JPS63215717A - Production of electroconductive material - Google Patents

Production of electroconductive material

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Publication number
JPS63215717A
JPS63215717A JP4943687A JP4943687A JPS63215717A JP S63215717 A JPS63215717 A JP S63215717A JP 4943687 A JP4943687 A JP 4943687A JP 4943687 A JP4943687 A JP 4943687A JP S63215717 A JPS63215717 A JP S63215717A
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JP
Japan
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group
compound
pyrrole
salt
oxidizing agent
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Application number
JP4943687A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuyoshi Suzuki
鈴木 哲身
Kazumi Hasegawa
和美 長谷川
Osamu Ando
修 安藤
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Mitsubishi Kasei Corp
Original Assignee
Mitsubishi Kasei Corp
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Publication date
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Publication of JPS63215717A publication Critical patent/JPS63215717A/en
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  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)

Abstract

PURPOSE:To make it possible to produce in an economically advantageous manner an electroconductive material of a high bulk density, by adding a salt to the system in the polymerization of a pyrrole compound in the presence of a specified mixed oxidizing agent. CONSTITUTION:In the production of a pyrrole polymer by reacting a pyrrole compound (e.g., pyrrole) in the presence of an oxidizing agent comprising a cupric compound [e.g., Cu(BF4)2] and a nitrile compound (e.g., acetonitrile), a salt is added to this reaction system. Examples of said salts include organic and inorganic salts and double salts which are soluble in said reaction system containing said oxidizing agent and are easily ionizable in this reaction system (e.g., LiBF4). The obtained electroconductive material can be easily handled because of its increased bulk density, and it can be produced in an economically advantageous manner because production and molding apparatuses can be reduced in size.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、ピロール系化合物を第二銅化合物とニトリル
系化合物とを共存させた酸化剤の存在下で反応させる方
法の改良で必って、塩の存在下において上記反応を行な
うようにした導電材料の製造方法に関するものでおる。
[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention is an improvement in the method of reacting a pyrrole compound in the presence of an oxidizing agent in which a cupric compound and a nitrile compound coexist. This invention relates to a method for producing a conductive material in which the above reaction is carried out in the presence of a salt.

〈従来の技術〉 主鎖に共役二重結合をもつ高分子、例えばポリアセチレ
ン、ポリパラフェニレン、ポリチオフェン、ポリピロー
ル、ポリパラフェニレンビニレン、ポリアニリンなどは
、五フッ化砒素。
<Prior art> Polymers with conjugated double bonds in their main chains, such as polyacetylene, polyparaphenylene, polythiophene, polypyrrole, polyparaphenylene vinylene, polyaniline, etc., are arsenic pentafluoride.

五フッ化アンチモン、沃素、臭素、三酸化イオウ、n−
ブチルリチウム、ナフタレンナトリウムのようなP型あ
るいはN型のドーピング剤で処理すると電気伝導性が著
しく向上し、絶縁体から半導体、さらに導電体になるこ
とが従来より知られている。これらの導電材料は導電性
ポリマーとも呼ばれ、粉状2粒状、塊状、フィルム状で
得られ、用途に応じてそのまま又は成形して使用され、
帯電防止材料、電磁波遮蔽材料。
Antimony pentafluoride, iodine, bromine, sulfur trioxide, n-
It has been known that when treated with a P-type or N-type doping agent such as butyllithium or sodium naphthalene, the electrical conductivity is significantly improved and the material changes from an insulator to a semiconductor to a conductor. These conductive materials are also called conductive polymers, and are obtained in the form of powder, grains, lumps, or films, and can be used as they are or after being molded, depending on the purpose.
Antistatic material, electromagnetic shielding material.

光電変換素子(電子−光機能素子)、光メモリ−(ホロ
グラフィックメモリ)や各種センサー等の機能素子2表
示素子(エレクトロクロミズム)、スイッチ、各種ハイ
ブリット材料(透明導電性フィルム等)、各種端末機器
あるいは蓄電池などの広い分野への応用が検討されてい
る。
Functional elements such as photoelectric conversion elements (electronic-optical functional elements), optical memory (holographic memory) and various sensors, display elements (electrochromism), switches, various hybrid materials (transparent conductive films, etc.), various terminal devices, Applications to a wide range of fields such as storage batteries are being considered.

上記の各種の導電性ポリマーのうちポリチオフェン、ポ
リピロールやポリアニリンなどは、ポリアセチレンに較
べて、空気中での安定性が良好で酸化劣化が極めて少な
く、また取扱い易い導電性ポリマーの一つで、この特性
を生かした種々の応用への検討が行なわれている。
Among the various conductive polymers mentioned above, polythiophene, polypyrrole, polyaniline, etc. have better stability in air than polyacetylene, have extremely little oxidative deterioration, and are easy to handle conductive polymers. Studies are being carried out on various applications that take advantage of this.

これらポリチオフェン、ポリピロールヤボリアニリンな
どの製造方法としては、従来より、■チオフェン系化合
物、ピロール系化合物あるいはアニリン系化合物などの
共役系化合物を電気化学的に酸化重合(電解重合)する
方法、及び■これら共役系化合物を酸化剤を使用して化
学的に酸化重合する方法などが知られている。
Conventionally, methods for producing polythiophene, polypyrrole yaborianiline, etc. include: (1) electrochemical oxidative polymerization (electrolytic polymerization) of conjugated compounds such as thiophene compounds, pyrrole compounds, or aniline compounds; A method of chemically oxidatively polymerizing these conjugated compounds using an oxidizing agent is known.

