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JP2000178454A - Electroconductive polymeric material and solid electrolytic capacitor - Google Patents

Electroconductive polymeric material and solid electrolytic capacitor

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JP2000178454A
JP2000178454A JP10361994A JP36199498A JP2000178454A JP 2000178454 A JP2000178454 A JP 2000178454A JP 10361994 A JP10361994 A JP 10361994A JP 36199498 A JP36199498 A JP 36199498A JP 2000178454 A JP2000178454 A JP 2000178454A
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JP
Japan
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group
acid
polymer material
embedded image
conductive polymer
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JP10361994A
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Japanese (ja)
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Inventor
Masahiro Kuwabara
昌宏 桑原
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Mitsui Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Chemicals Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain the subject material suitable as a cathodic electroconductive material for solid electrolytic capacitors having favorable impedance characteristics up to a high-frequency range and high heat resistance by making the material include a specific polymeric substance and a specific compound. SOLUTION: This electroconductive polymeric material is obtained by including (A) a polymeric substance having molecular structure with electron conjugated system and (B) a 3-sulfonylbenzenesulfonic acid derivative compound of formula I (X is H, a 1-20C alkyl, alkoxy or aryl) wherein the component A is pref. e.g. a conjugated polymeric compound having at least one kind of repeating unit selected from among those of formula II to formula IV (R1 to R8 are each H, an alkyl or alkoxy) (e.g. pyrrole), and the component B is e.g. 3-methylsulfonylbenzenesulfonic acid, 3-ethylsulfonylbenzenesulfonic acid, 3-n- propylsulfonylbenzenesulfonic acid, 3-phenylsulfonylbenzenesulfonic acid.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、導電性を有する高
分子材料およびそれを用いた固体電解コンデサに関し、
更に詳しくは周波数特性および耐熱性に優れた固体電解
コンデンサの製造に好適な導電性材料およびそれを陰極
導電材料として適用した固体電解コンデンサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a conductive polymer material and a solid electrolytic capacitor using the same.
More specifically, the present invention relates to a conductive material suitable for manufacturing a solid electrolytic capacitor having excellent frequency characteristics and heat resistance, and a solid electrolytic capacitor using the same as a cathode conductive material.

【0002】[0002]

【発明の技術的背景】近年、エレクトロニクスの発展に
ともなって、新しいエレクトロニクス材料が開発されて
いる。特に機能性有機材料の分野においてめざましい技
術革新が進み、導電性材料に限ってみても、ポリアセチ
レン、ポリパラフェニレン、ポリピロール、ポリアニリ
ンなどの電子共役系高分子物質中に、電子受容性化合物
をドーパントとしてドープした導電性高分子材料が開発
され、例えば、キャパシタ電極材料、電池電極材料、帯
電防止材料等として既に実用化されている例もある。
BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, with the development of electronics, new electronic materials have been developed. In particular, remarkable technological progress has been made in the field of functional organic materials.Electron-accepting compounds are used as dopants in electron conjugated polymer materials such as polyacetylene, polyparaphenylene, polypyrrole, and polyaniline, even in the case of conductive materials only. A doped conductive polymer material has been developed, and in some cases, for example, it has already been put to practical use as a capacitor electrode material, a battery electrode material, an antistatic material and the like.

【0003】ところで、固体電解コンデンサには、タン
タル、アルミニウムなどの金属を陽極とし、この陽極表
面にタンタル、アルミニウムなどの酸化物被膜を誘電体
として形成させ、一方二酸化マンガンやテトラシアノキ
ノジメタン(TCNQ)錯塩を陰極とするものが開発さ
れている。しかしながら、二酸化マンガンを陰極にする
と、その導電率が小さいために固体電解コンデンサは高
周波領域でのインピーダンスが大きくなったり、またT
CNQ錯塩を陰極にすると、それが熱分解しやすいため
に固体電解コンデンサは耐熱性が乏しいこと等が指摘さ
れている。
Meanwhile, a solid electrolytic capacitor has a metal such as tantalum or aluminum as an anode, and an oxide film such as tantalum or aluminum is formed as a dielectric on the surface of the anode, while manganese dioxide or tetracyanoquinodimethane (metal oxide) is formed. (TCNQ) complex salt as a cathode has been developed. However, when manganese dioxide is used as a cathode, the solid electrolytic capacitor has a high impedance in a high frequency region due to its low conductivity,
It has been pointed out that when a CNQ complex salt is used as a cathode, the solid electrolytic capacitor has poor heat resistance because it is easily thermally decomposed.

