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含导电性高分子的液体、导电性膜、导电性层叠体以及它们的制造方法

文献发布时间:2023-06-19 13:48:08



技术领域

本发明涉及含有π共轭系导电性高分子的含导电性高分子的液体及其制造方法、具有上述含导电性高分子的液体的固化层的导电性膜及其制造方法、以及在上述固化层上具有玻璃层的导电性层叠体及其制造方法。

背景技术

作为用于形成导电层的涂料,可以使用在聚(3,4-乙烯二氧噻吩)中掺杂聚苯乙烯磺酸而得到的导电性高分子水分散液。

通常,涂布有导电层的膜基材包含疏水性的塑料膜。因此,作为水系涂料的上述导电性高分子水分散液存在与膜基材的密合性低的趋势。此外,导电性高分子水分散液的干燥时间变长,因此存在导电层形成的生产率变低的趋势。

因此,可以使用将作为导电性高分子水分散液的分散介质的水替换为有机溶剂而得到的导电性高分子有机溶剂分散液。

作为导电性高分子有机溶剂分散液,已知将包含导电性复合体的导电性高分子水分散液进行冷冻干燥而得到干燥体后,在上述干燥体添加有机溶剂和胺化合物而得到的物质,其中,上述导电性复合体由π共轭系导电性高分子和聚阴离子构成(专利文献1)。

然而,在为了使导电层表现出脱模性而在导电性高分子有机溶剂分散液中配合加成固化型有机硅的情况下,有时因胺化合物的存在而引起阻碍加成固化型有机硅的固化。因此,在使用胺化合物的导电性高分子有机溶剂分散液中,在配合加成固化型有机硅的情况下,存在导电性脱模膜难以固化的问题。

作为上述问题的对策,已知在包含导电性复合体的导电性高分子水分散液中,添加具有环氧乙烷基和环氧丙烷基中的至少一者的环状醚化合物,得到导电性高分子有机溶剂分散液,其中,上述导电性复合体由π共轭系导电性高分子和聚阴离子构成(专利文献2)。在专利文献2中记载的方法中,通过使在π共轭系导电性高分子中未掺杂的阴离子基团与环状醚化合物的环氧乙烷基或环氧丙烷基反应而使其疏水化,从而将导电性复合体制成有机溶剂分散性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2011-032382号公报

专利文献2:国际公开第2014/125827号

发明内容

发明要解决的课题

但是,在专利文献2记载的方法中,导电性复合体在有机硅溶液中的分散性也有时变得不充分。

然而,乙酸乙酯等酯系溶剂能够与醇、醚、芳族化合物、烃等多种有机溶剂以任意的比例混合,速干性、低臭性、低毒性的情况较多,因此是工业上重要的溶剂。例如,大多用作印刷用印墨、粘合剂、涂装用涂料等的原材料。

另一方面,如专利文献1~2中公开所示,即使是以在甲苯等有机溶剂中溶解的方式进行疏水化得到的导电性复合体,在酯系溶剂中也不溶解,存在即使用高压均质机分散也在数分钟内分离的问题。因此,存在在包含酯系溶剂的原材料中难以添加使用导电性复合体的问题。

本发明提供包含对在有机硅溶液中的分散性优异,即使在乙酸乙酯等酯系溶剂指南也能够稳定分散的导电性复合体的含导电性高分子的液体及其制造方法、具有上述含导电性高分子的液体的固化层的导电性膜及其制造方法、以及在上述固化层上具有玻璃层的导电性层叠体及其制造方法。

用于解决问题的手段

[1]一种含导电性高分子的液体,其含有导电性复合体和有机溶剂,上述导电性复合体包含π共轭系导电性高分子和聚阴离子,上述聚阴离子是上述聚阴离子的部分阴离子基团与含环氧基化合物和胺化合物的反应物。

[2]根据[1]记载的含导电性高分子的液体,其中,上述有机溶剂包含含酯基化合物。

[3]根据[1]或[2]记载的含导电性高分子的液体,其中,上述有机溶剂包含选自下述式1表示的含酯基化合物中的1种以上,

式1:R

[式中,R

[4]根据[2]或[3]中任一项记载的含导电性高分子的液体,其中,上述含酯基化合物的含量相对于上述有机溶剂的总质量为40质量%以上。

[5]根据[1]~[4]中任一项记载的含导电性高分子的液体,其中,上述有机溶剂含有烃系溶剂。

[6]根据[5]记载的含导电性高分子的液体,其中,上述烃系溶剂为选自庚烷和甲苯中的至少一种。

[7]根据[5]或[6]记载的含导电性高分子的液体,其中,上述烃系溶剂的含量相对于上述有机溶剂的总质量为40质量%以上。

[8]根据[1]~[7]中任一项记载的含导电性高分子的液体,其中,上述有机溶剂含有甲乙酮。

[9]根据[1]~[8]中任一项记载的含导电性高分子的液体,其中,上述π共轭系导电性高分子为聚(3,4-乙烯二氧噻吩)。

[10]根据[1]~[9]中任一项记载的含导电性高分子的液体,其中,上述聚阴离子为聚苯乙烯磺酸。

[11]根据[1]~[10]中任一项记载的含导电性高分子的液体,其中,上述含环氧基化合物的碳原子数为4以上。

[12]根据[1]~[11]中任一项记载的含导电性高分子的液体,其中,上述胺化合物在氮原子上具有碳原子数为4以上的取代基。

[13]根据[1]~[12]中任一项记载的含导电性高分子的液体,其还含有粘接剂成分。

[14]根据[13]记载的含导电性高分子的液体,其中,上述粘接剂成分为有机硅化合物。

[15]根据[14]记载的含导电性高分子的液体,其中,上述有机硅化合物为加成固化型有机硅。

[16]根据[13]记载的含导电性高分子的液体,其中,上述粘接剂成分为丙烯酸系粘合剂、有机硅系粘合剂或聚氨酯系粘合剂。

[17]根据[16]记载的含导电性高分子的液体,其中,上述粘接剂成分为丙烯酸系粘合剂。

[18]含导电性高分子的液体的制造方法,其具有:沉淀回收工序,其中,在导电性高分子水系分散液中,添加含环氧基化合物和胺化合物后,回收沉淀物,上述导电性高分子水系分散液在水系分散介质中包含导电性复合体,上述导电性复合体包含π共轭系导电性高分子和聚阴离子;和,有机溶剂添加工序,其中,在上述沉淀物中添加有机溶剂,得到配制液。

[19]根据[18]记载的含导电性高分子的液体的制造方法,其中,在上述沉淀回收工序与上述有机溶剂添加工序之间,还具有清洗工序,其中,利用清洗用有机溶剂清洗上述沉淀物。

[20]根据[18]或[19]记载的含导电性高分子的液体的制造方法,其中,上述有机溶剂包含含酯基化合物。

[21]根据[18]~[20]中任一项记载的含导电性高分子的液体的制造方法,其中,上述有机溶剂包含选自下述式1表示的含酯基化合物中的1种以上,

式1:R

[式中,R

[22]根据[20]或[21]记载的含导电性高分子的液体的制造方法,其中,上述含酯基化合物的含量相对于上述有机溶剂的总质量为40质量%以上。

[23]根据[18]~[22]中任一项记载的含导电性高分子的液体的制造方法,其中,上述有机溶剂含有烃系溶剂。

[24]根据[23]记载的含导电性高分子的液体的制造方法,其中,上述烃系溶剂为选自庚烷和甲苯中的至少一种。

[25]根据[23]或[24]记载的含导电性高分子的液体的制造方法,其中,上述烃系溶剂的含量相对于上述有机溶剂的总质量为40质量%以上。

[26]根据[18]~[25]中任一项记载的含导电性高分子的液体的制造方法,其中,上述有机溶剂含有甲乙酮。

[27]根据[18]~[26]中任一项记载的含导电性高分子的液体的制造方法,其还具有在上述配制液中添加粘接剂成分的工序。

[28]根据[27]记载的含导电性高分子的液体的制造方法,其中,上述粘接剂成分为丙烯酸系粘合剂、有机硅系粘合剂、聚氨酯系粘合剂、固化型有机硅或紫外线固化型丙烯酸树脂。

[29]导电性膜的制造方法,其具有:在膜基材的至少一侧的面上涂布[1]~[17]中任一项记载的含导电性高分子的液体,形成涂膜的工序;和,将上述涂膜干燥而形成导电层的工序。

[30]导电性层叠体的制造方法,其具有:在膜基材的至少一侧的面上涂布[16]记载的包含上述丙烯酸系粘合剂、有机硅系粘合剂或聚氨酯系粘合剂的含导电性高分子的液体,形成涂膜的工序;将上述涂膜干燥而形成导电层的工序;和,在上述导电层上粘接玻璃层的工序。

[31]一种导电性膜,其在膜基材的至少一侧的面上具有导电层,上述导电层包含[1]~[17]中任一项记载的含导电性高分子的液体的固化层。

[32]一种导电性层叠体,其在膜基材的至少一侧的面上具有导电层,上述导电层包含[16]记载的包含上述丙烯酸系粘合剂、有机硅系粘合剂或聚氨酯系粘合剂的含导电性高分子的液体的固化层,在上述导电层的表面具有玻璃层。

发明效果

对于本发明的含导电性高分子的液体,在有机溶剂中,特别是在甲苯等烃系溶剂、乙酸乙酯等酯系溶剂中,导电性复合体稳定分散。由此,适合于作为涂料的用途、与包含烃系溶剂、酯系溶剂的其它原材料混合的用途等。在用作涂料的情况下,能够容易地形成导电性优异的导电层。

本发明的含导电性高分子的液体能够容易地形成在有机硅溶液中的分散性优异、导电性优异的导电层。

根据本发明的含导电性高分子的液体的制造方法,能够容易地制造具有上述效果的含导电性高分子的液体。

根据本发明的导电性膜的制造方法,能够容易地形成具有导电性优异的导电层的导电性膜。

根据本发明的导电性层叠体的制造方法,能够容易地形成具有导电性优异的导电层的导电性层叠体。

可认为本发明有助于SDGs目标12“制造的责任、使用的责任”。

本说明书和权利要求书中,“~”表示的数值范围的下限值和上限值包括在该数值范围中。

具体实施方式

《含导电性高分子的液体》

本发明的第一方式是含导电性高分子的液体,其含有导电性复合体和有机溶剂,上述导电性复合体包含π共轭系导电性高分子和聚阴离子。

本方式的含导电性高分子的液体中,导电性复合体可以为分散状态,也可以为溶解状态。

<π共轭系导电性高分子>

作为π共轭系导电性高分子,只要是主链由π共轭系构成的有机高分子,就具有本发明的效果,没有特别地限制,例如可举出聚吡咯系导电性高分子、聚噻吩系导电性高分子、聚乙炔系导电性高分子、聚亚苯基系导电性高分子、聚亚苯基亚乙烯系导电性高分子、聚苯胺系导电性高分子、多并苯系导电性高分子、聚噻吩亚乙烯系导电性高分子以及它们的共聚物等。从空气中的稳定性的观点出发,优选为聚吡咯系导电性高分子、聚噻吩类和聚苯胺系导电性高分子,从透明性的方面出发,更优选为聚噻吩系导电性高分子。

