JPS63289023A - Electroconductive material - Google Patents

Electroconductive material

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Publication number
JPS63289023A
JPS63289023A JP12317587A JP12317587A JPS63289023A JP S63289023 A JPS63289023 A JP S63289023A JP 12317587 A JP12317587 A JP 12317587A JP 12317587 A JP12317587 A JP 12317587A JP S63289023 A JPS63289023 A JP S63289023A
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JP
Japan
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group
compound
conductive material
aniline
acid
Prior art date
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Pending
Application number
JP12317587A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuyoshi Suzuki
鈴木 哲身
Kazumi Hasegawa
和美 長谷川
Osamu Ando
修 安藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Kasei Corp
Original Assignee
Mitsubishi Kasei Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Kasei Corp filed Critical Mitsubishi Kasei Corp
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  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain an electroconductive material which has a low solubility in an organic solvent, can be easily produced and has a high electric conductivity, by reacting an aniline compound with an acid and polymerizing this aniline compound with an oxidizing agent comprising a cupric compound and a nitrile compound. CONSTITUTION:An aniline compound (e.g., aniline or phenylaniline) is previously reacted with an acid (e.g., HBF3 or HCl). The reaction product is polymerized with an oxidizing agent comprising a cupric compound (e.g., CuCl2 or CuTiF6) and a nitrile compound (e.g., acetonitrile or benzonitrile) to produce a polymer of the aniline compound. This aniline compound polymer is used as an electroconductive material. As the aniline compound is previously reacted with the acid in this way, the obtained aniline compound polymer has a low solubility in an organic solvent, the filtrability of the polymer from the reaction solution is good and its moldability is good.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、第二銅化合物とニトリル系化合物からなる酸
化剤を用いて重合反応させて得られる、アニリン系重合
体からなる導電材料に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention relates to a conductive material made of an aniline polymer obtained by a polymerization reaction using an oxidizing agent made of a cupric compound and a nitrile compound. It is.

〈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、ポリチェニレン、ポリピロー
ル、ポリバ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, polythenylene, 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型必
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、ざ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、所謂導
電性ポリマーは、粉状1粒状、塊状、フィルム状で1q
られ1、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、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。
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 butyl lithium or sodium naphthalene, the electrical conductivity is significantly improved, and the material changes from an insulator to a semiconductor or even a conductor. These conductive materials, so-called conductive polymers, can be used in the form of 1 q of powder, lump, or film.
1. It can be used as it is or molded depending on the purpose,
Antistatic materials, electromagnetic wave shielding materials, photoelectric conversion elements (electronic
optical functional device), optical memory (holographic memory)
Applications are being considered in a wide range of fields, including functional elements such as various sensors, two display elements (electrochromism), switches, various hybrid materials (transparent conductive films, etc.), various terminal devices, and storage batteries.

上記の各種の導電性ポリマーのうちポリチェニレン、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, polythenylene, 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.

これらポリチェニレン、ポリピロールやポリアニリンな
どとしては、■電気化学的に酸化重合(電解重合)した
り、■酸化剤を使用して化学的に酸化重合して)qられ
ることなどが知られている。そして、■の場合は、電解
重合に用いた陽極上にポリチェニレン、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ェニレン、
ポリピロール又はポリアニリンが得られる。また■の場
合には、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して、
固相、液相あるいは気相で酸化重合を行ない、粉末状の
ポリピロールが19られる。
It is known that these polythenylene, polypyrrole, polyaniline, etc. can be produced by (1) electrochemical oxidative polymerization (electrolytic polymerization) or (2) chemical oxidative polymerization using an oxidizing agent. In the case of (2), polythenylene, polypyrrole, or polyaniline is deposited in the form of a film on the anode used for electrolytic polymerization, and is peeled off from the anode after the precipitation to form a film of polythenylene,
Polypyrrole or polyaniline is obtained. In the case of using the agent,
Powdered polypyrrole is produced by oxidative polymerization in solid phase, liquid phase or gas phase.

また有機溶媒中で過塩素酸第二鉄を酸化剤に使用して酸
化重合を行なって同様な粉末状のポリピロールを得るこ
とも提案されている(例えばMo1. cryst、 
 LiQ、 cryst1誌、1985年vo1.11
8の第149〜153頁)。
It has also been proposed to perform oxidative polymerization in an organic solvent using ferric perchlorate as an oxidizing agent to obtain a similar powdered polypyrrole (for example, Mo1.
LiQ, cryst1 magazine, 1985 vol.11
8, pp. 149-153).

