JP2020132667A - Conductive polymer and conductive composition - Google Patents

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Abstract

To provide a conductive polymer that has excellent surface smoothness.SOLUTION: Provided is a conductive polymer having a constitutional unit based on a compound (1) represented by the following formula (1), in which, in a chromatogram obtained by GPC, a ratio (X/Y) of an area (X) of a region having a molecular weight (M) of 1,000 or less to an area (Y) of the whole region derived from the conductive polymer is 0.05 to 0.3. In the formula, Rto Rare each independently a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 24 carbon atoms, a linear or branched alkoxy group having 1 to 24 carbon atoms, an acidic group, a hydroxy group, a nitro group, or a halogen atom (-F, -Cl, -Br or I), and at least one of Rto Ris a hydrogen atom, at least one is an alkoxy group, and at least one is an acidic group.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、導電性ポリマー及び導電性組成物に関する。 The present invention relates to conductive polymers and conductive compositions.

電子線やイオン線等の荷電粒子線を用いたパターン形成技術は、光リソグラフィーの次世代技術として期待されている。荷電粒子線を用いる場合、生産性向上には、レジスト層の感度向上が重要である。
従って、露光部分又は荷電粒子線が照射された部分に酸を発生させ、続いてポストエクスポージャーベーク(PEB)処理と呼ばれる加熱処理により架橋反応又は分解反応を促進させる、高感度な化学増幅型レジストの使用が主流となっている。
また、近年、半導体デバイスの微細化の流れに伴い、数nmオーダーでのレジスト形状の管理も要求されるようになってきている。
Pattern formation technology using charged particle beams such as electron beams and ion beams is expected as a next-generation technology for optical lithography. When a charged particle beam is used, it is important to improve the sensitivity of the resist layer in order to improve productivity.
Therefore, a highly sensitive chemically amplified resist that generates acid in the exposed part or the part irradiated with charged particle beams and then promotes the cross-linking reaction or decomposition reaction by heat treatment called post-exposure baking (PEB) treatment. Use is the mainstream.
Further, in recent years, with the trend of miniaturization of semiconductor devices, management of resist shapes on the order of several nm has been required.

ところで、荷電粒子線を用いるパターン形成方法においては、特に基板が絶縁性の場合、基板の帯電(チャージアップ)によって発生する電界が原因で、荷電粒子線の軌道が曲げられ、所望のパターンが得られにくいという課題がある。
この課題を解決する手段として、導電性ポリマーを含む導電性組成物をレジスト層の表面に塗布して塗膜を形成し、前記塗膜でレジスト層の表面を被覆してレジスト層に帯電防止機能を付与する技術が有効であることが既に知られている。
By the way, in the pattern forming method using a charged particle beam, especially when the substrate is insulating, the trajectory of the charged particle beam is bent due to the electric field generated by the charge-up of the substrate, and a desired pattern is obtained. There is a problem that it is difficult to be charged.
As a means for solving this problem, a conductive composition containing a conductive polymer is applied to the surface of the resist layer to form a coating film, and the surface of the resist layer is coated with the coating film to prevent the resist layer from being charged. It is already known that the technique of granting is effective.

導電性ポリマーとして、酸性基を有するポリアニリンが知られている。酸性基を有するポリアニリンは、ドープ剤を添加することなく導電性を発現できる。
例えば特許文献1には、酸性基を有する導電性ポリマーと、界面活性能を発現する水溶性ポリマーを含む導電性組成物を、レジスト層の表面に塗布して導電膜を形成した例が記載されている。
As a conductive polymer, polyaniline having an acidic group is known. Polyaniline having an acidic group can exhibit conductivity without adding a doping agent.
For example, Patent Document 1 describes an example in which a conductive composition containing a conductive polymer having an acidic group and a water-soluble polymer exhibiting surface-active ability is applied to the surface of a resist layer to form a conductive film. ing.

特開2002−226721号公報JP-A-2002-226721

近年、半導体デバイスの微細化の流れに伴い、数nmオーダーでのレジスト形状の管理が要求されるようになっている。このため、レジスト層上に形成する帯電防止膜には表面平滑性が求められる。
しかしながら、特許文献1に記載の導電性組成物の塗膜は、必ずしも表面平滑性が充分ではない。
本発明は、塗膜にした際に表面平滑性に優れる導電ポリマー及び導電性組成物の提供を目的とする。
In recent years, with the trend toward miniaturization of semiconductor devices, management of resist shapes on the order of several nm has been required. Therefore, the antistatic film formed on the resist layer is required to have surface smoothness.
However, the coating film of the conductive composition described in Patent Document 1 does not necessarily have sufficient surface smoothness.
An object of the present invention is to provide a conductive polymer and a conductive composition having excellent surface smoothness when formed into a coating film.

本発明は以下の態様を有する。
[1] 下記式(1)で表される化合物(1)に基づく構成単位を有し、下記工程(I)〜(VI)を含む評価方法にて算出した面積比(X/Y)が0.05〜0.3である、導電性ポリマー。
(I)前記導電性ポリマーを、pHが10以上の溶離液に、前記導電性ポリマーの固形分濃度が0.1質量%となるように溶解させて試験溶液を調製する工程。
(II)前記試験溶液について、ゲルパーミエーションクロマトグラフを備えた高分子材料評価装置を使用して分子量分布を測定し、クロマトグラムを得る工程。
(III)前記工程(II)により得られたクロマトグラムについて、保持時間をポリスチレンスルホン酸ナトリウム換算の分子量(M)へと換算する工程。
(IV)前記工程(III)により得られたクロマトグラムにおいて、分子量(M)が1000以下の領域の面積(X)を求める工程。
(V)前記工程(III)により得られたクロマトグラムにおいて、前記導電性ポリマーに由来する全領域の面積(Y)を求める工程。
(VI)前記面積(X)と前記面積(Y)との面積比(X/Y)を求める工程。
The present invention has the following aspects.
[1] It has a structural unit based on the compound (1) represented by the following formula (1), and the area ratio (X / Y) calculated by the evaluation method including the following steps (I) to (VI) is 0. .05-0.3, conductive polymer.
(I) A step of preparing a test solution by dissolving the conductive polymer in an eluent having a pH of 10 or more so that the solid content concentration of the conductive polymer is 0.1% by mass.
(II) A step of measuring the molecular weight distribution of the test solution using a polymer material evaluation device equipped with a gel permeation chromatograph to obtain a chromatogram.
(III) A step of converting the retention time of the chromatogram obtained in the step (II) into a molecular weight (M) in terms of sodium polystyrene sulfonate.
(IV) A step of determining the area (X) of a region having a molecular weight (M) of 1000 or less in the chromatogram obtained in the step (III).
(V) A step of determining the area (Y) of the entire region derived from the conductive polymer in the chromatogram obtained in the step (III).
(VI) A step of obtaining an area ratio (X / Y) of the area (X) and the area (Y).

Figure 2020132667
Figure 2020132667

(式中、R〜Rはそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜24の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基、炭素数1〜24の直鎖若しくは分岐鎖のアルコキシ基、酸性基、ヒドロキシ基、ニトロ基、又はハロゲン原子(−F、−Cl、−Br又はI)であり、R〜Rのうち、少なくとも1つは水素原子、少なくとも1つはアルコキシ基、かつ少なくとも1つは酸性基である。)
[2] 前記R〜Rのうち、少なくとも1つはメトキシ基である、[1]の導電性ポリマー。
[3] 荷電粒子線描画時の帯電防止用である、[1]または[2]の導電性ポリマー。
[4] [1]〜[3]のいずれかの導電性ポリマーと、溶剤とを含む、導電性組成物。
(In the formula, R 1 to R 5 are independently hydrogen atoms, linear or branched alkyl groups having 1 to 24 carbon atoms, linear or branched alkoxy groups having 1 to 24 carbon atoms, acidic groups, and the like. It is a hydroxy group, a nitro group, or a halogen atom (-F, -Cl, -Br or I), and at least one of R 1 to R 5 is a hydrogen atom, at least one is an alkoxy group, and at least one. Is an acidic group.)
[2] The conductive polymer according to [1], wherein at least one of R 1 to R 5 is a methoxy group.
[3] The conductive polymer of [1] or [2] for preventing static electricity when drawing a charged particle beam.
[4] A conductive composition containing the conductive polymer according to any one of [1] to [3] and a solvent.

本発明によれば、塗膜にした際に表面平滑性に優れる導電ポリマー及び導電性組成物を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a conductive polymer and a conductive composition having excellent surface smoothness when formed into a coating film.

評価方法の工程(II)において、ゲル浸透クロマトグラフィーにより得られるクロマトグラムの一例である。This is an example of a chromatogram obtained by gel permeation chromatography in step (II) of the evaluation method.

以下、本発明を詳細に説明する。以下の実施の形態は、本発明を説明するための単なる例示であって、本発明をこの実施の形態にのみ限定することは意図されない。本発明は、その趣旨を逸脱しない限り、様々な態様で実施することが可能である。 Hereinafter, the present invention will be described in detail. The following embodiments are merely exemplary to illustrate the invention and are not intended to limit the invention to this embodiment alone. The present invention can be implemented in various aspects as long as it does not deviate from the gist thereof.

なお、本発明において「導電性」とは、1×1011Ω/□以下の表面抵抗値を有することである。表面抵抗値は、一定の電流を流した場合の電極間の電位差より求められる。
また、本明細書において「溶解性」とは、単なる水、塩基及び塩基性塩の少なくとも一方を含む水、酸を含む水、水と水溶性有機溶媒との混合物のうち、10g(液温25℃)に、0.1g以上均一に溶解することを意味する。また、「水溶性」とは、前記溶解性に関して、水に対する溶解性のことを意味する。
また、本明細書において、「末端疎水性基」の「末端」とは、ポリマーを構成する繰り返し単位以外の部位を意味する。
また、本明細書において「質量平均分子量」とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)によって測定される質量平均分子量(ポリスチレンスルホン酸ナトリウム換算)である。
本明細書において、式(1)で表される化合物を「化合物(1)」と記す。他の式で表される化合物も同様に記す。
本明細書において、化合物(1)に基づく構成単位を「構成単位(1)」と記す。他の構成単位も同様に記す。
In the present invention, "conductive" means having a surface resistance value of 1 × 10 11 Ω / □ or less. The surface resistance value is obtained from the potential difference between the electrodes when a constant current is applied.
Further, in the present specification, "soluble" means simply water, water containing at least one of a base and a basic salt, water containing an acid, and 10 g of a mixture of water and a water-soluble organic solvent (liquid temperature 25). It means that it is uniformly dissolved in 0.1 g or more at ° C.). Further, "water-soluble" means the solubility in water with respect to the solubility.
Further, in the present specification, the "terminal" of the "terminal hydrophobic group" means a site other than the repeating unit constituting the polymer.
Further, in the present specification, the "mass average molecular weight" is a mass average molecular weight (in terms of sodium polystyrene sulfonate) measured by gel permeation chromatography (GPC).
In the present specification, the compound represented by the formula (1) is referred to as "compound (1)". Compounds represented by other formulas are also described in the same manner.
In the present specification, the structural unit based on compound (1) is referred to as “constituent unit (1)”. Other structural units are described in the same manner.

<導電性ポリマー>
本発明の導電性ポリマー(A)は、下記式(1)で表される化合物(1)に基づく構成単位(1)を有する。
構成単位(1)は、化合物(1)の窒素原子に結合している水素原子の1個又は2個と、ベンゼン環に結合している水素原子の1個を除いたものである。
本発明の導電性ポリマー(A)は、酸性基を有する。導電性ポリマー(A)が酸性基を有していれば、水溶性が高まる。その結果、導電性ポリマー(A)を含む導電性組成物の塗布性が高まり、均一な厚さの塗膜が得られやすくなる。
<Conductive polymer>
The conductive polymer (A) of the present invention has a structural unit (1) based on the compound (1) represented by the following formula (1).
The structural unit (1) is obtained by removing one or two hydrogen atoms bonded to the nitrogen atom of the compound (1) and one hydrogen atom bonded to the benzene ring.
The conductive polymer (A) of the present invention has an acidic group. If the conductive polymer (A) has an acidic group, the water solubility is enhanced. As a result, the coatability of the conductive composition containing the conductive polymer (A) is enhanced, and it becomes easy to obtain a coating film having a uniform thickness.

