JPH0580509B2 - - Google Patents

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JPH0580509B2
JPH0580509B2 JP60044728A JP4472885A JPH0580509B2 JP H0580509 B2 JPH0580509 B2 JP H0580509B2 JP 60044728 A JP60044728 A JP 60044728A JP 4472885 A JP4472885 A JP 4472885A JP H0580509 B2 JPH0580509 B2 JP H0580509B2
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JP
Japan
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polymer
aniline derivative
organic solvent
aniline
oxidized
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JP60044728A
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Japanese (ja)
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JPS61204266A (en
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Masao Kobayashi
Masataka Takeuchi
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Showa Denko KK
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Abstract

PURPOSE:To provide an electrically conductive polymer solution composed of an oxidized polymer of a specific aniline derivative, a dopant and an organic solvent, having high electrical conductivity, high stability in air and excellent safety, and useful as an electrolyte of battery, electrolyte of capacitor, etc. CONSTITUTION:An aniline derivative of formula I (R1-R4 are H, 1-5C alkyl or alkoxy; at least one of R1-R4 is not H), preferably an alkoxyaniline having >=2 substituent alkoxy groups is subjected to the electrolytic oxidation polymerization in the presence of a dopant comprising a salt containing Cl<->, I<->, BF4<->, etc., and the resultant polymer containing >=50mol% recurring unit of formula II is dissolved in an organic solvent (e.g. ketone, ether, ester, amide, etc.). As an alternative method, the aniline derivative is subjected to the chemical oxidation polymerization with an oxidizing strong acid (and peroxide), the polymer is doped with a dopant and the obtained dopant-containing oxidized polymer is dissolved in an organic solvent.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

[産業上の利用分野] 本発明は、導電性重合体溶液に関し、更に詳し
くは、特定のアニリン誘導体の酸化重合体、ドー
パント及び有機溶剤からなる、電池電解液、コン
デンサー電解液、等として有用な導電性重合体溶
液に関する。 [従来の技術] 高分子物質にドーパントをドーピングして導電
性高分子を得ることは知られており、特にポリア
セチレンまたはポリパラフエニレンについては詳
しく研究されている。ポリアセチレンにアクセプ
ターとしてAsF5等、またドナーとしてナトリウ
ム等をドープすることによつて、各々p形及びn
形の導電性高分子が得られることは知られてい
る。更にポリフエニレンスルフイド、ポリチオフ
エン、ポリピロール及びポリアニリンから、種々
のドーパントを選択して用い、電気絶縁体または
半導体から金属的領域迄の導電性を示す導電性高
分子が得られることが知られており、ドーパント
の種類及びその用いる量を調整することによつ
て、その導電性を任意に制御できることが明らか
にされている。 しかして、これらの導電性高分子は、太陽電
池、電極、またはエレクトロクロミツク素子等の
用途に用いられるものとして期待されている。 また、これら公知の導電性高分子は、自動車に
コンピユーターによる制御が使用され始めたこと
から、電磁波遮蔽用等に広い用途が期待され、ま
た各種接合素子、その他の電子機器への応用が期
待されている。 [発明が解決しようとする問題点] しかしながら、従来公知の上記導電性高分子の
うち、例えば、ポリアセチレン、ポリパラフエニ
レン、ポリチオフエン、ポリピロール及びポリア
ニリン等はこれら高分子自体及びそのドープ化生
成物の両者を一度に溶解する溶剤がなく、またポ
リパラフエニレンスルフイド及びそのドープ化生
成物では、両者を溶解する溶剤としてAsF3を用
いることができることが知られている(特開昭59
−11324号)が、AsF3は毒性の高いことで知られ
ており、更にポリマー溶液の電気伝導度は空気中
で急激に低下するという特性を有していて、生成
物を導電性を有する物品として使用し得ない欠点
がある。 上記のごとく、従来公知の導電性高分子は、あ
る種の導電性高分子を除いては一般に不溶不融で
あるため、溶解または溶融して液状の導電性物を
製造する可能性が制限され、またその用途も自ず
から限定されるという難点を有している。このこ
とは導電性高分子の種々の応用を研究する上にお
いて障害となつており、各方面からこれら障害の
解決が望まれていた。 [問題点を解決するための手段] 本発明者等は、上記従来の欠点を解決し、電気
伝導度が高く、空気中での安定性が良好であり、
しかも使用上の安全性にすぐれた導電性重合体溶
液を得るべく鋭意検討した結果、特定のアニリン
誘導体の酸化重合体が有機溶剤への溶解性にすぐ
れ、しかも得られる重合体溶液が上記目的を極め
て有効に達成することを見出し、本発明に到達し
た。 即ち、本発明は、一般式(1)
[Industrial Application Field] The present invention relates to a conductive polymer solution, and more specifically, a conductive polymer solution useful as a battery electrolyte, a capacitor electrolyte, etc., which is composed of an oxidized polymer of a specific aniline derivative, a dopant, and an organic solvent. This invention relates to a conductive polymer solution. [Prior Art] It is known to obtain a conductive polymer by doping a polymer substance with a dopant, and polyacetylene or polyparaphenylene has been particularly studied in detail. By doping polyacetylene with AsF 5 etc. as an acceptor and sodium etc. as a donor, p-type and n-type
It is known that conductive polymers of the shape can be obtained. Furthermore, it is known that by selecting and using various dopants from polyphenylene sulfide, polythiophene, polypyrrole, and polyaniline, conductive polymers exhibiting conductivity ranging from electrical insulators or semiconductors to metallic regions can be obtained. It has been revealed that the conductivity can be arbitrarily controlled by adjusting the type of dopant and the amount used. Therefore, these conductive polymers are expected to be used in applications such as solar cells, electrodes, and electrochromic devices. In addition, these known conductive polymers are expected to have a wide range of uses, such as for shielding electromagnetic waves, as computer control has begun to be used in automobiles, and they are also expected to be applied to various bonding elements and other electronic devices. ing. [Problems to be Solved by the Invention] However, among the conventionally known conductive polymers mentioned above, for example, polyacetylene, polyparaphenylene, polythiophene, polypyrrole, and polyaniline, these polymers themselves and their doped products There is no solvent that can dissolve both at once, and it is known that for polyparaphenylene sulfide and its doped products, AsF 3 can be used as a solvent that dissolves both (Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-1999).
