JPH0555532B2 - - Google Patents

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JPH0555532B2
JPH0555532B2 JP58212280A JP21228083A JPH0555532B2 JP H0555532 B2 JPH0555532 B2 JP H0555532B2 JP 58212280 A JP58212280 A JP 58212280A JP 21228083 A JP21228083 A JP 21228083A JP H0555532 B2 JPH0555532 B2 JP H0555532B2
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JP
Japan
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polymer
aniline
sulfuric acid
conductivity
potassium dichromate
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JP58212280A
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Japanese (ja)
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JPS60197728A (en
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Shohei Tamura
Sadamitsu Sasaki
Masao Abe
Jun Nakazawa
Takashi Ichinose
Keiji Nakamoto
Keishi Yumoto
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Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
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Publication date
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Priority to FR8417105A priority patent/FR2554822B1/en
Priority to DE3441011A priority patent/DE3441011C2/en
Priority to GB08428398A priority patent/GB2151242B/en
Priority to US06/671,155 priority patent/US4615829A/en
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Publication of JPH0555532B2 publication Critical patent/JPH0555532B2/ja
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  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アニリンの酸化重合により得られる
導電性有機重合体の製造方法に関する。 殆どの有機物質は電気的に絶縁性であるが、し
かし、有機半導体として知られる導電性を有する
有機重合体の一群が近年、注目を集めている。一
般にそれ自体が導電性である有機物質は3種類に
分類される。第1はグラフアイトである。グラフ
アイトは厳密には有機物質とはみなされていない
が、有機共役系の極限構造を有するとみることも
できる。このグラフアイトはそれ自体で既にかな
り高い導電性を有するが、これに種々の化合物を
インターカレートすることにより、一層高い導電
性を有せしめることができ、遂には超電導体とな
る。しかし、グラフアイトは二次元性が強く、成
形加工が困難であるので、その応用面において障
害となつている。 第2は電荷移動錯体であつて、例えば、テトラ
チアフルバレンとテトラシアノキノジメタンをそ
れぞれ電子供与体及び電子受容体として得られる
結晶性物質は、室温で400〜500S/cmという非常
に大きい電導性を有するが、このような電荷移動
錯体は重合体でないために、実用的な応用を図る
にはグラフアイトと同様に成形加工性に難点があ
る。 第3はポリアセチレンによつて代表されるよう
に、ドーピングによつて高導電性を有するに至る
π電子共役系有機重合体である。ドーピング前の
ポリアセチレンの電導度は、トランス型が
10-5S/cm、シス型が10-9S/cmであり、半導体乃
至絶縁体に近い性質を有している。しかし、この
ようなポリアセチレンに五フツ化ヒ素、ヨウ素、
三酸化イオウ、塩化第二鉄等のような電子受容性
化合物或いはアルカリ金属のような電子供与性化
合物をドーピングすることにより、それぞれp型
半導体及びn型半導体を形成させることができ、
更には103S/cmもの導体レベルの高い導電性を与
えることもできる。上記ポリアセチレンは理論的
には興味深い導電性有機重合体であるが、反面、
ポリアセチレンは極めて酸化を受けやすく、空気
中で容易に酸化劣化して性質が大幅に変化する。
ドーピングされた状態では一層酸化に対して敏感
であり、空気中の僅かな湿気によつても電導度が
急激に減少する。この傾向はn型半導体に特に著
しい。 また、ポリ(p−フエニレン)やポリ(p−フ
エニレンサルフアイド)もドーピング前はその電
導度がそれぞれ10-9S/cm及び10-16S/cmである
が、例えば前記した五フツ化ヒ素をドーピングす
ることにより、それぞれ電導度は500S/cm及び
1S/cmである導電性有機重合体とすることがで
きる。これらのドーピングされた有機重合体の電
気的性質も程度の差こそあれ、やはり不安定であ
る。 このようにドーピングされた導電性有機重合体
の電気的性質が一般に環境に対して非常に不安定
であることは、この種の導電性有機重合体に共通
する現象であつて、これらの実用的な応用の障害
となつている。 以上のように、従来より種々の有機導電性物質
が知られているが、その実用的な応用を展開する
観点からは成形加工性にすぐれる重合体形態が好
ましい。 一方、酸化染料としてのアニリンの酸化重合体
に関する研究も、アニリンブラツクに関連して古
くより行なわれている。特に、アニリンブラツク
生成の中間体として、式()で表わされるアニ
リンの8量体がエメラルデイン(emeraldine)
として確認されており(A.G.Green et al.、 J.
Chem.Soc.、97、2388(1910);101、1117
(1912))、これは80%酢酸、冷ピリジン及びN,
N−ジメチルホルムアミドに可溶性である。ま
た、このエメラルデインはアンモニア性媒体中で
酸化されて、式()で表わされるニグラニリン
(nigraniline)を生成し、これもエメラルデイン
と類似した溶解特性を有することが知られてい
る。 更に、近年になつて、R.Buvetらによつてこの
エメラルデインの硫酸塩が高い導電性を有するこ
とが見い出されている(J.Polymer Sci.、C、
16、2931;2943(1967);22、1187(1969)。 本発明者らは、安定で高導電性を有する有機材
