発
明を実施する際に使用するのに特に適している。
特に好適な実施態様の中でも、上の式IIIまたはVにおいて、nが0−1の整
数であり:
mが4−5の整数であり、ただしnとmの合計が5に等しく:R2およびR4が
水素であり;
R3が1−約15個の炭素原子を有するアルキルまたはアルコキンであり:Xが
2に等しいか又はそれより大きい整数であり。
yが1に等しいか又はそれより太き(、ただしX対yの比が約2より大きく:そ
して
Uが約6に等しいか又はそれより大きい整数であるポリアニリンは本発明を実施
する際に使用するのに最も適している。本発明の最も好適な実施態様では、ポリ
アニリンは非置換またはアルキル置換アニリンから誘導される。
一般に、アニリン反復単位の数は少なくとも約10である。本発明の好適な実施
態様では、アニリン反復単位の数が少な(とも約20であり、特に好適な実施態
様では、反復単位数が少なくとも約30である。特に好適な実施態様の中でも、
反復単位数が少なくとも約40である実施態様は最も好適である。
本発明の実施に際して、あらゆる形態の置換および非置換ポリアニリンを有利に
使用することができる。有用な形態の例は、Green、^、G、 and W
oodhead、^E、。
+17 (1912)およびKobayashi、 et al、、 ”ポリア
ニリンフィルム被覆電極の電気化学反応” 、 J、 Electroanal
、 Chem、、 177、 p、281−91 (1984)に記載されてい
るものであり、これらの文献は参照によりここに引用するものとする。例えば、
有用な形態の非置換ポリアニリンにはロイコエメラルンン、プロトエメラルシン
、エメラルジン、ニグラニリン、およびトループロトエメラルノン形態が含まれ
る。
有用なポリアニリンは化学的および電気化学的合成法を使って製造することがで
きる。例えば、ある形態のポリアニリンは過剰のLM HCl中でアニリンを
過硫酸アンモニウム(NH4) 2820gで処理することにより製造される。
この粉末形態のポリアニリンは青緑色をしている。メタノール洗浄および自然乾
燥後、この材料は10S/cmの導電率を示す。この導電性形態のポリアニリン
をエタノール中で水酸化アンモニウムで処理すると、10−’S/cm以下の導
電率を有する紫色をした非導電性形態のポリアニリンが形成される。いろいろな
化学的形態のポリアニリンを製造するための他の化学的方法はGreen et
al、前掲に詳細に記載されている。
有用な形態のポリアニリンは電気化学的に製造することもできる。例えば、有用
な形態のポリアニリンは白金箔アノードによる水性フルオロホウ酸電解液中のア
ニリンの電気化学的酸化により製造される。
導電性形態のポリアニリンの他の化学的および電気化学的合成並びに変換が開発
されて、やがて有用であると考えられるかもしれない。さらに、別の形態または
タイプのポリアニリンが将来解明されるかもしれない。従って、ここに記載され
る又は自明のこととみなされる合成、変換、または構造に対する制限は、添付の
請求の範囲の制限を越えるものではない。
本発明の熱安定性ポリアニリンの2番目の重要な成分はドーパント溶質である。
ドーパントの目的はポリアニリンを導電性にすることである。一般に、このよう
なドーパント溶質は、ポリアニリンに添加した際に、ドーパント溶質種の形成に
よりこのポリマーをイオン化する化合物から誘導される。有用なドーパント種の
例は
R,(PO3つ1、R,(PO2−)、、R+ (P OaH−) 7、R,(
S02−)、、R,(Coo−)、、及びR1(BO2H−) 、
より成る群から選ばれ、かつ
M−″
[上記式中、
R1は有機基、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリールアミノ、
ジアリールアミノ、またはアルキルアリールアミノであり;Mはnに等しい陽電
荷をもつ化学種であり;そしてnおよびrは同一であって、1−8である]より
成る群から選ばれるカチオン部分を1つまたはそれ以上含む中性イオン化合物ま
たはポリマーなどのイオン化から形成されるものである。
R,は広範に変化し、置換または非置換脂肪族基、例えばアルキル、ニトロアル
キル、ハロアルキルなど、あるいは置換または非置換芳香族基、例えばフェニル
、ハロフェニル、ニトロフェニル、アントラシル、ナフチル、フエナントリルな
どでありうる。R1はまたスルホン酸、リン酸、ホスホネート、ホスホン酸、ス
ルフィネート、スルフィン酸、ホスフェート、カルボキシレート、スルホネート
、ボーレート、ホスフィネート、カルボン酸、ホウ酸、またはホスホン酸部分で
1換されたポリマー主鎖中に反復ペンダントフェニル基を有するポリマーのよう
な高分子ラジカルであってもよく、例えばスルホン化またはホスホン化されたポ
リスチレン、ポリ(2−メチルスチレン)、ポリ(4−フェニルスチレン)、ポ
リ(σ−ビニルナフタレン)、ポリ(ビニルベンゾエート)、ポリ(ベンジルメ
タクリレート)などでありうる。本発明の特に好適な実施態様において、R1は
芳香族基であり、最も好適な実施態様ではR1が置換または非置換フェニルもし
くはナフチルである。M″7基の性質は広範に変化しうる。例えば、M″1は非
金属カチオン、例えばBu4N−1H−1NO−1NO2−1NH4’など、あ
るいは金属カチオン、例えばNa”、Li”、Ag−1Ba−2、CO゛3、A
1゛3、Fe”などであってよい。
以下はドーパント溶質の形成のために本発明の実施において有用であるドーパン
トの例である。
1−アントラセンスルホン酸
9−アントラセンスルホン酸
2−フエナントラセンスルホン酸
3−フエナントラセンスルホン酸
9−フエナントラセンスルホン酸
パーフルオロオクチルスルホン酸
パーフルオロオクチルカルボン酸
オクチルスルホン酸
ドデシルスルホン酸
セチルスルホン酸
トルエンスルホン酸(TsOH)
Fe(Ots)s
Fe (CHsSOs)s
Me3S 1OTs
ドデシルベンゼンスルホン酸
ナフタレンスルホン酸
ベンゼンジスルホン酸
ベンゼンスルホン酸
1.3−ベンゼンジスルホン酸
2.5−ジヒドロキン−1,4−ベンゼンンスルホン酸ンヨウノウスルフィン酸
ナフタレントリスルホン酸
ドデシルベンゼンスルホン酸
イセチオン酸