更に、A、G、(3reenらによって、■アニリンー
塩酸塩を含む水溶液から過酸化水素のような酸化剤を用
いて、アニリンの8足体であるエメラルデインが生成す
ること、が報告されている(J、  Chem、3oc
、 2388項(1910) )。
Furthermore, it has been reported by A, G, (3reen et al.) that emeraldine, an octopod of aniline, is produced from an aqueous solution containing aniline-hydrochloride using an oxidizing agent such as hydrogen peroxide. (J, Chem, 3oc
, Section 2388 (1910)).

ところが、上記■の場合は、ポリチェニレン、ポリピロ
ールやポリアニリンが上記のように陽極上にフィルム状
で生成するため、生成物の大きさが電極板の大きさに規
制され、最産性の面で大きな制約をうけるとともに、電
解重合法を用いていることから製造法が煩雑でコスト高
である等という不都合がある。
However, in the case of (■) above, polythenylene, polypyrrole, and polyaniline are produced in the form of a film on the anode as described above, so the size of the product is regulated by the size of the electrode plate, resulting in a large increase in productivity. In addition to being subject to restrictions, there are disadvantages such as the production method being complicated and high cost because the electrolytic polymerization method is used.

また■の場合には、■のような不都合はないものの、j
qられるポリチェニレン、ポリピロールヤボリアニリン
などの電気伝導度が小さいため、種々の用途への展開に
制約を受けて応用範囲が狭いという欠点をかかえている
In addition, in the case of ■, although there is no inconvenience like ■,
Polythenylene, polypyrrole yaborianiline, etc. have low electrical conductivity, which limits their use in various applications and limits their range of application.

更に、■において、有機溶媒中で過塩素酸第二鉄を酸化
剤として用いる場合は、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、■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やポリアニリンの電気伝
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ある。
Furthermore, in (2), when ferric perchlorate is used as an oxidizing agent in an organic solvent, the solubility of ferric perchlorate in an organic solvent is lower than that in an aqueous solution, so there is a problem in (1) productivity. This is disadvantageous due to restrictions on production, and the concentration of the doping agent in the solvent decreases by the amount of decrease in solubility, resulting in a disadvantage that the electrical conductivity of the polypyrrole or polyaniline produced is low. In addition, there is also the drawback that various safety measures must be taken during the manufacturing process because organic solvents that are highly dangerous, such as explosives, are handled.

一方、■による場合は、酸化剤として過酸化水素の如き
過酸化物などを使用するため、それらの貯蔵、取扱い反
応時の安全性について十分に注意する必要があり、工業
的に大量製造する場合、取扱い並びに安全上で極めて大
ぎな欠点がある。また、生成するアニリンの8量体たる
エメラルディンは有機系溶剤に対する耐溶剤性が悪く、
溶解性がかなり大きいという欠点もある。
On the other hand, in the case of (2), since peroxides such as hydrogen peroxide are used as the oxidizing agent, it is necessary to be careful about the safety during storage, handling, and reaction, and when mass-producing them industrially, However, it has extremely large drawbacks in terms of handling and safety. In addition, emeraldine, which is an octamer of aniline, has poor solvent resistance to organic solvents.
Another drawback is that it has a fairly high solubility.

そこで、本発明者は既に、共役系化合物を第二銅化合物
とニトリル系化合物を共存させてなる酸化剤の存在下に
反応させることによって、上記の不都合ないし欠点がな
く、空気中で安定であることは勿論、反応速度が大きく
、且つ製造容易であり、また電気伝導度の大きな導電材
料の製造方法を提案したく特願昭61−215296号
)。
Therefore, the present inventor has already developed a method of reacting a conjugated compound in the presence of an oxidizing agent comprising a cupric compound and a nitrile compound, thereby eliminating the above-mentioned disadvantages and disadvantages and being stable in the air. Needless to say, we would like to propose a method for manufacturing a conductive material that has a high reaction rate, is easy to manufacture, and has high electrical conductivity (Japanese Patent Application No. 61-215296).

〈発明が解決しようとする問題点〉 このようにして得られた上記共役系化合物のうちアニリ
ン系化合物の重合体は、上記のように電気伝導度の大き
な導電性重合体でおるが、有職溶媒への溶解性が比較的
大きいのみならず、jqられる重合体の粒子径が小さい
ため、生成物を分離・精製する際に重合体の濾過性が悪
く、生産性の面で制約を受け、更に、洗浄、乾燥後にこ
れらの粒子が凝集、固化するので重合体を任意の型に成
形するのが非常に困難であるという問題がある。
<Problems to be Solved by the Invention> Among the conjugated compounds thus obtained, the polymer of the aniline compound is a conductive polymer with high electrical conductivity as described above, but it Not only is the solubility of the polymer relatively high, but also the particle size of the polymer to be jqed is small, resulting in poor filterability of the polymer when separating and purifying the product, which limits productivity. There is a problem in that these particles aggregate and solidify after washing and drying, making it extremely difficult to mold the polymer into any desired shape.

