JPS59168010A - 導電性の粉末状ピロ−ル重合物の製法 - Google Patents
導電性の粉末状ピロ−ル重合物の製法Info
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- JPS59168010A JPS59168010A JP59041467A JP4146784A JPS59168010A JP S59168010 A JPS59168010 A JP S59168010A JP 59041467 A JP59041467 A JP 59041467A JP 4146784 A JP4146784 A JP 4146784A JP S59168010 A JPS59168010 A JP S59168010A
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- H01B1/06—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
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- H01B1/128—Intrinsically conductive polymers comprising six-membered aromatic rings in the main chain, e.g. polyanilines, polyphenylenes
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F34/00—Homopolymers and copolymers of cyclic compounds having no unsaturated aliphatic radicals in a side chain and having one or more carbon-to-carbon double bonds in a heterocyclic ring
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G61/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
- C08G61/12—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、担体物質の存在下にピロールを重合させるこ
とによる、導電性の微細などロール重合物の製法に関す
る。さらに本発明は、この方法により得られた粉末状ピ
ロール重合物を、成形品の製造のため及び塗装のため使
用することに関する。
とによる、導電性の微細などロール重合物の製法に関す
る。さらに本発明は、この方法により得られた粉末状ピ
ロール重合物を、成形品の製造のため及び塗装のため使
用することに関する。
導電性塩の存在下に、ピロール又はピロール群に属する
他の化合物を電気化学的に重合しうろことはすでに知ら
れている。その場合陽極上に薄膜状物が析出する。それ
は導電性塩のアニオンを内蔵含有する導電性ポリピロー
ルである。
他の化合物を電気化学的に重合しうろことはすでに知ら
れている。その場合陽極上に薄膜状物が析出する。それ
は導電性塩のアニオンを内蔵含有する導電性ポリピロー
ルである。
特定の電解条件特に電圧と電流密度を守ることにより、
導電性のピロール重合体を微細な形で陽極上に析出させ
ることもできる。
導電性のピロール重合体を微細な形で陽極上に析出させ
ることもできる。
多くの用途例えばエレクトロニクス素子、電気スイッチ
、特殊な電極素材等の製造のためには、この導電性マロ
ール重合体を他の加工工程により、希望の利用形態に変
えることが必要である。例えば粉末状のピロール重合体
は、圧搾により好ましい成形品に加工されねばならない
。
、特殊な電極素材等の製造のためには、この導電性マロ
ール重合体を他の加工工程により、希望の利用形態に変
えることが必要である。例えば粉末状のピロール重合体
は、圧搾により好ましい成形品に加工されねばならない
。
従来既知の粉末状ピロール重合物を成形品に加工するこ
とによれば、陽極上にフィルム状に析出したこの重合物
に比して、導電性の減少が起こることが知られている。
とによれば、陽極上にフィルム状に析出したこの重合物
に比して、導電性の減少が起こることが知られている。