1.5−ナフタレンジスルホン酸
ニッケルフタロンアニンテトラスルホン酸フェニルホスホン酸
ポリ(ビニルスルホン酸)
3−スルホプロピルアクリレート
3−スルホプロピルメタクリレート
スルファミン酸
5−スルホサリチル酸
チロン(4,5−ジヒドロキシ−1,3−ペンセンジスルホン酸)ビニルスルホ
ン酸
スルファニル酸
4−スルホフタル酸
スルホ酢酸
メチルオレンジ
スルホン化ポリスチレン
スルホン化ポリ(a−ビニルナフタレン)ナフトールイエロー
ナフトールブルーブラック
1.2−ナフトキノン−4−スルホン酸ナフチルアシキシンS
1−オクタンスルホン酸
t−ブチルホスホン酸
エチルホスホン酸
ブチルホスホン酸
1.2−ペンセンジスルホン酸
4−オクチルベンゼンスルホン酸
2−メンチレンスルホン酸
2.6−ナフタレンンスルホン酸
2−ナフタレンスルホン酸
1.3.6−ナフタレントリスルホン酸1、 3. 7−ナフタレントリスルホ
ン酸スルホンアゾIII酸
ビフェニルジスルホン酸
ビフェニルスルホン酸
1.8−ジヒドロキンナフタレン−3,6−ジスルホン酸3.6−シヒドロキシ
ナフタレンー2.7−ジスルホン酸4.5−ジヒドロキンナフタレン−2,7−
ジスルホン酸6.7−シヒドロキシー2−ナフタレンスルホン酸1−ナフタレン
リン酸
1−ナフタレンスルホン酸
1−ナフタレン−5,7−シニトロー8−ヒドロキン1−ナフタレン−4−ヒド
ロキンスルホン酸4−ブロモベンゼンスルホン酸
4−ヒドロキシ−5−イソプロピル−2−メチルベンゼンスルホン酸3.4−ジ
アミノベンゼンスルホン酸
ベンゼンリン酸
1.3.5−ベンゼントリスルホン酸
2−メチル−5−イソプロピルベンゼンスルホン酸3.4−ジニトロベンゼンス
ルホン酸
2−メトキシベンゼンスルホン酸
1−ナフタレン−5−ヒドロキンスルホン酸1−ナフタレン−7−ヒドロキシス
ルホン酸1−ナフタレン−3−ヒドロキンスルホン酸2−ナフタレン−1−ヒド
ロキシスルホン酸4−フェニルアミノベンゼンスルホン酸1.6−ナフタレンジ
スルホン酸
1.5−ナフタレンジスルホン酸
1.3−ナフタレン−7−ヒドロキンジスルホン酸MesSiO5○2CF。
本発明の好適な実施態様において、有用なドーパントは式。
Mは金属または非金属カチオンであり:Cは1.2.3または4であり:
dは0.1または2であり;
fは0.1または2であり:
gは0,1または2であり:
eはOllまたは2であり9そして
R@はニトロ、/アノ、ヒドロキン、ハロゲン、アルコキシ、ホスフェート、ボ
ーレート、カルボキシレート、1−約30個の炭素原子を有する置換された又は
置換されていないアリールもしくはアルキル(ここで、許容される置換基にはパ
ーハロアルキル、フェニル、アルコキシ、ハロゲン、シアノ、)飄ロアルキル、
ヒドロキシ、スルホン酸、リン酸、ホウ酸、スルフィネート、スルフィン酸、カ
ルボン酸、ニトロ、カルボキシレートなどが含まれる)であり、あるいは2個の
R6置換基が一緒になって縮合理系を完成するアルケニレン鎮を形成し、この鎖
は1個またはそれ以上のハロゲン、リン酸、ヒドロキシ、ホウ酸、ニトロ、シア
ノ、スルフィネート、リン酸、スルフィン酸、ホスフェート、カルボキシレート
、ホスホン酸、ホスホネート、スルホネート、ボーレート、スルホン酸またはカ
ルボン酸基で置換されていてもよく、あるいはR6は式:%式%
(ここで、qは1−約10の正の整数である)の基であるコで表されるものであ
る。
本発明の特に好適な実施態様において、有用なドーパントは、上記式中:
Cが1.2または3であり;
dがOまたは1であり;
fが0または1であり;
gがOまたは1であり。
eが0.1または2であり;そして
R6が置換された又は置換されていないフェニルもしくはアルキル(ここで、許
容される置換基はアルキル、ハロゲン、ヒドロキシ、フェニル、ハロアルキル、
バーハロアルキル、シアノ、ニトロ、アルコキシ、ホウ酸、ボーレート、ホスホ
ネート、ホスホン酸、カルボキシレート、スルホネート、ホスフェート、スルホ
ン酸、カルボン酸、リン酸、スルフィン酸またはスルフィネートから選ばれる)
であり、あるいは2個のR6置換基が一緒になってナフタレン、アントラセンま
たはフエナントラセン縮合理系を形成し、あるいはR5が式:%式%
(ここで、qは1−約10の正の整数である)の基であり:そしてMがH゛、N
04、NO2”、F e (III) 、P b (Iv) 、Ce (IV)
、AI(III)、S r (IV) 、Cr (VI) 、Mn−(HI)
、Co (III) 、Au (III) 、Os (VIII) 、Na (
1) 、Li (1) 、K (1)またはBu4N(1)である:ものであ
る。
本発明の特に好適な実施態様では、
Cが1.2または3であり:
d、fおよびgが0であり:
eがOllまたは2であり:
R6がアルキル、フェニル、1個またはそれ以上のフルオロ、スルホン酸、スル
ホネート、カルホキ/レート、ヒドロキシ、ニトロ、シアノまたはカルボン酸基
で置換されたアルキル、あるいは1個またはそれ以上のアルキル、フルオロアル
キル、スルホン酸、スルホネート、カルボキンレート、ヒドロキシ、ニトロ、フ
ァン、またはカルボン酸基で置換されたフェニルであり、そしてMがH−である
。
ポリアニリンに添加されるドーパントの量は特に決まっておらず、広範に変化し
つる。一般に、導電率が少なくとも約10−’ ohm’c+c’の半導体であ
るドープしたポリマーを少なくとも形成させるのに十分な量のドーパントが添加
される。
導電率の最高レベルは決定的でな(、通常使用するアニリンポリマーのタイプに
左右されるだろう。一般に、導電率の最高レベルはポリマーの環境安定性に過度
に悪影響を及ぼすことなく得られる。本発明の好適な実施態様では、ドーパント
の使用量は少なくとも約10 ” obm−’am−’の導電率を与えるのに十
分であり、特に好適な実施態様では約10−2ohr’cm−’ないし約10
” ohm−’cm−’の導電率を与えるのに十分な量である。これらの特に好
適な実施態様の中でも、非置換ポリアニリンを使用しかつ少なくとも約10−’
ohm−’cr’ないし約10 ” ohm−]c「1の導電率を与えるのに
十分な量のドーパントを使用する(通常、約10゜or+a −’ crb −
