KR100256217B1 - 술폰화 아닐린형 코폴리머 및 그의 제조방법 - Google Patents

술폰화 아닐린형 코폴리머 및 그의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100256217B1
KR100256217B1 KR1019920025672A KR920025672A KR100256217B1 KR 100256217 B1 KR100256217 B1 KR 100256217B1 KR 1019920025672 A KR1019920025672 A KR 1019920025672A KR 920025672 A KR920025672 A KR 920025672A KR 100256217 B1 KR100256217 B1 KR 100256217B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
aniline
sulfonated
copolymer
sulfonic acid
phenylenediamine
Prior art date
Application number
KR1019920025672A
Other languages
English (en)
Other versions
KR930012896A (ko
Inventor
시게루시미즈
다까시사이또
도미오나까무라
Original Assignee
다구찌 에이이찌
미쓰비시 레이온 컴퍼니, 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 다구찌 에이이찌, 미쓰비시 레이온 컴퍼니, 리미티드 filed Critical 다구찌 에이이찌
Publication of KR930012896A publication Critical patent/KR930012896A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100256217B1 publication Critical patent/KR100256217B1/ko

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/02Polyamines
    • C08G73/026Wholly aromatic polyamines
    • C08G73/0266Polyanilines or derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/16Anti-static materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/06Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
    • H01B1/12Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances organic substances
    • H01B1/124Intrinsically conductive polymers
    • H01B1/128Intrinsically conductive polymers comprising six-membered aromatic rings in the main chain, e.g. polyanilines, polyphenylenes

Abstract

술폰화 아닐린형 코폴리머 및 그들의 제조방법이 개시된다.
이들 생성물은 아닐린, N-알킬아닐린 및 페닐렌디아민중에서 선택된 화합물(A), 및 아미노벤젠 술폰산(B)의 수용성 및 알코올 가용성 코폴리머로 이루어지며; 그 술폰화 생성물은 명세서에서 언급된 일반식(Ⅰ-Ⅴ)의 화합물, 또는 그의 혼합물이다.
또한, 술폰화 아닐린형 코폴리머의 제조방법은 아닐린, N-알킬아닐린 및 페닐렌디아민중에서 선택된 화합물(A), 및 아미노벤젠술폰산(B)을 공중합시켜 코폴리머를 얻고; 얻어진 코폴리머를 술폰화제로서 술폰화시키는 단계로 이루어진다.

