JP5206922B2 - Polypyrrole fine particle dispersion - Google Patents

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Description

本発明は、低揮発性有機溶媒を主成分とする媒体にナノ分散したポリピロール微粒子からなる分散液に関する。   The present invention relates to a dispersion liquid comprising polypyrrole fine particles nano-dispersed in a medium containing a low-volatile organic solvent as a main component.

有機溶媒中にナノ分散したピロールおよび/またはピロール誘導体からなるポリピロール微粒子の製造方法は、特開2005−314538号公報に開示されているが、ここでは、有機溶媒と水とアニオン系界面活性剤とを混合攪拌してなるO/W型の乳化液中に、ピロールおよび/またはピロール誘導体のモノマーを添加し、該モノマーを酸化重合することによる有機溶媒中にナノ分散したポリピロール微粒子の製造方法が示されている。   A method for producing polypyrrole fine particles comprising pyrrole and / or a pyrrole derivative nano-dispersed in an organic solvent is disclosed in JP-A-2005-314538. Here, the organic solvent, water, an anionic surfactant, A method for producing finely divided polypyrrole fine particles nano-dispersed in an organic solvent by adding a monomer of pyrrole and / or a pyrrole derivative to an O / W type emulsion obtained by mixing and stirring the pyrrole and oxidatively polymerizing the monomer Has been.

この製造方法により製造されるポリピロール微粒子の分散液に使用される有機溶媒は、トルエン、キシレン、ベンゼン等の一部の芳香族炭化水素系溶媒に限られていた。これらの溶媒を使用したポリピロール微粒子の分散液を塗料として用いて100nmの塗膜層を形成した場合、その導電性は108Ω程度までしか下がらず、また、基材との密着性を向
上させる目的で、前記塗料にバインダーを添加すると、形成された塗膜層は著しく抵抗値が上昇するという問題があった。
特開2005−314538号公報
The organic solvent used in the dispersion of the polypyrrole fine particles produced by this production method has been limited to some aromatic hydrocarbon solvents such as toluene, xylene and benzene. When a coating layer of 100 nm is formed using a dispersion of polypyrrole fine particles using these solvents as a coating material, the conductivity is reduced only to about 10 8 Ω, and the adhesion to the substrate is improved. For the purpose, when a binder is added to the paint, the formed coating layer has a problem that the resistance value is remarkably increased.
JP 2005-314538 A

本発明は、例えば、特開2005−314538号公報に開示されている従来のポリピロール微粒子分散液の問題を解決し得るポリピロール微粒子分散液の提供を課題とする。   An object of the present invention is to provide a polypyrrole fine particle dispersion that can solve the problems of the conventional polypyrrole fine particle dispersion disclosed in, for example, JP-A-2005-314538.

本発明者等は上記課題を解決するために鋭意検討した結果、トルエン、キシレン、ベンゼン等の一部の高揮発性の芳香族炭化水素系溶媒を主とする分散液ではなく、低揮発性有機溶媒を主成分とする分散液とし、この際、前記低揮発性有機溶媒の組成比を80%以上とすると、該分散液を塗料として用いて塗膜層を形成した場合、形成された塗膜層は導電性に優れ(低い抵抗値を示す)、且つ経時での導電率の変化が極めて少なくなり、また、バインダーを使用しても抵抗値が著しく上昇しないことを見出し、本発明を完成させた。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that some highly volatile aromatic hydrocarbon solvents such as toluene, xylene, benzene and the like are not mainly dispersions but low volatile organic compounds. When a coating liquid layer is formed by using the dispersion liquid as a coating material when the composition ratio of the low-volatile organic solvent is 80% or more, the dispersion liquid is mainly composed of a solvent. The layer has excellent conductivity (shows a low resistance value), the change in conductivity with time is extremely small, and the use of a binder does not significantly increase the resistance value, thus completing the present invention. It was.

即ち、本発明は、
1.有機媒体にポリピロール微粒子が分散している分散液であって、
前記有機媒体は1種又は層分離を起こさない2種以上の有機溶媒からなり、且つ、酢酸ブチルの揮発速度を100とした場合の揮発速度が10以下となる少なくとも1種の低揮発性有機溶媒を80%以上含んでいることを特徴とする分散液、
2.前記有機媒体は、水への溶解度が1%以下である少なくとも1種の有機溶媒を含んでいることを特徴とする前記1.記載の分散液、
3.前記有機媒体は、水への溶解度が1%以下であり、且つ、酢酸ブチルの揮発速度を100とした場合の揮発速度が10より大きくなる少なくとも1種の高揮発性有機溶媒を含んでいることを特徴とする前記1.又は2.記載の分散液、
4.前記有機媒体は、酢酸ブチルの揮発速度を100とした場合の揮発速度が10より大きくなる高揮発性有機溶媒を含まないことを特徴とする前記1.又は2.記載の分散液、5.前記低揮発性有機溶媒が、ターペンティン系の有機溶媒であることを特徴とする前記1.ないし4.の何れか1つに記載の分散液、
6.前記ピロール微粒子の平均粒子径が10ないし100nmの範囲にあることを特徴と
する前記1.ないし5.の何れか1つに記載の分散液、
に関するものである。
That is, the present invention
1. A dispersion in which polypyrrole fine particles are dispersed in an organic medium,
The organic medium is composed of one kind or two or more kinds of organic solvents that do not cause layer separation, and at least one kind of low-volatile organic solvent having a volatilization rate of 10 or less when the volatilization rate of butyl acetate is 100. A dispersion containing 80% or more of
2. The organic medium contains at least one organic solvent having a solubility in water of 1% or less. The described dispersion,
3. The organic medium has at least one highly volatile organic solvent having a solubility in water of 1% or less and a volatilization rate greater than 10 when the volatilization rate of butyl acetate is 100. 1 characterized by the above. Or 2. The described dispersion,
4). The organic medium does not contain a highly volatile organic solvent having a volatilization rate higher than 10 when the volatilization rate of butyl acetate is 100. Or 2. 4. The dispersion described The low-volatile organic solvent is a terpentine organic solvent. Or 4. A dispersion according to any one of
6). The average particle size of the pyrrole fine particles is in the range of 10 to 100 nm. Or 5. A dispersion according to any one of
It is about.

本発明の有機媒体にポリピロール微粒子が分散している分散液は、少なくとも1種の低揮発性有機溶媒を80%以上含むことにより、該分散液を塗料として用いて塗膜層を形成した場合、形成された塗膜層は導電性に優れ(低い抵抗値を示す)、且つ経時での導電率の変化が極めて少なくなり、また、バインダーを使用しても抵抗値が著しく上昇しないという優れた効果を奏する。   When the dispersion in which the polypyrrole fine particles are dispersed in the organic medium of the present invention contains at least one low-volatile organic solvent in an amount of 80% or more, when the coating layer is formed using the dispersion as a paint, The formed coating layer has excellent conductivity (shows a low resistance value), extremely little change in conductivity over time, and excellent effect that the resistance value does not increase remarkably even when a binder is used. Play.

上記のような優れた効果が、少なくとも1種の低揮発性有機溶媒を80%以上含む分散液を使用することにより奏される理由は、以下のように考えられる。
トルエン、キシレン、ベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒を主とするポリピロール微粒子の分散液を塗料として使用して塗膜層を形成した場合、前記芳香族炭化水素系溶媒は高揮発性であるため、短時間で成膜されて図1に示されるように、ポリピロール微粒子3は、基材1上に形成された塗膜層2中に均一に分散されることとなる。
一方、低揮発性有機溶媒を主成分とするポリピロール微粒子の分散液を塗料として使用して塗膜層を形成した場合は、前記低揮発性有機溶媒は低揮発性であるため、揮発されにくく、そのため、成膜されるまで、ある程度の時間を必要とするため、図2に示されるように、比重の小さなポリピロール微粒子3は、基材1上に形成された塗膜層2の上側半分に多く存在することになる(少なくとも1種の低揮発性有機溶媒を80%以上含む分散液を使用した場合は、具体的には、塗膜層2の上側半分に60%以上のポリピロールが存在する構造となる。)。
The reason why the excellent effect as described above is exerted by using a dispersion containing at least 80% of at least one low-volatile organic solvent is considered as follows.
When a coating layer is formed using a dispersion of polypyrrole fine particles mainly composed of an aromatic hydrocarbon solvent such as toluene, xylene, benzene, etc., as the aromatic hydrocarbon solvent is highly volatile. As shown in FIG. 1, the polypyrrole fine particles 3 are uniformly dispersed in the coating layer 2 formed on the substrate 1.
On the other hand, when the coating layer is formed using a dispersion of polypyrrole fine particles mainly composed of a low-volatile organic solvent as a coating material, the low-volatile organic solvent is low-volatile, so it is difficult to volatilize, Therefore, since a certain amount of time is required until the film is formed, as shown in FIG. 2, the polypyrrole fine particles 3 having a small specific gravity are many in the upper half of the coating layer 2 formed on the substrate 1. (In the case of using a dispersion containing 80% or more of at least one low-volatile organic solvent, specifically, a structure in which 60% or more of polypyrrole is present in the upper half of the coating layer 2) ).

そしてこのように塗膜層2の上側半分に多くのポリピロール微粒子3が存在する、即ち、塗膜層2の表面近くに多くのポリピロール微粒子3が存在することにより、塗膜層2の導電性が向上し(即ち、膜表面の抵抗値が低下し)、また、基材1と塗膜層2の接着面においては存在するポリピロール微粒子3が少なくなるため、基材1と塗膜層2の接着性が向上することとなる。
特に、基材との密着性を向上させる目的でバインダーを添加した場合、塗膜層2の上側半分に多くのポリピロール微粒子3が存在するため、塗膜層2の下側半分にバインダーが多く存在することになり、その結果、基材との接着性がより向上することに加えて、導電性の低下もあまりみられなくなる。そしてこれにより加えるバインダーの量を増やすことが可能となり、更なる塗膜強度の向上及び透明性の向上を達成することができる。
In this way, many polypyrrole fine particles 3 are present in the upper half of the coating layer 2, that is, many polypyrrole fine particles 3 are present near the surface of the coating layer 2. It improves (that is, the resistance value of the film surface decreases), and the polypyrrole fine particles 3 existing on the bonding surface of the substrate 1 and the coating layer 2 are reduced, so that the bonding between the substrate 1 and the coating layer 2 is performed. Will be improved.
In particular, when a binder is added for the purpose of improving the adhesion to the substrate, a large amount of the polypyrrole fine particles 3 are present in the upper half of the coating layer 2, so that a large amount of the binder is present in the lower half of the coating layer 2. As a result, in addition to further improving the adhesiveness with the base material, the conductivity is hardly lowered. And it becomes possible to increase the quantity of the binder added by this, and can further improve the coating-film intensity | strength and transparency improvement.