料、特に、導電性有機重合体を得るために、アニ
リンの酸化重合に関する研究を鋭意重ねた結果、
アニリンの酸化重合の反応条件を選択することに
より、上記エメラルデインよりも遥かに高分子量
を有し、且つ、既にその酸化重合段階でドーピン
グされているために、新たなドーピング操作を要
せずして安定で且つ高導電性を有する重合体を得
ることができることを見出して本発明に至つたも
のである。 本発明は、アニリン又はアニリン水溶性塩をプ
ロトン酸含有反応媒体中で重クロム酸塩により酸
化重合させて導電性有機重合体を製造する方法に
おいて、プロトン酸/重クロム酸塩モル比を1.2
以上として、電導度が10-6S/cm以上、通常、
10-3〜101S/cmである高分子量重合体であつて、
濃硫酸の0.5g/dl溶液が30℃において0.10dl/
g以上の対数粘度を有する重合体を得ることを特
徴とする。 このような本発明の方法による導電性のアニリ
ンの酸化重合体は、乾燥した粉末状態で通常、緑
色乃至黒緑色を呈し、一般に導電性が高いほど、
鮮やかな緑色を呈している。しかし、加圧成形し
た成形物は、通常、光沢のある青色を示す。 本発明の方法による導電性有機重合体は水及び
殆どの有機溶剤に不溶性であるが、通常、濃硫酸
に僅かに溶解し、又は溶解する部分を含む。濃硫
酸への溶解性は、重合体を生成させるための反応
条件によつても異なるが、通常、0.2〜10重量%
の範囲であり、殆どの場合、0.25〜5重量%の範
囲である。但し、この溶解度は特に高分子量の重
合体の場合には、重合体が上記範囲の溶解度を有
する部分を含むとして理解されるべきである。 本発明の方法による重合体は、濃硫酸の0.5
g/dl溶液が30℃において0.1〜1.0の範囲の対数
粘度を有し、殆どの場合、0.2〜0.6である。この
場合においても、特に高分子量の重合体の場合に
は、濃硫酸に可溶性の部分が上記範囲の対数粘度
を有するとして理解されるべきである。 前記したように、エメラルデインが80%酢酸、
冷ピリジン及びN,N−ジメチルホルムアミドに
可溶性であるのと著しい対照をなし、また、本発
明による重合体の濃硫酸溶液の粘度も同じ条件下
にエメラルデインやアニリンブラツクに比べて非
常に大きい値を示し、これらによつて本発明によ
る重合体が高分子量重合体であることが示され
る。更に、示差熱分析結果も本発明による重合体
が高分子量重合体であることを示している。 本発明による重合体の構造は未だ確定されてい
ないが、赤外線吸収スペクトルはエメラルデイン
のそれに類似する一方、高分子量であると共に高
導電性を有するので、アニリンが頭尾結合で連続
して重合体鎖を形成する次式のような実質的に線
状のπ電子共役系重合体であるとみられる。 また、本発明による重合体は高導電性を有する
が、アンモニアで補償することによつて導電性が
大幅に減少し、再度硫酸でドーピングすることに
より当初の高導電導性を回復することから、既に
その酸化重合の段階でプロトン酸によりドーピン
グされていることが確認される。また、重合体を
アンモニアで補償した後、再度硫酸でドーピング
した重合体の赤外線吸収スペクトルは、アンモニ
ア補償前の重合体のそれと完全に一致することか
らも、本発明による重合体がプロトン酸によりド
ーピングされていることが確認される。更に、こ
のように本発明による重合体がアンモニアで補償
される事実及び熱起電力の符号から、この重合体
はp型である。 以上のように、本発明の方法に従つて、アニリ
ンの酸化重合によつて得られる導電性有機重合体
は、その重合段階で既にプロトン酸によつてドー
ピングされているために、新たなドーピング処理
を要せずして高導電性を有し、しかも、長期間に
わたつて空気中に放置しても、その導電性は何ら
変化せず、従来より知られているドーピングした
導電性有機重合体に比較して、特異的に高い安定
性を有している。 本発明によれば、導電性有機重合体は、アニリ
ン又はアニリン水溶性塩をプロトン酸と酸化剤で
ある重クロム酸塩とを含有する反応媒体中で酸化
重合させて得ることができる。 アニリン水溶性塩としては、通常、塩酸、硫酸
等の鉱酸塩が好適であるが、これらに限定される
ものではない。また、酸化剤としては、重クロム
酸塩、特に、重クロム酸ナトリウムや重クロム酸
カリウムが好適であり、特に、重クロム酸カリウ
ムが最適である。また、プロトン酸としては、硫
酸、塩酸、臭化水素酸、テトラフルオロホウ酸
(HBF4)、ヘキサフルオロリン酸(HPF6)等が
用いられるが、特に硫酸が好適である。アニリン
水溶性塩を形成するために鉱酸を用いるとき、こ
の鉱酸は上記プロトン酸と同じでも、異なつても
よい。 反応媒体としては水、水混和性有機溶剤及び水
非混和性有機溶剤の1種又は2種以上の混合物を
用いることができるが、通常、アニリン水溶性塩
が用いられるときは、反応媒体にはアニリン水溶
性塩を溶解する水、水混和性有機溶剤又はこれら
の混合物が用いられ、また、アニリン自体が用い
られるときは、反応媒体としては、アニリンを溶
解する水混和性有機溶剤又は水非混和性有機溶剤
が用いられる。尚、上記有機溶剤はいずれも用い
る酸化剤によつて酸化されないことが必要であ
る。例えば、水混和性有機溶剤としては、アセト
ン、テトラヒドロフラン、酢酸等のケトン類、エ
ーテル類又は有機酸類が用いられ、また、水非混
和性有機溶剤としては四塩化炭素、炭化水素等が
用いられる。 本発明において、導電性有機重合体の特に好ま
しい製造方法は、アニリン又はアニリン水溶性塩
をプロトン酸含有反応媒体中で酸化剤で酸化重合
させて導電性有機重合体を製造する方法におい
て、上記酸化剤を含む反応媒体におけるプロトン
酸/重クロム酸塩モル比、特に、プロトン酸/重
クロム酸カリウムモル比を1.2以上として、電導
度が10-6S/cm以上である高分子量重合体であつ
て、濃硫酸の0.5g/dl溶液が30℃において0.10
以上、殆どの場合、0.2〜0.6の対数粘度を有する
重合体を得ることを特徴とする。 反応温度は溶剤の沸点以下であれば特に制限さ
れないが、反応温度が高温になるほど、得られる
酸化重合体の導電性が小さくなく傾向があるの
で、高い導電性を有する重合体を得る観点からは
常温付近が好ましい。 本発明の方法においては、好ましくは、アニリ
ンの有機溶液又はアニリン水溶性塩の水溶液中に
撹拌下にプロトン酸酸性の酸化剤水溶液を滴下
し、又は一括添加して反応を行なわせる。通常、
数分程度の誘導期間を経た後、直ちに重合体が析
出する。このように反応は直ちに終了するが、通
常、その後数分乃至数時間、熟成のために撹拌す
る。次いで、反応混合物を大量の水中又は有機溶
剤中に投入し、重合体を濾別し、濾液が中性にな
るまで水洗した後、アセトン等の有機溶剤にてこ
れが着色しなくなるまで洗滌し、真空乾燥して、
本発明による導電性有機重合体を得る。 本発明の方法において、得られる導電性有機重
合体の導電性は、アニリンの酸化重合が行なわれ
るプロトン酸と酸化剤とを含有する反応媒体の組
成に密接に関連しており、高導電性の酸化重合体
を得るためには、上記反応媒体の組成を本発明に
従つて最適に選択することが必要であり、電導度
が10-6S/cm以上の高導電性の重合体を得るため
には、反応の行なわれる反応媒体におけるプロト
ン酸/重クロム酸塩モル比を1.2、好ましくは2
以上とすることが必要である。通常、このような
条件下での酸化重合によつて電導度が10-3
101S/cmである導電性アニリン重合体を得ること
ができる。尚、前記のように、アニリンの有機溶
液又はアニリン水溶性塩の水溶液にプロトン酸酸
