JPH06508390A - 加工し得る形態の導電性ポリアニリンおよびそれから形成された導電性生成品 - Google Patents

加工し得る形態の導電性ポリアニリンおよびそれから形成された導電性生成品

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 加工し得る形態の導電性ポリアニリンおよびそれから形成された導電性生成品 灸脈段背1 1、λ脈皇公■ 本発明は、導電性ポリマー、およびより特定すれば、置換されたまたは置換され ていない導電性ポリアニリンの加工処理を誘導する官能化したプロトン酸の使用 、および有機液体および/または固体ポリマーの流動性(融解)状態での置換さ れたまたは置換されていない導電性ポリアニリンの溶解を誘導する官能化したプ ロトン酸の使用に関する。本発明の他の見地は、有機液体中の置換されたまたは 置換されていない導電性ポリアニリンの生成溶液、前記溶液を形成する溶液生成 方法、および導電性ポリマー物品を形成する為の、前記溶液の使用方法に関する 。さらに、他の見地は、前記のプロトン酸を含有する固相ポリマーおよび導電性 物品についてのそれらの使用に関する。
2、L1技1 最近、高分子系の電気伝導率および電気化学に対する関心が高まっている。最近 の研究成果により骨格路に広範囲の共役を有するポリマーの重要性が高まってい る。
現在研究中の共役されたポリマー(conjugated poly+*er) 系の一つがポリアニリンである。Kobayashi Tetsuhikoら0 、J、 Electroanal Chem、、「ポリアニリンフィルムチ被覆 サレタ電極のエレクトロクロミズムに関する電気化学反応J177(1984)  281−291には、ポリアニリンフィルムで被覆した電極の分光電気化学的 測定が実施された種々の実験が記載されている。フランス国特許第1.519, 729号、追加のフランス国特許第94.536号;英国特許第1.216.5 49号; 「ポリアニリン硫酸塩の直流導電率」、M、 Donomedoff 、 F、 Kautier−Cristojini、 R,Re5ur−vai l、 M、 Jozefovicz、 L、T、 YuおよびR,Buvet、 J、 Chim、 Ph s、 Ph 5icoh’m、 Brol、、灸8. 1055 (1971); r巨大分子物質の連続電流導電率J 、 L、T、  Yu、M、JozefoviczおよびR,Buvet、 Chin、 Ma eromol、、 i、469 (1970); rポリアニリンをベースとし たフィルモジェニック(Fil+sogenic)有機導電性ポリ?−,J D 、 LaBarreおよびM、 Jozefowicz、 C,R,Read、  Set、、 Set、 C,269,964(1969); r半導性ポリマ ーの最近発見された性質、J M、 Jozefowtcz、L、T、 Yu、  J、 Perichon、およびR,Buvet、 J、 Pol ta、  Sci、、Part C,22,1187(1967); rポリアニリン硫酸 塩の電気化学的性質、JP、Cr1stojini、 R,De 5urvil le、およびp4. Jozefowicz、 Cr、 R。
Read、 Set、、Set、 C,268,1346(1979); rプ ロトン性有機半導体を使用した電気化学的電池J 、R,De 5urvill e、 M、 Jozefovicz、 L、T、 Yu、 J、 Perich on、 R,Buvet、 ロバ」l吐u、 Ditn、 13.1451 ( 196B); r芳香族アミンの酸化により生成するオリゴマーおよびポリマー 」、 R,De 5urville、 M、 J。
zefowicz、およびR,Buvet、11−」加1−(パリ)、ス、5( 1967) r巨大分子化合物の直流電流導電率の試験研究J L、T。
Yu、 M、 Borredon、 M、 Jozefowicz、 G、 B elorgey、およびR、Buvet、J、 Pol ta、 Set、 P al m、 S m 、、■、2931 (1967);「オリゴマーポリアニ リンの導電率および化学的性質、」M。
Jozefovicz、 L、T、 Yu、 G、 Belorgey、および R,Buvet、 J。
o ta、 Sc、oft 5e11.、9.2934 (1967); r芳 香族アミンの触媒酸化の生成物、J R,De 5urville、 M、 J ozefowicZ、およびR,Buvet、Ann、 CheIl、(パリ) 、ス、149 (1967);「巨大分子半導体の導電率および化学組成、」  ■v、 Gen、 El■1L、 75.1014 (1966) ; r巨大 分子半導体の化学的および電気化学的性質の関係、J M、 Jozefovi cz、およびり、T、 Yu。
ev、 Gen、 Electr、、 75.1008 (1966); r固 体状態のポリ−N−アルキルアニリンの調製、化学的性質、および電気伝導率、 J D、 Mullerおよび M、 Jozefovicz、 Bull、  Sac、 Chew。
ヒエ、4087 (1972)。
米国特許第3.963.498号および第4.025.463号には、オリゴマ ーポリアニリン、および、特定の有機溶媒に溶解することおよび半導体組成物の 形成に有用であることが示されている、8以下のアニリンの繰り返し単位を有す 、置換したポリアニリンが記載されている。欧州特許第0017717号には、 米国特許第3.963.498号および第4,025,463号に記載の組成物 の明確な進歩があり、およびポリアニリンのオリゴマーおよび適切なバインダー ポリマーの使用によって、ポリアニリンがラテックス複合物中に形成され得るこ とを記載している。
高分子量のポリアニリンは、ドーピングされたまたはプロトン化された物質の相 当程度の電気伝導率と共に、その優れた化学的安定性により、有望な導電性ポリ マーの一つであることが明らかになってきた。しかしながら、有用な物やデバイ スへのポリアニリン高重合体の加工は、問題を有する。軟化点または、融点以下 の温度でポリマーが分解するため、融解加工は、不可能である。さらに、主な困 難な点は、高分子量ポリマーを溶解する方法を見いだすことである。
近年、ポリアニリン(導電性のエメラルジン(emeraldine)塩形成体 または絶縁したエメラルジン塩基形成体のいずれも、)が特定の強酸溶液から、 有用な物品の(例えば、方向性を有するファイバー類、テープ類など)を形成し 得ることが証明された。これら強酸からの溶液加工により、ポリアニリンと、特 定の強酸に溶解し、それによって有用な物品を作成する他のポリマー(例えば、 ポリアミド、芳香族ポリアミド(アラミド)、など)との複合物、あるいはポリ ブレンドを形成することが可能である。「濃硫酸溶液中から紡いだポリアニリン の電気伝導性ファイバー、J A、 Andreatta、 Y、 Cao、J 、 C,Chiang、 A、J、 HeegerおよびP、 Sm1th、  Snth−Met・、 26.383 (1988); rポリアニリンのX線 回折、J Y、 Moon。
Y、 Cao、 P、 Sm1thおよびA、J、 Heeger、 Pol  mer Com+munications 30.196 (1989) ;  rポリアニリンの性質における化学的重合条件の影響、J Y、 Cao、 A 、 Andreatta、 A、J、 HeegerおよびP、 Sn+ith 、 園B■、30.2305 (1990); r結晶性ポリアニリンの磁化率 、J C,Fite、 Y、 Cao、およびA、J、 leeger、 So l、 5tate Comw+un、、測、 245 (1989); r部分 的結晶性ポリアニリンの分光法および過渡的な光伝導性、J S、D、 Ph1 flips、 G、 Yu、Y、 Cao、およびA、J、 Heeger、  u「1−1虹、。
B 39.10702 (1989); rポリアニリンの溶液中および固相中 での分光学的研究、j Y、 CaoおよびA、J、 Heeger、 鉦担ニ ー引り−、 32.263、(1989); r溶液中の一次元鎖の磁化率、J  C、Fite、 Y、 Cao、およびA、J、 Heeger、 5oli d 5tate Commun5.7i、607 (1990); rポリアニ リンとポリ(p−)ユニレンテレフタルアミド)との電気伝導性ポリブレンドフ ァイバー、」A、 Andreatta、 A、J、 HeegerおよびP、  Solith、 隙江uL釦mmunications 31.275 (1 990); r硫酸および硫酸溶液から加工されたポリアニリン:1!&気学的 、光学的および磁気学的性質I Y、 Cao、 P、 Sw+ith、および A、J、 Heeger、 ≧Iu旦ed Pol meric Materi als: Oortunities in ElectronicsOto−e lectronics and M(山]庄ar Electronics、J 、L、 BredasおよびR,R,Chance編(Kluver Acad emic Publishers、オランダ、 1990)。
米国特許第4.983.322号には、置換されたまたは置換されていない導電 性ポリアニリンの溶液および可塑化組成物、および、このような溶液または組成 物を形成する方法、および、導電性物品を形成するための上記の使用について、 記載されている。前記ポリアニリン物質は、FeCl3のような酸化剤の添加に より可溶化し得た。生成した化合物は電荷移動塩であるので、高極性溶媒が要求 される;特定すれば、溶媒は、誘電率が25に等しいか、より大きく、および双 極子モーメントが3.25に等しいか、より大きい値を必要とする。
絶縁エメラルジン塩基形成体を出発物質として、ポリアニリンは、2種の独立し たドーピング経路によって、導電性を獲得し得る: (i)11気化学的(i!気化学的電荷移動反応によって、)または化学的(F eCl3のような適切な酸化剤による化学反応によって、)のいずれかの酸化; (i i)プロトン酸(例えば、pFIが2−3以下の水性環境下で)に曝すこ とによる酸−塩基化学的プロトン化。 (1)「ポリアニリンJ : J、−C ,ChiangおよびAlan G、 MacDiariidにより、5ynt hetic Metals 13193 (1986)に記載された金属レジン (Metallic Regime)へのエメラルジン形成体のプロトン酸ドー ピング。 (2) W、 R,5alaneck、1. Lundstrom、 W、−3HuangおよびA、G、 MacDiarmidにより、5ynth etic Metals 13297 (1986)に記載されたポリアニリン の二次元的表面の「状態」図式。
これら二つの異なる経路は、明白に異なる最終状態を導く。
(1)においては、酸化が共役した路上のπ電子の総数に変化を引き起こし、導 電性を与える。 (it)においては、電子の総数に変化はなく;イミンの窒素 部位のプロトン化にょリ、物質に導電性が付与される。
導電性ポリアニリンの分野では一般に、半導体または導電体を生成し、その後、 通常の非極性または弱極性の有機溶媒にポリアニリンの導電性形態を溶解あるい はその溶媒中で可塑化する程度まで、高分子量のポリアニリンをドーピングする ことは不可 能と考えられてきた。本明細書中に使用される、「可塑化すること 」および「可塑化組成物」という用語は、固体ポリマーに可動性(軟化)、およ び非脆化性を付与するのに十分な程度に混合された液相または半固体相を含有す る固体ポリマーの加工行程および生成物を表わす。この液状または半固体状の添 加物は、「可塑剤」として知られる。
可塑物質の性質のより詳細な説明は、Harry R,Al1cockおよびF rederick W、LampeがContem orar Pol mer  Chemistr、 Prentice−Hall、 Inc、 Engle vood C11ffs、 N、J、 (1981)、P、13(二S己載して いる。
通常の非極性または弱極性液体を含有する、溶液または可塑化体、または、その 他の加工し得る形態の存在しない場合においては、導電性ポリアニリンから作ら れた有用な導電性物品、または導電性ポリアニリンと他のポリマー(例えば、ポ リエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、エラストマー、ポリ(エチルビニ ルアセテート)、等)との複合体あるいはポリブレンドを容易におよび経済的に 、形成する能力は、限定される。そのため、形成された導電性ポリアニリン物品 、特定すれば、バルク物質(導電性ポリアニリンおよび/または複合物、または 導電性ポリアニリンと他のポリマーとのポリブレンド)から作られた物品、およ びフィルム類、ファイバー類およびコーティング剤類の作成を容易にするための 技術および物質が必要とされている。
一つの見地として、本発明は、透明導電性ポリマーを誘導する可溶性の導電性ポ リアニリンを提供する。この分野での先行技術は、5haekletteら(米 国特許第4.963.206号、1990年10月16日)による9、アクラー フィルム(Aclar film)をトシル酸(p−)ルエンスルホン酸)水溶 液中のアニリントシラートと過硫酸アンモニウムとの混合物に曝すことにより、 アクチー上に導電性ポリアニリンフィルムを塗布することが包含される。従って 、導電性ポリアニリンフィルムが基材中で、インサイチコウ(in 5itu) に重合された。Fukunishiら(日本国特許出願第63145326号、  1988年6月17日)は、ピロールおよびアニリンのインサイチュウ重合に よる高分子複合体を調製するために同様の技術を使用した。Takahashi ら(日本国特許出願第63268733号)は、薄い半透明性フィルムを電解重 合により調製した。5akaiら(日本国特許出願第63215772号、 1 988年9月8日)は、π−共役構造を有するポリマーの存在下でのアニオン性 高分子電解質を形成し得るモノマーの重合により、導電性高分子組成物を作製し た。薄い透明性フィルムは電気的に析出した。
他の見地では、本発明は、新規な発光ダイオード(LED)構造の形成に、かか る導電性ポリマーを適応し得る。LEDおよびそれらの作製に関する引用例は以 下を包含する: Burroughs、J、 H,、Bradley、 D、D 、C,、Brown、 A、R,、Marks、 R,N、、 Mackay、  K、、 Fr1end、 R,H,、Burns、 P、L、およびHolm es、 A、B、、 Nature、 347.539−541 (1990) ; Braun、 Dおよび)Ieeger、 Ai、、 A tied Ph  5ics Lette s 511.1982−1984 (1991);  Burn、 P、L、、)lolmes、 A、B、、Kraft、 A、、B radley、 D、D、C,、Brown、 A、R,、Fr1end、l’ 1.)1.、およびGyi+er、 R,W、、Nature、 356,47 −49 (1992);およびGrem、 G、。
Leditzky、 G、、Ulrich、 B、、およびLeising、  G−1AdvancedMaterials、 4.36−38 (1992) 。
l災立撒1 本発明は、導電性高分子組成物に関する。これら組成物(よ、基材物質と充分に 混合された混合物(溶液など)中での導電性ポリアニリンを含をする。用語「基 材」(ヨ、非導電性または半導性(すなわち、導電率が10”S−am−’以下 )の有機液体および誘電率がおよそ22以下のポリマーの範囲を示すためεこ使 用される。より特定すれば、これら組成物(家、フィルム状でファイバーを形成 し得る程の分子量のポリアニリン、基材、および対イオンが基材と適合し得るよ うに官能化したプロトン酸ドーパントを含有する。本基材は固体ポリマーであり 得る。このポリマーは融解形態(融解物)であり得る。それil、単独で、ある いは付加的に有機溶媒であり得る。本明細書で使用される、「官能化したプロト ン酸」は、一般(こ、H’ (M−−R0)で表され、対イオンのアニオン種、  (M−Rp)が、官能基、または、典型的に、非極性または弱極性有機液体、 または固体または融解状のオリゴマーまたはポリマーを含有する基材と適合し得 るように選択されたポリマー骨格への結合であるR9を包含する、プロトン酸で ある。説明に役立つ例を以Rp = ドデシル−ベンゼン 官能化したプロトン酸は液体でありまたは可塑性を有する場合、それは基材の一 部あるいは全てを置換し得る。
従って、一つの見地として、本発明は、高い導電性で、高度に加工し得る、コス ト上有利な、ポリアニリンをベースとした、導電性ポリマーを提供する。これら 物質は、基材(前述した)、ポリアニリンおよび基材と適合し得るように選択さ れた対イオンを有するプロトン酸ドーパントを有することにより特徴付けられる 。これら物質は、固体の高分子基材を有する、固体であり得るし、あるいは、融 解状のポリマーおよび/または、必要に応じて、基材として溶解したポリマーを 添加した溶媒とともに、加工し得る液体または半固体であり得る。
本発明の固体生成物は、ポリアニリン/ドーパント導電性種が予期せぬ程の低濃 度でも、高い導電性を有することで特徴付けられる。この導電率は、その生成物 がポリアニリンを分散した微粒子状態としてではなく、連続した状態(すなわち 、溶解して)で提供していることを示している。これは、ミクロ実験により、固 体ポリマー基材化物質が、低濃度(10%以下、さらには1%以下、または時に は、0.1%以下)のポリアニリンであっても、ポリアニリンの連続した網状組 織織(web)を有すことが、確認されている。
本発明の生成物はまた、用いた物質に依存して、透明形態で形成され得ることで 特徴付けられる。
本発明の他の見地は、また、本発明の基材化された組成物から導電性物品を形成 する方法に関し、次の工程を包含するa、ポリアニリン、液状有機溶媒、必要に 応じて基材ポリマーを含有する基材、および、前記の溶媒および前記の必要に応 じたポリマーと適合し得る官能化したプロトン酸を含有する溶液の形成工程;お よび す、前記の溶液から該要求物品の作成後または同時に前記の溶液からの前記の溶 媒の全部または一部の除去工程。
さらに、本発明の池の見地は、本発明による組成物から導電性物品を形成する方 法に関し、次の工程を包含する:a、ポリアニリン、液状有機モノマーの液状基 材、および前記の基材と適合し得る官能化したプロトン酸を含有する溶液の形成 工程;および す、前記の溶液から該要求物品の作成後または同時に前記溶液中の前記モノマー の重合工程。
さらに、本発明の他の見地は、以下の工程を包含する、溶液から、複合物、また は、導電性ポリアニリンと基材ポリマー−(例えば、ポリエチレン、ポリプロピ レン、ポリスチレン、エラストマー類、ポリ(エチレンビニルアセテート)、ポ リ塩化ビニル、等)とのポリブレンドである、導電性物品を形成する方法に関す る: a、ポリアニリン、溶媒、および、溶媒および基材ポリマーと適合し得る官能化 したプロトン酸、および1種またはそれ以上の基材ポリマー(例えば、ポリエチ レン、ポリプロピレン、ポリスチレン、エラストマー類、ポリアミド類、ポリ( エチレンビニルアセテート)、ポリ塩化ビニル、等)を含有する溶液の形成工程 ;および す、前記溶液からの前記の溶媒の全部または一部の除去し、前記導電性物質を生 成する工程。
さらに、本発明の他の見地は、複合物、または、導電性ポリアニリンと基材ポリ マーとのポリブレンドである、固体の導電性物品を形成する方法に関し、次の工 程を包含する:a、ホリアニリン、前記基材ポリマーのモノマー前駆体、液状有 機モノマーより作成された基材、および前記基材およびモノマーと適合し得る官 能化したプロトン酸溶質を含有する溶液の形成工程;および す、固体を得るための該モノマーの重合と、必要に応じた溶媒の除去工程。
さらに、本発明の他の見地は、基材で導電性ポリアニリンの導電性物品を形成す る方法に関し、以下の工程を含む:a、ポリアニリン、官能化したプロトン酸溶 質、および、非極性または弱極性の熱可塑性ポリマーからなる群から選択される 融解状のポリマー基材を含有する溶融物の形成工程;および す、前記溶融物の固体化工程。