Description

술폰화 아닐린형 코폴리머 및 그의 제조방법
제1도는 실시예 2에서 얻어진 본 발명의 코폴리머의 FT-IR 스펙트럼(KBr법)을 도시한 그래프.
제2도는 실시예 8에서 얻어진 본 발명의 코폴리머의 FT-IR 스펙트럼(KBr법)을 도시한 그래프.
본 발명은 술폰화 아닐링형 코폴리머 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로 말하자면, 본 발명은 물 또는 알코올 용매에 가용성인 전기 전도성 폴리머를 제공하는 것이다.
얻어진 폴리머 용액은, 코팅, 스프레이 또는 디핑(dipping) 방법과 같은 간단한 방법을 이용하여 여러 종류의 대전방지 처리에 사용될 수 있다.
프로톤-도프된(proton-doped) 폴리아닐린은 전기 전도성 폴리머로서 잘 알려저 있으나, 프로톤-도프된 아닐린은 거의 모든 용매의 불용성 때문에 몰딩 단계 또는 가공 단계에서 단점이 있다.
이들 상황하에, 도판트(dopant)의 첨가없이 전기 전도성을 나타내는 수용성 술폰화 폴리아닐린, 그외에 그의 제조방법이 제안된 바 있다.
술폰화 폴리아닐린의 제조방법의 실예는 다음과 같다: 아닐린과 m-아미노벤젠 술폰산을 전기화학적으로 중합시키는 술폰화 폴리아닐린의 제조방법 (Nihon Kagakukaishi, 1985, 1124; 일본특허공개 제 2-166165 호); 아닐린과 o- 또는 m-아미노벤젠 술폰산을 화학적으로 중합시키는 술폰화 폴리아닐린의 제조방법 (US 4, 956, 441 호에 따른 일본특허공개 제 1-301714 호); 진한 황산을 사용하여 화학적으로 또는 전기화학적으로 중합시켜 얻어진 에메랄드형 폴리머 (폴리아닐린)의 술폰화 방법 (EP-96319A 호에 따른 일본특허공개 제 58-210902 호); 무수황산과 트리에틸 포스페이트 착물을 사용한 술폰화 방법(일본특허공개 제 61-197633 호) 및 발연 황산을 사용한 술폰화 방법 (J. Am. Chem. Soc., 1991, 113, 2665-2671; J. Am. Chem. Soc., 1990, 112, 2800, WO91-06887) 등.
처음에 언급된 방법 (Nihon Kagakukaishi, 1985, 1124; 일본특허공개 제 2-166165 호)은 전극에 생성물이 형성되기 때문에 생성물을 분리하는 공정이 복잡하며, 많은 양의 생성물을 합성하기 어렵다는 단점이 있다.
본 발명자들은 두번째 언급된 방법(일본특허공개 제 1-301714 호)에 따라 연구하였다. 즉, 본 발명자들은 그 공보에 기재된 바와 같이, 암모늄 퍼옥소디술페이트를 사용하여 아닐린과 m-아미노벤젠 술폰산의 중합방법을 수행하였다. 그후 5 개의 반복 유니트당 단지 약 1개의 술폰산기가 얻어진 생성물에 도입되었다는 사실을 발견하였다.
또한, 본 발명자들은 상기에 언급된 일본특허공개 제 61-197633 호에 기재된 바와 같이 발연 황산을 사용하여 폴리아닐린을 술폰화하는 방법을 수행하였다. 그 공보의 7 면에 기재된 바와 같이 술폰화 용매에 대한 폴리아닐린의 용해도가 불충분하므로 반응을 분산 상태로 진행시키기 때문에 5 개의 반복 유니트당 단지 약 1 개의 술폰산기가 얻어진 생성물에 도입되었다는 사실을 발견하였고, 소량의 황산기를 함유한, 얻어진 술폰화 폴리아닐린이 전기 전도성 및 용해도에 대해 부족하다고 알려져 있는 문제점이 있다.
다음에, 발연 황산으로서 폴리아닐린을 술폰화할 때, 약 한개의 술폰산이 두개의 반복 유니트에 도입된다(J. Am. Chem. Soc., 1991, 113, pp 2665-2671; J. Am. Chem. Soc., 1990, 112, 2800).
그러나, 상기의 방법에 의해 폴리아닐린을 완전히 술폰화할 때, 발연 황산에 대한 폴리아닐린의 불충분한 용해도 때문에, 일정량의 발연 황산에 아닐린을 첨가할 필요가 있다.
또한, 발연 황산의 양이 충분치 못할 때, 일부의 폴리아닐린이 고체화하며 술폰화되지 않는다.
따라서, 전기 전도성을 나타내고 폴리머에 도판트의 첨가없이 용해도를 증가시키기 위하여 방향족 링에 훨씬 많은 술폰산기를 도입하는 방법을 결정할 필요가 있다.
또한, 몰딩 특성, 이를테면 코팅을 사용한 필름 형성 특성을 고려할 때 및 특히 친수성 및 소수성 기재 재료 모두에 폴리머를 코팅할 가능성을 고려할 때, 얻어진 폴리머는 물과 알코올 등에 대해 양호한 용해도를 가지는 것이 바람직하다.
그러나, 이전의 술폰화 폴리아닐린은 물에 대해 양호한 용해도를 가지나, 알코올 용매에 대해 낮은 용해도를 가진다.
상기에 기재된 이전 기술의 문제점에 관해, 본 발명의 목적은 술폰화 아닐린형 코폴리머와 그의 제조방법을 제공하는 것이며, 그 코폴리머는 높은 전기 전도도를 나타내며 물 또는 알코올 용매에 대한 높은 용해도를 가지며 또한 코팅 특성이 양호하다.
본 발명의 또다른 목적은 전기 전도성 폴리아닐린으로서 방향족 링에 도입된 술폰산기의 비율이 높은 새로운 술폰화 폴리아닐린을 제공하는 것이며 새로운 그의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명자들은 이전의 목적을 성취하려는 관점에서 연구하였고, 그 결과 다음의 사실을 알아냈다.
