BE1025965B1 - Leitfähige polymerdispersion; leitfähiger film und verfahren zu dessen erstellung; und antistatischer behälter und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Leitfähige polymerdispersion; leitfähiger film und verfahren zu dessen erstellung; und antistatischer behälter und verfahren zu dessen herstellung Download PDF

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BE1025965B1 BE2018/5548A BE201805548A BE1025965B1 BE 1025965 B1 BE1025965 B1 BE 1025965B1 BE 2018/5548 A BE2018/5548 A BE 2018/5548A BE 201805548 A BE201805548 A BE 201805548A BE 1025965 B1 BE1025965 B1 BE 1025965B1
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Abstract

Es wird eine leitfähige Polymerdispersion bereitgestellt, die beinhaltet: einen leitfähigen Verbundstoff, der ein π-konjugiertes leitfähiges Polymer und ein Polyanion enthält; ein Vinylversatat-Polymer; und ein Dispersionsmedium.

Description

LEITFÄHIGE POLYMERDISPERSION; LEITFÄHIGER FILM UND VERFAHREN
ZU DESSEN ERSTELLUNG; UND ANTISTATISCHER BEHÄLTER UND VERFAHREN ZU DESSEN HERSTELLUNG
HINTERGRUND [0001] Diese Offenbarung bezieht sich auf eine leitfähige
Polymerdispersion, die ein π-konjugiertes leitfähiges Polymer enthält, einen leitfähigen Film und ein Verfahren zu dessen Herstellung, sowie einen antistatischen Behälter und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-153567, eingereicht am 8. August 2017, deren Inhalt durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit enthalten ist.
[0002] Ein Leiter, der durch Bilden einer leitfähigen Schicht auf einer
Oberfläche eines Kunststoffbasismaterial erhalten wird, wird in Anwendungen verwendet, bei denen antistatische Eigenschaften erforderlich sind, wie etwa eine Verpackung oder ein Behälter für ein elektronisches Teil und eine Verpackung oder ein Behälter für Lebensmittel.
Ein π-konjugiertes leitfähiges Polymer wird manchmal als ein leitfähiges Material verwendet, das in der leitfähigen Schicht enthalten ist, weil das π-konjugierte leitfähige Polymer eine ausgezeichnete Leitfähigkeit und Transparenz aufweist und zudem seine Leitfähigkeit ohne Abhängigkeit von Feuchtigkeit stabil ist.
Als ein Verfahren zum Bilden der leitfähigen Schicht, die das π25 konjugierte leitfähige Polymer enthält, wird beispielsweise ein Verfahren angegeben, bei dem eine leitfähige Polymerdispersion, in der ein leitfähiger Verbundstoff, der das π-konjugierte leitfähige Polymer und ein Polyanion enthält, in Wasser dispergiert ist, auf ein Basismaterial aufgebracht wird und anschließend getrocknet wird (WO 2015/108001 A1).
[0004] Im Allgemeinen ist ein Kunststoffbasismaterial hydrophob und hat eine geringe Hydrophilie. Die durch Aufbringen der in WO 2015/108001 A1 beschriebenen wässrigen leitfähigen Polymerdispersion auf das Kunststoffbasis-material gebildete leitfähige Schicht neigt demnach zu einer geringen Hafteigenschaft zum Basismaterial. Wenn ein Polyolefin, das selbst
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BE2018/5548 für Kunststoffe eine hohe Hydrophobie aufweist, als das Basismaterial verwendet wird, hat die aus der wässrigen leitfähigen Polymerdispersion gebildete leitfähige Schicht eine besonders geringe Hafteigenschaft zum Basismaterial.
Zudem neigt die aus der wässrigen leitfähigen Polymerdispersion gebildete leitfähige Schicht dazu aufgrund ihrer hohen Hydrophilie eine geringe Wasser-beständigkeit aufzuweisen, und muss daher in der Wasserbeständigkeit verbessert werden.
ZUSAMMENFASSUNG
Es ist ein Ziel dieser Offenlegung eine leitfähige Polymerdispersion bereitzustellen, die eine einfache Bildung einer leitfähigen Schicht ermöglicht, die in der Hafteigenschaft zu einem Kunststoffbasismaterial und in der Wasser-beständigkeit hervorragend ist. Ein weiteres Ziel dieser
Offenbarung ist es, einen leitfähigen Film, der eine leitfähige Schicht beinhaltet, die in der Hafteigenschaft zu einem Kunststofffilmbasismaterial und in der Wasserbeständigkeit hervorragend ist, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung und einen antistatischen Behälter und ein Verfahren zu dessen Herstellung bereitzustellen.
[0005] Diese Offenlegung umfasst die folgenden Aspekte.
[1] Leitfähige Polymerdispersion, die beinhaltet: einen leitfähigen Verbundstoff, der ein π-konjugiertes leitfähiges Polymer und ein Polyanion enthält; ein Vinylversatat-Polymer; und ein Dispersionsmedium.
[2] Leitfähige Polymerdispersion nach Aspekt [1], wobei das
Vinylversatat-Polymer eine von einem Vinylversatat abgeleitete Monomereinheit und eine von Vinylacetat abgeleitete Monomereinheit enthält.
[3] Leitfähige Polymerdispersion nach Aspekt [1] oder [2], wobei das Vinylversatat-Polymer einen pH-Wert, der gemäß JIS Z 8802:2011 gemessen wird, von 4 bis 9 aufweist.
[4] Leitfähige Polymerdispersion nach einem der Aspekte [1] bis [3], wobei das Dispersionsmedium Wasser enthält.
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BE2018/5548 [5] Leitfähige Polymerdispersion nach einem der Aspekte [1] bis [4], wobei das π-konjugierte leitfähige Polymer Poly(3,4-ethylendioxythiophen) umfasst.
[6] Leitfähige Polymerdispersion nach einem der Aspekte [1] bis [5], wobei das Polyanion Polystyrolsulfonsäure beinhaltet.
[7] Leitfähige Polymerdispersion nach einem der Aspekte [1] bis [6], die ferner eine Bindemittelkomponente beinhaltet.
[8] Leitfähige Polymerdispersion nach Aspekt [7], wobei die
Bindemittelkomponente ein Polyesterharz beinhaltet.
[9] Leitfähige Polymerdispersion nach Aspekt [7], wobei die
Bindemittelkomponente ein Glycidylgruppe-enthaltendes Acrylharz beinhaltet.
[10] Leitfähiger Film, der beinhaltet: ein Filmbasismaterial; und eine leitfähige Schicht, die auf einer Oberfläche des Filmbasismaterials angeordnet ist und aus der leitfähigen Polymerdispersion nach einem der Aspekte [1] bis [9] gebildet ist.
[11] Leitfähiger Film nach Aspekt [10], wobei das Filmbasismaterial ein Polyolefin-basiertes Harz enthält.
[12] Leitfähiger Film nach Aspekt [11], wobei das Polyolefin-basierte Harz ein Polypropylenharz umfasst.
[13] Verfahren zur Herstellung eines leitfähigen Films, umfassend das Aufbringen der leitfähigen Polymerdispersion nach einem der Aspekte [1] bis [9] auf zumindest eine Oberfläche eines Filmbasismaterials, gefolgt von Trocknen, um eine leitfähige Schicht zu bilden.
[14] Verfahren zur Herstellung eines leitfähigen Films nach Aspekt [13] , wobei das Filmbasismaterial ein Polyolefin-basiertes Harz enthält.
[15] Verfahren zur Herstellung eines leitfähigen Films nach Aspekt [14] , wobei das Polyolefin-basierte Harz ein Polypropylenharz beinhaltet.
[16] Verfahren zur Herstellung eines leitfähigen Films nach einem der Aspekte [13] bis [15], wobei das Filmbasismaterial eine hydrophile Gruppe auf einer Oberfläche davon aufweist.
[17] Verfahren zur Herstellung eines leitfähigen Films nach Aspekt [16], wobei das Filmbasismaterial erhalten wird, indem eine Oberfläche
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BE2018/5548 eines Filmbasismaterials einer Koronaentladungsbehandlung unterworfen wird.
[18] Antistatischer Behälter, der ein geformtes Produkt beinhaltet, das durch Formen des leitfähigen Films nach einem der Aspekte [10] bis 5 [12] in eine Behälterform erhalten ist.
[19] Verfahren zur Herstellung eines antistatischen Behälters, das beinhaltet:
Herstellen eines leitfähigen Films durch das Verfahren zur Herstellung eines leitfähigen Films nach einem der Aspekte [13] bis [17]; und
Formen des leitfähigen Films in eine Behälterform.
[20] Verfahren zur Herstellung eines antistatischen Behälters nach Aspekt [19], wobei das Formen des leitfähigen Films das Unterwerfen des leitfähigen Films zu einer Vakuumformung umfasst.
[0007] Gemäß der leitfähigen Polymerdispersion dieser Offenbarung kann die leitfähige Schicht, die in der Hafteigenschaft zu einem Kunststoffbasismaterial und in der Wasserbeständigkeit hervorragend ist, leicht gebildet werden.
Der leitfähige Film dieser Offenbarung enthält eine leitfähige Schicht, die in der Hafteigenschaft zu einem Kunststofffilmbasismaterial und in der 20 Wasser-beständigkeit hervorragend ist.
Gemäß dem Verfahren zur Herstellung eines leitfähigen Films dieser Offenbarung kann der oben genannte leitfähige Film leicht hergestellt werden.
Der antistatische Behälter dieser Offenbarung beinhaltet eine leitfähige Schicht, die in der Hafteigenschaft zu einem Kunststofffilmbasismaterial und in der Wasserbeständigkeit hervorragend ist.
Gemäß dem Verfahren zur Herstellung eines antistatischen Behälters dieser Offenbarung kann der oben genannte antistatische Behälter leicht 30 hergestellt werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN [0008] Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht zur Veranschaulichung eines Beispiels eines leitfähigen Films dieser Offenbarung.
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht zur Veranschaulichung eines
Beispiels eines antistatischen Behälters dieser Offenbarung.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN [0009] <Leitfähige Polymerdispersion >
Eine leitfähige Polymerdispersion nach einem Aspekt dieser
Offenbarung enthält einen leitfähigen Verbundstoff, ein VinylversatatPolymer und ein Dispersionsmedium.
[0010] (Leitfähiger Verbundstoff)
Der leitfähige Verbundstoff in diesem Aspekt enthält ein πkonjugiertes leitfähiges Polymer und ein Polyanion mit Anionengruppen. Das
Polyanion ist zu dem π-konjugierten leitfähigen Polymer koordiniert, und die Anionengruppen des Polyanions sind in das π-konjugierte leitfähige Polymer dotiert. Dadurch wird der leitfähige Verbundstoff mit Leitfähigkeit gebildet.
Nicht alle der Anionengruppen des Polyanions sind in das πkonjugierte leitfähige Polymer dotiert, und das Polyanion weist eine überschüssige Anionengruppe auf. Die überschüssige Anionengruppe ist eine hydrophile Gruppe, so dass der leitfähige Verbundstoff Wasserdispergierbarkeit aufweist.
[0011] [π-konjugiertes leitfähiges Polymer]
Das π-konjugierte leitfähige Polymer kann ohne besondere
Einschränkung irgendein organisches Polymer mit einer aus einem πkonjugierten System gebildeten Hauptkette sein, solange die Effekte dieser Offenbarung erhalten werden. Beispiele hierfür beinhalten ein leitfähiges Polymer auf Polypyrrol-Basis, ein leitfähiges Polymer auf PolythiophenBasis, ein leitfähiges Polymer auf Polyacetylen-Basis, ein leitfähiges Polymer auf Polyphenylen-Basis ein leitfähiges Polymer auf Polyphenylen-VinylenBasis, ein leitfähiges Polymer auf Polyanilin-Basis, ein leitfähiges Polymer auf Polyacen-Basis, ein leitfähiges Polymer auf Polythiophen-Vinylen-Basis und Copolymere davon. Hinsichtlich der Stabilität in der Luft sind ein leitfähiges Polymer auf Polypyrrol-Basis, ein leitfähiges Polymer auf
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Polythiophen-Basis und ein leitfähiges Polymer auf Polyanilin-Basis bevorzugt, und bezüglich der Transparenz ist ein leitfähiges Polymer auf Polythiophen-Basis stärker bevorzugt.
[0012] Beispiele für das leitfähige Polymer auf Polythiophen-Basis beinhalten Polythiophen,
Poly(3-propylthiophen),
Poly(3-heptylthiophen),
Poly(3-methylthiophen),
Poly(3-butylthiophen),
Poly(3-octylthiophen),
Poly(3-ethylthiophen),
Poly(3-hexylthiophen),
Poly(3-decylthiophen),
Poly(3-dodecylthiophen), Poly(3-octadecylthiophen), Poly(3-bromthiophen),
Poly(3-chlorthiophen), Poly(3-iodthiophen), Poly(3-cyanothiophen), Poly(3phenylthiophen), Poly(3,4-dimethylthiophen), Poly(3,4-dibutylthiophen),
Poly(3-hydroxythiophen), Poly(3-methoxythiophen), Poly(3ethoxythiophen), Poly(3-butoxythiophen), Poly(3-hexyloxythiophen),
Poly(3-heptyloxythiophen), decyloxythiophen), octadecyloxythiophen), dimethoxythiophen), dipropoxythiophen), dihexyloxythiophen), dioctyloxythiophen), didodecyloxythiophen),
Poly(3-octyloxythiophen),
Poly(3-
Poly(3-dodecyloxythiophen), Poly(3-
Poly(3,4-dihydroxythiophen), Poly(3,4-
Poly(3,4-diethoxythiophen), Poly(3,4-
Poly(3,4-dibutoxythiophen), Poly(3,4-
Poly(3,4-diheptyloxy-thiophen), Poly(3,4-
Poly(3,4-didecyloxythiophen), Poly(3,4-
Poly(3,4-ethylendioxythiophen), Poly(3,4-
Poly(3,4-butylendioxythiophen), Poly(3-methyl-4propylendioxy-thiophen), methoxythiophen),
Poly(3-methyl-4-ethoxythiophen), Poly(3carboxythiophen), Poly(3-methyl-4-carboxythiophen), Poly(3-methyl-4carboxyethylthiophen) und Poly(3-methyl-4-carboxybutylthiophen).