上記のように、本発明のポリピロール微粒子分散液を用いて形成した塗膜層は、その表面近くに多くのポリピロール微粒子3が存在することによって、膜表面の抵抗値を低下させるため、使用したポリピロール微粒子3の量に比してより低い抵抗値を達成でき、そのため少ないポリピロール微粒子においても優れた導電性を維持できる。
また、本発明のポリピロール微粒子分散液を用いて形成した塗膜層は、経時での導電率の変化が極めて少なくないものとなる。
更に、本発明のポリピロール微粒子分散液は、低揮発性有機溶媒を使用した結果として、インクジェット法、スプレー法、印刷法等の、高揮発性有機溶媒(例えば、トルエン、キシレン、ベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒)を主とするポリピロール微粒子の分散液を使用した場合は不可能であった塗布方法での成膜を可能とすることができる。
As described above, the coating layer formed by using the polypyrrole fine particle dispersion of the present invention reduces the resistance value of the film surface due to the presence of many polypyrrole fine particles 3 near the surface thereof. A lower resistance value can be achieved as compared with the amount of the fine particles 3, so that excellent conductivity can be maintained even with a small amount of polypyrrole fine particles.
Moreover, the coating layer formed using the polypyrrole fine particle dispersion of the present invention has a very small change in conductivity over time.
Furthermore, the polypyrrole fine particle dispersion of the present invention is a result of using a low volatile organic solvent, resulting in a highly volatile organic solvent such as an inkjet method, a spray method, or a printing method (for example, aromatics such as toluene, xylene, benzene). It is possible to form a film by a coating method that was impossible when a dispersion of polypyrrole fine particles mainly containing a hydrocarbon solvent was used.

更に詳細に本発明を説明する。
本発明の有機媒体にポリピロール微粒子が分散している分散液は、前記有機媒体が1種又は層分離を起こさない2種以上の有機溶媒からなり、且つ、酢酸ブチルの揮発速度を1
00とした場合の揮発速度が10以下となる少なくとも1種の低揮発性有機溶媒を80%以上含んでいることを特徴とする分散液である。
The present invention will be described in more detail.
The dispersion in which polypyrrole fine particles are dispersed in the organic medium of the present invention is composed of one or more organic solvents in which the organic medium does not cause layer separation, and the volatilization rate of butyl acetate is 1
It is a dispersion characterized by containing 80% or more of at least one kind of low-volatile organic solvent with a volatilization rate of 10 or less.

本発明に使用するポリピロール微粒子は、例えば以下に示す製造方法により製造することができる。
(1)有機溶媒と、水と、アニオン系界面活性剤とを混合攪拌してなるO/W型の乳化液中に、ピロールおよび/またはピロール誘導体のモノマーを添加し、該モノマーを酸化重合することによる製造方法。
(2)水性媒体中に可溶化できる量のピロールおよび/またはピロール誘導体、アニオン界面活性剤および/またはノニオン界面活性剤、および酸化剤を含む水性媒体において重合を開始し、そして、ポリピロールの重合率が10〜60%となる時点で有機溶媒を該重合系に添加し更に重合を進行させることによる製造方法。
上記製造方法(1)及び(2)の製造条件及び操作に付き以下に説明する。
The polypyrrole fine particles used in the present invention can be produced, for example, by the production method shown below.
(1) A monomer of pyrrole and / or a pyrrole derivative is added to an O / W type emulsion obtained by mixing and stirring an organic solvent, water, and an anionic surfactant, and the monomer is oxidatively polymerized. Manufacturing method.
(2) Polymerization is initiated in an aqueous medium containing an amount of pyrrole and / or a pyrrole derivative, an anionic surfactant and / or a nonionic surfactant, and an oxidizing agent that can be solubilized in the aqueous medium, and the polymerization rate of polypyrrole The manufacturing method by adding an organic solvent to this polymerization system at the time when becomes 10 to 60% and further proceeding the polymerization.
The manufacturing conditions and operations of the manufacturing methods (1) and (2) will be described below.

製造方法(1)
製造方法(1)で使用可能なピロールおよび/またはピロール誘導体のモノマーとしては、ピロール、N−メチルピロール、N−エチルピロール、N−フェニルピロール、N−ナフチルピロール、N−メチル−3−メチルピロール、N−メチル−3−エチルピロール、N−フェニル−3−メチルピロール、N−フェニル−3−エチルピロール、3−メチルピロール、3−エチルピロール、3−n−ブチルピロール、3−メトキシピロール、3−エトキシピロール、3−n−プロポキシピロール、3−n−ブトキシピロール、3−フェニルピロール、3−トルイルピロール、3−ナフチルピロール、3−フェノキシピロール、3−メチルフェノキシピロール、3−アミノピロール、3−ジメチルアミノピロール、3−ジエチルアミノピロール、3−ジフェニルアミノピロール、3−メチルフェニルアミノピロール、3−フェニルナフチルアミノピロール等が挙げられる。特に好ましいのはピロールである。
Manufacturing method (1)
Examples of pyrrole and / or pyrrole derivative monomers that can be used in the production method (1) include pyrrole, N-methylpyrrole, N-ethylpyrrole, N-phenylpyrrole, N-naphthylpyrrole, and N-methyl-3-methylpyrrole. N-methyl-3-ethylpyrrole, N-phenyl-3-methylpyrrole, N-phenyl-3-ethylpyrrole, 3-methylpyrrole, 3-ethylpyrrole, 3-n-butylpyrrole, 3-methoxypyrrole, 3-ethoxypyrrole, 3-n-propoxypyrrole, 3-n-butoxypyrrole, 3-phenylpyrrole, 3-toluylpyrrole, 3-naphthylpyrrole, 3-phenoxypyrrole, 3-methylphenoxypyrrole, 3-aminopyrrole, 3-dimethylaminopyrrole, 3-diethylaminopyrrole, - diphenylamino pyrrole, 3-methylphenylamino pyrrole, 3-phenyl naphthyl amino pyrrole, and the like. Particularly preferred is pyrrole.

製造方法(1)に用いるアニオン系界面活性剤としては、種々のものが使用できるが、疎水性末端を複数有するもの(例えば、疎水基に分岐構造を有するものや、疎水基を複数有するもの)が好ましい。このような疎水性末端を複数有するアニオン系界面活性剤を使用することにより、安定したミセルを形成させることができる。
疎水性末端を複数有するアニオン系界面活性剤の中でも、スルホコハク酸ジ−2−エチルヘキシルナトリウム(疎水性末端4つ)、スルホコハク酸ジ−2−エチルオクチルナトリウム(疎水性末端4つ)および分岐鎖型アルキルベンゼンスルホン酸塩(疎水性末端2つ)が好適に使用できる。
Various anionic surfactants used in the production method (1) can be used, but those having a plurality of hydrophobic ends (for example, those having a branched structure in a hydrophobic group or those having a plurality of hydrophobic groups). Is preferred. By using such an anionic surfactant having a plurality of hydrophobic ends, stable micelles can be formed.
Among anionic surfactants having multiple hydrophobic ends, di-2-ethylhexyl sodium sulfosuccinate (4 hydrophobic ends), di-2-ethyloctyl sodium sulfosuccinate (4 hydrophobic ends) and branched type Alkyl benzene sulfonate (two hydrophobic ends) can be preferably used.

反応系中でのアニオン系界面活性剤の量は、ピロールおよび/ピロール誘導体のモノマー1molに対し0.2mol未満であることが好ましく、さらに好ましくは0.05mol〜0.15molである。0.05mol未満では収率や分散安定性が低下し、一方、0.2mol以上では得られた導電性微粒子に導電性の湿度依存性が生じてしまう場合がある。   The amount of the anionic surfactant in the reaction system is preferably less than 0.2 mol, more preferably 0.05 mol to 0.15 mol, relative to 1 mol of the monomer of pyrrole and / or a pyrrole derivative. If the amount is less than 0.05 mol, the yield and the dispersion stability are lowered. On the other hand, if the amount is 0.2 mol or more, the resulting conductive fine particles may have a conductivity humidity dependency.

製造方法(1)において乳化液の有機相を形成する有機溶媒は、水への溶解度が1%以下であり、且つ、酢酸ブチルの揮発速度を100とした場合の揮発速度が10より大きくなる高揮発性有機溶媒である。具体的には、トルエン、キシレン、ベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒であるが、前記高揮発性有機溶媒は、単独で、又は2種以上の混合物として使用することができる。   In the production method (1), the organic solvent forming the organic phase of the emulsion has a solubility in water of 1% or less, and the volatilization rate when the volatilization rate of butyl acetate is 100 is high. Volatile organic solvent. Specifically, it is an aromatic hydrocarbon solvent such as toluene, xylene and benzene, but the highly volatile organic solvent can be used alone or as a mixture of two or more.

乳化液における有機相と水相との割合は、水相が75体積%以上であることが好ましい。水相が20体積%以下ではピロールモノマーの溶解量が少なくなり、生産効率が悪くな
る。
The ratio of the organic phase to the aqueous phase in the emulsion is preferably 75% by volume or more in the aqueous phase. When the water phase is 20% by volume or less, the amount of pyrrole monomer dissolved is reduced and the production efficiency is deteriorated.

製造方法(1)で使用する酸化剤としては、例えば、硫酸、塩酸、硝酸およびクロロスルホン酸のような無機酸、アルキルベンゼンスルホン酸およびアルキルナフタレンスルホン酸のような有機酸、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムおよび過酸化水素のような過酸化物が使用できる。これらは単独で使用しても、二種類以上を併用してもよい。塩化第二鉄等のルイス酸でもポリピロールを重合できるが、生成した粒子が凝集し、ポリピロールを微分散できない場合がある。特に好ましい酸化剤は、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩である。   Examples of the oxidizing agent used in the production method (1) include inorganic acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid and chlorosulfonic acid, organic acids such as alkylbenzenesulfonic acid and alkylnaphthalenesulfonic acid, potassium persulfate and ammonium persulfate. And peroxides such as hydrogen peroxide can be used. These may be used alone or in combination of two or more. Polypyrrole can be polymerized even with a Lewis acid such as ferric chloride, but the produced particles may aggregate and the polypyrrole may not be finely dispersed. Particularly preferred oxidizing agents are persulfates such as ammonium persulfate.

反応系中での酸化剤の量は、ピロールおよび/またはピロール誘導体のモノマー1molに対して0.1mol以上、0.8mol以下であることが好ましく、さらに好ましくは0.2〜0.6molである。0.1mol未満ではモノマーの重合度が低下し、導電性微粒子を分液回収することが困難になり、一方、0.8mol以上ではポリピロールが凝集して導電性微粒子の粒径が大きくなり、分散安定性と塗膜の透明性が悪化する。   The amount of the oxidizing agent in the reaction system is preferably 0.1 mol or more and 0.8 mol or less, more preferably 0.2 to 0.6 mol with respect to 1 mol of pyrrole and / or pyrrole derivative monomer. . If the amount is less than 0.1 mol, the degree of polymerization of the monomer decreases, making it difficult to separate and collect the conductive fine particles. On the other hand, if the amount is 0.8 mol or more, the polypyrrole aggregates to increase the particle size of the conductive fine particles. Stability and transparency of the coating deteriorate.

