JPH06510555A - ドーパント成分による導電性共役主鎖ポリマーの溶解度の改良 - Google Patents
ドーパント成分による導電性共役主鎖ポリマーの溶解度の改良Info
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- JPH06510555A JPH06510555A JP5505317A JP50531793A JPH06510555A JP H06510555 A JPH06510555 A JP H06510555A JP 5505317 A JP5505317 A JP 5505317A JP 50531793 A JP50531793 A JP 50531793A JP H06510555 A JPH06510555 A JP H06510555A
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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】
ドーパント成分による導電性共役主鎖ポリマーの溶解度の改良発明の分野
この発明は、溶剤または溶剤混合物、および一つ以上のドーパントをドーピング
した一つ以上の導電性共役主鎖ポリマーの溶液相を含む導電性溶液の生成方法に
関する。この発明は、また、この発明の方法によって調製された導電性溶液なら
びに該導電性溶液から調製した部品、フィルム、コーティング、繊維、ペイント
およびインキのような導電性配合物または複合体に関する。
発明の背景
ポリ7−系の電気化学および電気的現象に関する関心が最近高まってきた。
近年、少なくとも一つり主鎖中に伸長共役を有する主鎖ポリマーに関する研究が
増大している。たとえば、米国特許第4,855,361号:同第4,798.
685号;同第4.806,271号;同第4,822.638号;同第4.8
51.487号:および同第4,798,685号:ならびにPCTW○891
01694を参照のこと。
発明の要約
この発明は、溶剤およびドーパントをドーピングした導電性共役主鎖ポリマーを
含む導電性溶液において、該ドーパントは、前記ドーピングされた共役主鎖ポリ
マーの溶解度パラメーターが、前記溶剤中に、ドーピングされた共役主鎖ポリマ
ーが可溶となるように選ばれる導電性溶液に関する。
この発明は、また、ドーパントによって、溶剤とドーピングされたポリマーの溶
解パラメーターが前記ポリマーを前記溶剤中に溶解して、導電性溶液を生成させ
るように、共役主鎖ポリマーの溶解性を改良することによって、溶剤または溶剤
混合物中に、ドーパントをドーピングした導電性共役主鎖ポリマーの導電性溶液
を生成させる方法に関し、さらに、該溶液を用いて、溶液から溶剤を除去して、
前記導電性共役主鎖ポリマーを所望の形状に固化させることによる製造品生成方
法に関する。
好適な態様の説明
この発明の溶液は、二つの必須成分、すなわち、溶剤ならびに、ドーピングされ
た導電性共役主鎖ポリマーの所要量が溶剤中に溶解して導電性溶液を生成するよ
うな、溶剤およびドーピングされた導電性共役主鎖ポリマーの溶解パラメーター
となるようにドーパントをドーピングした導電性共役主鎖ポリマーを含む。
ここで使用する「溶液」は、真の溶液または平均粒径が約100ナノメートル未
満の超微粒分散液である。この発明の実施に有用な溶剤は広範囲にわたることが
できる。唯一の必要条件は、溶剤が必要量の導電性共役主鎖ポリマーを溶解可能
であるということである。好ましい溶剤は室温(すなわち、I Q−30℃)で
測定した比誘電率が2.2以上である。このような有用な溶剤の例は水;ジメチ
ルスルホキシド;アミド類、たとえばホルムアミド、アセトアミド、N、N−ジ
メチルホルムアミド、N、N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリジノン
、ピロリジノン等;アルコール類およびグリコール類、たとえばメタノール、エ
タノール、プロパツール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、オクタツ
ール、グリコール、グリセロール、プロパンジオール、ベンジルアルコール、ク
レゾール、フェノール、シクロヘキサノール、2〜メトキシ工タノール等;酸類
、たとえばギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、硫酸、トリフルオロ酢酸、ペンタ
フルオロプロピオン酸、ペルフルオロ酪酸、リン酸、ホスホン酸、スルホン酸等
:ケトン類、たとえばアセトン、2−ブタノン、3−ペンタノン、シクロヘキサ
ノン、2.4−ペンタジオン、アセトフェノン、ベンゾフェノン等;アミン類、
たとえばメチルアミン、ジメチルアミン、ジプロピルアミン、トリエチルアミン
、ジベンジルアミン、ピコリン等:脂肪族および芳香族炭化水素のニトロ化合物
、たとえばニトロメタン、ニトロエタン、ニトロベンゼン、ニトロトルエン、ニ
トロアニリン、テトラニトロメタン等:ハロゲン化脂肪族および芳香族炭化水素
、たとえば塩化メチレン、クロロホルム、クロロメタン、ジブロモエチレン、ト
リクロロエタン、クロロベンゼン、o−ジフルオロベンゼン、ブロモトルエン等
;エステル類、たとえばギ酸メチル、酢酸エチル、アセト酢酸エチル、安息香酸
メチル、酢酸ベンジル、オレイン酸エチル、ステアリン酸ブチル、サリチル酸メ
チル、フタル酸ジメチル等;エーテル類、たとえばメチルエーテル、エチルエー
テル、フェニルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等;リン酸
塩類たとえばリン酸トリクレジル等;およびケイ酸塩類、たとえばテトラエチル
ケイ酸塩等である。より好ましい溶剤は、比誘電率が約3.0以上のもの、たと
えば水、アミド類、酸類、ジメチルスルホキシド、アミン類、アルコール類、ケ
トン類およびニトロ炭化水素類である。とくに好ましい溶剤は比誘電率が約4.
0以上のもの、たとえばアミド類、酸類、ジメチルスルホキシド、アミン類およ
びアルコール類である。
もっとも好ましい溶剤は、置換または無置換ピロリジノンのようなアミド類であ
る。
この発明の溶液のもう一方の必須成分はドーピングされた導電性共役主鎖ポリマ
ーである。ここで使用する「共役主鎖ポリマー」は、ポリマーの主鎖に沿って共
役不飽和結合系を含有するポリ不飽和ポリマーである。該ポリマーの例はポリ(
不飽和)ポリマー、たとえば置換または無置換ポリアセチレン類;置換または無
置換ポリ(ヘテロ芳香族化合物)、たとえばポリチオフェン顕、ポリ(フラン類
)、ポリピロール類、ポリキノリン類、ポリインチアナフテン類、ポリカルバゾ
ール煩、ポリ(アルキルチオフェン類)等;置換または無置換ポリ(芳香族化合
物)、たとえばポリフェニレンスルフィド類、ポリアニリン類、ポリフェニレン
類、ポリナフタレン類、およびポリベリナフタレン類、ポリ(アズレンg[):
ならびに置換または無置換ポリ(芳香族ビニレン類)、たとえばポリ(フェニレ
ンビニレン)、ポリ(ジメトキシフェニレンビニレン)、ポリ(ナフタレンビニ
レン)等:ならびに置換または無置換ポリ(ヘテロ芳香族ビニレン類)、たとえ
ばポリ(チェニレンビニレン)、ポリ(フリレンビニレン)、ポリ(カルバゾー
ルビニレン)、ポリ(ピロールビニレン)等である。
好ましい共役主鎖ホモポリマーまたはコポリマーは置換または無置換ポリアニリ
ン類、ポリ(複素環化合物)、および芳香族またはへテロ芳香族ビニレン類であ
る。好ましいポリ(複素環化合物)のホモポリマーまたはコポリマーおよび芳香
族またはへテロ芳香族ビニレン類の例は下記式■ないしXIVの部分を含むポリ
マーである。
(I) (n)
(Ill)
(IV)
(V)
(VI)
(■)
(■)
(■)
(XI)
(XI)
(XI[[)
(XIV)
上記式中、
m、ならびにnと0とpとの合計は同一かまたは異なり、少なくとも約20の整
数であり(ただし、nまたは0の少なくとも一つはゼロよりも大とする);qは
0から約4に及ぶことができる整数であり;R’、 、R’、 、R’、 、R
’、 、R’、 、R’、 、R’、 、R’、 、R’、 、R’、0、R’
l1%R′l□、R′、およびR′3.はそれぞれの場所で同一かまたは異なり
、水素またはその同位元素、ヒドロキシル、アルキル、アルケニル、アリール、
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、アルキニル、アルキルアリール、ア
リールアルキル、アミド、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、アリールアミノ、ジアリールアミノ、アルキルアミノ
、ジアルキルアミノ、アルキルアリールアミノ、アリールチオ、ヘテロアリール
、アリールスルフィニル、アルコキシカルボニル、アリールスルホニル、酸官能
基、たとえばスルホン酸、カルボン酸、ホスホン酸、リン酸、ホスフィン酸、ス
ルフィン酸、および塩、エステル等の前記誘導体;一つ以上の酸官能基、たとえ
ばスルホン酸、カルボン酸、ホスホン酸、リン酸、ホスフィン酸、スルフィン酸
および塩、エステル等の前記誘導体で置換されたハロゲン、ニトロ、シアノもし
くはアルキルまたはフェノール;ハロ、アミノ、ニトロ、ヒドロキシル、シアノ
またはエポキシ部分、または次式の部分の誘導体−(OR′1s)10R′16
(式中、
R′1.は炭素原子が1ないし約7個の二価のアルキレン部分:R′、6は炭素
原子が1ないし約20個のアルキル:かつrは1ないし約50の自然数):もし
くはR′1およびR′2、またはR′、およびR′1、またはR′、およびR′
6、またはR′、およびR′1、またはR′。およびR′1゜、またはR′11
およびR′1□、またはR′1゜およびR′、置換基は両者がともにアルキレン
、アルケニレンまたはアルキニレン基を形成して、3. 4. 5. 6. 7
. 8. 9または10員環の芳香族または脂環式炭素環を完成することができ
、鎖環は場合により、窒素、硫黄、リン、セレン、スルフィニル、スルホニルま
たは酸素の一つ以上のへテロ原子もしくは一つ以上の不飽和度を含むことができ
:かつXlおよびX!は同一かまたは異なり、S、 O,Se、 NR’+7も
しくはPR’+、(式中、R′5.は水素、アルキルアリール、アリールアルキ
ル、アルキルまたはR,)である。
有用なR′いR’、 、R’l 、R’、 、R’s 、R’、 、R’、 、
R’l 、R’@ 、R’、。、R’ 1 ls R’ + *、R′1.およ
びR′14基の例は水素;ヒドロキシル;シアノ:ニトロ:ハロ:アルキル、た
とえばメチル、エチル、ブチル、ペンチル、オクチル、ノニル、第三ブチル、ネ
オペンチル、イソプロピル、第ニブチル、ドデシル等;アルケニル、たとえば1
−プロペニル、4−ブテニル、l−ペンテニル、6−へキセニル、l−へブテニ
ル、8−オクテニル等:アルコキシ、たとえばプロポキシ、ブトキシ、メトキシ
、イソプロポキシ、ペントキシ、ノニルオキシ、エトキシ、オクチルオキシ等;
アルカノイルたとえばブタノイル、ペンタノイル、オクタノイル、エタノイル、
プロパノイル等;アリールアミノおよびジアリールアミノ、たとえばフェニルア
ミノ、ジフェニルアミノ等;アルキルスルフィニル、アルキルスルホニル、アル
キルチオ、アリールスルホニル、アリールチオ等、たとえばブチルチオ、ネオペ
ンチルチオ、メチルスルフィニル、ベンジルスルフィニル、フェニルスルフィニ
ル、プロピルチオ、オクチルチオ、ノニルスルホニル、オクチルスルホニル、メ
チルチオ、イソプロピルチオ、フェニルスルホニル、メチルスルホニル、ノニル
チオ、フェニルチオ、エチルチオ、ベンジルチオ、フェネチルチオ、第ニブチル
チオ、ナフチルチオ等:アルキコシカルポニル、たと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等:アルキルアミノおよびジアルキル
アミノ、たとえばジメチルアミノ、メチルアミノ、ジエチルアミノ、エチルアミ
ノ、ジブチルアミノ、ブチルアミノ等;シクロアルキル、たとえばシクロヘキシ
ル、シクロペンチル、シクロオクチル、シクロヘプチル等、アルコキシアルキル
、たとえばメトキシメチレン、エトキシメチレン、ブトキシメチレン、プロポキ