【0004】そこで、前述したポリピロール、ポリアニ
リンなどの導電性高分子物質を陰極として用いることが
検討されている。これら導電性高分子物質には、二酸化
マンガンよりも導電率が高く、またTCNQ錯塩よりも
耐熱性に優れていると云う特性が見出されている。
[0004] Therefore, the use of a conductive polymer material such as polypyrrole or polyaniline described above as a cathode has been studied. It has been found that these conductive high-molecular substances have higher conductivity than manganese dioxide and have better heat resistance than TCNQ complex salts.

【0005】この特性に注目して、これらの導電性高分
子物質を陰極として使用した固体電解コンデンサについ
て、多くの改良が提案されている。例えば、特開昭60
−37114号公報には、ドーパントがドープされた複
素五員環化合物重合体を固体電解質とする固体電解コン
デンサが開示されており、また、特開平6−29159
号公報には、ポリアニリンを固体電解質とする固体電解
コンデンサが記載されている。
Focusing on this characteristic, many improvements have been proposed for solid electrolytic capacitors using these conductive polymer materials as cathodes. For example, JP
JP-A-37114 discloses a solid electrolytic capacitor using a five-membered heterocyclic compound polymer doped with a dopant as a solid electrolyte.
Japanese Patent Application Publication No. JP-A-2005-115139 discloses a solid electrolytic capacitor using polyaniline as a solid electrolyte.

【0006】しかしながら、情報電子機器用素子には一
層の高性能化および高信頼性が求められてきているた
め、固体電解コンデンサにも、さらに高周波領域まで良
好なインピーダンス特性を有し、しかも耐熱性に優れた
材料の開発が望まれている。
However, since higher performance and higher reliability have been demanded for elements for information electronic equipment, solid electrolytic capacitors have good impedance characteristics up to a high frequency range, and have high heat resistance. There is a demand for the development of materials that are excellent in quality.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高周波領域
まで良好なインピーダンス特性を有し、しかも耐熱性に
優れた、固体電解コンデンサの陰極導電材料として好適
な導電性高分子材料、およびそれを用いた固体電解コン
デンサの提供を目的としている。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention relates to a conductive polymer material having good impedance characteristics up to a high frequency range and excellent heat resistance and suitable as a cathode conductive material for a solid electrolytic capacitor. The purpose is to provide a solid electrolytic capacitor used.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】即ち本発明は、電子共役
系分子構造を有する高分子物質中に下記一般式(1)で
表される3−スルホニルベンゼンスルホン酸誘導体化合
物を含有してなることを特徴とする導電性高分子材料に
関する。
That is, the present invention provides a polymer substance having an electron conjugated molecular structure containing a 3-sulfonylbenzenesulfonic acid derivative compound represented by the following general formula (1). And a conductive polymer material characterized by the following.

【0009】[0009]

【化9】 ここで、Xは、水素原子、または炭素原子数1〜20の
アルキル基、アルコキシ基、およびアリール基からなる
群から選ばれた基のいずれかである。
Embedded image Here, X is any one of a hydrogen atom and a group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group, and an aryl group.

【0010】特に本発明では、前記高分子物質が、下記
一般式(2)、(3)または(4)で表される少なくと
も1種の繰り返し単位を有する共役系高分子化合物であ
ることが好ましい。
In the present invention, it is particularly preferable that the polymer substance is a conjugated polymer compound having at least one type of repeating unit represented by the following general formula (2), (3) or (4). .