Beispiele für das leitfähige Polymer auf Polypyrrol-Basis beinhalten Polypyrrol, Poly(N-methylpyrrol), Poly(3-methylpyrrol), Poly(3-ethylpyrrol),
Poly(3-n-propylpyrrol), Poly(3-butylpyrrol), Poly(3-octylpyrrol), Poly(3decylpyrrol), Poly(3-dodecylpyrrol), Poly(3,4-dimethylpyrrol), Poly(3,4Dibutylpyrrol), Poly(3-carboxypyrrol), Poly(3-methyl-4-carboxypyrrol),
Poly(3-methyl-4-carboxyethylpyrrol), Poly(3-methyl-4-carboxybutylpyrrol),
Poly(3-hydroxypyrrol), Poly(3-methoxypyrrol), Poly(3-ethoxypyrrol),
Poly(3-butoxypyrrol), Poly(3-hexyloxypyrrol) und Poly(3-methyl-4hexyloxypyrrol).
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Beispiele für das leitfähige Polymer auf Polyanilin-Basis beinhalten Polyanilin, Poly(2-methylanilin), Poly(3-isobutylanilin), Poly(2anilinsulfonsäure) und Poly(3-anilinsulfonsäure).
Von den π-konjugierten leitfähigen Polymeren ist Poly(3,45 ethylendioxythiophen) unter den Gesichtspunkten Leitfähigkeit, Transparenz und Wärmebeständigkeit besonders bevorzugt.
Die π-konjugierten leitfähigen Polymere, die im leitfähigen Verbundstoff enthalten sein sollen, können allein oder in Kombination verwendet werden.
[0013] [Polyanion]
Das Polyanion ist ein Polymer, das im Molekül zwei oder mehr Monomereinheiten mit jeweils einer Anionengruppe aufweist. Die Anionengruppen des Polyanions fungieren als Dotierstoffe für das πkonjugierte leitfähige Polymer, um die Leitfähigkeit des π-konjugierten 15 leitfähigen Polymers zu verbessern.
Die Anionengruppen des Polyanions sind jeweils bevorzugt eine Sulfonsäuregruppe oder eine Carboxygruppe.
Konkrete Beispiele für solche Polyanionen beinhalten: Polymere mit jeweils einer Sulfonsäuregruppe, wie etwa Polystyrolsulfonsäure, 20 Polyvinylsulfonsäure, Polyallylsulfonsäure, Polyacrylsulfonsäure,
Polymethacrylsulfonsäure, Poly(2-acrylamido-2-methylpropansulfonsäure), Polyisoprensulfonsäure, Polysulfoethyl-methacrylat, Poly(4sulfobutylmethacrylat) und Polymethacryloxy-benzolsulfonsäure; und Polymere mit jeweils einer Carboxygruppe, wie etwa Polyvinylcarbonsäure, 25 Polystyrolcarbonsäure, Polyallylcarbonsäure, Polyacrylcarbonsäure, Polymethacrylcarbonsäure, Poly(2-acrylamido-2-methylpropancarbonsäure), Polyisoprencarbonsäure und Polyacrylsäure. Das Polyanion kann irgeneines dieser Homopolymere oder ein Copolymer aus zwei oder mehr Arten davon sein.
Von diesen Polyanionen ist, um die Leitfähigkeit weiter zu erhöhen, ein Polymer mit einer Sulfonsäuregruppe bevorzugt und Polystyrolsulfonsäure ist stärker bevorzugt.
Die Polyanionen können einzeln oder in Kombination verwendet werden.
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Das massengemittelte Molekulargewicht des Polyanions beträgt bevorzugt 20000 oder mehr und 1000000 oder weniger, stärker bevorzugt 100000 oder mehr und 500000 oder weniger. Das massengemittlere Molekulargewicht des Polyanions bezieht sich auf ein massenbasiertes
Molekulargewicht, das auf der Basis einer Elutionszeit-gegenMolekulargewicht-Kalibrationskurve bestimmt wird, die vorab aus Polystyrol-Standardsubstanzen mit bekannten Molekulargewichten durch Messung einer Elutionszeit mittels Gelpermeationschromatographie (GPC) erhalten wird.
[0014] Das Gehaltsverhältnis des Polyanions im leitfähigen Verbundstoff liegt bevorzugt im Bereich von 1 Massenteil oder mehr bis 1000 Massenteilen oder weniger, stärker bevorzugt im Bereich von 10 Massenteilen oder mehr bis 700 Massenteilen oder weniger, noch stärker bevorzugt im Bereich von 100 Massenteilen oder mehr bis 500 Massenteilen oder weniger, bezogen auf 100 Massenteile des π-konjugierten leitfähigen Polymers. Wenn das Gehaltsverhältnis des Polyanions gleich oder größer als der oben genannte untere Grenzwert ist, ist dessen Dotierungseffekt auf das π-konjugierte leitfähige Polymer tendenziell stärker, was zu einer höheren Leitfähigkeit führt. Ist der Gehalt des Polyanions unterdessen gleich oder kleiner als der oben genannte obere Grenzwert, kann eine ausreichende Menge des π-konjugierten leitfähigen Polymers enthalten sein und somit kann eine ausreichende Leitfähigkeit sichergestellt werden. [0015] (Vinylversatat-Polymer)
Das Vinylversatat-Polymer ist ein Homopolymer eines Vinylversatats oder ein Copolymer des Vinylversatats und eines anderen mit dem Vinylversatat copolymerisierbaren Monomers. Hierin bezieht sich das Vinylversatat auf einen Vinylester, der durch die folgende chemische Formel (1) dargestellt wird. Der Vinylester ist ein Monomer mit hoher Hydrophobie, und ein Polymer, das durch Polymerisation des Monomers erhalten wird, weist auch eine hohe Hydrophobie auf.
In der folgenden chemischen Formel (1) stellen R1 und R2 jeweils eine Alkylgruppe dar, und zumindest eines von R1 oder R2 stellt eine Alkylgruppe mit einer verzweigten Struktur dar. Zusätzlich ist die Summe aus der Kohlenstoffzahl von R1 und der Kohlenstoffzahl von R2 bevorzugt 4 oder
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BE2018/5548 mehr und 7 oder weniger, stärker bevorzugt 4 oder mehr und 6 oder weniger.
Beispiele für die Alkylgruppe, die durch jeden der Reste R1 und R2 dargestellt wird, beinhalten eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine nPropylgruppe, eine Isopropylgruppe, eine n-Butylgruppe, eine tertButylgruppe, eine sec-Butylgruppe, eine Isobutylgruppe, eine nPentylgruppe, eine Isopentylgruppe, eine sec-Pentylgruppe, eine tertPentylgruppe, eine n-Hexylgruppe, eine 1,1-Dimethylbutylgruppe, eine 2Methylpentylgruppe, eine 3-Methylpentylgruppe, eine 4Methylpentylgruppe, eine 1-Ethylbutylgruppe, eine 2-Ethylbutylgruppe, eine 3-Ethylbutylgruppe und eine 1-Methyl-l-ethylpropylgruppe.
Von den Alkylgruppen ist die Alkylgruppe mit einer verzweigten Struktur eine Isopropylgruppe (1-Methylethylgruppe), eine tert-Butylgruppe (1,1-Dimethylethylgruppe), eine sec-Butylgruppe (1-Methylpropylgruppe), eine Isobutylgruppe (2-Methylpropylgruppe), eine tert-Pentylgruppe (1,1Dimethylpropylgruppe), eine Isopentylgruppe (3-Methylbutylgruppe), eine sec-Pentylgruppe (1-Methylbutylgruppe), eine 1,1-Dimethylbutylgruppe, eine 2-Methylpentylgruppe, eine 3-Methylpentylgruppe, eine 4Methylpentylgruppe, eine 1-Ethylbutylgruppe, eine 2-Ethylbutylgruppe, eine 3-Ethylbutylgruppe oder eine 1-Methyl-l-ethylpropylgruppe.
Das Vinylversatat kann eine Mischung von Verbindungen sein, die jeweils durch die chemische Formel (1) dargestellt werden, wobei die Verbindungen insgesamt 9 oder mehr und 11 oder weniger Kohlenstoffatome aufweisen.
[0016]
o.<?n, %
C—C—R( 1 ) />
CH2=CH—OR [0017] Beispiele des anderen Monomers, das mit dem Vinylversatat copolymerisierbar ist, beinhalten Vinylacetat, Vinylalkohol, ein (Meth)acrylsäurealkylester, (Meth)acrylsäure, ein Olefin und
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BE2018/5548 (Meth)acrylamid. Dabei ist (Meth)acryl ein Sammelbegriff für Acryl und Methacryl. Die anderen Monomere können allein oder in Kombination verwendet werden.
Von den anderen Monomeren sind Vinylacetat, Vinylalkohol, ein (Meth)acrylsäurealkylester, (Meth)acrylsäure oder ein Olefin bevorzugt, da die Copolymerisation mit dem Vinylversatat einfach ist und die Hafteigenschaft einer leitfähigen Schicht zu einem Kunststoffbasismaterial und die Wasserbeständigkeit der leitfähigen Schicht weiter verbessert werden.
Beispiele für den (Meth)acrylsäurealkylester beinhalten Methyl(meth) acrylat, Ethyl(meth)acrylat, Propyl(meth)acrylat, Butyl(meth)acrylat, 2-Ethylhexyl (meth)acrylat, 2-Methoxyethyl(meth)acrylat und Glycidyl(meth)acrylat.
Beispiele für das Olefin beinhalten Ethylen, Propylen und 1-Buten. [0018] Spezifische Beispiele für das Copolymer des Vinylversatats und des anderen Monomers, das mit dem Vinylversatat copolymerisierbar ist, beinhalten ein Vinylversatat-Vinylacetat-Copolymer, ein Vinylacetat-(Meth)acrylsäurealkylester-Copolymer, ein (Meth)acrylsäure-alkylester-Copolymer, ein (Meth)acrylsäurealkylester-(Meth)acrylsäure-Copolymer Vinylversat-Ethylen-Vinylacetat-Copolymer.
Zusätzlich kann das Vinylversatat-Polymer
Säuregruppe enthalten. Beispiele für Sulfonsäuregruppe, eine Carboxygruppe Wenn das Vinylversatat-Polymer Säuregruppe enthält und die leitfähige
Polymerdispersion ein Glycidylgruppe-enthaltendes Acrylharz enthält, findet
VinylversatatVinylversatatVinylversatatund ferner ein eine
Monomereinheit mit einer die
Säuregruppe beinhalten eine eine Phosphorsäuregruppe. Monomereinheit mit einer und die eine Reaktion zwischen dem Vinylversatat-Polymer und dem Glycidylgruppe-enthaltenden Acrylharz statt, wodurch die Wasserbeständigkeit und die Lösungsmittelbeständigkeit der leitfähigen Schicht noch weiter erhöht werden. Enthält das Vinylversatat-Polymer die
Monomereinheit mit einer Säuregruppe und wird, wie später beschrieben, das Kunststoffbasismaterial einer hydrophilen Behandlung unterworfen, wird das Vinylversatat direkt an die Oberfläche des Kunststoffbasismaterials
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BE2018/5548 gebunden und durch wird die Hafteigenschaft der leitfähigen Schicht zum Kunststoffbasismaterial noch weiter erhöht.
Beispiele für das Monomer mit einer Säuregruppe beinhalten (Meth)acrylsäure und Crotonsäure, sowie ein Monomer, das als Nebenprodukt bei der Synthese des Vinylversatats entsteht und eine Säuregruppe aufweist.
Das Vinylversatat-Polymer enthält manchmal als Verunreinigung eine Carbonsäure, wie etwa die Versatinsäure oder Essigsäure. Die Carbonsäurezahl des Vinylversatat-Polymers beträgt bevorzugt 5 mgKOH/g bis 30 mgKOH/g, stärker bevorzugt 5 mgKOH/g bis 20 mgKOH/g. Dabei kann der Carbonsäurewert gemäß JIS K 0070 gemessen werden.
[0019] Der Gehalt der Vinylversatat-Einheit im Vinylversatat-Polymer beträgt bevorzugt 10 Massen-% oder mehr und 100 Massen-% oder weniger, stärker bevorzugt 20 Massen-% oder mehr und 90 Massen-% oder weniger, noch stärker bevorzugt 30 Massen-% oder mehr und 70 Massen-% oder weniger, bezogen auf die Gesamtmasse des Vinylversat-Polymers. Wenn der Gehalt der Vinylversatat-Einheit im Vinylversatat-Polymer gleich oder größer als der oben genannte untere Grenzwert ist, werden die Hafteigenschaften der leitfähigen Schicht zum Kunststoffbasismaterial und die Wasserbeständigkeit weiter verbessert. In der Indessen kann die Dispergierbarkeit in der leitfähigen Polymerdispersion verbessert werden, wenn der Gehalt der Vinylversatat-Einheit im Vinylversatat-Polymer gleich oder kleiner als der oben genannte obere Grenzwert ist.
[0020] Die Glasübergangstemperatur des Vinylversatat-Polymers beträgt bevorzugt 10°C oder mehr und 100°C oder weniger, stärker bevorzugt 20°C oder mehr und 80°C oder weniger. Die Glasübergangstemperatur des Vinylversatat-Polymers kann mit einem Differential-Scanning-Kalorimeter (DSC) gemessen werden.
Ist die Glasübergangstemperatur des Vinylversatat-Polymers gleich oder größer als der oben genannte untere Grenzwert, können die Wasserbeständigkei und die Lösungsmittelbeständigkeit der leitfähigen Schicht weiter verbessert werden. Ist die Glasübergangstemperatur gleich oder kleiner als der oben genannte obere Grenzwert, kann die
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Hafteigenschaft der leitfähigen Schicht zum Kunststoffbasismaterial ausreichend verbessert werden.
[0021] Das massengemittelte Molekulargewicht des Vinylversatat-Polymers beträgt bevorzugt 1000 oder mehr und 1000000 oder weniger, stärker bevorzugt 5000 oder mehr und 500000 oder weniger, noch stärker bevorzugt 10000 oder mehr und 100000 oder weniger. Das massengemittelte Molekulargewicht des Vinylversatat-Polymers bezieht sich auf ein massenbasiertes Molekulargewicht, das auf der Basis einer Elutionszeit-gegen-Molekulargewicht-Kalibrationskurve bestimmt wird, die vorab aus Polystyrol-Standardsubstanzen mit bekannten Molekulargewichten durch Messung einer Elutionszeit mittels Gelpermeationschromatographie (GPC) erhalten wird.