〈問題点を解決するための手段〉 本発明者は、これらの問題点のないアニリン系重合体の
製造方法を鋭意検討した所、次の手段を用いた場合には
、所期の目的を達成できることを知得して、この発明を
完成した。
<Means for Solving the Problems> The inventors of the present invention have intensively studied methods for producing aniline polymers that do not have these problems, and have found that the intended purpose can be achieved by using the following means. After learning what was possible, he completed this invention.

即ち本発明は、アニリン系化合物を第二銅化合物とニト
リル系化合物からなる酸化剤により重合反応させて得ら
れる、アニリン系化合物の重合体からなる導電材料であ
って、前記アニリン系化合物が予め酸と反応させたもの
であることを要旨とする導電材料に存する。
That is, the present invention provides a conductive material made of a polymer of an aniline compound obtained by polymerizing an aniline compound with an oxidizing agent made of a cupric compound and a nitrile compound, wherein the aniline compound is It is a conductive material that is made by reacting with.

本発明で使用する第二銅化合物としては、例えば、 一般式 %式%(1) (式中、XはCβ0−1BF4.−1 AS F  −1CJ2−.5O4−1PF6−1Sb
F −1CH3C6H4SO3−1CF S〇 −1C
6H5SO3−1 ZrF  ’″−1T i 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。
As the cupric compound used in the present invention, for example, the general formula % formula % (1) (wherein, X is Cβ0-1BF4.-1 AS F -1CJ2-.5O4-1PF6-1Sb
F -1CH3C6H4SO3-1CF S〇 -1C
6H5SO3-1 ZrF '''-1T i F6- or S i F6
-, and m represents an integer of 1 to 2. ) are mentioned.

また本発明で使用する二1−リル系化合物としでは、例
えば、 一般式 R(CN)、        ・・・・・・(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。
The 21-lyl compound used in the present invention has, for example, the general formula R(CN), (2) (wherein R is an alkyl group which may have a substituent, It represents an alkenyl group or an aryl group, and n represents an integer of 1 to 3.

) で示されるニトリル系化合物が挙げられる。) Examples include nitrile compounds represented by:

本発明の導電材料を製造する際には、単一または異なる
二種類以上のアニリン系化合物を酸と反応させて得た生
成物を用い、これと、単一または異なる二種類以上の第
二銅化合物と単−又は異なる二種以上のニトリル系化合
物とからなる酸化剤とを反応させることができる。
When producing the conductive material of the present invention, a product obtained by reacting a single or two or more different aniline compounds with an acid is used, and a single or two or more different cupric compounds are used. The compound can be reacted with an oxidizing agent consisting of a single nitrile compound or two or more different nitrile compounds.

本発明で使用する上記アニリン系化合物としては、例え
ば、 (式中、R1,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し、R3,R4は水
素原子、アルキル基、アリール基を表わす。) で示されるアニリン系化合物が挙げられる。
The aniline compounds used in the present invention include, for example, (wherein R1 and R2 represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an allyloxy group, an amino group, an alkylamino group, an arylamino group, R3 and R4 represent a hydrogen atom, an alkyl group, or an aryl group.

本発明で使用する上記酸としては、例えば、一般式 %式%(4) (式中、YはCぶO−18F4−1 ASF6−1Cλ−1SO4−1PF6−1SbF  
〜、Cl−13C6H4So3−1CF3SO3−1C
6H5SO3−1 ZrF6=、”rlF6−または5iF6−を表わし、
aは1〜2の整数を表わす。)で示される酸が挙げられ
る。
The acid used in the present invention includes, for example, the general formula % formula % (4) (wherein, Y is CbuO-18F4-1 ASF6-1Cλ-1SO4-1PF6-1SbF
~, Cl-13C6H4So3-1CF3SO3-1C
6H5SO3-1 ZrF6=,”represents rlF6- or 5iF6-,
a represents an integer of 1-2. ).

