JPH07116292B2 - Polyaniline derivative and method for producing the same - Google Patents

Polyaniline derivative and method for producing the same

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JPH07116292B2
JPH07116292B2 JP18385891A JP18385891A JPH07116292B2 JP H07116292 B2 JPH07116292 B2 JP H07116292B2 JP 18385891 A JP18385891 A JP 18385891A JP 18385891 A JP18385891 A JP 18385891A JP H07116292 B2 JPH07116292 B2 JP H07116292B2
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ゲル化可能なポリアニ
リン誘導体及びその製造方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a gellable polyaniline derivative and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ポリアニリンは新しい電子材料、
導電材料として、電池の電極材料、帯電防止材料、電磁
波遮閉材料、光電子変換素子、光メモリー、各種センサ
ー等の機能素子、表示素子、各種ハイブリッド材料、透
明導電体、各種端末機器などの広い分野への応用が検討
されている。
2. Description of the Related Art Recently, polyaniline is a new electronic material,
Wide range of conductive materials such as battery electrode materials, antistatic materials, electromagnetic shielding materials, photoelectric conversion elements, optical memories, functional elements such as various sensors, display elements, various hybrid materials, transparent conductors, various terminal devices, etc. The application to is being studied.

【0003】しかしながら、一般にポリアニリンは、π
共役系が高度に発達しているため、高分子主鎖が剛直で
分子鎖間の相互作用が強く、また分子鎖間に強固な水素
結合が数多く存在するため、ほとんどの有機溶剤に不溶
であり、また加熱によっても溶融しないので成形性に乏
しく、フィルム化等の加工が出来ないという大きな欠点
を有している。
However, in general, polyaniline has a π
Since the conjugated system is highly developed, the polymer main chain is rigid and the interactions between the molecular chains are strong, and since many strong hydrogen bonds exist between the molecular chains, it is insoluble in most organic solvents. In addition, since it does not melt even when heated, it has poor moldability and has a major drawback that it cannot be processed into a film.

【0004】そのために例えば、高分子材料の繊維、多
孔質体などの所望の形状の基材にモノマーを含浸させ、
このモノマーを適当な重合触媒との接触により、あるい
は、電解酸化により重合させ導電性複合材料としたり、
又は熱可塑性重合体粉末の存在下で、モノマーを重合さ
せて同様の複合材料を得ていた。
For that purpose, for example, a base material having a desired shape such as a polymer material fiber or a porous material is impregnated with a monomer,
This monomer is polymerized by contact with an appropriate polymerization catalyst or by electrolytic oxidation to form a conductive composite material,
Alternatively, the same composite material was obtained by polymerizing the monomers in the presence of the thermoplastic polymer powder.

【0005】これに対して、重合触媒と反応温度の工夫
によりN−メチル−2−ピロリドンのみに可溶なポリア
ニリンが合成されている(M.Abe et al.;J.Chem.Soc.,C
hem.Commun.,1989,1736 )。しかし、このポリアニリン
もその他の汎用有機溶剤にはほとんど溶けず適応範囲が
限られていた。
On the other hand, polyaniline soluble only in N-methyl-2-pyrrolidone has been synthesized by devising the polymerization catalyst and reaction temperature (M.Abe et al .; J. Chem. Soc., C).
hem.Commun., 1989,1736). However, this polyaniline was hardly dissolved in other general-purpose organic solvents, and its application range was limited.

【0006】また、上記可溶性ポリアニリンをヒドラジ
ンで不完全な還元処理をすることにより、水素結合によ
る分子鎖間架橋を形成し、ゲル化する方法も知られてい
る(O.Oka et al.;Jpn.J.Appl.Phys.,29(1990)L679) 。
しかしながら、その場合、架橋度を制御することが困難
であり、加工性の上で問題があった。
Further, there is also known a method in which the soluble polyaniline is subjected to incomplete reduction treatment with hydrazine to form intermolecular crosslinks by hydrogen bond and gelation (O.Oka et al .; Jpn. .J.Appl.Phys., 29 (1990) L679).
However, in that case, it was difficult to control the degree of crosslinking, and there was a problem in workability.

【0007】一方、ゲル状の高分子化合物は、古くから
数多く知られており、高分子化合物のファイバー、フィ
ルムなどを加工する上で、ゲル延伸などの加工技術も開
発されている。
On the other hand, many gel-like polymer compounds have been known for a long time, and processing techniques such as gel stretching have been developed for processing fibers and films of polymer compounds.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の技術
における上記のような問題を解決することを目的とする
ものである。即ち、本発明の目的は、容易に有機溶剤あ
るいは水で膨潤、ゲル化する加工可能なポリアニリン誘
導体及びその製造方法を提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is intended to solve the above problems in the prior art. That is, an object of the present invention is to provide a processable polyaniline derivative which easily swells and gels with an organic solvent or water, and a method for producing the same.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記問題を
解決すべく鋭意検討した結果、ポリアニリンを両末端に
ハロホルミル基を有するポリエーテルと反応させること
により、有機溶剤又は水でゲル化可能なポリアニリン誘
導体が得られることを見いだし、本発明を完成するに至
った。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has found that polyaniline can be gelated with an organic solvent or water by reacting it with a polyether having haloformyl groups at both ends. It was found that such a polyaniline derivative was obtained, and the present invention was completed.