’ないし約10 ” ohm−’cm−’の導電率を与えるのに十分な量が最適
である)実施態様が最も好適である。
熱安定性で導電性のポリアニリンを製造する方法は特に決まっておらず、広範に
変化しつる。適当な技術は米国特許第4442187号および同第4.3211
14号に記載されているものである。この種の方法は、[RI(S 03−)、
]M−+、 [RI(OPO2−)、コM−1、[R1(BO2−)、IM”、
R,(B○2H−)M−’及び/又は[RI(PO3″)、] IMのような化
学種の存在下での式1の分子の直接化学重合を含んでいる。また、この方法は、
米国特許第4321114号に記載されるような中性ポリアニリンの電気化学ド
ーピングを含んでいる。別の方法は[RI5Os−]。IMの存在下でのアニリ
ンおよび式1に記載されるようなその誘導体の電気化学重合であり、984)に
記載されている。本発明のポリアニリンを製造するためのさらに別の方法は、ポ
リアニリン中の非熱安定性ドーパントとR1(S03−)r、R1(OPO2−
)rおよび/またはR,(OPOH→rのような適当なドーパント溶質との交換
を含んでいる。例えば、この方法ては、溶液中てポリアニリンをRI (SO3
−)rM−’、R,(OPO2つrM−”およびR+ (OP OH−) r
M −’のような適当なドーパントにイオン化する化合物を過剰に含む溶液と接
触させることにより、ポリアニリンがドープされる。
本発明の他の面は、1種またはそれ以上の熱安定性で、ドープした、導電性の本
発明ポリアニリンと、1種またはそれ以上の熱可塑性で、溶液処理可能な又は熱
硬化性のポリマーを含む組成物に関する。この組成物の1つの利点は、ポリアニ
リンの熱安定性のために、通常の熔融または熱処理法を使ってこれらの組成物か
ら物品を製造しうる点である。また、これらのポリアニリンの複合材料はこれま
での導電性ポリアニリンに使用可能な温度よりも一層高い温度で使用することが
できる。熱可塑性または熱硬化性ポリマーに対するポリアニリンの割合は特に決
まっておらず、組成物の用途に応じて広範に変化しうる。例えば、比較的高い導
電率、すなわち約10 ’ obm−’cm−’以上の導電率を有する複合材料
を必要とする用途の場合、導電性ポリアニリンの量は比較的高い傾向があり、例
えば組成物の全重量に基づいて約10重量%以上であるだろう。逆に、より低い
導電率、すなわち約10−’ ohm’cm−’以下の導電率が必要とされる用
途の場合は、導電性ポリアニリンの量は比較的低い傾向があり、組成物の全重量
に基づいて約5重量%以下であるだろう。本発明の好適な実施態様において、導
電性ポリアニリンの量は組成物の全重量に基づいて約1−約60重量%であり、
本発明の特に好適な実施態様では、導電性ポリアニリンの量は前記基準で約5−
約40重量%である。
これらの特に好適な実施態様の中でも、組成物の全重量に基づいて約5−約35
重量%の導電性ポリアニリンを含む実施態様が最も好適である。
本発明の実施に際して用いられる熱硬化性ポリマーは広範に変化しうる。有用な
熱硬化性ポリマーの例はアルキル樹脂、例えば多塩基酸(例、フタル酸)と多価
アルコール(例、グリコール)とのエステル化から誘導されたもの、アリル樹脂
、例えばジアリルフタレート、ジアリルイソフタレート、ジアリルマレエートお
よびシアリルクロレンデートの重合により製造されたちの;アミノ樹脂、例えば
ホルムアルデヒドとメラミン、尿素、アニリン、エチレン尿素、スルホンアミド
およびジシアンジアミンのような化合物との付加反応により製造されたちの:エ
ポキン樹脂、例えばエポキ/フェノールノホラノク樹脂、ヒスフェノールAと脂
環式エポキシとの7グリンノルエーテル、フェノール樹脂、例えば置換または非
置換フェノール(例、クレゾール、フェノール)とアルデヒド(例、ホルムアル
デヒド、アセトアルデヒド)との反応から誘導された樹脂;ポリエステル樹脂;
ケイ素樹脂:およびポリイソシアネート(例、2.6−トリレンジイソシアネー
ト、2.4−トリレンジイソシアネート、4.4−ンフェニルメタンジイソノア
ネート、1.6−ヘキサメチレンジイソシアネート、4.4′ −シンクロヘキ
シルメタンジイソシアネート)と、ポリエーテルポリオール(例、トリメチロー
ルプロパン、1. 2.6−ヘキサントリオール、2−メチルグリコシド、ペン
タエリトリトール、ポリ(1,4−テトラメチレンエーテル)グリコール、ソル
ビトール、スクロース)またはポリエステルポリオール(例えば、アジピン酸、
フタル酸または類似のカルボン酸とエチレングリコール、ジエチレングリコール
、プロパンジオールおよびブタンジオールのような過剰の二官能性アルコールと
の直接エステル化により製造されたもの)のようなポリオールと、の反応により
形成されたウレタン樹脂である。
本発明組成物の製造に用いられる熱可塑性ポリマーは広範に変化しうる。このよ
うなポリマーの例はポリエステル樹脂、例えばポリ(グリコール酸)、ポリ(エ
チレンスクシネート)、ポリ(エチレンアジペート)、ポリ(テトラメチレンア
ジペート)、ポリ(エチレンアゼレート)、ポリ(エチレンセパセード)、ポリ
(デカメチレンアジペート)、ポリ(デカメチレンセパセード)、ポリ(σ、
n −ジメチルプロピオラクトン)、ポリ(ピバロイルラクトン)、ポリ(バラ
−ヒドロキンベンゾエート)、ポリ(エチレンオキンベンゾエート)、ポリ(エ
チレンイソフタレート)、ポリ(エチレンテレフタレート)、ポリ(デカメチレ
ンテレフタレート)、ポリ(ヘキサメチレンテレフタレート)、ポリ(1,4−
シクロヘキサンジメチレンテレフタレート)、ポリ(エチレン−1,5−ナフタ
レート)、ポリ(エチレン−2,6−ナフタレート)、ポリ(1,4−シクロへ
キシリデンジメチレンテレフタレート)など;ポリアミド樹脂、例えばポリ(4
−アミノ酪酸)(ナイロン4)、ポリ(6−アミンヘキサン酸)(ナイロン6)
、ポリ(7−アミノへブタン酸)(ナイロン7)、ポリ(8−アミノオクタン酸
)(ナイロン8)、ポリ(9−アミノノナン酸)(ナイロン9)、ポリ(10−
アミノデカン酸)(ナイロン10)、ポリ(11−アミノウンデカン酸)(ナイ
ロン11)、ポリ(12−アミノドデカン酸)(ナイロン12)、ポリ(ヘキサ
