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JP6953736B2 - Conductive polymer aqueous solution for fiber impregnation - Google Patents

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JP6953736B2 JP2017030724A JP2017030724A JP6953736B2 JP 6953736 B2 JP6953736 B2 JP 6953736B2 JP 2017030724 A JP2017030724 A JP 2017030724A JP 2017030724 A JP2017030724 A JP 2017030724A JP 6953736 B2 JP6953736 B2 JP 6953736B2
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慶太郎 松丸
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Description

本発明は、十分な導電性と快適性を両立させる繊維含浸用水溶液を提供することを目的としたものであり、高い導電性を有する特定の自己ドープ型導電性高分子を含むことを特徴とする水溶液に関するものである。 An object of the present invention is to provide an aqueous solution for fiber impregnation that achieves both sufficient conductivity and comfort, and is characterized by containing a specific self-doping conductive polymer having high conductivity. It is related to the aqueous solution to be used.

日常生活により生じる静電気発生抑制のためや、近年では電子デバイスや医療・スポーツ分野での計測や表示などのウェアラブル用途として、電気の通すことのできる衣料すなわち導電性繊維が求められている。これらの導電性繊維は導電性材料として、例えば銀や銅、エナメルといった金属、カーボンナノチューブなどの無機材料に加え、導電性高分子材料などを用いる。これらの各種材料を混練、紡糸、メッキ、含浸等の手法により繊維に付与することで導電性繊維を作製している。 In recent years, clothing that can conduct electricity, that is, conductive fibers, has been required for suppressing the generation of static electricity generated in daily life and for wearable applications such as measurement and display in the fields of electronic devices and medical / sports. As the conductive material, these conductive fibers use, for example, a metal such as silver, copper, or enamel, an inorganic material such as carbon nanotube, or a conductive polymer material. Conductive fibers are produced by applying these various materials to fibers by methods such as kneading, spinning, plating, and impregnation.

一方、導電性高分子材料は、ポリアセチレン、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロール等に代表されるπ共役系高分子に、電子受容性化合物をドーパントとしてドープした材料が開発されたことにより、例えば、帯電防止剤、コンデンサの固体電解質、導電性塗料、電磁波シールド、エレクトロクロミック素子、電極材料、熱電変換材料、透明導電膜、化学センサ、アクチュエータ等への応用が検討されている。これらの中でも、化学的安定性の面からポリチオフェン系導電性高分子材料が実用上有用である。 On the other hand, as a conductive polymer material, for example, an antistatic agent has been developed because a material obtained by doping a π-conjugated polymer typified by polyacetylene, polythiophene, polyaniline, polypyrrole, etc. with an electron-accepting compound as a dopant has been developed. , Solid electrolytes of capacitors, conductive paints, electromagnetic wave shields, electrochromic elements, electrode materials, thermoelectric conversion materials, transparent conductive films, chemical sensors, actuators, etc. are being studied. Among these, a polythiophene-based conductive polymer material is practically useful from the viewpoint of chemical stability.

ポリチオフェン系導電性高分子材料としては、ドーパントとなるポリスチレンスルホン酸(PSS)の水溶液中で、3,4−エチレンジオキシチオフェン(EDOT)を重合させることで得られるPEDOT/PSS水分散体溶液や、水溶性の付与とドーピング作用を兼ね備えた置換基(スルホ基、スルホネート基等)を直接又はスペーサを介してポリマー主鎖中に有する、いわゆる自己ドープ型導電性高分子があり、後者としては例えば、スルホン化ポリアニリン、PEDOT−S等が知られている(例えば、非特許文献1、2参照)。 Examples of the polythiophene-based conductive polymer material include a PEDOT / PSS aqueous dispersion solution obtained by polymerizing 3,4-ethylenedioxythiophene (EDOT) in an aqueous solution of polystyrene sulfonic acid (PSS) as a dopant. There is a so-called self-doped conductive polymer having a substituent (sulfo group, sulfonate group, etc.) having both water solubility and doping action in the polymer main chain directly or via a spacer, and examples of the latter include , Sulfated polyaniline, PEDOT-S and the like are known (see, for example, Non-Patent Documents 1 and 2).

近年注目を集めている導電性繊維の材料となる導電性高分子には、高い導電率を示すPEDOT/PSS水溶液が用いられ、生体信号検出衣料(特許文献1)などが存在している。また、2種類の高分子からなるPEDOT/PSSに対して、単一成分からなる自己ドープ型の導電性高分子としては、ポリ[3−スルホプロピル−2,5−チエニレン]を用いたもの(特許文献2)が知られている。 As a conductive polymer used as a material for conductive fibers, which has been attracting attention in recent years, a PEDOT / PSS aqueous solution showing high conductivity is used, and biological signal detection clothing (Patent Document 1) and the like exist. Further, for PEDOT / PSS composed of two kinds of polymers, poly [3-sulfopropyl-2,5-thienylene] was used as a self-doped conductive polymer composed of a single component (3-sulfopropyl-2,5-thienylene). Patent Document 2) is known.

WO2015/115441WO2015 / 115441 特開2002−226721号JP-A-2002-226721

Journal of American Chemical Society,112,2801−2803(1990)Journal of the American Chemical Society, 112, 2801-2803 (1990) Advanced Materials,Vol.23(38)4403−4408(2011)Advanced Materials, Vol. 23 (38) 4403-4408 (2011)

上述したPEDOT/PSSは3,4−エチレンジオキシチオフェン(EDOT)とポリスチレンスルホン酸(PSS)の2つの化合物からなる高分子材料であるため、粒径が大きい特徴を有する。そのため、撚糸や衣料用織布に導電性を付与する為にPEDOT/PSSを含浸させた場合、その大きな粒径のため繊維内部まで含浸されにくい。そのため導電性は市場要求を完全には満足しておらず、更なる改善が求められていた。更に繊維表面に粒径の大きな化合物が存在するため繊維の加工性が悪化し、衣料とした際の快適性が低下する課題が残されていた。 Since the above-mentioned PEDOT / PSS is a polymer material composed of two compounds, 3,4-ethylenedioxythiophene (EDOT) and polystyrene sulfonic acid (PSS), it has a characteristic of having a large particle size. Therefore, when PEDOT / PSS is impregnated in order to impart conductivity to twisted yarn or woven fabric for clothing, it is difficult to impregnate the inside of the fiber due to its large particle size. Therefore, the conductivity did not completely satisfy the market demand, and further improvement was required. Further, since the compound having a large particle size is present on the fiber surface, the processability of the fiber is deteriorated, and there remains a problem that the comfort when used as clothing is lowered.

また、前述したポリ[3−スルホプロピル−2,5−チエニレン]の導電率は0.1〜1S/cmと低いため、繊維に十分な導電性を付与できるものではなかった。 Further, since the conductivity of the above-mentioned poly [3-sulfopropyl-2,5-thienylene] is as low as 0.1 to 1 S / cm, it has not been possible to impart sufficient conductivity to the fiber.

また、PEDOT/PSSは中性での安定性に劣るために、基本的に酸性状態のものが用いられる。このため耐酸性の低い撚糸や衣料用織布への利用が制限されていた。 Further, since PEDOT / PSS is inferior in stability in neutrality, one in an acidic state is basically used. For this reason, its use in twisted yarns with low acid resistance and woven fabrics for clothing has been restricted.

すなわち、本発明の目的は、含浸により導電性繊維を得る製造方法において、十分な導電性と快適性を両立させる繊維含浸用導電性高分子水溶液を提供すること、である。 That is, an object of the present invention is to provide a conductive polymer aqueous solution for fiber impregnation that achieves both sufficient conductivity and comfort in a production method for obtaining conductive fibers by impregnation.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、本発明の構成によって、十分な導電性と快適性を両立させる繊維含浸用導電性高分子水溶液を提供することができることを見出した。 As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventors have found that the configuration of the present invention can provide a conductive polymer aqueous solution for fiber impregnation that achieves both sufficient conductivity and comfort. I found it.

すなわち、本発明は以下に示すとおりの繊維含浸用導電性高分子水溶液に関するものである。
[1]
下記一般式(1)で表される構造単位及び下記一般式(2)で表される構造単位からなる群より選ばれる少なくとも一種の構造単位を含むポリチオフェン(A)を0.01〜10重量%含み、当該ポリチオフェン(A)の粒径(D50)が0.0001μmから0.02μmの範囲であることを特徴とする、繊維含浸用導電性高分子水溶液。
That is, the present invention relates to a conductive polymer aqueous solution for fiber impregnation as shown below.
[1]
0.01 to 10% by weight of polythiophene (A) containing at least one structural unit selected from the group consisting of the structural unit represented by the following general formula (1) and the structural unit represented by the following general formula (2). A conductive polymer aqueous solution for fiber impregnation, which comprises, and the particle size (D50) of the polythiophene (A) is in the range of 0.0001 μm to 0.02 μm.

