JP7462426B2 - Method for producing modified conductive composite, method for producing modified conductive composite dispersion, and method for producing conductive film - Google Patents

Method for producing modified conductive composite, method for producing modified conductive composite dispersion, and method for producing conductive film Download PDF

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Description

本発明は、修飾型導電性複合体の製造方法、修飾型導電性複合体分散液の製造方法、導電性フィルムの製造方法、及び導電性フィルムに関する。 The present invention relates to a method for producing a modified conductive composite, a method for producing a modified conductive composite dispersion, a method for producing a conductive film, and a conductive film.

導電層を形成するための塗料として、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)にポリスチレンスルホン酸がドープした導電性複合体を含む導電性高分子含有液を使用することがある。
特許文献1には、ポリスチレンスルホン酸のスルホ基にエポキシ化合物を反応させることにより疎水化した導電性複合体と、硬化性シリコーンとを含む有機溶剤系の導電性離型層形成用塗料が開示されている。
As a coating material for forming a conductive layer, a conductive polymer-containing liquid containing a conductive complex in which poly(3,4-ethylenedioxythiophene) is doped with polystyrene sulfonic acid may be used.
Patent Document 1 discloses an organic solvent-based coating material for forming a conductive release layer, which contains a conductive complex that has been hydrophobized by reacting the sulfo group of polystyrene sulfonic acid with an epoxy compound, and a curable silicone.

特開2018-009052号公報JP 2018-009052 A

特許文献1には、塗料の製造方法として、水系分散媒に予め分散された導電性複合体にエポキシ化合物を添加し、反応により疎水化した導電性複合体(修飾型導電性複合体)を水系分散媒中に析出させる方法が開示されている。この際、疎水化の反応を進めるためには、水系分散媒に対して等量以上の水溶性有機溶剤を添加し、疎水性のエポキシ化合物と水溶性の導電性複合体とが反応液中で均一に混合されることが必要であった。このため、水溶性有機溶剤の使用量が製造コストを押し上げ、反応後の廃液処理が増える問題があった。 Patent Document 1 discloses a method for producing a paint in which an epoxy compound is added to a conductive complex that has been dispersed in advance in an aqueous dispersion medium, and a conductive complex that has been hydrophobized by reaction (modified conductive complex) is precipitated in the aqueous dispersion medium. In order to advance the hydrophobization reaction, it was necessary to add an equal or greater amount of water-soluble organic solvent to the aqueous dispersion medium, and to mix the hydrophobic epoxy compound and the water-soluble conductive complex uniformly in the reaction liquid. This resulted in problems with the amount of water-soluble organic solvent used increasing production costs and the amount of waste liquid to be treated after the reaction.

本発明は、従来よりも製造効率が優れた修飾型導電性複合体の製造方法、修飾型導電性複合体分散液の製造方法、及び導電性フィルムの製造方法、並びに導電性フィルムを提供する。 The present invention provides a method for producing a modified conductive composite with improved production efficiency, a method for producing a modified conductive composite dispersion, a method for producing a conductive film, and a conductive film.

[1] π共役系導電性高分子及びポリアニオンを含む導電性複合体と、水系分散媒とを含む導電性高分子水系分散液に炭素数が7以下のエポキシ化合物を添加し、前記水系分散媒に対して前記エポキシ化合物の少なくとも一部が溶解しない不均一液相を得て、前記不均一液相において、前記導電性複合体と前記エポキシ化合物とを反応させ、前記水系分散媒中に析出した修飾型導電性複合体を分取する工程を含む、修飾型導電性複合体の製造方法。
[2] 前記水系分散媒の総質量に対する水の含有量が60質量%以上100質量%以下である、[1]に記載の修飾型導電性複合体の製造方法。
[3] 前記修飾型導電性複合体を分取する方法が、濾過又はデカンテーションである、[1]又は[2]に記載の修飾型導電性複合体の製造方法。
[4] 分取した前記修飾型導電性複合体を水で洗浄する工程をさらに含む、[1]~[3]の何れか一項に記載の修飾型導電性複合体の製造方法。
[5] 前記π共役系導電性高分子がポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)である、[1]~[4]の何れか一項に記載の修飾型導電性複合体の製造方法。
[6] 前記ポリアニオンがポリスチレンスルホン酸である、[1]~[5]の何れか一項に記載の修飾型導電性複合体の製造方法。
[7] 前記エポキシ化合物が、ブチレンオキシド又はブチルグリシジルエーテルを含む、[1]~[6]の何れか一項に記載の修飾型導電性複合体の製造方法。
[8] [1]~[7]の何れか一項に記載の製造方法によって修飾型導電性複合体を得て、前記修飾型導電性複合体と有機溶剤とを混合することを含む、修飾型導電性複合体分散液の製造方法。
[9] さらにバインダ成分を混合することを含む、[8]に記載の修飾型導電性複合体分散液の製造方法。
[10] 前記バインダ成分が、硬化後にアクリル樹脂を形成する化合物を含む、[9]に記載の修飾型導電性複合体分散液の製造方法。
[11] 前記バインダ成分が、硬化型シリコーンを含む、[9]に記載の修飾型導電性複合体分散液の製造方法。
[12] 前記硬化型シリコーンが、付加硬化型シリコーンを含む、[11]に記載の修飾型導電性複合体分散液の製造方法。
[13] フィルム基材の少なくとも一方の面に、[8]~[12]の何れか一項に記載の製造方法で得た修飾型導電性複合体分散液を塗工し、形成された塗膜を乾燥することを含む、導電性フィルムの製造方法。
[14] フィルム基材の少なくとも一方の面に、[8]~[12]の何れか一項に記載の製造方法で得た修飾型導電性複合体分散液の硬化層からなる導電層を備えた、導電性フィルム。
[1] A method for producing a modified conductive composite, comprising the steps of adding an epoxy compound having a carbon number of 7 or less to a conductive polymer aqueous dispersion liquid containing a conductive complex containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion, and an aqueous dispersion medium, obtaining a heterogeneous liquid phase in which at least a part of the epoxy compound is insoluble in the aqueous dispersion medium, reacting the conductive complex with the epoxy compound in the heterogeneous liquid phase, and isolating the modified conductive composite precipitated in the aqueous dispersion medium.
[2] The method for producing a modified electrically conductive composite according to [1], wherein the content of water relative to the total mass of the aqueous dispersion medium is 60 mass % or more and 100 mass % or less.
[3] The method for producing a modified electrically conductive composite according to [1] or [2], wherein the method for isolating the modified electrically conductive composite is filtration or decantation.
[4] The method for producing the modified electrically conductive composite according to any one of [1] to [3], further comprising a step of washing the separated modified electrically conductive composite with water.
[5] The method for producing a modified conductive composite according to any one of [1] to [4], wherein the π-conjugated conductive polymer is poly(3,4-ethylenedioxythiophene).
[6] The method for producing a modified electrically conductive composite according to any one of [1] to [5], wherein the polyanion is polystyrene sulfonic acid.
[7] The method for producing a modified conductive composite according to any one of [1] to [6], wherein the epoxy compound contains butylene oxide or butyl glycidyl ether.
[8] A method for producing a modified conductive composite dispersion, comprising obtaining a modified conductive composite by the production method according to any one of [1] to [7], and mixing the modified conductive composite with an organic solvent.
[9] The method for producing the modified conductive composite dispersion according to [8], further comprising mixing a binder component.
[10] The method for producing a modified conductive composite dispersion according to [9], wherein the binder component contains a compound that forms an acrylic resin after curing.
[11] The method for producing a modified conductive composite dispersion according to [9], wherein the binder component contains a curable silicone.
[12] The method for producing a modified conductive composite dispersion liquid according to [11], wherein the curable silicone includes an addition-curable silicone.
[13] A method for producing a conductive film, comprising: coating at least one surface of a film substrate with the modified conductive complex dispersion obtained by the production method according to any one of [8] to [12], and drying the formed coating film.
[14] A conductive film comprising a conductive layer formed on at least one surface of a film substrate, the conductive layer being a cured layer of the modified conductive composite dispersion obtained by the production method according to any one of [8] to [12].

本発明の修飾型導電性複合体の製造方法にあっては、反応液を不均一液相として、水相に導電性複合体が含まれ、有機相にエポキシ化合物が含まれる。つまり、エポキシ化合物を水相に溶解させるための水溶性有機溶剤を必要としない。驚くべきことに、エポキシ化合物が有する炭素数が少なく、疎水性が比較的低いものであると、水相に含まれる導電性複合体とエポキシ化合物が反応する。その結果、反応生成物である修飾型導電性複合体が析出物として水相中に得られる。
本発明の修飾型導電性複合体の製造方法は従来必要であった、水溶性有機溶剤の添加が不要である。また、不均一液相の水相に析出する修飾型導電性複合体の分取に要する時間は、従来の水溶性有機溶剤を含む均一な反応液から分取する場合よりも短時間で済むという利点もある(後述の実施例、比較例を参照)。このように、本発明の修飾型導電性複合体の製造方法は、非常に製造効率が優れている。
また、本発明の修飾型導電性複合体の製造方法を利用した本発明に係る修飾型導電性複合体分散液の製造方法、導電性フィルムの製造方法も当然に製造効率が優れている。
また、本発明の導電性フィルムは導電性に優れている。
In the method for producing a modified conductive composite of the present invention, the reaction liquid is a heterogeneous liquid phase, the conductive composite is contained in the aqueous phase, and the epoxy compound is contained in the organic phase. In other words, no water-soluble organic solvent is required to dissolve the epoxy compound in the aqueous phase. Surprisingly, when the epoxy compound has a small number of carbon atoms and is relatively low in hydrophobicity, the conductive composite contained in the aqueous phase reacts with the epoxy compound. As a result, the modified conductive composite, which is the reaction product, is obtained as a precipitate in the aqueous phase.
The method for producing a modified conductive composite of the present invention does not require the addition of a water-soluble organic solvent, which was previously required. Another advantage is that the time required to separate the modified conductive composite precipitated in the aqueous phase of a heterogeneous liquid phase is shorter than the time required to separate the composite from a homogeneous reaction solution containing a water-soluble organic solvent (see the Examples and Comparative Examples described below). Thus, the method for producing a modified conductive composite of the present invention has extremely excellent production efficiency.
Furthermore, the method for producing a modified conductive composite dispersion according to the present invention and the method for producing a conductive film using the method for producing a modified conductive composite according to the present invention also naturally have excellent production efficiency.
Furthermore, the conductive film of the present invention has excellent conductivity.

≪修飾型導電性複合体の製造方法≫
本発明の第一態様は、π共役系導電性高分子及びポリアニオンを含む導電性複合体と、水系分散媒とを含む導電性高分子水系分散液に炭素数が7以下のエポキシ化合物を添加し、前記水系分散媒に対して前記エポキシ化合物の少なくとも一部が溶解しない不均一液相を得て、前記不均一液相において、前記導電性複合体と前記エポキシ化合物とを反応させ、前記水系分散媒中に析出した修飾型導電性複合体を分取する工程を含む、修飾型導電性複合体の製造方法である。
<Method for producing modified conductive composite>
A first aspect of the present invention is a method for producing a modified conductive composite, comprising the steps of adding an epoxy compound having a carbon number of 7 or less to a conductive polymer aqueous dispersion liquid containing a conductive composite containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion, and an aqueous dispersion medium, obtaining a heterogeneous liquid phase in which at least a part of the epoxy compound is insoluble in the aqueous dispersion medium, reacting the conductive composite with the epoxy compound in the heterogeneous liquid phase, and isolating the modified conductive composite precipitated in the aqueous dispersion medium.

[導電性高分子水系分散液]
本態様で用いる導電性高分子水系分散液は、π共役系導電性高分子及びポリアニオンを含む導電性複合体と、水系分散媒とを含有する。この導電性高分子水系分散液は、液中の導電性複合体が分散状態にある範囲で、また、前記不均一液相の形成を妨げない範囲で、有機溶剤を含んでいても構わない。
[Conductive polymer aqueous dispersion]
The conductive polymer aqueous dispersion used in this embodiment contains a conductive complex containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion, and an aqueous dispersion medium. This conductive polymer aqueous dispersion may contain an organic solvent to the extent that the conductive complex is in a dispersed state in the liquid and to the extent that the formation of the heterogeneous liquid phase is not hindered.

前記ポリアニオンはπ共役系導電性高分子にドープし、導電性を有する導電性複合体を形成している。前記ポリアニオンにおいては、一部のアニオン基のみがπ共役系導電性高分子にドープしており、ドープに関与しない余剰のアニオン基を有する。余剰のアニオン基は親水基であるため、導電性複合体は水に対する分散性を有する。 The polyanion is doped into the π-conjugated conductive polymer to form a conductive complex having electrical conductivity. In the polyanion, only some of the anionic groups are doped into the π-conjugated conductive polymer, and there are excess anionic groups that are not involved in the doping. Since the excess anionic groups are hydrophilic groups, the conductive complex has dispersibility in water.