즉, 술폰산기가 이미 도입된 바 있는 코폴리머를 얻기 위하여 아닐린 화합물과 아미노벤젠 술폰산 화합물을 공중합시키면 용매에 대한 용해도 증가에 매우 효과적이며, 이어서 그 술폰화 방법에 효과적이다.
따라서, 본 발명은 아닐린, N-알킬아닐린 및 페닐렌디아민중에서 석택된 화합물(A), 및 아미노벤젠 술폰산(B)의 수용성 및 알코올 가용성 코폴리머로 이루어진 술폰화 아닐린형 코폴리머에 관한 것이며; 그 술폰화 생성물은 다음의 일반식 (Ⅰ-Ⅴ)의 화합물, 또는 그의 혼합물이다;
상기 식에서, R1, R2, R3및 R4는 각각 수소, 메톡시, C1-C2알킬 및 히드록실중에서 선택되며; R'은 수소 또는 C1-C4알킬, 바람직하게는 메틸이며; x는 0-1의 임의의 수이다.
본 발명의 코폴리머의 분자량은 300-500,000이다.
본 발명은 또한 다음의 단계로 이루어진 상기에 언급된 술폰화 아닐린형 코폴리머 생성물의 제조방법에 관한 것이다; 코폴리머를 얻도록 아닐린, N-알킬 아닐린 및 페닐렌 디아민중에서 선택된 화합물(A), 및 아미노벤젠(B)을 공중합시킨다음; 이와 같이 얻어진 코폴리머를 술폰화제로서 술폰화시킨다.
"수용성"이란 술폰화 아닐린형 코폴리머의 1 중량%가 0.1 N의 암모니아 수용액에 용해될 때 비용해된 생성물이 나타나지 않는다는 것을 의미한다.
"알코올 가용성"이란 술폰화 아닐린형 코폴리머의 1 중량%가 0.1 N의 암모니아-메탄올 용액에 용해될 때 비용해된 생성물이 나타나지 않는다는 것을 의미한다.
본 발명에서, 성분(A)은 상기에 언급된 아닐린, N-알킬 아닐린 및 페닐렌디아민중에서 선택된 적어도 한가지의 화합물이다.
본 발명에서 N-알킬아닐린은 N-메틸아닐린, N-에틸아닐린, N-n-프로필아닐린, N-이소-프로필아닐린, N-부틸아닐린 등일 수 있다.
본 발명에서 페닐렌디아민은 페닐렌디아민, N-페닐페닐렌디아민, N,N'-디페닐페닐렌디아민, N-아미노페닐-N'-페닐페닐렌디아민, 히드록시디페닐아민 등일 수 있다.
아닐린, N-알킬아닐린 및 페닐렌디아민으로 된 모노머 성분(A)은 단일 형태로, 또는 혼합된 형태로 사용될 수 있다.
N-알킬아닐린의 사용은 알코올형 용매에 관한 용해도를 증가시킬 수 있으며 소수성 기재(substrate)에 관한 코팅 특성을 개선시킨다.
또한, 페닐렌디아민의 사용은 술폰산의 도입비율의 증가로 인하여 물에 대한 용해도를 증가시킬 수 있다.
아닐린에 대한 N-알킬아닐린 및(또는) 페닐아닐린의 바람직한 비율은 0-30:100이다. N-알킬아닐린의 비율이 너무 높다면, 물에 대한 용해도가 저하될 수 있으며, 전기 전도성은 악화될 수 있다.
아닐린 및 페닐렌디아민은 각각 단일 형태로 사용될 수 있으며, 또는 화합물 모두가 임의의 비율로 혼합되는 혼합물로서 사용될 수 있다.
일반적으로, 아닐린 및 아미노벤젠술폰산의 공중합반응에 효과가 있는 성분(A)으로서 아닐린의 단 한가지 성분을 사용할 때, 술폰산기의 도입비율이 감소하는 경향이 있다.
한편, 페닐렌디아민, N-페닐페닐렌디아민 등과 같은 페닐렌디아민의 사용은 첨가된 양에 비해 높은 술폰산 도입비율로 유도할 수 있다.
아미노벤젠술폰산의 성분(B)로서 o-, m-, 또는 p-아미노-벤젠술폰산 및 아닐린디술폰산중 어느 한가지를 사용할 수 있다.
아닐린 및 o-아미노벤젠술폰산 또는 m-아미노벤젠술폰산의 코폴리머가 J. Am. Chem. Soc., 1991, 113, 2667 및 일본특허공개 제 1-301714 호의 문헌에 기재되어 있다.
그러나, 본 발명자들은 아닐린과 p-아미노벤젠술폰산이 효과적으로 공중합될 수 있다는 것을 확인한 바 있다.
이와 같은 화학 구조는 이전에 알려진 직쇄 폴리머(파라-위치에서 결합하는 반복 유니트를 가짐)의 것과 서로 다르다.
중합될 아미노벤젠술폰산으로 된 성분(B)에 대한 아닐린, N-알킬아닐린 및 페닐렌디아민으로 된 모노머 성분(A)의 바람직한 비율은 모노머 성분(A)의 100중량부 (총량):모노머 성분(B)의 10-500중량부이다.
o-, m-, 및 p-아미노벤젠술폰산으로 된 모노머 성분(B)이 단일 형태로, 또는 그들의 임의의 비율로 혼합된 형태로 사용될 수 있다.
본 발명의 코폴리머는 산성 용매에서 산화제로서 산화 공중합반응에 의해 얻어질 수 있다.
바람직한 용매는 물, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 아세토니트릴, 메틸에틸케톤, 디메틸포름아미드, 디메틸아세토아미드 등이다. 바람직한 산화제는 암모늄 퍼옥소디술페이트, 과산화수소 등이다.
모노머에 대한 산화제가 사용될 비율은 0.1 - 10 mol:1 mol이다. 모노머에 대한 산화제의 바람직한 비율은 0.5 - 5 mol : 1 mol이다.
사용될 바람직한 산은 예를들어, 황산, 염산 및 p-톨루엔술폰산 등 및 그의 혼합물이다.
산의 농도는 0.1-5 mol/1, 바람직하게는 0.2-3 mol/l이다. 반응온도는 바람직하게는 70℃ 이하, 및 보다 바람직하게는 -20℃ -50℃의 온도이다.