メチレンアジパミド)(ナイロン6.6)、ポリ(ヘプタメチレンビメラミド)
(ナイロン7゜7)、ポリ(オクタメチレンスベラミド)(ナイロン8.8)、
ポリ(ヘキサメチレンアジパミド)(ナイロン6.10)、ポリ(ノナメチレン
アセラミド)(ナイロン9.9)、ポリ(デカメチレンアジペート)(ナイロン
10.9)、ポリ(デカメチレンセパセード)(ナイロン10.10)、ポリ
[ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン−1,10−デカンジカルボキサミ
ド] (Quiana) ()ランス)、ポリ(m−キシレンアジパミド)
、ポリ(p−キシレンアジパミド)、ポリ(2,2,2−トリメチルへキサメチ
レンテレフタルアミド)、ポリ(ピペラシンセバカミド)、ポリ(メタフェニレ
ンイソフタルアミド) (Nomex) 、ポリ(p−フェニレンテレフタル
アミド) (Kevlar)など:ポリカーボネート樹脂、例えばポリ[メタ
ンビス(4−フェニル)カーボネート]、ポリ[1,1−エタンビス(4−フェ
ニル)カーボネート]、ポリ[2,2−プロパンビス(4−フェニル)カーボネ
ート]、ポリ[1,1−ブタンビス(4−フェニル)カーボネート]、ポリ [
1,1−(2−メチルプロパン)ビス(4−フェニル)カーボネート〕、ポリ
[2,2−ブタンビス(4−フェニル)カーボネート]、ポリ [2゜2−ペン
タンビス(4−フェニル)カーボネート]、ポリ[4,4−ヘプタンビス(4−
フェニル)カーボネート〕、ポリ[1,1−(1−フェニルエタン)ビス(4−
フェニル)カーボネート〕、ポリ[ジフェニルメタンビス(4−フェニル)カー
ボネート]、ポリ[1,1−シクロペンタンビス(4−フェニル)カーボネート
]、ポリ [1,1−シクロヘキサンビス(4−フェニル)カーボネート]、ポ
リ[チオビス(4−フェニル)カーボネート]、ポリ[2,2−プロパンビスr
、4−(2−メチルフェニル)コカーボネート]、ポリ [2,2−プロパンビ
ス[4−(2−クロロフェニル)]カーボネート〕、ポリ[2,2−プロパンビ
ス[4−(2,6−ジクロロフェニル)]カカーボネート〕ポリ[2,2−プロ
パンビス[4−(2,6−ノプロモフエニル)コカーポネート]、ポリ [1,
1−シクロヘキサンビス[4−(2,6−ジクロロフェニル)コカーボネート]
など;σ、5−不飽和七ノマーの重合から誘導されたポリマー、例えばポリエチ
レン、アクリロニトリル/ブタンエン/スチレンターポリマー、ポリプロピレン
、ポリ(1−ブテン)、ポリ(3−メチル−1−ブテン)、ポリ(1−ペンテン
)、ポリ(4−メチル−1−ペンテン)、ポリ(1−ヘキセン)、ポリ(5−メ
チル−1−ヘキセン)、ポリ(1−オクタデセン)、ポリイソブチレン、ポリ(
イソプレン)、1.2−ポリ (1,3−ブタンエン)(イソ)、1.2−ポリ
(1,3−ブタジェン)(ンンジオ)、ポリスチレン、ポリ(a−メチルスチ
レン)、ポリ(2−メチルスチレン)、ポリ(4−メチルスチレン)、ポリ(4
−メトキンスチレン)、ポリ(4−フェニルスチレン)、ポリ(3−フェニル−
1−プロペン)、ポリ(2−クロロスチレン)、ポリ(4−クロロスチレン)、
ポリ(フッ化ビニル)、ポリ(塩化ビニル)、ポリ(臭化ビニル)、ポリ(フッ
化ビニリデン)、ポリ(塩化ビニリデン)、ポリ(テトラフルオロエチレン)(
テフロン)、ポリ (クロロトリフルオロエチレン)、ポリ (ビニルシクロペ
ンタン)、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリ(C−ビニルナフタレン)、ポリ(
ビニルアルコール)、ポリ(ビニルメチルエーテル)、ポリ(ビニルエチルエー
テル)、ポリ(ビニルプロピルエーテル)、ポリ(ビニルイソプロピルエーテル
)、ポリ(ビニルブチルエーテル)、ポリ(ビニルイソブチルエーテル)、ポリ
(ビニル5ec−ブチルエーテル)、ポリ(ビニルt−ブチルエーテル)、ポリ
(ビニルエチルエーテル)、ポリ(ビニルオクチルエーテル)、ポリ(ビニルメ
チルケトン)、ポリ(メチルイソプロペニルケトン)、ポリ(ビニルホルメート
))、ポリ (ビニルアセテート)、ポリ(ビニルプロピオネート)、ポリ(ビ
ニルクロロアセテート)、ポリ (ビニルトリフルオロアセテート)、ポリ(ビ
ニルベンゾエート)、ポリ(2−ビニルビリンン)、ポリ(ビニルピロリドン)
、ポリ(ビニルカルバゾール)、ポリ(アクリル酸)、ポリ(メチルアクリレー
ト)、ポリ(エチルアクリレート)、ポリ (プロピルアクリレート)、ポリ(
イソプロピルアクリレート)、ポリ (ブチルアクリレート)、ポリ(イソブチ
ルアクリレート)、ポリ (Sec−ブチルアクリレート)、ポリ(t−ブチル
アクリレート)、ポリ(メタクリル酸)、ポリ(メチルメック1月ノート)、ポ
リ(エチルメタクリレート)、ポリ(プロピルメタクリレート)、ポリ (イソ
プロピルメタクリレート)、ポリ(ブチルメタクリレート)、ポリ(イソブチル
メタクリレート)、ポリ(sec−ブチルメタクリレート)、ポリ(t−ブチル
メタクリレート)、ポリ(2−エチルブチルメタクリレート)、ポリ(ヘキンル
メタクリレート)、ポリ(オクチルメタクリレート)、ポリ(ドデシルメタクリ
レート)、ポリ(オクタデ/ルメタクリレート)、ポリ(フェニルメタクリレー
ト)、ポリ(ベンジルメタクリレート)、ポリ(クロロへキンルメタクリレート
)、ポリ(メチルクロロアクリレート)、ポリアクリロニトリル、ポリアクリロ
ニトリル、ポリアクリルアミド、ポリ (N−イソプロピルアクリルアミド)な
ど;ポリジエン、例えばポリ (1,3−ブタンエン) (シス)、ポリ (1
,3−ブタジェン)(トランス)、ポリ (1,3−ブタジェン)(混合物)、
ポリ(1,3−ペンタジェン)(トランス)、ポリ(2−メチル−1,3−ブタ
ジェン)(シス)、ポリ(2−メチフレー1.3−ブタンエン)(トランス)、
ポリ(2−メチル−1,3−ブタジェン)(混合物)、ポリ(2−t−ブチル−
1,3−ブタジェン)(シス)、ポリ(2−クロロ−1゜3−ブタジェン)(ト
ランス)、ポリ(2−クロロ−1,3−ブタジェン)(混合物)など:ポリオキ
ンド、例えばポリ(メチレンオキシド)、ポリ(エチレンオキシド)、ポリ(テ
トラメチレンオキンド)、ポリ(エチレンホルマール)、ポリ(テトラメチレン
