JP2546617B2 - Conductive polymer compound with improved temperature characteristics - Google Patents

Conductive polymer compound with improved temperature characteristics

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JP2546617B2 JP5327418A JP32741893A JP2546617B2 JP 2546617 B2 JP2546617 B2 JP 2546617B2 JP 5327418 A JP5327418 A JP 5327418A JP 32741893 A JP32741893 A JP 32741893A JP 2546617 B2 JP2546617 B2 JP 2546617B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は温度特性の向上された導
電性高分子化合物に関するもので、より詳しくは導電性
高分子化合物に、ヒドロキシル基で置換されているアリ
ールスルホネートをドーパント(dopant)として使用す
ることにより熱的特性の向上された導電性高分子化合物
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a conductive polymer compound having an improved temperature characteristic, more specifically, a conductive polymer compound having an aryl sulfonate substituted with a hydroxyl group as a dopant. The present invention relates to a conductive polymer compound having improved thermal characteristics when used.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近、導電性高分子化合物に関する研究
が爆発的に行われており、これの応用に対する研究も他
方面で進行されている。導電性高分子化合物が広く使わ
れるためには導電性高分子化合物のもっているいろいろ
な物性の解決が先行されるべきであるが、物性の改良の
ため最も多く使用される方法の中で一つは導電性高分子
化合物の製造時に他のドーパントを使用することであ
る。一例として、ポリピロールの場合に使用されるドー
パントが異なることによって、その電気伝導度および力
学的性質が大きく変わるという事実はすでに発表されて
いる(モル・クリスト・リク・クリスト(Mol. Cryst.
Liq. Cryst.) 83,1297(1983))。
2. Description of the Related Art Recently, research on conductive polymer compounds has been explosively carried out, and research on its application is also progressing on the other side. In order for conductive polymer compounds to be widely used, various physical properties possessed by conductive polymer compounds should be solved first, but one of the most used methods for improving physical properties is one of them. Is the use of other dopants in the production of conductive polymer compounds. By way of example, the fact that different dopants used in the case of polypyrrole significantly change its electrical conductivity and mechanical properties has already been published (Mol. Cryst.
Liq. Cryst.) 83,1297 (1983)).

【0003】使われたドーパントが、製造された導電性
高分子化合物の熱的性質に及ぶ影響は公知である。即
ち、使用されるドーパントがパークロレートの場合、2
00℃辺りで約10%くらいの熱分解が起こり、400
℃まで加熱した場合、約35%の熱分解が起こることが
発表されている(ジェイ・アプル・ポリム・サイ(J. A
ppl. Polym. Sci.), 43,573(1991))。また、温度によ
るポリピロールの電気伝導度の変化に対しては125℃
でパークロレートの場合、15時間後には半分にその伝
導度が減少し、トルエンスルホネートの場合、約40%
が減少することが知られている(マクロモレキュールズ
(Macromolecules), 19, 824(1986))。しかし、導電
性高分子化合物の熱的性質を向上させるための研究は大
変微々であった。
The influence of the used dopant on the thermal properties of the conductive polymer compound produced is known. That is, when the dopant used is perchlorate, 2
About 10% of thermal decomposition occurs around 00 ℃, 400
It has been announced that about 35% of the thermal decomposition occurs when heated to ℃ (J.A.
ppl. Polym. Sci.), 43, 573 (1991)). Also, 125 ° C for the change in electrical conductivity of polypyrrole with temperature.
In the case of perchlorate, the conductivity decreased to half after 15 hours, and in the case of toluenesulfonate, it was about 40%.
Is known to be decreased (Macromolecules, 19, 824 (1986)). However, research for improving the thermal properties of conductive polymer compounds has been very small.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】一般的に、導電性高分
子化合物の応用のためには高い温度でもその物性が変わ
らなくて維持されることが必要である。通常の高分子化
合物では高分子化合物の熱的安定性を増加させるため、
酸化防止剤を添加するが、導電性高分子化合物の製造時
には酸化反応により導電性高分子化合物を合成するの
で、このような酸化防止剤を使用することは大変難しい
ことで、また、一旦生成された導電性高分子化合物を酸
化防止剤と混ぜるのはもっと難しい。
Generally, in order to apply a conductive polymer compound, it is necessary to maintain its physical properties unchanged even at a high temperature. Ordinary polymer compounds increase the thermal stability of polymer compounds,
Although an antioxidant is added, it is very difficult to use such an antioxidant because the conductive polymer compound is synthesized by an oxidation reaction during the production of the conductive polymer compound. It is more difficult to mix conductive polymer compounds with antioxidants.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者らは酸化防止剤
として使用される物質と類似する構造を持ち、また、ス
ルホン化されているので、ドーパントとしても作用する
ことができる下記の構造式(I)に示されるヒドロキシ
アリールスルホネートの陰イオンを導電性高分子化合物
の製造時に使用する場合、かかる陰イオンなどが容易に
導電性高分子化合物に混入され、ドーパントとして作用
する下記の構造式(II)に示される導電性高分子化合物
はその物性が高い温度でもよく維持されるとの事実に着
目し、本発明を完成した。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present inventors have the following structural formula which has a structure similar to that of a substance used as an antioxidant and is sulfonated so that it can also act as a dopant. When the anion of hydroxyaryl sulfonate shown in (I) is used in the production of a conductive polymer compound, such anion is easily mixed into the conductive polymer compound and acts as a dopant having the following structural formula ( The present invention has been completed by focusing on the fact that the conductive polymer compound shown in II) is well maintained in its physical properties even at high temperatures.