Figure 0006953736
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Figure 0006953736
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[上記式(1)及び式(2)中、Lは下記一般式(3)又は式(4)を表し、Mは水素イオン、アルカリ金属イオン、アミン化合物の共役酸、又は第4級アンモニウムカチオンを表す。] [In the above formulas (1) and (2), L represents the following general formula (3) or formula (4), and M is a hydrogen ion, an alkali metal ion, a conjugate acid of an amine compound, or a quaternary ammonium cation. Represents. ]

Figure 0006953736
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[上記式(3)中、lは6〜12の整数を表す。] [In the above equation (3), l represents an integer of 6 to 12. ]

Figure 0006953736
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[上記式(4)中、mは1〜6の整数を表す。Rは水素原子、炭素数1〜6の直鎖状若しくは分岐状アルキル基、又はフッ素原子を表す。]
[2]
(A)に加え、非イオン界面活性剤及び両性界面活性剤からなる群より選ばれる少なくとも一種の界面活性剤(B)を0.001〜10重量%を含むことを特徴とする上記[1]に記載の繊維含浸用導電性高分子水溶液。
[3]
界面活性剤(B)が、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピロリドンの共重合体、ポリエチレングリコール型界面活性剤、アセチレングリコール型界面活性剤、多価アルコール型界面活性剤、ベタイン型両性界面活性剤、フッ素系界面活性剤、及びシリコーン系界面活性剤からなる群より選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする上記[2]に記載の繊維含浸用導電性高分子水溶液。
[4]
さらに、アルコール及び水溶性樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種の水溶性化合物(C)を0.001〜10重量%含むことを特徴とする上記[1]乃至[3]のいずれかに記載の繊維含浸用導電性高分子水溶液。
[5]
アルコールが、エタノール、2価のアルコール、3価のアルコール、及び糖アルコールからなる群より選択される少なくとも一種のアルコールであることを特徴とする上記[4]に記載の繊維含浸用導電性高分子水溶液。
[6]
水溶性樹脂が、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、水溶性ポリエステル、及び水溶性ポリウレタンからなる群より選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする上記[4]に記載の繊維含浸用導電性高分子水溶液。
[7]
上記[1]乃至[6]のいずれかに記載の繊維含浸用導電性高分子水溶液を繊維に含浸させることによって得られる導電性繊維。
[In the above equation (4), m represents an integer of 1 to 6. R 2 represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a fluorine atom. ]
[2]
The above [1], which comprises 0.001 to 10% by weight of at least one surfactant (B) selected from the group consisting of a nonionic surfactant and an amphoteric surfactant in addition to (A). The conductive polymer aqueous solution for fiber impregnation according to.
[3]
The surfactant (B) is polyvinylpyrrolidone, a copolymer of polyvinylpyrrolidone, a polyethylene glycol type surfactant, an acetylene glycol type surfactant, a polyhydric alcohol type surfactant, a betaine type amphoteric surfactant, and a fluorine-based interface. The conductive polymer aqueous solution for fiber impregnation according to the above [2], which is at least one selected from the group consisting of an activator and a silicone-based surfactant.
[4]
Further, according to any one of the above [1] to [3], which comprises 0.001 to 10% by weight of at least one water-soluble compound (C) selected from the group consisting of alcohol and a water-soluble resin. Conductive polymer aqueous solution for fiber impregnation.
[5]
The conductive polymer for fiber impregnation according to the above [4], wherein the alcohol is at least one alcohol selected from the group consisting of ethanol, divalent alcohol, trihydric alcohol, and sugar alcohol. Aqueous solution.
[6]
The conductive polymer aqueous solution for fiber impregnation according to the above [4], wherein the water-soluble resin is at least one selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, water-soluble polyester, and water-soluble polyurethane.
[7]
A conductive fiber obtained by impregnating a fiber with the conductive polymer aqueous solution for fiber impregnation according to any one of the above [1] to [6].

本発明によれば、幅広い材質の繊維に適用可能で、均一浸透性に優れ、十分な導電性と快適性を両立させる繊維含浸用導電性高分子水溶液
を提供できる。この水溶液は繊維に含浸させた際、導電性繊維や導電性織布としてとしての使用が期待できる。
According to the present invention, it is possible to provide a conductive polymer aqueous solution for fiber impregnation, which can be applied to fibers of a wide range of materials, has excellent uniform permeability, and has both sufficient conductivity and comfort. When this aqueous solution is impregnated into fibers, it can be expected to be used as conductive fibers or conductive woven fabrics.

以下、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明の繊維含浸用導電性高分子水溶液は、下記一般式(1)で表される構造単位及び下記一般式(2)で表される構造単位からなる群より選ばれる少なくとも一種の構造単位を含むポリチオフェン(A)を0.01〜10重量%含み、当該ポリチオフェン(A)の粒径(D50)が0.0001μmから0.02μmの範囲であることを特徴とする、繊維含浸用導電性高分子水溶液。 The conductive polymer aqueous solution for fiber impregnation of the present invention contains at least one structural unit selected from the group consisting of the structural unit represented by the following general formula (1) and the structural unit represented by the following general formula (2). Highly conductive for fiber impregnation, comprising 0.01 to 10% by weight of the polythiophene (A) contained, and the particle size (D50) of the polythiophene (A) is in the range of 0.0001 μm to 0.02 μm. Molecular aqueous solution.

Figure 0006953736
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Figure 0006953736
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[上記式(1)及び式(2)中、Lは下記一般式(3)又は式(4)を表し、Mは水素イオン、アルカリ金属イオン、アミン化合物の共役酸、又は第4級アンモニウムカチオンを表す。] [In the above formulas (1) and (2), L represents the following general formula (3) or formula (4), and M is a hydrogen ion, an alkali metal ion, a conjugate acid of an amine compound, or a quaternary ammonium cation. Represents. ]

Figure 0006953736
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[上記式(3)中、lは6〜12の整数を表す。] [In the above equation (3), l represents an integer of 6 to 12. ]

Figure 0006953736
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[上記式(4)中、mは1〜6の整数を表す。Rは水素原子、炭素数1〜6の直鎖状若しくは分岐状アルキル基、又はフッ素原子を表す。]
前記のアルカリ金属イオンとしては、例えば、Liイオン、Naイオン、Kイオンが好ましい。
[In the above equation (4), m represents an integer of 1 to 6. R 2 represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a fluorine atom. ]
As the alkali metal ion, for example, Li ion, Na ion, and K ion are preferable.

前記のアミン化合物の共役酸としては、アミン化合物にヒドロン(H)が付加してカチオン種になったものを示す。 As the conjugate acid of the amine compound, hydron (H + ) is added to the amine compound to form a cationic species.

前記の第4級アンモニウムカチオンとしては、テトラメチルアンモニウムカチオン、テトラエチルアンモニウムカチオン、テトラノルマルプロピルアンモニウムカチオン、テトラノルマルブチルアンモニウムカチオン、テトラノルマルヘキシルアンモニウムカチオンなどが挙げられる。入手の観点から好ましくは、テトラメチルアンモニウムカチオン、テトラエチルアンモニウムカチオンである。 Examples of the quaternary ammonium cation include tetramethylammonium cation, tetraethylammonium cation, tetranormal propylammonium cation, tetranormal butyl ammonium cation, and tetranormal hexyl ammonium cation. From the viewpoint of availability, tetramethylammonium cations and tetraethylammonium cations are preferable.

上記式(3)中、lは6〜12の整数を表し、好ましくは6〜8の整数である。 In the above formula (3), l represents an integer of 6 to 12, preferably an integer of 6 to 8.

上記式(4)中、Rは水素原子、炭素数1〜6の直鎖状若しくは分岐状アルキル基、又はフッ素原子を表す。 In the above formula (4), R 2 represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a fluorine atom.

炭素数1〜6の直鎖状若しくは分岐状アルキル基としては、特に限定するものではないが、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert−ペンチル基、シクロペンチル基、n−へキシル基、2−エチルブチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。 The linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is not particularly limited, but for example, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, sec. -Butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, tert-pentyl group, cyclopentyl group, n-hexyl group, 2-ethylbutyl group, cyclohexyl group and the like can be mentioned.

式(4)のRについては、成膜性の点で、水素原子、メチル基、エチル基、又はフッ素原子であることが好ましい。 R 2 of the formula (4) is preferably a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, or a fluorine atom in terms of film forming property.

上記式(4)中、mは1〜6の整数を表し、好ましくは、mは1〜4の整数であり、より好ましくは2である。 In the above formula (4), m represents an integer of 1 to 6, preferably m is an integer of 1 to 4, and more preferably 2.

上記式(2)で表される構造単位は、上記式(1)で表される構造単位のドーピング状態を表す。 The structural unit represented by the above formula (2) represents the doping state of the structural unit represented by the above formula (1).

ドーピングにより絶縁体−金属転移を引き起こすドーパントは、アクセプタとドナーに分けられる。前者は、ドーピングにより導電性ポリマーの高分子鎖の近くに入り主鎖の共役系からπ電子を奪う。結果として、主鎖上に正電荷(正孔、ホール)が注入されるため、p型ドーパントとも呼ばれる。また、後者は、逆に主鎖の共役系に電子を与えることになり、この電子が主鎖の共役系を動くことになるため、n型ドーパントとも呼ばれる。 Dopants that cause an insulator-metal transition by doping are divided into acceptors and donors. The former enters near the polymer chain of the conductive polymer by doping and deprives the conjugated system of the main chain of π electrons. As a result, positive charges (holes, holes) are injected onto the main chain, so it is also called a p-type dopant. The latter is also called an n-type dopant because, on the contrary, an electron is donated to the conjugated system of the main chain, and this electron moves in the conjugated system of the main chain.

本発明におけるドーパントは、ポリマー分子内に共有結合で結びついたスルホ基又はスルホナート基であり、p型ドーパントである。このように外部からドーパントを添加することなく導電性を発現するポリマーは自己ドープ型高分子と呼ばれている。 The dopant in the present invention is a sulfo group or a sulfonate group covalently bonded in a polymer molecule, and is a p-type dopant. Such a polymer that exhibits conductivity without adding a dopant from the outside is called a self-doping polymer.

本発明のポリチオフェン(A)は、下記式(5)で表されるチオフェンモノマーを、水又はアルコール溶媒中、酸化剤の存在下に重合させることで製造することができる。 The polythiophene (A) of the present invention can be produced by polymerizing a thiophene monomer represented by the following formula (5) in water or an alcohol solvent in the presence of an oxidizing agent.

Figure 0006953736
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[上記式(5)中、Lは上記と同じ定義である。Mは、金属イオンを表わす。]
一般式(5)におけるMで表される金属イオンとしては、特に限定するものではないが、Liイオン、Naイオン、及びKイオン等が挙げられる。
[In the above equation (5), L has the same definition as above. M represents a metal ion. ]
The metal ion represented by M in the general formula (5) is not particularly limited, and examples thereof include Li ion, Na ion, and K ion.