そして、■の方法では、電解重合に用いた陽極上にポリ
チオフェン、ポリピロール又はポリアニリンがフィルム
状に析出し、析出後に陽極上から剥離することによりフ
ィルム状のポリチオフェン、ポリピロール又はポリアニ
リンが得られる。また■の方法では、過硫酸カリウムや
過硫酸アンモニウムなどの過酸化物、硝酸や硫酸あるい
はクロム酸などの酸、塩化第二鉄や塩化ルテニウムや塩
化タングステンあるいは塩化モリブデンなどのルイス酸
のような酸化剤を使用する。ところが、上記■の方法で
は得られるポリチオフェン、ポリピロールやポリアニリ
ンなどの大きざが電解陽極板の寸法に規制されて量産性
の面で大きな制約をうけ、工業上の利用がいささか困難
であり、また製造法が煩雑でロス1〜高である等の欠点
がある。■の方法の場合はこのような欠点がないものの
、生成した導電性ポリマーの電気伝導度が小ざく、種々
の用途への展開に制約をうけて応用範囲が狭いといった
欠点がある。更に、■の方法において、有機溶媒中で過
塩素酸第二鉄を酸化剤に使用(例えばMOl、 cry
st、  LiQ、 CrVSt、誌、1985年vo
l iiaの第149〜153頁)して、粉末上のポリ
ピロールが得られているが、有機溶媒中での過塩素酸第
二鉄の溶解度が水溶液中に較べて小さいため、量産性の
面で製造上制約をうけて不利であるとともに、溶解度の
減少分だけ溶媒中における前記ドーピング剤の濃度が低
下するため、生成するポリピロールの電気伝導度が小さ
いという欠点がある。加えて、爆発などの危険性の高い
有機溶媒を取扱うため、製造工程において種々の安全対
策を施す必要があるという欠点もめる。
In method (2), polythiophene, polypyrrole, or polyaniline is deposited in a film form on the anode used for electrolytic polymerization, and after the deposition is peeled off from the anode, a film of polythiophene, polypyrrole, or polyaniline is obtained. In addition, method (■) uses peroxides such as potassium persulfate and ammonium persulfate, acids such as nitric acid, sulfuric acid, or chromic acid, and oxidizing agents such as Lewis acids such as ferric chloride, ruthenium chloride, tungsten chloride, or molybdenum chloride. use. However, the size of the polythiophene, polypyrrole, polyaniline, etc. obtained by the above method (■) is restricted by the dimensions of the electrolytic anode plate, which severely limits mass production, making it somewhat difficult to use industrially, and making it difficult to manufacture. There are drawbacks such as the complicated method and loss of 1 to high. Although the method (2) does not have these drawbacks, it does have the drawbacks that the electrical conductivity of the produced conductive polymer is low, which limits its application to various uses and narrows its scope of application. Furthermore, in the method (2), ferric perchlorate is used as an oxidizing agent in an organic solvent (for example, MOL, cry
st, LiQ, CrVSt, magazine, 1985 vo
(pp. 149-153 of IIA), polypyrrole in powder form has been obtained, but since the solubility of ferric perchlorate in an organic solvent is lower than that in an aqueous solution, it is difficult to mass-produce it. In addition to being disadvantageous due to manufacturing constraints, the resulting polypyrrole has a low electrical conductivity because the concentration of the doping agent in the solvent decreases by the amount of the decrease in solubility. In addition, it also has the disadvantage that it is necessary to take various safety measures during the manufacturing process because it handles organic solvents that have a high risk of explosion.

一方、特開昭60−58430号公報には、ピロール類
を溶液中で導電性塩の存在下に酸素含有酸化剤を用いて
処理するようにした導電性の粉末状ピロール重合物の製
法が提案されている。
On the other hand, JP-A No. 60-58430 proposes a method for producing conductive powdery pyrrole polymers in which pyrroles are treated with an oxygen-containing oxidizing agent in the presence of a conductive salt in a solution. has been done.

しかしながら、この方法の場合、上記の酸素含有酸化剤
としてパーオキソ酸又はその塩又は過酸化水素という過
酸化物を使用している為、爆発の危険性があってそれら
の貯蔵・取扱い並びに反応時の異常について十分に注意
する必要があり、特に工業的に大量生産する場合、取扱
い安全上で極めて大きな不都合をかかえている。
However, in this method, peroxides such as peroxo acids or their salts or hydrogen peroxide are used as the above-mentioned oxygen-containing oxidizing agent, so there is a risk of explosion, and the storage, handling, and reaction of these peroxides is problematic. It is necessary to be very careful about abnormalities, and especially when mass-produced on an industrial scale, there are extremely serious inconveniences in terms of handling safety.

本発明者は上記の欠点並びに不都合がなく、空気中で安
定であることは勿論、反応速度が大きくて生成量が大で
且つ製造容易であり、また電気伝導度が大きな導電材料
を得るべく研究した。その結果、第二銅化合物とニトリ
ル系化合物とを共存させた酸化剤を用いて上記共役系化
合物の酸化重合をすれば所期の導電材料を)qることが
できることを知得し「導電材料の製造方法」として先に
提案(特願昭61−215298 @)した。
The present inventor conducted research to obtain a conductive material that does not have the above drawbacks and disadvantages, is stable in air, has a high reaction rate, produces a large amount, is easy to manufacture, and has high electrical conductivity. did. As a result, they learned that the desired conductive material could be produced by oxidative polymerization of the above conjugated compound using an oxidizing agent containing a cupric compound and a nitrile compound. It was previously proposed (Patent Application No. 61-215298 @) as a method for manufacturing .