【化3】 (上記式の中で、M+はNa+、K+、(C25)4+または
(C49)4+であり、R1、R2、R3およびR4は相互
同一または相違するもので、各々H、メチル、エチル、
イソプロピル、t−ブチル、オクチル、ドデシル基の中
で一つである。)
Embedded image (In the above formula, M + is Na + , K + , (C 2 H 5 ) 4 N + or (C 4 H 9 ) 4 N + , and R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are Mutually the same or different, each of which is H, methyl, ethyl,
It is one of isopropyl, t-butyl, octyl and dodecyl groups. )

【化4】 (上記式の中で、RはNHまたはSであり、DはB
4 -、PF6 -、Cl-、Br-、I-、AsF5 -2、SO4 -2
p−トルエンスルホネート、1−ナフタレンスルホネー
ト、2−ナフタレンスルホネートの中で一つまたは複数
個であり、ここでxに対するyの比率は0.1%〜50
%であり、zの比率は0%〜30%である。)
Embedded image (In the above formula, R is NH or S and D is B
F 4 -, PF 6 -, Cl -, Br -, I -, AsF 5 -2, SO 4 -2,
One or more of p-toluene sulfonate, 1-naphthalene sulfonate, and 2-naphthalene sulfonate, wherein the ratio of y to x is 0.1% to 50.
%, And the ratio of z is 0% to 30%. )

【0006】本発明は、下記の構造式(I)の陰イオン
中の一つと他の陰イオンがドーパントとして共に存在
し、構造式(I)の陰イオンが0.1%〜50%混入さ
れていることを特徴とする温度特性が向上された下記の
構造式(II)で示される導電性高分子化合物を提供する
ものである:
In the present invention, one of the anions of the following structural formula (I) and another anion are present together as a dopant, and 0.1% to 50% of the anions of the structural formula (I) are mixed. The present invention provides a conductive polymer compound represented by the following structural formula (II) with improved temperature characteristics:

【化5】 (上記式の中で、M+はNa+、K+、(C25)4+または
(C49)4+であり、R1、R2、R3およびR4は相互
同一または相違するもので、各々H、メチル、エチル、
イソプロピル、t−ブチル、オクチル、ドデシル基の中
で一つである。)
Embedded image (In the above formula, M + is Na + , K + , (C 2 H 5 ) 4 N + or (C 4 H 9 ) 4 N + , and R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are Mutually the same or different, each of which is H, methyl, ethyl,
It is one of isopropyl, t-butyl, octyl and dodecyl groups. )

【化6】 (上記式の中で、RはNHまたはSであり、DはB
4 -、PF6 -、Cl-、Br-、I-、AsF5 -2、SO4 -2
p−トルエンスルホネート、1−ナフタレンスルホネー
ト、2−ナフタレンスルホネートの中の一つまたは複数
個であり、ここでxに対するyの比率は0.1%〜50
%であり、zの比率は0%〜30%である。)。
[Chemical 6] (In the above formula, R is NH or S and D is B
F 4 -, PF 6 -, Cl -, Br -, I -, AsF 5 -2, SO 4 -2,
One or more of p-toluene sulfonate, 1-naphthalene sulfonate, and 2-naphthalene sulfonate, wherein the ratio of y to x is 0.1% to 50.
%, And the ratio of z is 0% to 30%. ).