重合後のポリマーは金属塩であるため、必要に応じて、得られたポリマーを酸処理することでMを水素イオンへ変換可能であり、さらにこれをアミン化合物と反応させることで、Mをアミン化合物の共役酸へ変換可能である。 Since the polymer after polymerization is a metal salt, M can be converted to hydrogen ions by acid-treating the obtained polymer, if necessary, and by reacting this with an amine compound, M can be converted to amine. It can be converted to a conjugate acid of a compound.

上記式(1)又は式(2)において、Lが上記式(3)で表される、本発明のポリチオフェンを得るためのチオフェンモノマーとしては、具体的には、6−(2,3−ジヒドロ−チエノ[3,4−b][1,4]ジオキシン−2−イル)ヘキサン−1−スルホン酸、6−(2,3−ジヒドロ−チエノ[3,4−b][1,4]ジオキシン−2−イル)ヘキサン−1−スルホン酸ナトリウム、6−(2,3−ジヒドロ−チエノ[3,4−b][1,4]ジオキシン−2−イル)ヘキサン−1−スルホン酸リチウム、6−(2,3−ジヒドロ−チエノ[3,4−b][1,4]ジオキシン−2−イル)ヘキサン−1−スルホン酸カリウム、8−(2,3−ジヒドロ−チエノ[3,4−b][1,4]ジオキシン−2−イル)オクタン−1−スルホン酸、8−(2,3−ジヒドロ−チエノ[3,4−b][1,4]ジオキシン−2−イル)オクタン−1−スルホン酸ナトリウム、及び8−(2,3−ジヒドロ−チエノ[3,4−b][1,4]ジオキシン−2−イル)オクタン−1−スルホン酸カリウム等が例示される。 Specifically, the thiophene monomer for obtaining the polythiophene of the present invention in which L is represented by the above formula (3) in the above formula (1) or the above formula (2) is 6- (2,3-dihydro). -Thieno [3,4-b] [1,4] dioxin-2-yl) hexane-1-sulfonic acid, 6- (2,3-dihydro-thieno [3,4-b] [1,4] dioxin -2-yl) Sodium hexane-1-sulfonate, 6- (2,3-dihydro-thieno [3,4-b] [1,4] dioxin-2-yl) hexane-1-lithium sulfonate, 6 -(2,3-dihydro-thieno [3,4-b] [1,4] dioxin-2-yl) potassium hexane-1-sulfonate, 8- (2,3-dihydro-thieno [3,4-] b] [1,4] dioxin-2-yl) octane-1-sulfonic acid, 8- (2,3-dihydro-thieno [3,4-b] [1,4] dioxin-2-yl) octane- Examples thereof include sodium 1-sulfonate and potassium 8- (2,3-dihydro-thieno [3,4-b] [1,4] dioxin-2-yl) octane-1-sulfonate.

上記式(1)又は式(2)において、Lが上記式(4)で表される、本発明のポリチオフェンを得るためのチオフェンモノマーとしては、具体的には、3−[(2,3−ジヒドロチエノ[3,4−b]−[1,4]ジオキシン−2−イル)メトキシ]−1−プロパンスルホン酸ナトリウム、3−[(2,3−ジヒドロチエノ[3,4−b]−[1,4]ジオキシン−2−イル)メトキシ]−1−プロパンスルホン酸カリウム、3−[(2,3−ジヒドロチエノ[3,4−b]−[1,4]ジオキシン−2−イル)メトキシ]−1−メチル−1−プロパンスルホン酸ナトリウム、3−[(2,3−ジヒドロチエノ[3,4−b]−[1,4]ジオキシン−2−イル)メトキシ]−1−エチル−1−プロパンスルホン酸ナトリウム、3−[(2,3−ジヒドロチエノ[3,4−b]−[1,4]ジオキシン−2−イル)メトキシ]−1−プロピル−1−プロパンスルホン酸ナトリウム、3−[(2,3−ジヒドロチエノ[3,4−b]−[1,4]ジオキシン−2−イル)メトキシ]−1−ブチル−1−プロパンスルホン酸ナトリウム、3−[(2,3−ジヒドロチエノ[3,4−b]−[1,4]ジオキシン−2−イル)メトキシ]−1−ペンチル−1−プロパンスルホン酸ナトリウム、3−[(2,3−ジヒドロチエノ[3,4−b]−[1,4]ジオキシン−2−イル)メトキシ]−1−ヘキシル−1−プロパンスルホン酸ナトリウム、3−[(2,3−ジヒドロチエノ[3,4−b]−[1,4]ジオキシン−2−イル)メトキシ]−1−イソプロピル−1−プロパンスルホン酸ナトリウム、3−[(2,3−ジヒドロチエノ[3,4−b]−[1,4]ジオキシン−2−イル)メトキシ]−1−イソブチル−1−プロパンスルホン酸ナトリウム、3−[(2,3−ジヒドロチエノ[3,4−b]−[1,4]ジオキシン−2−イル)メトキシ]−1−イソペンチル−1−プロパンスルホン酸ナトリウム、3−[(2,3−ジヒドロチエノ[3,4−b]−[1,4]ジオキシン−2−イル)メトキシ]−1−フルオロ−1−プロパンスルホン酸ナトリウム、3−[(2,3−ジヒドロチエノ[3,4−b]−[1,4]ジオキシン−2−イル)メトキシ]−1−メチル−1−プロパンスルホン酸カリウム、3−[(2,3−ジヒドロチエノ[3,4−b]−[1,4]ジオキシン−2−イル)メトキシ]−1−メチル−1−プロパンスルホン酸、3−[(2,3−ジヒドロチエノ[3,4−b]−[1,4]ジオキシン−2−イル)メトキシ]−1−メチル−1−プロパンスルホン酸アンモニウム、3−[(2,3−ジヒドロチエノ[3,4−b]−[1,4]ジオキシン−2−イル)メトキシ]−1−メチル−1−プロパンスルホン酸トリエチルアンモニウム、4−[(2,3−ジヒドロチエノ[3,4−b]−[1,4]ジオキシン−2−イル)メトキシ]−1−ブタンスルホン酸ナトリウム、4−[(2,3−ジヒドロチエノ[3,4−b]−[1,4]ジオキシン−2−イル)メトキシ]−1−ブタンスルホン酸カリウム、4−[(2,3−ジヒドロチエノ[3,4−b]−[1,4]ジオキシン−2−イル)メトキシ]−1−メチル−1−ブタンスルホン酸ナトリウム、4−[(2,3−ジヒドロチエノ[3,4−b]−[1,4]ジオキシン−2−イル)メトキシ]−1−メチル−1−ブタンスルホン酸カリウム、4−[(2,3−ジヒドロチエノ[3,4−b]−[1,4]ジオキシン−2−イル)メトキシ]−1−フルオロ−1−ブタンスルホン酸ナトリウム、及び4−[(2,3−ジヒドロチエノ[3,4−b]−[1,4]ジオキシン−2−イル)メトキシ]−1−フルオロ−1−ブタンスルホン酸カリウム等が例示される。 Specifically, the thiophene monomer for obtaining the polythiophene of the present invention, in which L is represented by the above formula (4) in the above formula (1) or the above formula (2), is specifically 3-[(2,3-). Dihydrothieno [3,4-b]-[1,4] dioxin-2-yl) methoxy] -1-sodium propanesulfonate, 3-[(2,3-dihydrothieno [3,4-b]-[1, 4] Dioxin-2-yl) methoxy] -1-potassium propanesulfonate, 3-[(2,3-dihydrothieno [3,4-b]-[1,4] dioxin-2-yl) methoxy] -1 -Sodium methyl-1-propanesulfonic acid, 3-[(2,3-dihydrothieno [3,4-b]-[1,4] dioxin-2-yl) methoxy] -1-ethyl-1-propanesulfonic acid Sodium, 3-[(2,3-dihydrothieno [3,4-b]-[1,4] dioxin-2-yl) methoxy] -1-propyl-1-sodium propanesulfonate, 3-[(2,2) 3-Dihydrothieno [3,4-b]-[1,4] dioxin-2-yl) methoxy] -1-butyl-1-sodium propanesulfonate, 3-[(2,3-dihydrothieno [3,4-] b]-[1,4] dioxin-2-yl) methoxy] -1-pentyl-1-sodium propanesulfonate, 3-[(2,3-dihydrothieno [3,4-b]-[1,4]] Dioxin-2-yl) methoxy] -1-hexyl-1-sodium propanesulfonate, 3-[(2,3-dihydrothieno [3,4-b]-[1,4] dioxin-2-yl) methoxy] Sodium -1-isopropyl-1-propanesulfonate, 3-[(2,3-dihydrothieno [3,4-b]-[1,4] dioxin-2-yl) methoxy] -1-isobutyl-1-propane Sodium sulfonate, 3-[(2,3-dihydrothieno [3,4-b]-[1,4] dioxin-2-yl) methoxy] -1-isopentyl-1-propane sulfonate sodium, 3-[( 2,3-Dihydrothieno [3,4-b]-[1,4] dioxin-2-yl) methoxy] -1-fluoro-1-sodium propanesulfonate, 3-[(2,3-dihydrothieno [3,3] 4-b]-[1,4] dioxin-2-yl) methoxy] -1-methyl-1-potassium propanesulfonate, 3-[(2,3-dihydrothieno [3,4-b]-[1, 4] Dioxin-2-yl) methoxy] -1-methyl -1-Propane sulfonic acid, 3-[(2,3-dihydrothieno [3,4-b]-[1,4] dioxin-2-yl) methoxy] -1-methyl-1-propanesulfonate ammonium, 3 -[(2,3-dihydrothieno [3,4-b]-[1,4] dioxin-2-yl) methoxy] -1-methyl-1-propanesulfonate triethylammonium, 4-[(2,3-) Dihydrothieno [3,4-b]-[1,4] dioxin-2-yl) methoxy] -1-butane sulfonate sodium, 4-[(2,3-dihydrothieno [3,4-b]-[1, 4] Dioxin-2-yl) methoxy] -1-potassium butane sulfonate, 4-[(2,3-dihydrothieno [3,4-b]-[1,4] dioxin-2-yl) methoxy] -1 -Methyl-1-butane sulfonic acid sodium, 4-[(2,3-dihydrothieno [3,4-b]-[1,4] dioxin-2-yl) methoxy] -1-methyl-1-butane sulfonic acid Potassium, 4-[(2,3-dihydrothieno [3,4-b]-[1,4] dioxin-2-yl) methoxy] -1-fluoro-1-sodium butanesulfonate, and 4-[(2) , 3-Dihydrothieno [3,4-b]-[1,4] dioxin-2-yl) methoxy] -1-fluoro-1-potassium sulfonate butane sulfonate and the like are exemplified.

