JPH07118370A - Fine pyrrole polymer particle and production thereof - Google Patents

Fine pyrrole polymer particle and production thereof

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JPH07118370A
JPH07118370A JP29133293A JP29133293A JPH07118370A JP H07118370 A JPH07118370 A JP H07118370A JP 29133293 A JP29133293 A JP 29133293A JP 29133293 A JP29133293 A JP 29133293A JP H07118370 A JPH07118370 A JP H07118370A
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JP
Japan
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pyrrole
particle size
group
average particle
polymer
Prior art date
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Application number
JP29133293A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroharu Ikeda
弘治 池田
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JSR Corp
Original Assignee
Japan Synthetic Rubber Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain the fine polymer particles having a small average particle diameter, a narrow particle size distribution, and high conductivity by reacting a pyrrole compound with a water-soluble polymer having an amide bond and an oxidizing agent without using an organic solvent. CONSTITUTION:A mixture consisting of a pyrrole compound (a) represented by the formula (wherein R<1> and R<2> each independently is H, an alkyl, an alkoxy, an aryl, an aryloxy, amino, an alkylamino, or an arylamino and R<3> is H, an alkyl, or an aryl) and having no substituents at the 2- and 5-positions of the pyrrole ring, a water-soluble polymer (b) having an amide bond and a mol.wt. of 5,000-3,000,000, and as a polymerization catalyst at least one oxidizing agent (c) selected from inorganic acids and metallic Lewis acids is added to an aqueous solvent in an amount of 0.2-10wt.% based on the solvent, the amount of the ingredient (b) being 5-45 pts.wt. per 100 pts.wt. the ingredient (a) and that of the ingredient (c) being 0.5-10mol per/mol of the ingredient (a). The reactants are then reacted at -10 to 70 deg.C with stirring to obtain the particles having an average particle diameter of 0.2-10mum and a geometrical standard deviation of 1.1-1.6.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、有機導電性ポリマーで
あるピロール系重合体微粒子に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to fine particles of a pyrrole polymer which is an organic conductive polymer.

【0002】[0002]

【従来の技術】導電性ポリマーとして、ポリアセチレ
ン、ポリパラフェニレン、ポリアニリン、ポリピロール
などが知られている。これらの導電性ポリマーは、粉
状、粒状、塊状、フィルム状で得られ、用途に応じてそ
のまま、または成形して帯電防止材料、電磁波遮蔽材
料、各種電子素子への応用が検討されている。これら導
電性ポリマーの中、ポリピロールは、空気中での安定性
が優れており、取扱いが容易であるという特徴があり、
研究が進められている。例えば、ピロールを水中にて塩
化第二鉄を触媒にして重合すると、塩素アニオンがドー
パントとして含まれた導電性を有する黒色粉末状のポリ
ピロールが得られることが知られている。(Synthetic
Metals,20(1987)365〜371)。しかし、
この生成物は、数10〜100μm程度の粉末であっ
て、ポリピロール粒子の凝集体である。このため成形加
工が困難であり、成形物の密度も小さく、電気特性が不
十分であった。
2. Description of the Related Art Polyacetylene, polyparaphenylene, polyaniline, polypyrrole and the like are known as conductive polymers. These electrically conductive polymers are obtained in the form of powder, granules, lumps, or films, and their application to antistatic materials, electromagnetic wave shielding materials, and various electronic elements is being studied as they are or after molding depending on the application. Among these conductive polymers, polypyrrole is characterized by excellent stability in air and easy handling,
Research is ongoing. For example, it is known that when pyrrole is polymerized in water using ferric chloride as a catalyst, a black powdery polypyrrole having chlorine anion contained as a dopant and having conductivity is obtained. (Synthetic
Metals, 20 (1987) 365-371). But,
This product is a powder of several tens to 100 μm and is an aggregate of polypyrrole particles. Therefore, the molding process is difficult, the density of the molded product is small, and the electrical characteristics are insufficient.

