JP2010018698A - 導電性コーティング用組成物及び導電性ポリマー含有水分散体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】π共役系導電性ポリマー、及び、溶媒又は分散媒を含有する導電性コーティング用組成物であって、前記π共役系導電性ポリマー100重量部に対して、鉄イオンの総含量が0.004重量部以下である導電性コーティング用組成物。好ましくは、前記π共役系導電性ポリマー100重量部に対して、過酸化物の総含量が150重量部以下である。
【選択図】なし
Description
本発明の導電性コーティング用組成物及び水分散体に含有されるπ共役系導電性ポリマーは導電性を示す材料であり、具体的には、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリパラフェニレン、ポリパラフェニレンビニレン、これらの誘導体などが挙げられる。
第一の本発明の導電性コーティング用組成物は、π共役系導電性ポリマーの水分散体に対して、溶媒又は分散媒やその他の成分を添加することにより製造される。第一の本発明の導電性コーティング用組成物が含有する溶媒又は分散媒としては、π共役系導電性ポリマー等を溶解又は分散できるものであれば特に制限はなく、水系の場合は、水、水と水に混和する溶媒の混合溶媒とが使用できる。水に混和する溶剤としては特に制限はないが、例えば、メタノール、エタノール、2−プロパノール、1−プロパノールなどのアルコール類、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテルなどのグリコールエーテル類、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートなどのグリコールエーテルアセテート類、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコールなどのプロピレングリコール類、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテルなどのプロピレングリコールエーテル類、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテートなどのプロピレングリコールエーテルアセテート類、ジメチルアセトアミド、アセトン、アセトニトリルおよびそれらの混和物などが挙げられる。有機溶剤系の場合は、上記水と混和する溶剤として挙げた溶剤およびトルエン、キシレン、ベンゼン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、メチル−t−ブチルエーテル、ヘキサン、ヘプタン等が使用できる。上記の溶媒又は分散媒の中でもメタノール、エタノール、2−プロパノールが好ましく、2−プロパノールが特に好ましい。なお、導電性コーティング用組成物の各成分が完全に溶解している場合は「溶媒」、何れかの成分が溶解せずに分散している場合は「分散媒」と言うこととする。
第一の本発明の導電性コーティング用組成物は、密着性および塗膜強度を向上させる目的で、バインダーを含有することが好ましい。使用可能なバインダーとしては特に限定されないが、例えば、ポリエステル、ポリ(メタ)アクリレート、ポリウレタン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミド、ポリイミド、並びに、スチレン、塩化ビニリデン、塩化ビニル及びアルキル(メタ)アクリレートからなる群より選択される共重合成分を有する共重合体などの樹脂や、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランなどのアルコキシシラン化合物などが挙げられる。導電性コーティング用組成物におけるバインダーの含量は特に限定されないが、上記π共役系導電性ポリマーの固形分100重量部に対して、固形分換算で10〜170,000重量部が好ましく、100〜5,000重量部がさらに好ましい。
導電性コーティング用組成物は、さらに塗膜強度を向上させる目的で、メラミン系、ポリカルボジイミド系、ポリオキサゾリン系、ポリエポキシ系、又は、ポリイソシアネート系の架橋剤を含有してもよい。導電性コーティング用組成物中における架橋剤の含量は特に限定されないが、上記π共役系導電性ポリマーの固形分100重量部に対して、固形分換算で6〜100,000重量部が好ましく、20〜1,000重量部がさらに好ましい。
導電性コーティング用組成物は、レベリング性の改善を目的として、界面活性剤を含有してもよい。このような界面活性剤としては、非イオン系界面活性剤(ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、プロピレンオキシド重合体、エチレンオキシド重合体、ソルビタン脂肪酸エステル、ヤシ油脂肪酸エタノールアマイド等)、アニオン系界面活性剤(スルホン酸エステル、リン酸エステル、コハク酸エステル)などが挙げられる。導電性コーティング用組成物中におけるレベリング剤の含量は特に限定されないが、上記π共役系導電性ポリマーの固形分100重量部に対して、固形分換算で1〜23,000重量部が好ましく、3〜100重量部がさらに好ましい。