これらプロセスの何れも付加的にその物理的、電気的性質の向上のため、物品の 形状の引張あるいは曲げの工程を包含し得る。
本発明のまた別の見地は、本発明に従って、ポリアニリンと1F!またはそれ以 上の基材ポリマーとのポリブレンドから作成される導電性物品および導電性層に 関する。
本発明の組成物および方法は、ポリアニリンおよび一つまたはそれ以上の基材ポ リマーから作成される、導電性物品、およびそれに関する全ての形状、例えば、 射出成形またはバルク押し出しにより作成される物品、または、担体上または単 独での、溶液プロセッシング(例えば、フレキシブルなフィルム類、テープ類、 またはファイバー類)の方法により作成される物品を提供する、そしていずれも 安定である。このような物品は光学的特質または透明性を保持し得る。
より具体化すれば、本発明によるポリマーは、必要になれば、可動および着色さ れ得る発光ダイオードに使用される導電性層を形成する。
本見地にたてば、フレキシブルな発光ダイオードは、溶液からキャストした溶解 性ポリアニリン(PANi)を使用して、透明でフレキシブルな、ホールーイン ジェクティング(hole−4njecting) ′I4極として、フレキシ ブルな高分子基材上に形成され得、そして溶液からキャストした半導性(共役さ れた)ポリマーを使用して、電界発光層として形成される。本半導性(共役され た)ポリマーは、共役体(従って、その後の高温での熱処理を必要としない)、 または、前駆体ポリマー(続いて、高温での熱処理により半導性体に転換する) のいずれでも存在し得る。
これら発光ダイオードは、透明なインジェクティング(injecting)  電極として、フレキシブルな導電性ポリアニリンを、活性な電界発光層として、 半導性(共役された)ポリマーを、および、基材として、フレキシブルな単独の 有機高分子フィルムを含有し得る。これらLEDsは、デジタルエレクトロニク スに矛盾しないバイアス(すなわち、5ボルト以下の電圧で)で電流を通すよう に形成され得る。
図面の簡単な説明 図IAおよびIBは、導電性ポリアニリン−ドデシルベンゼンスルホン酸(DB SA)総量のアニリン繰り返し単位に対するモル比の関数としての、キシレン中 のDBSA−プロトン酸複合体の溶液濃度を示したグラフである。
図2Aは、ポリアニリン−DBSA複合体およびイソタクチックポリプロピレン を含有するキシレン溶液から調製されたポリブレンドフィルムの4端子導電率の 、フィルムの組成に対するグラフを示す。
図2Bは、ポリアニリン−CSA複合体および、ナイロン12またはナイロン4 .6を含有する謁−クレゾール溶液から調製されたポリブレンドフィルムの4端 子導電率のフィルムの組成に対するグラフを示す。白抜きおよび黒塗の記号は、 それぞれ、ナイロン12およびナイロン4.6を表す。
図3は、ポリアニリン−DBSA複合体および、超高分子量のポリエチレンを含 有するキシレン溶液から調製されたポリブレンドフィルムの4端子導電率の、フ ィルムの組成に対するグラフである。白抜きの記号は引張っていない、 (等方 性の)フィルムを;黒塗の円は延伸比40まで、105°Cのホットプレート上 で引張ったフィルムである。
図4は、ポリアニリン−DBSA?j!合体および、ポリスチレンまたはポリ( 3−オクチルチオフェン)を含有するクロロホルム溶液から調製されたポリブレ ンドフィルムの組成の関数としての、4端子導電率のグラフである。白抜きおよ び黒塗の記号は、それぞれ、ポリスチレンおよびポリ(3−オクチルチオフェン )を表す。
図5は、ポリアニリン−DBSA?j[合体およびポリエチレンを含有する溶融 物から調製されたポリブレンドフィルムの4端子導電率の、フィルムの組成に対 するグラフである。白抜きおよび黒塗の記号は、DBSAのアニリン繰り返し単 位(PhN)に対するモル比がそれぞれ、0.5、lであったことを表す。
図6は、ポリアニリン−DBSA複合体およびナイロン12を含有する溶融物か ら調製されたポリブレンドフィルムの4端子導電率の、フィルムの組成に対する グラフである。DBSAのアニリン繰り返し単位(PhN)に対するモル比は0 .5であった。
図7は、可塑剤メサモール(Mesamoll)の存在下または非存在下でのポ リアニリン−DBSA複合体およびポリ(塩化ビニル)を含有する溶融物から調 製されたポリブレンドフィルムの4端子導電率のフィルムの組成に対するグラフ を示す。白抜きの三角および円は、DBSAのアニリン繰り返し単位(PhN) に対するモル比がそれぞれ、o、5.1.0の組成物であることを表す。黒塗の 円は、組成物のPhN、 DBSAおよびメサモールが1:0.5+0.5であ ることを表す。
図8は、ポリアニリン〜ジオクチルヒドロゲンフォスフェート(DOHP)複合 体およびポリ塩化ビニルを含有する溶融物から調製されたポリブレンドフィルム の4端子導電率のフィルムの組成に対するグラフを示す。DOI(Pのアニリン 繰り返し単位(PhN)に対するモル比は、0.33であった。
図9は、3種のPANi/CSAフィルムの連続可視透過率スペクトログラムで ある; 図10は、種々(DPANi濃度テノ、PANi/ CSA/ PMMA7 イ ルムの導電率のグラフである; 歯11は、PANi/ CSA/ PMMAフィルムの連続可視透過率スペクト ロダラムである; 図12は、種々の厚みのPAN i/ CSA/ PMMAフィルムの連続可視 透過率スペクトログラムである; 図13ハ、PAN i/ CSA/ PMMAフィルムの連続可視透過率スペク トログラムである; 図14は、PANi/ CSA/ PMMAフィルムの連続可視透過率スペクト ログラムである; 図15ハ、種々)PANi濃度テノ、PANi/ DBSA/ PMMA 7  イルムの導電率のグラフである; 図16は、種々ノPANi濃度テノ、PANI/ CSA/ PVAe7 イル ム(7)導電率のグラフである; 図17は、PANi/ C5A/ PVAcフィルムの連続可視透過率スペクト ログラムである; 図18は、種々ノPA旧濃度での、PANi/ C3A/ PC7イルムの導電 率のグラフである; 図19は、種々のPA旧濃度での、PANi/CSA/ポリ(アクリロニトリル )フィルムの導電率のグラフである;および図20は、種々のPANi/C3A /ボッマーフィルムの連続可視透過率スペクトログラムである; 図21は、本発明のLEDの半略透視図である。
図22は、本発明のLEDについての波長の関数としての、吸光度および光ルミ ネセンスのグラフである。
図23は、本発明のLEDについてのバイアス電圧の関数としての、電流のグラ フである。
図24は、バイアス電圧の関数としての、これらLEDで観察された光強度のグ ラフである。
発ニレ旧I釉」−1咀 本発明で提供され、使用された導電性物質および層は、典型的には3通りの成分 を含有する。
(i)1つまたはそれ以上の置換されたまたは置換されていないポリアニリン; (i i)有機基材相。これは、固相または液相であり得る。
それは有機液体であり得る。それは有機固体または、融解したまたは軟化したポ リマーのような半固体であり得、または、特定の環境下では、それが液体であり 全体的には、過度の極性を有しない場合、すなわち広く非極性の範囲を有する時 には、 (ill)に記したプロトン酸であり得る。それは2つあるいはそれ以 上のこれら物質の混合物であり得、その誘電率は約22以下である。
(fit)対イオンが基材と適合するように官能化されている、1つまたはそれ 以上の官能化したプロトン酸溶質。
適当な選択により、これら物質から透明導電性生成物が提供される。
ヱユ1コhLZ 成分の一つは、置換されたまたは置換されていないポリアニリンである。用語「 ポリアニリンJを本出願明細書中で使用される場合は、文脈より特定の非置換体 のみを意味することが明らかでない限り、それは一般に置換されたまたは置換さ れていない物質を包含するように使用される。一般に、本発明において使用され るポリアニリンは、フィルム状およびファイバーを形成し得る程の分子量のポリ マーおよび共重合体であり、式Iで表される置換されていないおよび置換された アニリンの重合により誘導さレル: 式I H2 nは0から4までの整数; mは1から5までの整数で、ただしnおよびmの合計は5に等しい;および Rは、各存在ごとに同一かまたは異なるように独立して選択され、そして、アル キル、アルケニル、アルコキシ、シクロアルキル、シクロアルケニル、アルカノ イル、アルキルチt (alkythio) 、アリールオキシ、アルキルチオ アルキル、アルキルアリール、アリールアルキル、アミノ、アルキルアミノ、ジ アルキルアミノ、アリール、アルキルスルフィニル、アルコキンアルキル、アル キルスルホニル、アリールチオ、アリールスルフィニル、アルコキシカルボニル 、アリールスルホニル、カルボン酸、ハロゲン、シアノ、または、1つまたはそ れ以上のスルホン酸、カルボン酸、ハロ、ニトロ、シアノまたはエクスポリ(e xpoly)部分で置換されたアルキルであり;または、カルボン酸、ハロゲン 、ニトロ、シアン、またはスルホン酸部分からなる群から選択される;または、 任意の二つのR基が一緒になって、3.4.5.6または7員環の芳香族または 脂環式環であって、鎖環は、一つまたはそれ以上の二価の窒素、硫黄または酸素 原子を含有し得る、アルキレンまたはアルケニレン鎖を形成し得る。本発明の範 囲を限定せずに、種々のR基のサイズは、およそ1つの炭素(この場合はアルキ ル)から2つまたはそれ以上のおよそ20炭素までの範囲であり、n個のR基の 総数がおよそlからおよそ40までの炭素である。
本発明の実施において有用なポリアニリンの例示として式IIからVに表した: (以下余白) 11# まLll V または ■ ここで: n、 mおよびRは、水素が重合物中の共有結合とra換した時、mが1減少し 、モしてnおよびmの合計が4になること以外は、前記と同じである; yは、0と等しいかそれより大きい整数である;Xは、lと等しいかそれより大 きい整数であるが、ただし、Xおよびyの合計が1以上であり;およびZは、■ と等しいかそれより大きい整数である。
以下の一覧表は、本発明の実施において有用なポリマーおは置換されていないア ニリンの例示である。
アニリン 2,5−シ′メfルIニリンo−トルイノ′ン 2,3−ノ′メfk Tニリンーートルイン゛ン 2.5−シ゛7’ fk7ニリン0−工fルアニリ ン 2.5−ノ′メトキノTニリンーー工fkTニリン テトラヒドロナフチル 1ミン0−エトキシ1ニリン 。−ノアノアニリン閣−7′デルTニリン 2− チオメチル1ニリンm−へ4i/67二’7ン 2,5−シ゛クロロアニリン謂 −オクチルアニリン 3−(n−7’タンスル本ン酸)4−7゛ロモ1ニリン  アニリン 2−フ゛0モTニリン 3−フ゛σモ1ニリン 2,4−シ゛メトキシ7ニリン3−1セトTミド7ニリ ン 4−メルカプト7ニリン4−1セトアミドアニリン 4−メチルf第1ニリ ン5−り0ロー2−メト今シTニリン 3−フェノキノ1ニリン5−クロロ−2 −エトキシ1ニリン 4−フェノキシ1ニリン有用なR基の例はアルキル(例え ばメチル、エチル、オクチル、ノニル、tert−ブチル、ネオペンチル、イソ プロピル、5ee−ブチル、ドデシルなど)、アルケニル(例えば1−プロペニ ル、1−ブテニル、1−ペンテニル、1〜へ牛セニル、1−へブテニル、1−オ クテニルなど);アルコキシ(例えばプロポキシ、ブトキン、メトキシ、インプ ロポキシ、ペントキシ、7ノキシ、エトキシ、オクトキシなど)、シクロアルケ ニル(例えばシクロへキセニル、シクロペンテニルなど);アルカノイル(例え ばブタメイル、ペンタノイル、オクタノイル、エタノイル、プロパノイルなど) ;アルキルスルフィニル、アルキルスルホニル(alkysulfonyl)、 アルキルチオ、了り一ルスルホニル、アリールスルフィニルなど(例えハ、ブチ ルチオ、ネオペンチルチオ、メチルスルフィニル、ベンジルスルフィニル、フェ ニルスルフィニル、プロピルチオ、オクチルチオ、ノニルスルホニル、オクチル スルホニル、メチルチオ、イソプロピルチオ、フェニルスルホニル、メチルスル ホニル、ノニルチオ、フェニルチオ、エチルチオ、ベンジルチオ、フェネチルチ オ、ナフチルチオなど);アルコキシカルボニル(例えばメトキシカルボニル、 エトキシカルボニル、ブトキシカルボニルなど)、シクロアルキル(例えばシク ロヘキシル、シクロペンチル、シクロオクチル、シクロヘプチルなど);アルコ キシアルキル(例えばメトキシメチル、エトキシメチル、ブトキシメチル、プロ ポキシエチル、ベント手ジブチルなど);アリールオキシアルキルおよびアリー ルオキシアリール(例えばフェノキシフェニル、フェノキシメチレンなど);お よび種々の置換されたアルキルおよびアリール基(例えば1−ヒドロキシブチル 、l−アミノブチル、1−ヒドロキシプロピル、1−ヒドロキシペンチル、1− ヒドロキシオクチル、1−ヒドロキシエチル、2−ニトロエチル、トリフルオロ メチル、3.4−エポキシブチル、シアノメチル、3−クロロプロピル、4−ニ トロフェニル、3−シアノフェニルなど);スルホン酸で末端化されたアルキル およびアリール基、および、カルボン酸で末端化されたアルキルおよびアリール 基(例えば、スルボン酸エチル、スルホン酸プロピル、スルホン酸ブチル、スル ホン酸フェニル、および対応するカルボン酸)。
そしてまた、有用なR基の例は、任意の二つのR基から形成される二価の部分が あり、例えば、次式で表される部分でここで、n*は、およそ3からおよそ7ま での整数であり、たとえば、−(CH2)−7、−(CH2)−3および−(C I2 )−5、または必要に応じて、例えば−CH23CH2−および−CH2 −0−CH2−のように、酸素および硫黄のへテロ原子を含有する部分である。
他の有用なR基の例は、例えば2価の1.3−ブタジェンおよび類似の部分のよ うな、不飽和の共役二重結合を1からおよそ3個含有する2価のアルケニレン鎖 である。
本発明の実施において使用する、好ましいポリアニリンは、前記の式IIからV に表されるものであって:nはOからおよそ2までの整数; mは2から4までの整数で、ただしnおよびmの合計は4に等しい; Rは、lからおよそ12までの炭素原子、シアノ、ハロゲン、または、カルボン 酸またはスルホン酸置換基で置換されたアルキルを有するアルキルまたはアルコ キシである;Xは、lと等しいかそれより大きい整数である;yは、0と等しい かそれより大きい整数であり、ただし、Xおよびyの合計がおよそ4より大きい 、およびZは、およそ5と等しいかそれより大きい整数である。
本発明の実施において使用する、特に好ましいポリアニリンは、前記の式IIか ら■に表されるものであって:nは0から2までの整数; mは2から4までの整数で、ただしnおよびmの合計は4に等しい; Rは、lからおよそ4までの炭素原子を有するアルキルまたはアルコキシ、また は、カルボン酸またはスルホン酸置換基で置換されたアルキルである; Xは、lと等しいかそれより大きい整数である;yは、0と等しいかそれより大 きい整数であり、ただし、Xおよびyの合計がおよそ6より大きい、およびZは 、およそ1oと等しいかそれより大きい整数である。
特に好ましい実施例の中で、本発明の実施において使用する、最も好ましいポリ アニリンは、前記の式IIからVに表されるものであって: nは整数であって、0あるいは1; mは整数であって、3あるいは4、ただしnおよびmの合計は4に等しい; Rは、1からおよそ4までの炭素原子を有するアルキルまたはアルコキシル; Xは、2と等しいかそれより大きい整数である;yは、1と等しいかそれより大 きい整数であり、ただし、Xおよびyの合計がおよそ8より大きい;およびZは 、およそ15と等しいかそれより大きい整数である。
本発明の最も好ましい実施例は、置換されていないアニリンから誘導されたポリ アニリンである、すなわち、ここでnは0であり、mは5(モノマー)または4 (ボッマー)である。
一般に、本発明の実施において、特に有用であるポリアニリンは、「フィルム状 およびファイバーを形成し得る程の分子量」である。本明細書中で使用する[フ ィルム状およびファイバーを形成し得る程の分子量Jとは、一般に、およそ10 .000ダルトンを越える重量平均分子量を意味する。このような溶解性ポリマ ー類を含をする溶液は、一般にキャストされ、薄く、単独のフィルム状に形成さ れるが、あるいは凝集し、形状を維持し、好ましくは、屈曲時にも崩壊しないフ ィルムおよびファイバーに押し出し成形され得る。
一般に、本発明の有利な点は、プロトン化された導電体中の置換されたまたは置 換されていないポリアニリンは、有機液体に溶解し得ることである。そしてこの ようなポリアニリンは8個のモノマーの繰り返し単位を有する。これらは、米国 特許第3.963.498号および第4.025.463号に記載のポリアニリ ン類よりもかなり高度に圧縮されている。高分子量であるために、この置換され たまたは置換されていないポリアニリンは、バインダーの必要なしに、表面に被 覆し得るしあるいはファイバーに紡ぎ得る。すなわち、そのバインダーは、高分 子組成物であり、米国特許第3.963.498号および第4.025.463 号に記載された低分子量オリゴマーポリアニリン類とは一般に異なる、ポリアニ リンと結合し、その安定性を改善する。
フィルムまたはファイバーを形成するポリマーとなる、置換されたまたは置換さ れていないポリアニリンの分子量は、繰り返し単位の数、および置換基の数およ び置換パターンを包む、多くの因子により、幅広く変化し得る。一般に、置換さ れたまたは置換されていないポリアニリンは、モノマーの繰り返し単位の数が少 なくともおよそ5oである、フィルムおよびファイバーを形成し得る程の分子量 である。本発明の好ましい実施態様においては、繰り返し単位の数が、少なくと もおよそ75であり、そして、特に好ましい実施態様においては、繰り返し単位 の数が、少なくともおよそ200である。特に好ましい実施態様の中でも、最も 好ましいのは、繰り返し単位の数が、少なくともおよそ250である実施態様で ある。
このようなポリアニリンは、本発明の実施において、どの様な物理的形状であっ ても、都合よく使用され得る。これらの有用な形状の例は、Gre@n、 A、 G、、およびWoodhead、 A、 E、。
[アニリンブラックおよび類似の化合物、バートIJJ、Chem、 Sac、 、Vol、 tot、 pp、1117 (1912)およびKobayash  iら、。
「ポリアニリンフィルムで被覆された電極の・・・電気化学的反応J J、El ectroanal、Chet、Vol、177、pp、281−91 (19 84)、これらは本明細書中に引例として援用する。置換されていなイホリアニ リンの有用な形状は、ロイコエメラルジン、プロトエメラルジン、エメラルジン 、ニゲルアニリンおよびトループロトエメラルジン形状を包含する。
有用なポリアニリン類は、化学合成法により調製され得る。
例えば、少なくともおよそ160の繰り返し単位を有するポリアニリンの一つの 形状は、過剰のI M HCl中で、アニリンと過硫酸アンモニウム(NH4) 23208との処理により調製され得る。このパウダー形態のポリアニリンは、 青緑色の色彩である。メタノール洗浄、および風乾後、この物質はおよそl03 −cm−1の導電率を示す。このポリアニリンの導電体は、エタノール中で、水 酸化アンモニウムと処理され、紫色のto−83−am−1より小さい導電率を 有するポリアニリンの非導電体を形成し得る。
ポリアニリンの種々の化学的形状の調製のためのその他の化学的方法は、前記の Greenらの文献に詳細に記載されている。
有用な形状のポリアニリンは、電気化学的にも調製され得る。例えば、有用な形 状のポリアニリンは、フルオロホウ酸電解水溶液中の白金箔の陽極上での電気化 学的なアニリンの酸化により調製され得る。