作为聚噻吩系导电性高分子,可举出聚噻吩、聚(3-甲基噻吩)、聚(3-乙基噻吩)、聚(3-丙基噻吩)、聚(3-丁基噻吩)、聚(3-己基噻吩)、聚(3-庚基噻吩)、聚(3-辛基噻吩)、聚(3-癸基噻吩)、聚(3-十二烷基噻吩)、聚(3-十八烷基噻吩)、聚(3-溴噻吩)、聚(3-氯噻吩)、聚(3-碘噻吩)、聚(3-氰基噻吩)、聚(3-苯基噻吩)、聚(3,4-二甲基噻吩)、聚(3,4-二丁基噻吩)、聚(3-羟基噻吩)、聚(3-甲氧基噻吩)、聚(3-乙氧基噻吩)、聚(3-丁氧基噻吩)、聚(3-己氧基噻吩)、聚(3-庚氧基噻吩)、聚(3-辛氧基噻吩)、聚(3-癸氧基噻吩)、聚(3-十二烷氧基噻吩)、聚(3-十八烷氧基噻吩)、聚(3,4-二羟基噻吩)、聚(3,4-二甲氧基噻吩)、聚(3,4-二乙氧基噻吩)、聚(3,4-二丙氧基噻吩)、聚(3,4-二丁氧基噻吩)、聚(3,4-二己氧基噻吩)、聚(3,4-二庚氧基噻吩)、聚(3,4-二辛氧基噻吩)、聚(3,4-二癸氧基噻吩)、聚(3,4-二(十二烷氧基)噻吩)、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)、聚(3,4-丙烯二氧噻吩)、聚(3,4-丁烯二氧噻吩)、聚(3-甲基-4-甲氧基噻吩)、聚(3-甲基-4-乙氧基噻吩)、聚(3-羧基噻吩)、聚(3-甲基-4-羧基噻吩)、聚(3-甲基-4-羧基乙基噻吩)、聚(3-甲基-4-羧基丁基噻吩)。

作为聚吡咯系导电性高分子,可举出聚吡咯、聚(N-甲基吡咯)、聚(3-甲基吡咯)、聚(3-乙基吡咯)、聚(3-正丙基吡咯)、聚(3-丁基吡咯)、聚(3-辛基吡咯)、聚(3-癸基吡咯)、聚(3-十二烷基吡咯)、聚(3,4-二甲基吡咯)、聚(3,4-二丁基吡咯)、聚(3-羧基吡咯)、聚(3-甲基-4-羧基吡咯)、聚(3-甲基-4-羧基乙基吡咯)、聚(3-甲基-4-羧基丁基吡咯)、聚(3-羟基吡咯)、聚(3-甲氧基吡咯)、聚(3-乙氧基吡咯)、聚(3-丁氧基吡咯)、聚(3-己氧基吡咯)、聚(3-甲基-4-己氧基吡咯)。

作为聚苯胺系导电性高分子,可以举出聚苯胺、聚(2-甲基苯胺)、聚(3-异丁基苯胺)、聚(2-苯胺磺酸)、聚(3-苯胺磺酸)。

上述π共轭系导电性高分子中,从导电性、透明性、耐热性的观点出发,特别优选为聚(3,4-乙烯二氧噻吩)。

导电性复合体中包含的π共轭系导电性高分子可以为1种,也可以为2种以上。

<聚阴离子>

聚阴离子是指在分子内具有2个以上的具有阴离子基团的单体单元的聚合物。该聚阴离子的阴离子基团发挥作为π共轭系导电性高分子中的掺杂剂的功能,提高π共轭系导电性高分子的导电性。

作为聚阴离子的阴离子基团,优选为磺基、或羧基。

作为这样的聚阴离子的具体例,可举出聚苯乙烯磺酸、聚乙烯基磺酸、聚烯丙基磺酸、具有磺基的聚丙烯酸酯、具有磺基的聚甲基丙烯酸酯(例如聚(甲基丙烯酸-4-磺基丁基酯)、聚甲基丙烯酸磺基乙基酯、聚甲基丙烯酰氧基苯磺酸)、聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)、聚异戊二烯磺酸等具有磺基的高分子;聚乙烯基羧酸、聚苯乙烯羧酸、聚烯丙基羧酸、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙酸)、聚异戊二烯羧酸等具有羧基的高分子。可以为它们的均聚物,也可以为2种以上的共聚物。

这些聚阴离子之中,从能够进一步提高导电性的观点出发,优选为具有磺基的高分子,更优选为聚苯乙烯磺酸。

构成上述导电性复合体的上述聚阴离子可以为1种,也可以为2种以上。

聚阴离子的质均分子量优选为2万以上且100万以下、更优选为10万以上且50万以下。质均分子量是使用凝胶渗透色谱测定,以聚苯乙烯换算而求出的质量基准的平均分子量。

聚阴离子通过掺杂在π共轭系导电性高分子中而形成导电性复合体。但是,聚阴离子中,部分阴离子基团未掺杂在π共轭系导电性高分子中,具有未参与掺杂的剩余的阴离子基团。该剩余的阴离子基团是亲水基团,因此如后述所示,在与含环氧基化合物、胺化合物反应前的状态下,导电性复合体的水分散性高,有机溶剂分散性低。

将聚阴离子具有的全部阴离子基团的个数设为100摩尔%时,剩余的阴离子基团优选为30摩尔%以上且90摩尔%以下、更优选为45摩尔%以上且75摩尔%以下。

本发明的聚阴离子是聚阴离子具有的未参与掺杂的剩余的阴离子基团(以下称为“部分阴离子基团”)与含环氧基化合物和胺化合物的反应物。即,本发明的聚阴离子具有通过含环氧基化合物与部分阴离子基团的反应而形成的取代基(A)和通过胺化合物与部分阴离子基团的反应而形成的取代基(B)。

(取代基A)

导电性复合体的详细分析未必容易,但推测取代基(A)为下述式(A1)表示的基团或下述式(A2)表示的基团。

[化学式1]

[式(A1)中,R

[化学式2]

[式(A2)中,m为2以上的整数,多个R

式(A1)和(A2)中,左端的结合键表示取代基(A)与阴离子基团的质子进行取代。作为被取代的具有质子的阴离子基团,例如可举出“-SO

式(A1)中,作为R

式(A2)中,作为R

本说明书中,“可以具有取代基”是指包括氢原子(-H)被1价基团取代的情况和亚甲基(-CH

作为当作取代基的1价基团,可举出碳原子数1~4的烷基、碳原子数2~4的烯基、卤素原子(氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等)、三烷氧基甲硅烷基(三甲氧基甲硅烷基等)等。

作为当作取代基的2价基团,可举出氧原子(-O-)、-C(=O)-、-C(=O)-O-等。

m为2以上的整数,优选为2~100,更优选为2~50,进一步优选为2~25。如果m为上述下限值以上,则导电性复合体的疏水性充分提高。如果m为上述上限值以下,则能够抑制疏水性变得过高或导电性降低。

含环氧基化合物是在1分子中具有1个以上的环氧基的化合物(环氧化合物)。在防止凝聚或凝胶化的方面,含环氧基化合物优选为在1分子中具有1个环氧基的化合物。

与上述导电性复合体反应的含环氧基化合物可以为1种,也可以为2种以上。

作为在1分子中具有1个环氧基的单官能含环氧基化合物,例如可举出环氧乙烷、环氧丙烷、2,3-环氧丁烷、环氧异丁烷、1,2-环氧丁烷、1,2-环氧己烷、1,2-环氧庚烷、1,2-环氧戊烷、1,2-环氧辛烷、1,2-环氧癸烷、1,3-丁二烯单氧化物、1,2-环氧十四烷、缩水甘油基甲基醚、1,2-环氧十八烷、1,2-环氧十六烷、乙基缩水甘油基醚、缩水甘油基异丙基醚、叔丁基缩水甘油基醚、1,2-环氧二十烷、2-(氯甲基)-1,2-环氧丙烷、缩水甘油、环氧氯丙烷、环氧溴丙烷、丁基缩水甘油基醚、1,2-环氧己烷、1,2-环氧-9-癸烷、2-(氯甲基)-1,2-环氧丁烷、2-乙基己基缩水甘油基醚、1,2-环氧-1H,1H,2H,2H,3H,3H-三氟丁烷、烯丙基缩水甘油基醚、四氰基环氧乙烷、丁酸缩水甘油酯、1,2-环氧环辛烷、甲基丙烯酸缩水甘油酯、1,2-环氧环十二烷、1-甲基-1,2-环氧环己烷、1,2-环氧环十五烷、1,2-环氧环戊烷、1,2-环氧环己烷、1,2-环氧-1H,1H,2H,2H,3H,3H-十七氟丁烷、3,4-环氧四氢呋喃、硬脂酸缩水甘油酯、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、环氧丁二酸、缩水甘油基苯基醚、异佛尔酮氧化物、α-蒎烯氧化物、2,3-环氧降冰片烯、苄基缩水甘油基醚、二乙氧基(3-缩水甘油氧基丙基)甲基硅烷、3-[2-(全氟己基)乙氧基]-1,2-环氧丙烷、1,1,1,3,5,5,5-七甲基-3-(3-缩水甘油氧基丙基)三硅氧烷、9,10-环氧-1,5-环十二碳二烯、4-叔丁基苯甲酸缩水甘油酯、2,2-双(4-缩水甘油氧基苯基)丙烷、2-叔丁基-2-[2-(4-氯苯基)]乙基氧杂环丙烷、苯乙烯氧化物、缩水甘油基三苯基甲基醚、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、2-苯基环氧丙烷、胆固醇-5α,6α-环氧化物、氧化

作为上述高级醇缩水甘油基醚,优选为碳原子数10~16的高级醇缩水甘油基醚中的1种以上,更优选为碳原子数12~14的高级醇缩水甘油基醚中的1种以上,进一步优选为C12(碳原子数12)高级醇缩水甘油基醚和C13(碳原子数13)高级醇缩水甘油基醚中的至少1种,特别优选为C12、C13混合高级醇缩水甘油基醚。

作为在1分子中具有2个以上的环氧基的多官能含环氧基化合物,例如可举出1,6-己二醇二缩水甘油基醚、1,7-辛二烯二环氧化物、新戊二醇二缩水甘油基醚、4-丁二醇二缩水甘油基醚、1,2:3,4-二环氧丁烷、1,2-环己烷二甲酸二缩水甘油酯、异氰脲酸三缩水甘油基酯、新戊二醇二缩水甘油基醚、1,2:3,4-二环氧丁烷、聚乙二醇二缩水甘油基醚、乙二醇二缩水甘油基醚、二乙二醇二缩水甘油基醚、丙二醇二缩水甘油基醚、三丙二醇二缩水甘油基醚、聚丙二醇二缩水甘油基醚、1,6-己二醇二缩水甘油基醚、丙三醇二缩水甘油基醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油基醚、三羟甲基丙烷聚缩水甘油基醚、氢化双酚A二缩水甘油基醚、六氢邻苯二甲酸二缩水甘油基酯、丙三醇聚缩水甘油基醚、二丙三醇聚缩水甘油基醚、聚丙三醇聚缩水甘油基醚、山梨糖醇系聚缩水甘油基醚、环氧乙烷月桂醇缩水甘油基醚等。