性の酸化剤水溶液を添加して反応を行なわせる場
合、酸化剤水溶液におけるプロトン酸の濃度は特
に制限されるものではないが、通常、1〜10Nの
範囲である。 本発明の方法においては、このようにアニリン
の酸化重合が行なわれる反応媒体中におけるプロ
トン酸/重クロム酸塩モル比が一定であれば、得
られる重合体の導電性は実質的に同じである。即
ち、本発明の方法によれば、再現性よく所定の導
電性を有する重合体を得ることができる。他方、
アニリンに対する重クロム酸塩の量は、得られる
重合体の収率を決定する。しかし、重合体の導電
性は、用いる重クロム酸塩の量によつては実質的
に影響を受けない。従つて、所定のプロトン酸/
重クロム酸塩モル比の酸化剤水溶液を用い、且
つ、重クロム酸塩をアニリンに対して当量若しく
はそれ以上用いるとき、所定の導電性を有する有
機重合体をほぼ定量的に得ることができる。 以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本
発明はこれら実施例により何ら限定されるもので
はない。 実施例 1 (1) 重合体の製造 300ml容量のフラスコ中に水45gを入れ、濃
塩酸4mlを加え、更にアニリン5g(0.0537モ
ル)を溶解させ、アニリン塩酸塩水溶液を調製
した。 別に、水28.8gに濃硫酸4.61g(0.047モル)
を加え、更に重クロム酸カリウム1.84g
(0.00625モル)を溶解させた酸化剤水溶液(プ
ロトン酸/重クロム酸カリウムモル比7.5)を
調製し、これを上記アニリンの塩酸塩水溶液中
に攪拌下、室温で滴下ろうとから30分間を要し
て滴下した。滴下開始後、最初の2〜3分間は
溶液が黄色に着色したのみであつたが、その
後、速かに緑色固体が析出し、反応液は黒緑色
を呈した。 滴下終了後、更に30分間攪拌し、この後、反
応混合物をアセトン400ml中に投じ、2時間攪
拌し、次いで、重合体を濾別した。得られた重
合体を蒸留水中で攪拌洗滌し、濾別し、このよ
うにして濾液が中性になるまで洗滌を繰り返し
た。次いで、濾別した重合体をアセトンにより
濾液が着色しなくなるまで洗滌を繰り返した。
濾別した重合体を五酸化リン上、室温で10時間
真空乾燥し、本発明による導電性有機重合体を
緑色粉末として得た。 (2) 物性の評価 上で得た重合体の赤外線吸収スペクトルを第
1図に示す。比較のために、エメラルデイン及
び市販ダイヤモンド・ブラツクの赤外線吸収ス
ペクトルをそれぞれ第2図及び第3図に示す。
尚、エメラルデインは、A.G.Greenらの方法に
よつて調製した(A.G.Green et al.、J.Chem.
Soc.、97、2388(1910))。 この重合体を室温において濃度97%の濃硫酸
に加え、攪拌して、その溶解度を調べたとこ
ろ、溶解量は1.2重量%であつた。また、濃度
0.5g/dlとしたこの重合体の97%濃硫酸溶液
の温度30℃における対数粘度は0.46であつた。
比較のために、エメラルデイン及びダイヤモン
ド・ブラツクの同じ条件下での粘度はそれぞれ
0.02及び0.005であつた。 更に、本発明による上記重合体及びエメラル
デインについての空気中における熱重量分析の
結果を第4図に示す。昇温速度は10℃/分であ
る。 次に、上で得た重合体粉末約120mgを瑪瑙製
乳鉢で粉砕した後、赤外分光光度計用錠剤成形
器にて圧力6000Kg/cm2で直径13mmのデイスクに
加圧成形した。幅約1mmの銅箔4本を銀ペース
ト又はグラフアイトペーストでデイスクの四隅
に接着し、空気中でフアン・デル・ポウ法に従
つて測定した結果、電導度は0.40S/cmであつ
た。10-2Torrの真空中で測定しても、ほぼ同
じ電導度を示した。このデイスクを4か月間空
気中に放置したが、電導度は実質的に変化しな
かつた。 また、本発明による上記重合体をアンモニア
補償したときの赤外線吸収スペクトルを第5図
Bに示し、これを5N硫酸で再びドーピングし
た後の赤外線吸収スペクトルを第5図Cに示
す。この再ドーピング後のスペクトルは第5図
Aに示す当初のそれと全く同じであり、更に、
電導度もアンモニア補償前と同じである。従つ
て、本発明による重合体は、その酸化重合の段
階で用いたプロトン酸によつて既にドーピング
されていることが示される。 実施例 2 (1) 硫酸濃度が一定である硫酸酸性の酸化剤水溶
液における硫酸/重クロム酸カリウムモル比が
重合体の導電性に及ぼす影響 300mm容量のフラスコ中に水45gを加え、濃
塩酸4mlを加え、更にアニリン5g(0.0537モ
ル)を溶解させて、アニリン塩酸塩水溶液を調
製した。 別に、重クロム酸カリウム1.84g(0.00625
モル)を種々の量の3N硫酸に溶解し、硫酸/
重クロム酸カリウムモル比の種々異なる酸化剤
水溶液を調製した。この酸化剤水溶液を上記ア
ニリン塩酸塩水溶液中に攪拌下、室温で滴下ろ
うとから滴下した。滴下終了後、更に30分間攪
拌し、この後、反応混合物をアセトン400ml中
に投じ、2時間攪拌し、次いで、重合体を濾別
し、乾燥した。 このようにして得た未精製の導電性重合体の
電導度(σ)を第6図に○印で示す。また、上
の重合体を蒸留水で洗滌し、濾別し、このよう
にして濾液が中性になるまで洗滌を繰り返し
た。このようにして得た精製重合体の電導度を
●印で第6図に示す。尚、以下の図面において
も、同様に上記のような未精製重合体を○印
で、精製重合体を●印で示す。 第6図に示す結果から、酸化剤水溶液におい
てプロトン酸/重クロム酸カリウムモル比を
1.2以上とすることにより、電導度が10-6S/cm
以上の導電性有機重合体を得ることができるこ
とが理解される。 (2) 重クロム酸カリウム濃度が一定である硫酸酸
性水溶液における硫酸/重クロム酸カリウムモ
ル比が重合体の電導度及び収率に及ぼす影響濃
度が異なる一定重量の硫酸に重クロム酸カリウ
ム1.84g(0.00625モル)を溶解させて、重ク
ロム酸カリウム濃度が5.2重量%である水溶液
を調製した。この酸化剤水溶液を実施例1と同
じくアニリン塩酸塩水溶液0.0537モルを含む水
溶液に攪拌下、室温で滴下して、本発明による
重合体を得た。 酸化剤水溶液における硫酸/重クロム酸カリ
ウムモル比と重合体の収率及び電導度との関係
を第7図に示す。上記モル比が1.2以上である
とき、電導度が10-6S/cm以上である重合体を
得ることができる一方、アニリンに対する重ク
ロム酸カリウムの量が一定であるとき、重合体
の収率がほぼ一定であることが示される。 (3) 重クロム酸カリウム濃度が重合体の電導度及
び収率に及ぼす影響 濃度の異なる硫酸水溶液に硫酸/重クロム酸
カリウムモル比が7.5となるように重クロム酸
カリウムを溶解し、種々の濃度の重クロム酸カ
リウム水溶液を調製した。この酸化剤水溶液を
重クロム酸カリウムの約9倍モル量のアニリン
塩酸塩を含む水溶液に室温で滴下し、本発明に
よる重合体を得た。 結果を第8図に示すように、酸化剤水溶液に
おける重クロム酸カリウム濃度が異なつても、
硫酸/重クロム酸カリウムモル比が一定であ
り、且つ、アニリンに対する重クロム酸カリウ
ム量が一定であるとき、重合体がほぼ一定の収
率で得られると共に、その電導度もほぼ一定で
あることが示される。 (4) アニリンに対する重クロム酸カリウム量が重
合体の電導度及び収率に及ぼす影響 3N硫酸に重クロム酸カリウムを溶解し、硫
酸/重クロム酸カリウムモル比7.5である酸化
剤水溶液を調製した。実施例1と同じアニリン
塩酸塩水溶液に上記酸化剤水溶液を種々の量で
