KR102265188B1 - Dopant for conductive polymer and method for producing conductive polymer and conductive polymer using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유기용제에 대한 분산성이 뛰어난 도전성 고분자를 얻는 것을 가능하게 하는 도전성 고분자용 도펀트를 제공하는 것이다.
본 발명에 의하면, 중량평균분자량이 500 이상이며, 실리콘 골격을 갖고 또한 치환기를 적어도 1 개 이상 갖는 화합물이며, 상기 치환기가 술폰산기 또는 인산기 또는 그들의 염 중 어느 하나인 도전성 고분자용 도펀트가 제공된다.
This invention provides the dopant for conductive polymers which makes it possible to obtain the conductive polymer excellent in the dispersibility with respect to the organic solvent.
According to the present invention, there is provided a dopant for a conductive polymer having a weight average molecular weight of 500 or more, a compound having a silicon skeleton and at least one substituent, wherein the substituent is any one of a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, or a salt thereof.

Description

도전성 고분자용 도펀트 및 그것을 이용한 도전성 고분자 및 도전성 고분자의 제조 방법Dopant for conductive polymer and method for producing conductive polymer and conductive polymer using the same

본 발명은 도전성 고분자용 도펀트 및 그것을 이용한 도전성 고분자의 제조 방법, 및 도전성 고분자에 관한 것이다.The present invention relates to a dopant for a conductive polymer, a method for producing a conductive polymer using the dopant, and a conductive polymer.

종래의 도전성 고분자로서, 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDOT)에 폴리스티렌 술폰산(PSS)을 도핑한 PEDOT-PSS를 대표적으로 들 수 있고, 공업적으로 이용되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1). 하지만, 이 PEDOT-PSS는 PSS의 도프(dope)로서 이용되지 않는 술폰산기에 의해, 수중에 있어서의 분산 안정을 특징으로 하기 때문에, 높은 산성도에 의한 금속 부식성을 갖는 등의 과제나, 유기용제에는 안정적으로 분산되지 않는 등의 과제가 있었다. 또한, 각종 재료를 혼합하고 도료로서 배합할 때에는, 바인더 및 각종 첨가제는 수계에 한정되는 등의 과제가 있었다.As a conventional conductive polymer, PEDOT-PSS in which polyethylenedioxythiophene (PEDOT) is doped with polystyrene sulfonic acid (PSS) is exemplified, and is used industrially (eg, Patent Document 1). However, since this PEDOT-PSS is characterized by dispersion stability in water by a sulfonic acid group not used as a dope of PSS, it is stable to problems such as having metal corrosiveness due to high acidity and to organic solvents. There were problems such as not being dispersed into Moreover, when various materials are mixed and mix|blended as a coating material, there existed a subject, such as a binder and various additives being limited to water system.

이러한 과제에 대하여, 본질적으로 용제에 가용하지 않는 폴리아닐린을 나노사이즈 레벨까지 분쇄하고 미분화하여, 폴리아닐린 및 용제에 친화성이 높은 파라톨루엔술폰산이나(특허문헌 2), 도데실벤젠술폰산(특허문헌 3) 등의 술폰산 음이온 유화제를 분산제로서 이용하면서 용제에 공분산시키고, 나노 레벨에서의 미분산체 용액의 제공에 관한 검토나, 또한 입체 장해성이 높은 분기형 알킬을 이용한 디(2-에틸헥실)술포숙신산을 이용한 검토(특허문헌 4)가 실시되고 있다. 또한, 용제에 대한 용해성을 목적으로, 술폰산기 함유 폴리(메트)아크릴산 에스테르를 도핑한 도전성 고분자에 관한 검토도 실시되고 있다(특허문헌 5).In response to these problems, polyaniline, which is essentially insoluble in solvents, is pulverized to a nano-size level and pulverized, and paratoluenesulfonic acid with high affinity to polyaniline and solvents (Patent Document 2), dodecylbenzenesulfonic acid (Patent Document 3) Using a sulfonic acid anion emulsifier such as a dispersant as a dispersant to co-disperse in a solvent, a study on the provision of a micro-dispersion solution at the nano level, and di(2-ethylhexyl)sulfosuccinic acid using branched alkyl having high steric hindrance Examination (Patent Document 4) is being conducted. Moreover, examination regarding the conductive polymer which doped the sulfonic-acid group containing poly(meth)acrylic acid ester for the purpose of the solubility with respect to a solvent is also performed (patent document 5).

일본 공개 특허 평 7 - 90060 호 공보Japanese Laid-Open Patent Publication No. 7-90060 일본 공표 특허 2007 - 518859 호 공보Japanese Patent Publication No. 2007 - 518859 일본 공개 특허 2014 - 075415 호 공보Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2014-075415 일본 등록 특허 제 4137583 호Japanese Registered Patent No. 4137583 일본 등록 특허 제 5435436 호Japanese Registered Patent No. 5435436

그러나, 특허문헌 2, 3에 있어서의 검토에서는, 분자 사이즈가 작은 도펀트인 것이나 각종 유기용제와의 친화성에 제한이 있기 때문에 π공액계 부분 사이의 스택 억제 효과가 작고, 용제 분산성을 충분히 부여할 수 없다는 과제가 있다. However, in the examination in Patent Documents 2 and 3, the dopant having a small molecular size and there is a limitation in affinity with various organic solvents, the stack inhibitory effect between the π-conjugated moieties is small, and the solvent dispersibility is sufficiently imparted. There are tasks that cannot be done.

특허문헌 4에 있어서의 검토에서는, 분산성이 아직 충분하지 않아, 폭넓은 극성의 용제에 분산시키는 것은 곤란했다. In examination in patent document 4, dispersibility was not yet enough, and it was difficult to make it disperse|distribute to the solvent of wide polarity.

또한, 특허문헌 5에 있어서의 검토에서는, 어느 정도의 용제 분산성을 얻을 수 있지만, 고분자 도펀트 상에 불균일하게 π공액이 생성되기 때문에 불용 부위인 π공액 부분이 분자 내 및 분자 사이에서 응집 상태를 취하기 쉬운 구조로 되어, 도전성 고분자의 입경이 커질 때가 많고, 분산 안정 상태를 확보하는 것이 어렵다는 과제가 있다. In addition, in the examination in Patent Document 5, although a certain amount of solvent dispersibility can be obtained, π-conjugated portions are non-uniformly generated on the polymer dopant, so the π-conjugated portion, which is an insoluble site, is an aggregation state within and between molecules. It becomes a structure which it is easy to take, and the particle diameter of a conductive polymer becomes large in many cases, and there exists a subject that it is difficult to ensure a dispersion stable state.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 행해진 것으로서, 유기용제에 대한 분산성이 뛰어난 도전성 고분자를 얻을 수 있는 도전성 고분자용 도펀트를 제공하는 것이다.This invention was made in view of such a situation, It is providing the dopant for conductive polymers from which the conductive polymer excellent in the dispersibility with respect to an organic solvent can be obtained.

본 발명에 의하면, 중량평균분자량이 500이상이며, 실리콘 골격을 갖고 또한 치환기를 적어도 1 개 이상 갖는 화합물이며, 상기 치환기가 술폰산기 또는 인산기 혹은 그들의 염 중 어느 하나인 도전성 고분자용 도펀트가 제공된다. According to the present invention, there is provided a dopant for a conductive polymer having a weight average molecular weight of 500 or more, a compound having a silicon skeleton and at least one substituent, wherein the substituent is any one of a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, or a salt thereof.

본 발명의 발명자들은 도전성 고분자의 용제 분산성을 향상시키기 위해 예의 검토를 실시한 결과, 도전성 고분자용 도펀트가 중량평균분자량 500 이상이며, 실리콘 골격을 갖고 있고, 술폰산 또는 인산 혹은 그들의 염을 1 개 이상 갖는 화합물일 경우에 도전성 고분자의 용제 분산성이 뛰어난 것을 알아내어 본 발명의 완성에 이르렀다.As a result of intensive studies conducted by the inventors of the present invention to improve the solvent dispersibility of the conductive polymer, the dopant for the conductive polymer has a weight average molecular weight of 500 or more, has a silicon skeleton, and has at least one sulfonic acid or phosphoric acid or salt thereof. In the case of a compound, it discovered that it was excellent in the solvent dispersibility of a conductive polymer, and it reached the completion of this invention.

이하, 본 발명의 여러가지 실시 형태를 예시한다. 이하에 나타내는 실시 형태는 서로 조합 가능하다. Hereinafter, various embodiments of the present invention will be exemplified. Embodiments shown below can be combined with each other.

바람직하게는, 상기 치환기가 실리콘 골격에 있어서의 편말단 또는 양말단에 결합되어 있는 도전성 고분자용 도펀트이다. Preferably, it is a dopant for conductive polymers in which the said substituent is couple|bonded with the single terminal or both terminals in a silicon skeleton.