含环氧基化合物从在有机溶剂中的分散性变高的观点出发,分子量优选为50以上且2,000以下。此外,从在低极性的烃系溶剂、酯系溶剂中的分散性变高的观点出发,含环氧基化合物的碳原子数优选为4以上且120以下,更优选为7以上且100以下,进一步优选为10以上且80以下,特别优选为15以上且50以下。

(取代基B)

导电性复合体的详细分析未必容易,但推测取代基(B)为下述式(B)表示的基团。

-HN

[式(B)中,R

取代基(B)中,左端的结合键表示阴离子基团的负电荷与胺化合物的正电荷键合。作为能够带有负电的阴离子基团,例如可举出“-SO

化学式(B)中的R

化学式(B)中的烃基可举出可以具有取代基的碳原子数1~20的脂肪族烃基、可以具有取代基的碳原子数6~20的芳族烃基。

作为脂肪族烃基,可举出甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基等。

作为脂肪族烃基的取代基,可举出苯基、羟基等。

作为芳族烃基,可举出苯基、萘基等。

作为芳族烃基的取代基,可举出碳原子数1~5的烷基、羟基等。

上述胺化合物是选自伯胺、仲胺和叔胺中的至少1种。与上述导电性复合体反应的胺化合物可以为1种,也可以为2种以上。

作为伯胺,例如可举出苯胺、甲苯胺、苄胺、乙醇胺等。

作为仲胺,例如可以举出二乙醇胺、二甲胺、二乙胺、二丙胺、二苯胺、二苄胺、二萘胺等。

作为叔胺,例如可以举出三乙醇胺、三甲胺、三乙胺、三丙胺、三丁胺、三己胺、三辛胺、三苯胺、三苄胺、三萘胺等。

上述胺化合物中,从能够容易地制造本方式的含导电性高分子的液体的观点出发,优选为叔胺,更优选为三辛胺和三丁胺中的至少一者。

从在有机溶剂中的分散性,特别是在低极性的烃系溶剂、酯系溶剂中的分散性变高的观点出发,胺化合物优选在氮原子上具有碳原子数为4以上的取代基,更优选具有碳原子数为6以上的取代基,进一步优选在氮原子上具有碳原子数为8以上的取代基。

聚阴离子中,[取代基(A)]:[取代基(B)]表示的质量比(以下,也称为A/B比)优选为10:90~90:10、更优选为20:80~80:20、进一步优选为25:75~75:25。如果A/B比为上述范围内,则容易取得分散性、导电性的平衡。应予说明,[取代基(A)]的质量可以通过[(使含环氧基化合物与导电性复合体反应而得到的反应物A的质量)-(与含环氧基化合物反应前的导电性复合体的质量)]而算出。此外,[取代基(B)键合的阴离子基团]的质量可以由[(使上述反应物A与胺化合物反应而得到的反应物B的质量)-(使含环氧基化合物与导电性复合体反应而得到的反应物A的质量)]算出。

导电性复合体中的聚阴离子的含有比例相对于π共轭系导电性高分子100质量份优选为1质量份以上且1000质量份以下的范围,更优选为10质量份以上且700质量份以下,进一步优选为100质量份以上且500质量份以下的范围。如果聚阴离子的含有比例为上述下限值以上,则存在在π共轭系导电性高分子中的掺杂效果变强的趋势,导电性进一步变高。另一方面,如果聚阴离子的含量为上述上限值以下,则未参与掺杂的阴离子基团的量被适度抑制,在使含环氧基化合物和胺化合物与阴离子基团反应时能够容易地转换为疏水性。

上述导电性复合体相对于含导电性高分子的液体的总质量的含量例如优选为0.1质量%以上且20质量%以下,更优选为0.2质量%以上且10质量%以下,进一步更优选为0.3质量%以上且10.0质量%以下,特别优选为1.0质量%以上且5.0质量%以下。

<有机溶剂>

作为本方式的含导电性高分子的液体中所包含的有机溶剂,例如可举出酯系溶剂、烃系溶剂、酮系溶剂、醇系溶剂、含氮原子化合物系溶剂等。

本方式的含导电性高分子的液体中所包含的有机溶剂可以为1种,也可以为2种以上。

上述酯系溶剂是具有酯基(-C(=O)-O-)的含酯基化合物。

在上述有机溶剂包含酯系溶剂(含酯基化合物)的情况下,从提高本方式的含导电性高分子的液体中的导电性复合体的分散性的观点出发,优选包含下述式1表示的1种以上的含酯基化合物。

式1:R

[式中,R

从提高本方式的导电性复合体的分散性的观点出发,R

作为上述含酯基化合物的适当的具体例,例如可举出乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸异丙酯、乙酸异丁酯等。

上述有机溶剂中所包含的含酯基化合物的含量相对于上述有机溶剂的总质量优选为40质量%以上,更优选为50质量%以上,进一步优选为60质量%以上,更进一步优选为70质量%以上,特别优选为80质量%以上,最优选为90质量%以上,可以为100质量%。如果含酯基化合物的含量为上述范围内,则能够提高导电性复合体的分散性。

在本方式的含导电性高分子的液体包含酯系溶剂的情况下,可以进一步包含1种以上的除酯系溶剂以外的有机溶剂。

作为除酯系有机溶剂以外的有机溶剂,例如可举出烃系溶剂、酮系溶剂、醇系溶剂、含氮原子化合物系溶剂等。

作为烃系溶剂,可举出脂肪族烃系溶剂、芳香族烃系溶剂。作为脂肪族烃系溶剂,例如可举出戊烷、己烷、庚烷、辛烷、癸烷、环己烷、甲基环己烷等。作为芳香族烃系溶剂,例如可举出苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、丙基苯、异丙基苯等。

作为酮系溶剂,例如可举出二乙基酮、甲基丙基酮、甲基丁基酮、甲基异丙基酮、甲基异丁基酮、甲基戊基酮、二异丙基酮、甲乙酮、丙酮、双丙酮醇等。

作为醇系溶剂,例如可举出甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、烯丙醇等。

作为含氮原子化合物系溶剂,例如可举出N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺等。

如果在本方式的含导电性高分子的液体中包含烃系溶剂,则含导电性高分子的液体对塑料膜基材的润湿性变高,能够容易地添加低极性的粘接剂成分,故优选。

在本方式的含导电性高分子的液体包含烃系溶剂的情况下,作为烃系溶剂,可举出脂肪族烃系溶剂、芳香族烃系溶剂。作为脂肪族烃系溶剂,例如可举出戊烷、己烷、庚烷、辛烷、癸烷、环己烷、甲基环己烷等。作为芳香族烃系溶剂,例如可举出苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、丙基苯、异丙基苯等。

其中,从通用的观点出发,优选为甲苯。此外,在作为粘接剂成分而添加有机硅化合物的情况下,从有机硅化合物的溶解性优异的观点出发,优选为庚烷和甲苯中的至少一者。

如果除烃系溶剂以外还含有甲乙酮,则导电性复合体的分散性进一步变高,故优选。例如,相对于烃系溶剂100质量份,甲乙酮优选为20质量份以上且120质量份以下,更优选为30质量份以上且100质量量部以下,进一步更优选为40质量份以上且80质量份以下。

烃系溶剂的含量相对于有机溶剂的总质量,优选为40质量%以上,更优选为50质量%以上,进一步更优选为60质量%以上,更进一步优选为70质量%以上,特别优选为80质量%以上,最优选为90质量%以上,可以为100质量%。如果烃系溶剂的含量为上述范围内,则能够提高导电性复合体的分散性。

在本方式的含导电性高分子的液体包含烃系溶剂的情况下,可以还包含1种以上的除烃系溶剂以外的有机溶剂。

作为除烃系溶剂以外的有机溶剂,可举出上述酮系溶剂、醇系溶剂、酯系溶剂、含氮原子化合物系溶剂等。

<粘接剂成分>

本方式的含导电性高分子的液体可以含有粘接剂成分。通过使用含有粘接剂成分的含导电性高分子的液体,能够提高形成的导电层的强度或赋予脱模性。

粘接剂成分是除上述π共轭系导电性高分子和上述聚阴离子以外的树脂或其前体,为热塑性树脂或在导电层形成时固化的固化性单体或低聚物。热塑性树脂直接成为粘接剂树脂,固化性单体或低聚物通过固化而形成的树脂成为粘接剂树脂。

上述粘接剂成分可以为后述粘合剂。

本方式的含导电性高分子的液体中所包含的粘接剂成分可以为1种,也可以为2种以上。

作为源自粘接剂成分的粘接剂树脂的具体例,例如可举出环氧树脂、丙烯酸树脂(丙烯酸化合物)、聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚树脂、三聚氰胺树脂、有机硅等。

固化性的单体或低聚物可以为热固化性的单体或低聚物,也可以为光固化性的单体或低聚物。在此,低聚物是质均分子量小于1万的聚合物。

作为固化性的单体,例如可举出丙烯酸单体(丙烯酸化合物)、环氧单体、有机硅氧烷等。作为固化性的低聚物,例如可举出丙烯酸类低聚物(丙烯酸化合物)、环氧低聚物、有机硅低聚物(固化型有机硅)等。

在使用丙烯酸单体或丙烯酸类低聚物作为粘接剂成分的情况下,能够通过加热或光照射而容易地固化。

在包含固化性的单体或低聚物的情况下,优选还包含固化催化剂。例如,在包含热固化性的单体或低聚物的情况下,优选包含通过加热而产生自由基的热聚合引发剂,在包含光固化性的单体或低聚物的情况下,优选包含通过光照射而产生自由基的光聚合引发剂。

本方式的含导电性高分子的液体中包含的粘接剂成分(其中,不包括后述有机硅化合物)的含有比例相对于上述导电性复合体100质量份,例如可以设为10质量份以上且10000质量份以下,优选为100质量份以上且5000质量份以下,更优选为200质量份以上且3000质量份以下,进一步优选为300质量份以上且1500质量份以下。

如果为上述范围的下限值以上,则能够充分地提高通过本方式的含导电性高分子的液体形成的导电层的膜强度。

如果为上述范围上限值以下,则能够确保通过本方式的含导电性高分子的液体形成的导电层的充分的导电性。

(有机硅化合物)

本方式的含导电性高分子的液体使用有机溶剂作为分散介质,因此作为粘接剂成分,可以添加低极性的有机硅化合物,使其充分分散。在上述有机溶剂包含烃系溶剂或酯系溶剂的情况下,有机硅化合物的分散性进一步提高,故优选。

作为有机硅化合物,可举出固化型有机硅。在粘接剂成分为固化型有机硅的情况下,通过使固化型有机硅固化,能够对导电层赋予脱模性。

固化型有机硅可以为加成固化型有机硅、缩合固化型有机硅中的任一者。本方式中,即使使用加成固化型有机硅也难以发生阻碍固化,故优选。

作为加成固化型有机硅,可举出具有硅氧烷键的直链状聚合物,其具有在上述直链的两个末端具有乙烯基的聚二甲基硅氧烷和氢硅烷。这样的加成固化型有机硅通过加成反应而形成三维交联结构而固化。为了促进固化,可以使用铂系固化催化剂。