へ したプロトン 本発明による導電性組成物の二つめの成分は、その対イオンの非導電性液体また はポリマー基材と適合するために官能化されている、「官能化したプロトン酸」 である。本明細書中で使用される「プロトン酸」とは、ポリアニリンをプロトン 化し、そのポリアニリンで、およそ10−”S/cmと等しいかより大きい導電 率を有する複合体を形成する酸である。好ましいプロトン酸は、ポリアニリンを プロトン化し、複合体を形成するものであり、その複合体は、およそ1O−6S /cmより大きい導電率を有するものである。そして、特に好ましいプロトン酸 は、およそ1O−3S/cmより大きい導電率を有する、ポリアニリンとの複合 体を形成するものである。これら特に好ましい実施態様の中で、最も好ましいも のは、o、is/C1より大きい導電率を有する、ポリアニリン複合体を形成す るプロトン酸である。プロトン酸はJ、C,ChiangおよびAlan G、  MacDiarmidによる文献;および、前記の、W、R,5alanec kらによる文献に記載されるように、導電性高分子技術分野におけるドーパント としてよく知られているが、例えば非極性または弱極性宵機液体のような非導電 性基材と適合する必要はない。
本明細書中で使用される「官能化した」プロトン酸とは、ボIJ 7ニリンをプ ロトン化し、そのポリアニリンと複合体を形成するような酸である。そしてその 複合体は、およそ10−’S/cm−’と等しいかより大きい導電率を有し、前 記生成物の三っめの成分を構成する基材と混和または、その基材に溶解(単なる 分散とは異なり)するように官能化される。これらの性質の観点から、酸は、溶 質とみなされ、そして基材は溶媒とみなされ得る。
このような官能化は、ポリアニリン複合体を溶解化などによって、ホモジナイズ し、基質とする。このような溶解化および/または充分な混合により、基材中の 導電性種の本質的な連続ネットワークを生じ、本基材は、不連続相として、ある いは好ましくは、共連続相(co−continuous phase)として ・提供され得る。これは、組成物全体に高レベルの導電性を付与する一導電性物 が、懸濁した粒子などとして存在する場合の樟準値よりも何倍も高い導電率が達 成される。
以下に記すように、使用される基材相は、有機液体および/または溶融したポリ マーを包含する。官能化したプロトン酸と基材との間の「適合性」の測定におい て、有用な化学的な溶解性−混和性に関する規則を以下に記す。例えば、ポリマ ーとして、ケトン類またはエステル類(有機溶媒として)またはポリ (エステ ル)類、ポリ(アリ−ラード) (arylate)類、またはポリ(アミド) 類のような極性の高い基材によるプロトン酸対イオンにおける官能化は、対イオ ン基の極性の性質を促進されるか、または最低でも実質的に減少させない。
逆説に、好ましい非極性あるいは、弱極性の基材(例えば、液体として、アルカ ン類または芳香族炭化水素類またはハロ炭化水素類、またはポリマー基材として 、ポリ(オレフィン)類、例えばポリスチレンのような、ビニルポリマー類、ポ リメタクリルレート類、または例えば、エチレンプロピレンジエンモノマー共重 合体のようなエラストマー類)、にょル官能化は、非極性基材中への対イオンの 溶解性を増大または付与させるように、対イオンに非極性または弱極性領域を提 供し得る(例えば対イオンに炭化水素テールを加える)。
ある意味で、非極性基材の場合において、このような酸は、界面活性剤として作 用し、そしてそれにより、非極性または弱極性有機基材と適合する極性対イオン を提供する。一般に、本発明において使用する官能化したプロトン酸は、式v! およびVllに表す: または Aはスルホン酸、セレン酸、ホスホン酸、ホウ酸、またはカルボン酸群;硫酸水 素塩、セレン酸水素塩、またはリン酸水素塩; n*は0から5の整数; m*はOから4の整数で、ただしnおよびmの合計は5;R1は、アルキル、ア ルケニル、アルコキシ、アルカノイル、アルキルチオ、アルキルチオアルキルで あって、1からおよそ20までの炭素原子を有すもの;または、アルキルアリー ル、アリールアルキル、アルキルスルフィニル、アルコキシアルキル、アルキル スルホニル、アルコキシカルボニル、カルボン酸であって、ここで前記アルキル またはアルコキシは、0からおよそ20までの炭素原子を有すもの;または、1 つまたはそれ以上のスルホン酸、カルボン酸、ハロゲン、ニトロ、シアノ、ジア ゾ、またはエポキシ部分で置換された3からおよそ20までの炭素原子を有すア ルキル;または、置換された、または置換されていない3.4.5.6または7 員環の芳香族または脂環式炭素環であって、前記環は、一つまたはそれ以上の窒 素、硫黄、スルフィニル、スルホニルまたは酸素の二価へテロ原子(例えばチオ フェニル、ピロリル、フラニル、ピソジニル)を含有し得る。
これら単量体の酸形に加えて、R1は、多数の機能酸「A、」に依存する高分子 骨格であり得る。多量体の酸の例には、スルホン化ポリスチレン、スルホン化ポ リエチレンなどを包含する。これらの場合のポリマー骨格は、非極性基材中での 溶解性を増大させるように、またζも−例えばポリマー類、ポリアクリル酸また はポリ(ビニルスルホネート)などの物質が使用され得る、より高い極性の基材 に溶解させ得るように選択され得る。
R*は同一かまたは各存在ごとに異なり、そしてアルキル、アルケニル、アルコ キン、シクロアルキル、シクロアルケニル、アルカノイル、アルキルチオ、アリ ールオキシ、アルキルチオアルキル、アルキルアリール、アリールアルキル、ア ルキルスルフィニル、アルキルアリール、アルキルスルホニル、アリール、アリ ールチオ、アリールスルフィニル、アルコキシカルボニル、アリールスルホニル 、カルボン酸、ハロゲン、シアン、または1つまたはそれ以上のスルホン酸、カ ルボン酸、ハロゲン、ニトロ、シアノ、ジアゾまたはエポキシ部分で置換された アルキルであり;または、任意の二つのR置換基が一緒になって、3.4.5. 6または7員環の芳香族または脂環式炭素環、またはそれらの複合であって、鎖 環またはその複合は、1つまたはそれ以上の窒素、硫黄、スルフィニル、スルホ ニルまたは酸素の二価のへテロ原子を含有し得る、アルキレンまたはアルケニレ ン基である。R*は典型的には、およそ1からおよそ20までの炭素、特定すれ ば、3から20まで、そしてさらに特定すればおよそ8から20までの炭素を有 す。A−R+とじた酸の記載は、H’ (M−R、)としたそれらの先の記載と 同じであることおよび、次式で表される酸が一般構造式A−R+に包含されるこ とは、認識され得ることである。
(R)rt☆ 本発明の実施において使用する、好ましい官能化したプロトン酸溶質は、前記の 式VlおよびVllに表されるものであって: Aはスルホン酸、ホスホン酸またはカルボン酸;n*は1から5までの整数; m*は0から4までの整数で、ただしn*およびm*の合計は5に等しい; R+は、5からおよそ16までの炭素原子を有すアルキル、アルケニル、アルコ キシ、アルカノイル、アルキルチオ、アルキルチオアルキル;または、アルキル アリール、アリールアルキル、アルキルスルフィニル、アルコキシアルキル、ア ルキルスルホニル、アルコキシカルボニル、カルボン酸であって、ここで、アル キルまたはアルコキシは、1からおよそ20までの炭素原子を有す;または1つ またはそれ以上のスルホン酸、カルボン酸、ハロゲン、ニトロ、シアノ、ジアゾ 、またはエポキシ部分で置換された、3からおよそ20の炭素原子を有すアルキ ルである; R*は、同一かまたは各存在ごとに異なり、そしてアルキル、アルケニル、アル コキン、アリールアルキル、アルキルスルホニル、アルコキシカルボニル、また は3から12までの炭素原子を有すカルボン酸、または、1つまたはそれ以上の カルボン酸、ハロゲン、ジアゾ、またはエポキシ部分で置換されたアルキルであ る; 本発明の実施において使用する、特に好ましい官能化したプロトン酸溶質は、前 記の式VlおよびVIIに表されるものであって: Aはスルホン酸またはカルボン酸; n*は1から3までの整数; m*はOから4までの整数で、ただしn*およびm*の合計は5に等しい; R+は、6からおよそ14までの炭素原子を有すアルキル、アルケニル、アルコ キシ;または、アリールアルキルであって、ここで、アルキルまたはアルキルの 一部またはアルコキシは、4からおよそ14までの炭素原子を有す;または1つ またはそれ以上のカルボン酸、ハロゲン、ジアゾ、またはエポキシ部分で置換さ れた、6からおよそ14の炭素原子を有すアルキルである; R*は、同一かまたは各存在ごとに異なり、そして、4かう14マでの炭素原子 を有す、アルキル、アルコキシ、アルキルスルホニル、または、そのアルキル中 に4から14までの炭素原子を有し、1つまたはそれ以上のハロゲン分子でさら に置換されたアルキル。
特に好ましい実施態様の中で、本発明の実施において使用する、最も好ましい官 能化したプロトン酸溶質は、前記の式VIおよびVllに表されるものであって :Aはスルホン酸; n*は1または2の整数; m*は3または4の整数で、ただしn*およびm*の合計は5に等しい; R1は、6からおよそ14までの炭素原子を有すアルキルまたはアルコキシ;ま たは、1つまたはそれ以上のハロゲン部分で置換された、6からおよそ14まで の炭素原子を有するアルキルであり: R*は、4から14まで、特定すれば12の炭素原子を有する、アルキル部分ま たはアルコキシ部分、または、1つまたはそれ以上のハロゲンで置換されたアル キル部分である。
本発明の最も好ましい実施態様において、官能化したプロト7酸溶質は、ドデン ルベンゼンスルホン酸である。
使用される官能化したプロトン酸の量は、要求される導電率の程度によって、変 化し得る。一般に、充分に官能化したプロトン酸をポリアニリンを含有する混合 物に添加することにより導電性物質を形成する。使用される官能化したプロトン 酸の量は少なくとも、一般に、少なくともおよそ1O−9S−c++−1の導電 率を有する導電性ポリマー(溶液状態かあるいは固体状態)を提供するのに充分 な量である。一般則として、必要量はかなり少量であり、すなわち、10重量% (組成物全体予測される量よりも少ない。これは、プロトン酸の官能化した対イ オンが、単に基材中で分散または懸濁しているわけでなく、基材中で、溶解また は充分に混合されていることに起因する。導電率の上限値は、決定はしておらず 、使用されるポリアニリンのタイプに応じて変動し得る。一般に、得られる導電 率の最高値は、ポリマーの環境安定性に過度に不利な影響を与えることなしに、 得られる。本発明の好ましい実施態様において、使用される官能化したプロトン 酸の量は、少なくともおよそ10− ’ ” S−c+a−’の導電率を提供す るのに充分であり、そして特に好ましい実施態様においては、少なくともおよそ 10−8S−ci−’の導電率を提供するのに充分である。これら特に好ましい 実施態様の中で、最も好ましい実施態様は、置換されていないポリアニリンを使 用し、および充分な量の酸を使用することにより、少なくともおよそ10−’S −cm−’の導電率を提供する。
基且 本発明による物質の任意の三つめの成分は、基材である。
基材は、絶縁性または半導性の物質である。この基材は、有機溶媒であり得るし 、または、ポリアニリンおよびドーパントを有する。目的とする充分な混合物( 溶液など)を形成するように加工処理の間に流動(液体または半固体)体へ投入 し得る、バルクのオリゴマー物質またはポリマー物質またはプレポリマー物質で あり得る。非極性の対イオンの場合においては、非極性または弱極性の溶媒また はポリマーを基材として使用することが好ましい。本明細書中で使用する「非極 性または弱極性の有機溶媒、またはオリゴマーまたはポリマー液体」などは、溶 融による流動体であるかまたはそれとみなされ得て、そして、室温での誘電率が 、約22に等しいかそれ以下である物質を表している。これら基材は好ましくは 、通常の有機溶媒、または溶融性、展性のあるオリゴマーまたはポリマーであっ て、誘電率が15かそれ以下のものである。
特に好ましい非極性の基材は、誘電率がおよそ1oに等しいがそれ以下である、 前記溶媒、またはオリゴマーまたはポリマーである。
有用な通常の溶媒の例には、以下の物質が包含される:置換されたまたは置換さ れていない芳香族炭化水素類(例えば、ベンゼン、トルエン、p−キシレン、鵬 −キシレン、ナフタレン、エチルベンゼン、スチレン、アニリンなど);高級ア ルカン類(例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン など);環状アルカン(例えば、デカヒドロナフタレン);ハロゲン化アルカン (例えば、クロロポルム、ブロモホルム、ジクロロメタンなど);ハロゲン化芳 香族炭化水素類(例えば、クロロベンゼン、0−ジクロロベンゼン、m−ジクロ ロベンゼン、p−ジクロロベンゼンなど); アルコールff(Mえハ、1−ク レゾール、ベンジルアルコール、2−ブタ/−ル、1−フタノール、ヘキサノー ル、ペンタノール、デカノール、2−メチル−1−プロパツールなど);高級ケ トン類(例えば、ヘキサノン、ブタノン、ペンタノンなど);複素環式化合物類 (例えばモルホリン);ペルフルオロ化炭化水素類(例、t Ifペルフルオロ デカリン、ペルフルオロベンゼンなど)である。例えばキシレンおよびクロロベ ンゼンの混合物のような非極性有機溶媒の混合物もまた、使用し得る。
半導体(すなわち、110−8S−c+−’までの導電率を有する物質)の例に は、ドープされていないがまたは軽度にドープされ、共役された、ホモポリマー または共重合体を包含する。(例えば、ポリチオフェン類、ポリピロール類、ポ リアセチレン類、ポリパラフェニレンスルフィド、ポリ(パラフェニレンビニレ ン)類などである。
その他の有用な基材には、液化性(溶融性)のバルクのオリゴマーおよびポリマ ーを包含する。有用なオリゴマー液体の例としては、液化性高級アルカン類(例 えばヘキサトリアコンタン、トドリアデカン、オクタドデカン);分枝状高級ア ルカン類およびワックス類、およびペルフルオロ化高級アルカン類およびワック ス類がある。有用なポリマー基材の例としては、液化性ポリエチレン類、イソタ クチックポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ(ビニルアルコール)、ポリ(エ チルビニルアセテート)、ポリブタジェン類、ポリイソプレン類、エチレンビニ レン−共重合体類、エチレン−プロピレン共重合体類、ポリ(エチレンテレフタ ラート)、ポリ(ブチレンテレフタラート)および、ナイロン12、ナイロン8 、ナイロン6、ナイロン6.6などのナイロン類である。有機溶媒にポリマー類 を添加した混合物も使用され得、この場合の溶媒は、可塑剤として、ポリマーに 役に立ち得る。
どのような特定の条件下においても、使用のために選択される有機基材は、主と して、ポリアニリン、および/または、官能化したプロトン酸、および/または 、置換されたまたは置換されていないポリアニリンとのブレンドを形成するため に選択された1種またはそれ以上の他のポリマー類の種々のR置換基に依存する 。一般に、はとんど極性のない置換基、および/または、ポリブレンドの調製に 使用される、はとんど極性のない他のポリマー類は、低い誘電率を要求する。逆 説に、より極性の高い置換基、および/または、ポリブレンドのR製に使用され る、より極性の高い他のポリマー類は、高い誘電率を要求する。
好ましい通常の有機溶媒は、トルエン、キシレン類、スチレン、アニリン、デカ ヒドロナフタレン、クロロホルム、ジクロロメタン、クロロベンゼン、モルホリ ンであり、そして、特に好ましい有機溶剤は、トルエン、キシレン類、デカヒド ロナフタレン、およびクロロホルムである。これら実施態様の中では、溶媒は、 キシレンのような芳香族炭化水素であり、そシテ、クロロホルムのようなハロゲ ン化炭化水素である。
i生立ル里 各物質の比率は、決定していなくて、広く変動し得る。しかしながら、以下のガ イドラインが、本発明において特に有用な物質を生成する上で重要と考えられる 。官能化したプロトン酸の量は可塑性の組成物または溶液が形成されるかどうか の決定に役立ち得る。一般に、プロトン化(官能化した対イオンに関連する)の 程度が高いほど、溶媒中のプロトン化した導電性ポリマーの溶解性は大きくなる 。逆説に、プロトン化の程度が小さいほど(および官能化した対イオンの濃度が 低いほど)、溶媒中の導電性ポリマーの溶解力性は小さくなるが、ポリマーは、 依然可塑性を有する。例えば、実施例5および6に示されるように、置換されて いないポリアニリンの場合、プロトン化のレベルはアニリン繰り返し単位あたり 、およそ1.0かそれ以上の当量の官能化したプロトン酸である時、溶解性導電 性ポリアニリンが提供される。しかしながら、プロトン化のレベルがアニリン繰 り返し単位あたり、およそlより小さい当量のプロトン酸である時、可塑性導電 性ポリマーが形成される。前記のように、充分なプロトン化により、溶解性導電 性ポリマーまたは可塑性導電性ポリマーのいずれかが形成される。本発明の好ま しい実施態様では、プロトン酸添加のレベルは、導電性ポリマー類の溶液が得ら れる程度である。
一般に、液体または半固体として、どのような量でも、少なくともプロトン化さ れた導電性ポリマーを有する粘性ゲルを形成するので、溶液の量の比としての溶 媒基材の量は、決めることはないと考えられる。本発明のこれら粘性の実施態様 は導電性サーキットリー(ctrcuHry)のシルクスクリーニング(sil kscreening)および基材上の薄膜被膜への適用に、特に有用である。
しかしながら、その他の適用には、かなり短い時間内、すなわち30分かそれ以 下、コンテナー形状または型に適合するのに少なくとも充分な程度に流動するよ うな点まで;または、フィルムおよびファイバーに押し出せるような点までゲル または溶液の粘度を下げるのに充分な液体溶媒を使用することが好ましい。好ま しくは、このような液体は、溶液の粘度をおよそ10,000センチポアズより 低くするのに充分な量で存在し、そしてさらに好ましくは、■からおよそ100 0センチポアズである。
本記載のように、本発明における導電性ポリマー組成物は、ポリアニリン、プロ トン酸、および溶媒または可塑剤基材(すでに記したように、いくつか場合では プロトン酸であり得る)を含有する。これら物質の相対比率は、以下のような範 囲であり: 0.01重量%から100重量%のポリアニリンおよびプロトン酸99.99% から0%の基材、好ましくは、0.01重量%から99重量%のポリアニリンお よびプロトン酸99、99%から1%の基材、さらに好ましくは、0.05%か ら50%のポリアニリンおよびプロトン酸および99.95%から50%の基材 。
これらの割合は非常に好ましい組成物として以下を含むように表現され得る。
ポリアニリン 1重量部。
プロトン酸 アニリンの繰り返し単位1o毎に少なくとも1つのプロトン酸のプ ロト ンそして好ましくは繰り返し単位8 毎に少なくとも1つから各アニリン 繰り返し単位毎に20のプロトン酸 のプロトンまで一典型的には、0.0 1重量部から20重量産部まで。
基材 0.1部から500部まで、特定すれ(過剰の酸を含有する)ば0.2部 から200部まで。
ポリアニリンのホモポリマーまたは共重合体、官能化したプロトン酸および基材 に加えて、本発明の組成物には、必要に応じて他の成分を含有し得る。このよう な任意の成分の性質は、広く変え得るし、そして、ポリマー物品を含む技術分野 の当業者に公知物質を包含し得る。溶解性の成分に関しては、溶液または溶液か ら誘導された最終的な物品のいずれも、その物理的または機械的性質を変化させ 得る物質が存在し得る。このような物質の例は、可塑剤類、オリゴマー類または 他の通常のポリマー類(例えばポリカーボネート、ポリアクリロニトリル、ポリ 塩化ビニル、ポリ塩化ビニリジン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサ イド、ポリスチレン、ナイロン、セルロースアセテートブチレート、ポリプロピ レン、ポリエチレン、ポリプロピレンセルロースアセテート、ポリフェニレンオ キサイドなど)である。不溶性の4番目の成分に関しては、組成物からキャスト される導電性ポリマーのベースを調合または形成する物質が存在し得る。これら 4番目の成分は、他の導電性ポリマー類、他のポリマー類(例、t+f、ドーピ ング時に導電性になり得るポリ(3−アルキルチオフェン)、グラファイト、金 属導体、補強ファイバー類および不活性充填剤(例えば粘土およびガラス))で ある。これら4番目の成分は、全混合物中の98%程度で存在し、そして、必要 に応じて、全く除去し得る。概して、商業的に魅力のある生成品では、全最終生 成物の2重量%から95重量%で4番目の成分として、これらが添加される。