製造方法(1)は、例えば以下のような工程で行われる:
(a)アニオン系界面活性剤、有機溶媒および水を混合攪拌し乳化液を調製する工程、
(b)ピロールおよび/またはピロール誘導体のモノマーを乳化液中に分散させる工程、(c)モノマーを酸化重合しアニオン系界面活性剤にポリピロールを接触吸着させる工程、
(d)有機相を分液し導電性微粒子を回収する工程。
The production method (1) is performed by, for example, the following steps:
(A) a step of preparing an emulsion by mixing and stirring an anionic surfactant, an organic solvent and water;
(B) a step of dispersing a monomer of pyrrole and / or a pyrrole derivative in an emulsion, (c) a step of oxidative polymerization of the monomer to cause polyanol to contact and adsorb on an anionic surfactant,
(D) A step of separating the organic phase and collecting the conductive fine particles.

前記各工程は、当業者に既知である手段を利用して行うことができる。例えば、乳化液の調製時に行う混合攪拌は、特に限定されないが、例えばマグネットスターラー、攪拌機、ホモジナイザー等を適宜選択して行うことができる。また重合温度は0〜25℃で、好ましくは20℃以下である。重合温度が25℃を越えると副反応が起こるので好ましくない。   Each of the above steps can be performed using means known to those skilled in the art. For example, the mixing and stirring performed at the time of preparing the emulsion is not particularly limited. For example, a magnetic stirrer, a stirrer, a homogenizer, or the like can be selected as appropriate. The polymerization temperature is 0 to 25 ° C, preferably 20 ° C or less. If the polymerization temperature exceeds 25 ° C., side reactions occur, which is not preferable.

製造方法(2)
製造方法(2)で使用可能なピロールおよび/またはピロール誘導体としては、ピロール、N−メチルピロール、N−エチルピロール、N−フェニルピロール、N−ナフチルピロール、N−メチル−3−メチルピロール、N−メチル−3−エチルピロール、N−フェニル−3−メチルピロール、N−フェニル−3−エチルピロール、3−メチルピロール、3−エチルピロール、3−n−ブチルピロール、3−メトキシピロール、3−エトキシピロール、3−n−プロポキシピロール、3−n−ブトキシピロール、3−フェニルピロール、3−トルイルピロール、3−ナフチルピロール、3−フェノキシピロール、3−メチルフェノキシピロール、3−アミノピロール、3−ジメチルアミノピロール、3−ジエチルアミノピロール、3−ジフェニルアミノピロール、3−メチルフェニルアミノピロール、3−フェニルナフチルアミノピロール等が挙げられる。特に好ましいのはピロールである。
Manufacturing method (2)
Examples of pyrrole and / or pyrrole derivatives that can be used in the production method (2) include pyrrole, N-methylpyrrole, N-ethylpyrrole, N-phenylpyrrole, N-naphthylpyrrole, N-methyl-3-methylpyrrole, N -Methyl-3-ethylpyrrole, N-phenyl-3-methylpyrrole, N-phenyl-3-ethylpyrrole, 3-methylpyrrole, 3-ethylpyrrole, 3-n-butylpyrrole, 3-methoxypyrrole, 3- Ethoxypyrrole, 3-n-propoxypyrrole, 3-n-butoxypyrrole, 3-phenylpyrrole, 3-toluylpyrrole, 3-naphthylpyrrole, 3-phenoxypyrrole, 3-methylphenoxypyrrole, 3-aminopyrrole, 3- Dimethylaminopyrrole, 3-diethylaminopyrrole, 3-diphe Le aminopyrrole, 3-methylphenylamino pyrrole, 3-phenyl naphthyl amino pyrrole, and the like. Particularly preferred is pyrrole.

水性媒体中に可溶化できるピロールおよび/またはピロール誘導体の量としては、水に対して80g/L以下であり、特に好ましくは、20g/Lないし1g/Lである。
水性媒体中に可溶化できない量のピロールおよび/またはピロール誘導体(飽和濃度以上のピロールおよび/またはピロール誘導体)が添加されると、重合開始直後から塊状のポリピロールが生成され、目的とする微粒子は得られない。また、ピロールおよび/またはピロール誘導体のモノマーが1g/L以下では、重合反応が極めて遅くなり、所望する微粒子を得るまでの時間が長時間となることからあまり好ましくない。
The amount of pyrrole and / or pyrrole derivative that can be solubilized in an aqueous medium is 80 g / L or less, particularly preferably 20 g / L to 1 g / L, relative to water.
When an amount of pyrrole and / or a pyrrole derivative that cannot be solubilized in an aqueous medium is added (a pyrrole and / or pyrrole derivative having a saturation concentration or more), a massive polypyrrole is generated immediately after the start of polymerization, and the desired fine particles are obtained. I can't. On the other hand, when the monomer of pyrrole and / or pyrrole derivative is 1 g / L or less, the polymerization reaction is extremely slow, and it takes a long time to obtain desired fine particles.

製造方法(2)に使用することができるアニオン界面活性剤としては、通常使用されるアニオン界面活性剤が使用でき、特に限定されるものではないが、疎水性末端を複数有するもの(例えば、疎水基に分岐構造を有するものや、疎水基を複数有するもの)が好ましい。このような疎水性末端を複数有するアニオン系界面活性剤を使用することにより、安定したミセルを形成させることができ、重合後において水相と有機溶媒相との分離が容易であり、有機溶媒相に分散した導電性微粒子が入手し易い。疎水性末端を複数有するアニオン界面活性剤の中でも、スルホコハク酸ジ−2−エチルヘキシルナトリウム(疎水性末端4つ)、スルホコハク酸ジ−2−オクチルナトリウム(疎水性末端4つ)および分岐鎖型アルキルベンゼンスルホン酸塩(疎水性末端2つ)が好適に使用できる。
また、上記のアニオン界面活性剤は単独又は2種以上の混合物として使用することができる。
As the anionic surfactant that can be used in the production method (2), a commonly used anionic surfactant can be used, and it is not particularly limited, but one having a plurality of hydrophobic ends (for example, hydrophobic) Those having a branched structure in the group and those having a plurality of hydrophobic groups are preferred. By using such an anionic surfactant having a plurality of hydrophobic ends, stable micelles can be formed, and separation of the aqueous phase and the organic solvent phase after polymerization is easy. Conductive fine particles dispersed in are easily available. Among anionic surfactants having multiple hydrophobic ends, di-2-ethylhexyl sulfosuccinate (4 hydrophobic ends), di-2-octyl sodium sulfosuccinate (4 hydrophobic ends) and branched alkylbenzene sulfone Acid salts (two hydrophobic ends) can be preferably used.
Moreover, said anionic surfactant can be used individually or in mixture of 2 or more types.

製造方法(2)に使用することができるノニオン界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、アルキルグルコシド類、脂肪酸エステル類、ソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル類、脂肪酸アルカノールアミド、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類が挙げられる。
上記のノニオン界面活性剤は単独又は2種以上の混合物として使用することができる。
Nonionic surfactants that can be used in the production method (2) include, for example, polyoxyethylene alkyl ethers, alkyl glucosides, fatty acid esters, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, polyoxy Examples include ethylene fatty acid esters, fatty acid alkanolamides, and polyoxyethylene alkylphenyl ethers.
Said nonionic surfactant can be used individually or in mixture of 2 or more types.

アニオン界面活性剤および/またはノニオン界面活性剤の使用量は、ピロールおよび/ピロール誘導体のモノマー1molに対し0.2mol未満であることが好ましく、さらに好ましくは0.05mol〜0.15molである。0.05mol未満では収率や分散安定性が低下し、一方、0.2mol以上では得られた導電性微粒子に導電性の湿度依存性が生じてしまう場合がある。   The amount of the anionic surfactant and / or nonionic surfactant used is preferably less than 0.2 mol, more preferably 0.05 mol to 0.15 mol, relative to 1 mol of the monomer of pyrrole and / or a pyrrole derivative. If the amount is less than 0.05 mol, the yield and the dispersion stability are lowered. On the other hand, if the amount is 0.2 mol or more, the resulting conductive fine particles may have a conductivity humidity dependency.

製造方法(2)で使用する酸化剤としては、例えば、硫酸、塩酸、硝酸およびクロロスルホン酸のような無機酸、アルキルベンゼンスルホン酸およびアルキルナフタレンスルホン酸のような有機酸、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムおよび過酸化水素のような過酸化物が使用できる。これらは単独で使用しても、二種類以上を併用してもよい。塩化第二鉄等のルイス酸でもポリピロールを重合できるが、生成した粒子が凝集し、ポリピロールを微分散できない場合がある。特に好ましい酸化剤は、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩である。   Examples of the oxidizing agent used in the production method (2) include inorganic acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid and chlorosulfonic acid, organic acids such as alkylbenzenesulfonic acid and alkylnaphthalenesulfonic acid, potassium persulfate and ammonium persulfate. And peroxides such as hydrogen peroxide can be used. These may be used alone or in combination of two or more. Polypyrrole can be polymerized even with a Lewis acid such as ferric chloride, but the produced particles may aggregate and the polypyrrole may not be finely dispersed. Particularly preferred oxidizing agents are persulfates such as ammonium persulfate.

使用する酸化剤の量は、ピロールおよび/またはピロール誘導体のモノマー1molに対して0.1mol以上、0.8mol以下であることが好ましく、さらに好ましくは0.2〜0.6molである。0.1mol未満ではモノマーの重合度が低下し、導電性微粒子を分液回収することが困難になり、一方、0.8mol以上ではポリピロールが凝集して導電性微粒子の粒径が大きくなり、分散安定性が悪化する。   The amount of the oxidizing agent to be used is preferably 0.1 mol or more and 0.8 mol or less, more preferably 0.2 to 0.6 mol, with respect to 1 mol of pyrrole and / or pyrrole derivative monomer. If the amount is less than 0.1 mol, the degree of polymerization of the monomer decreases, making it difficult to separate and collect the conductive fine particles. On the other hand, if the amount is 0.8 mol or more, the polypyrrole aggregates to increase the particle size of the conductive fine particles. Stability deteriorates.

製造方法(2)で使用する水性媒体は、基本的に水であり、所望により、形成されるポリピロール微粒子の導電率の向上と導電率の経時変化を減少させる目的でドーパント等を加えることができる。
使用する水性媒体の量は、使用するピロールおよび/またはピロール誘導体が可溶化できる量、即ち、前記で定義されたように、ピロールおよび/またはピロール誘導体の濃度が80g/L以下となる量であって、特に好ましくは、20g/Lないし1g/Lとなる量である。
The aqueous medium used in the production method (2) is basically water, and if desired, a dopant or the like can be added for the purpose of improving the conductivity of the formed polypyrrole fine particles and reducing the change with time of the conductivity. .
The amount of the aqueous medium to be used is an amount capable of solubilizing the pyrrole and / or pyrrole derivative to be used, that is, an amount such that the concentration of pyrrole and / or pyrrole derivative is 80 g / L or less as defined above. Particularly preferred is an amount of 20 g / L to 1 g / L.