作为加成固化型有机硅的具体例,可举出KS-3703T、KS-847T、KM-3951、X-52-151、X-52-6068、X-52-6069(信越化学工业公司制)等。

加成固化型有机硅可适当使用在有机溶剂中溶解或分散的有机硅。

本方式的含导电性高分子的液体中所包含的有机硅化合物的含有比例相对于上述导电性复合体100质量份,优选为1质量份以上且100质量份以下,更优选为10质量份以上且60质量份以下,进一步优选为20质量份以上且40质量份以下。

如果为上述范围的下限值以上,则能够对通过本方式的含导电性高分子的液体形成的导电层赋予充分的脱模性。

如果为上述范围上限值以下,则能够确保通过本方式的含导电性高分子的液体形成的导电层的充分的导电性。

[粘合剂]

本方式的含导电性高分子的液体可以含有粘合剂。通过使用包含粘合剂的含导电性高分子的液体,能够形成具有粘合性的导电层。

本方式的含导电性高分子的液体包含有机溶剂,因此能够与预先分散在有机溶剂中的粘合剂容易地混合。在本方式的含导电性高分子的液体包含的上述有机溶剂包含烃系溶剂或酯系溶剂的情况下,能够与预先分散在烃系溶剂或酯系溶剂中的粘合剂容易地混合,能够在该混合液中将导电性复合体稳定分散,故优选。

本方式的粘合剂具有的粘合性的程度没有特别限制,可以为在贴附后能够用手容易地剥离的程度的粘合性,也可以为在贴附后难以剥离的程度的粘合性。难以剥离的粘合性可以与粘接性互换。即,粘合性可以为能够半永久地粘接的程度。

作为上述粘合剂,可以应用公知的粘合剂。从维持导电性且发挥良好的粘合性的观点出发,优选为丙烯酸系粘合剂、有机硅系粘合剂、聚氨酯系粘合剂。聚氨酯系粘合剂优选为:树脂中包含(甲基)丙烯酸结构单元,且包含上述(甲基)丙烯酸结构单元的羟基与异氰酸酯反应形成尿烷键(urethane linkage)的结构。

(丙烯酸系粘合剂)

丙烯酸系粘合剂可以将同种或不同种的固体面和面进行贴合而一体化。丙烯酸系粘合剂包含丙烯酸系树脂(丙烯酸系聚合物)。

作为形成丙烯酸系树脂的丙烯酸单体的具体例,可举出丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己基酯、丙烯酸-2-甲氧基乙酯、二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯、丙烯酸-2-羟基-3-苯氧基丙酯、双酚A·环氧乙烷改性二丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇单羟基五丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙三醇丙氧基三丙烯酸酯、丙烯酸-4-羟基丁酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸-2-羟基丙酯、丙烯酸异冰片酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、丙烯酸四氢糠基酯、三丙二醇二丙烯酸酯等丙烯酸酯;四乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸烯丙酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、甲丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸环己酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸-2-乙基己基酯、甲基丙烯酸缩水甘油基酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸苯氧基乙酯、甲基丙烯酸四氢糠基酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯等甲基丙烯酸酯;双丙酮丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、二甲基氨基丙基丙烯酰胺、二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酰基吗啉、N-甲基丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、N-苯基丙烯酰胺、丙烯酰基哌啶、2-羟基乙基丙烯酰胺等(甲基)丙烯酰胺等。形成上述丙烯酸系树脂的丙烯酸单体可以为1种,也可以为2种以上。通过组合使用2种以上的丙烯酸单体,也可以调整粘合性。

丙烯酸系树脂可以为丙烯酸单体与除丙烯酸单体以外的乙烯基系单体的共聚物。

作为乙烯基系单体,例如可举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙酸乙烯酯、丙烯腈、甲基丙烯腈、马来酸酐等。

上述共聚物中的丙烯酸单体单元的含量优选为50摩尔%以上且小于100摩尔%,更优选为70摩尔%以上且98摩尔%以下。

如果丙烯酸单体单元的含量为上述下限值以上,则能够容易地表现粘合性。

上述共聚物中的乙烯基系单体单元的含量例如可以设为2摩尔%以上且20摩尔%以下。

上述丙烯酸系树脂的玻璃化转变温度优选为80℃以下,更优选为50℃以下,进一步优选为0℃以下。玻璃化转变温度超过80℃的丙烯酸系树脂的粘合性低。丙烯酸系树脂的玻璃化转变温度为-80℃以上,难以得到玻璃化转变温度比其更低的物质。丙烯酸系树脂的玻璃化转变温度可以通过差示扫描量热测定或动态粘弹性测定而求出。

作为具有降低丙烯酸系树脂的玻璃化转变温度的趋势的丙烯酸单体,例如可举出丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯(特别地丙烯酸正丁酯)、丙烯酸-2-乙基己基酯等。丙烯酸系树脂中,这些单体单元的比例越多,玻璃化转变温度越低。

丙烯酸系树脂的质均分子量优选为1万以上且200万以下,更优选为3万以上且100万以下。如果丙烯酸系树脂的质均分子量为上述下限值以上,则能够确保充分的凝聚力。如果为上述上限值以下,则能够进一步提高粘合性。

在丙烯酸系树脂具有含反应性官能团的丙烯酸单体单元的情况下,可以与固化剂反应而固化。如果使丙烯酸系树脂固化,则包含粘合剂的导电层的凝聚力提高而能够提高强度。此外,通过提高导电层的凝聚力,还可以制成能够重复进行粘接和剥离的再剥离性导电层。

作为上述反应性官能团,例如可举出羟基、羧基、氨基、酰胺基、环氧基等。在与后述多官能异氰酸酯反应的情况下,反应性官能团优选为羟基、羧基、氨基,更优选为羟基。

作为具有羟基的丙烯酸单体,可举出丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸-2-羟基丙酯、甲基丙烯酸-2-羟基丙酯、丙烯酸-3-羟基丙酯、甲基丙烯酸-3-羟基丙酯、丙烯酸-4-羟基丁酯、甲基丙烯酸-4-羟基丁酯等。

作为具有羧基的丙烯酸单体,可举出丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸等。

作为具有氨基的丙烯酸单体,可举出丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、丙烯酸二乙基氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯等。

作为具有酰胺基的丙烯酸单体,可举出丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N-羟甲基甲基丙烯酰胺等。

作为具有环氧基的丙烯酸单体,可举出丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯等。

在使用多官能异氰酸酯作为固化剂的情况下,在上述具有反应性官能团的丙烯酸单体中,考虑到固化性和成本,优选为具有羟基的丙烯酸单体,更优选为丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯。

形成上述丙烯酸树脂的上述具有反应性官能团的丙烯酸单体可以为1种,也可以为2种以上。

本方式的含导电性高分子的液体中包含的粘合剂的含有比例相对于上述导电性复合体100质量份,优选为1000质量份以上且100000质量份以下,更优选为2000质量份以上且50000质量份以下,进一步优选为3000质量份以上且10000质量份以下。

如果为上述范围的下限值以上,则能够对通过本方式的含导电性高分子的液体形成的导电层赋予充分的粘合性。

如果为上述范围上限值以下,则能够确保通过本方式的含导电性高分子的液体形成的导电层的充分的导电性。

(固化剂)

在本方式的含导电性高分子的液体中所包含的上述粘合性具有反应性官能团的情况下,本方式的含导电性高分子的液体优选含有固化剂。

作为固化剂,可举出在1分子中具有2个以上的异氰酸酯基的多官能异氰酸酯等异氰酸酯系固化剂、在1分子中具有2个以上的环氧基的环氧化合物等环氧系固化剂等。这些固化剂中,从反应性的观点出发,优选为多官能异氰酸酯。特别地,在粘合剂具有含羟基的丙烯酸单体单元的情况下,固化剂优选为多官能异氰酸酯。

作为多官能异氰酸酯,可举出脂肪族多官能异氰酸酯、脂环族多官能异氰酸酯和芳香族多官能异氰酸酯。

作为多官能异氰酸酯的具体例,可举出2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,2'-二苯基甲烷二异氰酸酯、聚亚苯基聚亚甲基多异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、反式环己烷-1,4-二异氰酸酯、4,4'-二环甲烷二异氰酸酯、3,3'-二甲基-4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、联茴香胺二异氰酸酯、间亚二甲苯基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、赖氨酸酯三异氰酸酯、四甲基二甲苯二异氰酸酯、1,6,11-十一烷三异氰酸酯、1,3,6-六亚甲基三异氰酸酯、双环庚烷三异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯等。

多官能异氰酸酯可以为由改性多官能异氰酸酯形成的改性二异氰酸酯,其中,上述改性多官能异氰酸酯为将上述二异氰酸酯以NCO/OH摩尔比达到2/1以上的方式进行改性得到的。

多官能异氰酸酯可以为改性多异氰酸酯。作为改性多异氰酸酯,例如可举出使上述多官能异氰酸酯与多元醇反应而得到的聚氨酯多异氰酸酯、通过使多官能异氰酸酯聚合而得到的包含异氰脲酸酯环的多异氰酸酯、使多官能异氰酸酯与水反应而得到的包含双缩脲键的多异氰酸酯等。

本方式的含导电性高分子的液体中所包含的固化剂的种类可以为1种,也可以为2种以上。

本方式的含导电性高分子的液体中包含的固化剂的含有比例相对于上述粘合剂100质量份,例如优选为1质量份以上且100质量份以下,更优选为3质量份以上且50质量份以下,进一步优选为5质量份以上且30质量份以下。

如果为上述范围,则能够对通过本方式的含导电性高分子的液体形成的导电层赋予充分的粘合性。

(高导电化剂)

本方式的含导电性高分子的液体可以包含高导电化剂。

在此,上述π共轭系导电性高分子、聚阴离子、有机溶剂、粘合剂、和粘接剂成分不被分类为高导电化剂。但是,上述含环氧基化合物、上述胺化合物可以属于在此说明的高导电化剂。

高导电化剂优选为选自糖类、含氮芳香族性环式化合物、具有2个以上羟基的化合物、具有1个以上羟基和1个以上羧基的化合物、具有酰胺基的化合物、具有酰亚胺基的化合物、内酰胺化合物、具有缩水甘油基的化合物中的至少1种化合物。

本方式的含导电性高分子的液体中所含有的高导电化剂可以为1种,也可以为2种以上。

高导电化剂的含有比例相对于导电性复合体的100质量份,优选为1质量份以上且10000质量份以下,更优选为10质量份以上且5000质量份以下,进一步优选为100质量份以上且2500质量份以下。

如果高导电化剂的含有比例为上述下限值以上,则充分发挥通过添加高导电化剂而得到的导电性提高效果,如果为上述上限值以下,则能够防止因π共轭系导电性高分子浓度的降低而导致的导电性的降低。

(其它添加剂)

含导电性高分子的液体中,可以包含公知的其它添加剂。

作为添加剂,只要能够得到本发明的效果就没有特别限制,例如可使用表面活性剂、无机导电剂、消泡剂、偶联剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂等。