本発明の課題は、実施が容易で利用が広く、得られる粉
末状ピロール重合物の導電性が希望の要件を満足する、
導電性で粉末状のピロール重合体の製法を開発すること
であった。
末状ピロール重合物の導電性が希望の要件を満足する、
導電性で粉末状のピロール重合体の製法を開発すること
であった。
本発明は、平均粒径がo、ooi〜1000μmで、比
表面積が10〜1000 m2/j;/である粉末状担
体物質の存在下にピロールを重合させることを特徴とす
る、導電性の粉末状ピロール重合物の製法である。
表面積が10〜1000 m2/j;/である粉末状担
体物質の存在下にピロールを重合させることを特徴とす
る、導電性の粉末状ピロール重合物の製法である。
こうして製造された導電性で微細なピロール重合物は成
形品の製造のため及び塗装のため使用することができる
。
形品の製造のため及び塗装のため使用することができる
。
本発明により得られる導電性の微細なピロール重合物は
、一般に1〜1023/zの高い導電性を有する点で優
れている。これはさらに高度の機械的水準を有する。こ
の微細な共重合体は良好な応用技術上の性質を有し、こ
れから例えば電極、触媒、蓄電池系、電池、開閉器、半
導体素子、遮蔽材料、太陽電池等を製造することができ
る。これは合成樹脂の帯電防止加工にも役に応じて本発
明による粉末状ピロール重合物は、高度の機械的水準、
良好な導電性における低い比重が希望されるところに、
どこでも工業上の進歩を与える。
、一般に1〜1023/zの高い導電性を有する点で優
れている。これはさらに高度の機械的水準を有する。こ
の微細な共重合体は良好な応用技術上の性質を有し、こ
れから例えば電極、触媒、蓄電池系、電池、開閉器、半
導体素子、遮蔽材料、太陽電池等を製造することができ
る。これは合成樹脂の帯電防止加工にも役に応じて本発
明による粉末状ピロール重合物は、高度の機械的水準、
良好な導電性における低い比重が希望されるところに、
どこでも工業上の進歩を与える。
本発明方法に適するピロール群の化合物は、第一にピロ
ール自体、ならびに置換ピロール例えばN−アルキルピ
ロール、N−アリールピロール、炭素原子においてモノ
アルキル置換又はジアルキル置換されたピロール及び炭
素原子においてモノハロゲン置換又はジノ・ロゲン置換
されたピロールである。本発明方法のためには、ピロー
ルは単独でも又はピロール群の他の化合物との混合物と
しても使用できる。しかし好ましくに非置換のピロール
自体が用いられる。置換ピロールを用いるときは、特に
アルキル基中に1〜4個の炭素原子を有する6、4−ジ
アルキ)vヒo−/l/、ナラヒK L4−ジハロゲン
ピロール特に6,4−ジハロゲピロールモ優れている。
ール自体、ならびに置換ピロール例えばN−アルキルピ
ロール、N−アリールピロール、炭素原子においてモノ
アルキル置換又はジアルキル置換されたピロール及び炭
素原子においてモノハロゲン置換又はジノ・ロゲン置換
されたピロールである。本発明方法のためには、ピロー
ルは単独でも又はピロール群の他の化合物との混合物と
しても使用できる。しかし好ましくに非置換のピロール
自体が用いられる。置換ピロールを用いるときは、特に
アルキル基中に1〜4個の炭素原子を有する6、4−ジ
アルキ)vヒo−/l/、ナラヒK L4−ジハロゲン
ピロール特に6,4−ジハロゲピロールモ優れている。
場合によりピロールと共重合する他の化合物の一定量を
併用してもよい。ピロールと共重合する化合物としては
、例えばシクロペンタジェン)アズレン及びその誘導体
、例えばベンズアズレン、クヤアズレン、さらにフルベ
ナイデン又はクアドラート酸が適する。複素環化合物例
えばイミダゾール、チアゾール、フラン又はチオフエン
モ用いラレ、サラに2−ブロムチオフェン、2,6−シ
メチルピリジン及びビシジンも使用できる。ピロール1
0部に対し、ピロールと共重合する化合物を1〜10部
使用しうる。
併用してもよい。ピロールと共重合する化合物としては
、例えばシクロペンタジェン)アズレン及びその誘導体
、例えばベンズアズレン、クヤアズレン、さらにフルベ
ナイデン又はクアドラート酸が適する。複素環化合物例
えばイミダゾール、チアゾール、フラン又はチオフエン
モ用いラレ、サラに2−ブロムチオフェン、2,6−シ
メチルピリジン及びビシジンも使用できる。ピロール1
0部に対し、ピロールと共重合する化合物を1〜10部
使用しうる。
本方法に適する担体物質は、天然産又は合成の化合物で