上記のように製造方法(2)においては、ドーパントを加えることができる。
特開2005−314538号公報に記載のO/W型の乳化液中での重合では、ドーパントを用いておらず、そのため、得られるポリピロールの導電率は必ずしも高いものでは
なく、また、経時変化を受けやすいものであった。
製造方法(2)では、水性媒体中に所定のドーパントを添加することで、導電率の向上と経時変化を減少させることを可能とし得る。
製造方法(2)でドーパントを使用する場合のドーパントの種類としては、ピロールおよび/またはピロール誘導体のモノマーに可溶であれば特に制限はなく、一般的にピロールおよび/またはピロール誘導体の重合体を含んでなる導電性微粒子に好適に用いられるアクセプター性ドーパントを適宜使用できるが、代表的なものとしては、例えば、ポリスチレンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、アントラキノンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、スルホサリチル酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、アリルスルホン酸等のスルホン酸類、過塩素酸、塩素、臭素等のハロゲン類、ルイス酸、プロトン酸等がある。これらは、酸形態であってよいし、塩形態にあることもできる。モノマーに対する溶解性の観点から好ましいものは、過塩素酸テトラブチルアンモニウム、過塩素酸テトラエチルアンモニウム、テトラフルオロホウ酸テトラブチルアンモニウム、トリフルオロメタンスルホン酸テトラブチルアンモニウム、トリフルオロスルホンイミドテトラブチルアンモニウム、ドデシルベンゼンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸等である。
As described above, in the production method (2), a dopant can be added.
In the polymerization in the O / W type emulsion described in JP-A-2005-314538, a dopant is not used, and therefore the conductivity of the obtained polypyrrole is not necessarily high, and changes with time are not observed. It was easy to receive.
In the production method (2), by adding a predetermined dopant to the aqueous medium, it may be possible to improve the conductivity and reduce the change with time.
The kind of the dopant when the dopant is used in the production method (2) is not particularly limited as long as it is soluble in the monomer of pyrrole and / or pyrrole derivative, and generally a polymer of pyrrole and / or pyrrole derivative is used. An acceptor dopant suitably used for the conductive fine particles can be used as appropriate. Typical examples thereof include polystyrene sulfonic acid, paratoluene sulfonic acid, methane sulfonic acid, trifluoromethane sulfonic acid, and anthraquinone sulfonic acid. Sulfonic acids such as benzenesulfonic acid, naphthalenesulfonic acid, sulfosalicylic acid, dodecylbenzenesulfonic acid and allylsulfonic acid, halogens such as perchloric acid, chlorine and bromine, Lewis acid and protonic acid. These may be in the acid form or in the salt form. Preferred from the viewpoint of solubility in monomers, tetrabutylammonium perchlorate, tetraethylammonium perchlorate, tetrabutylammonium tetrafluoroborate, tetrabutylammonium trifluoromethanesulfonate, tetrabutylammonium trifluorosulfonimide, dodecylbenzene Examples thereof include sulfonic acid and p-toluenesulfonic acid.

ドーパントを使用する場合のドーパントの使用量は、生成するピロール重合体単位ユニット当たりドーパント0.01〜0.3分子となる量が好ましい。0.01分子以下では、十分な導電性パスを形成するに必要なドーパント量としては不十分であり、高い導電性を得ることが難しい。一方、0.3分子以上加えてもドープ率は向上しないから、0.3分子以上のドーパントの添加は経済上好ましくない。ここでピロール重合体単位ユニットとは、ピロールモノマーが重合して得られるピロール重合体のモノマー1分子に対応する繰返し部分のことを指す。   When the dopant is used, the dopant is preferably used in an amount of 0.01 to 0.3 molecule of dopant per pyrrole polymer unit unit to be generated. When the amount is 0.01 molecule or less, the amount of dopant necessary to form a sufficient conductive path is insufficient, and it is difficult to obtain high conductivity. On the other hand, addition of 0.3 molecule or more does not improve the doping rate, so the addition of 0.3 molecule or more dopant is not economically preferable. Here, the pyrrole polymer unit unit refers to a repeating portion corresponding to one molecule of a pyrrole polymer monomer obtained by polymerizing a pyrrole monomer.

製造方法(2)において、水性媒体中に可溶化できる量のピロールおよび/またはピロール誘導体、アニオン界面活性剤および/またはノニオン界面活性剤、および酸化剤をを含む水性媒体において重合を開始した後、ポリピロールの重合率が10〜60%となる時点で有機溶媒が添加される。ポリピロールの重合率が20〜50%となる時点で有機溶媒が添加されるのがより好ましい。重合率が10%未満の時点で有機溶媒が添加された場合、ポリピロールの共役二重結合が充分に成長していないため、所定の導電性が得られなくなる。また、その後の重合が極めて遅くなる他、水と有機溶媒の分離も極めて悪くなる。逆に重合率が60%を越えた時点で有機溶媒が添加された場合、有機溶媒へ移行するポリピロール粒子の大きさは数百nm以上の大きな粒子となり、分散安定性も悪いものとなる。
尚、重合率は、ガスクロマトグラフィーを用いて残存モノマーを測定し、当初の添加モノマー量と残存モノマー量の比から容易に算出することができる。
In the production method (2), after initiating polymerization in an aqueous medium containing an amount of pyrrole and / or a pyrrole derivative, an anionic surfactant and / or a nonionic surfactant, and an oxidizing agent that can be solubilized in the aqueous medium, An organic solvent is added when the polymerization rate of polypyrrole reaches 10 to 60%. More preferably, the organic solvent is added when the polymerization rate of the polypyrrole reaches 20 to 50%. When the organic solvent is added when the polymerization rate is less than 10%, the conjugated double bond of polypyrrole is not sufficiently grown, so that predetermined conductivity cannot be obtained. Further, the subsequent polymerization becomes extremely slow, and the separation of water and the organic solvent becomes extremely poor. On the contrary, when the organic solvent is added when the polymerization rate exceeds 60%, the size of the polypyrrole particles transferred to the organic solvent becomes large particles of several hundred nm or more, and the dispersion stability is also poor.
The polymerization rate can be easily calculated from the ratio of the initially added monomer amount and the residual monomer amount by measuring the residual monomer using gas chromatography.

ポリピロールの粒径をあまり大きくせず、また、ポリピロール粒子の凝集を起こさないためには、反応系中に、ある程度の量の残存モノマー(未反応のモノマー)の存在が重要であると考えられ、そのため、重合率が向上して残存モノマーの量が減少すると急激にポリピロールの粒径の増大及びポリピロール粒子の凝集が起こるものと考えられる。
即ち、ポリピロールの粒径をあまり大きくせず、また、ポリピロール粒子の凝集を起こさないためには、反応系中の残存モノマー(未反応のモノマー)量が、当初に添加したモノマー量の40〜90%が残存する時点で有機溶媒を添加することが重要であるといえる。
また、同様に、有機溶媒を添加する時点において水性媒体中に分散している微粒子の大きさも極めて重要である。水性媒体中におけるポリピロールの重合率(%)とその際得られるポリピロールの平均粒子径(nm)の関係を示すグラフを図3に示すが、該グラフからポリピロールの重合率が、ある一定値を超えるとポリピロールの平均粒子径が急激に大
きくなることが判る。そのため、例えば、ポリピロールの平均粒子径が100nmを超えた時点で有機溶媒を添加しても、有機溶媒へ移行するポリピロール粒子の大きさは結果的に数百nm以上の大きな粒子となりやすく、また、分散安定性も悪いものとなりやすい。
従って、有機溶媒の添加は、ポリピロールの粒子径が100nm以下の時点で行うのが好ましい。
尚、ポリピロールの平均粒子径は、レーザードップラー法により容易に測定することができる。
The presence of a certain amount of residual monomer (unreacted monomer) in the reaction system is considered important in order not to make the particle size of the polypyrrole too large and to cause aggregation of the polypyrrole particles. Therefore, it is considered that when the polymerization rate is improved and the amount of the residual monomer is decreased, the particle size of the polypyrrole is suddenly increased and the polypyrrole particles are aggregated.
That is, in order not to make the particle size of polypyrrole too large and to cause aggregation of polypyrrole particles, the amount of residual monomer (unreacted monomer) in the reaction system is 40 to 90 of the amount of monomer initially added. It can be said that it is important to add an organic solvent at the time when% remains.
Similarly, the size of the fine particles dispersed in the aqueous medium at the time of adding the organic solvent is also extremely important. A graph showing the relationship between the polymerization rate (%) of polypyrrole in an aqueous medium and the average particle size (nm) of the resulting polypyrrole is shown in FIG. 3, from which the polymerization rate of polypyrrole exceeds a certain value. It can be seen that the average particle size of polypyrrole increases rapidly. Therefore, for example, even when an organic solvent is added when the average particle size of polypyrrole exceeds 100 nm, the size of the polypyrrole particles transferred to the organic solvent tends to be large particles of several hundred nm or more as a result. Dispersion stability tends to be poor.
Therefore, it is preferable to add the organic solvent when the particle size of the polypyrrole is 100 nm or less.
In addition, the average particle diameter of polypyrrole can be easily measured by a laser Doppler method.

添加する有機溶媒としては、水への溶解度が1%以下の有機溶媒であれば特に限定されず、酢酸ブチルの揮発速度を100とした場合の揮発速度が10より大きくなる少なくとも1種の高揮発性有機溶媒、酢酸ブチルの揮発速度を100とした場合の揮発速度が10以下となる少なくとも1種の低揮発性有機溶媒又は前記高揮発性有機溶媒及び低揮発性有機溶媒の混合物として使用することができ、前記高揮発性有機溶媒としては、例えば、酢酸ブチル等の脂肪族エステル類、トルエン等の芳香族溶媒、メチルエチルケトン等のケトン類、シクロヘキサン等の環状飽和炭化水素類、n−オクタン等の鎖状飽和炭化水素類、n−オクタノール等の鎖状飽和アルコール類、安息香酸メチル等の芳香族エステル類、ジエチルエーテル等の脂肪族エーテル類等が挙げられ、前記低揮発性有機溶媒としては、例えば、ミネラルスピリット、イソパラフィン、テレピン油、オレンジ油のリモネン、P−メンタン、α−ピネン、β−ピネン、ターピノーレン、イソボルニルアセテート、ターピニルアセテート、ターピネオール、α−ターピネオール、ジヒドロターピネオール等のターペンティン系溶媒が挙げられ、ターペンティン系溶媒が好ましい。
また、自然由来で環境的にも配慮されている点では、リモネンが好ましい。
有機溶媒の使用量は、重合反応に使用する水の量に対して体積比で5ないし40%(v/v)が好ましく、特に好ましくは、10ないし25%(v/v)である。
5%(v/v)未満では、粒子密度が高くなるため分散性が悪くなり、結果として凝集が起こる。40%(v/v)を超える場合は相対的に粒子密度が低くなるため、粒子間の反発力が小さくなり、分散を保てなくなる。
The organic solvent to be added is not particularly limited as long as it is an organic solvent having a solubility in water of 1% or less. At least one high volatility in which the volatilization rate when the volatilization rate of butyl acetate is 100 is greater than 10. A low-volatile organic solvent or a mixture of the high-volatile organic solvent and the low-volatile organic solvent with a volatilization rate of 10 or less when the volatilization rate of the volatile organic solvent and butyl acetate is 100 Examples of the highly volatile organic solvent include aliphatic esters such as butyl acetate, aromatic solvents such as toluene, ketones such as methyl ethyl ketone, cyclic saturated hydrocarbons such as cyclohexane, and n-octane. Chain saturated hydrocarbons, chain saturated alcohols such as n-octanol, aromatic esters such as methyl benzoate, aliphatic ethers such as diethyl ether Examples of the low volatile organic solvent include mineral spirit, isoparaffin, turpentine oil, limonene of orange oil, P-menthane, α-pinene, β-pinene, terpinolene, isobornyl acetate, Examples include terpentine solvents such as terpinyl acetate, terpineol, α-terpineol, and dihydroterpineol, with terpentine solvents being preferred.
Moreover, limonene is preferable in that it is naturally derived and environmentally friendly.
The amount of the organic solvent to be used is preferably 5 to 40% (v / v), particularly preferably 10 to 25% (v / v) by volume with respect to the amount of water used in the polymerization reaction.
If it is less than 5% (v / v), the particle density becomes high and the dispersibility becomes poor, resulting in aggregation. When it exceeds 40% (v / v), the particle density becomes relatively low, so the repulsive force between the particles becomes small and dispersion cannot be maintained.

