JP2017105982A - 帯電防止薄膜、及び帯電防止用水溶液 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]
下記一般式(1)で表される構造単位及び下記一般式(2)で表される構造単位からなる群より選ばれる少なくとも一種の構造単位を含むポリチオフェン(A)と少なくとも一種の水溶性樹脂(B)と還元性多価アルコール化合物(C)を含む薄膜であって、(B)含有量が(A)1重量部に対して0.1〜10重量部、(C)含有量が(A)1重量部に対して0.1〜15重量部であることを特徴とする薄膜。
[2]
水溶性樹脂(B)が、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピロリドンの共重合体、水溶性ポリエステル、及び水溶性ポリウレタンからなる群より選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする上記[1]に記載の薄膜。
[3]
還元性多価アルコール化合物(C)が、アルデヒド基、−CO−CH2OHで表される基、若しくは2重結合を有する多価アルコール化合物、又はこれらの分子内脱水縮合物であることを特徴とする上記[1]に記載の薄膜。
[4]
(A)、(B)、及び(C)に加えて、界面活性剤(D)をさらに含んでいてもよく、(D)含有量が(A)1重量部に対して0.01〜100重量部であることを特徴とする、上記[1]に記載の薄膜。
[5]
界面活性剤(D)が、ポリエチレングリコール型界面活性剤、アセチレングリコール型界面活性剤、多価アルコール型界面活性剤、ベタイン型両性界面活性剤、フッ素系界面活性剤、及びシリコーン系界面活性剤からなる群より選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする上記[4]に記載の薄膜。
[6]
(A)が10S/cm以上の導電率を示すものであることを特徴とする上記[1]に記載の薄膜。
[7]
下記一般式(1)で表される構造単位及び下記一般式(2)で表される構造単位からなる群より選ばれる少なくとも一種の構造単位を含むポリチオフェン(A)と、水溶性樹脂(B)と、還元性多価アルコール化合物(C)を含む水溶液であって、水溶液における(A)の濃度が0.02〜0.2重量%、(B)含有量が(A)1重量部に対して0.1〜10重量部、(C)含有量が(A)1重量部に対して0.1〜15重量部であることを特徴とする水溶液を基板に塗布し、乾燥させることを特徴とする、上記[1]に記載の薄膜の製造方法。
[8]
基板に塗布する水溶液が、(A)、(B)、及び(C)に加えて、さらにアルコールを含む水溶液であることを特徴とする、上記[7]に記載の薄膜の製造方法。
[9]
上記[1]に記載の薄膜を有してなる帯電防止フィルム。
前記のアルカリ金属イオンとしては、例えば、Liイオン、Naイオン、Kイオンが好ましい。
一般式(5)におけるMで表される金属イオンとしては、特に限定するものではないが、Liイオン、Naイオン、及びKイオン等が挙げられる。
上記式(1)又は式(2)において、Lが上記式(3)で表される、本発明のポリチオフェンを得るためのチオフェンモノマーとしては、具体的には、6−(2,3−ジヒドロ−チエノ[3,4−b][1,4]ジオキシン−2−イル)ヘキサン−1−スルホン酸、6−(2,3−ジヒドロ−チエノ[3,4−b][1,4]ジオキシン−2−イル)ヘキサン−1−スルホン酸ナトリウム、6−(2,3−ジヒドロ−チエノ[3,4−b][1,4]ジオキシン−2−イル)ヘキサン−1−スルホン酸リチウム、6−(2,3−ジヒドロ−チエノ[3,4−b][1,4]ジオキシン−2−イル)ヘキサン−1−スルホン酸カリウム、8−(2,3−ジヒドロ−チエノ[3,4−b][1,4]ジオキシン−2−イル)オクタン−1−スルホン酸、8−(2,3−ジヒドロ−チエノ[3,4−b][1,4]ジオキシン−2−イル)オクタン−1−スルホン酸ナトリウム、及び8−(2,3−ジヒドロ−チエノ[3,4−b][1,4]ジオキシン−2−イル)オクタン−1−スルホン酸カリウム等が例示される。
支持体としては、水溶液が塗布可能なものであれば特に限定するものではないが、例えば、高分子基材又は無機基材が挙げられる。高分子基材としては、例えば、熱可塑性樹脂、不織布、紙、レジスト膜基板等が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート等が挙げられる。不織布としては、例えば、天然繊維、合成繊維、又はガラス繊維製のいずれでもよい。紙としては一般的なセルロースを主成分とするものでよい。無機基材としては、ガラス、セラミックス、酸化アルミニウム、酸化タンタル等が挙げられる。