【0003】ピロールの重合を、水と相溶性がある有機
溶媒と水との混合溶媒中で特定の酸化剤を触媒として行
う方法が知られている。(特開昭60−223854、
特開昭63−69823など)。これらは重合溶媒に水
と有機溶媒との混合溶媒を使用するため、有機溶媒の回
収や排水処理の問題があった。また、ポリピロールが他
のポリマーあるいは重合反応の際に使用した無機化合物
との混合物となる問題があった。また、水溶性ポリマー
存在下に塩化第二鉄によりピロールを重合し、重合後ア
ルカリを添加して鉄イオンを酸化する方法(特開平3−
100043)では酸化鉄がポリピロールに混在する問
題があった。
A method is known in which the polymerization of pyrrole is carried out in a mixed solvent of water and an organic solvent compatible with water, using a specific oxidant as a catalyst. (JP-A-60-223854,
JP-A-63-69823). Since these use a mixed solvent of water and an organic solvent as a polymerization solvent, there are problems in recovering the organic solvent and treating wastewater. Further, there is a problem that polypyrrole becomes a mixture with another polymer or an inorganic compound used in the polymerization reaction. Further, a method of polymerizing pyrrole with ferric chloride in the presence of a water-soluble polymer, and adding an alkali after the polymerization to oxidize iron ions (JP-A-3-
100043) had a problem that iron oxide was mixed with polypyrrole.

【0004】特開平3−730には、セルロースやポリ
ビニルピロリドンなどの存在下で、ピロールの酸化重合
を行い、ポリピロール系水分散体を製造する方法が開示
されている。この水分散体は、このまま塗料として基材
に塗布して使用されるものであるが、得られるピロール
系重合体の微粒子の直径は、60〜150nmと小さ
い。このため、重合体混合物から、還元された酸化剤、
副生する酸、未反応の酸化剤やモノマーなどの不純物
を、ろ過や遠心分離などの工業的に容易な方法により洗
浄、除去することは困難であった。デキストランやポリ
ビニルピロリドンの使用量もモノマー100重合体に対
し、50重量部と多量使用されている。このため、この
まま塗布乾燥したものは、導電性が不十分であった。
Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 3-730 discloses a method for producing an aqueous polypyrrole dispersion by oxidative polymerization of pyrrole in the presence of cellulose, polyvinylpyrrolidone or the like. This aqueous dispersion is used as it is by coating it on a base material as a paint, and the diameter of fine particles of the obtained pyrrole polymer is as small as 60 to 150 nm. Therefore, from the polymer mixture, the reduced oxidant,
It was difficult to wash and remove the by-produced acid and impurities such as unreacted oxidizing agent and monomer by an industrially easy method such as filtration and centrifugation. The amount of dextran or polyvinylpyrrolidone used is as large as 50 parts by weight based on 100 monomers of the polymer. For this reason, the one coated and dried as it was had insufficient conductivity.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、平均粒径が
小で、粒径が揃った、電導性が大きいピロール系重合体
微粒子を、有機溶媒を使用することなく製造する方法を
提供するものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides a method for producing pyrrole polymer fine particles having a small average particle diameter, a uniform particle diameter, and high electric conductivity, without using an organic solvent. It is a thing.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、平
均粒径が0.2〜10μm、その幾何標準偏差が1.1
〜1.6であるピロール系重合体微粒子を提供するもの
である。また、本発明は、ピロール系化合物100重量
部、アミド結合含有水溶性ポリマー5〜45重量部およ
び重合触媒としての酸化剤を水系溶媒中で反応させる、
平均粒径が0.2〜10μm、その幾何標準偏差が1.
1〜1.6であることを特徴とするピロール系重合体微
粒子の製造方法を提供するものである。特に本発明は、
ピロール系化合物とアミド結合含有水溶性ポリマーとを
溶解した水溶液に、酸化剤水溶液を一度に添加して反応
させるのが好ましい。
That is, the present invention has an average particle size of 0.2 to 10 μm and a geometric standard deviation of 1.1.
The present invention provides pyrrole polymer fine particles having a particle size of 1.6. In the present invention, 100 parts by weight of a pyrrole compound, 5 to 45 parts by weight of an amide bond-containing water-soluble polymer and an oxidizing agent as a polymerization catalyst are reacted in an aqueous solvent.
The average particle size is 0.2 to 10 μm, and the geometric standard deviation is 1.
The present invention provides a method for producing fine particles of a pyrrole-based polymer, which is characterized by having a particle size of 1 to 1.6. In particular, the present invention is
It is preferable to add the oxidant aqueous solution at once to the aqueous solution in which the pyrrole compound and the amide bond-containing water-soluble polymer are dissolved, and to react them.

【0007】本発明で使用するピロール類としては、一
般式: (R1 )(R2 )C52 N(R3 ) (1) (式中、R1 およびR2 は、それぞれ同一または異なっ
たもので、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリ
ール基、アリロキシ基、アミノ基、アルキルアミノ基ま
たはアリールアミノ基を表わし、R3 は水素原子、アル
キル基またはアリール基を表わす。)で示される化合物
が挙げられる。上記一般式(1)で示されるピロール系
化合物において、ピロール環骨格構造の2,5位置に置
換基をもたないピロール系化合物が好ましい。
The pyrroles used in the present invention have the general formula: (R 1 ) (R 2 ) C 5 H 2 N (R 3 ) (1) (wherein R 1 and R 2 are the same or different) And differently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, an amino group, an alkylamino group or an arylamino group, and R 3 represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group. Compounds that can be mentioned. Among the pyrrole-based compounds represented by the general formula (1), a pyrrole-based compound having no substituent at the 2,5 position of the pyrrole ring skeleton structure is preferable.