前記ポリピロール微粒子の製造方法は、例えば以下のような工程で行われる:
(a)アニオン界面活性剤および/またはノニオン界面活性剤、ピロールおよび/またはピロール誘導体のモノマー及び所望によりドーパントを水に加えて混合攪拌する工程、
(b)酸化剤を加えて酸化重合を開始する工程、
(c)重合率が10〜60%となる時点で有機溶媒を添加する工程、
(d)混合攪拌して更に重合反応を進行させる工程、
(e)有機相を分液し有機溶媒層にナノ分散したポリピロール微粒子を回収する工程。
The method for producing the polypyrrole fine particles is performed, for example, in the following steps:
(A) a step of adding an anionic surfactant and / or a nonionic surfactant, a monomer of pyrrole and / or a pyrrole derivative and optionally a dopant to water and mixing and stirring;
(B) adding an oxidizing agent to start oxidative polymerization;
(C) adding an organic solvent when the polymerization rate becomes 10 to 60%,
(D) a step of mixing and stirring to further advance the polymerization reaction;
(E) A step of separating the organic phase and collecting polypyrrole fine particles nano-dispersed in the organic solvent layer.

前記各工程は、当業者に既知である手段を利用して行うことができる。例えば、混合攪拌は、特に限定されないが、例えばマグネットスターラー、攪拌機、ホモジナイザー等を適宜選択して行うことができる。また重合温度は0〜25℃で、好ましくは20℃以下である。重合温度が25℃を越えると副反応が起こるので好ましくない。   Each of the above steps can be performed using means known to those skilled in the art. For example, the mixing and stirring is not particularly limited. For example, a magnetic stirrer, a stirrer, a homogenizer, and the like can be selected as appropriate. The polymerization temperature is 0 to 25 ° C, preferably 20 ° C or less. If the polymerization temperature exceeds 25 ° C., side reactions occur, which is not preferable.

上記製造方法(1)により得られた有機溶媒層にナノ分散したポリピロール微粒子又は上記製造方法(2)により得られた有機溶媒層にナノ分散したポリピロール微粒子は、そのままで、或いは、必要に応じて濃縮された後、層分離を起こさない低揮発性溶媒(酢酸ブチルの揮発速度を100とした場合の揮発速度が10以下となる)で希釈されて、低揮発性有機溶媒を80%以上含む有機媒体にポリピロール微粒子が分散している分散液となる。
以上の操作により、本発明の有機媒体にポリピロール微粒子が分散している分散液は、前記有機媒体が1種又は層分離を起こさない2種以上の有機溶媒からなり、且つ、酢酸ブチルの揮発速度を100とした場合の揮発速度が10以下となる少なくとも1種の低揮発
性有機溶媒を80%以上含み、前記有機媒体が、水への溶解度が1%以下である少なくとも1種の有機溶媒を含む分散液となる。
尚、上記製造方法(1)により得られた有機溶媒層にナノ分散したポリピロール微粒子は、水への溶解度が1%以下である少なくとも1種の高揮発性有機溶媒(酢酸ブチルの揮発速度を100とした場合の揮発速度が10より大きくなる)にナノ分散したポリピロール微粒子であり、上記製造方法(2)により得られた有機溶媒層にナノ分散したポリピロール微粒子は、水への溶解度が1%以下である少なくとも1種の高揮発性有機溶媒(酢酸ブチルの揮発速度を100とした場合の揮発速度が10より大きくなる)、溶解度が1%以下である少なくとも1種の低揮発性溶媒(酢酸ブチルの揮発速度を100とした場合の揮発速度が10以下となる)又は溶解度が1%以下である高揮発性有機溶媒及び低揮発性有機溶媒の混合物にナノ分散したポリピロール微粒子である。
The polypyrrole fine particles nano-dispersed in the organic solvent layer obtained by the above production method (1) or the polypyrrole fine particles nano-dispersed in the organic solvent layer obtained by the above production method (2) are used as they are or as necessary. After being concentrated, the organic solvent is diluted with a low-volatile solvent that does not cause layer separation (the volatilization rate is 10 or less when the volatilization rate of butyl acetate is 100), and contains 80% or more of a low-volatile organic solvent. A dispersion in which polypyrrole fine particles are dispersed in the medium is obtained.
By the above operation, the dispersion liquid in which the polypyrrole fine particles are dispersed in the organic medium of the present invention is composed of one or more organic solvents that do not cause layer separation, and the volatilization rate of butyl acetate. 80% or more of at least one low-volatile organic solvent having a volatilization rate of 10 or less with respect to 100, and the organic medium comprises at least one organic solvent having a solubility in water of 1% or less. It becomes a dispersion liquid containing.
The polypyrrole fine particles nano-dispersed in the organic solvent layer obtained by the above production method (1) have at least one highly volatile organic solvent having a solubility in water of 1% or less (the volatile rate of butyl acetate is 100%). In which the volatilization rate is greater than 10), and the polypyrrole fine particles nanodispersed in the organic solvent layer obtained by the production method (2) have a solubility in water of 1% or less. At least one highly volatile organic solvent (the volatilization rate is greater than 10 when the volatilization rate of butyl acetate is 100), at least one low volatility solvent (butyl acetate) having a solubility of 1% or less The volatilization rate is 10 or less with a volatilization rate of 100), or nano-dispersed in a mixture of a highly volatile organic solvent and a low volatile organic solvent having a solubility of 1% or less Is polypyrrole particles.

希釈に使用する低揮発性有機溶媒(酢酸ブチルの揮発速度を100とした場合の揮発速度が10以下となる)は、層分離を起こさない低揮発性有機溶媒であれば、水への溶解度が1%以下のものでも1%以上のものでも使用することができ、例えば、ターペンティン系の有機溶媒、具体的にはミネラルスピリット イソパラフィンテレピン油、オレンジ油のリモネン、P−メンタン、α−ピネン、β−ピネン、ターピノーレン、イソボルニルアセテート、ターピニルアセテート、ターピネオール、α−ターピネオール、ジヒドロターピネオール或いはシクロヘキサノール、メチルカルビトール、ブチルセロソルブ、プロピレンカーボネート等が挙げられる。
前記低揮発性有機溶媒は、単独で、又は2種以上の混合物として使用することができる。
The low-volatile organic solvent used for dilution (the volatilization rate when the volatilization rate of butyl acetate is set to 100 is 10 or less) is a low-volatility organic solvent that does not cause layer separation. 1% or less or 1% or more can be used, for example, a terpentine organic solvent, specifically mineral spirit isoparaffin terpine oil, limonene of orange oil, P-menthane, α-pinene, β-pinene, terpinolene, isobornyl acetate, terpinyl acetate, terpineol, α-terpineol, dihydroterpineol or cyclohexanol, methyl carbitol, butyl cellosolve, propylene carbonate and the like can be mentioned.
The low-volatile organic solvent can be used alone or as a mixture of two or more.

尚、希釈後の分散液中のポリピロール微粒子の固形分濃度は、0.2ないし10.0%、好ましくは、0.5ないし6.0%、より好ましくは1.0ないし4.0%の範囲である。
希釈前に高揮発性有機溶媒が多く存在し、そのため低揮発性溶媒で希釈して低揮発性有機溶媒の含有量を80%以上としたときに、ポリピロール微粒子の固形分濃度が低くなり過ぎる場合は、事前に高揮発性有機溶媒をある程度留去し濃縮して、ポリピロール微粒子の固形分濃度が低くなり過ぎないように調整する。
The solid content concentration of the polypyrrole fine particles in the diluted dispersion is 0.2 to 10.0%, preferably 0.5 to 6.0%, more preferably 1.0 to 4.0%. It is a range.
There are many highly volatile organic solvents before dilution, so the solid content concentration of the polypyrrole fine particles becomes too low when diluted with a low volatile solvent and the content of the low volatile organic solvent is 80% or more. In advance, the highly volatile organic solvent is distilled off to some extent and concentrated to adjust the solid content concentration of the polypyrrole fine particles so as not to become too low.

上記のようにして調製された本発明の有機媒体にポリピロール微粒子が分散している分散液は、導電性塗料に使用することができる。該導電性塗料はポリピロール微粒子を有機媒体に分散してなり、さらに用途や塗布対象物等の必要に応じて、分散安定剤、増粘剤、バインダー等の樹脂を加えることも可能である。
バインダーとしては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキシド、ポリブタジエン、ポリ(N−ビニルカルバゾール)、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹
脂、ポリアミド、エチルセルロース、酢酸ビニル、ABS樹脂、ポリウレタン樹脂、メラミ
ン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂等が挙げられる。
バインダーを使用する際の使用量は、ポリピロール微粒子1質量部に対して0.2質量部ないし10質量部である。
The dispersion liquid in which polypyrrole fine particles are dispersed in the organic medium of the present invention prepared as described above can be used for a conductive paint. The conductive coating material comprises polypyrrole fine particles dispersed in an organic medium, and a resin such as a dispersion stabilizer, a thickener, and a binder can be added as required for the purpose of application and application.
Examples of the binder include polyvinyl chloride, polycarbonate, polystyrene, polymethyl methacrylate, polyester, polysulfone, polyphenylene oxide, polybutadiene, poly (N-vinylcarbazole), hydrocarbon resin, ketone resin, phenoxy resin, polyamide, ethyl cellulose, acetic acid. Examples thereof include vinyl, ABS resin, polyurethane resin, melamine resin, unsaturated polyester resin, alkyd resin, epoxy resin, and silicon resin.
The amount of the binder used is 0.2 to 10 parts by mass with respect to 1 part by mass of the polypyrrole fine particles.