本態様で用いる導電性高分子水系分散液に含まれる導電性複合体は分散状態にある。分散状態と析出状態の区別は、簡便には目視で行うことができる。分散状態の分散液の透明性は高く、分散液中に固体の浮遊物は見当たらない。一方、析出状態の液の透明性は低く、液中に固体の浮遊物が観察される。通常、分散状態の導電性複合体は容易には沈殿せず、例えば12時間静置したとしても、沈殿は生じ難い。一方、析出状態の液中の浮遊物は、沈降し易く、例えば12時間程度静置することにより、沈殿を生じ易い。 The conductive complex contained in the conductive polymer aqueous dispersion used in this embodiment is in a dispersed state. The dispersed state and precipitated state can be easily distinguished by visual inspection. The dispersion liquid in the dispersed state has high transparency, and no solid floating matter is found in the dispersion liquid. On the other hand, the liquid in the precipitated state has low transparency, and solid floating matter is observed in the liquid. Usually, the conductive complex in the dispersed state does not easily precipitate, and precipitation is unlikely to occur even if the liquid is left to stand for, for example, 12 hours. On the other hand, the floating matter in the precipitated liquid is likely to settle, and precipitation is likely to occur when the liquid is left to stand for, for example, about 12 hours.

本態様で用いる導電性高分子水系分散液を、保留粒子径7μmのフィルターに通すと、分散状態の導電性複合体は分散媒とともにフィルターを通過する。一方、析出状態の導電性複合体は上記フィルターに捕捉され得る。
ここで、ろ紙の保留粒子径は目の粗さの目安であり、JIS P 3801〔ろ紙(化学分析用)〕で規定された硫酸バリウムなどを自然ろ過したときの漏えい粒子径により求められる。
When the conductive polymer aqueous dispersion used in this embodiment is passed through a filter with a retention particle size of 7 μm, the conductive complex in a dispersed state passes through the filter together with the dispersion medium, while the conductive complex in a precipitated state can be captured by the filter.
Here, the retention particle size of the filter paper is a measure of the coarseness of the mesh, and is determined from the leaking particle size when barium sulfate or the like is naturally filtered as specified in JIS P 3801 [filter paper (for chemical analysis)].

(π共役系導電性高分子)
π共役系導電性高分子としては、主鎖がπ共役系で構成されている有機高分子であればよく、例えば、ポリピロール系導電性高分子、ポリチオフェン系導電性高分子、ポリアセチレン系導電性高分子、ポリフェニレン系導電性高分子、ポリフェニレンビニレン系導電性高分子、ポリアニリン系導電性高分子、ポリアセン系導電性高分子、ポリチオフェンビニレン系導電性高分子、及びこれらの共重合体等が挙げられる。空気中での安定性の点からは、ポリピロール系導電性高分子、ポリチオフェン類及びポリアニリン系導電性高分子が好ましく、透明性の面から、ポリチオフェン系導電性高分子がより好ましい。
(π-conjugated conductive polymer)
The π-conjugated conductive polymer may be an organic polymer whose main chain is composed of a π-conjugated system, and examples thereof include polypyrrole-based conductive polymers, polythiophene-based conductive polymers, polyacetylene-based conductive polymers, polyphenylene-based conductive polymers, polyphenylenevinylene-based conductive polymers, polyaniline-based conductive polymers, polyacene-based conductive polymers, polythiophenevinylene-based conductive polymers, and copolymers thereof. From the viewpoint of stability in air, polypyrrole-based conductive polymers, polythiophenes, and polyaniline-based conductive polymers are preferred, and from the viewpoint of transparency, polythiophene-based conductive polymers are more preferred.

ポリチオフェン系導電性高分子としては、ポリチオフェン、ポリ(3-メチルチオフェン)、ポリ(3-エチルチオフェン)、ポリ(3-プロピルチオフェン)、ポリ(3-ブチルチオフェン)、ポリ(3-ヘキシルチオフェン)、ポリ(3-ヘプチルチオフェン)、ポリ(3-オクチルチオフェン)、ポリ(3-デシルチオフェン)、ポリ(3-ドデシルチオフェン)、ポリ(3-オクタデシルチオフェン)、ポリ(3-ブロモチオフェン)、ポリ(3-クロロチオフェン)、ポリ(3-ヨードチオフェン)、ポリ(3-シアノチオフェン)、ポリ(3-フェニルチオフェン)、ポリ(3,4-ジメチルチオフェン)、ポリ(3,4-ジブチルチオフェン)、ポリ(3-ヒドロキシチオフェン)、ポリ(3-メトキシチオフェン)、ポリ(3-エトキシチオフェン)、ポリ(3-ブトキシチオフェン)、ポリ(3-ヘキシルオキシチオフェン)、ポリ(3-ヘプチルオキシチオフェン)、ポリ(3-オクチルオキシチオフェン)、ポリ(3-デシルオキシチオフェン)、ポリ(3-ドデシルオキシチオフェン)、ポリ(3-オクタデシルオキシチオフェン)、ポリ(3,4-ジヒドロキシチオフェン)、ポリ(3,4-ジメトキシチオフェン)、ポリ(3,4-ジエトキシチオフェン)、ポリ(3,4-ジプロポキシチオフェン)、ポリ(3,4-ジブトキシチオフェン)、ポリ(3,4-ジヘキシルオキシチオフェン)、ポリ(3,4-ジヘプチルオキシチオフェン)、ポリ(3,4-ジオクチルオキシチオフェン)、ポリ(3,4-ジデシルオキシチオフェン)、ポリ(3,4-ジドデシルオキシチオフェン)、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)、ポリ(3,4-プロピレンジオキシチオフェン)、ポリ(3,4-ブチレンジオキシチオフェン)、ポリ(3-メチル-4-メトキシチオフェン)、ポリ(3-メチル-4-エトキシチオフェン)、ポリ(3-カルボキシチオフェン)、ポリ(3-メチル-4-カルボキシチオフェン)、ポリ(3-メチル-4-カルボキシエチルチオフェン)、ポリ(3-メチル-4-カルボキシブチルチオフェン)が挙げられる。
ポリピロール系導電性高分子としては、ポリピロール、ポリ(N-メチルピロール)、ポリ(3-メチルピロール)、ポリ(3-エチルピロール)、ポリ(3-n-プロピルピロール)、ポリ(3-ブチルピロール)、ポリ(3-オクチルピロール)、ポリ(3-デシルピロール)、ポリ(3-ドデシルピロール)、ポリ(3,4-ジメチルピロール)、ポリ(3,4-ジブチルピロール)、ポリ(3-カルボキシピロール)、ポリ(3-メチル-4-カルボキシピロール)、ポリ(3-メチル-4-カルボキシエチルピロール)、ポリ(3-メチル-4-カルボキシブチルピロール)、ポリ(3-ヒドロキシピロール)、ポリ(3-メトキシピロール)、ポリ(3-エトキシピロール)、ポリ(3-ブトキシピロール)、ポリ(3-ヘキシルオキシピロール)、ポリ(3-メチル-4-ヘキシルオキシピロール)が挙げられる。
ポリアニリン系導電性高分子としては、ポリアニリン、ポリ(2-メチルアニリン)、ポリ(3-イソブチルアニリン)、ポリ(2-アニリンスルホン酸)、ポリ(3-アニリンスルホン酸)が挙げられる。
これらのπ共役系導電性高分子のなかでも、導電性、透明性、耐熱性の点から、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)が特に好ましい。
導電性複合体に含まれるπ共役系導電性高分子は、1種類でもよいし、2種類以上でもよい。
Examples of polythiophene-based conductive polymers include polythiophene, poly(3-methylthiophene), poly(3-ethylthiophene), poly(3-propylthiophene), poly(3-butylthiophene), poly(3-hexylthiophene), poly(3-heptylthiophene), poly(3-octylthiophene), poly(3-decylthiophene), poly(3-dodecylthiophene), poly(3-octadecylthiophene), poly(3-bromothiophene), poly(3-chlorothiophene), and poly(3-iodothiophene). thiophene), poly(3-cyanothiophene), poly(3-phenylthiophene), poly(3,4-dimethylthiophene), poly(3,4-dibutylthiophene), poly(3-hydroxythiophene), poly(3-methoxythiophene), poly(3-ethoxythiophene), poly(3-butoxythiophene), poly(3-hexyloxythiophene), poly(3-heptyloxythiophene), poly(3-octyloxythiophene), poly(3-decyloxythiophene), poly(3-dodecyloxythiophene), oxythiophene), poly(3-octadecyloxythiophene), poly(3,4-dihydroxythiophene), poly(3,4-dimethoxythiophene), poly(3,4-diethoxythiophene), poly(3,4-dipropoxythiophene), poly(3,4-dibutoxythiophene), poly(3,4-dihexyloxythiophene), poly(3,4-diheptyloxythiophene), poly(3,4-dioctyloxythiophene), poly(3,4-didecyloxythiophene), poly(3,4-di dodecyloxythiophene), poly(3,4-ethylenedioxythiophene), poly(3,4-propylenedioxythiophene), poly(3,4-butylenedioxythiophene), poly(3-methyl-4-methoxythiophene), poly(3-methyl-4-ethoxythiophene), poly(3-carboxythiophene), poly(3-methyl-4-carboxythiophene), poly(3-methyl-4-carboxyethylthiophene), and poly(3-methyl-4-carboxybutylthiophene).
Examples of polypyrrole-based conductive polymers include polypyrrole, poly(N-methylpyrrole), poly(3-methylpyrrole), poly(3-ethylpyrrole), poly(3-n-propylpyrrole), poly(3-butylpyrrole), poly(3-octylpyrrole), poly(3-decylpyrrole), poly(3-dodecylpyrrole), poly(3,4-dimethylpyrrole), poly(3,4-dibutylpyrrole), poly(3-carboxypyrrole), poly(3-methyl-4-carboxypyrrole), poly(3-methyl-4-carboxyethylpyrrole), poly(3-methyl-4-carboxybutylpyrrole), poly(3-hydroxypyrrole), poly(3-methoxypyrrole), poly(3-ethoxypyrrole), poly(3-butoxypyrrole), poly(3-hexyloxypyrrole), and poly(3-methyl-4-hexyloxypyrrole).
Examples of polyaniline-based conductive polymers include polyaniline, poly(2-methylaniline), poly(3-isobutylaniline), poly(2-anilinesulfonic acid), and poly(3-anilinesulfonic acid).
Among these π-conjugated conductive polymers, poly(3,4-ethylenedioxythiophene) is particularly preferable from the viewpoints of conductivity, transparency, and heat resistance.
The conductive composite may contain one type of π-conjugated conductive polymer, or two or more types of polymers.

(ポリアニオン)
ポリアニオンは、アニオン基を有するモノマー単位を、分子内に2つ以上有する重合体である。このポリアニオンのアニオン基は、π共役系導電性高分子に対するドーパントとして機能して、π共役系導電性高分子の導電性を向上させる。
ポリアニオンのアニオン基としては、スルホ基、またはカルボキシ基であることが好ましい。
このようなポリアニオンの具体例としては、ポリスチレンスルホン酸、ポリビニルスルホン酸、ポリアリルスルホン酸、スルホ基を有するポリアクリル酸エステル、スルホ基を有するポリメタクリル酸エステル(例えば、ポリ(4-スルホブチルメタクリレート、ポリスルホエチルメタクリレート、ポリメタクリロイルオキシベンゼンスルホン酸)、ポリ(2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸)、ポリイソプレンスルホン酸等のスルホ基を有する高分子や、ポリビニルカルボン酸、ポリスチレンカルボン酸、ポリアリルカルボン酸、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリ(2-アクリルアミド-2-メチルプロパンカルボン酸)、ポリイソプレンカルボン酸等のカルボキシ基を有する高分子が挙げられる。ポリアニオンは、単一のモノマーが重合した単独重合体であってもよいし、2種以上のモノマーが重合した共重合体であってもよい。
これらポリアニオンのなかでも、導電性をより高くできることから、スルホ基を有する高分子が好ましく、ポリスチレンスルホン酸がより好ましい。
前記ポリアニオンは1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
ポリアニオンの質量平均分子量は2万以上100万以下であることが好ましく、10万以上50万以下であることがより好ましい。質量平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィを用いて測定し、ポリスチレン換算で求めた質量基準の平均分子量である。
(Polyanion)
A polyanion is a polymer having two or more monomer units each having an anionic group in the molecule. The anionic group of the polyanion functions as a dopant for a π-conjugated conductive polymer, thereby improving the conductivity of the π-conjugated conductive polymer.
The anion group of the polyanion is preferably a sulfo group or a carboxy group.
Specific examples of such polyanions include polymers having a sulfo group, such as polystyrene sulfonic acid, polyvinyl sulfonic acid, polyallyl sulfonic acid, polyacrylic acid esters having a sulfo group, polymethacrylic acid esters having a sulfo group (e.g., poly(4-sulfobutyl methacrylate, polysulfoethyl methacrylate, polymethacryloyloxybenzenesulfonic acid), poly(2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid), and polyisoprene sulfonic acid; and polymers having a carboxy group, such as polyvinyl carboxylic acid, polystyrene carboxylic acid, polyallyl carboxylic acid, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, poly(2-acrylamido-2-methylpropanecarboxylic acid), and polyisoprene carboxylic acid. The polyanion may be a homopolymer in which a single monomer is polymerized, or a copolymer in which two or more monomers are polymerized.
Among these polyanions, polymers having a sulfo group are preferred, and polystyrene sulfonic acid is more preferred, since they can provide higher electrical conductivity.
The polyanions may be used alone or in combination of two or more kinds.
The mass average molecular weight of the polyanion is preferably from 20,000 to 1,000,000, and more preferably from 100,000 to 500,000. The mass average molecular weight is the average molecular weight based on mass measured by gel permeation chromatography and calculated in terms of polystyrene.