【0008】また詳しくは、R1、R2 は水素原子、メ
チル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、
n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、te
rt−ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポ
キシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、フェニル
基、トルイル基、ナフチル基、フェノキシ基、メチルフ
ェノキシ基、ナフトキシ基、アミノ基、ジメチルアミノ
基、ジエチルアミノ基、アェニルアミノ基、ジフェニル
アミノ基、メチルフェニルアミノ基、フェニルブチルア
ミノ基を表わし、R3 は水素原子、メチル基、エチル
基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、
イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル
基、フェニル基、トルイル基、ナフチル基を表わす。
More specifically, R 1 and R 2 are a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group,
n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, te
rt-butyl group, methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, isopropoxy group, n-butoxy group, phenyl group, toluyl group, naphthyl group, phenoxy group, methylphenoxy group, naphthoxy group, amino group, dimethylamino group , A diethylamino group, an phenylamino group, a diphenylamino group, a methylphenylamino group, a phenylbutylamino group, R 3 is a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group,
It represents an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a phenyl group, a toluyl group, and a naphthyl group.

【0009】ピロール系化合物としては、具体的には、
ピロール、N−メチルピロール、N−エチルピロール、
N−フェニルピロール、N−ナフチルピロール、N−メ
チル−3メチルピロール、N−メチル−3エチルピロー
ル、、N−フェニル−3メチルピロール、N−フェニル
−3エチルピロール、3−メチルピロール、3−エチル
ピロール、3−n−プロピルピロール、3−iso−プ
ロピルピロール、3−n−ブチルピロール、3−メトキ
シピロール、3−エトキシピロール、3−n−プロポキ
シピロール、3−n−ブトキシピロール、3−フェニル
ピロール、3−トルイルピロール、3−ナフチルピロー
ル、3−フェノキシピロール、3−メチルフェノキシピ
ロール、3−ナフトキシチオフェン、3−アミノピロー
ル、3−ジメチルアミノピロール、3−ジエチルアミノ
ピロール、3−ジフェニルアミノピロール、3−メチル
フェニルアミノピロール、3−フェニルナフチルアミノ
ピロールなどやこれらの混合物が挙げられる。このうち
ピロールが特に好ましい。ピロール系化合物に対し、本
発明の重合条件で重合可能なモノマー、例えばアニリン
を少量混合して共重合させることもできる。
As the pyrrole compound, specifically,
Pyrrole, N-methylpyrrole, N-ethylpyrrole,
N-phenylpyrrole, N-naphthylpyrrole, N-methyl-3methylpyrrole, N-methyl-3ethylpyrrole, N-phenyl-3methylpyrrole, N-phenyl-3ethylpyrrole, 3-methylpyrrole, 3- Ethylpyrrole, 3-n-propylpyrrole, 3-iso-propylpyrrole, 3-n-butylpyrrole, 3-methoxypyrrole, 3-ethoxypyrrole, 3-n-propoxypyrrole, 3-n-butoxypyrrole, 3- Phenylpyrrole, 3-toluylpyrrole, 3-naphthylpyrrole, 3-phenoxypyrrole, 3-methylphenoxypyrrole, 3-naphthoxythiophene, 3-aminopyrrole, 3-dimethylaminopyrrole, 3-diethylaminopyrrole, 3-diphenylamino Pyrrole, 3-methylphenylaminopyr Lumpur, etc. and mixtures thereof 3-phenyl naphthyl amino pyrrole and the like. Of these, pyrrole is particularly preferable. A small amount of a monomer that can be polymerized under the polymerization conditions of the present invention, for example, aniline, may be mixed with the pyrrole-based compound and copolymerized.