Wenn das massengemittelte Molekulargewicht des VinylversatatPolymers gleich oder größer als der oben genannte untere Grenzwert ist, kann die Hafteigenschaft der leitfähigen Schicht zum Kunststoffbasismaterial ausreichend verbessert werden. Ist das massengemittelte Molekulargewicht gleich oder kleiner als der oben genannte obere Grenzwert, kann die Dispergierbarkeit des VinylversatatPolymers in der leitfähigen Polymerdispersion verbessert werden.
[0022] Ein Perschwefelsäure-Salz kann als Polymerisationsinitiator bei der Herstellung des Vinylversatat-Polymers verwendet werden. In diesem Fall zeigt eine Wasserdispersion des Vinylversatat-Polymers aufgrund von restlichen Sulfationen manchmal Azidität. Wenn die Wasserdispersion sauer ist, wird Schwefelsäure bevorzugt neutralisiert. Wird Schwefelsäure neutralisiert, kann die Dispergierbarkeit des Vinylversatat-Polymers in der leitfähigen Polymerdispersion verbessert werden. Das heißt, das Vinylversatat-Polymer ist bevorzugt frei von Schwefelsäure als Verunreinigung.
Ein gemäß JIS Z 8802:2011 für das Vinylversatat-Polymer gemessener pH-Wert liegt bevorzugt zwischen 4 und 9, stärker bevorzugt zwischen 4,5 und 8,5. Der pH-Wert wird wie unten beschrieben gemessen.
1) 5 g einer Probe werden in der Einheit von 0,1 g genau eingewogen.
2) 95 ml destilliertes Wasser werden in einem 100 ml Becherglas mit einem Messzylinder gemessen. Ein pH-Meter wird in das Becherglas platziert, und
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BE2018/5548 ein Rotor wird darin platziert. Während das destillierte Wasser mit einem Magnetrührer gerührt wird, wird dessen pH-Wert durch Zugabe von 0,01 mol/L Salzsäure oder einer 0,01 mol/L wässrigen Lösung von Natriumhydroxid so eingestellt, dass er 1 Minute nach der Ruhezeit bei 7,0 bei 23°C stabil ist.
3) Die Probe wird in das Becherglas mit dem auf pH 7,0 eingestellten destillierten Wasser gegeben, um eine Dispersion bereitzustellen.
4) Die Dispersion wird mit einem Magnetrührer 5 Minuten lang gerührt, dann wird die Rotation gestoppt und 1 Minute später wird der pH-Wert abgelesen.
[0023] Die im Vinylversatat-Polymer enthaltene Schwefelsäure kann durch Zugabe einer alkalischen Verbindung neutralisiert werden.
Die alkalische Verbindung kann eine anorganische alkalische Verbindung oder eine organische alkalische Verbindung sein.
Beispiele für die anorganische alkalische Verbindung beinhalten Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Calciumhydroxid, Ammoniak, Natriumhydrogencarbonat, Kaliumhydrogencarbonat und
Ammoniumhydrogencarbonat.
Beispiele für die organische alkalische Verbindung beinhalten ein primäres Amin, ein sekundäres Amin, ein tertiäres Amin, ein quartäres Ammoniumsalz und eine Stickstoff-enthaltende aromatische cyclische Verbindung.
Beispiele für das primäre Amin beinhalten Anilin, Toluidin, Benzylamin und Ethanolamin.
Beispiele für das sekundäre Amin beinhalten Diethanolamin, Dimethylamin, Diethylamin, Dipropylamin, Diphenylamin, Dibenzylamin und Dinaphthylamin.
Beispiele für das tertiäre Amin beinhalten Triethanolamin, Trimethylamin, Triethylamin, Tripropylamin, Triphenylamin, Tribenzylamin und Trinaphthylamin.
Beispiele für das quartäre Ammoniumsalz beinhalten ein Tetramethylammoniumsalz, ein Tetraethylammoniumsalz, ein Tetrapropylammoniumsalz, ein Tetraphenylammoniumsalz, ein
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Tetrabenzylammoniumsalz und ein Tetranaphthylammoniumsalz. Als Anion, das als Gegenion für Ammonium dient, wird ein Hydroxidion angegeben.
Beispiele für die Stickstoff-enthaltende aromatische cyclische Verbindung beinhalten Anilin, Benzylamin, Pyrrol, Imidazol, 2Methylimidazol, 2-Propylimidazol, N-Methylimidazol, 1-(2Hydroxyethyl)imidazol, 2-Ethyl-4-methylimidazol, 1,2-Dimethylimidazol, 1Benzyl-2-methylimidazol, 1-Cyanoethyl-2-methylimidazol, 1-Cyanoethyl-2ethyl-4-methylimidazol, 2-Phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazol, 1Acetylimidazol, 2-Aminobenzimidazol, 2-Amino-1-methylbenzimidazol, 2Hydroxybenzimidazol, 2-(2-Pyridyl)benzimidazol und Pyridin.
Die alkalischen Verbindungen können allein oder in Kombination verwendet werden.
[0024] Der Gehalt des Vinylversatat-Polymers in der leitfähigen Polymerdispersion beträgt bevorzugt 10 Massenteile oder mehr und 100000 Massenteile oder weniger, stärker bevorzugt 50 Massenteile oder mehr und 50000 Massenteile oder weniger, noch stärker bevorzugt 100 Massenteile oder mehr und 10000 Massenteile oder weniger bezogen auf 100 Massenteile des leitfähigen Verbundstoffs. Ist der Gehalt des VinylversatatPolymers gleich oder größer als der oben genannte untere Grenzwert, kann die Hafteigenschaft der leitfähigen Schicht zum Kunststoffbasismaterial weiter verbessert werden. Ist der Gehalt gleich oder kleiner als der oben genannte obere Grenzwert, kann eine Abnahme der Leitfähigkeit aufgrund einer Verringerung des Gehalts des leitfähigen Verbundstoffs verhindert werden.
[0025] (Bindemittelkomponente)
Als spezifische Beispiele für eine Bindemittelkomponente werden Bindemittelharze angegeben, wie etwa ein Polyesterharz, ein Acrylharz, ein Epoxidharz, ein Oxetanharz, ein Polyurethanharz, ein Polyimidharz, ein Melaminharz, ein Silikonharz und ein Vinylacetatharz.
Zusätzlich kann die Bindemittelkomponente ein Monomer oder Oligomer zur Bildung eines der oben genannten Bindemittelharze sein. Das Bindemittelharz kann durch Polymerisation des Monomers oder des Oligomers zum Zeitpunkt der Bildung der leitfähigen Schicht gebildet werden.
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Die Bindemittelkomponenten können einzeln oder in Kombination verwendet werden.
[0026] Von den Bindemittelkomponenten ist ein Polyesterharz bevorzugt, da die Wasserbeständigkeit der leitfähigen Schicht weiter erhöht wird und ihre mechanischen physikalischen Eigenschaften zufriedenstellend werden.
Das Polyesterharz kann eine Säuregruppe aufweisen. Das Polyesterharz mit einer Säuregruppe (nachfolgend Polyesterharz (1) genannt) ist ein Polyesterharz, das ein Polykondensat einer Dicarbonsäurekomponente und einer Diglykolkomponente ist und ein
Alkalimetallsalz einer Säuregruppe (z.B. einer Sulfonsäuregruppe, einer Carboxygruppe oder einer Phosphorsäuregruppe) aufweist. Das Polyesterharz (1) weist eine große Polarität auf und ist daher sehr gut in Wasser dispergierbar und kann ohne Verwendung eines Emulgators oder Stabilisators stabil in Wasser dispergiert werden.
[0027] Beispiele für die Dicarbonsäurekomponente beinhalten: aromatische Dicarbonsäuren, wie etwa Phthalsäure, Terephthalsäure, Dimethylterephthalat, Isophthalsäure, Dimethylisophthalat, 2,5Dimethylterephthalsäure, 2,6-Naphthalindicarbonsäure,
Biphenyldicarbonsäure und ortho-Phthalsäure; aliphatische Dicarbonsäuren, wie etwa Bernsteinsäure, Adipinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure und Dodecandicarbonsäure; und alicyclische Dicarbonsäuren, wie etwa Cyclohexandicarbonsäure. Die Dicarbonsäuren können allein oder in Kombination verwendet werden.
Die Dicarbonsäurekomponente enthält bevorzugt eine Dicarbonsäure mit einem Sulfonsäuresubstituenten vom Alkalimetallsalz-Typ (-SO3-X+, wobei X ein Alkalimetallion darstellt), in der eine Sulfonsäuregruppe mit einem Alkalimetall neutralisiert ist.
[0028] Die Dicarbonsäure mit einem Sulfonsäuresubstituenten vom Alkalimetallsalz-Typ ist eine Verbindung, die durch Umwandlung einer
Sulfonsäuregruppe in einer Dicarbonsäure mit einer Sulfonsäuregruppe in ein Alkalimetallsalz erhalten wird.
Beispiele für die Dicarbonsäure mit einer Sulfonsäuregruppe beinhalten Sulfoterephthalsäure, 5-Sulfoisophthalsäure, 42018/5548
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Sulfoisophthalsäure, 4-Sulfonaphthalin-2,7-dicarbonsäure und deren Derivate. Beispiele für das Alkalimetall beinhalten Natrium und Kalium.
Die Dicarbonsäure mit einem Sulfonsäuresubstituenten vom Alkalimetallsalz-Typ ist bevorzugt ein Natriumsalz der 5-Sulfoisophthalsäure oder ein Derivat davon.
[0029] Unter den Dicarbonsäurekomponenten ist als eine Dicarbonsäurekomponente, die sich von der Dicarbonsäure mit einem Sulfonsäuresubstituenten vom Alkalimetallsalz-Typ unterscheidet, eine aromatische Dicarbonsäure bevorzugt und Terephthalsäure oder Isophthalsäure ist stärker bevorzugt. Der aromatische Kern der aromatischen Dicarbonsäure hat eine hohe Kompatibilität mit einem hydrophoben Kunststoff und ist zudem hervorragend hydrolysebeständig.
[0030] Das Gehaltsverhältnis der Dicarbonsäure mit einem Sulfonsäuresubstituenten vom Alkalimetallsalz-Typ beträgt bevorzugt 6 Mol-% oder mehr und 20 Mol-% oder weniger, stärker bevorzugt 10 Mol-% oder mehr und 18 Mol-% oder weniger von allen Dicarbonsäurekomponenten. Wenn das Gehaltsverhältnis der Dicarbonsäure mit einem Sulfonsäuresubstituenten vom Alkalimetallsalz-Typ gleich oder größer als der oben genannte untere Grenzwert ist, kann eine Verringerung der Lösungsmittelbeständigkeit der leitfähigen Schicht unterdrückt werden. Ist das Gehaltsverhältnis gleich oder kleiner als der oben genannte obere Grenzwert, wird die Wasserbeständigkeit der leitfähigen Schicht weiter erhöht.
[0031] Beispiele für die Diglykolkomponente zur Bildung des Polyesterharzes (1) beinhalten Diethylenglykol, ein aliphatisches Glykol mit 2 oder mehr und 8 oder weniger Kohlenstoffatomen und ein alicyclisches Glykol mit 6 oder mehr und 12 oder weniger Kohlenstoffatomen. Spezifische Beispiele für das aliphatische Glykol mit 2 oder mehr und 8 oder weniger Kohlenstoffatomen und das alicyclische Glykol mit 6 oder mehr und 12 oder weniger Kohlenstoffatomen beinhalten Ethylenglykol, 1,3-Propandiol, 1,2Propylenglykol, Neopentylglykol, 1,4-Butandiol, 1,4-Cyclohexandimethanol, 1,3-Cyclohexandimethanol, 1,2-Cyclohexandimethanol, 1,6-Hexandiol, pXylylenglykol und Triethylenglykol. Die Diglykolkomponenten können einzeln oder in Kombination verwendet werden.
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Die Diglykolkomponente enthält bevorzugt Diethylenglykol, um Wasserbeständigkeit und die Lösungsmittelbeständigkeit weiter verbessern.
die zu (1) [0032] Das zahlengemittelte Molekulargewicht des Polyesterharzes beträgt bevorzugt 2000 oder mehr und 30000 oder weniger, stärker bevorzugt 2500 oder mehr und 25000 oder weniger. Das zahlengemittelte Molekulargewicht des Polyesterharzes (1) bezieht sich auf ein zahlenbasiertes Molekulargewicht, das auf der Basis einer Elutionszeitgegen-Molekulargewicht-Kalibrationskurve bestimmt wird, die vorab aus Polystyrol-Standardsubstanzen mit bekannten Molekulargewichten durch Messung einer Elutionszeit mittels Gelpermeationschromatographie (GPC) erhalten wird.
(1) weiter erhöht. Ist oder kleiner als der
Wasserdispergierbarkeit
Polyesterharzes (1) ist (1) die das oben des nicht dem die einer
200°C einer
Ist das zahlenmittlere Molekulargewicht des Polyesterharzes gleich oder größer als der oben genannte untere Grenzwert, wird Wasserbeständigkeit des Polyesterharzes zahlengemittelte Molekulargewicht gleich genannte obere Grenzwert, wird die Polyesterharzes (1) weiter verbessert. [0033] Ein Verfahren zur Herstellung des besonders begrenzt, und ein Beispiel dafür ist ein Verfahren, bei Dicarbonsäure-komponente und die Diglykolkomponente Veresterungs- oder Umesterungsreaktion bei 130°C oder mehr und oder weniger unterworfen werden, gefolgt von
Polykondensationsreaktion bei 200°C oder mehr und 250°C oder weniger unter einem reduzierten Druckzustand. Als Reaktions-katalysator für die Herstellung des Polyesterharzes (1) werden beispielsweise Essigsäuremetallsalze, wie etwa Zinkacetat und Manganacetat, Metalloxide, wie etwa Antimonoxid und Germaniumoxid, und Titanverbindungen verwendet.