添加して重合体を得た。 アニリンに対する重クロム酸カリウム量が重
合体の電導度及び収率に及ぼす影響を第9図に
示す。尚、硫酸酸性における重クロム酸カリウ
ム1モルは3当量に相当し、図面において重ク
ロム酸カリウムの当量性とはアニリンに対する
この重クロム酸カリウムの酸化剤としての当量
性を意味する。 用いた酸化剤水溶液は、硫酸/重クロム酸カ
リウムモル比が一定であるので、得られる重合
体は電導度がほぼ一定である一方、得られる重
合体の収率はアニリンに対する酸化剤水溶液中
の重クロム酸カリウム量にほぼ比例することが
理解される。 (5) アニリン濃度が重合体の電導度及び収率に及
ぼす影響 3N硫酸に重クロム酸カリウムを溶解し、硫
酸/重クロム酸カリウムモル比7.5、重クロム
酸カリウム濃度5.2重量%の酸化剤水溶液を調
製した。この酸化剤水溶液をアニリンに対する
重クロム酸カリウムの当量数が1/3になるよ
うに添加し、本発明による重合体を得た。結果
を第10図に示す。 酸化剤水溶液における硫酸/重クロム酸カリ
ウムモル比が一定であり、且つ、アニリンに対
する重クロム酸カリウムの量が一定であると
き、アニリン濃度にかかわらずに、ほぼ一定の
収率でほぼ一定の電導度を有する重合体を得る
ことができる。 実施例 3 アニリン塩酸塩6.48g(0.050モル)を3N硫酸
84ml(0.126モル)に溶解したアニリン水溶液を
調製した。重クロム酸カリウム4.90g(0.0167モ
ル)を溶解させた水溶液に上記アニリン塩水溶液
を室温で滴下し、滴下終了後、30分間熟成した。
尚、上記条件下でのプロトン酸/重クロム酸カリ
ウムモル比は7.5である。 沈殿した重合体を濾別し、実施例1と同様にし
て水洗し、アセトンで洗滌した後、真空乾燥して
本発明による重合体を得た。この重合体の電導度
を実施例1と同様にして測定したところ、2.8×
10-2S/cmであつた。 実施例 4 300ml容量のフラスコにテトラヒドロフラン45
gを入れ、これにアニリン5g(0.0537モル)を
溶解させた。 別に、水82.2gに濃硫酸13.17g(0.134モル)
を加え、更に重クロム酸カリウム5.27g(0.0179
モル)を溶解させた酸化剤水溶液(プロトン酸/
重クロム酸カリウムモル比7.5)を調製し、これ
を上記アニリンのテトラヒドロフラン溶液中に攪
拌下、室温で滴下ろうとから30分間を要して滴下
した。滴下開始後は溶液が黄色に着色したのみで
あつたが、その後、黄緑褐色の粉末が析出し、そ
の後しばらくしてこの粉末は緑色に変色した。 滴下終了後、更に30分間攪拌し、この後、反応
混合物をアセトン600ml中に投じ、2時間攪拌し、
次いで、重合体を濾別した。実施例1と同様にし
て重合体を洗浄乾燥した後、電導度を測定したと
ころ、0.25S/cmであつた。また、濃硫酸溶液の
対数粘度は0.38であつた。 実施例 5 実施例4において、テトラヒドロフラン45gに
代えて四塩化炭素45gを用いた以外は、実施例4
と全く同様にして黒緑色粉末状の重合体を得た。
この重合体は電導度0.21S/cm、濃硫酸溶液の対
数粘度0.41であつた。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing a conductive organic polymer obtained by oxidative polymerization of aniline. Most organic materials are electrically insulating, however, a group of organic polymers with electrical conductivity known as organic semiconductors have received attention in recent years. Organic materials that are themselves electrically conductive are generally classified into three types. The first is graphite. Although graphite is not strictly considered an organic substance, it can be considered to have the ultimate structure of an organic conjugated system. This graphite already has a fairly high conductivity by itself, but by intercalating it with various compounds, it can be made to have even higher conductivity, eventually becoming a superconductor. However, graphite has strong two-dimensionality and is difficult to mold, which poses an obstacle in its application. The second type is a charge transfer complex, and for example, a crystalline material obtained using tetrathiafulvalene and tetracyanoquinodimethane as an electron donor and an electron acceptor, respectively, has a very high conductivity of 400 to 500 S/cm at room temperature. However, since such charge transfer complexes are not polymers, they have the same difficulty in moldability as graphite for practical application. The third type is a π-electron conjugated organic polymer that becomes highly conductive through doping, as typified by polyacetylene. The conductivity of polyacetylene before doping is that the transformer type
10 -5 S/cm, and 10 -9 S/cm for the cis type, and has properties close to semiconductors or insulators. However, such polyacetylene contains arsenic pentafluoride, iodine,
By doping with an electron-accepting compound such as sulfur trioxide, ferric chloride, or an electron-donating compound such as an alkali metal, a p-type semiconductor and an n-type semiconductor can be formed, respectively.