【0010】本発明において使用する酸化剤としては、
無機酸、金属化合物などが有効であり、硫酸、塩酸、硝
酸、クロロスルホン酸などが無機酸の具体例として挙げ
られ、金属化合物としては、ルイス酸として知られる化
合物が好ましく用いられ、アルミニウム、錫、チタン、
ジルコニウム、クロム、マンガン、鉄、銅、モリブデ
ン、タングステン、ルテニウム、パラジウム、白金など
の金属の塩化物、無機および有機の硫酸塩およびスルホ
ン酸塩、硝酸塩、アセチルアセテート化合物などが具体
例として挙げられる。
The oxidizing agent used in the present invention includes:
Inorganic acids, metal compounds and the like are effective, and sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, chlorosulfonic acid and the like are mentioned as specific examples of the inorganic acid. As the metal compound, a compound known as a Lewis acid is preferably used, and aluminum and tin are used. ,Titanium,
Specific examples include chlorides of metals such as zirconium, chromium, manganese, iron, copper, molybdenum, tungsten, ruthenium, palladium and platinum, inorganic and organic sulfates and sulfonates, nitrates and acetylacetate compounds.

【0011】また、二酸化マンガン、二酸化鉛などの酸
化物、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過酸化水
素などのパーオキソ酸、沃素、臭素などのハロゲン、ベ
ンゾキノン、ジアゾニウム塩などの有機化合物も使用可
能である。また、これらの酸化剤は、硫酸、塩酸、硝酸
などの無機酸やアルキルベンゼンスルホン酸またはアル
キルナフタリンスルホン酸などの有機酸と組み合わせて
使用することができる。
Further, oxides such as manganese dioxide and lead dioxide, peroxo acids such as ammonium persulfate, potassium persulfate and hydrogen peroxide, halogens such as iodine and bromine, organic compounds such as benzoquinone and diazonium salts can also be used. . Further, these oxidizing agents can be used in combination with an inorganic acid such as sulfuric acid, hydrochloric acid or nitric acid or an organic acid such as alkylbenzene sulfonic acid or alkylnaphthalene sulfonic acid.

【0012】これらの酸化剤は2種以上混合して用いる
ことも可能である。このうち金属化合物が好ましく、特
に第二鉄塩が好ましい。酸化剤の使用量は、上記ピロー
ル系化合物1モルに対し0.5〜10モル、好ましくは
1〜5モルである。本発明において用いられるアミド結
合含有ポリマーとしては、ポリビニルピロリドン、ビニ
ルピロリドンを50%以上含有するビニルピロリドン共
重合体、ポリ−2−オキサゾリン、ポリ−2−メチル−
2−オキサゾリン、ポリ−2−エチル2−オキサゾリン
などが挙げられる。このうち、ポリビニルピロリドンが
分散安定性がよいので特に好ましい。
It is also possible to use a mixture of two or more of these oxidizing agents. Of these, metal compounds are preferable, and ferric salts are particularly preferable. The amount of the oxidizing agent used is 0.5 to 10 mol, preferably 1 to 5 mol, per 1 mol of the pyrrole compound. As the amide bond-containing polymer used in the present invention, polyvinylpyrrolidone, vinylpyrrolidone copolymer containing 50% or more of vinylpyrrolidone, poly-2-oxazoline, poly-2-methyl-
2-oxazoline, poly-2-ethyl 2-oxazoline and the like can be mentioned. Of these, polyvinylpyrrolidone is particularly preferable because it has good dispersion stability.

【0013】アミド結合含有ポリマーの分子量として
は、5,000〜3,000,000のものが使用でき
る。好ましくは20,000〜2,000,000のも
のが用いられる。分子量がこの範囲以下では得られるピ
ロール系重合体の粒径分布が大となり好ましくない。ま
た、この範囲以上では水への溶解性が悪くなる。
The amide bond-containing polymer may have a molecular weight of 5,000 to 3,000,000. Preferably used is 20,000 to 2,000,000. When the molecular weight is below this range, the particle size distribution of the obtained pyrrole polymer is large, which is not preferable. Further, if it exceeds this range, the solubility in water becomes poor.

【0014】アミド結合含有ポリマーの使用量は、ピロ
ール系化合物100部に対して5〜45重量部、好まし
くは7〜30重量部である。5重量部より少ないと粒径
コントロールの効果が小さく、45重量部より大きいと
重合体の粒径が小さくなる。反応は、通常、水を溶媒と
して行なわれるが、場合により少量の水溶性有機溶媒を
加えて行なうこともできる。反応に用いるピロール系化
合物の濃度は、通常、水系溶媒に対して0.2〜10重
量%、好ましくは0.5〜5重量%である。
The amount of the amide bond-containing polymer used is 5 to 45 parts by weight, preferably 7 to 30 parts by weight, based on 100 parts of the pyrrole compound. If it is less than 5 parts by weight, the effect of controlling the particle size is small, and if it is more than 45 parts by weight, the particle size of the polymer becomes small. The reaction is usually carried out using water as a solvent, but in some cases, a small amount of a water-soluble organic solvent may be added to carry out the reaction. The concentration of the pyrrole compound used in the reaction is usually 0.2 to 10% by weight, preferably 0.5 to 5% by weight, based on the aqueous solvent.