【0007】以下、本発明をより詳しく説明すれば、次
のとおりである。上記の構造式(I)の陰イオンなどは
商用的に入手できるフェノール誘導体を濃硫酸の中で反
応させ、塩基を使ってその反応物を中和し、ヒドロキシ
アリールスルホネート塩を製造して使われる。一般的
に、ポリピロールのような導電性高分子化合物の場合、
トルエンスルホネートやナフタレンスルホネートをドー
パントとして使用する時、最も安定するといわれている
ので(シンス・メット(Synth. Met.), 41,1133(199
1);シンス・メット(Synth. Met.), 58,367(199
3))、本発明に使われるヒドロキシアリールスルホネー
トは芳香族スルホン酸塩とフェノール誘導体基を全部含
んでいるので、その物性が違うドーパントを持っている
導電性高分子化合物より優秀である。また、本発明にお
いてドーパントとして存在する他の陰イオンとしてはハ
ロゲン、パースルフェート、ベンゼンスルホネート、ト
ルエンスルホネートおよびナフタレンスルホネートから
なる群の中で、一つまたは複数個を選択して使われる。
The present invention will be described in more detail below. The anion of the above structural formula (I) is used by preparing a hydroxyaryl sulfonate salt by reacting a commercially available phenol derivative in concentrated sulfuric acid and neutralizing the reaction product with a base. . Generally, in the case of conductive polymer compounds such as polypyrrole,
It is said to be most stable when using toluene sulfonate or naphthalene sulfonate as a dopant (Synth. Met., 41,1133 (199
1); Synth. Met., 58,367 (199
3)) Since the hydroxyaryl sulfonate used in the present invention contains all aromatic sulfonate and phenol derivative group, it is superior to the conductive polymer compound having a dopant having different physical properties. Further, as the other anion present as a dopant in the present invention, one or more selected from the group consisting of halogen, persulfate, benzene sulfonate, toluene sulfonate and naphthalene sulfonate are used.

【0008】導電性高分子化合物の一般製法は、大きく
化学重合法および、電気重合法に分けられる。化学重合
法では、モノマーと酸化剤とを共に溶かして酸化重合さ
せるが、他の陰イオンが存在しない場合には酸化剤が還
元されながら生成される陰イオンがドーパントで使われ
て導電性高分子化合物を形成する。もし、溶液に他の陰
イオンが共存する場合には、各陰イオンがドーパントと
して使われるのは、各々の反応性に比例する。トルエン
スルホネートのような陰イオンはパークロレートとかハ
ロゲン陰イオンなどよりもっとドーパントとして導電性
高分子化合物とよく混合される。本発明で上記の構造式
(I)の陰イオンはトルエンスルホネートと比べてみる
場合、ドーパントとしての反応性がほとんど類似するこ
とが示された。
The general method for producing a conductive polymer compound is roughly classified into a chemical polymerization method and an electropolymerization method. In the chemical polymerization method, a monomer and an oxidant are dissolved together and oxidatively polymerized, but when no other anion is present, the anion produced while the oxidant is reduced is used as a dopant and is used as a conductive polymer. Form a compound. If other anions coexist in the solution, each anion is used as a dopant in proportion to its reactivity. Anions such as toluene sulfonate are more often mixed with conductive polymer compounds as dopants than perchlorates or halogen anions. In the present invention, the anion of the above structural formula (I) was shown to have almost similar reactivity as a dopant when compared with toluene sulfonate.