作为表面活性剂,可举出非离子系、阴离子系、阳离子系表面活性剂,从保存稳定性的方面出发,优选为非离子系。此外,可以添加聚乙烯基吡咯烷酮等聚合物系表面活性剂。

作为无机导电剂,可举出金属离子类、导电性碳等。应予说明,金属离子可以通过使金属盐溶解在水中而生成。

作为消泡剂,可举出有机硅树脂、聚二甲基硅氧烷、硅油等。

作为偶联剂,可举出具有乙烯基或氨基的硅烷偶联剂等。

作为紫外线吸收剂,可举出苯并三唑系紫外线吸收剂、二苯甲酮系紫外线吸收剂、水杨酸盐系紫外线吸收剂、氰基丙烯酸酯系紫外线吸收剂、草酰替苯胺系紫外线吸收剂、受阻胺系紫外线吸收剂、苯甲酸酯系紫外线吸收剂等。

在本方式的含导电性高分子的液体含有上述添加剂的情况下,其含有比例根据添加剂的种类而适当确定,例如相对于导电性复合体的100质量份,可以设为0.001质量份以上且5质量份以下的范围。

《含导电性高分子的液体的制造方法1》

本发明的第二方式是含导电性高分子的液体的制造方法,其具有:沉淀回收工序,其中,在导电性高分子水系分散液,添加含环氧基化合物和胺化合物后,回收沉淀物,上述导电性高分子水系分散液在水系分散介质中包含导电性复合体,上述导电性复合体含有π共轭系导电性高分子和聚阴离子;和,有机溶剂添加工序,其中,在上述沉淀物中添加有机溶剂,得到配制液。

通过本方式的制造方法,能够制造第一方式的含导电性高分子的液体。

本方式的制造方法可以在沉淀回收工序与有机溶剂添加工序之间,还具有清洗工序。此外,在有机溶剂添加工序后,还可以具有粘接剂成分添加工序。

[沉淀回收工序]

沉淀回收工序是在导电性高分子水系分散液中添加含环氧基化合物和胺化合物,使导电性复合体沉淀而得到沉淀物后,通过过滤或倾析而回收上述沉淀物的工序。

如果在导电性高分子水系分散液中添加含环氧基化合物,则含环氧基化合物的环氧基与聚阴离子的部分阴离子基团反应。由此形成取代基(A),导电性复合体成为疏水性,因此在水系分散液中的稳定分散变得困难,沉淀而成为沉淀物。

在添加含环氧基化合物时,为了促进反应,可以加热。加热温度优选设为40℃以上且100℃以下。

含环氧基化合物的添加量相对于导电性复合体100质量份,优选为10质量份以上且10000质量份以下,更优选为100质量份以上且5000质量份以下,进一步优选为500质量份以上且3000质量份以下。

如果为上述范围的下限值以上,则导电性复合体的疏水性充分变高,在有机溶剂中,特别是在烃系溶剂和酯系溶剂中的分散性提高。

如果为上述范围上限值以下,则能够防止因未反应的含环氧基化合物而导致的导电性降低。

在导电性高分子水系分散液中添加含环氧基化合物前、添加的同时或添加后,可以添加有机溶剂。作为有机溶剂,优选为水溶性有机溶剂。在此,水溶性有机溶剂是指在温度20℃下在水100g中溶解量为1g以上的有机溶剂。作为水溶性有机溶剂,可举出醇系溶剂、酮系溶剂、酯系溶剂。添加的有机溶剂可以为1种,也可以为2种以上。

如果在导电性高分子水系分散液中添加胺化合物,则胺化合物与聚阴离子的部分阴离子基团反应。由此形成取代基(B),导电性复合体成为疏水性,因此在水系分散液中的稳定分散变得困难,沉淀而形成沉淀物。

胺化合物的添加量相对于导电性复合体100质量份,优选为1质量份以上且10000质量份以下,更优选为10质量份以上且5000质量份以下,进一步优选为50质量份以上且1000质量份以下。

如果为上述范围的下限值以上,则导电性复合体的疏水性充分变高,在有机溶剂中,特别是在烃系溶剂和酯系溶剂中的分散性提高。

如果为上述范围上限值以下,则能够防止因未反应的含环氧基化合物而导致的导电性降低。

沉淀回收工序中,添加含环氧基化合物和胺化合物的顺序没有特别限定。从合成中间体(反应中间体)的处理容易的观点出发,优选在导电性高分子水系分散液中添加含环氧基化合物,与聚阴离子的部分阴离子基团反应后,添加胺化合物而与聚阴离子的部分阴离子基团反应。

导电性高分子水系分散液是在水系分散介质中包含导电性复合体的分散液,上述导电性复合体含有π共轭系导电性高分子和聚阴离子。

在此,水系分散介质是水或水与水溶性有机溶剂的混合液。作为水溶性有机溶剂,可举出醇系溶剂、酮系溶剂、酯系溶剂。水系分散介质中所包含的水溶性有机溶剂可以为1种,也可以为2种以上。

水相对于水系分散介质的总质量的含量优选超过50质量%,更优选为60质量%以上,进一步优选为80质量%以上,可以为100质量%。

导电性高分子水系分散液例如可通过在聚阴离子的水溶液中将形成π共轭系导电性高分子的单体进行化学氧化聚合而得到。此外,导电性高分子水系分散液可以使用市售品。

上述化学氧化聚合中,可以应用公知的催化剂。例如,可以使用催化剂和氧化剂。作为催化剂,例如可举出氯化铁、硫酸铁、硝酸铁、氯化铜等过渡金属化合物等。作为氧化剂,例如可举出过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾等过硫酸盐。氧化剂可以将被还原的催化剂恢复至原来的氧化状态。

通过沉淀回收工序得到的沉淀物的水分量优选尽可能少,最优选完全不含水分,但从实用的观点出发,可以包含10质量%以下的范围的水分。

作为减少水分量的方法,例如可举出利用有机溶剂冲洗沉淀物的方法、将沉淀物干燥的方法等。

[清洗工序]

沉淀回收工序与有机溶剂添加工序之间的清洗工序是利用清洗用有机溶剂清洗上述沉淀物的工序。通过该清洗工序,去除残留的水、未反应的含环氧基化合物、未反应的胺化合物、含环氧基化合物与胺化合物的反应物和含环氧基化合物的水解物。

清洗用有机溶剂可适当使用不溶解沉淀物而能够清洗的溶剂。因此,作为清洗用有机溶剂,优选为醇系溶剂。清洗用有机溶剂中所包含的有机溶剂可以为1种,也可以为2种以上。

作为清洗方法,没有特别限制,例如可以从沉淀物上方倾倒清洗用有机溶剂而清洗沉淀物,也可以在清洗用有机溶剂中搅拌沉淀物而清洗沉淀物。

[有机溶剂添加工序]

有机溶剂添加工序是在上述沉淀物中添加有机溶剂而得到配制液的工序。

有机溶剂可以应用第一方式的含导电性高分子的液体中所包含的有机溶剂。其中,优选为选自酯系溶剂(含酯基化合物)和烃系溶剂中的1种以上,更优选为选自上述式1表示的含酯基化合物、庚烷和甲苯中的1种以上。在上述有机溶剂中包含庚烷或甲苯的情况下,优选还包含甲乙酮。通过使用这些适当的有机溶剂,能够进一步提高配制液中沉淀物的分散性。

上述有机溶剂中所包含的各溶剂的含量优选为第一方式中例示的优选范围。在上述有机溶剂中包含酯系溶剂的情况下,还可以包含除了酯系溶剂以外的有机溶剂。在上述有机溶剂中包含烃系溶剂的情况下,还可以包含除烃系溶剂以外的有机溶剂。

在沉淀物中添加有机溶剂后,可以搅拌配制液而实施分散处理。搅拌的方法没有特别限制,可以为搅拌器等剪切力弱的搅拌,也可以使用高剪切力的分散机(均质机等)来搅拌。

在本方式的制造方法不具有后述[粘接剂成分添加工序]的情况下,有机溶剂添加工序中得到的配制液成为含导电性高分子的液体。

[粘接剂成分添加工序]

粘接剂成分添加工序是在上述配制液中添加上述粘接剂成分的工序。本工序中,可以与上述粘接剂成分同时添加任意的有机溶剂。

优选在配制液中添加上述粘接剂成分后,进行搅拌,提高上述粘接剂成分的分散性。

可以在添加上述粘合剂的同时或在添加后添加上述固化剂。

在上述粘接剂成分为加成固化型有机硅的情况下,优选在添加粘接剂成分的同时或在添加后添加铂系固化催化剂。

[高导电化剂、添加剂的添加]

在含导电性高分子的液体中含有高导电化剂、添加剂等的情况下,在有机溶剂添加工序和粘接剂成分添加工序中的任意1个以上的工序中,添加高导电化剂、添加剂等即可。

《含导电性高分子的液体的制造方法2》

本发明的第一方式的含导电性高分子的液体也可以通过具有环氧化合物添加工序、溶剂置换工序和胺化合物添加工序的以下制造方法制造。

[环氧化合物添加工序]

首先,在导电性高分子水系分散液中添加含环氧基化合物,通过使上述导电性复合体与上述含环氧基化合物反应,使导电性复合体沉淀,得到沉淀物。本工序可以与上述制造方法1中的含环氧基化合物的添加同样地进行。

[溶剂置换工序]

如果将上述沉淀物沉淀的反应液静置或离心分离,则能够使上述沉淀物沉淀在上述反应液的底部。接着,对上述反应液,通过倾析法等去除包含水系分散介质的上清液,添加有机溶剂。该溶剂置换的操作优选重复进行多次。通过该溶剂置换,得到包含上述沉淀物和上述有机溶剂的混合液。

本工序中使用的有机溶剂优选为在上述制造方法1的有机溶剂添加工序中使用的有机溶剂,更优选包含选自烃系溶剂和酯系溶剂中的1种以上的有机溶剂。还可以包含除烃系溶剂和酯系溶剂以外的有机溶剂。

[胺化合物添加工序]

接着,在上述混合液中添加胺化合物,通过使上述沉淀物中所包含的上述导电性复合体与上述胺化合物反应,成为能够将导电性复合体分散于上述有机溶剂,特别是选自烃系溶剂和酯系溶剂中的1种以上的状态。本反应能够与上述制造方法1中的胺化合物的添加同样地进行。其结果,能够得到在构成上述混合物的上述有机溶剂中分散有上述导电性复合体的目标含导电性高分子的液体。从进一步提高含导电性高分子的液体中的上述导电性复合体的分散性的观点出发,优选利用高压均质机等进一步分散。

可以在通过上述的制造方法2得到的含导电性高分子的液体中,添加粘接剂成分、高导电化剂、添加剂等。

《含导电性高分子的液体的制造方法3》

本发明的第一方式的含导电性高分子的液体也可以通过具有干燥工序和配制液制备工序的以下制造方法制造。

[干燥工序]

干燥工序是将在水系分散介质中包含导电性复合体的导电性高分子水系分散液干燥,得到导电性复合体的干燥物的工序,上述导电性复合体含有π共轭系导电性高分子和聚阴离子。

作为上述干燥工序中的干燥方法,可以应用冷冻干燥、真空干燥、喷雾干燥、风干、热风干燥、加热干燥等公知方法。

冷冻干燥中,使上述导电性高分子水系分散液中的水系分散介质冷冻,进行真空干燥。

冷冻干燥时的温度优选设为-60~60℃,更优选设为-40~40℃。如果冷冻干燥温度为上述下限值以上,则容易调整温度,如果为上述上限值以下,则能够容易地将导电性高分子水系分散液冷冻干燥。