導電性複合体中の、ポリアニオンの含有割合は、π共役系導電性高分子100質量部に対して1質量部以上1000質量部以下の範囲であることが好ましく、10質量部以上700質量部以下であることがより好ましく、100質量部以上500質量部以下の範囲であることがさらに好ましい。ポリアニオンの含有割合が前記下限値以上であれば、π共役系導電性高分子へのドーピング効果が強くなる傾向にあり、導電性がより高くなる。一方、ポリアニオンの含有量が前記上限値以下であれば、π共役系導電性高分子を充分に含有させることができるので、充分な導電性を確保できる。 The content of the polyanion in the conductive complex is preferably in the range of 1 to 1000 parts by mass, more preferably 10 to 700 parts by mass, and even more preferably 100 to 500 parts by mass, per 100 parts by mass of the π-conjugated conductive polymer. If the content of the polyanion is equal to or greater than the lower limit, the doping effect on the π-conjugated conductive polymer tends to be stronger, and the conductivity becomes higher. On the other hand, if the content of the polyanion is equal to or less than the upper limit, the π-conjugated conductive polymer can be sufficiently contained, so that sufficient conductivity can be ensured.

<導電性高分子水系分散液の製造方法>
π共役系導電性高分子及びポリアニオンを含む導電性複合体は、例えば、ポリアニオンの水溶液中でπ共役系導電性高分子を形成するモノマーを化学酸化重合させて得ることができる。
<Method of producing conductive polymer aqueous dispersion>
A conductive complex containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion can be obtained, for example, by chemically oxidizing and polymerizing a monomer that forms a π-conjugated conductive polymer in an aqueous solution of the polyanion.

前記化学酸化重合は、公知の触媒及び酸化剤を用いて行うことができる。触媒としては、例えば、塩化第二鉄、硫酸第二鉄、硝酸第二鉄、塩化第二銅等の遷移金属化合物等が挙げられる。酸化剤としては、例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム等の過硫酸塩が挙げられる。酸化剤は、還元された触媒を元の酸化状態に戻すことができる。 The chemical oxidative polymerization can be carried out using a known catalyst and oxidizing agent. Examples of catalysts include transition metal compounds such as ferric chloride, ferric sulfate, ferric nitrate, and cupric chloride. Examples of oxidizing agents include persulfates such as ammonium persulfate, sodium persulfate, and potassium persulfate. The oxidizing agent can return the reduced catalyst to its original oxidized state.

本態様の導電性高分子水系分散液に含まれる導電性複合体の含有量としては、導電性高分子水系分散液の総質量に対して、例えば、0.1質量%以上20質量%以下が好ましく、0.5質量%以上10質量%以下が好ましく、1.0質量%以上5.0質量%以下がより好ましい。
上記範囲の下限値以上であると、エポキシ化合物の添加後の修飾型導電性複合体の析出が容易になる。上記範囲の上限値以下であると、導電性高分子水系分散液における導電性複合体の分散性が高まるので、導電性高分子水系分散液の保存中に意図しない凝集を防ぎ、エポキシ化合物の添加後に析出する修飾型導電性複合体の質を均一にすることができる。
The content of the conductive complex contained in the conductive polymer aqueous dispersion of this embodiment is, for example, preferably 0.1 mass % or more and 20 mass % or less, more preferably 0.5 mass % or more and 10 mass % or less, and more preferably 1.0 mass % or more and 5.0 mass % or less, relative to the total mass of the conductive polymer aqueous dispersion.
When the content is equal to or greater than the lower limit of the above range, precipitation of the modified conductive composite after the addition of the epoxy compound becomes easy. When the content is equal to or less than the upper limit of the above range, the dispersibility of the conductive composite in the conductive polymer aqueous dispersion is increased, so that unintended aggregation during storage of the conductive polymer aqueous dispersion can be prevented and the quality of the modified conductive composite precipitated after the addition of the epoxy compound can be made uniform.

本態様で用いる導電性高分子水系分散液には、導電性複合体が分散状態にある範囲で、また、不均一液相の形成が妨げられない範囲で、有機溶剤を含んでいても構わないが、導電性複合体の分散性を高める観点から、有機溶剤の含有量は少ない程好ましい。導電性高分子水系分散液の総質量に対する有機溶剤の含有量は、例えば、10質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましく、1質量%以下がさらに好ましく、実質的に含まれないことが特に好ましい。
本態様で用いる導電性高分子水系分散液が含有してもよい有機溶剤としては、水に対する混和性が高いものが好ましく、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール系溶剤が挙げられる。
The conductive polymer aqueous dispersion used in this embodiment may contain an organic solvent to the extent that the conductive complex is in a dispersed state and to the extent that the formation of a heterogeneous liquid phase is not hindered, but from the viewpoint of improving the dispersibility of the conductive complex, the smaller the content of the organic solvent, the more preferable. The content of the organic solvent relative to the total mass of the conductive polymer aqueous dispersion is, for example, preferably 10 mass% or less, more preferably 5 mass% or less, even more preferably 1 mass% or less, and particularly preferably substantially not contained.
The organic solvent that may be contained in the conductive polymer aqueous dispersion used in this embodiment is preferably one that is highly miscible with water, and examples thereof include alcohol-based solvents such as methanol, ethanol, and isopropanol.

[不均一液相]
導電性高分子水系分散液にエポキシ化合物を添加して不均一液相を得る方法は、導電性高分子水系分散液とエポキシ化合物とを混合できる方法であればよい。導電性高分子水系分散液とエポキシ化合物を混合すると、水相と有機相とに分離した不均一液相が形成される。また、不均一液相を攪拌した後、静置することにより、再び水相と有機相とに分離し得る。水相と有機相の分離が不明確であると、反応により形成された修飾型導電性複合体の析出が不充分になったり、修飾型導電性複合体の分取に要する時間が長くなったりする恐れがある。
[Heterogeneous liquid phase]
The method of adding an epoxy compound to a conductive polymer aqueous dispersion to obtain a heterogeneous liquid phase may be any method that can mix the conductive polymer aqueous dispersion and the epoxy compound. When the conductive polymer aqueous dispersion and the epoxy compound are mixed, a heterogeneous liquid phase separated into an aqueous phase and an organic phase is formed. In addition, the heterogeneous liquid phase may be separated again into an aqueous phase and an organic phase by stirring and then leaving it to stand. If the separation of the aqueous phase and the organic phase is unclear, the precipitation of the modified conductive complex formed by the reaction may be insufficient, or the time required for separating the modified conductive complex may be long.

不均一液相における水相と有機相とを明確に分離するために、導電性高分子水系分散液を構成する水系分散媒の総質量に対する水の含有量は、60質量%以上100質量%以下が好ましく、90質量%以上100質量%がより好ましく、98質量%以上100質量%以下がさらに好ましい。 In order to clearly separate the aqueous phase and the organic phase in the heterogeneous liquid phase, the water content relative to the total mass of the aqueous dispersion medium constituting the conductive polymer aqueous dispersion is preferably 60% by mass or more and 100% by mass or less, more preferably 90% by mass or more and 100% by mass or less, and even more preferably 98% by mass or more and 100% by mass or less.

不均一液相における水相と有機相とを明確に分離するために、不均一液相は10℃以上100℃以下であることが好ましく、15℃以上80℃以下であることがより好ましく、20℃以上60℃以下であることがさらに好ましい。 In order to clearly separate the aqueous phase and the organic phase in the heterogeneous liquid phase, the temperature of the heterogeneous liquid phase is preferably 10°C or higher and 100°C or lower, more preferably 15°C or higher and 80°C or lower, and even more preferably 20°C or higher and 60°C or lower.

不均一液相を形成した有機相に含まれるエポキシ化合物の炭素数が7以下であると、水相と有機相の界面で目的の反応が進む。このメカニズムの詳細は未解明であるが、炭素数が少ないエポキシ化合物は、有機相から水相に対して徐々に拡散して導電性複合体と反応していると推測される。このように上記反応が進行するために、エポキシ化合物の疎水性は低いことが好ましく、エポキシ化合物の炭素数が少ないことが好ましいので、エポキシ化合物の炭素数は7以下であり、6以下が好ましく、5以下がより好ましく、4以下がさらに好ましい。エポキシ化合物の好適な具体例は後述する。 If the carbon number of the epoxy compound contained in the organic phase forming the heterogeneous liquid phase is 7 or less, the target reaction proceeds at the interface between the aqueous phase and the organic phase. Although the details of this mechanism are not yet clear, it is speculated that the epoxy compound with a small carbon number gradually diffuses from the organic phase to the aqueous phase and reacts with the conductive composite. In order for the above reaction to proceed in this way, it is preferable that the epoxy compound has low hydrophobicity and that the epoxy compound has a small number of carbon atoms, so the number of carbon atoms of the epoxy compound is 7 or less, preferably 6 or less, more preferably 5 or less, and even more preferably 4 or less. Specific examples of suitable epoxy compounds will be described later.

不均一液相の反応時の温度は、上述のように水相と有機相とが明確に分離する温度であることが好ましい。
不均一液相における反応終了の目安は、水相に析出した修飾型導電性複合体の量で判断することができ、例えば、1時間以上24時間以下で反応を完了させることができる。
The temperature during the reaction in the heterogeneous liquid phase is preferably a temperature at which the aqueous phase and the organic phase are clearly separated, as described above.
The completion of the reaction in the heterogeneous liquid phase can be judged based on the amount of the modified conductive complex precipitated in the aqueous phase, and the reaction can be completed within, for example, 1 hour to 24 hours.

[修飾型導電性複合体の析出]
不均一液相の水相に修飾型導電性複合体を析出させる方法は特に制限されない。不均一液相を静置して前記反応の進行を待ち、自然に析出することを待つだけでもよいが、不均一液相を攪拌して界面を増やし、前記反応を促進させることが好ましい。反応により生成された修飾型導電性複合体は、水相に析出した状態で得られる。
[Deposition of modified conductive composite]
There is no particular limitation on the method for precipitating the modified conductive complex in the aqueous phase of the heterogeneous liquid phase. The heterogeneous liquid phase may be left to stand to allow the reaction to proceed and to allow natural precipitation, but it is preferable to stir the heterogeneous liquid phase to increase the interface and promote the reaction. The modified conductive complex produced by the reaction is obtained in a state of being precipitated in the aqueous phase.

修飾型導電性複合体を水相に容易に析出させる観点から、不均一液相を構成する水相と有機相の質量比は、水相の質量>有機相の質量が好ましく、水相の質量/有機相の質量=1.5以上100以下が好ましく、2以上50以下がより好ましく、3以上25以下がさらに好ましく、4以上10以下が特に好ましい。
上記範囲の下限値以上であると、修飾型導電性複合体が水相に容易に析出し、上記範囲の上限値以下であると、水相と有機相の界面の面積が適度となり、反応効率が向上する。
From the viewpoint of easily precipitating the modified conductive complex in the aqueous phase, the mass ratio of the aqueous phase to the organic phase constituting the heterogeneous liquid phase is preferably such that the mass of the aqueous phase is greater than the mass of the organic phase, and the mass of the aqueous phase/the mass of the organic phase is preferably 1.5 or more and 100 or less, more preferably 2 or more and 50 or less, even more preferably 3 or more and 25 or less, and particularly preferably 4 or more and 10 or less.
When the concentration is equal to or higher than the lower limit of the above range, the modified conductive complex easily precipitates in the aqueous phase, and when the concentration is equal to or lower than the upper limit of the above range, the interface area between the aqueous phase and the organic phase becomes appropriate, improving the reaction efficiency.

不均一液相の有機相に含まれるエポキシ化合物の含有量は、有機相の総質量に対して、80質量%以上100質量%以下が好ましく、90質量%以上100質量%以下がより好ましく、95質量%以上100質量%以下がさらに好ましい。有機相にはエポキシ化合物の希釈剤としての有機溶媒が含まれてもよいが、反応効率や析出物の収率を高める観点から有機相には有機溶媒は含まれないことが好ましい。
不均一液相の有機相に含まれるエポキシ化合物は、1種でもよいし、2種以上でもよい。
The content of the epoxy compound contained in the organic phase of the heterogeneous liquid phase is preferably 80% by mass or more and 100% by mass or less, more preferably 90% by mass or more and 100% by mass or less, and even more preferably 95% by mass or more and 100% by mass or less, based on the total mass of the organic phase. The organic phase may contain an organic solvent as a diluent for the epoxy compound, but from the viewpoint of increasing the reaction efficiency and the yield of the precipitate, it is preferable that the organic phase does not contain an organic solvent.
The epoxy compound contained in the organic phase of the heterogeneous liquid phase may be one type or two or more types.

不均一液相における導電性複合体とエポキシ化合物の質量比としては、導電性複合体100質量部に対して、エポキシ化合物が1質量部以上10000質量部以下であることが好ましく、100質量部以上5000質量部以下であることがより好ましく、200質量部以上3000質量部以下であることがさらに好ましい。エポキシ化合物の添加割合が上記範囲であると、修飾型導電性複合体が容易に形成され、未反応で残るエポキシ化合物の量を低減することができる。 The mass ratio of the conductive complex to the epoxy compound in the heterogeneous liquid phase is preferably 1 part by mass or more and 10,000 parts by mass or less of the epoxy compound per 100 parts by mass of the conductive complex, more preferably 100 parts by mass or more and 5,000 parts by mass or less, and even more preferably 200 parts by mass or more and 3,000 parts by mass or less. When the ratio of the epoxy compound added is within the above range, a modified conductive complex is easily formed, and the amount of the epoxy compound remaining unreacted can be reduced.

