Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7770513B2 - Method for producing conductive polymer dispersion and method for producing conductive film - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7770513B2 - Method for producing conductive polymer dispersion and method for producing conductive film - Google Patents

Method for producing conductive polymer dispersion and method for producing conductive film

Info

Publication number
JP7770513B2
JP7770513B2 JP2024193885A JP2024193885A JP7770513B2 JP 7770513 B2 JP7770513 B2 JP 7770513B2 JP 2024193885 A JP2024193885 A JP 2024193885A JP 2024193885 A JP2024193885 A JP 2024193885A JP 7770513 B2 JP7770513 B2 JP 7770513B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductive polymer
conductive
polymer dispersion
dispersion
mass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2024193885A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2025010419A (en
Inventor
総 松林
孝則 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Polymer Co Ltd
Nissin Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Polymer Co Ltd
Nissin Chemical Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shin Etsu Polymer Co Ltd, Nissin Chemical Industry Co Ltd filed Critical Shin Etsu Polymer Co Ltd
Priority to JP2024193885A priority Critical patent/JP7770513B2/en
Publication of JP2025010419A publication Critical patent/JP2025010419A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7770513B2 publication Critical patent/JP7770513B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)
  • Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
  • Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)

Description

本発明は、π共役系導電性高分子を含有する導電性高分子分散液及びその製造方法、塗料、並びに導電性フィルム及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a conductive polymer dispersion containing a π-conjugated conductive polymer and a method for producing the same, a paint, and a conductive film and a method for producing the same.

導電層を形成するための塗料として、π共役系導電性高分子にポリアニオンがドープした導電性複合体を含む導電性高分子分散液を使用することがある。例えば、π共役系導電性高分子であるポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)は水に対して分散し難いが、これにポリスチレンスルホン酸がドープしてPEDOT-PSSを形成することにより、水に対する分散性が高まる。特許文献1には、導電性複合体を水に分散させた後、180日以上経過させることにより、導電性複合体の親水性を向上させたり、エポキシ化合物に対する反応性を向上させたりする技術が開示されている。 Conductive polymer dispersions containing conductive complexes in which a π-conjugated conductive polymer is doped with a polyanion are sometimes used as paints for forming conductive layers. For example, the π-conjugated conductive polymer poly(3,4-ethylenedioxythiophene) is difficult to disperse in water, but doping it with polystyrene sulfonic acid to form PEDOT-PSS increases its dispersibility in water. Patent Document 1 discloses a technique for improving the hydrophilicity of a conductive complex and its reactivity with epoxy compounds by dispersing the conductive complex in water and leaving it for 180 days or more.

特開2020-31013号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-31013

特許文献1の方法では、導電性複合体にエポキシ化合物を反応させた後、有機溶剤に溶解した塗料とすることにより、疎水性のフィルム基材に対する濡れ性を高めている。このように導電性複合体をエポキシ化合物との反応によって疎水化しない場合、導電性高分子分散液にアルコール等の水溶性有機溶剤を添加して、フィルム基材に対する濡れ性を高めることが通常行われる。しかし、水溶性有機溶剤を添加した塗料中における導電性複合体の分散安定性は必ずしも高くなく、水溶性有機溶剤の添加後に数十時間で分散性が低下することがある。分散性が低下した塗料を塗布して形成される導電層の導電性も低下する。
このため、分散処理を行った導電性高分子分散液に水溶性有機溶剤を添加して塗料を得た後、その塗料中における導電性複合体の分散性を維持することが求められている。
In the method of Patent Document 1, a conductive composite is reacted with an epoxy compound, and then dissolved in an organic solvent to form a coating material, thereby improving the wettability of the composite to a hydrophobic film substrate. When the conductive composite is not hydrophobized by reaction with an epoxy compound, a water-soluble organic solvent such as alcohol is typically added to the conductive polymer dispersion to improve the wettability of the composite to the film substrate. However, the dispersion stability of the conductive composite in a coating material containing a water-soluble organic solvent is not necessarily high, and dispersibility may decrease within several tens of hours after the addition of the water-soluble organic solvent. The conductivity of the conductive layer formed by applying a coating material with reduced dispersibility also decreases.
For this reason, after a paint is obtained by adding a water-soluble organic solvent to a conductive polymer dispersion that has been subjected to a dispersion treatment, it is required to maintain the dispersibility of the conductive composite in the paint.

そこで、本発明者は、塗料を調製する前の導電性高分子分散液の段階で分散処理を工夫することにより、導電性複合体の分散性を高めた導電性高分子分散液を得る方法、及び、水溶性有機溶剤を添加して塗料とした後でも導電性複合体の分散性の経時的な低下が抑制される導電性高分子分散液を製造する方法を鋭意検討し、本発明を完成させた。 The inventors therefore conducted extensive research into a method for obtaining a conductive polymer dispersion with improved dispersibility of the conductive complex by devising a dispersion treatment at the conductive polymer dispersion stage before preparing the paint, and a method for producing a conductive polymer dispersion in which the decrease in dispersibility of the conductive complex over time is suppressed even after adding a water-soluble organic solvent to form a paint, and have completed the present invention.