ズユiエヱヱ1 本発明の組成物を形成する方法は、広く変更可能である。
しかしながら、ある段階で、流体(液体、半固体、または溶融体)中でポリアニ リンおよびドーパントで加工される基材の適切で充分な混合物を確実に得ること は重要である。
例えば、プロトン化されたアニリンポリマーおよび官能化した対イオンを含有す る本生成物を形成する一つの方法は、同時に、アニリンポリマー、官能化したプ ロトン酸および液体としての溶媒を反応させることである。従って、例えば、固 形パウダーとしてポリアニリン、液体としてキシレン、および液体としてドデシ ルベンゼンスルホン酸(DBSA)を混合容器に投入することにより、プロトン 化された導電性ポリマーが形成され、そしてこの導電性ポリマーはキャストされ 得る。充分な量のDBSAが所望の量のポリマーをドーピングするのに用いられ 、そして、充分な量の溶媒が溶液の粘性を制御しやすいレベルにまで減少させる のに使用される、このような混合の条件は、決定したものではない。
本発明における、プロトン化された導電性ポリマーを含有する生成物を調製する 別の方法は、最初にポリマーと溶媒とを混合し、その後、官能化したプロトン酸 を溶液または二相系に添加することである。従って、例えば、ポリアニリンパウ ダーをキシレン溶媒に混合した場合は、このパウダーは通常の条件下で、長期間 溶媒中に懸濁したままとなる。この懸濁液への官能化したプロトン酸、例えばD BSA、の添加は、上記パウダーのプロトン化を引き起こし、そして、その後、 プロトン化された導電性ポリマーの膨潤および可溶化を引き起こす。
他の方法においては、最初に固体ポリマーパウダーを官能化したプロトン酸、例 えばDBSA、と混合し、そして、ポリマーはプロトン化される。その後、プロ トン化されたポリマーを例えばキンレンと混合し、そして溶液が形成される。
ボIJ 7ニリンのホモポリマーまたは共重合体、およヒ官能化したプロトン酸 を含有する溶液を調製する他の方法では、実施例16に記載のように、官能化し たプロトン酸存在下の非極性または弱極性溶媒または可塑性液体中で、直接的に 上記ポリマーが合成される。この方法は、官能化したプロトン酸が、ここでの乳 化重合において界面活性剤として機能し、そして、高分子量の上記ポリマー、お よびエマルジョン由来の高い導電率の生成物が得られる点で、特に興味深い。
他の方法では、本発明における物質は、3段階で調製され得る。最初にエメラル ジン塩中に、ポリアニリンを含有する溶解性導電性ポリアニリン複合体が、H’ (M−Rp)が官能化したプロトン酸である場合、(M−−Rい)である対イオ ンと複合体を形成する。実例として、 M−= 5O3− RO=カンホル である。
そして、溶解性の導電性ポリアニリン複合体を所望の量のPMMAまたはその他 のいかなる適当な非晶質のバルクポリマーとも適当な有機溶媒中で共溶解する。
この二つの成分く導電性ポリアニリン複合体および、例えば、上記のPMMA) の濃度は、最終物である導電性フィルム(基材上のキャスティングおよび溶媒の 蒸発後に透明であり得る)において所望の割合になるように選択される。
そして、上記導電性フィルムは、電極、帯電防止被覆材などして使用するために 基材上にキャストされる。キャスティング(スピンキャスティング、ドロップキ ャスティング、ドクターブレードの使用など)の詳細な方法は、二次的基準(例 えば、製造の容易性、コスト、基材の形状など)に矛盾のないように選択される 。
別のルートは、二つの段階を有する。最初に、導電性の置換されるかまたは置換 されていないポリアニリン複合体およびPMMA (またはその池の非晶質、溶 解処理し得るバルクポリマー)のポリブレンドを直前に記載の方法を使って調製 し、続いて溶媒の蒸発を行って、所望の組成物の固体のポリブレンドを得る。溶 解し、そして、所望の表面上に導電性ポリブレンドを被覆することにより、フィ ルムが形成される。この別ルートは、導電性が、複合体表面を有する基材上に直 接形成され得るという独特の利点を有する。
本発明における導電性ポリマーを含む生成物または形成体の形成後、それらを延 伸またはそうでなければ屈曲することにより、しばしば、それらの物理的または 電気的性質を増大させ得る。このプロセスおよびその満足すべきガイドラインは 実施例中に記載される。
本発明の溶液または可塑性組成物を使用するためには、種々の方法が考えられる 。上記溶媒は、好ましくは、蒸発による除去だけに限らず、どのような通常の溶 媒除去方法の使用でも、溶液から除去し得る。あるいは、上記溶媒および未反応 の官能化したプロトン酸は、上記溶媒および未反応の官能化したプロトン酸がド ーピングされたポリマーよりも実質的に溶解性が高い場合に、抽出剤を用いる抽 出により、除去され得る。液化または溶融したオリゴマーまたはポリマーが基材 として使用される場合には、固体の導電性物品は、単純に、上記液状組成物を冷 却することにより、形成され得る。これは、射出成形、溶融押し出しなどにおい て、通常行われる。
あるいは、重合し得るモノマーが溶媒として使用される場合は、固体の導電性物 品は、上記モノマーの重合により、形成され得る。後者二つの方法においては、 溶媒の除去を要しない。
ポリマーの加工分野における当業者に理解されるように、溶液から、溶媒を除去 することより、成形されたポリマー物品を形成する能力は、広い範囲の形状およ びサイズの各物品を調製することを可能とする。従って、例えば、本溶液または 表面上に塗布された可塑性組成物から揮発分を除去することにより、所望のどの ような厚さのフィルムも調製される。
上記溶液を型板を通して押し出すことにより、ファイバーまたはフィルムが製造 され得る。同様に、上記溶液または種々の形状の型に入った可塑性組成物から揮 発分を除去することにより、型の形状に一致する、成形された物品が調製され得 る。溶液の流動し得る最終の状態と最終物品の間の時期で、若干の収縮が起こり 得るが、このような収縮が溶液からのポリマーの成形に関与することは、理解さ れることである。いったん溶液または溶融物が形成された場合、表面上または型 に溶液を移す以前に一部または実質的な溶媒の除去は、表面上または型において 生じる溶媒の最終的な排出とともに、起こり得ることもまた、予想されることで ある。4番目のまたは添加した溶解性成分が上記溶液中に投入された場合は、そ れらが、揮発分でない場合は形成された成形物品中に存在することも、予想され ることである。上記4番目の成分が非揮発性液体である場合は、揮発分の除去は 、プロトン化された導電性ポリマーまたはドーピングされていない中性ポリマー の新たな液体または可塑性体が残留し得る。添加した成分が揮発性の場合は、泡 立ったまたは伸張した多孔質のポリマーが形成され得る。
4番目または添加した不溶性の成分が上記の溶液または溶融物中に存在する(ま たは懸濁している)場合は、プロトン化された導電性ポリマーは、不溶性物質の 周囲に形成されるか、または、それらで満たされる。例えば、添加した成分がガ ラスファイバーである場合は、ファイバーの相対量およびプロトン化されたポリ マーの残留物は、ファイバーで満たされるポリマー、ポリマーで被覆または含浸 されたファイバー、またはファイバーおよびプロトン化された導電性ポリマーの ある種の中間複合体の何れかの形成を引き起こす。不溶性成分の量がかなり、プ ロトン化された導電性ポリマーの残留物を超過するシステムの場合は、プロトン 化された導電性ポリマーで被覆または含浸された不溶性成分の個別の粒子が形成 される。不溶性成分および、本発明のポリマーの溶液または溶融物から形成され る物品の例には、導電性ポリマーで被覆された、鋭敏な電気装置(マイクロプロ セッサ−)用ハウジング類、赤外線およびマイクロ波吸収シールド類、可動性電 気伝導コネクター類、導電性ベアリング類、ブラシ類および半導体の光伝導体の 接合部、電子部品の包装用帯電防止物質、カーペットファイバー、コンピュータ ー室の床用ワックスおよびプラスチック用帯電防止スプレーフィニッシャ−1お よびCRTスクリーン、エアークラフト、自動窓など用の、薄形の光学的に透明 性の帯電防止仕上げなどが包含される。
液体水銀が種々のデバイスに多くの方法で使用されるように、液状導電体または 液状半導体の何れかのような、本発明の溶液または溶融物が使用されることは、 予想されることである。このようなデバイスの例には、重力スイッチ類、流体レ ベル検出デバイス類、または他の電気的または電子的スイッチかを包含される。
このような用途は、溶液の導電率を基礎とし、そして、キシレン中で、DBSA によるプロトン化されたポリアニリンの場合は、比較的高い電気伝導性で表され 得る。
以下の特定の実施例は、本発明の例示のために提示されるのであって、これに限 定する意味ではない。
(以下余白) 実施例1 ポリアニリンをY、 Cao、 A、Andereatta、A、J、Heeg erおよびP、 S+gith、掩〕■、川(1989) 2305に記載され た方法により調製した:新しく蒸留したアニリン(Aldrich) 40 m l、35%のHCl (Fisher) 50 mlおよび蒸留水400 ml の溶液を1リツトルのエーレンマイヤーフラスコ内で調製した。このフラスコを 0℃に維持したクーリングバス中に置いた。(NH4)2S208 (Aldr ich)46 gおよび蒸留水100 mlからなる酸化剤溶液を添加すること により、重合を行った。酸化剤を全て添加した後(2hr)、フラスコに蓋をし 、さらに3時間撹拌に供した。沈澱したポリマーパウダーを回収し、濾過し、そ して蒸留水で洗浄液のpHが6−7になるまで洗浄した。次いで、ポリマーをメ タノールで液が澄むまで洗浄し、その後残留水および残留メタノールを除去する ためにエチルエーテルで洗浄した。最後に、ポリマーを室温で48時間真空中で 乾燥した。エメラルジン塩基形態のポリアニリンをポリアニリン塩の補償により 調製した。
ポリアニリン塩10 gを3%のNHnOH溶液1000 mlとともに室温で 2時間撹拌した。得られたエメラルジン塩基を濾過しくfiltrated)、 洗浄液のpHが7−8になるまで洗浄した。次いで、ポリマーをメタノールで洗 浄液が無色になるまで洗浄し、その後メチルエーテルで洗浄した。エメラルジン 塩基を室温で48時間動的(dynamic)真空中で乾燥した。得られたポリ マーはいかなる一般的な非極性または弱極性の溶媒にも不溶であり、かつ高分子 量であり、97%の硫酸中25℃、0.1%W/IIで測定したこの非導電性ポ リアニリンの固有粘度が、1.2 dL/gであった。
実施例2 実施例1で調製した非導電性形態のポリアニリンs、43g(アニリン0.06  M)とp−ドデシルベンゼンスルホン酸(DBSA)(Tokyo Kase i) 9.79 g (0,03M)とを、メノウ乳鉢および乳棒を用い、窒素 で満たした乾燥バッグ中で完全に混合した。
DBSAのアニリン繰り返し単位に対するモル比は0.5であり、エメラルジン 塩基形態を導電性塩形態に完全にプロトン化するのに十分であった。
実施例3 実施例2を異なるプロトン酸を用いて繰り返した。得られた材料を圧縮したペレ ットの導電性を、実施例2の物質の導電性とともに表1に示す。
(以″F−今b) 表 1゜ 才隻々つアυトンi箪1;エリア90トシスしひT;工tうルゾン4−4覧ヤ( の城 σ(S/am) 8−Lト午シキlqンー5− 1.3xI Q−s〆1を入子レンーp−0,1 ;t、町l(ンレイ・Yり?〉シト゛Itト°−^チしンーp−) 10°6」 艷ニ ドfシlレスJし7L−ト 4 C6F50H6,8x10−3 ゾ7シ;ししドロでン不ス7LJ−1,5ポリアニリンは多様なプロトン酸によ りプロトン化し得ることが本実施例により示された。
(以下余白) 実施例4 実施例2の物質0.1gとDBSAo、1 gとを混合した。この混合物をキシ レン2Og中に入れ、超音波バス中で48時間処理し、次いで遠心分離した。ポ リアニリン−DBSA複合体のほとんどが溶解し、暗緑色の溶液を得られた。デ カントにより、若干の不溶固体を除去した。
実施例5 実施例4の溶液をエバポレートして固体を得、アセトンで洗浄して余剰DBSA を除去した。このようにして得られたポリアニリン−DBSA複合体の重量を測 り、該溶液中の導電性ポリアニリン複合体の含有量を計算した。その後、以下の 範囲で変化する追加量のDBSAを用いた以外は、実施例2を繰り返した:0( すなわち実施例2の基準物質である)、0.05.0.2.0.3.0.4およ び0.5g、導電性ポリ7:’17−DBSA複合体の該溶液中での濃度をめ、 溶液中でのPhNに対するDBSAの総量のモル比に対してプロットしたのが図 IAである。これらの結果は、可溶な導電性のポリアニリン−DBSAを得るた めには、アニリン繰り返し単位あたり0.5当量以上の官能化されたプロトン酸 が必要であることを示している。これ未満の量では、ドープされた、導電性の可 塑性形態のポリマーとなる。
実施例6 キシレン10g中0) PANi −DBSA (DBSA/ PhN = 0 .5)塩の初期量をキシレン10 g中1gとした以外は、実施例5を繰り返し た。
この複合体のDBSA/PhNモル比に対するキシレンへの溶解度を、図IBに 示す。
実施例7 実施例2由来の物質1gと追加DBSAI gとを混合し、DBSA/アニリン のモル比を1.3にした。得られた混合物の溶解度を種々の溶媒中で試験した。
混合物0.1gを種々の溶媒10 g中に入れ、室温で1時間撹拌した。その結 果を表2に示す。
シ鵡4 シ91h! 噛J智棒L」ヒ ((蓬) トルニレ 町 2.4 L2,44+1りaロベ°ンρ゛ン 可 5り00本1山 可 4.8 キ5レン銀 昏ノ 242.−2.6 DBSAの代わりにヘキサンスルホン酸およびオクタンスルホン酸を用いて実施 例2および5の上記実験を繰り返したところ、同様の結果が得られた。
実施例8 実施例2を繰り返しり。モル比DBSA/ PhN = 0.577) PAN i −DBSAと表3に挙げる種々の可塑剤とを混合した。PANi −DBS A複合体(DBSA/PhN = 0.5)のキシレンへの溶解度も表3に挙げ る。非極性有機溶剤にPANi −DBSA複合体を溶解するために実施例5で 用いた余剰DBSAを、広範囲の非酸性添加剤によって代替し得ることが、本実 施例により示された。
(以T−隼り & 3. ’I¥Tti榊fID61s矛’L&F’C’BSA/PhN=0. 5の午=、レンヘ−) ;9’%4&4−ドYシルし冑レジ/−1し 0・51 ・47I西v lIV不乍外縣; Z’(+し0BSA O,50,6 7−(し木・ンヱミレ゛: 4q7’oピ+し7=> 7+し午1しr+I−+し IPAM O,50,8 実施例9 DBSAの代わりに(±)−10−カンホルスルホン酸(CSA)を用いて、実 施例2および5を繰り返した。PANi −CSA複合体(C3A −PhN0 .5および0.7) 2.4 gおよび8gを、実施例2と同様にm−クレゾー ル100g中で処理した。PANi −CSA複合体は室温で溶解し、粘性の暗 緑色溶液が得られた。同様な結果が、光学活性な(IS)−(+)−10−カン ホルスルホン酸および(IR)−(−)−10−カンホルスルホン酸について得 られた。PANi −DBSA系とは異なり、余剰な官能化されたプロトン酸( すなわちアニリンPhN繰り返し単位あたり0.5当量以上の酸)は、m−クレ ゾール中へ溶解したPANi −C5Akの場合には必要でないことを、本実施 例は示している。種々の有機溶剤中へのPANi −CSAの室温での溶解性を 表4に挙げる。
(レメ千保蛸 表 4 t(々yXhtA4中へqPAs+−csAq5’WMjTLシζ14  1εシ1LtlJら1r己シ2(輔↑12−11L7z/−1し (B 2−ter’l−プIし7z/−IL−eシイyゾロ♂ルアシノーSし 0 @ ’&J、 mhr tove(w7w)h−m。
実施例10 PAN iおよび選択した官能化されたプロトン酸の溶解性を、非極性および弱 極性有機溶媒中で試験した。その結果を表5に挙げる。
呆 5゜ ψl 會解↑1 でτりン キシレン CH2Om−7vy−レj些ぢ髭込咥」し くり、DJカンオ・ルー 0 Φ 工船レベ゛ンご7・ o o 。
0−72シゾン−5−〇 p−り(7a N ”/M!ゞy−0 2−シト〇七/−4−4)t”z −ペン・l゛°°フzlン 04−コトoh bzン−2−0 :/゛l−嘲しfフクレン −00004・blし不’Iンシクン゛ 0 2([)’IX(bl’口4”znllz )j trrvIfミ/ l−’− ’ダレ−の’ニー71s>VcA−”o’fy7.17.A、−000実施例1 1 実施例4と同様に溶液を調製し、ガラスプレート上にキャストした。キシレンを エバボレートし、得られたフィルムをアセトンで洗浄して余剰DBSAを除去し た。残存フィルムを室温で乾燥したところ、20S −cm−’の4プロ・−ブ 導電性を有していた。
上記の実験を、キシレンの代わりにクロロホルム、トリクロロベンゼン、トルエ ンまたはデカリンで繰り返したところ、同様の結果が得られた。
実施例12 実施例3と同様に調製した溶液5gを、超高分子量ポリメチル7 (UHMW  PE Ho5talen GR412、重量平均分子量2. Goo、 000 )0.17g、抗酸化剤0.01 g、およびキシレン17.4■lと混合し、 オイルバス中で126.6℃にて1時間加熱した。得られた高温の溶液をアルミ ニウムプレート上にキャストした。キシレンを室温の空気中でエバポレートする ことにより除去した。ポリアニリン−DBSA複合体の含有量は、フィルム中、 11.8%W/Vであった。同様の実験を繰り返したが、ポリアニリン−DBS A複合体の含有量は7.1%および13.4%V/Wとそれぞれ変化した。
フィルムの一部を、ホットプレート上で105°Cにて引張比λ・40(λ=最 終長を初期長で割ったもの)になるまで延伸した。この延伸フィルムは、顕著な 機械特性(ヤング率40 GPa以上かつ引張強度2 GPa以上)を有してい た。未延伸フィルムおよび延伸フィルムの導電性を、標準的な4プローブ法を用 いて測定した。その結果を表6に要約する。本実施例における引張の使用は、ポ リマーの物理的および電気的特性を向上させるためにおこなう、導電性ポリマー 構造の物理的変形の一般的な使用の一例である。約50%変形がら200倍変形 の量の変形、延伸、引張等が好適に用いられ得る。
pANi−DBsA/17PQ sit <s−ゴ1)(1) 木λtイ申 、 a? 7.1 8.4xlO−’ 2.5xlO−2高性能ポリオレフイン調製におけ るこの可溶形態の導電性ポリアニリンの使用の実現可能性を、本実施例は実証し ている。
実施例13 超高分子量ポリエチレンの代わりにイソタクチックポリプロピレン(M、〜to o、 oooダルトン)を用いて、実施例12を繰り返した。このブレンドの導 電性を4プローブ法で測定し、図2Aに示す。
実施例14 PANi −DBSA、キシレン、および超高分子量ポリエチレンの代わりニm −クレゾール中(D PANE −CSA (CSA/ PhN% ル比=0゜ 5)、ならびにm−クレゾールに溶解したナイロン4.6および12を、それぞ れ用いた以外は、実施例12を繰り返した。溶解は室温で行った。このブレンド の導電性を4プローブ法で測実施例15 実施例14を繰り返した。ポリスチレン、ポリカーボネート類、アモルファスナ イロン類、ポリアクリロニトリル、ポリ (メチルメタクリレート)、ポリビニ ルアセテート、ポリビニルブチラール、ポリビニルピロリドン、ポリスルポン、 およびABSについて、同様の結果が得られた。