〈発明が解決しようとする問題点〉 この特願昭61−215296号の方法は極めて安全な
WA造方法ではあるが、上記のように第二銅化合物とニ
トリル系化合物とを共存させた酸化剤のみによってピロ
ール系化合物の酸化重合処理をして上記導電材料を得た
場合、この導電材料の嵩密度が小さい為に、例えば、上
記導電材料を工業上大量に生産する場合、製造及び成型
に対して大型の装置が必要となり、かつ取扱いの不便さ
より経済的有利に生産を行なうことができなくなるとい
う問題がある。
<Problems to be solved by the invention> Although the method of Japanese Patent Application No. 61-215296 is an extremely safe WA manufacturing method, as mentioned above, the method uses an oxidizing agent in which a cupric compound and a nitrile compound coexist. When the above-mentioned conductive material is obtained by oxidative polymerization of a pyrrole-based compound using a chisel, the bulk density of this conductive material is small. However, there is a problem in that large-sized equipment is required, and the inconvenience of handling makes it impossible to produce economically advantageously.

〈問題点を解決するための手段〉 しかして本発明は、ピロール系化合物を、第二銅化合物
とニトリル系化合物とを共存させてなる酸化剤の存在下
に反応させてピロール系重合体を製造する方法において
、前記反応時に塩を共存させることを要旨とする導電材
料の製造方法である。
<Means for Solving the Problems> Accordingly, the present invention produces a pyrrole polymer by reacting a pyrrole compound in the presence of an oxidizing agent in which a cupric compound and a nitrile compound coexist. In the method, the gist of the method is to allow a salt to coexist during the reaction.

本発明で使用する上記の第二銅化合物としては、例えば
、 一般式 %式%(1) (式中、Xはc、eo  −、BF4−1AsF  −
1pF −1SbF6−1CH3C6H4SO3−1C
F3S03−1ZrF6−1T!F6−またはS i 
F6−を表わし、mは1〜2の整数を表わす。)で示さ
れる第二銅化合物が挙げられる。
The cupric compound used in the present invention includes, for example, the general formula % formula % (1) (wherein, X is c, eo -, BF4-1AsF -
1pF -1SbF6-1CH3C6H4SO3-1C
F3S03-1ZrF6-1T! F6- or Si
F6-, and m represents an integer of 1 to 2. ) are mentioned.

このような第二銅化合物として、具体的には、Cu (
CJ204 )2 、 Cu (BF4 )2、Cu 
(PF6 )2 、Cu (ASF6 >2、Cu (
SbF6 )2、 CIJ (CH3C6H4303>2、Cu (CF3
 SO3>2 、CuZrFe、CuTi F6 、C
uS i F6であり、これらは通常、結晶水をもつ化
合物もしくは水溶液として使用される。
Specifically, as such a cupric compound, Cu (
CJ204)2, Cu(BF4)2, Cu
(PF6)2, Cu (ASF6 >2, Cu (
SbF6 )2, CIJ (CH3C6H4303>2, Cu (CF3
SO3>2, CuZrFe, CuTiF6, C
uS i F6, and these are usually used as compounds with water of crystallization or as aqueous solutions.

また本発明で使用するニトリル系化合物としては、例え
ば、 一般式 %式%(2 (式中、Rは置換基を有してもよいアルキル基、アルケ
ニル基、アリール基を表わし、nは1〜3の整数を表わ
す。) で示されるニトリル系化合物が挙げられる。
The nitrile compounds used in the present invention include, for example, the general formula % formula % (2 (wherein R represents an alkyl group, alkenyl group, or aryl group that may have a substituent, and n is 1 to represents an integer of 3).

