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JP7580338B2 - Conductive polymer dispersion and method for producing same, and method for producing conductive laminate - Google Patents

Conductive polymer dispersion and method for producing same, and method for producing conductive laminate Download PDF

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JP7580338B2 JP2021090893A JP2021090893A JP7580338B2 JP 7580338 B2 JP7580338 B2 JP 7580338B2 JP 2021090893 A JP2021090893 A JP 2021090893A JP 2021090893 A JP2021090893 A JP 2021090893A JP 7580338 B2 JP7580338 B2 JP 7580338B2
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宗樹 市川
総 松林
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Shin Etsu Polymer Co Ltd
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Description

本発明は、π共役系導電性高分子を含有する導電性高分子分散液及びその製造方法、並びに導電性積層体の製造方法に関する。 The present invention relates to a conductive polymer dispersion containing a π-conjugated conductive polymer, a method for producing the same, and a method for producing a conductive laminate.

π共役系導電性高分子を含む導電層には延伸性が求められることがある。例えば、導電層が表面に形成された導電性フィルムを金型で真空成形することによって電子部品収納用の凹部(収納部)を備えたキャリアテープを成形する場合、収納部を構成する導電性フィルムは2~4倍程度に延伸される。この際、導電層に微細なクラックが生じ、導電性(帯電防止性)が低下する問題があった。この問題に対して、特許文献1には、導電層にポリビニルアルコール(PVA)等を含有させることにより、導電層の延伸性を向上させる技術が開示されている。 Stretchability may be required for a conductive layer containing a π-conjugated conductive polymer. For example, when a carrier tape with a recess (storage section) for storing electronic components is formed by vacuum molding a conductive film with a conductive layer formed on the surface in a mold, the conductive film constituting the storage section is stretched about 2 to 4 times. At this time, there is a problem that fine cracks are generated in the conductive layer, reducing the conductivity (antistatic properties). To address this problem, Patent Document 1 discloses a technology that improves the stretchability of the conductive layer by incorporating polyvinyl alcohol (PVA) or the like into the conductive layer.

特開2017-043765号公報JP 2017-043765 A

ところで、延伸された導電層がその後収縮して元の長さに戻った場合にも充分な導電性を有すれば、その導電層は伸縮性を有するといえる。例えばエラストマーやポリウレタン等の伸縮性を有する材料からなる基材上に、伸縮性を有する導電層を形成した導電性積層体には多様な用途展開が見込まれる。 If the stretched conductive layer retains sufficient conductivity even after it subsequently shrinks back to its original length, the conductive layer can be said to have elasticity. For example, a conductive laminate in which a stretchable conductive layer is formed on a substrate made of a stretchable material such as elastomer or polyurethane is expected to find a wide range of applications.

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、伸縮性を有する導電層を形成することが可能な導電性高分子分散液及びその製造方法、並びに導電性積層体の製造方法を提供する。 The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and provides a conductive polymer dispersion capable of forming a conductive layer having elasticity, a method for producing the same, and a method for producing a conductive laminate.

[1] π共役系導電性高分子及びポリアニオンを含む導電性複合体と、水と、有機溶剤と、イミダゾール以外のアミン化合物と、JIS K6251に準拠して測定された切断時伸び率が500%以上である親水性樹脂と、を含む導電性高分子分散液。
[2] 前記導電性複合体100質量部に対して、前記親水性樹脂が100質量部以上2000質量部以下で含まれる、[1]に記載の導電性高分子分散液。
[3] 前記親水性樹脂が、ウレタン樹脂又はバーサチック酸ビニルエステル樹脂を含む、[1]又は[2]に記載の導電性高分子分散液。
[4] 前記アミン化合物は、アルカノールアミンを含む、[1]~[3]の何れか一項に記載の導電性高分子分散液。
[5] 前記アルカノールアミンは、-NH基を有する、[4]に記載の導電性高分子分散液。
[6] 前記導電性複合体100質量部に対して、前記アミン化合物が1質量部以上100質量部以下で含まれる、[1]~[5]の何れか一項に記載の導電性高分子分散液。
[7] 前記導電性高分子分散液の総質量に対する前記水の含有量が30質量%以上であるか、又は、前記導電性高分子分散液の総質量に対する前記有機溶剤の含有量が50質量%以下である、[1]~[6]の何れか一項に記載の導電性高分子分散液。
[8] 前記π共役系導電性高分子がポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)を含む、又は、前記ポリアニオンがポリスチレンスルホン酸を含む、[1]~[7]の何れか一項に記載の導電性高分子分散液。
[9] π共役系導電性高分子及びポリアニオンを含む導電性複合体と、水と、有機溶剤と、イミダゾール以外のアミン化合物とを含む混合液に、JIS K6251に準拠して測定された切断時伸び率が500%以上である親水性樹脂を添加することによって導電性高分子分散液を得る、導電性高分子分散液の製造方法。
[10] 基材の少なくとも一部の面に、[1]~[8]の何れか一項に記載の導電性高分子分散液を塗工し、塗膜を形成する工程と、前記塗膜を乾燥して導電層を形成する工程とを有する、導電性積層体の製造方法。
[1] A conductive polymer dispersion comprising: a conductive complex containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion; water; an organic solvent; an amine compound other than imidazole; and a hydrophilic resin having an elongation at break of 500% or more as measured in accordance with JIS K6251.
[2] The conductive polymer dispersion according to [1], wherein the hydrophilic resin is contained in an amount of 100 parts by mass or more and 2000 parts by mass or less relative to 100 parts by mass of the conductive composite.
[3] The conductive polymer dispersion according to [1] or [2], wherein the hydrophilic resin contains a urethane resin or a versatic acid vinyl ester resin.
[4] The conductive polymer dispersion liquid according to any one of [1] to [3], wherein the amine compound includes an alkanolamine.
[5] The conductive polymer dispersion liquid according to [4], wherein the alkanolamine has an -NH 2 group.
[6] The conductive polymer dispersion according to any one of [1] to [5], wherein the amine compound is contained in an amount of 1 part by mass or more and 100 parts by mass or less relative to 100 parts by mass of the conductive composite.
[7] The conductive polymer dispersion according to any one of [1] to [6], wherein a content of the water relative to a total mass of the conductive polymer dispersion is 30 mass% or more, or a content of the organic solvent relative to a total mass of the conductive polymer dispersion is 50 mass% or less.
[8] The conductive polymer dispersion according to any one of [1] to [7], wherein the π-conjugated conductive polymer contains poly(3,4-ethylenedioxythiophene) or the polyanion contains polystyrenesulfonic acid.
[9] A method for producing a conductive polymer dispersion, comprising adding a hydrophilic resin having an elongation at break of 500% or more, as measured in accordance with JIS K6251, to a mixed liquid containing a conductive complex containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion, water, an organic solvent, and an amine compound other than imidazole, to obtain a conductive polymer dispersion.
[10] A method for producing a conductive laminate, comprising the steps of: applying the conductive polymer dispersion according to any one of [1] to [8] to at least a part of a surface of a substrate to form a coating film; and drying the coating film to form a conductive layer.

本発明の導電性高分子分散液によれば、PVAを含まなくとも、延伸性に優れた導電層を形成することができる。また、前記導電層は優れた伸縮性を有する。
本発明の導電性高分子分散液の製造方法によれば、上記の導電性高分子分散液を容易に製造することができる。
本発明の導電性積層体の導電層にあっては、延伸後においても導電性に優れ、その後収縮して元の長さに戻った場合にも導電性に優れる。
According to the conductive polymer dispersion of the present invention, a conductive layer having excellent stretchability can be formed even without containing PVA. Furthermore, the conductive layer has excellent elasticity.
According to the method for producing a conductive polymer dispersion of the present invention, the above-mentioned conductive polymer dispersion can be easily produced.
The conductive layer of the conductive laminate of the present invention has excellent conductivity even after stretching, and also has excellent conductivity when it is subsequently shrunk to return to its original length.

本発明はSDGs目標12「つくる責任 つかう責任」に資すると考えられる。 This invention is believed to contribute to SDG Goal 12, "Responsible Consumption and Production."

本明細書及び特許請求の範囲において、「~」で示す数値範囲の下限値及び上限値はその数値範囲に含まれるものとする。 In this specification and claims, the lower and upper limits of the numerical ranges indicated with "~" are considered to be included in the numerical range.

≪導電性高分子分散液≫
本発明の第一態様は、π共役系導電性高分子及びポリアニオンを含む導電性複合体と、水と、有機溶剤と、イミダゾール以外のアミン化合物と、JIS K6251に準拠して測定された切断時伸び率が500%以上である親水性樹脂と、を含む導電性高分子分散液である。
<<Conductive polymer dispersion>>
The first aspect of the present invention is a conductive composite including a π-conjugated conductive polymer and a polyanion, water, an organic solvent, an amine compound other than imidazole, and a break time measured in accordance with JIS K6251. and a hydrophilic resin having an elongation rate of 500% or more.

<π共役系導電性高分子>
π共役系導電性高分子としては、主鎖がπ共役系で構成されている有機高分子であれば本発明の効果を有する限り特に制限されず、例えば、ポリピロール系導電性高分子、ポリチオフェン系導電性高分子、ポリアセチレン系導電性高分子、ポリフェニレン系導電性高分子、ポリフェニレンビニレン系導電性高分子、ポリアニリン系導電性高分子、ポリアセン系導電性高分子、ポリチオフェンビニレン系導電性高分子、及びこれらの共重合体等が挙げられる。空気中での安定性の点からは、ポリピロール系導電性高分子、ポリチオフェン類及びポリアニリン系導電性高分子が好ましく、透明性の面から、ポリチオフェン系導電性高分子がより好ましい。
<π-conjugated conductive polymer>
The π-conjugated conductive polymer is not particularly limited as long as it has the effect of the present invention and is an organic polymer whose main chain is composed of a π-conjugated system, and examples thereof include polypyrrole-based conductive polymers, polythiophene-based conductive polymers, polyacetylene-based conductive polymers, polyphenylene-based conductive polymers, polyphenylenevinylene-based conductive polymers, polyaniline-based conductive polymers, polyacene-based conductive polymers, polythiophenevinylene-based conductive polymers, and copolymers thereof. From the viewpoint of stability in air, polypyrrole-based conductive polymers, polythiophenes, and polyaniline-based conductive polymers are preferred, and from the viewpoint of transparency, polythiophene-based conductive polymers are more preferred.