真空干燥时,为了使水系分散介质充分挥发,可以在达到上述冷冻干燥温度后,例如加热至40℃以上。

喷雾干燥中,通过将上述导电性高分子水系分散液喷雾至真空容器中,使水系分散介质蒸发而干燥。

喷雾干燥时的温度优选设为-20~40℃,更优选设为0~30℃。如果喷雾干燥温度为上述下限值以上,则能够容易地将导电性高分子水系分散液干燥,如果为上述上限值以下,则能够防止导电性复合体的热劣化。

通过干燥工序而得到的干燥物的水分量优选尽可能少,最优选完全不含水分,但从实用的观点出发,可以包含10质量%以下的范围的水分。

为了减少水分量,例如延长干燥时间、提高干燥温度、提高真空度即可。

[配制液制备工序]

配制液制备工序是在上述干燥物中添加含环氧基化合物、胺化合物和有机溶剂而反应,得到配制液的工序。

有机溶剂如以上说明所示,优选包含选自酯系溶剂和烃系溶剂中的1种以上。还可以包含除酯系溶剂和烃系溶剂以外的有机溶剂。

本工序中,通过在干燥物中添加含环氧基化合物,使聚阴离子的部分阴离子基团与含环氧基化合物反应,能够形成取代基(A)。在添加含环氧基化合物时,为了促进反应,可以加热。加热温度优选设为40℃以上且100℃以下。

本工序中,通过在干燥物中添加胺化合物,使聚阴离子的部分阴离子基团与胺化合物反应,能够形成取代基(B)。

配制液制备工序中,添加含环氧基化合物与胺化合物的顺序没有特别限定。从合成中间体的处理容易的观点出发,优选在上述干燥物中添加含环氧基化合物,与聚阴离子的部分阴离子基团反应后,添加胺化合物而与聚阴离子的部分阴离子基团反应。

在上述的制造方法3中说明的干燥工序与配制液制备工序之间,还可以具有上述清洗工序。此外,在配制液制备工序后,还可以具有上述粘接剂成分添加工序。

此外,在配制液制备工序和粘接剂成分添加工序中任意1个以上的工序中,可以添加高导电化剂、添加剂等。

(作用效果)

本发明的含导电性高分子的液体中,由于构成导电性复合体的聚阴离子具有取代基(A)和取代基(B),因此导电性复合体在有机溶剂中,特别是在乙酸乙酯等酯系溶剂和甲苯等烃系溶剂中的分散性提高。其结果,使用本发明的含导电性高分子的液体,能够形成具有优异的导电性的导电层。此外,导电性复合体的分散性优异,因此含导电性高分子的液体的保存稳定性也提高。

此外,在本发明的含导电性高分子的液体中混合有包含烃系溶剂、酯系溶剂的其它原材料(粘接剂成分等)的情况下,导电性复合体不会分离,能够容易地混合。

此外,本发明的含导电性高分子的液体中,尽管构成导电性复合体的聚阴离子具有取代基(B),但由于同时具有取代基(A),因此取代基(B)的比例与仅通过胺化合物进行了疏水化的以往的导电性复合体相比变少。因此,在本发明的含导电性高分子的液体包含加成固化型有机硅的情况下,能够抑制加成固化型有机硅的固化阻碍。由此,能够对导电层赋予优异的脱模性。

《导电性膜及其制造方法》

本发明的第三方式是导电性膜的制造方法,其具有:在膜基材的至少一侧的面上涂布第一方式的含导电性高分子的液体,形成涂膜的工序;和,将上述涂膜干燥而形成导电层的工序。

本发明的第四方式是导电性膜,其在膜基材的至少一侧的面上具有导电层,上述导电层包含第一方式的含导电性高分子的液体的固化层。本方式的导电性膜可以通过第三方式的制造方法制造。

(导电性膜)

本方式的导电性膜所具有的导电层含有导电性复合体,上述导电性复合体包含π共轭系导电性高分子和聚阴离子。导电层中所包含的聚阴离子的部分阴离子基团的氢原子被上述取代基(A)和取代基(B)取代。

在涂布于膜基材的含导电性高分子的液体包含粘接剂成分的情况下,在导电层中包含粘接剂成分或粘接剂成分固化而得到的固化物。

作为上述导电层的平均厚度,优选为10nm以上且20000nm以下,更优选为20nm以上且10000nm以下,进一步优选为30nm以上且5000nm以下。如果导电层的平均厚度为上述下限值以上,则显示优异的导电性,如果为上述上限值以下,则成为难以从膜基材剥离的导电层。

导电层的平均厚度是对任意的10个部位测定厚度,将其测定值平均而得到的值。

作为本方式的制造方法中使用的膜基材,例如可举出塑料膜、纸。

作为构成塑料膜的膜基材用树脂,例如可举出乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚树脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚偏二氟乙烯、聚芳酯、苯乙烯系弹性体、聚酯系弹性体、聚醚砜、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚酰亚胺、三醋酸纤维素、醋酸丙酸纤维素等。这些膜基材用树脂中,从廉价且机械强度优异的观点出发,优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯、三醋酸纤维素。

上述膜基材用树脂可以为非晶性,也可以为结晶性。

此外,膜基材可以为未拉伸的,也可以拉伸的。

此外,为了进一步提高由含导电性高分子的液体形成的导电层的密合性,可以对膜基材实施电晕放电处理、等离子体处理、火焰处理等表面处理。

作为上述膜基材的平均厚度,优选为10μm以上且500μm以下、更优选为20μm以上且200μm以下。如果膜基材的平均厚度为上述下限值以上,则难以断裂,如果为上述上限值以下,则能够确保作为膜的充分可挠性。

膜基材的厚度是对任意的10个部位测定厚度,将其测定值平均而得到的值。

(涂布工序)

作为在上述涂布工序中涂布含导电性高分子的液体的方法,可以应用使用例如凹版涂布机、滚涂机、帘式流涂机、旋涂机、棒涂机、反转涂布机、吻涂机、喷注式涂布机(Fountaincoater)、标尺计量涂布机(Rod coater)、气刀涂布机、刮刀涂机(Knife coater)、刮刀涂布机(Blade coater)、流延涂布机、丝网涂布机等涂布机的涂布方法,使用空气喷雾器、无空气喷雾器、转子阻尼(Rotor dampening)等喷雾器的喷雾方法,浸渍等浸渍方法等。

上述方法中,从能够简便涂布的观点出发,有时使用棒涂机。棒涂机中,因种类不同而涂布厚度不同,在市售的棒涂机中,对各种类标记编号,其编号越大,则能够越厚地涂布。

上述含导电性高分子的液体在膜基材上的涂布量没有特别限制,以固体成分计,优选为0.1g/m

(干燥工序)

作为在上述干燥工序中干燥的方法,例如可举出加热干燥、真空干燥等。作为加热干燥,例如可采用热风加热、红外线加热等通常的方法。在应用加热干燥的情况下,加热温度可根据使用的分散介质而适当设定,例如可设定为50℃以上且150℃以下。在此,加热温度为干燥装置的设定温度。

在上述含导电性高分子的液体含有活性能量线固化性的粘接剂成分的情况下,在上述干燥工序后,可以进一步具有对干燥的导电性高分子的涂膜照射活性能量线的活性能量线照射工序。如果具有活性能量线照射工序,则能够加快导电层的形成速度,导电性膜的生产率提高。

在具有活性能量线照射工序的情况下,作为使用的活性能量线,可举出紫外线、电子射线、可见光等。作为紫外线的光源,例如可使用超高压汞灯、高压汞灯、低压汞灯、碳弧、氙弧、金属卤化物灯等光源。

紫外线照射中的照度优选为100mW/cm

《导电性层叠体及其制造方法》

本发明的第五方式是导电性层叠体的制造方法,其具有:在膜基材的至少一侧的面上涂布第一方式的包含上述粘合剂的含导电性高分子的液体,形成涂膜的工序;将上述涂膜干燥而形成导电层的工序;和,在上述导电层上粘接玻璃层的工序。

本发明的第六方式是导电性层叠体,其在膜基材的至少一侧的面上具有导电层,上述导电层包含第一方式的包含上述粘合剂的含导电性高分子的液体的固化层,在上述导电层的表面具有玻璃层。本方式的导电性膜可以通过第五方式的制造方法制造。

第五方式中,得到在膜基材的至少一侧的面上具有导电层的导电性膜的方法可以与第三方式的导电性膜的制造方法同样地进行。在上述导电层中包含粘合剂,因此上述导电层的表面显示粘合性。通过在上述表面的任意区域上贴附期望的玻璃板,可以得到目标导电性层叠体。

作为上述玻璃板的平均厚度,例如可举出500μm以上且5mm以下。

上述玻璃板的厚度是在本方式的导电性层叠体的截面中,对任意的10个位置,通过公知方法测定厚度,将其测定值平均而得到的值。

上述玻璃板例如可举出由硼硅酸玻璃、铝硅酸盐玻璃或无碱玻璃形成的玻璃板。

在将上述导电性层叠体用于光学用途的情况下,上述玻璃板和上述膜基材优选为透明的。具体而言,上述玻璃板和上述膜基材各自的总光线透过率优选为65%以上,更优选为70%以上,进一步优选为80%以上。总光线透过率为按照JIS K7136测定的值。

实施例

(制造例1)聚苯乙烯磺酸的制造

在1000ml的离子交换水中溶解206g的苯乙烯磺酸钠,一边在80℃下搅拌,一边耗时20分钟滴加预先在10ml的水中溶解的1.14g的过硫酸铵氧化剂溶液,将该溶液搅拌12小时。

在得到的含苯乙烯磺酸钠溶液中添加稀释至10质量%的硫酸1000ml,通过超滤法除去含聚苯乙烯磺酸溶液的约1000ml的溶剂。接着,在残留液体中添加2000ml的离子交换水,通过超滤法除去约2000ml的溶剂,水洗聚苯乙烯磺酸。重复进行3次该水洗操作。

减压除去得到的溶液中的水,得到无色的固体状的聚苯乙烯磺酸。

(制造例2)包含π共轭系导电性高分子和聚阴离子的导电性高分子分散液的合成

使14.2g的3,4-乙烯二氧噻吩与将36.7g的聚苯乙烯磺酸溶解在2000ml的离子交换水中而得到的溶液在20℃下混合。

将由此得到的混合溶液保持在20℃,一边搅动混合,一边缓慢添加溶解在200ml的离子交换水中的29.64g的过硫酸铵和8.0g的硫酸铁的氧化催化剂溶液,搅拌3小时而使其反应。

在得到的反应液中添加2000ml的离子交换水,通过超滤法,去除约2000ml的溶剂。重复进行3次该操作。

接着,在得到的溶液中添加200ml的稀释至10质量%的硫酸和2000ml的离子交换水,通过超滤法,除去约2000ml的溶剂。在残留液体中添加2000ml的离子交换水,通过超滤法,除去约2000ml的溶剂。重复进行3次该操作。