前記一般式(1)で示される第二銅化合物は、具体的に
は、CuCJ22 、Cu (CJ204 >2、Cu
 (BF4 )2 、Cu (PF6 )2、Cu (
AsF6 >2、Cu (SbF6 )2、Cu(CH
3C6H4803)2、 Cu(CF3S03)2、 Cu (C6H5S03 )2 、CuSO4、CUZ
r R6、CuT i R6、QuSf R6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, the cupric compound represented by the general formula (1) is CuCJ22, Cu (CJ204>2, Cu
(BF4)2, Cu (PF6)2, Cu (
AsF6 >2, Cu(SbF6)2, Cu(CH
3C6H4803)2, Cu(CF3S03)2, Cu(C6H5S03)2, CuSO4, CUZ
r R6, CuT i R6, QuSf R6,
These are usually used as compounds with water of crystallization or as aqueous solutions.

前記一般式(2)で示されるニトリル系化合物において
、Rはメチル基、エチル塞、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、シアノメチル基、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
トキシエチル基、エトキシフェニル基、メトキシエチル
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、シアノエチル基、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、t
ert−ブチロニトリル、アクリロニトリル、メヂルア
クリロニトリル、エチルアクリロニトリル、フェニルア
クリロニトリル、アセ1〜ンシアンヒドリン、メヂレン
シアンヒドリン、エヂレンシアンヒドリン、プロピレン
シアンヒドリン、メ1〜キシアセ1〜ニトリル、工l〜
キシアセ1〜ニトリル、メトキシプロピオニ1〜リル、
マロンジニ1〜リル、アジポニトリル、シアン酢酸、シ
アンプロピオン酸、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1
〜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 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, or a vinyl group. , methylvinyl group,
Dimethyl vinyl group, ethyl vinyl group, diethyl vinyl group, n-propyl vinyl group, n-butyl vinyl group, phenyl vinyl group, naphthyl vinyl group, hydroxymethyl group,
Hydroxyethyl group, hydroxypropyl group, hydroxybutyl group, methoxymethyl group, methoxyethyl group, methoxypropyl group, ethoxymethyl group, ethoxyethyl group, cyanomethyl group, cyanoethyl group, cyanopropyl group, cyanobutyl group, cyanopentyl group, cyano Hexyl group, carboxymethyl group, carboxyethyl group, carboxypropyl group, phenyl group, naphthyl group, tolyl group, hydroxyphenyl group, hydroxynaphthyl group, methoxyethyl group, ethoxyphenyl group, methoxyethyl group, cyanophenyl group, dicyanophenyl group group, cyanotolyl group, dicyanotolyl group, cyanoethyl group, carboxyphenyl group, carboxytolyl group, etc. Specifically, such nitrile compounds include acetonitrile, n-propionitrile, isopropionitrile, n-butyronitrile, isobutyronitrile, t
ert-butyronitrile, acrylonitrile, medyl acrylonitrile, ethyl acrylonitrile, phenyl acrylonitrile, ace 1-cyanhydrin, medilene cyanohydrin, edilene cyanohydrin, propylene cyanohydrin, meth-1-xyace 1-nitrile,
1-xyacetic nitrile, 1-methoxypropionitrile,
Malonzini 1~lyl, adiponitrile, cyanacetic acid, cyanopropionic acid, cyanobutyric acid, benzonitrile, naphthonitrile, methylbenzonitrile, hydroxybenzonitrile, phthalonitrile, tricyanobenzene, me1
~xybenzonitrile, carboxybenzonitrile, etc.

上記一般式(3)で示されるアニリン系化合物において
、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、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し、R3,R4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、フェニル基、トルイル基、ナフチル基を
表わす。
In the aniline compound represented by the above general formula (3), R1 and R2 are hydrogen atoms, methyl groups, ethyl groups, n-propyl groups, isopropyl groups, n-butyl groups, isobutyl groups, 5ec-butyl groups, tert- Butyl group, methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, n-butoxy group,
Phenyl group, tolyl group, naphthyl group, phenoxy group,
It represents a methylphenoxy group, a naphthoxy group, an amino group, a dimethylamino group, a diethylamino group, a phenylamino group, a diphenylamino group, a methylphenylamino group, a phenylnaphthylamino group, and R3 and R4 are a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, n-propyl group, isopropyl group,
Represents n-butyl group, phenyl group, tolyl group, and naphthyl group.