多種の絶縁ポリマーとの溶液処理されたブレンドの導電性データを、表7に要約 する。
(IT−り1h) F++t’o?bン (i−PP) DBSA 15=7レン 0.10 10 (0,40)杓1λ←ン(PS) DBSA CHCl3 0.20 1(0, 40)CSA m−+77y”−lし 0.01 6(0,08)f’Ii9” 、x−ン DBSA I=+ン 3x10’5(0,06)士4o ソ4.8  C3A m−7’1”’ し 0.07 50 (0,50)1−40し12  C5A rn−フレ・t”w 0.07 50(0,50)(レン+44 白  ) t”lr?’1o=l−’Iル(PAN)CSA DMSO10”(0,40) t’++c1’:、1t−y’5−7−n−C5A m−クレゾJし 0.03  30 (0,30)t!qt’>bde++lj−’7 C5A m−フレy ”−1t−0,031,9(0,08)ネジ17+uf’z p−1700CS A m−クレゾーμ 0.02 5.7 (0,08)(しXT−生ti) 実施例16 新しく蒸留したアニリン(Aldrich) 4.65 g (0,05M)お よびDBSA24.48 g (0,075M)、ならびにキ7レン250 m lの溶液を、250 mlのエーレンマイヤーフラスコ内で調製した。このフラ スコを25°Cに維持したクーリングバス中に置いた。(NHa)2320s  (Aldrich) 4.68 g (0,02M)を蒸留水20 ml中に含 有する酸化剤溶液を添加することにより、重合を行った。酸化剤を全て添加した 後(30分間にわたり)、フラスコに蓋をし、撹拌を24時間続けた。酸化剤の アニリンに対するモル比は0゜4であり、モノマー濃度は0.2M/Lであり、 そしてDBSAのアニリンに対する比は1.5であった。暗緑色の混合物が生成 された。
このポリマーエマルジョンをアセトン750 mlに注ぎ、ポリアニリン−DB SA複合体と沈澱させた。このパウダーを回収し、濾過し、そしてアセトン15 01で3回、蒸留水150 mlで3回、そして再びアセトン1501で3回洗 浄した。最後に、パウダーを室温で48時間真空デシケータ−中で乾燥した。ポ リアニリン−DBSA収量は2.1gであった。パウダー中のDBSA/ Ph N比は〜0.3であった。
導電性ポリアニリン−官能化されたプロトン酸複合体がアニリンモノマーから直 接調製され得ることを、本実施例は示している。
更に、このアニリンを有機溶媒中へ可溶させるためにプロトン酸を用い得ること 、および、これまで実施されていない重合技術である乳化重合に可溶化したアニ リンを供し得ることを本実施例は示している。このプロセスにおいて、溶媒は、 プロトン酸および反応物質の相対比率で可能なように、変更し得る。
実施例17 重合温度を0°Cおよび重合時間を96時間にした以外は実施例16を繰り返し た。一般的に、この温度は一10℃から50℃の範囲で変化させても同様な結果 が得られ得る。時間は温度と反比例して変化し得る。
実施例18−21 DBSAのアニリンに対するモル比を、それぞれ、4.0.3.0.2.0、お よび1.0とした以外は、実施例16を繰り返した。この実験はまた、DBSA を他の酸類と代えても繰り返し得る。
実施例22−25 重合のための溶媒を、それぞれ、クロロホルム(22)、トルエン(23)、デ カリン(24)、および1,2.4.−トリクロロベンゼン(25)とした以外 は、実施例16を繰り返した。他の低誘電率の非水溶性液体も、所望により使用 し得る。
実施例26 重合温度を060にした以外は実施例22を繰り返した。
上記重合における収量は、補償後に回収した(実施例1の手順による)エメラル ジン塩基の量と、初期アニリンモノマーの量との比から計算した。実施例16− 25のポリアニリン−DBSA?lJ!合体の導電性を、通常の4プローブ法で 室温にて圧縮ペレットについてめた。ポリアニリン−DBSA複合体および補償 後に得られたエメラルジン塩基の固有粘度(dL/g)を、25℃の97%のH 2S0a (0,1%v/vポリマー)中にてウヘローデ(Ubbelohde )粘度計を用いて決定した。その結果を表8−10に表す。
二(−」 j幻μ計上崖−m− ’、Ll’j 咋ヤ *** *hk 8 25 32.4 3.7 0.99 1.279 0 32.6 1.0  :L、21 1..7014 25 33.6 0.8 1.26 1.671 8 0 3g、9 0.5 1.92 2.61乳化II合をより低い温度で行 うことが良いことを、この表の結果は示している。有機溶媒中でポリアニリン− 官能化された酸複合体を直接調製することが、ポリマーのがなりの高分子量化を 導き得ることもまた示している(実施例1参照)。
」1」 J旺V耐Zヒ1j− DBSA/ 7シlン 旧キ 4¥中 粘濱ポリアニリンー官能化された酸複合 体が、広範囲のDBSA/PhN比において直接w4製し得ることを、この表の 結果は示している。
重重 峙 牡¥ Vし纜 ボッアニリン−官能化された酸複合体が、種々の非極性または弱極性a機溶媒中 で直接調製し得ることを、この表の結果は示している。
実施例27 実施例16の混合物を、重合終了直後、ポリアニリンのアセトンへの沈澱の前に 、4000 rpmで1時間遠心分離した。可溶部分をアセトン/水11の混合 物400 mLで3回分液ロート中でデカントおよび洗浄し、 余剰DBSAお よび硫酸アンモニウムを除去した。明緑色のポリアニリン−DBSA複合体のキ シレン溶液を得た。これは、室温で保存しても安定であった。数カ月の間沈澱は 見られなかった。溶液中のポリアニリン−DBSA複合体の含有量を、キシレン をまず空気中でエバポレートし;続いて室温で24時間真空中でエバキュニージ ョンしてめた。典型的な含有量の値は、実施例16の重合条件での2%v/vで あった。
実施例28 実施例16の物質0.1 g、 DBSAo、1 g、およびキシレン20 g の混合物を調製し、−晩超音波浴中で処理した。得られた溶液を400Orpm で遠心分離した後、デカントした。ポリアニリン−DBSAI合体の溶液中の濃 度を、実施例5と同様にしてめた。典型的なこの含有量の値は0.5Xv/wで あった。実施例16のパウダーがキシレンに再溶解し得ることを、本実施例は示 している。
キシレンの代わりにクロロホルム、トリクロロベンゼン、トルエン、またはデカ リン(90’C)を用いて上記の実験を繰り返したところ、同様な結果が得られ た。
実施例29 実施例27の物質0.1 g、 DBSAo、1 g、およびキシレン1ogの 溶液を、実施例28の方法に基づいて調製した。ポリアニリン−DBSA複合体 の単独の(Free standing)フィルムを、溶液からキャストし、そ して室温で乾燥し、続いてアセトンで洗浄することによって得た。得られた単独 のフレキシブルフィルムの典型的な導電性は、約240 S−cm−’であった 。この手順で得られたフィルムのプロトン化レベルは0.3だけであったので、 フィルムを)ICIの1M水溶液で更にプロトン化することにより導電性を40 0 S−cm−’に高められる。
ポリアニリンについて通常報告される値を顕著に上回る値の導電性を有するフィ ルムが製造されたことを、本実施例は示している。
実施例30 導電性ポリアニリンの溶液を実施例16の方法に基づき直接作製した以外は、超 高分子量ポリエチレンおよびポリアニリン−DBSA?j[合体から、実施例1 2の方法に基づいてフィルムをRHした。ポリアニリン−DBSA複合体のポリ マー含有総量に対する重量比を、0.002から0.01.0.024.0.0 48.0,09.0.17.0.29.0.34.0.35まで変化させた。乾 燥後、ポリアニリン/llHMW PE ブレンドフィルムの導電性を、標準的 な4プローブ法を用いてめた。その結果を図3に示す。
これらのフィルムを、ホットプレート上で105℃にて引張比1:40になるま で延伸した。延伸フィルムは、ポリアニリン−oBsA?3F合体がtlHMW  PEマトリックス中の均一な分布していることを示し、そして、偏光下におい ては、高い光学異方性が観察された。延伸フィルムの導電性を、標準的な4プロ ーブ法を用いてめた。未延伸フィルムの導電性との比較において、引張後の導電 性は、フィルムの組成によって1−3桁高くなった(図3参照)。延伸フィルム は顕著な機械特性を有していた。
電気的および機械的高特性を有する高性能ポリマーブレンドの調製におけるこの 可溶形態の導電性ポリアニリンの使用の実現可能性を、本実施例は示している。
実施例31 室温にてクロロホルム7.5g中ポリスチレン(Po1yscience。
M? 125.000−250,000) 2.5 gの溶液を、それぞれ調製 した。
実施例16の方法に基づいて導電性ポリアニリンの溶液を直接生成し、そしてポ リアニリン−DBSAのポリスチレンのクロロホルム溶液に対する重量比がそれ ぞれ0.011.0.022.0.05.0.1.0.18.0.24.0,3 9.0.62.0.89になるような量で、ポリスチレン/クロロホルム溶液に 添加した。この粘性溶液をキャストしてフィルムにし、クロロホルムを空気中で 室温にてエバボレートした。驚くほどクリアーで透明なフィルムがこのようにし て得られた。ポリブレンドフィルムの導電性を、標準的な4プローブ法を用いて めた。そのデータを図4に示す。
この可溶導電性ポリアニリンの、顕著な光学的クリアーさを有する導電性製品の 製造のための使用の実現可能性を、本実施例は示している。
実施例32 ホストポリマーをポリスチレンの代わりに共役されたポリマー、ポリ(3−オク チルチオフェン) (Neste Oy、 My = 125,000)を用い る以外は、実施例31を繰り返した。ポリアニリン−DBSAのポリ(3−オク チルチオフェン)のクロロホルム溶液に対する重量比は、0.032.0.06 2.0.15、および0.21であった。これらポリブレンドフィルムの導電性 測定の結果もまた、図4に示す。
実施例33 ポリブタジェン(Aldrich) 1 gおよび過酸化ベンゾイル20II1 gを、実施例16の方法に基いて調製したポリアニリン−DBSAのキシレン溶 液10gに、室温にて撹拌しながら溶解した。
得られた均一な溶液を、ガラス基板上にキャストした。溶媒を空気中で室温にて エバポレートした。得られたポリブレンドフィルム中のポリアニリン−DBSA I合体の一最終濃度は、6%V/Wであった。このフィルムをオーブン中で16 0℃にて20分間硬化させた。導電性で非常に弾性に富むポリアニリン−DBS A/ポリブタジェンラバーフィルムを得た。このフィルムは、3 X 10−’  S−c+1− ’という導電性を示した。このフィルムの硬化前の導電性は、 IXIlXlo−5S−’であった。この導電性エラストマーは、破断せずに6 00%まで可逆的に長く変形し得た。
実施例34 ポリブタジェンの代わり;こシリコーンラバー(Dot Corning RT V 738)を用いた以外は、実施例33を繰り返した。このエラストマーをキ シレンをエバポレーションした後、室温にて硬化した。このシリコーンラバー中 のボリアニIJ 7− DBSA複合体のi終演iは、1%V/Wであった。こ のエラストマーの導電性は、IX 10−’S−c+a−’であった。可溶性ポ リアニリンにより、顕著な弾性特性を有する導電性製品を製造し得ることを、上 記実施例33および34は、示している。
実施例35 実施例2の物質2.66gとキシレン17.7 g (13% v/v)とを超 音波浴中で混合した。2時間後、キシレン中のポリアニリン−DBSAの安定な エマルジョンを得た。
実施例36 超高分子量ポリエチレンおよびポリアニリン−DBSA複合体のフィルムを、実 施例27の方法に基づき調製した溶液の代わりに、実施例35のエマルジョンを 用いた以外は実施例12の方法に基づき調製した。ポリアニリン−DBSA複合 体のポリマー含有総量に対する重量比を、0.42から0.50.0.60.0 ゜70まで変化させた。乾燥後、ポリアニリン/UHMW PE ブレンドフィ ルムの導電性を、標準的な4プローブ法を用いてめた。結果を下記表11に示す 。
20.1 0.3 42.0 0.1 60.0 12 70.0 2.0 導電性ポリアニリンの含有量の大きいポリブレンド系が調製し得ることを、本実 施例は示している。
実施例37 導電性形態のポリアニリンを実施例2と同様に調製した。
この物質の示差走査熱分析(DSC)スキャンは、約95°Cで発熱ピーク、約 150°Cで吸熱ピークを示した。EB −DBSA?1合体の熱安定性を、熱 重量測定(TG)分析(Mettler TA3000 system)により 調べた。複合体は、270℃を上回る温度で安定であった。
ラボラトリ−プレスを用いて、室温で得られた混合物を室温にてベレットに圧縮 した。動的真空中室温にて96時間ポンプした後、ポリアニリン−DBSA複合 体のペレットの導電性を、アルゴンで満たした乾燥ボックス中で、標準的な4プ ローブ法を用いて測定した。得られた導電性は26.45−CKI−’であった 。
注目すべきことに、コヒーレントな薄厚フィルムが160℃でプレスすることに より得られた。このことは、官能化されたプロトン酸の可塑化効果を示している 。動的真空中室温にて96時間ポンプした後、ポリアニリン−DBSA複合体の フィルムの導電性を、アルゴンで満たした乾燥ボックス中で、測定した。得られ た導電性は92 S−c+e−’という高いものであった。DBSAなどの流体 相のプロトン酸自体がいかに溶媒/可塑剤として機能し得るかを、本実施例は示 している。この酸は、室温あるいは高温で流体(液体または半固体)で有り得、 本発明の利点を達成し得る。
実施例38 実施例1の非導電性形態のポリアニリン0.091 g (0,001M)と、 DBSA 0.163 g (0,0005M)およびパウダーの線状ポリメチ レ/ (GR2755、Mv = ZOo、000) 0.254 gとを、窒 素で満たした乾燥バッグ中、メノウ乳鉢と乳棒で混合した。この混合物を、ホウ ドブレート上で165℃にて30秒間圧縮した。この30秒間の加熱処理工程を 更に3回繰り返しく合計4回)、均一な混合が確実になるようにした。フロー( flow)および混合が起こるのが観察され、室温まで冷却した後強くてフレキ シブルなフィルムが得られた。ポリアニリン−DBSA (DBSA/PhN= O,S)複合体のポリマー総量に対する重量比は0.5であった。
実施例39 ポリエチレンの量をポリアニリン−DBSA複合体のポリマー総量に対する重量 比が0.34.0.20.および0.11になるように変化させる以外は、実施 例38を繰り返した。フローおよび混合が起こるのが観察され、室温に冷却した 後強くてかつフレキシブルなフィルムが得られた。酸が流体で液体(溶媒)相と して機能する状況では、広範囲の他のポリマー類を追加的に加えて所望の導電性 特性を得られ得ることを、本実施例は示している。
(以下余白) 実施例40 実施例38−39の物質の導電性を、標準的4プローブ法を用いて測定した。そ の結果を図5に示す。
導電性形態のポリアニリンは、溶解した状態でポリオレフィンと混合され、電気 的および機械的な優れた特性の物質を生じ得ることを、これらのデータは示して いる。融解したポリマーが可塑性液体として用い得、そして官能化されたプロト ン酸の添加量により、導電性ポリアニリンとポリエチレンの間の高められた混和 性を通して導電性を増加し得ることを、実施例38−39はまた示している。
実施例41 ポリエチレンの代わりにパウダー状のナイロン12 (Polyscience s)を用いた以外は、実施例38および39を繰り返した。この混合物をホット プレートにはさんで175℃で30秒間圧縮し、続いて再圧縮したく再び30秒 間)。フローおよび混合が起こるのが観察され、室温まで冷却した後、強くてフ レキシブルなフィルムが得られた。このフィルムの導電性を、4プローブ法を用 いて測定し、その結果を図6に示す。
導電性形態のポリアニリンは、溶解した状態でナイロンと混合され、電気的およ び機械的な優れた特性の物質を生じ得ることを、これは示している。融解したポ リマーおよび液体プロトン酸が可塑性液体として用い得ることを、これはまた示 している。
実施例42 ポリエチレンの代わりにポリ(ビニルクロライド) (pvC)パウダーを用い た以外は、実施例38および39を繰り返した。この混合物をホットプレートに はさんで165℃で圧縮した。別の実験においては、添加DBSAの代わりに可 塑剤のメサモール(Mesamoll) (Bayer)を使用した。結果とし て得られた強くてフレキンプルなフィルムの導電性を、4プローブ法を用いて測 定し、その結果を図7に示す。
PAN iポリブレンドの溶解処理のための可塑性液体として、DBSAと共に 中性可塑剤を用い、電気的および機械的な優れた特性の物質を生じる得ることを 、実施例42は示している。
実施例43 DBSAの代わりにPhN繰り返し単位あたり0.33モルのDo)IPを用い た以外は、実施例42を繰り返した。この混合物をホ、)プレートにはさんで1 65℃で圧縮した。結果として得られた強くてフレキシブルなフィルムの導電性 を、4プローブ法を用いて測定し、そ、の結果を図8に示す。
PAN Iを導電性にし、可塑化し、PvCと混合するための官能化されたプロ トン酸としてホスフェート類を用い、電気的および機械的な優れた特性の物質を 生じ得ることを、実施例42は示している。
ある実施態様では、透明または有色の電極を得るために、これらの物質の透明性 、および/または、有色性を利用する。
さらに、ある実施態様では、フレキシブルな発光ダイオードに透明または有色の 電極が用いられる。以下の実施例は、これらの実施態様に関する。
実施例44 97%H2S0a中での0.1%W溶液(,012M)として、室温で測定した ときの固有粘度1.2 dL/gを有することにより、分子量などが特徴付けら れた、エメラルジン塩基1.092 g ト、CSA 1.394g 、(±) −10−カンホルスルホン酸(Aldrich)とを、めのう乳鉢および乳棒を 用いて不活性大気中(すなわち、窒素ガスで満たしたグローブバッグ中)で混合 した。CSAのアニリンの繰り返し単位あたりのモル比は0.5であった。結果 として得られた混合物からある量(1,275g)を、m−クレゾール61.0  gの中に入れ、48時間超音波浴で処理し、続いて遠心分離した。はとんどの ポリアニリン−CSA複合体が溶解し、粘性の暗緑色の液体が得られた。小量の 不溶固体をデカントによって除去した。溶液の一部を取り分け、重量を計り、そ してガラススライド上にキャストした。溶媒をエバボレートした後、フレキシブ ルな単独フィルムが得られた。フィルムの重量を計り、前記溶液中の導電性ポリ アニリン複合体の含有率を計算した。その濃度は1.94%(v/w)とめられ た。
実施例45 CSA/PhN比を以下の値(0,6,0,7,0,8,0,9,1,0,1, 5,2,0)で変化させた以外は、実施例44を繰り返した。ポリアニリン−C SA溶液を作るために、0.138.0.152.0.166、0.180.0 、194.0.264.0.334 gのそれぞれの混合物を、鵬−クレゾール 10 gに加え、各溶液中のエメラルジン含有率をm−クレゾール10 g中で 0.0006 Mに保った。CSA/PhNモル比が0.7あるいはそれ以上の 複合体は、国−クレゾールに完全に可溶であり、従って、そのような溶液に対し ては遠心分離は必要ではなかった。ガラススライド上にキャストし、溶媒をエバ ボレートした後、単独ポリアニリンフィルムが、これラスべての溶液から得られ た。結果として得られたフィルムを、アセトンで数回洗浄した。この過程の間、 補償の手段の結果と同様に、はとんどの余剰CSAはフィルムから除去された。
補償は以下のようにして行われた:それぞれの場合について、重量が計られた少 量の単独PANi / CSAフィルムの断片を、3%aq、のNHaOH水溶 液で2時間処理した。結果として得られた中性のPANi (エメラルジン塩基 )フィルムを、水およびアセ)ンで洗浄した。空気中で乾燥させた後、再度フィ ルムの重量を計った。補償の前および後での重量の異なりから、フィルム中のC SAの含有率を、表12に要約したように計算した。導電性PANi / C3 Aフィルムの導電率を、大気中で通常の4プローブ法により測定し、これもまた 表12に記載する。