Das erhaltene Polyesterharz (1) kann durch Zugabe zu Wasser in eine Wasserdispersion geändert werden. Die Wasserdispersion des Polyesterharzes (1) hat bevorzugt eine Polyester-Feststoffkonzentration von 30 Massen-% oder weniger, da eine hohe Feststoffkonzentration eine gleichmäßige Dispersion erschwert.
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BE2018/5548 [0034] Zusätzlich ist die Bindemittelkomponente unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Lösungsmittelbeständigkeit der leitfähigen Schicht sowie ihrer Wasserbeständigkeit bevorzugt ein Glycidylgruppe-enthaltendes Acrylharz.
Die Wasserbeständigkeit und die Lösungsmittelbeständigkeit werden vermutlich dadurch verbessert, dass sich in der leitfähigen Schicht eine vernetzte Struktur bildet, wenn das Glycidylgruppe-enthaltende Acrylharz als Bindemittelkomponente enthalten ist.
Zusätzlich kann durch den Einsatz des Glycidylgruppe-enthaltenden Acrylharzes als Bindemittelkomponente die Hafteigenschaft der leitfähigen Schicht zum Kunststoffbasismaterial weiter verbessert werden. Obwohl der Grund dafür noch nicht geklärt ist, wird vermutet, dass das Glycidylgruppeenthaltende Acrylharz zwischen das Kunststoffbasismaterial und das im leitfähigen Verbundstoff enthaltenen Polyanion eindringt, um dadurch das hydrophile Polyanion auf dem hydrophoben Kunststoffbasismaterial zu fixieren. Vermutlich wird dadurch die Hafteigenschaft der aus der wässrigen leitfähigen Polymerdispersion gebildeten leitfähigen Schicht zum Kunststoffbasismaterial verbessert.
Insbesondere bei Verwendung eines Kunststoffbasismaterials, dessen Oberfläche hydrophil behandelt wurde, reagiert das Glycidylgruppeenthaltende Acrylharz leicht mit einer auf der Oberfläche des Kunststoffbasismaterials gebildeten hydrophilen Gruppe (z.B. einer Hydroxygruppe oder einer Carboxygruppe). Möglicherweise wird dadurch die Hafteigenschaft des Kunststoffbasismaterials weiter verbessert. [0035] Das Glycidylgruppe-enthaltende Acrylharz ist ein Homopolymer, das nur aus einer Glycidylgruppe-enthaltenden radikalisch polymerisierbaren ungesättigten Monomereinheit gebildet ist, oder ein Copolymer mit einer Glycidylgruppe-enthaltenden radikalisch polymerisierbaren ungesättigten Monomereinheit und einer weiteren radikalisch polymerisierbaren ungesättigten Monomereinheit, die mit dem vorstehenden Monomer copolymerisierbar ist.
Die Glycidylgruppe-enthaltenden Acrylharze können allein oder in Kombination verwendet werden.
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BE2018/5548 [0036] Beispiele für das Glycidylgruppe-enthaltende radikalisch polymerisierbare ungesättigte Monomer beinhalten Glycidylacrylat, Glycidylmethacrylat, und Glycidylether, wie etwa Allylglycidylether. Von diesen ist Glycidylmethacrylat bevorzugt. Die Glycidylgruppe-enthaltenden radikalisch polymerisierbaren ungesättigten Monomere können allein oder in Kombination verwendet werden.
[0037] Das Gehaltsverhältnis der Glycidylgruppe-enthaltenden radikalisch polymerisierbaren ungesättigten Monomereinheit im Glycidylgruppeenthaltenden Acrylharz beträgt bevorzugt 10 Massen-% oder mehr und 100 Massen-% oder weniger, stärker bevorzugt 20 Massen-% oder mehr und 100 Massen-% oder weniger, bezogen auf 100 Massen-% aller Monomereinheiten. Beträgt das Gehaltsverhältnis der Glycidylgruppeenthaltenden radikalisch polymerisierbaren ungesättigten Monomereinheit im Glycidylgruppe-enthaltenden Acrylharz 10 Massen-% oder mehr, können die Wasserbeständigkeit und die Lösungsmittelbeständigkeit der aus der leitfähigen Polymerdispersion gebildeten leitfähigen Schicht gemäß diesem Aspekt weiter verbessert werden.
[0038] Beispiele für das andere radikalisch polymerisierbare ungesättigte Monomer, das mit dem Glycidylgruppe-enthaltenden radikalisch polymerisierbaren ungesättigten Monomer copolymerisierbar ist, beinhalten Vinylester, ungesättigte Carbonsäureester (wie etwa ein Acrylsäurealkylester und ein Methacrylsäure-alkylester), ungesättigte Carbonsäureamide (wie etwa ein Acrylsäureamid und ein Methacrylsäureamid), ungesättigte Nitrile (wie etwa Acrylonitril), ungesättigte Carbonsäuren (wie etwa Acrylsäure und Methacrylsäure) und Olefinmonomere. Die anderen radikalisch polymerisierbaren ungesättigten Monomere können allein oder in Kombination verwendet werden.
Ein ungesättigtes Carbonsäuremonomer, wie etwa Acrylsäure oder Methacrylsäure, wird bevorzugt als das andere radikalisch polymerisierbare ungesättigte Monomer verwendet, da die Wasserbeständigkeit weiter erhöht wird.
Das Gehaltsverhältnis der ungesättigten Carbonsäuremonomereinheit im Glycidylgruppe-enthaltenden Acrylharz beträgt bevorzugt 5 Massen-% oder mehr und 20 Massen-% oder weniger, bezogen auf 100 Massen-%
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BE2018/5548 aller Monomer-einheiten. Ist das Gehaltsverhältnis der ungesättigten Carbonsäuremonomer-einheit im Glycidylgruppe-enthaltenden Acrylharz gleich oder größer als der oben genannte untere Grenzwert, können die Wasserbeständigkeit und die Lösemittelbeständigkeit der leitfähigen Schicht weiter verbessert werden. Wenn das Gehaltsverhältnis gleich oder kleiner als der oben genannte obere Grenzwert ist, kann eine Verschlechterung der Lagerstabilität durch die Gelierung der Flüssigkeit im Laufe der Zeit unterdrückt werden.
[0039] Ein Verfahren zur Herstellung des Glycidylgruppe-enthaltenden Acrylharzes ist nicht besonders begrenzt, und das Glycidylgruppeenthaltende Acrylharz kann beispielsweise durch Emulsionspolymerisation hergestellt werden.
Bei der Herstellung des Glycidylgruppe-enthaltenden Acrylharzes durch die Emulsionspolymerisation wird beispielsweise ein Reaktionsgefäß mit ionenausgetauschtem Wasser, einem Polymerisationsinitiator und einem Tensid befüllt und anschließend wird ein Tropfgefäß mit ionenausgetauschtem Wasser und einem Tensid befüllt, und Monomere werden zur Herstellung einer Monomeremulsion dazugegeben, gefolgt von einer tropfenweisen Zugabe der Monomeremulsion zum Reaktionsgefäß, um dadurch eine radikalische Emulsionspolymerisation zu bewirken. Eine Reaktionstemperatur wird bevorzugt auf 60°C oder mehr und 100°C oder weniger eingestellt und eine Reaktionszeit wird bevorzugt auf 4 Stunden oder mehr und 10 Stunden oder weniger eingestellt.
Als das Tensid, das für die Emulsionspolymerisation zu verwenden ist, können eine oder zwei oder mehrere Arten von einem anionischen Tensid, einem nichtionischen reaktiven Tensid und einem nichtionischen nichtreaktiven Tensid verwendet werden.
Beispiele für den für die Emulsionspolymerisation zu verwendenden Polymerisationsinitiator beinhalten üblich verwendete radikalische Polymerisationsinitiatoren wie Kaliumpersulfat, Ammoniumpersulfat, wasserlösliche Peroxide, wie etwa Wasserstoffperoxid, Öl-lösliche Peroxide, wie etwa Benzoylperoxid und t-Butylhydroperoxid, und Azoverbindungen, wie etwa Azobisisobutyronitril.
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Bei der Herstellung des Glycidylgruppe-enthaltenden Acrylharzes durch Emulsionspolymerisation wird das Glycidylgruppe-enthaltende Acrylharz als Emulsion gewonnen.
[0040] Der Gehalt der Bindemittelkomponente in der leitfähigen
Polymerdispersion beträgt bevorzugt 100 Massenteile oder mehr und 10000 Massenteile oder weniger, stärker bevorzugt 100 Massenteile oder mehr und 5000 Massenteile oder weniger, noch stärker bevorzugt 100 Massenteile oder mehr und 1000 Massenteile oder weniger, bezogen auf 100 Massenteile des leitfähigen Verbundstoffs. Ist der Gehalt der
Bindemittelkomponente gleich oder größer als der oben genannte untere Grenzwert, kann die Festigkeit der leitfähigen Schicht verbessert werden. Ist der Gehalt gleich oder kleiner als der oben genannte obere Grenzwert, kann eine Abnahme der Leitfähigkeit durch eine Verringerung des Gehalts des leitfähigen Verbundstoffs verhindert werden.
[0041] (Dispersionsmedium)
Beispiele für das in diesem Aspekt zu verwendende Dispersionsmedium beinhalten Wasser, ein organisches Lösungsmittel und eine gemischte Flüssigkeit aus Wasser und einem organischen Lösungsmittel.
Beispiele für das organische Lösungsmittel beinhalten ein Lösungsmittel auf Alkoholbasis, ein Lösungsmittel auf Etherbasis, ein Lösungsmittel auf Ketonbasis, ein Lösungsmittel auf Esterbasis und ein Lösungsmittel auf aromatischer Kohlenwasserstoffbasis.
Beispiele für Lösungsmittel auf Alkoholbasis beinhalten Methanol,
Ethanol, 1-Propanol, 2-Propanol, 2-Methyl-2-propanol, 1-Butanol, 2Butanol, 2-Methyl-1-propanol, Allylalkohol, Propylenglykolmonomethylether und Ethylenglykolmonomethylether.
Beispiele für das Lösungsmittel auf Etherbasis beinhalten
Diethylether, Dimethylether, Ethylenglykol, Propylenglykol und ein
Propylenglykoldialkylether.
Beispiele für das Lösungsmittel auf Ketonbasis beinhalten Diethylketon, Methylpropylketon, Methylbutylketon, Methylisopropylketon, Methylisobutylketon, Methylamylketon, Diisopropylketon, Methylethylketon, Aceton und Diacetonalkohol.
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Beispiele für das Lösungsmittel auf Esterbasis beinhalten Ethylacetat, Propylacetat und Butylacetat.
Beispiele für das Lösungsmittel auf aromatischer Kohlenwasserstoffbasis beinhalten Benzol, Toluol, Xylol, Ethylbenzol, 5 Propylbenzol und Isopropylbenzol.
Die organischen Lösungsmittel können allein oder in Kombination verwendet werden.
Von den organischen Lösungsmitteln ist Methanol bevorzugt, da die Dispergierbarkeit des leitfähigen Verbundstoffs und des Vinylversatat10 Polymers weiter verbessert werden können.
[0042] Wie später beschrieben, erhält man den leitfähigen Verbundstoff als Wasserdispersion, und daher enthält das Dispersionsmedium in der leitfähigen Polymerdispersion auch bevorzugt Wasser. Das Gehaltsverhältnis von Wasser bezüglich zur Gesamtmasse des gesamten in der leitfähigen 15 Polymerdispersion enthaltenen Dispersionsmediums beträgt bevorzugt 50 Massen-% oder mehr und 100 Massen-% oder weniger, stärker bevorzugt 80 Massen-% oder mehr und 100 Massen-% oder weniger, noch stärker bevorzugt 90 Massen-% oder mehr und 100 Massen-% oder weniger. Das Dispersionsmedium kann vollständig Wasser sein.
[0043] (Leitfähigkeitsverbesserer)
Die leitfähige Polymerdispersion kann einen Leitfähigkeitsverbesserer enthalten, um die Leitfähigkeit weiter zu verbessern.
Hierbei werden das π-konjugierte leitfähige Polymer, das Polyanion, das Vinylversatat-Polymer und die Binderkomponente, die oben genannt, 25 nicht als Leitfähigkeitsverbesserer angesehen.
Der Leitfähigkeitsverbesserer ist bevorzugt zumindest eine Art von Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Sacchariden, einer Stickstoff-enthaltenden aromatischen cyclischen Verbindung, einer Verbindung mit zwei oder mehr Hydroxygruppen, einer Verbindung mit 30 einer oder mehr Hydroxygruppen und einer oder mehr Carboxygruppen, einer Verbindung mit einer Amidgruppe, einer Verbindung mit einer Imidgruppe, einer Lactamverbindung und einer Verbindung mit einer Glycidylgruppe.
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Die leitfähige Polymerdispersion kann eine oder zwei oder mehr Arten von Leitfähigkeitsverbesserern enthalten.
Das Gehaltsverhältnis des Leitfähigkeitsverbesserers in der leitfähigen Polymerdispersion beträgt bevorzugt 1 Massenteil oder mehr und 10000
Massenteile oder weniger, stärker bevorzugt 10 Massenteile oder mehr und 5000 Massenteile oder weniger, noch stärker bevorzugt 100 Massenteile oder mehr und 2500 Massenteile oder weniger, bezogen auf 100 Massenteile des leitfähigen Verbundstoffs. Ist das Gehaltsverhältnis des Leitfähigkeitsverbesserers gleich oder größer als der oben genannte untere
Grenzwert, so ist der leitfähigkeits-verbessernde Effekt der Zugabe des Leitfähigkeitsverbesserers ausreichend ausgeprägt. Ist das Gehaltsverhältnis gleich oder kleiner als der oben genannte obere Grenzwert, kann eine Abnahme der Leitfähigkeit aufgrund einer Verringerung der Konzentration des π-konjugierten leitfähigen Polymers verhindert werden.
[0044] (Anderes Additiv)
Die leitfähige Polymerdispersion kann irgendein anderes bekanntes Additiv enthalten.
Als Additiv, das nicht besonders begrenzt ist, solange die Effekte dieser Offenbarung erhalten werden, kann beispielsweise ein Tensid, ein anorganisches leitfähiges Mittel, ein Entschäumer, ein Kupplungsmittel, ein Antioxidans oder ein UV-Absorber verwendet werden. Das Additiv wird aus einer anderen Verbindung als dem π-konjugierten leitfähigen Polymer, dem Polyanion, dem Vinylversatat-Polymer, der Bindemittelkomponente und dem
Leitfähigkeitsverbesserer, wie sie oben genannten sind, gebildet.