【0010】本発明のポリアニリン誘導体は、下記式
(I)
The polyaniline derivative of the present invention has the following formula (I):

【化7】 で示される構造単位よりなる数平均分子量2000〜5
00000の還元型ポリアニリンを、下記一般式(II) XOC−Y−COX (II) [式中、Xは塩素、臭素又はヨウ素であり、Yは下記構
造式(III)で示されるポリエーテル構造であり、m=1
0〜200である。
[Chemical 7] The number average molecular weight of the structural unit represented by
The reduced polyaniline of 00000 is represented by the following general formula (II) XOC-Y-COX (II) [wherein, X is chlorine, bromine or iodine, and Y is a polyether structure represented by the following structural formula (III). Yes, m = 1
It is 0 to 200.

【化8】 式中、Rは水素又はアルキル基を示す。]で示される両
末端にハロホルミル基を有する高分子化合物と反応させ
て得られるものであって、下記式(IV)
[Chemical 8] In the formula, R represents hydrogen or an alkyl group. ] The compound obtained by reacting with a polymer compound having a haloformyl group at both ends, represented by the following formula (IV)

【化8】(式中、Yは上記と同じ意味を有する。)で示
される架橋構造を有し、該架橋構造の架橋点を形成する
窒素原子の数がポリアニリン中の窒素原子の5〜40%
に存在することを特徴とするポリアニリン誘導体であ
る。
Embedded image (wherein Y has the same meaning as described above), and the number of nitrogen atoms forming the cross-linking points of the cross-linked structure is 5 to 40 of the nitrogen atoms in polyaniline. %
It is a polyaniline derivative characterized by being present in.

【0011】本発明のポリアニリン誘導体は、次のよう
にして製造される。即ち、過硫酸アンモニウム等を酸化
剤として用いて、アニリンを低温、例えば−20〜+5
0℃の範囲の温度で酸化重合することによって得たアニ
リン酸化重合体を、まずアンモニアで処理して、可溶型
ポリアニリンを得る。その後、これを過剰のヒドラジン
で処理して上記一般式(I)で示される数平均分子量2
000〜500000[GPC(N−メチル−2−ピロ
リドン溶媒)で測定、ポリスチレン換算の数平均分子
量]の還元型ポリアニリンを得る。ヒドラジン処理は、
可溶型ポリアニリンを水に分散し、ポリアニリン中の窒
素原子に対して当量以上、好ましくは3倍以上のヒドラ
ジンを窒素雰囲気下で加え、24時間以上、0〜30℃
で攪拌することにより行う。
The polyaniline derivative of the present invention is produced as follows. That is, using aniline at a low temperature, for example, -20 to +5, using ammonium persulfate as an oxidizing agent.
The aniline oxidation polymer obtained by oxidative polymerization at a temperature in the range of 0 ° C. is first treated with ammonia to obtain a soluble polyaniline. Then, this is treated with an excess of hydrazine to give a number average molecular weight of 2 represented by the general formula (I).
000-500000 [measured by GPC (N-methyl-2-pyrrolidone solvent), polystyrene-reduced number average molecular weight] to obtain reduced polyaniline. Hydrazine treatment
Soluble polyaniline is dispersed in water, and hydrazine in an amount equivalent to or more than nitrogen atom in polyaniline, preferably 3 times or more, is added under a nitrogen atmosphere, and 24 hours or more, 0 to 30 ° C.
By stirring at.

【0012】得られる還元型ポリアニリンは、N−メチ
ル−2−ピロリドンあるいはN,N−ジメチルアセトア
ミドに可溶であるが、他の汎用有機溶剤、例えば、クロ
ロホルムやテトラヒドロフランにはほとんど不溶であ
る。
The reduced polyaniline obtained is soluble in N-methyl-2-pyrrolidone or N, N-dimethylacetamide, but almost insoluble in other general-purpose organic solvents such as chloroform and tetrahydrofuran.

【0013】この還元型ポリアニリンをアミド系溶剤、
例えばN−メチル−2−ピロリドンあるいはN,N−ジ
メチルアセトアミドに溶解し、窒素雰囲気下で両末端に
ハロホルミル基を有する高分子化合物を加えて、−10
〜+50℃の温度範囲で反応を行い、更にアンモニア水
で反応中に生じたハロゲン化水素を除去することで、本
発明のポリアニリン誘導体を合成する。一般式(II)で
表わされる両末端にハロホルミル基を有する高分子化合
物は、そのハロホルミル基の量が一般式(I)の還元型
ポリアニリンの窒素原子の5〜40%になるように、該
還元型ポリアニリンに加える。
This reduced polyaniline is treated with an amide solvent,
For example, it is dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone or N, N-dimethylacetamide, and a polymer compound having haloformyl groups at both ends is added under a nitrogen atmosphere to give -10
The polyaniline derivative of the present invention is synthesized by performing the reaction in the temperature range of up to + 50 ° C. and further removing the hydrogen halide generated during the reaction with aqueous ammonia. The polymer compound represented by the general formula (II) having a haloformyl group at both ends is reduced so that the amount of the haloformyl group is 5 to 40% of the nitrogen atom of the reduced polyaniline of the general formula (I). Add to type polyaniline.