【0011】[0011]

【化10】 Embedded image

【0012】[0012]

【化11】 Embedded image

【0013】[0013]

【化12】 Embedded image

【0014】上記の式(2)、(3)、および(4)
中、R1〜R8は互いに同一でも異なっていてもよく、水
素原子、および炭素原子数1〜20のアルキル基、アル
コキシ基からなる群から選ばれた基のいずれかであり、
*は繰り返し単位の結合位置を示す。
The above equations (2), (3) and (4)
Wherein R 1 to R 8 may be the same or different, and each is a hydrogen atom, or a group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms and an alkoxy group,
* Indicates the bonding position of the repeating unit.

【0015】また本発明は、固体電解コンデンサに前記
の導電性高分子材料を陰極導電性材料として使用するこ
とに関する。
[0015] The present invention also relates to the use of the above conductive polymer material as a cathode conductive material in a solid electrolytic capacitor.

【0016】 〔発明の詳細な説明〕次に、本発明に関わる導電性高分
子材料およびそれを陰極導電材料として用いた固体電解
コンデンサについて具体的に説明する。
[Detailed Description of the Invention] Next, a conductive polymer material according to the present invention and a solid electrolytic capacitor using the same as a cathode conductive material will be specifically described.

【0017】本発明に関わる導電性高分子材料は、電子
共役系分子構造を有する高分子物質中に、下記一般式
(1)で表される3−スルホニルベンゼンスルホン酸誘
導体化合物が含有されている。
The conductive polymer material according to the present invention contains a 3-sulfonylbenzenesulfonic acid derivative compound represented by the following general formula (1) in a polymer substance having an electron conjugated molecular structure. .

【化13】 Embedded image

【0018】ここで、Xは、水素原子、または炭素原子
数1〜20のアルキル基、アルコキシ基、およびアリー
ル基からなる群から選ばれた基のいずれかである。前記
のアルキル基、アルコキシ基、アリール基は、直鎖状で
あっても、環状であっても、また分岐状であってもよ
い。アルキル基、アルコキシ基、アリール基の具体例と
しては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシ
ル、2−エチルヘキシル、メトキシ、エトキシ、プロピ
オキシ、ブトキシ、シクロヘキシル、フェニル、フェノ
キシ等を挙げることができる。
Here, X is a hydrogen atom or a group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group, and an aryl group. The above-mentioned alkyl group, alkoxy group, and aryl group may be linear, cyclic, or branched. Specific examples of the alkyl group, alkoxy group, and aryl group include methyl, ethyl, propyl, butyl, hexyl, 2-ethylhexyl, methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, cyclohexyl, phenyl, phenoxy and the like.

【0019】前記一般式(1)において、これらの基を
有する具体的な化合物としては、3−メチルスルホニル
ベンゼンスルホン酸、3−エチルスルホニルベンゼンス
ルホン酸、3−n−プロピルスルホニルベンゼンスルホ
ン酸、3−n−ブチルスルホニルベンゼンスルホン酸、
3−(2−エチルヘキシル)スルホニルベンゼンスルホ
ン酸、3−メトキシスルホニルベンゼンスルホン酸、3
−エトキシスルホニルベンゼンスルホン酸、3−フェニ
ルスルホニルベンゼンスルホン酸等の3−スルホニルベ
ンゼンスルホン酸類を挙げることができる。
In the general formula (1), specific compounds having these groups include 3-methylsulfonylbenzenesulfonic acid, 3-ethylsulfonylbenzenesulfonic acid, 3-n-propylsulfonylbenzenesulfonic acid, -N-butylsulfonylbenzenesulfonic acid,
3- (2-ethylhexyl) sulfonylbenzenesulfonic acid, 3-methoxysulfonylbenzenesulfonic acid, 3
And 3-sulfonylbenzenesulfonic acids such as -ethoxysulfonylbenzenesulfonic acid and 3-phenylsulfonylbenzenesulfonic acid.

【0020】本発明に係わる導電性高分子材料を構成す
る電子共役系の分子構造を有する高分子物質としては、
例えば、次に示す一般式(2)で示されるピロール系、
(3)で示されるチオフェン系、(4)で示されるアニ
リン系の少なくとも1種を繰り返し単位として構成され
た共役系高分子化合物を挙げることができる。
The polymer having an electron conjugated molecular structure constituting the conductive polymer according to the present invention includes:
For example, a pyrrole compound represented by the following general formula (2):
A conjugated polymer compound composed of at least one of a thiophene-based compound represented by (3) and an aniline-based compound represented by (4) as a repeating unit can be given.

