JPH06220191A - Polyaniline derivative and its production - Google Patents

Polyaniline derivative and its production

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JPH06220191A
JPH06220191A JP2711993A JP2711993A JPH06220191A JP H06220191 A JPH06220191 A JP H06220191A JP 2711993 A JP2711993 A JP 2711993A JP 2711993 A JP2711993 A JP 2711993A JP H06220191 A JPH06220191 A JP H06220191A
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JP
Japan
Prior art keywords
polyaniline
formula
group
polythiourea
halogen
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2711993A
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Japanese (ja)
Inventor
Osamu Oka
修 岡
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Tomoegawa Co Ltd
Original Assignee
Tomoegawa Paper Co Ltd
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Publication date
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  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain the subject derivative providing a self-supporting film showing flexibility, soluble in an organic solvent or capable of being gelatinized, by reacting a reduction type polyaniline with a specific polythiourea compound. CONSTITUTION:First, an aniline oxidation polymer is treated with ammonia to give a soluble aniline polymer, which is treated with an excessive amount of hydrazine to give a reduction type polyaniline having an imino-1,4-phenylene unit and 2,000500,000 number-average molecular weight. Then the reduction type polyaniline is reacted with a polythiourea compound of formula I [W1 and W2 are halogen or XCN (X is S or O), etc.; A<3> is direct bond and 1-30C bifunctional hydrocarbon; A<4> is direct bond, 1-30C halogen-substituted bifunctional hydrocarbon, etc.; RP is polythiourea of formula II (RP<1> and RP<2> are 1-30C bifunctional nonaromatic hydrocarbon, its halogen-substituted group, etc.; (k) is 1-500)] containing functional groups to be reacted with an aromatic secondary amine at both ends, having 100-100,000 number-average molecular weight to give the objective derivative comprising a polyaniline of formula III as a main chain, having a crosslinking structure of formula IV (A1 and A2 are direct bond, etc.).

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、有機溶剤に可溶または
ゲル化可能であり、可撓性のある自立性のフィルム形成
することができるポリアニリン誘導体およびその製造方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polyaniline derivative which is soluble or gellable in an organic solvent and is capable of forming a flexible and self-supporting film, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ポリアニリンは、新しい電子材
料、導電材料として、電池の電極材料、帯電防止材料、
電磁波遮蔽材料、光電子変換素子、光メモリー、各種セ
ンサー等の機能素子、表示素子、各種ハイブリッド材
料、透明導電体、各種端末機器など、広い分野への応用
が検討されている。しかしながら、一般にポリアニリン
は、π共役系が高度に発達しているため、高分子主鎖が
剛直で、分子鎖間の相互作用が強く、また分子鎖間に強
固な水素結合が数多く存在するため、ほとんど有機溶剤
に不溶であり、また加熱によっても溶融しないので、成
形性に乏しく、フィルム化等の加工ができないという大
きな欠点を有している。
2. Description of the Related Art In recent years, polyaniline has been used as a new electronic material and conductive material for battery electrode materials, antistatic materials,
Application to a wide range of fields such as electromagnetic wave shielding materials, photoelectric conversion elements, optical memories, functional elements such as various sensors, display elements, various hybrid materials, transparent conductors, various terminal devices, etc. are being studied. However, in general, polyaniline has a highly developed π-conjugated system, so that the polymer main chain is rigid, the interaction between the molecular chains is strong, and many strong hydrogen bonds exist between the molecular chains. Since it is almost insoluble in organic solvents and does not melt even when heated, it has poor moldability and cannot be processed into a film.

【0003】そのために、例えば、高分子材料の繊維、
多孔質体等の所望の形状の基材にモノマーを含浸させ、
このモノマーを適当な重合触媒との接触により、或い
は、電解酸化により重合させ、導電性複合材料にした
り、或いはまた、熱可塑性重合体粉末の存在下で、モノ
マーを重合させ、同様の複合材料を得ていた。これに対
して、重合触媒と反応温度の工夫により、N−メチル−
2−ピロリドンのみに可溶なポリアニリンが合成されて
いる(M.Abe et al.;J.Chem.So
c.,Chem.Commun.,1989,173
6)。しかしながら、このポリアニリンも、その他の汎
用有機溶剤に殆ど溶解せず、その適用範囲が限られてい
た。また、種々のアニリンの誘導体を利用して、有機溶
剤に可溶なポリアニリン誘導体も合成されているが、充
分に可撓性を有するフィルムを与えることはできなかっ
た。一方、高分子化合物は、もしもゲル化が可能であれ
ば、ゲル延伸やゲル紡糸、ゲル形成等の技術を用いて加
工することが可能であることが知られている。
For that purpose, for example, fibers of polymeric materials,
Impregnate a base material of a desired shape such as a porous body with a monomer,
This monomer is polymerized by contact with a suitable polymerization catalyst or by electrolytic oxidation to form a conductive composite material, or alternatively, the monomer is polymerized in the presence of a thermoplastic polymer powder to prepare a similar composite material. I was getting. On the other hand, N-methyl-
Polyaniline soluble only in 2-pyrrolidone has been synthesized (M. Abe et al .; J. Chem. So.
c. Chem. Commun. , 1989, 173
6). However, this polyaniline was hardly dissolved in other general-purpose organic solvents, and its application range was limited. Although polyaniline derivatives soluble in organic solvents have been synthesized by utilizing various aniline derivatives, it was not possible to provide a film having sufficient flexibility. On the other hand, it is known that a polymer compound can be processed by using techniques such as gel stretching, gel spinning, and gel formation, if gelation is possible.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の技術
における上記のような実情に鑑みてなされたものであ
る。すなわち、本発明の目的は、有機溶剤に可溶または
ゲル化可能であり、可撓性のある自立性のフィルムや繊
維を形成することができるポリアニリン誘導体およびそ
の製造方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above situation in the prior art. That is, an object of the present invention is to provide a polyaniline derivative that is soluble or gellable in an organic solvent and can form a flexible self-supporting film or fiber, and a method for producing the same.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記問題を
解決すべく鋭意検討した結果、還元型ポリアニリンと両
末端に芳香族第2アミンと反応する官能基を有するポリ
ウレタン化合物とを反応させることにより、架橋構造を
有し、有機溶剤に可溶またはゲル化可能で、可撓性のあ
る自立性のフィルムを形成することができるポリアニリ
ン誘導体が得られることを見出し、本発明を完成するに
至った。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor reacted reduced polyaniline with a polyurethane compound having a functional group capable of reacting with an aromatic secondary amine at both ends. Thus, it was found that a polyaniline derivative having a crosslinked structure, capable of being soluble or gelled in an organic solvent, and capable of forming a flexible self-supporting film is obtained, and the present invention is completed. I arrived.

【0006】本発明のポリアニリン誘導体は、下記式
(I)
The polyaniline derivative of the present invention has the following formula (I):

【化7】 (式中、mおよびnは0以上の整数を意味し、m/(n
+m)=0〜1、m+n=10〜5000である。)で
示される構造単位よりなる数平均分子量2000〜50
0000のポリアニリンを主鎖とし、該主鎖が下記式
(II)
[Chemical 7] (In the formula, m and n mean integers of 0 or more, and m / (n
+ M) = 0 to 1, m + n = 10 to 5000. ) The number average molecular weight of the structural unit represented by
0000 polyaniline as the main chain, and the main chain is represented by the following formula (II)

【化8】 [Chemical 8]

【0007】[式中、RPは下記式(III )で示される
平均分子量100〜100000のポリチオ尿素鎖を表
わし、
[Wherein RP represents a polythiourea chain having an average molecular weight of 100 to 100,000 represented by the following formula (III),

【化9】 (式中、RP1 およびRP2 は、炭素数1〜30の二価
の非芳香族系炭化水素基またはそのハロゲンまたはアル
コキシカルボニル置換体を表わし、kは1〜500の整
数を表わす。)A1 は下記式(1)〜(10)から選択
された連結基を表わし、
[Chemical 9] (In the formula, RP 1 and RP 2 represent a divalent non-aromatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms or a halogen or alkoxycarbonyl substitution product thereof, and k represents an integer of 1 to 500). 1 represents a linking group selected from the following formulas (1) to (10),

【0008】[0008]

【化10】 (式中、Rは直接結合、炭素数1〜30の2価の炭化水
素基、またはそのハロゲンまたは−COOM置換体(た
だし、Mは水素原子、Li、Na、K、Cs、Rbまた
はNH4 を表わす。)を表わし、Xは酸素原子または硫
黄原子を表わし、Yは酸素原子、硫黄原子またはNHを
表わし、Bは炭素数1〜30の炭化水素基または炭素数
1〜30のアルコキシ基を表わし、RP2 は上記と同意
義を有し、pは0〜2の整数を意味する。)、A2 は下
記式(1′)〜(10′)から選択された連結基を表わ
し、
[Chemical 10] (In the formula, R is a direct bond, a divalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, or a halogen or —COOM substitution product thereof (wherein M is a hydrogen atom, Li, Na, K, Cs, Rb or NH 4). X represents an oxygen atom or a sulfur atom, Y represents an oxygen atom, a sulfur atom or NH, and B represents a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms. , RP 2 has the same meaning as above, p means an integer of 0 to 2, and A 2 represents a linking group selected from the following formulas (1 ′) to (10 ′),

【0009】[0009]

【化11】 (式中、R、X、Y、B、RP2 およびpは、上記した
と同意義を有する。)よりなる群から選択された基を表
わす。]で示される架橋構造を形成してなり、該架橋構
造に関与する窒素原子の数が、主鎖のポリアニリンの窒
素原子の0.01〜50%であることを特徴とする。
[Chemical 11] (In the formula, R, X, Y, B, RP 2 and p have the same meanings as described above.) Represents a group selected from the group consisting of: ] The number of the nitrogen atoms involved in the crosslinked structure is 0.01 to 50% of the nitrogen atoms of the main chain polyaniline.