-11324), AsF 3 is known to be highly toxic, and furthermore, the electrical conductivity of the polymer solution decreases rapidly in the air, and the product cannot be used as an electrically conductive material. There is a drawback that it cannot be used as a As mentioned above, conventionally known conductive polymers, except for certain conductive polymers, are generally insoluble and infusible, which limits the possibility of melting or melting them to produce liquid conductive materials. , and also has the disadvantage that its uses are naturally limited. This has been an obstacle in researching various applications of conductive polymers, and solutions to these obstacles have been desired from various quarters. [Means for Solving the Problems] The present inventors have solved the above-mentioned conventional drawbacks, and have developed a method that has high electrical conductivity and good stability in air.
Moreover, as a result of intensive studies to obtain a conductive polymer solution with excellent safety in use, we found that an oxidized polymer of a specific aniline derivative has excellent solubility in organic solvents, and the resulting polymer solution meets the above objectives. We have found that this can be achieved very effectively and have arrived at the present invention. That is, the present invention provides general formula (1)

【式】 (式中、R1〜R4は異なつていても同一でも良
く、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基または
アルコキシ基である。但し、R1〜R4のすべてが
同時に水素原子であることはない。) で表されるアニリン誘導体の酸化重合体、アニリ
ン誘導体モノマー単位あたり10〜90モル%のCl-
I-,Br-,F-,BF4 -,ClO4 -,IO4 -,SbF6 -
PF6 -,SiF4 -,AsF6 -,HSO4 -,FSO4 -,SO4 2-
CF3SO3 -,CF3COO-およびNO3 -からなる群から
選ばれる少なくとも1種の電子受容性ドーパント
及びアニリン誘導体の酸化重合体を溶解する有機
溶剤からなる導電性重合体溶液に関する。 本発明において用いられるアニリン誘導体の酸
化重合体は、前記一般式で表わされるアニリン誘
導体を重合して得られるものであつて、一般式(2)
[Formula] (In the formula, R 1 to R 4 may be different or the same and are a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group. However, all of R 1 to R 4 may be at the same time Oxidized polymers of aniline derivatives represented by (never hydrogen atoms), 10 to 90 mol% Cl - per aniline derivative monomer unit,
I - , Br - , F - , BF 4 - , ClO 4 - , IO 4 - , SbF 6 - ,
PF 6 - , SiF 4 - , AsF 6 - , HSO 4 - , FSO 4 - , SO 4 2- ,
The present invention relates to a conductive polymer solution comprising at least one electron-accepting dopant selected from the group consisting of CF 3 SO 3 - , CF 3 COO - and NO 3 - and an organic solvent that dissolves an oxidized polymer of an aniline derivative. The oxidized polymer of aniline derivative used in the present invention is obtained by polymerizing the aniline derivative represented by the general formula (2).