装置:三菱化学社製ロレスタGP MCP−T600。
装置:BRUKER社製 DEKTAK XT。
[自己ドープ型導電性高分子の導電率測定]
自己ドープ型導電性ポリマーを含む水溶液0.5mlを25mm角の無アルカリガラス板に塗布し、室温で一晩乾燥した後、ホットプレート上で120℃にて20分、さらに160℃にて10分加熱して導電性高分子膜を得た。膜厚及び表面抵抗値から、以下の式に基づき算出した。
(1)高分子基材(熱可塑性樹脂)への塗布性評価
導電性水溶液を7cm×14cmにカットしたPETフィルム(東レ社製ルミラーT60/38μm)にバーコーター(オーエスジーシステムプロダクト社製セレクトローラーOSP−22)を用いて一定速度で塗布した後、乾燥器で90℃3分乾燥して積層フィルムを得た。得られた薄膜の表面抵抗値が安定していれば塗布性良好とし、表面抵抗値が1.0E+9Ω/□以下であれば帯電防止能が良好と判断した。
装置:TAIYO社製定温熱風乾燥器
Hi−TALL DRY OVEN M−14
UV殺菌ランプ装置(主波長:253.7nm)
条件:25℃、50%RH、8時間
評価:試験前に対する試験後の表面抵抗率の上昇率が300倍未満である場合を良好とした。300倍以上を不良とした。
装置:ESPEC社製 SH−241
条件:60℃、95%RH、300時間
評価:試験前に対する試験後の表面抵抗率の上昇率が10倍未満である場合を良好とした。10倍以上を不良とした。
ポリチオフェン(A)[下記式(6)又は下記式(7)で表される構造単位を含む重合体]の合成.
500mlセパラブルフラスコに、従来公知の製造方法に準じて合成した3−[(2,3−ジヒドロチエノ[3,4−b]−[1,4]ジオキシン−2−イル)メトキシ]−1−メチル−1−プロパンスルホン酸ナトリウム 10g(30mmol)と水150gを加えた。溶解後、室温下、無水塩化鉄(III) 2.94g(18.1mmol)を加えて20分攪拌した。次いで、反応液温度30℃以下を保持しながら、過硫酸ナトリウム 14.5g(60.4mmol)と水 100gからなる混合溶液を滴下した。滴下完了後、室温で3時間攪拌したのち、反応液を800gのアセトンに滴下させ、黒色のNa型のポリマーを析出させた。ポリマーを濾過・真空乾燥することで、18.0gの3−[(2,3−ジヒドロチエノ[3,4−b]−[1,4]ジオキシン−2−イル)メトキシ]−1−メチル−1−プロパンスルホン酸ナトリウムの粗ポリマーを得た。
ポリチオフェン(A)[下記式(8)又は下記式(9)で表される構造単位を含む重合体]の合成.
合成例1に準じて得られたポリチオフェン(A)[前記式(6)又は前記式(7)で表される構造単位を含む重合体]の水溶液を攪拌下、50%N,N―ジメチルエタノールアミノ水溶液で中和した後(pH7.8)、固形分が2重量%になるように濃度調整した。
合成例2に準じて得たポリチオフェン(A)[前記式(8)又は、前記式(9)で表される構造単位を含む重合体][導電率119S/cm]を2重量%含む水溶液 0.123gに、水溶性樹脂(B)としてポリビニルピロリドンK90(BASF社製 SokalanK90 分子量140万)を2.5重量%含む水溶液を 0.167g、還元性多価アルコール化合物(C)としてグルコースを10重量%含む水溶液を 0.025g、エタノールを 0.385g、水を 4.42g加えてよく撹拌混合した。本配合液の組成は、(A)含有量が0.048重量%であり、(B)含有量が(A)1重量部に対して1.67重量部、(C)含有量が(A)1重量部に対して1.04重量部である。
(B)含有量が(A)1重量部に対して1.70重量部、(C)含有量が(A)1重量部に対して2.09重量部である水溶液以外は実施例1と同様にして積層フィルムを得、耐光性試験、及び耐湿性試験を実施した。
(B)含有量が(A)1重量部に対して1.70重量部、(C)含有量が(A)1重量部に対して5.10重量部である水溶液以外は実施例1と同様にして積層フィルムを得、耐光性試験、及び耐湿性試験を実施した。
(B)含有量が(A)1重量部に対して1.70重量部、(C)含有量が(A)1重量部に対して10.20重量部である水溶液以外は実施例1と同様にして積層フィルムを得、耐光性試験、及び耐湿性試験を実施した。
水溶性樹脂(C)としてグルコースを10重量%含む水溶液の代わりにL−アスコルビン酸10重量%含む水溶液を用い、(B)含有量が(A)1重量部に対して1.7重量部、(C)含有量が(A)1重量部に対して2.09重量部である水溶液以外は実施例1と同様にして積層フィルムを得、耐光性試験、及び耐湿性試験を実施した。
(C)含有量が(A)1重量部に対して5.10重量部である水溶液以外は実施例5と同様にして積層フィルムを得、耐光性試験、及び耐湿性試験を実施した。