【0010】本発明のポリアニリン誘導体の製造方法
は、アニリン酸化重合体をアンモニアで処理して得た可
溶性アニリン重合体を、過剰のヒドラジンで処理して、
イミノ−1,4−フェニレンを構造単位とする数平均分
子量2000〜500000の還元型ポリアニリンを製
造し、次いで、下記式(IV) W1 −A3 −RP−A4 −W2 (IV)
The method for producing a polyaniline derivative of the present invention comprises treating a soluble aniline polymer obtained by treating an aniline oxidation polymer with ammonia, and treating the soluble aniline polymer with an excess of hydrazine.
A reduced polyaniline having imino-1,4-phenylene as a structural unit and having a number average molecular weight of 2000 to 500000 was produced, and then the following formula (IV) W 1 -A 3 -RP-A 4 -W 2 (IV)

【0011】[式中、W1 およびW2 は、それぞれ下記
式(a)〜(h)から選択された官能基を表わし、
[Wherein W 1 and W 2 each represent a functional group selected from the following formulas (a) to (h),

【化12】 (式中、Halは、ハロゲン原子を表わし、X、Y、B
およびpは前記と同意義を有する。)、A3 は、直接結
合、炭素数1〜30の2価の炭化水素基またはそのハロ
ゲン置換体、−R−C(=X)−、−R−NH−C(=
X)−、−R−SOp −または−RP2 −NHCS−
(ただし、R、X、RP2 およびpは前記と同意義を有
する。)を表わし、A4 は、直接結合、炭素数1〜30
の2価の炭化水素基またはそのハロゲン置換体、−C
(=X)−R−、−C(=X)−NH−R−、−SOp
−R−または−CSNH−RP2 −(ただし、R、X、
RP2 およびpは前記と同意義を有する。)を表わし、
ただしW1 およびW2 が式(c)の分子内カルボ1酸無
水物基を表わす場合には、A3 およびA4 は、それぞれ
>R1 −C(=O)−または−C(=O)−R1 <を表
わし(ただし、R1 は炭素数1〜30の3価の炭化水素
基を表わす。)、また、RPは上記と同意義を有す
る。]で示される両末端に芳香族第2アミンと反応する
官能基を有するポリチオ尿素化合物と反応させることを
特徴とする。
[Chemical 12] (In the formula, Hal represents a halogen atom, and X, Y, B
And p have the same meaning as described above. ), A 3 is a direct bond, a divalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms or a halogen substitution product thereof, -R-C (= X)-, -R-NH-C (=
X) -, - R-SO p - or -RP 2 -NHCS-
(However, R, X, RP 2 and p have the same meanings as described above.), A 4 is a direct bond, and has 1 to 30 carbon atoms.
Divalent hydrocarbon group or halogen-substituted product thereof, -C
(= X) -R -, - C (= X) -NH-R -, - SO p
-R- or -CSNH-RP 2 - (provided that, R, X,
RP 2 and p have the same meaning as described above. ),
However, when W 1 and W 2 represent the intramolecular carbomonoanhydride group of the formula (c), A 3 and A 4 are respectively> R 1 —C (═O) — or —C (═O). ) -R 1 <(wherein R 1 represents a trivalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms), and RP has the same meaning as described above. ] It is characterized by reacting with a polythiourea compound having a functional group which reacts with an aromatic secondary amine at both ends.

【0012】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明のポリアニリン誘導体は、上記式(II)で示される
架橋構造を有することを特徴としているが、上記式(I
I)で示される架橋構造に関与する窒素原子の数は、ポ
リアニリンの窒素原子の0.01〜50%の範囲にある
ことが必要である。架橋構造に関与する窒素原子の数が
50%よりも高い比率になると、生成するポリアニリン
誘導体は導電性が低下し、同時に有機溶剤に対し溶解も
ゲル化もしにくくなり、加工性にも問題が生じる。ま
た、0.01%よりも小さいと、溶解性はポリアニリン
と大差ないものになってしまう。
The present invention will be described in detail below. The polyaniline derivative of the present invention is characterized by having a crosslinked structure represented by the above formula (II).
The number of nitrogen atoms involved in the crosslinked structure represented by I) needs to be in the range of 0.01 to 50% of the nitrogen atoms of polyaniline. When the number of nitrogen atoms involved in the cross-linking structure is higher than 50%, the polyaniline derivative produced has reduced conductivity, and at the same time is difficult to dissolve or gel in an organic solvent, resulting in a problem in processability. . On the other hand, if it is less than 0.01%, the solubility is not much different from that of polyaniline.

【0013】上記式(II)で示される架橋構造におい
て、連結基A1 は、式(1)〜(10)から選択された
ものであり、連結基A2 は、式(1′)〜(10′)か
ら選択されたものであって、これらの連結基は、溶解性
や製膜性も含め、本発明のポリアニリン誘導体の物性に
影響を与えるものではない。連結基中のRは、連結基
が、式(1)、(7)、(1′)および(7′)を示す
場合は、直接結合、炭素数1〜30の2価の炭化水素
基、またはそのハロゲンまたは−COOM置換体であ
り、連結基がその他の場合は、炭素数1〜30の2価の
炭化水素基、またはそのハロゲンまたは−COOM置換
体であるのが好ましい。炭素数1〜30の2価の炭化水
素基について、さらに具体的に述べれば、例えば、メチ
レン、エチレン、トリメチレン、ヘキサメチレン、プロ
ピレン等の直鎖および分枝鎖脂肪族炭化水素基、フェニ
レン等の芳香族炭化水素基、2,2−ジフェニルトリメ
チレン等の芳香環を含む炭化水素基をあげることができ
る。
In the crosslinked structure represented by the above formula (II), the linking group A 1 is selected from the formulas (1) to (10), and the linking group A 2 is represented by the formulas (1 ') to (). 10 '), and these linking groups do not affect the physical properties of the polyaniline derivative of the present invention, including solubility and film-forming property. R in the linking group is a direct bond, a divalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, when the linking group has the formulas (1), (7), (1 ') and (7'). Alternatively, it is preferably a halogen or —COOM substitution product thereof, and when the linking group is other, it is preferably a divalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, or a halogen or —COOM substitution product thereof. More specifically, the divalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms will be described below. For example, straight-chain and branched-chain aliphatic hydrocarbon groups such as methylene, ethylene, trimethylene, hexamethylene, propylene, and phenylene. Examples thereof include aromatic hydrocarbon groups and hydrocarbon groups containing an aromatic ring such as 2,2-diphenyltrimethylene.

【0014】また、RPは、下記式(III)RP is the following formula (III)

【化13】 で示される平均分子量100〜100000のポリチオ
尿素鎖を表わすが、式中、RP1 およびRP2 は、メチ
レン、エチレン、トリメチレン、ヘキサメチレン、デカ
メチレン、プロピレン、シクロヘキシレン等の直鎖また
は分岐鎖脂肪族炭化水素基または脂環式炭化水素基等、
炭素数1〜30の二価の非芳香族系炭化水素基またはそ
のハロゲンまたはアルコキシカルボニル置換体を表わす
が、具体的には、次のものを例示することができる。
[Chemical 13] In the formula, RP 1 and RP 2 are linear or branched aliphatic groups such as methylene, ethylene, trimethylene, hexamethylene, decamethylene, propylene and cyclohexylene. Hydrocarbon group or alicyclic hydrocarbon group,
It represents a divalent non-aromatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms or a halogen or alkoxycarbonyl substitution product thereof, and specifically, the following can be exemplified.

【0015】例えば、トリメチレンジアミンとエチレン
ジイソチオシアナートとの重合体、トリメチレンジアミ
ンとトリメチレンジイソチオシアナートとの重合体、ト
リメチレンジアミンとテトラメチレンジイソチオシアナ
ートとの重合体、トリメチレンジアミンとヘキサメチレ
ンジイソチオシアナートとの重合体、トリメチレンジア
ミンとオクタメチレンジイソチオシアナートとの重合
体、テトラメチレンジアミンとエチレンジイソチオシア
ナートとの重合体、テトラメチレンジアミンとトリメチ
レンジイソチオシアナートとの重合体、テトラメチレン
ジアミンとテトラメチレンジイソチオシアナートとの重
合体、テトラメチレンジアミンとヘキサメチレンジイソ
チオシアナートとの重合体、テトラメチレンジアミンと
オクタメチレンジイソチオシアナートとの重合体、ペン
タメチレンジアミンとテトラメチレンジイソチオシアナ
ートとの重合体、ペンタメチレンジアミンとペンタメチ
レンジイソチオシアナートとの重合体、ヘキサメチレン
ジアミンとエチレンジイソチオシアナートとの重合体、
ヘキサメチレンジアミンとトリメチレンジイソチオシア
ナートとの重合体、ヘキサメチレンジアミンとテトラメ
チレンジイソチオシアナートとの重合体、ヘキサメチレ
ンジアミンとヘキサメチレンジイソチオシアナートとの
重合体、ヘキサメチレンジアミンとオクタメチレンジイ
ソチオシアナートとの重合体、ヘキサメチレンジアミン
とデカメチレンジイソチオシアナートとの重合体、ヘプ
タメチレンジアミンとヘプタメチレンジイソチオシアナ
ートとの重合体、オクタメチレンジアミンとオクタメチ
レンジイソチオシアナートとの重合体、ノナメチレンジ
アミンとノナメチレンジイソチオシアナートとの重合
体、デカメチレンジアミンとデカメチレンジイソチオシ
アナートとの重合体、ウンデカメチレンジアミンとウン
デカメチレンジイソチオシアナートとの重合体等のポリ
チオ尿素オリゴマーをあげることができる。
For example, a polymer of trimethylenediamine and ethylenediisothiocyanate, a polymer of trimethylenediamine and trimethylenediisothiocyanate, a polymer of trimethylenediamine and tetramethylenediisothiocyanate, Polymers of methylene diamine and hexamethylene diisothiocyanate, polymers of trimethylene diamine and octamethylene diisothiocyanate, polymers of tetramethylene diamine and ethylene diisothiocyanate, tetramethylene diamine and trimethylene di Polymer with isothiocyanate, polymer with tetramethylenediamine and tetramethylenediisothiocyanate, polymer with tetramethylenediamine and hexamethylenediisothiocyanate, tetramethylenediamine and octamethylenediii Polymers of thiocyanate, polymers of pentamethylene diamine and tetramethylene diisothiocyanate, polymers of pentamethylene diamine and pentamethylene diisothiocyanate, polymers of hexamethylene diamine and ethylene diisothiocyanate,
Polymers of hexamethylenediamine and trimethylenediisothiocyanate, polymers of hexamethylenediamine and tetramethylenediisothiocyanate, polymers of hexamethylenediamine and hexamethylenediisothiocyanate, hexamethylenediamine and octa Polymer with methylenediisothiocyanate, polymer with hexamethylenediamine and decamethylenediisothiocyanate, polymer with heptamethylenediamine and heptamethylenediisothiocyanate, octamethylenediamine and octamethylenediisothiocyanate , A polymer of nonamethylenediamine and nonamethylenediisothiocyanate, a polymer of decamethylenediamine and decamethylenediisothiocyanate, undecamethylenediamine and undecamethylenediiso It can be exemplified polythiourea oligomer of the polymer such as the Oshianato.

【0016】本発明において、式(II)で示される架橋
構造の具体例として、下記式(II−1)〜(II−4)で
示されるものをあげることができる。
In the present invention, specific examples of the crosslinked structure represented by the formula (II) include those represented by the following formulas (II-1) to (II-4).