ポリチオフェン系導電性高分子としては、ポリチオフェン、ポリ(3-メチルチオフェン)、ポリ(3-エチルチオフェン)、ポリ(3-プロピルチオフェン)、ポリ(3-ブチルチオフェン)、ポリ(3-ヘキシルチオフェン)、ポリ(3-ヘプチルチオフェン)、ポリ(3-オクチルチオフェン)、ポリ(3-デシルチオフェン)、ポリ(3-ドデシルチオフェン)、ポリ(3-オクタデシルチオフェン)、ポリ(3-ブロモチオフェン)、ポリ(3-クロロチオフェン)、ポリ(3-ヨードチオフェン)、ポリ(3-シアノチオフェン)、ポリ(3-フェニルチオフェン)、ポリ(3,4-ジメチルチオフェン)、ポリ(3,4-ジブチルチオフェン)、ポリ(3-ヒドロキシチオフェン)、ポリ(3-メトキシチオフェン)、ポリ(3-エトキシチオフェン)、ポリ(3-ブトキシチオフェン)、ポリ(3-ヘキシルオキシチオフェン)、ポリ(3-ヘプチルオキシチオフェン)、ポリ(3-オクチルオキシチオフェン)、ポリ(3-デシルオキシチオフェン)、ポリ(3-ドデシルオキシチオフェン)、ポリ(3-オクタデシルオキシチオフェン)、ポリ(3,4-ジヒドロキシチオフェン)、ポリ(3,4-ジメトキシチオフェン)、ポリ(3,4-ジエトキシチオフェン)、ポリ(3,4-ジプロポキシチオフェン)、ポリ(3,4-ジブトキシチオフェン)、ポリ(3,4-ジヘキシルオキシチオフェン)、ポリ(3,4-ジヘプチルオキシチオフェン)、ポリ(3,4-ジオクチルオキシチオフェン)、ポリ(3,4-ジデシルオキシチオフェン)、ポリ(3,4-ジドデシルオキシチオフェン)、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)、ポリ(3,4-プロピレンジオキシチオフェン)、ポリ(3,4-ブチレンジオキシチオフェン)、ポリ(3-メチル-4-メトキシチオフェン)、ポリ(3-メチル-4-エトキシチオフェン)、ポリ(3-カルボキシチオフェン)、ポリ(3-メチル-4-カルボキシチオフェン)、ポリ(3-メチル-4-カルボキシエチルチオフェン)、ポリ(3-メチル-4-カルボキシブチルチオフェン)が挙げられる。
ポリピロール系導電性高分子としては、ポリピロール、ポリ(N-メチルピロール)、ポリ(3-メチルピロール)、ポリ(3-エチルピロール)、ポリ(3-n-プロピルピロール)、ポリ(3-ブチルピロール)、ポリ(3-オクチルピロール)、ポリ(3-デシルピロール)、ポリ(3-ドデシルピロール)、ポリ(3,4-ジメチルピロール)、ポリ(3,4-ジブチルピロール)、ポリ(3-カルボキシピロール)、ポリ(3-メチル-4-カルボキシピロール)、ポリ(3-メチル-4-カルボキシエチルピロール)、ポリ(3-メチル-4-カルボキシブチルピロール)、ポリ(3-ヒドロキシピロール)、ポリ(3-メトキシピロール)、ポリ(3-エトキシピロール)、ポリ(3-ブトキシピロール)、ポリ(3-ヘキシルオキシピロール)、ポリ(3-メチル-4-ヘキシルオキシピロール)が挙げられる。
ポリアニリン系導電性高分子としては、ポリアニリン、ポリ(2-メチルアニリン)、ポリ(3-イソブチルアニリン)、ポリ(2-アニリンスルホン酸)、ポリ(3-アニリンスルホン酸)が挙げられる。
上記π共役系導電性高分子のなかでも、導電性、透明性、耐熱性の点から、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)が特に好ましい。
導電性複合体に含まれるπ共役系導電性高分子は、1種類でもよいし、2種類以上でもよい。
Examples of polythiophene-based conductive polymers include polythiophene, poly(3-methylthiophene), poly(3-ethylthiophene), poly(3-propylthiophene), poly(3-butylthiophene), poly(3-hexylthiophene), poly(3-heptylthiophene), poly(3-octylthiophene), poly(3-decylthiophene), poly(3-dodecylthiophene), poly(3-octadecylthiophene), poly(3-bromothiophene), poly(3-chlorothiophene), and poly(3-iodothiophene). thiophene), poly(3-cyanothiophene), poly(3-phenylthiophene), poly(3,4-dimethylthiophene), poly(3,4-dibutylthiophene), poly(3-hydroxythiophene), poly(3-methoxythiophene), poly(3-ethoxythiophene), poly(3-butoxythiophene), poly(3-hexyloxythiophene), poly(3-heptyloxythiophene), poly(3-octyloxythiophene), poly(3-decyloxythiophene), poly(3-dodecyloxythiophene), oxythiophene), poly(3-octadecyloxythiophene), poly(3,4-dihydroxythiophene), poly(3,4-dimethoxythiophene), poly(3,4-diethoxythiophene), poly(3,4-dipropoxythiophene), poly(3,4-dibutoxythiophene), poly(3,4-dihexyloxythiophene), poly(3,4-diheptyloxythiophene), poly(3,4-dioctyloxythiophene), poly(3,4-didecyloxythiophene), poly(3,4-di dodecyloxythiophene), poly(3,4-ethylenedioxythiophene), poly(3,4-propylenedioxythiophene), poly(3,4-butylenedioxythiophene), poly(3-methyl-4-methoxythiophene), poly(3-methyl-4-ethoxythiophene), poly(3-carboxythiophene), poly(3-methyl-4-carboxythiophene), poly(3-methyl-4-carboxyethylthiophene), and poly(3-methyl-4-carboxybutylthiophene).
Examples of polypyrrole-based conductive polymers include polypyrrole, poly(N-methylpyrrole), poly(3-methylpyrrole), poly(3-ethylpyrrole), poly(3-n-propylpyrrole), poly(3-butylpyrrole), poly(3-octylpyrrole), poly(3-decylpyrrole), poly(3-dodecylpyrrole), poly(3,4-dimethylpyrrole), poly(3,4-dibutylpyrrole), poly(3-carboxypyrrole), poly(3-methyl-4-carboxypyrrole), poly(3-methyl-4-carboxyethylpyrrole), poly(3-methyl-4-carboxybutylpyrrole), poly(3-hydroxypyrrole), poly(3-methoxypyrrole), poly(3-ethoxypyrrole), poly(3-butoxypyrrole), poly(3-hexyloxypyrrole), and poly(3-methyl-4-hexyloxypyrrole).
Examples of polyaniline-based conductive polymers include polyaniline, poly(2-methylaniline), poly(3-isobutylaniline), poly(2-anilinesulfonic acid), and poly(3-anilinesulfonic acid).
Among the above π-conjugated conductive polymers, poly(3,4-ethylenedioxythiophene) is particularly preferred from the viewpoints of conductivity, transparency, and heat resistance.
The conductive composite may contain one type of π-conjugated conductive polymer, or two or more types of polymers.

<ポリアニオン>
ポリアニオンとは、アニオン基を有するモノマー単位を、分子内に2つ以上有する重合体である。前記モノマー単位は1種類でもよいし、2種類上でもよい。ポリアニオンのアニオン基は、π共役系導電性高分子に対するドーパントとして機能して、π共役系導電性高分子の導電性を向上させる。
ポリアニオンのアニオン基としては、スルホ基、またはカルボキシ基であることが好ましい。
ポリアニオンの具体例としては、ポリスチレンスルホン酸、ポリビニルスルホン酸、ポリアリルスルホン酸、スルホ基を有するポリアクリル酸エステル、スルホ基を有するポリメタクリル酸エステル(例えば、ポリ(4-スルホブチルメタクリレート、ポリスルホエチルメタクリレート、ポリメタクリロイルオキシベンゼンスルホン酸)、ポリ(2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸)、ポリイソプレンスルホン酸等のスルホ基を有する高分子や、ポリビニルカルボン酸、ポリスチレンカルボン酸、ポリアリルカルボン酸、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリ(2-アクリルアミド-2-メチルプロパンカルボン酸)、ポリイソプレンカルボン酸等のカルボキシ基を有する高分子が挙げられる。
これらポリアニオンのなかでも、導電性をより高くできることから、スルホ基を有する高分子が好ましく、ポリスチレンスルホン酸がより好ましい。
前記導電性複合体に含まれるポリアニオンは、1種類でもよいし、2種以上でもよい。
ポリアニオンの質量平均分子量は2万以上100万以下であることが好ましく、10万以上50万以下であることがより好ましい。質量平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィを用いて測定し、ポリスチレン換算で求めた質量基準の平均分子量である。
<Polyanion>
A polyanion is a polymer having two or more monomer units having an anionic group in the molecule. The monomer units may be of one type or of two or more types. The anionic group of the polyanion functions as a dopant for the π-conjugated conductive polymer, improving the conductivity of the π-conjugated conductive polymer.
The anion group of the polyanion is preferably a sulfo group or a carboxy group.
Specific examples of polyanions include polymers having a sulfo group, such as polystyrene sulfonic acid, polyvinyl sulfonic acid, polyallyl sulfonic acid, polyacrylic acid esters having a sulfo group, polymethacrylic acid esters having a sulfo group (for example, poly(4-sulfobutyl methacrylate, polysulfoethyl methacrylate, polymethacryloyloxybenzenesulfonic acid), poly(2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid), and polyisoprene sulfonic acid; and polymers having a carboxy group, such as polyvinyl carboxylic acid, polystyrene carboxylic acid, polyallyl carboxylic acid, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, poly(2-acrylamido-2-methylpropanecarboxylic acid), and polyisoprene carboxylic acid.
Among these polyanions, polymers having a sulfo group are preferred, and polystyrene sulfonic acid is more preferred, since they can provide higher electrical conductivity.
The conductive complex may contain one type of polyanion or two or more types of polyanions.
The mass average molecular weight of the polyanion is preferably from 20,000 to 1,000,000, and more preferably from 100,000 to 500,000. The mass average molecular weight is the average molecular weight based on mass measured by gel permeation chromatography and calculated in terms of polystyrene.