[化合物(1)]
式(1)において、R〜Rはそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜24の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基、炭素数1〜24の直鎖若しくは分岐鎖のアルコキシ基、酸性基、ヒドロキシ基、ニトロ基、又はハロゲン原子(−F、−Cl、−Br又はI)であり、R〜Rのうち、少なくとも1つは水素原子、少なくとも1つはアルコキシ基、かつ少なくとも1つは酸性基である。
化合物(1)において、芳香環上の酸性基以外の置換基は、化合物(1)への反応性付与の観点から電子供与性基が好ましい。具体的には、炭素数1〜24のアルキル基、炭素数1〜24のアルコキシ基、ハロゲン基(−F、−Cl、−Br又はI)等が好ましく、このうち、電子供与性の観点から、炭素数1〜24のアルコキシ基が最も好ましい。
[Compound (1)]
In the formula (1), R 1 to R 5 are independently hydrogen atoms, linear or branched alkyl groups having 1 to 24 carbon atoms, linear or branched alkoxy groups having 1 to 24 carbon atoms, and acidic groups. A group, a hydroxy group, a nitro group, or a halogen atom (-F, -Cl, -Br or I), at least one of R 1 to R 5 is a hydrogen atom, at least one is an alkoxy group, and at least. One is an acidic group.
In the compound (1), the substituent other than the acidic group on the aromatic ring is preferably an electron donating group from the viewpoint of imparting reactivity to the compound (1). Specifically, an alkyl group having 1 to 24 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 24 carbon atoms, a halogen group (-F, -Cl, -Br or I) and the like are preferable, and among these, from the viewpoint of electron donating property. , Alkoxy groups having 1 to 24 carbon atoms are most preferable.

Figure 2020132667
Figure 2020132667

式(1)中のアルコキシ基は、炭素数1〜4の直鎖又は分岐鎖のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基がより好ましい。前記R〜Rのうち、少なくとも1つはメトキシ基であることが好ましい。 The alkoxy group in the formula (1) is preferably a linear or branched alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and more preferably a methoxy group. It is preferable that at least one of the R 1 to R 5 is a methoxy group.

式(1)中の酸性基は、スルホン酸基(スルホ基)又はカルボン酸基(カルボキシ基)が好ましい。酸性基は塩を形成していてもよい。
スルホン酸基は、酸の状態(−SOH)で含まれていてもよく、イオンの状態(−SO )で含まれていてもよい。さらに、スルホン酸基には、スルホン酸基を有する置換基(−R11SOH)も含まれる。
一方、カルボン酸基は、酸の状態(−COOH)で含まれていてもよく、イオンの状態(−COO)で含まれていてもよい。さらに、カルボン酸基には、カルボン酸基を有する置換基(−R11COOH)も含まれる。
前記R11は炭素数1〜24の直鎖若しくは分岐鎖のアルキレン基、炭素数1〜24の直鎖若しくは分岐鎖のアリーレン基、又は炭素数1〜24の直鎖若しくは分岐鎖のアラルキレン基を表す。
The acidic group in the formula (1) is preferably a sulfonic acid group (sulfo group) or a carboxylic acid group (carboxy group). The acidic group may form a salt.
The sulfonic acid group may be contained in the acid state (-SO 3 H) or in the ionic state (-SO 3 ). Further, the sulfonic acid group also includes a substituent having a sulfonic acid group (-R 11 SO 3 H).
On the other hand, carboxylic acid groups, may be included in the form of an acid (-COOH), an ionic state - may be included in (-COO). Further, the carboxylic acid group also includes a substituent having a carboxylic acid group (-R 11 COOH).
The R 11 contains a linear or branched alkylene group having 1 to 24 carbon atoms, an arylene group having a linear or branched chain having 1 to 24 carbon atoms, or an aralkylene group having a linear or branched chain having 1 to 24 carbon atoms. Represent.

酸性基の塩としては、スルホン酸基又はカルボン酸基のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、又は置換アンモニウム塩などが挙げられる。
アルカリ金属塩としては、例えば、硫酸リチウム、炭酸リチウム、水酸化リチウム、硫酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、硫酸カリウム、炭酸カリウム、水酸化カリウム及びこれらの骨格を有する誘導体などが挙げられる。
アルカリ土類金属塩としては、例えばマグネシウム塩、カルシウム塩などが挙げられる。
置換アンモニウム塩としては、例えば脂肪族アンモニウム塩、飽和脂環式アンモニウム塩、不飽和脂環式アンモニウム塩などが挙げられる。
脂肪族アンモニウム塩としては、例えば、メチルアンモニウム、ジメチルアンモニウム、トリメチルアンモニウム、エチルアンモニウム、ジエチルアンモニウム、トリエチルアンモニウム、メチルエチルアンモニウム、ジエチルメチルアンモニウム、ジメチルエチルアンモニウム、プロピルアンモニウム、ジプロピルアンモニウム、イソプロピルアンモニウム、ジイソプロピルアンモニウム、ブチルアンモニウム、ジブチルアンモニウム、メチルプロピルアンモニウム、エチルプロピルアンモニウム、メチルイソプロピルアンモニウム、エチルイソプロピルアンモニウム、メチルブチルアンモニウム、エチルブチルアンモニウム、テトラメチルアンモニウム、テトラメチロールアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラn−ブチルアンモニウム、テトラsec−ブチルアンモニウム、テトラt−ブチルアンモニウムなどが挙げられる。
飽和脂環式アンモニウム塩としては、例えば、ピペリジニウム、ピロリジニウム、モルホリニウム、ピペラジニウム及びこれらの骨格を有する誘導体などが挙げられる。
不飽和脂環式アンモニウム塩としては、例えば、ピリジニウム、α−ピコリニウム、β−ピコリニウム、γ−ピコリニウム、キノリニウム、イソキノリニウム、ピロリニウム、及びこれらの骨格を有する誘導体などが挙げられる。
Examples of the salt of the acidic group include an alkali metal salt of a sulfonic acid group or a carboxylic acid group, an alkaline earth metal salt, an ammonium salt, a substituted ammonium salt and the like.
Examples of the alkali metal salt include lithium sulfate, lithium carbonate, lithium hydroxide, sodium sulfate, sodium carbonate, sodium hydroxide, potassium sulfate, potassium carbonate, potassium hydroxide and derivatives having a skeleton thereof.
Examples of the alkaline earth metal salt include magnesium salt and calcium salt.
Examples of the substituted ammonium salt include an aliphatic ammonium salt, a saturated alicyclic ammonium salt, and an unsaturated alicyclic ammonium salt.
Examples of the aliphatic ammonium salt include methylammonium, dimethylammonium, trimethylammonium, ethylammonium, diethylammonium, triethylammonium, methylethylammonium, diethylmethylammonium, dimethylethylammonium, propylammonium, dipropylammonium, isopropylammonium, and diisopropyl. Ammonium, butylammonium, dibutylammonium, methylpropylammonium, ethylpropylammonium, methylisopropylammonium, ethylisopropylammonium, methylbutylammonium, ethylbutylammonium, tetramethylammonium, tetramethylolammonium, tetraethylammonium, tetran-butylammonium, tetra Examples thereof include sec-butylammonium and tetrat-butylammonium.
Examples of the saturated alicyclic ammonium salt include piperidinium, pyrrolidinium, morpholinium, piperadinium, and derivatives having a skeleton thereof.
Examples of the unsaturated alicyclic ammonium salt include pyridinium, α-picolinium, β-picolinium, γ-picolinium, quinolinium, isoquinolinium, pyrrolinium, and derivatives having a skeleton thereof.

式(1)において、製造が容易な点で、R〜Rのうち、いずれか1つが炭素数1〜4の直鎖又は分岐鎖のアルコキシ基であり、他のいずれか1つが酸性基であり、残りが水素原子であるものが好ましい。
製造が容易な点で、R、Rのいずれか一方が酸性基であり、R、Rのいずれか一方がアルコキシ基であることがより好ましい。
前記酸性基はスルホン酸基がより好ましい。
In the formula (1), one of R 1 to R 5 is a linear or branched alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and the other one is an acidic group because it is easy to produce. It is preferable that the rest is a hydrogen atom.
From the viewpoint of easy production, it is more preferable that either one of R 1 and R 2 is an acidic group and one of R 4 and R 5 is an alkoxy group.
The acidic group is more preferably a sulfonic acid group.

化合物(1)は、式(1)において、R、R、Rが水素原子であり、Rがスルホン酸基であり、Rがメトキシ基である化合物(2−アミノアニソール−4−スルホン酸)、又はその塩が好ましい。 Compound (1) is a compound (2-aminoanisole-4) in which R 1 , R 3 , and R 4 are hydrogen atoms, R 2 is a sulfonic acid group, and R 5 is a methoxy group in the formula (1). -Sulfonic acid), or a salt thereof.

導電性ポリマー(A)は、溶解性、導電性及び性状に影響を及ぼさない範囲で、化合物(1)以外の他の化合物に基づく構成単位を含んでもよい。
他の化合物は、化合物(1)と共重合可能なモノマーであればよく、置換又は無置換のアニリン(ただし化合物(1)は除く。)、チオフェン、ピロール、フェニレン、ビニレン等が挙げられる。
The conductive polymer (A) may contain a structural unit based on a compound other than the compound (1) as long as it does not affect the solubility, conductivity and properties.
The other compound may be a monomer copolymerizable with the compound (1), and examples thereof include substituted or unsubstituted aniline (excluding the compound (1)), thiophene, pyrrole, phenylene, vinylene and the like.

導電性ポリマー(A)は、pHに関係なく水及び有機溶媒への溶解性に優れる観点から、該導電性ポリマー(A)の全構成単位(100mol%)に対して、構成単位(1)の含有量が10〜100mol%であることが好ましく、50〜100mol%がより好ましく、100mol%が特に好ましい。
また、導電性ポリマー(A)は、導電性に優れる観点で、構成単位(1)を1分子中に10以上含有することが好ましい。
From the viewpoint of excellent solubility in water and organic solvents regardless of pH, the conductive polymer (A) has a constituent unit (1) with respect to all the constituent units (100 mol%) of the conductive polymer (A). The content is preferably 10 to 100 mol%, more preferably 50 to 100 mol%, and particularly preferably 100 mol%.
Further, the conductive polymer (A) preferably contains 10 or more structural units (1) in one molecule from the viewpoint of excellent conductivity.

導電性ポリマー(A)としては、高い導電性と溶解性を発現できる観点から、下記一般式(2)で表される構造を有する化合物であることが好ましく、下記一般式(2)で表される構造を有する化合物の中でも、ポリ(2−スルホ−5−メトキシ−1,4−イミノフェニレン)が特に好ましい。 The conductive polymer (A) is preferably a compound having a structure represented by the following general formula (2), and is represented by the following general formula (2), from the viewpoint of exhibiting high conductivity and solubility. Among the compounds having such a structure, poly (2-sulfo-5-methoxy-1,4-iminophenylene) is particularly preferable.

Figure 2020132667
Figure 2020132667

式(2)中、R12〜R27は、各々独立に、水素原子、炭素数1〜4の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基、炭素数1〜4の直鎖若しくは分岐鎖のアルコキシ基、酸性基、ヒドロキシ基、ニトロ基、又はハロゲン原子(−F、−Cl、−Br又はI)を表す。また、R12〜R27のうち少なくとも1つは酸性基又はその塩である。また、nは重合度を示す。nは5〜2500の整数であることが好ましい。 In formula (2), R 12 to R 27 are independently hydrogen atoms, linear or branched alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, and linear or branched alkoxy groups having 1 to 4 carbon atoms. Represents an acidic group, a hydroxy group, a nitro group, or a halogen atom (-F, -Cl, -Br or I). Further, at least one of R 12 to R 27 is an acidic group or a salt thereof. Further, n indicates the degree of polymerization. n is preferably an integer of 5 to 2500.

導電性ポリマー(A)に含有される酸性基は、導電性向上の観点から少なくともその一部が遊離酸型であることが望ましい。 It is desirable that at least a part of the acidic group contained in the conductive polymer (A) is a free acid type from the viewpoint of improving conductivity.

導電性ポリマー(A)の質量平均分子量は、GPCのポリスチレンスルホン酸ナトリウム換算で、導電性、溶解性及び成膜性の観点から、1000〜100万が好ましく、1500〜80万がより好ましく、2000〜50万がさらに好ましく、2000〜10万が特に好ましい。導電性ポリマー(A)の質量平均分子量が1000未満の場合、溶解性には優れるものの、導電性、及び成膜性が不足する場合がある。一方、質量平均分子量が100万を超える場合、導電性には優れるものの、溶解性が不充分な場合がある。
ここで、「成膜性」とは、ハジキ等が無い均一な膜となる性質のことを指し、ガラス上へのスピンコート等の方法で評価することができる。
The mass average molecular weight of the conductive polymer (A) is preferably 10 to 1,000,000, more preferably 1,500 to 800,000, and more preferably 2,000, in terms of sodium polystyrene sulfonate of GPC, from the viewpoint of conductivity, solubility and film forming property. ~ 500,000 is more preferable, and 20 to 100,000 is particularly preferable. When the mass average molecular weight of the conductive polymer (A) is less than 1000, the solubility is excellent, but the conductivity and the film-forming property may be insufficient. On the other hand, when the mass average molecular weight exceeds 1 million, the conductivity may be excellent, but the solubility may be insufficient.
Here, the "film-forming property" refers to the property of forming a uniform film without repellency and the like, and can be evaluated by a method such as spin coating on glass.