【0015】反応は、通常、アミド結合含有ポリマーの
水溶液にピロール系化合物を溶解させたものと、酸化剤
の水溶液を混合することにより行なわれる。アミド結合
含有ポリマーとピロール系化合物とを溶解させた水溶液
と、酸化剤の水溶液との混合は、前者を十分にかく拌し
ながら、前者に後者を添加するのが好ましい。特に、強
くかく拌しながら、前者に後者を一度に添加するのが好
ましい。この逆の添加をすると、粒径分布が大きくなり
好ましくない。酸化剤水溶液を反応系に徐々に加える
と、生成する重合体の粒径分布が大になり好ましくな
い。 反応温度は−10〜70℃、好ましくは0〜40
℃である。
The reaction is usually carried out by mixing an aqueous solution of a polymer containing an amide bond with a pyrrole compound dissolved therein and an aqueous solution of an oxidant. When the aqueous solution in which the amide bond-containing polymer and the pyrrole compound are dissolved and the aqueous solution of the oxidizing agent are mixed, it is preferable to add the latter to the former while sufficiently stirring the former. In particular, it is preferable to add the latter to the former all at once with vigorous stirring. The reverse addition is not preferable because the particle size distribution becomes large. When the oxidizing agent aqueous solution is gradually added to the reaction system, the resulting polymer has a large particle size distribution, which is not preferable. The reaction temperature is -10 to 70 ° C, preferably 0 to 40
℃.

【0016】反応後、反応混合物は、分散安定剤を加え
た水を洗浄水に用い、ろ過や遠心分離により洗浄して精
製する。分散安定剤としてはポリビニルピロリドンの水
溶液が通常用いられる。反応後の反応混合物や精製後に
ポリビニルピロリドンの水溶液で再分散させた分散液
は、共に安定である。こうして得たピロール系重合体粒
子は、平均粒子径0.2〜10μm、好ましくは0.2
5〜2μm、更に好ましくは0.3〜1μm、その幾何
標準偏差が1.1〜1.6、好ましくは1.2〜1.
5、更に好ましくは1.2〜1.4である。
After the reaction, the reaction mixture is purified by washing with water containing a dispersion stabilizer as washing water and filtering or centrifuging. An aqueous solution of polyvinylpyrrolidone is usually used as the dispersion stabilizer. The reaction mixture after the reaction and the dispersion liquid re-dispersed with an aqueous solution of polyvinylpyrrolidone after purification are both stable. The pyrrole polymer particles thus obtained have an average particle diameter of 0.2 to 10 μm, preferably 0.2.
5 to 2 μm, more preferably 0.3 to 1 μm, and its geometric standard deviation is 1.1 to 1.6, preferably 1.2 to 1.
5, more preferably 1.2 to 1.4.

【0017】本発明で用いる幾何標準偏差(σg)は、
個数分布の累積確率50%に対応する直径:d50%(個
数中央径という。本発明ではこの値を平均粒径として用
いた。)、累積確率84%に対応する直径:d84%とし
たとき σg=d84%/d50% で表される値である。(ウイリアムC.ハインズ著、早
川一也訳、エアロゾルテクノロジー、1985年、井上
書院発行、頁85〜89を参照)
The geometric standard deviation (σg) used in the present invention is
The diameter corresponding to the cumulative probability of the number distribution of 50%: d 50 % (called the number median diameter. In the present invention, this value was used as the average particle diameter), and the diameter corresponding to the cumulative probability of 84%: d 84 %. At this time, σg = d 84 % / d 50 %. (See William C. Hines, Kazuya Hayakawa, Aerosol Technology, 1985, Inoue Shoin, pages 85-89).

【0018】本発明のピロール系重合体微粒子は、導電
性の粉体としてそのまま、またはゴムやプラスチックに
混合して使用することができる。また、水性分散体とし
てそのまま、または高分子物質の水性分散体であるラテ
ックスやエマルジョンと混合して使用することができ
る。また、水性分散体は、プラスチック、ゴム、紙、
布、フィルム、金属等の表面に塗膜を形成させることに
より導電性を付与することができ、導電性を必要とする
広い範囲で使用することができる。
The pyrrole polymer fine particles of the present invention can be used as a conductive powder as it is or as a mixture with rubber or plastic. Further, it can be used as an aqueous dispersion as it is or as a mixture with a latex or emulsion which is an aqueous dispersion of a polymer substance. In addition, the aqueous dispersion is made of plastic, rubber, paper,
Conductivity can be imparted by forming a coating film on the surface of cloth, film, metal or the like, and it can be used in a wide range requiring conductivity.