바람직하게는, 상기 실리콘 골격이 하기의 일반식(1)로 나타내어지는 구조 단위를 갖는 화합물인 도전성 고분자용 도펀트이다.Preferably, it is a dopant for conductive polymers whose said silicon skeleton is a compound which has a structural unit represented by following General formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112019063855854-pct00001
Figure 112019063855854-pct00001

[식 중, 여기에서, n은 2 ~ 200의 정수를 나타내고, 각 R은 독립적으로 탄소수가 3 이하의 알킬기 또는 비치환 혹은 치환 페닐기를 나타낸다.][Wherein, n represents an integer of 2 to 200, and each R independently represents an alkyl group having 3 or less carbon atoms or an unsubstituted or substituted phenyl group.]

바람직하게는, 상기 중량평균분자량이 500 ~ 20000인 도전성 고분자용 도펀트이다. Preferably, the dopant for a conductive polymer having a weight average molecular weight of 500 to 20000.

본 발명에 의하면, 상기 도전성 고분자용 도펀트와 π공액계 고분자를 포함하는 도전성 고분자가 제공된다. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the conductive polymer containing the said dopant for conductive polymers and (pi) conjugated polymer is provided.

바람직하게는, 상기 π공액계 고분자가 티오펜, 아닐린, 피롤 및 이들의 유도체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1 개의 모노머를 중합하여 이루어지는 도전성 고분자이다.Preferably, the ?-conjugated polymer is a conductive polymer formed by polymerizing at least one monomer selected from the group consisting of thiophene, aniline, pyrrole, and derivatives thereof.

본 발명에 의하면, 상기 도전성 고분자를 유기용제에 분산시킨 도전성 고분자의 분산액이 제공된다.ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the dispersion liquid of the conductive polymer which disperse|distributed the said conductive polymer in the organic solvent is provided.

본 발명에 의하면, 상기 도전성 고분자용 도펀트를 준비하는 공정과, 상기 도전성 고분자용 도펀트 및 π공액계 고분자의 모노머를 포함하는 혼합물을 준비하는 공정과, 상기 혼합물에 있어서 중합을 실시하는 공정을 구비하는 도전성 고분자의 제조 방법이 제공된다.According to the present invention, there is provided a step of preparing the dopant for a conductive polymer, a step of preparing a mixture containing the dopant for a conductive polymer and a monomer of a π-conjugated polymer, and a step of performing polymerization in the mixture A method for producing a conductive polymer is provided.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다. 이하에 나타내는 실시 형태 중에서 예시한 각종 특징 사항은 서로 조합 가능하다. 또한, 각 특징 사항에 대해 독립적으로 발명이 성립한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described. Various characteristics exemplified in the embodiments shown below can be combined with each other. In addition, the invention is established independently for each characteristic.

<1. 도전성 고분자용 도펀트 A><1. Dopant A for Conductive Polymers>

본 발명의 도전성 고분자용 도펀트는, 중량평균분자량이 500 이상이며, 실리콘 골격을 갖고, 술폰산기 또는 인산기 혹은 그들의 염인 치환기를 적어도 1 개 이상 갖는 화합물이다(이하, 도전성 고분자용 도펀트 A라고 칭한다). 즉, 상기 구성으로 함으로써 유기용제에 대한 용해성을 얻을 수 있다. 또한, 도전성 고분자용 도펀트 A는 화합물 중에 친수성기의 부위와 소수성기의 부위를 갖고 있지만, 상기 구성으로 함으로써 극성용매, 비극성용매에 상관없이 광범위한 종류의 용제에 대한 용해성을 얻을 수 있다. The dopant for conductive polymers of the present invention is a compound having a weight average molecular weight of 500 or more, having a silicon skeleton, and having at least one substituent which is a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, or a salt thereof (hereinafter referred to as dopant A for conductive polymers). That is, by setting it as the said structure, the solubility with respect to an organic solvent can be acquired. In addition, although the dopant A for conductive polymers has a hydrophilic group site and a hydrophobic group site in the compound, solubility in a wide range of solvents can be obtained regardless of a polar solvent or a non-polar solvent by using the above structure.

<1.1 중량평균분자량><1.1 Weight Average Molecular Weight>

본 발명의 도전성 고분자용 도펀트 A의 중량평균분자량은 500 이상이며, 바람직하게는 1000 이상이고, 더 바람직하게는 2000 이상이다. 이 경우, 도펀트 A 자체의 용제 용해성이 양호해지고, 또한 이 도펀트 A를 이용하여 제작한 도전성 고분자의 유기용제에 대한 분산성이 향상된다. 도펀트 A의 중량평균분자량은 바람직하게는 20000 이하이며, 더 바람직하게는 15000 이하이고, 보다 바람직하게는 10000 이하이다. 이 경우, 도전성 고분자의 합성 시의 중합장(수용성)에 대한 용해성 및 도전성 고분자의 용제 분산성을 얻을 수 있다. 도펀트 A의 중량평균분자량은, 구체적으로는 예를 들면, 500, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000, 4500, 5000, 5500, 6000, 7000, 8000, 9000, 10000, 12000, 14000, 16000, 18000, 20000이며, 여기에서 예시한 임의의 2 개 수치 사이의 범위내이어도 된다. The weight average molecular weight of the dopant A for conductive polymers of this invention is 500 or more, Preferably it is 1000 or more, More preferably, it is 2000 or more. In this case, the solvent solubility of dopant A itself becomes favorable, and the dispersibility with respect to the organic solvent of the conductive polymer produced using this dopant A improves. The weight average molecular weight of the dopant A is preferably 20000 or less, more preferably 15000 or less, and still more preferably 10000 or less. In this case, the solubility with respect to the polymerization field (water solubility) at the time of the synthesis|combination of a conductive polymer, and the solvent dispersibility of a conductive polymer can be acquired. Specifically, the weight average molecular weight of the dopant A is, for example, 500, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000, 4500, 5000, 5500, 6000, 7000, 8000, 9000, 10000, 12000, 14000. , 16000, 18000, 20000, and may be within a range between any two numerical values exemplified herein.

도전성 고분자용 도펀트의 중량평균분자량은, 예를 들면, GPC(겔 투과 크로마토그래피)를 이용하여 측정할 수 있다.The weight average molecular weight of the dopant for conductive polymers can be measured using GPC (gel permeation chromatography), for example.

<1.2 실리콘 골격><1.2 Silicon skeleton>

도전성 고분자용 도펀트 A는 주쇄에 실리콘 골격을 갖고 있는 것이라면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 하기의 일반식(1)로 나타내어지는 구조 단위를 갖는 화합물 등을 들 수 있다.Although it will not specifically limit if the dopant A for conductive polymers has a silicon skeleton in a principal chain, For example, the compound etc. which have a structural unit represented by following General formula (1) are mentioned.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112019063855854-pct00002
Figure 112019063855854-pct00002

[식 중, 여기에서 n은 2 ~ 200의 정수를 나타내고, 각 R은 독립적으로 탄소수가 3 이하의 알킬기 또는 비치환 혹은 치환 페닐기를 나타낸다.] [Wherein, n represents an integer of 2 to 200, and each R independently represents an alkyl group having 3 or less carbon atoms or an unsubstituted or substituted phenyl group.]

여기에서, 알킬기는 바람직하게는 메틸기이며, 더 바람직하게는 각 R이 모두 메틸기인 것으로써, 도전성 고분자의 응집을 억제하여 더 뛰어난 용제 분산성을 확보할 수 있는 점에서 바람직하다. n의 값은, 2 ~ 200이며, 바람직하게는 2 ~ 120이고, 더 바람직하게는 2 ~ 60이다. Here, the alkyl group is preferably a methyl group, and more preferably each R is a methyl group, which is preferable from the viewpoint of suppressing aggregation of the conductive polymer and securing more excellent solvent dispersibility. The value of n is 2-200, Preferably it is 2-120, More preferably, it is 2-60.

<1.3 치환기><1.3 Substituents>

도전성 고분자용 도펀트 A는, 치환기로서 술폰산기 또는 인산기 또는 그들의 염을 적어도 1 개 이상 갖고 있는 것이라면 특별히 한정되지 않는다. 즉, 도전성 고분자용 도펀트가 상기 치환기를 갖고 있음으로써 수용성을 얻을 수 있고, 수중에서 도전성 고분자의 중합을 진행시키고, 또한 동시에 도핑할 수 있게 된다. 여기에서, 더 바람직하게는 치환기가 술폰산기이다. The dopant A for conductive polymers will not be specifically limited if it has at least 1 or more of a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, or those salts as a substituent. That is, when the dopant for conductive polymers has the said substituent, water solubility can be acquired, superposition|polymerization of a conductive polymer can advance in water, and it becomes possible to dope simultaneously. Here, more preferably, the substituent is a sulfonic acid group.