本発明のアミン化合物の共役酸としては、スルホン酸基と反応して共役酸を形成するアミン化合物であればよく、sp3混成軌道を有するN(Rで表されるアミン化合物[共役酸としては[NH(Rで表される。]、又はsp2混成軌道を有するピリジン類化合物、イミダゾール類化合物等である。 The conjugated acid of the amine compound of the present invention may be any amine compound that reacts with a sulfonic acid group to form a conjugated acid, and is an amine compound represented by N (R 1 ) 3 having a sp3 mixed orbital [conjugated acid]. Is represented by [NH (R 1 ) 3 ] +. ], Or a pyridine compound having an sp2 hybrid orbital, an imidazole compound, or the like.

置換基Rは、各々独立して、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、又は置換基を有する炭素数1〜6のアルキル基を表す。 The substituent R 1 independently represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms having a substituent.

炭素数1〜6のアルキル基としては、特に限定するものではないが、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert−ペンチル基、シクロペンチル基、n−へキシル基、2−エチルブチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。 The alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is not particularly limited, but for example, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, and a tert- Examples thereof include a butyl group, an n-pentyl group, an isopentyl group, a neopentyl group, a tert-pentyl group, a cyclopentyl group, an n-hexyl group, a 2-ethylbutyl group and a cyclohexyl group.

置換基を有する炭素数1〜6のアルキル基としては、例えば、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、アミノ基、又はヒドロキシ基を有する炭素数1〜6のアルキル基が挙げられ、具体的には、トリフルオロメチル基、2−ヒドロキシエチル基等が例示される。 Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms having a substituent include a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an amino group, and an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms having a hydroxy group. Examples thereof include a trifluoromethyl group and a 2-hydroxyethyl group.

これらのうち、置換基Rとしては、独立して、水素原子、メチル基、エチル基、2−ヒドロキシエチル基が好ましい。 Among these, examples of the substituent R 1, independently, a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, 2-hydroxyethyl group is preferred.

アミン化合物の共役酸を形成するN(Rで表されるアミン化合物としては、アンモニア、メチルアミン、ジメチルアミン、エチルアミン、トリエチルアミン、ノルマル−プロピルアミン、イソプロピルアミン、ノルマルブチルアミン、ターシャリーブチルアミン、ヘキシルアミン、エタノールアミン化合物(例えば、アミノエタノール、ジメチルアミノエタノール、メチルアミノエタノール、ジエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン)、3−アミノ−1,2−プロパンジオール、3−メチルアミノ−1,2−プロパンジオール、3−ジメチルアミノ−1,2−プロパンジオール、1,4−ブタンジアミン等があり、N(Rで表されるアミン化合物以外の化合物としては、イミダゾール化合物(例えば、イミダゾール、N−メチルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール)、ピリジンピコリン、又はルチジン等が例示される。これらのうち、好ましくは、エタノールアミン化合物、又はイミダゾール化合物である。 Examples of the amine compound represented by N (R 1 ) 3 forming the conjugate acid of the amine compound include ammonia, methylamine, dimethylamine, ethylamine, triethylamine, normal-propylamine, isopropylamine, normalbutylamine, tertiary butylamine, and the like. Hexylamine, ethanolamine compounds (eg aminoethanol, dimethylaminoethanol, methylaminoethanol, diethanolamine, N-methyldiethanolamine, triethanolamine), 3-amino-1,2-propanediol, 3-methylamino-1, There are 2-propanediol, 3-dimethylamino-1,2-propanediol, 1,4-butanediamine and the like, and examples of the compound other than the amine compound represented by N (R 1 ) 3 include an imidazole compound (for example, (Imidazole, N-methylimidazole, 1,2-dimethylimidazole), pyridinepicolin, rutidin and the like are exemplified. Of these, an ethanolamine compound or an imidazole compound is preferable.

本発明においてポリチオフェン(A)の粒径は小さいほど水溶性が良好であり、導電性や含浸時の繊維への均一な浸透の観点からも望ましい。例えば、室温又は加温下で調製した導電性高分子水溶液の固形分濃度が10重量%以下の場合、本願発明については、固形分の平均粒子径(D50)が0.0001μm〜0.02μmの範囲である。このうち、固形分の平均粒子径(D50)が0.001μm〜0.02μmの範囲が好ましい。 In the present invention, the smaller the particle size of polythiophene (A), the better the water solubility, which is desirable from the viewpoint of conductivity and uniform penetration into fibers during impregnation. For example, when the solid content concentration of the conductive polymer aqueous solution prepared at room temperature or under heating is 10% by weight or less, in the present invention, the average particle size (D50) of the solid content is 0.0001 μm to 0.02 μm. The range. Of these, the average particle size (D50) of the solid content is preferably in the range of 0.001 μm to 0.02 μm.

当該粒子径のポリチオフェン(A)については、従来公知の方法で製造されたポリチオフェンをホモジナイズ処理によって製造することができる。ホモジナイズ処理の方法としては、特に限定するものではないが、例えば、高圧ホモジナイザーや超音波ホモジナイザー等が挙げられる。 Regarding the polythiophene (A) having the particle size, the polythiophene produced by a conventionally known method can be produced by a homogenization treatment. The method of homogenization treatment is not particularly limited, and examples thereof include a high-pressure homogenizer and an ultrasonic homogenizer.

本発明においてポリチオフェン(A)の導電率は、特に限定するものではないが、フィルム状態での導電率(電気伝導度)として、10S/cm以上であることが好ましい。 In the present invention, the conductivity of polythiophene (A) is not particularly limited, but the conductivity (electrical conductivity) in the film state is preferably 10 S / cm or more.

本発明において界面活性剤(B)としては、例えば、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、非イオン界面活性剤、両性界面活性剤、フッ素系界面活性剤、又はシリコーン系界面活性剤等が使用できるが、より好ましくは非イオン界面活性剤及び両性界面活性剤からなる群より選ばれる少なくとも一種である。 In the present invention, as the surfactant (B), for example, an anionic surfactant, a cationic surfactant, a nonionic surfactant, an amphoteric surfactant, a fluorine-based surfactant, a silicone-based surfactant, or the like is used. It is possible, but more preferably at least one selected from the group consisting of nonionic surfactants and amphoteric surfactants.

非イオン界面活性剤としては特に限定するものではないが、例えば、ポリエチレングリコール型界面活性剤、アセチレングリコール型界面活性剤、多価アルコール型界面活性剤、高分子型非イオン界面活性剤等が挙げられる。 The nonionic surfactant is not particularly limited, and examples thereof include polyethylene glycol type surfactant, acetylene glycol type surfactant, polyhydric alcohol type surfactant, and high molecular weight nonionic surfactant. Be done.

前記のポリエチレングリコール型界面活性剤としては、例えば、高級アルコールエチレンオキサイド付加物、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物、脂肪酸エチレンオキサイド付加物、多価アルコール脂肪酸エステルエチレンオキサイド付加物、高級アルキルアミンエチレンオキサイド付加物、油脂のエチレンオキサイド付加物、又はポリプロピレングリコールエチレンオキサイド付加物等が挙げられる。 Examples of the polyethylene glycol type surfactant include a higher alcohol ethylene oxide adduct, an alkylphenol ethylene oxide adduct, a fatty acid ethylene oxide adduct, a polyhydric alcohol fatty acid ester ethylene oxide adduct, and a higher alkylamine ethylene oxide adduct. Examples thereof include ethylene oxide adducts of fats and oils, polypropylene glycol ethylene oxide adducts, and the like.

アセチレングリコール型界面活性剤としては、例えば、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール、サーフィノール(エアプロダクツ社製)、オルフィン(日信化学工業社製)等が挙げられる。 Examples of the acetylene glycol-type surfactant include 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol, surfinol (manufactured by Air Products & Chemicals), and orphine (manufactured by Nisshin Kagaku Kogyo Co., Ltd.). And so on.

多価アルコール型界面活性剤としては、例えば、グリセロールの脂肪酸エステル、ペンタエリスリトールの脂肪酸エステル、ソルビトール及びソルビタンの脂肪酸エステル、ショ糖の脂肪酸エステル、高アルコールのアルキルエーテル、アルカノールアミン類の脂肪酸アミド等が挙げられる。 Examples of the polyhydric alcohol type surfactant include glycerol fatty acid ester, pentaerythritol fatty acid ester, sorbitol and sorbitan fatty acid ester, sucrose fatty acid ester, high alcohol alkyl ether, and alkanolamine fatty acid amide. Can be mentioned.