여기서, 아닐린 및 (또는) N-알킬아닐린 및 아미노벤젠술폰산의 코폴리머는 방향족 링에 관한 술폰산기의 낮은 도입 비율 (10-25%)로 인해 전기전도도 및 용해도에서 부족하다.
그러나, 페닐렌디아민과 아미노벤젠술폰산의 코폴리머는 방향족 링에 관한 술폰산기의 높은 도입 비율 (25-40%)로 인해 전기전도도 및 용해도 모두 양호하다.
본 발명에서, 얻어진 코폴리머는 또한 용매에서 또는 용매없이 술폰화된다.
페닐렌디아민과 아미노벤젠술폰산의 코폴리머, 또한 아닐린 및(또는) N-알킬아닐린 및 아미노벤젠술폰산의 코폴리머는 폴리아닐린과 비교하여, 모노머 성분이 높은 작용성 및 술폰산기의 높은 도입 비율을 유발하는, 방향족 링의 일부에 술폰산을 최초로 함유하기 때문에 술폰화제 및 용매에 관해 높은 용해도를 가진다.
바람직한 술폰화제는 진한 황산, 발연 황산, 발연 황산 착물등을 포함할 수 있다.
술폰화제로서 진한 황산 또는 발연 황산을 사용하여 술폰화를 수행할 때, 용매없이 술폰화를 수행하는 것이 바람직하다.
술폰화제로서 삼산화황 또는 삼산화황 착물을 사용하여 술폰화를 수행할 때, 용매에서 술폰화를 수행하는 것이 바람직하다.
적합한 용매는 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, 디메틸술폭시드, N-메틸피롤리돈, 피리딘 등이다.
황산 또는 발연 황산은 코폴리머 1g 당 1-100g, 바람직하게는 5-50g의 양으로 사용될 수 있다.
용매는 코폴리머 1g 당 10-300g, 바람직하게는 20-200g의 양으로 사용될 수 있다.
반응 온도는 200℃ 이하가 바람직하며, 보다 바람직하게는 0-100℃이다.
술폰산기의 방향족 링으로 도입하는 비율은 얻어진 술폰화 생성물에서 40-80%의 수준으로 증가되며, 이것은 본 발명에서는 적합하다.
얻어진 술폰화 폴리아닐린의 분자량은 300-500,000이다.
또한, 이와 같이 얻어진 술폰화 폴리아닐린은 물 또는 메틸 알코올, 에틸 알코올 및 이소프로필 알코올과 같은 알코올에 용해될 수 있다.
상기에 언급된 물은 암모니아, 알킬아민 등과 같은 염기를 함유하며, 또는 그외에 암모늄 아세테이트, 암모늄 옥살레이트 등과 같은 상기의 염기 양이온 등을 함유한다.
본 발명은 다음의 실시예로서 쉽게 이해될 것이며; 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것으로 본 발명의 범위를 제한하지는 않는다.
[실시예]
코폴리머의 합성
[실시예 1-14] (표 1 및 2 참조)
아미노벤젠 술폰산 및 아닐린, N-알킬아닐린 및 페닐렌디아민중에서 선택된 적어도 한가지 화합물을 염산, 황산 또는 p-톨루엔술폰산에 용해시키고, 황산 또는 p-톨루엔술폰산내 암모늄 퍼옥소디술페이트의 용액을 적가하였다.
용액의 첨가가 완료된 후에, 반응 혼합물을 일정 기간 동안 추가로 교반하고, 반응 생성물을 여과하며, 메탄올 및 아세톤으로 세척한다음 건조시켜 분말 형태의 원하는 코폴리머를 얻었다.
공중합 반응의 보다 상세한 조건을 표 1 및 표 2에 제시하였다.
주:
AS: 아미노벤젠 술폰산
N-Me 아닐린: N-메틸 아닐린
N-Pr 아닐린: N-프로필 아닐린
N-Ph PDA: N-페닐페닐렌디아민
N-Ph2PDA: N,N'-디페닐페닐렌디아민
PTS: p-톨루엔술폰산
[실시예 15-17, 20](표 3 및 4 참조)
실시예 1-6에 기재된 방법을 이용하여 제조된 코폴리머 2.0g을 발연 황산 90g에 첨가하고, 일정 온도에서 6시간 교반하여 반응 혼합물을 얻었다.
이와 같이 얻어진 반응 혼합물을 에틸 알코올에 첨가하여 침전물을 얻었다. 얻어진 침전물을 여과하고, 메탄올 및 아세톤으로 세척한다음, 세척된 생성물을 건조시켜 술폰화 폴리아닐린을 얻었다.
제 1 도는 실시예 2에서 얻어진 본 발명의 코폴리머의 FT-IR 스펙트럼(KBr 법)을 도시한 그래프이며, 제 2 도는 실시예 8에서 얻어진 본 발명의 코폴리머의 FT-IR 스펙트럼(KBr 법)을 도시한 그라프이다.
제 1 및 2 도에서 1000-1100cm-1에 나타난 두개의 피크 밴드는 술폰산기의 흡광도를 기초로 한다. 제 2 도에 제시된 이 밴드는 세기는 제 1 도의 것 보다 강하며, 이것은 실시예 8에서 술폰산기의 도입 비율이 실시예 2에서의 것 보다 크다는 것을 나타낸다.
[실시예 18] (표 3 및 4 참조)
삼산화황 30g을 디메틸포름아미드 200g에 첨가하고 한시간 교반한다음, 이어서 실시예 4에서 기재된 방법에 의해 제조된 코폴리머 2.0g을 첨가하고, 20℃에서 6시간 교반하여 반응 혼합물을 얻었다. 이와 같이 얻어진 반응 혼합물을 에틸 알코올에 첨가하여 침전물을 얻었다. 이와 같이 얻어진 첨가물을 여과하고, 메탄올 및 아세톤으로 세척한다음, 건조시켜 술폰화 폴리아닐린을 얻었다.
[실시예 19] (표 3 및 4 참조)