上記一般式(2)で示されるニトリル系化合物において
Rはメチル基、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、5ec−ブチル基
、tert−ブチル基、ビニル基、メチルビニル基、ジ
メチルビニル基、エチルビニル基、ジエチルビニル基、
n−プロピルビニル基、n−ブチルビニル基、フェニル
ビニル基、ナフチルビニル基、ヒドロキシメチル基、ヒ
ドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基、ヒドロキシ
ブチル基、メトキシメチル基、メトキシエチル基、メト
キシプロピル基、エトキシメチル基、エトキシエチル基
、シアンメチル基、シアノエチル基、シアノプロピル基
、シアノブチル基、シアンペンチル基、シアノヘキシル
基、カルボキシメチル基、カルボキシエチル基、カルボ
キシプロピル基、フェニル基、ナフチル基、トルイル基
、ヒドロキシフェニル基、ヒドロキシナフチル基、メト
キシフェニル基、エトキシフェニル基、メトキシナフチ
ル基、シアノフェニル基、ジシアノフェニル基、シアノ
トルイル基、ジシアノトルイル基、シアノナフチル基、
カルボキシフェニル基、カルボキシトルイル基などを表
わす。このようなニトリル系化合物として、具体的には
、アセトニトリル、n−プロピオニトリル、イソプロピ
オニトリル、n−ブチロニトリル、イソブチロニトリル
、tert−ブチロニトリル、アクリロニトリル、メチ
ルアクリロニトリル、エチルアクリ巨ニトリル、フェニ
ルアクリロニトリル、アセトンシアンヒドリン、メチレ
ンシアンヒドリン、エチレンシアンヒドリン、プロピレ
ンシアンヒドリン、メトキシアセトニトリル、エトキシ
アセトニトリル、メトキシプロピオニトリル、マロンジ
ニトリル、アジポニトリル、シアノ酢酸、シアノプロピ
オン酸、シアノ酪酸、ベンゾニトリル、ナフトニトリル
、メチルベンゾニトリル、ヒドロキシベンゾニトリル、
フタロニトリル、トリシアノベンゼン、メトキシベンゾ
ニトリル、カルボキシベンゾニトリルなどが挙げられる
In the nitrile compound represented by the above general formula (2), R is a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a 5ec-butyl group, a tert-butyl group, a vinyl group, Methylvinyl group, dimethylvinyl group, ethylvinyl group, diethylvinyl group,
n-propylvinyl group, n-butylvinyl group, phenylvinyl group, naphthylvinyl group, hydroxymethyl group, hydroxyethyl group, hydroxypropyl group, hydroxybutyl group, methoxymethyl group, methoxyethyl group, methoxypropyl group, ethoxymethyl group , ethoxyethyl group, cyanmethyl group, cyanoethyl group, cyanopropyl group, cyanobutyl group, cyanopentyl group, cyanohexyl group, carboxymethyl group, carboxyethyl group, carboxypropyl group, phenyl group, naphthyl group, tolyl group, hydroxyphenyl group group, hydroxynaphthyl group, methoxyphenyl group, ethoxyphenyl group, methoxynaphthyl group, cyanophenyl group, dicyanophenyl group, cyanotolyl group, dicyanotolyl group, cyanonaphthyl group,
Represents a carboxyphenyl group, carboxytolyl group, etc. Specifically, such nitrile compounds include acetonitrile, n-propionitrile, isopropionitrile, n-butyronitrile, isobutyronitrile, tert-butyronitrile, acrylonitrile, methylacrylonitrile, ethyl acrylonitrile, phenyl acrylonitrile, Acetone cyanohydrin, methylene cyanohydrin, ethylene cyanohydrin, propylene cyanohydrin, methoxyacetonitrile, ethoxyacetonitrile, methoxypropionitrile, malondinitrile, adiponitrile, cyanoacetic acid, cyanopropionic acid, cyanobutyric acid, benzonitrile, naphthonitrile, methylbenzonitrile, hydroxybenzonitrile,
Examples include phthalonitrile, tricyanobenzene, methoxybenzonitrile, carboxybenzonitrile and the like.

本発明で使用するピロール系化合物としては、例えば、 (式中、R及びR2は水素原子、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、アリールアミノ基を表わす。) で示されるピロール系化合物が挙げられる。
Examples of the pyrrole compound used in the present invention include (wherein R and R2 represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an allyloxy group, an amino group, an alkylamino group, or an arylamino group). Examples include pyrrole compounds represented by:

上記一般式(3)で示されるピロール系化合物において
、五員環骨格構造の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。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、5ec
−ブチル基、tert−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、フェニルアミ
ノ基、ジフェニルアミノ基、メチルフェニルアミノ基、
フェニルナフチルアミノ基を表わす。
Among the pyrrole compounds represented by the general formula (3) above, pyrrole compounds having no substituents at the 2 and 5 positions of the five-membered ring structure are preferred. In addition, for details, R1, R2
is a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group,
Isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, 5ec
-Butyl group, tert-butyl group, methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, isopropoxy group, n-butoxy group, phenyl group, tolyl group, naphthyl group, phenoxy group, methylphenoxy group, naphthoxy group, amino group , dimethylamino group, diethylamino group, phenylamino group, diphenylamino group, methylphenylamino group,
Represents a phenylnaphthylamino group.

また、上記ピロール系化合物として、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、3−1so
−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−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が挙げられ
る。
In addition, as the above-mentioned pyrrole compounds, specifically, pyrrole, N-methylpyrrole, N-ethylpyrrole, N-
Phenylpyrrole, N-naphthylpyrrole, N-methyl-3-methylpyrrole, N-methyl-3-ethylpyrrole, N-phenyl-3-methylpyrrole, N-phenyl-3-ethylpyrrole, 3-methylpyrrole, 3 -ethylpyrrole, 3-n-propylpyrrole, 3-1so
-propylpyrrole, 3-n-butylpyrrole, 3-methoxypyrrole, 3-ethoxypyrrole, 3-n-propoxypyrrole, 3-n-butoxypyrrole, 3-phenylpyrrole, 3-tolylpyrrole, 3-naphthylpyrrole, Examples include 3-phenoxypyrrole, 3-methylphenoxypyrrole, 3-aminopyrrole, 3-dimethylaminopyrrole, 3-diethylaminopyrrole, 3-diphenylaminopyrrole, 3-methylphenylaminopyrrole, 3-phenylnaphthylaminopyrrole, etc. .

本発明では、単−又は異なる二種以上のピロール系化合
物を用い、これを、単一または異なる二種類以上の第二
銅化合物と単−又は異なる二種類以上のニトリル系化合
物とを共存させてなる酸化剤と反応させることができる
In the present invention, a single or two or more different pyrrole compounds are used in combination with a single or two or more different cupric compounds and a single or different two or more nitrile compounds. It can be reacted with an oxidizing agent.

一般式(1)で示される第二銅化合物の使用量は、上記
共役系化合物1モルに対して0.01〜100倍モルで
あり、好ましくは0.1〜50倍モルである。
The amount of the cupric compound represented by the general formula (1) to be used is 0.01 to 100 times, preferably 0.1 to 50 times, per mole of the conjugated compound.