シエチレン、ペントキシブチレン等;アリールアルキルアミノ、たとえばメチル
フェニルアミ人工チルフェニルアミノ等;アリールオキシアルキルおよびアリー
ルオキシアルキル、たとえばフェノキシフェニレン、フェノキシメチレン等;お
よび種々の置換アルキ)しおよびアリール基、たとえば、l−ヒドロキシブチル
、■−アミノブチル、■−ヒドロキシプロピル、1−ヒドロキシペンチル、■−
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−エトキシエチル、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、l−ヒドロキシメチル等;ヒドロキシル末
端アルキルおよびアリール基、たとえば、2−ヒドロキシエチル、4−ヒドロキ
シブチルおよび4−ヒドロキシフェニル;スルホン酸、カルボン酸およびリン酸
末端アルキルおよびアリール基、たとえばエチルスルホン酸、プロピルスルホン
酸、ブチルスルホン酸、フェニルスルホン酸、ならびに対応するカルボン酸およ
びリン酸ならびにたとえば塩、エステル等のような前記スルホン酸、カルボン酸
およびリン酸の誘導体である。他の有用なR′1ないしR′4.基の代表的な例
は次式の部分であるニ
ー (OR’、、) 、OR’、6
式中、r、R′1iおよびR′1.は前記の通りである。有用なR’、、基には
式−(CHI)−1−(CH2)3−1− (CH2)、−1および−(CHt
CH(CH,))−の二価の部分があり、また有用なR′16基には−CH,、
−CH,CH,および−(CH,)、CH,がある。このようなR′8.および
R′、6を有する置換基の例は、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエ
チレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエー
テル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル等である。
R′1.基の例は水素、メチル、エチル、プロピル、ヘキシル、オクチル、ノニ
ル、フェニル、ベンジル、ビニル、アリル、ドデシルフェニル、フェネチル、フ
ェニルプロピル、2.4−ジメチルフェニル、4−メチルフェニル等である。
この発明の実施に用いられるポリマーは広範囲にわたることができ、唯一の必要
条件は該ポリマーが共役主鎖ポリマーより成るということである。この発明の実
施に用いるには、Li/Lビに対して約3.5V未満の酸化電位を有するポリマ
ーが、さらに好ましい。これらのより好ましいポリマーの中で、この発明の実施
に用いるのに好ましいものは、前記式工ないしXIVの中で下記条件のホモポリ
マー、およびランダムまたはブロックコポリマーである。すなわち、式中
m、ならびにnと0とpとの合計が少なくとも約40、好ましくは少なくとも約
50の自然数であり(但し、nまたは0の少なくとも一つはゼロでないものとす
る):
qが0から約4の整数であり:
R′いR’、 、R’、およびR′4がそれぞれの場合に同一かまたは異なり、
水素またはヒドロキシルまたは炭素原子が1ないし約20個のアルキル、たとえ
ばメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n−ブチル、第ニブチル、イソブ
チル、n−ペンチル、イソペンチル、第二ペンチル、第三ペンチル、n−ヘキシ
ル、n−オクチル、n−ノニル、n−デシル、およびn−ドデシル;フェニル;
アルキルフェニル、たとえば2.4−ジメチルフェニル、4−メチルフェニル、
4−エチルフェニルおよび4−ブチルフェニル:フェニルアルキル、たとえばベ
ンジル、フェネチル;炭素原子が1ないし約12個のアルコキシ、たとえばメト
キン、エトキシ、およびプロポキシ;炭素原子が1ないし20個のアルカノイル
、たとえばホルミル、アセチルおよびプロピオニル;炭素原子が1ないし20個
のアルキルチオ、たとえばメチルチオ、エチルチオ、プロビルチす、ドデシルチ
オおよびブチルチオ:炭素原子が1ないし20個のアルコキシアルキル、たとえ
ばメトキシメチル、エトキシエチルおよびヘプトキシプロピル;炭素原子が1な
いし約20個のアルケニル、たとえばアリル、ビニルおよび3−ブテニル;また
はホスホン酸およびその誘導体、シアノ、ニトロ、エポキシ、ヒドロキシル、酸
官能基、たとえばスルホン酸、カルボン酸、ホスホン酸、リン酸、ホスフィン酸
、ホウ酸、スルフィン酸および塩、エステル等のような前記誘導体で置換された
フェニルおよびアルキル;またはハロ置換基、たとえばトリフルオロメチル、3
.4−エポキシブチル、シアノメチル、2−二トロエチル、3−クロロプロピル
、4−ニトロフェニル、ヒドロキシエチル、−CH,CH2CH25O,H;−
CHICH,CH,P(0)(OH)2;および−CHICH,CH2C02H
;もしくは次式の部分ニー (OR’、り 、OR’、1
(式中、R′1.は炭素原子が1ないし約4個の二価のアルキレン;R′1.は
炭素原子が1ないし約10個のアルキル:およびrは1から約25の自然数)、
たとえばエチレングリコールモノメチルエーテル等;もしくは、R′1およびR
′2、またはR′、およびR′、置換基のいずれかが両者共に炭素原子が2ない
し20個のアルキレン、アルケニレンまたはアルキニレン鎖を形成して4. 5
. 6. 7. 8. 9またはIO員理系を完成することができ、該環系は一
つ以上の不飽和度または、l、4−ブタンジイル、l。
2−エタンジイル、−CH20CHt−1−CH20CHt−1−CH,CH2
−NH−CH,−1もしくは−CH,CH,−NH−のように酸素、窒素もしく
は硫黄の一つ以上のへテロ原子を含むことができ;R′、ないしR′3.がそれ
ぞれの場合に同一かまたは異なり、水素、ヒドロキシル、炭素原子が1ないし約
12個のアルキル、フェニル、炭素原子が1ないし約12個のアルキルチオまた
は炭素原子が1ないし約12個のアルコキシ;炭素原子が2ないし約12個のア
ルコキシアルキル;炭素原子が約1ないし約12個のアルキルを有するアルキル
アミノ:またはヒドロキシル、酸官能基、たとえばスルホン酸、カルボン酸、ホ
スホン酸、リン酸、ホスフィン酸、ホウ酸、スルフィン酸および塩、エステル等
のような前記誘導体で置換されたフェニル;シア八ニトロ、エポキシ、もしくは
ハロ置換基、またはR′、およびR′2、もしくはR′、およびR′1、もしく
はR′、およびR′1゜、もしくはR′11およびR′12、もしくはR’、
、およびR′1.置換基のいずれかが両者共に炭素原子が2ないし約20個のア
ルケニレン、アルキニレンまたはアルキレン鎖を形成して、4,56、 7.
8. 9またはlO員環系を完成することができ、該環系は一つ以上の不飽和度
もしくは1. 4−ブタンノイル、1. 2−エタンジイル、−CHl5CH、
−または−CHloCHI−のように、酸素、硫黄または窒素の一以上のへテロ
原子を含有することができ;かつX、およびX2が同一かまたは異なり、酸素、
硫黄もしくはNR’l、(式中、R′1.は水素またはアルキルまたはアリール
)である。
この発明の実施に用いるのにとくに好ましいものは、下記条件の前記式工ないし
XIVのホモポリマーおよびランダムコポリマーである。すなわち、式中、qが
Oから約3の整数であり:
mならびにnと0とpとの合計が少なくとも約100であり(但しnまたは0の
少なくとも一つはゼロでないものとする);R′いR’、 、R’、およびR′
4がそれぞれの場合に同一かまたは異なり、水素;ヒドロキシル;炭素原子が1
ないし約12個のアルキル、たとえばエチル、メチル、プロピル、n−ブチル、
第ニブチル、n−ヘキシル、n−オクチル、およびn−ドデシル:フェニル:炭
素原子が1ないし約12個のアルコキシまたはアルキルチオ、たとえばメチルチ
オ、エチルチオ、プロピルチオ、ブチルチオ、メトキシ、エトキシおよびブトキ
シ:炭素原子がlないし約12個のアルコキシアルキル;または次式の部分ニ
ー (OR’、り 、 OR’l@
(式中、R′1.は炭素原子が約2ないし3個のアルキレン:R′1.は炭素原
子が1ないし約10個のアルキル;およびrは1から約lOの自然数)であり;
R’! 、R’* 、R’t 、R’* 、R’* 、R’+。、R′、1、R
′、2、R′1.およびR′14がそれぞれの場合に同一かまたは異なり水素;
ヒドロキシル;アルキル、たとえばメチル、エチル等:置換アルキル、たとえば
ブチルスルホン酸、プロピルスルホン酸、シアノメチル、エポキシブチル、ペン
タフルオロエチル、ニトロプロピル、およびブチルカルボン酸:アルコキシ、た
とえばメトキシ、エトキシ、ブトキン等:ならびにアルキルチオ、たとえばメチ
ルチオ、エチルチオ等であり;またはR′、およびR’i 、R’vおよびR’
* 、R’sおよびR′1゜もしくはR′11およびR′12もしくはR′1.
およびR′14のいずれかが両者共に脂環式、芳香族またはへテロ芳香族環を形
成するアルケニレンもしくはアルキニレン鎖であることができ:X1およびX2
が同一かまたは異なり、酸素、硫黄もしくは−NR’++ (式中R′4.は水
素または炭素原子がlないし約10個のアルキル)である。
これらとくに好ましい態様の中で、もっとも好ましいものは下記条件の式工ない
しXIVのコポリマーおよびホモポリマーである。すなわち、式中、qが0ない
し約2の整数であり;
mまたはnと0とpとの合計が少なくとも約125であり(ただしnまたは0の
少なくとも一つはゼロてないものとする):R′、ないしR′4がそれぞれの場
合に同一かまたは異なり、水素または炭素原子が1ないし約12個のアルキル、
アルコキシ、もしくはアルコキシアルキル、または次式の部分
−(OR’Ii) 、OR’tg
(式中、R′1.は、(CHI)2−または−(CH,CH(CH,))−:R
′16は、 CH3または−CH2CH1;および「は1から約6の自然数)で
あり:
R’、 、R’、 、R’、 、R’、 、R’、 、R’、。、R′11、R
′1□、R′1.およびR′1.がそれぞれの場合に同一かまたは異なり、水素
、ヒドロキシル、アルキルであるか、またはR′、およびR’、 、R’、およ
びR’、 、R’、およびR′1゜、もしくはR′1.およびR′1□もしくは
R′1.およびR’、、のいずれかが両者共に、二価のアルキレンもしくはアル
ケニレン鎖を生成して脂環式、芳香族および/またはへテロ芳香族環を形成する
ことができ;かつ
XIおよびX2が硫黄またはNR’、、 (式中、R′1.は水素または炭素原
子が1ないし約7個のアルキル)である。
さらに他の好ましい導電性ポリマーはポリアニリン類である。ここで使用する「
ポリアニリン類」は、種々の比率の繰返し主鎖単量体単位の少なくとも50モル
%が、置換または無置換のフェニル環および種々の量の置換または無置換キノイ
ド環およびイミン(−N=)結合を有するアミン結合(−NH−または−NR−
(Rは水素以外の置換基)より成るホモポリマーまたはコポリマーである。ここ
で使用する[中性すなわちドーピングされないポリアニリン」は無帯電の主鎖を
特徴とし、「ポリアニリン塩基」は主鎖中に少なくとも一つのキノイドジイミン
結合を含有するドーピングされない特別の形態のポリアニリンであり、 「導電
性すなわちドーピングされたポリアニリン」はアミンおよび/またはイミン窒素
原子の部分または完全プロトン付加によって形成されることができる帯電主鎖を
特徴とする。
該アニリン類の任意の種類をこの発明の実施に好適に使用することができる。
有用な種類の例は、Green、 A、G、とWoodhead、 A、E、と
の「CX■−Aniline−black and A11ied Compo
unds、 Part Ill 、J、 Chem、 Soc、、±μ土 pp
。
1117(1912)およびKobayashi らのrElectroche
mical Reactions−−−of Po1yaniline Fil
m−Coated Electrodes J 、J、 [!1ectroan
a1. CheIl戟A、上77、
pp、281−91 (1984)および5hacklette、 L、 W、
らのrstructureand Properties of Po1yan