【0009】即ち、構造式(I)の陰イオンとモノマー
と適切に混合した溶液をアンモニウムパースルフェート
または塩化第二鉄のような酸化剤を用いて反応させた場
合、生成された導電性高分子化合物には主に構造式
(I)の陰イオンがドーパントとして混入されたことが
FT−IRと元素分析の結果から確認された。また、構
造式(I)の陰イオンなどとトルエンスルホネートを同
じ比率で溶かした溶液でモノマーを重合させた場合、ト
ルエンスルホネートと構造式(I)の陰イオンがほとん
ど同じ比率で導電性高分子化合物のドーパントとして使
用されたことが分かった。 この場合、モノマーとしてはピロール、アニリン、チオ
フェンを使用でき、酸化剤としてはアンモニウムパース
ルフェート、過塩素酸第二鉄、過塩化第二鉄、過酸化水
素、酸素および塩化銅などを使うことができ、特にアン
モニウムパースルフェート、過塩素酸第二鉄、過塩化第
二鉄を酸化剤として使用することが好ましい。
That is, when an appropriately mixed solution of the anion of the structural formula (I) and the monomer is reacted with an oxidizing agent such as ammonium persulfate or ferric chloride, a high conductivity is generated. It was confirmed from the results of FT-IR and elemental analysis that the anion of structural formula (I) was mainly mixed into the molecular compound as a dopant. In addition, when the monomer is polymerized in a solution in which the anion of the structural formula (I) and toluene sulfonate are dissolved in the same ratio, the conductive polymer compound has a substantially same ratio of the toluene sulfonate and the anion of the structural formula (I). It was found to have been used as a dopant in. In this case, pyrrole, aniline, and thiophene can be used as monomers, and ammonium persulfate, ferric perchlorate, ferric perchloride, hydrogen peroxide, oxygen and copper chloride can be used as oxidizing agents. In particular, ammonium persulfate, ferric perchlorate, and ferric perchloride are preferably used as the oxidizing agent.

【0010】電気重合法では、モノマーを電解質溶液に
溶かして電圧を印加して導電性高分子化合物を製造する
もので、この場合ドーパントとしては溶液に存在する電
解質塩の陰イオンが導電性高分子化合物に混入される。
この場合、二種以上の陰イオンが共存する場合には各々
のドーパントとしての反応性に比例して導電性高分子化
合物と混合される。化学重合の時と同じく、上記構造式
(I)の陰イオンなどはトルエンスルホネートと類似す
る反応性によりドーパントとして導電性高分子化合物に
混入される。電気重合においてはピロールとアニリンが
最も優秀な重合の結果を示した。
In the electropolymerization method, a monomer is dissolved in an electrolyte solution to apply a voltage to produce a conductive polymer compound. In this case, the anion of an electrolyte salt present in the solution as a dopant is a conductive polymer. It is mixed with the compound.
In this case, when two or more kinds of anions coexist, they are mixed with the conductive polymer compound in proportion to the reactivity of each dopant. As in the case of chemical polymerization, the anion or the like of the above structural formula (I) is mixed into the conductive polymer compound as a dopant due to its reactivity similar to toluene sulfonate. In electropolymerization, pyrrole and aniline showed the best results.

【0011】ベンゼンスルホネートとp−クレゾールス
ルホネートをドーパントとして使用するポリピロールの
熱分解特性分析の結果を図2と図3に夫々示す。この結
果により分かるように、図2のポリピロール−ベンゼン
スルホネートは200℃辺りですでに約18%くらいの
熱分解が起こり、490℃まで加熱すれば、45%位の
熱分解が起こる反面、図3のポリピロール−p−クレゾ
ールスルホネートは190℃まで2%未満の熱分解が起
こり、495℃まで加熱する場合30%位の熱分解だけ
起こることが分かる。また、図4ではポリピロール−ジ
メチルフェノールスルホネートの熱分解特性がポリピロ
ール−ベンゼンスルホネートより優秀であることを示し
ている。125℃で各導電性高分子化合物の伝導度の変
化を時間に従って測定して図5に示す。図5に示された
ようにポリピロール−p−クレゾールスルホネートの電
気伝導度の変化がポリピロール−トルエンスルホネート
より大変少なくて本発明による導電性高分子化合物が従
来発明によるものより温度による伝導度の変化の少ない
ことが分かる。高分子化合物の分子量は、通常1000
〜50000、好ましくは1000〜25000であ
る。
The results of the thermal decomposition characteristic analysis of polypyrrole using benzene sulfonate and p-cresol sulfonate as dopants are shown in FIGS. 2 and 3, respectively. As can be seen from these results, the polypyrrole-benzene sulfonate of FIG. 2 undergoes thermal decomposition of about 18% at around 200 ° C., and if it is heated to 490 ° C., thermal decomposition of about 45% occurs. It can be seen that the polypyrrole-p-cresol sulfonate of No. 1 causes thermal decomposition of less than 2% up to 190 ° C, and only about 30% of thermal decomposition occurs when heated to 495 ° C. In addition, FIG. 4 shows that the thermal decomposition characteristics of polypyrrole-dimethylphenol sulfonate are superior to those of polypyrrole-benzene sulfonate. The change in conductivity of each conductive polymer compound at 125 ° C. was measured over time and is shown in FIG. As shown in FIG. 5, the electric conductivity of polypyrrole-p-cresol sulfonate was much smaller than that of polypyrrole-toluene sulfonate, and the conductive polymer compound according to the present invention showed a change in conductivity with temperature more than that of the prior art. It turns out that there are few. The molecular weight of a polymer compound is usually 1000
-50000, preferably 1000-25000.