【化14】 (式中、A5 は炭素数1〜10のアルキレン基、アルケ
ニレン基またはフェニレン基を表わし、A6 は炭素数1
〜8のアルキレンを表わし、RPは、前記と同意義を有
する。)
[Chemical 14] (In the formula, A 5 represents an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenylene group or a phenylene group, and A 6 represents 1 carbon atom.
Represents alkylene of 8 and RP has the same meaning as described above. )

【0017】本発明のポリアニリン誘導体は、次のよう
にして製造される。すなわち、過硫酸アンモニウム等を
酸化剤として用いて、アニリンを低温、例えば−20〜
50℃の範囲の温度で酸化重合することによって得たア
ニリン酸化重合体を、まず、アンモニアで処理して、可
溶型ポリアニリンを得る。その後、可溶型ポリアニリン
を過剰のヒドラジンで処理して、イミノ−1,4−フェ
ニレン構造を構造単位とする数平均分子量2000〜5
00000[GPC(N−メチル−2−ピロリドン溶
媒)で測定、ポリスチレン換算の数平均分子量]の還元
型のポリアニリンを得る。ヒドラジン処理は、可溶型の
ポリアニリンを水またはメタノールに分散し、ポリアニ
リン中の窒素原子に対して当量以上、好ましくは3倍以
上のヒドラジンを窒素雰囲気下で加え、24時間以上、
0〜30℃で攪拌することにより行う。なお、還元型ポ
リアニリンは、典型的には式(I)におけるn=0のも
のであるが、上記反応中、雰囲気に微量に存在する酸素
により、或いは反応後、空気にさらされることにより酸
化されて、m:nが1:1に近付く場合もある。
The polyaniline derivative of the present invention is manufactured as follows. That is, aniline is used at a low temperature, for example, -20 to 20 using ammonium persulfate or the like as an oxidizing agent.
An aniline oxidation polymer obtained by oxidative polymerization at a temperature in the range of 50 ° C. is first treated with ammonia to obtain a soluble polyaniline. Then, the soluble polyaniline is treated with an excess of hydrazine to give a number average molecular weight of 2000 to 5 having an imino-1,4-phenylene structure as a structural unit.
A reduced polyaniline of 00000 [measured with GPC (N-methyl-2-pyrrolidone solvent), polystyrene-equivalent number average molecular weight] is obtained. The hydrazine treatment is carried out by dispersing a soluble polyaniline in water or methanol, adding hydrazine in an amount equal to or more than the nitrogen atom in the polyaniline, preferably 3 times or more under a nitrogen atmosphere, for 24 hours or more,
It is performed by stirring at 0 to 30 ° C. The reduced polyaniline is typically n = 0 in the formula (I), but is oxidized by a small amount of oxygen present in the atmosphere during the above reaction or by being exposed to air after the reaction. In some cases, m: n may approach 1: 1.

【0018】得られた還元型ポリアニリンは、N−メチ
ル−2−ピロリドンおよびN,N−ジメチルアセトアミ
ドに可溶であるが、他の汎用有機溶剤、たとえばクロロ
ホルム或いはテトラヒドロフランには殆ど不溶である。
本発明において、上記ポリアニリン主鎖の数平均分子量
が2000よりも低くなると、最終的に形成されるポリ
アニリン誘導体から可撓性のある自立性のフィルムやフ
ァイバーを得ることが困難になる。一方、500000
を越えると、溶剤に対する溶解性或いは膨潤性が十分で
なくなり、キャストやゲル延伸等の加工性の点で好まし
くなくなる。
The reduced polyaniline thus obtained is soluble in N-methyl-2-pyrrolidone and N, N-dimethylacetamide, but almost insoluble in other general-purpose organic solvents such as chloroform or tetrahydrofuran.
In the present invention, when the number average molecular weight of the polyaniline main chain is lower than 2000, it becomes difficult to obtain a flexible self-supporting film or fiber from the finally formed polyaniline derivative. On the other hand, 500000
If it exceeds, the solubility or swelling property in a solvent becomes insufficient, which is not preferable in terms of workability such as casting and gel stretching.

【0019】この還元型ポリアニリンに上記架橋構造を
導入するには、前記式(IV)で示される両末端に芳香族
第2アミンと反応する官能基(W1 )(W2 )を有する
ポリチオ尿素化合物が用いられる 本発明の主眼となる点は、ポリアニリン主鎖を適当なポ
リチオ尿素よりなる架橋鎖で架橋することにあり、架橋
鎖とポリアニリン主鎖の連結部分、すなわち、A1 およ
びA2 の構造は、溶解性や製膜性も含め、本発明の誘導
体の物性に大きな影響を与えるものではない。したがっ
て、架橋鎖の両末端は、第2級の芳香族アミンと反応す
る官能基によって連結されていればよい。一方、ポリチ
オ尿素鎖が芳香族系っ炭化水素よりなることにより、架
橋鎖の自由度を増し、溶解性や膨潤性を付与することが
できる。また、ポリチオ尿素を架橋鎖として用いること
により、ドーピング時の架橋体の安定性が尿素系架橋鎖
を有する場合よりも期待できる。
In order to introduce the above-mentioned crosslinked structure into the reduced polyaniline, polythiourea having functional groups (W 1 ) (W 2 ) which react with an aromatic secondary amine at both ends, represented by the above formula (IV), is used. The main point of the present invention in which the compound is used is to cross-link the polyaniline main chain with a cross-linking chain composed of a suitable polythiourea, and the connecting portion between the cross-linking chain and the polyaniline main chain, that is, A 1 and A 2 The structure does not significantly affect the physical properties of the derivative of the present invention, including solubility and film-forming property. Therefore, both ends of the crosslinked chain may be linked by a functional group that reacts with the secondary aromatic amine. On the other hand, when the polythiourea chain is made of an aromatic hydrocarbon, the degree of freedom of the crosslinked chain can be increased, and the solubility and the swelling property can be imparted. Further, by using polythiourea as the cross-linked chain, the stability of the cross-linked product at the time of doping can be expected more than in the case of having the urea-based cross-linked chain.

【0020】上記式(IV)におけるポリチオ尿素化合物
の末端官能基(W1 、W2 )としては、具体的には、ハ
ロゲン原子、カルボキシル基、ハロホルミル基、イソシ
アナート基、イソチオシアナート基、スルフィニルハラ
イド基、スルフェニルハライド基、スルホニルハライド
基、オキシラン環、アジリジン環、チイラン環、ホスフ
ィニルハライド基、チオホスフィニルハライド基および
分子内環状カルボン酸無水物基等をあげることができ
る。また、A3 、A4 で表わされる基において、炭素数
1〜30の炭化水素基としては、メチレン、エチレン、
トリメチレン、ヘキサメチレン、プロピレン等の直鎖お
よび分枝鎖脂肪族炭化水素基、フェニレン等の芳香脂肪
族炭化水素基および2,2−ジフェニルトリメチレン等
の芳香環を含む炭化水素基等をあげることができる。な
お、RPについては、前記例示したものがあげられる。
Specific examples of the terminal functional groups (W 1 , W 2 ) of the polythiourea compound in the above formula (IV) include a halogen atom, a carboxyl group, a haloformyl group, an isocyanato group, an isothiocyanato group, and sulfinyl. Examples thereof include a halide group, a sulfenyl halide group, a sulfonyl halide group, an oxirane ring, an aziridine ring, a thiirane ring, a phosphinyl halide group, a thiophosphinyl halide group and an intramolecular cyclic carboxylic acid anhydride group. In the groups represented by A 3 and A 4 , the hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms is methylene, ethylene,
Mention may be made of straight chain and branched chain aliphatic hydrocarbon groups such as trimethylene, hexamethylene, propylene, araliphatic hydrocarbon groups such as phenylene, and hydrocarbon groups containing aromatic rings such as 2,2-diphenyltrimethylene. You can As the RP, those exemplified above can be mentioned.

【0021】両末端に芳香族第2アミンと反応する官能
基を有する上記式(IV)で示されるポリチオ尿素化合物
としては、例えば、ジイソチオシアナート成分を過剰に
して縮合した両末端にイソチオシアナート基を有するポ
リチオ尿素化合物、ジアミン成分を過剰にして縮合して
得られた両末端にアミノ基を有するポリチオ尿素系化合
物の末端アミノ基を芳香族第2アミンと反応する官能基
に変換することによって得られるポリチオ尿素化合物、
あるいはほぼ当量のジアミンとジイソチオシアナートの
縮合により得られたポリチオ尿素化合物の両末端のイソ
チオシアナート基およびアミノ基を、芳香族第2アミン
と反応する官能基に変換することによって得られるポリ
チオ尿素化合物等があげられる。
Examples of the polythiourea compound represented by the above formula (IV) having a functional group capable of reacting with an aromatic secondary amine at both ends include, for example, isothiocyanate at both ends condensed with excess diisothiocyanate component. Polythiourea compound having a nato group, and converting the terminal amino group of a polythiourea compound having an amino group at both ends obtained by condensation with an excess of a diamine component into a functional group capable of reacting with an aromatic secondary amine. A polythiourea compound obtained by
Alternatively, a polythiourea compound obtained by converting an isothiocyanate group and an amino group at both ends of a polythiourea compound obtained by condensation of an approximately equivalent amount of diamine and diisothiocyanate into a functional group capable of reacting with an aromatic secondary amine. Examples thereof include urea compounds.

【0022】例えば、次の化合物があげられる。ジアミ
ン成分を過剰にして縮合したポリチオ尿素化合物を出発
物質とし、その末端アミノ基をトリメリト酸無水物また
はハロゲン化トリメリト酸無水物と反応させて末端を環
状の酸無水物構造にしたもの、過剰のジイソシアナート
と反応させて末端をイソシアナート構造にしたもの、過
剰のジイソチオシアナートと反応させて末端をイソチオ
シアナート構造にしたもの、ジスルフィニルハライド、
ジスルフェニルハライド、ジスルホニルハライド、ジハ
ライドの各々と反応させて、それぞれ末端をスルフィニ
ルハライド、スルフェニルハライド、スルホニルハライ
ド、またはハロゲン化物構造にしたもの、エピハロヒド
リンの如きエポキシ環を有するハロゲン化物と反応させ
て、末端をエポキシ構造にしたもの、末端に二重結合を
有するハロゲン化炭化水素、例えば、ハロゲン化アリ
ル、または末端に二重結合を有するカルボン酸、例え
ば、アリル酢酸と反応させて、末端に二重結合をもつ構
造にした後、これを酸化してエポキシ環構造にしたも
の、ホスゲンで処理してアミノ基をイソシアナート基に
変換したもの等があげられる。
For example, the following compounds may be mentioned. A polythiourea compound condensed with excess diamine component is used as a starting material, and its terminal amino group is reacted with trimellitic anhydride or halogenated trimellitic anhydride to form a cyclic acid anhydride structure at the terminal, Those having an isocyanate structure at the end by reaction with diisocyanate, those having an isothiocyanate structure at the end by reacting with excess diisothiocyanate, disulfinyl halide,
It is reacted with each of disulphenyl halide, disulfonyl halide, and dihalide, and is reacted with a sulfinyl halide, sulfenyl halide, sulfonyl halide, or halide structure having an epoxy ring-containing halide such as epihalohydrin. The end of which has an epoxy structure, a halogenated hydrocarbon having a double bond at the end, for example, an allyl halide, or a carboxylic acid having a double bond at the end, for example, allyl acetic acid, Examples thereof include a structure having a double bond, which is then oxidized to an epoxy ring structure, a structure which is treated with phosgene to convert an amino group into an isocyanate group, and the like.

【0023】本発明において、上記式(IV)で示される
ポリチオ尿素化合物の具体例としては、下記式(IV−
1)〜(IV−4)で示される化合物を例示することがで
きる。
In the present invention, specific examples of the polythiourea compound represented by the above formula (IV) include the following formula (IV-
The compounds represented by 1) to (IV-4) can be exemplified.

【化15】 (式中、A6 およびRPは、前記したと同意義を有す
る。)
[Chemical 15] (In the formula, A 6 and RP have the same meanings as described above.)