Furthermore, it is possible to provide high conductivity at a conductor level of 10 3 S/cm. The above polyacetylene is an interesting conductive organic polymer in theory, but on the other hand,
Polyacetylene is extremely susceptible to oxidation and is easily oxidized and deteriorated in the air, causing its properties to change significantly.
In the doped state, it is more sensitive to oxidation, and its conductivity decreases rapidly even with the slightest amount of moisture in the air. This tendency is particularly remarkable for n-type semiconductors. Furthermore, poly(p-phenylene) and poly(p-phenylene sulfide) have conductivities of 10 -9 S/cm and 10 -16 S/cm, respectively, before doping, but By doping with arsenic, the conductivity is 500S/cm and
It can be a conductive organic polymer with a conductivity of 1 S/cm. The electrical properties of these doped organic polymers are also unstable to varying degrees. The fact that the electrical properties of such doped conductive organic polymers are generally very unstable to the environment is a common phenomenon among these types of conductive organic polymers, and it is difficult to use them for practical purposes. This has become an obstacle to practical applications. As described above, various organic conductive substances have been known so far, but from the viewpoint of developing practical applications, polymer forms with excellent moldability are preferred. On the other hand, research on oxidized polymers of aniline as oxidized dyes has been conducted for a long time in connection with aniline black. In particular, as an intermediate for the production of aniline black, the aniline octamer represented by the formula () is emeraldine.
(AGGreen et al., J.
Chem.Soc., 97 , 2388 (1910); 101 , 1117
(1912)), which consists of 80% acetic acid, cold pyridine and N,
Soluble in N-dimethylformamide. It is also known that this emeraldine is oxidized in an ammoniacal medium to produce nigraniline represented by the formula (), which also has similar solubility properties to emeraldine. Furthermore, in recent years, R. Buvet et al. discovered that this sulfate of emeraldine has high conductivity (J. Polymer Sci., C.
16, 2931; 2943 (1967); 22, 1187 (1969). The present inventors have conducted intensive research on the oxidative polymerization of aniline in order to obtain stable and highly conductive organic materials, particularly conductive organic polymers.
By selecting the reaction conditions for oxidative polymerization of aniline, aniline has a much higher molecular weight than the above-mentioned emeraldine, and since it has already been doped in the oxidative polymerization stage, no new doping operation is required. The present invention was achieved by discovering that a stable and highly conductive polymer can be obtained by using the same method. The present invention provides a method for producing a conductive organic polymer by oxidatively polymerizing aniline or a water-soluble salt of aniline with dichromate in a protonic acid-containing reaction medium, in which the protonic acid/dichromate molar ratio is 1.2.
As above, the conductivity is 10 -6 S/cm or more, usually
A high molecular weight polymer having a molecular weight of 10 −3 to 10 1 S/cm,
A 0.5g/dl solution of concentrated sulfuric acid has a concentration of 0.10dl/dl at 30°C.
The method is characterized by obtaining a polymer having a logarithmic viscosity of 100 g or more. The conductive oxidized aniline polymer obtained by the method of the present invention usually exhibits a green to blackish green color in a dry powder state, and generally, the higher the conductivity, the higher the conductivity.
It has a bright green color. However, pressure-molded products usually exhibit a shiny blue color. The conductive organic polymers produced by the method of the present invention are insoluble in water and most organic solvents, but are usually slightly soluble or contain portions that are soluble in concentrated sulfuric acid. The solubility in concentrated sulfuric acid varies depending on the reaction conditions for producing the polymer, but is usually 0.2 to 10% by weight.
in the range of 0.25 to 5% by weight in most cases. However, this solubility should be understood, especially in the case of polymers of high molecular weight, to include portions where the polymer has a solubility in the above range. Polymers produced by the method of the invention can be prepared using 0.5 ml of concentrated sulfuric acid.
The g/dl solution has a logarithmic viscosity at 30°C in the range 0.1-1.0, most often 0.2-0.6. In this case too, it is to be understood that, especially in the case of polymers of high molecular weight, the portion soluble in concentrated sulfuric acid has a logarithmic viscosity in the above range. As mentioned above, emeraldine is 80% acetic acid,
In sharp contrast to the solubility in cold pyridine and N,N-dimethylformamide, the viscosity of concentrated sulfuric acid solutions of the polymers according to the invention is also much higher than that of emeraldine and aniline black under the same conditions. These show that the polymer according to the present invention is a high molecular weight polymer. Furthermore, the results of differential thermal analysis also indicate that the polymer according to the invention is a high molecular weight polymer. Although the structure of the polymer according to the present invention has not yet been determined, its infrared absorption spectrum is similar to that of emeraldine, while it has a high molecular weight and high conductivity. It appears to be a substantially linear π-electron conjugated polymer as shown in the following formula that forms a chain. Furthermore, although the polymer according to the present invention has high electrical conductivity, the electrical conductivity is significantly reduced by compensating with ammonia, and the original high electrical conductivity is restored by doping with sulfuric acid again. It is confirmed that doping with protonic acid has already occurred at the stage of oxidative polymerization. Furthermore, the infrared absorption spectrum of the polymer that was compensated with ammonia and then doped again with sulfuric acid completely matched that of the polymer before compensation with ammonia. It is confirmed that Furthermore, due to the fact that the polymer according to the invention is thus compensated with ammonia and the sign of the thermoelectromotive force, this polymer is p-type. As described above, since the conductive organic polymer obtained by oxidative polymerization of aniline according to the method of the present invention has already been doped with protonic acid during the polymerization stage, a new doping treatment is required. It is a conventionally known doped conductive organic polymer that has high conductivity without requiring a It has a uniquely high stability compared to According to the present invention, the conductive organic polymer can be obtained by oxidative polymerization of aniline or a water-soluble salt of aniline in a reaction medium containing a protic acid and an oxidizing agent dichromate. As the aniline water-soluble salt, mineral acid salts such as hydrochloric acid and sulfuric acid are usually suitable, but are not limited to these. Further, as the oxidizing agent, dichromate salts, particularly sodium dichromate and potassium dichromate are suitable, and potassium dichromate is especially optimal. Further, as the protonic acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, hydrobromic acid, tetrafluoroboric acid (HBF 4 ), hexafluorophosphoric acid (HPF 6 ), etc. are used, and sulfuric acid is particularly preferred. When a mineral acid is used to form the aniline water-soluble salt, the mineral acid may be the same as or different from the protic acid described above. As the reaction medium, one type or a mixture of two or more of water, a water-miscible organic solvent, and a water-immiscible organic solvent can be used. Usually, when an aniline water-soluble salt is used, the reaction medium is Water, a water-miscible organic solvent, or a mixture thereof that dissolves the aniline water-soluble salt is used, and when aniline itself is used, the reaction medium is a water-miscible organic solvent that dissolves the aniline or a water-immiscible organic solvent. organic solvents are used. Incidentally, it is necessary that the above organic solvents are not oxidized by the oxidizing agent used. For example, as the water-miscible organic solvent, ketones, ethers, or organic acids such as acetone, tetrahydrofuran, and acetic acid are used, and as the water-immiscible organic solvent, carbon tetrachloride, hydrocarbons, etc. are used. In the present invention, a particularly preferred method for producing a conductive organic polymer is a method for producing a conductive organic polymer by oxidatively polymerizing aniline or a water-soluble salt of aniline with an oxidizing agent in a protonic acid-containing reaction medium. A high molecular weight polymer having an electrical conductivity of 10 -6 S/cm or more when the protic acid/dichromate molar ratio in the reaction medium containing the agent, in particular, the protic acid/potassium dichromate molar ratio is 1.2 or more. So, a 0.5g/dl solution of concentrated sulfuric acid has a concentration of 0.10 at 30°C.