ホルマール)、ポリアセトアルデヒド、ポリ(プロピレンオキシド)、ポリ(ヘ
キセンオキンド)、ポリ(オクテンオキシド)、ポリ(トランス−2−ブテンオ
キンド)、ポリ(スチレンオキシド)、ポリ(3−メトキンプロピレンオキンド
)、ポリ(3−ブトキンプロピレンオキシド)、ポリ(3−ヘキソキンプロピレ
ンオキノド)、ポリ(3−フェノキシブロビレンオキンド)、ポリ(3−クロロ
プロピレンオキンド)、ポリ[2,2−ビス(クロロメチル)−トリメチレン−
3−オキシド] (ベントン)、ポリ(2,6−シスチルー1゜4−フェニレン
オキシド)(PPO)、ポリ(2,6−ジフェニル−1,4−フェニレンオキシ
ド) (Texax、 P2O)など;ポリスルフィド、例えばポリ(プロピ
レンスルフィド)、ポリ(フェニレンスルフィド)など:ポリスルホン、例えば
ポリ[4,4’−イソプロビリデンンフエノキ/ジ(4−フェニレン)スルホン
] :ノリルなど、および/またはこれらの混合物である。
本発明組成物は可塑剤、ブレンド助剤、着色剤、難燃剤などの種々の任意成分、
または組成物をその熔融液や溶液から注入するための基体を満たす又は形成する
成分を含むことができる。これらの他の成分は広範に変化し、通常のポリマー組
成物中での使用が知られているあらゆる材料を含む。このような他の成分の例は
炭素、金属導体、強化用繊維、不活性充填剤、ガラスピーズ、粘土、他の導電性
および非導電性ポリマー、導電性セラミック、超電導セラミックのような材料で
ある。
本発明組成物は例えば通常の熔融または溶液ブレンド法のような慣用方法を使っ
て調製される。例えば、このような組成物は、種々の成分の混合物を、ポリマー
成分の少なくとも1種の融点または流動点に等しいか又はそれより高い温度で加
熱・混合して、均質混合物(所望により任意成分を加えてもよい)を形成するこ
とにより調製される。その後、この混合物は慣用の造形技術を使って希望の物品
に成形することができる。例えば、熔融混合物をある表面に塗り、冷却させてフ
リースタンディングフィルムすなわち他の代替品を被覆するフィルムを製造する
ことができる。この熔融混合物をダイから押し出してフィルムや繊維を形成させ
たり、適当な金型に射出成形して金型の形状をもつ成形部品を作ることができる
。
熔融混合物を形成する方法は特に決まっておらず、慣用方法が用いられる。例え
ば、熔融混合物は慣用のポリマー/添加剤ブレンド手段を使って形成され、その
場合ポリマー成分は少なくとも1種のポリマーの融点に等しいか又はそれより高
く、しかも各ポリマーの分解温度より低い温度に加熱される。不溶性相の分散を
高めるために超音波処理を使用することができる。希望量の液体または粉末の任
意成分は例えば撹拌あるいは超音波照射により熔融液を激しく撹拌しながら融解
ポリマーに添加されるか、または融解・混合に先立って添加される。
本発明組成物を調製するための溶液法では、適当な溶剤中の所望のホストポリマ
ーの溶液(ドーパント溶質を含んでいてもよい)がつくられる。希望量の任意成
分をこの溶液に溶解または分散させることができる。溶解および/または分散さ
せたポリマーは慣用技術を使って溶剤の除去により所望の形状に固めることがで
きる。例えば、表面に塗布した溶液から溶剤を除(ことにより、希望の厚さのフ
ィルムが形成される。ダイを通してこの溶液を押し出すことにより、繊維やフィ
ルムが形成される。同様に、金型中の溶液から溶剤を除(ことにより、金型の形
状に一致した造形品が得られる。もとの溶液が適当なドーl々ントを含んでいな
かつた場合は、ポリアニリンにドープするのに適したドーパントをその造形品に
さらすことができる。しかしながら、本発明の好適な実施態様では、溶液を調製
する際に、ドープしたポリアニリンが用いられる。
最も好適な実施態様では、均質混合物の成分を顆粒化し、その顆粒化成分を適当
なミキサーで、例えば超音波処理またはタンブラ−もしくはBranbury
1lixerを使って、出来る限り均質に乾燥混合する。その後、組成物を加熱
し、そして少なくとも1種のポリマー成分が融解される場合は、押出機中でさら
に混合する。
上で述べたように、その後流動混合物を冷却しながら押し出す。
均質混合物の種々の成分の混合順序は特に決まっていない。従って、均質混合物
を形成するためのポリマーおよび他の任意成分の添加順序は希望どおりに変える
ことができる。
本発明の導電性ポリアニリン、並びに本発明の組成物は導電性ポリマーが役に立
つあらゆる目的に使用される。物品の例にはマイクロプロセッサ−のような高感
度電子機器のEMIシールドのための導電性ポリマーハウジング、赤外線、高周
波およびマイクロ波吸収シールド、フレキシブル導電性コネクター、導電性ベア
リング、ブラシおよび半導検光導体接合部、電極、コンデンサー、スチールのよ
うな腐食性材料のための光学的に透明または不透明な錆止め塗料、電子部品を包
装するための帯電防止材料および光学的に透明または不透明な被覆材料、カーペ
ット用繊維、コンピューター室の床用ワックス、CRTスクリーンのための帯電
防止仕上剤、航空機、オートウィンドー、エレクトロニクスのための静電気散逸
包装材料などが含まれる。
以下の特定の実施例は本発明をより詳しく例示するためのものであり、本発明の
範囲および精神に対する限定として解釈されるべきでない。
アニリン(10m1.0.l1m);濃塩酸(33,76m1 領 35m)
:30%過酸化水素(12,5m]、0.l1m);および硫酸鉄(II)上水
塩(100mg)を脱イオン水400m1中で一緒に合わせた。これらの反応剤
は撹拌せずに4°Cで一晩冷却した。
生成した微細な沈澱固体を濾過し、脱イオン水100m1て2回洗い、その後1
6時間自然乾燥させた。プレスしたペレット(直径1cm)の導電率は、4ポイ
ントプローブ導電率装置で測定して10.2S/cmてあった。 Perkin
−ElmerTGS−2を使って、アルゴン下に10°C/分の加熱速度で30
°Cから700°Cまでの軌重量分析(TGA)を行った。室温から始まって1
25°Cまで有意な重量損失が見られ、2回目の主要な重量損失段階は175e
Cて起こった(図1参照)。
脱イオン水2250m1中のアニリン50m1 (0,538m)および1.