iline as Modeled by Single−Crystal 0
1ig盾高■窒刀v、
J、 Chem、 Phys、88 p3955 (1988)に記載されてい
るものであって、前記資料は本明細書に参考資料として収録しである。
この発明の好ましい態様においては、この発明に用いられるポリアニリン類が式
Vvの無置換および置換アニリン類の重合によって得られるようなホモポリマー
およびコポリマーである。
式−XV
式中、nは0ないし5の整数;
mは0ないし5の整数、ただしnとmとの合計は5に等しいものとし、さらにア
ニリン環の少なくとも一つの位置、好ましくはパラ位が、ハロゲン、水素または
他の残基のような、アニリン単位のカップリングを可能にする置換基で置換され
ているものとする;
R1はそれぞれの場合に同一かまたは異なり、アルキル、重水素、アルケニル、
アルコキシ、シクロアルキル、シクロアルケニル、アルカノイル、アルキルチオ
、アリールオキシ、アルキルチオアルキル、アルキルアリール、アリールアルキ
ル、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリールアミノ、ジアリール
アミノ、アルキルアリールアミノ、アリール、アルキルスルフィニル、アリール
アキルアルキル、アルキルスルフィニルアルキル、アルコキシアルキル、アルキ
ルスルホニル、アリールチオ、アルキルスルホニルアルキル、アリールスルフィ
ニル、アルコキノカルボニル、アリールスルホニル、ハロ、ヒドロキシ、シアノ
、酸官能基、たとえばスルホン酸、カルボン酸、ホスホン酸、リン酸、ホスフィ
ン酸、ホウ酸、スルフィン酸および塩、エステル等のような該誘導体二ニトロ、
アルキルシラン、または一つ以上の酸官能基、たとえばスルホン酸、カルボン酸
、ホスホン酸、リン酸、ホスフィン酸、ホウ酸、スルフィン酸および塩、エステ
ル等のような該誘導体で置換された任意の前記アリール、脂肪族、または脂環式
基:ハロ、ニトロ、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリールアミ
ノ、ジアリールアミノ、アルキルアリールアミノ、シアノもしくはエポキシ部分
:または任意の二つの R1基の両者、もしくは任意のR1基を任意のR2基と
ともに、置換または無置換アルキレン、アルケニレンもしくはアルキニレン鎖を
生成して、3. 4. 5. 6. 7. 8゜9またはlO員環の芳香族、ヘ
テロ芳香族、脂環式もしくはヘテロ脂環式環を形成することができ、鎖環は場合
により一つ以上の二価の窒素、硫黄、スルフィニル、エステル、カルボニル、ス
ルホニル、または酸素原子を含むことができ、さらに許される置換基は一つ以上
の酸官能基、たとえばスルホン酸、カルボン酸、ホスホン酸、リン酸、ホスフィ
ン酸、ホウ酸、スルフィン酸および塩、エステル等のような該誘導体:ハロ、ニ
トロ、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリールアミノ、ジアリー
ルアミノ、アルキルアリールアミノ、シアノもしくはエポキシ部分であり:また
はR1が次式の繰返し単位を有する脂肪族部分
−(OCH,CHI)、0−CH3、−(OCH2CH(CHI)、0−CHs
、−(CH2)、CF、 、−(CF、)。−CF、または−(CH2)、CH
。
(式中、qは正の整数)であり、かつ
R7は許容されるR6置換基および水素より成る群から選ばれる。
有用なR1基の例は水素:アルキル、たとえばメチル、エチル、オクチル、ノニ
ル、第三ブチル、ネオペンチル、イソプロピル、第ニブチル、ドデシル等:アル
ケニル、たとえばl−プロペニル、l−ブテニル、■−ペンテニル、l−へキセ
ニル、1−へブテニル、l−オクテニル等:アルコキシ、たとえばプロポキシ、
ブトキシ、メトキシ、イソプロポキシ、ペントキシ、ツノキシ、エチオキシ、オ
クトキン等ニジクロアルケニル、たとえばシクロへキセニル、シクロペンテニル
等;アルカノイル、たとえばブタノイル、ペンタノイル、オクタノイル、エタノ
イル、プロパノイル等;アミノ;アルキルアミノ、たとえばメチルアミノ、エチ
ルアミノ、ブチルアミノ等ニジアルキルアミノ、たとえばジメチルアミノ、メチ
ルエチルアミノ等ニアリールアミノ、たとえばフェニルアミノ、p−メチルフェ
ニルアミノ等;ジアリールアミノ、たとえばジフェニルアミノ、p−ニトロフェ
ニル−p′−メチルフェニルアミノ等;アルキルアリールアミノ、たとえば2−
フェニル−4−メチルアミノ等;アルキルスルフィニル、アルキルスルホニル、
アルキルチオ、アリールチオ、アリールスルフィニル、およびアリールスルホニ
ル、たとえばブチルチオ、ネオペンチルチオ、メチルスルフィニル、ベンジルス
ルフィニル、フェニルスルフィニル、プロピルチオ、オクチルチオ、ノニルスル
ホニル、オクチルスルホニル、メチルチオ、イソプロピルチオ、フェニルスルホ
ニル、メチルスルホニル、ノニルチオ、フェニルチオ、エチルチオ、ベンジルチ
オ、フェネチルチオ、第三ブチルチオ、ナフチルチオ等;アルコキシカルボニル
、たとえばメトキシカルボニル、エトキンカルボニル、ブトキシカルボニル等ニ
ジクロアルキル、たとえばシクロヘキシル、シクロペンチル、シクロオクチル、
シクロヘプチル等;アルコキシアルキル、たと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、ペントキシブチル等;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、たとえはフェノキシフェニル、フェ
ノキシメチル等:および種々の置換アルキルおよびアリール基、たとえば1−ヒ
ドロキシブチル、■−アミノブチル、l−ヒドロキシプロピル、l−ヒドロキシ
ペンチル、l−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−シアノフェニル等;酸および酸塩類、たとえ
ばスルホン酸、カルボン酸およびエステル、塩のような前記誘導体:酸官能基、
たとえばスルホン酸、カルボン酸、ホスホン酸、リン酸、ホスフィン酸、ホウ酸
、スルフィン酸および塩、エステル等のような該誘導体で置換された脂肪族また
はアリール基:たとえばエチルスルホン酸、プロピルスルホン酸、4−ニトロベ
ンゼンスルホン酸、ブチルスルホン酸、フェニルスルホン酸等である。
また、有用なR,基の例は、任意の二つのR,基またはR1基とR2基とから誘
導される二価の部分、たとえば下式の繰返し単位を約2ないし約7個有する部分
である。
−(CR,=CR,)、−
−(C(R1)l)、 一
式中、R3はそれぞれの場合に同一かまたは異なり、水素またはアルキル、たと
えば−(CH,)、−1−(CHI)+〜、−(CH=CH−CH=CH)−1
(CHz CH(CHl) CH2)−および−(CHt)i−ならびにCHt
S CHr−1−CH2NHCH,−1−8CH,NHCH2−1−0−CH
。
−CH2O−0−CH2−8−CHI−1−CH,S(0,)CH,−1−CH
tS(0)CHr−1−QC(0)CH2CH1−1−CH2C(0)CH,−
および−CH,−0−CH,−のように酸素、窒素、エステル、スルホニル、カ
ルボニル、スルフィニルおよび/または硫黄の一つ以上のへテロ原子を含んで、
テトラヒドロナフチルアミン、ジヒドロベンゾビロールアミン、ベンゾフランア
ミン、ジヒドロベンゾピランアミン、ジヒドロベンゾフランアミン、ジヒドロベ
ンゾバラオキサジンアミン、ジヒドロベンゾパラジアジンアミン、ジヒドロベン
ゾトリアゾールアミン、ジヒドロベンゾチアジンアミン、ベンゾチオピランアミ
ン、ジヒドロベンズオキサゾールアミン等のような複素環式アミノ化合物を生成
するような部分を含む基である。有用なR3基の代表的例は、二価の1、 3−
ブタジェンのようなIないし約3個の不飽和結合、および、さらに一つ以上の二
価の酸素、窒素、スルフィニル、スルホニル、カルボニル、エステルおよび/ま
たは硫黄基を含んでベンゾジアジンアミン、ベンゾジアゾールアミン、ペンシト
リアゼピンアミン、ベンズイミダゾリルアミン、ベンズイソオキサゾールアミン
、ベンズオキサシリルアミン、ベンゾチアジンアミン、ベンズオキサジンアミン
、ナフタレンアミン、ベンゾピランアミン、ベンゾチアジンアミン、アントラセ
ンアミン、アミノベンゾチオピラン、アミノベンゾジアジン、ベンズチオピロン
アミン、アミノクマリン、ベンズチオフェンアミン、ベンズチオジアゾールアミ
ン等のような化合物を生成することもできる類似部分を含有する二価のアルケニ
レン鎖である。
有用なR2基の代表的例は水素および前記のアルキル、たとえばメチル、エチル
、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ヘキシル、オクチル等;アルキルスルホ
ニル、たとえばメチルスルホニル、エチルスルホニル、プロピルスルホニル等ニ
アリールスルホニル、たとえばフェニルスルホニル、p−メチルフェニルスルホ
ニル、ナフチルスルホニル等のようなすでに言及した代表的なR。
基である。
この発明の実施に用いられる好ましいポリアニリン類は、両式Xvのアニリンか
ら誘導されるようなもの、すなわち該ポリアニリンの誘導体である。式中nは0
ないし約2の整数:
mは2ないし4の整数、ただしnとmの合計は4に等しいものとする;R1は炭
素原子が1ないし約30個のアリール、アルキル、またはアルコキシ、シアノ、
ハロ、酸官能基、たとえばスルホン酸、カルボン酸、ホスホン酸、リン酸、ホス
フィン酸、ホウ酸、スルフィン酸および塩、エステル等のような該誘導体:シア
ノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリールアミノ、ヒドロキシ、ジアリ
ールアミノ、アルキルアリールアミノ、または一つ以上の酸官能基、たとえばス
ルホン酸、カルボン酸、ホスホン酸、リン酸、ホスフィン酸、ホウ酸、スルフィ
ン酸および塩、エステル等のような該誘導体で置換されたアルキル、アリールも
しくはアルコキシ:ジアルキルアミノ、アリールアミノ、ジアリールアミノ、ア
ルキルアリールアミノ、ヒドロキシ、アルコキシ、アルキルであり、かつ
R2はそれぞれの場合に同一かまたは異なり、R1置換基または水素である。
この発明の実施に用いるのにとくに好ましいポリアニリン類は両式Xvのアニリ
ン類の頭−尾重合によって得られるようなもの、すなわち該ポリアニリン類の誘
導体である。式中、
nは0ないし1の整数;
mは4ないし5の整数、ただしnとmの合計が5に等しいものとする;R1は炭
素原子が1ないし約20個のアリール、アルキルまたはアルコキシ、酸官能基、
たとえばスルホン酸、カルボン酸、ホスホン酸、リン酸、ホスフィン酸、ホウ酸
、スルフィン酸および塩、エステル等のような該誘導体、ハロ、アミン、アルキ
ルアミノ、ジアルキルアミノ、アリールアミノ、ジアリールアミノ、アルキルア
リールアミ人または酸官能基、たとえばスルホン酸、カルボン酸、ホスホン酸、
リン酸、ホスフィン酸、ホウ酸、スルフィン酸および塩、エステル等のような該
誘導体で置換されたアルキルもしくはアリール、アミン、アルキルアミノ、ジア
ルキルアミン、アリールアミノ、ジアリールアミノ、アルキルアリールアミノ、
およびハロ置換基であり:かっRtはそれぞれの場合と同一かまたは異なりR1
置換基もしくは水素である。
好ましい態様では、前記ポリマーはポリアニリンである。ここで使用する「ポリ
アニリン」は式XVIおよび/または式X■の繰返し単位:式−−X可
式−−X■
すなわち、ロイフエメラルジン、プロトエステルジン、エステルジン、ニグラア
ニリンおよびベルニグラアニリンのようにポリアニリン主鎖中に、種々の比率の
上記繰返し単位を有する連結より成る。
この発明の実施に有用なこれら好ましいポリアニリン類の例は次式X■ないしX
XIを有するものである。
X■
式中、n、m、R1およびR2は前記の通り。
Xおよびyはそれぞれの場合に同一かまたは異なり、0以上の整数であり、ただ
し、Xが0以上の整数であればXとyとの合計はOよりも大とし、かっ/または
好ましくはXとyの比が約0以上であり、より好ましくは0.5以上であり、も
っとも好ましくは約1以上であるものとする。
この発明の実施に用いるのに好ましいものは両式X■ないしXXIの下記条件の
ポリアニリン類である。すなわち、式中nは0ないし約3の整数;