상기 술폰산염 혹은 인산염으로서는, 예를 들면, 술폰산 나트륨, 술폰산 칼륨 등의 술폰산 금속염이나 술폰산 암모늄염, 술폰산 피리디늄염 등 혹은 인산 나트륨, 인산 칼륨 등의 인산 금속염이나 인산 암모늄염 등을 들 수 있다. Examples of the sulfonate or phosphate include sulfonic acid metal salts such as sodium sulfonate and potassium sulfonate, sulfonic acid ammonium salt, sulfonate pyridinium salt, and the like, or phosphate metal salts and ammonium phosphate such as sodium phosphate and potassium phosphate.

도전성 고분자용 도펀트 A는, 바람직하게는 치환기수가 1 개 또는 2 개이다. 더 바람직하게는 상기 치환기가 실리콘 골격의 편말단 또는 양말단에 결합되어 있는 것이다. 즉, 그러한 화합물이라면 도전성 고분자용 도펀트로서 도핑할 때에 얻어진 도전성 고분자의 응집을 억제하고 도전성 고분자의 입경이 커지는 것을 억제할 수 있으며, 유기용제에 대해 높은 분산성을 얻을 수 있다. 더 우수한 용제 분산성을 얻기 위해서는, 상기 치환기가 실리콘 골격의 편말단에 결합되어 있는 것이 바람직하다. The dopant A for conductive polymers, Preferably the number of substituents is 1 or 2 pieces. More preferably, the substituent is bonded to one or both ends of the silicon skeleton. That is, if it is such a compound, aggregation of the conductive polymer obtained at the time of doping as a dopant for conductive polymers can be suppressed, it can suppress that the particle diameter of a conductive polymer becomes large, and high dispersibility can be acquired with respect to an organic solvent. In order to obtain more excellent solvent dispersibility, it is preferable that the above substituents are bonded to one end of the silicone skeleton.

<1.4 도전성 고분자용 도펀트 A의 합성><1.4 Synthesis of dopant A for conductive polymers>

도전성 고분자용 도펀트 A의 합성 경로에 대해서는 특별히 한정되지 않고, 도전성 고분자용 도펀트 중의 일부가 유기기로 변성된 화합물에 대해 술폰산기 혹은 그 염 또는 인산기 혹은 그 염을 도입할 수 있는 것이면 된다. 예를 들면, 실리콘 화합물의 일부가 에폭시기, 카르비놀기, 디올기, 메타크릴기, 카르복실기, 폴리에테르기, 아미노기, 메르캅토기, 페놀기, 실라놀기, 아크릴기 등에 의해 변성된 것에 대해 술폰산기 또는 인산기 또는 그들의 염을 도입한 것 등을 들 수 있다.The synthetic route of the dopant A for conductive polymers is not particularly limited, and any compound capable of introducing a sulfonic acid group or a salt thereof or a phosphoric acid group or a salt thereof to a compound in which a part of the dopant for conductive polymer is modified with an organic group. For example, a sulfonic acid group in which a part of the silicone compound is modified with an epoxy group, a carbinol group, a diol group, a methacryl group, a carboxyl group, a polyether group, an amino group, a mercapto group, a phenol group, a silanol group, an acryl group, etc. Alternatively, phosphoric acid groups or salts thereof are introduced.

도전성 고분자용 도펀트 A는 예를 들면 다음과 같이 하여 합성할 수 있다. 즉, 중량평균분자량이 500 이상이며, 실리콘 골격을 갖는 화합물(예를 들면, 편말단 에폭시오르가노실록산(신에츠화학공업(信越化學工業)제 X-22-173BX))과, 2-메르캅토에탄술폰산 나트륨과, 이소프로필알코올과, 트리에틸아민을 혼합하고, 가열 환류 하에 소정 시간(예를 들면, 15 시간) 반응시킨 후, 반응물에 물을 가하여 감압 증류 제거에 의해 이소프로필알코올을 제거하고, 술폰산 화합물의 유화액에 의해 도전성 고분자용 도펀트 A를 얻을 수 있다. 여기에서, 유기 치환기의 결합 위치는 편말단에 한정되지 않고 양말단에 결합하고 있는 것이어도 된다. The dopant A for conductive polymers can be synthesize|combined as follows, for example. That is, a compound having a weight average molecular weight of 500 or more and having a silicone skeleton (eg, single-terminal epoxyorganosiloxane (X-22-173BX manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)) and 2-mercaptoethane Sodium sulfonate, isopropyl alcohol, and triethylamine are mixed and reacted for a predetermined time (for example, 15 hours) under heating and reflux, water is added to the reaction product, and isopropyl alcohol is removed by distillation under reduced pressure, The dopant A for conductive polymers can be obtained with the emulsion of a sulfonic acid compound. Here, the bonding position of the organic substituent is not limited to one terminal, but may be bonded to both terminals.

<2. 도전성 고분자><2. Conductive Polymer>

본 발명의 도전성 고분자는 도전성 고분자용 도펀트 A와, π공액계 고분자를 포함한다. 이 도전성 고분자는 용제 분산성을 갖고 있다. 여기에서, 도전성 고분자용 도펀트에 대해서는 본 발명의 도펀트 A의 구성의 범위내이면 적당히 변경하는 것이 가능하다. The conductive polymer of this invention contains the dopant A for conductive polymers, and (pi) conjugated polymer|macromolecule. This conductive polymer has solvent dispersibility. Here, about the dopant for conductive polymers, if it is within the range of the structure of the dopant A of this invention, it is possible to change suitably.

또한, 상기 고분자용 도펀트 A 이외에, 도전성 고분자의 분야에서 일반적으로 사용되는 도펀트를 병용하는 것도 가능하다. Moreover, it is also possible to use together the dopant generally used in the field|area of a conductive polymer other than the said dopant A for polymers.

도전성 고분자의 분야에서 일반적으로 사용되는 도펀트는, 일반적으로는 전자 수용성의 물질이며, 예를 들면 할로겐, 루이스산, 프로톤산, 전이 금속 할로겐화물 등을 이용할 수 있다. 상기 도전성 고분자용 도펀트 A 이외에 상술한 일반적인 도펀트를 도전성 고분자용 도펀트 B로서 병용하는 경우에는 도펀트 A 및 도펀트 B는, 임의의 비율로 병용할 수 있고, 목적에 맞춰 적당히 선택하는 것이 가능하다. The dopant generally used in the field of a conductive polymer is generally an electron-accepting substance, For example, a halogen, a Lewis acid, a protonic acid, a transition metal halide, etc. can be used. When using together the general dopant mentioned above other than the said dopant A for conductive polymers as dopant B for conductive polymers, dopant A and dopant B can be used together in arbitrary ratios, It is possible to select suitably according to the objective.

상기 π공액계 고분자란, π공액계 고분자의 모노머의 중합에 의해 얻어지는 고분자를 말하고, 구체적으로는 폴리티오펜, 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리3,4-에틸렌디옥시티오펜, 폴리3-메톡시티오펜, 폴리3,4-디메톡시티오펜, 폴리3-헥실티오펜, 폴리3-메틸피롤, 폴리3-메틸티오펜, 폴리o-톨루이딘, 폴리o-아니시딘, 폴리o-에틸아닐린, 폴리sec-부틸아닐린 등을 들 수 있다. The π-conjugated polymer refers to a polymer obtained by polymerization of a monomer of a π-conjugated polymer, and specifically, polythiophene, polyaniline, polypyrrole, poly3,4-ethylenedioxythiophene, poly3-methoxythiophene, Poly3,4-dimethoxythiophene, poly3-hexylthiophene, poly3-methylpyrrole, poly3-methylthiophene, polyo-toluidine, polyo-anisidine, polyo-ethylaniline, polysec- Butylaniline, etc. are mentioned.

또한, π공액계 고분자의 수평균분자량은 통상 1000 ~ 300000이다. 이 범위 내이면 도전성 고분자로서 용도를 한정하지 않고 이용할 수 있다는 점에서 바람직하다. 이 수평균분자량은 도핑 성분을 탈리시킨 후에 π공액계 고분자 골격이 가용으로 되는 용제를 이용하여 GPC로 측정한 값이며, 도핑 탈리 행정(알칼리 처리나 전기적 분해 등)의 시점에서의 π공액계 고분자의 분해 등도 포괄된 참고치이다. In addition, the number average molecular weight of the π-conjugated polymer is usually 1000 to 300000. If it is in this range, it is preferable at the point which can utilize without limiting a use as a conductive polymer. This number average molecular weight is a value measured by GPC using a solvent in which the π-conjugated polymer skeleton is soluble after the doping component is removed, and the π-conjugated polymer at the time of the doping desorption process (alkali treatment, electrolysis, etc.) The decomposition of , etc. are also included reference values.