The above is characterized in that in most cases a polymer having a logarithmic viscosity of 0.2 to 0.6 is obtained. The reaction temperature is not particularly limited as long as it is below the boiling point of the solvent, but the higher the reaction temperature, the less conductive the obtained oxidized polymer tends to be. Preferably near room temperature. In the method of the present invention, the reaction is preferably carried out by dropping an aqueous solution of a protonic acidic oxidizing agent into an organic solution of aniline or an aqueous solution of a water-soluble salt of aniline with stirring, or by adding it all at once. usually,
After an induction period of several minutes, the polymer precipitates immediately. In this way, the reaction ends immediately, but the mixture is usually stirred for several minutes to several hours afterwards for ripening. Next, the reaction mixture was poured into a large amount of water or an organic solvent, the polymer was filtered out, and the filtrate was washed with water until it became neutral, and then washed with an organic solvent such as acetone until it was no longer colored, and the polymer was evaporated under vacuum. Dry,
A conductive organic polymer according to the invention is obtained. In the method of the present invention, the electrical conductivity of the resulting electrically conductive organic polymer is closely related to the composition of the reaction medium containing a protonic acid and an oxidizing agent in which the oxidative polymerization of aniline is carried out; In order to obtain an oxidized polymer, it is necessary to optimally select the composition of the reaction medium according to the present invention, and in order to obtain a highly conductive polymer with an electrical conductivity of 10 -6 S/cm or more. The protonic acid/dichromate molar ratio in the reaction medium in which the reaction is carried out is 1.2, preferably 2.
It is necessary to do the above. Oxidative polymerization under these conditions typically results in conductivities ranging from 10 -3 to
A conductive aniline polymer with a conductivity of 10 1 S/cm can be obtained. As mentioned above, when a reaction is carried out by adding an acidic oxidizing agent aqueous solution to an organic solution of aniline or an aqueous solution of an aniline water-soluble salt, the concentration of protonic acid in the oxidizing agent aqueous solution is particularly limited. However, it is usually in the range of 1 to 10N. In the process of the present invention, if the protonic acid/dichromate molar ratio in the reaction medium in which the oxidative polymerization of aniline is carried out is constant, the electrical conductivity of the resulting polymers is substantially the same. . That is, according to the method of the present invention, a polymer having a predetermined conductivity can be obtained with good reproducibility. On the other hand,
The amount of dichromate relative to aniline determines the yield of polymer obtained. However, the electrical conductivity of the polymer is not substantially affected by the amount of dichromate used. Therefore, for a given protonic acid/
When using an oxidizing agent aqueous solution having a molar ratio of dichromate and using an equivalent or more amount of dichromate to aniline, an organic polymer having a predetermined conductivity can be obtained almost quantitatively. The present invention will be explained below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples in any way. Example 1 (1) Production of polymer 45 g of water was placed in a 300 ml flask, 4 ml of concentrated hydrochloric acid was added, and 5 g (0.0537 mol) of aniline was further dissolved to prepare an aqueous solution of aniline hydrochloride. Separately, 4.61 g (0.047 mol) of concentrated sulfuric acid in 28.8 g of water.
and 1.84g of potassium dichromate.
An oxidizing agent aqueous solution (protonic acid/potassium dichromate molar ratio 7.5) in which (0.00625 mol) was dissolved was prepared, and this was added dropwise to the above aniline hydrochloride aqueous solution at room temperature with stirring. It took 30 minutes. dripped. After the start of the dropwise addition, the solution was only colored yellow for the first 2 to 3 minutes, but after that, a green solid was quickly precipitated, and the reaction liquid took on a dark green color. After the addition was completed, the mixture was stirred for an additional 30 minutes, and then the reaction mixture was poured into 400 ml of acetone, stirred for 2 hours, and then the polymer was filtered off. The resulting polymer was washed with stirring in distilled water, filtered off, and washing was repeated in this manner until the filtrate became neutral. Next, the filtered polymer was washed repeatedly with acetone until the filtrate was no longer colored.
The filtered polymer was vacuum dried over phosphorus pentoxide at room temperature for 10 hours to obtain a conductive organic polymer according to the present invention as a green powder. (2) Evaluation of physical properties Figure 1 shows the infrared absorption spectrum of the polymer obtained above. For comparison, the infrared absorption spectra of emeraldine and commercially available diamond black are shown in FIGS. 2 and 3, respectively.
In addition, emeraldine was prepared by the method of AGGreen et al. (AGGreen et al., J.Chem.
Soc., 97 , 2388 (1910)). This polymer was added to 97% concentrated sulfuric acid at room temperature, stirred, and its solubility was examined, and the amount dissolved was 1.2% by weight. Also, the concentration
The logarithmic viscosity of a 97% concentrated sulfuric acid solution of this polymer at 0.5 g/dl was 0.46 at a temperature of 30°C.