また、上記の導電性塗料を基材に塗布し、乾燥させることによって導電性薄膜を得ることができる。この際、上側半分の中にポリピロール微粒子のうち60%以上の粒子が存在する薄膜を形成する。塗布する対象は特に限定されないが、導電性塗料中に含まれる有機溶媒により損傷を受けないよう選択する必要がある。また塗布方法も特に限定されず、例えばグラビア印刷機、インクジェット印刷機、ディッピング、スピンコーター、ロールコーター等を用いて、印刷またはコーティングすることができる。   Moreover, an electroconductive thin film can be obtained by apply | coating said electroconductive coating material to a base material, and making it dry. At this time, a thin film in which 60% or more of the polypyrrole fine particles are present in the upper half is formed. The object to be applied is not particularly limited, but it is necessary to select it so as not to be damaged by the organic solvent contained in the conductive paint. Also, the coating method is not particularly limited, and printing or coating can be performed using, for example, a gravure printing machine, an inkjet printing machine, dipping, a spin coater, a roll coater, or the like.

また本発明の有機媒体にポリピロール微粒子が分散している分散液は、導電性塗料以外にも、防錆塗料、半導体材料、コンデンサ用電解質、有機EL素子の正孔輸送材、二次電池用電極材等の様々な用途に好ましく適用することができる。   In addition, the dispersion liquid in which the polypyrrole fine particles are dispersed in the organic medium of the present invention is not limited to the conductive paint. It can be preferably applied to various uses such as materials.

以下の実施例により本発明をより詳しく説明する。但し、実施例は本発明を説明するためのものであり、いかなる方法においても本発明を限定することを意図しない。   The following examples illustrate the invention in more detail. However, the examples are for illustrating the present invention and are not intended to limit the present invention in any way.

実施例1
スルホコハク酸ジ−2−エチルヘキシルナトリウム(アニオン界面活性剤:ペレックスOT−P)8mmolをイオン交換水900mLに溶解し、次いでピロールモノマー100mmolを加え30分攪拌し、次いで1M過硫酸アンモニウム水溶液50mL(50mmol相当)を加え、1時間反応を行った(重合率50%、平均粒子径78nm)。次いで、リモネン50mLを添加し、4時間攪拌した。攪拌終了後、有機相を回収し、イオン交換水で数回洗浄してリモネン中に分散した状態で固形分10%の黒色のポリピロール微粒子(平均粒子径85nm)を得た。この分散液にメチルカルビトールを添加し、該微粒子の固形分濃度を1%になるまで希釈した。これを溶液1とした。
Example 1
Dissolve 8 mmol of di-2-ethylhexyl sodium sulfosuccinate (anionic surfactant: Perex OT-P) in 900 mL of ion-exchanged water, add 100 mmol of pyrrole monomer, stir for 30 minutes, and then 50 mL (corresponding to 50 mmol) of 1M aqueous ammonium persulfate solution For 1 hour (polymerization rate 50%, average particle diameter 78 nm). Next, 50 mL of limonene was added and stirred for 4 hours. After completion of the stirring, the organic phase was recovered, washed several times with ion-exchanged water, and black polypyrrole fine particles (average particle size 85 nm) having a solid content of 10% were obtained in a state dispersed in limonene. Methyl carbitol was added to this dispersion, and the solid content concentration of the fine particles was diluted to 1%. This was designated as Solution 1.

実施例2
スルホコハク酸ジ−2−エチルヘキシルナトリウム8mmolをトルエン100mLに溶解し、さらにイオン交換水800mLを加え20℃に保持しつつ乳化するまで攪拌した。得られた乳化液にピロールモノマー100mmolを加え、30分攪拌し、次いで1M過硫酸アンモニウム水溶液100mL(100mmol相当)を少量づつ滴下し、4時間攪拌した。攪拌終了後、有機相を回収し、イオン交換水で数回洗浄してトルエン中に分散した状態で固形分5%の黒色のポリピロール微粒子(平均粒子径85nm)を得た。この分散液にメチルカルビトールを添加し、該微粒子の固形分濃度を1%になるまで希釈した。これを溶液2とした。
Example 2
8 mmol of di-2-ethylhexyl sodium sulfosuccinate was dissolved in 100 mL of toluene, and further 800 mL of ion-exchanged water was added and stirred until emulsification was maintained at 20 ° C. To the obtained emulsion, 100 mmol of pyrrole monomer was added and stirred for 30 minutes, and then 100 mL of a 1M aqueous ammonium persulfate solution (corresponding to 100 mmol) was added in small portions and stirred for 4 hours. After the completion of stirring, the organic phase was recovered, washed several times with ion exchange water, and dispersed in toluene to obtain black polypyrrole fine particles (average particle size 85 nm) having a solid content of 5%. Methyl carbitol was added to this dispersion, and the solid content concentration of the fine particles was diluted to 1%. This was designated as Solution 2.

実施例3
溶液1にメラミン系バインダーであるスーパーベッカミンJ−820(大日本インキ化学)をポリピロール固形分1質量部に対して0.5質量部加え、メチルカルビトールで固形分濃度が1%となるように希釈した。これを溶液3とした。
Example 3
0.5 parts by mass of Super Becamine J-820 (Dainippon Ink Chemical), a melamine binder, is added to Solution 1 with respect to 1 part by mass of polypyrrole solids, so that the solids concentration becomes 1% with methyl carbitol. Dilute to This was designated as Solution 3.

実施例4
溶液1にメラミン系バインダーであるスーパーベッカミンJ−820(大日本インキ化学)をポリピロール固形分1質量部に対して2質量部加え、メチルカルビトールで固形分濃度が1%となるように希釈した。これを溶液4とした。
Example 4
Add 2 parts by mass of Super Becamine J-820 (Dainippon Ink Chemical), a melamine binder, to 1 part by mass of polypyrrole solids in Solution 1 and dilute with methyl carbitol to a solids concentration of 1%. did. This was designated as Solution 4.

実施例5
溶液2にメラミン系バインダーであるスーパーベッカミンJ−820(大日本インキ化学)をポリピロール固形分1質量部に対して0.5質量部加え、メチルカルビトールで固形分濃度が1%となるように希釈した。これを溶液5とした。
Example 5
Add 0.5 parts by mass of Superbeccamin J-820 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.), a melamine binder, to 1 part by mass of polypyrrole solids to solution 2, so that the solids concentration becomes 1% with methyl carbitol. Dilute to This was designated as Solution 5.

実施例6
溶液2にメラミン系バインダーであるスーパーベッカミンJ−820(大日本インキ化学)をポリピロール固形分1質量部に対して2質量部加え、メチルカルビトールで固形分濃度が1%となるように希釈した。これを溶液6とした。
Example 6
Add 2 parts by mass of Super Becamine J-820 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.), a melamine binder, to Solution 2 with respect to 1 part by mass of polypyrrole solids, and dilute with methyl carbitol to a solids concentration of 1%. did. This was designated as Solution 6.

比較例1
スルホコハク酸ジ−2−エチルヘキシルナトリウム(アニオン界面活性剤:ペレックスOT−P)8mmolをイオン交換水900mLに溶解し、次いでピロールモノマー100mmolを加え30分攪拌し、次いで1M過硫酸アンモニウム水溶液50mL(50mmol相当)を加え、1時間反応を行った(重合率50%、平均粒子径78nm)。次いで、トルエン50mLを添加し、4時間攪拌した。攪拌終了後、有機相を回収し、イオン交換水で数回洗浄してトルエン中に分散した状態で固形分10%の黒色のポリピロール微粒子(平均粒子径85nm)を得た。この分散液にイソプロパノールを添加し、該微粒子の固形分濃度を1%になるまで希釈した。これを溶液7とした。
Comparative Example 1
Dissolve 8 mmol of di-2-ethylhexyl sodium sulfosuccinate (anionic surfactant: Perex OT-P) in 900 mL of ion-exchanged water, add 100 mmol of pyrrole monomer, stir for 30 minutes, and then 50 mL (corresponding to 50 mmol) of 1M aqueous ammonium persulfate solution For 1 hour (polymerization rate 50%, average particle diameter 78 nm). Next, 50 mL of toluene was added and stirred for 4 hours. After completion of the stirring, the organic phase was recovered, washed several times with ion-exchanged water, and black polypyrrole fine particles (average particle size 85 nm) having a solid content of 10% were obtained in a state dispersed in toluene. Isopropanol was added to this dispersion, and the solid content concentration of the fine particles was diluted to 1%. This was designated as Solution 7.

比較例2
スルホコハク酸ジ−2−エチルヘキシルナトリウム8mmolをトルエン100mLに溶解し、さらにイオン交換水800mLを加え20℃に保持しつつ乳化するまで攪拌した。得られた乳化液にピロールモノマー100mmolを加え、30分攪拌し、次いで1M過硫酸アンモニウム水溶液100mL(100mmol相当)を少量づつ滴下し、4時間攪拌した。攪拌終了後、有機相を回収し、イオン交換水で数回洗浄してトルエン中に分散した状態で固形分5%の黒色のポリピロール微粒子(平均粒子径85nm)を得た。この分散液にイソプロパノールを添加し、該微粒子の固形分濃度を1%になるまで希釈した。これを溶液8とした。
Comparative Example 2
8 mmol of di-2-ethylhexyl sodium sulfosuccinate was dissolved in 100 mL of toluene, and further 800 mL of ion-exchanged water was added and stirred until emulsification was maintained at 20 ° C. To the obtained emulsion, 100 mmol of pyrrole monomer was added and stirred for 30 minutes, and then 100 mL of a 1M aqueous ammonium persulfate solution (corresponding to 100 mmol) was added in small portions and stirred for 4 hours. After the completion of stirring, the organic phase was recovered, washed several times with ion exchange water, and dispersed in toluene to obtain black polypyrrole fine particles (average particle size 85 nm) having a solid content of 5%. Isopropanol was added to this dispersion, and the solid content concentration of the fine particles was diluted to 1%. This was designated as Solution 8.

比較例3
スルホコハク酸ジ−2−エチルヘキシルナトリウム(アニオン界面活性剤:ペレックスOT−P)8mmolをイオン交換水900mLに溶解し、次いでピロールモノマー100mmolを加え30分攪拌し、次いで1M過硫酸アンモニウム水溶液50mL(50mmol相当)を加え、1時間反応を行った(重合率50%、平均粒子径78nm)。次いで、トルエン150mLを添加し、4時間攪拌した。攪拌終了後、有機相を回収し、イオン交換水で数回洗浄してトルエン中に分散した状態で固形分3.3%の黒色のポリピロール微粒子(平均粒子径85nm)を得た。この分散液にメチルカルビトールを添加し、該微粒子の固形分濃度を1%になるまで希釈した。これを溶液9とした。
Comparative Example 3
Dissolve 8 mmol of di-2-ethylhexyl sodium sulfosuccinate (anionic surfactant: Perex OT-P) in 900 mL of ion-exchanged water, add 100 mmol of pyrrole monomer, stir for 30 minutes, and then 50 mL (corresponding to 50 mmol) of 1M aqueous ammonium persulfate solution For 1 hour (polymerization rate 50%, average particle diameter 78 nm). Next, 150 mL of toluene was added and stirred for 4 hours. After completion of the stirring, the organic phase was recovered, washed several times with ion exchange water, and dispersed in toluene to obtain black polypyrrole fine particles (average particle size 85 nm) having a solid content of 3.3%. Methyl carbitol was added to this dispersion, and the solid content concentration of the fine particles was diluted to 1%. This was designated as Solution 9.