【0024】還元型ポリアニリンと、両末端に芳香族第
2アミンと反応する官能基(W1 、W2 )を有する上記
式(IV)で示されるポリチオ尿素化合物との反応は、上
記還元型ポリアニリンのアミド系溶液に、両末端に芳香
族第2アミンと反応する官能基を有するポリチオ尿素化
合物またはそれを有機溶剤に溶解した溶液を加え、窒素
気流下で1〜48時間、−10〜80℃の温度の範囲で
攪拌を続ける。必要に応じて、ピリジンまたはトリエチ
ルアミン、ジエチルアニリン等の第3級アミンを加えて
反応を行ってもよい。反応混合物をアルコールまたは水
中に注ぎ込み、生成したポリマーを沈殿させる。得られ
たポリマーをさらにアンモニア水で処理することによっ
て、本発明のポリアニリン誘導体を製造することができ
る。
The reaction between the reduced polyaniline and the polythiourea compound represented by the above formula (IV) having a functional group (W 1 , W 2 ) which reacts with an aromatic secondary amine at both ends is carried out by the above-mentioned reduced polyaniline. To the amide-based solution, the polythiourea compound having a functional group that reacts with an aromatic secondary amine at both ends or a solution obtained by dissolving it in an organic solvent is added, and the mixture is mixed under a nitrogen stream for 1 to 48 hours at -10 to 80 ° C. Continue stirring at the temperature range of. If necessary, pyridine or a tertiary amine such as triethylamine or diethylaniline may be added to carry out the reaction. The reaction mixture is poured into alcohol or water and the polymer formed is precipitated. The polyaniline derivative of the present invention can be produced by further treating the obtained polymer with aqueous ammonia.

【0025】なお、末端官能基がカルボキシル基(a)
の場合は、以下のような経路を経て本発明のポリアニリ
ン誘導体を得ることができる。両末端にカルボキシル基
を有するポリチオ尿素のアミド系溶液に、末端カルボキ
シル基と当量以上のN,N′−二置換カルボジイミド類
を−10〜10℃に冷却しながら加え、1〜4時間、そ
の温度で攪拌を続けた後、上記の還元型ポリアニリンを
加え、ゆっくりと室温に戻しながら、さらに1〜48時
間攪拌を続ける。反応混合物をアルコール中に注ぎ込
み、生成したポリマーを沈殿させる。得られたポリマー
をさらにアンモニア水で処理することにより、本発明の
ポリアニリン誘導体を製造することができる。
The terminal functional group is a carboxyl group (a).
In this case, the polyaniline derivative of the present invention can be obtained via the following route. To an amide-based solution of polythiourea having carboxyl groups at both ends, N, N'-disubstituted carbodiimides in an amount equal to or more than the terminal carboxyl groups are added while cooling to -10 to 10 ° C, and the temperature is kept for 1 to 4 hours. After continuing stirring at 1, the above reduced polyaniline is added, and the stirring is continued for 1 to 48 hours while slowly returning to room temperature. The reaction mixture is poured into alcohol and the polymer formed is precipitated. By further treating the obtained polymer with aqueous ammonia, the polyaniline derivative of the present invention can be produced.

【0026】ここで使用されるN,N′−二置換カルボ
ジイミド類は、下記構造式(V) R′−N=C=N−R″ (V) (式中、R′およびR″は、同一または異なっていても
よく、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、i
−プロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基、3−ジメ
チルアミノプロピル基等の置換または非置換アルキル
基、シクロヘキシル基等の環状アルキル基、フェニル
基、p−トリル基、p−N,N−ジメチルアミノフェニ
ル基、p−クロロフェニル基、p−ニトロフェニル基、
p−シアノフェニル基等の置換または非置換アリール基
等を表わす。)で示される化合物であり、より具体的に
は、ジエチルカルボジイミド、ジイソプロピルカルボジ
イミド、ジシクロヘキシルカルボジイミド、ジフェニル
カルボジイミド、ジ−p−トリルカルボジイミド、1−
エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジ
イミド等があげられる。
The N, N'-disubstituted carbodiimides used here have the following structural formula (V) R'-N = C = NR "(V) (wherein R'and R" are They may be the same or different, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, i
-Substituted or unsubstituted alkyl group such as propyl group, n-butyl group, t-butyl group and 3-dimethylaminopropyl group, cyclic alkyl group such as cyclohexyl group, phenyl group, p-tolyl group, p-N, N -Dimethylaminophenyl group, p-chlorophenyl group, p-nitrophenyl group,
It represents a substituted or unsubstituted aryl group such as p-cyanophenyl group. ), More specifically, diethylcarbodiimide, diisopropylcarbodiimide, dicyclohexylcarbodiimide, diphenylcarbodiimide, di-p-tolylcarbodiimide, 1-
Examples include ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide and the like.

【0027】また、末端のカルボン酸基をハロホルミル
基に変換し、上記方法によって本発明のポリアニリン誘
導体を製造することができる。この末端のカルボン酸基
のハロホルミル基への変換は、一般式(IV)で示される
ポリチオ尿素化合物であるジカルボン酸、そのジカルボ
ン酸のエステル(メチル、エチル等の低級アルコールエ
ステル)またはそのジカルボン酸の塩(アルカリ金属
塩、アンモニウム塩等)から、以下の方法により容易に
実施可能である。
Further, the carboxylic acid group at the terminal is converted into a haloformyl group, and the polyaniline derivative of the present invention can be produced by the above method. This conversion of the terminal carboxylic acid group to a haloformyl group is carried out by converting the dicarboxylic acid which is the polythiourea compound represented by the general formula (IV), the ester of the dicarboxylic acid (lower alcohol ester such as methyl and ethyl) or the dicarboxylic acid thereof. It can be easily carried out from a salt (alkali metal salt, ammonium salt, etc.) by the following method.

【0028】すなわち、ジカルボン酸からは、そのジカ
ルボン酸に対し、塩化ホスホリル、塩化チオニル、五塩
化リン、三塩化リン等の無機ハロゲン化合物を当量以上
加え、ベンゼン等の不活性溶媒中で反応させて、本発明
に用いる両末端にハロホルミル基を有するポリチオ尿素
化合物を得ることができる。この場合、塩化亜鉛、ピリ
ジン、よう素、トリエチルアミン等を触媒として加えて
もよい。また、同じくジカルボン酸から、そのジカルボ
ン酸に対し、塩化ベンゾイル、フタル酸塩化物、シュウ
酸塩化物等の酸ハロゲン化物、α,α−ジハロゲノエー
テル類、ハロゲン化アルキルアミン類、トリフェニルホ
スフィン/四塩化炭素、ピロカテキルホスホ三塩化物、
ジエチルハロホスホ塩化物、トリフェニルハロホスホ臭
素物等の有機リンハロゲン化物等の有機ハロゲン化物を
加え、ベンゼン、クロロベンゼン等の不活性な溶媒中で
反応させて得ることもできる。
That is, from dicarboxylic acid, an equivalent amount or more of an inorganic halogen compound such as phosphoryl chloride, thionyl chloride, phosphorus pentachloride, phosphorus trichloride is added to the dicarboxylic acid and reacted in an inert solvent such as benzene. A polythiourea compound having haloformyl groups at both ends used in the present invention can be obtained. In this case, zinc chloride, pyridine, iodine, triethylamine or the like may be added as a catalyst. Also, from dicarboxylic acid, acid halides such as benzoyl chloride, phthalic acid chloride and oxalic acid chloride, α, α-dihalogenoethers, halogenated alkylamines, triphenylphosphine / Carbon tetrachloride, pyrocatekyl phosphotrichloride,
It can also be obtained by adding an organic halide such as an organic phosphorus halide such as diethylhalophosphochloride or triphenylhalophosphobromine and reacting it in an inert solvent such as benzene or chlorobenzene.

【0029】ジカルボン酸エステルからは、そのジカル
ボン酸エステルに対し、トリフェニルハロホスホハロゲ
ン化物またはそのフッ化ホウ素との錯体を用いて、本発
明に用いる両末端にハロホルミル基を有するポリチオ尿
素化合物を得ることができる。ジカルボン酸塩からは、
そのジカルボン酸塩に対し、塩化ホスホリル、五塩化リ
ン等の無機ハロゲン化合物や塩化チオニルとジメチルホ
ルムアミドの錯体を用いて、本発明に用いる両末端にハ
ロホルミル基を有するポリチオ尿素化合物を得ることが
できる。これらの他にも、カルボン酸基をハロホルミル
基に変換することができる反応であれば如何なる方法を
用いてもよく、それにより本発明に用いる両末端にハロ
ホルミル基を有するポリチオ尿素化合物を得ることがで
きる。
From the dicarboxylic acid ester, a polythiourea compound having haloformyl groups at both ends used in the present invention is obtained by using a triphenylhalophosphohalide or a complex thereof with boron fluoride for the dicarboxylic acid ester. be able to. From the dicarboxylate,
For the dicarboxylic acid salt, an inorganic halogen compound such as phosphoryl chloride or phosphorus pentachloride or a complex of thionyl chloride and dimethylformamide can be used to obtain a polythiourea compound having haloformyl groups at both ends used in the present invention. In addition to these, any method may be used as long as it is a reaction capable of converting a carboxylic acid group to a haloformyl group, whereby a polythiourea compound having haloformyl groups at both ends used in the present invention can be obtained. it can.

【0030】本発明で使用されるアミド系溶剤として
は、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルア
セトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ヘキサメ
チルホスホリックトリアミド、1,3−ジメチル−2−
イミダゾリジノン等があげられる。
As the amide solvent used in the present invention, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, hexamethylphosphoric triamide, 1,3-dimethyl- 2-
Examples include imidazolidinone.

【0031】本発明のポリアニリン誘導体は、その製造
中にポリアニリン主鎖の長さが変化することはない。さ
らに、m/(n+m)の値は、得られた本発明のポリア
ニリン誘導体を酸化或いは還元することにより制御する
ことができる。すなわち、酸化剤を用いて、或いは電気
化学的に本発明のポリアニリン誘導体を酸化すれば、m
の値が増加し、還元剤を用いて、或いは電気化学的に本
発明のポリアニリン誘導体を還元すれば、mの値が減少
する。なお、m/(n+m)は、13C NMRスペクト
ルのキノイド構造由来のピーク(ケミカルシフト138
ppm/TMS)とベンゼノイド由来のピーク(ケミカ
ルシフト122ppm/TMS)とのそれぞれの強度比
から決定することができる。
The polyaniline derivative of the present invention does not change the length of the polyaniline main chain during its production. Further, the value of m / (n + m) can be controlled by oxidizing or reducing the obtained polyaniline derivative of the present invention. That is, when the polyaniline derivative of the present invention is oxidized using an oxidizing agent or electrochemically, m
When the polyaniline derivative of the present invention is reduced with a reducing agent or electrochemically, the value of m decreases. In addition, m / (n + m) is a peak (chemical shift 138) derived from a quinoid structure in a 13 C NMR spectrum.
ppm / TMS) and the peak derived from benzenoid (chemical shift 122 ppm / TMS).