[エポキシ化合物の付加]
導電性複合体を構成するポリアニオンの一部のアニオン基にエポキシ化合物が反応して得られた修飾型導電性複合体は、導電性複合体と比べて疎水化されており、有機溶剤に対する分散性が高い。
前記ポリアニオンのドープに関与しない余剰のアニオン基にエポキシ化合物が付加した置換基の構造は、エポキシ基が開環反応して形成された下記化学式(A1)又は下記化学式(A2)で表される置換基(A)であると考えられる。
[Addition of epoxy compounds]
The modified conductive composite obtained by reacting an epoxy compound with some of the anion groups of the polyanion constituting the conductive composite is rendered hydrophobic compared to the conductive composite, and has high dispersibility in organic solvents.
The structure of the substituent formed by adding an epoxy compound to the excess anion group not involved in the doping of the polyanion is considered to be a substituent (A) represented by the following chemical formula (A1) or the following chemical formula (A2) formed by a ring-opening reaction of the epoxy group.

Figure 0007462426000001
[式(A1)中、R11、R12、R13、及びR14はそれぞれ独立に、水素原子、又は任意の置換基である。]
Figure 0007462426000001
[In formula (A1), R 11 , R 12 , R 13 , and R 14 each independently represent a hydrogen atom or any substituent.]

Figure 0007462426000002
[式(A2)中、mは2以上の整数であり、複数のR15、複数のR16、複数のR17、及び複数のR18はそれぞれ独立に、水素原子、又は任意の置換基であり、複数のR15は同一でも異なっていてもよく、複数のR16は同一でも異なっていてもよく、複数のR17は同一でも異なっていてもよく、複数のR18は同一でも異なっていてもよい。]
Figure 0007462426000002
[In formula (A2), m is an integer of 2 or more, a plurality of R 15 s , a plurality of R 16 s , a plurality of R 17 s , and a plurality of R 18 s are each independently a hydrogen atom or any substituent, a plurality of R 15 s may be the same or different, a plurality of R 16 s may be the same or different, a plurality of R 17 s may be the same or different, and a plurality of R 18 s may be the same or different.]

式(A1)及び式(A2)において、左端の結合手は、置換基(A)が、アニオン基のプロトンと置換していることを表す。置換されるプロトンを有するアニオン基として、例えば、「-SOH」のように酸素原子に結合した活性なプロトンを有するアニオン基が挙げられる。 In formula (A1) and formula (A2), the bond at the left end represents that the substituent (A) is substituted with a proton of an anionic group. Examples of the anionic group having a substituted proton include an anionic group having an active proton bonded to an oxygen atom, such as "-SO 3 H".

式(A1)において、R11、R12、R13、及びR14の任意の置換基としては、置換基を有していてもよい炭素数1~4の脂肪族炭化水素基が挙げられる。R11とR13とは結合して置換基を有していてもよい環を形成していてもよい。例えば、R11とR13とが前記炭化水素基であり、R11の1価の炭化水素基の任意の1つの水素原子を除いた2価の炭化水素基と、R13の1価の炭化水素基の任意の1つの水素原子を除いた2価の炭化水素基とが、前記水素原子が除かれた炭素原子同士で結合して環を形成する場合が挙げられる。 In formula (A1), the optional substituents of R 11 , R 12 , R 13 , and R 14 include an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms which may have a substituent. R 11 and R 13 may be bonded to form a ring which may have a substituent. For example, R 11 and R 13 may be the above-mentioned hydrocarbon group, and a divalent hydrocarbon group obtained by removing any one hydrogen atom from the monovalent hydrocarbon group of R 11 and a divalent hydrocarbon group obtained by removing any one hydrogen atom from the monovalent hydrocarbon group of R 13 may be bonded to each other via the carbon atoms from which the hydrogen atoms have been removed to form a ring.

本明細書において、「置換基を有していてもよい」とは、水素原子(-H)を1価の基で置換する場合と、メチレン基(-CH-)を2価の基で置換する場合との両方を含む。
置換基としての1価の基としては、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)、トリアルコキシシリル基(トリメトキシシリル基等)、等が挙げられる。
置換基としての2価の基としては、酸素原子(-O-)、-C(=O)-、-C(=O)-O-等が挙げられる。ただし、2つの酸素原子同士が隣接する場合を除く。
In this specification, the term "optionally substituted" includes both the case where a hydrogen atom (-H) is replaced with a monovalent group and the case where a methylene group (-CH 2 -) is replaced with a divalent group.
Examples of the monovalent group as a substituent include a halogen atom (such as a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, etc.), a trialkoxysilyl group (such as a trimethoxysilyl group), and the like.
Examples of the divalent group as a substituent include an oxygen atom (-O-), -C(=O)-, -C(=O)-O-, etc., except for the case where two oxygen atoms are adjacent to each other.

式(A2)において、R15、R16、R17、及びR18の任意の置換基としては、置換基を有していてもよい炭素数1~4の脂肪族炭化水素基が挙げられる。R15とR17とは結合して置換基を有していてもよい環を形成していてもよい。環を形成する例は、上記と同様である。 In formula (A2), the optional substituents of R 15 , R 16 , R 17 and R 18 include an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms which may have a substituent. R 15 and R 17 may be bonded to form a ring which may have a substituent. Examples of the ring are the same as those mentioned above.

式(A2)において、mは2以上の整数であり、2~100が好ましく、2~50がより好ましく、2~25がさらに好ましい。mが上記下限値以上であると、修飾型導電性複合体の疎水性が充分に高くなる。mが前記上限値以下であると、疎水性が高くなりすぎたり、導電性が低下したりするのを抑制することができる。 In formula (A2), m is an integer of 2 or more, preferably 2 to 100, more preferably 2 to 50, and even more preferably 2 to 25. When m is equal to or greater than the lower limit, the hydrophobicity of the modified conductive composite is sufficiently high. When m is equal to or less than the upper limit, it is possible to prevent the hydrophobicity from becoming too high or the conductivity from decreasing.

前記エポキシ化合物は、1分子中にエポキシ基を1つ以上有する化合物である。
エポキシ化合物は1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
The epoxy compound is a compound having one or more epoxy groups in one molecule.
The epoxy compounds may be used alone or in combination of two or more.

1分子中にエポキシ基を1つ有する単官能で、炭素数7以下のエポキシ化合物としては、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、2,3-ブチレンオキシド、イソブチレンオキシド、1,2-ブチレンオキシド、1,2-エポキシヘキサン、1,2-エポキシヘプタン、1,2-エポキシペンタン、1,3-ブタジエンモノオキシド、グリシジルメチルエーテル、エチルグリシジルエーテル、グリシジルイソプロピルエーテル、tert-ブチルグリシジルエーテル、2-(クロロメチル)-1,2-エポキシプロパン、グリシドール、エピクロルヒドリン、エピブロモヒドリン、ブチルグリシジルエーテル、1,2-エポキシヘキサン、2-(クロロメチル)-1,2-エポキシブタン、アリルグリシジルエーテル、テトラシアノエチレンオキサイド、グリシジルブチレート、グリシジルメタクリレート、1-メチル-1,2-エポキシシクロヘキサン、1,2-エポキシシクロペンタン、1,2-エポキシシクロヘキサン、3,4-エポキシテトラヒドロフラン、エポキシコハク酸、2,3-エポキシノルボルネン等が挙げられる。 Examples of monofunctional epoxy compounds having one epoxy group per molecule and 7 or less carbon atoms include ethylene oxide, propylene oxide, 2,3-butylene oxide, isobutylene oxide, 1,2-butylene oxide, 1,2-epoxyhexane, 1,2-epoxyheptane, 1,2-epoxypentane, 1,3-butadiene monoxide, glycidyl methyl ether, ethyl glycidyl ether, glycidyl isopropyl ether, tert-butyl glycidyl ether, 2-(chloromethyl)-1,2-epoxypropane, Pan, glycidol, epichlorohydrin, epibromohydrin, butyl glycidyl ether, 1,2-epoxyhexane, 2-(chloromethyl)-1,2-epoxybutane, allyl glycidyl ether, tetracyanoethylene oxide, glycidyl butyrate, glycidyl methacrylate, 1-methyl-1,2-epoxycyclohexane, 1,2-epoxycyclopentane, 1,2-epoxycyclohexane, 3,4-epoxytetrahydrofuran, epoxysuccinic acid, 2,3-epoxynorbornene, etc.

1分子中にエポキシ基を2つ以上有する多官能で、炭素数7以下のエポキシ化合物としては、例えば、1,2:3,4-ジエポキシブタン等が挙げられる。 An example of a polyfunctional epoxy compound with two or more epoxy groups in one molecule and seven or less carbon atoms is 1,2:3,4-diepoxybutane.

上記で例示したエポキシ化合物の中でも、不均一液相を形成し易く、目的の生成物が得られ易いことから、ブチレンオキシド又はブチルグリシジルエーテルが好ましい。 Among the epoxy compounds listed above, butylene oxide or butyl glycidyl ether is preferred because it is easy to form a heterogeneous liquid phase and to obtain the desired product.

[修飾型導電性複合体の分取]
不均一液相の水相、すなわち水系分散媒に析出した修飾型導電性複合体を分取する(回収する)方法は特に制限されず、例えば、濾過、デカンテーション、遠心分離、減圧乾燥、凍結乾燥、噴霧乾燥等が挙げられる。
なかでも、不均一液相の水相に含まれる修飾型導電性複合体以外の成分と修飾型導電性複合体とを分離することが容易であることから、濾過又はデカンテーションが好ましい。ここで、濾過とは、不均一液相の水相を通過させたフィルターに、修飾型導電性複合体を捕捉する操作である。また、デカンテーションとは、析出した修飾型導電性複合体を沈殿させ、上澄み液を除去する操作である。
不均一液相の水相に析出した修飾型導電性複合体の分取には濾過が非常に適している。従来方法で析出した修飾型導電性複合体を濾過で分取する場合にはフィルターの目詰まりに対処する必要があった。しかし、本発明に係る修飾型導電性複合体はフィルターの目詰まりを起こすことなく極めて短時間でろ取することができる。
不均一液相の水相に析出した修飾型導電性複合体をデカンテーションで分取すると、修飾型導電性複合体は比較的柔らかいパウダー状態で得られるので、後で分散媒に容易に分散させることができる。ただし、デカンテーションで分取する場合、修飾型導電性複合体が前記水相中で沈殿するまで待つ必要がある。修飾型導電性複合体の製造速度を高める観点からすると、濾過で分取することがより好ましい。
[Isolation of modified conductive composite]
The method for separating (recovering) the aqueous phase of the heterogeneous liquid phase, i.e., the modified conductive composite precipitated in the aqueous dispersion medium, is not particularly limited, and examples thereof include filtration, decantation, centrifugation, reduced pressure drying, freeze drying, spray drying, etc.
Among these, filtration or decantation is preferred because it is easy to separate the modified conductive complex from components other than the modified conductive complex contained in the aqueous phase of the heterogeneous liquid phase. Here, filtration is an operation of capturing the modified conductive complex in a filter through which the aqueous phase of the heterogeneous liquid phase has been passed. Decantation is an operation of precipitating the precipitated modified conductive complex and removing the supernatant.
Filtration is very suitable for separating out the modified conductive composite precipitated in the aqueous phase of a heterogeneous liquid phase. When separating out the modified conductive composite precipitated by a conventional method by filtration, it was necessary to deal with clogging of the filter. However, the modified conductive composite according to the present invention can be separated out by filtration in an extremely short time without causing clogging of the filter.
When the modified conductive composite precipitated in the aqueous phase of the heterogeneous liquid phase is separated by decantation, the modified conductive composite is obtained in a relatively soft powder state, which can be easily dispersed in a dispersion medium later. However, when separating by decantation, it is necessary to wait until the modified conductive composite precipitates in the aqueous phase. From the viewpoint of increasing the production speed of the modified conductive composite, it is more preferable to separate by filtration.

分取した修飾型導電性複合体は、修飾型導電性複合体を溶解し難い有機溶剤又は水を用いて洗浄することが好ましい。具体的には、例えば、修飾型導電性複合体を捕捉したフィルターに水をかけ流してもよいし、デカンテーション後に容器の底に残った修飾型導電性複合体に水を添加し、攪拌した後、再度デカンテーション等により分取してもよい。
分取した修飾型導電性複合体に付着した水等を乾燥して除去することにより、修飾型導電性複合体の乾燥体を得ることができる。
The separated modified conductive complex is preferably washed with water or an organic solvent that hardly dissolves the modified conductive complex. Specifically, for example, water may be poured onto the filter capturing the modified conductive complex, or water may be added to the modified conductive complex remaining at the bottom of the container after decantation, and the mixture may be stirred and then separated again by decantation or the like.
The water and the like adhering to the separated modified electrically conductive composite can be removed by drying to obtain a dried modified electrically conductive composite.