For comparison, the viscosities of Emeraldine and Diamond Black under the same conditions are
They were 0.02 and 0.005. Furthermore, the results of thermogravimetric analysis in air of the above polymer according to the present invention and emeraldine are shown in FIG. The temperature increase rate is 10°C/min. Next, about 120 mg of the polymer powder obtained above was crushed in an agate mortar, and then pressure-molded into a disk with a diameter of 13 mm at a pressure of 6000 Kg/cm 2 using a tablet molding machine for an infrared spectrophotometer. Four pieces of copper foil with a width of about 1 mm were adhered to the four corners of the disk using silver paste or graphite paste, and the conductivity was measured in air according to the van der Pauw method, and the conductivity was 0.40 S/cm. Even when measured in a vacuum of 10 -2 Torr, they showed almost the same conductivity. The disk was left in air for 4 months with virtually no change in conductivity. Further, FIG. 5B shows an infrared absorption spectrum of the above-mentioned polymer according to the present invention when compensated with ammonia, and FIG. 5C shows an infrared absorption spectrum after doping the polymer again with 5N sulfuric acid. The spectrum after this redoping is exactly the same as the original one shown in Figure 5A, and furthermore,
The conductivity is also the same as before ammonia compensation. It is therefore shown that the polymer according to the invention is already doped by the protic acid used in its oxidative polymerization step. Example 2 (1) Effect of the sulfuric acid/potassium dichromate molar ratio in a sulfuric acid acidic oxidizing agent aqueous solution with a constant sulfuric acid concentration on the conductivity of the polymer 45 g of water was added to a 300 mm capacity flask, and 4 ml of concentrated hydrochloric acid was added. was added, and 5 g (0.0537 mol) of aniline was further dissolved to prepare an aqueous aniline hydrochloride solution. Separately, 1.84 g of potassium dichromate (0.00625
mol) in various amounts of 3N sulfuric acid and
Aqueous oxidant solutions with different molar ratios of potassium dichromate were prepared. This oxidizing agent aqueous solution was added dropwise to the above aniline hydrochloride aqueous solution from a dropping funnel at room temperature while stirring. After the addition was completed, the mixture was stirred for an additional 30 minutes, and then the reaction mixture was poured into 400 ml of acetone, stirred for 2 hours, and then the polymer was filtered off and dried. The electrical conductivity (σ) of the unpurified electrically conductive polymer obtained in this manner is indicated by a circle in FIG. The above polymer was also washed with distilled water and filtered off, and washing was repeated in this manner until the filtrate was neutral. The electrical conductivity of the purified polymer thus obtained is shown in FIG. 6 by the symbol ●. In addition, in the following drawings, the unpurified polymer as described above is similarly shown with a circle, and the purified polymer is shown with a black mark. From the results shown in Figure 6, it is clear that the protonic acid/potassium dichromate molar ratio in the oxidizing agent aqueous solution is
By setting it to 1.2 or more, the conductivity is 10 -6 S/cm
It is understood that the above conductive organic polymers can be obtained. (2) Influence of sulfuric acid/potassium dichromate molar ratio in a sulfuric acid acidic aqueous solution with a constant potassium dichromate concentration on the conductivity and yield of the polymer.1.84 g of potassium dichromate is added to a constant weight of sulfuric acid with different concentrations. (0.00625 mol) was dissolved to prepare an aqueous solution having a potassium dichromate concentration of 5.2% by weight. This oxidizing agent aqueous solution was added dropwise to an aqueous solution containing 0.0537 mol of aniline hydrochloride aqueous solution at room temperature while stirring, as in Example 1, to obtain a polymer according to the present invention. FIG. 7 shows the relationship between the sulfuric acid/potassium dichromate molar ratio in the oxidizing agent aqueous solution and the polymer yield and conductivity. When the above molar ratio is 1.2 or more, a polymer with an electrical conductivity of 10 -6 S/cm or more can be obtained, while when the amount of potassium dichromate to aniline is constant, the yield of the polymer is is shown to be almost constant. (3) Effect of potassium dichromate concentration on conductivity and yield of polymers Potassium dichromate was dissolved in sulfuric acid aqueous solutions with different concentrations so that the molar ratio of sulfuric acid/potassium dichromate was 7.5, and various An aqueous solution of potassium dichromate was prepared. This oxidizing agent aqueous solution was added dropwise at room temperature to an aqueous solution containing aniline hydrochloride in a molar amount about 9 times that of potassium dichromate to obtain a polymer according to the present invention. As the results are shown in Figure 8, even if the potassium dichromate concentration in the oxidizing agent aqueous solution was different,
When the sulfuric acid/potassium dichromate molar ratio is constant and the amount of potassium dichromate relative to aniline is constant, the polymer can be obtained at a nearly constant yield and its electrical conductivity is also almost constant. is shown. (4) Effect of the amount of potassium dichromate relative to aniline on the conductivity and yield of the polymer Potassium dichromate was dissolved in 3N sulfuric acid to prepare an oxidizing agent aqueous solution with a sulfuric acid/potassium dichromate molar ratio of 7.5. . Various amounts of the above oxidizing agent aqueous solution were added to the same aniline hydrochloride aqueous solution as in Example 1 to obtain polymers. The influence of the amount of potassium dichromate relative to aniline on the conductivity and yield of the polymer is shown in FIG. In addition, 1 mole of potassium dichromate in acidic sulfuric acid corresponds to 3 equivalents, and the equivalence of potassium dichromate in the drawings means the equivalence of potassium dichromate as an oxidizing agent with respect to aniline. Since the oxidant aqueous solution used has a constant molar ratio of sulfuric acid/potassium dichromate, the conductivity of the obtained polymer is almost constant, while the yield of the obtained polymer is the same as that of the aniline in the oxidant aqueous solution. It is understood that it is approximately proportional to the amount of potassium dichromate. (5) Effect of aniline concentration on conductivity and yield of polymer Potassium dichromate was dissolved in 3N sulfuric acid, and an oxidizing agent aqueous solution with a sulfuric acid/potassium dichromate molar ratio of 7.5 and a potassium dichromate concentration of 5.2% by weight was prepared. was prepared. This oxidizing agent aqueous solution was added so that the number of equivalents of potassium dichromate to aniline was 1/3 to obtain a polymer according to the present invention. The results are shown in FIG. When the sulfuric acid/potassium dichromate molar ratio in the oxidizing agent aqueous solution is constant and the amount of potassium dichromate relative to aniline is constant, almost constant conductivity occurs with almost constant yield regardless of the aniline concentration. It is possible to obtain a polymer having a certain degree of strength. Example 3 6.48 g (0.050 mol) of aniline hydrochloride was dissolved in 3N sulfuric acid.