ポリアニオンが、π共役系導電性高分子にドープすることによって導電性複合体を形成する。ただし、ポリアニオンにおいては、一部のアニオン基がπ共役系導電性高分子にドープせず、ドープに関与しない余剰のアニオン基を有している。この余剰のアニオン基は親水基であるため、導電性複合体は水分散性が高く、有機溶剤分散性が低い。
ポリアニオンが有する全てのアニオン基の個数を100モル%としたとき、余剰のアニオン基は、30モル%以上90モル%以下が好ましく、45モル%以上75モル%以下がより好ましい。
A conductive complex is formed by doping a polyanion into a π-conjugated conductive polymer. However, in the polyanion, some anion groups are not doped into the π-conjugated conductive polymer, and there are excess anion groups that are not involved in the doping. Since these excess anion groups are hydrophilic groups, the conductive complex has high water dispersibility and low organic solvent dispersibility.
When the number of all anionic groups in the polyanion is taken as 100 mol %, the excess anionic groups are preferably from 30 mol % to 90 mol %, more preferably from 45 mol % to 75 mol %.

導電性複合体中の、ポリアニオンの含有割合は、π共役系導電性高分子100質量部に対して1質量部以上1000質量部以下の範囲であることが好ましく、10質量部以上700質量部以下であることがより好ましく、100質量部以上500質量部以下の範囲であることがさらに好ましい。ポリアニオンの含有割合が前記下限値以上であれば、π共役系導電性高分子へのドーピング効果が強くなる傾向にあり、導電性がより高くなる。一方、ポリアニオンの含有量が前記上限値以下であれば、ドープに関与しないアニオン基の量が適度に抑えられる。 The content of polyanion in the conductive complex is preferably in the range of 1 to 1000 parts by mass, more preferably 10 to 700 parts by mass, and even more preferably 100 to 500 parts by mass, per 100 parts by mass of the π-conjugated conductive polymer. If the content of polyanion is equal to or greater than the lower limit, the doping effect on the π-conjugated conductive polymer tends to be stronger, resulting in higher conductivity. On the other hand, if the content of polyanion is equal to or less than the upper limit, the amount of anion groups not involved in doping is appropriately suppressed.

導電性高分子分散液の総質量に対する、前記導電性複合体の含有量は、例えば、0.1質量%以上20質量%以下が好ましく、0.2質量%以上10質量%以下がより好ましく、0.3質量%以上5.0質量%以下がさらに好ましい。 The content of the conductive complex relative to the total mass of the conductive polymer dispersion is, for example, preferably 0.1% by mass or more and 20% by mass or less, more preferably 0.2% by mass or more and 10% by mass or less, and even more preferably 0.3% by mass or more and 5.0% by mass or less.

<分散媒>
本態様の導電性高分子分散液の分散媒は、水と、有機溶剤とを含む。
前記有機溶剤としては、水溶性有機溶剤でもよいし、非水溶性有機溶剤でもよい。ここで、水溶性有機溶剤は、20℃の蒸留水100gに対する溶解量が1g以上の有機溶剤であり、非水溶性有機溶剤は、20℃の蒸留水100gに対する溶解量が1g未満の有機溶剤である。
水との相溶性を高める観点から、前記分散媒に含まれる前記有機溶剤は水溶性有機溶剤であることが好ましい。
<Dispersion medium>
The dispersion medium of the conductive polymer dispersion of this embodiment contains water and an organic solvent.
The organic solvent may be a water-soluble organic solvent or a water-insoluble organic solvent. Here, the water-soluble organic solvent is an organic solvent that dissolves in an amount of 1 g or more in 100 g of distilled water at 20° C., and the water-insoluble organic solvent is an organic solvent that dissolves in an amount of less than 1 g in 100 g of distilled water at 20° C.
From the viewpoint of improving compatibility with water, the organic solvent contained in the dispersion medium is preferably a water-soluble organic solvent.

水溶性有機溶剤としては、例えば、アルコール系溶剤、エーテル系溶剤、ケトン系溶剤、窒素原子含有溶剤等が挙げられる。
アルコール系溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール(イソプロパノール)、2-メチル-2-プロパノール、1-ブタノール、2-ブタノール、2-メチル-1-プロパノール、アリルアルコール等が挙げられる。
エーテル系溶剤としては、例えば、ジエチルエーテル、ジメチルエーテル、プロピレングリコールジアルキルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル等が挙げられる。
窒素原子含有溶剤としては、例えば、N-メチルピロリドン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド等が挙げられる。
ケトン系溶剤としては、例えば、ジエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルアミルケトン、ジイソプロピルケトン、メチルエチルケトン、アセトン、ジアセトンアルコール等が挙げられる。
本態様の導電性高分子分散液に前記水溶性有機溶剤が含まれる場合、その水溶性有機溶剤の種類は、1種類でもよいし、2種類以上でもよい。
Examples of the water-soluble organic solvent include alcohol-based solvents, ether-based solvents, ketone-based solvents, and nitrogen atom-containing solvents.
Examples of alcohol-based solvents include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol (isopropanol), 2-methyl-2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl-1-propanol, and allyl alcohol.
Examples of the ether solvent include diethyl ether, dimethyl ether, propylene glycol dialkyl ether, and diethylene glycol diethyl ether.
Examples of the nitrogen atom-containing solvent include N-methylpyrrolidone, dimethylacetamide, and dimethylformamide.
Examples of the ketone solvent include diethyl ketone, methyl propyl ketone, methyl butyl ketone, methyl isopropyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl amyl ketone, diisopropyl ketone, methyl ethyl ketone, acetone, and diacetone alcohol.
When the conductive polymer dispersion liquid of this embodiment contains the water-soluble organic solvent, the type of the water-soluble organic solvent may be one type or two or more types.

非水溶性有機溶剤としては、例えば、炭化水素系溶剤等が挙げられる。炭化水素系溶剤としては、例えば、脂肪族炭化水素系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤が挙げられる。
脂肪族炭化水素系溶剤としては、例えば、ヘキサン、シクロヘキサン、ペンタン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ドデカン等が挙げられる。
芳香族炭化水素系溶剤としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン、イソプロピルベンゼン等が挙げられる。
本態様の導電性高分子分散液に、非水溶性有機溶剤が含まれる場合、その非水溶性有機溶剤の種類は、1種類でもよいし、2種類以上でもよい。
Examples of the non-water-soluble organic solvent include hydrocarbon solvents, etc. Examples of the hydrocarbon solvent include aliphatic hydrocarbon solvents and aromatic hydrocarbon solvents.
Examples of the aliphatic hydrocarbon solvent include hexane, cyclohexane, pentane, heptane, octane, nonane, decane, and dodecane.
Examples of aromatic hydrocarbon solvents include benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, propylbenzene, and isopropylbenzene.
When the conductive polymer dispersion of this embodiment contains a water-insoluble organic solvent, the type of the water-insoluble organic solvent may be one type or two or more types.

本態様の導電性高分子分散液における導電性複合体の分散性を高め、分散液全体の相溶性を高める観点から、本態様の導電性高分子分散液の総質量に対する水の含有量は、30質量%以上が好ましく、40質量%以上85質量%以下がより好ましく、50質量%以上80質量%以下がさらに好ましく、60質量%以上70質量%以下が最も好ましい。
また、上記と同様の観点から、本態様の導電性高分子分散液の総質量に対する前述の有機溶剤の含有量は、50質量%以下が好ましく、10質量%以上45質量%以下がより好ましく、15質量%以上40質量%以下がさらに好ましく、20質量%以上35質量%以下が最も好ましい。
From the viewpoint of enhancing the dispersibility of the conductive composite in the conductive polymer dispersion of this embodiment and enhancing the compatibility of the entire dispersion, the content of water relative to the total mass of the conductive polymer dispersion of this embodiment is preferably 30 mass % or more, more preferably 40 mass % or more and 85 mass % or less, even more preferably 50 mass % or more and 80 mass % or less, and most preferably 60 mass % or more and 70 mass % or less.
From the same viewpoint as above, the content of the above-mentioned organic solvent relative to the total mass of the conductive polymer dispersion of this embodiment is preferably 50 mass% or less, more preferably 10 mass% or more and 45 mass% or less, even more preferably 15 mass% or more and 40 mass% or less, and most preferably 20 mass% or more and 35 mass% or less.

(アミン化合物)
本態様の導電性高分子分散液に含まれるアミン化合物は、イミダゾール以外のアミン化合物であり、分子中に水酸基を1つ以上有するアミン化合物を含むことが好ましい。
分子中に水酸基を1つ以上有するアミン化合物としては、アルカノールアミンが好ましく、-NH基を有するアルカノールアミンがより好ましい。
前記アルカノールアミンの炭素数は、1~10が好ましく、2~8がより好ましく、3~6がさらに好ましく、3又は4が最も好ましい。
前記アルカノールアミンが有する水酸基の数は1~4が好ましく、1~3がより好ましく、1又は2がさらに好ましい。
また、下記式Nで表されるアミン化合物も好ましい。
(式N)… R-NH-R
[式中、R、Rはそれぞれ独立に炭素数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基であり、R、Rを構成する任意の水素原子の1~3つが水酸基に置換されていてもよい。]
上記の好適なアミン化合物の具体例として、例えば、1-アミノ-2-プロパノール、2-アミノ-1,3-プロパンジオール、2-[(ヒドロキシメチル)アミノ]エタノール、3-メチルアミノ-1,2-プロパンジオール、2-(メチルアミノ)エタノール等が挙げられる。
前記アミン化合物の例示は、立体異性体を区別して示しておらず、任意の立体異性体の構造を採用できる。
上記の好適なアミン化合物であると、本態様の導電性高分子分散液に含まれる導電性複合体及び親水性樹脂の分散性及び相溶性を向上させることができる。
本態様の導電性高分子分散液に含まれるアミン化合物は1種でもよいし、2種類以上でもよい。
(Amine Compound)
The amine compound contained in the conductive polymer dispersion of this embodiment is an amine compound other than imidazole, and preferably contains an amine compound having one or more hydroxyl groups in the molecule.
As the amine compound having one or more hydroxyl groups in the molecule, an alkanolamine is preferred, and an alkanolamine having an --NH 2 group is more preferred.
The alkanolamine preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 2 to 8 carbon atoms, further preferably 3 to 6 carbon atoms, and most preferably 3 or 4 carbon atoms.
The alkanolamine preferably has 1 to 4 hydroxyl groups, more preferably 1 to 3 hydroxyl groups, and even more preferably 1 or 2 hydroxyl groups.
Also preferred are amine compounds represented by the following formula N:
(Formula N)... R 1 -NH-R 2
[In the formula, R 1 and R 2 each independently represent a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and any one to three of the hydrogen atoms constituting R 1 and R 2 may be substituted with a hydroxyl group.]
Specific examples of the above-mentioned preferable amine compounds include 1-amino-2-propanol, 2-amino-1,3-propanediol, 2-[(hydroxymethyl)amino]ethanol, 3-methylamino-1,2-propanediol, and 2-(methylamino)ethanol.
The above examples of the amine compound do not distinguish between stereoisomers, and the structure of any stereoisomer can be adopted.
The above-mentioned suitable amine compounds can improve the dispersibility and compatibility of the conductive complex and the hydrophilic resin contained in the conductive polymer dispersion of this embodiment.
The amine compound contained in the conductive polymer dispersion of this embodiment may be one type or two or more types.