<作用効果>
本発明の修飾型導電性複合体の製造方法によれば、導電性高分子分散液に含ませた導電性複合体100質量部に対して、90~100質量部の導電性複合体を析出物として回収することができる。つまり、本態様の修飾型導電性複合体の製造方法は、90~100質量%という高い収率を示し得る。
本発明の修飾型導電性複合体の製造方法において、不均一液相の有機相に含まれるエポキシ化合物の炭素数が7以下であると、水相の導電性複合体との反応が進み、目的の修飾型導電性複合体を水相中に析出させることができる(後述の実施例参照)。このメカニズムの詳細は未解明であるが、エポキシ化合物の炭素数が7以下であると、エポキシ化合物の一部が水相中に拡散して導電性複合体と反応していると考えられる。エポキシ化合物は全てが水相中に拡散して溶解することはなく、拡散と再吸収の平衡状態を保っているように観察される。
一方、エポキシ化合物の炭素数が8以上であると、導電性複合体との反応は進行し難い(後述の比較例参照)。炭素数が多く疎水性が高いエポキシ化合物は、水相中に拡散し難く、界面においても導電性複合体と反応し難いことが原因であると考えられる。
本発明の修飾型導電性複合体の製造方法によれば、エポキシ化合物を水相に溶解させるための水溶性有機溶剤を使用する必要がない。また、水相中に析出した修飾型導電性複合体はろ紙を詰まらせることなく極めて短時間でろ取することができる。従来は有機溶剤を含む均一な反応液中に析出した修飾型導電性複合体をろ取する場合、反応液の濾過にかなりの時間を要していた。本態様では貧溶媒である水相に修飾型導電性複合体が析出しているので、修飾型導電性複合体の形態がろ取に適した状態になっていると考えられる。
また、不均一液相での反応後、未反応で余った有機相に含まれるエポキシ化合物はそのまま回収して次の不均一液相を形成する材料として使用することもできる。
このように、本発明は、従来の製造方法と比べて、材料の無駄が少なく、製造効率が優れている。また、本発明に係る修飾型導電性複合体を含む導電層は導電性に優れる。
<Action and effect>
According to the method for producing a modified conductive composite of the present invention, 90 to 100 parts by mass of the conductive composite can be recovered as a precipitate based on 100 parts by mass of the conductive composite contained in the conductive polymer dispersion. In other words, the method for producing a modified conductive composite of this embodiment can show a high yield of 90 to 100% by mass.
In the method for producing a modified conductive composite of the present invention, if the carbon number of the epoxy compound contained in the organic phase of the heterogeneous liquid phase is 7 or less, the reaction with the conductive composite in the aqueous phase proceeds, and the desired modified conductive composite can be precipitated in the aqueous phase (see the Examples described later). Although the details of this mechanism are not yet clear, it is believed that if the carbon number of the epoxy compound is 7 or less, a part of the epoxy compound diffuses into the aqueous phase and reacts with the conductive composite. The epoxy compound does not entirely diffuse into the aqueous phase and dissolve, and it is observed to maintain an equilibrium state between diffusion and reabsorption.
On the other hand, if the carbon number of the epoxy compound is 8 or more, the reaction with the conductive composite does not proceed easily (see the Comparative Example described later). This is thought to be because an epoxy compound with a large carbon number and high hydrophobicity does not easily diffuse into the aqueous phase and does not easily react with the conductive composite even at the interface.
According to the method for producing a modified conductive composite of the present invention, it is not necessary to use a water-soluble organic solvent for dissolving an epoxy compound in an aqueous phase. Moreover, the modified conductive composite precipitated in the aqueous phase can be filtered in an extremely short time without clogging the filter paper. Conventionally, when a modified conductive composite precipitated in a homogeneous reaction solution containing an organic solvent is filtered, a considerable amount of time was required to filter the reaction solution. In this embodiment, since the modified conductive composite is precipitated in the aqueous phase, which is a poor solvent, it is considered that the morphology of the modified conductive composite is in a state suitable for filtration.
Furthermore, after the reaction in the heterogeneous liquid phase, the epoxy compound remaining unreacted in the organic phase can be recovered as it is and used as a material for forming the next heterogeneous liquid phase.
Thus, the present invention is more efficient in production than conventional manufacturing methods with less waste of materials. Furthermore, the conductive layer containing the modified conductive composite of the present invention has excellent conductivity.

≪修飾型導電性複合体分散液の製造方法≫
本発明の第二態様は、第一態様の製造方法によって修飾型導電性複合体を得て、修飾型導電性複合体と有機溶剤とを混合することを含む、修飾型導電性複合体分散液の製造方法である。
第一態様で得た修飾型導電性複合体は有機溶剤に対する分散性が高いので、有機溶剤に容易に分散させることができる。
本態様で用いる修飾型導電性複合体は、第一態様の製造方法により分取した後、乾燥して保存されていてもよいし、保存を経ずに直ちに使用されてもよい。
<Method for producing modified conductive composite dispersion>
A second aspect of the present invention is a method for producing a modified conductive composite dispersion, comprising obtaining a modified conductive composite by the production method of the first aspect, and mixing the modified conductive composite with an organic solvent.
The modified conductive composite obtained in the first embodiment has high dispersibility in organic solvents and can be easily dispersed in organic solvents.
The modified conductive complex used in this embodiment may be separated by the production method of the first embodiment and then dried and stored, or may be used immediately without storage.

(有機溶剤)
本態様の製造方法で用いる有機溶剤としては、例えば、炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、アルコール系溶剤、エステル系溶剤、窒素原子含有化合物系溶剤等が挙げられる。有機溶剤は1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
炭化水素系溶剤としては、脂肪族炭化水素系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤が挙げられる。脂肪族炭化水素系溶剤としては、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等が挙げられる。芳香族炭化水素系溶剤としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン、イソプロピルベンゼン等が挙げられる。
ケトン系溶剤としては、例えば、ジエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルアミルケトン、ジイソプロピルケトン、メチルエチルケトン、アセトン、ジアセトンアルコール等が挙げられる。
アルコール系溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n-ブタノール、t-ブタノール、アリルアルコール等が挙げられる。
エステル系溶剤としては、例えば、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル等が挙げられる。
窒素原子含有化合物系溶剤としては、例えば、N-メチルピロリドン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド等が挙げられる。
(Organic solvent)
Examples of the organic solvent used in the production method of this embodiment include hydrocarbon solvents, ketone solvents, alcohol solvents, ester solvents, nitrogen atom-containing compound solvents, etc. The organic solvents may be used alone or in combination of two or more.
Examples of the hydrocarbon solvent include aliphatic hydrocarbon solvents and aromatic hydrocarbon solvents. Examples of the aliphatic hydrocarbon solvent include pentane, hexane, heptane, octane, decane, cyclohexane, methylcyclohexane, etc. Examples of the aromatic hydrocarbon solvent include benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, propylbenzene, isopropylbenzene, etc.
Examples of the ketone solvent include diethyl ketone, methyl propyl ketone, methyl butyl ketone, methyl isopropyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl amyl ketone, diisopropyl ketone, methyl ethyl ketone, acetone, and diacetone alcohol.
Examples of the alcohol solvent include methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, t-butanol, and allyl alcohol.
Examples of the ester solvent include ethyl acetate, propyl acetate, and butyl acetate.
Examples of the nitrogen atom-containing compound solvent include N-methylpyrrolidone, dimethylacetamide, and dimethylformamide.

上記有機溶剤のなかでも、プラスチックフィルム基材に対する修飾型導電性複合体分散液の濡れ性が高くなり、また、比較的極性の高いバインダ成分を容易に可溶化できる点では、ケトン系溶剤又はアルコール系溶剤が好ましい。また、ケトン系溶剤のなかでも、修飾型導電性複合体の分散性が良好であることから、メチルエチルケトンが好ましい。また、アルコール系溶剤のなかでも、修飾型導電性複合体の分散性が良好であることから、イソプロパノールが好ましい。 Among the above organic solvents, ketone-based solvents or alcohol-based solvents are preferred because they increase the wettability of the modified conductive composite dispersion liquid with respect to the plastic film substrate and can easily solubilize binder components with relatively high polarity. Among the ketone-based solvents, methyl ethyl ketone is preferred because it has good dispersibility of the modified conductive composite. Among the alcohol-based solvents, isopropanol is preferred because it has good dispersibility of the modified conductive composite.

有機溶剤の含有割合は、修飾型導電性複合体分散液の総質量に対し、50質量%以上99.5質量%以下が好ましく、70質量%以上99質量%以下がより好ましい。有機溶剤の含有割合が上記範囲内であると、修飾型導電性複合体の分散性を高めることができる。 The content of the organic solvent is preferably 50% by mass or more and 99.5% by mass or less, and more preferably 70% by mass or more and 99% by mass or less, based on the total mass of the modified conductive composite dispersion. When the content of the organic solvent is within the above range, the dispersibility of the modified conductive composite can be improved.

本態様において、修飾型導電性複合体と有機溶剤とを混合する方法は特に制限されず、高圧ホモジナイザーで混合しつつ、分散させる方法が好ましい。 In this embodiment, the method for mixing the modified conductive composite with the organic solvent is not particularly limited, and a method in which the components are mixed and dispersed using a high-pressure homogenizer is preferred.

本態様の修飾型導電性複合体分散液の総質量に対する、修飾型導電性複合体の含有量としては、例えば、0.01質量%以上10質量%以下が好ましく、0.1質量%以上5質量%以下がより好ましく、0.5質量%以上1.0質量%以下がさらに好ましい。
上記範囲であると、修飾型導電性複合体をより安定に分散させることができる。
The content of the modified conductive complex relative to the total mass of the modified conductive complex dispersion of this embodiment is, for example, preferably 0.01 mass % or more and 10 mass % or less, more preferably 0.1 mass % or more and 5 mass % or less, and even more preferably 0.5 mass % or more and 1.0 mass % or less.
When the content is within the above range, the modified conductive composite can be dispersed more stably.

(バインダ成分)
本態様の修飾型導電性複合体分散液は、バインダ成分を含んでいてもよい。バインダ成分は、前記π共役系導電性高分子及び前記ポリアニオン以外の樹脂又はその前駆体であり、熱可塑性樹脂、又は、導電層(導電膜)形成時に硬化する硬化性のモノマー又はオリゴマーである。熱可塑性樹脂はそのままバインダ樹脂となり、硬化性のモノマー又はオリゴマーは硬化により形成した樹脂がバインダ樹脂となる。
バインダ成分は1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
(Binder Component)
The modified conductive complex dispersion of this embodiment may contain a binder component. The binder component is a resin other than the π-conjugated conductive polymer and the polyanion or a precursor thereof, and is a thermoplastic resin, or a curable monomer or oligomer that is cured when forming a conductive layer (conductive film). The thermoplastic resin becomes the binder resin as it is, and the curable monomer or oligomer becomes the resin formed by curing becomes the binder resin.
The binder component may be used alone or in combination of two or more kinds.

硬化性のモノマー又はオリゴマーは、熱硬化性のモノマー又はオリゴマーであってもよいし、光硬化性のモノマー又はオリゴマーであってもよい。ここで、オリゴマーは、質量平均分子量が1万未満の重合体のことである。
硬化性のモノマーとしては、例えば、アクリルモノマー(アクリル化合物)、エポキシモノマー、オルガノシロキサン等が挙げられる。硬化性のオリゴマーとしては、例えば、アクリルオリゴマー(アクリル化合物)、エポキシオリゴマー、シリコーンオリゴマー(硬化型シリコーン)等が挙げられる。
バインダ成分としてアクリルモノマー又はアクリルオリゴマーを用いた場合には、加熱又は光照射により容易に硬化させることができる。バインダ成分としてオルガノシロキサン又はシリコーンオリゴマーを用いた場合には、導電層に離型性(非粘着性)を付与することができる。
The curable monomer or oligomer may be a thermosetting monomer or oligomer, or a photocurable monomer or oligomer. Here, the oligomer refers to a polymer having a mass average molecular weight of less than 10,000.
Examples of the curable monomer include an acrylic monomer (acrylic compound), an epoxy monomer, an organosiloxane, etc. Examples of the curable oligomer include an acrylic oligomer (acrylic compound), an epoxy oligomer, a silicone oligomer (curable silicone), etc.
When an acrylic monomer or an acrylic oligomer is used as the binder component, it can be easily cured by heating or light irradiation. When an organosiloxane or a silicone oligomer is used as the binder component, it is possible to impart releasability (non-adhesiveness) to the conductive layer.

硬化性のモノマー又はオリゴマーを含む場合には、さらに硬化触媒を含むことが好ましい。例えば、熱硬化性のモノマー又はオリゴマーを含む場合には、加熱によりラジカルを発生させる熱重合開始剤を含むことが好ましく、光硬化性のモノマー又はオリゴマーを含む場合には、光照射によりラジカルを発生させる光重合開始剤を含むことが好ましい。また、オルガノシロキサン又はシリコーンオリゴマーを含む場合には、硬化用の白金触媒を含むことが好ましい。 When a curable monomer or oligomer is included, it is preferable to further include a curing catalyst. For example, when a thermosetting monomer or oligomer is included, it is preferable to include a thermal polymerization initiator that generates radicals by heating, and when a photocurable monomer or oligomer is included, it is preferable to include a photopolymerization initiator that generates radicals by light irradiation. Furthermore, when an organosiloxane or silicone oligomer is included, it is preferable to include a platinum catalyst for curing.

バインダ成分由来のバインダ樹脂の具体例としては、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテル樹脂、メラミン樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、シリコーン等が挙げられる。
本態様の修飾型導電性複合体分散液が含有するバインダ樹脂としては、有機溶剤に対する分散性が良好であることから、硬化後にアクリル樹脂を形成する化合物(アクリル化合物)、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、又は付加硬化型シリコーンが好ましい。
Specific examples of binder resins derived from binder components include acrylic resins, polyester resins, polyurethane resins, polyimide resins, polyether resins, melamine resins, polyacrylamide resins, and silicones.
As the binder resin contained in the modified conductive composite dispersion liquid of this embodiment, a compound that forms an acrylic resin after curing (acrylic compound), a polyurethane resin, a polyester resin, or an addition-curing silicone is preferred, since these have good dispersibility in organic solvents.