【0032】上記のようにして製造された本発明のポリ
アニリン誘導体は、N−メチル−2−ピロリドン或いは
N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド系溶剤、クロ
ロホルム、ジクロロエタン、ジクロロメタン等のハロゲ
ン化炭化水素溶剤、テトラヒドロフラン等のエーテル系
溶剤、ピリジン等のアミン系溶剤、ジメチルスルホキシ
ド等の極性溶剤で溶解またはゲル化可能である。この溶
液またはゲルから、自立性のフィルム或いはファイバー
を製造することが可能である。さらに、このフィルムや
ファイバー等の加工物は、アクセプター性のドーパント
でドープすることにより、10-3〜10S/cmの高い
導電率を示す。
The polyaniline derivative of the present invention produced as described above is an amide solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone or N, N-dimethylacetamide, or a halogenated hydrocarbon solvent such as chloroform, dichloroethane or dichloromethane. It can be dissolved or gelled in an ether solvent such as tetrahydrofuran, an amine solvent such as pyridine, and a polar solvent such as dimethyl sulfoxide. From this solution or gel it is possible to produce free standing films or fibers. Further, the processed product such as this film or fiber shows a high conductivity of 10 −3 to 10 S / cm when doped with an acceptor dopant.

【0033】ここで使用されるドーパントは、特に制限
されるものではなく、アニリン系導電性高分子のドープ
に際し、ドーパントとして使用されるものであれば、何
如なるものでも使用することができる。具体例をあげれ
ば、ヨウ素、臭素、塩素、三塩化よう素等のハロゲン化
合物、硫酸、塩酸、硝酸、過塩素酸塩、ホウフッ化水素
酸等のプロトン酸、前記プロトン酸の各種塩、三塩化ア
ルミニウム、三塩化鉄、塩化モリブデン、塩化アンチモ
ン、五フッ化砒素等のルイス酸、酢酸、トルフルオロ酢
酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸等の
有機酸、ポリエチレンスルホン酸、ポリエチレンカルボ
ン酸、ポリアクリル酸、ポリスチレンスルホン酸等の高
分子酸等、各種の化合物をあげることができる。これら
の化合物をドープさせる方法については、特に制限はな
く、公知のあらゆる方法が可能である。一般には、ポリ
アニリンの誘導体、そのゲルまたはその成形加工物とド
ーパント化合物とを接触させればよく、気相或いは液相
中で行うことができる。或いは、上記プロトン酸やその
塩の溶液中で電気化学的にドープする方法を用いること
もできる。
The dopant used here is not particularly limited, and any dopant can be used as long as it is used as a dopant when doping the aniline-based conductive polymer. Specific examples thereof include halogen compounds such as iodine, bromine, chlorine and iodine trichloride, sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, perchlorates, protic acids such as borofluoric acid, various salts of the above protic acids, and trichloride. Aluminum, iron trichloride, molybdenum chloride, antimony chloride, arsenic pentafluoride and other Lewis acids, acetic acid, trifluoroacetic acid, benzene sulfonic acid, p-toluene sulfonic acid and other organic acids, polyethylene sulfonic acid, polyethylene carboxylic acid, polyacrylic Examples thereof include various compounds such as acids and polymer acids such as polystyrene sulfonic acid. The method of doping these compounds is not particularly limited, and any known method can be used. Generally, a derivative of polyaniline, a gel thereof or a molded product thereof and a dopant compound may be brought into contact with each other, and it can be carried out in a gas phase or a liquid phase. Alternatively, a method of electrochemically doping in a solution of the above-mentioned protonic acid or its salt can be used.

【0034】[0034]

【実施例】以下、本発明を実施例によって説明する。 実施例1 アニリン4.1gおよび濃塩酸21.9gを水に溶かし
て100mlとし、−5℃に冷却した。一方、濃塩酸2
1.9gおよび過硫酸アンモニウム6.28gを水に溶
かし100mlとした。この溶液を−10℃に冷却した
後、上記のアニリン溶液にゆっくりと滴下し、−10℃
で6時間撹拌を続けた。こうして得られた数平均分子量
12000(GPC、N−メチル−2−ピロリドン溶媒
中で測定、ポリスチレン換算の数平均分子量)のアニリ
ン酸化重合体を、水で充分に洗浄した後、アンモニア水
で脱ドープ処理を行なった。得られた可溶型ポリアニリ
ンを200mlの水に分散し、窒素雰囲気下で50ml
のヒドラジンを加え、24時間室温で撹拌を続け、瀘
別、乾燥して灰白色の還元型ポリアニリン(数平均分子
量12000、m+n=約130)を得た。こうして得
られた還元型ポリアニリン1gを窒素気流下でN−メチ
ル−2−ピロリドン30mlに完全に溶解させた。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples. Example 1 4.1 g of aniline and 21.9 g of concentrated hydrochloric acid were dissolved in water to 100 ml and cooled to -5 ° C. On the other hand, concentrated hydrochloric acid 2
1.9 g and 6.28 g of ammonium persulfate were dissolved in water to make 100 ml. After cooling this solution to -10 ° C, it was slowly added dropwise to the above aniline solution, and -10 ° C.
The stirring was continued for 6 hours. The thus obtained aniline-oxidized polymer having a number average molecular weight of 12000 (measured in GPC, N-methyl-2-pyrrolidone solvent, polystyrene equivalent number average molecular weight) was thoroughly washed with water, and then dedoped with aqueous ammonia. Processed. Disperse the obtained soluble polyaniline in 200 ml of water, and in a nitrogen atmosphere 50 ml
Hydrazine was added, and stirring was continued at room temperature for 24 hours, filtered and dried to obtain an off-white reduced polyaniline (number average molecular weight 12000, m + n = about 130). 1 g of the reduced polyaniline thus obtained was completely dissolved in 30 ml of N-methyl-2-pyrrolidone under a nitrogen stream.

【0035】一方、両末端にイソチオシアナート基を有
するポリチオ尿素化合物は、以下のようにして合成し
た。ヘキサメチレンジイソチオシアナートとデカメチレ
ンジアミンを1.05:1.00のモル比で反応させ
た。末端イソチオシアナート基の量は2.01、平均分
子量は2550であった。(W1 =W2 =NCS、A3
=−(CH2 6 −NHCS−、A4 =−CSNH−
(CH2 6 −)このもの1.399gをN−メチル−
2−ピロリドン(NMP)に溶解し、次いで、上記の還
元型ポリアニリンのアミド系溶液を加え、ゆっくりと室
温に戻しながら、さらに8時間攪拌を続けた。反応混合
物をアルコール中に注ぎ込み、生成したポリマーを沈殿
させた。得られたポリマーをさらにアンモニア水で処理
して、本発明のポリアニリン誘導体2.256gを得
た。
On the other hand, a polythiourea compound having an isothiocyanate group at both ends was synthesized as follows. Hexamethylene diisothiocyanate and decamethylene diamine were reacted at a molar ratio of 1.05: 1.00. The amount of terminal isothiocyanate group was 2.01, and the average molecular weight was 2,550. (W 1 = W 2 = NCS, A 3
= - (CH 2) 6 -NHCS- , A 4 = -CSNH-
(CH 2 ) 6 −) 1.399 g of this product was added to N-methyl-
After dissolving in 2-pyrrolidone (NMP), the amide solution of the reduced polyaniline was added, and the mixture was stirred for 8 hours while slowly returning to room temperature. The reaction mixture was poured into alcohol to precipitate the produced polymer. The obtained polymer was further treated with aqueous ammonia to obtain 2.256 g of the polyaniline derivative of the present invention.

【0036】赤外吸収スペクトルを測定したところ、前
述の式(II)の架橋構造に起因する1350cm-1(−
NH−CS−NH−構造)、2850〜2950cm-1
(脂肪族C−H伸縮)の吸収が認められた。さらに、1
600、1500、1300、1170、820cm-1
に一般式(I)で示されるポリアニリンに特有の吸収パ
ターンがみられ、主鎖がポリアニリン構造であることが
確認された。反応収率から、式(II)の架橋構造に関与
する窒素原子の数は、ポリアニリンの窒素原子の約9%
であった。また、13C NMRスペクトルよりm/(n
+m)=0.48であった。得られたポリアニリン誘導
体1gをN−メチル−2−ピロリドン5gに入れ、室温
で攪拌するとゲル化し、紡糸や延伸によるフィルム化が
可能であった。さらに、このフィルムを20%塩酸水溶
液に24時間つけてドープし乾燥したところ、導電率は
0.8S/cmであった。また、N−メチル−2−ピロ
リドンの代わりにN,N−ジメチルアセトアミド、N,
N−ジメチルホルムアミド、ピリジン、クロロホルム、
ジクロロエタン、ジクロロメタン、テトラヒドロフラン
等の有機溶剤を用いても同様のゲル化が可能であった。
The infrared absorption spectrum was measured and found to be 1350 cm -1 (-due to the crosslinked structure of the above-mentioned formula (II).
NH-CS-NH-structure), 2850 to 2950 cm -1
Absorption of (aliphatic C-H stretch) was observed. Furthermore, 1
600, 1500, 1300, 1170, 820 cm -1
The absorption pattern peculiar to the polyaniline represented by the general formula (I) was observed in and it was confirmed that the main chain had a polyaniline structure. From the reaction yield, the number of nitrogen atoms involved in the crosslinked structure of the formula (II) is about 9% of the nitrogen atoms of polyaniline.
Met. In addition, from the 13 C NMR spectrum, m / (n
+ M) = 0.48. 1 g of the obtained polyaniline derivative was put into 5 g of N-methyl-2-pyrrolidone and stirred at room temperature to form a gel, which could be formed into a film by spinning or stretching. Furthermore, when this film was dipped in a 20% aqueous hydrochloric acid solution for 24 hours and was then dried, the conductivity was 0.8 S / cm. Further, instead of N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N,
N-dimethylformamide, pyridine, chloroform,
Similar gelation was possible using an organic solvent such as dichloroethane, dichloromethane and tetrahydrofuran.

【0037】実施例2 両末端にアミノ基を有するポリチオ尿素化合物は、以下
のようにして合成したオクタメチレンジイソチオシアナ
ートとテトラメチレンジアミンを1.00:1.50の
モル比で反応させた。末端イソチオシアナート基の量は
0.01であり、平均分子量は2720であった。これ
を塩化トリメリト酸無水物と反応させて、両末端に酸無
水物構造を有するポリチオ尿素化合物を得た。平均分子
量は3020であった。(W1 =W2 =カルボン酸無水
物、A3 =>C6 3 −CO−、A4 =−CO−C6
3 <)このもの6.629gをとり、還元型ポリアニリ
ン1gをN−メチル−2−ピロリドン30mlに溶解し
た溶液に加え、6時間40℃で反応させて、本発明のポ
リアニリン誘導体7.452gを得た。
Example 2 For a polythiourea compound having amino groups at both ends, octamethylene diisothiocyanate synthesized as follows and tetramethylene diamine were reacted at a molar ratio of 1.00: 1.50. . The amount of terminal isothiocyanate groups was 0.01, and the average molecular weight was 2720. This was reacted with trimellitic anhydride chloride to obtain a polythiourea compound having an acid anhydride structure at both ends. The average molecular weight was 3020. (W 1 = W 2 = carboxylic acid anhydride, A 3 => C 6 H 3 -CO-, A 4 = -CO-C 6 H
3 <) 6.629 g of this product was taken and added to a solution of 1 g of reduced polyaniline dissolved in 30 ml of N-methyl-2-pyrrolidone and reacted at 40 ° C. for 6 hours to obtain 7.452 g of the polyaniline derivative of the present invention. It was