실시예 5에서 기재된 방법에 의해 제조된 코폴리머 2.0g을 황산 200g에 첨가하고 70℃의 온도에서 6시간 동안 교반하여 반응혼합물을 얻었다. 이와 같이 얻어진 반응 혼합물을 에틸 알코올에 첨가하여 침전물을 얻었다. 얻어진 침전물을 여과하고, 메탄올 및 아세톤으로 세척한다음, 건조시켜 술폰화 폴리아닐린을 얻었다.
[실시예 21-28] (표 3 및 4 참조)
실시예 7-14에 기재된 발명에 의해 제조된 코폴리머 0.5g을 황산 50g에 첨가하고 100℃의 온도에서 1-2시간 교반하여 반응혼합물을 얻었다. 이와 같이 얻어진 반응 혼합물을 에틸 알코올에 첨가하여 침전물을 얻었다. 얻어진 침전물을 여과하고, 메탄올 및 아세톤으로 세척하고, 건조시켜 술폰화 폴리아닐린을 얻었다.
[비교예 1]
술폰화 폴리아닐린을 J. Chem. Soc., 1991, 113, p 2666의 기재내용에 따라 제조하였다.
폴리아닐린 2.0g을 발연 황산 200g에 첨가하였다. 혼합물을 상온에서 용액으로 교반하고 폴리아닐린을 첨가할 때, 폴리머의 일부가 고체화하며; 그후에, 용액을 투명하게 하는데 24시간 이상이 필요하였다. 메틸 알코올을 얻어진 용액에 첨가하였다. 다음에, 아세톤을 첨가하여 완전한 침전물을 얻었다. 얻어진 침전물을 여과하고, 메탄올 및 아세톤으로 세척한다음, 5시간 동안 동력학 진공(dynamic vacuum)에서 건조시켜 술폰화 폴리아닐린 1.9g을 얻었다. 술폰화 폴리아닐린에 대한 술폰화 비율은 42%이었다.
생성물 1g을 0.1N 암모니아 수용액 100g에 용해시켰으나, 약간의 불용성 물질(전체 생성물당 30%)을 용액의 여과후에 발견하였다.
여과액을 유리 기재에 코팅하여 박막을 형성하였다. 이 박막의 표면 저항을 측정하고 식 7.6 x 1010Ω/□를 얻었다.
또한, 상기의 술폰화 폴리아닐린을 메탄올 용액을 함유한 0.1N 암모니아 수용액에 용해시켰으나, 불용성 물질이 또한 발견되었다.
[비교예 2]
술폰화 폴리아닐린을 일본특허공개공보 제 61-19763호(페이지 6-7)의 기술내용에 따라 제조하였다.
에틸 포스페이트 2.0g을 1,2-디클로로에탄 16g에 용해시켜 용액을 얻었다. 무수 황산 1.8g을 용액에 첨가하여 술폰화제 용액을 제조하였다.
폴리아닐린 1.0g(11 mmol)을 분말 형태로 미세분쇄하였다. 이 분말을 1,2-디클로로에탄에 첨가하여 분산액을 제조하였다.
상기에 언급된 술폰화제 용액을 얼음으로 냉각하면서 분산액에 적가하였다.
상기의 첨가가 완료된 후에, 얼음-냉각시키면서 혼합물을 숙성하여 생성물을 얻었다.
생성물을 여과하고, 1,2-디클로로에탄과 메탄올로서 세척하고 50℃에서 8시간 동안 건조시켜 술폰화 폴리아닐린 1.2g을 얻었다. 술폰산기의 도입 비율은 17% 이었다.
술폰화 폴리아닐린 약 1g을 0.1N 암모니아 수용액 100g에 용해시켰다.
[비교예 3]
아닐린과 m-아미노벤젠술폰산의 코폴리머를 일본특허공개공보 제 1-301714 호에 기재된 실시예(페이지 3)에 따라 합성하였다.
아닐린 1.6g(17mmol) 및 m-아미노벤젠술폰산 5.7g(33mmol)을 2N 황산 80ml에 용해시켜 용액을 제조하였다.
암모늄 퍼옥소디술페이트 17g(75mmol)을 함유한 황산 용액 75ml를 20℃의 온도에서 0.5 시간 동안 용액에 적가하였다.
상기의 첨가가 완료된 후에, 혼합물을 20℃의 온도에서 한시간 동안 숙성하여 생성물을 얻었다.
생성물을 여과하고, 메탄올 및 아세톤으로 세척한다음, 50℃의 온도에서 8시간 동안 건조시켜 코폴리머 2.5g을 얻었다.
술폰산기의 도입 비율은 22% 이었다.
이와 같이 얻어진 생성물 1g을 0.1N 암모니아 수용액 100g에 용해시켰으나, 용액의 여과후에 불용성 물질 (전체 생성물당 70%)을 발견하였다.
여과액을 유리 기재에 코팅하여 박막을 형성하였다. 이 박막의 표면 저항을 측정하고 식 3.4 x 1010Ω□을 얻었다.
또한, 상기의 술폰화 폴리아닐린을 메탄올 용액을 함유한 0.1N 암모니아 수용액에 용해시켰으나, 불용성 물질을 또한 발견하였다.
얻어진 생성물 1g을 0.1N 암모늄 수용액 100g에 용해시키고 여과하였다. 여과액을 유리 기재에 코팅하여 두께가 200-500Å인 박막을 형성하였고, 이 박막의 표면 저항을 측정하였다.
술폰산기의 도입 비율의 측정방법:
시료를 연소 플라스크에서 분해하였고, 그후 황-함유 비를 이온-크로마토그라피법에 의해 측정하였다. 술폰산기의 도입 비율을 황-함유 비의 데이타에서 계산하였다.
[용해도의 평가방법]
술폰화 폴리아닐린을 다음의 용매 (1) 및 (2) 1 중량%에 용해시키고; 불용성 물질의 모양을 관찰하였다.
(1) 수성 용매형: 0.1N 암모늄 수용액에 용해됨.
(2) 알코올 용매형: 0.1N 암모니아-메탄올 용액에 용해됨.
본 발명에 따라, 폴리머내 술폰산의 도입 비율이 증가되며, 전기 전도도가 도판트의 첨가없이 증가하고, 추가로 물 및 알코올에 대한 용해도 WR이 증가된다.
따라서, 본 발명의 폴리머를 함유한 용매를 사용하여, 코팅, 스프레이법, 디핑 등에 의해 기재에 박막을 형성할 때, 핀 홀이 없는 균일하고 높은 전기 전도성의 박막을 얻을 수 있다.