【式】 〔但し、R1〜R4は前記一般式(1)と同じであ
る。〕 で示される繰り返し単位を少なくもと50モル%含
有する有機溶剤可溶の重合体である。一般式(2)で
示される繰り返し単位が50モル%未満では、電気
伝導度が充分でない。 一般式(1)で表わされるp位に置換基を有しない
アニリン誘導体の具体例としては、2−メトキシ
−アニリン、3−メトキシ−アニリン、2,3−
ジメトキシ−アニリン、2,5−ジメトキシ−ア
ニリン,3,5−ジメトキシ−アニリン、2,6
−ジメトキシ−アニリン、2−エトキシ−アニリ
ン、2−エトキシ−3−メトキシ−アニリン、3
−エトキシ−アニリン、2,3−ジエトキシ−ア
ニリン、2,5−ジエトキシ−アニリン、2,6
−ジエトキシ−アニリン、3,5−ジエトキシ−
アニリン、2,6−ジエトキシ−アニリン、2−
メトキシ−3−エトキシ−アニリン、2−メトキ
シ−5−エトキシ−アニリン、2,3,6−トリ
メトキシ−アニリン、2,3,5−トリメトキシ
−アニリン、2,3,5,6−テトラメトキシ−
アニリン、2,3,5,6−テトラエトキシ−ア
ニリン、2,3−ジメチル−アニリン,2−メチ
ル−3−メトキシ−アニリン、2,3,5,6−
テトラメチル−アニリン、2−メチル−5−メト
キシ−アニリン、3,5−ジメチル−アニリン等
をあげることができるが、必ずしもこれらに限定
されるものではない。前記のアニリン誘導体のう
ちでも、2以上の置換基を有するものが好まし
く、特に2以上のアルコキシ基置換を有するアル
コキシアニリンの酸化重合体が有機溶剤への溶解
性が良好で、かつ電気伝導性も高いところから好
ましく用いることができる。 アニリン誘導体の酸化重合体は、いかなる方法
で製造されたものであつてもよい。アニリン誘導
体の酸化重合体としては、アニリン誘導体の酸化
重合体、アニリン誘導体の酸化重合体の製造後に
ドーパントをドープしたドーパント含有酸化重合
体及びドーパントの存在下にアニリン誘導体を酸
化重合して得られるドーパント含有酸化重合体等
があげられる。 上記アニリン誘導体の酸化重合体のうち、予め
ドーパントを含有する酸化重合体であれば、本発
明の導電性重合体溶液の調製時にさらにドーパン
トを配合する必要がないので好ましいが、アニリ
ン誘導体の酸化重合体中に含有されるドーパント
の量によつては導電性重合体溶液の調製時にさら
にドーパントを配合してもよい。 ドーパントがドープされたアニリン誘導体の酸
化重合体は、アニリン誘導体を電気化学的または
化学的に酸化重合することによつて製造すること
ができる。 電気化学的重合の場合には、アニリン誘導体の
重合は陽極酸化により行われ、約0.01〜50mA/
cm2、電解電圧は通常1〜300Vの範囲で、定電流
法、定電圧法及びそれ以外のいかなる方法をも用
いることができる。重合は水溶液中、アルコール
溶媒中またはこれらの混合溶媒中で行われるが、
好ましくは水溶液中で行うのがよい。アルコール
は生成する酸化重合体が溶解しても、また溶解し
なくても良い。用いるアルコールは、アニリン誘
導体の種類によつてかわつてくるが、通常、メチ
ルアルコール、エチルアルコール、エチレングリ
コール、プロピルアルコール、ブチルアルコール
等が用いられる。 好適な電解液のpHは特に制限はないが、好ま
しくはpHが3以下、特に好ましくはpHが2以下
である。pH調節に用いる酸の具体例としては
HCl,HBF4,CF3COOH,H2SO4及びHNO3
をあげることができるが、特にこれらに限定され
るものではない。 上記アニリン誘導体を電気化学的方法で重合す
る際に用いるドーパントとしては、Cl-,I-
Br-,F-,BF- 4,ClO- 4,IO- 4,AsF- 6,SbF- 6
PF- 6,SiF- 4,AsF- 6,FSO- 4,HSO- 4,SO2- 4,CF3
SO- 3,CF3COO-及びNO- 3等の基を含有する塩が
用いられ、得られる酸化重合体はこれらのアニオ
ンをp型ドーパントとして含有したものとして得
られる。 これらの塩は、カチオンとして例えばリチウ
ム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属イオ
ン及び4級アンモニウムイオンを含有する。 かくして得られる酸化重合体中には、通常10〜
90モル%(モノマー単位当り)のアニオンがドー
パントとして含まれる。 電気化学的方法によれば、通常酸化重合体は陽
極上に黒色の重合体として析出するので、これを
洗浄剥離して乾燥した後、有機溶剤に溶解して
種々の用途に用いられる。 化学的重合の場合には、例えばアニリン誘導体
を水溶液中で酸化性強酸により、または強酸と過
酸化物例えば過硫酸カリウムの組合せにより酸化
重合させることができる。この方法によつて得ら
れる酸化重合体は、粉末状で得ることができるの
で、これを分離乾燥して用いることができる。こ
の場合にも、酸化重合体は対応するアニオンがド
ープした状態で得られる。得られる酸化重合体中
には、通常10〜90モル%(モノマー単位当り)の
アニオンがドーパントとして含まれる。分離乾燥
して得られたアニリン誘導体の酸化重合体は、該
重合体が溶解する有機溶剤に溶解し、ポリマー溶
液を得、これを各種用途に用いることができる。 本発明において用いられるドーパントとして
は、アニリン誘導体の酸化重合の際に用いられる
前記ドーパントと同様なものが用いられる。 ドーパントの配合量は、用いるアニリン誘導体
の酸化重合体が予めドーパントを含んでいるか、
または含んでいないかによつて異なるので一概に
は決められないが、通常はアニリン誘導体の酸化
重合体中のドーパントの割合が10〜90モル%(モ
ノマー単位当り)になるように配合される。 アニリン誘導体の酸化重合体を溶解するに用い
られる有機溶剤は、用いるアニリン誘導体の酸化
重合体の種類により異なるので、特定的に規定す
ることはできないが、アニリン誘導体の酸化重合
体が溶解するものであればよく、脂肪族及び芳香
族のケトン類、エーテル類、エステル類、アミド
類、ニトリル類、カーボネート類、カルボン酸
類、ハロゲン化合物、スルホラン系化合物、ニト
ロ化合物、スルホキシド類、ラクタム類、ラクト
ン類、飽和及び不飽和の複素環式化合物等をあげ
ることができる。 脂肪族及び芳香族のケトン類としては、アセト
ン、ジエチルケトン、メチルプロピルケトン、ヒ
ドロキシアセトン、メトキシアセトン、フエニル
アセトン、4−フエニルブタノン−2等;エーテ
ル類としては、テトラヒドロフラン、ジオキサ
ン、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチ
ル−エチルエーテル、ジメトキシエタン、ジエト
キシメタン、メチルグルコール、アニソール、
1,2−ジメトキシベンゼン、1,4−ジメトキ
シベンゼン、1,3−ジオキソラン等;エステル
類としては、酢酸メチル、酢酸エチル、トリメチ
ルオルトホルメート、シユウ酸エチル、トリメチ
ルリン酸エステル等;アミド類としては、ホルム
アミド、N−メチルホルムアミド、ジメチルホル
ムアミド、N−メチルアセトアミド、ジメチルア
セトアミド、N−メチルプロピオアミド、ヘキサ
メチルホスホルアミド等;ニトリル類としては、
アセトニトリル、バレロニトリル、ベンゾニトリ
ル等;カーボネート類としては、プロピレンカー
ボネート、エチレンカーボネート、ジメチルカー
ボネート等;カルボン酸類としては、ギ酸、酢
酸、安息香酸、シユウ酸等;ハロゲン化合物とし
ては、クロロホルム、四塩化炭素、クロロベンゼ
ン、ジクロロベンゼン、塩化ベンゾイル、臭化ベ
ンゾイル、ベンゼンスルホニルクロライド、ベン
ゼンスルホニルジクロリド、ベンゼンチオホスホ
ニルジクロライド、メタンスルホニルクロライ
ド、塩化アセチル、ジメチルスルフアミルクロラ
イド、エチルオキサリルクロライド、クロロスル
ホニルアセチルクロライド等;スルホラン系化合
物としては、スルホラン、3−メチル−スルホラ
ン等;ニトロ化合物としては、ニトロメタン、ニ
トロベンゼン等;スルホキシド類としては、ジメ
チルスルホキシド等;ラクタム類としては、N−
メチルピロリドン等;ラクトン類としては、γ−
ブチロラクトン等;飽和及び不飽和の複素環式化