【0021】[0021]

【化14】 Embedded image

【0022】[0022]

【化15】 Embedded image

【0023】[0023]

【化16】 Embedded image

【0024】前記式中、R1〜R8は互いに同一でも異な
っていてもよく、水素原子または炭素原子数1〜20の
直鎖状、環状、分岐状のアルキル基またはアルコキシ基
である。このR1〜R8の具体例として水素、メチル基、
エチル基、プロピル基、ブチル基、オクチル基、メトキ
シ基、エトキシ基等を挙げることができる。*は繰り返
し単位の結合位置を示す。
In the above formula, R 1 to R 8 may be the same or different and are a hydrogen atom or a linear, cyclic, or branched alkyl group or alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms. Specific examples of R 1 to R 8 include hydrogen, a methyl group,
Examples include an ethyl group, a propyl group, a butyl group, an octyl group, a methoxy group, and an ethoxy group. * Indicates the bonding position of the repeating unit.

【0025】特に、一般式(2)、(3)、または
(4)で示される繰り返し単位の一種だけからなる、ポ
リピロール、ポリチオフェン、ポリアニリンの使用が好
ましい。
In particular, it is preferable to use polypyrrole, polythiophene, or polyaniline consisting of only one kind of the repeating unit represented by the general formula (2), (3) or (4).

【0026】上記の繰り返し単位を含む高分子化合物
は、一般式(2)、(3)、または(4)の少なくとも
1種を繰り返し単位として構成しうる単量体を酸化的に
重合することで製造することができる。
The polymer compound containing the above-mentioned repeating unit is obtained by oxidatively polymerizing a monomer which can constitute at least one of the formulas (2), (3) and (4) as a repeating unit. Can be manufactured.

【0027】前記の一般式(2)、(3)、または
(4)で表される単量体の具体例としては、ピロール、
チオフェン、3−メチルチオフェン、3−オクチルチオ
フェン、3−メトキシチオフェン、アニリン、ビチオフ
ェン、ターチオフェン、trans-ビチエニルエチレン、tr
ans-ビチエニル-1,4-ブタジエン、ビピロール、ターピ
ロール、2,5-ビピロイルチオフェン、p,p'-ビピロイル
ベンゼン、2,5'-ビフェニルターピロール、2,5'-ビチエ
ニルビピロール等を挙げることができる。
Specific examples of the monomer represented by the above general formula (2), (3) or (4) include pyrrole,
Thiophene, 3-methylthiophene, 3-octylthiophene, 3-methoxythiophene, aniline, bithiophene, terthiophene, trans-bithienylethylene, tr
ans-bithienyl-1,4-butadiene, bipyrrole, terpyrrole, 2,5-bipyroylthiophene, p, p'-bipyrroylbenzene, 2,5'-biphenylterpyrrole, 2,5'-bithienylbi Pyrrole and the like can be mentioned.

【0028】前記の一般式(2)、(3)、または
(4)を含む重合系から電子共役系高分子物質を製造す
るに際して、一般式(1)で表される3−スルホニルベ
ンゼンスルホン酸誘導体化合物を重合系に共存させ、酸
化重合法によって、本発明に係わる導電性高分子材料を
得ることができる。酸化重合法は、電気化学的酸化重合
法、化学的酸化重合のいずれによっても行うことができ
る。
When producing an electron conjugated polymer from a polymerization system containing the above-mentioned general formula (2), (3) or (4), 3-sulfonylbenzenesulfonic acid represented by the general formula (1) The conductive polymer material according to the present invention can be obtained by causing the derivative compound to coexist in the polymerization system and oxidative polymerization. The oxidative polymerization method can be performed by any of an electrochemical oxidative polymerization method and a chemical oxidative polymerization method.