本態様の修飾型導電性複合体分散液におけるバインダ成分の含有割合は、修飾型導電性複合体100質量部に対して、500質量部以上50000質量部以下であることが好ましく、1000質量部以上20000質量部以下であることがより好ましい。バインダ成分の含有割合が前記下限値以上であれば、本態様の修飾型導電性複合体分散液をフィルム基材に塗工する際の製膜性と膜強度を向上させることができる。バインダ成分の含有割合が前記上限値以下であれば、修飾型導電性複合体の含有割合の低下による導電性の低下を抑制することができる。 The content of the binder component in the modified conductive complex dispersion of this embodiment is preferably 500 parts by mass or more and 50,000 parts by mass or less, and more preferably 1,000 parts by mass or more and 20,000 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the modified conductive complex. If the content of the binder component is equal to or more than the lower limit, the film formability and film strength when the modified conductive complex dispersion of this embodiment is applied to a film substrate can be improved. If the content of the binder component is equal to or less than the upper limit, the decrease in conductivity due to the decrease in the content of the modified conductive complex can be suppressed.

<その他の添加剤>
本態様の修飾型導電性複合体分散液には、その他の添加剤が含まれてもよい。
添加剤としては、本発明の効果が得られる限り特に制限されず、例えば、界面活性剤、無機導電剤、消泡剤、カップリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤などが挙げられる。ただし、添加剤は、前記π共役系導電性高分子、ポリアニオン、有機溶剤、バインダ成分以外のものである。
界面活性剤としては、ノニオン系、アニオン系、カチオン系の界面活性剤が挙げられるが、保存安定性の面からノニオン系が好ましい。また、ポリビニルピロリドンなどのポリマー系界面活性剤を添加してもよい。
無機導電剤としては、金属イオン類、導電性カーボン等が挙げられる。なお、金属イオンは、金属塩を水に溶解させることにより生成させることができる。
消泡剤としては、シリコーン樹脂、ポリジメチルシロキサン、シリコーンオイル等が挙げられる。
カップリング剤としては、ビニル基又はアミノ基を有するシランカップリング剤等が挙げられる。
紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、サリシレート系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、オキサニリド系紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系紫外線吸収剤、ベンゾエート系紫外線吸収剤等が挙げられる。
本態様の修飾型導電性複合体分散液が上記添加剤を含有する場合、その含有割合は、添加剤の種類に応じて適宜決められるが、例えば、修飾型導電性複合体の固形分100質量部に対して、0.001質量部以上5質量部以下の範囲とすることができる。
<Other additives>
The modified conductive composite dispersion of this embodiment may contain other additives.
The additives are not particularly limited as long as the effects of the present invention can be obtained, and examples thereof include surfactants, inorganic conductive agents, antifoaming agents, coupling agents, antioxidants, ultraviolet absorbers, etc. However, the additives are other than the π-conjugated conductive polymers, polyanions, organic solvents, and binder components.
The surfactant may be a nonionic, anionic or cationic surfactant, with the nonionic surfactant being preferred from the standpoint of storage stability. A polymer surfactant such as polyvinylpyrrolidone may also be added.
Examples of the inorganic conductive agent include metal ions, conductive carbon, etc. Metal ions can be generated by dissolving a metal salt in water.
The antifoaming agent includes silicone resin, polydimethylsiloxane, silicone oil, and the like.
The coupling agent may be a silane coupling agent having a vinyl group or an amino group.
Examples of the ultraviolet absorber include benzotriazole-based ultraviolet absorbers, benzophenone-based ultraviolet absorbers, salicylate-based ultraviolet absorbers, cyanoacrylate-based ultraviolet absorbers, oxanilide-based ultraviolet absorbers, hindered amine-based ultraviolet absorbers, and benzoate-based ultraviolet absorbers.
When the dispersion liquid of the modified conductive composite of this embodiment contains the above-mentioned additive, the content ratio thereof is appropriately determined depending on the type of additive, but can be, for example, in the range of 0.001 parts by mass or more and 5 parts by mass or less per 100 parts by mass of the solid content of the modified conductive composite.

<作用効果>
本発明の修飾型導電性複合体分散液の製造方法は、第一態様の製造方法によって修飾型導電性複合体を得るので製造効率が優れている。
<Action and effect>
The method for producing a modified conductive composite dispersion of the present invention has excellent production efficiency because a modified conductive composite is obtained by the production method of the first embodiment.

≪導電性フィルムの製造方法≫
本発明の第三態様の導電性フィルムの製造方法は、第二態様の製造方法で得た修飾型導電性複合体分散液をフィルム基材の少なくとも一方の面に塗工し、形成された塗膜を乾燥することを含む、導電性フィルムの製造方法である。
<Conductive film manufacturing method>
The conductive film manufacturing method of the third aspect of the present invention is a conductive film manufacturing method comprising applying the modified conductive composite dispersion obtained by the manufacturing method of the second aspect to at least one surface of a film substrate and drying the formed coating film.

本態様において使用するフィルム基材としては、例えば、プラスチックフィルムが挙げられる。
プラスチックフィルムを構成するフィルム基材用樹脂としては、例えば、エチレン-メチルメタクリレート共重合樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリフッ化ビニリデン、ポリアリレート、スチレン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリイミド、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネートなどが挙げられる。これらのフィルム基材用樹脂のなかでも、安価で機械的強度に優れる点から、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。
前記フィルム基材用樹脂は、非晶性でもよいし、結晶性でもよい。
また、フィルム基材は、未延伸のものでもよいし、延伸されたものでもよい。
また、フィルム基材には、形成する導電層の密着性をさらに向上させるために、コロナ放電処理、プラズマ処理、火炎処理等の表面処理が施されてもよい。
The film substrate used in this embodiment is, for example, a plastic film.
Examples of the resin for film substrate constituting the plastic film include ethylene-methyl methacrylate copolymer resin, ethylene-vinyl acetate copolymer resin, polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinyl alcohol, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyacrylate, polycarbonate, polyvinylidene fluoride, polyarylate, styrene-based elastomer, polyester-based elastomer, polyethersulfone, polyetherimide, polyetheretherketone, polyphenylene sulfide, polyimide, cellulose triacetate, cellulose acetate propionate, etc. Among these resins for film substrate, polyethylene terephthalate is preferred because it is inexpensive and has excellent mechanical strength.
The resin for the film substrate may be either amorphous or crystalline.
The film substrate may be either unstretched or stretched.
Furthermore, the film substrate may be subjected to a surface treatment such as a corona discharge treatment, a plasma treatment, or a flame treatment in order to further improve the adhesion of the conductive layer to be formed.

前記フィルム基材の平均厚みとしては、10μm以上500μm以下であることが好ましく、20μm以上200μm以下であることがより好ましい。フィルム基材の平均厚みが前記下限値以上であれば、破断しにくくなり、前記上限値以下であれば、フィルムとして充分な可撓性を確保できる。
本明細書におけるフィルム基材の厚さは、無作為に選択される10箇所の断面について厚さを測定し、その測定値を平均した値である。
The average thickness of the film substrate is preferably 10 μm or more and 500 μm or less, and more preferably 20 μm or more and 200 μm or less. If the average thickness of the film substrate is equal to or more than the lower limit, the film substrate is less likely to break, and if the average thickness is equal to or less than the upper limit, the film substrate can have sufficient flexibility.
In this specification, the thickness of the film substrate is a value obtained by measuring the thickness of 10 randomly selected cross sections and averaging the measured values.

(塗工工程)
修飾型導電性複合体分散液をフィルム基材に塗工する方法としては、例えば、グラビアコーター、ロールコーター、カーテンフローコーター、スピンコーター、バーコーター、リバースコーター、キスコーター、ファウンテンコーター、ロッドコーター、エアドクターコーター、ナイフコーター、ブレードコーター、キャストコーター、スクリーンコーター等のコーターを用いた塗工方法、エアスプレー、エアレススプレー、ローターダンプニング等の噴霧器を用いた噴霧方法、ディップ等の浸漬方法等を適用することができる。
前記分散液のフィルム基材への塗工量は特に制限されないが、良好な導電性を得る観点から、固形分として、0.1g/m以上10.0g/m以下の範囲であることが好ましい。
(Coating process)
Examples of a method for applying the modified conductive complex dispersion to the film substrate include a coating method using a coater such as a gravure coater, a roll coater, a curtain flow coater, a spin coater, a bar coater, a reverse coater, a kiss coater, a fountain coater, a rod coater, an air doctor coater, a knife coater, a blade coater, a cast coater, or a screen coater; a spraying method using a sprayer such as an air spray, an airless spray, or a rotor dampening; and an immersion method such as dipping.
The amount of the dispersion applied to the film substrate is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining good electrical conductivity, the amount is preferably in the range of 0.1 g/m 2 or more and 10.0 g/m 2 or less in terms of solid content.

前記塗膜は、フィルム基材の表面の全面に塗工されてもよいし、一部のみに形成されてもよく、フィルム基材上において任意のパターンを形成してもよい。前記パターンとしては、例えば、電極、配線、電気回路等が挙げられる。印刷によって塗工することにより、パターン形成がより容易になる。 The coating film may be applied to the entire surface of the film substrate, or may be formed only on a portion of the surface, and any pattern may be formed on the film substrate. Examples of the pattern include electrodes, wiring, and electric circuits. Applying the coating by printing makes it easier to form a pattern.

(乾燥工程)
フィルム基材に形成された塗膜を乾燥する方法としては、例えば、加熱乾燥、真空乾燥等が挙げられる。加熱乾燥としては、例えば、熱風加熱や、赤外線加熱などの通常の方法を採用できる。加熱乾燥を適用する場合、加熱温度は、使用する分散媒に応じて適宜設定され、例えば、50℃以上150℃以下に設定できる。ここで、加熱温度は、乾燥装置の設定温度である。上記温度で乾燥する場合の乾燥時間としては、例えば、30秒以上5分以下とすることができる。
(Drying process)
Examples of methods for drying the coating film formed on the film substrate include heat drying and vacuum drying. For heat drying, for example, a normal method such as hot air heating or infrared heating can be adopted. When heat drying is applied, the heating temperature is appropriately set according to the dispersion medium used, and can be set, for example, to 50°C or higher and 150°C or lower. Here, the heating temperature is the set temperature of the drying device. The drying time when drying at the above temperature can be, for example, 30 seconds or higher and 5 minutes or lower.

≪導電性フィルム≫
本発明の第四態様は、フィルム基材の少なくとも一方の面に、第二態様の製造方法で得た修飾型導電性複合体分散液の硬化層からなる導電層を備えた、導電性フィルムである。本態様の導電性フィルムは、第三態様の製造方法によって製造することができる。
<Conductive film>
A fourth aspect of the present invention is a conductive film having a conductive layer formed on at least one surface of a film substrate, the conductive layer being a cured layer of the modified conductive composite dispersion obtained by the production method of the second aspect. The conductive film of this aspect can be produced by the production method of the third aspect.

本態様により得られる導電性フィルムは、フィルム基材と、前記フィルム基材の少なくとも一方の面に形成された導電層とを備える。導電層は、第一態様の修飾型導電性複合体を含有する。 The conductive film obtained by this embodiment comprises a film substrate and a conductive layer formed on at least one surface of the film substrate. The conductive layer contains the modified conductive complex of the first embodiment.

本態様の導電性フィルムが有する導電層の平均厚さとしては、例えば、10nm以上30μm以下であることが好ましく、30nm以上10μm以下であることがより好ましい。導電層の平均厚さが前記下限値以上であれば、充分に高い導電性を発揮でき、前記上限値以下であれば、フィルム基材に対する導電層の密着性が向上する。
導電層の厚さは、任意に選択される箇所の導電層の断面について、光学顕微鏡又は電子顕微鏡を用いて測定した値である。
導電層は、フィルム基材の表面にパターン状に形成されていてもよいし、フィルム基材の全面に形成されていてもよい。
The average thickness of the conductive layer of the conductive film of this embodiment is, for example, preferably 10 nm to 30 μm, more preferably 30 nm to 10 μm. If the average thickness of the conductive layer is equal to or greater than the lower limit, the conductive layer can exhibit sufficiently high conductivity, and if the average thickness is equal to or less than the upper limit, the adhesiveness of the conductive layer to the film substrate is improved.
The thickness of the conductive layer is a value measured by using an optical microscope or an electron microscope on a cross section of the conductive layer at an arbitrarily selected location.
The conductive layer may be formed in a pattern on the surface of the film substrate, or may be formed over the entire surface of the film substrate.

本態様の導電性フィルムの導電層の表面抵抗値は、例えば、1×10Ω/□以上1×10Ω/□以下が好ましく、1×10Ω/□以上1×10Ω/□以下がより好ましく、1×10Ω/□以上1×10Ω/□以下がさらに好ましい。 The surface resistance of the conductive layer of the conductive film of this embodiment is, for example, preferably 1×10 2 Ω/□ to 1×10 8 Ω/□, more preferably 1×10 3 Ω/□ to 1×10 7 Ω/□, and even more preferably 1×10 4 Ω/□ to 1×10 6 Ω/□.