mは1ないし4の整数、ただしnとmとの合計が4に等しいものとする:R1は
炭素原子が1ないし約30個のアルキル、アリールまたはアルコキシ、酸官能基
、たとえばスルホン酸、カルボン酸、ホスホン酸、リン酸、ホスフィン酸、ホウ
酸、スルフィン酸および塩、エステル等のような該誘導体、アミノ、アルキルア
ミノ、ジアルキルアミノ、アリールアミノ、ジアリールアミノ、ヒドロキシアミ
ノ、ヒドロキシ、ホスフィネート、アルキルスルホニル、アリールスルホニル、
シアノ、ハロ、または一つ以上の酸官能基、たとえばスルホン酸、カルボン酸、
ホスホン酸、リン酸、ホスフィン酸、ホウ酸、スルフィン酸および塩、エステル
等のような該誘導体で置換されたアルキル、アリールもしくはアルコキンであり
:
R2はそれぞれの場合に同一かまたは異なり、水素、酸官能基、たとえばスルホ
ン酸、カルボン酸、ホスホン酸、リン酸、ホスフィン酸、ホウ酸、スルフィン酸
および塩、エステル等のような該誘導体であり:Xは1以上の整数;
yは0以上の数、ただしX対yの比が0.5以上とする。
Zは約5以上の整数である。
この発明の実施に用いるのにとくに好ましいものは、両式X■ないしXXIの下
記条件のポリアニリン類である。すなわち、式中1】はOないし2の整数:
mは2ないし4の整数、ただしmとnとの合計が4に等しいものとする:R1は
アルキル、アルコキシ、アミン、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリール
アミノ、ジアリールアミノ、ヒドロキシアミノ、ヒドロキシ、アルキルスルホニ
ル、アリールスルホニル、酸官能基、たとえばスルホン酸、カルボン酸、ホスホ
ン酸、リン酸、ホスフィン酸、ホウ酸、スルフィン酸および塩、エステル等のよ
うな該誘導体、または酸官能基、たとえばスルホン酸、カルボン酸、ホスホン酸
、リン酸、ホスフィン酸、ホウ酸、スルフィン酸および塩、エステル等のような
該誘導体で置換されたアルキル、ただしR,ll置換基脂肪族成分は1ないし約
30個の炭素原子を含み、R,置換基のアリール成分は6ないし約30個の炭素
原子を含み:
R2はそれぞれの場合に同一かまたは異なり、水素、アルキル、カルボン酸、ア
ミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリールアミノ、ジアリールアミノ
、ヒドロキシアミノ、ヒドロキシ、アルキルスルホニル、アリールスルホニル、
または一つ以上の酸官能基、たとえばスルホン酸、カルボン酸、ホスホン酸、リ
ン酸、ホスフィン酸、ホウ酸、スルフィン酸および塩、エステル等のような該誘
導体で置換されたアルキル、ただしR2置換基の脂肪族成分は工ないし約30個
の炭素原子を含み、R2置換基のアリール成分は6ないし30個の炭素原子を含
み:
Xは2以上の整数:
yは0以上の数、ただしX対yの比は約1よりも大とする;および2は約10以
上の整数である。
とくに好ましい態様の中で、この発明の実施に用いるのにもっとも好ましいもの
は両式XIXまたはXXIの下記条件のポリアニリン類である。すなわち、式中
、
nはOないし1の整数:
mは3ないし4の整数、ただしnとmとの合計が4に等しいものとする;R,は
炭素原子が1ないし約20個のアルキル、カルボン酸、カルボキシレート、スル
ホン酸、スルホネート、スルフィン酸、スルフィン酸塩、ホスフィン酸、ホスフ
ィン酸塩、または一つ以上のハロ、カルボン酸、カルボキシレート、スルホン酸
、スルホネート、スルフィン酸、スルフィン酸塩、ホスフィン酸もしくはホスフ
ィン酸塩、ホスホン酸、ホスホン酸塩置換基で置換された炭素原子が1ないし約
20個のアルキル:R7はカルボン酸、メチル、エチル、カルボキシレート、カ
ルボン酸、スルホン酸、スルホネート、スルフィン酸、ホスフィン酸、ホスフィ
ン酸塩、スルフィネート、ホスホン酸、ホスホン酸塩、塩または水素。
Xは2以上の整数:
yは1以上の整数、ただし2対yの比が1よりも大とする:かつ2は約10以上
の整数。
この発明のもっとも好ましい態様においては、Xが2以上の整数;
yが1以上の整数、ただしX対yの比が1よりも大とする:かつ2が約10以上
の整数である。
この発明のもっとも好ましい態様では、ポリアニリンが、無置換かまたは少なく
とも一つのスルホネート、スルホン酸、アルキルまたはアルコキシで置換された
アニリンまたはN−アルキルアニリンから構成される装置換アニリンから誘導さ
れたポリアニリンがとくにすぐれたポリアニリンである。
一般に、共役主鎖ホモポリマーまたはコポリマー中の繰返し単位の数は重要なも
のではなく、広範囲にわたることができる。繰返し単位の数が多いほど共役主鎖
ホモポリマーまたはコポリマーの粘度および分子量が大となる。比較的低分子量
および低粘度の共役主鎖ホモポリマーまたはコポリマーを必要とする用途では、
そのような材料を用いるのがよく、また比較的高分子量および高粘度の共役主鎖
ホモポリマーまたはコポリマーを必要とする用途ではそのような材料を用いるこ
とができる。繰返し単位の数は少なくとも約10である。所望の分子量および粘
度ならびに溶融加工性、溶解加工性等のような必要加工度によってその上限は大
幅に変ることができる。この発明の好ましい態様では、繰返し単位の数は少なく
とも約20であり、とくに好ましい態様では、繰返し単位の数は少なくとも約3
0である。とくに好ましい態様の中で、もつとも好ましいものは繰返し単位の数
が少な(とも約40の態様である。
共役主鎖ホモポリマーおよびコポリマーは通常の方法によって好適に調製するこ
とができる。このような方法は業界では周知であるので、ここでは詳細に述べな
い。たとえば、米国特許第4,940,640号:同第4. 711. 742
号;同第4,521,589号;同第4,808,681号;同第4.983.
322号;同第5,006,278号および同第4,900,782号ならびに
Terje A、 Skotheim ii rThe Handbook o
f Conducting Polymers JMarcell Dikke
r、 Inc、 New YorkおよびBa5elならびにここに引用した資
料を参照のこと。これらはすべて参考資料としてこの明細書に収録しである。た
とえば、好ましいポリアニリン類は化学的および電気化学的合成方法を用いて調
製することができる。たとえば、一種類のポリアニリンは、過剰のLM HCl
中でアニリンをベルオクソニ硫酸アンモニウム(NH2)tS20−で処理する
ことによって調製することができる。この粉末状のポリアニリンは色が緑青色で
ある。この物質は、メタノールで洗い、風乾した後、約53/Cl11の導電率
を示す。この導電型ポリアニリンはエタノール中で水酸化アンモニウムで処理し
て、非導電型のポリアニリンとすることができ、この非導電型ポリアニリンは色
が紫色で導電率が’ ”” S/cvaを下回る。種々の化学形態のポリアニリ
ンの他の化学的調製方法は、前記のGreenらの著書ならびに米国特許第4,
855゜361号、同第4,798,685号、同第4.806.271号、同
第4゜822.638号、同第4,851,487号および同第4,940,5
17号に詳細に記載されている。
有用な種類のポリアニリンは、電気化学的方法によって調製できる。たとえば、
有用な種類のポリアニリンは水性テトラフルオロホウ酸電解液中で白金箔アノー
ド上でのアニリンの電気化学的酸化によって調製することができる。
他の化学的および電気化学的導電形ポリアニリンの合成法ならびに変換法が発見
可能であって、現在有用と考えられている。さらに、ほかの形または種類のポリ
アニリンが将来間らかにされるであろう。したがって、ここに記述または仮定し
た合成、変換、構造のいかなる範囲も添付クレームの範囲を越えることを意図す
るものではない。
共役主鎖ホモポリマーまたはコポリマーは、適当なドーパントでドーピングして
、ポリマーを導電性に、すなわちフォア−イン−ライン・プローブ(four〜
1n−1ine probeン法で電気伝導度を少なくとも約IQ−’オーム−
’ Cff1− ’にする。
任意のドーピング法を用いることができる。該方法は在来法であるので、ここで
は詳細に述べない。たとえば、共役主鎖ホモポリマーまたはコポリマーは、所望
の程度にドーピングさせるだけの時間の間、ドーパントをポリマーと接触させる
ことによって、最良にドーピングされる。ポリマーはドーパントをガス状もしく
は液状で、純粋な状態もしくは若干の適当な希釈剤、たとえば空気のようなガス
または水もしくは有機液体のような液体で希釈して接触させることができる。ド
ーパントは、重合中か重合後に共役主鎖ホモポリマーまたはコポリマーと接触さ
せることができる。この発明の好ましい態様では、ホモポリマーまたはコポリマ
ーのpKaに等しいかまたはそれを下回るpKaを有する酸を溶液中に存在させ
て重合を行わせることによって共役主鎖ホモポリマーまたはコポリマーにドーピ
ングすることができる。概して、共役主鎖ホモポリマーまたはコポリマーのpK
aが高いほど、高いpKaの酸を用いて、導電性ポリマーを得ることができ;逆
に、共役主鎖ポリマ〜のpKaが低いほど、低いpKaの酸を用いて、所望程度
の導電性を得ることができる。酸のpKaは約5以下が好ましく、約4以下がよ
り好ましく、約3以下がもっとも好ましい。
この発明の別の好ましい態様では、共役主鎖コポリマーまたはホモポリマーを重
合後にドーピングすることができる。たとえば、共役主鎖ホモポリマーまたはコ
ポリマー層を、水のような適当な溶剤中のドーパント溶液と接触させてドーピン
グを行う。
この発明の実施に用いられるドーパントは広範囲にわたることができる。ここで
用いるドーパントとは、前記共役主鎖ポリマーにドーピングされて、該ポリマー
を導電性にすることができる化合物または化合物混合物である。有用なドーパン
トは広範囲にわたることができ、一般に、該ドーパント溶質は共役主鎖ポリマー
に添加すると、共役主鎖ポリマー上に帯電キャリヤー(ホールまたは自由電子)
を作り出す化合物から誘導される。有用なドーパントには「酸化ドーパント」お
よびr還元ドーパント」がある。ここで用いる「酸化ドーパント」は酸化工程に
よって共役主鎖ポリマーに所望の導電率を与えるドーパントである。ここで用い
る「還元ドーパント」は還元工程によって共役主鎖ポリマーに所望の導電率を与
えるドーパントである。酸化ドーパントおよび還元ドーパントは導電性ポリマー
業界では周知であって、任意の前記の公知の酸化ドーパントおよび還元ドーパン
トを使用することができる。この発明の実施に用いられるドーパントは広範囲に
わたることができ、たとえば、参考資料としてこの明細書に収録しである米国特
許第4.442.187号および同第4,321.114号に詳細に記載されて
いるような導電性または半導電性ポリマーをつくるために共役主鎖ポリマーにド
ーピングするのが業界で公知であるような物質であることができる。
有用な還元ドーパントはアルカリ金属類、たとえばLi5NaSK、Rb、Cs
、Frおよびそれらの混合物;アルカリ出金11g、たとえばBe、Mg、Ca
、Sr、Ba、Raおよびそれらの混合物;前記アルカリまたはアルカリ土金属
と若干の高共役化合物、たとえばベンゼン、ナフタレン、フェナントレン、アン
ζラセン、および他の多核芳香族炭化水素等とから形成された錯体;ならびに前
記アルカリおよびアルカリ土金属のアンモニア溶液等である。この発明の実施に
用いられる好ましい還元ドーパントはアルカリまたはアルカリ土金属とナフタレ
ンのようないくつかの高共役化合物とから形成される錯体である。
有用なドーパント種の例は酸化ドーパントである。酸化ドーパントは導電性ポリ
マー業界では周知であって、任意のそのような公知の酸化ドーパントを使用する
ことができる。
有用な酸化ドーパントの例はAsFi、Mo0C+、、Mo Cl s、PCl
、、POCI、、PCl、、AlC1,、NO”およびN O2−塩類(たとえ
ばN0BF、、N0PFs 、N03bF−、N0ASF@、N0CHsCO+
、N02BFl 、N0zPFs 、N0tAsFi 、NO2SbF、および
NO2CFISow ) 、HCIOl、HNO−、H+SO4、ベンゾイルペ
ルオキシド、SO+、Br+、(FSO3)+ 、ZnCl2、FSO−H,お