【0038】赤外吸収スペクトルを測定したところ、前
述の式(II)の架橋構造に起因する1360cm-1(−
NH−CS−NH−構造)、1650cm-1(アミドC
=O伸縮)、2850〜2950cm-1(脂肪族C−H
伸縮)の吸収が認められた。さらに、1600、150
0、1300、1170、820cm-1に一般式(I)
で示されるポリアニリンに特有の吸収パターンがみら
れ、主鎖がポリアニリン構造であることが確認された。
反応収率から、式(II)の架橋構造に関与する窒素原子
の数は、ポリアニリンの窒素原子の約39%であった。
また、13C NMRスペクトルよりm/(n+m)=
0.42であった。得られたポリアニリン誘導体1gを
N−メチル−2−ピロリドン5gに入れ、室温で攪拌す
るとゲル化し、紡糸や延伸によるフィルム化が可能であ
った。さらに、このフィルムを20%塩酸水溶液に24
時間つけてドープし乾燥したところ、導電率は0.00
9S/cmであった。また、N−メチル−2−ピロリド
ンの代わりに、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N
−ジメチルホルムアミド、ピリジン、クロロホルム、ジ
クロロエタン、ジクロロメタン、テトラヒドロフラン等
の有機溶剤を用いても同様のゲル化が可能であった。
The infrared absorption spectrum was measured and found to be 1360 cm -1 (-due to the crosslinked structure of the formula (II).
NH-CS-NH-structure), 1650 cm -1 (amide C
= O expansion and contraction), 2850 to 2950 cm -1 (aliphatic C-H)
(Stretching) was observed. Furthermore, 1600, 150
General formula (I) at 0 , 1300, 1170, 820 cm -1
The absorption pattern peculiar to polyaniline shown by was observed, and it was confirmed that the main chain had a polyaniline structure.
From the reaction yield, the number of nitrogen atoms involved in the crosslinked structure of formula (II) was about 39% of the nitrogen atoms of polyaniline.
Further, from the 13 C NMR spectrum, m / (n + m) =
It was 0.42. 1 g of the obtained polyaniline derivative was put into 5 g of N-methyl-2-pyrrolidone and stirred at room temperature to form a gel, which could be formed into a film by spinning or stretching. Furthermore, this film is placed in a 20% hydrochloric acid aqueous solution for 24 hours.
When it was dipped for a period of time and dried, the conductivity was 0.00
It was 9 S / cm. Further, instead of N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N
-Similar gelation was possible using an organic solvent such as dimethylformamide, pyridine, chloroform, dichloroethane, dichloromethane and tetrahydrofuran.

【0039】実施例3 デカメチレンジアミンとジシクロヘキシルジイソチオシ
アナートとから、実施例2におけると同様の方法で、両
末端にアミノ基を有するポリチオ尿素化合物を得た。こ
れをエピクロロヒドリンと反応させて、両末端にエポキ
シ基を有するポリチオ尿素化合物を得た。平均分子量は
3100であった。(W1 =W2 =エポキシ基、A3
4 =メチレン基)このもの3.402gをとり、還元
型ポリアニリン1gをN−メチル−2−ピロリドン30
mlに溶解した溶液に加え、8時間40℃で反応させ
て、本発明のポリアニリン誘導体4.233gを得た。
Example 3 A polythiourea compound having amino groups at both ends was obtained from decamethylenediamine and dicyclohexyldiisothiocyanate in the same manner as in Example 2. This was reacted with epichlorohydrin to obtain a polythiourea compound having epoxy groups at both ends. The average molecular weight was 3100. (W 1 = W 2 = epoxy group, A 3 =
A 4 = methylene group) 3.402 g of this product was taken, and 1 g of reduced polyaniline was added to N-methyl-2-pyrrolidone 30.
It was added to a solution dissolved in ml and reacted at 40 ° C. for 8 hours to obtain 4.233 g of the polyaniline derivative of the present invention.

【0040】赤外吸収スペクトルを測定したところ、前
述の式(II)の架橋構造に起因する1340cm-1(−
NH−CS−NH−構造)、2850〜2950cm-1
(脂肪族C−H伸縮)の吸収が認められた。さらに、1
600、1500、1300、1170、820cm-1
に一般式(I)で示されるポリアニリンに特有の吸収パ
ターンがみられ、主鎖がポリアニリン構造であることが
確認された。反応収率から、式(II)の架橋構造に関与
する窒素原子の数は、ポリアニリンの窒素原子の約19
%であった。また、13C NMRスペクトルよりm/
(n+m)=0.47であった。得られたポリアニリン
誘導体1gをN−メチル−2−ピロリドン5gに入れ、
室温で攪拌するとゲル化し、紡糸や延伸によるフィルム
化が可能であった。さらに、このフィルムを20%塩酸
水溶液に24時間つけてドープし乾燥したところ、導電
率は0.5S/cmであった。また、N−メチル−2−
ピロリドンの代わりにN,N−ジメチルアセトアミド、
N,N−ジメチルホルムアミド、ピリジン、クロロホル
ム、ジクロロエタン、ジクロロメタン、テトラヒドロフ
ラン等の有機溶剤を用いても同様のゲル化が可能であっ
た。
The infrared absorption spectrum was measured and found to be 1340 cm -1 (-due to the crosslinked structure of the formula (II).
NH-CS-NH-structure), 2850 to 2950 cm -1
Absorption of (aliphatic C-H stretch) was observed. Furthermore, 1
600, 1500, 1300, 1170, 820 cm -1
The absorption pattern peculiar to the polyaniline represented by the general formula (I) was observed in and it was confirmed that the main chain had a polyaniline structure. From the reaction yield, the number of nitrogen atoms involved in the cross-linked structure of the formula (II) is about 19 of the nitrogen atoms of polyaniline.
%Met. In addition, from the 13 C NMR spectrum, m /
(N + m) = 0.47. 1 g of the obtained polyaniline derivative was added to 5 g of N-methyl-2-pyrrolidone,
When the mixture was stirred at room temperature, it gelated and could be formed into a film by spinning or stretching. Furthermore, when this film was dipped in a 20% hydrochloric acid aqueous solution for 24 hours and was then dried, the conductivity was 0.5 S / cm. Also, N-methyl-2-
N, N-dimethylacetamide instead of pyrrolidone,
Similar gelation was possible using an organic solvent such as N, N-dimethylformamide, pyridine, chloroform, dichloroethane, dichloromethane and tetrahydrofuran.

【0041】実施例4 実施例2におけると同様にしてノナメチレンジアミンと
ノナメチレンジイソチオシアナートより合成した両末端
にアミノ基を有するポリチオ尿素化合物を、無水コハク
酸と反応させ、次いでオキシ塩化リンで処理して、末端
をクロロホルミル化した。平均分子量は1950であっ
た。(W1 =W2 =COCl、A3 =−C(=O)CH
2 CH2 −、A4 =−CH2 CH2 C(=O)−)この
もの0.214gをとり、還元型ポリアニリン1gをN
−メチル−2−ピロリドン30mlに溶解した溶液に加
え、6時間40℃で反応させて、本発明のポリアニリン
誘導体1.193gを得た。
Example 4 A polythiourea compound having amino groups at both ends, which was synthesized from nonamethylenediamine and nonamethylenediisothiocyanate in the same manner as in Example 2, was reacted with succinic anhydride and then phosphorus oxychloride. And the end was chloroformylated. The average molecular weight was 1950. (W 1 = W 2 = COCl , A 3 = -C (= O) CH
2 CH 2 -, A 4 = -CH 2 CH 2 C (= O) -) takes this one 0.214 g, the reduced polyaniline 1 g N
-Methyl-2-pyrrolidone was added to a solution dissolved in 30 ml and reacted at 40 ° C for 6 hours to obtain 1.193 g of the polyaniline derivative of the present invention.

【0042】赤外吸収スペクトルを測定したところ、前
述の式(II)の架橋構造に起因する1360cm-1(−
NH−CS−NH−構造)、1650cm-1(アミドC
=O伸縮)、2850〜2950cm-1(脂肪族C−H
伸縮)の吸収が認められた。さらに、1600、150
0、1300、1170、820cm-1に一般式(I)
で示されるポリアニリンに特有の吸収パターンがみら
れ、主鎖がポリアニリン構造であることが確認された。
反応収率から、式(II)の架橋構造に関与する窒素原子
の数は、ポリアニリンの窒素原子の約2%であった。ま
た、13C NMRスペクトルよりm/(n+m)=0.
48であった。得られたポリアニリン誘導体1gをN−
メチル−2−ピロリドン5gに入れ、室温で攪拌すると
ゲル化し、紡糸や延伸によるフィルム化が可能であっ
た。さらに、このフィルムを20%塩酸水溶液に24時
間つけてドープし乾燥したところ、導電率は1.5S/
cmであった。また、N−メチル−2−ピロリドンの代
わりにN,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチ
ルホルムアミド、ピリジン、クロロホルム、ジクロロエ
タン、ジクロロメタン、テトラヒドロフラン等の有機溶
剤を用いても同様のゲル化が可能であった。
The infrared absorption spectrum was measured and found to be 1360 cm -1 (-due to the crosslinked structure of the above-mentioned formula (II).
NH-CS-NH-structure), 1650 cm -1 (amide C
= O expansion and contraction), 2850 to 2950 cm -1 (aliphatic C-H)
(Stretching) was observed. Furthermore, 1600, 150
General formula (I) at 0 , 1300, 1170, 820 cm -1
The absorption pattern peculiar to polyaniline shown by was observed, and it was confirmed that the main chain had a polyaniline structure.
From the reaction yield, the number of nitrogen atoms involved in the crosslinked structure of formula (II) was about 2% of the nitrogen atoms of polyaniline. Further, from the 13 C NMR spectrum, m / (n + m) = 0.
It was 48. 1 g of the obtained polyaniline derivative was N-
When placed in 5 g of methyl-2-pyrrolidone and stirred at room temperature, it gelated, and it was possible to form a film by spinning or stretching. Further, when this film was dipped in a 20% hydrochloric acid aqueous solution for 24 hours and was then dried, the conductivity was 1.5 S /
It was cm. Similar gelation is also possible by using an organic solvent such as N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, pyridine, chloroform, dichloroethane, dichloromethane or tetrahydrofuran instead of N-methyl-2-pyrrolidone. there were.

【0043】実施例5 両末端にアミノ基を有するポリチオ尿素化合物を以下の
ようにして合成した。すなわち、ノナメチレンジイソチ
オシアナートとウンデカメチレンジアミンを1.30:
1.00のモル比で反応させた。末端イソチオシアナー
ト基の量は0.01であり、平均分子量は2500であ
った。この両末端にアミノ基を有するポリチオ尿素をベ
ンゼンジスルホニルクロリドと反応させて、末端をスル
ホニルクロリド基に変換した。平均分子量は3140で
あった。(W1 =W2 =SO2 Cl、A3 =−C6 4
−SO2 −、A4 =−SO2 −C6 4 −)このもの
1.713gをとり、還元型ポリアニリン1gをN−メ
チル−2−ピロリドン30mlに溶解した溶液に加え、
6時間40℃で反応させて、本発明のポリアニリン誘導
体2.601gを得た。
Example 5 A polythiourea compound having amino groups at both ends was synthesized as follows. That is, 1.30: nonamethylene diisothiocyanate and undecamethylene diamine:
The reaction was carried out at a molar ratio of 1.00. The amount of terminal isothiocyanate groups was 0.01, and the average molecular weight was 2500. The polythiourea having amino groups at both ends was reacted with benzenedisulfonyl chloride to convert the ends into sulfonyl chloride groups. The average molecular weight was 3140. (W 1 = W 2 = SO 2 Cl, A 3 = -C 6 H 4
-SO 2 -, A 4 = -SO 2 -C 6 H 4 -) takes this one 1.713G, added to a solution of reduced polyaniline 1g of N- methyl-2-pyrrolidone 30 ml,
The reaction was carried out at 40 ° C. for 6 hours to obtain 2.601 g of the polyaniline derivative of the present invention.