合物としては、テトラヒドロチオフエン、3−メ
チル−2−オキサゾリドン、ピロール、1−メチ
ルピロール、2,4−ジメチルチアゾール、フラ
ン等がそれぞれあげられる。 本発明の導電性重合体溶液を調製する方法とし
ては、()電気化学的酸化重合で得られたアニ
オンがドープした酸化重合体を前記の有機溶剤に
溶解する方法、()化学的酸化重合で得られた
アニオンがドープした酸化重合体を前記の有機溶
剤に溶解する方法、()化学的に合成したアニ
オンがドープしていない酸化重合体にドーパント
を化学的または電気化学的にドープして前記の有
機溶剤に溶解する方法、()化学的に合成した
アニオンがドープしていない酸化重合体を前記の
有機溶剤に溶解し、この溶液にドーパントを添加
する方法等があげられるが、必ずしもこれ等の方
法に限定されるものではない。 重合体溶液中のアニリン誘導体の酸化重合体濃
度は特に制限はないが、通常0.01〜90重量%の範
囲で用いられる。 このようにして得られる導電性重合体溶液の電
気伝導度は用いる酸化重合体の種類及び溶液中の
アニリン誘導体の酸化重合体濃度によつて変化す
るが、通常10-5〜10-1s/cmの範囲である。 [発明の効果] 本発明の導電性重合体溶液は、無毒性で空気中
での安定性にすぐれ、かつ高い電気伝導度を有し
ているから、電池電解液、コンデンサー電解液等
として極めて有用である。 [実施例] 以下、実施例および比較例をあげて本発明をさ
らに詳細に説明する。 実施例 1 ガラス製反応容器に、1.5モルのHBF4水溶液を
20ml、及び0.35モルの2,5−ジメトキシ−アニ
リンを入れ、pH<1.0の水溶液を調製した。この
水溶液に2cmの間隔で各々その電極面積が10cm2
2つの白金電極を挿入した後、攪拌下で20クロー
ンの電気量を流して電解酸化重合した。この際、
陽極の白金電極上に黒色の酸化重合体が析出し
た。電解重合終了後、被覆された陽極を蒸留水で
洗浄後、70℃で真空乾燥した。次いで、重合体を
白金電極から剥離した。この重合体は、元素分析
より、2,5−ジメトキシ−アニリン1モル当り
0.45モルのBF- 4がドーピングしていることが分つ
た。赤外スペクトル、NMRよりこの重合体は一
般式(2)の構造の繰り返し単位を80モル%以上含ん
でいた。 次いで、得られた重合体をアセトニトリルに溶
解して、重合体濃度が30重量%の重合体溶液を調
製した。得られた重合体溶液の室温での電気伝導
度は、5.2×10-3s/cmであつた。また、得られ
た重合体溶液を空気中に1ケ月放置後、再度電気
伝導度を測定したところ5.0×10-3s/cmで、電
気伝導度はほとんど変化していなかつた。 実施例 2〜4 実施例1でアニリン誘導体として用いた2,5
−ジメトキシ−アニリンの代りに表に示したアニ
リン誘導体を用いた以外は、実施例1と全く同様
の方法で電解重合を行ない、重合体溶液を作成し
た。得られた重合体溶液の物性値を表に示した。 なお、赤外スペクトル、NMRより、各々の重
合体は一般式(2)の構造の繰り返し単位を80モル%
以上含んでいた。
[Formula] [However, R 1 to R 4 are the same as in the above general formula (1). ] It is an organic solvent-soluble polymer containing at least 50 mol% of the repeating unit represented by the formula. If the repeating unit represented by the general formula (2) is less than 50 mol%, the electrical conductivity is insufficient. Specific examples of the aniline derivative having no substituent at the p-position represented by general formula (1) include 2-methoxy-aniline, 3-methoxy-aniline, 2,3-
Dimethoxy-aniline, 2,5-dimethoxy-aniline, 3,5-dimethoxy-aniline, 2,6
-dimethoxy-aniline, 2-ethoxy-aniline, 2-ethoxy-3-methoxy-aniline, 3
-ethoxy-aniline, 2,3-diethoxy-aniline, 2,5-diethoxy-aniline, 2,6
-diethoxy-aniline, 3,5-diethoxy-
Aniline, 2,6-diethoxy-aniline, 2-
Methoxy-3-ethoxy-aniline, 2-methoxy-5-ethoxy-aniline, 2,3,6-trimethoxy-aniline, 2,3,5-trimethoxy-aniline, 2,3,5,6-tetramethoxy-
Aniline, 2,3,5,6-tetraethoxy-aniline, 2,3-dimethyl-aniline, 2-methyl-3-methoxy-aniline, 2,3,5,6-
Examples include, but are not limited to, tetramethyl-aniline, 2-methyl-5-methoxy-aniline, 3,5-dimethyl-aniline, and the like. Among the above-mentioned aniline derivatives, those having two or more substituents are preferable, and in particular, oxidized polymers of alkoxyaniline having two or more alkoxy group substitutions have good solubility in organic solvents and have good electrical conductivity. It can be preferably used from a high place. The oxidized polymer of aniline derivative may be produced by any method. Examples of oxidized polymers of aniline derivatives include oxidized polymers of aniline derivatives, dopant-containing oxidized polymers doped with a dopant after the production of oxidized polymers of aniline derivatives, and dopants obtained by oxidative polymerization of aniline derivatives in the presence of a dopant. Containing oxidized polymers, etc. Among the above-mentioned oxidized polymers of aniline derivatives, oxidized polymers containing a dopant in advance are preferable because there is no need to further blend a dopant when preparing the conductive polymer solution of the present invention. Depending on the amount of dopant contained in the coalescence, a dopant may be further added during preparation of the conductive polymer solution. The oxidized polymer of the aniline derivative doped with a dopant can be produced by electrochemically or chemically oxidatively polymerizing the aniline derivative. In the case of electrochemical polymerization, the polymerization of aniline derivatives is carried out by anodic oxidation, with a current of about 0.01-50 mA/