【0029】電気化学的酸化重合、つまり電解重合法で
重合を行うには、一般式(1)で表される3−スルホニ
ルベンゼンスルホン酸誘導体化合物、あるいはその塩
と、高分子物質を構成する前記単量体を溶媒に溶解し、
定電位あるいは定電流条件下で単量体の重合を進めるこ
とで導電性高分子材料を得ることができる。反応で使用
される溶媒としては、3−スルホニルベンゼンスルホン
酸誘導体化合物あるいはその塩を溶解し、かつ繰り返し
単位を構成しうる単量体を溶解するものであればよく、
例えば、水、ジメチルフォルムアミド、アセトニトリ
ル、プロピレンカーボネート等が挙げられる。電解重合
は、−100〜150℃、好ましくは0〜50℃の温度
範囲で行うことが可能であり、定電流電解法あるいは定
電位電解法のいずれの方法であってもよい。また、電解
重合は、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下で行う
ことが望ましい。
In order to carry out the electrochemical oxidation polymerization, that is, the polymerization by the electrolytic polymerization method, the 3-sulfonylbenzenesulfonic acid derivative compound represented by the general formula (1) or a salt thereof is combined with the above-mentioned polymer constituting the polymer substance. Dissolve the monomer in the solvent,
A conductive polymer material can be obtained by promoting the polymerization of the monomer under a constant potential or constant current condition. The solvent used in the reaction may be any solvent that dissolves the 3-sulfonylbenzenesulfonic acid derivative compound or a salt thereof and that dissolves a monomer that can constitute a repeating unit.
For example, water, dimethylformamide, acetonitrile, propylene carbonate and the like can be mentioned. The electrolytic polymerization can be performed in a temperature range of -100 to 150C, preferably 0 to 50C, and may be any of a constant current electrolysis method and a constant potential electrolysis method. Further, the electrolytic polymerization is desirably performed in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen or argon.

【0030】また、化学的酸化重合法で重合を行うに
は、3−スルホニルベンゼンスルホン酸誘導体化合物の
共役塩基を配位子とする遷移金属錯体を酸化剤に用い、
電子共役系の分子構造を有する高分子化合物を形成する
繰り返し単位を持った単量体とを溶媒中で接触させるこ
とで行われる。遷移金属錯体を構成する中心金属として
は、例えば鉄、コバルト、ルテニウム等を挙げることが
でき、これらの中でも特に高酸化状態にある3価の鉄が
特に好ましい。遷移金属錯体は、通常単量体1モルに対
して1〜10モルの量で使用される。反応に使用される
溶媒は、上記遷移金属錯体ならびに単量体を溶解するも
のであればよく、例えば、水、ジメチルフォルムアミ
ド、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、プロピレン
カーボネート等を挙げることができる。重合温度は0〜
50℃が好ましく、反応時間は1〜48時間が好まし
い。また、重合は窒素やアルゴン等の不活性ガス雰囲気
下で行われることが望ましい。
In order to carry out the polymerization by the chemical oxidative polymerization method, a transition metal complex having a conjugate base of a 3-sulfonylbenzenesulfonic acid derivative compound as a ligand is used as an oxidizing agent.
This is performed by bringing a monomer having a repeating unit forming a polymer compound having an electron conjugated molecular structure into contact with a solvent in a solvent. Examples of the central metal constituting the transition metal complex include iron, cobalt, ruthenium and the like, and among them, trivalent iron in a highly oxidized state is particularly preferable. The transition metal complex is usually used in an amount of 1 to 10 mol per 1 mol of the monomer. The solvent used in the reaction may be any solvent that dissolves the above-mentioned transition metal complex and monomer, and examples thereof include water, dimethylformamide, acetonitrile, tetrahydrofuran, and propylene carbonate. The polymerization temperature is 0
50 ° C. is preferable, and the reaction time is preferably 1 to 48 hours. The polymerization is desirably performed in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen or argon.

【0031】この導電性高分子材料は、各種の電極材料
や帯電防止剤等の分野で有効に使用することができる。
This conductive polymer material can be effectively used in the fields of various electrode materials and antistatic agents.

【0032】次に本発明に関わる導電性高分子材料を、
固体電解コンデンサの陰極導電材料としての利用につい
て説明する。固体電解コンデンサは、一般に、陽極金属
と陰極導電材料とが誘電体層を介して接合した基本構造
となっており、それぞれ陽極金属および陰極導電材料に
は電極リードが取り付けられている。
Next, the conductive polymer material according to the present invention is
The use of the solid electrolytic capacitor as a cathode conductive material will be described. A solid electrolytic capacitor generally has a basic structure in which an anode metal and a cathode conductive material are joined via a dielectric layer, and an electrode lead is attached to each of the anode metal and the cathode conductive material.