Beispiele für das Tensid beinhalten nichtionische, anionische und kationische Tenside. Von diesen ist ein nichtionisches Tensid hinsichtlich der Lagerstabilität bevorzugt. Zusätzlich kann ein Tensid auf Polymerbasis, wie etwa Polyvinylpyrrolidon, zugegeben werden.
Beispiele für das anorganische leitfähige Mittel beinhalten Metallionen und leitfähigen Kohlenstoff. Die Metallionen können jeweils durch Auflösen eines Metallsalzes in Wasser erzeugt werden.
Beispiele für den Entschäumer beinhalten ein Silikonharz, Polydimethylsiloxan und ein Silikonöl.
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Beispiele für das Kupplungsmittel beinhalten Silan-Kupplungsmittel mit jeweils einer Epoxygruppe, einer Vinylgruppe oder einer Aminogruppe.
Beispiele für das Antioxidans beinhalten ein Antioxidans auf Phenolbasis, ein Antioxidans auf Aminbasis, ein Antioxidans auf 5 Phosphorbasis, ein Antioxidans auf Schwefelbasis und Saccharide.
Beispiele für den UV-Absorber beinhalten ein UV-Absorber auf Benzotriazolbasis, ein UV-Absorber auf Benzophenonbasis, ein UV-Absorber auf Salicylatbasis, ein UV-Absorber auf Cyanoacrylatbasis, ein UV-Absorber auf Oxanilidbasis, ein UV-Absorber auf gehinderter Aminbasis und ein UV10 Absorber auf Benzoatbasis.
Wenn die leitfähige Polymerdispersion das Additiv enthält, wird dessen Gehaltsverhältnis in Abhängigkeit von der Art des Additivs entsprechend bestimmt und kann z.B. zwischen 0,001 Massenteilen oder mehr und 5 Massenteilen oder weniger, bezogen auf 100 Massenteile des 15 leitfähigen Verbundstoffs, liegen.
[0045] (Verfahren zur Herstellung einer leitfähigen Polymerdispersion)
Als Verfahren zur Herstellung der leitfähigen Polymerdispersion gemäß diesem Aspekt wird beispielsweise ein Verfahren angegeben, bei dem ein Monomer zur Bildung des π-konjugierten leitfähigen Polymers einer 20 chemischen oxidativen Polymerisation in einer wässrigen Lösung des Polyanions unterworfen wird, um eine Wasserdispersion des leitfähigen Verbundstoffs herzustellen, und das Vinylversatat-Polymer der Wasserdispersion zugegeben wird. Wenn die Bindemittelkomponente, der Leitfähigkeitsverbesserer, andere Additive und dergleichen in der leitfähigen 25 Polymerdispersion enthalten sein sollen, ist es angebracht, diese Komponenten zur Wasserdispersion zuzugeben.
Zusätzlich kann ein handelsübliches Produkt als Wasserdispersion des leitfähigen Verbundstoffs verwendet werden.
Das Vinylversatat-Polymer weist eine hohe Hydrophobie auf und weist daher, wenn es als solches zugegeben wird, eine geringe Dispergierbarkeit in der leitfähigen Polymerdispersion auf. Daher wird das Vinylversatat vor der Zugabe bevorzugt in eine Emulsion umgewandelt, um die Dispergierbarkeit in der leitfähigen Polymerdispersion zu verbessern.
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BE2018/5548 [0046] Für die chemische oxidative Polymerisation kann ein bekannter Katalysator verwendet werden. Beispielsweise können ein Katalysator und ein Oxidationsmittel verwendet werden. Beispiele für den Katalysator beinhalten Übergangsmetall-verbindungen, wie etwa Eisenchlorid, Eisensulfat, Eisennitrat und Kupferchlorid. Beispiele für das Oxidationsmittel beinhalten Perschwefelsäure-Salze, wie etwa Ammoniumpersulfat, Natriumpersulfat und Kaliumpersulfat. Das Oxidationsmittel kann einen reduzierten Katalysator in seinen ursprünglichen Oxidationszustand zurückführen.
Der Gehalt des leitfähigen Verbundstoffs in der leitfähigen PolymerWasserdispersion beträgt bevorzugt 0,1 Massen-% oder mehr und 10 Massen-% oder weniger, stärker bevorzugt 0,3 Massen-% oder mehr und 5 Massen-% oder weniger, noch stärker bevorzugt 0,5 Massen-% oder mehr und 4 Massen-% oder weniger, bezogen auf die Gesamtmasse der leitfähigen Polymerdispersion.
[0047] (Aktion und Effekt)
Die leitfähige Polymerdispersion gemäß diesem Aspekt enthält den leitfähigen Verbundstoff, der das π-konjugierte leitfähige Polymer und das Polyanion enthält, und daher dient eine aus der leitfähigen Polymerdispersion gebildete Schicht als eine leitfähige Schicht, die Leitfähigkeit aufweist.
Bislang wurde manchmal ein Tensid verwendet, um der Oberfläche eines Kunststoffbasismaterials Leitfähigkeit zu verleihen.
Vor allem, wenn einem Harzmaterial auf Polyolefinbasis mit hoher Hydrophobie die Leitfähigkeit verliehen wird, wurde die Leitfähigkeit oft mit dem Tensid verliehen. Die mit dem Tensid erhaltene Leitfähigkeit ist jedoch stark Feuchtigkeitsabhängig, und die Leitfähigkeit nimmt in einer Umgebung mit geringer Luftfeuchtigkeit tendenziell ab. Demgegenüber ist bei diesem Aspekt, bei dem die Leitfähigkeit durch das π-konjugierte leitfähige Polymer ausgedrückt wird, die Leitfähigkeit nicht Feuchtigkeitsabhängig und es kann eine stabile Leitfähigkeit vorgewiesen werden.
[0048] Eine artverwandte leitfähige Polymerdispersion, die ein πkonjugiertes leitfähiges Polymer enthält, ist aufgrund ihres Herstellungsverfahrens oft eine wässrige Dispersion und hat daher eine
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BE2018/5548 geringe Benetzbarkeit zum Kunststoffbasismaterial. Dementsprechend hat eine aus der leitfähigen Polymerdispersion gebildete leitfähige Schicht eine geringe Hafteigenschaft zum Kunststoffbasismaterial und insbesondere eine besonders geringe Hafteigenschaft zu einem Basismaterial aus einem Harz auf Polyolefinbasis. Zudem hat die aus der wässrigen leitfähigen Polymerdispersion gebildete leitfähige Schicht eine geringe Wasserbeständigkeit.
Die leitfähige Polymerdispersion gemäß diesem Aspekt enthält jedoch das Vinylversatat-Polymer und ist damit in der Benetzbarkeit zum Kunststoffbasismaterial verbessert. Dadurch kann die Hafteigenschaft der zu bildenden leitfähigen Schicht zum Kunststoffbasismaterial verbessert werden. Die gemäß diesem Aspekt aus der leitfähigen Polymerdispersion gebildete leitfähige Schicht hat selbst zum besonders hydrophoben Basismaterial auf Polyolefinbasis eine hohe Hafteigenschaft. Vermutlich da das Vinylversatat-Polymer eine Alkylgruppe mit hoher Hydrophobie und hohe Kompatibilität mit dem Kunststoffbasismaterial aufweist, wird die Benetzbarkeit gegenüber dem Kunststoffbasismaterial, insbesondere dem Kunststoffbasismaterial auf Polyolefinbasis, verbessert, um die Hafteigenschaften der leitfähigen Schicht zu verbessern. Außerdem wird davon ausgegangen, dass das Vinylversatat-Polymer eine hohe Kompatibilität mit dem leitfähigen Verbundstoff aufweist.
Zusätzlich weist das Vinylversatat-Polymer eine hohe Hydrophobie auf und kann somit die Wasserbeständigkeit der aus der leitfähigen Polymerdispersion gebildeten leitfähigen Schicht gemäß diesem Aspekt verbessern.
Entsprechend der leitfähigen Polymerdispersion gemäß diesem Aspekt lässt sich somit leicht eine leitfähige Schicht bilden, die in der Hafteigenschaft zum Kunststoffbasismaterial und der Wasserbeständigkeit hervorragend ist.
Es wird vermutet, dass insbesondere dann, wenn das VinylversatatPolymer eine Monomereinheit mit einer Säuregruppe aufweist und das Kunststoff-basismaterial einer hydrophilen Behandlung unterworfen ist, die Anionengruppen des Polyanions als Katalysator dienen, damit das Vinylversatat-Polymer und das Kunststoffbasismaterial miteinander
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BE2018/5548 reagieren können, um sich miteinander zu verbinden. Wenn das Vinylversatat-Polymer und das Kunststoffbasismaterial miteinander verbunden sind, werden die Hafteigenschaft der leitfähigen Schicht zum Kunststoffbasismaterial und die Wasserbeständigkeit der leitfähigen Schicht noch weiter verbessert.
Die leitfähige Polymerdispersion gemäß diesem Aspekt wird hauptsächlich auf ein Filmbasismaterial, wie später beschrieben, aufgebracht, kann aber auch auf ein Kunststoffbasismaterial mit einer anderen festen Form als das Filmbasismaterial aufgebracht werden.
[0049] <Leitfähiger Film>
Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht zur Veranschaulichung eines Beispiels eines leitfähigen Films dieser Offenbarung.
Ein leitfähiger Film 1 gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung beinhaltet ein Filmbasismaterial 2 und eine leitfähige Schicht 3, die auf 15 zumindest einer Oberfläche des Filmbasismaterials 2 angeordnet ist und aus der leitfähigen Polymerdispersion gebildet ist.
Der leitfähige Film gemäß diesem Aspekt kann als Verpackungsmaterial oder, wie später beschrieben, als Formmaterial für einen antistatischen Behälter verwendet werden. In dem aus dem 20 leitfähigen Film gemäß diesem Aspekt gebildeten Verpackungsmaterial fungiert die leitfähige Schicht als antistatische Schicht, wodurch z.B. das Anhaften von Staub verhindert werden kann. Somit kann verhindert werde, dass das Aussehen eines verpackten Produktes (z.B. Lebensmittel) durch das Anhaften von Staub am Verpackungsmaterial beeinträchtigt wird.
[0050] Das Filmbasismaterial beinhaltet ein Kunststofffilmbasismaterial.
Ein Harz für das Filmbasismaterial zum Bilden des Kunststofffilms ist beispielsweise ein Harz auf Polyolefinbasis, ein Ethylen-VinylacetatCopolymerharz, ein Ethylen-Methylmethacrylat-Copolymerharz, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyvinylalkohol, Polyethylenterephthalat, 30 Polybutylenterephthalat, Polyethylennaphthalat, Polyacrylat, Polycarbonat, Polyvinylidenfluorid, Polyarylat, ein Elastomer auf Styrolbasis, ein Elastomer auf Polyesterbasis, Polyethersulfon, Polyetherimid, Polyetheretheretherketon, Polyphenylensulfid, Polyimid, Cellulosetriacetat oder Celluloseacetatpropionat. Beispiele für das Harz auf Polyolefinbasis
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BE2018/5548 beinhalten Polyethylen, Polypropylen, ein Ethylen-a-Olefin-Copolymerharz und ein Propylen-a-Olefin-Copolymerharz.
Dieser Aspekt eignet sich im Fall der Verwendung eines Harzfilms auf
Polyolefinbasis, der selbst für Kunststofffilme eine höhere Hydrophobie aufweist, insbesondere eines Polypropylenfilms. In diesem Aspekt kann die Hafteigenschaft der leitfähigen Schicht lebst bei einem besonders hydrophoben Filmbasismaterial verbessert werden.
Außerdem kann das Trägermaterial des Films ungestreckt sind oder kann gestreckt sein.
Zusätzlich kann eine hydrophile Gruppe, wie etwa eine
Carboxygruppe oder eine Hydroxygruppe, auf der Oberfläche des Filmbasismaterials durch eine später zu beschreibende hydrophile Behandlung gebildet werden.
[0051] Die mittlere Dicke des Filmbasismaterials beträgt bevorzugt 10 μm oder mehr und 500 μm oder weniger, stärker bevorzugt 20 μm oder mehr und 200 μm oder weniger. Ist die mittlere Dicke des Filmbasismaterials gleich oder größer als der oben genannte untere Grenzwert, ist die Bruchgefahr geringer. Ist die mittlere Dicke gleich oder kleiner als der oben genannte obere Grenzwert, kann eine ausreichende Flexibilität als Film 20 sichergestellt werden.
Hierbei ist die Dicke eines Elements ein Wert, der durch Messung von Dicken an zehn willkürlichen Stellen mit einem Mikrometer und Mittelwertbildung der Messwerte erhalten wird.
[0052] Die leitfähige Schicht in diesem Aspekt enthält einen leitfähigen
Verbundstoff, der ein π-konjugiertes leitfähiges Polymer und ein Polyanion enthält, und ein Vinylversatat-Polymer.
Enthält die bei der Herstellung des leitfähigen Films zu verwendende leitfähige Polymerdispersion eine Bindemittelkomponente, enthält die leitfähige Schicht ein Bindemittelharz.
Die mittlere Dicke der leitfähigen Schicht beträgt bevorzugt 10 nm oder mehr und 20000 nm oder weniger, stärker bevorzugt 20 nm oder mehr und 10000 nm oder weniger, noch stärker bevorzugt 30 nm oder mehr und 5000 nm oder weniger. Ist die mittlere Dicke der leitfähigen Schicht gleich oder größer als der oben genannte untere Grenzwert, kann
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BE2018/5548 eine ausreichend hohe Leitfähigkeit erreicht werden. Ist die mittlere Dicke der leitfähigen Schicht gleich oder kleiner als der oben genannte obere Grenzwert, kann die leitfähige Schicht leicht gebildet werden.
Der Oberflächenwiderstand der leitfähigen Schicht, gemessen unter der Bedingung einer angelegten Spannung von 10 V mit einem Widerstandsmessgerät (Hiresta von Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd.), liegt bevorzugt zwischen 5,0x105 Ω/π und 5,0x109 Ω/π. Ω/π bedeutet
Ω/sq.