接着,在得到的溶液中添加2000ml的离子交换水,通过超滤法,除去约2000ml的溶剂。重复进行5次该操作,得到浓度1.2质量%的聚苯乙烯磺酸掺杂聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT-PSS)的水系分散液。

(实施例1)

在制造例2中得到的PEDOT-PSS的水系分散液100g中,添加甲醇200g和环氧化合物(共荣社化学株式会社制EpolightM-1230、C12,C13混合高级醇缩水甘油基醚)25g,在60℃下加热搅拌4小时。此时,环氧化合物与PEDOT-PSS中未与PSS的PEDOT键合的剩余的磺酸基的一部分反应而键合。接着,添加异丙醇100g和三辛胺1.0g。此时,胺化合物与PEDOT-PSS中未与PSS的PEDOT键合的剩余的磺酸基键合。其结果,PEDOT-PSS的水分散性降低,包含环氧化合物和胺化合物反应而修饰得到的PEDOT-PSS的导电性复合体沉淀。通过过滤回收该沉淀物,得到1.8g的导电性复合体。

接着,在798.2g的乙酸乙酯中添加上述的导电性复合体,使用高压均质机分散,得到含导电性高分子的液体。

使用#4的棒涂机在PET膜(东丽公司制Lumirror T60)上涂布得到的含导电性高分子的液体,在100℃下干燥1分钟。将测定得到的导电性膜的表面电阻值的结果示于表1。

(实施例2)

实施例1中将乙酸乙酯替换为乙酸丁酯,除此以外,与实施例1同样进行,制作导电性膜,进行其表面电阻值的测定。将结果示于表1。

(实施例3)

实施例1中将乙酸乙酯替换为乙酸异丙酯,除此以外,与实施例1同样进行,制作导电性膜,进行其表面电阻值的测定。将结果示于表1。

(实施例4)

实施例1中将乙酸乙酯替换为乙酸异丁酯,除此以外,与实施例1同样进行,制作导电性膜,进行其表面电阻值的测定。将结果示于表1。

(实施例5)

在制造例2中得到的PEDOT-PSS的水系分散液100g中,添加甲醇200g和丁基缩水甘油基醚25g,在60℃下加热搅拌4小时。此时,环氧化合物与PEDOT-PSS中未与PSS的PEDOT键合的剩余的磺酸基的一部分反应而键合。接着,添加异丙醇100g和三辛胺1.0g。此时,胺化合物与PEDOT-PSS中未与PSS的PEDOT键合的剩余的磺酸基键合。其结果,PEDOT-PSS的水分散性降低,包含环氧化合物和胺化合物反应而修饰得到的PEDOT-PSS的导电性复合体沉淀。通过过滤回收该沉淀物,得到1.7g的导电性复合体。

接着,在798.3g的乙酸乙酯中添加上述的导电性复合体,使用高压均质机分散,得到含导电性高分子的液体。

使用#4的棒涂机在PET膜(东丽公司制Lumirror T60)上涂布得到的含导电性高分子的液体,在100℃下干燥1分钟。将测定得到的导电性膜的表面电阻值的结果示于表1。

(实施例6)

在制造例2中得到的PEDOT-PSS的水系分散液100g中,添加甲醇200g和环氧化合物(共荣社化学株式会社制Epolight M-1230、C12,C13混合高级醇缩水甘油基醚)25g,在60℃下加热搅拌4小时。此时,环氧化合物与PEDOT-PSS中未与PSS的PEDOT键合的剩余的磺酸基的一部分反应而键合。接着,添加异丙醇100g和三丁基胺1.0g。此时,胺化合物与PEDOT-PSS中未与PSS的PEDOT键合的剩余的磺酸基键合。其结果,PEDOT-PSS的水分散性降低,包含环氧化合物和胺化合物反应而修饰得到的PEDOT-PSS的导电性复合体沉淀。通过过滤回收该沉淀物,得到1.7g的导电性复合体。

接着,在798.3g的乙酸乙酯中添加上述的导电性复合体,使用高压均质机分散,得到含导电性高分子的液体。

使用#4的棒涂机在PET膜(东丽公司制Lumirror T60)上涂布得到的含导电性高分子的液体,在100℃下干燥1分钟。将测定得到的导电性膜的表面电阻值的结果示于表1。

(实施例7)

在制造例2中得到的PEDOT-PSS的水系分散液100g中,添加甲醇200g和环氧化合物(共荣社化学株式会社制Epolight M-1230、C12,C13混合高级醇缩水甘油基醚)25g,在60℃下加热搅拌4小时。此时,环氧化合物与PEDOT-PSS中未与PSS的PEDOT键合的剩余的磺酸基的一部分反应而键合,反应产物在溶液中沉淀。接着,除去溶液上层(上清)150g。进而,添加乙酸乙酯300g,除去溶液上层(上清)300g,添加乙酸乙酯300g,除去溶液上层(上清液)300g,添加乙酸乙酯649g和三辛胺1.0g。此时,胺化合物与上述沉淀物中所包含的PEDOT-PSS中未与PSS的PEDOT键合的剩余的磺酸基键合。其结果,上述沉淀物溶解,形成分散在溶液中的状态。

接着,使用高压均质机进一步分散,得到含导电性高分子的液体。

使用#4的棒涂机在PET膜(东丽公司制Lumirror T60)上涂布得到的含导电性高分子的液体,在100℃下干燥1分钟。将测定得到的导电性膜的表面电阻值的结果示于表1。

(比较例1)

在制造例2中得到的PEDOT-PSS的水系分散液100g中,添加甲醇200g和环氧化合物(共荣社化学株式会社制Epolight M-1230、C12,C13混合高级醇缩水甘油基醚)25g,在60℃下加热搅拌4小时。此时,环氧化合物与PEDOT-PSS中未与PSS的PEDOT键合的剩余的磺酸基的一部分反应而键合。接着,添加异丙醇100g。其结果,PEDOT-PSS的水分散性降低,包含环氧化合物反应而修饰得到的PEDOT-PSS的导电性复合体沉淀。通过过滤回收该沉淀物,得到1.5g的导电性复合体。

接着,在798.5g的乙酸乙酯中添加上述的导电性复合体,使用高压均质机分散,但在数分钟内全部导电性复合体沉降,分离,因此中止研究。

(比较例2)

在制造例2中得到的PEDOT-PSS的水系分散液100g中,添加甲醇200g、异丙醇100g和三辛胺1g。其结果,PEDOT-PSS的水分散性降低,包含PEDOT-PSS和与其键合的胺化合物的导电性复合体沉淀。通过过滤回收该沉淀物,得到1.6g的导电性复合体。

接着,在798.4g的乙酸乙酯中添加上述的导电性复合体,使用高压均质机分散,但在数分钟内全部导电性复合体沉降,分离,因此中止研究。

[表面电阻值的测定]

对各例中制作的导电性膜,使用电阻率计(株式会社三菱化学Analytech制Hiresta),在施加电压10V的条件下测定导电层的表面电阻值。表中,“2.0E+06”是指“2.0×10

[表1]

<讨论1>

实施例1~7的含导电性高分子的液体中,导电性复合体被含环氧基化合物(环氧化合物)和胺化合物修饰,因此在乙酸乙酯等酯系溶剂中的分散性优异。在膜基材上涂布这些含导电性高分子的液体,其结果,能够形成具有优异的导电性的导电层。

比较例1的导电性复合体仅被环氧化合物修饰,未被胺化合物修饰,因此无法在酯系溶剂中分散。

比较例2的导电性复合体仅被胺化合物修饰,未被环氧化合物修饰,因此无法在酯系溶剂中分散。

(实施例8)

在实施例1的含导电性高分子的液体40g中,混合SK Dyne1499M(综研化学公司制,丙烯酸系粘合剂,固体成分35质量%,乙酸乙酯、乙酸丁酯混合溶液)60g和固化剂L-45(综研化学公司制,甲苯二异氰酸酯-三羟甲基丙烷加成物,固体成分45质量%,甲苯、乙酸乙酯混合溶液)1.6g,得到涂料。使用#16的棒涂机在PET膜(东丽公司,Lumirror T60)上涂布上述涂料,在100℃下干燥1分钟后,测定形成的导电层的表面电阻值。接着,在导电层的一部分上压接PET膜,在导电层的其它部分上压接无碱玻璃(厚度0.7mm),在室温下熟化48分钟。

接着,将压接得到的PET膜裁切为10mm宽度的长条状,进行180°剥离试验,测定剥离力。进一步,利用无纺布擦拭无碱玻璃,测定带电压。将这些测定结果示于表2。

(实施例9)

实施例8中将SK Dyne1499M变更为SK Dyne1498B(综研化学公司制,丙烯酸系粘合剂,固体成分35质量%,乙酸乙酯、甲乙酮混合溶液),除此以外,与实施例8同样进行,制作试验样品,进行测定。将测定结果示于表2。

(比较例3)

实施例8中将含导电性高分子的液体变更为乙酸乙酯,除此以外,与实施例8同样进行,制作试验样品,进行测定。将测定结果示于表2。

(比较例4)

实施例9中将含导电性高分子的液体变更为乙酸乙酯,除此以外,与实施例9同样进行,制作试验样品,进行测定。将测定结果示于表2。

[剥离力的测定]

对在各例的试验样品上形成的涂膜,通过以下方法测定剥离力,评价脱模性。

按照JIS Z0237,使用拉伸试验机,将在导电层的表面压接的PET膜(宽度10mm)以180°的角度进行剥离(剥离速度0.3m/分钟),测定剥离力(单位:N)。剥离力越小,意味着涂膜的脱模性越高。

[带电压]

通过下述的方法测定在各例的试验样品的涂膜上贴附的无碱玻璃的表面的带电静压,评价抗静电性。

按照JIS C61340-2-2:2006,使用数字低电位测定器(春日电机公司制,KSD-3000),测定如上述所示利用无纺布擦拭而带电的无碱玻璃的表面电位。将该表面电位作为无碱玻璃板中的带电压。带电压越低,则抗静电性越优异。

[表2]

<考察2>

实施例8~9的含导电性高分子的液体中,在实施例1的含导电性高分子的液体中添加粘合剂。在添加粘合剂前的含导电性高分子的液体中,导电性复合体在酯系溶剂中充分分散。因此,在添加包含酯系溶剂的粘合剂后的含导电性高分子的液体(涂料)中,导电性复合体也不会沉降,且稳定分散。其结果,在膜基材上涂布涂料,能够形成显示优异的导电性、粘合性和抗静电性的导电层。

比较例3~4中,由于涂料中不包含导电性复合体,因此形成的涂膜未显示导电性。

(实施例10)

在实施例1中得到的含导电性高分子的液体60g中,添加KS-3703T(信越化学工业公司制,加成固化型有机硅,固体成分30质量%,甲苯溶液)1.5g、甲苯25.5g和CAT-PL-50T(信越化学工业公司制,铂催化剂)0.3g,得到涂料。使用#8的棒涂机在PET膜上涂布上述涂料,在150℃下干燥1分钟,得到导电性膜。测定得到的导电性膜的表面电阻值和剥离力的结果示于表3。

(比较例5)