【0033】陽極金属を構成する金属としては、アルミ
ニウム、タンタルなどが挙げられ、通常箔の状態で使用
される。また、その表面はエッチングされていてもよ
い。一方、陰極導電材料は、一般に無機または有機導電
性材料を膜状に加工して使用されている。またその表面
に金属の陰極を設けてもよい。さらに、陰極導電材料と
金属陰極との間に、陰極導電材料と金属陰極の接触を良
好にするため、グラファイト層を設けた構造にしてもよ
い。誘電体層は、一般に陽極金属の酸化物層であり、陽
極金属の表面を酸化することによって形成することがで
きる。また、陽極金属の酸化物を含む塗布液を塗布する
ことによっても形成することができる。
Examples of the metal constituting the anode metal include aluminum and tantalum, which are usually used in the form of a foil. Further, the surface may be etched. On the other hand, the cathode conductive material is generally used by processing an inorganic or organic conductive material into a film. Further, a metal cathode may be provided on the surface. Further, a structure in which a graphite layer is provided between the cathode conductive material and the metal cathode to improve the contact between the cathode conductive material and the metal cathode may be employed. The dielectric layer is generally an oxide layer of an anode metal, and can be formed by oxidizing the surface of the anode metal. Further, it can also be formed by applying a coating solution containing an oxide of an anode metal.

【0034】本発明に関わる固体電解コンデンサは、陰
極導電材料として、前述した導電材料を含むものであ
り、陽極金属としては一般に使用されている材料がその
まま適用できる。陰極および陽極を配置した固体電解コ
ンデンサの形状としては、円筒形、ディップ形などいか
なる形状であってもかまわない。
The solid electrolytic capacitor according to the present invention contains the above-described conductive material as a cathode conductive material, and a commonly used material can be directly used as an anode metal. The shape of the solid electrolytic capacitor on which the cathode and the anode are arranged may be any shape such as a cylindrical shape and a dip shape.

【0035】[0035]

【実施例】次に本発明を実施例および比較例を通して説
明するが、本発明はそれら実施例に限定されるものでは
ない。
EXAMPLES Next, the present invention will be described through examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0036】(実施例1)3−メチルスルホニルベンゼ
ンスルホン酸2.37gとピロール0.67gを純水1
00mlに溶解し、電解重合反応液を調製した。この反
応液に窒素ガスを約30分バブリングして窒素置換した
後、反応液中に2cm四方のステレンス304の2枚を1
cm間隔で浸漬し、作用極および対極とした。
(Example 1) 2.37 g of 3-methylsulfonylbenzenesulfonic acid and 0.67 g of pyrrole were added to pure water 1
The solution was dissolved in 00 ml to prepare an electropolymerization reaction solution. After nitrogen gas was bubbled through the reaction solution for about 30 minutes to replace with nitrogen, two pieces of 2 cm square stainless steel 304 were added to the reaction solution.
It was immersed at an interval of cm to obtain a working electrode and a counter electrode.

【0037】浸漬した2枚のステレンス電極を用いて定
電流(2.5mA/cm)を20分間流し、電解重合を
行った。電極上に生成したポリピロールフィルムは純
水、アセトンで洗浄した後、電極から剥離し、真空中、
室温で12時間乾燥した。得られたフィルムの電気伝導
度を四探針法で測定した結果、126(S/cm)の電
気伝導度が得られた。
Using two dipped stainless steel electrodes, a constant current (2.5 mA / cm) was passed for 20 minutes to carry out electrolytic polymerization. The polypyrrole film formed on the electrode is washed with pure water and acetone, then peeled off from the electrode,
Dry at room temperature for 12 hours. As a result of measuring the electric conductivity of the obtained film by a four probe method, an electric conductivity of 126 (S / cm) was obtained.