【0012】以下、本発明を下記の実施例に基づいて、
より詳しく説明する。なお、本発明はこれらの実施例に
限られない。次の実施例で、電解質溶液は0.05M〜
2Mの濃度で使用できる。
The present invention will now be described based on the following examples.
This will be described in more detail. The present invention is not limited to these examples. In the following example, the electrolyte solution was 0.05M
It can be used at a concentration of 2M.

【0013】実施例1 0.1Mピロールと0.1M p−クレゾールスルホネー
トを溶かした水溶液(100ml)に0.1Mのアンモニ
ウムパースルフェート水溶液(150ml)を0℃で添加
した。この溶液を約4時間攪拌させた後、生成された黒
い沈殿物を瀘過器で瀘過させた後、真空乾燥した。この
ように製造されたポリピロール−p−クレゾールスルホ
ネートの黒い粉末は空気中で安定的であり、圧縮して製
作したペレットの電気伝導度は約0.06S/cmであっ
た。
Example 1 A 0.1 M aqueous solution of ammonium persulfate (150 ml) was added at 0 ° C. to an aqueous solution (100 ml) in which 0.1 M pyrrole and 0.1 M p-cresol sulfonate were dissolved. After the solution was stirred for about 4 hours, the black precipitate formed was filtered with a filter and dried in vacuum. The black powder of polypyrrole-p-cresol sulfonate thus produced was stable in air and the pellets produced by compression had an electric conductivity of about 0.06 S / cm.

【0014】実施例2 実施例1と同一方法で実施するが、ピロールの代わりに
0.1Mアニリンの塩酸塩を使用してアニリン−p−ク
レゾールスルホネートを製造した。生成された粉末を圧
縮して製造したペレットの電気伝導度は0.03S/cmで
あり、この物質は約2〜3%の塩素イオンと約20%の
クレゾールスルホネートをドーパントとして含有するこ
とが元素分析により測定された。
Example 2 An aniline-p-cresol sulfonate was prepared in the same manner as in Example 1, but using 0.1M aniline hydrochloride instead of pyrrole. The electric conductivity of the pellets produced by compressing the produced powder is 0.03 S / cm, and this material contains about 2-3% chlorine ions and about 20% cresol sulfonate as dopants. Determined by analysis.

【0015】実施例3 実施例1のような方法で実施するが、ピロールの代わり
に0.1Mチオフェンを使用し、溶媒としてメタノール
を使用してポリチオフェンを製造した。生成された赤褐
色の粉末を圧縮して制作されたペレットの電気伝導度は
5×10-3S/cmであった。
Example 3 A polythiophene was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.1M thiophene was used instead of pyrrole and methanol was used as a solvent. The pellet prepared by compressing the reddish brown powder produced had an electric conductivity of 5 × 10 −3 S / cm.

【0016】実施例4 0.1ピロールと0.1M p−クレゾールスルホネート
の水溶液にステンレススチール動作電極およびステンレ
ス網の負電極を使用してポリピロール−p−クレゾール
スルホネート(PPy−PCS)を定電流方式により製
造した。使用された電流密度は1mA/cm2であり、
時間は2時間であった。生成されたポリピロールフィル
ムを電極から分離し、電気伝導度を測定した結果、73
S/cmであった。この物質のFT−IRを図1に示す。製
造されたフィルムを純水で洗浄してから真空乾燥した
後、熱分解特性と125℃で時間に従う電気伝導度の変
化を測定した。その結果を図3および図5に各々示す。
Example 4 Polypyrrole-p-cresol sulfonate (PPy-PCS) was prepared in a constant current system using an aqueous solution of 0.1 pyrrole and 0.1 M p-cresol sulfonate using a stainless steel working electrode and a negative electrode of a stainless mesh. Manufactured by. The current density used was 1 mA / cm 2 ,
The time was 2 hours. The produced polypyrrole film was separated from the electrode and the electric conductivity was measured.
It was S / cm. The FT-IR of this material is shown in FIG. The produced film was washed with pure water and vacuum dried, and then the thermal decomposition characteristics and changes in electrical conductivity with time at 125 ° C. were measured. The results are shown in FIGS. 3 and 5, respectively.

