[发明专利]导电性苯胺系聚合物及其制造方法、导电性膜的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及导电性苯胺系聚合物及其制造方法、导电性膜的制造方法。

本申请主张基于2010年10月26日在日本申请的日本特愿2010-240039号、2011年01月17日在日本申请的日本特愿2011-006849号、2011年02月17日在日本申请的日本特愿2011-032053号、2011年03月29日在日本申请的日本特愿2011-071517号、以及2011年04月05日在日本申请的日本特愿2011-083579号的优先权，此处引用其内容。

背景技术

作为用于多种用途的导电性聚合物、已知有磺化聚苯胺系导电性聚合物。

作为磺化聚苯胺的制法、例如专利文献1中公开了从苯胺、N-烷基苯胺以及苯二胺类组成的组中选择的至少一种化合物和烷氧基取代氨基苯磺酸共聚合的苯胺系共聚物的制造法。

然而，用专利文献1中记载的方法得到的共聚物由于磺化率低、难以单独在水中溶解，存在所谓加工性欠缺的问题。另外，由于精制困难、聚合物中含有的杂质等，具有所谓导电性低的问题点。

为了克服这些问题，作为在全部的芳环中引入酸性基团的聚苯胺的制法，专利文献2、3中，公开了以使磺酸基取代苯胺或羧基取代苯胺等酸性基团取代苯胺在含有碱性化合物的溶液中溶解、通过滴入氧化剂而聚合为特征的可溶性导电性苯胺系聚合物和其制造方法。

本方法与传统的所谓具有磺酸基或羧基的苯胺类难以使其单独聚合的定论相反，可以制造高分子量的聚合物。并且得到的导电性聚合物在从酸性到碱性的任意水溶液中均显示了优异的溶解。因此，可以从廉价的原料比较容易地制造具有加工上的优点的导电性聚合物。

另外，专利文献4中公开了在碱性化合物和可溶于水的有机溶剂的混合液中，使用氧化剂聚合磺酸基取代苯胺或羧基取代苯胺等酸性基团取代苯胺，将得到的聚合物通过酸处理提高导电性以及溶解性的方法。

专利文献5中公开了在含碱性化合物的溶液中使磺酸基取代苯胺和/或羧基取代苯胺等酸性基团取代苯胺溶解，按照使其成为氧化剂等摩尔以上存在的反应体系的方式，滴入氧化剂而氧化聚合的方法。

专利文献6中公开了将杂质掺杂物共存的聚苯胺衍生物溶液通过透析或超滤而精制的方法。

然而，专利文献2、3的制造方法中，由于聚合初期的体系内pH为碱性，不能充分抑制作为原料单体的酸性基团取代苯胺的偶氮化等副反应，聚合物中含有的副产成分妨碍导电性提高。

专利文献4～6的制造方法中，虽然作为原料单体的酸性基团取代苯胺的偶氮化等副反应被抑制，但从聚合反应液将聚合物过滤分离、以有机溶剂清洗时，不能将杂质充分除去，与其他导电性聚合物相比并不能一定满足导电性能。

一般地，导电性聚合物的导电性（σ）依赖于载流子数（η）、载流子电荷（q）以及载流子的分子链间和分子链内的迁移率（μ）。

可溶性导电性苯胺系聚合物的情况，因为载流子电荷（q）是由载流子的种类决定的固定值，为了提高导电性，增大载流子数（η）以及迁移率（μ）是重要的。另外，要想增大迁移率（μ），可以认为增大聚合物的分子量、将未反应的单体、作为副产物的低聚物、以及杂质等除去而提高聚合物的分子量等是有效的。

例如专利文献7、8中，公开了从可溶性导电性苯胺系聚合物中将未反应的单体、低分子量物除去即可提高导电性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平6-293828号公报

专利文献2：日本特开平7-196791号公报

专利文献3：日本特开平7-324132号公报

专利文献4：日本特开平10-110030号公报

专利文献5：日本特开2000-219739号公报

专利文献6：日本特开平10-259249号公报

专利文献7：日本特表2001-513126号公报

专利文献8：日本特开2010-202836号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，专利文献7、8中记载的制造方法难以大量制造高分子量并且具有高导电性的导电性苯胺系聚合物。

另外，专利文献8记载的方法一般收率低，并且越成为高分子量聚合物则粘度就越升高而存在生产率降低等问题。

本发明是鉴于上述情况作出的，其目的是提供具有高导电性的导电性苯胺系聚合物、可以大量制造具有高导电性的导电性苯胺系聚合物的方法、以及具有高导电性的导电性膜的制造方法。

解决问题的手段

本发明具有以下的方式。