JP6096727B2 - 導電性ポリマー塗膜及びその製造方法 - Google Patents
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すなわち本発明は、以下に示す通り、吸湿性や腐食性の原因となるスルホン酸を低減した導電性ポリマー塗膜及びその製造方法に関する。
さらに本発明は、エステル化剤が下記式(1)で表されるオルソカルボン酸トリエステルである、上記の導電性ポリマー塗膜に係る発明である。
(式(1)中、R1は置換されていても良い直鎖状もしくは分岐状のアルキル基又は水素を表し、R2は置換されていても良い直鎖状もしくは分岐状のアルキル基を表し、三個のR2は互いに同一であっても異なっていても良い。)
さらに本発明は、乾燥した導電性ポリマー塗膜を上記のエステル化剤で処理する、導電性ポリマー塗膜の製造方法に係る発明である。
本発明は、導電性ポリマー塗膜に含まれる余剰のスルホン酸及び/又はカルボン酸を、エステル化剤を用いてエステル化することによって、吸湿性や腐食性の原因となるスルホン酸が低減された導電性ポリマー塗膜に関する。
本発明の導電性ポリマー塗膜の製造に用いられるエステル化剤としては、オルソカルボン酸トリエステル、リン酸トリエステル、亜リン酸トリエステルなどが挙げられるが、これらに特に限定されるものではない。さらにこれらのエステル化剤は任意に組合せて用いることもできる。
次に、本発明の導電性ポリマー塗膜の製造方法について説明する。
ここで用いられる酸化剤としては、過硫酸、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウムなどの過硫酸類、ベンゼンスルホン酸鉄(III)、p−トルエンスルホン酸鉄(III)、ドデシルベンゼンスルホン酸鉄どの有機酸鉄(III)、塩化鉄(III)、硝酸鉄(III)、硫酸鉄(III)、硫酸鉄アンモニウム(III)、過塩素酸鉄(III)、テトラフルオロホウ酸鉄(III)などの無機酸鉄(III)、酸素などが挙げられる。
上記した水性媒体中のPSS及び導電性ポリマーを与えるモノマーの濃度は、両者の合計として0.1〜20重量%であり、導電性ポリマーの安定性、粘度、重合速度、及び導電性ポリマーの導電性を考慮すると、0.5〜10重量%がより好ましい。
上記酸化重合において、PSS、導電性ポリマーを与えるモノマー、及び酸化剤は、重合開始時に一括して反応器に仕込んでも良いが、各薬剤を分割又は連続添加しても良い。また、導電性ポリマーコロイドの安定性を高めたり、コロイド粒子径を小さくするために、超音波照射しながら酸化重合しても良い。
まず、PSSの水性溶液を反応器に仕込み、3,4−エチレンジオキシチオフェンを添加して0〜30℃で撹拌、乳化する。この際、超音波照射やドデシルベンゼンスルホン酸などの界面活性剤を添加することにより、乳化を促進しても良い。PSSの使用量は、3,4−エチレンジオキシチオフェン100重量部に対して50〜3,000重量部である。ここへ、3,4−エチレンジオキシチオフェンに対して1〜10当量の過硫酸アンモニウム等の酸化剤を添加し、0〜30℃で10〜72時間、酸化重合する。
上記PEDOT水性コロイドの製造において、3,4−エチレンジオキシチオフェンに対するPSSの使用量が多いほど、コロイド粒子径は小さくなる。例えば、平均粒径10〜30nmなど、ナノレベルのコロイドを得ることも可能であり、多孔質基材への浸透性が向上するなどのメリットがある。しかし、PSSとPEDOTとの間には強い相互作用があるため、上記した精製工程では、フリーのPSSを除去することはできないと考えられる。従って、導電性ポリマー塗膜の中には、吸湿性、腐食性が強いフリーなPSSが残存するデメリットがある。フリーなPSSを定量するのは容易ではないが、例えば、特開2004−59666の実施例1では、20.8重量部(スルホン酸として0.113モル)のPSSに対して8.8重量部(0.06モル)の(3,4−エチレンジオキシチオフェン)を添加、酸化重合して導電性ポリマーコロイドを調製後、カチオン及びアニオン交換樹脂を用いて精製し、固形分として26.9重量部の導電性ポリマーコロイドを得ている。即ち、少なくとも使用したPSSの約90%は、精製後の導電性ポリマーコロイドに存在しており、50%程度のスルホン酸がフリーな状態であると推測される。
さらに、上記のPSS(塩)は分散剤及びドーパントとして機能するが、他のドーパントを併用しても良く、例えば、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、2−ナフタレンスルホン酸、10−カンファースルホン酸、4−ヒドロキシベンゼンスルホン酸、ニトロベンゼンスルホン酸、樟脳スルホン酸、2−アントラキノンスルホン酸、1,5−アントラキノンジスルホン酸、2,6−アントラキノンジスルホン酸、ポリ(2−アクリルアミド−2−プロパンスルホン酸)、リグニンスルホン酸、フェノールスルホン酸ノボラック樹脂、スルホン化ポリエステル、ポリビニルスルホン酸、ポリイソプレンスルホン酸、ポリメタリルオキシベンゼンスルホン酸、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド酸、ビス(パーフルオロアルカンスルホニル)イミド、ポリアクリル酸メタンスルホン酸、などのスルホン酸化合物、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアスパラギン酸、ポリマレイン酸、ポリビニル安息香酸、酢酸、マレイン酸、カルボキシフェノール、フタル酸アルデヒド、カルボキシフェノール、カルボキシクレゾール、カルボキシナフタレン、ジカルボキシナフタレン等のカルボン酸化合物、ポリリン酸、などが挙げられる。
実施例1
先ず、ポリスチレンスルホン酸Na水溶液(東ソー有機化学製、PS−5)に含まれるナトリウムカチオン、臭素アニオン、塩素アニオン、硫酸アニオンなど、PSS以外の不要なイオンを、特開昭60−15408号公報の方法に従って除去した。即ち、PS−5をカチオン交換樹脂〔オルガノ社製アンバーライトRB−120(塩酸で再生したもの)〕を充填したカラムを通してナトリウムを除去した。続いてアニオン交換樹脂〔アンバーライトIRA−410(水酸化ナトリウムで再生したもの)〕を充填したカラムで処理することにより臭素や硫酸イオンなどのアニオン成分を除去した。その後、固形分(100℃で3時間真空乾燥して測定)を10.00重量%に調整し、PSS水溶液(ポリスチレンスルホン酸水溶液)を得た。