【0017】比較例1 実施例4のような条件で実施するが、電解質塩として
0.1Mベンゼンスルホネートを使ってポリピロール−
ベンゼンスルホネート(PPy−BS)を製造した。製
造されたフィルムを純水で洗浄してから真空乾燥した
後、熱分解特性を分析した。その結果を図2に示す。
COMPARATIVE EXAMPLE 1 The procedure of Example 4 was repeated except that 0.1M benzene sulfonate was used as the electrolyte salt.
Benzene sulfonate (PPy-BS) was produced. The produced film was washed with pure water, vacuum dried, and then analyzed for thermal decomposition characteristics. The result is shown in FIG.

【0018】比較例2 実施例4のような条件で実施するが、電解質塩として
0.1Mトルエンスルホネートを使ってポリピロール−
トルエンスルホネート(PPy−OTS)を製造した。
製造されたフィルムを純水で洗浄してから真空乾燥した
後、125℃で時間に従う電気伝導度の変化を測定し
た。その結果を図5に示す。
COMPARATIVE EXAMPLE 2 The procedure of Example 4 was repeated except that 0.1M toluene sulfonate was used as the electrolyte salt.
Toluene sulfonate (PPy-OTS) was produced.
The produced film was washed with pure water and vacuum dried, and then the change in electrical conductivity with time at 125 ° C. was measured. The result is shown in FIG.

【0019】比較例3 実施例4のような条件で実施するが、電解質塩として
0.1Mナフタレンスルホネートを使ってポリピロール
−ナフタレンスルホネート(PPy−NaS)を製造し
た。製造されたフィルムを純水で洗浄してから真空乾燥
した後、125℃で時間に従う電気伝導度の変化を測定
した。その結果を図5に示す。
Comparative Example 3 Polypyrrole-naphthalene sulfonate (PPy-NaS) was prepared using the same conditions as in Example 4, except that 0.1M naphthalene sulfonate was used as the electrolyte salt. The produced film was washed with pure water and vacuum dried, and then the change in electrical conductivity with time at 125 ° C. was measured. The result is shown in FIG.

【0020】実施例5 実施例4のような方法により実施するが、0.1Mp−
クレゾールスルホネートの代わりに0.1Mジメチルフ
ェノールスルホネートを使ってポリピロール−ジメチル
フェノールスルホネート(PPy−DMPS)を製造し
た。この電気伝導度は28S/cmであった。製造されたフ
ィルムを純水で洗浄してから真空乾燥した後、熱分解特
性と125℃で時間に従う電気伝導度の変化を測定し
た。その結果を図4および図5に各々示す。
Example 5 The procedure of Example 4 is repeated except that 0.1 Mp-
Polypyrrole-dimethylphenol sulfonate (PPy-DMPS) was prepared using 0.1M dimethylphenol sulfonate instead of cresol sulfonate. Its electrical conductivity was 28 S / cm. The produced film was washed with pure water and vacuum dried, and then the thermal decomposition characteristics and changes in electrical conductivity with time at 125 ° C. were measured. The results are shown in FIGS. 4 and 5, respectively.

【0021】実施例6 実施例4のような方法により実施するが、0.1Mp−
クレゾールスルホネートの代わりに0.1M6−ヒドロ
キシナフタレンスルホネートを使って、ポリピロール−
6−ヒドロキシナフタレンスルホネートを製造した。こ
の化合物の電気伝導度は57S/cmであった。
Example 6 The procedure of Example 4 is repeated except that 0.1 Mp-
Using 0.1M 6-hydroxynaphthalene sulfonate instead of cresol sulfonate, polypyrrole-
6-Hydroxynaphthalene sulfonate was prepared. The electrical conductivity of this compound was 57 S / cm.

【0022】実施例7 実施例4のような方法により実施するが、ピロールの代
わりに0.1Mアニリンを使って重合し、1mA/cm2
電流密度で定電流方式によりポリアニリン−p−クレゾ
ールスルホネートを製造した。生成されたフィルムの電
気伝導度は62S/cmであり、元素分析の結果、塩素イオ
ンは1%未満であることが示された。
Example 7 The procedure is as in Example 4, but polymerizing with 0.1 M aniline instead of pyrrole and polyaniline-p-cresol sulfonate by the constant current method at a current density of 1 mA / cm 2. Was manufactured. The electric conductivity of the produced film was 62 S / cm, and elemental analysis showed that the chlorine ion content was less than 1%.