【0044】赤外吸収スペクトルを測定したところ、前
述の式(II)の架橋構造に起因する1360cm-1(−
NH−CS−NH−構造)、1351cm-1および11
76cm-1(S(=O)2 伸縮)、2850〜2950
cm-1(脂肪族C−H伸縮)の吸収が認められた。さら
に、1600、1500、1300、1170、820
cm-1に一般式(I)で示されるポリアニリンに特有の
吸収パターンがみられ、主鎖がポリアニリン構造である
ことが確認された。反応収率から、式(II)の架橋構造
に関与する窒素原子の数は、ポリアニリンの窒素原子の
約10%であった。また、13C NMRスペクトルより
m/(n+m)=0.49であった。得られたポリアニ
リン誘導体1gをN−メチル−2−ピロリドン5gに入
れ、室温で攪拌するとゲル化し、紡糸や延伸によるフィ
ルム化が可能であった。さらに、このフィルムを20%
塩酸水溶液に24時間つけてドープし乾燥したところ、
導電率は0.07S/cmであった。また、N−メチル
−2−ピロリドンの代わりにN,N−ジメチルアセトア
ミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ピリジン、クロ
ロホルム、ジクロロエタン、ジクロロメタン、テトラヒ
ドロフラン等の有機溶剤を用いても同様のゲル化が可能
であった。
The infrared absorption spectrum was measured and found to be 1360 cm -1 (-due to the cross-linked structure of the above formula (II).
NH-CS-NH-structure), 1351 cm -1 and 11
76 cm -1 (S (= O) 2 expansion / contraction), 2850-2950
Absorption of cm -1 (aliphatic C-H stretch) was observed. Further, 1600, 1500, 1300, 1170, 820
An absorption pattern peculiar to the polyaniline represented by the general formula (I) was observed at cm −1, and it was confirmed that the main chain had a polyaniline structure. From the reaction yield, the number of nitrogen atoms involved in the crosslinked structure of formula (II) was about 10% of the nitrogen atoms of polyaniline. In addition, m / (n + m) = 0.49 from the 13 C NMR spectrum. 1 g of the obtained polyaniline derivative was put into 5 g of N-methyl-2-pyrrolidone and stirred at room temperature to form a gel, which could be formed into a film by spinning or stretching. Furthermore, this film is 20%
When it was dipped in a hydrochloric acid solution for 24 hours and then dried,
The conductivity was 0.07 S / cm. Similar gelation is also possible by using an organic solvent such as N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, pyridine, chloroform, dichloroethane, dichloromethane or tetrahydrofuran instead of N-methyl-2-pyrrolidone. there were.

【0045】実施例6 両末端にアミノ基を有するポリチオ尿素化合物を以下の
ようにして合成した。すなわち、デカメチレンジアミン
とデカメチレンジイソチオシアナートとを1.30:
1.00のモル比で反応させた。末端アミノ基の量は
2.01であり、平均分子量は1950であった。この
両末端にアミノ基を有するポリチオ尿素を塩化トリメリ
ト酸無水物と反応させて両末端に酸無水物構造を有する
ポリチオ尿素化合物を得た。平均分子量は2250であ
った。(W1 =W2 =カルボン酸無水物、A3 =>C6
3 −CO−、A4 =−CO−C6 3 <)このもの
6.174gをとり、還元型ポリアニリン1gをN−メ
チル−2−ピロリドン30mlに溶解した溶液に加え、
16時間40℃で反応させて、本発明のポリアニリン誘
導体7.182gを得た。
Example 6 A polythiourea compound having amino groups at both ends was synthesized as follows. That is, 1.30 of decamethylenediamine and decamethylenediisothiocyanate:
The reaction was carried out at a molar ratio of 1.00. The amount of terminal amino groups was 2.01, and the average molecular weight was 1950. This polythiourea having amino groups at both ends was reacted with trimellitic anhydride chloride to obtain a polythiourea compound having an acid anhydride structure at both ends. The average molecular weight was 2250. (W 1 = W 2 = carboxylic acid anhydride, A 3 => C 6
H 3 -CO-, A 4 = -CO -C 6 H 3 <) takes this one 6.174G, added to a solution of reduced polyaniline 1g of N- methyl-2-pyrrolidone 30 ml,
The reaction was carried out for 16 hours at 40 ° C. to obtain 7.182 g of the polyaniline derivative of the present invention.

【0046】赤外吸収スペクトルを測定したところ、前
述の式(II)の架橋構造に起因する1340cm-1(−
NH−CS−NH−構造)、2850〜2950cm-1
(脂肪族C−H伸縮)の吸収が認められた。さらに、1
600、1500、1300、1170、820cm-1
に一般式(I)で示されるポリアニリンに特有の吸収パ
ターンがみられ、主鎖がポリアニリン構造であることが
確認された。反応収率から、式(II)の架橋構造に関与
する窒素原子の数は、ポリアニリンの窒素原子の約50
%であった。また、13C NMRスペクトルよりm/
(n+m)=0.41であった。得られたポリアニリン
誘導体1gをN−メチル−2−ピロリドン5gに入れ、
室温で攪拌するとゲル化し、紡糸や延伸によるフィルム
化が可能であった。さらに、このフィルムを20%塩酸
水溶液に24時間つけてドープし乾燥したところ、導電
率は0.01S/cmであった。また、N−メチル−2
−ピロリドンの代わりにN,N−ジメチルアセトアミ
ド、N,N−ジメチルホルムアミド、ピリジン、クロロ
ホルム、ジクロロエタン、ジクロロメタン、テトラヒド
ロフラン等の有機溶剤を用いても同様のゲル化が可能で
あった。
The infrared absorption spectrum was measured and found to be 1340 cm -1 (-due to the crosslinked structure of the formula (II).
NH-CS-NH-structure), 2850 to 2950 cm -1
Absorption of (aliphatic C-H stretch) was observed. Furthermore, 1
600, 1500, 1300, 1170, 820 cm -1
The absorption pattern peculiar to the polyaniline represented by the general formula (I) was observed in and it was confirmed that the main chain had a polyaniline structure. From the reaction yield, the number of nitrogen atoms involved in the crosslinked structure of the formula (II) is about 50 of the nitrogen atoms of polyaniline.
%Met. In addition, from the 13 C NMR spectrum, m /
(N + m) = 0.41. 1 g of the obtained polyaniline derivative was added to 5 g of N-methyl-2-pyrrolidone,
When the mixture was stirred at room temperature, it gelated and could be formed into a film by spinning or stretching. Furthermore, when this film was dipped in a 20% hydrochloric acid aqueous solution for 24 hours and was then dried, the conductivity was 0.01 S / cm. Also, N-methyl-2
Similar gelation was possible by using an organic solvent such as N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, pyridine, chloroform, dichloroethane, dichloromethane or tetrahydrofuran instead of -pyrrolidone.

【0047】実施例7 実施例1と同様にして、1,6−ヘキサンジアミンとリ
ジンジイソチオシアナートから、両末端にイソチオシア
ナート基を有するポリチオ尿素化合物を合成した。平均
分子量は2050であった。(W1 =W2 =NCS、A
3 =−(CH24 CH(COOCH3 )NHCS−、
4 =−CSNHCH(COOCH3 )(CH2
4 −)このもの1.125gをとり、還元型ポリアニリ
ン1gをN−メチル−2−ピロリドン30mlに溶解し
た溶液に加え、6時間40℃で反応させて、本発明のポ
リアニリン誘導体2.101gを得た。
Example 7 In the same manner as in Example 1, a polythiourea compound having an isothiocyanate group at both ends was synthesized from 1,6-hexanediamine and lysine diisothiocyanate. The average molecular weight was 2050. (W 1 = W 2 = NCS, A
3 = - (CH 2) 4 CH (COOCH 3) NHCS-,
A 4 = -CSNHCH (COOCH 3) (CH 2)
4 -) takes this one 1.125 g, added to a solution of reduced polyaniline 1g of N- methyl-2-pyrrolidone 30 ml, and reacted for 6 hours 40 ° C., to obtain a polyaniline derivative 2.101g of the present invention It was

【0048】赤外吸収スペクトルを測定したところ、前
述の式(II)の架橋構造に起因する1360cm-1(−
NH−CS−NH−構造)、2850〜2950cm-1
(脂肪族C−H伸縮)の吸収が認められた。さらに、1
600、1500、1300、1170、820cm-1
に一般式(I)で示されるポリアニリンに特有の吸収パ
ターンがみられ、主鎖がポリアニリン構造であることが
確認された。反応収率から、式(II)の架橋構造に関与
する窒素原子の数は、ポリアニリンの窒素原子の約10
%であった。また、13C NMRスペクトルよりm/
(n+m)=0.47であった。得られたポリアニリン
誘導体1gをN−メチル−2−ピロリドン5gに入れ、
室温で攪拌するとゲル化し、紡糸や延伸によるフィルム
化が可能であった。さらに、このフィルムを20%塩酸
水溶液に24時間つけてドープし乾燥したところ、導電
率は1.7S/cmであった。また、N−メチル−2−
ピロリドンの代わりにN,N−ジメチルアセトアミド、
N,N−ジメチルホルムアミド、ピリジン、クロロホル
ム、ジクロロエタン、ジクロロメタン、テトラヒドロフ
ラン等の有機溶剤を用いても同様のゲル化が可能であっ
た。
The infrared absorption spectrum was measured and found to be 1360 cm -1 (-due to the crosslinked structure of the above-mentioned formula (II).
NH-CS-NH-structure), 2850 to 2950 cm -1
Absorption of (aliphatic C-H stretch) was observed. Furthermore, 1
600, 1500, 1300, 1170, 820 cm -1
The absorption pattern peculiar to the polyaniline represented by the general formula (I) was observed in and it was confirmed that the main chain had a polyaniline structure. From the reaction yield, the number of nitrogen atoms involved in the crosslinked structure of the formula (II) is about 10 of the nitrogen atoms of polyaniline.
%Met. In addition, from the 13 C NMR spectrum, m /
(N + m) = 0.47. 1 g of the obtained polyaniline derivative was added to 5 g of N-methyl-2-pyrrolidone,
When the mixture was stirred at room temperature, it gelated and could be formed into a film by spinning or stretching. Furthermore, when this film was dipped in a 20% hydrochloric acid aqueous solution for 24 hours and was doped and dried, the conductivity was 1.7 S / cm. Also, N-methyl-2-
N, N-dimethylacetamide instead of pyrrolidone,
Similar gelation was possible using an organic solvent such as N, N-dimethylformamide, pyridine, chloroform, dichloroethane, dichloromethane and tetrahydrofuran.