【0014】アミド系溶剤としては、N−メチル−2−
ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−
ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルホスホリックトリ
アミド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等が
使用できる。
As the amide solvent, N-methyl-2-
Pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-
Dimethylformamide, hexamethylphosphoric triamide, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone and the like can be used.

【0015】一般式(II)で表される両末端にハロホル
ミル基を有する高分子化合物は、一般式 X1 OC−Y−COX1 (V) [式中、Yは前記の意味を有し、X1 は水酸基、アルコ
キシ基又OM(Mはアルカリ金属又は4級アンモニウ
ム)]で表わされるジカルボン酸、ジカルボン酸エステ
ル又はジカルボン酸塩から容易に誘導することができ
る。
The polymer compound having a haloformyl group at both ends represented by the general formula (II) has the general formula X 1 OC-Y-COX 1 (V) [wherein Y has the above-mentioned meaning, X 1 can be easily derived from a dicarboxylic acid, a dicarboxylic acid ester or a dicarboxylic acid salt represented by a hydroxyl group, an alkoxy group or OM (M is an alkali metal or quaternary ammonium).

【0016】ジカルボン酸からは、該ジカルボン酸のC
OX1 に対して塩化ホスホリル、塩化チオニル、五塩化
リン、三塩化リン等の無機ハロゲン化合物を当量以上加
え、ベンゼンなどの不活性溶媒中で反応させて、本発明
に用いる両末端にハロホルミル基を有する高分子化合物
を得ることができる。この場合、塩化亜鉛、ピリジン、
ヨウ素、トリエチルアミン等を触媒として加えてもよ
い。あるいは、同じくジカルボン酸からは、該ジカルボ
ン酸に対して塩化ベンゾイル、フタル酸塩化物、シュウ
酸塩化物等の酸ハロゲン化物、α,α−ジハロゲノエー
テル、ハロゲン化アルキルアミン、トリフェニルホスフ
ィン/四塩化炭素、ピロカテキルホスホ三塩化物、ジエ
チルハロホスホ塩化物、トリフェニルハロホスホ臭化物
等の有機リンハロゲン化物等の有機ハロゲン化物をベン
ゼン、クロロベンゼン等の不活性な溶媒中で反応させて
得ることができる。
From the dicarboxylic acid, the C of the dicarboxylic acid
An inorganic halogen compound such as phosphoryl chloride, thionyl chloride, phosphorus pentachloride or phosphorus trichloride is added to OX 1 in an equivalent amount or more and reacted in an inert solvent such as benzene to form a haloformyl group at both ends used in the present invention. It is possible to obtain a polymer compound having In this case, zinc chloride, pyridine,
You may add iodine, triethylamine, etc. as a catalyst. Alternatively, from the same dicarboxylic acid, acid halides such as benzoyl chloride, phthalic acid chloride and oxalic acid chloride, α, α-dihalogenoethers, halogenated alkylamines, triphenylphosphine / tetracarboxylic acid can be used for the dicarboxylic acid. Obtained by reacting an organic halide such as an organic phosphorus halide such as carbon chloride, pyrocatealkylphosphotrichloride, diethylhalophosphochloride, triphenylhalophosphobromide in an inert solvent such as benzene or chlorobenzene. You can

【0017】ジカルボン酸エステルからは、該ジカルボ
ン酸エステルに対してトリフェニルハロホスホハロゲン
化物又はそのフッ化ホウ素との錯体を反応させて、本発
明に用いる両末端にハロホルミル基を有する高分子化合
物を得ることができる。カルボン酸塩からは該ジカルボ
ン酸塩に対して塩化ホスホリル、五塩化リン等の無機ハ
ロゲン化合物や塩化チオニルとジメチルホルムアミドの
錯体を反応させて、本発明に用いる両末端にハロホルミ
ル基を有する高分子化合物を得ることができる。この他
にも、カルボキシル基をハロホルミル基に変換すること
ができる反応であれば問題なく、本発明に用いる両末端
にハロホルミル基を有する高分子化合物を得ることがで
きる。
From the dicarboxylic acid ester, a polymer compound having a haloformyl group at both ends used in the present invention is obtained by reacting the dicarboxylic acid ester with a triphenylhalophosphohalide or its complex with boron fluoride. Obtainable. From a carboxylate salt, a polymer compound having a haloformyl group at both ends used in the present invention by reacting an inorganic halogen compound such as phosphoryl chloride or phosphorus pentachloride or a complex of thionyl chloride and dimethylformamide with respect to the dicarboxylate salt. Can be obtained. In addition to this, there is no problem as long as it is a reaction capable of converting a carboxyl group to a haloformyl group, and a polymer compound having haloformyl groups at both ends used in the present invention can be obtained.