【0019】[0019]

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
する。 実施例1 ガラス容器中に精製水20gを入れ、分子量40,00
0のポリビニルピロリドンの粉末0.050gを加え、
溶解させる。ピロール0.24gを加え、かきまぜて溶
解させた後、塩化第二鉄六水和物2.34gを精製水5
gに溶解させた溶液を一度に加えて、強くかき混ぜなが
ら、20℃で3時間重合させた。重合後に反応液の一部
を、少量のポリビニルピロリドンを溶解した水50ml
に加えて、レーザ回折式粒度分布測定装置(島津製作所
製SALD−1100)を用いて、生成したポリピロー
ルの粒子径とその個数分布を測定した。平均粒径(個数
中央径を平均粒径として用いた。)は、0.43μm、
幾何標準偏差(σg)は、1.32であった。反応混合
液を遠心分離により洗浄精製した後、50℃で8時間真
空乾燥して求めたピロール重合体の収量は0.26gで
あった。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples. Example 1 20 g of purified water was put in a glass container and the molecular weight was 40,000.
Add 0.050 g of polyvinylpyrrolidone powder of 0,
Dissolve. After adding 0.24 g of pyrrole and stirring to dissolve it, 2.34 g of ferric chloride hexahydrate was added to purified water 5
The solution dissolved in g was added at once, and the mixture was polymerized at 20 ° C. for 3 hours while stirring vigorously. After the polymerization, a part of the reaction liquid was dissolved in a small amount of polyvinylpyrrolidone, and 50 ml of water was used.
In addition, the particle size and the number distribution of the produced polypyrrole were measured using a laser diffraction particle size distribution analyzer (SALD-1100 manufactured by Shimadzu Corporation). The average particle diameter (the median number diameter was used as the average particle diameter) was 0.43 μm,
The geometric standard deviation (σg) was 1.32. The reaction mixture was washed and purified by centrifugation, and then vacuum dried at 50 ° C. for 8 hours to obtain a pyrrole polymer in an amount of 0.26 g.

【0020】実施例2 実施例1において分子量120万のポリビニルピロリド
ン0.021gを用いたほかは、実施例1と全く同様に
行なった。生成したピロール重合体の平均粒径は0.3
6μm、幾何標準偏差は1.25、ポリマー収量は0.
26gであった。
Example 2 The procedure of Example 1 was repeated except that 0.021 g of polyvinylpyrrolidone having a molecular weight of 1.2 million was used. The average particle size of the produced pyrrole polymer is 0.3.
6 μm, geometric standard deviation of 1.25, polymer yield of 0.
It was 26 g.

【0021】実施例3 ガラス容器中に精製水21gを入れ、分子量40,00
0のポリビニルピロリドンの粉末0.045gを加え、
溶解させた。ピロール0.24gを加え、かきまぜて溶
解した後、硫酸第二鉄水和物(Fe2(SO4)3 8.3H2O)4.
0gを精製水8gに溶解させた溶液を一度に加えて強く
かき混ぜながら、20℃で3時間重合させた。得られた
ポリピロールの平均粒子径は0.37μm、幾何標準偏
差は1.32、ポリピロール収量は0.28gであっ
た。
Example 3 21 g of purified water was placed in a glass container and the molecular weight was 40,000.
Add 0.045 g of 0 polyvinylpyrrolidone powder,
Dissolved. Pyrrole (0.24 g) was added, and the mixture was stirred and dissolved, and then ferric sulfate hydrate (Fe 2 (SO 4 ) 3 8.3H 2 O) 4.
A solution prepared by dissolving 0 g in 8 g of purified water was added at once and polymerized at 20 ° C. for 3 hours while stirring vigorously. The obtained polypyrrole had an average particle size of 0.37 μm, a geometric standard deviation of 1.32, and a polypyrrole yield of 0.28 g.

【0022】実施例4 ガラス容器中に精製水21gを入れ、分子量40,00
0のポリビニルピロリドンの粉末0.060gを加え、
溶解させる。ピロール0.24gを加え、かきまぜて溶
解させた後、硝酸第二鉄九水和物4gを精製水4gに溶
解させた溶液を一度に加えて、強くかき混ぜながら20
℃で3時間重合させた。得られたピロール重合体の平均
粒径は0.38μm、幾何標準偏差は1.30、ポリマ
ー収量は0.26gであった。
Example 4 21 g of purified water was placed in a glass container and the molecular weight was 40,000.
Add 0.060 g of 0 polyvinylpyrrolidone powder,
Dissolve. After adding 0.24 g of pyrrole and stirring to dissolve it, a solution of 4 g of ferric nitrate nonahydrate dissolved in 4 g of purified water was added all at once and stirred for 20 minutes.
Polymerization was carried out at ℃ for 3 hours. The obtained pyrrole polymer had an average particle size of 0.38 μm, a geometric standard deviation of 1.30, and a polymer yield of 0.26 g.