[0053] Der leitfähige Film gemäß diesem Aspekt kann durch Aufbringen der leitfähigen Polymerdispersion auf zumindest eine Oberfläche des Filmbasismaterials und anschließendes Trocknen zur Bildung der leitfähigen Schicht hergestellt werden.
Vor dem Aufbringen der leitfähigen Polymerdispersion wird das Filmbasismaterial bevorzugt einer hydrophilen Behandlung, wie etwa
Koronaentladungsbehandlung, Plasmabehandlung oder Flammenbehandlung unterworfen, um eine hydrophile Gruppe (z.B. eine Hydroxygruppe, eine Carboxygruppe oder eine Carbonylgruppe) auf der Oberfläche des Filmbasis-materials zu bilden. Durch die hydrophile Behandlung des Filmbasismaterials kann die Hafteigenschaft der leitfähigen Schicht noch weiter verbessert werden. Von den hydrophilen Behandlungen ist die Koronaentladungsbehandlung bevorzugt, da die Oberfläche des
Filmbasismaterials einfach hydrophilisiert werden kann.
[0054] Als Verfahren zum Aufbringen der leitfähigen Polymerdispersion auf das Filmbasismaterial kann z.B. angewandt werden: ein
Aufbringungsverfahren unter Verwendung eines Beschichters (Coater), wie etwa ein Schlitzbeschichter, ein Sprühbeschichter, ein Gravurbeschichter, ein Walzenbeschichter, ein Vorhangbeschichter (Curtain Coater), ein Rotationsbeschichter (Spin Coater), ein Stangenbeschichter (Bar Coater), ein Gegenlaufbeschichter (Reverse Coater), ein Kiss Coater, ein Fontain
Coater, ein Stabbeschichter (Rod Coater), ein Air Doctor Coater, ein Messerbeschichter, ein Rakelbeschichter (Blade Coater), ein Gußbeschichter (Cast Coater) oder ein Rasterbeschichter (Screen Coater), oder ein Tauchverfahren, wie etwa Eintauchen.
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Als Verfahren zum Trocknen nach dem Aufbringen der leitfähigen Polymerdispersionen werden Wärmetrocknen, Vakuumtrocknen und dergleichen angegeben. Enthält die leitfähige Polymerdispersion zumindest eines von dem Polyesterharz (1) oder dem Glycidylgruppe-enthaltenden 5 Acrylharz, erfolgt unter dem Gesichtspunkt der Reaktionsförderung bevorzugt das Wärmetrocknen. Ein allgemeines Verfahren, wie etwa Heißlufterwärmen oder Infraroterwärmen, kann zum Wärmetrocknen eingesetzt werden.
Beim Heißlufterwärmen wird je nach verwendetem
Dispersionsmedium eine angemessene Erwärmungstemperatur eingestellt, die jedoch im Allgemeinen im Bereich von 50°C oder mehr bis 150°C oder weniger, bevorzugt von 60°C oder mehr bis 130°C oder weniger, stärker bevorzugt von 70°C oder mehr bis 120°C oder weniger liegt. In diesem Fall ist die Erwärmungstemperatur die eingestellte Temperatur eines Trockners.
Zusätzlich beträgt die Trocknungszeit unter dem Gesichtspunkt der ausreichenden Entfernung des Dispersionsmediums bevorzugt 5 Minuten oder mehr.
[0055] <Antistatischer Behälter >
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht zur Veranschaulichung eines
Beispiels eines antistatischen Behälters dieser Offenbarung.
Ein antistatischer Behälter 10 gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung beinhaltet ein geformtes Produkt des leitfähigen Films 1. Der antistatische Behälter gemäß diesem Aspekt weist durch die leitfähige Schicht, die den leitfähigen Verbundstoff enthält, eine antistatische 25 Eigenschaft auf.
Die Form des antistatischen Behälters gemäß diesem Aspekt ist nicht besonders begrenzt und muss nur so beschaffen sein, dass ein Raum entsteht, der einen zu transportierenden oder zu lagernden Gegenstand aufnehmen kann. Der Gegenstand, der im antistatischen Behälter gemäß 30 diesem Aspekt untergebracht werden soll, ist in geeigneter Weise ein Teil mit der Gefahr, durch Entladung statischer Elektrizität zerbrochen zu werden, wie z.B. ein elektronisches Teil. Ein Beispiel für den antistatischen Behälter zur Aufnahme des elektronischen Teils ist ein band- oder blattförmiger Behälter mit einer Vielzahl darin geformter Aussparungen zur
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Aufnahme elektronischer Teile. Beispiele für den elektronischen Teil sind ein
IC, ein LSI und einen Kondensator.
[0056] Der antistatische Behälter wird hergestellt, indem der leitfähige Film in eine Behälterform geformt wird. Als Formverfahren kann beispielsweise ein Vakuumformverfahren, ein Druckformverfahren oder ein Pressformverfahren eingesetzt werden. Von diesen Formverfahren ist ein Vakuumformverfahren unter dem Gesichtspunkt bevorzugt, dass eine Aussparung zur Aufnahme eines Gegenstands einfach und kostengünstig geformt werden kann.
Die Bedingungen des Vakuumformens werden an die Bedingungen angepasst, unter denen eine gewünschte Aussparung leicht geformt werden kann. Beispiele für die Vakuumformbedingungen sind eine Formtemperatur und ein Vakuumgrad.
Die Formtemperatur wird bevorzugt auf mehr als 110°C, stärker bevorzugt 120°C oder mehr und 180°C oder weniger eingestellt. Dabei bezieht sich die Formtemperatur auf die Oberflächentemperatur des leitfähigen Films zum Zeitpunkt des Formens. Wenn die Formtemperatur auf über 110°C eingestellt wird, kann der leitfähige Film leicht geformt werden. Wird die Formtemperatur gleich oder kleiner als der oben genannte obere Grenzwert eingestellt, kann ein thermischer Abbau des leitfähigen Films zum Zeitpunkt der Formung verhindert werden.
Beispiele [0057] (Herstellungsbeispiel 1)
206 g Natriumstyrolsulfonat wurden in 1000 ml ionenausgetauschtem Wasser gelöst. Während die Lösung bei 80°C gerührt wurde, wurde eine Oxidationsmittellösung von 1,14 g Ammoniumpersulfat, das zuvor in 10 ml Wasser gelöst wurde, über 20 Minuten tropfenweise zugegeben. Die resultierende Lösung wurde 12 Stunden lang gerührt.
Zu der resultierenden Natriumstyrolsulfonat-enthaltenden Lösung wurden 1000 ml einer auf 10 Massen-% verdünnten Schwefelsäure zugegeben und etwa 1000 ml der Lösung wurde durch Ultrafiltration aus der Polystyrolsulfonsäure-enthaltenden Lösung entfernt. Der restlichen Flüssigkeit wurden 2000 ml ionenausgetauschtes Wasser zugesetzt und
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BE2018/5548 etwa 2000 ml der Lösung wurde durch Ultrafiltration entfernt. Die oben genannte Ultrafiltrationsoperation wurde dreimal wiederholt. Weiterhin wurden der resultierenden Polystyrolsulfonsäure-enthaltenden Lösung etwa 2000 ml ionenausgetauschtes Wasser zugesetzt und etwa 2000 ml der
Lösung durch Ultrafiltration entfernt. Diese Ultrafiltrationsoperation wurde dreimal wiederholt.
In der resultierenden Lösung wurde Wasser unter reduziertem Druck entfernt, um Polystyrolsulfonsäure als farblosen Feststoff bereitzustellen. [0058] (Herstellungsbeispiel 2)
14,2 g 3,4-Ethylendioxythiophen und eine Lösung von 36,7 g
Polystyrolsulfonsäure in 2000 ml ionenausgetauschtem Wasser wurden bei 20°C miteinander vermischt.
Während die so erhaltene gemischte Lösung bei 20°C gehalten und gerührt wurde, wurde eine Oxidationskatalysatorlösung von 29,64 g 15 Ammoniumpersulfat und 8,0 g Eisensulfat in 200 ml ionenausgetauschtem Wasser langsam zugegeben und die Mischung wurde 3 Stunden lang einer Reaktion unter Rühren unterworfen.
Der resultierenden Reaktionsflüssigkeit wurden 2000 ml ionenausgetauschtes Wasser zugesetzt und etwa 2000 ml der Lösung wurde 20 durch Ultrafiltration entfernt. Diese Operation wurde dreimal wiederholt.
Dann wurden der resultierenden Lösung 200 ml einer auf 10 Massen% verdünnten Schwefelsäure und 2000 ml ionenausgetauschtes Wasser zugesetzt und etwa 2000 ml der Lösung wurde durch Ultrafiltration entfernt. Dem Resultierenden wurden 2000 ml ionenausgetauschtes Wasser 25 zugesetzt und etwa 2000 ml der Lösung wurde durch Ultrafiltration entfernt.
Diese Operation wurde dreimal wiederholt.
Weiterhin wurden 2000 ml ionenausgetauschtes Wasser in die resultierende Lösung gegeben und etwa 2000 ml der Lösung wurde durch Ultrafiltration entfernt. Diese Operation wurde fünfmal wiederholt, um eine 30 Lösung von Poly(3,4-ethylendioxythiophen) zu erhalten, die mit 1,2% Polystyrolsulfonsäure (PEDOT-PSS Wasserdispersion) dotiert ist. Der Gehalt an PSS bezogen auf den PEDOT-PSS-Feststoffgehalt beträgt 75 Massen-%. [0059] (Herstellungsbeispiel 3)
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Ein Becherglas wurde mit 18 Massenteilen ionenausgetauschtem Wasser und 3 Massenteilen eines anionischen Tensids (hergestellt von Sanyo Chemical Industries, Ltd., ELEMINOL RS-3000, Wirkstoff: 50 Massen%) befüllt. Danach wurden 40 Massenteile Glycidylmethacrylat unter Rühren in das Becherglas gegeben, um eine Monomeremulsion herzustellen.
Dann wurde ein Vierhalskolben mit einem Kühler, einem MonomerTropftrichter, einem Thermometer und einem Rührer mit 37,5 Massenteilen ionenausgetauschtem Wasser, 1 Massenteil eines anionischen Tensids (hergestellt von Sanyo Chemical Industries, Ltd., ELEMINOL RS-3000) und 0,5 Massenteilen Kaliumpersulfat befüllt. Danach, während der Inhalt im Kolben gerührt wurde, wurde Stickstoffspülen durchgeführt und das Erwärmen wurde gestartet. Nach Erreichen einer Flüssigkeitstemperatur von 75°C wurde die Monomeremulsion über 4 Stunden tropfenweise zugegeben. Die Flüssigkeitstemperatur wurde auch nach Abschluss der tropfenweisen Zugabe im Bereich von 75°C oder mehr bis 85°C oder weniger gehalten, um die Reaktion fortzusetzen, und wurde 4 Stunden nach Abschluss der tropfenweisen Zugabe verringert. Nach dem Abkühlen wurde zusätzlich ionenausgetauschtes Wasser zugegeben, um eine Glycidylgruppeenthaltende Acrylharz-Wasserdispersion mit einem nichtflüchtigen Gehalt von 25 Massen-% zu erhalten.
[0060] (Beispiel 1) g Wasser und 50 g einer Vinylversatat-Vinylacetat-CopolymerEmulsion (hergestellt von Showa Denko K.K., Polysol OLX-7879, Feststoffkonzentration: 46 Massen-%, pH 1,7, Glasübergangstemperatur: 0°C, massengemitteltes Molekular-gewicht: 200000 oder mehr und 500000 oder weniger, Carbonsäurewert: 15 mgKOH/g, in Tabelle 1 als Polysol OLX7879 dargestellt) wurden zu 25 g der im Herstellungsbeispiel 2 erhaltenen PEDOT-PSS-Wasserdispersion gegeben, und diese wurden zusammengemischt, um eine leitfähige Polymerdispersion zu erhalten.
Die resultierende leitfähige Polymerdispersion wurde mit einem Nr. 4 Bar Coater auf einen Polypropylenfilm aufgebracht, dessen Oberfläche einer Korona-behandlung unterworfen war, und wurde 1 Minute lang bei 85°C getrocknet, um eine leitfähige Schicht zu bilden. Dadurch wurde ein leitfähiger Film erhalten.
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BE2018/5548 [0061] (Beispiel 2)
Eine leitfähige Polymerdispersion wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Vinylversatat-VinylacetatCopolymer-Emulsion (hergestellt von Showa Denko K.K., Polysol OLX-7879) zu einer Vinylversatat-Vinylacetat-Copolymer-Emulsion (hergestellt von Showa Denko K.K., Polysol OLX-7879 neutralisiertes Produkt, Feststoffkonzentration: 46 Massen-%, pH 6,2, Neutralisator: Ammoniak, Glasübergangstemperatur: 0°C, massen-gemitteltes Molekulargewicht: 200000 oder mehr und 500000 oder weniger, Carbonsäurewert: 15 mgKOH/g, in Tabelle 1 als Neutralisiertes Polysol OLX-7879 dargestellt) geändert wurde. Unter Verwendung der resultierenden leitfähigen Polymerdispersion wurde ein leitfähiger Film wie in Beispiel 1 erhalten. [0062] (Beispiel 3)
Eine leitfähige Polymerdispersion wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Vinylversatat-VinylacetatCopolymer-Emulsion (hergestellt von Showa Denko K.K., Polysol OLX-7879) zu einer Vinylversatat-Vinylacetat-Copolymer-Emulsion (hergestellt von Showa Denko K.K., Polysol OLX-7878, pH 1,8, Glasübergangstemperatur: 60°C, massen-gemitteltes Molekular-gewicht: 200000 oder mehr und 500000 oder weniger, Carbonsäurewert: 15 mgKOH/g,
Feststoffkonzentration: 46 Massen-%, in Tabelle 1 als Polysol OLX-7878 dargestellt) geändert wurde. Unter Verwendung der resultierenden leitfähigen Polymerdispersion wurde ein leitfähiger Film wie in Beispiel 1 erhalten.