5−ナフタレンジスルホン酸、四水和物(0,758)の懸濁液を14°Cに冷
却した。水400m1中の過硫酸アンモニウム163g (0,714m)の溶
液を一度に全部加えた。
この反応は開始するのが遅く、全体で1時間かかった。Keithley 16
8デジタルマルチメーターに接続した白金電極対Ag/、八gC八番C1参照電
極て測定したとき、それは24°Cの最高温度および0745ボルトの最大電位
に達した。
反応が完了に近づいたとき、電位は0.5ボルトに下がった。溶液の色は青/黒
であった。そしてこの溶液は懸濁固体に満ちていた。さらに30分撹拌した後、
反応混合物を濾過し、濾過ケークを200m1ずつの水(50’C)で4回洗っ
た。
溶解した1、5−ナフタレンジスルホン酸、四水和物12gを含む水1リットル
に半乾燥ケークを再懸濁させた。30分撹拌後、酸溶液を濾過し、濾過ケークを
300m1ずつの水(50″’C)で2回、200m1ずつのメタノール(20
゜C)で5回洗った。
この固体は1,5−ナフタレンジスルホン酸四水和物を含むメタノール1リツト
ルに加え、30分撹拌した。濾過後、濾過ケークを200m1ずつのメタノール
で3回洗った。固体を空気中で一晩乾燥させ、その後真空(0,1mmHg)下
に806Cで3時間乾燥させた。
この暗青緑色粉末のペレットは0.215/cmの導電率を示した。アルゴン下
でのT G Aは、重量損失が275eCよりわずかに高い温度で始まることを
示している(図2参照)。
2つの別々の溶液を調製した。溶液Aは脱イオン水167リツトル中にアニリン
(155g、1.67m)およびメタンスルホン酸(241g、2.3m)を含
む。
溶液Bは脱イオン水1.67リツトル中に溶解した過硫酸アンモニウム(571
g、2.5m)を含む。
溶液Bを溶液Aに撹拌しながら反応混合物の温度を50°C以下に保つのに十分
な速度で加えた。この懸濁液を一晩撹拌した。固体を濾過により集め、37リツ
トルの水(50°C)で洗った。この固体を6,2リツトルの水に再懸濁させた
。懸濁液に濃水酸化アンモニウム300m1を撹拌しながら加えてポリマーを中
和した。30分後、固体を濾過により回収し、3.7リツトルの水(508C)
で洗った。中性ポリマーはp−トルエンスルホン酸310gを含む水3.1リッ
トル中に再懸濁した。再ドープしたポリマースラリーを3時間撹拌し、濾過し、
メタノール500m1で洗った。
真空下に80°Cで一晩乾燥した後、粉末は実施例1のようにして導電率を測定
し、0.253/cmであると判明した。アルゴン下でのTGAは260′″C
以下でほとんど重量損失が起こらないことを示している(図3参照)。
脱イオン水(300C)2250mlを含む4リツトルのビーカーにアニリン(
50ml、0.5367m)およびp−トルエンスルホン酸(144g、0゜7
58m)を入れた。反応剤の電位は白金線と参照Ag/AgC!電極を浸すこと
により監視した。水300m1に溶解した過硫酸アンモニウム(123g、0゜
539m)を一度に全部加えた。反応が進行したとき、温度は46°Cに達し、
電位は0.74ボルト程度に上昇した。
反応電位がピークに達して降下した15分後に、水100m1に溶解した追加の
過硫酸アンモニウム40g (0,175m)を、反応混合物を領 62ホルト
の定常電位に保つ速度で滴下した。
懸濁液を濾過し、濾過ケークは200m1ずつの脱イオン水で吸引下に6回洗っ
た。その後固体はp−トルエンスルホン酸20gを含む水1リットル中に再懸濁
し、室温で1時間撹拌した。濾過後、濾過ケークは再度200m1ずつの2%p
−トルエンスルホン酸で吸引下に6回洗い、30分撹拌した。このスラリーを濾
過し、濾過ケークを200m1のアセトンで3回洗った。
固体は真空下に室温で一晩、その後真空下に80°Cで2時間乾燥させた。この
乾燥粉末からプレスしたペレットは、実施例1のように測定して、少なくとも1
、O3/cmの導電率を有していた。この材料のTGAは、実施例1の方法によ
り測定して、主要な重量損失が225″C以上の温度でのみ起こることを示して
いる(図4参照)。
アニリン(1,7g)を室温で脱イオン水50m1に溶解したデシルベンゼンス
ルホン酸9.0g(アニリンに基づいて1,5当量)に加えた。このクリーム状
混合物に過硫酸アンモニウム63g(アニリンに基づいて1,5当量)を一度に
全部加えた。
30分後、滑らかな青/緑色の懸濁液が形成された。固体を濾過し、5Qmlず
つの水で3回洗い、その後自然乾燥させた。この固体は実施例1のように導電率
について試験した。ペレットの導電率は0.198/cmであった。実施例1の
パラメーターのもとで行ったこの材料のTGAは、主要な重量損失が225″C
以上の温度でのみ始まることを示している(図5参照)。
アニリン(50g、0.5365m)および1,3−ベンゼンジスルホン酸ジナ
トリウム塩(95,1g、0.337m)を周囲温度で4Lビーカー中の水22
5Q m ]に加えた。反応電位は実施例2のように監視した。
過硫酸アンモニウム(157g、0.688m)を一度に全部加えた。この反応
は20分の誘導期間をもっていた。いったん開始されると、反応は急速に進行し
た(3−4分)。温度は最高46″Cに上昇し、電位は0.735ボルトでピー
クに達した。反応剤は室温で一晩撹拌した。
濾過後、固体は5%硫酸と1.67%1.3−ベンゼンジスルホン酸ジナトリウ
ム塩を含む脱イオン水1.3リツトルに再懸濁し、この懸濁液を30分間撹拌し
た。固体を濾過により回収し、3%硫酸と1%1.3−ベンゼンジスルホン酸ジ
ナトリウム塩を含む水1リットルに再懸濁した。1時間撹拌後、この懸濁液を濾
過し、固体を1%硫酸と0.5%1,3−ベンゼンジスルホン酸ジナトリウム塩
を含む水1リットルに加えた。撹拌後、固体を濾過により回収した。
この固体は一晩自然乾燥させ、その後真空(0,1mmHg)下に80°Cで2
時間加熱した。実施例1に記載した通りに測定したペレットの導電率は1.57
5/cmであった。TGAは主要な重量損失が2008C以下の温度では起こら
ないことを示している(図6参照)。
実施例1からのポリ(アニリン/塩化水素)を水に懸濁させ、実施例3のように
過剰の水酸化アンモニウムで中和した。中性ポリアニリンは水で洗い、真空下に
乾燥した。
中性ポリアニリン(2g)を600m1ビーカー中の脱イオン水100m1l:
加えた。スルファミン酸9. 7g (0,1m)を撹拌しながら加えた。内容
物を室温で一晩混合した。その後固体を濾過し、次のスルファミン酸溶液を用い
て実施例6のように洗浄した・5%スルファミン酸水溶液、3%スルファミン酸
水溶液、および1%スルファミン酸水溶液。続いて、固体を2x50mlのメタ
ノールで洗い、真空下に80eCで2時間乾燥した。
プレスしたペレットの導電率は0.838/cmであった。TGAは主要な重量
損失が200°C以下で起こらないことを示している(図7参照)。
実施例8
ドーパントとしてp−hルエンスルホネートアニオンを含む水100m1中の0
.05モルのp−トルエンスルホン酸水和物に0.05モルのアニリンを加えた
。この溶液にその後OcCで水20m1中の0075モルの過硫酸アンモニウム
を加えた。20分撹拌後、黄色の溶液を室温へ温め、撹拌をさらに16時間続け