高分子型非イオン界面活性剤としては、特に限定するものではないが、ポリビニルピロリドン及びポリビニルピロリドンの共重合体等が挙げられる。本発明に使用されるポリビニルピロリドンの平均分子量は1千〜200万のものが好ましく、より好ましくは1万〜150万である。ポリビニルピロリドンの共重合体としては、特に限定するものではないが、親水性部と疎水性部をポリマー鎖中に併せ持つものが好ましく、例えば、ポリビニルピロリドンをポリビニルアルコールにグラフトしたコポリマーや、[ビニルピロリドン−酢酸ビニル]ブロック共重合体、[ビニルピロリドン−メチルメタクリレート]共重合体、[ビニルピロリドン−ノルマルブチルメタクリレート]共重合体、[ビニルピロリドン−アクリルアミド]共重合体などが例示できる。 The polymer-type nonionic surfactant is not particularly limited, and examples thereof include polyvinylpyrrolidone and a copolymer of polyvinylpyrrolidone. The average molecular weight of polyvinylpyrrolidone used in the present invention is preferably 10 to 2 million, more preferably 10,000 to 1.5 million. The copolymer of polyvinylpyrrolidone is not particularly limited, but a polymer having a hydrophilic part and a hydrophobic part in the polymer chain is preferable. For example, a copolymer obtained by grafting polyvinylpyrrolidone on polyvinyl alcohol or [vinylpyrrolidone] Examples thereof include a [vinyl acetate] block copolymer, a [vinylpyrrolidone-methylmethacrylate] copolymer, a [vinylpyrrolidone-normalbutylmethacrylate] copolymer, and a [vinylpyrrolidone-acrylamide] copolymer.

両性界面活性剤としては特に限定するものではないが、例えば、ベタイン型両性界面活性剤が挙げられる。ベタイン型両性界面活性剤としては特に限定するものではないが、例えば、アルキルジメチルベタイン、ラウリルジメチルベタイン、ステアリルジメチルベタイン、ラウリルジヒドロキシエチルベタイン等が挙げられる。 The amphoteric tenside is not particularly limited, and examples thereof include betaine-type amphoteric surfactants. The betaine-type amphoteric surfactant is not particularly limited, and examples thereof include alkyldimethylbetaine, lauryldimethylbetaine, stearyldimethylbetaine, and lauryldihydroxyethylbetaine.

フッ素系界面活性剤としては、パーフルオロアルキル基を有するものであれば特に限定されないが、パーフルオロアルカン、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルスルホン酸、又はパーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物などが挙げられる。 The fluorine-based surfactant is not particularly limited as long as it has a perfluoroalkyl group, and examples thereof include perfluoroalkane, perfluoroalkylcarboxylic acid, perfluoroalkylsulfonic acid, and perfluoroalkylethyleneoxide adduct. Be done.

シリコーン系界面活性剤としては特に限定されないが、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、ポリエーテルエステル変性ポリジメチルシロキサン、ヒドロキシル基含有ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、アクリル基含有ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、アクリル基含有ポリエステル変性ポリジメチルシロキサン、パーフルオロポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、パーフルオロポリエステル変性ポリジメチルシロキサン、又はシリコーン変性アクリル化合物などが挙げられる。 The silicone-based surfactant is not particularly limited, but contains polyether-modified polydimethylsiloxane, polyether ester-modified polydimethylsiloxane, hydroxyl group-containing polyether-modified polydimethylsiloxane, acrylic group-containing polyether-modified polydimethylsiloxane, and acrylic group-containing agent. Examples thereof include polyester-modified polydimethylsiloxane, perfluoropolyether-modified polydimethylsiloxane, perfluoropolyester-modified polydimethylsiloxane, and silicone-modified acrylic compound.

フッ素系界面活性剤やシリコーン系界面活性剤はレベリング剤として塗膜の平坦性を改善するのに有効である。 Fluorine-based surfactants and silicone-based surfactants are effective as leveling agents in improving the flatness of the coating film.

界面活性剤(B)の繊維含浸用導電性高分子水溶液への添加方法は、固体で添加しても良く、あらかじめ水溶液として調整したものを添加しても良い。単独で使用しても、2種以上を混合してよい。 As a method of adding the surfactant (B) to the conductive polymer aqueous solution for fiber impregnation, the surfactant (B) may be added as a solid or may be added as an aqueous solution prepared in advance. It may be used alone or a mixture of two or more.

本発明の導電性高分子水溶液は、さらにアルコール及び水溶性樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種の水溶性化合物(C)を含んでもよい。 The aqueous conductive polymer solution of the present invention may further contain at least one water-soluble compound (C) selected from the group consisting of alcohol and water-soluble resin.

アルコールとしては、特に限定するものではないが、例えば、エタノール、2価のアルコール、3価のアルコール、及び糖アルコールからなる群より選択される少なくとも一種のアルコールが挙げられる。 The alcohol is not particularly limited, and examples thereof include at least one alcohol selected from the group consisting of ethanol, divalent alcohol, trihydric alcohol, and sugar alcohol.

2価アルコールとしては特に限定するものではないが、入手の観点から、エチレングリコールが好ましい。3価アルコールとしては、特に限定するものではないが、例えば、グリセロールが好ましい。糖アルコールとしては、特に限定するものではないが、例えば、エリトリトール、ソルビトール、アラビトール等が好ましい。より好ましくはソルビトールである。 The divalent alcohol is not particularly limited, but ethylene glycol is preferable from the viewpoint of availability. The trihydric alcohol is not particularly limited, but for example, glycerol is preferable. The sugar alcohol is not particularly limited, but for example, erythritol, sorbitol, arabitol and the like are preferable. More preferably, it is sorbitol.

また、水溶性樹脂としては、特に限定するものではないが、例えば、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、ポリ(N−ビニルアセトアミド)、水溶性ポリエステル、又は水溶性ポリウレタン等が好ましい。なおこれらの水溶性樹脂については、金属量低減の観点から、顆粒状、膜状の陽イオン交換樹脂、ゼータ電位を利用した金属除去フィルター処理を行ったものを用いることが好ましい。 The water-soluble resin is not particularly limited, but for example, polyvinyl alcohol, polyacrylamide, polyvinylpyrrolidone, poly (N-vinylacetamide), water-soluble polyester, water-soluble polyurethane and the like are preferable. From the viewpoint of reducing the amount of metal, it is preferable to use these water-soluble resins, which are granular or film-like cation exchange resins or those which have been subjected to metal removal filter treatment using the zeta potential.

水溶性樹脂の分子量は、水溶性が良好であれば特に制限されないが、好ましくはMw=1千〜200万、より好ましくは1万〜150万、更に好ましくはMw=1千〜25万、更に好ましくは1千〜5万の範囲である。 The molecular weight of the water-soluble resin is not particularly limited as long as it has good water solubility, but is preferably Mw = 10 to 2 million, more preferably 10,000 to 1.5 million, still more preferably Mw = 1,000 to 250,000, and further. It is preferably in the range of 1,000 to 50,000.

本発明の導電性高分子水溶液が、界面活性剤(B)及び/又は水溶性化合物(C)を含む場合、ポリチオフェン(A)を0.1〜10重量%、及び/又界面活性剤(B)を0.001〜10重量%、及び/又水溶性化合物(C)を0.001〜10重量%含むことが好ましい。 When the aqueous conductive polymer solution of the present invention contains the surfactant (B) and / or the water-soluble compound (C), the polythiophene (A) is 0.1 to 10% by weight, and / or the surfactant (B). ) Is preferably contained in an amount of 0.001 to 10% by weight, and / or the water-soluble compound (C) is preferably contained in an amount of 0.001 to 10% by weight.

本発明の導電性高分子水溶液を調製する方法としては、特に限定するものではないが、例えば、本発明のポリチオフェン(A)の水溶液又は固体と、界面活性剤(B)と、必要に応じて水溶性化合物(C)と、必要に応じて水とを使用する。これらを任意の順で混合することにより本発明の導電性高分子水溶液を調製することができる。 The method for preparing the conductive polymer aqueous solution of the present invention is not particularly limited, but for example, the aqueous solution or solid of the polythiophene (A) of the present invention, the surfactant (B), and if necessary. Water-soluble compound (C) and, if necessary, water are used. The conductive polymer aqueous solution of the present invention can be prepared by mixing these in any order.

ここで、混合する際の温度は、特に限定するものではないが、例えば、室温〜加温下で行うことができる。好ましくは0℃以上100℃以下が好ましい。 Here, the temperature at the time of mixing is not particularly limited, but can be carried out, for example, from room temperature to warming. It is preferably 0 ° C. or higher and 100 ° C. or lower.

混合する際の雰囲気は、特に限定するものではないが、大気中でも、不活性ガス中でも良い。 The atmosphere at the time of mixing is not particularly limited, but may be in the atmosphere or in an inert gas.

この水溶液のpHは10以下であることが好ましく、9以下であることがより好ましい。さらに、この水溶液のpHは、1.5以上9.5以下の範囲が好ましく、1.5以上9以下の範囲内がより好ましい。ここで、pHを調整する手順としては、特に限定するものではないが、例えば、ポリチオフェン(A)と界面活性剤(B)とを混合した後、アミン化合物(D)を添加することにより調整することができる。また、ポリチオフェン(A)、界面活性剤(B)及び水溶性化合物(C)を混合した後、アミン化合物(D)を添加することにより調整することができる。さらには、ポリチオフェン(A)の水溶液を予めアミン化合物(D)で中和した後に、界面活性剤(B)、必要に応じて水溶性化合物(C)を添加してもよい。 The pH of this aqueous solution is preferably 10 or less, more preferably 9 or less. Further, the pH of this aqueous solution is preferably in the range of 1.5 or more and 9.5 or less, and more preferably in the range of 1.5 or more and 9 or less. Here, the procedure for adjusting the pH is not particularly limited, but for example, the pH is adjusted by mixing the polythiophene (A) and the surfactant (B) and then adding the amine compound (D). be able to. Further, it can be adjusted by mixing the polythiophene (A), the surfactant (B) and the water-soluble compound (C), and then adding the amine compound (D). Further, the aqueous solution of polythiophene (A) may be neutralized with the amine compound (D) in advance, and then the surfactant (B) and, if necessary, the water-soluble compound (C) may be added.