【0018】式(IV)の架橋構造の架橋点を形成する窒
素原子の数は、ポリアニリン中の窒素原子の5〜40%
の範囲にあることが必要である。式(IV)の架橋構造の
架橋点を形成する窒素原子の数が40%より高い比率に
なると、加工可能な膨潤度のゲルが得られない。また5
%より低くなると溶解してしまい、ゲル化できなくな
る。
The number of nitrogen atoms forming the cross-linking points of the cross-linked structure of the formula (IV) is 5-40% of the nitrogen atoms in the polyaniline.
Must be within the range. When the number of nitrogen atoms forming the cross-linking points of the cross-linking structure of the formula (IV) is higher than 40%, a gel having a swelling degree that can be processed cannot be obtained. Again 5
If it is lower than%, it will be dissolved and gelation will not be possible.

【0019】上記のようにして製造された本発明のポリ
アニリン誘導体は、N−メチル−2−ピロリドンあるい
は、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド系溶剤、
クロロホルム、ジクロロエタン、ジクロロメタン等のハ
ロゲン化炭化水素溶剤やテトラヒドロフラン等のエーテ
ル系溶剤、ピリジン等のアミン系溶剤、ジメチルスルホ
キシド等の極性溶剤によりゲル化可能であり、得られた
ゲルから、自立性のフィルムやファイバーを製造するこ
とが可能である。更に、このフィルムやファイバー等の
加工物は、アクセプター性のドーパントでドープするこ
とにより10-3〜10S/cmの高い導電率を示す。
The polyaniline derivative of the present invention produced as described above is an amide solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone or N, N-dimethylacetamide,
It is possible to gel with halogenated hydrocarbon solvents such as chloroform, dichloroethane, dichloromethane, ether solvents such as tetrahydrofuran, amine solvents such as pyridine, polar solvents such as dimethylsulfoxide, etc. It is possible to manufacture fibers and fibers. Further, the processed products such as the film and the fiber show a high conductivity of 10 −3 to 10 S / cm when doped with an acceptor dopant.

【0020】ここで使用されるドーパントは、特に制限
されるものではなく、アニリン系導電性高分子のドープ
に際し、ドーパントとして使用されるものであれば、如
何なるものでも使用することができる。例えば、ヨウ
素、臭素、塩素、三塩化ヨウ素等のハロゲン化合物、硫
酸、塩酸、硝酸、過塩素酸、ホウフッ化水素酸等のプロ
トン酸、前記プロトン酸の各種塩、三塩化アルミニウ
ム、三塩化鉄、塩化モリブデン、塩化アンチモン、五フ
ッ化ヒ素等のルイス酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、ベン
ゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸等の有機酸等
各種の化合物をあげることができる。
The dopant used here is not particularly limited, and any dopant can be used as long as it is used as a dopant in doping the aniline-based conductive polymer. For example, iodine, bromine, chlorine, halogen compounds such as iodine trichloride, sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, perchloric acid, protic acid such as borofluoric acid, various salts of the protic acid, aluminum trichloride, iron trichloride, Examples thereof include Lewis acids such as molybdenum chloride, antimony chloride and arsenic pentafluoride, and various compounds such as acetic acid, trifluoroacetic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid and other organic acids.

【0021】これらの化合物をドープさせる方法につい
ては、特に制限はなく、公知のあらゆる方法が可能であ
る。一般には、ポリアニリン誘導体のゲル、又はその成
形加工物とドーパント化合物とを接触させればよく、気
相あるいは液相中で行うことができる。あるいは、上記
プロトン酸やその塩の溶液中で電気化学的にドープする
方法を用いることもできる。
The method for doping these compounds is not particularly limited, and any known method can be used. Generally, the gel of the polyaniline derivative, or a molded product thereof, and the dopant compound may be brought into contact with each other, and it can be carried out in a gas phase or a liquid phase. Alternatively, a method of electrochemically doping in the solution of the above-mentioned protonic acid or its salt can be used.

【0022】[0022]

【実施例】以下、本発明を実施例によって説明する。 実施例1 アニリン4.1g、濃塩酸21.9gを水に溶かして1
00mlとし、−5℃に冷却する。濃塩酸21.9g、
過硫酸アンモニウム6.28gを水に溶かして100m
lとし、この溶液を−10℃に冷却し、さきのアニリン
溶液にゆっくりと滴下し、−10℃で6時間攪拌を続け
た。こうして得られた数平均分子量12000[GPC
(N−メチル−2−ピロリドン溶媒中)で測定、ポリス
チレン換算の数平均分子量]のアニリン酸化重合体を水
で充分に洗浄した後、さらにアンモニア水で脱ドープ処
理を行った。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples. Example 1 4.1 g of aniline and 21.9 g of concentrated hydrochloric acid were dissolved in water to prepare 1
Make up to 00 ml and cool to -5 ° C. Concentrated hydrochloric acid 21.9 g,
Dissolve 6.28 g of ammonium persulfate in water to 100 m
The solution was cooled to −10 ° C., slowly added dropwise to the aniline solution described above, and stirring was continued at −10 ° C. for 6 hours. The number average molecular weight thus obtained was 12000 [GPC
The aniline-oxidized polymer having a number average molecular weight in terms of polystyrene measured in (N-methyl-2-pyrrolidone solvent)] was thoroughly washed with water, and then dedoped with ammonia water.