た。緑色の沈澱物を濾過し、0. IMp−1−ルエンスルホン酸水溶液で2
回、水で3回、その後メタノールで2回洗い、自然乾燥させた。
収量は2,6gであった。圧縮粉末ベレット(直径12.7mmx厚さ1mm)
は0.7S/cm (ohr’cm−’)の4−プローブ導電率を示した。元素
分析は64.03%C,5,42%H,9,43%N、7.44%S1および1
202%0を与えた。実験式: C6H4N1 (OTS)02? (HSO3
)007 (OTS=p−トルエンスルホン酸)。アルゴン下での熱重量分析(
TGA)は300°Cまでの温度でたった2%の重量損失を示し、400°Cま
での温度では5%の重量損失を示す。主要な重量損失は425″′Cで始まり、
700’Cてはもとの重量の55%が残存する。
IMp−hルエンスルホン酸水溶液50m1に粉末ポリアニリンのエメラルジン
塩基形fi1.Ogを加えた。この懸濁液を室温で1時間撹拌し、濾過し、IM
p−トルエンスルホン酸で2回、水(25m l )で2回、その後メタノール
で2回洗い、自然乾燥させた。圧縮粉末ペレット(直径12.7mmx厚さ1m
m)は0.5s/mの4−プローブ導電率を与えた。この材料に対するTGA分
析は実施例8て製造した材料と類似した重量損失挙動を示した。
IMp−トルエンスルホン酸水溶液50m1にポリアニリン塩酸塩(もとの導電
率5S/cm)1.0gを加えた。このせ濁液を室温で1日撹拌し、濾過し、固
体をI M I−ルエンスルホン酸溶液、次に水で洗い、自然乾燥させた。圧縮
ペレットは0.58/cmの4−プローブ導電率を示した。T G A分析は実
施例9からのサンプルと類似した重量損失挙動を示す。
電磁撹拌棒を備えた1リツトルのエルレンマイヤーフラスコにLM HC]7
5Qmlと蒸留アニリン29gを入れた。アニリンが溶解した後、水80m1中
の過硫酸アンモニウム35.6gの溶液を冷しながら加えた。室温で3時間後、
暗黒色固体を濾過し、LM HCI mlで3回、水200m1で2回、メ
タノール200m1で1回洗った。固体を自然乾燥させてポリアニリンクロライ
ド13gを得た。プレスしたベレット(直径7mmx厚さ1mm)は10.23
/cmの4−プローブ導電率を示した。
(B)ポリアニリンクロライドの熱実験10.28/cmの導電率を有する上記
のポリアニリンクロライド1gを真空下に100°Cで2時間加熱した。サンプ
ルはその重量の14%を失い、その導電率(プレスしたベレット、4−ポイント
プローブ)は0.7S/cmに低下した。
別の1gサンプルを真空下に200’Cで2時間加熱した。このサンプルはその
重量の24%を失い、その導電率(プレスしたペレット、4−ポイントプローブ
)は7xlO”S/cmに下がった。
本実験は、本発明の熱安定性ポリアニリンと通常のドープしたポリアニリンの熱
安定性を比較するために行った。本発明のポリアニリンはトノレートアニオンを
ドープされ、実施例Iに記載するように製造した。通常のポリアニリンはクロラ
イドアニオンをドープされ、比較例Iのように製造した。
ポリアニリンクロライドとポリアニリントンレートのサンプルは、重量損失(ド
ーパント損失)に対するそれらの安定性を調べるために、アルゴン下にTGAで
分析した。この実験の結果は図1.8および9に示しである。10’C/分の加
熱速度で、ポリアニリンクロライドのサンプルは室温と100’Cの間(重量損
失11%)1;1つ、125°Cと300°Cの間(ドーパント損失)(重量損
失14%)にもう1つ、の2段階の重量損失を示した(図8参照)Cポリアニリ
ントンレートのサンプルを同じ分析にかけると、それは300°Cまでその重量
を失わないことが分かった(図9参照)。
残留重量%
残留重量%
残留重量%
残留重量%
残留重量%
残留重量%
残留重量%
1減 %
重量減 %
国際調査報告
国際調査報告
Claims (17)
- 1.次の成分: R1(PO3−)r、R1(PO2−)r、R1(PO3H−)r、R1(−S O3−)r、R1(COO−)rおよびR1(BO2H−)rより成る群から選 ばれたドーパント溶質を含む、式:▲数式、化学式、表等があります▼ [式中、 R1はそれぞれの場合に同一であるか又は異なり、置換または非置換有機基、ア ミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリールアミノ、ジアリールアミノ 、またはアルキルアリールアミノであり;nは0−4の整数であり; mは1−5の整数であり、ただしnとmの合計は5であり;rは1に等しいか又 は1より大きい整数であり;R2およびR4はそれぞれの場合に同一であるか又 は異なり、R3置換基、水素またはアルキルであり、ただしR2とR4の少なく とも一方は水素であり;R3はジュウテリウム、アルキル、アルケニル、アルコ キシ、シクロアルキル、ヒドロキシ、シクロアルケニル、アルカノイル、アルキ ルチオ、アリールオキシ、アルキルチオアルキル、アルキルアリール、アリール アルキル、アルキルスルフィニル、アルコキシアルキル、アルキルスルホニル、 アリール、アリールチオ、アリールスルフィニル、アルコキシカルボニル、ニト ロ、アルキルシラン、ホスフィン酸、アリールスルホニル、ホスホン酸、スルホ ン酸、ホウ酸、リン酸、スルホネート、ボーレート、ホスホネート、ホスフィネ ート、ホスフェート、スルフィン酸、スルフィネート、カルボン酸、ハロゲン、 カルボキシレート、シアノ、あるいは1個またはそれ以上のホスホン酸、スルホ ン酸、ホウ酸、スルフィン酸、スルフィネート、リン酸、スルホネート、ボーレ ート、カルボキシレート、ホスホネート、ホスフェート、カルボン酸、ハロゲン 、ニトロ、ヒドロキシ、シアノまたはエポキシ基で置換されたアルキルまたはア ルコキシであり;あるいはいずれか2個のR3置換基が一緒になって、又はいず れか1個のR3置換基とR2またはR4置換基か一緒になって、3、4、5、6 または7員の芳香環もしくは脂環式環(この環は場合により1個またはそれ以上 の2価のエステル、カルボニル、窒素、硫黄、スルフィニル、スルホニルまたは 酸素を含んでいてもよい)を完成するアルキレンまたはアルケニレン鎖を形成し ;あるいはR3は式:−(OCH2CH2)q−O−CH3、−(OCH2CH (CH3))q−O−CH3−(CH2)qCF3、−(CF2)q−CF3又 は−(CH2)q−CH3(ここで、qは正の整数である)の反復単位をもつ脂 肪族部分である]で表されるアニリンの重合から誘導された置換または非置換ポ リアニリンから成る導電性ホモポリマーまたはコポリマー;ただし、前記ホモポ リマーまたはコポリマーは10個またはそれ以上の反復芳香族部分を含む。