アミン化合物(D)としては、特に限定するものではないが、例えば、アンモニア、メチルアミン、ジメチルアミン、エチルアミン、トリエチルアミン、ノルマル−プロピルアミン、イソプロピルアミン、ノルマルブチルアミン、ターシャリーブチルアミン、ヘキシルアミン、アミノエタノール、ジメチルアミノエタノール、メチルアミノエタノール、ジエタノールアミン、N,N−ジメチルエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン、3−アミノ−1,2−プロパンジオール、3−メチルアミノ−1,2−プロパンジオール、3−ジメチルアミノ−1,2−プロパンジオール、1,4−ブタンジアミン、イミダゾール、N−メチルイミダゾール、1、2−ジメチルイミダゾール、ピリジン、ピコリン、又はルチジン等が挙げられる。添加する際には、ニートでも水溶液でも良い。 The amine compound (D) is not particularly limited, but for example, ammonia, methylamine, dimethylamine, ethylamine, triethylamine, normal-propylamine, isopropylamine, normalbutylamine, tertiary butylamine, hexylamine, aminoethanol. , Dimethylaminoethanol, methylaminoethanol, diethanolamine, N, N-dimethylethanolamine, N-methyldiethanolamine, triethanolamine, 3-amino-1,2-propanediol, 3-methylamino-1,2-propanediol , 3-Dimethylamino-1,2-propanediol, 1,4-butanediamine, imidazole, N-methylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, pyridine, picolin, lutidine and the like. When added, it may be neat or an aqueous solution.

本発明の繊維含浸用導電性高分子水溶液を混合する際には、スターラーチップ、攪拌羽根等による一般的な混合溶解操作に加えて、超音波照射、ホモジナイズ処理(例えば、メカニカルホモジナイザー、超音波ホモジナイザー、高圧ホモジナイザー等の使用)を行ってもよい。ホモジナイズ処理する場合には、ポリマーの熱劣化を防ぐため、冷却しながら行うことが好ましい。 When mixing the conductive polymer aqueous solution for fiber impregnation of the present invention, in addition to the general mixing and dissolving operation using a stirrer chip, a stirring blade, etc., ultrasonic irradiation and homogenization treatment (for example, mechanical homogenizer, ultrasonic homogenizer) , Use of a high-pressure homogenizer, etc.). When the homogenization treatment is performed, it is preferable to carry out the homogenization treatment while cooling in order to prevent thermal deterioration of the polymer.

本発明の繊維含浸用導電性高分子水溶液の濃度調整は、組成物の配合比によって調整しても良いし、配合後に濃縮により調整しても良い。濃縮の方法は、減圧下に溶媒を留去する方法であっても、限外ろ過膜を利用する方法であっても良い。 The concentration of the conductive polymer aqueous solution for fiber impregnation of the present invention may be adjusted by the compounding ratio of the composition, or may be adjusted by concentration after compounding. The method of concentration may be a method of distilling off the solvent under reduced pressure or a method of using an ultrafiltration membrane.

本発明の繊維含浸用導電性高分子水溶液の粘度(20℃)は、200mPa・s以下であることが好ましく、より好ましくは100mPa・s以下、さらに好ましくは50mPa・s以下である。 The viscosity (20 ° C.) of the conductive polymer aqueous solution for fiber impregnation of the present invention is preferably 200 mPa · s or less, more preferably 100 mPa · s or less, and further preferably 50 mPa · s or less.

本発明の繊維含浸用導電性高分子水溶液から導電性繊維を形成する方法としては、特に限定するものではないが、例えば、本発明の繊維含浸用導電性高分子水溶液を用い、水溶液中に支持体を沈み込ませ水溶液を浸透させた後乾燥する、または支持体に塗布後乾燥することで簡便に支持体を導電性繊維とすることが可能である。 The method for forming conductive fibers from the conductive polymer aqueous solution for fiber impregnation of the present invention is not particularly limited, but for example, the conductive polymer aqueous solution for fiber impregnation of the present invention is used and supported in the aqueous solution. The support can be easily made into conductive fibers by submerging the body and allowing the aqueous solution to permeate and then drying, or by applying the body to the support and then drying.

支持体としては、本発明の繊維含浸用導電性高分子水溶液が含浸・塗布等できるものであれば特に限定するものではないが、例えば、ポリマー又は天然基材(例えば、植物繊維、動物繊維、鉱物繊維)等が挙げられる。ポリマーとしては、既知の方法で繊維化できるポリマーであれば特に限定されないが、例えば、ポリオレフィン系繊維、レーヨン、アセテート等の化学繊維、およびポリエステル、ナイロン等の合成繊維等が挙げられる。天然基材としては、特に限定するものではないが、木綿、麻、亜麻、羊毛、絹、カシミヤ、石綿、パルプ等の天然繊維が挙げられる。その他の例として、セルロースナノファイバーが挙げられる。 The support is not particularly limited as long as it can be impregnated and coated with the conductive polymer aqueous solution for fiber impregnation of the present invention, but for example, a polymer or a natural base material (for example, plant fiber, animal fiber, etc.). Mineral fiber) and the like. The polymer is not particularly limited as long as it is a polymer that can be fiberized by a known method, and examples thereof include polyolefin fibers, chemical fibers such as rayon and acetate, and synthetic fibers such as polyester and nylon. The natural base material is not particularly limited, and examples thereof include natural fibers such as cotton, hemp, flax, wool, silk, cashmere, asbestos, and pulp. Other examples include cellulose nanofibers.

支持体の乾燥温度は、基材の耐熱温度以下であれば特に限定するものではないが、室温〜200℃の範囲が好ましく、より好ましくは室温〜150℃の範囲であり、さらに好ましくは室温〜100℃の範囲である。 The drying temperature of the support is not particularly limited as long as it is equal to or lower than the heat resistant temperature of the base material, but is preferably in the range of room temperature to 200 ° C, more preferably in the range of room temperature to 150 ° C, and even more preferably in the range of room temperature to room temperature. It is in the range of 100 ° C.

乾燥雰囲気は大気中、不活性ガス中、真空中、又は減圧下のいずれであってもよい。導電性高分子材料の劣化抑制の観点からは、窒素、アルゴン等の不活性ガス中が好ましい。 The dry atmosphere may be in the air, in an inert gas, in vacuum, or under reduced pressure. From the viewpoint of suppressing deterioration of the conductive polymer material, it is preferably in an inert gas such as nitrogen or argon.

また、得られる導電性繊維の表面抵抗値としては特に限定するものではないが、1.0E+11Ω/□以下が好ましく、より好ましくは1.0E+10Ω/□以下である。表面抵抗値を測定する際の印加電圧は特に限定されないが、10V又は500Vで測定する。 The surface resistance value of the obtained conductive fiber is not particularly limited, but is preferably 1.0E + 11Ω / □ or less, and more preferably 1.0E + 10Ω / □ or less. The applied voltage when measuring the surface resistance value is not particularly limited, but is measured at 10 V or 500 V.

以下に本発明に関する実施例を示す。 Examples of the present invention are shown below.

なお、本実施例で用いた分析機器及び測定方法を以下に列記する。 The analytical instruments and measurement methods used in this example are listed below.

[表面抵抗率測定]
装置:三菱化学社製ロレスタGP MCP−T600。
[Measurement of surface resistivity]
Equipment: Mitsubishi Chemical Corporation Loresta GP MCP-T600.

装置:三菱化学社製ハイレスタUX MCP−HT8000。 Equipment: High Resta UX MCP-HT8000 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation.

[粘度測定]
コンプリート型粘度計/BROOKFIELD VISCOMETER DV−1 Prime。
[Viscosity measurement]
Complete Viscometer / BROOKFIELD VISCOMETER DV-1 Prime.

[粒度分布測定装置]
装置:日機装株式会社製マイクロトラックUPA−UT151。
[Particle size distribution measuring device]
Equipment: Microtrack UPA-UT151 manufactured by Nikkiso Co., Ltd.

[自己ドープ型導電性高分子の導電率測定]
自己ドープ型導電性ポリマーを含む水溶液0.5mlを25mm角の無アルカリガラス板に塗布し、室温で一晩乾燥した後、ホットプレート上で120℃にて20分、さらに160℃にて10分加熱して導電性高分子膜を得た。膜厚及び表面抵抗値から、以下の式に基づき算出した。
[Measurement of conductivity of self-doping conductive polymer]
0.5 ml of an aqueous solution containing a self-doping conductive polymer is applied to a 25 mm square non-alkali glass plate, dried overnight at room temperature, and then placed on a hot plate at 120 ° C. for 20 minutes and then at 160 ° C. for 10 minutes. It was heated to obtain a conductive polymer film. It was calculated from the film thickness and surface resistance value based on the following formula.

導電率[S/cm]=1.0E+4/(表面抵抗率[Ω/□]×膜厚[μm])。 Conductivity [S / cm] = 1.0E + 4 / (surface resistivity [Ω / □] x film thickness [μm]).

[導電性繊維の表面抵抗値測定]
繊維含浸用導電性高分子水溶液をポリエステル布(敷島カンバス社製、T−81、表面抵抗値1.3E+12Ω/□)に含浸させ乾燥させた後、2.5cm角に切断し試験片を作製し、試験片の表面抵抗値についてハイレスタを用いて測定した。
[Measurement of surface resistance of conductive fibers]
A polyester cloth (T-81 manufactured by Shikishima Kambas Co., Ltd., surface resistance value 1.3E + 12Ω / □) is impregnated with a conductive polymer aqueous solution for fiber impregnation, dried, and then cut into 2.5 cm squares to prepare a test piece. , The surface resistance value of the test piece was measured using a polymer.