よびNO,−1CH,5Oi−、AlC1,−、BF、−、ZnCl、−、PC
I、−、PF+−1AsF−−,5bFa−、CF−3○、−1C1○t−,0
Ts−、Cox−”、C,H,CO,−、CH,5OI−、FSO,−およびF
e CI *−のようなドーパントイオンを含有するドーピングされたポリマ
ーを生成するFe(■)塩類(たとえはFe (BF+)s 、FeBr+ 、
Fe (C)(*5Os)i 、Fe (C1O+)s 、FeCl5 、Fe
(OTs)+、およびF e (CF 、S 0−)s )である。
他の有用な酸化ドーパントには電解質塩類たとえばLiCIO4、L i B
F t、LiAsF5 、NaPFa 、Bu+NCl0t 、Bu+N0Ts
、Bu+NCFiSOz 、Licl”+so+ 、Ag0Ts等がする。コノ
発明ノ実施ニ用イル(7)に好ましい酸化ドーパントはMo0C1,、MoC1
,、Pct、、POCl、、ならびにFe (CIO+)+ 5FeC1+ 、
FeBr+ 、およびFe (CF、5O1)、のようなFe(I[[)塩類で
あり、またこの発明の実施に用いるのにとくに好ましい酸化ドーパントはMo0
C1+、MoC1+、PCl、、Pock、、FeBrxおよびF e CI
sより成る群から選ばれるドーパントである。これらとくに好ましい態様中で、
もっとも好ましい酸化ドーパントは酸化ドーパントが’f’ e Cl sであ
る態様である。
他のドープ剤の例は酸化性プロトン酸ドープ剤である。そのようなドープ剤は無
機酸、弗化水素酸、沃化水素酸、燐酸、硝酸、沃素酸、硫酸等を包含する。
なお他の有用なドープ剤の例は式
%式%)
の陰イオン部分を含有しそして、
(但し、R6およびR6は各々の場所で同しであるかまたは異なりそして有機基
またはアミノであり、
Mは、M″5の少なくとも1つがプロトンであるかあるいは使用条件下、放射線
、熱または化学薬剤等によりプロトンに変換されることができる部分であること
を条件に、Sに等しい正電価を存する種(species)、例えばNH,−1
−N (CH+)zH+ 、−N (CIH,)H,、Ph1S−等であり、S
は各々の場所で同じであるかまたは異なりそしてl〜8に等しい整数であり、
rは各々の場所で同じであるか異なりモして0あるいはlに等しいかまたはlよ
り大きい正の整数であり、但し、rの少なくとも1つはO以外であることを条件
とする)からなる群から選ばれた1種またはそれ以上の陽イオン部分を有するプ
ロトン酸のような非酸化性プロトン酸である。
R4およびR6基は広く変わることができそしてアルキル、ニトロアルキル、ハ
ロアルキル等のような置換または非置換脂肪族基、あるいはフェニル、ハロフェ
ニル、ニトロフェニル、アントラシル、ナフチル、フェナントリル等のような置
換または非置換芳香族基であることができる。R4およびR8はまた、スルホン
酸および、その塩およびエステルのようなその誘導体、燐酸およびその塩および
エステルのようなその誘導体、ホスホン酸およびその塩およびエステルのような
その誘導体、スルフィン酸およびその塩およびエステルのようなその誘導体、カ
ルボン酸およびその塩およびエステルのような誘導体、硼酸およびその塩および
エステルのようなその誘導体あるいはホスホン酸およびその塩およびエステルの
ようなその誘導体で置換された重合体主鎖中に繰返しペンダントフェニル基を有
する重合体のような重合体基:スルホン化またはホスホン化されたポリスチレン
、ポリ(2−メチルスチレン)、ポリ(4−フェニルスチレン)、ポリ(2−ビ
ニルナフタレン)、ポリ(安息香酸ビニル)、ポリ(メタクリル酸ベンジル)等
のような部分であってよい。本発明の特に好ましい態様において、R1およびR
6は芳香族基でありそして最も好ましい態様において、R4およびR6は置換ま
たは非置換フェニルまたはナフチルである。
M″5の種類は広く変わることができる。例えばM−5はButN”、H′″、
No−1NO2−、NH,−、=N (CH+)tH+ 、−N (C2H,)
H,、Ph、S−等のような非金属陽イオンあるいはNa−2LNa−2Li−
1A”、CO゛3、AI−′、Fe−”等のような金属陽イオンであってよい。
この発明の実施において使用するために有機酸ドープ剤が好ましく、式%式%
の陰イオン部分を有しそして式
M”
(但し、弐M−sの陽イオン部分の少なくとも1種はプロトンあるいは使用条件
下にプロトンに変換できる部分であり、M′□″は正の電荷Sを宵する陽イオン
種でありSは1に等しいかあるいはlより大きい整数であり、好ましくは1〜約
8であり、
R,およびR6は有機基またはアミノであり、そしてrは1に等しいかあるいは
lより大きい整数であり、好ましくは1〜約8である)の陽イオン部分を有する
ドープ剤がさらに好ましい。
式
%式%)
〔式中、Mは、Mの少なくとも1つがH−であるかまたは使用条件下プロトンに
熱的にまたは化学的に転換することができる部分であることを条件に、H“ある
いは他の金属陽イオンまたは池の非金属陽イオン、例えば−NH,、−N (C
H,)IH!、−N (C2HI)Hl 、phis−等であり、先は0. l
、2. 3または4であり、hは0. 1. 2. 3または4であり、1は0
. 1. 2. 3または4てあり、Cは0. 1. 2. 3または4であり
、dは0. 1. 2. 3または4てあり、fは0. 1. 2. 3または
4てあり、gは0. l、2. 3または4てあり、但し、c、d、f、g、
h、iまたはtの少なくとも1つは0以外であることを条件とし、
eは0.1または2でありそして
R4およびR1は各々の場所で同じであるかまたは異なりそしてニトロ、シアノ
、ヒドロキシ、ハロ、アミン、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリールア
ミノ、ジアリールアミノ、アルキルアリールアミノ、アルコキシあるいは置換さ
れたまたは置換されていない1〜約30個の炭素原子を有する、アルコキシ、ア
リールまたはアルキル(これらにおいて許容できる置換基はスルホン酸塩、ベル
ハロアルキル、フェニル、アルコキシ、ハロ、シアノ、アミノ、ハロアルキル、
ヒドロキシ、スルホン酸、燐酸、燐酸塩、硼酸、スルフィン酸塩、ホスフィン酸
塩、スルフィン酸、硼酸塩、ホスフィン酸、ホスホン酸塩、ホスホン酸、カルボ
ン酸、ニトロ、カルボン酸塩等である)であり、あるいは任意の2つのR6置換
基、または任意の2つのR5置換基、またはR4置換基と任意のR1置換基とは
一緒になって、鎖が置換されていないかあるいはハロ、燐酸、ヒドロキシ、硼酸
、ニトロ、シアノ、アミノ、スルフィン酸塩、ホスフィン酸、アルキルアミノ、
ジアルキルアミノ、ホスフィン酸塩、アリールアミノ、ジアリールアミノ、アル
キルアリールアミノ、スルフィン酸、燐酸塩、カルボン酸塩、ホスホン酸、ホス
ホン酸塩、スルホン酸塩、硼酸塩、スルホン酸またはカルボン酸基の1つまたは
それ以上で置換されていてもよい、融合環システムを完成するアルケニレン鎖を
形成してもよく、あるいはR1またはR6は式
%式%
(但し、qは1〜約IOの正の整数である)の部分であり、そして
R6はアルキル、アリール、アリールオキシまたはアルコキシである〕の酸また
は酸誘導体はドープ剤として本発明の実施において使用するのにさらに好ましい
。
本発明の特に好ましい態様において、有用なドープ剤は式、R4(P O2(R
−)M)、(P O1M2) 、(S O1M)、(CO2M)−(P O2M
2) 1(S O+M)−(PO(R,)M)。
または
〔式中、Cは0. 1. 2または3であり、d、t+ f、g+ hおよびi
は各々の場所で同じであるかまたは異なりそして鈷 d、t、fまたはg、iま
たはhの少なくとも1つは0以外であることを条件とし、
eは0. 1または2であり、
R7およびR2は同じであるかまたは異なりそしてヒドロキシ、アミノ、アルキ
ルアミノ、ジアルキルアミノ、アリールアミノ、ジアリールアミノ、アルキルア
リールアミ人置換されているかまたは置換されていないフェニルまたはアルキル
(これらにおいて、許容できる置換基はアルキル、ヒドロキシ、アミ人アルキル
アミ人ジアルキルアミ人アリールアミ人ジアリールアミ人アルキルアリールアミ
ノ、ヒドロキシ、フェニル、〕10アルキル、ペルハロアルキル、シアへアミへ
ニトロ、アルコキン、硼酸、硼酸塩、ホスホン酸塩、ホスホン酸、カルボン酸塩
、スルホン酸塩、燐酸塩、ホスフィン酸、ホスフィン酸塩、スルホン酸、カルボ
ン酸、燐酸、スルフィン酸またはスルフィン酸塩からなる群から選ばれる)であ
るかあるいは任意の2つのR6置換基、または任意の2つのR5置換基あるいは
R,置換基と任意のR6置換基とは一緒になって、ナフタレン、アントラセンま
たはフェナントレン融合環システムを完成させる非置換または置換アルケニレン
鎖(これらにおいて許容できる置換基は上に記載されたとおりである)を形成し
てもよく、あるいはR1またはR6は式
%式%
(但し、qは1〜約lOの正の整数である)の部分であり、
R6はアルキル、アルコキシ、アリールオキシまたはアリールであり、そして
Mは、Mの少なくとも1つがH−であるかまたは使用条件下プロトンに熱的にま
たは化学的に変換することができる部分であることを条件として、H゛または他
の金属陽イオンまたは非金属陽イオンである〕の酸および(または)酸誘導体で
ある。
この発明の最も好ましい態様において有用なドープ剤は式%式%)
(式中、c、d、e、fおよびgは同じであるか、または異なりそして0. 1
または2であり、但し、c、d、fおよびgの少なくとも1つは0でないことを
条件とし、
R1およびR5は各々の場所で同じであるかまたは異なりそしてアルキル、フェ
ニル、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリールアミノ、ジアリー
ルアミノ、アルキルアリールアミノ、あるいはフルオロ、スルホン酸、スルホン
酸塩、アルコキシ、カルボン酸塩、ヒドロキシ、ニトロ、シアノ、ホスフィン酸
、ホスホン酸、ホスフィン酸塩、ホスホン酸塩、アミンまたはカルボン酸基の1
つまたはそれ以上で置換されたアルキル、あるいはアルキル、アルコキシ、フル
オロアルキル、スルホン酸、ホスフィン酸、ホスホン酸、ホスフィン酸塩、ホス
ホン酸塩、スルホン酸塩、カルボン酸塩、ヒドロキシ、ニトロ、ファン、または
カルボン酸基の1つまたはそれ以上で置換されたフェニルであるかあるいは任意
の2つのR6置換基またはR4置換基と任意のR6置換基または任意の2つのR
5置換基は一緒になって、アルキル、アルコキン、フルオロ、ホスフィン酸、ホ
スフィン酸塩、ホスホン酸、ホスホン酸塩、フルオロアルキル、スルホン酸、ス
ルホン酸塩、カルボン酸、カルボン酸塩、ヒドロキシ、ニトロ、アミノまたは/
アノ基の1つまたはそれ以上で置換されていてもよい、ナフタレン、アントラセ
ンまたはフェナントレン融合環を完成させるアルキレンまたはアルケニレン鎖を
形成してもよく、R6はアリール、アリールオキシ、アルキルまたはアルコキン
であり、そして
MはMの少なくとも1つがH−であるかまたは使用条件下プロトンに熱的に変換
できる部分であることを条件として、H″または他の金属陽イオンまたは非金属
陽イオンである)の酸および(または)酸誘導体である。
この発明の特に好ましい態様において、有用なドープ剤は式%式%)
(式中、Cは1. 2または3てあり、dは1,2まt二は3てあり、
但し、Cおよびdの少なくとも1つは0でないことを条件とし、eは0. 1ま
たは2てあり、
R,およびR3は各々の場所で同じであるかまたは異なりそしてヒドロキシ、ジ
アルキルアミノ、ジアリールアミノ、アルキルアリールアミノ、アミノ、アルキ
ルアミノ、アリールアミ人アルキルまたはフェニル、あるいはフルオロ、スルホ
ン酸、スルホン酸塩、アルコキシ、ジアルキルアミ人ジアリールアミノ、アルキ
ルアリールアミノ、カルボン酸塩、ヒドロキシ、アルキルアミ人アリールアミノ
、ホスホン酸、ニトロ、シアノ、ホスフィン酸、ボスフィン酸塩、ホスホン酸塩
、アミノまたはカルボン酸基の1つまたはそれ以上で置換されたアルキル、ある
いはアルキル、アルコキシ、フルオロアルキル、ジアルキルアミノ、ジアリール
アミノ、アルキルアリールアミノ、スルポン酸、アルキルアミノ、アリールアミ
ノ、スルホン酸塩、カルボン酸塩、ヒドロキシ、ホスフィン酸、ホスフィン酸塩