- 2.前記ホモポリマーまたはコポリマーは式:▲数式、化学式、表等があります ▼ または ▲数式、化学式、表等があります▼ または ▲数式、化学式、表等があります▼ または ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、 xは1に等しいか又はそれより大きい整数であり;yは1に等しいか又はそれよ り大きく、ただしx対yの比は約0.5より大きく; z、vおよびuは同一であるか又は異なり、約1に等しいか又はそれより大きく ; nは0−4の整数であり; mは1−5の整数であり、ただしnとmの合計は5に等しく;R2およびR1は それぞれの場合に同一であるか又は異なり、R3置換基、水素またはアルキルで あり; R3はそれぞれの場合に同一であるか又は異なり、アルキル、アルケニル、アル コキシ、シクロアルキル、シクロアルケニル、アルカノイル、アルキルチオ、ア リールオキシ、アルキルチオアルキル、アルキルアリール、アリールアルキル、 アルキルスルフィニル、アルコキシアルキル、アルキルスルホニル、アリール、 アリールチオ、アリールスルフィニル、アルコキシカルボニル、ホスフィン酸、 ホスホン酸、アルキルシリル、ホウ酸、アリールスルホニル、カルボン酸、ハロ ゲン、ヒドロキシ、ホスフェート、スルホネート、ホスホネート、ボーレート、 ホスフィネート、カルボキシレート、ニトロ、シアノ、スルホン酸、リン酸、あ るいは1個またはそれ以上のスルホン酸、カルボン酸、スルフィネート、リン酸 、ホウ酸、スルフィン酸、ハロゲン、ニトロ、シアノ、エポキシ、ヒドロキシ、 スルホネート、ホスフェート、ホスホネート、ホスフィン酸、ホスフィネート、 カルボキシレート、ホスホン酸またはボーレート基で置換されたアルキルまたは アルコキシであり;あるいはいずれか2個のR3置換基が一緒になって、又はい ずれか1個のR3基とR2またはR4基が一緒になって、3、4、5、6または 7員の芳香族もしくは脂環式炭素環を完成するアルキレンまたはアルケニレン鎖 (この鎖は場合により1個またはそれ以上の2価の窒素、エステル、カルボニル 、硫黄、スルフィニル、スルホニルまたは酸素を含んでいてもよい)を形成する 〕で表される、請求項1の材料。
- 3.mは約4−約5である、請求項1の材料。
- 4.前記ポリアニリンは非置換アニリンから誘導される、請求項1の材料。
- 5.R3はそれぞれの場合に同一であるか又は異なり、1−約30個の炭素原子 を有するアルキルまたはアルコキシ、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシ、あるいは カルボン酸、リン酸、ホスフィン酸、ホスフィネート、ホウ酸、カルボキシレー ト、スルフィン酸、スルホン酸、スルホネート、スルフィネート、ホスホネート 、ホスフェート、リン酸またはボーレート置換基で置換されたアルキルまたはア ルコキシである、請求項2の材料。
- 6.nは0または1である、請求項1の材料。
- 7.前記ドーパントは式: ▲数式、化学式、表等があります▼ [式中、 MはH+、金属カチオンまたは非金属カチオンであり;cは0、1または2であ り; e、f、gおよびdは同一であるか又は異なり、それぞれ1、2、3または4で あり;そして R6はヒドロキシ、アルキル、ハロゲン、シアノ、ホスホン酸、ホスホネート、 ホスフィン酸、ホスフィネート、アルコキシ、ヒドロキシ、スルフィン酸、スル フィネート、または1−約30個の炭素原子を有する置換または非置換アリール もしくはアルキル(ここで、許容される置換基はパーハロアルキル、ハロゲン、 シアノ、ホスホネート、ボーレート、ホスホン酸、スルホネート、カルボキシレ ート、ホスフェート、ハロアルキル、スルホン酸、スルフィン酸、スルフィネー ト、リン酸、ホウ酸、カルボン酸である)であり、あるいはいずれか2個のR6 置換基が一緒になって縮合芳香環系を完成するアルケニレン鎖(この鎖は1個ま たはそれ以上のハロゲン、ヒドロキシ、ホスホネート、ボーレート、ホスホン酸 、スルホネート、ホスフェート、ニトロ、ホウ酸、リン酸、カルボキシレート、 シアノ、スルホン酸、またはカルボン酸基で置換されていてもよい)を形成し、 あるいけR5は式: −(OCH2CH2)qOCH3又は−(OCH2CH(CH3))qOCH3 (ここで、qは1−約10である)の基である]で表される化合物である、請求 項1の材料。
- 8.前記ドーパントは式: ▲数式、化学式、表等があります▼ [式中、 MはH+であり; dおよびeは同一であるか又は異なり、1、2または3であり;cは0、1また は2であり;そして R6はヒドロキシ、シアノ、ハロ、または置換されたもしくは置換されていない 1−約30個の炭素原子を有するアルキル、フェニル、または7−約30個の炭 素原子を有するフェニルアルキル(ここで、許容される置換基はハロ、アルキル 、アルコキシ、シアノ、ホウ酸、リン酸、ホスフェート、ボーレート、ホスホネ ート、スルホネート、ホスホン酸、スルホン酸、カルボキシレート、およびカル ボン酸基である)であり、あるいはいずれか2個のR6基がナフタレン、アント ラセンまたはフェナントラセン−縮合環構造を完成する2価の置換または非置換 アルケニレン鎖(この鎖は1個またはそれ以上のヒドロキシ、シアノ、ハロ、ス ルホン酸、ホウ酸、リン酸、アルキル、アルコキシ、スルフィネート、ホスフェ ート、ボーレート、ホスホネート、カルボキシレート、ホスホン酸、ホスホネー ト、スルホネート、ホウ酸、ボーレート、スルフィン酸、リン酸、ホスフェート 、スルホネート、ホスホン酸、カルボン酸、または1個またはそれ以上のカルボ ン酸、スルホン酸またはフルオロ基で置換されたアルキルで置換されていてもよ い)を形成する]で表される化合物である、請求項7の材料。
- 9.前記の式において、 MはH+であり; cは0、1、2または3であり; dおよびeは同一であるか又は異なり、1、2または3であり;そしてR6は1 −約15個の炭素原子を有するアルキル、フルオロ、1個またはそれ以上のフル オロ、ニトロ、シアノ、ホウ酸、リン酸、ホスフェート、カルボキシレート、ボ ーレート、ホスホネート、スルホネート、スルフィン酸、スルフィネート、ホス ホン酸、スルホネート、スルホン酸、またはカルボン酸基で置換されたアルキル であり;あるいはいずれか2個のR5基が一緒になってナフタレン、アントラセ ンまたはフェナントラセン構造を完成する置換または非置換2価アルケニレン鎖 (ここで、許容される置換基は1個またはそれ以上のスルホン酸、ホウ酸、リン 酸、ホスフェート、ボーレート、スルフィン酸、スルフィネート、ホスホネート 、カルボキシレート、スルホネート、ホスホン酸、フルオロ、カルボン酸、ある いは1個またはそれ以上のフルオロ、スルホン酸、カルボキシレート、、ホスホ ン酸、ホスホネート、スルホネート、ホウ酸、ボーレート、リン酸、ホスフェー ト、またはカルボン酸基で置換されたアルキルである)を形成する、請求項8の 材料。
- 10.zは約5に等しいか又はそれより大きく、uは約3に等しいか又はそれよ り大きく、そしてvは約10に等しいか又はそれより大きい、請求項2の材料。
- 11.前記ポリアニリンは式IIIまたはVで表される、請求項2の材料。
- 12.前記ポリマーは少なくとも約101−6ohm−1cm−1の導電率を有 するドープしたポリアニリンを与えるのに十分なドーパントを含む、請求項1の 材料。
- 13.前記導電率は少なくとも約10−1ohm−1cm−1である、請求項1 2の材料。
- 14.前記導電率は少なくとも約10°ohm−1cm−1である、請求項13 の材料。
- 15.請求項1の材料から構成された物品。
- 16.請求項1の材料と1種またはそれ以上のポリマーとの均質混合物から成る 組成物。
- 17.請求項16の組成物から構成された物品。
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