このようなアニリン系化合物として、具体的には、アニ
リン、メチルアニリン、エチルアニリン、n−プロピル
アニリン、イソプロピルアニリン、n−ブチルアニリン
、メトキシアニリン、■トキシアニリン、n−プロポキ
シアニリン、フェニルアニリン、トルイルアニリン、ナ
フチルアニリン、フェノキシアニリン、メヂルフエノキ
シアニリン、ナフトキシアニリン、アミノアニリン、ジ
メチルアミノアニリン、ジエヂルアミノアニリン、フェ
ニルアミノアニリン。
Specific examples of such aniline compounds include aniline, methylaniline, ethylaniline, n-propylaniline, isopropylaniline, n-butylaniline, methoxyaniline, toxyaniline, n-propoxyaniline, phenylaniline, and toluyl. Aniline, naphthylaniline, phenoxyaniline, methylphenoxyaniline, naphthoxyaniline, aminoaniline, dimethylaminoaniline, diethylaminoaniline, phenylaminoaniline.

ジフェニルアミノアニリン、メチルフェニルアミノアニ
リン、フェニルナフチルアミンアニリンなどが挙げられ
る。
Examples include diphenylaminoaniline, methylphenylaminoaniline, and phenylnaphthylamineaniline.

上記一般式(4)で示される酸は、具体的にはトICβ
 04  、 HBF4  、 HAsF6  、 ト
I Cβ 、町SO4、HPF6、HSbF6、 CH3C6H4SO3ト1.  CF3  so、 ト
1、C6F+5  SO3H,ト12  T  i  
R6、H2S I R6であり、これらは通常、アルコ
ール、エーテル、ニトリル系などの有機溶媒に溶解させ
るか、もしくは水溶液として使用される。
Specifically, the acid represented by the above general formula (4) is
04, HBF4, HAsF6, ICβ, Machi SO4, HPF6, HSbF6, CH3C6H4SO3 1. CF3 so, 1, C6F+5 SO3H, 12 T i
R6, H2S I R6, and these are usually dissolved in an organic solvent such as alcohol, ether, or nitrile, or used as an aqueous solution.

アニリン系化合物と酸化剤との反応を行なう場合、導電
性材料の存在下に行なうことができる。導電性材料は粉
状又は粒状のものが使用され、具体的にはアセチレンブ
ラック、活性炭。
When the aniline compound and the oxidizing agent are reacted, it can be carried out in the presence of a conductive material. Powdered or granular conductive materials are used, specifically acetylene black and activated carbon.

金属粉、無機系酸化物などで、好ましくはアセチレンブ
ラックが使用される。使用量は該アニリン系化合物に対
してo、ooi〜100倍(重量比)であり、好ましく
は0.005〜50倍(重量比)である。
Metal powder, inorganic oxide, etc., preferably acetylene black. The amount used is o, ooi to 100 times (weight ratio) relative to the aniline compound, preferably 0.005 to 50 times (weight ratio).

一般式(1)で示される第二銅化合物の使用量は、一般
式(3)で示されるアニリン系化合物を一般式(4)で
示される酸で処理したものの1モルに対してo、 oi
〜100ミル100倍モルましくは0.5〜50倍モル
である。
The amount of the cupric compound represented by the general formula (1) to be used is o, oi per mole of the aniline compound represented by the general formula (3) treated with the acid represented by the general formula (4).
~100 mil 100 times the mole or 0.5 to 50 times the mole.

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、その使用方法として
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 in coexistence with the cupric compound, and examples of its usage include the following method.

1)予めニトリル系化合物と第二銅化合物を共存させて
から、アニリン系化合物及び酸で処理したものを作用さ
せる。
1) A nitrile compound and a cupric compound are allowed to coexist in advance, and then treated with an aniline compound and an acid are allowed to act.

2)アニリン系化合物及び酸で処理したものとニトリル
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 the aniline compound and the acid-treated material coexist with the nitrile compound.

3) アニリン系化合物及び酸で処理したものと第二銅
化合物との共存した系に、ニトリル系化合物を作用さけ
る。
3) Avoid applying a nitrile compound to the system in which the aniline compound and the acid-treated material coexist with the cupric compound.

4)アニリン系化合物及び酸で処理したものとニトリル
系化合物との共存した系に、第二銅化合物とニトリル系
化合物との共存した系を作用さゼる。
4) A system in which a cupric compound and a nitrile compound coexist is applied to a system in which a nitrile compound and a compound treated with an aniline compound and an acid 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、それをアニリン系化合物及び酸で処理した
ものと作用させる。
5) A reaction product of a cupric compound and a nitrile compound is isolated in advance and allowed to react with an aniline compound and an acid-treated product.

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〜to、ooo倍モ
ルテあり、好まシ<ハ0.1〜1,000倍モルである
The amount of the nitrile compound represented by the general formula (2) to be used is 0.01 to ooo times, preferably 0.1 to 1,000 times, per mole of the cupric compound. .