、ニトロ、シア人アミノまたはカルボン酸基の1つまたはそれ以上で置換された
フェニルであるがあるいは任意の2つのR6置換基または任意の2つのR,の置
換基またはR1置換基と任意のR9置換基とは一緒になって、アルキル、アルコ
キン、フルオロ、フルオロアルキル、スルホン酸、スルホン酸塩、カルボン酸、
ホスフィン酸、ホスフィン酸塩、カルボン酸塩、ヒドロキシ、ニトロ、アミノ、
アルキルアミノ、ジアルキルアミ人アリールアミノ、ジアリールアミノ、アルキ
ルアリールアミノまたはシアノ基の1つまたはそれ以上で置換されていてもよい
、ナフタレン、アントラセンまたはフェナントレン融合環システムを完成するア
ルキレンまたはアルケニレン鎖を形成してもよく、
MはH−または他の金属陽イオンまたは非金属陽イオンまたは使用条件下プロト
ンに熱的に変換できる部分である)の酸または酸誘導体である。
この発明の態様の選択の方法において、ドープ剤は式(式中、Cはl、2または
3であり、
eはO,Iまたは2であり、
R5はアルキルあるいは1つまたはそれ以上のフルオロ基で置換されたアルキル
であるかあるいは2つのR,基が一緒になって、1つまたはそれ以上のスルホン
酸、スルホン酸塩基またはそれらの組み合わせで置換されていてもよいナフタレ
ン融合環システムを完成するアルケニレン鎖を形成してもよい、そして
Mはプロトン、または他の金属陽イオンまたは非金属陽イオンであり、但し、M
の少なくともlっはプロトンであることを条件とする)のスルホン酸またはスル
ホン酸誘導体である。
この発明の好ましい態様において用いられるためのドープ剤のための他の重要な
用件は、前記導電性重合体を所望の程度まで前記溶媒または溶媒混合物中に可溶
性にするために前記溶媒または溶媒混合物の溶解度パラメータへの関連を確立す
るように前記ドープ処理された導伝性重合体の溶解度パラメータを、ドープ処理
相互作用による前記重合体へのカンブリング反応後、変成する、所望のセットの
平均溶解度パラメータを、ドープ剤またはドープ剤混合物が有するべきであるこ
とである。
ドープ処理された共役主鎖の得られた溶解液パラメータは次の方程式(式中、Φ
5はl成分(the 1−th component)の容積分率であり、δ1
はl成分の溶解度パラメータであり、χ1はl成分のモル分率であり、そしてν
1はl成分のモル体積である)において表わされるように、それぞれの成分(即
ち中性共役主鎖重合体およびドープ剤または複数のドープ剤)の溶解度パラメー
タの容積分率の総計に等しい。
l成分のモル体積は、l成分の密度に対するl成分の分子量の比に等しい。
1成分の溶解度パラメータ(δ1)についての値はCRCPressのthe
Ha−ndbook of Chemistry and Physics第6
7版(1986)および(CRCPress I 983年発行、A、FlM、
Barton著の) ”Handbook of SolubilityPa
rameters and 0ther Cohesion Paramete
rs”および(John Wiley & 5ons1989年発行 J、 B
randrup およびE、 H,Immergut監修の)“Polymer
)1andbook”において見い出されることができる。l成分の溶解度パラ
メータ(δ1)はまた次の方程式
(式中、Dlはl成分の密度であり、
Mlはl成分の分子量であり、
ΔHv、は“Handbook of Physics and Chemis
try”に見い出されることができるl成分の気化熱であり、
Tは測定が行なわれた温度(ケルビンで)であり、そしてRは理想気体定数であ
る)に従ってl成分の気化熱から計算されることができる。
1成分の溶解度パラメータを判断するための他の有用な方法は上記3つのハンド
ブックに開示されているようなグループコントリビュージョン法(thegro
up contribution method)である。これらの方法におい
てl成分の気化エネルギーは、次の方程式
(式中、ΔE’、はl成分の気化エネルギーであり、Vlはl成分のモル体積で
あり、
Δe1は(CRCPress l 983年発行、A、F、 M、 Barto
n著の)“Handbook of 5olubility Paramete
rs and 0ther Cohesion Parameter刀hにお
いて見い出されることができる1成分の下位グループタイプjがら寄与される気
化エネルギーであり、
N、はl成分の下位グループタイプjのナンバーグループである)に従って下位
グループ(すなわち官能グループ)からなる各々の気化エネルギーを線形に合計
することによって測定される。
有用な溶媒の溶解度パラメータは任意の適当な手段により測定されることができ
る。例えば溶解度パラメータは、例えば上記3つのハンドブックのような適当な
ハンドブックから得られることができる。溶解度パラメータはまた例えばグルー
プコントリビュージョン法(group cantロbuLioロmethod
)のような従来方法の使用により測定されることができる。
この発明の実施において使用されるドープ剤の量は広く変わることができる。
所望の方法を都合よく達成させるために、使用される量が所望量の共役主鎖重合
体を、所望の溶媒または溶媒混合物中に可溶性にする限り、任意の量のドープ剤
を使用することができる。この発明の好ましい態様において、前記溶媒または溶
媒混合物中に、約0.001重量%〜約100重量%の前記共役主鎖重合体、さ
らに好ましくは約0.1重量%〜約100重量%の前記共役重合体、特に好まし
くは約1重量%〜約100重量%、最も好ましくは約10重量%〜約100重量
%を可溶性にする量のドープ剤が使用される。
所望の溶媒または溶媒混合物中に溶解された導電性共役重合体の濃度は重要でな
い。当業界に知られているかまたは将来開発される任意の処理技術のために適当
である任意の濃度が使用されることができる。この発明の好ましい態様において
溶液中の前記共役重合体の濃度は前記溶液の重量に基ずいて少なくとも約0.0
01重量%、さらに好ましくは少なくとも0,01重量%、特に好ましくは少な
くとも0.1重量%そして最も好ましくは少なくとも1重量%である。
この発明の溶液は、例えば適当な溶媒中に、ドープ処理された導電性重合体を直
接溶解することによるかあるいは別法として任意の適当な溶媒中にドープ剤およ
び中性重合体をそれぞれ溶解することによるような、任意の適当な操作を使用す
ることにより形成することができる。例えば、所望の溶媒中に中性共役主鎖重合
体が(もし可溶性であれば)溶解されるかまたは(もし不溶性であれば)分散さ
れそして次に同じかまたは異なる溶媒または溶媒混合物の所望の複数種のドープ
剤または単一種のドープ剤溶液と混合されることができる。共役重合体はまたは
所望の溶媒以外の溶媒に溶解されそして次に所望の溶媒中の前記所望のドープ剤
の溶液と混合されることができる。他の例として、共役重合体および所望のドー
プ剤が所望の溶媒とは異なる溶媒中にまず別々に溶解されそして次に所望の溶媒
中でおたがいに混合される。なお他の例として、共役重合体および所望のドープ
剤が所望の溶媒中につぎつぎとまたは同時に分散されそして次に、所望の溶媒中
に前記分散された成分の少なくとも1種の溶解特性を増大することによりドープ
処理された導電性重合体の溶液相の形成を開始させる化合物また溶媒を添加させ
ることができる。
この発明の他の面はフィルム、繊維、発泡体、部品、塗料およびインキのような
導伝性物品を造るための導電性溶液を用いる方法に関する。そのような導電性物
品を造る方法は広く変わることができる。当業界において知られている任意の方
法が使用されることができる。例えば、この発明の導電性溶液から導電性繊維を
形成するために溶液紡糸およびゲル紡糸技術が使用されることができる。スピン
コーティング、キャストコーティング、ドクターフレード、トランスファーコー
ティング、グラフィックプリンティングが、この発明の導電性溶液から、支持な
しに独立しであるいは基体またはコーティング上に導電性フィルムを形成するた
めに使用されることができる。前記導電性溶液に所望の有機または無機の充てん
剤または結合剤を加えることによりこの発明の導電性溶液から導電性複合体また
はブレンドがつくられることができる。この形成された導電性ブレンドまたは複
合体は次に、当業界に知られている任意の加工方法を用いて、導電性フィルム、
繊維、発泡体、部品、塗料およびインキのような種々の導電性物品にさらに加工
されることができる。そのような技術の例は圧縮成形、冷開成形、ブロー成形、
射出成形、トランスファー成形、スラッチ(sluch)または回転成形、押し
出し成形、カレンダーかけ、焼結、圧縮、押し出し、かきまぜ、溶融、等である
。有用な充てん剤、結合剤または基材は有機材料、無機材料またはそのような材
料の組み合わせから形成されることができる。有用な無機の充てん剤、結合剤ま
たは基材の例はカーボンブラック、グラファイト、雲母、クレー、ガラス、セラ
ミック、5i02等のような材料である。有用な有機の充てん剤、結合剤および
基材は熱硬化性重合体および熱可塑性重合体のような重合体材料を包含する。こ
の発明の実施において使用するための熱硬化性重合体は広く変えることができる
。そのような有用な熱硬化性重合体の例は、フタル酸のような多塩基酸とグリコ
ールのような多価アルコールとのエステル形成から誘導されるアルキド顕:フタ
ル酸ジアルキル、イソフタル酸ジアルキル、マレイン紗ジアルキル、およびジア
ルキルクロジンデート(dialkyl chlorendate)の重合によ
り製造されたようなアリル類(al Iyl 1cs) ;ホルムアルデヒドと
、メラミン、尿素、アニリン、エチレン尿素、スルホンアミドおよびジンアンジ
アミドのような化合物と間の付加反応により製造されたようなアミノ樹脂:エポ
キシフェノールノボラック樹脂、ビスフェノールAのジグリンジルエーテルおよ
び脂環式エポキシのようなエポキシ類;クレゾールおよびフェノールのような置
換または非置換フェノールと、ホルムアルデヒドおよびアセトアルデヒドのよう
なアルデヒドとの反応から誘導される樹脂のようなフェノール類、ポリエステル
類;シリコーン類;および(イ)2.6−トリレンジイソシアネート、4.4−
ジフェニルメタンジイソシアネート、1゜6−ヘキサメチレンシイジンアネート
および4.4′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートのようなポリイソノ
アネートを、(ロ)ポリエーテルポリオール(トリメチロールプロパン、l、2
. 6−ヘキサントリオール、2−メチルグリコキンド、ペンタエリスリトール
、ポリ(1,4−テトラメチレンエーテル)グリコール、ソルビトール、スクロ
ース)、(i)アジピン酸、フタル酸および同様なカルボン酸と(ii)エチレ
ングリコール、ジエチレングリコール、プロパンジオールおよびブタンジオール
のような二官能性アルコールの過剰とのエステル化反応によりつくられたポリエ
ステルポリオール、のようなポリオールと反応させることにより造られたウレタ
ン類である。
この発明の組成物の配合において使用するため熱可塑性の重合体は広く変えるこ
とができる。そのような重合体の例は、ポリ(ピバロイルラクトン)、ポリ(パ
ラ−ヒドロキシベンゾエート)、ポリ(エチレンオキシベンゾエート)、ポリ(
エチレンイソフタレート)、ポリ(エチレンテレフタレート)、ポリ(l、4−
シクロヘキサンジメチレンテレフタレート)、ポリ(エチレン−1゜5−ナフタ
レート)、ポリ(エチレン−2,6−ナフタレート)等のようなポリエステル:
ポリ(4−アミノ酪酸)(ナイロン4)、ポリ(6−アミノヘキサン酸)(ナイ
ロン6)、ポリ(11−アミノウンデカン酸)(ナイロン11)、ポリ(ヘキサ
メチレンアジポアミド)(ナイロン6.6)、ポリ(ヘキサメチレンセバカミド
)(ナイロン6.10)、ポリ〔ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン−1
,10−デカンジカルボキシアミド〕 (キアナ)(トランス)、ポリ(メタフ
ェニレンイソフタルアミド)(ノメックス(Nomex))、ポリ (p−フェ
ニレンテレフタルアミド)(ケブラー(Kevlar))、等のようなポリアミ