【0023】実施例5 ガラス容器中に精製水168gと分子量40,000の
ポリビニルピロリドンの粉末0.36gを加えて溶解さ
せた。ピロール1.92gを加え、かき混ぜて溶解した
後、実施例1と同じ硫酸第2鉄水和物32gを精製水3
2gに溶解させた溶液を一度に加え、強くかき混ぜなが
ら20℃で3時間反応させた。精製したポリピロールの
平均粒径は0.45μm、幾何標準偏差は1.22であ
った。この反応液の一部をとり、室温で1ヶ月放置した
後再び測定したところ、平均粒径は0.44μm、幾何
標準偏差は1.24であった。
Example 5 In a glass container, 168 g of purified water and 0.36 g of polyvinylpyrrolidone powder having a molecular weight of 40,000 were added and dissolved. After adding 1.92 g of pyrrole and stirring to dissolve it, 32 g of the same ferric sulfate hydrate as in Example 1 was added to purified water 3
A solution dissolved in 2 g was added at once, and the reaction was carried out at 20 ° C. for 3 hours with vigorous stirring. The purified polypyrrole had an average particle size of 0.45 μm and a geometric standard deviation of 1.22. A part of this reaction solution was taken, allowed to stand at room temperature for 1 month and then measured again. As a result, the average particle size was 0.44 μm and the geometric standard deviation was 1.24.

【0024】また反応液の一部を採り、洗浄液として分
子量40,000のポリビニルピロリドンの0.18%
水溶液を用い、遠心分離した。反応液を遠心分離した第
1回目の分離液は黄色透明で、PHは1以下であった。
遠心分離4回行った後、分離液は透明となり、PHは3
〜4となった。沈澱を0.18%の分子量40,000
のポリビニルピロリドンの水溶液に重合時とほぼ同じ濃
度で再分散させてから、粒径測定をした結果、平均粒径
0.42μm、幾何標準偏差1.33であった。この分
散液を1ヶ月室温で放置後、再度粒径測定をした結果、
平均粒径0.46μm、幾何標準偏差は、1.30であ
った。
A portion of the reaction solution was taken and used as a cleaning solution in an amount of 0.18% of polyvinylpyrrolidone having a molecular weight of 40,000.
It was centrifuged using an aqueous solution. The first separated liquid obtained by centrifuging the reaction liquid was yellow and transparent and had a PH of 1 or less.
After centrifugation 4 times, the separated liquid became clear and PH was 3
Became 4. Precipitation 0.18% molecular weight 40,000
After being redispersed in an aqueous solution of polyvinylpyrrolidone of about the same concentration as at the time of polymerization, the particle size was measured, and as a result, the average particle size was 0.42 μm and the geometric standard deviation was 1.33. After leaving this dispersion at room temperature for 1 month, the particle size was measured again,
The average particle size was 0.46 μm, and the geometric standard deviation was 1.30.

【0025】実施例6 実施例5の反応液をろ過機に入れ、0.2μmのメンブ
ランフィルターを用いて加圧下でろ過した結果、ろ液は
黄色透明でPHは1以下で、ポリマーの流出はなかっ
た。ろ紙上のポリマーを0.18%ポリビニルピロリド
ンの水溶液で洗浄し、加圧下でろ過した。この操作を3
回繰り返した結果、ポリマーの流出はなく、ろ液は無色
透明で、そのPHは3〜4であった。ポリマーを再び
0.18%のポリビニルピロリドンの水溶液に分散して
分散液を調製し、その粒径分布を測定したところ、平均
粒径0.50μm、幾何標準偏差は1.26であった。
Example 6 The reaction solution of Example 5 was put into a filter and filtered under pressure using a 0.2 μm membrane filter. As a result, the filtrate was yellow and transparent and PH was 1 or less. There wasn't. The polymer on the filter paper was washed with an aqueous solution of 0.18% polyvinylpyrrolidone and filtered under pressure. Do this operation 3
As a result of repeating the process repeatedly, the polymer did not flow out, the filtrate was colorless and transparent, and its PH was 3 to 4. The polymer was again dispersed in a 0.18% polyvinylpyrrolidone aqueous solution to prepare a dispersion, and the particle size distribution thereof was measured. The average particle size was 0.50 μm, and the geometric standard deviation was 1.26.