【0023】こうして得られた可溶型ポリアニリンを2
00mlの水に分散し、窒素雰囲気下で50mlのヒド
ラジンを加え、24時間室温で攪拌を続け、濾別、乾燥
して灰白色の還元型ポリアニリンを得た。こうして得ら
れた還元型ポリアニリン(数平均分子量12000)1
gを窒素気流下でN−メチル−2−ピロリドン50ml
に完全に溶解しておく。
The soluble polyaniline thus obtained was
It was dispersed in 00 ml of water, 50 ml of hydrazine was added under a nitrogen atmosphere, the mixture was continuously stirred at room temperature for 24 hours, filtered and dried to obtain an off-white reduced polyaniline. The reduced polyaniline thus obtained (number average molecular weight 12000) 1
g under a nitrogen stream 50 ml of N-methyl-2-pyrrolidone
Dissolve completely in.

【0024】一方、量末端にカルボキシル基を有するポ
リエーテルである、ポリエチレンオキシドジグリコール
酸(分子量≒3000、川研ファインケミカル社製)
0.825gを10mlの乾燥したベンゼンに溶解し、
1mlのシュウ酸塩化物を加え、50℃で2時間、次い
で80℃で1時間加熱し、ベンゼン、及び未反応のシュ
ウ酸塩化物等を留去し、一般式(II)で表される両末端
にクロロホルミル基を有するポリエーテルを0.830
g(アニリン単位に対してクロロホルミル基5mol
%)得た。クロロホルミル基の存在はIRスペクトルに
て1795cm-1の吸収がみられ、カルボン酸の177
0cm-1の吸収が消失していることから確認された。
On the other hand, polyethylene oxide diglycolic acid (molecular weight ≈3000, manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.), which is a polyether having a carboxyl group at the end of the amount.
0.825 g was dissolved in 10 ml of dry benzene,
1 ml of oxalic acid chloride was added, and the mixture was heated at 50 ° C. for 2 hours and then at 80 ° C. for 1 hour to distill off benzene, unreacted oxalic acid chloride, and the like. 0.830 with a polyether having a chloroformyl group at the end
g (chloroformyl group 5 mol per aniline unit
%)Obtained. The presence of chloroformyl group showed absorption at 1795 cm -1 in IR spectrum,
It was confirmed that the absorption at 0 cm -1 had disappeared.

【0025】これを10mlの乾燥したクロロホルムに
溶解し、先のポリアニリンの溶液にゆっくりと滴下し、
4時間室温で攪拌を続けて反応させた。この溶液を11
の水に攪拌しながら投入し、沈澱物を濾別し、更にアン
モニア水で反応中に生成したハロゲン化水素を除去し、
乾燥して、本発明のポリアニリン誘導体を1.820g
得た。赤外吸収スペクトルを測定したところ、前述の式
(IV)の構造に起因する1650cm-1(C=O伸
縮)、2850〜2950cm-1(脂肪族C−H伸縮)
の吸収が認められた。反応収率から式(IV)の構造の架
橋点を形成する窒素原子の数は、ポリアニリン中の窒素
原子の5%であった。
This was dissolved in 10 ml of dried chloroform and slowly added dropwise to the above polyaniline solution.
The reaction was continued for 4 hours at room temperature with stirring. 11 of this solution
Was poured into water with stirring, the precipitate was filtered off, and the hydrogen halide formed during the reaction was further removed with aqueous ammonia,
When dried, 1.820 g of the polyaniline derivative of the present invention
Obtained. When the infrared absorption spectrum was measured, it was 1650 cm -1 (C = O expansion / contraction) and 2850 to 2950 cm -1 (aliphatic C-H expansion / contraction) due to the structure of the above formula (IV).
Was observed to be absorbed. From the reaction yield, the number of nitrogen atoms forming the cross-linking point of the structure of formula (IV) was 5% of the nitrogen atoms in polyaniline.