ド;ポリCメタンビス(4−フェニル)カーボネート〕、ポリ〔1,1−エタン
ビス(4−フェニル)カーボネート〕、ポリ〔4,4−へブタンビス(4−〕工
二ル)カーボネート〕、ポリ(1,1−(1−フェニルエタン)ビス(4−フェ
ニル)カーボネート〕、ポリ〔ジフェニルメタンビス(4−フェニル)カーボネ
ート〕、ポリ (1,1−シクロヘキサンビス(4−フェニル)カーボネート〕
、ポリ 〔チオビス(4−フェニル)カーボネート〕、ポリ 〔2,2−プロパ
ンビス−C4−<2−メチルフェニル)〕カーボネート〕、ポリ C2,2−プ
ロパンビス−[4−(2−クロロフェニル)〕カーボネート、等のようなポリカ
ーボネート;α、β−不飽和不飽和−ツマ−から誘導される重合体、例えばポリ
エチレン、アクリロニトリル/ブタジェン/スチレンターポリマー、ポリプロピ
レン、ポリ(4−メチル−1−ペンテン)、ポリイソブチレン、ポリ(イソプレ
ン)、l、2−ポリ(l、3−ブタジェン)、ポリスチレン、ポリ(塩化ビニル
)、ポリ(弗化ビニリデン)、ポリ(塩化ビニリデン)、ポリ(テトラフルオロ
エチレン)(テフロン)、ポリ(クロロトリフルオロエチレン)、ポリ(ビニル
アルコール)、ポリ(アクリル酸メチル)、ポリ(アクリル酸エチル)、ポリ(
メタクリル酸メチル)、ポリ(メタクリル酸エチル)、ポリアクリロニトリル、
ポリアクリルアミド、等:ポリ(1,3−ブタジェン)、等のようなポリジエン
;ポリ〔2,2−ビス(クロロメチル)−トリメチレン−3−オキシド〕 (ベ
ントン)、ポリ(2,6−シメチルー1. 4−)二二しンオキシド)(PP○
)、ポリ(2,6−ジフェニル−1,4−フェニレンオキシド)(テキサックス
、P 30 (Texax、 P 30 ))、等のようなポリオキシド;ポリ
(フェニレン スルフィド)、等のようなポリスルフィド;ポリ (4,4’−
イソブロビリデンジフエノキシジ(4−〕二ニレし)スルホン〕のようなポリス
ルホン;ノリル(noryl) ;およびそれらの混合物である。
本発明の好ましい態様において、非導電性ホモポリマーまたはコポリマーは熱可
塑性のホモポリマーまたはコポリマーである。好ましい熱可塑性の重合体はポリ
アミド類、ポリエステル類、ポリ(カーボネート)類、ポリ(α−オレフィン)
類、ポリ(ハロゲン化ビニル)類、ポリスルホン類、およびアクリロニトリル/
ブタジェン/スチレンターポリマーである。さらに好ましい熱可塑性のホモポリ
マーまたはコポリマーはポリアミド類、ポリカーボネート類、ポリエステル類お
よびポリ(α−オレフィン)類であり、そして最も好ましい熱可塑性重合体はポ
リ(エチレンテレフタレート)、ナイロン−6、ナイロン−6,6、ナイロン−
12、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリスチレンである。
本発明の導電性溶液およびその溶液から形成されたこの発明の物品は導電性溶液
および物品が有用である任意の目的のために用いられることができる。物品の例
はマイクロプロセッサ−のような敏感な電子装置のEMI遮蔽のための導電性重
合体ハウジング:赤外線、無線周波およびマイクロ波吸収シールド;可撓性導電
用コネクター:導電性ベアリングおよびブラシ:半導性光導電体接合部:電極;
コンデンサ;鋼のような腐食性材料のための光学的に透明なまたは透明でない腐
食防止コーティング:電子コンポーネントを包装するための耐電防止材料および
光学的に透明なまたは透明でないコーティング:カーペット繊維:コンピュータ
ールームにおける床のためのワックス;CRTスクリーン、航空機および自動車
窓のための帯電防止加工:等を包含する。
導電性プラスチックガスタンク、ソーラーウィンドーコーティング;加熱ウィン
ドーおよび加熱液晶デスプレーのための透明な電気要素;エレクトロクロミック
デスプレー、電気蛍光発光デスプレーおよび電気蛍光発光灯のための電気接触機
、および透明な拡声器のためのピエゾ電気フィルムのための電気接触機;盗難警
報装置におけるウィンドーのための透明な導電性コーティング。
(例えば02およびN2のような)化学的分離のための膜コーティング:膜スウ
ィッチのための導電性コーティング:および石版印刷法のための放電層およびホ
トレジスト層におけるような種々の他の適用例が、本方法および溶液により製造
される導電性コーティングのために予期される。
導電性重合体の特に有用なコーティングは可視スペクトルの領域において透明で
あるコーティングである。可視領域における透明とは太陽エネルギースペクトル
の少なくとも30%がコーティングにより透過されることを意味する。
透明度は導電性重合体の厚さに反比例的に関連するので、所望の程度の透明度は
開始剤とのあるいは単量体および酸化剤との接触時間を制限することによるよう
な、この層の厚さを制限することにより得られることができる。太陽熱のコント
ロールのための二重窓ガラスウィンドーは、透明な共役重合体コーティングを付
着させるための本方法の使用のための特に有用な適用例領域である。
西−1
1770ミリリツトルのN20.50gのアニリン(054モル)および172
gのトシル酸(tosylic acid) (0,90モル)を含有する溶液
中に、40分にわたって15℃で過硫酸アンモニウムの溶液(336,5−のN
20中の153.4g)を滴下して加えた。次に0.5時間15℃で反応を続け
させた。
得られた固体沈殿物を集めそして6リツトルのトシル酸水溶液(10重量%)に
よりそして次に3リツトルのメタノールで洗浄した。青色固体を得、これを25
時間空気中で乾燥させそして動的真空(dynamic vacuum)下3時
間130℃で乾燥させて緑色の粉末を得た。乾燥およびプレスしたペレットの導
電率はフォー イン ライン プローブ法(four in 1ine pro
be method)により測定してlScm−’であった。水分飽和ベレット
の導電率はフォー−イン−ラインプローブ法(four−in−1ine pr
obe alethod)により203cm−’であった。
収量は78gであった。25℃でH,SO,中の固有粘度は0.66dL/gで
あった。元素分析は下記のとおりであった:C14,37%(重量%)、H:4
.86%、N : 8.59%、S:8.40%、0:13.51%。
水分:0.8重量%より小。
壺−且
例Iにおいて得られたポリ(アニリニウムトシラート)(50g)を500ミリ
リツトルのHrO中に墾濁させそして20時間周囲の温度で炭酸ナトリウムの3
0gとともにかきまぜた。得られた固体をろ過により集めそして2リツトルの脱
イオン水でリンスした。ろ過ケーキを1.5リツトルの脱イオン水中に分散させ
そして4時間かきまぜて炭酸ナトリウム残留物を除去した。次にろ過により固体
を再び集めそして脱イオン水の2リツトルでリンスした。得られたフィルターケ
ーキを20時間25℃で空気乾燥させそして次に3時間80℃で真空乾燥させた
。
元素分析結果はサンプルがドープ剤を有せず(S<0.03重量%)そして炭酸
ナトリウムを有しない(Na、検出できず)ことを示した。
例■
N−メチルピロリドンのような溶媒の存在下に、プロトン酸ドープ剤のような選
択されたドープ剤を、ポリアニリンのようなドープ処理されていない共役主鎖重
合体を混合することにより、共役主鎖重合体の溶解度へのドープ剤種(spec
ies)の変性作用を調べた。典型的な実験は次のとおりである:2ドラムの小
びんに例■において得られた中性ポリアニリンの0.1gを入れた。その小びん
に、2ミリリツトルのN−メチルピロリドンを加えた。中性ポリアニリンは溶解
して青色の溶液を形成した。この青色溶液に約0.2gの選択された酸ドープ剤
を加えて溶液中のポリアニリンをドープ処理した。使用された酸ドープ剤に依存
して、ドープ処理されたポリアニリンは、溶媒中に、溶解されたまま残って導電
性溶液を形成するかあるいは溶媒から沈殿した。結果を次の表Iに要約する。
平成 6年 2月28q〉
Claims (10)
- 1.ドーパントでドープ処理された導電性共役主鎖コポリマーまたはホモポリマ ーを溶解して有する溶媒からなり、ここで前記ドーパントは、前記ドープ処理さ れた共役主鎖重合体の溶解度パラメータが、前記ドープ処理された共役主鎖重合 体が前記溶媒中に任意の程度に溶解可能なように選ばれる、導電性溶液。
- 2.前記共役主鎖コポリマーまたはホモポリマーが式XV式 XV ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、nは0〜5の整数であり、 mは0〜5の整数であり、 但しnとmとの合計は5であることを条件としそしてアニリン環の少なくとも1 つの位置は、好ましくはパラ位置で、ハロ、水素または他のリービング基のよう な、アニリン単位のカップリング反応を可能にする置換基で置換されていること をさらに条件とし、 R1はホスフィン酸、ホスホン酸、スルホン酸、硼酸、燐酸、アルキルアミノ、 ジアルキルアミノ、アリールアミノ、ジアリールアミノ、アルキルアリールアミ ノ、アミノ、スルホン酸塩、硼酸塩、ヒドロキシ、ホスホン酸塩、ホスフィン酸 塩、燐酸塩、スルフィン酸、ニトロ、スルフィン酸塩、カルボン酸、ハロ、カル ボン酸塩、シアノまたは重水素、あるいは置換されたまたは置換されていないア 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、アルキニル、ジアルキルアミノ、アリールアミノ、ジア リールアミノ、アルキルアリールアミノ、アリールオキシ、ヒドロキシ、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、アリールオキシ、アミ ノ、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、アルキルシランまたはアリ ールスルホニル(これらにおいて、許容できる置換基はアミノ、ホスフィン酸塩 、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリールアミノ、ジアリールアミノ、ホ スフィン酸、アルキルアリールアミノ、ホスホン酸、スルホン酸、硼酸、スルフ ィン酸、スルフィン酸塩、燐酸、スルホン酸塩、硼酸塩、カルボン酸塩、ホスホ ン酸塩、燐酸塩、カルボン酸、ハロ、ニトロ、ヒドロキシ、シアノまたはエポキ シ部分の1つまたはそれ以上である)であるか、あるいは任意の2つのR1置換 基、または任意の1つのR1置換基とR2置換基とが一緒になって、3,4,5 ,6,7,8,9または10員の芳香族炭素環、ヘテロ脂環式炭素環、ヘテロ芳 香族炭素環または脂環式炭素環(これらの環は場合により二価のエステル、カル ボニル、窒素、硫黄、スルフィニル、スルホニルまたは酸素の1またはそれ以上 を含んでよい)を完成する、置換されているまたは置換されていないアルキレン 、アルキニレンまたはアルケニレン鎖(これらにおいて、許容できる置換基はア ミノ、アルキルアミノ、ホスフィン酸、ホスフィン酸塩、ジアルキルアミノ、ア リールアミノ、ジアリールアミノ、アルキルアリールアミノ、ホスホン酸、スル ホン酸、硼酸、スルフィン酸、スルフィン酸塩、燐酸、スルホン酸塩、硼酸塩、 カルボン酸塩、ホスホン酸塩、燐酸塩、カルボン酸、ハロ、ニトロ、ヒドロキシ 、シアノまたはエポキシ部分の1つまたはそれ以上である)を形成してもよく、 あるいはR1は式 (OCH2CH2)qO−CH3、(OCH2CH(CH3))qO−CH3、 (CH2)qCF3、(CF2)qCF3または(CH2)qCH3(但し、q は正の整数である)の繰り返し単位を有する脂肪族部分であり、そして R2は各々の場所で同じであるかまたは異なり、そしてR1置換基であるかまた は水素である〕 のアニリンから誘導されたタイプのポリアニリンである請求の範囲第1項に記載 の溶液。