【0026】比較例1 実施例1において、ポリビニルピロリドン0.12gを
使用したほかは、実施例1と全く同様にして重合を行な
った。得られたポリピロールの平均粒径は0.1μm以
下であった。 比較例2 実施例2において、ポリビニルピロリドン0.015g
を使用したほかは、実施例2と同様にして重合を行なっ
た。得られたポリピロールの平均粒径は30μm以上で
あった。
Comparative Example 1 Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that 0.12 g of polyvinylpyrrolidone was used in Example 1. The average particle size of the obtained polypyrrole was 0.1 μm or less. Comparative Example 2 In Example 2, 0.015 g of polyvinylpyrrolidone
Polymerization was performed in the same manner as in Example 2 except that was used. The average particle size of the obtained polypyrrole was 30 μm or more.

【0027】比較例3 実施例3において、ポリビニルピロリドン0.12gを
使用したほかは、実施例3と全く同様にして重合を行な
った。得られたポリピロールの平均粒径は0.1μm以
下であった。
Comparative Example 3 Polymerization was carried out in the same manner as in Example 3 except that 0.12 g of polyvinylpyrrolidone was used. The average particle size of the obtained polypyrrole was 0.1 μm or less.

【0028】比較例4 実施例4において、ポリビニルピロリドン0.12gを
使用したほかは、実施例3と全く同様にして重合を行な
った。得られたポリピロールの平均粒径は0.1μm以
下であった。
Comparative Example 4 Polymerization was carried out in the same manner as in Example 3 except that 0.12 g of polyvinylpyrrolidone was used in Example 4. The average particle size of the obtained polypyrrole was 0.1 μm or less.

【0029】比較例5 実施例1において、ポリビニルピロリドンと塩化第二鉄
を含む水溶液中にピロールを加えて重合させた。得たポ
リピロールの平均粒子径は、0.67μm、幾何標準偏
差は1.97であった。
Comparative Example 5 In Example 1, pyrrole was added to an aqueous solution containing polyvinylpyrrolidone and ferric chloride for polymerization. The obtained polypyrrole had an average particle size of 0.67 μm and a geometric standard deviation of 1.97.

【0030】比較例6 実施例3において、硫酸第二鉄水溶液を一度に加える代
わりに、2分間かけて滴下して加えた他は、実施例3と
全く同じように実験した。生成したポリピロールの平均
粒径は0.33μm、幾何標準偏差は1.88であっ
た。
Comparative Example 6 An experiment was conducted in exactly the same manner as in Example 3, except that the aqueous ferric sulfate solution was added dropwise over 2 minutes instead of being added all at once in Example 3. The produced polypyrrole had an average particle size of 0.33 μm and a geometric standard deviation of 1.88.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明によれば、ピロール系化合物をア
ミド結合含有水溶性ポリマーの水溶液中で重合すること
により、平均粒径がろ過等の処理が行い易い0.2〜1
0μmであり、かつ、粒径分布が比較的狭くて、塗料材
料や導電性充填剤として好適な有機導電性微粒子を得る
ことができる。
According to the present invention, by polymerizing a pyrrole-based compound in an aqueous solution of an amide bond-containing water-soluble polymer, the average particle size is easily treated such as filtration in the range of 0.2 to 1
Since the particle size distribution is 0 μm and the particle size distribution is relatively narrow, it is possible to obtain organic conductive fine particles suitable as a coating material or a conductive filler.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 平均粒径が0.2〜10μm、その幾何
標準偏差が1.1〜1.6であるピロール系重合体微粒
子。
1. Pyrrole polymer fine particles having an average particle size of 0.2 to 10 μm and a geometric standard deviation of 1.1 to 1.6.
【請求項2】 ピロール系化合物100重量部、アミド
結合含有水溶性ポリマー5〜45重量部および重合触媒
としての酸化剤を水系溶媒中で反応させる、平均粒径が
0.2〜10μm、その幾何標準偏差が1.1〜1.6
であることを特徴とするピロール系重合体微粒子の製造
方法。
2. 100 parts by weight of a pyrrole compound, 5 to 45 parts by weight of an amide bond-containing water-soluble polymer, and an oxidizing agent as a polymerization catalyst are reacted in an aqueous solvent to give an average particle size of 0.2 to 10 μm and its geometry. Standard deviation is 1.1 to 1.6
And a method for producing fine particles of a pyrrole polymer.
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Cited By (4)

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