(C)含有量が(A)1重量部に対して10.20重量部である水溶液以外は実施例5と同様にして積層フィルムを得、耐光性試験、及び耐湿性試験を実施した。
(B)含有量が(A)1重量部に対して1.70重量部、(C)含有量が(A)1重量部に対して20.15重量部である水溶液以外は実施例1と同様にして積層フィルムを作製したが、塗工不良となりフィルムを得ることが出来なかった。
(C)含有量が(A)1重量部に対して20.11重量部である水溶液以外は実施例5と同様にして積層フィルムを作製したが、塗工不良となりフィルムを得ることが出来なかった。
(B)含有量が(A)1重量部に対して1.69重量部であり、(C)を含まない水溶液を用い、それ以外は実施例1と同様にして積層フィルムを得、耐光性試験、及び耐湿性試験を実施した。
合成例2に準じて得たポリチオフェン(A)[前記式(8)又は、前記式(9)で表される構造単位を含む重合体][導電率119S/cm]を2重量%含む水溶液 0.120gに、水溶性樹脂(B)としてポリビニルピロリドンK90(BASF社製 SokalanK90 分子量140万)を2.5重量%含む水溶液を 0.164g、還元性多価アルコール化合物(C)としてグルコースを10重量%含む水溶液を 0.245g、界面活性剤(D)としてアセチレングリコール型界面活性剤のオルフィン(登録商標)EXP4200を0.5重量%含む水溶液0.242g、エタノールを 0.379g、及び水を3.898g加えてよく撹拌混合した。本配合液の組成は、(A)含有量が0.048重量%であり、(B)含有量が(A)1重量部に対して1.71重量部、(C)含有量が(A)1重量部に対して10.21重量部、(D)含有量が(A)1重量部に対して0.5重量部、である。
界面活性剤(D)としてオルフィン(登録商標)EXP4200を0.5重量%含む水溶液の代わりにフッ素系界面活性剤プラスコートRY−2(互応化学工業社製)を0.5重量%含む水溶液を用いた以外は実施例8と同様にして積層フィルムを得、耐光性試験、及び耐湿性試験を実施した。
Claims (9)
- 下記一般式(1)で表される構造単位及び下記一般式(2)で表される構造単位からなる群より選ばれる少なくとも一種の構造単位を含むポリチオフェン(A)と少なくとも一種の水溶性樹脂(B)と還元性多価アルコール化合物(C)を含む薄膜であって、(B)含有量が(A)1重量部に対して0.1〜10重量部、(C)含有量が(A)1重量部に対して0.1〜15重量部であることを特徴とする薄膜。
- 水溶性樹脂(B)が、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピロリドンの共重合体、水溶性ポリエステル、及び水溶性ポリウレタンからなる群より選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項1に記載の薄膜。
- 還元性多価アルコール化合物(C)が、アルデヒド基、−CO−CH2OHで表される基、若しくは2重結合を有する多価アルコール化合物、又はこれらの分子内脱水縮合物であることを特徴とする請求項1に記載の薄膜。
- (A)、(B)、及び(C)に加えて、界面活性剤(D)をさらに含んでいてもよく、(D)含有量が(A)1重量部に対して0.01〜100重量部であることを特徴とする、請求項1に記載の薄膜。
- 界面活性剤(D)が、ポリエチレングリコール型界面活性剤、アセチレングリコール型界面活性剤、多価アルコール型界面活性剤、ベタイン型両性界面活性剤、フッ素系界面活性剤、及びシリコーン系界面活性剤からなる群より選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項4に記載の薄膜。
- (A)が10S/cm以上の導電率を示すものであることを特徴とする請求項1に記載の導電性高分子水溶液。
- 下記一般式(1)で表される構造単位及び下記一般式(2)で表される構造単位からなる群より選ばれる少なくとも一種の構造単位を含むポリチオフェン(A)と、水溶性樹脂(B)と、還元性多価アルコール化合物(C)を含む水溶液であって、水溶液における(A)の濃度が0.02〜0.2重量%、(B)含有量が(A)1重量部に対して0.1〜10重量部、(C)含有量が(A)1重量部に対して0.1〜15重量部であることを特徴とする水溶液を基板に塗布し、乾燥させることを特徴とする、請求項1に記載の薄膜の製造方法。
- 基板に塗布する水溶液が、(A)、(B)、及び(C)に加えて、さらにアルコールを含む水溶液であることを特徴とする、請求項7に記載の薄膜の製造方法。
- 請求項1に記載の薄膜を有してなる帯電防止フィルム。
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