(製造例1)ポリスチレンスルホン酸の合成
1000mlのイオン交換水に206gのスチレンスルホン酸ナトリウムを溶解し、80℃で攪拌しながら、予め10mlの水に溶解した1.14gの過硫酸アンモニウム酸化剤溶液を20分間滴下し、この溶液を12時間攪拌した。
得られたスチレンスルホン酸ナトリウム含有溶液に10質量%に希釈した硫酸を1000ml添加し、限外ろ過法によりポリスチレンスルホン酸含有溶液の約1000ml溶液を除去し、残液に2000mlのイオン交換水を加え、限外ろ過法により約2000ml溶液を除去した。上記の限外ろ過操作を3回繰り返した。さらに、得られたろ液に約2000mlのイオン交換水を添加し、限外ろ過法により約2000mlの溶液を除去した。この限外ろ過操作を3回繰り返した。
得られた溶液中の水を減圧除去して、無色の固形状のポリスチレンスルホン酸を得た。
(Production Example 1) Synthesis of polystyrene sulfonic acid 206 g of sodium styrene sulfonate was dissolved in 1000 ml of ion-exchanged water, and while stirring at 80° C., 1.14 g of an oxidizing agent solution of ammonium persulfate previously dissolved in 10 ml of water was added dropwise for 20 minutes, and the solution was stirred for 12 hours.
1000ml of sulfuric acid diluted to 10% by mass was added to the obtained sodium styrenesulfonate-containing solution, and about 1000ml of the polystyrenesulfonic acid-containing solution was removed by ultrafiltration. 2000ml of ion-exchanged water was added to the remaining liquid, and about 2000ml of the solution was removed by ultrafiltration. The above ultrafiltration operation was repeated three times. Furthermore, about 2000ml of ion-exchanged water was added to the obtained filtrate, and about 2000ml of the solution was removed by ultrafiltration. This ultrafiltration operation was repeated three times.
Water in the resulting solution was removed under reduced pressure to obtain colorless solid polystyrene sulfonic acid.

(製造例2)導電性高分子水分散液の合成
14.2gの3,4-エチレンジオキシチオフェンと36.7gのポリスチレンスルホン酸を2000mlのイオン交換水に溶かした溶液とを20℃で混合させた。
これにより得られた混合溶液を20℃に保ち、掻き混ぜながら、200mlのイオン交換水に溶かした29.64gの過硫酸アンモニウムと8.0gの硫酸第二鉄の酸化触媒溶液とをゆっくり添加し、3時間撹拌して反応させた。
得られた反応液に2000mlのイオン交換水を加え、限外ろ過法により約2000mlの溶媒を除去した。この操作を3回繰り返した。
そして、得られた溶液に200mlの10質量%に希釈した硫酸と2000mlのイオン交換水とを加え、限外ろ過法により約2000mlの溶媒を除去した。残液に2000mlのイオン交換水を加え、限外ろ過法により約2000ml溶液を除去した。この操作を3回繰り返した。
さらに、得られた溶液に2000mlのイオン交換水を加え、限外ろ過法により約2000mlの溶媒を除去した。この操作を5回繰り返し、1.2質量%のポリスチレンスルホン酸ドープポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)(PEDOT-PSS)の水分散液を得た。PEDOT-PSS固形分に対するPSSの含有量は75質量%である。
ここで得たPEDOT-PSS水分散液には、鉄イオンや過硫酸アンモニウムは実質的に含まれない。
(Production Example 2) Synthesis of conductive polymer aqueous dispersion 14.2 g of 3,4-ethylenedioxythiophene and a solution in which 36.7 g of polystyrene sulfonic acid was dissolved in 2000 ml of ion-exchanged water were mixed at 20°C.
The resulting mixed solution was kept at 20° C. and, while stirring, 29.64 g of ammonium persulfate and 8.0 g of an oxidation catalyst solution of ferric sulfate dissolved in 200 ml of ion-exchanged water were slowly added, and the mixture was reacted with stirring for 3 hours.
To the reaction solution obtained, 2000 ml of ion-exchanged water was added, and about 2000 ml of the solvent was removed by ultrafiltration. This operation was repeated three times.
Then, 200 ml of sulfuric acid diluted to 10% by mass and 2000 ml of ion-exchanged water were added to the obtained solution, and about 2000 ml of the solvent was removed by ultrafiltration. 2000 ml of ion-exchanged water was added to the remaining liquid, and about 2000 ml of the solution was removed by ultrafiltration. This operation was repeated three times.
Further, 2000 ml of ion-exchanged water was added to the obtained solution, and about 2000 ml of the solvent was removed by ultrafiltration. This operation was repeated five times to obtain a 1.2 mass% aqueous dispersion of polystyrenesulfonic acid-doped poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT-PSS). The content of PSS relative to the PEDOT-PSS solid content was 75 mass%.
The PEDOT-PSS aqueous dispersion thus obtained does not substantially contain iron ions or ammonium persulfate.

(実施例1)
製造例2のPEDOT-PSS水分散液100gにブチルグリシジルエーテル25gを加えた。この際、ブチルグリシジルエーテルはPEDOT-PSS水分散液に溶解せず、不均一液相が形成されたことを確認した。不均一液相を60℃で4時間加熱攪拌した後、室温(25℃)で静置すると不均一液相の水相に修飾型導電性複合体が析出していた。水相中の析出物をろ取し、水100gで洗浄して、1.4gの修飾型導電性複合体を得た。
上記析出物の濾過に要した時間を表1に示す。
得られた修飾型導電性複合体1.4gにイソプロパノールを198.6g添加し、高圧ホモジナイザーで分散し、修飾型導電性複合体分散液を得た。次に、#8のバーコーターを用いてPETフィルム(東レ ルミラーT60)上に、上記の修飾型導電性複合体分散液を塗布し、150℃で1分乾燥して導電性フィルムを得た。
Example 1
25 g of butyl glycidyl ether was added to 100 g of the PEDOT-PSS aqueous dispersion of Production Example 2. At this time, it was confirmed that butyl glycidyl ether did not dissolve in the PEDOT-PSS aqueous dispersion, and a heterogeneous liquid phase was formed. When the heterogeneous liquid phase was heated and stirred at 60°C for 4 hours and then allowed to stand at room temperature (25°C), a modified conductive composite was precipitated in the aqueous phase of the heterogeneous liquid phase. The precipitate in the aqueous phase was filtered and washed with 100 g of water to obtain 1.4 g of a modified conductive composite.
The time required for filtering the precipitate is shown in Table 1.
198.6 g of isopropanol was added to 1.4 g of the modified conductive composite obtained, and the mixture was dispersed in a high-pressure homogenizer to obtain a modified conductive composite dispersion. The modified conductive composite dispersion was then applied onto a PET film (Torel Mirror T60) using a #8 bar coater, and dried at 150° C. for 1 minute to obtain a conductive film.

(実施例2)
製造例2のPEDOT-PSS水分散液100gにブチレンオキシド25gを加えた。この際、ブチレンオキシドはPEDOT-PSS水分散液に溶解せず、不均一液相が形成されたことを確認した。不均一液相を60℃で4時間加熱攪拌した後、室温(25℃)で静置すると不均一液相の水相に修飾型導電性複合体が析出していた。水相中の析出物をろ取し、水100gで洗浄して、1.3gの修飾型導電性複合体を得た。
上記析出物の濾過に要した時間を表1に示す。
得られた修飾型導電性複合体1.3gにイソプロパノールを198.7g添加し、高圧ホモジナイザーで分散し、修飾型導電性複合体分散液を得た。次に、#8のバーコーターを用いてPETフィルム上に、上記の修飾型導電性複合体分散液を塗布し、150℃で1分乾燥して導電性フィルムを得た。
Example 2
25 g of butylene oxide was added to 100 g of the PEDOT-PSS aqueous dispersion of Production Example 2. At this time, it was confirmed that butylene oxide did not dissolve in the PEDOT-PSS aqueous dispersion, and a heterogeneous liquid phase was formed. The heterogeneous liquid phase was heated and stirred at 60°C for 4 hours, and then allowed to stand at room temperature (25°C), whereupon a modified conductive complex was precipitated in the aqueous phase of the heterogeneous liquid phase. The precipitate in the aqueous phase was filtered and washed with 100 g of water to obtain 1.3 g of a modified conductive complex.
The time required for filtering the precipitate is shown in Table 1.
198.7 g of isopropanol was added to 1.3 g of the modified conductive composite obtained, and the mixture was dispersed in a high-pressure homogenizer to obtain a modified conductive composite dispersion. The modified conductive composite dispersion was then applied onto a PET film using a #8 bar coater, and dried at 150° C. for 1 minute to obtain a conductive film.

(実施例3)
実施例1と同様にして、導電性複合体とブチルグリシジルエーテルが反応して生成した修飾型導電性複合体1.4gを得た。この修飾型導電性複合体の濾過に要した時間を表1に示す。
得られた修飾型導電性複合体1.4gにメチルエチルケトンを198.6g添加し、高圧ホモジナイザーで分散し、修飾型導電性複合体分散液を得た。次に、#8のバーコーターを用いてPETフィルム上に、上記の修飾型導電性複合体分散液を塗布し、150℃で1分乾燥して導電性フィルムを得た。
Example 3
The conductive complex was reacted with butyl glycidyl ether to obtain 1.4 g of a modified conductive complex in the same manner as in Example 1. The time required for filtering this modified conductive complex is shown in Table 1.
198.6 g of methyl ethyl ketone was added to 1.4 g of the modified conductive composite obtained, and the mixture was dispersed in a high-pressure homogenizer to obtain a modified conductive composite dispersion. The modified conductive composite dispersion was then applied onto a PET film using a #8 bar coater, and dried at 150° C. for 1 minute to obtain a conductive film.

(比較例1)
製造例2のPEDOT-PSS水分散液100gに1,2-エポキシ-4-ビニルシクロヘキサン25gを加えた。この際、1,2-エポキシ-4-ビニルシクロヘキサンはPEDOT-PSS水分散液に溶解せず、不均一液相が形成されたことを確認した。不均一液相を60℃で4時間加熱攪拌した後、室温で静置すると、不均一液相の水相中に析出物は見当たらなかった。次に、水相をろ紙に通したところ、すべての成分がろ紙を通過したため、以後の実験を中止した。
(Comparative Example 1)
25 g of 1,2-epoxy-4-vinylcyclohexane was added to 100 g of the PEDOT-PSS aqueous dispersion of Preparation Example 2. At this time, it was confirmed that 1,2-epoxy-4-vinylcyclohexane did not dissolve in the PEDOT-PSS aqueous dispersion, and a heterogeneous liquid phase was formed. When the heterogeneous liquid phase was heated and stirred at 60°C for 4 hours and then allowed to stand at room temperature, no precipitate was found in the aqueous phase of the heterogeneous liquid phase. Next, when the aqueous phase was passed through filter paper, all the components passed through the filter paper, and the subsequent experiment was discontinued.

(比較例2)
製造例2のPEDOT-PSS水分散液100gにエポライトM-1230(共栄社化学社製、C12,13混合高級アルコールグリシジルエーテル)25gを加えた。この際、エポライトM-1230はPEDOT-PSS水分散液に溶解せず、不均一液相が形成されたことを確認した。不均一液相を60℃で4時間加熱攪拌した後、室温で静置すると、不均一液相の水相中に析出物は見当たらなかった。次に、水相をろ紙に通したところ、すべての成分がろ紙を通過したため、以後の実験を中止した。
(Comparative Example 2)
25 g of Epolight M-1230 (Kyoeisha Chemical Co., Ltd., C12, 13 mixed higher alcohol glycidyl ether) was added to 100 g of the PEDOT-PSS aqueous dispersion of Production Example 2. At this time, it was confirmed that Epolight M-1230 did not dissolve in the PEDOT-PSS aqueous dispersion, and a heterogeneous liquid phase was formed. When the heterogeneous liquid phase was heated and stirred at 60°C for 4 hours and then allowed to stand at room temperature, no precipitate was found in the aqueous phase of the heterogeneous liquid phase. Next, when the aqueous phase was passed through filter paper, all the components passed through the filter paper, so the subsequent experiment was discontinued.

(比較例3)
製造例2のPEDOT-PSS水分散液100gにメタノール300gとブチルグリシジルエーテル25gを加えた。この際、ブチルグリシジルエーテルがPEDOT-PSS水分散液に溶解し、均一な混合液になったことを確認した。この混合液を60℃で4時間加熱攪拌した後、室温で静置すると、混合液中に修飾型導電性複合体が析出していた。混合液中の析出物をろ取し、水100gで洗浄して、1.4gの修飾型導電性複合体を得た。
上記析出物の濾過に要した時間を表1に示す。
得られた修飾型導電性複合体1.4gにイソプロパノールを198.6g添加し、高圧ホモジナイザーで分散し、修飾型導電性複合体分散液を得た。次に、#8のバーコーターを用いてPETフィルム上に、上記の修飾型導電性複合体分散液を塗布し、150℃で1分乾燥して導電性フィルムを得た。
(Comparative Example 3)
300 g of methanol and 25 g of butyl glycidyl ether were added to 100 g of the PEDOT-PSS aqueous dispersion of Production Example 2. At this time, it was confirmed that the butyl glycidyl ether was dissolved in the PEDOT-PSS aqueous dispersion to form a homogeneous mixture. When this mixture was heated and stirred at 60°C for 4 hours and then allowed to stand at room temperature, a modified conductive composite was precipitated in the mixture. The precipitate in the mixture was filtered and washed with 100 g of water to obtain 1.4 g of a modified conductive composite.
The time required for filtering the precipitate is shown in Table 1.
198.6 g of isopropanol was added to 1.4 g of the modified conductive composite obtained, and the mixture was dispersed in a high-pressure homogenizer to obtain a modified conductive composite dispersion. The modified conductive composite dispersion was then applied onto a PET film using a #8 bar coater, and dried at 150° C. for 1 minute to obtain a conductive film.