An aqueous solution of aniline dissolved in 84 ml (0.126 mol) was prepared. The above aniline salt aqueous solution was added dropwise at room temperature to an aqueous solution in which 4.90 g (0.0167 mol) of potassium dichromate was dissolved, and after the addition was completed, the solution was aged for 30 minutes.
Note that the protonic acid/potassium dichromate molar ratio under the above conditions is 7.5. The precipitated polymer was filtered, washed with water and acetone in the same manner as in Example 1, and then vacuum dried to obtain a polymer according to the present invention. The conductivity of this polymer was measured in the same manner as in Example 1 and was found to be 2.8×
It was 10 -2 S/cm. Example 4 45% tetrahydrofuran in a 300ml flask
g, and 5 g (0.0537 mol) of aniline was dissolved therein. Separately, 13.17 g (0.134 mol) of concentrated sulfuric acid in 82.2 g of water.
and 5.27g (0.0179g) of potassium dichromate.
Oxidizing agent aqueous solution (protonic acid/
Potassium dichromate molar ratio 7.5) was prepared, and this was added dropwise to the above tetrahydrofuran solution of aniline at room temperature with stirring over a period of 30 minutes. After the dropwise addition was started, the solution was only colored yellow, but after that, a yellowish-greenish brown powder was precipitated, and after a while, this powder turned green. After the addition was completed, the mixture was stirred for an additional 30 minutes, and then the reaction mixture was poured into 600 ml of acetone and stirred for 2 hours.
The polymer was then filtered off. After washing and drying the polymer in the same manner as in Example 1, the conductivity was measured and found to be 0.25 S/cm. Further, the logarithmic viscosity of the concentrated sulfuric acid solution was 0.38. Example 5 Example 4 except that 45 g of carbon tetrachloride was used in place of 45 g of tetrahydrofuran.
A black-green powdery polymer was obtained in exactly the same manner as above.
This polymer had an electrical conductivity of 0.21 S/cm and a logarithmic viscosity of 0.41 in concentrated sulfuric acid solution.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による導電性有機重合体の赤外
線吸収スペクトル、第2図及び第3図はそれぞれ
エメラルデイン及びアニリン・ブラツクの赤外線
吸収スペクトル、第4図は本発明による重合体及
びエメラルデインの加熱による重量残存率を示す
グラフである。第5図は、本発明による重合体を
アンモニア補償及び再ドーピングしたときの赤外
線吸収スペクトルの変化を示し、Aは本発明によ
る重合体、Bはアンモニア補償して得られる重合
体、Cはアンモニア補償後、硫酸で再ドーピング
して得られる重合体のそれぞれの赤外線吸収スペ
クトルを示す。第6図は本発明の方法において、
硫酸濃度が一定である酸化剤水溶液の硫酸/重ク
ロム酸カリウムモル比と、得られる重合体の電導
度との関係を示すグラフ、第7図は一定濃度の重
クロム酸カリウムを含む硫酸酸性水溶液の硫酸/
重クロム酸カリウムモル比と、得られる重合体の
収率及び電導度との関係を示すグラフ、第8図は
一定の硫酸/重クロム酸カリウムモル比を有する
硫酸酸性酸化剤水溶液の重クロム酸カリウム濃度
が、得られる重合体の収率及び電導度に及ぼす影
響を示すグラフ、第9図は一定の硫酸/重クロム
酸カリウムモル比を有する硫酸酸性酸化剤水溶液
のアニリンに対する当量性と、得られる重合体の
収率及び電導度との関係を示すグラフ、第10図
は一定の硫酸/重クロム酸カリウムモル比を有す
る酸化剤水溶液の一定量を用いたときのアニリン
塩酸塩濃度と得られる重合体の収率及び電導度と
の関係を示すグラフである。
FIG. 1 shows the infrared absorption spectrum of the conductive organic polymer according to the present invention, FIGS. 2 and 3 show the infrared absorption spectra of emeraldine and aniline black, respectively, and FIG. 4 shows the infrared absorption spectrum of the conductive organic polymer according to the present invention and emeraldine. It is a graph showing the weight residual rate due to heating. FIG. 5 shows the changes in the infrared absorption spectrum when the polymer according to the present invention is subjected to ammonia compensation and redoping, where A is the polymer according to the present invention, B is the polymer obtained by ammonia compensation, and C is the ammonia compensated polymer. Then, the infrared absorption spectra of each polymer obtained by redoping with sulfuric acid are shown. FIG. 6 shows that in the method of the present invention,
A graph showing the relationship between the sulfuric acid/potassium dichromate molar ratio of an oxidizing agent aqueous solution with a constant sulfuric acid concentration and the electrical conductivity of the obtained polymer. Figure 7 shows a sulfuric acid acidic aqueous solution containing a constant concentration of potassium dichromate. of sulfuric acid/
A graph showing the relationship between the potassium dichromate molar ratio and the yield and conductivity of the obtained polymer. A graph showing the influence of potassium concentration on the yield and electrical conductivity of the obtained polymer. Figure 9 shows the equivalence of a sulfuric acid acidic oxidizing agent aqueous solution with a fixed sulfuric acid/potassium dichromate molar ratio to aniline and the obtained polymer. Figure 10 is a graph showing the relationship between the yield of the polymer obtained and the electrical conductivity. It is a graph showing the relationship between the yield and electrical conductivity of a polymer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 アニリン又はアニリン水溶性塩をプロトン酸
含有反応媒体中で重クロム酸塩により酸化重合さ
せて導電性有機重合体を製造する方法において、
プロトン酸/重クロム酸塩モル比を1.2以上とし
て、電導度が10-6S/cm以上である高分子量重合
体であつて、濃硫酸の0.5g/dl溶液が30℃にお
いて0.10dl/g以上の対数粘度を有する重合体を
得ることを特徴とする導電性有機重合体の製造方
法。
1. A method for producing a conductive organic polymer by oxidatively polymerizing aniline or a water-soluble salt of aniline with a dichromate in a protonic acid-containing reaction medium,
A high molecular weight polymer with a protonic acid/dichromate molar ratio of 1.2 or more and an electrical conductivity of 10 -6 S/cm or more, in which a 0.5 g/dl solution of concentrated sulfuric acid is 0.10 dl/g at 30°C. A method for producing a conductive organic polymer, which comprises obtaining a polymer having a logarithmic viscosity of at least 10%.
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GB1216549A (en) * 1967-02-20 1970-12-23 Centre Nat Rech Scient Organic electrode
JPS60197729A (en) * 1983-11-10 1985-10-07 Nitto Electric Ind Co Ltd Electroconductive organic polymer

Patent Citations (2)

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