(物性)
本実施形態の導電性ポリマー(A)は、下記条件1を満たす。
条件1:下記工程(I)〜(VI)を含む評価方法にて算出した面積比(X/Y)が0.05〜0.3である。
(I)導電性ポリマー(A)を、pHが10以上の溶離液に、導電性ポリマー(A)の固形分濃度が0.1質量%となるように溶解させて試験溶液を調製する工程。
(II)試験溶液について、ゲルパーミエーションクロマトグラフを備えた高分子材料評価装置を使用して分子量分布を測定し、クロマトグラムを得る工程。
(III)工程(II)により得られたクロマトグラムについて、保持時間をポリスチレンスルホン酸ナトリウム換算の分子量(M)へと換算する工程。
(IV)工程(III)により得られたクロマトグラムにおいて、分子量(M)が1000以下の領域の面積(X)を求める工程。
(V)工程(III)により得られたクロマトグラムにおいて、前記導電性ポリマー(A)に由来する全領域の面積(Y)を求める工程。
(VI)面積(X)と面積(Y)との面積比(X/Y)を求める工程。
(Physical properties)
The conductive polymer (A) of the present embodiment satisfies the following condition 1.
Condition 1: The area ratio (X / Y) calculated by the evaluation method including the following steps (I) to (VI) is 0.05 to 0.3.
(I) A step of preparing a test solution by dissolving the conductive polymer (A) in an eluent having a pH of 10 or more so that the solid content concentration of the conductive polymer (A) is 0.1% by mass.
(II) A step of measuring the molecular weight distribution of a test solution using a polymer material evaluation device equipped with a gel permeation chromatograph to obtain a chromatogram.
(III) A step of converting the retention time of the chromatogram obtained in step (II) into the molecular weight (M) in terms of sodium polystyrene sulfonate.
(IV) A step of determining the area (X) of a region having a molecular weight (M) of 1000 or less in the chromatogram obtained in step (III).
(V) A step of determining the area (Y) of the entire region derived from the conductive polymer (A) in the chromatogram obtained in the step (III).
(VI) A step of obtaining an area ratio (X / Y) of an area (X) and an area (Y).

工程(I)は、導電性ポリマー(A)の固形分濃度が0.1質量%になるように、導電性ポリマー(A)を溶離液に溶解させて、試験溶液を調製する工程である。
溶離液は、溶媒に溶質が溶解した液である。溶媒としては、水、アセトニトリル、アルコール(メタノール、エタノールなど)、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、及びこれらの混合溶媒などが挙げられる。
溶質としては、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸三ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、グリシン、水酸化ナトリウム、塩化カリウム、ホウ酸などが挙げられる。
The step (I) is a step of preparing a test solution by dissolving the conductive polymer (A) in an eluent so that the solid content concentration of the conductive polymer (A) is 0.1% by mass.
The eluent is a solution in which a solute is dissolved in a solvent. Examples of the solvent include water, acetonitrile, alcohol (methanol, ethanol, etc.), dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, and a mixed solvent thereof.
Examples of the solute include sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, sodium dihydrogen phosphate, trisodium phosphate, disodium hydrogen phosphate, glycine, sodium hydroxide, potassium chloride, boric acid and the like.

工程(I)で用いる溶離液のpHは10以上である。pHが10未満であると、定量値がぶれることがある。pHが10以上の溶離液を用いることで、安定した測定結果が得られる。
pHが10以上の溶離液は、例えば以下のようにして調製することができる。
まず、水(超純水)とメタノールを、容積比が水:メタノール=8:2となるように混合して、混合溶媒を得る。ついで、得られた混合溶媒に、炭酸ナトリウムと炭酸水素ナトリウムを、それぞれの固形分濃度が20mmol/L、30mmol/Lになるように添加して、溶離液を得る。
このようにして得られる溶離液は25℃でのpHが10.8である。
なお、溶離液のpHは、溶離液の温度を25℃に保持した状態で、pHメータを用いて測定した値である。
The pH of the eluent used in step (I) is 10 or more. If the pH is less than 10, the quantitative value may fluctuate. Stable measurement results can be obtained by using an eluent having a pH of 10 or more.
An eluent having a pH of 10 or higher can be prepared, for example, as follows.
First, water (ultrapure water) and methanol are mixed so that the volume ratio is water: methanol = 8: 2 to obtain a mixed solvent. Then, sodium carbonate and sodium hydrogen carbonate are added to the obtained mixed solvent so that the solid content concentrations are 20 mmol / L and 30 mmol / L, respectively, to obtain an eluent.
The eluent thus obtained has a pH of 10.8 at 25 ° C.
The pH of the eluent is a value measured using a pH meter while the temperature of the eluent is maintained at 25 ° C.

pHが10以上の溶離液の調製方法は上述した方法に限定されず、例えば水とメタノールの混合溶媒(水:メタノール=8:2)を用いて、固形分濃度が20mmol/Lの炭酸ナトリウムと、固形分濃度が30mmol/Lの炭酸水素ナトリウムを別々に調製し、これらを混合して溶離液としてもよい。 The method for preparing an eluent having a pH of 10 or more is not limited to the above method, and for example, a mixed solvent of water and methanol (water: methanol = 8: 2) is used to prepare an eluent having a solid content concentration of 20 mmol / L with sodium carbonate. , Sodium hydrogen carbonate having a solid content concentration of 30 mmol / L may be prepared separately and mixed to prepare an eluent.

工程(II)は、試験溶液について、高分子材料評価装置を使用して、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により分子量分布を測定する工程である。
高分子材料評価装置は、ゲルパーミエーションクロマトグラフを備えており、分子量の大きさにより化合物(ポリマー、オリゴマー、モノマー)を分離して分析できる。
ゲルパーミエーションクロマトグラフには、フォトダイオードアレイ検出器、UV検出器などの検出器が接続されている。
工程(II)では、GPCにより、例えば図1に示すようなクロマトグラムが得られる。
図1に示すクロマトグラムは、縦軸が吸光度、横軸が保持時間であり、高分子量成分は比較的短い保持時間で検出され、低分子量成分は比較的長い保持時間で検出される。
Step (II) is a step of measuring the molecular weight distribution of the test solution by gel permeation chromatography (GPC) using a polymer material evaluation device.
The polymer material evaluation device is equipped with a gel permeation chromatograph, and can separate and analyze compounds (polymers, oligomers, monomers) according to the size of the molecular weight.
Detectors such as a photodiode array detector and a UV detector are connected to the gel permeation chromatograph.
In step (II), GPC gives, for example, a chromatogram as shown in FIG.
In the chromatogram shown in FIG. 1, the vertical axis represents the absorbance and the horizontal axis represents the retention time, the high molecular weight component is detected with a relatively short retention time, and the low molecular weight component is detected with a relatively long retention time.

工程(III)は、工程(II)により得られたクロマトグラムについて、保持時間をポリスチレンスルホン酸ナトリウム換算の分子量(M)へと換算する工程である。
具体的には、ピークトップ分子量が206、1030、4210、13500、33500、78400、158000、2350000のポリスチレンスルホン酸ナトリウムを標準試料として用い、試験溶液と同様にして、各標準試料を固形分濃度が0.05質量%、ただし、ピークトップ分子量が206の標準試料のみは固形分濃度が0.0025質量%となるように溶離液に溶解させて、標準溶液を調製する。そして、各標準溶液についてGPCにより保持時間と分子量の関係を求め、検量線を作成する。作成した検量線から、工程(II)で得られたクロマトグラムについて、保持時間をポリスチレンスルホン酸ナトリウム換算の分子量(M)へと換算する。
例えば図1の例において、保持時間27.1分に対応する分子量(M)は10000であり、保持時間31.0分に対応する分子量は1000である。
The step (III) is a step of converting the retention time of the chromatogram obtained in the step (II) into the molecular weight (M) in terms of sodium polystyrene sulfonate.
Specifically, sodium polystyrene sulfonate having a peak top molecular weight of 206, 1030, 4210, 13500, 33500, 78400, 158000, 2350,000 was used as a standard sample, and each standard sample had a solid content concentration in the same manner as the test solution. A standard solution is prepared by dissolving only a standard sample having a peak top molecular weight of 206 by 0.05% by mass in an eluent so that the solid content concentration is 0.0025% by mass. Then, the relationship between the retention time and the molecular weight is obtained by GPC for each standard solution, and a calibration curve is prepared. From the prepared calibration curve, the retention time of the chromatogram obtained in step (II) is converted to the molecular weight (M) in terms of sodium polystyrene sulfonate.
For example, in the example of FIG. 1, the molecular weight (M) corresponding to the holding time of 27.1 minutes is 10000, and the molecular weight corresponding to the holding time of 31.0 minutes is 1000.

工程(IV)は、前記クロマトグラムにおいて分子量(M)が1000以下の領域の面積(X)を求める工程である。
また、工程(V)は、前記クロマトグラムにおいて、導電性ポリマー(A)に由来する全領域の面積(Y)を求める工程である。
工程(VI)は、面積(X)と面積(Y)との面積比(X/Y)を求める工程である。
The step (IV) is a step of determining the area (X) of the region having a molecular weight (M) of 1000 or less in the chromatogram.
Further, the step (V) is a step of determining the area (Y) of the entire region derived from the conductive polymer (A) in the chromatogram.
The step (VI) is a step of obtaining an area ratio (X / Y) of an area (X) and an area (Y).

本実施形態の導電性ポリマー(A)は、上述した評価方法により算出した面積比(X/Y)、すなわち、導電性ポリマー(A)に由来する全領域の面積(Y)に対する、分子量(M)が1000以下の領域の面積(X)の比率が0.05〜0.3である。面積比(X/Y)は、導電性ポリマー(A)の全量に対する分子量(M)が1000以下である分子の含有割合の指標となる。
面積比(X/Y)が0.3以下であると塗膜を形成したときの表面平滑性に優れ、0.05以上であれば導電膜の導電性に優れる。前記面積比(X/Y)は0.06〜0.2が好ましい。
The conductive polymer (A) of the present embodiment has a molecular weight (M) with respect to the area ratio (X / Y) calculated by the above-mentioned evaluation method, that is, the area (Y) of the entire region derived from the conductive polymer (A). ) Is 1000 or less, and the ratio of the area (X) is 0.05 to 0.3. The area ratio (X / Y) is an index of the content ratio of molecules having a molecular weight (M) of 1000 or less with respect to the total amount of the conductive polymer (A).
When the area ratio (X / Y) is 0.3 or less, the surface smoothness when the coating film is formed is excellent, and when it is 0.05 or more, the conductivity of the conductive film is excellent. The area ratio (X / Y) is preferably 0.06 to 0.2.

面積(X)は、分子量(M)が1000以下の領域の面積であり、この領域に存在する低分子量成分は表面平滑性の向上に寄与すると考えられる。一方で、かかる低分子量成分には、導電性ポリマー製造時の副反応の併発に伴うオリゴマー、酸性物質、塩基性物質(塩基性反応助剤や、酸化剤の分解物であるアンモニウムイオンなど)等が含まれ、これらの成分は導電性を阻害する要因となる。 The area (X) is the area of a region having a molecular weight (M) of 1000 or less, and it is considered that the low molecular weight component existing in this region contributes to the improvement of surface smoothness. On the other hand, such low molecular weight components include oligomers, acidic substances, basic substances (such as basic reaction aids and ammonium ions which are decomposition products of oxidizing agents) that accompany the occurrence of side reactions during the production of conductive polymers. Are included, and these components are factors that inhibit conductivity.

前記面積比(X/Y)が0.05〜0.3の導電性ポリマーを得るためには、例えば、導電性ポリマーの製造において、反応生成物を精製する工程を設け、低分子量成分を適度に除去することが好ましい。 In order to obtain a conductive polymer having an area ratio (X / Y) of 0.05 to 0.3, for example, in the production of the conductive polymer, a step of purifying the reaction product is provided, and a low molecular weight component is appropriately added. It is preferable to remove it.

<導電性ポリマー(A)の製造方法>
本実施形態の導電性ポリマー(A)の製造方法は、重合溶媒及び酸化剤の存在下、化合物(1)を含む原料モノマーを重合する工程(重合工程)と、重合工程で得られた反応生成物を精製する工程(精製工程)を含む。
原料モノマーは化合物(1)以外に、化合物(1)と共重合可能な他の化合物の1種以上含んでもよい。
<Manufacturing method of conductive polymer (A)>
The method for producing the conductive polymer (A) of the present embodiment includes a step (polymerization step) of polymerizing a raw material monomer containing the compound (1) in the presence of a polymerization solvent and an oxidizing agent, and a reaction generation obtained in the polymerization step. Includes a step of refining a product (purification step).
In addition to the compound (1), the raw material monomer may contain one or more other compounds copolymerizable with the compound (1).