본 발명의 도전성 고분자는, 폴리티오펜, 폴리아닐린, 폴리피롤 등의 π공액계 고분자에 도핑하여 얻어지는 도전성 고분자가 갖는 도전율(10-6[S/cm] 이상)과 동등 이상의 도전율을 갖고 있고, 도전성이 요구되는 부분에 적용하는 것이 가능하며, 용도에 대해서는 특별히 한정되지 않는다. 도전성 고분자의 도전율은, 구체적으로 예를 들면, 10-6 ~ 10-1[S/cm]의 범위 내의 도전율을 나타내는 것이면 되고, 이 범위의 도전율보다 높은 도전율을 나타내도 된다. 또한, 도전성 고분자의 도전율은, 10-6, 10-5, 10-4, 10-3, 10-2, 10-1[S/cm]로 나타내어지는 수치로부터 선택되는 임의의 2 개 사이의 범위내이어도 된다. 그 중에서도, 실용상, 안정된 성능을 발현하는 관점에서 10-3[S/cm] 이상의 도전율을 나타내는 것이 바람직하다. The conductive polymer of the present invention has a conductivity equal to or higher than that of a conductive polymer obtained by doping a π-conjugated polymer such as polythiophene, polyaniline, or polypyrrole (10 −6 [S/cm] or more), and the conductivity is It is possible to apply to the required part, and the use is not particularly limited. The electrical conductivity of a conductive polymer should just show the electrical conductivity within the range of 10 -6 to 10 -1 [S/cm] specifically, for example, and you may show the electrical conductivity higher than the electrical conductivity of this range. In addition, the conductivity of the conductive polymer is a range between any two selected from the numerical values represented by 10 -6 , 10 -5 , 10 -4 , 10 -3 , 10 -2 , and 10 -1 [S/cm]. may be mine Among them, it is preferable to show a conductivity of 10 -3 [S/cm] or more from the viewpoint of practically expressing stable performance.

또한, 본 발명의 도전성 고분자는 본 발명의 도전성 고분자 이외의 고분자와 병용하여 이용해도 된다. 여기서 고분자로서는 특별히 한정되는 것은 아니고, 공지의 것을 적용할 수 있으며, 예를 들면, 아크릴 수지, 메타크릴 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지 등의 각종 수지를 들 수 있다. In addition, you may use the conductive polymer of this invention in combination with polymer|macromolecules other than the conductive polymer of this invention. It does not specifically limit here as polymer|macromolecule, A well-known thing can be applied, For example, various resin, such as an acrylic resin, a methacryl resin, a polyurethane resin, a polyester resin, an epoxy resin, is mentioned.

<3. 도전성 고분자의 분산액><3. Dispersion of Conductive Polymer>

본 발명의 도전성 고분자는 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 아세톤 등의 케톤계 용제, 초산 에틸, 초산 부틸 등의 에스테르계 용제, 톨루엔 등의 방향족계 용제, 테트라히드로푸란 등의 에테르계 용제 등에 안정적으로 분산 가능하다. 여기에서, 본 발명의 도전성 고분자를 보다 안정적으로 분산시킬 수 있는 동시에 여러가지 용제계 수지의 범용 용제로서 이용할 수 있는 점에서, 메틸에틸케톤, 초산 에틸에 분산시키는 것이 바람직하다.The conductive polymer of the present invention is stable in ketone solvents such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and acetone, ester solvents such as ethyl acetate and butyl acetate, aromatic solvents such as toluene, ether solvents such as tetrahydrofuran, etc. can be distributed as Here, it is preferable to disperse|distribute to methyl ethyl ketone and ethyl acetate from the point which can disperse|distribute the conductive polymer of this invention more stably and can use it as a general-purpose solvent of various solvent type resin.

도전성 고분자의 분산액은, 예를 들면, 다음과 같이 하여 준비할 수 있다. 상술한 용제 등을 투입한 용기에 분산기를 이용하여 전단을 하면서 본 발명의 도전성 고분자를 투입하여 분산액을 조제한다. 여기에서, 도전성 고분자의 투입은 한번에 실시해도 되고 그 일부를 분할하여 복수회에 걸쳐 투입해도 된다. 한번에 투입하는 것이 분산 시간을 단축할 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 용제 및 도전성 고분자를 동시에 투입함으로써 분산액을 조제해도 아무런 문제는 없다. 분산기로서는, 호모 믹서, 고압 균질기(Homogenizer), 초음파 균질기 등을 사용할 수 있다. The dispersion liquid of a conductive polymer can be prepared as follows, for example. The conductive polymer of the present invention is put into a container into which the above-described solvent is put, while shearing using a disperser to prepare a dispersion. Here, the conductive polymer may be fed in at once, or a part thereof may be divided and thrown in multiple times. It is preferable to inject at once because the dispersion time can be shortened. Moreover, even if it prepares a dispersion liquid by inject|throwing-in simultaneously a solvent and a conductive polymer, there is no problem at all. As a disperser, a homomixer, a high pressure homogenizer, an ultrasonic homogenizer, etc. can be used.

이상과 같이 하여 얻어지는 도전성 고분자의 분산액에는, 고도전화를 촉진하는 조제나, 분산 안정성을 끌어올리기 위한 분산제, 기타로는 레벨링제, 가소제, 젖음제, 증점제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 충전제, 방청제, 안료 등의 각종 범용 첨가제를 이용해도 된다. In the dispersion of the conductive polymer obtained as described above, an auxiliary agent for promoting advanced conversion, a dispersing agent for enhancing dispersion stability, and others, a leveling agent, a plasticizer, a wetting agent, a thickener, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a filler, a rust preventive agent, You may use various general-purpose additives, such as a pigment.

<4. 도전성 고분자의 제조 방법><4. Method for Producing Conductive Polymer>

본 발명의 도전성 고분자의 제조 방법은 상기 도전성 고분자용 도펀트 A를 준비하는 공정과, 상기 도전성 고분자용 도펀트 A 및 π공액계 고분자의 모노머를 포함하는 혼합물을 준비하는 공정과, 상기 혼합물에 있어서 중합하는 공정을 구비한다. 즉, 본 발명의 도전성 고분자는, π공액계 고분자의 모노머의 중합시에 상기 도전성 고분자용 도펀트 A를 도핑하여 얻을 수 있다. 그 결과, 도전성 고분자의 응집을 억제할 수 있고, 유기용제(예를 들면, 극성, 비극성을 막론하고, 초산 에틸, 메틸에틸케톤, 톨루엔 등)에 대한 안정적인 분산성을 얻을 수 있다. The method for producing a conductive polymer of the present invention includes the steps of preparing the dopant A for the conductive polymer, the step of preparing a mixture containing the dopant A for the conductive polymer and the monomer of the π-conjugated polymer, and polymerization in the mixture process is provided. That is, the conductive polymer of this invention can be obtained by doping the said dopant A for conductive polymers at the time of superposition|polymerization of the monomer of (pi) conjugated polymer. As a result, aggregation of the conductive polymer can be suppressed, and stable dispersibility in organic solvents (eg, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, toluene, etc., regardless of polarity or non-polarity) can be obtained.

본 발명의 도전성 고분자는, 예를 들면, 다음과 같이 하여 합성할 수 있다. 즉, 상기 π공액계 고분자의 모노머(예를 들면, 티오펜)와, 도전성 고분자용 도펀트 A와, 농염산, 황산철을 혼합하고, 소정 온도(예를 들면, 30 ℃)를 유지하도록 제어하면서 소정 시간 교반한 후, 과황산 암모늄 등의 산화제를 소정 시간(예를 들면, 1 시간)에 걸쳐 적하하고, 수시간(예를 들면, 5 시간) 산화 중합시켜 중합물을 얻는다. 그 후, 반응액을 소정의 방법에 의해 고액 분리를 실시하여 도전성 고분자의 습체품(濕體品)을 얻는다. 그 후, 도전성 고분자의 습체품을 소정 시간, 소정 온도의 조건에서 동결 건조하여 도전성 고분자를 얻을 수 있다. The conductive polymer of this invention can be synthesize|combined as follows, for example. That is, the monomer of the π-conjugated polymer (eg, thiophene), the dopant A for a conductive polymer, concentrated hydrochloric acid, and iron sulfate are mixed and controlled to maintain a predetermined temperature (eg, 30 ° C.) After stirring for a predetermined time, an oxidizing agent such as ammonium persulfate is added dropwise over a predetermined period of time (eg, 1 hour), followed by oxidation polymerization for several hours (eg, 5 hours) to obtain a polymer. Then, solid-liquid separation is performed for a reaction liquid by a predetermined method, and the wet body of a conductive polymer is obtained. Thereafter, the conductive polymer can be freeze-dried under conditions of a predetermined temperature and for a predetermined time to obtain a conductive polymer.