あり、これらは好ましくは酸基を含有するか、あるいは
プロトン酸又は酸性に反応する添加物例えば重硫酸カリ
ウム又は類似化合物の添加により、プロトン活性にされ
る。担体物質は例えば酸性で沈殿した金属酸化物又は酸
の添加により表面が酸性に荷電された溶媒和されている
カーボンブラックのように、悔÷≠袴酸又は酸性塩の添
加により酸性にされていてもよい。担体物質としては、
例えばスルホン化ポリスチロール、スルホン化すクニン
、酸化アルミニウム、珪酸塩、チタンの酸化物又は酸化
物水和物、酸化コバルト、酸化クロム、グラファイト、
亜鉄酸バリウム、チタン酸バリウム、二酸化錫、酸化イ
ンジウム等が適している。さらに塩類例えばKH8O4
、KPF、、LiC工○、 、NaF 、 BF4、酸
類例えばピクリン酸、(えん酸、修酸、ドルオールスル
ホン酸等も適する。
あり、これらは好ましくは酸基を含有するか、あるいは
プロトン酸又は酸性に反応する添加物例えば重硫酸カリ
ウム又は類似化合物の添加により、プロトン活性にされ
る。担体物質は例えば酸性で沈殿した金属酸化物又は酸
の添加により表面が酸性に荷電された溶媒和されている
カーボンブラックのように、悔÷≠袴酸又は酸性塩の添
加により酸性にされていてもよい。担体物質としては、
例えばスルホン化ポリスチロール、スルホン化すクニン
、酸化アルミニウム、珪酸塩、チタンの酸化物又は酸化
物水和物、酸化コバルト、酸化クロム、グラファイト、
亜鉄酸バリウム、チタン酸バリウム、二酸化錫、酸化イ
ンジウム等が適している。さらに塩類例えばKH8O4
、KPF、、LiC工○、 、NaF 、 BF4、酸
類例えばピクリン酸、(えん酸、修酸、ドルオールスル
ホン酸等も適する。
粉末状担体物質は、0.001〜1000 μm好まし
くは0.1〜100μ7nの平均粒径及び10〜100
0 m2/Elの比表面積を有する。この数値は窒素吸
着により測定される。この微細な担体゛物質の存在下に
おけるピロールの重合は、好ましくは補助液体の存在下
に実施される。そのタメK &t 4?に有機溶剤、例
えばメタノール、エタノール、ポリオール、アセトン、
テトラヒドロフラン、アセトニトリル、塩化メチレン又
は氷酢酸が適する。しかし水(場合により水と混合可能
な液体との混合物)の中でも重合を行うことができる。
くは0.1〜100μ7nの平均粒径及び10〜100
0 m2/Elの比表面積を有する。この数値は窒素吸
着により測定される。この微細な担体゛物質の存在下に
おけるピロールの重合は、好ましくは補助液体の存在下
に実施される。そのタメK &t 4?に有機溶剤、例
えばメタノール、エタノール、ポリオール、アセトン、
テトラヒドロフラン、アセトニトリル、塩化メチレン又
は氷酢酸が適する。しかし水(場合により水と混合可能
な液体との混合物)の中でも重合を行うことができる。
ピロール又はピロール類混合物あるいはピロール群の化
合物と他の化合物からの混合物の1部に対して、微細な
担体がo、 1〜5o部好ましくは1〜25部の量で用
いられる。
合物と他の化合物からの混合物の1部に対して、微細な
担体がo、 1〜5o部好ましくは1〜25部の量で用
いられる。
補助液体は溶液としても懸濁液としても用いられる。例
えばピロール類又は他のモノマーは溶剤に溶解するが、
その際粉末状添加物質は多くの場合懸濁されつるにすぎ
ない。補助液体の割合は、微細な担体物質ioo部に対
して1゜〜1000重量部である。
えばピロール類又は他のモノマーは溶剤に溶解するが、
その際粉末状添加物質は多くの場合懸濁されつるにすぎ
ない。補助液体の割合は、微細な担体物質ioo部に対
して1゜〜1000重量部である。
ピロール類又はピロールと他の化合物と、の混合物、な
らびに補助液体及び担体物質の重量部を選定するに際し
ては、ピロール及び担体物質からの混合物100部に対
して、補助液体が0゜1部以下にならないよう留意する
べきである。
らびに補助液体及び担体物質の重量部を選定するに際し
ては、ピロール及び担体物質からの混合物100部に対
して、補助液体が0゜1部以下にならないよう留意する
べきである。
好ましくはこの混合物100部に対して、補助液体が5
〜io、o重量部用いられる。
〜io、o重量部用いられる。
ピロール類、補助液体及び担体物質からの重合系内には
、場合により電気化学的重合方法において導電性を高め
るために、電解質を添加することができる。そのために