【0038】(実施例2)実施例1において、3−メチ
ルスルホニルルベンゼンスルホン酸の代わりに3−メト
キシスルホニルベンゼンスルホン酸を用いた以外は、実
施例1と同様の操作を繰り返し、ポリピロールフィルム
を作成した。四探針法で測定した電気伝導度の値を表1
に示した。
Example 2 A polypyrrole film was prepared by repeating the same operation as in Example 1 except that 3-methoxysulfonylbenzenesulfonic acid was used instead of 3-methylsulfonylbenzenesulfonic acid. Created. Table 1 shows the values of the electric conductivity measured by the four probe method.
It was shown to.

【0039】(比較例1)実施例1において、3−メチ
ルスルホニルベンゼンスルホン酸の代わりにp−トルエ
ンスルホン酸を用いた以外は、実施例1と同様の操作を
行ってポリピロールフィルムを作成した。四探針法で測
定した電気伝導度の測定結果を表1に併せて示した。
Comparative Example 1 A polypyrrole film was prepared in the same manner as in Example 1 except that p-toluenesulfonic acid was used instead of 3-methylsulfonylbenzenesulfonic acid. Table 1 also shows the measurement results of the electric conductivity measured by the four probe method.

【0040】[0040]

【表1】 [Table 1]

【0041】(実施例3)実施例1で得られたフィルム
を空気中150℃で8時間熱処理した。熱処理後の電気
伝導度は50(S/cm)(四探針法)を示した。熱処
理前の電気伝導度を基準にすると40%の伝導度保持率
となった。
Example 3 The film obtained in Example 1 was heat-treated at 150 ° C. in air for 8 hours. The electric conductivity after the heat treatment was 50 (S / cm) (four-point probe method). Based on the electrical conductivity before the heat treatment, the conductivity retention was 40%.

【0042】(実施例4)実施例2で得られたポリピロ
ールフィルムを用い、実施例3と同様の操作い、伝導度
保持率を調べ、その結果を表2に示した。
Example 4 Using the polypyrrole film obtained in Example 2, the same operation as in Example 3 was conducted, and the conductivity retention was examined. The results are shown in Table 2.

【0043】(比較例2)比較例1で得られたポリピロ
ールフィルムを用い、実施例3と同様の操作を繰り返し
た。伝導度保持率を表2に併せて示した。
Comparative Example 2 Using the polypyrrole film obtained in Comparative Example 1, the same operation as in Example 3 was repeated. The conductivity retention is also shown in Table 2.

【0044】[0044]

【表2】 [Table 2]