本態様の導電性高分子分散液に含まれる前記アミン化合物の含有量は、前記導電性複合体100質量部に対して、1質量部以上100質量部以下が好ましく、5質量部以上40質量部以下がより好ましく、8質量部以上25質量部以下がさらに好ましい。
上記の好適な範囲であると、本態様の導電性高分子分散液に含まれる導電性複合体及び親水性樹脂の分散性及び相溶性をより向上させることができる。
The content of the amine compound contained in the conductive polymer dispersion of this embodiment is preferably 1 part by mass or more and 100 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or more and 40 parts by mass or less, and even more preferably 8 parts by mass or more and 25 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the conductive composite.
When the content is within the above preferred range, the dispersibility and compatibility of the conductive complex and the hydrophilic resin contained in the conductive polymer dispersion of this embodiment can be further improved.

本態様の導電性高分子分散液のpHは、1~6が好ましく、2~6がより好ましく、3~6がさらに好ましい。
なお、上記pHは公知の校正済みのpHメータを使用して測定した値である。
The pH of the conductive polymer dispersion of this embodiment is preferably 1-6, more preferably 2-6, and even more preferably 3-6.
The pH value is measured using a known calibrated pH meter.

(親水性樹脂)
本態様の導電性高分子分散液に含まれる親水性樹脂は、前記導電性複合体以外の親水性樹脂であり、それ単独で作成された試験片について、JIS K6251(2010)に準拠して測定された切断時伸び率(切断時伸び)が500%以上のものである。
ここで、測定に供される試験片は、JIS K6250(2006)の「8.試験片の採取・作製」に準拠して作製されたダンベル状3号形の試験片(厚み0.3~0.4mmのフィルム)である。なお、適当な分散媒に分散された親水性樹脂分散液の塗膜を乾燥することにより、親水性樹脂からなるフィルムが得られる。
前記親水性樹脂の伸び率は汎用的な親水性樹脂よりも高く、これを導電性複合体とともに含む導電層の伸縮性を向上させることができる。
(hydrophilic resin)
The hydrophilic resin contained in the conductive polymer dispersion of this embodiment is a hydrophilic resin other than the conductive composite, and a test piece prepared from the hydrophilic resin alone has an elongation at break (elongation at break) of 500% or more as measured in accordance with JIS K6251 (2010).
The test piece used in the measurement is a dumbbell-shaped No. 3 test piece (film with a thickness of 0.3 to 0.4 mm) prepared in accordance with "8. Collection and preparation of test pieces" of JIS K6250 (2006). A film made of a hydrophilic resin can be obtained by drying a coating of a hydrophilic resin dispersion dispersed in a suitable dispersion medium.
The hydrophilic resin has a higher elongation percentage than general-purpose hydrophilic resins, and can improve the stretchability of the conductive layer that contains this hydrophilic resin together with the conductive complex.

従来、このような高い切断時伸び率を示す親水性樹脂が導電性高分子複合体とともに含まれる混合液を撹拌すると、樹脂成分の分散性が低下したり、ゲル化したりする問題があった(後述の比較例を参照)。しかし、本態様の導電性高分子分散液においては、特定のアミン化合物を含有することにより、親水性樹脂及び導電性複合体の分散性及び相溶性を向上させることができ、樹脂成分の分散性が高められている(後述の実施例を参照)。 Conventionally, when a mixture containing a hydrophilic resin exhibiting such a high elongation at break together with a conductive polymer composite is stirred, there is a problem that the dispersibility of the resin component decreases or gelation occurs (see Comparative Example described later). However, in the conductive polymer dispersion of this embodiment, by containing a specific amine compound, the dispersibility and compatibility of the hydrophilic resin and the conductive composite can be improved, and the dispersibility of the resin component is enhanced (see Example described later).

前記親水性樹脂の切断時伸び率は500%以上2000%以下が好ましく、700%以上1600%以下がより好ましく、900%以上1300%以下がさらに好ましい。
上記好適な範囲であると、前記樹脂成分の分散性をより高めるとともに、本態様の導電性高分子分散液から形成される導電層の伸縮性をより高めることができる。すなわち、延伸後における前記導電層の導電性を充分に高めることができ、その後に当該導電層が基材とともに収縮したときにも導電性を充分に発揮することができる。
The elongation at break of the hydrophilic resin is preferably from 500% to 2000%, more preferably from 700% to 1600%, and even more preferably from 900% to 1300%.
When the content is within the above preferred range, the dispersibility of the resin component can be further improved, and the stretchability of the conductive layer formed from the conductive polymer dispersion of this embodiment can be further improved. That is, the conductivity of the conductive layer after stretching can be sufficiently increased, and the conductive layer can exhibit sufficient conductivity even when it subsequently shrinks together with the substrate.

前記切断時伸び率が500%以上の親水性樹脂は、高分子鎖中にウレタン結合を有するウレタン樹脂、又は高分子鎖を構成するモノマー単位にバーサチック酸ビニルエステルを有するバーサチック酸ビニルエステル樹脂を含むことが好ましい。これらの親水性樹脂は、他の反応性化合物によって修飾されたものであってもよいし、他の重合性モノマーとの共重合体であってもよい。これらの親水性樹脂は、水分散体となり得る。 The hydrophilic resin having an elongation at break of 500% or more preferably contains a urethane resin having a urethane bond in the polymer chain, or a versatic acid vinyl ester resin having versatic acid vinyl ester in the monomer units constituting the polymer chain. These hydrophilic resins may be modified with other reactive compounds, or may be copolymers with other polymerizable monomers. These hydrophilic resins can be made into aqueous dispersions.

前記ウレタン樹脂としては、例えば、(a)ポリオールと、(b)ポリイソシアネートと、必要に応じて(c)2個以上の活性水素原子を有する低分子鎖伸長剤と、を反応させて得られるイソシアネート基末端プレポリマーを、(d)アミノ基及び/又はイミノ基を2個以上有するポリアミン化合物で鎖伸長反応して得られるものが挙げられる。
前記ウレタン樹脂は公知方法によって製造することができ、例えば、特開2008-248174号公報、国際公開第2009/081815号等に開示された製造方法を参照して製造することができる。
Examples of the urethane resin include those obtained by reacting (a) a polyol, (b) a polyisocyanate, and, if necessary, (c) a low-molecular-weight chain extender having two or more active hydrogen atoms to obtain an isocyanate-terminated prepolymer, and then subjecting the resulting prepolymer to a chain extension reaction with (d) a polyamine compound having two or more amino groups and/or imino groups.
The urethane resin can be produced by a known method, for example, by referring to the production methods disclosed in JP-A-2008-248174, WO-A-2009/081815, and the like.

前記切断時伸び率500%以上のウレタン樹脂の市販品として、例えば、日華化学株式会社製の水系ウレタン樹脂であるエバファノールシリーズが挙げられる。 An example of a commercially available urethane resin with an elongation at break of 500% or more is the Evaphanol series, a water-based urethane resin manufactured by Nicca Chemical Co., Ltd.

バーサチック酸ビニルエステルは、下記化学式(1)で表される化合物である。
(1)… CH=CH-O-C(=O)-C(-R)(-R)-CH
Versatic acid vinyl ester is a compound represented by the following chemical formula (1).
(1)... CH 2 =CH-OC(=O)-C(-R 1 )(-R 2 )-CH 3

式中、R,Rは、それぞれ独立に炭素数1~6のアルキル基であり、R,Rの少なくとも一方が分岐鎖状アルキル基であることが好ましく、両方が分岐鎖状アルキル基であることがより好ましい。Rの炭素数とRの炭素数の合計は4~7が好ましく、4~6がより好ましい。 In the formula, R 1 and R 2 are each independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and it is preferable that at least one of R 1 and R 2 is a branched alkyl group, and more preferably that both are branched alkyl groups. The total number of carbon atoms in R 1 and R 2 is preferably 4 to 7, and more preferably 4 to 6.

バーサチック酸ビニルエステルと共重合可能な他のモノマーとしては、例えば、酢酸ビニル、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸、オレフィン、(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。本明細書における「(メタ)アクリル」とは、アクリルとメタクリルの総称である。
バーサチック酸ビニルエステル共重合体におけるバーサチック酸ビニルエステルのモノマー単位の含有量は、全モノマー単位の数を100%としたとき、20~80%が好ましく、30~70%がより好ましい。
Examples of other monomers copolymerizable with the vinyl versatate include vinyl acetate, (meth)acrylic acid alkyl esters, (meth)acrylic acid, olefins, (meth)acrylamides, etc. In this specification, "(meth)acrylic" is a general term for acrylic and methacrylic.
The content of the Versatic acid vinyl ester monomer unit in the Versatic acid vinyl ester copolymer is preferably 20 to 80%, and more preferably 30 to 70%, when the number of all monomer units is taken as 100%.

バーサチック酸ビニルエステルの重合体及び共重合体は、公知のビニル化合物の重合体及び共重合体を製造する公知方法によって得られる。 Polymers and copolymers of vinyl esters of versatic acid can be obtained by known methods for producing polymers and copolymers of known vinyl compounds.

前記切断時伸び率500%以上のバーサチック酸ビニルエステルの重合体及び共重合体の市販品として、例えば、楠本化成株式会社製のバーサチック酸ビニルエステル共重合体アクリルエマルジョンであるVANORAシリーズが挙げられる。 Commercially available polymers and copolymers of versatic acid vinyl ester with an elongation at break of 500% or more include, for example, the VANORA series, which is a versatic acid vinyl ester copolymer acrylic emulsion manufactured by Kusumoto Chemicals Co., Ltd.