また、一般式(2)で示されるニトリル系化合物は第二
銅化合物と共存して使用されるが、その使用方法は例え
ば以下の方法が挙げられる。
Further, the nitrile compound represented by the general formula (2) is used together with the cupric compound, and examples of the method for using it include the following method.

1)予めニトリル系化合物と第二銅化合物とを共存させ
てから、ピロール系化合物と作用させる。
1) After allowing a nitrile compound and a cupric compound to coexist in advance, they are allowed to interact with a pyrrole compound.

2) ピロール系化合物とニトリル系化合物との共存し
た系に、第二銅化合物を作用させる。
2) A cupric compound is allowed to act on a system in which a pyrrole compound and a nitrile compound coexist.

3)ピロール系化合物と第二銅化合物との共存した系に
、ニトリル系化合物を作用させる。
3) A nitrile compound is allowed to act on a system in which a pyrrole compound and a cupric compound coexist.

4)ピロール系化合物とニトリル系化合物との共存した
系に、第二銅化合物と二1−リル系化合物との共存した
系を作用さぼる。
4) A system in which a cupric compound and a 21-lyl compound coexist is removed from the system in which a pyrrole compound and a nitrile compound coexist.

5)第二銅化合物とニトリル系化合物との反応生成物を
予め単離し、それをピロール系化合物と作用させる。
5) A reaction product of a cupric compound and a nitrile compound is isolated in advance and allowed to react with a pyrrole compound.

このようなニトリル系化合物の共存によりピロール系化
合物と酸化剤との反応が著しく加速され、実質的にほと
んど酸化重合反応が進行しない系でも、上記酸化重合反
応が容易に進行するようになる。
The coexistence of such a nitrile compound significantly accelerates the reaction between the pyrrole compound and the oxidizing agent, so that the oxidative polymerization reaction can easily proceed even in a system where substantially no oxidative polymerization reaction occurs.

また、一般式(2)で示されるニトリル系化合物の使用
量は、第二銅化合物1モルに対して0.01〜io、o
oo倍モルであり、好ましくは0.1〜1,000倍モ
ルである。そして、ニトリル系化合物が液状物質の場合
はこれを反応溶媒として使用したり、また固体状物質の
場合には任意の溶媒、例えば水、メタノール、エタノー
ルのようなアルコール系溶媒、テトラヒドロフラン、ジ
オキサン、ベンゼン、トルエン、ジクロルメタン、ジク
ロルエタン、酢酸などの一般の有機溶媒を使用したりす
ることができる。
Further, the amount of the nitrile compound represented by general formula (2) to be used is 0.01 to io, o to 1 mole of the cupric compound.
oo times the mole, preferably 0.1 to 1,000 times the mole. If the nitrile compound is a liquid substance, it can be used as a reaction solvent, or if it is a solid substance, any solvent can be used, such as water, alcoholic solvents such as methanol and ethanol, tetrahydrofuran, dioxane, and benzene. , toluene, dichloromethane, dichloroethane, acetic acid, and other common organic solvents.

本発明で使用する塩としては、上記酸化剤を含む反応系
に可溶で、且つこの反応系においてイオン解離し易い有
機又は無機の塩又は複塩で、一般式 %式%(4) (式中、Mはアルカリ金属又は4級アルキルアンモニウ
ム基でおり、Xは過塩素酸イオン、フッ素系金属陰イオ
ン、スルホン酸系陰イオンであり、aは1〜2の整数を
表わす。)で示される塩が挙げられる。
The salt used in the present invention is an organic or inorganic salt or double salt that is soluble in the reaction system containing the oxidizing agent and easily dissociates into ions in this reaction system, and has the general formula % formula % (4) (formula (wherein, M is an alkali metal or a quaternary alkylammonium group, X is a perchlorate ion, a fluorine metal anion, or a sulfonic acid anion, and a represents an integer of 1 to 2.) Salt is an example.

このような塩として、具体的には、 LiCλ04 、LiBF4 、LiAsF6、LiP
F6、LiSbF6、Li2 ZrF6、Li2TiF
6、Li2SiF6、 L ! 2810Cffl 10.CH3C6H430
3L !、CF3803 Li、NaC,204、Na
BF4、NaASF6 、NaPF6 、Na5t)F
6、Na2 Zr F6 、Na2 T ! F6、N
a2S i F6 、Na2B10CJ210゜CH3
C6H4SO3Na、CF3303 Na、B u 4
N CA O4、B ! 4 N B F 4、Bu4
NAsF6 、Bu4NPF6、B u 4N S b
 F 6、(Bu4 N)2 ZrF6、(BLI41
’、I>2T i F(3、(B LJ4 N > 2
3 ! F6、(Bu4N)2 E3ioc−’1o、
CH3C6H4303NBu4、 CF35O3NBu4、Et4 NCJ104、E j
4 NBF4 、E t4 NAs F6、Li4 N
PF6 、Ej4NSbF6、(Et4N)2 ZrF
6、 (E j4 N>2 T ! F6、 (E t4 N)2 S i F6、 (E t4 N>2810C兎10・ CH3C6H4S 03 N E t a、CF380
3NE14などが挙げられる。
Specifically, such salts include LiCλ04, LiBF4, LiAsF6, LiP
F6, LiSbF6, Li2ZrF6, Li2TiF
6, Li2SiF6, L! 2810Cffl 10. CH3C6H430
3L! , CF3803 Li, NaC, 204, Na
BF4, NaASF6, NaPF6, Na5t)F
6, Na2 Zr F6 , Na2 T ! F6, N
a2S i F6, Na2B10CJ210°CH3
C6H4SO3Na, CF3303 Na, Bu 4
N CA O4, B! 4 N B F 4, Bu4
NAsF6, Bu4NPF6, Bu4NSb
F6, (Bu4N)2ZrF6, (BLI41
', I>2T i F(3, (B LJ4 N>2
3! F6, (Bu4N)2 E3ioc-'1o,
CH3C6H4303NBu4, CF35O3NBu4, Et4 NCJ104, E j
4 NBF4, E t4 NAs F6, Li4 N
PF6, Ej4NSbF6, (Et4N)2ZrF
6, (E j4 N>2 T! F6, (E t4 N)2 S i F6, (E t4 N>2810C rabbit 10・CH3C6H4S 03 N E ta, CF380
Examples include 3NE14.