본 발명의 도전성 고분자의 제조 방법에 있어서, 도전성 고분자용 도펀트 A에 대해서는 상술한 방법에 의해 준비할 수 있다. The manufacturing method of the conductive polymer of this invention WHEREIN: It can prepare by the method mentioned above about the dopant A for conductive polymers.

이어서, 상기 도전성 고분자용 도펀트 A에 π공액계 고분자의 모노머를 포함시킴으로써 도전성 고분자를 중합하기 위한 혼합물을 얻을 수 있다. 또한, 상기 고분자용 도펀트 A 이외의 도펀트를 병용해도 된다. Next, a mixture for polymerizing the conductive polymer can be obtained by including the monomer of the π-conjugated polymer in the dopant A for the conductive polymer. Moreover, you may use together dopants other than the dopant A for polymers.

상기 π공액계 고분자의 모노머란, 중합하여 얻어진 고분자가, π 전자가 공액할 수 있는 구조, 또는 단결합과 다중결합이 교대로 연결된 구조를 취하는 것이 가능한 고분자를 얻을 수 있는 모노머를 말하고, 예를 들면, 티오펜, 아닐린, 피롤 및 이들의 유도체 등의 모노머를 들 수 있다. 또한, 상기 모노머는 탄소수 1 ~ 4의 알킬 치환기(예를 들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기) 및 알콕시 치환기(예를 들면, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기) 중의 적어도 하나의 치환기를 갖고 있는 것이 용제 용해성의 관점에서 바람직하다. The monomer of the π-conjugated polymer refers to a monomer that can obtain a polymer in which the polymer obtained by polymerization has a structure in which π electrons can be conjugated or a structure in which single bonds and multiple bonds are alternately connected, for example, Examples thereof include monomers such as thiophene, aniline, pyrrole and derivatives thereof. In addition, the monomer is at least one of an alkyl substituent having 1 to 4 carbon atoms (eg, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group) and an alkoxy substituent (eg, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group) It is preferable from a viewpoint of solvent solubility to have one substituent.

또한, 상기 π공액계 고분자의 모노머의 중합 개시제로서는, 예를 들면, 과황산 암모늄, 과산화수소수나 과산화벤조일 등의 과산화물, 클로라닐 등의 벤조퀴논, 염화제2철 등의 화학 산화제를 이용하는 것이 가능하다. In addition, as the polymerization initiator of the monomer of the π-conjugated polymer, for example, ammonium persulfate, a peroxide such as aqueous hydrogen peroxide or benzoyl peroxide, benzoquinone such as chloranil, and a chemical oxidizing agent such as ferric chloride can be used. .

본 발명의 도전성 고분자는 앞서 말한 상기 도전성 고분자용 도펀트 A 및 π공액계 고분자의 모노머의 혼합물에 대해 소정의 산화제 등의 첨가제를 포함하고 중합 반응시킴으로써 얻을 수 있다. The conductive polymer of the present invention can be obtained by polymerizing the mixture of the above-mentioned dopant A for conductive polymers and monomers of the π-conjugated polymer, including additives such as a predetermined oxidizing agent.

여기에서, 상기 π공액계 고분자의 모노머와 상기 도전성 고분자용 도펀트 A와의 몰 혼합비는, π공액계 고분자의 모노머/도전성 고분자용 도펀트 A = 100/1 ~ 100/70의 범위 내인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 π공액계 고분자의 모노머/도전성 고분자용 도펀트 A = 100/5 ~ 100/50의 범위 내이다. 즉, π공액계 고분자의 모노머/도전성 고분자용 도펀트 A = 100/5 ~ 100/50의 범위 내임으로써 도펀트의 입체 장해에 의해 π공액 고분자 골격끼리의 스태킹(stacking)이 억제되어 용제에 대한 안정 분산이 가능해지는 동시에, 가열 건조에 의해 용제를 휘발시킨 경우에는, π공액 고분자 골격끼리 스태킹함으로써 높은 도전성을 발현할 수 있다는 이유로 바람직하다. Here, the molar mixing ratio of the monomer of the π-conjugated polymer and the dopant A for the conductive polymer is preferably within the range of the monomer of the π-conjugated polymer/dopant A for the conductive polymer = 100/1 to 100/70, and more Preferably, it is in the range of π-conjugated polymer monomer/dopant for conductive polymer A = 100/5 to 100/50. That is, the π-conjugated polymer monomer / dopant for conductive polymer A = within the range of 100/5 ~ 100/50, the stacking of the π-conjugated polymer skeletons due to the steric hindrance of the dopant is suppressed and stable dispersion in solvent This is possible, and when the solvent is volatilized by heat drying, it is preferable for the reason that high conductivity can be expressed by stacking π-conjugated polymer skeletons together.

본 발명의 도전성 고분자는 그 중합시에 비π공액계 고분자의 모노머나 이들로부터 유도되는 고분자, 도전제 등을 필요에 따라 적당하게 배합해도 무방하다. The conductive polymer of the present invention may be appropriately blended with a monomer of a non-(pi) conjugated polymer, a polymer derived therefrom, a conductive agent, and the like at the time of polymerization.

본 발명에 있어서, 비π공액계 고분자란, 상기 π공액계 고분자와 같이, 단결합과 다중결합이 교대로 연결된 고분자 이외의 고분자를 의미한다. In the present invention, the non-π-conjugated polymer means a polymer other than the polymer in which single bonds and multiple bonds are alternately connected, like the π-conjugated polymer.

상기 비π공액계 고분자로서는, 예를 들면 아크릴계 고분자, 메타크릴계 고분자, 우레탄계 고분자, 고무계 고분자 등의 열가소성 수지, 페놀계 고분자 등의 열경화성 수지, 열가소성 엘라스토머 등을 들 수 있다. 이들은 단독 혹은 2 종 이상 조합하여 이용해도 된다.Examples of the non-?-conjugated polymer include thermoplastic resins such as acrylic polymers, methacrylic polymers, urethane polymers, and rubber polymers, thermosetting resins such as phenolic polymers, and thermoplastic elastomers. These may be used individually or in combination of 2 or more types.

실시예Example

이어서, 실시예에 대해 비교예와 함께 이하에 설명한다.Next, an Example is demonstrated below with a comparative example.

<실리콘 화합물의 합성><Synthesis of silicone compound>

합성예 1 : 실리콘 화합물 1의 합성Synthesis Example 1: Synthesis of silicone compound 1

편말단 에폭시오르가노실록산(신에츠화학공업제 X-22-173BX)을 30g, 2-메르캅토에탄술폰산 나트륨을 1.98g, 이소프로필알코올을 23g, 트리에틸아민을 0.3g 혼합하고 가열 환류하에서 15 시간 반응시켰다. 반응물에 물을 첨가하여 감압 증류 제거에 의해 이소프로필알코올을 제거함으로써 실리콘 화합물 1의 유화액(비휘발 성분 12.6%)을 얻었다. 화합물 1의 중량평균분자량을 GPC에 의해 측정한 결과, 3500이었다. 30 g of single-ended epoxy organosiloxane (X-22-173BX manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), 1.98 g of 2-mercaptoethanesulfonate sodium, 23 g of isopropyl alcohol, and 0.3 g of triethylamine were mixed and heated under reflux for 15 hours. reacted. Water was added to the reaction product, and isopropyl alcohol was removed by distillation under reduced pressure to obtain an emulsion of silicone compound 1 (12.6% of nonvolatile components). As a result of measuring the weight average molecular weight of compound 1 by GPC, it was 3500.

합성예 2 : 실리콘 화합물 2의 합성 Synthesis Example 2: Synthesis of silicone compound 2

편말단 에폭시오르가노실록산(신에츠화학공업제 X-22-173DX)과 2-메르캅토에탄술폰산 나트륨을 합성예 1과 같은 순서로 반응시켜 실리콘 화합물 2의 유화액을 얻었다. 화합물 2의 중량평균분자량을 GPC에 의해 측정한 결과, 5400이었다. One-end epoxy organosiloxane (X-22-173DX manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and sodium 2-mercaptoethanesulfonate were reacted in the same manner as in Synthesis Example 1 to obtain an emulsion of silicone compound 2. As a result of measuring the weight average molecular weight of compound 2 by GPC, it was 5400.