Claims (4)

  1. 아닐린, N-알킬아닐린 및 페닐렌디아민 중에서 선택된 화합물(A), 및 아미노벤젠 술폰산(B)의 수용성 및 알코올 가용성 코폴리머로 이루어지고; 술폰화 코폴리머가 다음 일반식 (Ⅰ) - (Ⅴ)의 화합물, 또는 그의 혼합물인 것이 특징인 술폰화 아닐린형 코폴리머:
    상기 식 중에서, R1, R2, R3및 R4는 각각 수소, 메톡시, C1-C2알킬 및 히드록실중에서 선택되며; R'은 수소 또는 C1-C2알킬, 및 바람직하게는 메틸이고, 상기 일반식 (Ⅰ), (Ⅱ) 및 (Ⅳ)를 갖는 화합물의 경우, x는 0보다 크고 1 보다 작은 임의의 수이고, 상기 일반식 (Ⅲ) 및 (Ⅴ)를 갖는 화합물의 경우, x는 0 내지 1 중의 임의의 수임.
  2. 제1항에 있어서, 술폰산을 40-80 퍼센트의 비율로 방향족 링에 도입하는 것이 특징인 술폰화 아닐린형 코폴리머.
  3. 제1항에 있어서, 코폴리머의 분자량이 300-500,000인 것이 특징인 술폰화 아닐린형 코폴리머.
  4. 아닐린, N-알킬아닐린 및 페닐렌디아민 중에서 선택된 화합물(A), 및 아미노벤젠술폰산(B)을 공중합시켜 코폴리머를 얻고; 얻어진 코폴리머를 술폰화제로서 술포화시키는 단계로 이루어진 제1항의 술폰화 아닐린형 코폴리머의 제조방법.
KR1019920025672A 1991-12-27 1992-12-26 술폰화 아닐린형 코폴리머 및 그의 제조방법 KR100256217B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP360226/1991 1991-12-27
JP3360226A JP3051244B2 (ja) 1991-12-27 1991-12-27 アニリン系共重合体スルホン化物とその製法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR930012896A KR930012896A (ko) 1993-07-21
KR100256217B1 true KR100256217B1 (ko) 2000-05-15