また、一般式(4)で示される塩の使用量は上記ピロー
ル系化合物1モルに対してo、 oi〜100ミル10
0倍モルましくは0.1〜50倍モルである。そして、
この塩の使用方法は例えば以下の方法が挙げられる。
Further, the amount of the salt represented by the general formula (4) to be used is o, oi to 100mil10 per mole of the above pyrrole compound.
It is 0 times mole or 0.1 to 50 times mole. and,
Examples of methods for using this salt include the following methods.

1)予めニトリル系化合物と共存させ、それを第二銅化
合物又はピロール系化合物に添加する。
1) Coexist with a nitrile compound in advance and add it to the cupric compound or pyrrole compound.

2)予め第二銅化合物と共存させ、それをニトリル系化
合物又はピロール系化合物に添加する。
2) Coexist with a cupric compound in advance and add it to the nitrile compound or pyrrole compound.

その後の使用方法は、前記のニトリル系化合物と第二銅
化合物の使用方法に従う。
The subsequent method of use follows the method of using the nitrile compound and cupric compound described above.

反応温度は一50℃〜150℃であり、好ましくは一2
0’C〜100°Cである。反応時間は反応温度と関連
するが通常0.5〜200時間、好ましくは1.0〜1
00時間である。
The reaction temperature is -50°C to 150°C, preferably -22°C.
0'C to 100C. The reaction time is related to the reaction temperature, but is usually 0.5 to 200 hours, preferably 1.0 to 1
It is 00 hours.

前記一般式(1)で示される第二銅化合物と、前記一般
式(3)で示されるごロール系化合物との反応は、固相
、液相、気相の任意の相で実施することができるが、液
相で反応させるのが好ましい。
The reaction between the cupric compound represented by the general formula (1) and the copper compound represented by the general formula (3) can be carried out in any phase including solid phase, liquid phase, and gas phase. However, it is preferable to carry out the reaction in the liquid phase.

反応生成物は暗褐色〜黒色の粉末状物質である。また、
上記溶媒存在下での反応では反応終了後溶媒を通常の方
法で除去した後、液状のニトリル系化合物、例えばアセ
トニトリル、プロピオニトリルなどの溶媒で反応生成物
を数回洗浄精製し、副生した第一銅化合物を溶解して除
去しておくと、より電導性の高い生成物を得ることがで
きるので好ましい。
The reaction product is a dark brown to black powdery material. Also,
In the reaction in the presence of the above solvent, after the reaction is completed, the solvent is removed by a conventional method, and the reaction product is washed and purified several times with a liquid nitrile compound, such as acetonitrile, propionitrile, etc., to produce a by-product. It is preferable to dissolve and remove the cuprous compound because a product with higher conductivity can be obtained.

〈作 用〉 以上の手段を用いることにより、得られる導電材料の嵩
密度が大きくなるから、その取扱いが容易となり、また
製造及び成形する為の装置の小型化が可能となってこの
種の導電材料を経済的有利に製造することができるよう
になる。
<Function> By using the above-mentioned means, the bulk density of the resulting conductive material increases, making it easier to handle and making it possible to downsize the manufacturing and molding equipment. The material can now be manufactured economically.

〈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。<Example> The present invention will be specifically explained below with reference to Examples.

実施例1゜ 500nvJlの丸底フラスコにピロール2.68G(
0,04モル)並びにLiBF47.5og< O,O
aモル)とアセトニトリル150m1lを採り、窒素雰
囲気下で攪拌しながら、この溶液に、至温く15〜20
℃)で予め調製した45%Cu (BF4 )2水溶液
63.2 g(0,12−Eル)とアセトニトリル75
mNとの混合液を10分間にわたって滴下した。
Example 1 Pyrrole 2.68G (
0.04 mol) and LiBF47.5og<O,O
a mol) and 150 ml of acetonitrile, and while stirring under a nitrogen atmosphere, add 15 to 20
63.2 g (0,12-El) of a 45% Cu(BF4)2 aqueous solution prepared in advance at
The mixture with mN was added dropwise over 10 minutes.

滴下と共に発熱が認められ反応液は直ちに黒色に変化し
、反応液中には粉状の固形物が析出し、反応液はスラリ
ー状を呈した。6時間攪拌を継続した後に反応物を炉別
すると、白色の結晶状物が混入した黒色の粉末状物質が
得られた。
As the mixture was added, heat generation was observed, and the reaction liquid immediately turned black, powdery solids precipitated in the reaction liquid, and the reaction liquid took on the form of a slurry. After stirring for 6 hours, the reactant was separated into a furnace to obtain a black powdery substance mixed with white crystalline substances.