比較例4
溶液7にメラミン系バインダーであるスーパーベッカミンJ−820(大日本インキ化学)をポリピロール固形分1質量部に対して0.1質量部加え、イソプロパノールで固形分濃度が1%となるように希釈した。これを溶液10とした。
Comparative Example 4
0.1 parts by mass of Super Becamine J-820 (Dainippon Ink Chemical), which is a melamine binder, is added to Solution 7 with respect to 1 part by mass of polypyrrole solids, and diluted with isopropanol so that the solids concentration becomes 1%. did. This was designated as Solution 10.

比較例5
溶液7にメラミン系バインダーであるスーパーベッカミンJ−820(大日本インキ化学)をポリピロール固形分1質量部に対して2質量部加え、イソプロパノールで固形分濃度が1%となるように希釈した。これを溶液11とした。
Comparative Example 5
To solution 7, 2 parts by mass of Super Becamine J-820 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.), which is a melamine binder, was added to 1 part by mass of polypyrrole solids, and diluted with isopropanol so that the solids concentration was 1%. This was designated as Solution 11.

比較例6
溶液8にメラミン系バインダーであるスーパーベッカミンJ−820(大日本インキ化学)をポリピロール固形分1質量部に対して0.1質量部加え、イソプロパノールで固形分濃度が1%となるように希釈した。これを溶液12とした。
Comparative Example 6
0.1 parts by mass of Superbecamine J-820 (Dainippon Ink Chemical), a melamine binder, is added to Solution 8 with respect to 1 part by mass of polypyrrole solids, and diluted with isopropanol so that the solids concentration becomes 1%. did. This was designated as Solution 12.

比較例7
溶液8にメラミン系バインダーであるスーパーベッカミンJ−820(大日本インキ化学)をポリピロール固形分1質量部に対して2質量部加え、イソプロパノールで固形分濃度が1%となるように希釈した。これを溶液13とした。
Comparative Example 7
To Solution 8, 2 parts by mass of Super Becamine J-820 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.), which is a melamine binder, was added to 1 part by mass of polypyrrole solid content, and diluted with isopropanol so that the solid content concentration became 1%. This was designated as Solution 13.

比較例8
溶液9にメラミン系バインダーであるスーパーベッカミンJ−820(大日本インキ化学)をポリピロール固形分1質量部に対して2質量部加え、メチルカルビトールで固形分濃度が1%となるように希釈した。これを溶液14とした。
Comparative Example 8
Add 2 parts by mass of Super Becamine J-820 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.), a melamine-based binder, to Solution 9 with respect to 1 part by mass of polypyrrole solids, and dilute with methyl carbitol to a solids concentration of 1%. did. This was designated as Solution 14.

試験例1
上記溶液1ないし14をバーコーター#8で100μmPETフィルムに塗布し、140℃で10分間乾燥して膜厚100nmの塗膜を得た。この塗膜の初期抵抗値、抵抗値経時変化、密着性(バインダーを使用した場合のみ)及び全光線透過率を測定した。その結果を表1に示した。
Test example 1
The above solutions 1 to 14 were applied to a 100 μm PET film with a bar coater # 8 and dried at 140 ° C. for 10 minutes to obtain a coating film having a thickness of 100 nm. The initial resistance value, resistance value change with time, adhesion (only when a binder was used) and total light transmittance of this coating film were measured. The results are shown in Table 1.

尚、測定は以下のような方法により行った。
(平均粒子径(nm))
Microtrac社製NanotracUPA150を用いてレーザードップラー法により測定した。
(重合率(%))
ガスクロマトグラフを用いて残存モノマーを測定し、添加量と残存モノマーの比から算出した。
(還元性微粒子存在比(上層/下層))
塗膜をウルトラミクロトーム(ライカ(株)社製:ウルトラカットS)を用いて60nmの幅に切断し、透過型電子顕微鏡(日本電子(株)社製:JEM−1200 EXM)で断面部を撮影した画像から粒子部とバインダー部の面積比率から求めた。なお、10個のサンプルを作成し、同様に測定した後に平均値を算出した値を用いた。
(初期抵抗値(Ω))
導電性塗膜の抵抗値は三菱化学(株)社のMCP−HT450型高抵抗率計で測定した。
(全光線透過率(%))
JIS K7105に準拠して、ヘイズメーターを用いて測定した。
The measurement was performed by the following method.
(Average particle size (nm))
The measurement was performed by a laser Doppler method using Nanotrac UPA150 manufactured by Microtrac.
(Polymerization rate (%))
The residual monomer was measured using a gas chromatograph and calculated from the ratio between the added amount and the residual monomer.
(Reducing fine particle abundance ratio (upper layer / lower layer))
The coating film was cut into a width of 60 nm using an ultramicrotome (Leica Co., Ltd .: Ultracut S), and a cross section was photographed with a transmission electron microscope (JEOL Ltd .: JEM-1200 EXM). The area ratio between the particle part and the binder part was determined from the obtained image. In addition, the value which calculated the average value after creating 10 samples and measuring it similarly was used.
(Initial resistance (Ω))
The resistance value of the conductive coating film was measured with an MCP-HT450 type high resistivity meter manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation.
(Total light transmittance (%))
Measurement was performed using a haze meter in accordance with JIS K7105.

また、抵抗値経時変化、密着性(バインダーを使用した場合のみ)については以下に示す基準で評価した。
(抵抗値経時変化)
抵抗値が一桁上昇するのにかかった時間
◎:3ヶ月以上
○:2ヶ月以上
△:1ヶ月以上2ヶ月以内
×:1ヶ月以内
(密着性)
JIS H8504テープ試験方法に基づいて、カッターで2mm角の条こんを100個作成した後に、テープ試験により引き剥がし試験を実施した。
○:剥離無し
×:90%以上剥離
尚、表中の各記載は以下を意味する。
重合方法:(1)、(2)は、それぞれ製造方法(1)、製造方法(2)による重合方法を意味する。
重合率:重合方法(2)を採用した場合(実施例1、3、4、比較例1、3、4、5、8)の有機溶媒を添加する前のポリピロールの重合率(%)。
添加前平均粒径:重合方法(2)を採用した場合(実施例1、3、4、比較例1、3、4、5、8)の有機溶媒を添加する前のポリピロールの平均粒子径(nm)。
反応後平均粒径:有機相の回収後におけるポリピロールの平均粒子径を(nm)。
有機溶媒:重合方法(1)を採用した場合は、重合前に添加される有機溶媒の種類を示し
、重合方法(2)を採用した場合は、重合途中で添加される溶媒の種類を示す。
希釈溶媒:希釈に使用した低揮発性有機溶媒の種類。
低揮発性溶媒含有量:最終的な分散液中における低揮発性有機溶媒の含有量(%)。
バインダー量:ポリピロール固形分1質量部に対する使用したバインダーの量(質量部)。
表1

Figure 0005206922
Further, resistance value change with time and adhesion (only when a binder was used) were evaluated according to the following criteria.
(Resistance value change with time)
Time taken for the resistance value to increase by one digit ◎: 3 months or more ○: 2 months or more △: 1 month or more and 2 months or less ×: 1 month or less (adhesion)
Based on the JIS H8504 tape test method, 100 2 mm square strips were prepared with a cutter, and then a peeling test was performed by a tape test.
○: No peeling ×: 90% or more peeling Note that each description in the table means the following.
Polymerization method: (1) and (2) mean a polymerization method according to production method (1) and production method (2), respectively.
Polymerization rate: Polymerization rate (%) of polypyrrole before adding the organic solvent in the case of employing the polymerization method (2) (Examples 1, 3, 4, Comparative Examples 1, 3, 4, 5, 8).
Average particle diameter before addition: average particle diameter of polypyrrole before adding the organic solvent when the polymerization method (2) is employed (Examples 1, 3, 4, Comparative Examples 1, 3, 4, 5, 8) ( nm).
Average particle size after reaction: The average particle size of polypyrrole after recovery of the organic phase (nm).
Organic solvent: When the polymerization method (1) is adopted, the type of the organic solvent added before the polymerization is shown, and when the polymerization method (2) is adopted, the type of the solvent added during the polymerization is shown.
Diluent: The type of low volatility organic solvent used for dilution.
Low volatile solvent content: content (%) of low volatile organic solvent in the final dispersion.
Binder amount: The amount (part by mass) of the binder used relative to 1 part by mass of the polypyrrole solid content.
Table 1
Figure 0005206922