本態様の導電性高分子分散液に含まれる前記親水性樹脂の種類は、1種類でもよいし、2種類以上でもよい。 The conductive polymer dispersion of this embodiment may contain one type of hydrophilic resin, or two or more types of hydrophilic resins.

本態様の導電性高分子分散液に含まれる前記親水性樹脂の含有量は、前記導電性複合体100質量部に対して、100質量部以上2000質量部以下が好ましく、200質量部以上1000質量部以下がより好ましく、300質量部以上500質量部以下がさらに好ましい。
上記範囲の下限値以上であると、本態様の導電性高分子分散液から形成される導電層の伸縮性をより向上させることができる。
上記範囲の上限値以下であると、本態様の導電性高分子分散液に含まれる導電性複合体及び親水性樹脂の分散性及び相溶性をより向上させることができる。
The content of the hydrophilic resin contained in the conductive polymer dispersion of this embodiment is preferably 100 parts by mass or more and 2,000 parts by mass or less, more preferably 200 parts by mass or more and 1,000 parts by mass or less, and even more preferably 300 parts by mass or more and 500 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the conductive composite.
When it is at least the lower limit of the above range, the stretchability of the conductive layer formed from the conductive polymer dispersion of this embodiment can be further improved.
When it is equal to or less than the upper limit of the above range, the dispersibility and compatibility of the conductive complex and the hydrophilic resin contained in the conductive polymer dispersion of this embodiment can be further improved.

(その他の添加剤)
本態様の導電性高分子分散液には、その他の添加剤が含まれてもよい。
添加剤としては、本発明の効果が得られる限り特に制限されず、例えば、界面活性剤、無機導電剤、消泡剤、カップリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤などを使用できる。ただし、添加剤は、前述したπ共役系導電性高分子、ポリアニオン、前記アミン化合物、及び前記親水性樹脂以外の化合物である。
界面活性剤としては、ノニオン系、アニオン系、カチオン系の界面活性剤が挙げられるが、保存安定性の面からノニオン系が好ましい。また、ポリビニルピロリドンなどのポリマー系界面活性剤を添加してもよい。
無機導電剤としては、金属イオン類、導電性カーボン等が挙げられる。なお、金属イオンは、金属塩を水に溶解させることにより生成させることができる。
消泡剤としては、シリコーン樹脂、ポリジメチルシロキサン、シリコーンオイル等が挙げられる。
カップリング剤としては、ビニル基又はアミノ基を有するシランカップリング剤等が挙げられる。
酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、糖類等が挙げられる。
紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、サリシレート系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、オキサニリド系紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系紫外線吸収剤、ベンゾエート系紫外線吸収剤等が挙げられる。
本態様の導電性高分子分散液が上記添加剤を含有する場合、その含有量は、添加剤の種類に応じて適宜決められるが、例えば、導電性複合体100質量部に対して、0.001質量部以上5質量部以下の範囲とすることができる。
(Other additives)
The conductive polymer dispersion of this embodiment may contain other additives.
The additive is not particularly limited as long as the effects of the present invention can be obtained, and examples of the additive that can be used include surfactants, inorganic conductive agents, antifoaming agents, coupling agents, antioxidants, ultraviolet absorbers, etc. However, the additive is a compound other than the above-mentioned π-conjugated conductive polymers, polyanions, amine compounds, and hydrophilic resins.
The surfactant may be a nonionic, anionic or cationic surfactant, with the nonionic surfactant being preferred from the standpoint of storage stability. A polymer surfactant such as polyvinylpyrrolidone may also be added.
Examples of the inorganic conductive agent include metal ions, conductive carbon, etc. Metal ions can be generated by dissolving a metal salt in water.
The antifoaming agent includes silicone resin, polydimethylsiloxane, silicone oil, and the like.
The coupling agent may be a silane coupling agent having a vinyl group or an amino group.
Examples of the antioxidant include phenol-based antioxidants, amine-based antioxidants, phosphorus-based antioxidants, sulfur-based antioxidants, and sugars.
Examples of the ultraviolet absorber include benzotriazole-based ultraviolet absorbers, benzophenone-based ultraviolet absorbers, salicylate-based ultraviolet absorbers, cyanoacrylate-based ultraviolet absorbers, oxanilide-based ultraviolet absorbers, hindered amine-based ultraviolet absorbers, and benzoate-based ultraviolet absorbers.
When the conductive polymer dispersion of this embodiment contains the above-mentioned additive, the content thereof is appropriately determined depending on the type of additive, but can be, for example, in the range of 0.001 parts by mass or more and 5 parts by mass or less relative to 100 parts by mass of the conductive composite.

≪導電性高分子分散液の製造方法≫
本発明の第二態様は、π共役系導電性高分子及びポリアニオンを含む導電性複合体と、水と、有機溶剤と、イミダゾール以外のアミン化合物とを含む混合液に、JIS K6251に準拠して測定された切断時伸び率が500%以上である親水性樹脂を添加することによって導電性高分子分散液を得る、導電性高分子分散液の製造方法である。
本態様の製造方法により、第一態様の導電性高分子分散液を製造することができる。
<Method for producing conductive polymer dispersion>
A second aspect of the present invention is a method for producing a conductive polymer dispersion, which comprises adding a hydrophilic resin having an elongation at break of 500% or more, as measured in accordance with JIS K6251, to a mixed liquid containing a conductive complex containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion, water, an organic solvent, and an amine compound other than imidazole, thereby obtaining a conductive polymer dispersion.
According to the production method of this embodiment, the conductive polymer dispersion of the first embodiment can be produced.

前記混合液として、導電性高分子水系分散液を用いることができる。導電性高分子水系分散液は、π共役系導電性高分子及びポリアニオンを含有する導電性複合体が水系分散媒中に含まれる分散液である。
ここで、水系分散媒は、水と有機溶剤との混合溶剤である。前記有機溶剤は水溶性有機溶剤であることが好ましい。水溶性有機溶剤としては、例えば、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤が挙げられる。水系分散媒に含まれる水溶性有機溶剤は1種でもよいし、2種以上でもよい。
The mixed liquid may be an aqueous conductive polymer dispersion, which is a dispersion in which an aqueous dispersion medium contains an electrically conductive complex containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion.
Here, the aqueous dispersion medium is a mixed solvent of water and an organic solvent. The organic solvent is preferably a water-soluble organic solvent. Examples of the water-soluble organic solvent include alcohol-based solvents, ketone-based solvents, and ester-based solvents. The aqueous dispersion medium may contain one type of water-soluble organic solvent or two or more types of water-soluble organic solvents.

導電性高分子水系分散液は、例えば、ポリアニオンの水溶液中で、π共役系導電性高分子を形成するモノマーを化学酸化重合することにより得られる。また、導電性高分子水系分散液は市販のものを使用してもよい。
前記化学酸化重合には、公知の触媒を適用してもよい。例えば、触媒及び酸化剤を用いることができる。触媒としては、例えば、塩化第二鉄、硫酸第二鉄、硝酸第二鉄、塩化第二銅等の遷移金属化合物等が挙げられる。酸化剤としては、例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム等の過硫酸塩が挙げられる。酸化剤は、還元された触媒を元の酸化状態に戻すことができる。
The conductive polymer aqueous dispersion can be obtained, for example, by chemically oxidizing a monomer that forms a π-conjugated conductive polymer in an aqueous solution of a polyanion. Alternatively, a commercially available conductive polymer aqueous dispersion can be used.
A known catalyst may be used in the chemical oxidative polymerization. For example, a catalyst and an oxidizing agent may be used. Examples of the catalyst include transition metal compounds such as ferric chloride, ferric sulfate, ferric nitrate, and cupric chloride. Examples of the oxidizing agent include persulfates such as ammonium persulfate, sodium persulfate, and potassium persulfate. The oxidizing agent can return the reduced catalyst to its original oxidized state.

前記混合液に含まれる導電性複合体、水、有機溶剤、前記アミン化合物の各含有量は、第一態様で説明した好適な含有量となるように調整する。
前記混合液に前記親水性樹脂を適量添加した後、前記親水性樹脂と前記導電性複合体の相溶性を高める観点から、穏やかに撹拌することにより、目的の導電性高分子分散液を得る。導電性複合体の分散性を高めるためには、前記混合液に前記親水性樹脂を添加する前に、前記混合液を高圧ホモジナイザー等で予め分散処理しておくことが好ましい。
The respective contents of the conductive complex, water, organic solvent, and amine compound contained in the mixed liquid are adjusted to the suitable contents described in the first embodiment.
After adding an appropriate amount of the hydrophilic resin to the mixed solution, the mixture is gently stirred from the viewpoint of increasing the compatibility between the hydrophilic resin and the conductive composite to obtain the desired conductive polymer dispersion. In order to increase the dispersibility of the conductive composite, it is preferable to subject the mixed solution to a dispersion treatment in advance using a high-pressure homogenizer or the like before adding the hydrophilic resin to the mixed solution.

≪導電性積層体≫
本発明の第三態様は、基材と、前記基材の少なくとも一部の面に形成された導電層とを備えた、導電性積層体である。前記導電層は、第一態様の導電性高分子分散液の硬化物からなる。
<Conductive laminate>
A third aspect of the present invention is a conductive laminate comprising a substrate and a conductive layer formed on at least a portion of the surface of the substrate, the conductive layer being made of a cured product of the conductive polymer dispersion of the first aspect.

[導電層]
前記導電層の形成範囲は、基材が有する任意の面の全体でもよいし、一部でもよい。導電性フィルムにおいては、フィルム基材の一方の面又は他方の面のほぼ全体にほぼ均一な厚さの導電層が形成されていることが好ましい。基材が有する面の一部のみに導電層が形成されている場合、例えば、当該導電層は回路や電極などの微細な導電パターンであってもよいし、導電層が設けられた領域と設けられていない領域とが同じ面に存在して大まかに区分けされただけであってもよい。
[Conductive layer]
The conductive layer may be formed over the entire surface of any surface of the substrate, or over a portion of the entire surface. In the conductive film, it is preferable that a conductive layer of substantially uniform thickness is formed over substantially the entire surface of one surface or the other surface of the film substrate. When a conductive layer is formed only over a portion of the surface of the substrate, the conductive layer may be, for example, a fine conductive pattern such as a circuit or an electrode, or the conductive layer may be provided on the same surface and the conductive layer may be not provided on the same surface and may be roughly divided.