[0063] (Beispiel 4)
Eine leitfähige Polymerdispersion wurde wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Vinylversatat-Vinylacetat-Copolymer-Emulsion (hergestellt von Showa Denko K.K., Polysol OLX-7879) zu einer Vinylversatat-Vinylacetat-Copolymer-Emulsion (hergestellt von Showa Denko K.K., Polysol OLX-7878 neutralisiertes Produkt, pH 5,9, Neutralisator: Ammoniak, Glasübergangs-temperatur: 60°C, massengemitteltes Molekulargewicht: 200000 oder mehr und 500000 oder weniger, Carbonsäurewert: 15 mgKOH/g, Feststoffkonzentration: 46 Massen-%, in Tabelle 1 als Neutralisiertes Polysol OLX-7878 dargestellt).
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Unter Verwendung der resultierenden leitfähigen Polymerdispersion wurde ein leitfähiger Film wie in Beispiel 1 erhalten.
[0064] (Beispiel 5)
Eine leitfähige Polymerdispersion wurde wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Menge der Vinylversatat-Vinylacetat-CopolymerEmulsion (hergestellt von Showa Denko K.K., Polysol OLX-7879) auf 5 g geändert wurde und ferner 45 g einer wässrigen Polyesterlösung (Goo Chemical Co., Ltd., PLAS COAT Z-690, Feststoffkonzentration: 25 Massen%) zugegeben wurden. Unter Verwendung der resultierenden leitfähigen Polymerdispersion wurde ein leitfähiger Film wie in Beispiel 1 erhalten.
[0065] (Beispiel 6)
Eine leitfähige Polymerdispersion wurde wie in Beispiel 5 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Vinylversatat-Vinylacetat-Copolymer-Emulsion (hergestellt von Showa Denko K.K., Polysol OLX-7879) zu einer Vinylversatat-Vinylacetat-Copolymer-Emulsion (hergestellt von Showa Denko K.K., Polysol OLX-7879 neutralisiertes Produkt) geändert wurde. Unter Verwendung der resultierenden leitfähigen Polymerdispersion wurde ein leitfähiger Film wie in Beispiel 1 erhalten.
[0066] (Beispiel 7)
Eine leitfähige Polymerdispersion wurde wie in Beispiel 5 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Vinylversatat-Vinylacetat-Copolymer-Emulsion (hergestellt von Showa Denko K.K., Polysol OLX-7879) zu einer Vinylversatat-Vinylacetat-Copolymer-Emulsion (hergestellt von Showa Denko K.K., Polysol OLX-7878) geändert wurde. Unter Verwendung der resultierenden leitfähigen Polymerdispersion wurde ein leitfähiger Film wie in Beispiel 1 erhalten.
[0067] (Beispiel 8)
Eine leitfähige Polymerdispersion wurde wie in Beispiel 5 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Vinylversatat-Vinylacetat-Copolymer-Emulsion (hergestellt von Showa Denko K.K., Polysol OLX-7879) zu einer Vinylversatat-Vinylacetat-Copolymer-Emulsion (hergestellt von Showa Denko K.K., Polysol OLX-7878 neutralisiertes Produkt) geändert wurde. Unter Verwendung der resultierenden leitfähigen Polymerdispersion wurde ein leitfähiger Film wie in Beispiel 1 erhalten.
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BE2018/5548 [0068] (Beispiel 9)
Eine leitfähige Polymerdispersion wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 7 erhalten, mit der Ausnahme, dass die wässrige Polyesterlösung (Goo Chemical Co., Ltd., PLAS COAT Z-690, Feststoffkonzentration: 25 Massen-%) zu einer wässrigen Polyesterlösung (Goo Chemical Co., Ltd., PLAS COAT RZ-105, Feststoffkonzentration: 25 Massen-%) geändert wurde. Unter Verwendung der resultierenden leitfähigen Polymerdispersion wurde ein leitfähiger Film wie in Beispiel 1 erhalten.
[0069] (Beispiel 10)
Eine leitfähige Polymerdispersion wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 7 erhalten, mit der Ausnahme, dass die wässrige Polyesterlösung (Goo Chemical Co., Ltd., PLAS COAT Z-690, Feststoffkonzentration: 25 Massen-%) zu einer wasserdispergierten wässrigen Co-Polyesterlösung (Toyobo Co., Ltd., VYLONAL 1245, Feststoffkonzentration: 30 Massen-%) geändert wurde. Unter Verwendung der resultierenden leitfähigen Polymerdispersion wurde ein leitfähiger Film wie in Beispiel 1 erhalten.
[0070] (Beispiel 11)
Eine leitfähige Polymerdispersion wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Menge der VinylversatatVinylacetat-Copolymer-Emulsion (hergestellt von Showa Denko K.K., Polysol OLX-7879) auf 5 g geändert wurde und ferner 45 g einer gemischten Flüssigkeit aus einem Glycidylgruppe-enthaltenden Acrylharz und einem Polyesterharz (hergestellt von Takamatsu Oil & Fat Co, Ltd., PESRESIN A647GEX, Wasserdispersion, Feststoffkonzentration: 20 Massen-%) zugegeben wurde. Unter Verwendung der resultierenden leitfähigen Polymerdispersion wurde ein leitfähiger Film wie in Beispiel 1 erhalten.
[0071] (Beispiel 12)
Eine leitfähige Polymerdispersion wurde wie in Beispiel 11 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Vinylversatat-Vinylacetat-Copolymer-Emulsion (hergestellt von Showa Denko K.K., Polysol OLX-7879) zu einer Vinylversatat-Vinylacetat-Copolymer-Emulsion (hergestellt von Showa Denko K.K., Polysol OLX-7879 neutralisiertes Produkt) geändert wurde. Unter Verwendung der resultierenden leitfähigen Polymerdispersion wurde ein leitfähiger Film wie in Beispiel 1 erhalten.
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BE2018/5548 [0072] (Beispiel 13)
Eine leitfähige Polymerdispersion wurde wie in Beispiel 11 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Vinylversatat-Vinylacetat-Copolymer-Emulsion (hergestellt von Showa Denko K.K., Polysol OLX-7879) in eine Vinylversatat-Vinylacetat-Copolymer-Emulsion (hergestellt von Showa Denko K.K., Polysol OLX-7878) geändert wurde. Unter Verwendung der resultierenden leitfähigen Polymerdispersion wurde ein leitfähiger Film wie in Beispiel 1 erhalten.
[0073] (Beispiel 14)
Eine leitfähige Polymerdispersion wurde wie in Beispiel 11 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Vinylversatat-Vinylacetat-Copolymer-Emulsion (hergestellt von Showa Denko K.K., Polysol OLX-7879) zu einer Vinylversatat-Vinylacetat-Copolymer-Emulsion (hergestellt von Showa Denko K.K., Polysol OLX-7878 neutralisiertes Produkt) geändert wurde. Unter Verwendung der resultierenden leitfähigen Polymerdispersion wurde ein leitfähiger Film wie in Beispiel 1 erhalten.
[0074] (Beispiel 15)
Eine leitfähige Polymerdispersion wurde wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Menge der Vinylversatat-Vinylacetat-CopolymerEmulsion (hergestellt von Showa Denko K.K., Polysol OLX-7879) auf 5 g geändert wurde und ferner 45 g der in Herstellungsbeispiel 3 erhaltenen Glycidylgruppe-enthaltenden Acrylharz-Wasserdispersion zugegeben wurde. Unter Verwendung der resultierenden leitfähigen Polymerdispersion wurde ein leitfähiger Film wie in Beispiel 1 erhalten.
[0075] (Beispiel 16)
Eine leitfähige Polymerdispersion wurde wie in Beispiel 15 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Vinylversatat-Vinylacetat-Copolymer-Emulsion (hergestellt von Showa Denko K.K., Polysol OLX-7879) zu einer Vinylversatat-Vinylacetat-Copolymer-Emulsion (hergestellt von Showa Denko K.K., Polysol OLX-7879 neutralisiertes Produkt) geändert wurde. Unter Verwendung der resultierenden leitfähigen Polymerdispersion wurde ein leitfähiger Film wie in Beispiel 1 erhalten.
[0076] (Beispiel 17)
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Eine leitfähige Polymerdispersion wurde wie in Beispiel 15 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Vinylversatat-Vinylacetat-Copolymer-Emulsion (hergestellt von Showa Denko K.K., Polysol OLX-7879) zu einer Vinylversatat-Vinylacetat-Copolymer-Emulsion (hergestellt von Showa
Denko K.K., Polysol OLX-7878) geändert wurde. Unter Verwendung der resultierenden leitfähigen Polymerdispersion wurde ein leitfähiger Film wie in Beispiel 1 erhalten.
[0077] (Beispiel 18)
Eine leitfähige Polymerdispersion wurde wie in Beispiel 15 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Vinylversatat-Vinylacetat-Copolymer-Emulsion (hergestellt von Showa Denko K.K., Polysol OLX-7879) zu einer Vinylversatat-Vinylacetat-Copolymer-Emulsion (hergestellt von Showa Denko K.K., Polysol OLX-7878 neutralisiertes Produkt) geändert wurde. Unter Verwendung der resultierenden leitfähigen Polymerdispersion wurde ein leitfähiger Film wie in Beispiel 1 erhalten.
[0078] (Beispiel 19)
Eine leitfähige Polymerdispersion wurde wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Menge der Vinylversatat-Vinylacetat-CopolymerEmulsion (hergestellt von Showa Denko K.K., Polysol OLX-7879) auf 10 g 20 geändert wurde und ferner 40 g der in Herstellungsbeispiel 3 erhaltenen Glycidylgruppe-enthaltend Acrylharz-Wasserdispersion zugegeben wurde. Unter Verwendung der resultierenden leitfähigen Polymerdispersion wurde ein leitfähiger Film wie in Beispiel 1 erhalten.
[0079] (Beispiel 20)
Eine leitfähige Polymerdispersion wurde wie in Beispiel 19 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Vinylversatat-Vinylacetat-Copolymer-Emulsion (hergestellt von Showa Denko K.K., Polysol OLX-7879) zu einer Vinylversatat-Vinylacetat-Copolymer-Emulsion (hergestellt von Showa Denko K.K., Polysol OLX-7879 neutralisiertes Produkt) geändert wurde.
Unter Verwendung der resultierenden leitfähigen Polymerdispersion wurde ein leitfähiger Film wie in Beispiel 1 erhalten.
[0080] (Beispiel 21)
Eine leitfähige Polymerdispersion wurde wie in Beispiel 19 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Vinylversatat-Vinylacetat-Copolymer-Emulsion
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BE2018/5548 (hergestellt von Showa Denko K.K., Polysol OLX-7879) zu einer Vinylversatat-Vinylacetat-Copolymer-Emulsion (hergestellt von Showa Denko K.K., Polysol OLX-7878) geändert wurde. Unter Verwendung der resultierenden leitfähigen Polymerdispersion wurde ein leitfähiger Film wie in Beispiel 1 erhalten.
[0081] (Beispiel 22)
Eine leitfähige Polymerdispersion wurde wie in Beispiel 19 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Vinylversatat-Vinylacetat-Copolymer-Emulsion (hergestellt von Showa Denko K.K., Polysol OLX-7879) zu einer Vinylversatat-Vinylacetat-Copolymer-Emulsion (hergestellt von Showa Denko K.K., Polysol OLX-7878 neutralisiertes Produkt) geändert wurde. Unter Verwendung der resultierenden leitfähigen Polymerdispersion wurde ein leitfähiger Film wie in Beispiel 1 erhalten.
[0082] (Vergleichsbeispiel 1)
Eine leitfähige Polymerdispersion wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass keine 50 g der VinylversatatVinylacetat-Copolymer-Emulsion (hergestellt von Showa Denko K.K., Polysol OLX-7879) zu 25 g der PEDOT-PSS-Wasserdispersion zugegeben wurden und stattdessen die Wasserzugabemenge auf 75 g erhöht wurde. Unter Verwendung der resultierenden leitfähigen Polymerdispersion wurde ein leitfähiger Film wie in Beispiel 1 erhalten.
[0083] (Vergleichsbeispiel 2)
Eine leitfähige Polymerdispersion wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass keine 50 g der VinylversatatVinylacetat-Copolymer-Emulsion (hergestellt von Showa Denko K.K., Polysol OLX-7879) zugegeben wurden, und stattdessen 50 g einer wässrigen Polyesterlösung (Goo Chemical Co., Ltd., PLAS COAT Z-690) zugegeben wurde. Unter Verwendung der resultierenden leitfähigen Polymerdispersion wurde ein leitfähiger Film wie in Beispiel 1 erhalten.
[0084] (Vergleichsbeispiel 3)
Eine leitfähige Polymerdispersion wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass keine 50 g der VinylversatatVinylacetat-Copolymer-Emulsion (hergestellt von Showa Denko K.K., Polysol OLX-7879) zugegeben wurden, und stattdessen 50 g einer wässrigen
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Polyesterlösung (Goo Chemical Co., Ltd., PLAS COAT RZ-105) zugegeben wurde. Unter Verwendung der resultierenden leitfähigen Polymerdispersion wurde ein leitfähiger Film wie in Beispiel 1 erhalten.
[0085] (Vergleichsbeispiel 4)
Eine leitfähige Polymerdispersion wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass keine 50 g der VinylversatatVinylacetat-Copolymer-Emulsion (hergestellt von Showa Denko K.K., Polysol OLX-7879) zugegeben wurden, und stattdessen 50 g einer wasserdispergierten wässrigen Co-Polyesterlösung (Toyobo Co., Ltd., VYLONAL 1245) zugegeben wurde. Unter Verwendung der resultierenden leitfähigen Polymerdispersion wurde ein leitfähiger Film wie in Beispiel 1 erhalten.
[0086] (Vergleichsbeispiel 5)
Eine leitfähige Polymerdispersion wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass keine 50 g der VinylversatatVinylacetat-Copolymer-Emulsion (hergestellt von Showa Denko K.K., Polysol OLX-7879) zugegeben wurden, und stattdessen 50 g einer gemischten Flüssigkeit aus einem Glycidylgruppe-enthaltend Acrylharz und einem Polyesterharz (hergestellt von Takamatsu Oil & Fat Co., Ltd., PESRESIN A647GEX) zugegeben wurde. Unter Verwendung der resultierenden leitfähigen Polymerdispersion wurde ein leitfähiger Film wie in Beispiel 1 erhalten.