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、ジオキリ゛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。
If the nitrile compound is a liquid substance, it can be used as a reaction solvent, or if it is a solid substance, it can be used as an arbitrary solvent, such as water, alcoholic solvents such as methanol or ethanol, tetrahydrofuran, dioxylane, or benzene. , toluene, dichloromethane, dichloroethane, acetic acid, and other common organic solvents.

一般式(4)で示される酸の使用量は、アニリン系化合
物1モルに対して0.01〜10倍モルであり、好まし
くは0.05〜5倍モルである。
The amount of the acid represented by general formula (4) used is 0.01 to 10 times, preferably 0.05 to 5 times, by mole per mole of the aniline compound.

反応温度は一50℃〜150℃であり、好ましくは一2
0℃〜100℃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1.0〜100
時間である。
The reaction temperature is -50°C to 150°C, preferably -22°C.
It is 0°C to 100°C. The reaction time is related to the reaction temperature, but is usually 0.5 to 200 hours, preferably 1.0 to 100 hours.
It's time.

反応生成物は暗褐色〜黒色の粉末状物質であり、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
去した侵、本発明においては、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有機
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 substance, and in the reaction in the presence of the above solvent, the solvent is removed by a conventional method after the reaction is completed.In the present invention, a liquid nitrile compound such as acetonitrile, It is preferable to wash and purify the reaction product several times with an organic solvent such as propionitrile to dissolve and remove by-product cuprous compounds, since a product with higher conductivity can be obtained.

〈作 用〉 上記手段を用いることにより、有機溶媒への溶解性が小
さく、また反応液からの生成物の濾過性がよく、更に任
意の型に容易に成形できるアニリン系重合体が得られ、
生産性が高く、また製造容易で電気伝導度の大きな導電
材料を得ることができる。
<Function> By using the above means, it is possible to obtain an aniline polymer that has low solubility in organic solvents, has good filterability of the product from the reaction solution, and can be easily molded into any shape,
It is possible to obtain a conductive material with high productivity, easy manufacture, and high electrical conductivity.

〈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.

夫廉叢ユ 1λの丸底フラスコにアニリン18.6g(0,2mo
l )を採り、窒素雰囲気下で攪拌しながら、この溶液
に、水冷下(0〜5℃)で42%HBF4水溶液41.
8 a (0,2mol >を10分間にわたって滴下
した。
18.6 g of aniline (0.2 mo
1) was taken, and while stirring under a nitrogen atmosphere, a 42% HBF4 aqueous solution 41.
8a (0.2 mol) was added dropwise over 10 minutes.

滴下と共に発熱がみられ、反応液は白濁し、反応液中に
粉状の固形物が析出してスラリー状を呈した。30分間
攪拌を継続した俊、この反応液中に室温(15〜20℃
)で予め調製した45% Cu (BF4 )2水溶液
316.2g(0,6mol )とアセトニトリル30
00の混合液を15分間にわたって滴下した。
As the mixture was added, heat generation was observed, and the reaction solution became cloudy, and a powdery solid was precipitated in the reaction solution to form a slurry. After stirring for 30 minutes, the reaction solution was heated to room temperature (15-20℃).
) and 316.2 g (0.6 mol) of a 45% Cu(BF4)2 aqueous solution prepared in advance with 30 g of acetonitrile.
00 mixture was added dropwise over 15 minutes.

滴下と共にわずかに発熱が認められ、反応液は直ちに黒
色に変化し、反応液中に粉状の固形物が析出してスラリ
ー状を呈した。2時間攪拌を継続した後、室温で一夜放
置した。
As the mixture was added, a slight heat generation was observed, and the reaction liquid immediately turned black, and a powdery solid was precipitated in the reaction liquid to form a slurry. After continuing stirring for 2 hours, the mixture was left at room temperature overnight.

その後反応生成物を炉別すると、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。
Thereafter, the reaction product 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600mJ2で4回洗浄を繰返し
たところ、洗浄俊の濾過操作は容易で必り、この操作に
より白色結晶物質が除去された。枦残を温度60℃で減
圧乾燥すると、有機溶媒に殆んど溶解しない黒色粉末状
物質17.43gが1qられた。
When this was washed four times with 600 mJ2 of acetonitrile, the filtration operation was easy and the white crystalline substance was removed by this operation. When the residue was dried under reduced pressure at a temperature of 60°C, 1q of 17.43 g of a black powdery substance that was hardly soluble in organic solvents was obtained.