重合溶媒としては、水、有機溶媒、水と有機溶媒との混合溶媒などが挙げられる。有機溶媒としては、例えばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、プロピルアルコール、ブタノール等のアルコール類;アセトン、エチルイソブチルケトン等のケトン類;エチレングリコール、エチレングリコールメチルエーテル等のエチレングリコール類;プロピレングリコール、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコールブチルエーテル、プロピレングリコールプロピルエーテル等のプロピレングリコール類;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド類;N−メチルピロリドン、N−エチルピロリドン等のピロリドン類などが挙げられる。
重合溶媒としては、水、又は水と有機溶媒との混合溶媒が好ましい。
Examples of the polymerization solvent include water, an organic solvent, and a mixed solvent of water and an organic solvent. Examples of the organic solvent include alcohols such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, propyl alcohol and butanol; ketones such as acetone and ethyl isobutyl ketone; ethylene glycols such as ethylene glycol and ethylene glycol methyl ether; propylene glycol and propylene glycol. Propropylene glycols such as methyl ether, propylene glycol ethyl ether, propylene glycol butyl ether and propylene glycol propyl ether; amides such as N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide; N-methylpyrrolidone, N-ethylpyrrolidone and the like. Pyrrolidones and the like.
As the polymerization solvent, water or a mixed solvent of water and an organic solvent is preferable.

酸化剤としては、標準電極電位が0.6V以上である酸化剤であれば限定はないが、例えばペルオキソ二硫酸、ペルオキソ二硫酸アンモニウム、ペルオキソ二硫酸ナトリウム、ペルオキソ二硫酸カリウム等のペルオキソ二硫酸類;過酸化水素などが挙げられる。
これらの酸化剤は、いずれか1種を単独で用いてもよいし、2種以上を任意の割合で混合して用いてもよい。
The oxidizing agent is not limited as long as it has a standard electrode potential of 0.6 V or more, but peroxodisulfates such as peroxodisulfuric acid, ammonium peroxodisulfate, sodium peroxodisulfate, and potassium peroxodisulfate; Examples include hydrogen peroxide.
Any one of these oxidizing agents may be used alone, or two or more thereof may be mixed and used at an arbitrary ratio.

重合工程は、重合溶媒及び酸化剤に加えて、塩基性反応助剤の存在下で原料モノマーを重合してもよい。
塩基性反応助剤としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等の無機塩基;アンモニア;メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エチルメチルアミン、エチルジメチルアミン、ジエチルメチルアミン等の脂式アミン類;環式飽和アミン類;ピリジン、α−ピコリン、β−ピコリン、γ−ピコリン、キノリン等の環式不飽和アミン類などが挙げられる。
これらの中では、無機塩基、脂式アミン類、環式不飽和アミン類が好ましく、環式不飽和アミン類がより好ましい。
これらの塩基性反応助剤は、いずれか1種を単独で用いてもよいし、2種以上を任意の割合で混合して用いてもよい。
In the polymerization step, the raw material monomer may be polymerized in the presence of a basic reaction aid in addition to the polymerization solvent and the oxidizing agent.
Examples of the basic reaction aid include inorganic bases such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, and lithium hydroxide; ammonia; methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, ethylmethylamine, ethyldimethylamine, diethyl. Fatty amines such as methylamine; cyclic saturated amines; cyclic unsaturated amines such as pyridine, α-picoline, β-picoline, γ-picoline and quinoline can be mentioned.
Among these, inorganic bases, aliphatic amines and cyclic unsaturated amines are preferable, and cyclic unsaturated amines are more preferable.
Any one of these basic reaction aids may be used alone, or two or more thereof may be mixed and used in an arbitrary ratio.

重合の方法としては、例えば、酸化剤溶液中に原料モノマー溶液を滴下する方法、原料モノマー溶液に酸化剤溶液を滴下する方法、反応容器等に原料モノマー溶液と、酸化剤溶液を同時に滴下する方法などが挙げられる。原料モノマー溶液には、必要に応じて塩基性反応助剤が含まれていてもよい。
酸化剤溶液及び原料モノマー溶液の溶媒としては、上述した重合溶媒を用いることができる。
Examples of the polymerization method include a method of dropping the raw material monomer solution into the oxidizing agent solution, a method of dropping the oxidizing agent solution into the raw material monomer solution, and a method of dropping the raw material monomer solution and the oxidizing agent solution into a reaction vessel or the like at the same time. And so on. The raw material monomer solution may contain a basic reaction aid, if necessary.
As the solvent of the oxidizing agent solution and the raw material monomer solution, the above-mentioned polymerization solvent can be used.

重合反応の反応温度は、50℃以下が好ましく、−15〜30℃がより好ましく、−10〜20℃がさらに好ましい。重合反応の反応温度が50℃以下、特に30℃以下であれば、副反応の進行や、生成する導電性ポリマー(A)の主鎖の酸化還元構造の変化による導電性の低下を抑止できる。重合反応の反応温度が−15℃以上であれば、十分な反応速度を維持し、反応時間を短縮できる。 The reaction temperature of the polymerization reaction is preferably 50 ° C. or lower, more preferably -15 to 30 ° C., and even more preferably -10 to 20 ° C. When the reaction temperature of the polymerization reaction is 50 ° C. or lower, particularly 30 ° C. or lower, it is possible to suppress a decrease in conductivity due to the progress of side reactions and changes in the redox structure of the main chain of the conductive polymer (A) to be produced. When the reaction temperature of the polymerization reaction is −15 ° C. or higher, a sufficient reaction rate can be maintained and the reaction time can be shortened.

重合工程により、反応生成物である導電性ポリマー(A)が重合溶媒に溶解または沈殿した状態で得られる。
反応生成物が重合溶媒に溶解している場合は、重合溶媒を留去して反応生成物を得る。
反応生成物が重合溶媒に沈殿している場合は、遠心分離器等の濾過器により重合溶媒を濾別して反応生成物を得る。
By the polymerization step, the conductive polymer (A) which is a reaction product is obtained in a state of being dissolved or precipitated in a polymerization solvent.
When the reaction product is dissolved in the polymerization solvent, the polymerization solvent is distilled off to obtain the reaction product.
When the reaction product is precipitated in the polymerization solvent, the polymerization solvent is filtered off by a filter such as a centrifuge to obtain a reaction product.

(精製工程)
重合工程で得られた反応生成物を、前記面積比(X/Y)が0.05〜0.3となるように精製して精製品を得る。
反応生成物を精製する方法としては、洗浄溶媒を用いた洗浄法、膜濾過法、イオン交換法、加熱処理による不純物の除去、中和析出など公知の方法を用いることができる。2種以上の精製方法を組み合わせてもよい。
(Refining process)
The reaction product obtained in the polymerization step is purified so that the area ratio (X / Y) is 0.05 to 0.3 to obtain a refined product.
As a method for purifying the reaction product, known methods such as a washing method using a washing solvent, a membrane filtration method, an ion exchange method, removal of impurities by heat treatment, and neutralization precipitation can be used. Two or more purification methods may be combined.

反応生成物の精製方法としては、例えば下記方法(1)〜(3)を用いることができる。
方法(1):反応生成物を洗浄溶媒で洗浄して低分子量成分を除去する方法。
洗浄溶媒としては、例えばメタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、2−ブタノール、3−ブタノール、t−ブタノール、1−ペンタノール、3−メチル−1−ブタノール、2−ペンタノール、n−ヘキサノール、4−メチル−2−ペンタノール、2−エチルブチノール、ベンジルアルコール、フルフリルアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコール等のアルコール類;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メトキシメトキシエタノール、プロピレングリコールモノエチルエーテル、グリセリルモノアセテート等の多価アルコール誘導体;アセトン;アセトニトリル;N,N−ジメチルホルムアミド;N−メチルピロリドン;ジメチルスルホキシド及びその水との混合溶媒などが挙げられる。これらの中でも、メタノール、エタノール、イソプロパノール、アセトン、アセトニトリル及びその水との混合溶媒が効果的である。
As a method for purifying the reaction product, for example, the following methods (1) to (3) can be used.
Method (1): A method of washing the reaction product with a washing solvent to remove low molecular weight components.
Examples of the washing solvent include methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, 2-butanol, 3-butanol, t-butanol, 1-pentanol, 3-methyl-1-butanol, 2-. Alcohols such as pentanol, n-hexanol, 4-methyl-2-pentanol, 2-ethylbutinol, benzyl alcohol, furfuryl alcohol, tetrahydrofurfuryl alcohol; ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, methoxy Polyhydric alcohol derivatives such as methoxyethanol, propylene glycol monoethyl ether and glyceryl monoacetate; acetone; acetonitrile; N, N-dimethylformamide; N-methylpyrrolidone; dimethylsulfoxide and a mixed solvent thereof with water and the like can be mentioned. Among these, a mixed solvent of methanol, ethanol, isopropanol, acetone, acetonitrile and water thereof is effective.

方法(2):反応生成物を水に溶解させた後、濾過して、水不溶性の低分子量成分を除去する方法。濾液として得られる精製品(導電性ポリマー(A))の水溶液は、そのまま導電性組成物として用いることができる。または乾燥させて固体状の導電性ポリマー(A)を得てもよい。
濾過膜としては透過膜が好ましく、精密ろ過膜、限外ろ過膜が特に好ましい。
Method (2): A method in which a reaction product is dissolved in water and then filtered to remove water-insoluble low molecular weight components. The aqueous solution of the refined product (conductive polymer (A)) obtained as the filtrate can be used as it is as the conductive composition. Alternatively, it may be dried to obtain a solid conductive polymer (A).
As the filtration membrane, a permeable membrane is preferable, and a microfiltration membrane and an ultrafiltration membrane are particularly preferable.

精密ろ過膜の材質としては、例えば、ポリエチレン(PE)、4フッ化エチレン(PTFE)、ポリプロピレン(PP)、酢酸セルロース(CA)、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリイミド(PI)、ポリスルホン(PS)、ポリエーテルスルホン(PES)、ナイロン(Ny)等の有機膜などが挙げられる。特に耐溶剤性に優れる観点から、ナイロン、ポリエチレンが好ましい。
精密ろ過膜のフィルタ構造としては、通常の精密ろ過膜の材質として使用されるものであれば特に制限はないが、例えば、平膜プリーツタイプ、中空糸タイプなどが挙げられる。
Examples of the material of the microfiltration membrane include polyethylene (PE), ethylene tetrafluoride (PTFE), polypropylene (PP), cellulose acetate (CA), polyacrylonitrile (PAN), polyimide (PI), polysulfone (PS), and the like. Examples thereof include organic films such as polyethersulfone (PES) and nylon (Ny). Nylon and polyethylene are particularly preferable from the viewpoint of excellent solvent resistance.
The filter structure of the microfiltration membrane is not particularly limited as long as it is used as a material for a normal microfiltration membrane, and examples thereof include a flat membrane pleated type and a hollow fiber type.

限外ろ過膜の材質としては、通常の限外ろ過膜の材質として使用されるものであれば特に制限はないが、例えば、セルロース、セルロースアセテート、ポリサルホン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリエーテルスルホン、ポリフッ化ビニリデン等の有機膜やセラミックス等の無機膜、もしくは有機−無機のハイブリッド膜などが挙げられる。特に耐溶剤性に優れており、薬液洗浄などのメンテナンスが容易である観点から、セラミックス膜が好ましい。
なお、限外ろ過膜の分画分子量の値が大きくなるほど限界透過流束は高くなり、精製後に得られる導電性組成物の導電性が高くなる傾向があるが、収率は低下する傾向にある。
同様に、限外ろ過膜の孔径の値が大きくなるほど限界透過流束は高くなり、精製後に得られる導電性組成物の導電性が高くなる傾向があるが、収率は低下する傾向にある。
The material of the ultrafiltration membrane is not particularly limited as long as it is used as the material of an ordinary ultrafiltration membrane, but for example, cellulose, cellulose acetate, polysulfone, polypropylene, polyester, polyethersulfone, and polyvinylidene fluoride. Examples thereof include an organic membrane such as vinylidene, an inorganic membrane such as ceramics, and an organic-inorganic hybrid membrane. In particular, a ceramic film is preferable from the viewpoint of excellent solvent resistance and easy maintenance such as chemical cleaning.
The larger the value of the fractionated molecular weight of the ultrafiltration membrane, the higher the critical permeation flux, and the more conductive the conductive composition obtained after purification tends to be, but the yield tends to decrease. ..
Similarly, as the value of the pore size of the ultrafiltration membrane increases, the critical permeation flux increases, and the conductivity of the conductive composition obtained after purification tends to increase, but the yield tends to decrease.