【0023】実施例8 実施例5のような方法により実施するが、ピロールの代
わりに0.1Mアニリンを使って重合し、1mA/cm2
電流密度で定電流方式によりポリアニリンを製造した。
生成されたフィルムの電気伝導度は30S/cmであり、元
素分析の結果、塩素イオンは1%未満であることが示さ
れた。
Example 8 The procedure of Example 5 was repeated, except that 0.1 M aniline was used instead of pyrrole to polymerize polyaniline by a constant current method at a current density of 1 mA / cm 2 .
The electric conductivity of the produced film was 30 S / cm, and elemental analysis showed that the chlorine ion content was less than 1%.

【0024】実施例9 実施例6のような方法により実施するが、ピロールの代
わりに0.1Mアニリンを使って重合し、1mA/cm2
電流密度で定電流方式によりポリアニリンを製造した。
生成されたフィルムの電気伝導度は55S/cmであり、元
素分析の結果、塩素イオンは1%未満であることが示さ
れた。
Example 9 The procedure of Example 6 was repeated, except that 0.1 M aniline was used in place of pyrrole to polymerize polyaniline by a constant current method at a current density of 1 mA / cm 2 .
The electrical conductivity of the produced film was 55 S / cm, and elemental analysis showed that the chloride ion content was less than 1%.

【0025】実施例10 実施例4のような方法により実施するが、電解質として
0.1Mp−クレゾールスルホネートと0.1Mトルエン
スルホネートを共に使用してポリピロールを製造した。
元素分析の結果、ドーパントはトルエンスルホネートと
p−クレゾールスルホネートが殆ど同一量で混ざってい
ることが分かった。この化合物の電気伝導度は60S/cm
であった。
Example 10 A polypyrrole was prepared by the same method as in Example 4, except that 0.1 M p-cresol sulfonate and 0.1 M toluene sulfonate were used together as electrolytes.
As a result of elemental analysis, it was found that toluene sulfonate and p-cresol sulfonate were mixed in almost the same amount as the dopant. The electrical conductivity of this compound is 60 S / cm
Met.

【0026】実施例11 実施例5のような方法により実施するが、電解質として
0.1Mトルエンスルホネートを共に使用し、ポリピロ
ールを製造した。元素分析の結果、ドーパントはトルエ
ンスルホネートとジメチルフェノールスルホネートが殆
ど同一量で混ざっていることが分かった。この化合物の
電気伝導度は44S/cmであった。
Example 11 A polypyrrole was prepared by the same method as in Example 5, except that 0.1M toluenesulfonate was used as an electrolyte. As a result of elemental analysis, it was found that toluene sulfonate and dimethylphenol sulfonate were mixed in almost the same amount as the dopant. The electrical conductivity of this compound was 44 S / cm.

【0027】実施例12 実施例6のような方法により実施するが、電解質として
0.1M6−ヒドロキシナフタレンスルホネートと0.1
Mトルエンスルホネートを共に使用してポリピロールを
製造した。元素分析の結果、ドーパントはトルエンスル
ホネートと6−ヒドロキシナフタレンスルホネートが殆
ど同一量で混ざっていることが分かった。この化合物の
電気伝導度は68S/cmであった。
EXAMPLE 12 The procedure of Example 6 is repeated, except that 0.1M 6-hydroxynaphthalene sulfonate and 0.1 M are used as electrolytes.
Polypyrrole was prepared together with M toluene sulfonate. As a result of elemental analysis, it was found that toluene sulfonate and 6-hydroxynaphthalene sulfonate were mixed in almost the same amount as the dopant. The electrical conductivity of this compound was 68 S / cm.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明により、構造式(I)の陰イオン
をドーパントとして使用して導電性高分子化合物を合成
することにより、従来の導電性高分子化合物に比べ、熱
的安定性がもっと優秀であるのは勿論、高温で電気伝導
度の変化が少なくなり、電気伝導度が良好である。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, a conductive polymer compound is synthesized by using an anion of structural formula (I) as a dopant, so that it has more thermal stability than conventional conductive polymer compounds. Not only is it excellent, but the change in electrical conductivity is small at high temperatures, and the electrical conductivity is good.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 実施例4で製造されたポリピロール−p−ク
レゾールスルホネートのFT−IRスペクトルである。
FIG. 1 is an FT-IR spectrum of polypyrrole-p-cresol sulfonate prepared in Example 4.