Family

ID=18468460

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019920025672A KR100256217B1 (ko) 1991-12-27 1992-12-26 술폰화 아닐린형 코폴리머 및 그의 제조방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5354816A (ko)
JP (1) JP3051244B2 (ko)
KR (1) KR100256217B1 (ko)
DE (1) DE4244360A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100362018B1 (ko) * 1993-12-29 2003-03-03 미쯔비시 레이온 가부시끼가이샤 가용성아닐린전도성중합체

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3349843B2 (ja) * 1994-10-12 2002-11-25 富士通株式会社 電離放射線照射用組成物及び電離放射線照射方法
US6024895A (en) * 1995-08-11 2000-02-15 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Cross-linkable, electrically conductive composition, electric conductor and process for forming the same
TW464661B (en) * 1996-06-10 2001-11-21 Nippon Catalytic Chem Ind Water-soluble electrically-conductive polyaniline and method for production thereof and antistatic agent using water-soluble electrically-conductive polymer
DE19631563A1 (de) * 1996-07-26 1998-02-26 Frank Dr Ing Lux Reine oder funktionalisierte oder ferromagnetisch funktionalisierte elektronisch leitfähige Polymermaterialien und ihre Bestandteile, deren Herstellung und deren Verwendung
US6241913B1 (en) * 1996-09-27 2001-06-05 International Business Machines Corporation Branched electrically conductive polymers and precursors and applications thereof
US5958301A (en) * 1996-09-27 1999-09-28 International Business Machines Corporation Methods of fabricating branched electrially conductive polymers and precursors thereof
US5980784A (en) * 1996-10-02 1999-11-09 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Method for producing soluble conductive polymer having acidic group
JPH10217623A (ja) * 1997-01-31 1998-08-18 Dainippon Printing Co Ltd 熱転写受像シート
TW502046B (en) * 1998-10-22 2002-09-11 Nippon Catalytic Chem Ind Method for production of water-soluble conducting polyaniline
KR100704795B1 (ko) 2002-11-01 2007-04-09 미츠비시 레이온 가부시키가이샤 탄소 나노튜브 함유 조성물, 이를 포함하는 도막을 갖는복합체, 및 이들의 제조 방법
CN101808514B (zh) * 2007-09-28 2016-06-08 奥克兰联合服务有限公司 生物活性苯胺共聚物
JP5712633B2 (ja) 2011-01-21 2015-05-07 戸田工業株式会社 アニリンブラック及び該アニリンブラックを用いた樹脂組成物ならびに水系、溶剤系分散体
JP2012246427A (ja) * 2011-05-30 2012-12-13 Nec Tokin Corp 導電性高分子、導電性高分子水溶液、導電性高分子膜、固体電解コンデンサ及びその製造方法
WO2013024532A1 (ja) 2011-08-17 2013-02-21 三菱レイヨン株式会社 固体電解コンデンサ、およびその製造方法
KR101979170B1 (ko) 2012-07-24 2019-05-15 미쯔비시 케미컬 주식회사 도전체, 도전성 조성물, 및 적층체
WO2015042971A1 (en) * 2013-09-30 2015-04-02 Tongji University Lead ion sensors, methods of making and uses thereof
JP6742723B2 (ja) * 2015-01-16 2020-08-19 日東電工株式会社 表面保護フィルム、及び、光学部材
CN110249006B (zh) 2017-02-10 2022-07-26 三菱化学株式会社 导电性组合物、导电性组合物的制造方法和导电体的制造方法
EP3744794B1 (en) 2018-01-26 2024-04-17 Mitsubishi Chemical Corporation Electroconductive composition and production method therefor, and water-soluble polymer and production method therefor
TW202344565A (zh) 2018-03-15 2023-11-16 日商三菱化學股份有限公司 導電膜及其製造方法、導電體、抗蝕劑圖案的形成方法及積層體
KR20200130360A (ko) 2018-04-10 2020-11-18 미쯔비시 케미컬 주식회사 도전성 조성물, 도전막 및 적층체
JPWO2020100791A1 (ja) 2018-11-15 2021-09-27 三菱ケミカル株式会社 導電性組成物及びその製造方法と、導電体及びその製造方法
JPWO2021153678A1 (ko) 2020-01-29 2021-08-05