【0026】得られたポリアニリン誘導体1gをN−メ
チル−2−ピロリドン5gにいれ、室温で攪拌するとゲ
ル化し、紡糸や延伸によるフィルム化が可能であった。
更に、このフィルムを20%塩酸水溶液に24時間つけ
てドープし乾燥したところ導電率は0.5S/cmであ
った。また、N−メチル−2−ピロリドンのかわりに
N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホル
ムアミド、ピリジン、クロロホルム、ジクロロエタン、
ジクロロメタン、テトラヒドロフラン等の有機溶剤を用
いても同様のゲル化が可能であった。更に、このゲルは
水やメタノール、エタノール等のアルコールでも膨潤可
能であり、加工可能であった。
1 g of the obtained polyaniline derivative was added to 5 g of N-methyl-2-pyrrolidone and stirred at room temperature to form a gel, which could be formed into a film by spinning or stretching.
Further, when this film was dipped in a 20% aqueous hydrochloric acid solution for 24 hours and was doped and dried, the conductivity was 0.5 S / cm. Further, instead of N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, pyridine, chloroform, dichloroethane,
Similar gelation was possible using an organic solvent such as dichloromethane or tetrahydrofuran. Furthermore, this gel was swellable with water and alcohol such as methanol and ethanol, and could be processed.

【0027】実施例2 実施例1で両末端にカルボキシル基を有するポリエチレ
ンオキシドジグリコール酸(分子量≒3000、川研フ
ァインケミカル社製)を1.650g用い、以下同様の
手順で本発明のポリアニリン誘導体を2.640g得
た。赤外吸収スペクトルを測定したところ、前述の式
(IV)の構造に起因する1650cm-1(C=O伸
縮)、2850〜2950cm-1(脂肪族C−Hの伸
縮)の吸収が認められた。反応収率から式(IV)の構造
の架橋点を形成する窒素原子の数は、ポリアニリン中の
窒素原子の10%であった。
Example 2 1.650 g of polyethylene oxide diglycolic acid having a carboxyl group at both ends (molecular weight ≈3000, manufactured by Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd.) was used in Example 1 and the polyaniline derivative of the present invention was prepared by the same procedure. 2.640 g was obtained. When the infrared absorption spectrum was measured, absorptions of 1650 cm −1 (C═O stretching) and 2850 to 2950 cm −1 (aliphatic C—H stretching) due to the structure of the above formula (IV) were observed. . From the reaction yield, the number of nitrogen atoms forming the cross-linking point in the structure of formula (IV) was 10% of the nitrogen atoms in polyaniline.

【0028】得られたポリアニリン誘導体1gをN−メ
チル−2−ピロリドン5gにいれ、室温で攪拌するとゲ
ル化し、紡糸や延伸によるフィルム化が可能であった。
更に、このフィルムを20%塩酸水溶液に24時間つけ
てドープし乾燥したところ導電率は0.3S/cmであ
った。また、N−メチル−2−ピロリドンのかわりに
N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホル
ムアミド、ピリジン、クロロホルム、ジクロロエタン、
ジクロロメタン、テトラヒドロフラン等の有機溶剤を用
いても同様のゲル化が可能であった。更に、このゲルは
水やメタノール、エタノール等のアルコールでも膨潤可
能であり、加工可能であった。
1 g of the obtained polyaniline derivative was added to 5 g of N-methyl-2-pyrrolidone and stirred at room temperature to form a gel, which could be formed into a film by spinning or stretching.
Further, when this film was dipped in a 20% hydrochloric acid aqueous solution for 24 hours and was doped and dried, the conductivity was 0.3 S / cm. Further, instead of N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, pyridine, chloroform, dichloroethane,
Similar gelation was possible using an organic solvent such as dichloromethane or tetrahydrofuran. Furthermore, this gel was swellable with water and alcohol such as methanol and ethanol, and could be processed.

【0029】実施例3 実施例1で両末端にカルボキシル基を有するポリエチレ
ンオキシドジグリコール酸(分子量≒3000、川研フ
ァインケミカル社製)を6.60g用い、以下同様の手
順で本発明のポリアニリン誘導体を7.55g得た。赤
外吸収スペクトルを測定したところ、前述の式(IV)の
構造に起因する1650cm-1(C=O伸縮)、285
0〜2950cm-1(脂肪族C−H伸縮)の吸収が認め
られた。反応収率から式(IV)の構造の架橋点を形成す
る窒素原子の数は、ポリアニリン中の窒素原子の40%
であった。
Example 3 In Example 1, 6.60 g of polyethylene oxide diglycolic acid having a carboxyl group at both ends (molecular weight ≈3000, manufactured by Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd.) was used, and the polyaniline derivative of the present invention was prepared by the same procedure. 7.55 g was obtained. When the infrared absorption spectrum was measured, it was found to be 1650 cm -1 (C = O stretching) due to the structure of the above formula (IV), 285
Absorption of 0 to 2950 cm -1 (aliphatic C-H stretch) was observed. From the reaction yield, the number of nitrogen atoms forming the cross-linking point in the structure of formula (IV) is 40% of the nitrogen atoms in polyaniline.
Met.