实施例10中将含导电性高分子的液体变更为乙酸乙酯,除此以外,与实施例10同样进行,制作试验样品,进行测定。将测定结果示于表3。

[剥离力的测定]

对在各例的膜上形成的涂膜,通过以下方法测定剥离力,评价脱模性。

在各例的膜的涂膜的表面载置宽度25mm聚酯粘合胶带(日东电工株式会社制、No.31B),在该粘合胶带上载置1976Pa的载重,在25℃下进行20小时加压处理。接着,按照JIS Z0237,使用拉伸试验机,将上述的涂膜上贴合的粘合胶带以180°的角度剥离(剥离速度0.3m/分钟),测定剥离力(单位:N)。剥离力越小,意味着涂膜的脱模性越高。

[表3]

<考察3>

实施例10的含导电性高分子的液体中,在实施例1的含导电性高分子的液体中添加有机硅化合物。在添加有机硅化合物前的含导电性高分子的液体中,导电性复合体在酯系溶剂中充分分散。因此,在与作为非极性溶剂的甲苯一起添加有机硅化合物后的含导电性高分子的液体(涂料)中,导电性复合体也不沉降,且稳定分散。其结果,在膜基材上涂布涂料,能够形成显示优异的导电性和脱模性的导电层。

比较例5中,由于涂料中不包含导电性复合体,因此形成的涂膜未显示导电性。

(实施例11)

在实施例1中得到的含导电性高分子的液体50g中,添加Art Resin UN-904M(根上工业公司制,氨基甲酸酯丙烯酸酯,固体成分80质量%、甲乙酮溶液)10g、季戊四醇三丙烯酸酯30g、双丙酮醇10g、和Irgacure 184(BASF公司制,光聚合引发剂)1.6g,得到涂料。使用#8的棒涂机在PET膜上涂布上述涂料,在100℃下干燥1分钟,照射400mJ的紫外线,得到导电性膜。将测定得到的导电性膜的表面电阻值的结果示于表4。

(比较例6)

实施例11中,将含导电性高分子的液体变更为乙酸乙酯,除此以外,与实施例11同样进行,制作试验样品,进行测定。将测定结果示于表4。

[表4]

<讨论4>

实施例11的含导电性高分子的液体中,在实施例1的含导电性高分子的液体中添加光固化型的丙烯酸化合物。在添加丙烯酸化合物前的含导电性高分子的液体中,导电性复合体在酯系溶剂中充分分散。因此,在与作为极性溶剂的甲乙酮一起添加丙烯酸化合物后的含导电性高分子的液体(涂料)中,导电性复合体也不沉降,而是稳定分散。其结果,在膜基材上涂布涂料,能够形成显示优异的导电性和硬质性(硬涂性)的导电层。

比较例6中,由于涂料中不包含导电性复合体,因此形成的涂膜未显示导电性。

(制造例3)

在甲醇91.7g和异丙醇183.3g的混合物中,添加制造例2中得到的PEDOT-PSS水系分散液100g,在80℃下搅拌5分钟。接着,添加含环氧基化合物(共荣社化学株式会社制,Epolight M-1230,C12,C13混合高级醇缩水甘油基醚)22.5g,添加甲醇8.3g和异丙醇16.7g的混合液,在80℃下搅拌8小时。其后,恢复至常温,添加三正辛胺10g,搅拌10分钟。由此,得到具有源自含环氧基化合物的取代基(A)和源自胺化合物的取代基(B)的导电性复合体的沉淀物。滤取该沉淀物,添加异丙醇100g并搅拌30分钟后,再次滤取,由此进行清洗。重复进行1次该操作。接着,倾倒庚烷100g进行清洗,得到1.6g的导电性复合体。

(制造例4)

在甲醇91.7g和异丙醇183.3g的混合物中,添加制造例2中得到的PEDOT-PSS水系分散液100g,在80℃下搅拌5分钟。接着,添加1,2-环氧-4-乙烯基环己烷2.5g和含环氧基化合物(共荣社化学株式会社制、Epolight M-1230、C12,C13混合高级醇缩水甘油基醚)22.5g,添加甲醇8.3g和异丙醇16.7g的混合液,在80℃下搅拌8小时。其后,恢复至常温,添加三正辛胺10g,搅拌10分钟。由此,得到具有源自含环氧基化合物的取代基(A)和源自胺化合物的取代基(B)的导电性复合体的沉淀物。滤取该沉淀物,添加异丙醇100g并搅拌30分钟后,再次滤取,由此进行清洗。重复进行1次该操作。接着,倾倒庚烷100g进行清洗,得到1.8g的导电性复合体。

(制造例5)

将加成固化型有机硅(信越化学工业株式会社制,KS-3703T,固体成分浓度30质量%,甲苯溶液)1.5g和甲苯34.5g、甲乙酮7.75g、庚烷42.75g、铂催化剂(信越化学工业株式会社制,CAT-PL-50T)0.03g混合,得到有机硅溶液(固体成分浓度0.53%)。

(制造例6)

将加成固化型有机硅(信越化学工业株式会社制,KS-3703T,固体成分浓度30质量%,甲苯溶液)1.5g和甲苯34.5g、甲乙酮7.65g、庚烷41.85g、铂催化剂(信越化学工业株式会社制,CAT-PL-50T)0.03g混合,得到有机硅溶液(固体成分浓度0.53%)。

(制造例7)

将加成固化型有机硅(信越化学工业株式会社制,KS-3703T,固体成分浓度30质量%,甲苯溶液)1.5g和甲苯33.21g、甲乙酮7.71g、庚烷43.28g、铂催化剂(信越化学工业株式会社制,CAT-PL-50T)0.03g混合,得到有机硅溶液(固体成分浓度0.53%)。

(制造例8)

将加成固化型有机硅(信越化学工业株式会社制,KS-3703T,固体成分浓度30质量%,甲苯溶液)1.5g和甲苯34.5g、甲乙酮4.5g、庚烷45g、铂催化剂(信越化学工业株式会社制,CAT-PL-50T)0.03g混合,得到有机硅溶液(固体成分浓度0.53%)。

(实施例12)

在制造例3中得到的导电性复合体0.6g中添加甲乙酮30g和庚烷70g,使用高压均质机进行分散处理,得到含导电性高分子的液体。

使用No.8的棒涂机在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(东丽株式会社制、LumirrorT60)上涂布得到的含导电性高分子的液体,在150℃下干燥2分钟,形成非脱模性导电层,得到导电性膜。

此外,在得到的含导电性高分子的液体0.9g中混合制造例6中得到的有机硅溶液17.1g,得到含有有机硅的含导电性高分子的液体。

使用No.8的棒涂机在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(东丽株式会社制、Lumirror T60)上涂布得到的含导电性高分子的液体,在150℃下干燥2分钟,形成脱模性导电层,得到导电性脱模膜。

(实施例13)

在制造例4中得到的导电性复合体0.6g中添加甲乙酮30g和庚烷70g,使用高压均质机进行分散处理,得到含导电性高分子的液体。

使用No.8的棒涂机在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(东丽株式会社制、Lumirror T60)上涂布得到的含导电性高分子的液体,在150℃下干燥2分钟,形成非脱模性导电层,得到导电性膜。

此外,在得到的含导电性高分子的液体0.9g中混合制造例6中得到的有机硅溶液17.1g,得到含有有机硅的含导电性高分子的液体。

使用No.8的棒涂机在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(东丽株式会社制,Lumirror T60)上涂布得到的含导电性高分子的液体,在150℃下干燥2分钟,形成脱模性导电层,得到导电性脱模膜。

(实施例14)

在制造例4中得到的导电性复合体1.8g中添加甲乙酮90g、甲苯90g和庚烷120g,使用高压均质机进行分散处理,得到含导电性高分子的液体。

使用No.8的棒涂机在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(东丽株式会社制,LumirrorT60)上涂布得到的含导电性高分子的液体,在150℃下干燥2分钟,形成非脱模性导电层,得到导电性膜。

此外,在得到的含导电性高分子的液体0.86g中混合制造例7中得到的有机硅溶液17.14g,得到含有机硅的含导电性高分子的液体。

使用No.8的棒涂机在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(东丽株式会社制,Lumirror T60)上涂布得到的含导电性高分子的液体,在150℃下干燥2分钟,形成脱模性导电层,得到导电性脱模膜。

(比较例7)

不添加三正辛胺,除此以外,与制造例4同样进行,在得到的导电性复合体1.6g中添加甲乙酮185g和庚烷185g,利用高压均质机进行分散处理,得到含导电性高分子的液体。在制造例6中得到的有机硅溶液中添加了得到的含导电性高分子的液体,但导电性高分子未分散而是凝聚。

(比较例8)

在1.25g的3,4-乙烯二氧噻吩和62.5g的聚苯乙烯磺酸水溶液(固体成分浓度10%)中添加123.8ml的水,在30℃下搅拌10分钟。接着,添加预先在12.4ml的水中溶解的0.075g的硫酸铁和在22.4ml的水中溶解的2.75g的过硫酸铵,在30℃下搅拌6小时,由此得到含有PEDOT-PSS的反应液。

在得到的含有PEDOT-PSS的反应液中添加75ml的水,在30℃下搅拌1小时后,添加在150g的异丙醇中溶解的10g的三正辛胺,在室温下搅拌16小时,由此得到具有源自胺化合物的取代基(B)的导电性复合体的沉淀物。

滤取该沉淀物,添加丙酮250g,搅拌3小时后,再次滤取,由此进行清洗。重复进行2次该操作,由此得到导电性复合体4.4g。在得到的导电性复合体0.74g中添加甲乙酮70g和庚烷70g,利用高压均质机进行分散处理,得到含导电性高分子的液体130g。

在制造例5中得到的有机硅溶液中添加了得到的含导电性高分子的液体,但导电性高分子未分散而是凝聚。

<评价>

[表面电阻值的测定]

对实施例12~14和比较例7~8的导电性膜和导电性脱模膜,使用电阻率计(株式会社三菱化学Analytech制Hiresta),在施加电压10V的条件下测定导电层的表面电阻值。将测定结果示于表5。表5中,“NT”是指未试验。此外,表5中,“A/B比(质量比)”是指取代基(A)与取代基(B)的质量比。

[分散性]

目视观察在实施例12~14和比较例7~8的含导电性高分子的液体中添加有机硅溶液后的含有有机硅的含导电性高分子的液体的状态,按照以下评价基准进行评价。将评价结果示于表5。

〇:未确认到沉淀。

×:确认到沉淀。

[剥离力的测定]

通过以下方法测定实施例12~14和比较例7~8的导电性脱模膜的导电层的剥离力,评价脱模性。具体的测定方法与实施例10的测定方法相同。测定结果示于表5。剥离力越小,意味着导电层的脱模性越高。

[表5]

<讨论5>

实施例12~14的含导电性高分子的液体能够形成具有高导电性的导电性膜。此外,实施例12~14的含导电性高分子的液体在有机硅溶液中显示优异的分散性。此外,实施例12~14的含有机硅的含导电性高分子的液体能够形成导电性优异的导电性脱模膜。

比较例7和8的含导电性高分子的液体在有机硅溶液中的分散性差。

技术分类

06120113812051