この黒色粉末状物質の元素分析をした所、C50,05
%、H3,68%、N 10.04%、F 24.56
%を得た。炭素を6と仮定するとC6,O−H5,29
・N1.03・F 18.6’−″+目当するものを得
た。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、1゜2X 10”Scm−’
を得、半導体領域の導電性をもった有機半導体であるこ
とがわかった。
Elemental analysis of this black powder substance revealed that C50.05
%, H3, 68%, N 10.04%, F 24.56
I got %. Assuming carbon is 6, C6, O-H5,29
・N1.03・F 18.6'-"+The desired product was obtained. Also, as a result of measuring the electrical conductivity of this black object using the two-terminal method, it was found to be 1°2X 10"Scm-'
It was found that this is an organic semiconductor with conductivity in the semiconductor region.

尚、上記電気伝導度の測定は次のように行なった。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
/CII!2)シた。この時粉砕及び成形は極めて容易
に行なうことができた。
The electrical conductivity was measured as follows. First, the black powder obtained by the above treatment was ground sufficiently finely in a mortar and then pressure-molded (5 tons/CII!2) into a disk shape with a diameter of 1Q mm. At this time, pulverization and molding could be performed extremely easily.

次いで、このディスクリンプルを同一大の2つの銅製の
円筒で挟み、上部より1.2K(]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 R6851)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。
Next, sandwich this disc crimp between two copper cylinders of the same size, apply a load of 1.2K () from the top, take out the conductor leads from the upper and lower copper cylinders, and connect them to a digital multimeter (Takedariken TR6851). The electrical conductivity of the disk sample was then measured using this meter.

比較のため、l−lBF4水溶液を使用しないほかは上
記実施例1と同様に反応、洗浄を行なったところ、でき
た重合体は濾過性が悪く、洗浄が困難であった。また、
温度60℃で減圧乾燥を行なうと有機溶媒にかなり溶解
する黒色粉末状物質6.7gが1qられた。また、この
粉末の粉砕及び加圧成形は極めて困難であった。
For comparison, the reaction and washing were carried out in the same manner as in Example 1 except that the l-lBF4 aqueous solution was not used. The resulting polymer had poor filterability and was difficult to wash. Also,
Drying under reduced pressure at a temperature of 60° C. yielded 1 q of a black powdery substance, 6.7 g, which is highly soluble in organic solvents. In addition, it was extremely difficult to crush and pressurize this powder.

以上の結果から、上記酸化剤と作用させるアニリン系化
合物として予め酸と反応させたものを用いることにより
、有機溶媒に、溶解しにくく、濾過性がよく、成形性の
良好な反応生成物が(qられることか確認された。
From the above results, by using an aniline compound that has been reacted with an acid in advance to react with the oxidizing agent, a reaction product that is difficult to dissolve in organic solvents, has good filterability, and has good moldability ( It was confirmed that I would be asked.

実施例2 アセチレンブラック1.8gを反応系に共存ざU、その
他は実施例1と同様にして実験を行なったところ、有機
溶媒に殆んど溶解しない黒色粉末状物質20.0(Jを
得た。この物質の粉砕、成形性は良好で電気伝導度は1
.6x 10−1S0−1Sであった。
Example 2 An experiment was conducted in the same manner as in Example 1, except that 1.8 g of acetylene black was present in the reaction system. 20.0 g of a black powdery substance that hardly dissolves in organic solvents was obtained. The material had good pulverization and moldability, and the electrical conductivity was 1.
.. It was 6x 10-1S0-1S.

実施例3 アニリンの代りにオルト−トルイジン21.2g、)−
I B F 4水溶液の代りに37%HCJ2水溶液を
19.7gを用いて実施例1と同様に実験を行なうと、
有機溶媒に溶解しにくく、濾過性がよく、成形性の良好
な黒色粉末状物質20.0gが得られた。得られた黒色
物質の元素分析から、炭素を7と仮定すると07.01
ト(7,20−N1.01、”0.30.Fo、04に
相当するものを(qた。
Example 3 21.2 g of ortho-toluidine instead of aniline, )-
When an experiment was conducted in the same manner as in Example 1 using 19.7 g of a 37% HCJ2 aqueous solution instead of the IBF4 aqueous solution,
20.0 g of a black powdery substance was obtained that was hardly soluble in organic solvents, had good filterability, and had good moldability. From the elemental analysis of the obtained black material, assuming that carbon is 7, it is 07.01
The equivalent of (7,20-N1.01,"0.30.Fo,04 was (q).