膜ろ過法により未精製の混合液を精製する場合、ろ過圧力は、限外ろ過膜やろ過装置にもよるが、生産性を考慮し、およそ0.01〜1.0MPaとすることが好ましい。
また、ろ過時間については特に制限されないが、その他の条件が同じであれば、時間が長くなるほど精製度は高くなる。
When the unpurified mixed solution is purified by the membrane filtration method, the filtration pressure is preferably about 0.01 to 1.0 MPa in consideration of productivity, although it depends on the ultrafiltration membrane and the filtration device.
The filtration time is not particularly limited, but if other conditions are the same, the longer the time, the higher the degree of purification.

方法(3):反応生成物を良溶媒に溶解させた後、貧溶媒を加えて再結晶することで、反応生成物中の低分子量成分を除去する方法。
良溶媒としては、後述する重合溶媒が挙げられる。
貧溶媒としては、ケトン類、アルコール類、アセトニトリル等が挙げられる。
Method (3): A method of removing low molecular weight components in the reaction product by dissolving the reaction product in a good solvent and then recrystallizing by adding a poor solvent.
Examples of a good solvent include a polymerization solvent described later.
Examples of the poor solvent include ketones, alcohols, acetonitrile and the like.

<作用効果>
本発明の導電性ポリマー(A)は、分子量(M)が1000以下である低分子量成分を特定の割合で含むため、導電膜を形成する際の表面平滑性に優れるとともに、導電膜における良好な導電性も得られる。
<Action effect>
Since the conductive polymer (A) of the present invention contains a low molecular weight component having a molecular weight (M) of 1000 or less in a specific ratio, it is excellent in surface smoothness when forming a conductive film and is good in the conductive film. Conductivity is also obtained.

[導電性組成物]
導電性組成物は、上述した本発明の導電性ポリマー(A)と、溶剤(B)とを含む。導電性組成物は、必要に応じて塩基性化合物(C)、界面活性剤(D)などを含んでいてもよい。
[Conductive composition]
The conductive composition contains the above-mentioned conductive polymer (A) of the present invention and a solvent (B). The conductive composition may contain a basic compound (C), a surfactant (D) and the like, if necessary.

<導電性ポリマー(A)>
導電性ポリマー(A)は、上述した本発明の導電性ポリマー(A)であり、その説明を省略する。
導電性ポリマー(A)の含有量は、導電性組成物の総質量に対して、0.1〜5質量%が好ましく、0.2〜3質量%がより好ましく、0.5〜2質量%がさらに好ましい。
また、導電性ポリマー(A)の含有量は、導電性組成物の固形分の総質量に対して、50〜100質量%が好ましく、80〜100質量%がより好ましく、95〜100質量%がさらに好ましい。なお、導電性組成物の固形分は、導電性組成物から溶剤(B)を除いた残分である。
導電性ポリマー(A)の含有量が上記範囲内であれば、導電性組成物の塗布性と、導電性組成物より形成される塗膜の導電性のバランスにより優れる。
<Conductive polymer (A)>
The conductive polymer (A) is the conductive polymer (A) of the present invention described above, and the description thereof will be omitted.
The content of the conductive polymer (A) is preferably 0.1 to 5% by mass, more preferably 0.2 to 3% by mass, and 0.5 to 2% by mass with respect to the total mass of the conductive composition. Is even more preferable.
The content of the conductive polymer (A) is preferably 50 to 100% by mass, more preferably 80 to 100% by mass, and 95 to 100% by mass with respect to the total mass of the solid content of the conductive composition. More preferred. The solid content of the conductive composition is the residue obtained by removing the solvent (B) from the conductive composition.
When the content of the conductive polymer (A) is within the above range, the balance between the coatability of the conductive composition and the conductivity of the coating film formed from the conductive composition is excellent.

<溶剤(B)>
溶剤(B)としては、導電性ポリマー(A)と、後述の塩基性化合物(C)及び界面活性剤(D)を溶解することができる溶剤であれば、本発明の効果を有する限り特に限定はされないが、水、有機溶剤、水と有機溶剤との混合溶剤が挙げられる。
水としては、水道水、イオン交換水、純水、蒸留水などが挙げられる。
有機溶剤としては、導電性ポリマー(A)の製造方法の説明において先に例示した重合溶媒のうちの有機溶媒が挙げられる。
溶剤(B)として、水と有機溶剤との混合溶剤を用いる場合、これらの質量比(水/有機溶剤)は1/100〜100/1であることが好ましく、2/100〜100/2であることがより好ましい。
<Solvent (B)>
The solvent (B) is particularly limited as long as it has the effect of the present invention as long as it is a solvent capable of dissolving the conductive polymer (A) and the basic compound (C) and the surfactant (D) described later. Although not removed, water, organic solvents, and mixed solvents of water and organic solvents can be mentioned.
Examples of water include tap water, ion-exchanged water, pure water, distilled water and the like.
Examples of the organic solvent include organic solvents among the polymerization solvents exemplified above in the description of the method for producing the conductive polymer (A).
When a mixed solvent of water and an organic solvent is used as the solvent (B), the mass ratio (water / organic solvent) of these is preferably 1/100 to 100/1, and 2/100 to 100/2. More preferably.

溶剤(B)の含有量は、導電性組成物の総質量に対して、1〜99.9質量%が好ましく、10〜98質量%がより好ましく、50〜98質量%がさらに好ましい。溶剤(B)の含有量が上記範囲内であれば、塗布性がより向上する。
なお、導電性ポリマー(A)を、精製などして水性媒体に溶解した状態(以下、この状態の導電性ポリマー(A)を「導電性ポリマー溶液」ともいう。)で用いる場合、導電性ポリマー溶液由来の水性媒体も導電性組成物中の溶剤(B)の含有量に含まれる。
The content of the solvent (B) is preferably 1 to 99.9% by mass, more preferably 10 to 98% by mass, still more preferably 50 to 98% by mass, based on the total mass of the conductive composition. When the content of the solvent (B) is within the above range, the coatability is further improved.
When the conductive polymer (A) is used in a state of being dissolved in an aqueous medium by purification or the like (hereinafter, the conductive polymer (A) in this state is also referred to as a "conductive polymer solution"), the conductive polymer An aqueous medium derived from the solution is also included in the content of the solvent (B) in the conductive composition.

<塩基性化合物(C)>
導電性組成物は、塩基性化合物(C)を含んでいてもよい。
導電性組成物が塩基性化合物(C)を含んでいれば、塩基性化合物(C)が導電性ポリマー(A)中の酸性基へ効率良く作用して塩を形成することで、導電性ポリマー(A)の安定性を高めることが可能になると考えられる。その結果、網目構造が形成されやすくなり、導電膜に電流が均一に流れやすくなり、導電性がより均一となる。
<Basic compound (C)>
The conductive composition may contain the basic compound (C).
When the conductive composition contains the basic compound (C), the basic compound (C) efficiently acts on the acidic groups in the conductive polymer (A) to form a salt, thereby forming the conductive polymer. It is considered that the stability of (A) can be improved. As a result, a network structure is likely to be formed, a current is likely to flow uniformly through the conductive film, and the conductivity becomes more uniform.

塩基性化合物(C)としては、塩基性を有する化合物であれば特に限定されないが、例えば、下記の4級アンモニウム塩(c−1)、塩基性化合物(c−2)、塩基性化合物(c−3)などが挙げられる。
第4級アンモニウム塩(c−1):窒素原子に結合する4つの置換基のうちの少なくとも1つが炭素数3以上の炭化水素基である第4級アンモニウム化合物。
塩基性化合物(c−2):1つ以上の窒素原子を有する塩基性化合物(ただし、第4級アンモニウム塩(c−1)及び塩基性化合物(c−3)を除く。)。
塩基性化合物(c−3):同一分子内に塩基性基と2つ以上のヒドロキシ基とを有し、かつ30℃以上の融点を有する塩基性化合物。
The basic compound (C) is not particularly limited as long as it is a compound having basicity, and for example, the following quaternary ammonium salt (c-1), basic compound (c-2), and basic compound (c) are used. -3) and the like.
Quadruple ammonium salt (c-1): A quaternary ammonium compound in which at least one of the four substituents bonded to the nitrogen atom is a hydrocarbon group having 3 or more carbon atoms.
Basic compound (c-2): A basic compound having one or more nitrogen atoms (excluding the quaternary ammonium salt (c-1) and the basic compound (c-3)).
Basic compound (c-3): A basic compound having a basic group and two or more hydroxy groups in the same molecule and having a melting point of 30 ° C. or higher.

第4級アンモニウム化合物(c−1)において、4つの置換基が結合する窒素原子は、第4級アンモニウムイオンの窒素原子である。
第4級アンモニウム化合物(c−1)において、第4級アンモニウムイオンの窒素原子に結合する炭化水素基としては、アルキル基、アラルキル基、アリール基などが挙げられる。
第4級アンモニウム化合物(c−1)としては、例えば、水酸化テトラプロピルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウム、水酸化テトラペンチルアンモニウム、水酸化テトラヘキシルアンモニウム、水酸化ベンジルトリメチルアンモニウムなどが挙げられる。
In the quaternary ammonium compound (c-1), the nitrogen atom to which the four substituents are bonded is the nitrogen atom of the quaternary ammonium ion.
In the quaternary ammonium compound (c-1), examples of the hydrocarbon group bonded to the nitrogen atom of the quaternary ammonium ion include an alkyl group, an aralkyl group, an aryl group and the like.
Examples of the quaternary ammonium compound (c-1) include tetrapropyl ammonium hydroxide, tetrabutyl ammonium hydroxide, tetrapentyl ammonium hydroxide, tetrahexyl ammonium hydroxide, and benzyl trimethyl ammonium hydroxide.

塩基性化合物(c−2)としては、例えば、アンモニア、ピリジン、トリエチルアミン、4−ジメチルアミノピリジン、4−ジメチルアミノメチルピリジン、3,4−ビス(ジメチルアミノ)ピリジン、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン(DBN)、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン(DBU)、及びそれらの誘導体などが挙げられる。 Examples of the basic compound (c-2) include ammonia, pyridine, triethylamine, 4-dimethylaminopyridine, 4-dimethylaminomethylpyridine, 3,4-bis (dimethylamino) pyridine, and 1,5-diazabicyclo [4]. .3.0] -5-nonen (DBN), 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene (DBU), and derivatives thereof.

塩基性化合物(c−3)において、塩基性基としては、例えば、アレニウス塩基、ブレンステッド塩基、ルイス塩基等で定義される塩基性基が挙げられる。具体的には、アンモニア等が挙げられる。ヒドロキシ基は、−OHの状態であってもよいし、保護基で保護された状態であってもよい。保護基としては、例えば、アセチル基;トリメチルシリル基、t−ブチルジメチルシリル基等のシリル基;メトキシメチル基、エトキシメチル基、メトキシエトキシメチル基等のアセタール型保護基;ベンゾイル基;アルコキシド基などが挙げられる。
塩基性化合物(c−3)としては、2−アミノ−1,3−プロパンジオール、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン、2−アミノ−2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール、3−[N−トリス(ヒドロキシメチル)メチルアミノ]−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸、N−トリス(ヒドロキシメチル)メチル−2−アミノエタンスルホン酸などが挙げられる。
In the basic compound (c-3), examples of the basic group include basic groups defined by Arrhenius base, Bronsted base, Lewis base and the like. Specific examples include ammonia and the like. The hydroxy group may be in a −OH state or may be protected by a protecting group. Examples of the protecting group include an acetyl group; a silyl group such as a trimethylsilyl group and a t-butyldimethylsilyl group; an acetal-type protecting group such as a methoxymethyl group, an ethoxymethyl group and a methoxyethoxymethyl group; a benzoyl group; an alkoxide group and the like. Can be mentioned.
Examples of the basic compound (c-3) include 2-amino-1,3-propanediol, tris (hydroxymethyl) aminomethane, 2-amino-2-methyl-1,3-propanediol, and 2-amino-2. Examples thereof include -ethyl-1,3-propanediol, 3- [N-tris (hydroxymethyl) methylamino] -2-hydroxypropanesulfonic acid, and N-tris (hydroxymethyl) methyl-2-aminoethanesulfonic acid. ..

これらの塩基性化合物は、いずれか1種を単独で用いてもよいし、2種以上を任意の割合で混合して用いてもよい。
これらの中でも、導電性ポリマー(A)の酸性基と塩を形成しやすい点から、第4級アンモニウム塩(c−1)及び塩基性化合物(c−2)からなる群から選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。
Any one of these basic compounds may be used alone, or two or more thereof may be mixed and used in an arbitrary ratio.
Among these, at least one selected from the group consisting of a quaternary ammonium salt (c-1) and a basic compound (c-2) because it easily forms a salt with an acidic group of the conductive polymer (A). Is preferably included.