- 3.ポリアニリンが、式XVIまたは式XVII式 XVI ▲数式、化学式、表等があります▼ 式 XVII ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、nは0〜5の整数であり、 mは0〜5の整数であり、 但し、nとmとの合計は5であることを条件とし、そしてアニリン環の少なくと も1つの位置は、好ましくはパラ位置で、ハロ、水素または他のリービング基の ような、アニリン単位のカップリング反応を可能にする置換基で置換されている ことをさらに条件とし、 R1はホスフィン酸、ホスホン酸、スルホン酸、硼酸、燐酸、アルキルアミノ、 ジアルキルアミノ、アリールアミノ、ジアリールアミノ、アルキルアリールアミ ノ、アミノ、スルホン酸塩、硼酸塩、ヒドロキシ、ホスホン酸塩、ホスフィン酸 塩、燐酸塩、スルフィン酸、ニトロ、スルフィン酸塩、カルボン酸、ハロ、カル ボン酸塩、シアノまたは重水素、あるいは置換されているかまたは置換されてい ないアルキル、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、アルキニル、ジアルキルアミノ、アリールアミノ 、ジアリールアミノ、アルキルアリールアミノ、アリールオキシ、ヒドロキシ、 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、アリールオキシ 、アミノ、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、アルキルシランまた はアリールスルホニル(これらにおいて、許容できる置換基はアミノ、ホスフィ ン酸塩、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリールアミノ、ジアリールアミ ノ、ホスフィン酸、アルキルアリールアミノ、ホスホン酸、スルホン酸、硼酸、 スルフィン酸、スルフィン酸塩、燐酸、スルホン酸塩、硼酸塩、カルボン酸塩、 ホスホン酸塩、燐酸塩、カルボン酸、ハロ、ニトロ、ヒドロキシ、シアノまたは エポキシ部分の1つまたはそれ以上である)であるか、あるいは任意の2つのR 1置換基または任意の1つのR1置換基とR2置換基とが一緒になって、3,4 ,5,6,7,8,9または10員の芳香族炭素環、ヘテロ脂環式炭素環、ヘテ ロ芳香族炭素環または脂環式炭素環(これらの環は場合により、二価のエステル 、カルボニル、窒素、硫黄、スルフィニル、スルホニルまたは酸素の1つまたは それ以上を含んでよい)を完成する置換されたまたは置換されていないアルキレ ン、アルキニレンまたはアルケニレン鎖(これらにおいて、許容できる置換基は アミノ、アルキルアミノ、ホスフィン酸、ホスフィン酸塩、ジアルキルアミノ、 アリールアミノ、ジアリールアミノ、アルキルアリールアミノ、ホスホン酸、ス ルホン酸、硼酸、スルフィン酸、スルフィン酸塩、燐酸、スルホン酸塩、硼酸塩 、カルボン酸塩、ホスホン酸塩、燐酸塩、カルボン酸、ハロ、ニトロ、ヒドロキ シ、シアノまたはエポキシ部分の1つまたはそれ以上である)を形成してもよく 、あるいはR1は式 (OCH2CH2)qO−CH3、(OCH2CH(CH3))qO−CH3、 (CH2)qCF3、(CF2)qCF3または(CH2)qCH3(但し、q は正の整数である)の繰り返し単位を有する脂肪族部分であり、そして R2は各々の場所で同じであるかまたは異なり、そしてR1置換基かまたは水素 である〕 の繰り返し単位またはそれらの任意の組み合わせを含む請求の範囲第2項に記載 の溶液。
- 4.前記ホモポリマーまたはコポリマーが式XVIII〜XXIXVIII ▲数式、化学式、表等があります▼ XIX ▲数式、化学式、表等があります▼ XX ▲数式、化学式、表等があります▼ XXI ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、xおよびyは各々の場所で同じであるかまたは異なり、そして0に等し いかまたは0より大きい整数であり、但しxとyとの合計は0より大きいことを 条件とし、 zは約1に等しいかまたは約1より大きい整数であり、nは0〜3の整数であり 、 mは1〜4の整数であり、 但し、nとmとの合計は4であることを条件とし、R1は各々の場所で同じであ るかまたは異なり、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、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミ ノ、アリールアミノ、ジアリールアミノ、アルキルアリールアミノ、アルキルチ オ、アリールオキシ、アルキルチオアルキル、アルキルアリール、アリールアル キル、アルキルスルフィニル、アルコキシアルキル、アルキルスルホニル、アリ ール、アリールチオ、アリールスルフィニル、アルコキシカルボニル、ホスフィ ン酸、ホスホン酸、アルキルシリル、硼酸、アリールスルホニル、カルボン酸、 ハロ、ヒドロキシ、燐酸塩、スルホン酸塩、ホスホン酸塩、硼酸塩、ホスフィン 酸塩、カルボン酸塩、ニトロ、シアノ、スルホン酸または燐酸、あるいはスルホ ン酸、カルボン酸、スルフィン酸塩、燐酸、硼酸、スルフィン酸、ハロゲン、ニ トロ、シアノ、エポキシ、ヒドロキシ、スルホン酸塩、燐酸塩、ホスホン酸塩、 ホスフィン酸、ホスフィン酸塩、カルボン酸塩、ホスホン酸または硼酸塩置換基 の1つまたはそれ以上で置換されたアリール、アルキルまたはアルコキシである か、あるいは任意の2つのR1基または任意の1つのR1基とR2基とが一緒に なって、3,4,5,6,7,8,9または10員のヘテロ芳香族炭素環、ヘテ ロ脂環式炭素環、芳香族炭素環または脂環式炭素環を完成する置換されたまたは 置換されていないアルキレンまたはアルケニレン鎖(これらの鎖は場合により二 価の窒素、エステル、カルボニル、硫黄、スルフィニル、スルホニルまたは酸素 基の1つまたはそれ以上を含んでよい)(これらにおいて許容できる置換基はス ルホン酸、カルボン酸、スルフィン酸塩、燐酸、硼酸、スルフィン酸、ハロゲン 、ニトロ、シアノ、エポキシ、ヒドロキシ、スルフォン酸塩、燐酸塩、ホスホン 酸塩、ホスフィン酸、ホスフィン酸塩、カルボン酸塩、ホスホン酸または硼酸塩 置換基の1つまたはそれ以上である)を形成してもよい、R2は各々の場所で同 じであるかまたは異なり、そしてR1置換基または水素である。〕 から構成される請求の範囲第3項に記載の溶液。
- 5.mが3であり、nが1であり、R1が各々の場所で同じであるかまたは異な り、そして1〜約10個の炭素原子を有するアルキルまたは約1〜約10個の炭 素原子を有するアルコキシであり、R2は水素または1〜約10個の炭素原子を 有するアルキルであり、xは1に等しいかまたは1より大きい整数であり、yは 0に等しいかまたは0より大きく、そしてzは約5に等しいかまたは約5より大 きい整数である請求の範囲第4項に記載の溶液。
- 6.R2が水素である請求の範囲第5項に記載の溶液。
- 7.mが4であり、そしてnが0である請求の範囲第6項に記載の溶液。
- 8.前記ドープが式 R4(PO2(R6)M)■(PO3M2)f(SO3M)c(CO2M)d( PO2M2)t(SO2M)h(PO(R6)M)j または ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、MはH−または他の金属陽イオンまたは非金属陽イオンであり、但しM の少なくとも1つはH−であるかまたは使用条件下でプロトンに熱的にまたは化 学的に転換されることができる部分であることを条件とし、tは0,1,2,3 または4であり、 iは0,1,2,3または4であり、 hは0,1,2,3または4であり、 cは0,1,2,3または4であり、 dは0,1,2,3または4であり、 fは0,1,2,3または4であり、 gは0,1,2,3または4であり、 但し、t,i,h,c,d,fまたはgの少なくとも1つは0以外であることを 条件とし、 eは0,1または2であり、そして R4、R5およびR6は各々の場所で同じであるかまたは異なり、そしてニトロ 、シアノ、ヒドロキシ、ハロ、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、ア リールアミノ、ジアリールアミノ、アルキルアリールアミノ、アルコキシ、ある いは置換されているかまたは置換されていない、1〜約30個の炭素原子を有す るアルコキシ、アリールまたはアルキル(これらにおいて許容できる置換基はス ルホン酸塩、ペルハロアルキル、フェニル、アルコキシ、ハロ、シアノ、アミノ 、ハロアルキル、ヒドロキシ、スルホン酸、燐酸、燐酸塩、硼酸、スルフィン酸 塩、ホスフィン酸塩、スルフィン酸、硼酸塩、ホスフィン酸、ホスホン酸塩、ホ スホン酸、カルボン酸、ニトロ、カルボン酸塩等を包含する)であり、あるいは 任意の2つのR6置換基、または任意の2つのR5置換基、または任意のR4置 換基とR6置換基とが一緒になって、融合環システムを完成するアルケニレン鎖 (このアルケニレン鎖は置換されていなくともよくあるいは、ハロ、燐酸、ヒド ロキシ、硼酸、ニトロ、シアノ、アミノ、スルフィン酸塩、ホスフィン酸、アル キルアミノ、ジアルキルアミノ、ホスフィン酸塩、アリールアミノ、ジアリール アミノ、アルキルアリールアミノ、スルフィン酸、燐酸塩、カルボン酸塩、ホス ホン酸、ホスホン酸塩、スルホン酸塩、硼酸塩、スルホン酸またはカルボン酸基 の1つまたはそれ以上で置換されていてもよい)を形成してもよく、あるいはR 4またはR5は式−(CH2)qCF3、−(CF2)qCF3、−(CH2) qCH3、−(OCH2CH2)qOCH3または−(OCH2CH(CH3) )qOCH3(但し、qは1〜約10の正の整数である)の部分である。〕の酸 または酸誘導体である請求の範囲第6項に記載の溶液。
- 9.前記ドーパントが式 R4(PO2(R6)M)■(SO3M)c(CO2M)d(PO3M2)fま たは ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、c,d,e,fおよびgは同じであるか、または異なりそして0,1ま たは2であり、但し、c,dおよびgの少なくとも1つは0でないことを条件と し、 R6はアリール、アリールオキシ、アルキルまたはアルコキシであり、R4およ びR5は各々の場所で同じであるかまたは異なり、そしてアルキル、フェニル、 アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリールアミノ、ジアリールアミ ノ、またはアルキルアリールアミノあるいは、フルオロ、スルホン酸、スルホン 酸塩、アルコキシ、カルボン酸塩、ヒドロキシ、ニトロ、シアノ、ホスフィン酸 、ホスフィン酸塩、アミノまたはカルボン酸基の1つまたはそれ以上で置換され たアルキル、あるいはアルキル、アルコキシ、フルオロアルキル、スルホン酸、 ホスフィン酸、ホスフィン酸塩、スルホン酸塩、カルボン酸塩、ヒドロキシ、ニ トロ、シアノ、またはカルボン酸基の1つまたはそれ以上で置換されたフェニル であるか、あるいは任意の2つのR6置換基、または任意の2つのR5置換基ま たは任意のR4置換基とR6置換基とが一緒になって、アルキル、アルコキシ、 フルオロ、ホスフィン酸、ホスフィン酸塩、フルオロアルキル、スルホン酸、ス ルホン酸塩、カルボン酸、カルボン酸塩、ヒドロキシ、ニトロ、アミノまたはシ アノ基の1つまたはそれ以上で置換されていてもよい、ナフタレン、アントラセ ンまたはフェナントレン融合環システムを完成するアルケニレン鎖を形成しても よく、そしてMはH+または他の金属陽イオンまたは非金属陽イオンであり、但 し、Mの少なくとも1つはH+であるかまたは溶液条件下でプロトンに熱的に変 換できる部分である。〕の酸および(または)酸誘導体である請求の範囲第8項 に記載の溶液。
- 10.前記ドープ剤が式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、cは1,2または3であり、 eは0,1または2であり、 R5はアルキル、あるいは1つまたはそれ以上のフルオロで置換されたアルキル であるか、あるいは任意の2個のR5基が一緒になって、1つまたはそれ以上の スルホン酸またはスルホン酸塩の基で置換されていてもよい、ナフタレン融合環 システムを完成するアルケニレン鎖を形成してもよく、そしてMはプロトン、ま たは他の金属陽イオンまたは非金属陽イオンであり、但し、Mの少なくとも1つ はプロトンであることを条件とする。)のスルホン酸、スルホン酸誘導体または それらの組み合わせである請求の範囲第9項に記載の溶液。
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