基材の少なくとも一部の面に備えられた前記導電層の平均厚みとしては、例えば、10nm以上100μm以下であることが好ましく、20nm以上50μm以下であることがより好ましく、30nm以上30μm以下であることがさらに好ましい。
導電層の平均厚さが前記下限値以上であれば、充分に高い導電性を発揮でき、前記上限値以下であれば、導電層の基材に対する密着性がより向上する。また、より優れた伸縮性を発揮することができる。
The average thickness of the conductive layer provided on at least a portion of the surface of the substrate is, for example, preferably 10 nm to 100 μm, more preferably 20 nm to 50 μm, and even more preferably 30 nm to 30 μm.
When the average thickness of the conductive layer is equal to or greater than the lower limit, the conductive layer can exhibit sufficiently high conductivity, and when the average thickness is equal to or less than the upper limit, the conductive layer can exhibit improved adhesion to the substrate and better elasticity.

[基材]
本態様の導電性積層体を構成する基材は、絶縁性材料からなる基材であってもよいし、導電性材料からなる基材であってもよい。基材の形状は特に制限されず、例えば、フィルム、基板等の平面を主体とする形状が挙げられる。
絶縁性材料としては、ガラス、合成樹脂、セラミックス等が挙げられる。
導電性材料としては、金属、導電性金属酸化物、カーボン等が挙げられる。
[Substrate]
The substrate constituting the conductive laminate of this embodiment may be a substrate made of an insulating material or a substrate made of a conductive material. The shape of the substrate is not particularly limited, and examples thereof include a shape mainly having a flat surface such as a film or a substrate.
Examples of insulating materials include glass, synthetic resin, and ceramics.
The conductive material may be a metal, a conductive metal oxide, carbon, or the like.

(フィルム基材)
前記基材としてフィルム基材を用いると、導電性積層体は導電性フィルムとなる。
前記フィルム基材としては、例えば、合成樹脂からなるプラスチックフィルムが挙げられる。前記合成樹脂としては、例えば、エチレン-メチルメタクリレート共重合樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリフッ化ビニリデン、ポリアリレート、スチレン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリイミド、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネートなどが挙げられる。
フィルム基材と導電層との密着性を高める観点から、フィルム基材用の合成樹脂はバインダ樹脂と同種の樹脂であることが好ましく、なかでも、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂が好ましい。
(Film substrate)
When a film substrate is used as the substrate, the conductive laminate becomes a conductive film.
The film substrate may be, for example, a plastic film made of a synthetic resin, such as ethylene-methyl methacrylate copolymer resin, ethylene-vinyl acetate copolymer resin, polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinyl alcohol, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyacrylate, polycarbonate, polyvinylidene fluoride, polyarylate, styrene-based elastomer, polyester-based elastomer, polyethersulfone, polyetherimide, polyetheretherketone, polyphenylene sulfide, polyimide, cellulose triacetate, and cellulose acetate propionate.
From the viewpoint of improving the adhesion between the film substrate and the conductive layer, the synthetic resin for the film substrate is preferably the same type of resin as the binder resin, and among these, a polyester resin such as polyethylene terephthalate is preferred.

フィルム基材用の合成樹脂は、非晶性でもよいし、結晶性でもよい。
フィルム基材は、未延伸のものでもよいし、延伸されたものでもよい。
フィルム基材には、導電性高分子溶液から形成される導電層の接着性をさらに向上させるために、コロナ放電処理、プラズマ処理、火炎処理等の表面処理が施されてもよい。
The synthetic resin for the film substrate may be either amorphous or crystalline.
The film substrate may be either unstretched or stretched.
The film substrate may be subjected to a surface treatment such as a corona discharge treatment, a plasma treatment, or a flame treatment in order to further improve the adhesiveness of the conductive layer formed from the conductive polymer solution.

フィルム基材の平均厚みは、5μm以上500μm以下が好ましく、20μm以上200μm以下がより好ましい。フィルム基材の平均厚みが前記下限値以上であれば、破断しにくくなり、前記上限値以下であれば、フィルムとして充分な可撓性を確保できる。
フィルム基材の平均厚みは、無作為に選択される10箇所について厚さを測定し、その測定値を平均した値である。
The average thickness of the film substrate is preferably 5 μm to 500 μm, more preferably 20 μm to 200 μm. If the average thickness of the film substrate is equal to or more than the lower limit, the film is less likely to break, and if the average thickness is equal to or less than the upper limit, the film can have sufficient flexibility.
The average thickness of the film substrate is determined by measuring the thickness at 10 randomly selected points and averaging the measured values.

本態様の基材は伸縮性を有する基材であってもよい。本態様にあっては基材上に設けられた導電層が基材の伸縮に追従することができる。伸縮性を有する基材としては、エラストマー、ポリウレタン、シリコーンゴム、ニトリルゴム等の伸縮性を有する材料からなる基材が挙げられる。 The substrate in this embodiment may be a substrate having elasticity. In this embodiment, the conductive layer provided on the substrate can follow the expansion and contraction of the substrate. Examples of substrates having elasticity include substrates made of elastic materials such as elastomers, polyurethanes, silicone rubbers, and nitrile rubbers.

(ガラス基材)
ガラス基材としては、例えば、無アルカリガラス基材、ソーダ石灰ガラス基材、ホウケイ酸ガラス基材、石英ガラス基材等が挙げられる。基材にアルカリ成分が含まれると、導電層の導電性が低下する傾向にあるため、前記ガラス基材のなかでも、無アルカリガラスが好ましい。ここで、無アルカリガラスとは、アルカリ成分の含有量がガラス組成物の総質量に対し、0.1質量%以下のガラス組成物のことである。
(Glass substrate)
Examples of the glass substrate include an alkali-free glass substrate, a soda-lime glass substrate, a borosilicate glass substrate, and a quartz glass substrate. If the substrate contains an alkali component, the conductivity of the conductive layer tends to decrease, so among the glass substrates, an alkali-free glass is preferred. Here, the alkali-free glass refers to a glass composition having an alkali component content of 0.1 mass% or less relative to the total mass of the glass composition.

ガラス基材の平均厚みとしては、50μm以上3000μm以下であることが好ましく、100μm以上1000μm以下であることがより好ましい。ガラス基材の平均厚みが前記下限値以上であれば、破損しにくくなり、前記上限値以下であれば、導電性積層体の薄型化に寄与できる。
ガラス基材の平均厚みは、無作為に選択される10箇所について厚さを測定し、その測定値を平均した値である。
The average thickness of the glass substrate is preferably 50 μm or more and 3000 μm or less, and more preferably 100 μm or more and 1000 μm or less. If the average thickness of the glass substrate is equal to or more than the lower limit, the glass substrate is less likely to break, and if the average thickness is equal to or less than the upper limit, the conductive laminate can be made thinner.
The average thickness of the glass substrate is determined by measuring the thickness at 10 randomly selected points and averaging the measured values.

≪導電性積層体の製造方法≫
本発明の第四態様は、第一態様の導電性高分子分散液を前記基材の少なくとも一部の面に塗工し、塗膜を形成する工程と、前記塗膜を乾燥して導電層を形成する工程とを含む、導電性積層体の製造方法である。本態様の製造方法により、第三態様の導電性積層体を製造することができる。
<Method for manufacturing conductive laminate>
A fourth aspect of the present invention is a method for producing a conductive laminate, the method including the steps of applying the conductive polymer dispersion of the first aspect to at least a part of the surface of the substrate to form a coating film, and drying the coating film to form a conductive layer. The conductive laminate of the third aspect can be produced by the production method of this aspect.

導電性高分子分散液を基材の任意の面に塗工(塗布)する方法としては、例えば、グラビアコーター、ロールコーター、カーテンフローコーター、スピンコーター、バーコーター、リバースコーター、キスコーター、ファウンテンコーター、ロッドコーター、エアドクターコーター、ナイフコーター、ブレードコーター、キャストコーター、スクリーンコーター等のコーターを用いた方法、エアスプレー、エアレススプレー、ローターダンプニング等の噴霧器を用いた方法、ディップ等の浸漬方法等を適用することができる。 Methods for applying the conductive polymer dispersion to any surface of a substrate include, for example, methods using a coater such as a gravure coater, roll coater, curtain flow coater, spin coater, bar coater, reverse coater, kiss coater, fountain coater, rod coater, air doctor coater, knife coater, blade coater, cast coater, or screen coater; methods using a sprayer such as an air spray, airless spray, or rotor dampening; and immersion methods such as dipping.

導電性高分子分散液の基材への塗布量は特に制限されないが、均一にムラなく塗工することと、導電性と膜強度を勘案して、固形分として、0.01g/m以上10.0g/m以下の範囲であることが好ましい。 The amount of the conductive polymer dispersion applied to the substrate is not particularly limited, but in consideration of uniform and even application and the electrical conductivity and film strength, the amount is preferably in the range of 0.01 g/ m2 or more and 10.0 g/m2 or less in terms of solid content.

基材上に塗工した導電性高分子分散液からなる塗膜を乾燥させて、分散媒を除去することにより、前記塗膜が硬化してなる導電層(導電膜)が形成された導電性積層体を得ることができる。
塗膜を乾燥する方法としては、加熱乾燥、真空乾燥等が挙げられる。加熱乾燥としては、例えば、熱風加熱や、赤外線加熱などの方法を採用できる。
加熱乾燥を適用する場合、加熱温度は、使用する分散媒に応じて適宜設定されるが、通常は、50℃以上200℃以下の範囲内である。ここで、加熱温度は、乾燥装置の設定温度である。上記加熱温度の範囲における好適な乾燥時間としては、0.5分以上30分以下が好ましく、1分以上15分以下がより好ましい。
The coating film made of the conductive polymer dispersion applied onto the substrate is dried to remove the dispersion medium, thereby obtaining a conductive laminate in which a conductive layer (conductive film) is formed by curing the coating film.
Methods for drying the coating film include heat drying, vacuum drying, etc. Examples of heat drying that can be used include hot air heating and infrared heating.
When heat drying is applied, the heating temperature is appropriately set depending on the dispersion medium used, but is usually within the range of 50° C. to 200° C. Here, the heating temperature is the set temperature of the drying device. A suitable drying time within the above heating temperature range is preferably 0.5 minutes to 30 minutes, more preferably 1 minute to 15 minutes.