は特にpF; 、 c上o入BIi”、 、 AsF6
−さらに有機酸例えばペンゾールスルホン酸等のアルカ
リ金属塩又はアンモニウム塩が適している。これらのい
わゆる導電性塩は既知であり、それが粒径及び表面積に
関する前記要件を満たす限り、場合により担体物質とし
ても使用することができる。しかし担体物質として用い
る導電性塩は、補助液体に懸濁することが重要である。
、場合により電気化学的重合方法において導電性を高め
るために、電解質を添加することができる。そのために
は特にpF; 、 c上o入BIi”、 、 AsF6
−さらに有機酸例えばペンゾールスルホン酸等のアルカ
リ金属塩又はアンモニウム塩が適している。これらのい
わゆる導電性塩は既知であり、それが粒径及び表面積に
関する前記要件を満たす限り、場合により担体物質とし
ても使用することができる。しかし担体物質として用い
る導電性塩は、補助液体に懸濁することが重要である。
重合の目的には、導電性塩はそれぞれの系内に溶解され
ている。
ている。
重合に際しては、場合により他の補助物質例えば酸化剤
例えば過硫酸塩、過マンガン酸カリウム又は酸素も存在
していてよい。
例えば過硫酸塩、過マンガン酸カリウム又は酸素も存在
していてよい。
重合は、−6o 〜ioo’c好ましくは+2゜〜4・
5℃の温度及び1〜100バール好ましくは1〜5バー
ルの圧力で実施される。反応時間としては、多(の場合
0.1〜600分好ましくは1〜10分を要する。
5℃の温度及び1〜100バール好ましくは1〜5バー
ルの圧力で実施される。反応時間としては、多(の場合
0.1〜600分好ましくは1〜10分を要する。
電気化学的重合が優れており、その場合モノマーの重合
は陽極酸化により起こる。そのためには例えば2〜20
ミリアンペア/ on2の電流密度が用いられる。電圧
は多くは10〜30ポル電性塩が5〜200部用いられ
る。
は陽極酸化により起こる。そのためには例えば2〜20
ミリアンペア/ on2の電流密度が用いられる。電圧
は多くは10〜30ポル電性塩が5〜200部用いられ
る。
他の重合方法も利用でき、例えば酸素の存在下に強酸を
存在させて重合を行うこともできる。
存在させて重合を行うこともできる。
下記実施例中の部及び%は重量に関する。
実施例1
カーホンフラン21部、ペンゾールスルホン酸10部及
びアセトニトリル+000部を混合し、この混合物を、
大きさ2o×2oCmの2個の白金電極を有する貫流電
解槽に移す。電極間隔は2tv、近接電圧は60ボルト
で、したがって5 mAmp / cm2の電流密度が
生ずる。反応溶液を25°Cで質流電解槽に15分間導
通ずる。次いで反応溶液にピロール15部、トリブチル
アミン10部及びアセトニトリル6 60分の反応時間後に、陽極上に黒色ペースト状の重合
物が析出する。乾燥したのち、平均粒径が1Qμそして
比表面積が1 0 0 7712/ gの微粉末状物質
6部カー得られる。この粒子を100バール及び25℃
で成形品に圧搾する。この成形品については5 5 s
/11nの電気伝導度が測定される。
びアセトニトリル+000部を混合し、この混合物を、
大きさ2o×2oCmの2個の白金電極を有する貫流電
解槽に移す。電極間隔は2tv、近接電圧は60ボルト
で、したがって5 mAmp / cm2の電流密度が
生ずる。反応溶液を25°Cで質流電解槽に15分間導
通ずる。次いで反応溶液にピロール15部、トリブチル
アミン10部及びアセトニトリル6 60分の反応時間後に、陽極上に黒色ペースト状の重合
物が析出する。乾燥したのち、平均粒径が1Qμそして
比表面積が1 0 0 7712/ gの微粉末状物質
6部カー得られる。この粒子を100バール及び25℃
で成形品に圧搾する。この成形品については5 5 s
/11nの電気伝導度が測定される。
実施例2〜10
実施例1と同様に操作し、ただし担体物質とモノマーを
次表のとおり変更すると、次表に示す結果が得られる。
次表のとおり変更すると、次表に示す結果が得られる。
2 5 カーポンプ ピロール25 3.5
58ラツク 61 TlO2ピl:l−ル25 3 5
04 1 ’I’1203 ピロール2
5 3 485 1 スルホン化ヒロー
ル/チオフェン 6.555ポリスチロ 12.5
12.5 −ル 6IA上、03 ピロール/フラン 6
4212.5 12.5 7 1 SnO2ピo−)v/インデン
5.6 4812.5 12.5 10 6 亜鉄酸バリ ピロール10 3.