【0030】得られたポリアニリン誘導体1gをN−メ
チル−2−ピロリドン5gにいれ、室温で攪拌するとゲ
ル化し、紡糸や延伸によるフィルム化が可能であった。
更に、このフィルムを20%塩酸水溶液に24時間つけ
てドープし乾燥したところ導電率は0.05S/cmで
あった。また、N−メチル−2−ピロリドンのかわりに
N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホル
ムアミド、ピリジン、クロロホルム、ジクロロエタン、
ジクロロメタン、テトラヒドロフラン等の有機溶剤を用
いても同様のゲル化が可能であった。更に、このゲルは
水やメタノール、エタノール等のアルコールでも膨潤可
能であり、加工可能であった。
1 g of the obtained polyaniline derivative was added to 5 g of N-methyl-2-pyrrolidone and stirred at room temperature to form a gel, which could be formed into a film by spinning or stretching.
Further, when this film was dipped in a 20% hydrochloric acid aqueous solution for 24 hours and was doped and dried, the conductivity was 0.05 S / cm. Further, instead of N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, pyridine, chloroform, dichloroethane,
Similar gelation was possible using an organic solvent such as dichloromethane or tetrahydrofuran. Furthermore, this gel was swellable with water and alcohol such as methanol and ethanol, and could be processed.

【0031】実施例4 実施例1で用いた両末端にカルボキシル基を有するポリ
エチレンオキシドジグリコール酸(分子量≒3000、
川研ファインケミカル社製)の代わりにポリエチレンオ
キシドジグリコール酸(分子量≒1000、川研ファイ
ンケミカル社製)を0.549g用い、以下同様の手順
で本発明のポリアニリン誘導体を1.54g得た。赤外
吸収スペクトルを測定したところ、前述の式(IV)の構
造に起因する1650cm-1(C=O伸縮)、2850
〜2950cm-1(脂肪族C−H伸縮)の吸収が認めら
れた。反応収率から式(IV)の構造の架橋点を形成する
窒素原子の数は、ポリアニリン中の窒素原子の10%で
あった。
Example 4 Polyethylene oxide diglycolic acid having a carboxyl group at both ends used in Example 1 (molecular weight ≈3000,
0.549 g of polyethylene oxide diglycolic acid (molecular weight≈1000, manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.) was used in place of Kawaken Fine Chemical Co., Ltd., and 1.54 g of the polyaniline derivative of the present invention was obtained by the same procedure as described below. The infrared absorption spectrum was measured and found to be 1650 cm -1 (C = O stretching) due to the structure of the above formula (IV), 2850
Absorption of ˜2950 cm −1 (aliphatic C—H stretching) was observed. From the reaction yield, the number of nitrogen atoms forming the cross-linking point in the structure of formula (IV) was 10% of the nitrogen atoms in polyaniline.

【0032】得られたポリアニリン誘導体1gをN−メ
チル−2−ピロリドン5gにいれ、室温で攪拌するとゲ
ル化し、紡糸や延伸によるフィルム化が可能であった。
更に、このフィルムを20%塩酸水溶液に24時間つけ
てドープし乾燥したところ導電率は0.5S/cmであ
った。また、N−メチル−2−ピロリドンのかわりに
N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホル
ムアミド、ピリジン、クロロホルム、ジクロロエタン、
ジクロロメタン、テトラヒドロフラン等の有機溶剤を用
いても同様のゲル化が可能であった。更に、このゲルは
水やメタノール、エタノール等のアルコールでも膨潤可
能であり、加工可能であった。
1 g of the obtained polyaniline derivative was added to 5 g of N-methyl-2-pyrrolidone and stirred at room temperature to form a gel, which could be formed into a film by spinning or stretching.
Further, when this film was dipped in a 20% aqueous hydrochloric acid solution for 24 hours and was doped and dried, the conductivity was 0.5 S / cm. Further, instead of N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, pyridine, chloroform, dichloroethane,
Similar gelation was possible using an organic solvent such as dichloromethane or tetrahydrofuran. Furthermore, this gel was swellable with water and alcohol such as methanol and ethanol, and could be processed.

【0033】実施例5 実施例4で両末端にカルボキシル基を有するポリエチレ
ンオキシドジグリコール酸(分子量≒1000、川研フ
ァインケミカル社製)を2.196g用い、以下同様の
手順で本発明のポリアニリン誘導体を3.185g得
た。赤外吸収スペクトルを測定したところ、前述の式
(IV)の構造に起因する1650cm-1(C=O伸
縮)、2850〜2950cm-1(脂肪族C−H伸縮)
の吸収が認められた。反応収率から式(IV)の構造の架
橋点を形成する窒素原子の数は、ポリアニリン中の窒素
原子の20%であった。
Example 5 In Example 4, 2.196 g of polyethylene oxide diglycolic acid having a carboxyl group at both ends (molecular weight ≈1000, manufactured by Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd.) was used, and the polyaniline derivative of the present invention was prepared by the same procedure. 3.185 g was obtained. When the infrared absorption spectrum was measured, it was 1650 cm -1 (C = O expansion / contraction) and 2850 to 2950 cm -1 (aliphatic C-H expansion / contraction) due to the structure of the above formula (IV).
Was observed to be absorbed. From the reaction yield, the number of nitrogen atoms forming the cross-linking point in the structure of formula (IV) was 20% of the nitrogen atoms in polyaniline.