合成例1.
ポリチオフェン(A)[下記式(6)又は下記式(7)で表される構造単位を含む重合体]の合成.
500mlセパラブルフラスコに、従来公知の製造方法に準じて合成した3−[(2,3−ジヒドロチエノ[3,4−b]−[1,4]ジオキシン−2−イル)メトキシ]−1−メチル−1−プロパンスルホン酸ナトリウム 10g(30mmol)と水150gを加えた。溶解後、室温下、無水塩化鉄(III) 2.94g(18.1mmol)を加えて20分攪拌した。次いで、反応液温度30℃以下を保持しながら、過硫酸ナトリウム 14.5g(60.4mmol)と水 100gからなる混合溶液を滴下した。滴下完了後、室温で3時間攪拌したのち、反応液を800gのアセトンに滴下させ、黒色のNa型のポリマーを析出させた。ポリマーを濾過・真空乾燥することで、18.0gの3−[(2,3−ジヒドロチエノ[3,4−b]−[1,4]ジオキシン−2−イル)メトキシ]−1−メチル−1−プロパンスルホン酸ナトリウムの粗ポリマーを得た。
Synthesis example 1.
Synthesis of polythiophene (A) [polymer containing structural units represented by the following formula (6) or the following formula (7)].
3-[(2,3-dihydrothieno [3,4-b]-[1,4] dioxin-2-yl) methoxy] -1-methyl synthesized in a 500 ml separable flask according to a conventionally known production method. 10 g (30 mmol) of sodium -1-propanesulfonate and 150 g of water were added. After dissolution, 2.94 g (18.1 mmol) of anhydrous iron (III) chloride was added at room temperature, and the mixture was stirred for 20 minutes. Then, while maintaining the reaction solution temperature of 30 ° C. or lower, a mixed solution consisting of 14.5 g (60.4 mmol) of sodium persulfate and 100 g of water was added dropwise. After the addition was completed, the mixture was stirred at room temperature for 3 hours, and then the reaction solution was added dropwise to 800 g of acetone to precipitate a black Na-type polymer. By filtering and vacuum-drying the polymer, 18.0 g of 3-[(2,3-dihydrothieno [3,4-b]-[1,4] dioxin-2-yl) methoxy] -1-methyl-1 -A crude polymer of sodium propanesulfonate was obtained.

次に、この粗ポリマー14.5gに水を加え2重量%溶液に調製した水溶液 700gを、陽イオン交換樹脂Lewatit MonoPlus S100(H型) 200mlを充填したカラムに通液(空間速度=1.1)することによりH型のポリマー水溶液を 738g得た。更に、本ポリマー水溶液をクロスフロー式限外ろ過(ろ過器=ビバフロー200、分画分子量=5,000、透過倍率=5)により精製することにより下記式(6)又は式(7)で表される構造単位を含む重合体の濃群青色水溶液を 698g合成した。本ポリマー(ポリチオフェン(A))水溶液に含まれるポリマー量は 0.74重量%であった。又、本ポリマー水溶液は、鉄イオン及びナトリウムイオンを、各々44ppm及び12ppm(対ポリマー)含んでいた。 Next, 700 g of an aqueous solution prepared by adding water to 14.5 g of this crude polymer to make a 2 wt% solution was passed through a column filled with 200 ml of a cation exchange resin Lewatti MonoPlus S100 (H type) (space velocity = 1.1). ) To obtain 738 g of an H-type polymer aqueous solution. Further, the present polymer aqueous solution is represented by the following formula (6) or formula (7) by purifying it by cross-flow type ultrafiltration (filter = Vivaflow 200, molecular weight cut-off = 5,000, permeation ratio = 5). 698 g of a dark blue aqueous solution of a polymer containing the structural units was synthesized. The amount of the polymer contained in the aqueous solution of this polymer (polythiophene (A)) was 0.74% by weight. In addition, the present polymer aqueous solution contained 44 ppm and 12 ppm (vs. polymer) of iron ions and sodium ions, respectively.

Figure 0006953736
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Figure 0006953736
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合成例2.
ポリチオフェン(A)[下記式(8)又は下記式(9)で表される構造単位を含む重合体]の合成.
合成例1に準じて得られたポリチオフェン(A)[前記式(6)および(7)で表される構造単位を含む重合体]の水溶液を攪拌下、50%N,N―ジメチルエタノールアミン水溶液で中和した後(pH7.8)、固形分が2重量%になるように濃度調整した。
Synthesis example 2.
Synthesis of polythiophene (A) [polymer containing structural units represented by the following formula (8) or the following formula (9)].
A 50% N, N-dimethylethanolamine aqueous solution of polythiophene (A) [polymer containing structural units represented by the formulas (6) and (7)] obtained according to Synthesis Example 1 was stirred. After neutralization with (pH 7.8), the concentration was adjusted so that the solid content was 2% by weight.

Figure 0006953736
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Figure 0006953736
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実施例1.
合成例1に準じて得たポリチオフェン(A)[前記式(6)又は、前記式(7)で表される構造単位を含む重合体][導電率54S/cm]を2重量%含む導電性高分子水溶液を調製し、超音波ホモジナイザーを用いてホモジナイズ処理を実施した。得られた導電性高分子水溶液(「導電性高分子水溶液(A−1)」とする)のpHは1.6であった。当該導電性高分子水溶液(A−1)におけるポリチオフェン(A)の粒度分布を測定したところ、D50粒子径が0.001μmを示した。この導電性高分子水溶液(A−1)を10g計り取り、バットに展開した。
Example 1.
Conductivity containing 2% by weight of polythiophene (A) [polymer containing the structural unit represented by the above formula (6) or the above formula (7)] [conductivity 54S / cm] obtained according to Synthesis Example 1. An aqueous polymer solution was prepared and homogenized using an ultrasonic homogenizer. The pH of the obtained conductive polymer aqueous solution (referred to as "conductive polymer aqueous solution (A-1)") was 1.6. When the particle size distribution of polythiophene (A) in the conductive polymer aqueous solution (A-1) was measured, the D50 particle size was 0.001 μm. 10 g of this conductive polymer aqueous solution (A-1) was weighed and developed on a vat.

前記バットに5cm×5cmにカットしたポリエステル布(敷島カンバス社製、T−81、表面抵抗値1.3E+12Ω/□)を浸し、完全に水中に没した。十分浸漬し含浸された後バットから取り出し、大気下、室温で乾燥させ導電性繊維を作製した。得られた導電性繊維は斑の無い均一状態を示し、且つ当該繊維の表面抵抗値は、測定箇所によらず安定的に2.5E+10Ω/□を示した。 A polyester cloth (manufactured by Shikishima Kambas Co., Ltd., T-81, surface resistance value 1.3E + 12Ω / □) cut into a size of 5 cm × 5 cm was immersed in the vat and completely submerged in water. After being sufficiently immersed and impregnated, it was taken out from the vat and dried in the air at room temperature to prepare conductive fibers. The obtained conductive fibers showed a uniform state without spots, and the surface resistance value of the fibers stably showed 2.5E + 10Ω / □ regardless of the measurement location.

実施例2.
合成例2に準じて得たポリチオフェン(A)[前記式(8)又は、前記式(9)で表される構造単位を含む重合体][導電率119S/cm]を2重量%含む導電性高分子水溶液を調製し、超音波ホモジナイザーを用いてホモジナイズ処理を実施した。得られた導電性高分子水溶液(「導電性高分子水溶液(B−1)」とする)のpHは6.8であった。当該導電性高分子水溶液(B−1)におけるポリチオフェン(A)の粒度分布を測定したところ、D50粒子径が0.002μmであった。実施例1と同様の作業を行い、導電性繊維を作製した。得られた導電性繊維は斑の無い均一状態を示し、且つ当該繊維の表面抵抗値は、測定箇所によらず安定的に3.1E+9Ω/□を示した。
Example 2.
Conductivity containing 2% by weight of polythiophene (A) [polymer containing the structural unit represented by the above formula (8) or the above formula (9)] [conductivity 119 S / cm] obtained according to Synthesis Example 2. An aqueous polymer solution was prepared and homogenized using an ultrasonic homogenizer. The pH of the obtained conductive polymer aqueous solution (referred to as "conductive polymer aqueous solution (B-1)") was 6.8. When the particle size distribution of polythiophene (A) in the conductive polymer aqueous solution (B-1) was measured, the D50 particle size was 0.002 μm. The same work as in Example 1 was carried out to prepare conductive fibers. The obtained conductive fibers showed a uniform state without spots, and the surface resistance value of the fibers stably showed 3.1E + 9Ω / □ regardless of the measurement location.

実施例3.
実施例1で得られた導電性高分子水溶液(A−1) 3.753gに、ポリビニルピロリドンK90(界面活性剤、BASF社製 SokalanK90 分子量140万)2.5重量%水溶液 0.301g、及び水 0.951gを加え、撹拌混合して導電性高分子水溶液(A−2)を得た。当該導電性高分子水溶液(A−2)を用いて実施例1と同様の作業を行い、導電性繊維を作製した。得られた導電性繊維は斑の無い均一状態を示し、且つ当該繊維の表面抵抗値は、測定箇所によらず安定的に5.2E+10Ω/□を示した。
Example 3.
In addition to 3.753 g of the conductive polymer aqueous solution (A-1) obtained in Example 1, 0.301 g of a 2.5 wt% aqueous solution of polyvinylpyrrolidone K90 (interface active agent, Sokalan K90 manufactured by BASF, molecular weight 1.4 million) and water. 0.951 g was added, and the mixture was stirred and mixed to obtain an aqueous conductive polymer solution (A-2). The same operation as in Example 1 was carried out using the conductive polymer aqueous solution (A-2) to prepare conductive fibers. The obtained conductive fibers showed a uniform state without spots, and the surface resistance value of the fibers stably showed 5.2E + 10Ω / □ regardless of the measurement location.

実施例4.
実施例2で得られた導電性高分子水溶液(B−1) 3.751gに、ポリビニルピロリドンK90(界面活性剤、BASF社製 SokalanK90 分子量140万)2.5重量%水溶液 0.296g、及び水 0.948gを加え、撹拌混合して導電性高分子水溶液(B−2)を得た。当該導電性高分子水溶液(B−2)を用いて実施例1と同様の作業を行い、導電性繊維を作製した。得られた導電性繊維は斑の無い均一状態を示し、且つ当該繊維の表面抵抗値は、測定箇所によらず安定的に7.4E+9Ω/□を示した。
Example 4.
In addition to 3.751 g of the conductive polymer aqueous solution (B-1) obtained in Example 2, 0.296 g of a 2.5 wt% aqueous solution of polyvinylpyrrolidone K90 (interface active agent, Sokalan K90 manufactured by BASF, molecular weight 1.4 million) and water. 0.948 g was added, and the mixture was stirred and mixed to obtain an aqueous conductive polymer solution (B-2). The same work as in Example 1 was carried out using the conductive polymer aqueous solution (B-2) to prepare conductive fibers. The obtained conductive fibers showed a uniform state without spots, and the surface resistance value of the fibers stably showed 7.4E + 9Ω / □ regardless of the measurement location.