<作用効果>
第一態様の導電性高分子分散液は、特定のアミン化合物を含むことにより、導電性複合体と前記切断時伸び率500%以上の親水性樹脂の分散性を高め、互いを相溶させることができる。この結果、第一態様の導電性高分子分散液を用いて形成した導電層における導電性複合体及び親水性樹脂の分散性も高くなるので、導電性が良好となる。また、導電層を形成する親水性樹脂の切断時伸び率が高いので、導電層を延伸した場合にも、さらに延伸後に収縮した場合にも、クラックが生じ難く、導電性の低下を低減することができる。
<Action and effect>
The conductive polymer dispersion of the first embodiment contains a specific amine compound, which enhances the dispersibility of the conductive complex and the hydrophilic resin having an elongation at break of 500% or more, and allows them to be compatible with each other. As a result, the dispersibility of the conductive complex and the hydrophilic resin in the conductive layer formed using the conductive polymer dispersion of the first embodiment is also enhanced, resulting in good conductivity. In addition, since the elongation at break of the hydrophilic resin forming the conductive layer is high, cracks are unlikely to occur even when the conductive layer is stretched and further when it is shrunk after stretching, and a decrease in conductivity can be reduced.

(製造例1)ポリスチレンスルホン酸の合成
1000mlのイオン交換水に206gのスチレンスルホン酸ナトリウムを溶解し、80℃で撹拌しながら、予め10mlの水に溶解した1.14gの過硫酸アンモニウム酸化剤溶液を20分間滴下し、この溶液を12時間撹拌した。
得られたスチレンスルホン酸ナトリウム含有溶液に10質量%に希釈した硫酸を1000ml添加し、限外ろ過法によりポリスチレンスルホン酸含有溶液の約1000ml溶液を除去し、残液に2000mlのイオン交換水を加え、限外ろ過法により約2000ml溶液を除去した。上記の限外ろ過操作を3回繰り返した。さらに、得られたポリスチレンスルホン酸溶液に約2000mlのイオン交換水を添加し、限外ろ過法により約2000mlの溶液を除去した。この限外ろ過操作を3回繰り返した。
得られた溶液中の水を減圧除去して、無色の固形状のポリスチレンスルホン酸を得た。
(Production Example 1) Synthesis of polystyrene sulfonic acid 206 g of sodium styrene sulfonate was dissolved in 1000 ml of ion-exchanged water, and while stirring at 80° C., 1.14 g of an oxidizing agent solution of ammonium persulfate previously dissolved in 10 ml of water was added dropwise over 20 minutes, and the solution was stirred for 12 hours.
1000ml of sulfuric acid diluted to 10% by mass was added to the obtained sodium styrene sulfonate-containing solution, and about 1000ml of the polystyrene sulfonic acid-containing solution was removed by ultrafiltration. 2000ml of ion-exchanged water was added to the remaining liquid, and about 2000ml of the solution was removed by ultrafiltration. The above ultrafiltration operation was repeated three times. Furthermore, about 2000ml of ion-exchanged water was added to the obtained polystyrene sulfonic acid solution, and about 2000ml of the solution was removed by ultrafiltration. This ultrafiltration operation was repeated three times.
Water in the resulting solution was removed under reduced pressure to obtain colorless solid polystyrene sulfonic acid.

(製造例2)導電性高分子水分散液の合成
14.2gの3, 4-エチレンジオキシチオフェンと36.7gのポリスチレンスルホン酸を2000mlのイオン交換水に溶かした溶液とを20℃で混合させた。
これにより得られた混合溶液を20℃に保ち、掻き混ぜながら、200mlのイオン交換水に溶かした29.64gの過硫酸アンモニウムと8.0gの硫酸第二鉄の酸化触媒溶液とをゆっくり添加し、3時間撹拌して反応させた。
得られた反応液に2000mlのイオン交換水を加え、限外ろ過法により約2000mlの溶液を除去した。この操作を3回繰り返した。
そして、得られた溶液に200mlの10質量%に希釈した硫酸と2000mlのイオン交換水とを加え、限外ろ過法により約2000mlの溶液を除去し、これに2000mlのイオン交換水を加え、限外ろ過法により約2000mlの溶液を除去した。この操作を3回繰り返した。
さらに、得られた溶液に2000mlのイオン交換水を加え、限外ろ過法により約2000mlの溶液を除去した。この操作を5回繰り返し、1.2質量%のポリスチレンスルホン酸ドープポリ(3, 4-エチレンジオキシチオフェン) (PEDOT-PSS水分散液)溶液を得た。なお、PEDOT-PSS固形分に対するPSSの含有量は75質量%である。
(Production Example 2) Synthesis of conductive polymer aqueous dispersion 14.2 g of 3,4-ethylenedioxythiophene and a solution in which 36.7 g of polystyrene sulfonic acid was dissolved in 2000 ml of ion-exchanged water were mixed at 20°C.
The resulting mixed solution was kept at 20° C., and while stirring, 29.64 g of ammonium persulfate and 8.0 g of an oxidation catalyst solution of ferric sulfate dissolved in 200 ml of ion-exchanged water were slowly added, and the mixture was reacted with stirring for 3 hours.
To the reaction solution obtained, 2000 ml of ion-exchanged water was added, and about 2000 ml of the solution was removed by ultrafiltration. This operation was repeated three times.
Then, 200 ml of sulfuric acid diluted to 10% by mass and 2000 ml of ion-exchanged water were added to the obtained solution, about 2000 ml of the solution was removed by ultrafiltration, 2000 ml of ion-exchanged water was added to the solution, and about 2000 ml of the solution was removed by ultrafiltration. This operation was repeated three times.
Further, 2000 ml of ion-exchanged water was added to the obtained solution, and about 2000 ml of the solution was removed by ultrafiltration. This operation was repeated five times to obtain a 1.2 mass% polystyrenesulfonic acid-doped poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT-PSS aqueous dispersion) solution. The content of PSS relative to the PEDOT-PSS solid content was 75 mass%.

(実施例1)
製造例2で得たPEDOT-PSS水分散液40g(0.48gのPEDOT-PSSを含有)に、1-アミノ-2-プロパノール0.1gと、イオン交換水20gを添加し、室温で10分撹拌した。その後、メタノール30gを添加して室温で10分攪拌後、エバファノールHA-15(日華化学株式会社製、親水性ポリウレタン樹脂、固形分濃度30質量%、切断時伸び率1100%)6.6gを添加して室温で10分撹拌することで、導電性高分子分散液を得た。校正済みのpHメータで測定した導電性高分子分散液のpHは7.9であった。
得られた導電性高分子分散液をNo.12バーコーターを用いて、ポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ株式会社製、ルミラーT60)に塗布し、120℃で2分間乾燥させ、導電性フィルムを得た。
なお、上記切断時伸び率は、前述の方法により測定した値である。
Example 1
0.1 g of 1-amino-2-propanol and 20 g of ion-exchanged water were added to 40 g of the PEDOT-PSS aqueous dispersion obtained in Production Example 2 (containing 0.48 g of PEDOT-PSS), and the mixture was stirred at room temperature for 10 minutes. Then, 30 g of methanol was added and the mixture was stirred at room temperature for 10 minutes, after which 6.6 g of Evaphanol HA-15 (manufactured by NICCA Chemical Co., Ltd., hydrophilic polyurethane resin, solid content concentration 30 mass%, elongation at break 1100%) was added and the mixture was stirred at room temperature for 10 minutes, thereby obtaining a conductive polymer dispersion. The pH of the conductive polymer dispersion measured with a calibrated pH meter was 7.9.
The obtained conductive polymer dispersion was applied to a polyethylene terephthalate film (Lumirror T60, manufactured by Toray Industries, Inc.) using a No. 12 bar coater, and dried at 120° C. for 2 minutes to obtain a conductive film.
The elongation at break is a value measured by the method described above.

(実施例2)
ポリエチレンテレフタレートフィルムの代わりに、ガラス板に導電性高分子分散液を塗布したこと以外は、実施例1と同様にして、導電層を備えた導電性ガラスを得た。
Example 2
A conductive glass having a conductive layer was obtained in the same manner as in Example 1, except that the conductive polymer dispersion was applied to a glass plate instead of a polyethylene terephthalate film.

(実施例3)
1-アミノ-2-プロパノールの代わりに、2-アミノ-1,3-プロパンジオールを添加したこと以外は、実施例1と同様にして、導電性フィルムを得た。
塗布した導電性高分子分散液のpHは8.2であった。
Example 3
A conductive film was obtained in the same manner as in Example 1, except that 2-amino-1,3-propanediol was added instead of 1-amino-2-propanol.
The pH of the applied conductive polymer dispersion was 8.2.

(実施例4)
ポリエチレンテレフタレートフィルムの代わりに、ガラス板に導電性高分子分散液を塗布したこと以外は、実施例3と同様にして、導電層を備えた導電性ガラスを得た。
Example 4
A conductive glass having a conductive layer was obtained in the same manner as in Example 3, except that the conductive polymer dispersion was applied to a glass plate instead of a polyethylene terephthalate film.

(実施例5)
1-アミノ-2-プロパノールの添加量を0.05gに変更したこと以外は、実施例1と同様にして、導電性フィルムを得た。
塗布した導電性高分子分散液のpHは4.0であった。
Example 5
A conductive film was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of 1-amino-2-propanol added was changed to 0.05 g.
The pH of the applied conductive polymer dispersion was 4.0.

(実施例6)
バーコーターの代わりにスプレーを用い、ポリエチレンテレフタレートフィルムの代わりに、ポリウレタンフィルムに導電性高分子分散液を塗布したこと以外は、実施例1と同様にして、導電性フィルムを得た。
ここで、上記ポリウレタンフィルムは、市販のウレタンシート硬度A60(厚さ1mm、切断時伸び率740%)を用いた。
Example 6
A conductive film was obtained in the same manner as in Example 1, except that a spray was used instead of the bar coater, and the conductive polymer dispersion was applied to a polyurethane film instead of a polyethylene terephthalate film.
Here, the polyurethane film used was a commercially available urethane sheet having a hardness of A60 (thickness 1 mm, elongation at break 740%).

(実施例7)
バーコーターの代わりにスプレーを用い、ポリエチレンテレフタレートフィルムの代わりに、上記ポリウレタンフィルムに導電性高分子分散液を塗布したこと以外は、実施例3と同様にして、導電性フィルムを得た。
(Example 7)
A conductive film was obtained in the same manner as in Example 3, except that a spray was used instead of a bar coater, and the conductive polymer dispersion was applied to the polyurethane film instead of the polyethylene terephthalate film.