cm 2 , the electrolytic voltage is usually in the range of 1 to 300 V, and a constant current method, a constant voltage method, and any other method can be used. Polymerization is carried out in an aqueous solution, an alcoholic solvent, or a mixed solvent thereof,
Preferably, it is carried out in an aqueous solution. The alcohol may or may not dissolve the produced oxidized polymer. The alcohol used varies depending on the type of aniline derivative, but methyl alcohol, ethyl alcohol, ethylene glycol, propyl alcohol, butyl alcohol, etc. are usually used. There is no particular restriction on the pH of the suitable electrolytic solution, but the pH is preferably 3 or less, particularly preferably 2 or less. Specific examples of acids used for pH adjustment include
Examples include, but are not limited to, HCl, HBF 4 , CF 3 COOH, H 2 SO 4 and HNO 3 . Dopants used when polymerizing the above aniline derivative by electrochemical method include Cl - , I - ,
Br - , F - , BF - 4 , ClO - 4 , IO - 4 , AsF - 6 , SbF - 6 ,
PF - 6 , SiF - 4 , AsF - 6 , FSO - 4 , HSO - 4 , SO2-4 , CF3
Salts containing groups such as SO - 3 , CF 3 COO - and NO - 3 are used, and the resulting oxidized polymer contains these anions as p-type dopants. These salts contain cations such as alkali metal ions such as lithium, sodium, and potassium, and quaternary ammonium ions. The oxidized polymer thus obtained usually contains 10 to
90 mol % (per monomer unit) of anions are included as dopants. According to the electrochemical method, the oxidized polymer is usually deposited as a black polymer on the anode, and after washing, peeling, and drying, the oxidized polymer is dissolved in an organic solvent and used for various purposes. In the case of chemical polymerization, for example, aniline derivatives can be oxidatively polymerized in aqueous solution with oxidizing strong acids or with a combination of strong acids and peroxides such as potassium persulfate. Since the oxidized polymer obtained by this method can be obtained in powder form, it can be separated and dried before use. In this case too, the oxidized polymer is obtained doped with the corresponding anion. The resulting oxidized polymer usually contains 10 to 90 mol % (per monomer unit) of an anion as a dopant. The oxidized polymer of the aniline derivative obtained by separation and drying is dissolved in an organic solvent in which the polymer is dissolved to obtain a polymer solution, which can be used for various purposes. As the dopant used in the present invention, the same dopants as those used in the oxidative polymerization of aniline derivatives are used. The amount of the dopant to be blended depends on whether the oxidized polymer of the aniline derivative used contains the dopant in advance,