합성예 3 : 실리콘 화합물 3의 합성 Synthesis Example 3: Synthesis of silicone compound 3

편말단 메타크릴로일오르가노실록산(신에츠화학공업제 X-22-2426)을 15g, 2-메르캅토에탄술폰산 나트륨을 2.08g, 이소프로필알코올을 48g 혼합하고 질소 분위기하, 가열 환류하에서 30 분 교반했다. 그 후, 벤조일퍼옥사이드 1.55g을 가하고 15 시간 반응시켰다. 반응물에 물을 첨가하고 감압 증류 제거에 의해 이소프로필알코올을 제거함으로써 실리콘 화합물 3의 유화액을 얻었다. 화합물 3의 중량평균분자량을 GPC에 의해 측정한 결과, 16300이었다. Mix 15 g of single-ended methacryloyl organosiloxane (X-22-2426 manufactured by Shin-Etsu Chemical Industry Co., Ltd.), 2.08 g of 2-mercaptoethanesulfonate sodium, and 48 g of isopropyl alcohol, under nitrogen atmosphere, under heating and reflux for 30 minutes. stirred. After that, 1.55 g of benzoyl peroxide was added and reacted for 15 hours. An emulsion of silicone compound 3 was obtained by adding water to the reaction product and removing isopropyl alcohol by distillation under reduced pressure. As a result of measuring the weight average molecular weight of compound 3 by GPC, it was 16300.

합성예 4 : 실리콘 화합물 4의 합성 Synthesis Example 4: Synthesis of silicone compound 4

편말단 메타크릴로일오르가노실록산(신에츠화학공업제 X-22-2404)을 15g, 2-메르캅토에탄술폰산 나트륨을 5.93g, 이소프로필알코올을 66g 혼합하고 질소 분위기하, 가열 환류하에서 30 분 교반했다. 그 후, 벤조일퍼옥사이드 4.12g을 가하고 7 시간 반응시켰다. 반응물에 물을 첨가해 감압 증류 제거에 의해 이소프로필알코올을 제거함으로써 실리콘 화합물 4의 유화액을 얻었다. 화합물 4의 중량평균분자량을 GPC에 의해 측정한 결과, 750이었다. Mix 15 g of single-ended methacryloyl organosiloxane (X-22-2404 manufactured by Shin-Etsu Chemical Industry Co., Ltd.), 5.93 g of 2-mercaptoethanesulfonate sodium, and 66 g of isopropyl alcohol, under nitrogen atmosphere, under heating and reflux for 30 minutes. stirred. Then, 4.12 g of benzoyl peroxide was added and the reaction was carried out for 7 hours. An emulsion of silicone compound 4 was obtained by adding water to the reaction product and removing isopropyl alcohol by distillation under reduced pressure. As a result of measuring the weight average molecular weight of compound 4 by GPC, it was 750.

합성예 5 : 실리콘 화합물 5의 합성 Synthesis Example 5: Synthesis of silicone compound 5

양말단 카르복시오르가노실록산(신에츠화학공업제 X-22-162C)을 30g, 염화 티오닐을 20g 질소 분위기하, 실온에서 5 시간 반응시키고 그 후 감압 증류 제거에 의해 미반응의 염화 티오닐을 제거함으로써, 카르복시산클로라이드로 관능기 변환했다. 얻어진 카르복시산클로라이드체에 이세티온산 나트륨 3.68g을 60 ℃, 5 시간 반응시킴으로써 실리콘 화합물 5의 유화액을 얻었다. 화합물 5의 중량평균분자량을 GPC에 의해 측정한 결과, 5600이었다. 30 g of carboxyorganosiloxane (X-22-162C manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) at both ends and 20 g of thionyl chloride were reacted for 5 hours at room temperature in a nitrogen atmosphere, and then unreacted thionyl chloride was removed by distillation under reduced pressure. By doing so, the functional group was converted into carboxylic acid chloride. An emulsion of silicone compound 5 was obtained by making 3.68 g of sodium isethionate react with the obtained carboxylic acid chloride body at 60 degreeC for 5 hours. As a result of measuring the weight average molecular weight of compound 5 by GPC, it was 5600.

합성예 6 : 실리콘 화합물 6의 합성 Synthesis Example 6: Synthesis of silicone compound 6

양말단 티올오르가노실록산(신에츠화학공업제 X-22-167B) 30g과 인산 2-(메타크릴로일옥시)에틸을 3.70g, 이소프로필알코올을 66g 혼합하고 질소 분위기하, 가열 환류하에서 30 분 교반했다. 그 후, 벤조일퍼옥사이드 4.27g을 가하고 7 시간 반응시켰다. 반응물에 물을 첨가하여 감압 증류 제거에 의해 이소프로필알코올을 제거하고, 또한, 탄산수소 나트륨을 이용하여 중화함으로써 실리콘 화합물 6의 유화액을 얻었다. 화합물 6의 중량평균분자량을 GPC에 의해 측정한 결과, 4100이었다. 30 g of both terminal thiolorganosiloxane (X-22-167B manufactured by Shin-Etsu Chemical Industry Co., Ltd.), 3.70 g of 2-(methacryloyloxy)ethyl phosphate, and 66 g of isopropyl alcohol were mixed and heated under reflux under nitrogen atmosphere for 30 minutes stirred. Then, 4.27 g of benzoyl peroxide was added and the reaction was carried out for 7 hours. Water was added to the reaction product, isopropyl alcohol was removed by distillation under reduced pressure, and further, an emulsion of silicone compound 6 was obtained by neutralizing using sodium hydrogen carbonate. As a result of measuring the weight average molecular weight of compound 6 by GPC, it was 4100.

합성예 7 : 실리콘 화합물 7의 합성 Synthesis Example 7: Synthesis of silicone compound 7

아크릴산 트리이소프로필실릴을 15g, 3-술포프로필메타크릴레이트 칼륨을 16.2g, 이소프로필알코올을 66g 혼합하고 질소 분위기하, 가열 환류하에서 30 분 교반했다. 그 후, 벤조일퍼옥사이드 16.2g을 가하고 7 시간 반응시켰다. 반응물에 물을 첨가하고 감압 증류 제거에 의해 이소프로필알코올을 제거함으로써 실리콘 화합물 7의 유화액을 얻었다. 화합물 7의 중량평균분자량을 GPC에 의해 측정한 결과, 340이었다. 15 g of triisopropylsilyl acrylate, 16.2 g of 3-sulfopropyl methacrylate potassium, and 66 g of isopropyl alcohol were mixed, and the mixture was stirred under heating and refluxing under nitrogen atmosphere for 30 minutes. After that, 16.2 g of benzoyl peroxide was added and reacted for 7 hours. An emulsion of silicone compound 7 was obtained by adding water to the reaction product and removing isopropyl alcohol by distillation under reduced pressure. As a result of measuring the weight average molecular weight of compound 7 by GPC, it was 340.

상기 합성예 1 ~ 7에서 얻어진 실리콘 화합물 1 ~ 7 및 비교 대상으로서 사용한 기타의 화합물 A ~ C 및 그들의 구조(분자량, 주쇄의 구조, 치환기 등)를 일람으로 한 것을 표 1로서 이하에 나타낸다.The silicone compounds 1 to 7 obtained in Synthesis Examples 1 to 7 and other compounds A to C used as comparison objects and their structures (molecular weight, main chain structure, substituent, etc.) are listed below as Table 1 below.

Figure 112019063855854-pct00003
Figure 112019063855854-pct00003

화합물 A : 다환 페닐에테르의 폴리에틸렌옥사이드 말단 술폰산계 유화제(닛폰뉴카자이(日本乳化劑)제 Newcol 723-SF 분자량 1100) Compound A: Polycyclic phenyl ether polyethylene oxide-terminated sulfonic acid emulsifier (Newcol 723-SF molecular weight 1100 manufactured by Nippon Nyukazai)

화합물 B : 도데실벤젠술폰산 나트륨(분자량 348) Compound B: sodium dodecylbenzenesulfonate (molecular weight 348)

화합물 C : 양말단 카르복시오르가노실록산(신에츠화학공업제 X-22-162C, 분자량 4600) Compound C: carboxyorganosiloxane at both ends (X-22-162C manufactured by Shin-Etsu Chemical, molecular weight 4600)

도전성 고분자용 도펀트의 중량평균분자량은 GPC(HLC-8120GPC : 토소제)를 이용하여 이하의 조건에 의해 측정을 실시했다. The weight average molecular weight of the dopant for conductive polymers measured on the following conditions using GPC (HLC-8120GPC: made by Tosoh).

또한, 측정시에, 이온 교환을 실시하여 테트라히드로푸란에 용해시킨 뒤, 다음의 조건으로 표준 폴리에틸렌옥사이드 환산에 의해 구했다. In addition, at the time of measurement, after ion exchange was performed and it was dissolved in tetrahydrofuran, it calculated|required by standard polyethylene oxide conversion under the following conditions.