【0049】[0049]

【発明の効果】本発明のポリアニリン誘導体は、種々の
有機溶剤に可溶またはゲル化可能であり、容易に加工す
ることが可能であり、可撓性のある自立性のフィルムや
ファイバー等の成形品を得ることができる。そして、こ
れら成形品は、ドーピングにより高い導電率を示すの
で、本発明のポリアニリン誘導体は、電子材料、導電材
料等、種々の用途に非常に有用である。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The polyaniline derivative of the present invention is soluble in various organic solvents or can be gelled, can be easily processed, and can be molded into a flexible self-supporting film or fiber. You can get the goods. Since these molded products show high conductivity by doping, the polyaniline derivative of the present invention is very useful for various applications such as electronic materials and conductive materials.

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年3月22日[Submission date] March 22, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】請求項1[Name of item to be corrected] Claim 1

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【化1】 (式中、mおよびnは0以上の整数を意味し、m/(n
+m)=0〜1、m+n=10〜5000である。)で
示される構造単位よりなる数平均分子量2000〜50
0000のポリアニリンを主鎖とし、該主鎖が下記式
(II)
[Chemical 1] (In the formula, m and n mean integers of 0 or more, and m / (n
+ M) = 0 to 1, m + n = 10 to 5000. ) The number average molecular weight of the structural unit represented by
0000 polyaniline as the main chain, and the main chain is represented by the following formula (II)

【化2】 [式中、RPは下記式(III )で示される平均分子量1
00〜100000のポリチオ尿素鎖を表わし、
[Chemical 2] [Wherein, RP is an average molecular weight 1 represented by the following formula (III):
Represents a polythiourea chain of 0-100,000,

【化3】 (式中、RP1 およびRP2 は、炭素数1〜30の二価
の非芳香族系炭化水素基またはそのハロゲンまたはアル
コキシカルボニル置換体を表わし、kは1〜500の整
数を表わす。)A1 は下記式(1)〜(10)から選択
された連結基を表わし、
[Chemical 3] (In the formula, RP 1 and RP 2 represent a divalent non-aromatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms or a halogen or alkoxycarbonyl substitution product thereof, and k represents an integer of 1 to 500). 1 represents a linking group selected from the following formulas (1) to (10),

【化4】 (式中、Rは直接結合、炭素数1〜30の2価の炭化水
素基、またはそのハロゲンまたは−COOM置換体(た
だし、Mは水素原子、Li、Na、K、Cs、Rbまた
はNH4 を表わす。)を表わし、Xは酸素原子または硫
黄原子を表わし、Yは酸素原子、硫黄原子またはNHを
表わし、Bは炭素数1〜30の炭化水素基または炭素数
1〜30のアルコキシ基を表わし、RP2 は上記したと
同意義を有し、pは0〜2の整数を意味する。)、A2
は下記式(1′)〜(10′)から選択された連結基を
表わし、
[Chemical 4] (In the formula, R is a direct bond, a divalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, or a halogen or —COOM substitution product thereof (wherein M is a hydrogen atom, Li, Na, K, Cs, Rb or NH 4). X represents an oxygen atom or a sulfur atom, Y represents an oxygen atom, a sulfur atom or NH, and B represents a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms. , RP 2 has the same meaning as described above, and p means an integer of 0 to 2), A 2
Represents a linking group selected from the following formulas (1 ′) to (10 ′),

【化5】 (式中、R、X、Y、B、RP2 およびpは、上記した
と同意義を有する。)よりなる群から選択された基を表
わす。]で示される架橋構造を形成してなり、該架橋構
造に関与する窒素原子の数が、主鎖のポリアニリンの窒
素原子の0.01〜50%であることを特徴とするポリ
アニリン誘導体。
[Chemical 5] (In the formula, R, X, Y, B, RP 2 and p have the same meanings as described above.) Represents a group selected from the group consisting of: ] The number of the nitrogen atom which forms the bridge | crosslinking structure shown by these, and the number of nitrogen atoms which participate in this bridge | crosslinking structure is 0.01-50% of the nitrogen atom of the polyaniline of a main chain, The polyaniline derivative characterized by the above-mentioned.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0009[Correction target item name] 0009

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0009】[0009]

【化11】 (式中、R、X、Y、B、RP2 およびpは、上記した
と同意義を有する。)よりなる群から選択された基を表
わす。]で示される架橋構造を形成してなり、該架橋構
造に関与する窒素原子の数が、主鎖のポリアニリンの窒
素原子の0.01〜50%であることを特徴とする。
[Chemical 11] (In the formula, R, X, Y, B, RP 2 and p have the same meanings as described above.) Represents a group selected from the group consisting of: ] The number of the nitrogen atoms involved in the crosslinked structure is 0.01 to 50% of the nitrogen atoms of the main chain polyaniline.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記式(I) 【化1】 (式中、mおよびnは0以上の整数を意味し、m/(n
+m)=0〜1、m+n=10〜5000である。)で
示される構造単位よりなる数平均分子量2000〜50
0000のポリアニリンを主鎖とし、該主鎖が下記式
(II) 【化2】 [式中、RPは下記式(III )で示される平均分子量1
00〜100000のポリチオ尿素鎖を表わし、 【化3】 (式中、RP1 およびRP2 は、炭素数1〜30の二価
の非芳香族系炭化水素基またはそのハロゲンまたはアル
コキシカルボニル置換体を表わし、kは1〜500の整
数を表わす。)A1 は下記式(1)〜(10)から選択
された連結基を表わし、 【化4】 (式中、Rは直接結合、炭素数1〜30の2価の炭化水
素基、またはそのハロゲンまたは−COOM置換体(た
だし、Mは水素原子、Li、Na、K、Cs、Rbまた
はNH4 を表わす。)を表わし、Xは酸素原子または硫
黄原子を表わし、Yは酸素原子、硫黄原子またはNHを
表わし、Bは炭素数1〜30の炭化水素基または炭素数
1〜30のアルコキシ基を表わし、RP2 は上記したと
同意義を有し、pは0〜2の整数を意味する。)、A2
は下記式(1′)〜(10′)から選択された連結基を
表わし、 【化5】 (式中、R、X、Y、B、RP2 およびpは、上記した
と同意義を有する。)よりなる群から選択された基を表
わす。]で示される架橋構造を形成してなり、該架橋構
造に関与する窒素原子の数が、主鎖のポリアニリンの窒
素原子の0.01〜50%であることを特徴とするポリ
アニリン誘導体。
1. The following formula (I): (In the formula, m and n mean integers of 0 or more, and m / (n
+ M) = 0 to 1, m + n = 10 to 5000. ) The number average molecular weight of the structural unit represented by
The main chain is polyaniline of 0000, and the main chain is represented by the following formula (II): [Wherein, RP is an average molecular weight 1 represented by the following formula (III):
Representing a polythiourea chain of 0-100,000, (In the formula, RP 1 and RP 2 represent a divalent non-aromatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms or a halogen or alkoxycarbonyl substitution product thereof, and k represents an integer of 1 to 500). 1 represents a linking group selected from the following formulas (1) to (10), and (In the formula, R is a direct bond, a divalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, or a halogen or —COOM substitution product thereof (wherein M is a hydrogen atom, Li, Na, K, Cs, Rb or NH 4). X represents an oxygen atom or a sulfur atom, Y represents an oxygen atom, a sulfur atom or NH, and B represents a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms. , RP 2 has the same meaning as described above, and p means an integer of 0 to 2), A 2
Represents a linking group selected from the following formulas (1 ′) to (10 ′), and (In the formula, R, X, Y, B, RP 2 and p have the same meanings as described above.) Represents a group selected from the group consisting of: ] The number of the nitrogen atom which forms the bridge | crosslinking structure shown by these, and the number of nitrogen atoms which participate in this bridge | crosslinking structure is 0.01-50% of the nitrogen atom of the polyaniline of a main chain, The polyaniline derivative characterized by the above-mentioned.
【請求項2】 アニリン酸化重合体をアンモニアで処理
して得た可溶性アニリン重合体を、過剰のヒドラジンで
処理して、イミノ−1,4−フェニレンを構造単位とす
る数平均分子量2000〜500000の還元型ポリア
ニリンを製造し、次いで、下記式(IV) W1 −A3 −RP−A4 −W2 (IV) [式中、W1 およびW2 は、それぞれ下記式(a)〜
(h)から選択された官能基を表わし、 【化6】 (式中、Halは、ハロゲン原子を表わし、X、Y、B
およびpは前記と同意義を有する。)、A3 は、直接結
合、炭素数1〜30の2価の炭化水素基またはそのハロ
ゲン置換体、−R−C(=X)−、−R−NH−C(=
X)−、−R−SOp −または−RP2 −NHCS−
(ただし、R、X、RP2 およびpは前記と同意義を有
する。)を表わし、A4 は、直接結合、炭素数1〜30
の2価の炭化水素基またはそのハロゲン置換体、−C
(=X)−R−、−C(=X)−NH−R−、−SOp
−R−または−CSNH−RP2 −(ただし、R、X、
RP2 およびpは前記と同意義を有する。)を表わし、
ただしW1 およびW2 が式(c)の分子内カルボン酸無
水物基を表わす場合には、A3 およびA4 は、それぞれ
>R1 −C(=O)−または−C(=O)−R1 <を表
わし(ただし、R1 は炭素数1〜30の3価の炭化水素
基を表わす。)、また、RPは上記と同意義を有す
る。]で示される両末端に芳香族第2アミンと反応する
官能基を有するポリチオ尿素化合物と反応させることを
特徴とする請求項1に記載のポリアニリン誘導体の製造
方法。
2. A soluble aniline polymer obtained by treating an aniline-oxidized polymer with ammonia is treated with an excess of hydrazine to have a number average molecular weight of 2,000 to 500,000 having imino-1,4-phenylene as a structural unit. A reduced polyaniline is produced, and then the following formula (IV) W 1 -A 3 -RP-A 4 -W 2 (IV) [wherein, W 1 and W 2 are respectively represented by the following formulas (a) to
Representing a functional group selected from (h), (In the formula, Hal represents a halogen atom, and X, Y, B
And p have the same meaning as described above. ), A 3 is a direct bond, a divalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms or a halogen substitution product thereof, -R-C (= X)-, -R-NH-C (=
X) -, - R-SO p - or -RP 2 -NHCS-
(However, R, X, RP 2 and p have the same meanings as described above.), A 4 is a direct bond, and has 1 to 30 carbon atoms.
Divalent hydrocarbon group or halogen-substituted product thereof, -C
(= X) -R -, - C (= X) -NH-R -, - SO p
-R- or -CSNH-RP 2 - (provided that, R, X,
RP 2 and p have the same meaning as described above. ),
However, when W 1 and W 2 represent an intramolecular carboxylic acid anhydride group of the formula (c), A 3 and A 4 are respectively> R 1 -C (= O)-or -C (= O). Represents -R 1 <(wherein R 1 represents a trivalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms), and RP has the same meaning as described above. ] It is made to react with the polythiourea compound which has a functional group which reacts with an aromatic secondary amine shown in both ends, and the manufacturing method of the polyaniline derivative of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019167335A (en) * 2018-03-23 2019-10-03 国立大学法人東京農工大学 Isothiocyanate compound and underwater adhering organism antifouling agent

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019167335A (en) * 2018-03-23 2019-10-03 国立大学法人東京農工大学 Isothiocyanate compound and underwater adhering organism antifouling agent

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