[0087] (Vergleichsbeispiel 6)
Eine leitfähige Polymerdispersion wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass keine 50 g der VinylversatatVinylacetat-Copolymer-Emulsion (hergestellt von Showa Denko K.K., Polysol OLX-7879) zugegeben wurden, und stattdessen 50 g des in Herstellungsbeispiel 3 erhaltenen Glycidylgruppe-enthaltend Acrylharzes zugegeben wurde. Unter Verwendung der resultierenden leitfähigen Polymerdispersion wurde ein leitfähiger Film wie in Beispiel 1 erhalten. [0088] <Evaluation> [Oberflächenwiderstandswert]
Für die leitfähige Schicht des leitfähigen Films von jedem Beispiel wurde unter der Bedingung einer angelegten Spannung von 10 V mit einem
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Widerstandsmessgerät (Hiresta von Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd.) ein Oberflächenwiderstandswert gemessen. Die Messergebnisse der Oberflächen-widerstandswerte sind in den Tabellen 1 und 2 dargestellt.
[0089] [Hafteigenschaft]
Auf die Oberfläche der leitfähigen Schicht des leitfähigen Films von jedem Beispiel wurde ein Zellophanband aufgeklebt und anschließend wurde das Zellophanband abgezogen. Das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Ablösen der leitfähigen Schicht wurde in diesem Fall visuell beobachtet und deren Hafteigenschaft wurde nach den folgenden Kriterien evaluiert. Die Evaluationssergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 dargestellt.
A: Ein Ablösen der leitfähigen Schicht tritt nicht auf, und die Hafteigenschaft ist hoch.
B: Es kommt zum Ablösen der leitfähigen Schicht, und die Hafteigenschaft ist gering.
[0090] [Wasserbeständigkeit]
Die Oberfläche der leitfähigen Schicht des leitfähigen Films von jedem Beispiel wurde zehnmal mit einem mit Wasser imprägnierten Vliesstoff bei einem Druck von 100 g/cm2 hin- und hergerieben. Das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Ablösen der leitfähigen Schicht wurde in diesem Fall visuell beobachtet und deren Wasserbeständigkeit wurde nach den folgenden Kriterien evaluiert. Die Evaluationssergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 dargestellt.
A: Ein Ablösen der leitfähigen Schicht tritt nicht auf, und die Wasserbeständigkeit ist hoch.
B: Eine Vielzahl von Fehlern werden auf der leitfähigen Schicht verursacht, und die Wasserbeständigkeit ist etwas gering.
C: Es kommt zum Ablösen der leitfähigen Schicht und die Wasserbeständigkeit ist gering.
[0091] [Lösungsmittelbeständigkeit]
Die Oberfläche der leitfähigen Schicht des leitfähigen Films von jedem Beispiel wurde zehnmal mit einem mit Isopropanol imprägnierten Vliesstoff bei einem Druck von 100 g/cm2 hin- und hergerieben. Das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Ablösen der leitfähigen Schicht wurde in diesem Fall visuell beobachtet und deren Lösungsmittelbeständigkeit wurde
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BE2018/5548 nach den folgenden Kriterien evaluiert. Die Evaluationssergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 dargestellt.
A: Ein Ablösen der leitfähigen Schicht tritt nicht auf, und die Lösungsmittelbeständigkeit ist hoch.
B: Eine Vielzahl von Fehlern werden auf der leitfähigen Schicht verursacht, und die Lösungsmittelbeständigkeit ist gering.
C: Es kommt zum Ablösen der leitfähigen Schicht und die Lösungsmittelbeständigkeit ist gering.
[0092] Tabelle 1
Lösungsmittelbeständigkeit ω O O O O O O O O O < < < < < < < < < < < < <
Wasserbeständigkeit □Û □Û □Û □Û < < < < < < < < < < < < < < < < < < <
Hafteigenschaft < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < <
Oberflächenwiderstandswert (Ω/c) CD O x CD LO O x O σί LO O x O LO O x O LO~ LO O x LO~ CO O x σ> cn CD O x O CN CD O x O CN r— O x O CO CD O x O σί CD O x O CN LO O x O LO~ r— O x O CN LO O x O CO CO O x O CN CO O x O CO CO O x CD CO O x O CN CO O x O LO~ CO O CD_ CO O x O CN CO O x O CN Œ> O x O LO~
Vinylversatat-Polymer Menge (g) | O LO LO LO LO LO LO O LO
L_ < Polysol OLX-7879 | Neutralisiertes Polysol OLX-7879 Polysol OLX-7878 | Neutralisiertes Polysol OLX-7878 Polysol OLX-7879 | Neutralisiertes Polysol OLX-7879 Polysol OLX-7878 | Neutralisiertes Polysol OLX-7878 Polysol OLX-7878 | Polysol OLX-7878 | Polysol OLX-7879 | Neutralisiertes Polysol OLX-7879 Polysol OLX-7878 | Neutralisiertes Polysol OLX-7878 Polysol OLX-7879 | Neutralisiertes Polysol OLX-7879 Polysol OLX-7878 | Neutralisiertes Polysol OLX-7878 Polysol OLX-7879 | Neutralisiertes Polysol OLX-7879 Polysol OLX-7878 | Neutralisiertes Polysol OLX-7878 Polysol OLX-7878
Bindemittelkomponente Menge (g) | O LO LO LO LO LO O ’'d- LO
L_ < 1 PLAS COAT Z-690 PLAS COAT RZ-105 | VYLONAL1245 | PESRESIN A- 647GEX Herstellungsbeispiel 3 PESRESIN A- 647GEX
Beispiel Nr. — CN CO LO CO r^- CO &) O CN CO LO CO r^- CO &) O CN CN CN CN CO CN
BE2018/5548
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BE2018/5548 [0093]
Tabelle 2
Vergleichsbeispiel Nr. Bindemittel- komponente VinylversatatPolymer Oberflächenwiderstandswert (Ωο) Hafteigenschaft Wasserbeständigkeit Lösungsmittelbeständigkeit
Art Menge (g) Art Menge (g)
1 - 0 5,0x105 B C C
2 PLAS COAT Z-690 2,0x106 B C C
3 PLAS COAT RZ-105 0 2,0x106 B C C
4 VYLONAL 1245 50 2,0x108 B C C
5 PESRESIN A-647GEX 3,0x108 B C C
6 Herstellungsbeispiel 3 2,0x108 B C C
[0094] In jedem der Beispiele 1 bis 22, in denen die leitfähige Schicht aus 5 der leitfähigen Polymerdispersion gebildet wurde, die den leitfähigen
Verbundstoff und das Vinylversatat-Vinylacetat-Copolymer enthält, war der Oberflächen-widerstandswert der leitfähigen Schicht klein und die Leitfähigkeit hoch. Zusätzlich war in jedem der leitfähigen Filme der Beispiele 1 bis 22 die Hafteigenschaft der leitfähigen Schicht zum 10 Filmbasismaterial hoch und die Wasserbeständigkeit der leitfähigen Schicht war ebenfalls hoch.
Von den Beispielen war jedes der Beispiele 11 bis 22, in denen die leitfähige Schicht aus der leitfähigen Polymerdispersion gebildet wurde, die weiterhin das Glycidylgruppe-enthaltende Acrylharz enthält, auch in der 15 Lösungsmittel-beständigkeit der leitfähigen Schicht ausgezeichnet.
In jedem der Vergleichsbeispiele 1 bis 6, in denen die leitfähige Schicht aus der leitfähigen Polymerdispersion gebildet wurde, die den leitfähigen Verbundstoff enthält, aber nicht das Vinylversatat-Polymer enthält, waren dagegen sowohl die Hafteigenschaften der leitfähigen Schicht 20 zum Filmbasismaterial als auch die Wasserbeständigkeit der leitfähigen Schicht gering. Zusätzlich war in jedem der leitfähigen Filme der
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Vergleichsbeispiele 1 bis 6 die Lösungsmittelbeständigkeit der leitfähigen Schicht gering.
In jedem der Vergleichsbeispiele 2 bis 6 war die Bindemittelkomponente zwar in der leitfähigen Polymerdispersion enthalten, die Hafteigenschaft und die Wasserbeständigkeit der leitfähigen Schicht war jedoch gering. Dadurch wird festgestellt, dass die Zugabe der Bindemittelkomponente zum leitfähigen Verbundstoff die Hafteigenschaften und die Wasserbeständigkeit der leitfähigen Schicht nicht verbessert, sondern dass die Zugabe des Vinylversatat-Polymers die Hafteigenschaften und die Wasserbeständigkeit der leitfähigen Schicht verbessert.
[0095] (Beispiel 23)
Der leitfähige Film von Beispiel 13 wurde mit einer Vakuumformmaschine mit einer oberen Pressform und einer unteren Pressform mit einer Aussparung vakuumgeformt. Spezifisch wurde in einem
Zustand, in dem die obere Pressform und die untere Pressform geöffnet waren, der leitfähige Film zwischen die obere Pressform und die untere Pressform platziert und wurde mit einem Heizer der oberen Pressform erwärmt, während die Oberflächentemperatur des Films gemessen wurde.
Nachdem die Oberflächentemperatur des Films 150°C erreicht hatte, wurde die untere Pressform in Richtung der oberen Pressform angehoben, um gegen den leitfähigen Film gepresst zu werden. In diesem Zustand wurde von einer Seite der unteren Pressform ein Vakuum erzeugt und der Vakuumzustand wurde für 20 Sekunden beibehalten. Danach wurde der Film auf 40°C gekühlt und die untere Pressform wurde abgesenkt, um das geformte Produkt zu entfernen.
Das geformte Produkt hat eine zylindrische Aussparung mit einer runden Öffnung mit einem Durchmesser von 100 mm und mit einer Tiefe von 30 mm. Zusätzlich wurde das Streckverhältnis beim Vakuumformen auf 3-fach eingestellt.
Das durch das Vakuumformen erhaltene geformte Produkt wurde ebenfalls auf seinen Oberflächenwiderstandswert hin gemessen und bezüglich Hafteigenschaft, Wasserbeständigkeit und
Lösungsmittelbeständigkeit seiner leitfähigen Schicht evaluiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
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Das erhaltene geformte Produkt war auf einem hohen Niveau in Bezug auf das Folgende: die Leitfähigkeit, die Hafteigenschaft der leitfähigen Schicht zum Filmbasismaterial und die Wasserbeständigkeit und Lösungsmittelbeständigkeit der leitfähigen Schicht. Das so geformte Produkt 5 kann geeignet als antistatischer Behälter zur Aufnahme eines elektronischen Bauteils oder dergeleichen verwendet werden.

Claims (20)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    1. Leitfähige Polymerdispersion, die umfasst:
    einen leitfähigen Verbundstoff, der ein π-konjugiertes leitfähiges Polymer und ein Polyanion enthält;
    ein Vinylversatat-Polymer; und ein Dispersionsmedium.
  2. 2. Leitfähige Polymerdispersion nach Anspruch 1, wobei das Vinylversatat-Polymer eine von einem Vinylversatat abgeleitete Monomereinheit und eine von Vinylacetat abgeleitete Monomereinheit enthält.
  3. 3. Leitfähige Polymerdispersion nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Vinylversatat-Polymer einen pH-Wert, der gemäß JIS Z 8802:2011 gemessen wird, von 4 bis 9 aufweist.
  4. 4. Leitfähige Polymerdispersion nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Dispersionsmedium Wasser enthält.
  5. 5. Leitfähige Polymerdispersion nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das π-konjugierte leitfähige Polymer Poly(3,4-ethylendioxythiophen) umfasst.
  6. 6. Leitfähige Polymerdispersion nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Polyanion Polystyrolsulfonsäure umfasst.
  7. 7. Leitfähige Polymerdispersion nach einem der Ansprüche 1 bis 6, die ferner eine Bindemittelkomponente umfasst.
  8. 8. Leitfähige Polymerdispersion nach Anspruch 7, wobei die Bindemittelkomponente ein Polyesterharz umfasst.
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  9. 9. Leitfähige Polymerdispersion nach Anspruch 7, wobei die Bindemittelkomponente ein Glycidylgruppe-enthaltendes Acrylharz umfasst.
  10. 10. Leitfähiger Film, der umfasst:
    5 ein Filmbasismaterial; und eine leitfähige Schicht, die auf einer Oberfläche des Filmbasismaterials angeordnet ist und aus der leitfähigen Polymerdispersion nach einem der Ansprüche 1 bis 9 gebildet ist.
    10
  11. 11. Leitfähiger Film nach Anspruch 10, wobei das Filmbasismaterial ein Polyolefin-basiertes Harz enthält.
  12. 12. Leitfähiger Film nach Anspruch 11, wobei das Polyolefin-basierte Harz ein Polypropylenharz umfasst.
  13. 13. Verfahren zur Herstellung eines leitfähigen Films, umfassend das Aufbringen der leitfähigen Polymerdispersion nach einem der Ansprüche 1 bis 9 auf zumindest eine Oberfläche eines Filmbasismaterials, gefolgt von Trocknen, um eine leitfähige Schicht zu bilden.
  14. 14. Verfahren zur Herstellung eines leitfähigen Films nach Anspruch
    13, wobei das Filmbasismaterial ein Polyolefin-basiertes Harz enthält.
  15. 15. Verfahren zur Herstellung eines leitfähigen Films nach Anspruch
    25 14, wobei das Polyolefin-basierte Harz ein Polypropylenharz umfasst.
  16. 16. Verfahren zur Herstellung eines leitfähigen Films nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei das Filmbasismaterial eine hydrophile Gruppe auf einer Oberfläche davon aufweist.
  17. 17. Verfahren zur Herstellung eines leitfähigen Films nach Anspruch
    16, wobei das Filmbasismaterial erhalten wird, indem eine Oberfläche eines Filmbasismaterials einer Koronaentladungsbehandlung unterworfen wird.
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  18. 18. Antistatischer Behälter, der ein geformtes Produkt umfasst, das durch Formen des leitfähigen Films nach einem der Ansprüche 10 bis 12 in eine Behälterform erhalten ist.
    5
  19. 19. Verfahren zur Herstellung eines antistatischen Behälters, das umfasst:
    Herstellen eines leitfähigen Films durch das Verfahren zur Herstellung eines leitfähigen Films nach einem der Ansprüche 13 bis 17; und
    Formen des leitfähigen Films in eine Behälterform.
  20. 20. Verfahren zur Herstellung eines antistatischen Behälters nach Anspruch 19, wobei das Formen des leitenden Films das Unterwerfen des leitenden Films zu einer Vakuumformung umfasst.
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