(比較例4)
製造例2のPEDOT-PSS水分散液100gにメタノール300gとブチレンオキシド25gを加えた。この際、ブチレンオキシドがPEDOT-PSS水分散液に溶解し、均一な混合液になったことを確認した。この混合液を60℃で4時間加熱攪拌した後、室温で静置すると、混合液中に修飾型導電性複合体が析出していた。混合液中の析出物をろ取し、水100gで洗浄して、1.3gの修飾型導電性複合体を得た。
上記析出物の濾過に要した時間を表1に示す。
得られた修飾型導電性複合体1.3gにイソプロパノールを198.7g添加し、高圧ホモジナイザーで分散し、修飾型導電性複合体分散液を得た。次に、#8のバーコーターを用いてPETフィルム上に、上記修飾型導電性複合体分散液を塗布し、150℃で1分乾燥して導電性フィルムを得た。
(Comparative Example 4)
300 g of methanol and 25 g of butylene oxide were added to 100 g of the PEDOT-PSS aqueous dispersion of Production Example 2. It was confirmed that the butylene oxide was dissolved in the PEDOT-PSS aqueous dispersion to form a homogeneous mixture. When this mixture was heated and stirred at 60°C for 4 hours and then allowed to stand at room temperature, a modified conductive composite was precipitated in the mixture. The precipitate in the mixture was filtered and washed with 100 g of water to obtain 1.3 g of a modified conductive composite.
The time required for filtering the precipitate is shown in Table 1.
198.7 g of isopropanol was added to 1.3 g of the modified conductive composite obtained, and the mixture was dispersed in a high-pressure homogenizer to obtain a modified conductive composite dispersion. The modified conductive composite dispersion was then applied onto a PET film using a #8 bar coater, and dried at 150° C. for 1 minute to obtain a conductive film.

(実施例4)
実施例1で得た修飾型導電性複合体分散液50gに、アートレジンUN-904M(根上工業社製、ウレタンアクリレート、固形分80%、メチルエチルケトン溶液)10gとペンタエリスリトールトリアクリレート30gとヒドロキシエチルアクリルアミド2.5gとジアセトンアルコール10gとイルガキュア184(BASF社製、光重合開始剤)1.6gを加えて、塗料を得た。次に#8のバーコーターを用いてPETフィルム上に前記塗料を塗布し、100℃で1分乾燥し、400mJの紫外線を照射して、導電性フィルムを得た。
Example 4
A coating material was obtained by adding 10 g of Artresin UN-904M (manufactured by Negami Chemical Industries, urethane acrylate, solid content 80%, methyl ethyl ketone solution), 30 g of pentaerythritol triacrylate, 2.5 g of hydroxyethyl acrylamide, 10 g of diacetone alcohol, and 1.6 g of Irgacure 184 (manufactured by BASF, photopolymerization initiator) to 50 g of the modified conductive composite dispersion obtained in Example 1. Next, the coating material was applied onto a PET film using a #8 bar coater, dried at 100° C. for 1 minute, and irradiated with 400 mJ of ultraviolet light to obtain a conductive film.

(実施例5)
実施例2で得た修飾型導電性複合体分散液50gを使用したこと以外は、実施例4と同様にして、導電性フィルムを得た。
Example 5
A conductive film was obtained in the same manner as in Example 4, except that 50 g of the modified conductive complex dispersion obtained in Example 2 was used.

(実施例6)
実施例3で得た修飾型導電性複合体分散液2.7gに、KS-3703T(信越化学工業社製、付加硬化型シリコーン、固形分30%、トルエン溶液)1.5gとトルエン25.5gとメチルエチルケトン60gとCAT-PL-50T(信越化学工業社製、白金触媒)0.3gを加えて、塗料を得た。次に#8のバーコーターを用いてPETフィルム上に前記塗料を塗布し、150℃で1分乾燥し、導電性フィルムを得た。
Example 6
A coating material was obtained by adding 1.5 g of KS-3703T (addition curable silicone, solid content 30%, toluene solution, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), 25.5 g of toluene, 60 g of methyl ethyl ketone, and 0.3 g of CAT-PL-50T (platinum catalyst, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) to 2.7 g of the modified conductive composite dispersion obtained in Example 3. Next, the coating material was applied onto a PET film using a #8 bar coater and dried at 150° C. for 1 minute to obtain a conductive film.

<評価方法>
[表面抵抗値]
各例の導電性フィルムの表面抵抗値は、抵抗率計(三菱ケミカルアナリテック社製ハイレスタ)を用い、印加電圧を10Vとして測定した。その測定結果を表1に示す。なお、表中の「Ω/□」はオームパースクエアの意味であり、「1.0E+06」は「1.0×10」を表し、他も同様である。表面抵抗値(単位:Ω/□)が小さい程、導電性が高いことを示す。
<Evaluation method>
[Surface resistance value]
The surface resistance of the conductive film in each example was measured using a resistivity meter (Hiresta manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd.) with an applied voltage of 10 V. The measurement results are shown in Table 1. In the table, "Ω/□" means ohms per square, "1.0E+06" means "1.0×10 6 ", and so on. The smaller the surface resistance value (unit: Ω/□), the higher the conductivity.

[剥離力]
導電層にシリコーンを含む実施例6の導電性フィルムについて、下記の方法により剥離力を測定した。
導電性フィルムの導電層の表面に幅25mmポリエステル粘着テープ(日東電工社製、No.31B)を貼り付け、その粘着テープの上から1976Paの荷重をかけて25℃で20時間加圧処理した。次に、JIS Z0237に従い、引張試験機を用いて、導電層に貼った上記粘着テープを180°の角度で剥離(剥離速度0.3m/分)して、剥離力(単位:N)を測定した。剥離力が小さい程、離型性が高いことを意味する。
[Peeling force]
For the conductive film of Example 6 containing silicone in the conductive layer, the peel strength was measured by the following method.
A 25 mm wide polyester adhesive tape (Nitto Denko Corporation, No. 31B) was attached to the surface of the conductive layer of the conductive film, and a load of 1976 Pa was applied to the adhesive tape and pressure treated at 25° C. for 20 hours. Next, in accordance with JIS Z0237, the adhesive tape attached to the conductive layer was peeled off at an angle of 180° (peel speed 0.3 m/min) using a tensile tester to measure the peel force (unit: N). A smaller peel force means higher releasability.

Figure 0007462426000003
Figure 0007462426000003

以上の通り、本発明に係る実施例1~3の不均一液相の界面において、水相に含まれる導電性複合体と、水相に溶けずに有機相を形成したエポキシ化合物とが反応し、水相側に修飾型導電性複合体が形成された。
一方、比較例1~2では、不均一液相の有機相をなすエポキシ化合物の炭素数が大きいため、水相の導電性複合体との反応が進まず、修飾型導電性複合体は生成されなかった。
また、比較例3~4では、導電性高分子水系分散液の3倍量のアルコール溶剤とともにエポキシ化合物を添加しているので、不均一液相は形成されず、均一な混合液となった。この混合液において、修飾型導電性複合体は形成されたが、混合液から修飾型導電性複合体をろ取するために要する濾過時間は、実施例と比べて非常に長かった。混合液はアルコール溶剤を多く含むので、溶媒に対する修飾型導電性複合体の分散性が比較的良好であり、修飾型導電性複合体がろ取に適した形態を成していないことが原因であると推測される。
また、本発明に係る実施例1~3の導電性は、比較例3~4よりも優れていた。
As described above, at the interface of the heterogeneous liquid phase in Examples 1 to 3 according to the present invention, the conductive complex contained in the aqueous phase reacted with the epoxy compound that did not dissolve in the aqueous phase and formed an organic phase, and a modified conductive complex was formed on the aqueous phase side.
On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, the epoxy compound constituting the organic phase of the heterogeneous liquid phase had a large number of carbon atoms, so the reaction with the conductive complex in the aqueous phase did not proceed, and no modified conductive complex was produced.
In Comparative Examples 3 and 4, an epoxy compound was added together with an alcohol solvent in an amount three times that of the aqueous conductive polymer dispersion, so that a heterogeneous liquid phase was not formed, and a homogeneous mixed liquid was obtained. In this mixed liquid, a modified conductive composite was formed, but the filtration time required to filter the modified conductive composite from the mixed liquid was much longer than in the Examples. This is presumably because the mixed liquid contains a large amount of alcohol solvent, so that the dispersibility of the modified conductive composite in the solvent is relatively good, and the modified conductive composite does not have a form suitable for filtering.
Moreover, the electrical conductivity of Examples 1 to 3 according to the present invention was superior to that of Comparative Examples 3 and 4.

Claims (11)

π共役系導電性高分子及びポリアニオンを含む導電性複合体と、水系分散媒とを含む導電性高分子水系分散液に炭素数が7以下のエポキシ化合物を添加し、前記水系分散媒に対して前記エポキシ化合物の少なくとも一部が溶解しない不均一液相を得て、
前記不均一液相における(水相の質量/前記エポキシ化合物からなる有機相)の質量比が1.5以上10未満であり、
前記不均一液相において、前記導電性複合体と前記エポキシ化合物とを反応させ、前記水系分散媒中に析出した修飾型導電性複合体を濾過によって分取する工程を含み、
前記水系分散媒の総質量に対する水の含有量が90質量%以上100質量%以下である、修飾型導電性複合体の製造方法。
adding an epoxy compound having 7 or less carbon atoms to an aqueous dispersion of a conductive polymer, the aqueous dispersion containing a conductive complex including a π-conjugated conductive polymer and a polyanion, and an aqueous dispersion medium, to obtain a heterogeneous liquid phase in which at least a part of the epoxy compound is insoluble in the aqueous dispersion medium;
a mass ratio of (mass of aqueous phase/mass of organic phase composed of the epoxy compound) in the heterogeneous liquid phase is 1.5 or more and less than 10;
The method includes a step of reacting the conductive composite with the epoxy compound in the heterogeneous liquid phase, and isolating the modified conductive composite precipitated in the aqueous dispersion medium by filtration ,
The method for producing a modified conductive composite , wherein the content of water relative to the total mass of the aqueous dispersion medium is 90 mass % or more and 100 mass % or less.
分取した前記修飾型導電性複合体を水で洗浄する工程をさらに含む、請求項1記載の修飾型導電性複合体の製造方法。 The method for producing the modified conductive composite according to claim 1 , further comprising a step of washing the separated modified conductive composite with water. 前記π共役系導電性高分子がポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)である、請求項1又は2に記載の修飾型導電性複合体の製造方法。 The method for producing a modified conductive composite according to claim 1 or 2 , wherein the π-conjugated conductive polymer is poly(3,4-ethylenedioxythiophene). 前記ポリアニオンがポリスチレンスルホン酸である、請求項1~の何れか一項に記載の修飾型導電性複合体の製造方法。 The method for producing a modified conductive composite according to any one of claims 1 to 3 , wherein the polyanion is polystyrene sulfonic acid. 前記エポキシ化合物が、ブチレンオキシド又はブチルグリシジルエーテルを含む、請求項1~の何れか一項に記載の修飾型導電性複合体の製造方法。 The method for producing a modified conductive composite according to any one of claims 1 to 4 , wherein the epoxy compound contains butylene oxide or butyl glycidyl ether. 請求項1~の何れか一項に記載の製造方法によって修飾型導電性複合体を得て、
前記修飾型導電性複合体と有機溶剤とを混合することを含む、修飾型導電性複合体分散液の製造方法。
A modified conductive composite is obtained by the production method according to any one of claims 1 to 5 ,
A method for producing a modified conductive composite dispersion, comprising mixing the modified conductive composite with an organic solvent.
さらにバインダ成分を混合することを含む、請求項に記載の修飾型導電性複合体分散液の製造方法。 The method for producing the modified conductive composite dispersion according to claim 6 , further comprising mixing a binder component. 前記バインダ成分が、硬化後にアクリル樹脂を形成する化合物を含む、請求項に記載の修飾型導電性複合体分散液の製造方法。 The method for producing a modified conductive composite dispersion according to claim 7 , wherein the binder component contains a compound that forms an acrylic resin after curing. 前記バインダ成分が、硬化型シリコーンを含む、請求項に記載の修飾型導電性複合体分散液の製造方法。 The method for producing a modified conductive composite dispersion according to claim 7 , wherein the binder component comprises a cured silicone. 前記硬化型シリコーンが、付加硬化型シリコーンを含む、請求項に記載の修飾型導電性複合体分散液の製造方法。 The method for producing a modified conductive composite dispersion according to claim 9 , wherein the curable silicone comprises an addition-curable silicone. フィルム基材の少なくとも一方の面に、請求項10の何れか一項に記載の製造方法で得た修飾型導電性複合体分散液を塗工し、形成された塗膜を乾燥することを含む、導電性フィルムの製造方法。 A method for producing a conductive film, comprising: coating at least one surface of a film substrate with a modified conductive composite dispersion obtained by the production method according to any one of claims 6 to 10 ; and drying the formed coating film.
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