Although it cannot be determined unconditionally because it differs depending on whether the aniline derivative is contained or not, it is usually blended so that the proportion of the dopant in the oxidized polymer of the aniline derivative is 10 to 90 mol% (per monomer unit). The organic solvent used to dissolve the oxidized polymer of the aniline derivative varies depending on the type of the oxidized polymer of the aniline derivative used, so it cannot be specified specifically, but it must be one that can dissolve the oxidized polymer of the aniline derivative. Aliphatic and aromatic ketones, ethers, esters, amides, nitriles, carbonates, carboxylic acids, halogen compounds, sulfolane compounds, nitro compounds, sulfoxides, lactams, lactones, Examples include saturated and unsaturated heterocyclic compounds. Aliphatic and aromatic ketones include acetone, diethyl ketone, methylpropyl ketone, hydroxyacetone, methoxyacetone, phenylacetone, 4-phenylbutanone-2, etc.; ethers include tetrahydrofuran, dioxane, dimethyl ether, diethyl ether , methyl-ethyl ether, dimethoxyethane, diethoxymethane, methyl glycol, anisole,
1,2-dimethoxybenzene, 1,4-dimethoxybenzene, 1,3-dioxolane, etc.; As esters, methyl acetate, ethyl acetate, trimethyl orthoformate, ethyl oxalate, trimethyl phosphate, etc.; as amides Examples of nitriles include formamide, N-methylformamide, dimethylformamide, N-methylacetamide, dimethylacetamide, N-methylpropioamide, hexamethylphosphoramide, etc.
Acetonitrile, valeronitrile, benzonitrile, etc.; Carbonates include propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, etc.; Carboxylic acids include formic acid, acetic acid, benzoic acid, oxalic acid, etc.; Halogen compounds include chloroform, carbon tetrachloride, etc. , chlorobenzene, dichlorobenzene, benzoyl chloride, benzoyl bromide, benzenesulfonyl chloride, benzenesulfonyl dichloride, benzenethiophosphonyl dichloride, methanesulfonyl chloride, acetyl chloride, dimethylsulfamyl chloride, ethyloxalyl chloride, chlorosulfonylacetyl chloride, etc.; Examples of sulfolane compounds include sulfolane and 3-methyl-sulfolane; examples of nitro compounds include nitromethane and nitrobenzene; examples of sulfoxides include dimethylsulfoxide; and examples of lactams include N-
Methylpyrrolidone, etc.; Lactones include γ-
Butyrolactone, etc.; examples of saturated and unsaturated heterocyclic compounds include tetrahydrothiophene, 3-methyl-2-oxazolidone, pyrrole, 1-methylpyrrole, 2,4-dimethylthiazole, furan, and the like. Methods for preparing the conductive polymer solution of the present invention include () a method of dissolving an anion-doped oxidized polymer obtained by electrochemical oxidative polymerization in the above-mentioned organic solvent; A method of dissolving the obtained anion-doped oxidized polymer in the above-mentioned organic solvent; (2) A method in which a chemically synthesized oxidized polymer that is not doped with an anion is dissolved in the above organic solvent, and a dopant is added to this solution. It is not limited to this method. The concentration of the oxidized polymer of the aniline derivative in the polymer solution is not particularly limited, but is usually used in the range of 0.01 to 90% by weight. The electrical conductivity of the conductive polymer solution obtained in this way varies depending on the type of oxidized polymer used and the concentration of the oxidized polymer of the aniline derivative in the solution, but is usually 10 -5 to 10 -1 s/ It is in the cm range. [Effects of the Invention] The conductive polymer solution of the present invention is non-toxic, has excellent stability in air, and has high electrical conductivity, so it is extremely useful as a battery electrolyte, a capacitor electrolyte, etc. It is. [Example] Hereinafter, the present invention will be explained in more detail by referring to Examples and Comparative Examples. Example 1 A 1.5 mol HBF 4 aqueous solution was placed in a glass reaction vessel.