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61197633A (ja) * 1985-02-26 1986-09-01 Nitto Electric Ind Co Ltd スルホン化導電性有機重合体

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5093439A (en) * 1989-10-19 1992-03-03 Ohio State University Research Foundation Processes for preparation of sulfonated polyaniline compositions and uses thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61197633A (ja) * 1985-02-26 1986-09-01 Nitto Electric Ind Co Ltd スルホン化導電性有機重合体

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100362018B1 (ko) * 1993-12-29 2003-03-03 미쯔비시 레이온 가부시끼가이샤 가용성아닐린전도성중합체

Also Published As

Publication number Publication date
JP3051244B2 (ja) 2000-06-12
US5354816A (en) 1994-10-11
KR930012896A (ko) 1993-07-21
DE4244360A1 (en) 1993-07-01
JPH05178989A (ja) 1993-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100256217B1 (ko) 술폰화 아닐린형 코폴리머 및 그의 제조방법
US5470505A (en) Electrically conductive polyaniline
US4615829A (en) Electroconductive organic polymer and method for producing the same
US6194540B1 (en) Method for production of water-soluble conducting polyaniline
US4505841A (en) Fused 6,6,6-membered heterocyclic electroactive polymers
KR100283544B1 (ko) 전도성중합체및그의전구체의응집및형태의제어수단으로서중합반응속도및중합체침전속도를제어하는방법
KR100534288B1 (ko) 신규한 폴리아닐린 그래프트 공중합체
US5641859A (en) Water-soluble self-acid-doped polyaniline, method of preparation thereof, and polymer blends made therefrom
GB2124639A (en) Heterocyclic electroactive polymers
Xu et al. Synthesis and characterization of aniline and aniline-o-sulfonic acid copolymers
JP2903038B2 (ja) アニリン系導電性ポリマーとその製造方法
JPH07196791A (ja) 可溶性アニリン系導電性ポリマーとその製造方法
KR19980013869A (ko) 수용성 전도성 폴리아닐린 복합체(water soluble conductive polyaniline composite)
DE60032744T2 (de) Aromatische aminoderivate, löslich leitfähige zusammensetzung, und elektroluminescente vorrichtung
JPH0425309B2 (ko)
JP4269113B2 (ja) 芳香族アミン誘導体及び可溶性導電性化合物
JPH03212428A (ja) ポリアニリン分散液およびその製造方法
US5670607A (en) Miscible forms of electrically conductive polyaniline
JP3186328B2 (ja) 導電性複合物及びその製造法
US6043336A (en) Electrically conducting dendrimers
JPH10110030A (ja) 高純度可溶性アニリン系導電性ポリマーの製造法
KR100648893B1 (ko) 전기전도도가 우수한 폴리아닐린 및 그 제조 방법
US5821344A (en) Preparation of self-acid-doped sulfonic acid ring-substituted polyaniline in its aqueous form, and polymer blends made therefrom
KR100248641B1 (ko) 가교결합된전기전도성중합체,그의전구체및그의용도
US6153725A (en) Control of polymerization kinetics and rate of polymer precipitation as a means of controlling the aggregation and morphology in conductive polymers and precursors thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120130

Year of fee payment: 13

EXPY Expiration of term