<측정 조건> <Measurement conditions>

GPC 칼럼 구성 : 이하의 5 연 칼럼GPC column configuration: the following 5 columns

(i) TSK-GEL HXL-H(가드 칼럼, 토소(Tosoh)제) (i) TSK-GEL HXL-H (guard column, manufactured by Tosoh)

(ii) TSK-GEL 7000HXL(토소제) (ii) TSK-GEL 7000HXL (made by Toso)

(iii) TSK-GEL GMHXL(토소제) (iii) TSK-GEL GMHXL (made by Toso)

(iv) TSK-GEL GMHXL(토소제) (iv) TSK-GEL GMHXL (made by Toso)

(V) TSK-GEL G2500HXL(토소제) (V) TSK-GEL G2500HXL (made by Toso)

샘플 농도 : 1.0 mg/cm3가 되도록 테트라히드로푸란으로 희석 Sample concentration: diluted with tetrahydrofuran to 1.0 mg/cm 3

이동상 용매 : 테트라히드로푸란 Mobile phase solvent: tetrahydrofuran

유속 : 1.0 cm3/min. Flow rate: 1.0 cm 3 /min.

칼럼 온도 : 40 ℃ Column temperature: 40℃

<도전성 고분자의 합성><Synthesis of conductive polymer>

표 1에 나타낸 실리콘 화합물 및 기타의 화합물 A ~ C를 도펀트로서 이용하여 도전성 고분자의 합성을 실시했다.Conductive polymers were synthesized using the silicone compounds shown in Table 1 and other compounds A to C as dopants.

합성예 8 : 도전성 고분자의 합성 Synthesis Example 8: Synthesis of conductive polymer

합성예 1에서 얻은 산변성 실리콘 화합물 1의 유화액 142.5g, 농염산 1.6g, π공액계 고분자의 모노머로서 에틸렌디옥시티오펜(EDOT) 3.2g, 황산철 0.09g을 각각 혼합하고 30 ℃에서 30 분 교반했다. 그 후, 상기 혼합물에 과황산 암모늄 5.9g을 이온교환수 50g에 용해시킨 수용액을 1 시간 걸쳐 적하했다. 그 후, 30 ℃의 상태를 유지하면서 5 시간 반응시켰다. 얻어진 반응액을 고액 분리함으로써 도전성 고분자 1의 습체품을 얻었다. 이 습체품을 24 시간, 0 ℃에서 동결 건조하여 도전성 고분자 1의 건조 분말을 얻었다. 142.5 g of the emulsion of the acid-modified silicone compound 1 obtained in Synthesis Example 1, 1.6 g of concentrated hydrochloric acid, 3.2 g of ethylenedioxythiophene (EDOT) as a monomer of the π-conjugated polymer, and 0.09 g of iron sulfate were mixed, respectively, and heated at 30 ° C. for 30 minutes. stirred. Thereafter, an aqueous solution in which 5.9 g of ammonium persulfate was dissolved in 50 g of ion-exchanged water was added dropwise to the mixture over 1 hour. Then, it was made to react for 5 hours, maintaining the state at 30 degreeC. The wet article of the conductive polymer 1 was obtained by solid-liquid separation of the obtained reaction liquid. This wet article was freeze-dried at 0°C for 24 hours to obtain a dry powder of conductive polymer 1.

합성예 9 ~ 19 : 도전성 고분자의 합성Synthesis Examples 9 to 19: Synthesis of conductive polymer

표 2에 나타내는 도펀트 및 π공액계 고분자의 모노머를 이용하여 합성예 8과 같은 순서에 의해 도전성 고분자 2 ~ 12을 합성하고 각 도전성 고분자의 건조 분말을 얻었다(도전성 고분자 12에 대해서는 중합이 진행되지 않아 얻을 수 없었다). 여기에서, 어느 합성예에서나 π공액계 고분자의 모노머/도펀트의 몰 비율은 100/23이며, 동일하다. 그들에 대해 이하 표 2에 나타낸다.Using the dopant and π-conjugated polymer monomers shown in Table 2, conductive polymers 2 to 12 were synthesized in the same manner as in Synthesis Example 8, and dry powders of each conductive polymer were obtained. could not be obtained). Here, in any synthesis example, the molar ratio of the monomer/dopant of the π-conjugated polymer is 100/23 and is the same. They are shown in Table 2 below.

Figure 112019063855854-pct00004
Figure 112019063855854-pct00004

실시예 1 ~ 8, 비교예 1 ~ 4Examples 1 to 8, Comparative Examples 1 to 4

상기의 순서로 합성한 각 도전성 고분자 1 ~ 11을 이용하여 아래와 같이 용제 분산성 및 도전성에 대해 평가했다. 그 결과를 표 3으로서 이하에 나타낸다. Solvent dispersibility and electroconductivity were evaluated as follows using each conductive polymer 1-11 synthesize|combined by said procedure. The results are shown below as Table 3.

<용제 분산성의 평가> <Evaluation of solvent dispersibility>

각 도전성 고분자 1 ~ 11을 초산 에틸, 메틸에틸케톤, 톨루엔에 대해 비휘발 성분이 1.5%로 되는 비율로 혼합하고, 프로브형 초음파 균질기로 처리를 실시하여 각 도전성 고분자 1 ~ 11의 유기용제 분산액을 조제했다. 각각의 유기용제 분산액에 있어서 초음파 처리로부터 1 시간 경과 후의 침전물을 육안으로 확인하는 방법에 의해 평가했다. 여기에서, 분산 처리로부터 1 시간 후에 정성 여과지(No.2)로 여과했을 때에 응집물이 확인되지 않는 것을 ○, 응집물이 확인되는 것을 △, 초음파 처리 직후에 응집물이 발생하여 불균질액으로 되는 것을 ×로 했다. Each of the conductive polymers 1 to 11 is mixed in a ratio such that the non-volatile components are 1.5% with respect to ethyl acetate, methyl ethyl ketone and toluene, and treated with a probe-type ultrasonic homogenizer to obtain an organic solvent dispersion of each conductive polymer 1 to 11 prepared In each organic solvent dispersion liquid, the method of visually confirming the sediment 1 hour after the ultrasonic treatment was evaluated. Here, when filtration with qualitative filter paper (No. 2) after 1 hour from the dispersion treatment, ○ indicates that no aggregates are observed, △ indicates that aggregates are observed, and × indicates that aggregates are generated immediately after ultrasonic treatment to form a heterogeneous liquid. did with

<도전성의 평가> <Evaluation of Conductivity>

용제 분산성의 평가에서 제작한 각 도전성 고분자 1 ~ 11의 초산 에틸 분산액을 세정한 유리기판 상에 건조 막두께가 2 μm로 되도록 적하한 후, 90 ℃에서 5 분간 가열 건조하여 도전율 측정 샘플을 제작했다. 제작한 샘플에 대해 저항률계(미쓰비시화학(三菱化學) ANALYTECH제, Loresta GP)를 이용하여 도전율(S/cm)을 측정했다.The ethyl acetate dispersion of each of the conductive polymers 1 to 11 prepared in the evaluation of solvent dispersibility was added dropwise to a dry film thickness of 2 µm on a washed glass substrate, and then dried by heating at 90 ° C. for 5 minutes to prepare a conductivity measurement sample. . The electrical conductivity (S/cm) was measured about the produced sample using the resistivity meter (Mitsubishi Chemical ANALYTECH make, Loresta GP).

Figure 112019063855854-pct00005
Figure 112019063855854-pct00005

실시예 1 ~ 8에 나타내는 바와 같이, 도전성 고분자 1 ~ 8은 극성용매로부터 비극성용매까지 폭넓은 일정 이상의 유기용제에 대한 분산성과 도전성을 나타내고 있는 것을 알 수 있었다. 그 중에서도, 실시예 1, 2에 있어서는, 바람직한 용제 종류인 초산 에틸, 메틸에틸케톤에 대해 뛰어난 분산성을 나타내는 동시에 높은 도전율을 나타냈다. 또한, 도펀트 A의 중량평균분자량이 큰 실시예 3은 도전율이 저하되는 한편, 보다 우수한 용제 분산성을 나타내고, 중량평균분자량이 작은 실시예 4는 용제 분산성이 저하되는 한편, 보다 높은 도전율을 나타냈다. 실시예 5, 6에 대해서는, 양말단에 관능기를 갖기 때문에, 실시예 1, 2에 비하여 용제 분산성이 떨어지지만 비교예에 비해서는 충분히 높은 용제 분산성과 도전율을 나타냈다. 실시예 7, 8에 대해서는 π공액계 고분자의 모노머를 변경해도 높은 용제 분산성을 갖는 것이 나타났다.As shown in Examples 1-8, it turned out that conductive polymers 1-8 have shown the dispersibility and electroconductivity with respect to the organic solvent more than a wide range from a polar solvent to a non-polar solvent. Among them, in Examples 1 and 2, excellent dispersibility was exhibited in ethyl acetate and methyl ethyl ketone, which are preferred types of solvents, and high electrical conductivity was exhibited. In addition, Example 3 with a large weight average molecular weight of the dopant A showed a lower conductivity while exhibiting better solvent dispersibility, and Example 4 with a small weight average molecular weight showed a lower solvent dispersibility and higher electrical conductivity. . About Examples 5 and 6, since it has a functional group at both ends, although the solvent dispersibility was inferior compared with Examples 1 and 2, compared with the comparative example, the solvent dispersibility and electrical conductivity were shown sufficiently high. For Examples 7 and 8, it was shown that even if the monomer of the π-conjugated polymer was changed, it had high solvent dispersibility.