20 ml and 0.35 mol of 2,5-dimethoxy-aniline to prepare an aqueous solution with pH<1.0. Two platinum electrodes each having an electrode area of 10 cm 2 were inserted into this aqueous solution at a distance of 2 cm, and then 20 clones of electricity was applied under stirring to carry out electrolytic oxidation polymerization. On this occasion,
A black oxidized polymer was deposited on the platinum electrode of the anode. After the electrolytic polymerization was completed, the coated anode was washed with distilled water and vacuum dried at 70°C. The polymer was then peeled off from the platinum electrode. From elemental analysis, this polymer was found to have a
It was found that 0.45 mol of BF - 4 was doped. Infrared spectroscopy and NMR revealed that this polymer contained 80 mol% or more of repeating units having the structure of general formula (2). Next, the obtained polymer was dissolved in acetonitrile to prepare a polymer solution having a polymer concentration of 30% by weight. The electrical conductivity of the obtained polymer solution at room temperature was 5.2×10 −3 s/cm. Further, after the obtained polymer solution was left in the air for one month, the electrical conductivity was measured again and it was found to be 5.0×10 -3 s/cm, with almost no change in electrical conductivity. Examples 2-4 2,5 used as aniline derivative in Example 1
Electropolymerization was carried out in exactly the same manner as in Example 1, except that the aniline derivatives shown in the table were used instead of -dimethoxy-aniline, to prepare a polymer solution. The physical property values of the obtained polymer solution are shown in the table. In addition, according to infrared spectra and NMR, each polymer contains 80 mol% of repeating units with the structure of general formula (2).
It included the above.

【表】 比較例 実施例1で用いた2,5−ジメトキシ−アニリ
ンの代りのアニリンを用いた以外は、実施例1と
全く同様の方法で電解重合を行ないアニリンの酸
化重合体を得たが、この重合体は有機溶剤に不溶
であつた。 実施例 5 ポリ−2,5−ジメトキシ−アニリンの化学的
合成 1 モノマーの精製;Ar下、Zn粉末を加えてエ
タノールで再結晶を行つた。 2 重合:1の4つ口フラスコに、温度計、攪
拌機、コンデンサーをつけ、これに1規定の
HBF4水溶液500mlを入れ、22℃に氷冷した。 これに、33.62gの2,5−ジメトキシ−アニ
リン(0.2195モル)を溶解した。 これに、攪拌下、過硫酸アンモニウム11.5g
(0.05モル)を固体のまま加えると、添加後2分
以内にブルーに着色し始め、濃青色の沈殿が生じ
た。発熱反応なので、この間、氷冷により反応液
は22℃に保つた。 1時間反応させた後、反応液を過し、残を
常圧下42%HBF4水溶液250mlで10分間洗浄後、
減圧で過した。さらに、この残を蒸留水500
mlで10分間強い減圧で過した。 この生成物の元素分析、IR測定より、実施例
1の電解重合で得られたポリ−2,5−ジメトキ
シ−アニリンと同様の組成、構造をしていること
がわかつた。 また、元素分析の結果より、この酸化重合体
は、2,5−ジメトキシ−アニリン1モル当り
0.49モルのBF- 4がドーピングしていることが分つ
た。 上記の方法で得られた酸化重合体を用いた以外
は実施例1と全く同様の方法で重合体溶液を調製
した。この重合体溶液の室温での電気伝導度は
4.7×10×-3s/cmであつた。また、得られた重
合体溶液を空気中に1ケ月放置後、再度電気伝導
度を測定したところ4.6×10-3s/cmであつた。
[Table] Comparative Example An oxidized polymer of aniline was obtained by electropolymerization in exactly the same manner as in Example 1, except that aniline was used instead of 2,5-dimethoxy-aniline used in Example 1. , this polymer was insoluble in organic solvents. Example 5 Chemical synthesis of poly-2,5-dimethoxy-aniline 1 Purification of monomer: Under Ar, Zn powder was added and recrystallization was performed with ethanol. 2 Polymerization: Attach a thermometer, stirrer, and condenser to the four-necked flask from 1, and add
500 ml of HBF 4 aqueous solution was added and cooled to 22°C on ice. To this was dissolved 33.62 g of 2,5-dimethoxy-aniline (0.2195 mol). To this, while stirring, ammonium persulfate 11.5g
(0.05 mol) was added as a solid, and within 2 minutes after addition, a blue color began to form and a dark blue precipitate formed. Since this was an exothermic reaction, the reaction solution was kept at 22°C by cooling with ice during this time. After reacting for 1 hour, the reaction solution was filtered, and the residue was washed with 250 ml of 42% HBF4 aqueous solution for 10 minutes under normal pressure.