導電性コーティング用組成物は、その導電性を向上させるために導電性向上剤を含有することができる。前記導電性向上剤としては、特に制限なく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、カテコール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、グリセリン、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、N−メチルホルムアミド、N−ジメチルホルムアミド、イソホロン、プロピレンカーボネート、シクロヘキサノン、γ−ブチロラクトン、ジエチレングリコールモノエチルエーテルなどが挙げられ、これらの中でも、エチレングリコール、ジメチルスルホキシド、N−メチルホルムアミド、N−メチルピロリドンが好ましい。これらは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。導電性コーティング用組成物中における導電性向上剤の含量は特に限定されないが、上記π共役系導電性ポリマーの固形分100重量部に対して、8〜380,000重量部が好ましく、50〜2,000重量部がさらに好ましい。
π共役系導電性ポリマーの水分散体として、H.C.スタルク社製のBaytron P(商品名)を用いた。本原料は固形分が1.3重量%の水分散体である。すなわち、残り98.7%は水である。ここに含まれるπ共役系導電性ポリマーは、ポリ(3,4−エチレンンジオキシチオフェン)とポリスチレンスルホン酸との複合体である。この水分散体において、当該ポリマー100重量部に対する鉄イオン含量は0.005重量部である。
鉄イオン濃度は、セイコーインスツルメンツ(株)製のICP−AESで測定した。
試料50gを純水50gで希釈し、1mol/Lヨウ化カリウムを0.25mL加えた。これを0.1mol/Lチオ硫酸ナトリウム滴定液で滴定し、過酢酸を定量した。
試料50gを純水50gで希釈し、1mol/Lヨウ化カリウムを0.25mL加えた。これを0.1mol/Lチオ硫酸ナトリウム滴定液で滴定し、過酢酸を測定した後、0.2%モリブデン酸アンモニウムを含む硫酸溶液(1+9)10mLを加えた。さらに、1mol/Lヨウ化カリウムを10mL加え、0.1mol/Lチオ硫酸ナトリウム滴定液で滴定し、過酸化水素を定量した。
実施例又は比較例の導電性コーティング用組成物の基材への塗布及び乾燥は以下のように行なった。すなわち、基材のPETフィルムに、No.4のワイヤーバー(wet:約9μm)で塗布し、100℃で1分間送風乾燥させて、乾燥膜厚約50nmの塗膜を得た。
塗膜の表面抵抗率は、JIS K6911に従い、三菱化学(株)製ハイレスタUP(MCP−HT450)を用いて測定した。
導電性コーティング用組成物を調製直後に形成した塗膜と、調製後25℃で6時間静置した後形成した塗膜それぞれについて、表面抵抗率を測定した。導電性の安定性は、導電性コーティング用組成物の調製直後に形成した塗膜の表面抵抗率に対する、調製後6時間静置した後形成した塗膜の表面抵抗率の上昇倍で評価した。
イオン交換水を80g、2−プロパノールを335g、π共役系導電性ポリマーの水分散体を70g、ガブセンES−210を11g、プラスコートRY−2を1gおよびN−メチルピロリドンを3gとを、1Lのビーカーに入れ、メカニカルスターラーで撹拌混合し、導電性コーティング用組成物を得た。これら導電性コーティング用組成物の鉄イオン濃度と過酢酸濃度を表1に、鉄イオン濃度と過酸化水素濃度を表2にまとめた。各導電性コーティング用組成物の調製直後に形成した塗膜の表面抵抗率と、調製後6時間静置した後形成した塗膜の表面抵抗率を測定し、求めた上昇倍の結果を表1及び表2にまとめた。
Claims (7)
- π共役系導電性ポリマー、及び、溶媒又は分散媒を含有する導電性コーティング用組成物であって、
前記π共役系導電性ポリマー100重量部に対して、鉄イオンの総含量が0.004重量部以下である導電性コーティング用組成物。 - 前記π共役系導電性ポリマー100重量部に対して、過酸化物の総含量が150重量部以下である、請求項1記載の導電性コーティング用組成物。
- 前記過酸化物が、過酸化水素及び/又は過酢酸である、請求項2記載の導電性コーティング用組成物。
- さらにバインダーを含有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の導電性コーティング用組成物。
- π共役系導電性ポリマーの水分散体であって、
前記π共役系導電性ポリマー100重量部に対して、鉄イオンの総含量が0.004重量部以下である水分散体。
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