これをアセトニトリルisomρで5回洗浄を繰返した
ところ白色結晶状物が除去され、温度60℃で減圧乾燥
すると3.2gの黒色粉末状物質が(qられた。
When this was washed 5 times with acetonitrile isomrho, the white crystalline substance was removed, and when it was dried under reduced pressure at a temperature of 60°C, 3.2 g of a black powdery substance was obtained.

この黒色粉末状物質の元素分析をした所、C48、41
%、83.01%、N 14.37%、F21.52%
であり、炭素を4、Oと仮定するとC4,o、H3,O
SI’Ji、o 1F1.12に相当するものを得た。
Elemental analysis of this black powder substance revealed that C48, 41
%, 83.01%, N 14.37%, F21.52%
and assuming that carbon is 4 and O, C4,o, H3,O
A product corresponding to SI'Ji,o 1F1.12 was obtained.

また別途、銅の含有量を分析した結果、炭素4.0に対
して銅0.001であった。これはピロールに対してC
u(BF4>2が反応したものであり、殊にそのアニオ
ン部分が付加したものであることを示している。
Separately, the copper content was analyzed and found to be 4.0 carbon and 0.001 copper. This is C for pyrrole.
This indicates that u(BF4>2 has reacted, and in particular, the anion portion thereof has been added.

この黒色粉末状物質についてメスシリンダーによる嵩密
度の測定を行なった結果、0.14g/muを得、大き
な嵩密度をもった導電材料であることがわかった。
As a result of measuring the bulk density of this black powdery substance using a measuring cylinder, the result was 0.14 g/mu, indicating that it is a conductive material with a large bulk density.

尚、上記処理により得た黒色粉末を50mNメスシリン
ダーに一定量入れ、粉末の容積が一定値に収束する迄メ
スシリンダーの底部をたたいて振動を与え、その時の粉
末の容積と重量より嵩密度を算出することで、上記の嵩
密度は測定した。
In addition, put a certain amount of the black powder obtained by the above treatment into a 50 mN measuring cylinder, and apply vibration by hitting the bottom of the measuring cylinder until the volume of the powder converges to a certain value.The bulk density is determined from the volume and weight of the powder at that time. The above bulk density was measured by calculating.

また、この黒色物について2端子法による電気伝導度の
測定を行なった結果、0.63 cm’を得、大きな導
電性をもった有機導電体でおることがわかった。
Further, as a result of measuring the electric conductivity of this black material by the two-probe method, it was found to be 0.63 cm', indicating that it is an organic conductor with high conductivity.

上記電気伝導度の測定は次のように行なった。The electrical conductivity was measured as follows.

まず上記処理により得た黒色粉末を乳鉢で充分細かく粉
砕した後、直径’lQmmのディスク状に加圧成形(5
トン/c12)シた。次いで、このディスクサンプルを
同一大の2つの銅製の円筒で挟み、上部より1.2Kg
の加重をかけ、上下の銅製円筒より導線リードをそれぞ
れ取出してデジタルマルチメータ(タケダリケンT R
6851)に接続し、このメータによってディスクサン
プルの電気伝導度を測定した。
First, the black powder obtained by the above treatment was ground sufficiently finely in a mortar, and then pressure-molded into a disk shape with a diameter of
ton/c12). Next, this disk sample was sandwiched between two copper cylinders of the same size, and a 1.2 kg load was applied from the top.
Apply a load of
6851), and the electrical conductivity of the disk sample was measured using this meter.

比較例1゜ LiBF4を使用しないほかは実施例1と同様にして実
験を行なった結果、3.3gの黒色粉末状物質を得た。
Comparative Example 1 An experiment was carried out in the same manner as in Example 1 except that LiBF4 was not used. As a result, 3.3 g of a black powdery substance was obtained.

そして、この黒色粉末状物質の元素分析をしたところ、
炭素を4.0と仮定する8・C4,0−N3.5・No
、9・Fl、00に相当するものを得た。また、この黒
色粉末状物質の嵩密度は0.06Mmgと小さく、上記
実施例1の処理で得た塩共存下の重合量の1/2程度で
あった。この黒色物の電気伝導度は0.093cm−1
であった。
When we conducted an elemental analysis of this black powdery substance, we found that
Assuming carbon is 4.0 8・C4,0−N3.5・No
, 9.Fl, 00 was obtained. Further, the bulk density of this black powdery substance was as small as 0.06 Mmg, which was about 1/2 of the amount of polymerization obtained in the treatment of Example 1 in the coexistence of salt. The electrical conductivity of this black object is 0.093 cm-1
Met.

以上のことから、上記のように塩を共存させることによ
り、他の物性を低下させることなく、得られる導電材料
の嵩密度を増大させることができることが確認された。
From the above, it was confirmed that by coexisting a salt as described above, the bulk density of the resulting conductive material can be increased without deteriorating other physical properties.

実施例2゜ LiBF4の使用量を7.50g(0,08モル)に代
えて1.88g(0,02モル)にしたほかは実施例1
と同様にして実験を行なった結果、3.29の黒色粉末
状物質を得た。そして、この黒色粉末状物質の元素分析
をしたところ、炭素を4.0と仮定すると、C4,01
H3,1、N1.01Fi、oaに相当するものを得た
。また、この黒色粉末の嵩密度は0.10Mmgであり
、電気伝導度はo、 i s cm’で37)ッた。
Example 2゜Example 1 except that the amount of LiBF4 used was 1.88 g (0.02 mol) instead of 7.50 g (0.08 mol).
As a result of conducting an experiment in the same manner as above, a black powdery substance of 3.29 was obtained. Elemental analysis of this black powder substance revealed that, assuming that carbon is 4.0, C4.01
A product corresponding to H3,1, N1.01Fi, oa was obtained. Further, the bulk density of this black powder was 0.10 Mmg, and the electrical conductivity was 37) in o, i s cm'.