【図2】 比較例1で製造されたポリピロール−ベンゼ
ンスルホネートの熱分解特性を示したグラフである。
FIG. 2 is a graph showing the thermal decomposition characteristics of polypyrrole-benzene sulfonate prepared in Comparative Example 1.

【図3】 実施例4で製造されたポリピロール−p−ク
レゾールスルホネートの熱分解特性を示したグラフであ
る。
FIG. 3 is a graph showing thermal decomposition characteristics of polypyrrole-p-cresol sulfonate prepared in Example 4.

【図4】 実施例5で製造されたポリピロール−ジメチ
ルフェノールスルホネートの熱分解特性を示したグラフ
である。
4 is a graph showing thermal decomposition characteristics of polypyrrole-dimethylphenol sulfonate prepared in Example 5. FIG.

【図5】 実施例4、5と比較例2、3で製造されたポ
リピロールの125℃で時間に従う電気伝導度の変化を
示したグラフである。
FIG. 5 is a graph showing changes in electric conductivity of polypyrroles manufactured in Examples 4 and 5 and Comparative Examples 2 and 3 with time at 125 ° C.

フロントページの続き (72)発明者 チャンジン・リー 大韓民国デジョンシ、スグ、ドマドン 211番 キュンナム・アパートメント101 −1008 (56)参考文献 特開 昭62−119237(JP,A)Front Page Continuation (72) Inventor Chang Jin Lee, Korea, Daejeong-si, Su-gu, Domadon No. 211 Kunnam Apartment 101 -1008 (56) Reference JP-A-62-119237 (JP, A)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 下記の構造式(I)の陰イオン中の一つ
および他の陰イオンがドーパントとして共に存在し、構
造式(I)の陰イオンが0.1%〜50%混入されている
ことを特徴とする温度特性が向上された下記の構造式
(II)に示される導電性高分子化合物: 【化1】 (上記式の中で、M+はNa+、K+、(C25)4+または
(C49)4+であり、R1、R2、R3およびR4は相互
同一または相違するもので、各々H、メチル、エチル、
イソプロピル、t−ブチル、オクチル、ドデシル基の中
で一つである。) 【化2】 (上記式の中で、RはNHまたはSであり、DはB
4 -、PF6 -、Cl-、Br-、I-、AsF5 -2、SO4 -2
p−トルエンスルホネート、1−ナフタレンスルホネー
ト、2−ナフタレンスルホネートの中の一つまたは複数
個であり、ここでxに対するyの比率は0.1%〜50
%であり、zの比率は0%〜30%である。)。
1. One of the anions of the following structural formula (I) and the other anion are present together as a dopant, and 0.1% to 50% of the anions of the structural formula (I) are mixed. Conductive polymer compound represented by the following structural formula (II) with improved temperature characteristics, characterized by: (In the above formula, M + is Na + , K + , (C 2 H 5 ) 4 N + or (C 4 H 9 ) 4 N + , and R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are Mutually the same or different, each of which is H, methyl, ethyl,
It is one of isopropyl, t-butyl, octyl and dodecyl groups. ) (In the above formula, R is NH or S and D is B
F 4 -, PF 6 -, Cl -, Br -, I -, AsF 5 -2, SO 4 -2,
One or more of p-toluene sulfonate, 1-naphthalene sulfonate, and 2-naphthalene sulfonate, wherein the ratio of y to x is 0.1% to 50.
%, And the ratio of z is 0% to 30%. ).
【請求項2】 上記の導電性高分子化合物がポリピロー
ル、ポリアニリンまたはポリチオフェンであることを特
徴とする請求項1に記載の導電性高分子化合物。
2. The conductive polymer compound according to claim 1, wherein the conductive polymer compound is polypyrrole, polyaniline or polythiophene.
【請求項3】 上記の他の陰イオンがハロゲン、パース
ルフェート、ベンゼンスルホネート、トルエンスルホネ
ートおよびナフタレンスルホネートからなる群から選ば
れた一つまたは複数個であることを特徴とする請求項1
に記載の導電性高分子化合物。
3. The another anion is one or more selected from the group consisting of halogen, persulfate, benzene sulfonate, toluene sulfonate and naphthalene sulfonate.
The conductive polymer compound according to.
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