塩基性化合物(C)の含有量は、導電性組成物の塗布性がより向上する観点から、導電性ポリマー(A)を構成する単位のうち、酸性基を有する単位1molに対して、0.1〜1mol当量が好ましく、0.1〜0.9mol当量がより好ましい。さらに、導電膜としての性能の保持性に優れ、導電性ポリマー(A)中の酸性基をより安定にできる観点から、0.25〜0.85mol当量が特に好ましい。 From the viewpoint of further improving the coatability of the conductive composition, the content of the basic compound (C) is set to 0, with respect to 1 mol of the unit having an acidic group among the units constituting the conductive polymer (A). The equivalent of 1 to 1 mol is preferable, and the equivalent of 0.1 to 0.9 mol is more preferable. Further, 0.25 to 0.85 mol equivalent is particularly preferable from the viewpoint of excellent retention of performance as a conductive film and more stable acidic groups in the conductive polymer (A).

<界面活性剤(D)>
導電性組成物は、界面活性剤(D)を含んでいてもよい。
導電性組成物が界面活性剤(D)を含んでいれば、導電性組成物を基材やレジスト層の表面に塗布する際の塗布性が向上する。
界面活性剤としては、陰イオン系界面活性剤、陽イオン系界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン系界面活性剤などが挙げられる。これらの界面活性剤は、いずれか1種を単独で用いてもよいし、2種以上を任意の割合で混合して用いてもよい。
<Surfactant (D)>
The conductive composition may contain a surfactant (D).
When the conductive composition contains the surfactant (D), the coatability when the conductive composition is applied to the surface of the base material or the resist layer is improved.
Examples of the surfactant include anionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants, nonionic surfactants and the like. Any one of these surfactants may be used alone, or two or more of these surfactants may be mixed and used in an arbitrary ratio.

陰イオン系界面活性剤としては、例えば、オクタン酸ナトリウム、デカン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、ミリスチン酸ナトリウム、パルミチン酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、ペルフルオロノナン酸、N‐ラウロイルサルコシンナトリウム、ココイルグルタミン酸ナトリウム、アルファスルホ脂肪酸メチルエステル塩、ラウリル硫酸ナトリウム、ミリスチル硫酸ナトリウム、ラウレス硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルフェノールスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム、ラウリルリン酸、ラウリルリン酸ナトリウム、ラウリルリン酸カリウムなどが挙げられる。 Examples of anionic surfactants include sodium octanate, sodium decanoate, sodium laurate, sodium myristate, sodium palmitate, sodium stearate, perfluorononanoic acid, sodium N-lauroyl sarcosinate, sodium cocoyl glutamate, and alpha. Examples thereof include sulfo fatty acid methyl ester salt, sodium lauryl sulfate, sodium myristyl sulfate, sodium laureth sulfate, sodium polyoxyethylene alkylphenol sulfonate, ammonium lauryl sulfate, lauryl phosphate, sodium lauryl phosphate, and potassium lauryl phosphate.

陽イオン系界面活性剤としては、例えば、塩化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラメチルアンモニウム、塩化テトラブチルアンモニウム、塩化ドデシルジメチルベンジルアンモニウム、塩化アルキルトリメチルアンモニウム、塩化オクチルトリメチルアンモニウム、塩化デシルトリメチルアンモニウム、塩化ドデシルトリメチルアンモニウム、塩化テトラデシルトリメチルアンモニウム、塩化セチルトリメチルアンモニウム、塩化ステアリルトリメチルアンモニウム、臭化アルキルトリメチルアンモニウム、臭化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、塩化ベンジルトリメチルアンモニウム、塩化ベンジルトリエチルアンモニウム、塩化ベンザルコニウム、臭化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、塩化ジアルキルジメチルアンモニウム、塩化ジデシルジメチルアンモニウム、塩化ジステアリルジメチルアンモニウム、モノメチルアミン塩酸塩、ジメチルアミン塩酸塩、トリメチルアミン塩酸塩、塩化ブチルピリジニウム、塩化ドデシルピリジニウム、塩化セチルピリジニウム などが挙げられる。 Examples of cationic surfactants include tetramethylammonium chloride, tetramethylammonium hydroxide, tetrabutylammonium chloride, dodecyldimethylbenzylammonium chloride, alkyltrimethylammonium chloride, octyltrimethylammonium chloride, decyltrimethylammonium chloride, and dodecyl chloride. Trimethylammonium, tetradecyltrimethylammonium chloride, cetyltrimethylammonium chloride, stearyltrimethylammonium chloride, alkyltrimethylammonium bromide, hexadecyltrimethylammonium bromide, benzyltrimethylammonium chloride, benzyltriethylammonium chloride, benzalkonium chloride, benzal bromide Luconium, benzethonium chloride, dialkyldimethylammonium chloride, didecyldimethylammonium chloride, distearyldimethylammonium chloride, monomethylamine hydrochloride, dimethylamine hydrochloride, trimethylamine hydrochloride, butylpyridinium chloride, dodecylpyridinium chloride, cetylpyridinium chloride, etc. Can be mentioned.

両性界面活性剤としては、例えば、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ステアリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ドデシルアミノメチルジメチルスルホプロピルベタイン、オクタデシルアミノメチルジメチルスルホプロピルベタイン、コカミドプロピルベタイン、コカミドプロピルヒドロキシスルタイン、2−アルキル−N−カルボキシメチル−N−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、ラウロイルグルタミン酸ナトリウム、ラウロイルグルタミン酸カリウム、ラウロイルメチル−β−アラニン、ラウリルジメチルアミン−N−オキシド、オレイルジメチルアミンN−オキシドなどが挙げられる。 Examples of the amphoteric surfactant include lauryldimethylaminoacetic acid betaine, stearyldimethylaminoacetic acid betaine, dodecylaminomethyldimethylsulfopropyl betaine, octadecylaminomethyldimethylsulfopropyl betaine, cocamidopropyl betaine, cocamidopropyl hydroxysultaine, 2 Examples thereof include -alkyl-N-carboxymethyl-N-hydroxyethyl imidazolinium betaine, sodium lauroyl glutamate, potassium lauroyl glutamate, lauroylmethyl-β-alanine, lauryldimethylamine-N-oxide, and oleyldimethylamine N-oxide. ..

非イオン系界面活性剤としては、例えば、ラウリン酸グリセリン、モノステアリン酸グリセリン、ソルビタン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ペンタエチレングリコールモノドデシルエーテル、オクタエチレングリコールモノドデシルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、オクチルフェノールエトキシレート、ノニルフェノールエトキシレート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンヘキシタン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステルポリエチレングリコール、ラウリン酸ジエタノールアミド、オレイン酸ジエタノールアミド、ステアリン酸ジエタノールアミド、オクチルグルコシド、デシルグルコシド、ラウリルグルコシド、セタノール、ステアリルアルコール、オレイルアルコールなどが挙げられる。 Examples of the nonionic surfactant include glycerin laurate, glycerin monostearate, sorbitan fatty acid ester, sucrose fatty acid ester, polyoxyethylene alkyl ether, pentaethylene glycol monododecyl ether, octaethylene glycol monododecyl ether, and poly. Oxyethylene alkylphenyl ether, octylphenol ethoxylate, nonylphenol ethoxylate, polyoxyethylene polyoxypropylene glycol, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene hexitan fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester polyethylene glycol, laurate diethanolamide, oleic acid Examples thereof include diethanolamide, stearic acid diethanolamide, octyl glucoside, decyl glucoside, lauryl glucoside, cetanol, stearyl alcohol and oleyl alcohol.

非イオン系界面活性剤として、上述した以外にも、含窒素官能基及び末端疎水性基を有する水溶性ポリマーを用いてもよい。この水溶性ポリマーは従来の界面活性剤とは異なり、含窒素官能基を有する主鎖部分(親水性部分)と、末端の疎水性基部分とによって界面活性能を有し、塗布性の向上効果が高い。よって、他の界面活性剤を併用しなくても、優れた塗布性を導電性組成物に付与できる。しかも、この水溶性ポリマーは酸や塩基を含まないうえ、加水分解により副生成物が生じにくいことから、レジスト層等への悪影響が特に少ない。 In addition to the above, a water-soluble polymer having a nitrogen-containing functional group and a terminal hydrophobic group may be used as the nonionic surfactant. Unlike conventional surfactants, this water-soluble polymer has a surface-active ability due to a main chain portion (hydrophilic portion) having a nitrogen-containing functional group and a hydrophobic group portion at the end, and has an effect of improving coatability. Is high. Therefore, excellent coatability can be imparted to the conductive composition without using other surfactants in combination. Moreover, since this water-soluble polymer does not contain acids and bases and is unlikely to generate by-products due to hydrolysis, it has little adverse effect on the resist layer and the like.

含窒素官能基としては、溶解性の観点から、アミド基が好ましい。
末端疎水性基としては、例えばアルキル基、アラルキル基、アリール基、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アラルキルチオ基、アリールチオ基、一級又は二級のアルキルアミノ基、アラルキルアミノ基、アリールアミノ基などが挙げられる。これらの中でも、アルキルチオ基、アラルキルチオ基、アリールチオ基が好ましい。
末端疎水性基の炭素数は、3〜100が好ましく、5〜50がより好ましく、7〜30が特に好ましい。
水溶性ポリマー中の末端疎水性基の数は特に制限されない。また、同一分子内に末端疎水性基を2つ以上有する場合、末端疎水性基は同じ種類であってもよいし、異なる種類であってもよい。
As the nitrogen-containing functional group, an amide group is preferable from the viewpoint of solubility.
Examples of the terminal hydrophobic group include an alkyl group, an aralkyl group, an aryl group, an alkoxy group, an aralkyloxy group, an aryloxy group, an alkylthio group, an aralkylthio group, an arylthio group, a primary or secondary alkylamino group, and an aralkylamino group. , Arylamino group and the like. Among these, an alkylthio group, an aralkylthio group and an arylthio group are preferable.
The number of carbon atoms of the terminal hydrophobic group is preferably 3 to 100, more preferably 5 to 50, and particularly preferably 7 to 30.
The number of terminal hydrophobic groups in the water-soluble polymer is not particularly limited. Further, when two or more terminal hydrophobic groups are contained in the same molecule, the terminal hydrophobic groups may be of the same type or different types.

水溶性ポリマーとしては、含窒素官能基を有するビニルモノマーのホモポリマー、又は含窒素官能基を有するビニルモノマーと、含窒素官能基を有さないビニルモノマー(その他のビニルモノマー)とのコポリマーを主鎖構造とし、かつ、ポリマーを構成する繰り返し単位以外の部位に疎水性基を有する化合物が好ましい。
含窒素官能基を有するビニルモノマーとしては、アクリルアミド及びその誘導体、含窒素官能基を有する複素環状モノマー等が挙げられ、その中でもアミド結合を持つものが好ましい。具体的には、アクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、t−ブチルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、N,N’−メチレンビスアクリルアミド、N−ビニル−N−メチルアクリルアミド、N−ビニルピロリドン、N−ビニルカプロラクタム等が挙げられる。これらの中でも、溶解性の観点から、アクリルアミド、N−ビニルピロリドン、N−ビニルカプロラクタム等が特に好ましい。
その他のビニルモノマーとしては、含窒素官能基を有するビニルモノマーを共重合可能であれば特に制限されないが、例えば、スチレン、アクリル酸、酢酸ビニル、長鎖α−オレフィンなどが挙げられる。
The water-soluble polymer is mainly a homopolymer of a vinyl monomer having a nitrogen-containing functional group, or a copolymer of a vinyl monomer having a nitrogen-containing functional group and a vinyl monomer having no nitrogen-containing functional group (other vinyl monomers). A compound having a chain structure and having a hydrophobic group at a site other than the repeating unit constituting the polymer is preferable.
Examples of the vinyl monomer having a nitrogen-containing functional group include acrylamide and its derivatives, a heterocyclic monomer having a nitrogen-containing functional group, and the like, and among them, those having an amide bond are preferable. Specifically, acrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N-isopropylacrylamide, N, N-diethylacrylamide, N, N-dimethylaminopropylacrylamide, t-butylacrylamide, diacetoneacrylamide, N, N'-methylene Examples thereof include bisacrylamide, N-vinyl-N-methylacrylamide, N-vinylpyrrolidone, and N-vinylcaprolactam. Among these, acrylamide, N-vinylpyrrolidone, N-vinylcaprolactam and the like are particularly preferable from the viewpoint of solubility.
The other vinyl monomer is not particularly limited as long as it can copolymerize a vinyl monomer having a nitrogen-containing functional group, and examples thereof include styrene, acrylic acid, vinyl acetate, and long-chain α-olefins.