実施例1、2で示されるように、重合方法(2)(実施例1)又は重合方法(1)(実施例2)を採用して製造したポリピロールの何れを用いて調製した分散液でも、低揮発性有機溶媒の含有量が80%以上であれば、低い初期抵抗値を示し、該抵抗値は経時変化が少なく、更に、高い全光線透過率を示す塗膜が得られることが示されたが、この際、塗膜の上層/下層におけるポリピロール微粒子の存在比は、65/35と、上層に多くポリピロール微粒子が存在していた。
実施例1(重合方法(2)を採用する)にバインダーを添加した実施例3(バインダー添加量0.5質量部)、実施例4(バインダー添加量2質量部)においては、実施例1で示された優れた効果に加えて、高い密着性を示し、また、実施例1に比して全光線透過率が向上したが、この際、塗膜の上層/下層におけるポリピロール微粒子の存在比は、実施例1と同様に、65/35であった。
実施例2(重合方法(1)を採用する)にバインダーを添加した実施例5(バインダー添加量0.5質量部)、実施例6(バインダー添加量2質量部)においては、実施例2で示された優れた効果に加えて、高い密着性を示し、また、実施例2に比して全光線透過率が向上したが、この際、塗膜の上層/下層におけるポリピロール微粒子の存在比は、実施例1と同様に、65/35であった。
実施例1で希釈溶媒として使用した低揮発性有機溶媒(メチルカルビトール)の代わりに高揮発性有機溶媒(イソプロパノール)を使用した比較例1においては、初期抵抗値は低かったものの、該抵抗値の経時変化が大きくなった。この際の塗膜の上層/下層におけるポリピロール微粒子の存在比は、実施例1とは異なり、50/50と上層、下層でポリピロール微粒子が均一に存在していた。
実施例2で希釈溶媒として使用した低揮発性有機溶媒(メチルカルビトール)の代わりに高揮発性有機溶媒(イソプロパノール)を使用した比較例2においては、初期抵抗値は低かったものの、該抵抗値の経時変化が大きくなった。この際の塗膜の上層/下層におけるポリピロール微粒子の存在比は、実施例2とは異なり、50/50と上層、下層でポリピロール微粒子が均一に存在していた。
実施例1で希釈溶媒として使用した低揮発性有機溶媒(メチルカルビトール)の使用量を減らして低揮発性有機溶媒の含有量が80%未満となる70%とした比較例3においては、初期抵抗値は低かったものの、該抵抗値の経時変化が多少大きくなった。この際の塗膜の上層/下層におけるポリピロール微粒子の存在比は、55/45と上層に多くポリピロール微粒子が存在する傾向にあったが不十分なものであった。
比較例1にバインダーを添加した比較例4(バインダー添加量0.1質量部)においては、0.1質量部程度のバインダー量では、密着性の向上及び全光線透過率の向上を示さないことが示された。この際の塗膜の上層/下層におけるポリピロール微粒子の存在比は、比較例1と同様、50/50であった。
比較例1にバインダーを添加した比較例5(バインダー添加量2質量部)においては、高い密着性を示し、また、比較例1に比して全光線透過率が向上し、抵抗値の経時変化も少なくなったが、依然として抵抗値の経時変化は、実施例1よりも劣るものであった。この際の塗膜の上層/下層におけるポリピロール微粒子の存在比は、比較例1と同様、50/50であった。
比較例2にバインダーを添加した比較例6(バインダー添加量0.1質量部)においては、0.1質量部程度のバインダー量では、密着性の向上及び全光線透過率の向上を示さないことが示された。この際の塗膜の上層/下層におけるポリピロール微粒子の存在比は、比較例2と同様、50/50であった。
比較例2にバインダーを添加した比較例7(バインダー添加量2質量部)においては、高い密着性を示し、また、比較例2に比して全光線透過率が向上し、抵抗値の経時変化も少なくなったが、依然として抵抗値の経時変化は、実施例2よりも劣るものであった。この際の塗膜の上層/下層におけるポリピロール微粒子の存在比は、比較例2と同様、50/50であった。
比較例3にバインダーを添加した比較例8(バインダー添加量2質量部)においては、高い密着性を示し、また、比較例3に比して全光線透過率が向上し、抵抗値の経時変化も少なくなったが、依然として抵抗値の経時変化は、実施例2よりも劣るものであった。この際の塗膜の上層/下層におけるポリピロール微粒子の存在比は、比較例3と同様、55/45であった。
As shown in Examples 1 and 2, a dispersion prepared using any of polypyrrole produced by employing polymerization method (2) (Example 1) or polymerization method (1) (Example 2), If the content of the low volatile organic solvent is 80% or more, it shows that a low initial resistance value is exhibited, the resistance value is little changed with time, and a coating film showing a high total light transmittance is obtained. However, at this time, the polypyrrole fine particle abundance ratio in the upper layer / lower layer of the coating film was 65/35, and many polypyrrole fine particles were present in the upper layer.
In Example 3 (in which the amount of binder added is 0.5 parts by mass) and Example 4 (in which the amount of binder added is 2 parts by mass), in which Example 1 (in which polymerization method (2) is employed) is added, a binder is used. In addition to the excellent effects shown, it showed high adhesion, and the total light transmittance was improved as compared with Example 1. At this time, the abundance ratio of the polypyrrole fine particles in the upper layer / lower layer of the coating film was As in Example 1, it was 65/35.
In Example 2 (in which the polymerization method (1) is employed), a binder is added in Example 5 (binder addition amount 0.5 parts by mass) and Example 6 (binder addition amount 2 parts by mass). In addition to the excellent effects shown, it showed high adhesion, and the total light transmittance was improved as compared with Example 2. At this time, the abundance ratio of the polypyrrole fine particles in the upper layer / lower layer of the coating film was As in Example 1, it was 65/35.
In Comparative Example 1 in which a highly volatile organic solvent (isopropanol) was used instead of the low volatile organic solvent (methyl carbitol) used as the dilution solvent in Example 1, the initial resistance value was low, but the resistance value was low. The change with time became larger. In this case, the polypyrrole fine particle abundance ratio in the upper layer / lower layer of the coating film was 50/50, and the polypyrrole fine particles were uniformly present in the upper layer and the lower layer, unlike Example 1.
In Comparative Example 2 in which a highly volatile organic solvent (isopropanol) was used instead of the low volatile organic solvent (methyl carbitol) used as the diluting solvent in Example 2, the initial resistance value was low, but the resistance value was low. The change with time became larger. In this case, the polypyrrole fine particle abundance ratio in the upper layer / lower layer of the coating film was 50/50, and the polypyrrole fine particles were uniformly present in the upper layer and the lower layer, unlike Example 2.
In Comparative Example 3 in which the amount of the low-volatile organic solvent (methyl carbitol) used as the dilution solvent in Example 1 was reduced to 70% in which the content of the low-volatile organic solvent was less than 80%, Although the resistance value was low, the change with time of the resistance value was somewhat larger. In this case, the abundance ratio of the polypyrrole fine particles in the upper layer / lower layer of the coating film was 55/45, but there was a tendency that a large amount of polypyrrole fine particles existed in the upper layer, but it was insufficient.
In Comparative Example 4 in which a binder is added to Comparative Example 1 (binder addition amount: 0.1 parts by mass), the binder amount of about 0.1 parts by mass does not show improvement in adhesion and improvement in total light transmittance. It has been shown. In this case, the abundance ratio of the polypyrrole fine particles in the upper layer / lower layer of the coating film was 50/50 as in Comparative Example 1.
In Comparative Example 5 in which a binder is added to Comparative Example 1 (2 parts by mass of binder added), high adhesiveness is exhibited, and the total light transmittance is improved as compared with Comparative Example 1, and the resistance value changes with time. However, the change with time of the resistance value was still inferior to that of Example 1. In this case, the abundance ratio of the polypyrrole fine particles in the upper layer / lower layer of the coating film was 50/50 as in Comparative Example 1.
In Comparative Example 6 in which a binder is added to Comparative Example 2 (binder addition amount: 0.1 parts by mass), the binder amount of about 0.1 parts by mass does not show improvement in adhesion and improvement in total light transmittance. It has been shown. In this case, the abundance ratio of the polypyrrole fine particles in the upper layer / lower layer of the coating film was 50/50 as in Comparative Example 2.
In Comparative Example 7 in which a binder is added to Comparative Example 2 (2 parts by mass of binder added), high adhesion is exhibited, and the total light transmittance is improved as compared with Comparative Example 2, and the resistance value changes with time. However, the change over time in the resistance value was still inferior to that in Example 2. In this case, the abundance ratio of the polypyrrole fine particles in the upper layer / lower layer of the coating film was 50/50 as in Comparative Example 2.
In Comparative Example 8 in which a binder is added to Comparative Example 3 (binder addition amount 2 parts by mass), high adhesiveness is exhibited, and the total light transmittance is improved as compared with Comparative Example 3, and the resistance value changes with time. However, the change over time in the resistance value was still inferior to that in Example 2. In this case, the abundance ratio of the polypyrrole fine particles in the upper layer / lower layer of the coating film was 55/45 as in Comparative Example 3.

高揮発性有機溶媒を主成分とするポリピロール微粒子の分散液を使用して形成した塗膜の断面図の透過型電子顕微鏡写真を模式化した図である。It is the figure which modeled the transmission electron micrograph of the cross-sectional view of the coating film formed using the dispersion liquid of the polypyrrole fine particle which has a highly volatile organic solvent as a main component. 低揮発性有機溶媒を主成分とするポリピロール微粒子の分散液を使用して形成した塗膜の断面図の透過型電子顕微鏡写真を模式化した図である。It is the figure which modeled the transmission electron micrograph of the cross-sectional view of the coating film formed using the dispersion liquid of the polypyrrole fine particle which has a low-volatile organic solvent as a main component. 水性媒体中におけるポリピロールの重合率(%)とその際得られるポリピロールの平均粒子径(nm)の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the polymerization rate (%) of the polypyrrole in an aqueous medium, and the average particle diameter (nm) of the polypyrrole obtained at that time.

符号の説明Explanation of symbols

1:基材フィルム
2:塗膜層
3:ポリピロール微粒子
1: Base film 2: Coating layer 3: Polypyrrole fine particles

Claims (4)

有機媒体にポリピロール微粒子が分散している分散液であって、
前記有機媒体は、1種又は層分離を起こさない2種以上の有機溶媒からなり、且つ、ミネラルスピリット イソパラフィン、テレピン油、リモネン、P−メンタン、α−ピネン、β−ピネン、ターピノーレン、イソボルニルアセテート、ターピニルアセテート、ターピネオール、α−ターピネオール、ジヒドロターピネオール、シクロヘキサノール、メチルカルビトール、ブチルセロソルブ及びプロピレンカーボネートからなる群より選択される少なくとも1種の低揮発性有機溶媒を80%以上含んでいることを特徴とする分散液。
A dispersion in which polypyrrole fine particles are dispersed in an organic medium,
The organic medium is composed of one kind or two or more kinds of organic solvents that do not cause layer separation, and mineral spirits isoparaffin, turpentine oil, limonene, P-menthane, α-pinene, β-pinene, terpinolene, isobornyl. 80% or more of at least one low-volatile organic solvent selected from the group consisting of acetate, terpinyl acetate, terpineol, α-terpineol, dihydroterpineol, cyclohexanol, methyl carbitol, butyl cellosolve and propylene carbonate A dispersion characterized by that.
前記有機媒体は、水への溶解度が1%以下であり、且つ、酢酸ブチル、トルエン、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、n−オクタン、n−オクタノール、イソプロパノール、安息香酸メチル及びジエチルエーテルからなる群より選択される少なくとも1種の高揮発性有機溶媒を含んでいることを特徴とする請求項記載の分散液。 The organic medium has a solubility in water of 1% or less and is selected from the group consisting of butyl acetate, toluene, methyl ethyl ketone, cyclohexane, n-octane, n-octanol, isopropanol, methyl benzoate and diethyl ether. dispersion according to claim 1, characterized in that it comprises at least one highly volatile organic solvent. 前記有機媒体は、酢酸ブチル、トルエン、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、n−オクタン、n−オクタノール、イソプロパノール、安息香酸メチル及びジエチルエーテルからなる群より選択される高揮発性有機溶媒を含まないことを特徴とする請求項記載の分散液。 The organic medium does not contain a highly volatile organic solvent selected from the group consisting of butyl acetate, toluene, methyl ethyl ketone, cyclohexane, n-octane, n-octanol, isopropanol, methyl benzoate and diethyl ether. The dispersion according to claim 1 . 前記ピロール微粒子の平均粒子径が10ないし100nmの範囲にあることを特徴とする請求項1ないしの何れか1項に記載の分散液。

The dispersion liquid according to any one of claims 1 to 3 , wherein an average particle size of the pyrrole fine particles is in a range of 10 to 100 nm.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5441453B2 (en) * 2009-03-11 2014-03-12 アキレス株式会社 Base coating material for forming plating base layer, manufacturing method of casing using the same, and casing manufactured thereby
JP7093156B2 (en) * 2016-11-30 2022-06-29 アキレス株式会社 Transparent conductive film

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2576403B2 (en) * 1994-02-14 1997-01-29 日本電気株式会社 Conductive polymer compound
JP2001064487A (en) * 1999-08-27 2001-03-13 Canon Chemicals Inc Semiconductive composition, its production, electrophotographic functional member
JP2002241616A (en) * 2001-02-14 2002-08-28 Mitsubishi Materials Corp Paste and method for producing the same
JP4387131B2 (en) * 2003-06-30 2009-12-16 富山薬品工業株式会社 Conductive polymer substance organic solvent dispersion and method for producing the same
JP2007043132A (en) * 2005-07-08 2007-02-15 Achilles Corp Organic electroluminescence element using conductive particulate
JP4877544B2 (en) * 2005-08-31 2012-02-15 アキレス株式会社 Antistatic film for ceramic green sheet

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