実施例3゜ LiBF4の代りにL i A S F615.67g
(0,08モル)を使用したほかは実施例1と同様にし
て実験を行なった結果、3.4gの黒色粉末状物質を(
qだ。そして、この黒色粉末状物質の元素分析をした所
、炭素を4.0と仮定すると、C4,0・N3.O−N
1.0− Fl、12″−相当するものを(qだ。また
、この黒色粉末の嵩密度は0.13MmNであり、電気
伝導度は0.48 Cm−’であった。
Example 3゜L i AS F615.67g instead of LiBF4
An experiment was conducted in the same manner as in Example 1 except that (0.08 mol) was used. As a result, 3.4 g of black powdery substance (
It's q. Elemental analysis of this black powdery substance revealed that, assuming that the carbon content was 4.0, it was C4,0/N3. O-N
The bulk density of this black powder was 0.13 MmN, and the electrical conductivity was 0.48 Cm-'.

実施例4〜13゜ 各種のピロール系化合物、及び各種の第二銅化合物とニ
トリル系化合物と塩とを共存させてなる酸化剤をそれぞ
れ使用して実施例1と同様に導電材料を製造した結果を
第1表に示した。
Examples 4 to 13゜Results of manufacturing conductive materials in the same manner as in Example 1 using various pyrrole compounds and oxidizing agents formed by coexisting various cupric compounds, nitrile compounds, and salts. are shown in Table 1.

〈発明の効果〉 以上のように、この発明の製造方法によれば、得られる
導電材料の嵩密度が大きくなり、これに伴ってその取扱
性及び製造の容易化が図れることから、経済的有利にこ
の種の導電材料の製造が行ないうるという効果がある。
<Effects of the Invention> As described above, according to the manufacturing method of the present invention, the bulk density of the conductive material obtained is increased, and as a result, it is possible to facilitate its handling and manufacture, which is economically advantageous. This has the advantage that this type of conductive material can be manufactured.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、ピロール系化合物を、第二銅化合物とニトリル系化
合物とを共存させてなる酸化剤の存在下に反応させてピ
ロール系重合体を製造する方法において、前記反応時に
塩を共存させることを特徴とする導電材料の製造方法。 2、前記第二銅化合物が、 一般式 CuX_m……(1) (式中、XはClO_4^−、BF_4^−、AsF_
6^−、PF_6^−、SbF_6^−、CH_3C_
6H_4SO_3^−、CF_3SO_3^−、ZrF
_6^−^−、TiF_6^−^−またはSiF_6^
−^−を表わし、mは1〜2の整数を表わす。) で示される第二銅化合物であることを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の方法。 3、前記ニトリル系化合物が、 一般式 R(CN)_n……(2) (式中、Rは置換基を有してもよいアルキル基、アルケ
ニル基、アリール基を表わし、 nは1〜3の整数を表わす。) で示されるニトリル系化合物であることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の方法。 4、前記ピロール系化合物が、 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼……(3) (式中、R^1及びR^2は水素原子、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、アリ ールアミノ基を表わす。) で示されるピロール系化合物であることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の方法。 5、前記塩が、前記酸化剤を含む反応系に可溶且つイオ
ン解離し易い有機又は無機の塩又は複塩であつて、 一般式 MaX……(4) (式中、Mはアルカリ金属又は4級アルキルアンモニウ
ム基であり、Xは過塩素酸イオ ン、フッ素系金属陰イオン、スルホン酸系 陰イオンであり、aは1〜2の整数を表わ す。) で示される塩であることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の方法。
[Scope of Claims] 1. A method for producing a pyrrole polymer by reacting a pyrrole compound in the presence of an oxidizing agent containing a cupric compound and a nitrile compound, in which a salt is added during the reaction. A method for producing a conductive material characterized by coexisting with the following. 2. The cupric compound has the general formula CuX_m...(1) (wherein, X is ClO_4^-, BF_4^-, AsF_
6^-, PF_6^-, SbF_6^-, CH_3C_
6H_4SO_3^-, CF_3SO_3^-, ZrF
_6^-^-, TiF_6^-^- or SiF_6^
-^-, and m represents an integer of 1 to 2. ) The method according to claim 1, which is a cupric compound represented by: 3. The nitrile compound has the general formula R(CN)_n...(2) (wherein R represents an alkyl group, alkenyl group, or aryl group that may have a substituent, and n is 1 to 3 2. The method according to claim 1, wherein the nitrile compound is a nitrile compound represented by: 4. The above pyrrole compound has the general formula ▲ Numerical formula, chemical formula, table, etc. ▼... (3) (In the formula, R^1 and R^2 are hydrogen atoms, alkyl groups, alkoxy groups, aryl groups, allyloxy The method according to claim 1, wherein the pyrrole compound is a pyrrole compound represented by the following formula (representing an amino group, an alkylamino group, or an arylamino group). 5. The salt is an organic or inorganic salt or double salt that is soluble in the reaction system containing the oxidizing agent and easily ionically dissociated, and has the general formula MaX (4) (where M is an alkali metal or is a quaternary alkylammonium group, X is a perchlorate ion, a fluorine metal anion, or a sulfonic acid anion, and a represents an integer of 1 to 2. A method according to claim 1.
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