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明によれば、3−スルホニルベンゼ
ンスルホン酸誘導体化合物を電子共役系高分子物質中に
含有させたので、高い導電性と優れた耐熱性を示す導電
性高分子材料を得ることができた。また、この導電性高
分子材料を固体電解コンデンサの陰極導電材料として使
用すると、共振周波数におけるインピーダンスが小さく
なり、高周波特性が良好であり、しかも高温での特性低
下の少ない固体電解コンデンサを得ることができた。
According to the present invention, since a 3-sulfonylbenzenesulfonic acid derivative compound is contained in an electron conjugated polymer substance, a conductive polymer material having high conductivity and excellent heat resistance can be obtained. I was able to. In addition, when this conductive polymer material is used as a cathode conductive material of a solid electrolytic capacitor, it is possible to obtain a solid electrolytic capacitor having a low impedance at a resonance frequency, good high-frequency characteristics, and little characteristic deterioration at high temperatures. did it.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電子共役系の分子構造を有する高分子物
質中に下記一般式(1)で表される3−スルホニルベン
ゼンスルホン酸誘導体化合物を含有してなることを特徴
とする導電性高分子材料。 【化1】 ここで、Xは、水素原子、および炭素原子数1〜20の
アルキル基、アルコキシ基、およびアリール基からなる
群から選ばれた基のいずれかである。
1. A conductive polymer comprising a 3-sulfonylbenzenesulfonic acid derivative compound represented by the following general formula (1) in a polymer substance having an electron conjugated molecular structure. material. Embedded image Here, X is any one of a hydrogen atom and a group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group, and an aryl group.
【請求項2】 前記一般式(1)において、Xが水素原
子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、メト
キシ基、エトキシ基、プロピオキシ基、ブトキシ基、フ
ェニル基のいずれかであることを特徴とする請求項1記
載の導電性高分子材料。
2. In the general formula (1), X is any one of a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group and a phenyl group. The conductive polymer material according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記一般式(1)で表される化合物が、
3−メチルスルホニルベンゼンスルホン酸、3−エチル
スルホニルベンゼンスルホン酸、3−n−プロピルスル
ホニルベンゼンスルホン酸、3−n−ブチルスルホニル
ベンゼンスルホン酸、3−メトキシスルホニルベンゼン
スルホン酸、3−エトキシスルホニルベンゼンスルホン
酸、3−フェニルスルホニルベンゼンスルホン酸である
ことを特徴とする請求項1記載の導電性高分子材料。
3. The compound represented by the general formula (1)
3-methylsulfonylbenzenesulfonic acid, 3-ethylsulfonylbenzenesulfonic acid, 3-n-propylsulfonylbenzenesulfonic acid, 3-n-butylsulfonylbenzenesulfonic acid, 3-methoxysulfonylbenzenesulfonic acid, 3-ethoxysulfonylbenzenesulfone 2. The conductive polymer material according to claim 1, wherein the conductive polymer material is an acid, 3-phenylsulfonylbenzenesulfonic acid.
【請求項4】 前記高分子物質が、下記一般式(2)、
(3)または(4)で表される少なくとも1種の繰り返
し単位を有する共役系高分子化合物からなることを特徴
とする請求項1に記載の導電性高分子材料。 【化2】 【化3】 【化4】 上記の式中、R1〜R8は互いに同一でも異なっていても
よく、水素原子、および炭素原子数1〜20のアルキル
基、アルコキシ基からなる群から選ばれた基のいずれか
であり、*は繰り返し単位の結合位置を示す。
4. The polymer material according to the following general formula (2):
The conductive polymer material according to claim 1, comprising a conjugated polymer compound having at least one type of repeating unit represented by (3) or (4). Embedded image Embedded image Embedded image In the above formula, R 1 to R 8 may be the same or different from each other, and are any of a hydrogen atom, and a group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms and an alkoxy group, * Indicates the bonding position of the repeating unit.
【請求項5】 請求項1記載の導電性高分子材料を陰極
導電性材料として含むことを特徴とする固体電解コンデ
ンサ。
5. A solid electrolytic capacitor comprising the conductive polymer material according to claim 1 as a cathode conductive material.
【請求項6】 下記一般式(1)で表される3−スルホ
ニルベンゼンスルホン酸誘導体化合物が、 【化5】 ここで、Xは、水素原子、または炭素原子数1〜20の
アルキル基、アルコキシ基、およびアリール基からなる
群から選ばれた基のいずれかであり、下記一般式
(2)、(3)または(4)で表される少なくとも1種
の繰り返し単位を有する共役系高分子化合物からなる高
分子物質中に含有されてなる導電性高分子材料を、陰極
導電性材料として含むことを特徴とする固体電解コンデ
ンサ。 【化6】 【化7】 【化8】 上記の式中、R1〜R8は互いに同一でも異なっていても
よく、水素原子、および炭素原子数1〜20のアルキル
基、アルコキシ基からなる群から選ばれた基のいずれか
であり、*は繰り返し単位の結合位置を示す。
6. A 3-sulfonylbenzenesulfonic acid derivative compound represented by the following general formula (1): Here, X is a hydrogen atom or a group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group, and an aryl group, and is represented by the following general formulas (2) and (3) Or a conductive polymer material contained in a polymer material comprising a conjugated polymer compound having at least one type of repeating unit represented by (4), as a cathode conductive material. Solid electrolytic capacitor. Embedded image Embedded image Embedded image In the above formula, R 1 to R 8 may be the same or different from each other, and are any of a hydrogen atom, and a group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms and an alkoxy group, * Indicates the bonding position of the repeating unit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100970400B1 (en) 2003-03-12 2010-07-15 삼성에스디아이 주식회사 Polymer electrolyte formed by using a monomer containing a sulfonyl group and a lithium battery employing the same

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