水溶性ポリマーへの末端疎水性基の導入方法としては特に制限されないが、通常、ビニル重合時の連鎖移動剤を選択することにより導入するのが簡便で好ましい。この場合、連鎖移動剤としてはアルキル基、アラルキル基、アリール基、アルキルチオ基、アラルキルチオ基、アリールチオ基等の疎水性基を含む基が、得られる重合体の末端に導入されるものであれば特に限定はされない。例えば、末端疎水性基としてアルキルチオ基、アラルキルチオ基、又はアリールチオ基を有する水溶性ポリマーを得る場合は、これらの末端疎水性基に対応する疎水性基を有する連鎖移動剤、具体的にはチオール、ジスルフィド、チオエーテルなどを用いてビニル重合することが好ましい。 The method for introducing the terminal hydrophobic group into the water-soluble polymer is not particularly limited, but it is usually convenient and preferable to introduce it by selecting a chain transfer agent at the time of vinyl polymerization. In this case, as the chain transfer agent, if a group containing a hydrophobic group such as an alkyl group, an aralkyl group, an aryl group, an alkylthio group, an aralkylthio group or an arylthio group is introduced into the terminal of the obtained polymer. There is no particular limitation. For example, when a water-soluble polymer having an alkylthio group, an aralkylthio group, or an arylthio group is obtained as a terminal hydrophobic group, a chain transfer agent having a hydrophobic group corresponding to these terminal hydrophobic groups, specifically, a thiol , Disulfide, thioether and the like are preferably used for vinyl polymerization.

水溶性ポリマーの主鎖部分は水溶性であり、含窒素官能基を有する。主鎖部分の単位数(重合度)は、1分子中に2〜1000が好ましく、3〜1000がより好ましく、5〜10が特に好ましい。含窒素官能基を有する主鎖部分の単位数が大きすぎる場合は、界面活性能が低下する傾向がある。
水溶性ポリマー中の主鎖部分と、末端疎水性基部分(例えばアルキル基、アラルキル基、アリール基、アルキルチオ基、アラルキルチオ基、アリールチオ基などの部分)との分子量比(主鎖部分の質量平均分子量/末端疎水性基部分の質量平均分子量)は、0.3〜170であることが好ましい。
The main chain portion of the water-soluble polymer is water-soluble and has a nitrogen-containing functional group. The number of units (degree of polymerization) of the main chain portion is preferably 2 to 1000, more preferably 3 to 1000, and particularly preferably 5 to 10 in one molecule. If the number of units of the main chain portion having a nitrogen-containing functional group is too large, the surface activity tends to decrease.
Molecular weight ratio (mass average of main chain portion) of main chain moiety in water-soluble polymer to terminal hydrophobic group moiety (for example, alkyl group, aralkyl group, aryl group, alkylthio group, aralkylthio group, arylthio group, etc.) The molecular weight / mass average molecular weight of the terminal hydrophobic group portion) is preferably 0.3 to 170.

界面活性剤(D)としては、上述した中でもレジスト層への影響が少ない点で、非イオン系界面活性剤が好ましい。 As the surfactant (D), a nonionic surfactant is preferable because it has little effect on the resist layer among the above-mentioned ones.

界面活性剤(D)の含有量は、導電性ポリマー(A)と塩基性化合物(C)と界面活性剤(D)の合計を100質量部としたときに、5〜80質量部が好ましく、10〜70質量部がより好ましく、10〜60質量部がさらに好ましい。界面活性剤(D)の含有量が上記範囲内であれば、導電性組成物のレジスト層への塗布性がより向上する。 The content of the surfactant (D) is preferably 5 to 80 parts by mass when the total of the conductive polymer (A), the basic compound (C) and the surfactant (D) is 100 parts by mass. 10 to 70 parts by mass is more preferable, and 10 to 60 parts by mass is further preferable. When the content of the surfactant (D) is within the above range, the applicability of the conductive composition to the resist layer is further improved.

<任意成分>
導電性組成物は、必要に応じて、導電性ポリマー(A)、溶剤(B)、塩基性化合物(C)及び界面活性剤(D)以外の成分(任意成分)を含んでいてもよい。
任意成分としては、例えば高分子化合物(導電性ポリマー(A)、塩基性化合物(C)及び界面活性剤(D)を除く)、添加剤などが挙げられる。
<Arbitrary ingredient>
The conductive composition may contain components (arbitrary components) other than the conductive polymer (A), the solvent (B), the basic compound (C) and the surfactant (D), if necessary.
Examples of the optional component include a polymer compound (excluding the conductive polymer (A), the basic compound (C) and the surfactant (D)), an additive and the like.

高分子化合物としては、例えばポリビニールホルマール、ポリビニールブチラール等のポリビニルアルコール誘導体類、ポリアクリルアミド、ポリ(N−t−ブチルアクリルアミド)、ポリアクリルアミドメチルプロパンスルホン酸等のポリアクリルアミド類、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸類、水溶性アルキド樹脂、水溶性メラミン樹脂、水溶性尿素樹脂、水溶性フェノール樹脂、水溶性エポキシ樹脂、水溶性ポリブタジエン樹脂、水溶性アクリル樹脂、水溶性ウレタン樹脂、水溶性アクリルスチレン共重合体樹脂、水溶性酢酸ビニルアクリル共重合体樹脂、水溶性ポリエステル樹脂、水溶性スチレンマレイン酸共重合樹脂、水溶性フッ素樹脂及びこれらの共重合体が挙げられる。
添加剤としては、例えば顔料、消泡剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、耐熱性向上剤、レベリング剤、たれ防止剤、艶消し剤、防腐剤などが挙げられる。
Examples of the polymer compound include polyvinyl alcohol derivatives such as polyvinyl formal and polyvinyl butyral, polyacrylamides such as polyacrylamide, poly (Nt-butylacrylamide), and polyacrylamide methylpropanesulfonic acid, polyvinylpyrrolidone, and poly. Acrylic acids, water-soluble alkyd resin, water-soluble melamine resin, water-soluble urea resin, water-soluble phenol resin, water-soluble epoxy resin, water-soluble polybutadiene resin, water-soluble acrylic resin, water-soluble urethane resin, water-soluble acrylic styrene copolymer Examples thereof include resins, water-soluble vinyl acetate acrylic copolymer resins, water-soluble polyester resins, water-soluble styrene maleic acid copolymer resins, water-soluble fluororesins, and copolymers thereof.
Examples of the additive include pigments, antifoaming agents, ultraviolet absorbers, antioxidants, heat resistance improvers, leveling agents, anti-dripping agents, matting agents, preservatives and the like.

<導電性組成物の製造方法>
導電性組成物は、本発明の導電性ポリマー(A)と、溶剤(B)と、必要に応じて塩基性化合物(C)、界面活性剤(D)及び任意成分の1つ以上とを混合することで得られる。
固体状で得られた導電性ポリマー(A)と溶剤(B)とを混合して導電性ポリマー溶液を調製し、得られた導電性ポリマー溶液を導電性組成物として用いてもよい。また、必要に応じて、導電性ポリマー溶液に塩基性化合物(C)、界面活性剤(D)及び任意成分の1つ以上を添加して、導電性組成物としてもよい。
溶液状で得られた導電性ポリマー溶液は、そのまま導電性組成物として用いてもよいし、溶剤(B)でさらに希釈してもよい。また、必要に応じて、導電性ポリマー溶液に塩基性化合物(C)、界面活性剤(D)及び任意成分の1つ以上を添加して、導電性組成物としてもよい。
<Method for producing conductive composition>
The conductive composition is a mixture of the conductive polymer (A) of the present invention, a solvent (B), and if necessary, a basic compound (C), a surfactant (D), and one or more of optional components. Obtained by doing.
The conductive polymer (A) obtained in a solid state and the solvent (B) may be mixed to prepare a conductive polymer solution, and the obtained conductive polymer solution may be used as the conductive composition. Further, if necessary, one or more of the basic compound (C), the surfactant (D) and an optional component may be added to the conductive polymer solution to obtain a conductive composition.
The conductive polymer solution obtained in the form of a solution may be used as it is as a conductive composition, or may be further diluted with a solvent (B). Further, if necessary, one or more of the basic compound (C), the surfactant (D) and an optional component may be added to the conductive polymer solution to obtain a conductive composition.

<作用効果>
本発明の導電性組成物は、分子量(M)が1000以下である低分子量成分を特定の割合で含む導電性ポリマー(A)を含むため、導電膜を形成する際の表面平滑性に優れるとともに、導電膜における良好な導電性も得られる。
<Action effect>
Since the conductive composition of the present invention contains the conductive polymer (A) containing a low molecular weight component having a molecular weight (M) of 1000 or less in a specific ratio, it is excellent in surface smoothness when forming a conductive film. , Good conductivity in conductive film can also be obtained.

<用途>
本発明の導電性組成物は、荷電粒子線描画時の帯電防止用として好適である。具体的には、本発明の導電性組成物を、化学増幅型レジストを用いた荷電粒子線によるパターン形成法のレジスト層の表面に塗布して導電膜を形成する。こうして形成された導電膜がレジスト層の帯電防止膜となる。
また、上述した以外にも、本発明の導電性組成物は、例えばコンデンサ、透明電極、半導体等の材料として使用することもできる。
<Use>
The conductive composition of the present invention is suitable for antistatic use when drawing a charged particle beam. Specifically, the conductive composition of the present invention is applied to the surface of a resist layer of a pattern forming method using a charged particle beam using a chemically amplified resist to form a conductive film. The conductive film thus formed serves as an antistatic film for the resist layer.
In addition to the above, the conductive composition of the present invention can also be used as a material for, for example, a capacitor, a transparent electrode, a semiconductor, or the like.

以下、本発明を実施例により更に詳しく説明するが、以下の実施例は本発明の範囲を限定するものではない。
なお、実施例及び比較例における各種測定・評価方法は以下の通りである。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the following Examples do not limit the scope of the present invention.
The various measurement / evaluation methods in Examples and Comparative Examples are as follows.

[測定・評価方法]
<面積比(X/Y)の算出>
まず、水(超純水)とメタノールを、容積比が水:メタノール=8:2となるように混合した混合溶媒に、炭酸ナトリウムと炭酸水素ナトリウムを、それぞれの固形分濃度が20mmol/L、30mmol/Lになるように添加して、溶離液を調製した。得られた溶離液は、25℃でのpHが10.8であった。
この溶離液に、導電性ポリマー(A)を、導電性ポリマー(A)の固形分濃度が0.1質量%となるように溶解させ、試験溶液を調製した(工程(I))。
得られた試験溶液について、フォトダイオードアレイ(PDA)検出器が接続されたゲルパーミエーションクロマトグラフを備えた高分子材料評価装置(Waters社製、「Waters Alliance2695、2414(屈折率計)、2996(PDA)」)を使用して分子量分布を測定し、クロマトグラムを得た(工程(II))。
ついで、得られたクロマトグラムについて、保持時間をポリスチレンスルホン酸ナトリウム換算の分子量(M)へと換算した(工程(III))。具体的には、ピークトップ分子量が206、4300、6800、17000、32000、77000、15000、2600000のポリスチレンスルホン酸ナトリウムを標準試料として用い、試験溶液と同様にして、各標準試料を固形分濃度が0.05質量%となるように、ただし、ピークトップ分子量が206の標準試料のみは固形分濃度が0.0025質量%となるように、溶離液に溶解させて標準溶液を調製した。そして、各標準溶液についてGPCにより保持時間と分子量の関係を求め、検量線を作成した。作成した検量線から、工程(II)で得られたクロマトグラムについて、保持時間をポリスチレンスルホン酸ナトリウム換算の分子量(M)へと換算した。
そして、分子量(M)が1000以下の領域の面積(X)と、導電性ポリマー(A)に由来する全領域の面積(Y)を求めた(工程(IV)、工程(V))。
これら面積(X)と面積(Y)との面積比(X/Y)を求めた(工程(VI))。
[Measurement / evaluation method]
<Calculation of area ratio (X / Y)>
First, sodium carbonate and sodium hydrogen carbonate are mixed in a mixed solvent in which water (ultrapure water) and methanol are mixed so that the volume ratio is water: methanol = 8: 2, and the solid content concentration of each is 20 mmol / L. An eluent was prepared by adding to 30 mmol / L. The resulting eluent had a pH of 10.8 at 25 ° C.
A test solution was prepared by dissolving the conductive polymer (A) in this eluent so that the solid content concentration of the conductive polymer (A) was 0.1% by mass (step (I)).
For the obtained test solution, a polymer material evaluation device (Waters, "Waters Alliance 2695, 2414 (refractive index meter)), 2996 (manufactured by Waters), equipped with a gel permeation chromatograph to which a photodiode array (PDA) detector is connected. The molecular weight distribution was measured using PDA) ”) to obtain a chromatogram (step (II)).
Then, with respect to the obtained chromatogram, the retention time was converted into the molecular weight (M) in terms of sodium polystyrene sulfonate (step (III)). Specifically, sodium polystyrene sulfonate having a peak top molecular weight of 206, 4300, 6800, 17000, 32000, 77000, 15000, 2600000 was used as a standard sample, and each standard sample had a solid content concentration in the same manner as the test solution. A standard solution was prepared by dissolving the standard sample having a peak top molecular weight of 206 so as to have a solid content concentration of 0.0025% by mass so as to be 0.05% by mass. Then, the relationship between the retention time and the molecular weight was determined by GPC for each standard solution, and a calibration curve was prepared. From the prepared calibration curve, the retention time of the chromatogram obtained in step (II) was converted to the molecular weight (M) in terms of sodium polystyrene sulfonate.
Then, the area (X) of the region having a molecular weight (M) of 1000 or less and the area (Y) of the entire region derived from the conductive polymer (A) were determined (steps (IV) and (V)).
The area ratio (X / Y) of these areas (X) to the area (Y) was determined (step (VI)).