Passed under reduced pressure. Furthermore, add 500ml of distilled water to this residue.
ml under strong vacuum for 10 minutes. Elemental analysis and IR measurements of this product revealed that it had the same composition and structure as the poly-2,5-dimethoxy-aniline obtained by electropolymerization in Example 1. In addition, from the results of elemental analysis, this oxidized polymer has a
It was found that 0.49 mol of BF - 4 was doped. A polymer solution was prepared in exactly the same manner as in Example 1 except that the oxidized polymer obtained by the above method was used. The electrical conductivity of this polymer solution at room temperature is
It was 4.7×10× -3 s/cm. Further, after the obtained polymer solution was left in the air for one month, the electrical conductivity was measured again and found to be 4.6×10 -3 s/cm.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 一般式(1) 【式】 (式中、R1〜R4は異なつていても同一でも良
く、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基または
アルコキシ基である。但し、R1〜R4のすべてが
同時に水素原子であることはない。) で表されるアニリン誘導体の酸化重合体、アニリ
ン誘導体モノマー単位あたり10〜90モル%のCl-
I-,Br-,F-,BF4 -,ClO4 -,IO4 -,SbF6 -
PF6 -,SiF4 -,AsF6 -,HSO4 -,FSO4 -,SO4 2-
CF3SO3 -,CF3COO-及びNO3 -からなる群から選
ばれる少なくとも1種の電子受容性ドーパント及
びアニリン誘導体の酸化重合体を溶解する有機溶
剤からなる導電性重合体溶液。 2 アニリン誘導体の酸化重合体が一般式(2) 【式】 (式中、R1〜R4は異なつていても同一でも良
く、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基または
アルコキシ基である。但し、R1〜R4のすべてが
同時に水素原子であることはない。) で示される繰り返し単位を少なくとも50モル%含
有する有機溶剤可溶の重合体である、特許請求の
範囲第1項に記載の導電性重合体溶液。 3 アニリン誘導体の酸化重合体が電解酸化重合
法により製造された有機溶剤可溶のドーパント含
有酸化重合体である、特許請求の範囲第1項に記
載の導電性重合体溶液。 4 アニリン誘導体の酸化重合体が酸化性強酸、
または酸化性強酸と過酸化物の組み合わせによる
化学的酸化重合法により製造された有機溶剤可溶
のドーパント含有酸化重合体である、特許請求の
範囲第1項に記載の導電性重合体溶液。 5 有機溶剤が脂肪族及び芳香族系のケトン類、
エーテル類、エステル類、アミド類、ニトリル
類、カーボネート類、カルボン酸類、ハロゲン化
物、スルホラン系化合物、ニトロ化合物類、スル
ホキシド類、ラクタム類、ラクトン類、飽和及び
不飽和の複素環式化合物、またはこれらの2種以
上の混合物である、特許請求の範囲第1項に記載
の導電性重合体溶液。
[Claims] 1 General formula (1) [Formula] (In the formula, R 1 to R 4 may be different or the same and are a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group (However, R 1 to R 4 are not all hydrogen atoms at the same time.) Oxidized polymer of aniline derivative represented by 10 to 90 mol% Cl - per aniline derivative monomer unit,
I - , Br - , F - , BF 4 - , ClO 4 - , IO 4 - , SbF 6 - ,
PF 6 - , SiF 4 - , AsF 6 - , HSO 4 - , FSO 4 - , SO 4 2- ,
A conductive polymer solution comprising at least one electron-accepting dopant selected from the group consisting of CF 3 SO 3 - , CF 3 COO - , and NO 3 - and an organic solvent that dissolves an oxidized polymer of an aniline derivative. 2 An oxidized polymer of an aniline derivative has the general formula (2) [Formula] (wherein R 1 to R 4 may be different or the same, and are a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group) (However, R 1 to R 4 are not all hydrogen atoms at the same time.) Claim 1 is an organic solvent-soluble polymer containing at least 50 mol% of the repeating unit represented by The conductive polymer solution described in . 3. The conductive polymer solution according to claim 1, wherein the oxidized polymer of the aniline derivative is an organic solvent-soluble dopant-containing oxidized polymer produced by an electrolytic oxidative polymerization method. 4 The oxidized polymer of aniline derivative is an oxidizing strong acid,
Alternatively, the conductive polymer solution according to claim 1, which is an organic solvent-soluble dopant-containing oxidized polymer produced by a chemical oxidative polymerization method using a combination of a strong oxidizing acid and a peroxide. 5 Ketones whose organic solvent is aliphatic and aromatic,
Ethers, esters, amides, nitriles, carbonates, carboxylic acids, halides, sulfolane compounds, nitro compounds, sulfoxides, lactams, lactones, saturated and unsaturated heterocyclic compounds, or these The conductive polymer solution according to claim 1, which is a mixture of two or more of the following.
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