6 45ウム 11 1 ペリレンデ ピロール20
2.8 55トラカルボ ン酸 *)微細担体物質の平均粒径は0.1〜100μm、比
表面積は10〜1000 m2/pである。
58ラツク 61 TlO2ピl:l−ル25 3 5
04 1 ’I’1203 ピロール2
5 3 485 1 スルホン化ヒロー
ル/チオフェン 6.555ポリスチロ 12.5
12.5 −ル 6IA上、03 ピロール/フラン 6
4212.5 12.5 7 1 SnO2ピo−)v/インデン
5.6 4812.5 12.5 10 6 亜鉄酸バリ ピロール10 3.
6 45ウム 11 1 ペリレンデ ピロール20
2.8 55トラカルボ ン酸 *)微細担体物質の平均粒径は0.1〜100μm、比
表面積は10〜1000 m2/pである。
実施例11〜17
実施例1と同様に操作し、ただしペンゾールスルホン酸
及び他の担体物質の代わりに11次表の導電性塩又は担
体物質を使用すると、次表に示す結果が得られる。
及び他の担体物質の代わりに11次表の導電性塩又は担
体物質を使用すると、次表に示す結果が得られる。
12 ナフタリンジスルホン酸10 3.0
4513 KHSO3102,847 14H3PO412,3,l 4215 リグ
ニンスルホン酸 10 3.0 34
16 K232085 2.5 69
17 H,SO2,23,054 第1頁の続き 0発 明 者 ゲルノート・ケーラー ドイツ連邦共和国6700ルードウ イツヒスハーフエン・ベルナー ・ウェーク32 0発 明 者 ベーター・ジマーク ドイツ連邦共和国6700ルードウ イツヒスハーフエン・アイリッ プーシャイデマンーシュトラー セ17
4513 KHSO3102,847 14H3PO412,3,l 4215 リグ
ニンスルホン酸 10 3.0 34
16 K232085 2.5 69
17 H,SO2,23,054 第1頁の続き 0発 明 者 ゲルノート・ケーラー ドイツ連邦共和国6700ルードウ イツヒスハーフエン・ベルナー ・ウェーク32 0発 明 者 ベーター・ジマーク ドイツ連邦共和国6700ルードウ イツヒスハーフエン・アイリッ プーシャイデマンーシュトラー セ17
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、平均粒径が0.00’1〜1000 timテ、比
表面積が10〜1000m2/、@である粉末状担体物
質の存在下にピロールを重合させることを特徴とする、
導電性の粉末状ピロール重合物の製法。 2、酸基を含有する担体物質を使用することを特徴とす
る特許請求の範囲第1項に記載の方法。 6、 ピロール1部に対し粉末状担体物質。、1〜50
部の存在下に重合を行うことを特徴とする、4、 さら
に導電、塩の存在下に重合を行うことを特徴とする特許
請求の範囲第1項に記載の方法。 5、担体物質の存在下にピロールを陽極酸化により重合
させることを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第
6項のいずれかに記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3307954.4 | 1983-03-07 | ||
DE19833307954 DE3307954A1 (de) | 1983-03-07 | 1983-03-07 | Verfahren zur herstellung von elektrisch leitfaehigen feinteiligen pyrrolpoylmerisaten |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59168010A true JPS59168010A (ja) | 1984-09-21 |
JPH04491B2 JPH04491B2 (ja) | 1992-01-07 |
Family
ID=6192698
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59041467A Granted JPS59168010A (ja) | 1983-03-07 | 1984-03-06 | 導電性の粉末状ピロ−ル重合物の製法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5174867A (ja) |
EP (1) | EP0123827B1 (ja) |
JP (1) | JPS59168010A (ja) |
DE (2) | DE3307954A1 (ja) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61159455A (ja) * | 1985-01-07 | 1986-07-19 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 導電性樹脂複合体の製造方法 |
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