<導電性の評価>
基材としてガラス基材上に導電性組成物を2.0mL滴下し、基材表面全体を覆うように、スピンコーターにて2000rpm×60秒間の条件で回転塗布して塗膜を形成した後、ホットプレートにて80℃で2分間加熱処理を行い、基材上に膜厚約30nmの導電膜を形成して導電体を得た。
ハイレスタUX−MCP−HT800(株式会社三菱ケミカルアナリテック製)を用い2端子法(電極間距離20mm)にて、導電膜の表面抵抗値[Ω/□]を測定した。
<Evaluation of conductivity>
2.0 mL of the conductive composition was dropped onto a glass base material as a base material, and the coating film was formed by rotating and coating with a spin coater under the conditions of 2000 rpm × 60 seconds so as to cover the entire surface of the base material. Heat treatment was performed at 80 ° C. for 2 minutes on a hot plate to form a conductive film having a film thickness of about 30 nm on the substrate to obtain a conductor.
The surface resistance value [Ω / □] of the conductive film was measured by the two-terminal method (distance between electrodes 20 mm) using Hiresta UX-MCP-HT800 (manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd.).

<表面平滑性の評価>
走査型プローブ顕微鏡(セイコーインスツル株式会社製、「SPI4000/SPA400」)を用い、下記の測定条件にて、塗膜(導電膜)の算術平均粗さ(Ra)を測定した。
<<測定条件>>
・カンチレバー:SI−DF20
・測定モード:タッピングモード
・走査範囲:1μm×1μm
・走査速度:0.6Hz
<Evaluation of surface smoothness>
The arithmetic mean roughness (Ra) of the coating film (conductive film) was measured using a scanning probe microscope (“SPI4000 / SPA400” manufactured by Seiko Instruments Inc.) under the following measurement conditions.
<< Measurement conditions >>
・ Cantilever: SI-DF20
-Measurement mode: Tapping mode-Scanning range: 1 μm x 1 μm
・ Scanning speed: 0.6Hz

<実施例1>
[導電性ポリマー(A)の製造]
2−アミノアニソール−4−スルホン酸100mmolに、ピリジン100mmolと水100mLを添加して、モノマー溶液を得た。
得られたモノマー溶液に、ペルオキソ二硫酸アンモニウム100mmolの水溶液(酸化剤溶液)を10℃で滴下した。滴下終了後、25℃で15時間さらに攪拌した後、35℃まで昇温してさらに2時間撹拌して、反応生成物が沈殿した反応液を得た(重合工程)。
得られた反応液を遠心濾過器にて濾過し、沈殿物(反応生成物)を回収して、1Lのメタノールにて反応生成物を洗浄した後に乾燥させ、粉末状の導電性ポリマー(A1)を得た(精製工程)。
精製工程で用いたメタノールの量は、導電性ポリマー(A1)100質量部に対して5000質量部に相当する。
上記の方法で、導電性ポリマー(A1)のクロマトグラムにおける面積比(X/Y)を測定した。導電性ポリマー(A1)の質量平均分子量と面積比(X/Y)の測定結果を表1に示す(以下、同様)。
<Example 1>
[Manufacturing of conductive polymer (A)]
To 100 mmol of 2-aminoanisole-4-sulfonic acid, 100 mmol of pyridine and 100 mL of water were added to obtain a monomer solution.
An aqueous solution of 100 mmol of ammonium peroxodisulfate (oxidizing agent solution) was added dropwise to the obtained monomer solution at 10 ° C. After completion of the dropping, the mixture was further stirred at 25 ° C. for 15 hours, then heated to 35 ° C. and further stirred for 2 hours to obtain a reaction solution in which the reaction product was precipitated (polymerization step).
The obtained reaction solution is filtered through a centrifugal filter, the precipitate (reaction product) is collected, the reaction product is washed with 1 L of methanol, and then dried to obtain a powdery conductive polymer (A1). Was obtained (purification step).
The amount of methanol used in the purification step corresponds to 5000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the conductive polymer (A1).
The area ratio (X / Y) of the conductive polymer (A1) in the chromatogram was measured by the above method. Table 1 shows the measurement results of the mass average molecular weight and the area ratio (X / Y) of the conductive polymer (A1) (the same applies hereinafter).

[導電性組成物の調製]
導電性ポリマー(A1)2質量部と、水93.1質量部と、イソプロピルアルコール(IPA)4.9質量部とを混合し、導電性組成物を得た。
得られた導電性組成物について、上記の方法で導電膜を形成し導電性と表面平滑性を評価した。結果を表1に示す(以下、同様)。
[Preparation of conductive composition]
2 parts by mass of the conductive polymer (A1), 93.1 parts by mass of water, and 4.9 parts by mass of isopropyl alcohol (IPA) were mixed to obtain a conductive composition.
With respect to the obtained conductive composition, a conductive film was formed by the above method, and the conductivity and surface smoothness were evaluated. The results are shown in Table 1 (the same applies hereinafter).

<実施例2>
実施例1において、洗浄溶媒として、1Lのメタノールの代わりに1Lのエタノールを用いたほかは実施例1と同様にして、粉末状の導電性ポリマー(A2)を得た。
<Example 2>
In Example 1, a powdery conductive polymer (A2) was obtained in the same manner as in Example 1 except that 1 L of ethanol was used instead of 1 L of methanol as a washing solvent.

<比較例1>
実施例1において、反応生成物の洗浄を行わなかった。そのほかは実施例1と同様にして、粉末状の導電性ポリマー(A3)を得た。
<Comparative example 1>
In Example 1, the reaction product was not washed. Other than that, a powdery conductive polymer (A3) was obtained in the same manner as in Example 1.

<比較例2>
実施例1で得られた導電性高分子を1%の水溶液として、分画分子量5万ダルトンの限界濾過にて精製し、水溶液状の導電性ポリマー(A4)を得た。
<Comparative example 2>
The conductive polymer obtained in Example 1 was used as a 1% aqueous solution and purified by limit filtration having a molecular weight cut off of 50,000 daltons to obtain an aqueous conductive polymer (A4).

Figure 2020132667
Figure 2020132667

表1に示されるように、反応生成物を適度に洗浄した実施例1、2の導電性ポリマーは、面積比(X/Y)が0.05〜0.3の範囲内であり、分子量(M)が1000以下の低分子量成分を少量含んでいる。実施例1、2の導電性ポリマーを用いて形成した導電膜は、導電膜の算術平均粗さ(Ra)が小さくて表面平滑性に優れ、かつ表面抵抗値が小さく導電性も良好であった。
反応生成物の洗浄を行わなかった比較例1の導電性ポリマーは、面積比(X/Y)が0.3よりも大きく、分子量(M)が1000以下の低分子量成分を多く含んでいる。実施例1、2に比べて表面抵抗値が大きく導電性が劣った。
反応生成物の洗浄条件を変更した比較例2の導電性ポリマーは、面積比(X/Y)が0.05よりも小さく、分子量(M)が1000以下の低分子量成分が極端に少ない。実施例1、2に比べて表面平滑性が劣った。
As shown in Table 1, the conductive polymers of Examples 1 and 2 in which the reaction products were appropriately washed had an area ratio (X / Y) in the range of 0.05 to 0.3 and a molecular weight (molecular weight). M) contains a small amount of low molecular weight components of 1000 or less. The conductive film formed by using the conductive polymers of Examples 1 and 2 had a small arithmetic mean roughness (Ra) of the conductive film, excellent surface smoothness, a small surface resistance value, and good conductivity. ..
The conductive polymer of Comparative Example 1 in which the reaction product was not washed contains a large amount of low molecular weight components having an area ratio (X / Y) of more than 0.3 and a molecular weight (M) of 1000 or less. Compared with Examples 1 and 2, the surface resistance value was large and the conductivity was inferior.
The conductive polymer of Comparative Example 2 in which the washing conditions of the reaction product were changed has an area ratio (X / Y) smaller than 0.05 and extremely few low molecular weight components having a molecular weight (M) of 1000 or less. The surface smoothness was inferior to that of Examples 1 and 2.

本発明の導電性ポリマーは、塗膜(導電膜)にしたときの表面平滑性及び導電性に優れ、荷電粒子線描画時の帯電防止用として有用である。 The conductive polymer of the present invention is excellent in surface smoothness and conductivity when formed into a coating film (conductive film), and is useful for antistatic use when drawing charged particle beams.

Claims (4)

下記式(1)で表される化合物(1)に基づく構成単位を有し、
下記工程(I)〜(VI)を含む評価方法にて算出した面積比(X/Y)が0.05〜0.3である、導電性ポリマー。
(I)前記導電性ポリマーを、pHが10以上の溶離液に、前記導電性ポリマーの固形分濃度が0.1質量%となるように溶解させて試験溶液を調製する工程。
(II)前記試験溶液について、ゲルパーミエーションクロマトグラフを備えた高分子材料評価装置を使用して分子量分布を測定し、クロマトグラムを得る工程。
(III)前記工程(II)により得られたクロマトグラムについて、保持時間をポリスチレンスルホン酸ナトリウム換算の分子量(M)へと換算する工程。
(IV)前記工程(III)により得られたクロマトグラムにおいて、分子量(M)が1000以下の領域の面積(X)を求める工程。
(V)前記工程(III)により得られたクロマトグラムにおいて、前記導電性ポリマーに由来する全領域の面積(Y)を求める工程。
(VI)前記面積(X)と前記面積(Y)との面積比(X/Y)を求める工程。
Figure 2020132667
(式中、R〜Rはそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜24の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基、炭素数1〜24の直鎖若しくは分岐鎖のアルコキシ基、酸性基、ヒドロキシ基、ニトロ基、又はハロゲン原子(−F、−Cl、−Br又はI)であり、R〜Rのうち、少なくとも1つは水素原子、少なくとも1つはアルコキシ基、かつ少なくとも1つは酸性基である。)
It has a structural unit based on the compound (1) represented by the following formula (1).
A conductive polymer having an area ratio (X / Y) of 0.05 to 0.3 calculated by an evaluation method including the following steps (I) to (VI).
(I) A step of preparing a test solution by dissolving the conductive polymer in an eluent having a pH of 10 or more so that the solid content concentration of the conductive polymer is 0.1% by mass.
(II) A step of measuring the molecular weight distribution of the test solution using a polymer material evaluation device equipped with a gel permeation chromatograph to obtain a chromatogram.
(III) A step of converting the retention time of the chromatogram obtained in the step (II) into a molecular weight (M) in terms of sodium polystyrene sulfonate.
(IV) A step of determining the area (X) of a region having a molecular weight (M) of 1000 or less in the chromatogram obtained in the step (III).
(V) A step of determining the area (Y) of the entire region derived from the conductive polymer in the chromatogram obtained in the step (III).
(VI) A step of obtaining an area ratio (X / Y) of the area (X) and the area (Y).
Figure 2020132667
(In the formula, R 1 to R 5 are independently hydrogen atoms, linear or branched alkyl groups having 1 to 24 carbon atoms, linear or branched alkoxy groups having 1 to 24 carbon atoms, acidic groups, and the like. It is a hydroxy group, a nitro group, or a halogen atom (-F, -Cl, -Br or I), and at least one of R 1 to R 5 is a hydrogen atom, at least one is an alkoxy group, and at least one. Is an acidic group.)
前記R〜Rのうち、少なくとも1つはメトキシ基である、請求項1に記載の導電性ポリマー。 The conductive polymer according to claim 1, wherein at least one of R 1 to R 5 is a methoxy group. 荷電粒子線描画時の帯電防止用である、請求項1または2に記載の導電性ポリマー。 The conductive polymer according to claim 1 or 2, which is used for preventing static electricity when drawing a charged particle beam. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の導電性ポリマーと、溶剤とを含む、導電性組成物。 A conductive composition containing the conductive polymer according to any one of claims 1 to 3 and a solvent.
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