0.5 0.49 230 0.6 0.53 163 0.8 0.51 1.68 0.9 0.53 138 Co O,54158 ,1,,50,581,43 2,00,58154 実施例46 実施例44の溶液をガラスまたはサファイア基板上にスピンキャスト(1000 0rp+a 、 2分)し、均一で透明なPANi / CSA薄フィルムを得 た。ガラス基板上のスピンキャスト PANi/ CSA薄フィルム(約0.5 5μm)の表面比抵抗率は、4プローブ法により、166 t−L/平方(ロ) と測定された。サファイア基板上のスピンキャストPANi / C3A薄フィ ルム(約x、4μ園)の表面比抵抗率は、4プローブ法により、66オーム/平 方(ロ)と測定された。ガラス基板上の3種のPANi / CSAフィルム( 約0.2μm厚、0.5μm厚、1.4μm厚)の透過スペクトルを、図9に示 す。1.4μm厚のフィルムでは、可視領域の透過率は70−80%であり、0 .55μm厚のフィルムでは75−85%、および0.2μm厚のフィルムでは 80%−90%であった。導電性の透明なポリアニリン複合体フィルムを溶液か らキャストし得ることを、この実施例は示している。
実施例47 実施例44のように調製された溶液1グラム(1g)と、ポリ(メチルメタクリ レート)、PMMAの10%(v/v)溶液 1グラム(1g)とを、m−クレ ゾール中で混合した。結果として得られた均一な溶液を、ガラス基板上にスピン キャスト(10000rpm、2分)した。続いて、その基板を大気中で50℃ のホットプレート上に置き、残存しているm−クレゾールをフィルムから除去し た。フィルム中のPANi / CSA複合体の含有率は、16.2%w/w  (全ポリマーに対するPANi / CSA )であった。上記組成物の透明な 単独ブレンドフィルムを、ガラススライド上に対応する溶液をキャストすること により、20−30μmの範囲の厚さに調製した。ポリアニリン−CSA複合体 の含有率を、75%、66%、54.8%、43.7%、28.0%、20.6 %、8.8%、3.7%、1.9%、0.96%、0.48%、および0.24 %と変化させた以外は、同様の実験を繰り返した。基板上の薄フィルムの表面比 抵抗および単独フィルムの全導電率を、標準的な4プローブ法を用いて測定し、 その導電率の結果を図1Oに要約する。
PANE −CSA比がそれぞれ16.2%、8.8%、および3.7%の薄い スピンキャストフィルムの透過スペクトルを、図11は示している。表面比抵抗 は、それぞれ6.3 X 103.4.5 X 10’、および1.6 X 1 05t−ム/平方(ロ)であった。すべてのスピンキャスト薄フィルムは、スペ クトルの可視領域にわたって90%以上の透過率を示す。予測したように、フィ ルムの厚みの増加に伴い、表面比抵抗の減少を生じる。図12は、ポリアニリン −CSA含有率20.6%で種々の厚さのスピンキャスト(ガラス基板上への) フィルムの透過スペクトルを比較している。これらのフィルムで最も厚い(約2 .1 μn+)、 PMMAフィルムのポリアニリン−CSA ’FM合体は、 可視領域で優れた透過率および低表面比抵抗(130t−A/平方(ロ))を示 した。
多数の単独キャストフィルム(45−65μmの厚さ)のデータを、図13に要 約する。PMMA中に種々の濃度でポリアニリン複合体を含むポリブレンドの導 電性透明フィルムを溶液からキャストし得ることを、この実施例は示している。
実施例48 CSA /アニリン比を0.7 に固定し、ポリアニリン−CSA複合体の含有 率を以下のように(それぞれ43.6%、27.8%、13.4%、7.2%、 3.72%、1.9%、および0.96%)変化させた以外は、実施例47を繰 り返した。単独フィルムの全体の導電率のデータを、図10にプロットする。ス ピンキャストフィルムは、優れた光透過率を示した。その典型的な2つのスペク トルを、図14に示す。PMMA中に種々の濃度でポリアニリン複合体を含むポ リブレンドの導電性透明フィルムを溶液からキャストし得ることを、この実施例 は示している。
実施例49 窒素でみたしたグローブバッグの中でめのう乳鉢および乳棒を用いて、エメラル ジン塩基(2,18g、0.024 M (D PhN )と、p−ドデシル− ベンゼンスルホン酸(東京化成) 3.19 g (0,12M)とを完全に混 合した。DBSAのPhNの繰り返し単位あたりのモル比は、0.5であった。
クロロホルム中のポリアニリン/ DBSAの溶液を、の結果として得られたポ リアニリン/DBSA複合体0.2gと追加DBSA 0.2gとりooホルム 2ogとを混合して調製した。混合物を超音波浴で24時間処理し、続いて遠心 分離した。不溶固体を、デカントにより除去した。溶液中のポリアニリン/ 、 DBSA複合体の濃度は、前もって重量を計った溶液から溶媒を除く前後の重量 変化により、1.16%(v/w)であるとめた。結果として得られた溶液0. 5gと、クロロホルム中のポリ(メチルメタクリレート) 、PMMAの10% (w/w)溶液0.5gとを混合した。結果として得られた均一な溶液をガラス スライド上にキャストして、透明な単独フィルムを得た。フィルム中のPANj /DBSA ?!!合体の含有率は10.4%(v/w) (全本゛リマーに対 するPANi / DBSA )であった。ポリアニリ7−DBSA複合体の含 有率を、5.5%、2.3%、1.2%、0.6%、0.3%、0.1%に変化 させた以外は、同様の実験を繰り返した。4プローブ法により測定された導電率 のデータを、図15に示す。全てのこれらのフィルムは、可視領域において、優 れた透明性を示した。
実施例50 ポリビニルアセテート(PVAc)をホストポリマーとして用いて、実施例48 を繰り返した。m−クレゾール中のPVAcの初期濃度は5%(W#)であった 。全体の導電率のデータを、図16に示す。スピンキャストフィルムは優れた可 視光透過性を示した。そのスペクトルを図17に示す。PI/Ac中に種々の濃 度でポリアニリン複合体を含むポリブレンドの導電性透明フィルムを溶液からキ ャストし得ることを、この実施例は示している。
実施例51 ポリカーボネート(PC)をホストポリマーとして用いて、実施例48を繰り返 した。m−クレゾール中のPCの初期濃度は4.74%(W/W)であった。ブ レンドフィルム中のポリアニリン−CSA複合体の含有率は、それぞれ62.0 %、44.9%、 23.6%。
140%、7.3%、38%、および20%であった6結果として得られた透明 の単独ブレンドフィルムの導電率を、図18に示す。PCでのPANi−CSA の導電性ポリブレンドフィルムを溶液からキャストし得ることを、この実施例は 示している。
実施例52 ポリ(アクリロニトリル) (PAN)をホストポリマーとして用いて、実施例 47を繰り返した。室温で撹拌し、PANおよびポリアニリン−CSA ?1合 体をジメチルスルホキシド(DMSO)中に溶解し、濃度がそれぞれ2%、3. 7%の溶液を得た。結果として得られたブレンドフィルム中のポリアニリン−C SA複合体の含有量は、それぞれ31.9%、 15.6%、86%、および4 .7%であった。結果として得られた単独ブレンドフィルムの導電率を、図19 に示す。このフィルムは、PMMAについて図12で示した同様の可視領域での 優れた透過性を示す。PANでのPANi −C3Aの導電性ポリブレンドフィ ルムを溶液がらキャストし得ることを、この実施例は示している。
実施例53 スチロラノクス(Styrolux) (ポリスチレン−ブタジェンのブロック コポリマー;BASF) 、アロマチックポリエーテルスルホン、テトラメチル −ビス−フェノールAポリカーボネート、ジチル(Zytel) 330 (ア モルファスナイロン;DuPont) 、トaアミド(Trogamid) ( アモルファスナイロン;HtJIls) 、ポリビニルピロリドン(Polys ciencs) 、ポリスチレン(Po1ysciences)、ポリ(スチレ ン−アクリロニトリル) (BASF)をボストポリマーとして用いて、実施例 47を繰り返した。結果として得られたブレンドフィルム中のポリアニリン−C SA複合体の含有率は、8.8%、4.6%、および0996%であった。これ らすべてのポリマーについて、光学的に透明なフィルムが得られた。
単独フィルムの全体の導電率を、表13に記載する。スピンキャストフィルムは 、図20で示した同様の透過スペクトルを示す。広範囲のホストポリマー中に種 々の濃度テボリアニリン複合体を含むポリブレンドの導電性透明フィルムを溶液 からキャストし得ることを、この実施例は示している。
実施例54 本発明の物質を用いて、フレキシブルなLEDを形成した。
透明で7レキシプルな、ポールーインジェクティング電極として使用するために 、基板として単独ポリ(エチレンテレフタレート)(PET)フィルム上に、導 電性エメラルジン塩基の形態の溶液から、ポリアニリンフィルムをスピンキャス トした。
基板として使用する前に、PETIg独フィルム基板を、アセトン/イソプロパ ツール混合体中で煮沸することにより洗浄し、続いて、a o ’cで1時間乾 燥させた。
ポリアニリン溶液を、実施例44の方法を用いて調製し、PET基板フィルム上 にスピンコードした。
スピンコードした後、PAN i/PET構造物を60″Cで12時間乾燥させ た。そして、キシレン中のMEH−PPVが0.5χ(wt/wt)の溶液から スピンコードすることにより、ポリ(メトキシへ牛シルオキシフェニレンビニレ ン) (MEH−PPV)の層で、PAN i表面上ヲ被覆した。
MEH−PPV溶液からのPAN iの溶解の兆候は観察されながった。
PANi−CSA 211合体およびMEII−PPVの各成分は、それぞれ溶 解可能だが、それぞれは他を溶解する溶媒には不溶であるように、2成分系を設 定した。
整流および電子注入トップコンタクトとして機能するための電気的陽性な金属と してカルシウムを使用した。10−’ トルより低い圧力での真空蒸着により、 カルシウムを被覆した。
MEH−PPV層の被覆、および、LED装置のすべての物理的測定は、制御さ れた大気ドライボックス中の窒素雰囲気下で行った。PANiヘノコンタクトは 、薄く真空蒸着した金フィルムでなされた。初期の研究では、金コンタクトは、  PANiN極が電流を制限しないことを確かめるために用いられた。しかしそ の後の実験では、銀ペーストまたは単なるワニロクリップを使って透明なPAN i電極とコンタクトすることが可能であることを示した。フレキシブルな「可塑 性J LEDの構造物の図を、図21に示す。
約475nmから赤外へ広がる透過性ウィンドウを有しているため、PANii [極は薄縁色をしている。PANi電極の吸光スペクトル(図22)はs 44 0r+n+の強い吸光ピーク、および、赤外へ広がル吸光バンドが、エメラルジ ン塩形態のポリアニリンの特徴的特色を示している。半導電性MEH−PPVア クティブ層からの電気発光は、PAN i電極の2つの基本の吸光の間の透過性 ウィンドウで右方向に向く。
「可塑性J LEDはフレキシブルで、従来の伝導体に生じるような壊れを生じ ることなく、巻きおよび曲げ(鋭い1806の曲げによりそれ自体の上にたたむ ことさえし)得る。この4層構造物の強固な性質は、PANi / ME)I− PPv異質構造物界面コンタクトとPANi / PETコンタクト(さらには 、Ca / MEH−PPVコンタクト)との優れた機械的接着を、明確に証し ている。
デバイスの電流−電圧(IV)特性(図23)は、整流作用を示している。LE Dデバイスが光を放射し始める電圧範囲である1、8■より上で、ホールーイン ジェクティングコンタクトとして導電性PANi透明フィルムを用いたデバイス を流れる電流は、ホールーインジエクティングコンタクトとしてITOを用いて 作られたデバイスと、はとんど同じである。
本実施例のデバイスの量子効率(入ってくる電子あたりの出ていく光子)は、約 1%である。このデバイスにより発せられる光は、低いバイアス電圧(3−4ボ ルト)(図24)においてでさえ、通常の部屋の照明のもとて容易に見られ得る 。
実施例55 実施例54で用いた、PANj−CSA F1合体の透明な導電性フィルムを、 多様な厚さにスピンコードした。厚さおよびそれに従うPANi/PET’l極 の表面比抵抗は、スピン速度、および/または、PANi溶液の濃度を変化させ ることによって制御し得る。
これは、3種類の厚さ、および、それに従う3種類の表面比抵抗値のPANiフ ィルムの475−675nmの間の可視光の透過率を示す、図9に見られ得るよ うに、PAN iフィルムの透過率にも影響を与える。
PAN iで被覆されたPET電極は、機械的にフレキシブルおよび強固であり 、表面導電性の損失なしに鋭い前後の曲げの繰り返しに耐え得る。これは、IT Oで被覆されたPE711極が弱く、簡単に裂けて導電性を損失するのと対照的 である。
導電性PANiフィルムは、p型半導電性ポリマーと優れたオームコンタクトを 作成する。
実施例56 以下の手順を用いて、ガラスファイバー(直径50ミクロン)上に発光ダイオー ドを作成した。
工程lニガラスファイバーを洗浄した後、このファイバーを、m−クレゾール中 のポリアニリン/ CSA溶液(実施例44)の中に、約5c+gの深さまで浸 した。溶液からファイバーを取り出した後には、ホールーインジエクテイングコ ンタクトとして使用するに適当なPANi / CSA フィルムが、ファイバ ーの表面上に形成された。60°Cで1時間、このPANiフィルムを乾燥・  した。
工程2 : PANiフィルムの被着したガラスファイバーの所定の部分を、実 施例54に従って調製されたMEH−PPVの溶液中にさらに浸した。MEH− PPV層を形成するためにPANi被覆されたファイバーを漫を際に、PANi  ホールーインジェクティング電極との電気的コンタクトを容易にするために、 若干長のPANiフィルムを露出して残すように注意した。
工程3:整流および電子注入トップコンタクトとして機能するための電気的陽性 金属としてカルシウムを用いた。カルシウムを、104 トルより低い圧力で真 空蒸着によりファイバー上に被覆した。
結果として得られたファイバーの端のフレキシブルなLEDは、壊れを生じるこ となく曲げ得る。デバイスの電流−電圧N−V)特性は、整流作用を示している 。本実施例のデバイスの量子効率(入ってくる電子あたりの出ていく光子)は、 約1%である。デバイスにより発せられる光は、低バイアス電圧(3−4ボルト )においてでさえ、通常の部屋の照明のもとて容易に見られ得る。
ガラスファイバー上に直接作成されたフレキシブルなLEDの特別な特色は、フ ァイバーの端で明るい発光が存在するように内部反射によりLEDからの光が低 下することである。
実施例58 実施例57のファイバーLEDを、90℃に加熱した金属ロッド(直径10■) と交差するように置いた。ファイバーが熱せられると、次いでロッド上で屈曲さ せた。屈曲したLEDを室温に冷し、その曲がった形状およびその発光特性を保 持した。
熱E[li板(ロッド、ファイバー、フィルム、シートなど)で支持されたLE Dが、ポリマー産業で使用される通常の熱処理手段により後成形し得ることを、 この実施例は示している。
実施例59 実施例54のフレキシブルなLEDに、粘着性の接着剤を用いた。その発光特性 を保持したままの構造物は、屈曲した表面に付着した。
フレキシブルに屈曲した表面への接着が困難なラベルや標識などにおける多様な 応用に、このフレキシブルなLEDが使用できることを、この実施例は示してい る。
実施例60 電子注入カルシウムコンタクトの代わりに、n型として特徴づけられてきた半導 電性ポリマーであるポリキノリンを用いて、実施例54を繰り返した。ポリキノ リンフィルムを、蟻酸中の溶液(1重量%ポリキノリン)からスピンキャストし た。ポリキノリンへの電気的コンタクトは、ポリキノリン層上に蒸着した金フィ ルムでなされた。
MEH−PPVは、p型ポリマーとして特徴づけられてきたので、結果として得 られた構造物はpnへテロ接合を形成する。総ポリマーのpnへテロ接合は、整 流ダイオード(5ボルトバイアスで整流比が103.2ボルトのターンオーバー 電圧、200オームの前方向の抵抗(線状様式))として電気的に特徴づけられ た。
60ボルトを越える電圧の前方向のバイアスのもとで、発光が見られた。
フレキシブルなLEDを提供する本発明の一般的な局面の特定の実施態様を、実 施例54−60は示している。これらのフレキンプルなLEDは、構造物(それ らのすべてはフレキシブルである−一すなわち、破砕することなく、少なくとも 15°は屈曲し得る)中に以下の屑を含んでいる。典型的には(随意ではあるが )、LEDは、固体のフレキシブルで透明なポリマー支持体を含んでいる。ポリ マー支持体は、ポリ(エステル)、ポリ(オレフィン)、ポリ(アラミド)、ポ リ(アクリレート)、メタクリレート、ポリ (カーボネート)などのような、 あらゆるフレキンプルなポリマーから広く選択し得る。この支持体の機能は、L EDに構造形体を加えることである。この支持体は導電性ではない。図21にお いて、この層はrPETJとして示されている。LEDの他の層がそれ自体強固 な場合は、この支持層は除き得る。存在する場合には、この層は、いかなる厚さ でもあり得る。その次の層は、導電性ホールーインジェクティング電極である。
この層は、明細書に記載したようにPANi物質を含む。これはPAN i単独 または他のポリマーとの混合物質でもあり得る。この層は、低抵抗(例えば、平 方(ロ)あたり300オ一ム未満、そして好ましくは平方(ロ)あたり100未 満)であり得る。これらの抵抗は、通常約501から数(10までの)ミクロン の厚さで達成され得る。
所望する低抵抗を達成するために、より厚いまたはより薄い層を用い得る。この 層は、上記明細書に記載したようにキャストまたは他の方法で形成し得る。
PANi層に電気的コンタクトを作成する。全以外に電気的コンタクトが機能す るあらゆる方法を使用し得る。
LED構造物の第3の層は、共役されたポリマーから作られた電気発光層である 。ここで使用する共役されたポリマーには、当業者に公知の可溶な共役されたポ リマーを含む。これらには、例えば、ポリ(2−メトキシ、5−(2−エチル− ヘキシルオキシ)−p−7エニレンビニレン)またはrMEH−PPVJ、P3 AT類、ポリ(2,5−ジメトキシ−p−フェニレンビ’−L/7)−rPDM PVJ およびポリ(2,5−チェニレンビニレン)、ボッ(フェニレンビニレ ン)またはrPPVJおよびそれらのアルコキシ誘導体、並びにポリアニリンな どのポリ(3−アルキルチオフェン)(ここで、上記アルキルは炭素数6から1 6炭素である)、を含む。
共役されたポリマーは、溶液から直接積層またはキャストされ得る。使用した溶 媒は、ポリマーは溶解するが、続く積層物には影響しないものである。また溶媒 は、すでに形成されたPA旧層を溶解しないように選ばなければならない。
共役されたポリマー溶液のために、典型的には有機溶媒が使用される。これらの 有機溶媒には、メチレンクロライド、クロロホルム、およびカーボンテトラクロ ライドなどのハロff化水素類、キシレン、ベンゼン、トルエンなどの7 o  v チック炭化水素類、デカリンなどのその他の炭化水素類などを含み得る。混 合溶媒も同様に使用し得る。水、アセトン、酸のような極性溶媒なども好適であ り得る。これらは、単に代表する例であって、溶媒は前記の基準に合う物質から 広く選択し得る。
PAH層上に共役されたポリマーを積層するとき、溶液は比較的薄く、例えば、 濃度0.1から20%w1特に0.2から5%冑であり得る。50−400およ び1100−200nの厚さのフィルムを使用する。
ある実施態様では、共役されたポリマーは、キャリアポリマーと混合して存在す る。
キャリアポリマーの選択のための基準は以下の通りである。