実施例4〜13 各種のアニリン系化合物と各種の酸との反応生成物につ
いて、各種第二銅化合物とニトリル系化合物とからなる
酸化剤を用いて実施例1と同様に反応を行なった。得ら
れた暗褐色〜黒色粉末の検討結果を第1表に示した。尚
、ニトリル系化合物以外の溶媒を使用して反応を行なっ
た場合、その使用した溶媒を第1表に併せて示した。
Examples 4 to 13 The reaction products of various aniline compounds and various acids were reacted in the same manner as in Example 1 using oxidizing agents consisting of various cupric compounds and nitrile compounds. Table 1 shows the results of the examination of the obtained dark brown to black powder. In addition, when the reaction was carried out using a solvent other than the nitrile compound, the solvent used is also shown in Table 1.

〈発明の効果〉 以上の如く、本発明によれば、有機溶媒への溶解性が小
さく、成形容易で、また製造容易で電気伝導度が大きい
アニリン系重合体からなる導電月利が多種1qられ、ぞ
の実用的価値は極めて大である。
<Effects of the Invention> As described above, according to the present invention, there are various types of conductive polymers made of aniline polymers that have low solubility in organic solvents, are easy to mold, are easy to manufacture, and have high electrical conductivity. , its practical value is extremely large.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、アニリン系化合物を第二銅化合物とニトリル系化合
物からなる酸化剤により重合反応させて得られる、アニ
リン系化合物の重合体からなる導電材料であって、前記
アニリン系化合物が予め酸と反応させたものであること
を特徴とする導電材料。 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^−、Cl^−、SO_4^−^−、PF_6^−、
SbF_6^−、CH_3C_6_H_4SO_3^−
、CF_3SO_3^−、C_6H_5SO_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項記載の導電材料。 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項記載の導電材料。 4、前記アニリン系化合物が 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・・(3) (式中、R^1、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 ミノ基を表わし、R^3、R^4は水素原子、アルキル
基、アリール基を表わす。) で示されるアニリン系化合物であることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の導電材料。 5、前記酸が、 一般式 H_aY・・・・・・(4) (式中、YはClO_4^−、BF_4^−、AsF_
6^−、Cl^−、SO_4^−^−、PF_6^−、
SbF_6^−、CH_3C_6H_4SO_3^−、
CF_3SO_3^−、C_6H_5SO_3^−、Z
rF_6^−^−、TiF_6^−^−またはSiF_
6^−^−を表わし、aは1〜2の整数を表わす。) で示される酸であることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の導電材料。 6、前記アニリン系化合物と前記酸化剤の反応を、アセ
チレンブラック、活性炭、金属粉、無機系酸化物などの
導電性材料の存在下に行なったものであることを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の導電材料。 7、前記アニリン系化合物と前記酸化剤との反応生成物
を液状のニトリル系化合物で洗浄処理したものであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の導電材料。
[Scope of Claims] 1. A conductive material consisting of a polymer of an aniline compound obtained by polymerizing an aniline compound with an oxidizing agent consisting of a cupric compound and a nitrile compound, wherein the aniline compound is A conductive material characterized in that it has been reacted with an acid in advance. 2. The cupric compound has the general formula CuX_m (1) (wherein, X is ClO_4^-, BF_4^-, AsF_
6^-, Cl^-, SO_4^-^-, PF_6^-,
SbF_6^-, CH_3C_6_H_4SO_3^-
, CF_3SO_3^-, C_6H_5SO_3^-,
ZrF_6^-^-, TiF_6^-^- or SiF
It represents _6^-^-, and m represents an integer from 1 to 2. ) The electrically conductive material 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 (representing an integer from 1 to 3) The conductive material according to claim 1, wherein the conductive material is a nitrile compound represented by: 4. The above aniline 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 group, allyloxy group, amino group, alkylamino group, or arylamino group, and R^3 and R^4 represent a hydrogen atom, an alkyl group, or an aryl group. A conductive material according to claim 1. 5. The acid has the general formula H_aY (4) (wherein, Y is ClO_4^-, BF_4^-, AsF_
6^-, Cl^-, SO_4^-^-, PF_6^-,
SbF_6^-, CH_3C_6H_4SO_3^-,
CF_3SO_3^-, C_6H_5SO_3^-, Z
rF_6^-^-, TiF_6^-^- or SiF_
6^-^-, and a represents an integer from 1 to 2. ) The conductive material according to claim 1, wherein the conductive material is an acid represented by: 6. Claim No. 6, characterized in that the reaction between the aniline compound and the oxidizing agent is carried out in the presence of a conductive material such as acetylene black, activated carbon, metal powder, or inorganic oxide. The conductive material according to item 1. 7. The conductive material according to claim 1, wherein the reaction product of the aniline compound and the oxidizing agent is washed with a liquid nitrile compound.
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