実施例5.
実施例1で得られた導電性高分子水溶液(A−1) 3.748gに、ポリビニルピロリドンK90(界面活性剤、BASF社製 SokalanK90 分子量140万)2.5重量%水溶液 0.299g、エタノール 0.374g、及び水 0.572gを加え、撹拌混合して導電性高分子水溶液(A−3)を得た。当該導電性高分子水溶液(A−3)を用いて実施例1と同様の作業を行い、導電性繊維を作製した。得られた導電性繊維は斑の無い均一状態を示し、且つ当該繊維の表面抵抗値は、測定箇所によらず安定的に4.5E+10Ω/□を示した。
Example 5.
To 3.748 g of the conductive polymer aqueous solution (A-1) obtained in Example 1, 0.299 g of a 2.5 wt% aqueous solution of polyvinylpyrrolidone K90 (surfactant, Sokalan K90 molecular weight 1.4 million manufactured by BASF), ethanol 0. .374 g and 0.572 g of water were added, and the mixture was stirred and mixed to obtain a conductive polymer aqueous solution (A-3). The same operation as in Example 1 was carried out using the conductive polymer aqueous solution (A-3) to prepare conductive fibers. The obtained conductive fibers showed a uniform state without spots, and the surface resistance value of the fibers stably showed 4.5E + 10Ω / □ regardless of the measurement location.

実施例6.
実施例2で得られた導電性高分子水溶液(B−1) 3.747gに、ポリビニルピロリドンK90(界面活性剤、BASF社製 SokalanK90 分子量140万)2.5重量%水溶液 0.300g、エタノール 0.377g、及び水 0.578gを加え、撹拌混合して導電性高分子水溶液(B−3)を得た。当該導電性高分子水溶液(B−3)を用いて実施例1と同様の作業を行い、導電性繊維を作製した。得られた導電性繊維は斑の無い均一状態を示し、且つ当該繊維の表面抵抗値は、測定箇所によらず安定的に6.5E+9Ω/□を示した。
Example 6.
To 3.747 g of the conductive polymer aqueous solution (B-1) obtained in Example 2, a 2.5 wt% aqueous solution of polyvinylpyrrolidone K90 (interface active agent, Sokalan K90 manufactured by BASF, molecular weight 1.4 million), 0.300 g, ethanol 0. .377 g and 0.578 g of water were added, and the mixture was stirred and mixed to obtain a conductive polymer aqueous solution (B-3). The same work as in Example 1 was carried out using the conductive polymer aqueous solution (B-3) to prepare conductive fibers. The obtained conductive fibers showed a uniform state without spots, and the surface resistance value of the fibers stably showed 6.5E + 9Ω / □ regardless of the measurement location.

比較例1.
市販されているPEDOT/PSS配合液(Sigma Aldrichより購入。high−conductive grade)の粒度分布を測定したところ、1μm以上となり本発明に比べ粒径が大きいことが示された。前記のPEDOT/PSS配合液を用いて実施例1と同様の作業を行い、導電性繊維を作製した。得られた導電性繊維は斑の有る不均一状態を示し、表面抵抗値の測定ができなかった。
Comparative example 1.
When the particle size distribution of a commercially available PEDOT / PSS compounding solution (purchased from Sigma Aldrich. High-conductive grade) was measured, it was 1 μm or more, indicating that the particle size was larger than that of the present invention. The same operation as in Example 1 was carried out using the PEDOT / PSS compounding solution to prepare conductive fibers. The obtained conductive fibers showed a non-uniform state with spots, and the surface resistance value could not be measured.

比較例2.
比較例1で用いたPEDOT/PSS配合液 3.747gに、ポリビニルピロリドンK90(界面活性剤、BASF社製 SokalanK90 分子量140万)2.5重量%水溶液 0.300g、及び水 0.578gを加え、撹拌混合したところ、ゲル状となり水溶液を得ることができず、繊維へ塗布できなかった。
Comparative example 2.
To 3.747 g of the PEDOT / PSS compounding solution used in Comparative Example 1, 0.300 g of a 2.5 wt% aqueous solution of polyvinylpyrrolidone K90 (surfactant, BASF's Sokalan K90 molecular weight 1.4 million) and 0.578 g of water were added. When the mixture was stirred and mixed, it became a gel and an aqueous solution could not be obtained, so that it could not be applied to the fibers.

比較例3.
比較例1で用いたPEDOT/PSS配合液 3.747gに、ポリビニルピロリドンK90(界面活性剤、BASF社製 SokalanK90 分子量140万)2.5重量%水溶液 0.300g、エタノール 0.377g、及び水 0.578gを加え、撹拌混合したところ、ゲル状となり水溶液を得ることができず、繊維へ塗布できなかった。
Comparative example 3.
In addition to 3.747 g of the PEDOT / PSS compounding solution used in Comparative Example 1, a 2.5 wt% aqueous solution of polyvinylpyrrolidone K90 (surfactant, BASF's Sokalan K90 molecular weight 1.4 million) 0.300 g, ethanol 0.377 g, and water 0 When .578 g was added and stirred and mixed, it became a gel and an aqueous solution could not be obtained, so that it could not be applied to the fibers.

Claims (6)

下記一般式(1)で表される構造単位及び下記一般式(2)で表される構造単位からなる群より選ばれる少なくとも一種の構造単位からなるポリチオフェン(A)を0.01〜10重量%含み、当該ポリチオフェン(A)の粒径(D50)が0.0001μmから0.02μmの範囲であることを特徴とする繊維含浸用導電性高分子水溶液中に、支持体を沈み込ませ前記水溶液を浸透させた後乾燥することによって得られる導電性繊維
Figure 0006953736
Figure 0006953736
[上記式(1)及び式(2)中、Lは下記一般式(3)又は式(4)を表し、Mは水素イオン、アルカリ金属イオン、アミン化合物の共役酸、又は第4級アンモニウムカチオンを表す。]
Figure 0006953736
[上記式(3)中、lは6〜12の整数を表す。]
Figure 0006953736
[上記式(4)中、mは1〜6の整数を表す。Rは水素原子、炭素数1〜6の直鎖状若しくは分岐状アルキル基、又はフッ素原子を表す。]
0.01 to 10% by weight of polythiophene (A) consisting of at least one structural unit selected from the group consisting of the structural unit represented by the following general formula (1) and the structural unit represented by the following general formula (2). wherein, the textiles during impregnating the conductive polymer solution you wherein the particle size of the polythiophene (a) (D50) is in the range of 0.02μm from 0.0001micrometer, sunk support the Conductive fibers obtained by impregnating an aqueous solution and then drying .
Figure 0006953736
Figure 0006953736
[In the above formulas (1) and (2), L represents the following general formula (3) or formula (4), and M is a hydrogen ion, an alkali metal ion, a conjugate acid of an amine compound, or a quaternary ammonium cation. Represents. ]
Figure 0006953736
[In the above equation (3), l represents an integer of 6 to 12. ]
Figure 0006953736
[In the above equation (4), m represents an integer of 1 to 6. R 2 represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a fluorine atom. ]
(A)に加え、非イオン界面活性剤及び両性界面活性剤からなる群より選ばれる少なくとも一種の界面活性剤(B)を0.001〜10重量%を含む繊維含浸用導電性高分子水溶液中に、支持体を沈み込ませ前記水溶液を浸透させた後乾燥することによって得られる請求項1に記載の導電性繊維In addition (A), the nonionic surfactant and at least one surfactant (B) and 0.001 to 10% by weight including textiles impregnating a conductive polymer selected from the group consisting of amphoteric surfactants The conductive fiber according to claim 1, which is obtained by submerging the support in an aqueous solution, allowing the aqueous solution to permeate, and then drying the support. 界面活性剤(B)が、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピロリドンの共重合体、ポリエチレングリコール型界面活性剤、アセチレングリコール型界面活性剤、多価アルコール型界面活性剤、ベタイン型両性界面活性剤、フッ素系界面活性剤、及びシリコーン系界面活性剤からなる群より選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項2に記載の導電性繊維Surfactant (B) is polyvinylpyrrolidone, a copolymer of polyvinylpyrrolidone, polyethylene glycol type surfactant, acetylene glycol type surfactant, polyhydric alcohol type surfactant, betaine type amphoteric surfactant, fluorine-based surfactant. The conductive fiber according to claim 2, wherein the conductive fiber is at least one selected from the group consisting of an activator and a silicone-based surfactant. さらに、アルコール及び水溶性樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種の水溶性化合物(C)を0.001〜10重量%含む繊維含浸用導電性高分子水溶液中に、支持体を沈み込ませ前記水溶液を浸透させた後乾燥することによって得られる請求項1から請求項3のいずれかに記載の導電性繊維Furthermore, at least one water-soluble compound (C) up in 0.001 wt% including textiles impregnating the conductive polymer solution, sunk a support selected from the group consisting of alcohols and water-soluble resin The conductive fiber according to any one of claims 1 to 3, which is obtained by impregnating the aqueous solution and then drying . アルコールが、エタノール、2価のアルコール、3価のアルコール、及び糖アルコールからなる群より選択される少なくとも一種のアルコールであることを特徴とする請求項4に記載の導電性繊維 The conductive fiber according to claim 4, wherein the alcohol is at least one alcohol selected from the group consisting of ethanol, divalent alcohol, trihydric alcohol, and sugar alcohol. 水溶性樹脂が、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、水溶性ポリエステル、及び水溶性ポリウレタンからなる群より選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項4に記載の導電性繊維 The conductive fiber according to claim 4, wherein the water-soluble resin is at least one selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, water-soluble polyester, and water-soluble polyurethane.
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