その物質は、低濃度で機械的にコヒーレントな電気発光フィルムの形成を行え、 そして最終フィルムの形成のための共役されたポリマーを分散または溶解し得る 溶媒中で安定を保持しなければならない。例えば、非常に高い粘性あるいは著し い総不均−性の形成などの過程上の困難を軽減するためには、キャリアポリマー が低濃度であることが好ましい。しかし、キャリアの濃度は、コヒーレントな構 造物を形成するのに充分な程度に高くなければならない。好ましいキャリアポリ マーは、ポリエチレン、イオンタクチックポリプロピレン、ポリエチレンオキサ イド、ポリスチレンなどのフレキシブルな鎖状ポリマーである。当業者により容 易に決められ得る適切な状態のもとで、これらの巨大分子物質は、水、酸、並び に様々な極性および非極性有機溶媒を含む多様な液体から、コヒーレントな構造 物を形成し得る。
キャリアポリマーの選択は、使用する1種または多種の溶媒と同様、主に共役さ れたポリマーの融和性に基づいて行われる。
キャリアポリマーの初期濃度は、通常、体積あたり0.1%以上、より好ましく は体積あたり約0.75%以上から選ばれる。
一方、体積あたり90%を越えるキャリアポリマー濃度を選ぶことは好ましくな い。なぜなら、これは最終的な共役されたポリマー複合生成品を弱める効果を有 するからである。さらに好ましい溶液中のキャリアポリマーの濃度は、体積あた り50%未満である。
共役されたポリマーおよびキャリアポリマーを積層するための溶媒系もまた同様 であり、前の層またはその後の構造物の形成過程に影響し得ない。
゛ コンタクト 共役されたポリマーフィルムのPANi層の反対側に位置するLED構造物の最 終層は、電子注入コンタクトである。これは、低仕事関数(low work  function)金属または合金から作成する(低仕事関数金属は4.3以下 の仕事関数を有する)。典型的な物質には、インジウム、カルシウム、バリウム 、およびマグネシウムが含まれ、カルシウムが特に好適な物質である。
これらの電極は、当業者に公知の方法(例えば、エバポレート、スパッタリング 、または電子ビームエバポレーション)を使用して供給され、ダイオード構造物 中で整流コンタクトとして機能する。
Lo OLn 。
(田0/S) 専島倉 (%) 寺?■ (出口/S) キ辱を (ホ) 鱒 μ) (%)−1=τT、 ばつ U) (%) 〜馨7 (山0/S) 寺与t 4j九1q 補正書の写しく翻訳文)提出書(特許法第184条の8)

Claims (46)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.効果的にプロトン化し得る量のプロトン酸を有する混合物中に十分にそれら と混合した、フィルムを形成し得る程の分子量のポリアニリンを有する、非導電 性または半導性の基材を含有する、導電性高分子組成物であって、該プロトン酸 の対イオンは該基材と適合するように官能化され、そして該高分子組成物に導電 性を付与するポリアニリンとの複合体を形成する、組成物。
  2. 2.前記基材が22以下の誘電率を有し、および該ポリアニリン複合体が約10 −3S−cm−1以上の導電率を有する、請求項1に記載の導電性高分子組成物 。
  3. 3.前記基材が非極性または弱極性である、請求項2に記載の導電性高分子組成 物。
  4. 4.前記基材が官能化した対イオンを溶存する溶媒を含有する、請求項2に記載 の導電性高分子組成物。
  5. 5.前記基材が官能化した対イオンと適合するバルクポリマーである、請求項2 に記載の導電性高分子組成物。
  6. 6.前記基材が、官能化した対イオンと適合するバルクポリマーおよび溶媒の両 方を含有する、請求項2に記載の導電性高分子組成物。
  7. 7.少なくとも約10重量%の基材を含有し、前記ポリアニリンおよび前記官能 化された対イオンを有するプロトン酸を含む連続相を含有するミクロ構造を有す る、請求項2に記載の導電性高分子組成物。
  8. 8.十分量のポリアニリンおよび少なくとも約10−1S−cm−1の導電率を 有するプロトン化したポリアニリンを提供するための官能化したプロトン酸を含 有する、請求項2に記載の導電性高分子組成物。
  9. 9.十分量のポリアニリンおよび少なくとも約3×102S−cm−1の導電率 を有するプロトン化したポリアニリンを提供するための官能化したプロトン酸を 含有する、請求項2に記載の導電性高分子組成物。
  10. 10.前記ポリアニリンが、以下の式1で表されるアニリンの重合によって調製 されるおよそ10,000以上の重量平均分子量を有するポリアニリンである、 請求項2に記載の導電性高分子組成物: ▲数式、化学式、表等があります▼ ここで: nは0から4の整数; mは1から5の整数で、ただしnおよびmの合計は5;Rは同一かまたは各存在 ごとに異なり、アルキル、アルケニル、アルコキシ、シクロアルキル、シクロア ルケニル、アルカノイル、アルキルチオ、アリールオキシ、アルキルチオアルキ ル、アルキルアリール、アリールアルキル、アルキルスルフィニル、アルコキシ アルキル、アルキルスルホニル、アリール、アリールチオ、アリールスルフィニ ル、アルコキシカルボニル、アリールスルホニル、カルボン酸、ハロゲン、シア ノ、または1つまたはそれ以上のスルホン酸、カルボン酸、ハロゲン、ニトロ、 シアノまたはエポキシ部分で置換されたアルキルであり;または、任意の2つの R置換基が一緒になって、アルキレンまたは3、4、5、6または7員環の芳香 族または脂環式炭素環を完成するアルケニレン基であり、該環は一つまたはそれ 以上の窒素、硫黄、スルフィニル、スルホニルまたは酸素の二価のヘテロ原子を 含有し得る。
  11. 11.前記アニリンが置換されていないアニリンであり、前記mが5に等しくお よびnが0である、請求項10に記載の導電性高分子組成物。
  12. 12.前記ポリアニリンが置換されたアニリンから誘導され、前記nが0以上で ある、請求項10に記載の導電性高分子組成物。
  13. 13.前記対イオンが次式VI−VIIである、請求項3に記載の導電性高分子 組成物: A−R1 VI または ▲数式、化学式、表等があります▼VIIここで: Aはスルホン酸、セレン酸、ホスホン酸、カルボン酸、硫酸水素塩、セレン酸水 素塩、またはリン酸水素塩;n*は0から5の整数; m*は1から4の整数で、ただしn*およびm*の合計は5; R1は、アルキル、アルケニル、アルコキシ、アルカノイル、アルキルチオ、ア ルキルチオアルキルであって、5からおよそ20までの炭素原子を有すもの;ま たは、アルキルアリール、アリールアルキル、アルキルスルフィニル、アルコキ シアルキル、アルキルスルホニル、アルコキシカルボニル、カルボン酸であって 、ここで該アルキルまたはアルコキシは、0からおよそ20までの炭素原子を有 すもの;または、1つまたはそれ以上のスルホン酸、カルボン酸、ハロゲン、ニ トロ、シアノ、ジアゾ、またはエポキシ部分で置換された3からおよそ20まで の炭素原子を有すアルキル;または、置換された、または置換されていない3、 4、5、6または7員環の芳香族または脂環式炭素環であって、該環は、1つま たはそれ以上の窒素、硫黄、スルフィニル、スルホニルまたは酸素の二価のヘテ ロ原子を含有し得る、例えばチオフェニル、ピロリル、フラニル、ピリジニルで あり;または、多数のA単位が付加したポリマー骨格。 R*は同一かまたは各存在ごとに異なり、アルキル、アルケニル、アルコキシ、 シクロアルキル、シクロアルケニル、アルカノイル、アルキルチオ、アリールオ キシ、アルキルチオアルキル、アルキルアリール、アリールアルキル、アルキル スルフィニル、アルコキシアルキル、アルキルスルホニル、アリール、アリール チオ、アリールスルフィニル、アルコキシカルボニル、アリールスルホニル、カ ルボン酸、ハロゲン、シアノ、または1つまたはそれ以上のスルホン酸、カルボ ン酸、ハロゲン、ニトロ、シアノ、ジアゾまたはエポキシ部分で置換されたアル キルであり;または、任意の2つのR置換基が一緒になって、3、4、5、6ま たは7員環の芳香族または脂環式炭素環を完成させるアルキレン基またはアルケ ニレン基、またはそれらの複合であって、該環またはその複合は、1つまたはそ れ以上の窒素、硫黄、スルフィニル、スルホニルまたは酸素の二価のヘテロ原子 を含有し得る。
  14. 14.Aがスルホン酸である、請求項13に記載の導電性高分子組成物。
  15. 15.m*が4であり、およびn*が1であり、および対イオンがR*を含有し 、ここでR*は同一かまたは各存在ごとに異なり、2からおよそ14までの炭素 原子を有する、アルキル、アルケニルまたはアルコキシであって、1つまたはそ れ以上のカルボン酸、ハロゲン、ニトロ、シアノまたはエポキシ部分で置換され たアルキルである、請求項14に記載の導電性高分子組成物。
  16. 16.ポリアニリン、および、スルホン酸HOSO2−R1、ここでR1は、C 6H12−、C8H17−、C9F17−、4−ドデシル−ベンゼン、(L,D )−10−カンホル−、エチルベンゼン−、0−アニシジン−5−、p−クロロ ベンゼン−、ヒドロキシベンゼン−、トリクロロベンゼン−、2−ヒドロキシ− 4−メトキシ−ベンゾフェノン−、4−ニトロトルエン−2−、ジノニルナフタ レン−、4−モルホリンエタン−、および2−{[トリス(ヒドロキシメチル) メチル]アミノ}−1−エタン−からなる群から選択される;およびC8F17 COOH、ビス(2−エチルヘキシルリン酸水素)、および5から95重量パー セントの量で該ポリアニリンと複合体を形成し、およそ10−8S−cmと同じ か、それより大きな導電率を有するジフェニルリン酸水素からなる群から選択さ れた、1つまたはそれ以上の非プロトン酸を含有する、請求項13に記載の導電 性高分子組成物。
  17. 17.ポリアニリン、および、5から95重量パーセントの量で前記ポリアニリ ンと複合体を形成するドデシルベンゼンスルホン酸を含有し、およそ10−8S −cm−1と同じかまたはそれより大きい導電率を有する、請求項14に記載の 導電性高分子組成物。
  18. 18.4−ヘキシルオキシフェノール、3−ペンタデシルフェノール、ノニルフ ェノール、4−ドデシルレソルシノール、4−(tert−オクチル)フェノー ル、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール、3,4−ジメチル フェノール、2,6−ジメチルフェノール、メチルp−トルエンスルホネート、 エチルp−トルエンスルホネート、n−ヘキシルp−トルエンスルホネート、エ チルドデシルベンゼンスルホン酸イソプロピルアミンアルキルアリールスルホネ ート、1−ドデカノール、1−トリデカノール、1−ドコサノール、次の化学式 のエトキシラートCH3(CH2)xCH2(OCH2CH2)nOH、ここで x=10−14、n=1.3;x=6.8、n=1.0;x=10−12、n= 3;x=6−8、n=2;ポリ(オキシ−1,2−エタンジイル)、アルファ( ノニルフェノキシ)−ω−ヒドロキシ、および硫酸化アルキルアルコールエトキ シラートアンモニウム塩からなる群から選択される可塑剤を含有する請求項2に 記載の導電性高分子組成物。
  19. 19.加工し得る液状導電性高分子組成物であって、前記基剤が溶解状、融解状 、あるいは液状のバルクポリマーまたはプレポリマーを含有する、請求項2に記 載の導電性高分子組成物。
  20. 20.前記基剤が付加的に液状溶媒および/または可塑剤、を含有する、請求項 19に記載の加工し得る液状導電性高分子組成物。
  21. 21.前記溶媒が有機溶媒である、請求項20に記載の加工し得る液状導電性高 分子組成物。
  22. 22.前記溶媒の誘電率が約22より小さく、ここで、前記溶媒がおよそ5から およそ12までの炭素原子を有するアルカンおよびアルケン、鉱物油、芳香族化 合物、ハロゲン化芳香族化合物、ハロゲン化アルカン、および脂肪族アルコール 、4からおよそ12までの炭素原子を有するアルキルエーテルおよびケトン、シ クロアルカン、シクロアルケン、四塩化炭素、二硫化炭素、クロロホルム、ブロ モホルム、ジクロロメタン、モルホリン、アニリン、アルキルベンゼン、キシレ ン、トルエン、デカヒドロナフタレン、スチレン、ベンジルアルコール、ナフタ レン、フェノール類、およびクレゾール類からなる群から選択される、請求項2 1に記載の加工し得る液状導電性高分子組成物。
  23. 23.前記可塑剤が4−ヘキシルオキシフェノール、3−ペンタデシルフェノー ル、ノニルフェノール、4−ドデシルレソルシノール、4−(tert−オクチ ル)フェノール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール、3, 4−ジメチルフエノール、2,6−ジメチルフェノール、メチルp−トルエンス ルホネート、エチルp−トルエンスルホネート、n−ヘキシルp−トルエンスル ホネート、エチルドデシルベンゼンスルホン酸イソプロピルアミンアルキルアリ ールスルホネート、1−ドデカノール、1−トリデカノール、1−ドコサノール 、次の化学式のエトキシラートCH3(CH2)xCH2(OCH2CH2)n OH、ここでx=10−14、n=1.3;x=6.8、n=1.0;x=10 −12、n=13;x=6−8、n=12;ポリ(オキシ−1,2−エタンジイ ル)、アルファ(ノニルフェノキシ)−ω−ヒドロキシ、および硫酸化アルキル アルコールエトキシラートアンモニウム塩からなる群から選択される、請求項2 0に記載の加工し得る液状導電性高分子組成物。
  24. 24.前記ポリマーが、ポリエチレン類、イソタクチックポリプロピレン、ポリ スチレン、ポリ(エチルビニルアセテート)、ポリブタジエン、ポリイソプレン 、エチレン−ビニレン共重合体類、ポリ(塩化ビニル)、エチレン−プロピレン 共重合体類、ポリシロキサン、ポリスルホン、ポリカーボネート類、ポリ(エチ レンテレフタラート)、アクリロニトリルのホモ重合体類および共重合体類、ポ リ(ブチレンテレフタラート)、ナイロン12、ナイロン8、ナイロン6、ナイ ロン6.6、ナイロン4.6、非晶質ナイロン、ポリ(酢酸ビニル)、ポリ(ビ ニルブチラール)およびポリ(ビニルピロリドン)からなる群から選択される、 請求項5に記載の導電性高分子組成物。
  25. 25.請求項19に記載の加工し得る液状導電性高分子組成物であって、該組成 物がおよそ10−8S−cm−1より大きい導電率を有し、106オーム/平方 (□)より小さい表面抵抗および485から675nmのスペクトル範囲で60 %以上の面積透過率を有する、透明導体に固体化し得る、組成物。
  26. 26.前記基材が融解状または液状のバルクポリマーを含有する、請求項25に 記載の加工し得る液状導電性高分子組成物。
  27. 27.前記基剤が液状溶媒および/または可塑剤を含有する、請求項25に記載 の加工し得る液状導電性高分子組成物。
  28. 28.前記基剤が溶媒、および、融解状または液状のバルクポリマーを含有する 、請求項25に記載の加工し得る液状導電性高分子組成物。
  29. 29.前記基材が22より小さい誘電率を有し、前記溶媒が、およそ5からおよ そ12までの炭素原子を有するアルカンおよびアルケン、鉱物油、芳香族化合物 、ハロゲン化芳香族化合物、ハロゲン化アルカン、および脂肪族アルコール、4 からおよそ12までの炭素原子を有するアルキルエーテルおよびケトン、シクロ アルカン、シクロアルケン、四塩化炭素、二硫化炭素、クロロホルム、ブロモホ ルム、ジクロロメタン、モルホリン、アニリン、アルキルベンゼン、キシレン、 トルエン、デカヒドロナフタレン、スチレン、ナフタレン、フェノール類、クレ ゾール類、ベンジルアルコール、エポキシ類、およびアクリラート類からなる群 から選択される、請求項28に記載の加工し得る液状導電性高分子組成物。
  30. 30.官能化したプロトン酸が22と等しいかまたはそれより小さい誘電率を有 す液体であり、前記プロトン酸が基材として十分に適している、請求項25に記 載の加工し得る液状導電性高分子組成物。
  31. 31.ポリアニリン、および、該ポリアニリンと複合体を形成する官能化したプ ロトン酸を含有し、およそ10−6S−cm−1と等しいかまたはそれより大き い導電率および485から675nmのスペクトル範囲で60%以上の面積透過 率を有する、請求項1−18に記載の導電性高分子物質。
  32. 32.請求項1に記載の導電性高分子化合物であって、10−8S−cm−2よ り小さい導電率および室温で22またはそれより小さい誘電率を有し、効果的に プロトン化し得る量のプロトン酸を有する混合物中に十分に混合されたフィルム を形成し得る程の分子量のポリアニリンを有し、該プロトン酸の対イオンが該基 材と適合し、ポリアニリンと複合体を形成し、導体に、およそ10−8S−cm −2より大きな導電性を付与し、該導体が、106オーム/平方(□)より小さ い表面抵抗および485から675nmのスペクトル範囲で60%以上の面積透 過率を有するようにするために官能化された、有機溶媒、融解状ポリマーおよび オリゴマーから選択される基材を含有する流動性の高分子組成物から形成される 透明導体である、組成物。
  33. 33.前記導体が1000オーム/平方(□)以下の表面抵抗および475から 675nmのスペクトル範囲で90%以上の透過率を有する、請求項32に記載 の透明導体。
  34. 34.少なくとも10S−cm−1の導電率を有し、そして、ポリアニリンおよ び(L,D)−10−カンホルスルホン酸を含有する請求項33に記載の透過性 導体。
  35. 35.以下の工程(aおよびb)を包含する、導電性高分子物品の形成方法: a.ポリアニリン、22以下の誘電率を有する液状有機溶媒と必要に応じて非導 電性、または半導性の基材ポリマーを含有する基材、および、前記溶媒および前 記の必要に応じたポリマーと適合する官能化したプロトン酸を含有する、溶液の 形成工程;および b.該溶液から所望の物品の作成後または同時に該溶液から前記溶媒の全部また は−部を除去する工程。
  36. 36.以下の工程(aおよびb)を包含する、導電性高分子物質の形成方法: a.ポリアニリン、22以下の誘電率を有する液状有機モノマーの液状基材、お よび、該基材と適合し得る官能化したプロトン酸を含有する溶液の形成工程;お よびb.該溶液から所望の物品の作成後または同時の該溶液中でのモノマーの重 合工程。
  37. 37.以下の工程(aおよびb)を包含する、溶液からの導電性高分子物品の形 成方法; a.ポリアニリン、22以下の誘電率を有する溶媒、および、該溶媒および基材 ポリマーおよび一つまたはそれ以上のバルク基材ポリマーと適合し得るように官 能化したプロトン酸を含有する溶液の形成工程;および b.該溶液から該溶媒の全部または一部を除去し、該導電性高分子物品を生成す る工程。
  38. 38.以下の工程(aおよびb)を包含する、非導電性の基材ポリマーを有する 固体導電性高分子物品の形成方法:a.ポリアニリン、該基材ポリマーについて の液状有機モノマー前駆体、および該モノマーと適合し得るように官能化したプ ロトン酸溶質を含有する溶液の形成工程;およびb.該固体物品を得るための該 モノマーの重合工程。
  39. 39.以下の工程(aおよびb)により、基材を用いて、導電性ポリアニリンの 導電性物品を形成する方法:a.ポリアニリン、および熱可塑性ポリマーからな る群から選択された融解状のポリマー基材中で十分に混合された官能化したプロ トン酸溶質を含有する溶融物の形成工程;および b.該溶融物の固体化工程。
  40. 40.請求項31−34に記載の透明電極を包む発光ダイオード。
  41. 41.ファイバー、ロッド、プロフィル、フィルム、コーティング、膜、コンテ ナー、包装、およびそれらの使用からなる群から選択された請求項1−18、3 1−34、および24に記載の物質を包む電気的導電性物品。
  42. 42.接着剤、粘着物、インキ、塗料、スプレー、油、ペーストおよびワックス 、およびそれらの使用からなる群から選択された請求項19−23および25− 30に記載の物質を包む電気的導電性液体。