【0034】得られたポリアニリン誘導体1gをN−メ
チル−2−ピロリドン5gにいれ、室温で攪拌するとゲ
ル化し、紡糸や延伸によるフィルム化が可能であった。
更に、このフィルムを20%塩酸水溶液に24時間つけ
てドープし乾燥したところ導電率は0.5S/cmであ
った。また、N−メチル−2−ピロリドンのかわりに、
N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホル
ムアミド、ピリジン、クロロホルム、ジクロロエタン、
ジクロロメタン、テトラヒドロフラン等の有機溶剤を用
いても同様のゲル化が可能であった。更に、このゲルは
水やメタノール、エタノール等のアルコールでも膨潤可
能であり、加工可能であった。
1 g of the obtained polyaniline derivative was added to 5 g of N-methyl-2-pyrrolidone and stirred at room temperature to form a gel, which could be formed into a film by spinning or stretching.
Further, when this film was dipped in a 20% aqueous hydrochloric acid solution for 24 hours and was doped and dried, the conductivity was 0.5 S / cm. Also, instead of N-methyl-2-pyrrolidone,
N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, pyridine, chloroform, dichloroethane,
Similar gelation was possible using an organic solvent such as dichloromethane or tetrahydrofuran. Furthermore, this gel was swellable with water and alcohol such as methanol and ethanol, and could be processed.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明のポリアニリン誘導体は、種々の
有機溶剤又は水でゲル化可能であり、ゲル延伸や紡糸等
その他の成形技術で加工可能であり、ドーピングによ
り、高い導電率を示し、電子材料、導電材料として、種
々の用途に非常に有用である。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The polyaniline derivative of the present invention can be gelled with various organic solvents or water, can be processed by other molding techniques such as gel drawing and spinning, and shows high conductivity by doping, It is very useful as a material and a conductive material for various purposes.

【化9】 [Chemical 9]

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記式(I) 【化1】 で示される構造単位よりなる数平均分子量2000〜5
00000の還元型ポリアニリンを、下記一般式(II) XOC−Y−COX (II) [式中、Xは塩素、臭素又はヨウ素であり、Yは下記構
造式(III)で示されるポリエーテル構造であり、m=1
0〜200である。 【化2】 式中、Rは水素又はアルキル基を示す。] で示される両末端にハロホルミル基を有する高分子化合
物と反応させて得られるものであって、下記式(IV) 【化3】 (式中、Yは上記と同じ意味を有する。) で示される架橋構造を有し、該架橋構造の架橋点を形成
する窒素原子の数がポリアニリン中の窒素原子の5〜4
0%に存在することを特徴とするポリアニリン誘導体。
1. The following formula (I): The number average molecular weight of the structural unit represented by
The reduced polyaniline of 00000 is represented by the following general formula (II) XOC-Y-COX (II) [wherein, X is chlorine, bromine or iodine, and Y is a polyether structure represented by the following structural formula (III). Yes, m = 1
It is 0 to 200. [Chemical 2] In the formula, R represents hydrogen or an alkyl group. ] The compound obtained by reacting with a polymer compound having a haloformyl group at both ends, represented by the following formula (IV): (Wherein Y has the same meaning as described above), and the number of nitrogen atoms forming the cross-linking points of the cross-linking structure is 5 to 4 of the nitrogen atoms in polyaniline.
Polyaniline derivative characterized by being present in 0%.
【請求項2】 アニリン酸化重合体をアンモニアで処理
して可溶型ポリアニリンとし、次いでヒドラジンで処理
し、得られる下記式(I) 【化4】 で示される構造単位よりなる数平均分子量2000〜5
00000の還元型ポリアニリンを、下記一般式(II) XOC−Y−COX (II) [式中、Xは塩素、臭素又はヨウ素であり、Yは下記構
造式(III)で示されるポリエーテル構造であり、m=1
0〜200である。 【化5】 式中、Rは水素又はアルキル基を示す。] で示される両末端にハロホルミル基を有する高分子化合
物と反応させることを特徴とする、下記式(IV) 【化6】 (式中、Yは上記と同じ意味を有する。) で示される架橋構造を有し、該架橋構造の架橋点を形成
する窒素原子の数がポリアニリン中の窒素原子の5〜4
0%に存在するポリアニリン誘導体の製造方法。
2. An aniline-oxidized polymer is treated with ammonia to obtain a soluble polyaniline, and then treated with hydrazine to obtain the following formula (I): The number average molecular weight of the structural unit represented by
The reduced polyaniline of 00000 is represented by the following general formula (II) XOC-Y-COX (II) [wherein, X is chlorine, bromine or iodine, and Y is a polyether structure represented by the following structural formula (III). Yes, m = 1
It is 0 to 200. [Chemical 5] In the formula, R represents hydrogen or an alkyl group. ] The compound represented by the following formula (IV): characterized by reacting with a polymer compound having haloformyl groups at both ends. (Wherein Y has the same meaning as described above), and the number of nitrogen atoms forming the cross-linking point of the cross-linked structure is 5 to 4 of the nitrogen atoms in polyaniline.
A method for producing a polyaniline derivative which is present in 0%.
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