その後、カチオン交換樹脂〔オルガノ社製アンバーライトRB−120(塩酸で再生したもの)〕を15ml、アニオン交換樹脂〔アンバーライトIRA−410(水酸化ナトリウムで再生したもの)〕を20ml加え、常温でゆっくり2時間攪拌した。その後、カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂を濾別することにより、固形分1.3重量%のPEDOT水性コロイドを得た。さらに、PEDOT水性コロイド中のPEDOT分100重量部に対して3重量部のジメチルスルホキシドを添加し、PEDOT水性コロイドを得た。
乾燥したガラスシャーレに上記ガラス板を入れ、ガラス板が十分浸漬する量のオルソ酢酸トリメチルを注いだ後、窒素雰囲気下、常温で48時間静置してエステル化処理した。
以下の方法により、導電性ポリマー塗膜中のフリーなスルホン酸の存在を定性的に確認した。
パスツールピペットを用いて塗膜表面へ純水(中性)を2滴落とし、常温で3分放置後、水滴にpH試験紙(東洋濾紙製、UNIV)を接触させたところ、pH試験紙は緑色を呈したことから、水滴のpHが中性であることを確認した。すなわち、定性的ではあるが、以下で示す比較例と比べて明らかに塗膜中のスルホン酸が少ないことが明らかであり、従来の課題であった導電性ポリマー塗膜の耐湿性や腐食性の向上が期待できる。
実施例1と同じ条件で導電性ポリマー塗膜をガラス板上に作製した。
乾燥したガラスシャーレに上記ガラス板を入れ、ガラス板が十分浸漬する量のオルソ蟻酸トリメチルを注いだ後、窒素雰囲気下、40℃で12時間静置してエステル化処理した。
以下の方法により、導電性ポリマー塗膜中のフリーなスルホン酸の存在を定性的に確認した。
パスツールピペットを用いて塗膜表面へ純水(中性)を2滴落とし、常温で3分放置後、水滴にpH試験紙(東洋濾紙製、UNIV)を接触させたところ、pH試験紙は緑色を呈したことから、水滴のpHが中性であることを確認した。すなわち、定性的ではあるが、比較例と比べて明らかに塗膜中のスルホン酸が少ないことが明らかであり、従来の課題であった導電性ポリマー塗膜の耐湿性や腐食性の向上が期待できる。
実施例1と同じ条件で導電性ポリマー塗膜をガラス板上に作製した。
塗膜表面へパスツールピペットを用いて純水(中性)を滴下し、常温で3分放置後、水滴にpH試験紙(東洋濾紙製、UNIV)を接触させたところ、pH試験紙は橙色を呈したことから、水滴のpHが酸性であることを確認した。すなわち、塗膜中に吸湿性、酸性が強いフリーなスルホン酸が存在していることが示唆された。
Claims (2)
- 導電性ポリマー塗膜を下記式(1)で表されるオルソカルボン酸トリエステルで処理することによって、フリーなスルホン酸及び/又はカルボン酸が低減された導電性ポリマー塗膜。
R 1 −C(OR 2 ) 3 (1)
(式(1)中、R 1 は置換されていても良い直鎖状もしくは分岐状のアルキル基又は水素を表し、R 2 は置換されていても良い直鎖状もしくは分岐状のアルキル基を表し、三個のR 2 は互いに同一であっても異なっていても良い。) - 乾燥した導電性ポリマー塗膜を、請求項1に記載の式(1)で表されるオルソカルボン酸トリエステルで処理する、フリーなスルホン酸及び/又はカルボン酸が低減された導電性ポリマー塗膜の製造方法。
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Cited By (8)
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-
2014
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Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11114250B2 (en) | 2018-08-10 | 2021-09-07 | Avx Corporation | Solid electrolytic capacitor formed from conductive polymer particles |
US11183342B2 (en) | 2018-08-10 | 2021-11-23 | Avx Corporation | Solid electrolytic capacitor containing polyaniline |
US11462366B2 (en) | 2018-08-10 | 2022-10-04 | KYOCERA AVX Components Corporation | Solid electrolytic capacitor containing an intrinsically conductive polymer |
US11756746B2 (en) | 2018-08-10 | 2023-09-12 | KYOCERA AVX Components Corporation | Solid electrolytic capacitor containing an intrinsically conductive polymer |
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US11823846B2 (en) | 2019-12-10 | 2023-11-21 | KYOCERA AVX Components Corporation | Solid electrolytic capacitor containing a pre-coat and intrinsically conductive polymer |
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