  43. 43.乳化重合により調製された請求項1に記載の導電性高分子組成物。
  44. 44.請求項31に記載の導電性高分子物質およびフレキシブルな共役されたポ リマーを含有する電界発光層を含有する導電性ホール−インジェクティング(h ole−injecting)電極を含有するフレキシブルな発光ダイオード。
  45. 45.さらに、4.3以下の仕事関数を有する、電子注入コンタクト(elec tron−injecting contact)を含有する、請求項44に記 載のフレキシブルな発光ダイオード。
  46. 46.さらに導電性ホール−インジェクティング電極のコンタクトを保持するフ レキシブルなポリマーを含有する請求項45に記載のフレキシブルな発光ダイオ ード。
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002500408A (ja) * 1997-12-23 2002-01-08 バイエル・アクチエンゲゼルシヤフト 導電性コーテイングを製造するためのスクリーン印刷ペースト
JP2002521721A (ja) * 1998-07-23 2002-07-16 インスタンス、デイビッド、ジョン ラベルおよび広告装置
JP2002541631A (ja) * 1999-04-07 2002-12-03 マイクロエミッシブ ディスプレイズ リミティド 光電子工学的表示装置
JP2005509695A (ja) * 2001-11-12 2005-04-14 ザトーリウス アクチエン ゲゼルシャフト プロトン伝導性電解質膜、その製造方法および燃料電池における使用
WO2005052058A1 (ja) * 2003-11-28 2005-06-09 Idemitsu Kosan Co., Ltd. 導電性ポリアニリン組成物、その製造方法及びそれからなる成形体
WO2006126448A1 (ja) * 2005-05-27 2006-11-30 Idemitsu Kosan Co., Ltd. 導電性高分子積層体
JP2007000729A (ja) * 2005-06-22 2007-01-11 Nitto Denko Corp 結晶薄膜を製造する方法
JP2008075039A (ja) * 2006-09-25 2008-04-03 Idemitsu Kosan Co Ltd 導電性ポリアニリン複合体の製造方法
WO2009084419A1 (ja) * 2007-12-27 2009-07-09 Idemitsu Kosan Co., Ltd. ポリアニリン複合体、その組成物及び成形体
WO2009084418A1 (ja) * 2007-12-27 2009-07-09 Idemitsu Kosan Co., Ltd. ポリアニリン複合体、その組成物及び成形体
JP5492413B2 (ja) * 2006-08-10 2014-05-14 出光興産株式会社 導電性ポリアニリン組成物及びその製造方法
US8748534B2 (en) 1999-04-06 2014-06-10 Cambridge Display Technology Limited Method for doping a polymer

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5408109A (en) 1991-02-27 1995-04-18 The Regents Of The University Of California Visible light emitting diodes fabricated from soluble semiconducting polymers
FI101077B (fi) * 1993-06-04 1998-04-15 Neste Oy Sähköä johtava muovimateriaali ja menetelmä sen valmitamiseksi
FI98820C (fi) * 1993-06-04 1997-08-25 Neste Oy Menetelmä työstettävän johdepolymeerimateriaalin valmistamiseksi
NL9301307A (nl) * 1993-07-26 1995-02-16 Oce Nederland Bv Electrisch geleidend tonerpoeder voor beeldontwikkeling in electrostatische, elektrofotografische of magnetografische beeldvormingsprocessen.
WO1995006685A1 (en) * 1993-09-03 1995-03-09 Neste Oy Electrically conducting compositions
US5783111A (en) * 1993-09-03 1998-07-21 Uniax Corporation Electrically conducting compositions
US5520852A (en) * 1994-06-08 1996-05-28 Neste Oy Processible electrically conducting polyaniline compositions
EP0776052A4 (en) * 1994-08-05 2002-03-13 Celanese Ventures Gmbh ORGANIC LIGHT-EMITTING DIODE WITH PN TRANSITION
NL9402196A (nl) * 1994-12-23 1996-08-01 Oce Nederland Bv Werkwijze voor het registreren van beelden, alsmede een beeldvormingsinrichting voor toepassing van de werkwijze.
US5804100A (en) * 1995-01-09 1998-09-08 International Business Machines Corporation Deaggregated electrically conductive polymers and precursors thereof
US5645764A (en) * 1995-01-19 1997-07-08 International Business Machines Corporation Electrically conductive pressure sensitive adhesives
US5716550A (en) * 1995-08-10 1998-02-10 Eastman Kodak Company Electrically conductive composition and elements containing solubilized polyaniline complex and solvent mixture
US5928566A (en) * 1995-11-29 1999-07-27 International Business Machines Corporation Plasticized, antiplasticized and crystalline conducting polymers
US5932143A (en) * 1995-11-29 1999-08-03 International Business Machines Corporation Polycrystalline conducting polymers and precursors thereof having adjustable morphology and physical properties
KR970058474A (ko) * 1995-12-20 1997-07-31 정몽원 전자파 차폐용 케이스
US5798170A (en) * 1996-02-29 1998-08-25 Uniax Corporation Long operating life for polymer light-emitting diodes
GB2311166A (en) * 1996-03-13 1997-09-17 Sharp Kk An optoelectronic semiconductor device
US5871671A (en) * 1997-10-14 1999-02-16 Monsanto Company Intrinsically conductive polymer/plasticizer blends with enhanced conductivity
JP4258583B2 (ja) * 1999-02-23 2009-04-30 淳二 城戸 電界発光素子
US6030551A (en) * 1999-04-07 2000-02-29 Conpoly Technology Co., Ltd. Polyaniline-containing solution and method for preparing the same
JP3459203B2 (ja) * 1999-08-06 2003-10-20 株式会社マルアイ 導電性インキまたは導電性塗料とその製造方法並びに導電性インキを充填した筆記具
KR100392196B1 (ko) * 2000-11-23 2003-07-23 (주)해은켐텍 전도성 페이스트
WO2003051961A1 (en) * 2001-12-19 2003-06-26 Nitto Denko Corporation Conductive polyaniline composition, film thereof, and processes for producing these
DE10208188B4 (de) 2002-02-20 2006-05-24 Amaxa Gmbh Behälter mit zumindest einer Elektrode
US7351359B2 (en) 2003-10-08 2008-04-01 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Method for producing conductive polyaniline and organic polymer composition
EP1730757B1 (en) 2004-03-31 2016-11-09 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Electrolyte for photovoltaic device as well as photovoltaic device and dye-sensitized solar cell including that electrolyte
GB2418064A (en) * 2004-09-09 2006-03-15 Stephen Harvey Vehicle brake and hazard lights
EP2142584A1 (en) * 2007-05-02 2010-01-13 Plextronics, Inc. Solvent system for conujugated polymers
KR20110115121A (ko) 2008-12-23 2011-10-20 오세-테크놀로지스 베파우 이미지 형성 장치를 작동시키기 위한 방법 및 이 방법의 적용을 위한 이미지 형성 장치
CN102482503B (zh) 2009-09-07 2015-05-13 出光兴产株式会社 导电性组合物
KR101780103B1 (ko) 2011-01-27 2017-09-19 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 폴리아닐린 복합체, 그의 제조 방법 및 조성물
WO2012152366A1 (en) * 2011-05-12 2012-11-15 Merck Patent Gmbh Organic ionic compounds, compositions and electronic devices
JP5955786B2 (ja) 2013-01-07 2016-07-20 出光興産株式会社 導電性高分子組成物
JP6539270B2 (ja) 2014-07-11 2019-07-03 出光興産株式会社 ポリアニリン複合体組成物の製造方法及びポリアニリン複合体組成物
JP7279031B2 (ja) * 2018-05-08 2023-05-22 出光興産株式会社 組成物、導電性膜の製造方法、導電性膜及びコンデンサ
CN114293277A (zh) * 2022-01-14 2022-04-08 中国纺织科学研究院有限公司 导电聚乙烯纤维及其制备方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0788424B2 (ja) * 1987-07-24 1995-09-27 株式会社小松製作所 フィルム状導電性高分子の製造方法
US5160457A (en) * 1987-08-07 1992-11-03 Allied-Signal Inc. Thermally stable forms of electrically conductive polyaniline
US5069820A (en) * 1987-08-07 1991-12-03 Allied-Signal Inc. Thermally stable forms of electrically conductive polyaniline
DE3729566A1 (de) * 1987-09-04 1989-03-16 Zipperling Kessler & Co Intrinsisch leitfaehiges polymer in form eines dispergierbaren feststoffes, dessen herstellung und dessen verwendung
US4851487A (en) * 1988-02-22 1989-07-25 Lockheed Corporation Conductive polymer materials and method of producing same
US4935163A (en) * 1988-08-01 1990-06-19 Lockheed Corporation High service temperature conductive polymers and method of producing same
JP2868564B2 (ja) * 1989-03-13 1999-03-10 日立マクセル株式会社 磁気記録媒体
JPH02240163A (ja) * 1989-03-14 1990-09-25 Tomoegawa Paper Co Ltd 高分子導電性溶液
WO1990013601A1 (en) * 1989-05-12 1990-11-15 Lockheed Corporation Conductive polymer-polyamide blends and method of producing same
US5093439A (en) * 1989-10-19 1992-03-03 Ohio State University Research Foundation Processes for preparation of sulfonated polyaniline compositions and uses thereof
US5008041A (en) * 1990-01-30 1991-04-16 Lockheed Corporation Preparation of conductive polyaniline having controlled molecular weight
US5278213A (en) * 1991-04-22 1994-01-11 Allied Signal Inc. Method of processing neutral polyanilines in solvent and solvent mixtures

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002500408A (ja) * 1997-12-23 2002-01-08 バイエル・アクチエンゲゼルシヤフト 導電性コーテイングを製造するためのスクリーン印刷ペースト
JP2002521721A (ja) * 1998-07-23 2002-07-16 インスタンス、デイビッド、ジョン ラベルおよび広告装置
US8748534B2 (en) 1999-04-06 2014-06-10 Cambridge Display Technology Limited Method for doping a polymer
JP2002541631A (ja) * 1999-04-07 2002-12-03 マイクロエミッシブ ディスプレイズ リミティド 光電子工学的表示装置
JP2005509695A (ja) * 2001-11-12 2005-04-14 ザトーリウス アクチエン ゲゼルシャフト プロトン伝導性電解質膜、その製造方法および燃料電池における使用
US7771621B2 (en) 2003-11-28 2010-08-10 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Sulfosuccinate protonated conductive polyaniline composition, process for producing the same, and molded object thereof
WO2005052058A1 (ja) * 2003-11-28 2005-06-09 Idemitsu Kosan Co., Ltd. 導電性ポリアニリン組成物、その製造方法及びそれからなる成形体
WO2006126448A1 (ja) * 2005-05-27 2006-11-30 Idemitsu Kosan Co., Ltd. 導電性高分子積層体
JP5114197B2 (ja) * 2005-05-27 2013-01-09 出光興産株式会社 導電性高分子積層体
JP2007000729A (ja) * 2005-06-22 2007-01-11 Nitto Denko Corp 結晶薄膜を製造する方法
JP4485420B2 (ja) * 2005-06-22 2010-06-23 日東電工株式会社 結晶薄膜を製造する方法
JP5492413B2 (ja) * 2006-08-10 2014-05-14 出光興産株式会社 導電性ポリアニリン組成物及びその製造方法
JP2008075039A (ja) * 2006-09-25 2008-04-03 Idemitsu Kosan Co Ltd 導電性ポリアニリン複合体の製造方法
WO2008038609A1 (en) * 2006-09-25 2008-04-03 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Method for producing conductive polyaniline composite
WO2009084419A1 (ja) * 2007-12-27 2009-07-09 Idemitsu Kosan Co., Ltd. ポリアニリン複合体、その組成物及び成形体
WO2009084418A1 (ja) * 2007-12-27 2009-07-09 Idemitsu Kosan Co., Ltd. ポリアニリン複合体、その組成物及び成形体
JPWO2009084418A1 (ja) * 2007-12-27 2011-05-19 出光興産株式会社 ポリアニリン複合体、その組成物及び成形体

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