JP2011228222A - 導電性コーティング組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 導電性高分子と、無機微粒子と、を主たる成分とする導電性コーティング組成物であって、前記無機微粒子が、その周囲をドーパント機能を有する官能基で修飾された非水溶性物質であること、を特徴とする導電性コーティング組成物とした。
【選択図】 なし
Description
本願発明に係る導電性コーティング組成物について第1の実施の形態として説明する。
本実施の形態に係る導電性コーティング組成物は、導電性高分子と、ドーパントと、を主たる成分とするものであって、ドーパントは非水溶性物質である。
まず導電性高分子であるが、これは一般的には文字通り電気を通す高分子(ポリマー)のことを指すものである。通常のポリマーは絶縁材料であるが、導電性高分子は一般的には二重結合と単結合とが交互に並んだ構造、即ちπ共役が発達した主鎖を持つことに特徴がある。本実施の形態で用いる導電性高分子としてπ共役系導電性高分子樹脂を用いることとする。
ピングすることによって、初めて導電性が発現するのである。
無機微粒子は有機微粒子と異なり、非常に強固で、水に対しても非常に安定した物質である。さらには、本実施の形態に係る導電性コーティング組成物を用いる一例である透明導電性フィルムにおいて通常積層されるハードコート層においても無機微粒子が使われることがあり、係るハードコート層中の無機微粒子の存在と相まって、本実施の形態に係る導電性コーティング組成物を用いた場合、導電性コーティング組成物による塗膜中に無機微粒子が存在することで係る塗膜の硬度が大幅に向上し、その結果強固な膜を作ることが出来る。ちなみに、無機微粒子に置換して従来公知の有機微粒子を用いた場合、係る塗膜の硬度は無機微粒子を用いた場合ほどには良好なものとはならない。尚、本実施の形態における無機微粒子の平均的な粒径は動的光散乱測定法によるもので10nm〜500nmであるものを指すが、本実施の形態において好ましい平均粒径は10nm〜100nmであるものとする。これは粒径が大きすぎると光の散乱が大きくなり、透過率が低下するためである。
従来、導電性コーティング組成物において導電性を効果的に発現させるためにドーパントを用いるものであり、係るドーパントとして有機微粒子を用いるが、本願発明においてこれを無機微粒子とするのは上述した通りである。
膜の表面も導電性が良く、抵抗値も低いものとなるのである。
EDOT 1 に対し
スルホ基修飾シリカ微粒子 : 2モル当量
第三硫酸鉄 : 0.03モル当量
ペルオキソ二硫酸ナトリウム : 0.9モル当量
塩酸 : 3モル当量
水 : 1700モル当量
23時間経過後、余分な残留金属イオンを取り除くために陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂を加えて2時間撹拌させる。
通常の直鎖のPSSのドーパントを用いて導電性高分子(PEDOT)と合わせて合成した導電性コーティングインク組成物では、固形分率がおよそ1.3%程度にしか過ぎない。これを濃縮しようとしてもあまり濃縮出来ない。またPSSの分子量によって多少の差異は存在するが、およそ固形部が2〜3%ぐらいになるまで強引に濃縮してしまうと、PSSを用いた導電性コーティング組成物はゲル化し固体状になってしまう。そして固形状となってしまった導電性コーティング組成物は、例えばこれを何らかの溶媒を用いて塗布しようとしても固体状のままであるので良好に塗布出来ず、実用に供するのは困難であると言わざるを得ない。
本実施の形態に係る導電性コーティング組成物は、すでに述べているように例えばITOの代替品として従来の透明導電性フィルムに用いられることが考えられる。即ち、本実施の形態に係る導電性コーティング組成物にはある程度の透過率が必要とされる場合がある。例えば太陽電池の部材として用いられる透明導電性フィルムや、その他透明電極として用いられる場合、におけるITOの代替品として、という場合である。
Claims (9)
- 導電性高分子と、
無機微粒子と、
を主たる成分とする導電性コーティング組成物であって、
前記無機微粒子が、その周囲をドーパント機能を有する官能基で修飾された非水溶性物質であること、
を特徴とする、導電性コーティング組成物。 - 請求項1に記載の導電性コーティング組成物であって、
前記ドーパント機能を有する官能基が、アニオン性基であること、
を特徴とする、導電性コーティング組成物 - 請求項2に記載の導電性コーティング組成物であって、
前記アニオン性基が、スルホ基、エステル基、リン酸基、カルボキシル基、のいずれかもしくは複数であること、
を特徴とする、導電性コーティング組成物。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の導電性コーティング組成物であって、
前記導電性高分子が、π共役系導電性高分子樹脂であること、
を特徴とする、導電性コーティング組成物。 - 請求項4に記載の導電性コーティング組成物であって、
前記π共役系導電性高分子樹脂がポリチオフェン系樹脂、ポリアニリン系樹脂、又はポリピロール系樹脂のいずれかもしくは複数であること、
を特徴とする、導電性コーティング組成物。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の導電性コーティング組成物であって、
前記導電性コーティング組成物中に、
アミド結合を有する水溶性化合物、水酸基を有する水溶性化合物、水溶性のスルホキシド、及び水溶性のスルホン酸からなる群より選択される化合物をさらに含んでなること、
を特徴とする、導電性コーティング組成物。 - 請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の導電性コーティング組成物であって、
前記導電性コーティング組成物中に、
該導電性コーティング組成物の成膜性及び基材との密着性を向上させる目的で、これに水溶性もしくは水分散性のバインダー樹脂を含有してなること、
又は/及び該導電性コーティング組成物の基材に対する濡れ性を向上させる目的で、これに少量の界面活性剤を含有してなること、
又は/及び該導電性コーティング組成物の基材に対する濡れ性の向上及び塗膜の乾燥性を向上させる目的で、これに水溶性の溶媒を含有してなること、
を特徴とする、導電性コーティング組成物。 - 請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の導電性コーティング組成物を用いてなること、
を特徴とする、導電性フィルム。 - 請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の導電性コーティング組成物を用いてなること、
を特徴とする、導電性コーティングインク。
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