(実施例8)
バーコーターの代わりにスプレーを用い、ポリエチレンテレフタレートフィルムの代わりに、上記ポリウレタンフィルムに導電性高分子分散液を塗布したこと以外は、実施例5と同様にして、導電性フィルムを得た。
(Example 8)
A conductive film was obtained in the same manner as in Example 5, except that a spray was used instead of a bar coater, and the conductive polymer dispersion was applied to the polyurethane film instead of the polyethylene terephthalate film.

(実施例9)
エバファノールHA-15の代わりに、VANORA DXV.4051(楠本化成株式会社製、固形分濃度50質量%、バーサチック酸ビニルエステル-アクリル共重合体エマルション、切断時伸び率500%)4gを添加したこと以外は、実施例6と同様にして導電性フィルムを得た。塗布した導電性高分子分散液のpHは8.2であった。
なお、上記切断時伸び率は、前述の方法により測定した値である。
Example 9
A conductive film was obtained in the same manner as in Example 6, except that 4 g of VANORA DXV.4051 (manufactured by Kusumoto Chemicals Co., Ltd., solid content concentration 50 mass%, versatate vinyl ester-acrylic copolymer emulsion, elongation at break 500%) was added instead of Evaphanol HA-15. The pH of the applied conductive polymer dispersion was 8.2.
The elongation at break is a value measured by the method described above.

(実施例10)
エバファノールHA-15の代わりに、VANORA DXV.4176(楠本化成株式会社製、固形分濃度45質量%、バーサチック酸ビニルエステル重合体、切断時伸び率900%、)4.4gを添加したこと以外は、実施例6と同様にして導電性フィルムを得た。塗布した導電性高分子分散液のpHは8.0であった。
なお、上記切断時伸び率は、前述の方法により測定した値である。
(Example 10)
A conductive film was obtained in the same manner as in Example 6, except that 4.4 g of VANORA DXV.4176 (manufactured by Kusumoto Chemicals Co., Ltd., solid content concentration 45 mass%, versatic acid vinyl ester polymer, elongation at break 900%) was added instead of Evaphanol HA-15. The pH of the applied conductive polymer dispersion was 8.0.
The elongation at break is a value measured by the method described above.

(比較例1)
エバファノールHA-15の代わりに、プラスコートRZ-105(互応化学株式会社製、固形分濃度25質量%、水分散性ポリエステル樹脂、切断時伸び率500%未満)10gを添加したこと以外は、実施例5と同様にして導電性フィルムを得た。
塗布した導電性高分子分散液のpHは8.0であった。
なお、上記切断時伸び率は、前述の方法により測定した値である。
(Comparative Example 1)
A conductive film was obtained in the same manner as in Example 5, except that 10 g of PLASCOAT RZ-105 (manufactured by GOO Chemical Co., Ltd., solid content concentration 25 mass%, water-dispersible polyester resin, elongation at break less than 500%) was added instead of Evaphanol HA-15.
The pH of the applied conductive polymer dispersion was 8.0.
The elongation at break is a value measured by the method described above.

(比較例2)
1-アミノ-2-プロパノールの代わりに、イミダゾールを添加したこと以外は、実施例1と同様にして、導電性高分子分散液の作製を試みたが、導電性高分子分散液がゲル化したため、塗布することが困難であり、導電性フィルムを得られなかった。
得られたゲルのpHをpH試験紙で調べたところ、pHは約8であった。
(Comparative Example 2)
An attempt was made to prepare a conductive polymer dispersion in the same manner as in Example 1, except that imidazole was added instead of 1-amino-2-propanol. However, the conductive polymer dispersion gelled, making it difficult to apply, and a conductive film could not be obtained.
The pH of the resulting gel was checked with a pH test paper and found to be about 8.

<表面抵抗値の測定>
各例で得た導電性フィルム又は導電性ガラスについて、導電層の表面抵抗値を、抵抗率計(日東精工アナリテック株式会社製ハイレスタ)を用い、印加電圧10Vの条件で測定した。この測定値を表1に示す。
<Measurement of surface resistance>
For the conductive film or conductive glass obtained in each example, the surface resistance value of the conductive layer was measured using a resistivity meter (Hiresta manufactured by Nitto Seiko Analytech Co., Ltd.) under the condition of an applied voltage of 10 V. The measured values are shown in Table 1.

<導電性フィルムの延伸及び収縮(伸縮)>
実施例6~9及び比較例1で得た導電性フィルムを縦横数センチサイズの矩形に切断した試験片を得た。この試験片の縦の2辺を保持し、横方向の長さが3倍になるまで横方向にゆっくり(約1cm/秒)延伸し、延伸状態を保持し、その導電層の表面抵抗値を測定した。その後、基材の収縮力を利用してゆっくり収縮させると、試験片が自然に元のサイズに収縮した。これに追従して収縮した導電層の表面抵抗値を測定した。これらの測定値を表1に示す。
<Stretching and shrinkage (expansion and contraction) of conductive film>
The conductive films obtained in Examples 6 to 9 and Comparative Example 1 were cut into rectangular specimens measuring several centimeters in length and width. The two vertical sides of the specimen were held and slowly stretched in the horizontal direction (approximately 1 cm/sec) until the horizontal length was three times larger, and the stretched state was maintained, and the surface resistance value of the conductive layer was measured. The specimen was then slowly shrunk using the contraction force of the substrate, and the specimen naturally shrunk to its original size. The surface resistance value of the conductive layer that had shrunk following this was measured. These measured values are shown in Table 1.

Figure 0007580338000001
Figure 0007580338000001

特定のアミン化合物及び特定の親水性樹脂を含む各実施例の導電性高分子分散液は、樹脂成分の分散性及び相溶性が優れるので、導電性に優れた導電層を形成することができた。
各実施例の導電性フィルムの導電層は、伸縮性が優れ、延伸状態及び延伸解除後の収縮状態においても良好な導電性を示した。一方、比較例1の導電性フィルムの導電層は、伸縮性が劣り、延伸によってクラックが生じた。この結果、表面抵抗値は測定不能なほどに高い値(OVER)を示した。当然に、延伸状態を解除して収縮した後も、導電層のクラックは修復せず、表面抵抗値は測定不能なほど高い値であった。
The conductive polymer dispersions of the examples containing a specific amine compound and a specific hydrophilic resin had excellent dispersibility and compatibility of the resin components, and therefore were able to form conductive layers with excellent conductivity.
The conductive layer of the conductive film of each Example had excellent elasticity and showed good conductivity even in the stretched state and in the contracted state after release of stretching. On the other hand, the conductive layer of the conductive film of Comparative Example 1 had poor elasticity and cracks occurred due to stretching. As a result, the surface resistance value showed a value (OVER) that was so high that it could not be measured. Naturally, even after the stretched state was released and the film was shrunk, the cracks in the conductive layer did not repair, and the surface resistance value was so high that it could not be measured.

Claims (9)

π共役系導電性高分子及びポリアニオンを含む導電性複合体と、水と、有機溶剤と、アルカノールアミンと、JIS K6251に準拠して測定された切断時伸び率が500%以上である親水性樹脂と、を含む導電性高分子分散液。 A conductive polymer dispersion comprising: a conductive complex containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion; water; an organic solvent; an alkanolamine ; and a hydrophilic resin having an elongation at break of 500% or more as measured in accordance with JIS K6251. 前記導電性複合体100質量部に対して、前記親水性樹脂が100質量部以上2000質量部以下で含まれる、請求項1に記載の導電性高分子分散液。 The conductive polymer dispersion according to claim 1, wherein the hydrophilic resin is contained in an amount of 100 parts by mass or more and 2000 parts by mass or less per 100 parts by mass of the conductive composite. 前記親水性樹脂が、ウレタン樹脂又はバーサチック酸ビニルエステル樹脂を含む、請求項1又は2に記載の導電性高分子分散液。 The conductive polymer dispersion according to claim 1 or 2, wherein the hydrophilic resin comprises a urethane resin or a versatic acid vinyl ester resin. 前記アルカノールアミンは、-NH基を有する、請求項に記載の導電性高分子分散液。 The conductive polymer dispersion according to claim 3 , wherein the alkanolamine has an —NH 2 group. 前記導電性複合体100質量部に対して、前記アルカノールアミンが1質量部以上100質量部以下で含まれる、請求項1~の何れか一項に記載の導電性高分子分散液。 The conductive polymer dispersion according to any one of claims 1 to 4 , wherein the alkanolamine is contained in an amount of 1 part by mass or more and 100 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the conductive complex. 前記導電性高分子分散液の総質量に対する前記水の含有量が30質量%以上であるか、又は、前記導電性高分子分散液の総質量に対する前記有機溶剤の含有量が50質量%以下である、請求項1~の何れか一項に記載の導電性高分子分散液。 6. The conductive polymer dispersion according to claim 1 , wherein a content of the water relative to a total mass of the conductive polymer dispersion is 30 mass% or more, or a content of the organic solvent relative to a total mass of the conductive polymer dispersion is 50 mass % or less. 前記π共役系導電性高分子がポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)を含む、又は、前記ポリアニオンがポリスチレンスルホン酸を含む、請求項1~の何れか一項に記載の導電性高分子分散液。 The conductive polymer dispersion according to any one of claims 1 to 6 , wherein the π-conjugated conductive polymer contains poly(3,4-ethylenedioxythiophene), or the polyanion contains polystyrenesulfonic acid. π共役系導電性高分子及びポリアニオンを含む導電性複合体と、水と、有機溶剤と、アルカノールアミンとを含む混合液に、JIS K6251に準拠して測定された切断時伸び率が500%以上である親水性樹脂を添加することによって導電性高分子分散液を得る、導電性高分子分散液の製造方法。 A method for producing a conductive polymer dispersion, comprising adding a hydrophilic resin having an elongation at break of 500% or more, as measured in accordance with JIS K6251, to a mixed liquid containing a conductive complex containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion, water, an organic solvent, and an alkanolamine, thereby obtaining a conductive polymer dispersion. 基材の少なくとも一部の面に、請求項1~の何れか一項に記載の導電性高分子分散液を塗工し、塗膜を形成する工程と、前記塗膜を乾燥して導電層を形成する工程とを有する、導電性積層体の製造方法。 A method for producing a conductive laminate, comprising: a step of applying the conductive polymer dispersion according to any one of claims 1 to 7 to at least a part of a surface of a substrate to form a coating film; and a step of drying the coating film to form a conductive layer.
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