한편, 비교예 1은 도펀트 A의 중량평균분자량이 500보다 작고, 비교예 2에서는 실리콘 골격을 갖지 않기 때문에, 용제에 대한 분산성이 대단히 나쁘고, 그 때문에 막질도 나쁘며, 도전율은 낮거나 혹은 도전율의 측정이 불가능했다. 비교예 3에 대해서는, 분자량은 500보다 작고, 실리콘 골격을 갖지 않기 때문에 용제 분산성이 없으며, 그 때문에, 제막하여 도전율의 평가를 할 수 없었다. 비교예 4에 있어서는 도펀트 A에 수용성이 없기 때문에, 도전성 고분자의 중합이 적절하게 진행되지 않았으므로 평가를 실시할 수 없었다.On the other hand, in Comparative Example 1, the weight average molecular weight of the dopant A is smaller than 500, and in Comparative Example 2, since it does not have a silicon skeleton, the dispersibility in the solvent is very poor, and therefore the film quality is also poor, and the conductivity is low or the conductivity is low. measurement was not possible. About Comparative Example 3, the molecular weight was smaller than 500, and since it did not have a silicone skeleton, there was no solvent dispersibility, Therefore, it was not able to form into a film and to evaluate electrical conductivity. In the comparative example 4, since there was no water solubility in the dopant A, since superposition|polymerization of a conductive polymer did not advance suitably, evaluation was not able to be performed.

Claims (8)

중량평균분자량이 500 이상이며, 실리콘 골격을 갖고, 또한 치환기를 적어도 1 개 이상 갖는 화합물이며, 상기 치환기가 술폰산기 또는 인산기 혹은 그들의 염 중 어느 하나이고,
상기 실리콘 골격이 하기의 일반식(1)로 나타내어지는 구조 단위를 갖는 화합물인 도전성 고분자용 도펀트.
[화학식 1]
Figure 112021047746241-pct00007

[식 중, 여기에서, n은 2 ~ 200의 정수를 나타내고, 각 R은 독립적으로 탄소수가 3 이하의 알킬기 또는 비치환 혹은 치환 페닐기를 나타낸다.]
A compound having a weight average molecular weight of 500 or more, having a silicone skeleton, and having at least one substituent, wherein the substituent is any one of a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, or a salt thereof;
The dopant for conductive polymers whose said silicon skeleton is a compound which has a structural unit represented by following General formula (1).
[Formula 1]
Figure 112021047746241-pct00007

[Wherein, n represents an integer of 2 to 200, and each R independently represents an alkyl group having 3 or less carbon atoms or an unsubstituted or substituted phenyl group.]
제 1 항에 있어서,
상기 치환기가 실리콘 골격에 있어서의 편말단 또는 양말단에 결합되어 있는, 도전성 고분자용 도펀트.
The method of claim 1,
The dopant for conductive polymers in which the said substituent is couple|bonded with the single terminal or both terminals in silicon skeleton.
삭제delete 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 중량평균분자량이 500 ~ 20000인 도전성 고분자용 도펀트.
3. The method according to claim 1 or 2,
A dopant for a conductive polymer having the weight average molecular weight of 500 to 20000.
제 1 항에 기재된 상기 도전성 고분자용 도펀트와, π공액계 고분자를 포함하는 도전성 고분자.The conductive polymer containing the said dopant for conductive polymers of Claim 1, and (pi) conjugated system polymer|macromolecule. 제 5 항에 있어서,
상기 π공액계 고분자가 티오펜, 아닐린, 피롤 및 이들의 유도체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1 개의 모노머를 중합하여 이루어지는 도전성 고분자.
6. The method of claim 5,
A conductive polymer formed by polymerizing at least one monomer selected from the group consisting of thiophene, aniline, pyrrole, and derivatives thereof, wherein the π-conjugated polymer is polymerized.
제 5 항 또는 제 6 항에 기재된 도전성 고분자를 유기용제에 분산시킨 도전성 고분자의 분산액.The dispersion liquid of the conductive polymer which disperse|distributed the conductive polymer of Claim 5 or 6 in the organic solvent. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 상기 도전성 고분자용 도펀트를 준비하는 공정과, 상기 도전성 고분자용 도펀트 및 π공액계 고분자의 모노머를 포함하는 혼합물을 준비하는 공정과, 상기 혼합물에 있어서 중합을 실시하는 공정을 구비하는 도전성 고분자의 제조 방법.The step of preparing the dopant for a conductive polymer according to claim 1 or 2, the step of preparing a mixture containing the dopant for the conductive polymer and a monomer of the π-conjugated polymer, and polymerization in the mixture The manufacturing method of a conductive polymer provided with a process.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7442500B2 (en) 2018-08-10 2024-03-04 キョーセラ・エイブイエックス・コンポーネンツ・コーポレーション Solid electrolytic capacitor formed from conductive polymer particles
CN112889123A (en) 2018-08-10 2021-06-01 阿维科斯公司 Solid electrolytic capacitor comprising intrinsically conductive polymer
WO2020033817A1 (en) 2018-08-10 2020-02-13 Avx Corporation Solid electrolytic capacitor containing polyaniline
CN118213199A (en) 2018-12-11 2024-06-18 京瓷Avx元器件公司 Solid electrolytic capacitor containing intrinsically conductive polymer
DE112020004416T5 (en) 2019-09-18 2022-06-15 KYOCERA AVX Components Corporation Solid electrolytic capacitor for use at high voltages
DE112020006028T5 (en) 2019-12-10 2022-10-06 KYOCERA AVX Components Corporation Solid electrolytic capacitor containing a pre-coating and an intrinsically conductive polymer
US11776759B2 (en) 2019-12-10 2023-10-03 KYOCER AVX Components Corporation Tantalum capacitor with increased stability
US11631548B2 (en) 2020-06-08 2023-04-18 KYOCERA AVX Components Corporation Solid electrolytic capacitor containing a moisture barrier

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3870043A (en) 1974-03-28 1975-03-11 Allan R Dunn U-shaped intravenous needle structure
DE59010247D1 (en) 1990-02-08 1996-05-02 Bayer Ag New polythiophene dispersions, their preparation and their use
JPH06125519A (en) * 1992-04-28 1994-05-06 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Wear-resistant and scratch-resistant conductive polymer composition
JP2001247582A (en) * 2000-03-08 2001-09-11 Nippon Unicar Co Ltd Polyogranosiloxane phosphate, composition comprising the same, and method of producing the same
FR2830535B1 (en) 2001-10-10 2003-12-19 Commissariat Energie Atomique USE OF SULFONIC, PHOSPHONIC ACIDS AS DOPANTS OF POLYANILINE AND CONDUCTIVE COMPOSITE MATERIALS BASED ON POLYANILINE
JP2003171467A (en) * 2001-12-05 2003-06-20 Nippon Unicar Co Ltd Phosphorylated polyorganosiloxane, method for producing the same, flame-retardant and resin composition
DE102004003784B4 (en) 2004-01-23 2011-01-13 Ormecon Gmbh Dispersion of intrinsically conductive polyaniline and their use
JP2006249160A (en) * 2005-03-09 2006-09-21 Konishi Kagaku Ind Co Ltd Sulfonated polyorganosilsesquioxane and its preparation method
KR101187041B1 (en) * 2010-04-20 2012-09-28 한국과학기술연구원 Polyaniline Doped by Sulfonated Polyphenylsilsesquioxane with High Stability of Electrical Conductivity And Menufacturing Method Of The Same
JP5901776B2 (en) * 2011-11-10 2016-04-13 ナンキン ユニバーシティー Conductive polymer materials based on carbonyl functionalized poly-silicones and methods for their preparation
KR101444927B1 (en) 2012-12-11 2014-09-26 주식회사 펨스 Slot coater and gap controlling method of slot die nozzle of the same
JP5788127B1 (en) * 2014-02-27 2015-09-30 テイカ株式会社 Oxidizing agent / dopant for conductive polymer production, solution thereof, conductive polymer produced using any of them, and electrolytic capacitor using the conductive polymer as electrolyte

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