本発明は、分散処理後の安定性が向上した導電性高分子分散液及びその製造方法を提供する。また、前記導電性高分子分散を含む塗料と、前記導電性高分子分散液又は前記塗料を用いた導電性フィルム及びその製造方法を提供する。 The present invention provides a conductive polymer dispersion with improved stability after dispersion treatment, and a method for producing the same. It also provides a paint containing the conductive polymer dispersion, and a conductive film using the conductive polymer dispersion or the paint, and a method for producing the same.

[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、水とを含有し、前記π共役系導電性高分子:前記ポリアニオンの質量比が(1:2)~(1:5)であり、前記ポリアニオンの重量平均分子量Mwが20万以上100万以下である導電性高分子分散液であって、前記導電性高分子分散液の総質量に対する前記導電性複合体の濃度を1.3質量%に調整した時の、25℃における粘度が35cP以上45cP以下である、導電性高分子分散液。
[2] 前記導電性複合体の濃度を0.13質量%に調整した時の、25℃における粒度が500nm未満である、[1]に記載の導電性高分子分散液。
[3] 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)であるか、又は、前記ポリアニオンが、ポリスチレンスルホン酸である、[1]又は[2]に記載の導電性高分子分散液。
[4] [1]~[3]の何れか一項に記載の導電性高分子分散液と、水溶性有機溶剤とを含む、塗料。
[5] 前記水溶性有機溶剤がメタノール及びイソプロパノールの少なくとも一方を含む、[4]に記載の塗料。
[6] π共役系導電性高分子を形成するモノマーと、ポリアニオンと、水とを含む反応液で、前記モノマーを重合して、前記π共役系導電性高分子及び前記ポリアニオンを含む導電性複合体と、水とを含む導電性高分子分散液を得た後、前記導電性高分子分散液を分散処理することを含む導電性高分子分散液の製造方法であって、前記分散処理において、得られた導電性高分子分散液の総質量に対する前記導電性複合体の濃度を1.3質量%に調整した時の、25℃における粘度が35cP以上45cP以下となるように分散する、導電性高分子分散液の製造方法。
[7] 前記分散処理を行っている間の前記導電性高分子分散液の液温を14℃以上25℃以下に調整する、[6]に記載の導電性高分子分散液の製造方法。
[8] 前記分散処理を行う前の前記導電性高分子分散液を14℃以上25℃以下に調整した第一の容器に保持し、前記第一の容器から前記導電性高分子分散液を分散機本体に徐々に導入して前記分散処理を行い、前記分散処理を行った前記導電性高分子分散液を前記分散機本体から14℃以上25℃以下に調整した第二の容器へ順次導出して捕集する、[6]又は[7]に記載の導電性高分子分散液の製造方法。
[9] フィルム基材の少なくとも一方の面に、[1]~[3]の何れか一項に記載の導電性高分子分散液、又は[4]若しくは[5]に記載の塗料を塗工することを含む、導電性フィルムの製造方法。
[10] フィルム基材の少なくとも一方の面に、[1]~[3]の何れか一項に記載の導電性高分子分散液、又は[4]若しくは[5]に記載の塗料の硬化層からなる導電層を備えた、導電性フィルム。
[1] A conductive polymer dispersion comprising a conductive complex containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion, and water, wherein the mass ratio of the π-conjugated conductive polymer to the polyanion is from (1:2) to (1:5), and the weight-average molecular weight Mw of the polyanion is from 200,000 to 1,000,000, and wherein the viscosity at 25°C is from 35 cP to 45 cP when the concentration of the conductive complex relative to the total mass of the conductive polymer dispersion is adjusted to 1.3 mass%.
[2] The conductive polymer dispersion according to [1], wherein the particle size at 25°C when the concentration of the conductive complex is adjusted to 0.13 mass% is less than 500 nm.
[3] The conductive polymer dispersion according to [1] or [2], wherein the π-conjugated conductive polymer is poly(3,4-ethylenedioxythiophene), or the polyanion is polystyrenesulfonic acid.
[4] A coating material comprising the conductive polymer dispersion liquid according to any one of [1] to [3] and a water-soluble organic solvent.
[5] The paint according to [4], wherein the water-soluble organic solvent contains at least one of methanol and isopropanol.
[6] A method for producing a conductive polymer dispersion, comprising: polymerizing a monomer that forms a π-conjugated conductive polymer in a reaction liquid containing the monomer, a polyanion, and water, to obtain a conductive polymer dispersion containing a conductive complex containing the π-conjugated conductive polymer and the polyanion, and water; and then dispersing the conductive polymer dispersion, wherein, in the dispersion treatment, the conductive complex is dispersed so that the viscosity at 25°C is 35 cP or more and 45 cP or less when the concentration of the conductive complex is adjusted to 1.3 mass % relative to the total mass of the obtained conductive polymer dispersion.
[7] The method for producing a conductive polymer dispersion according to [6], wherein the liquid temperature of the conductive polymer dispersion is adjusted to 14° C. or higher and 25° C. or lower during the dispersion treatment.
[8] The method for producing a conductive polymer dispersion according to [6] or [7], wherein the conductive polymer dispersion before the dispersion treatment is held in a first container adjusted to 14°C or higher and 25°C or lower, the conductive polymer dispersion is gradually introduced from the first container into a disperser main body to perform the dispersion treatment, and the conductive polymer dispersion after the dispersion treatment is sequentially discharged from the disperser main body to a second container adjusted to 14°C or higher and 25°C or lower, and collected.
[9] A method for producing a conductive film, comprising applying the conductive polymer dispersion according to any one of [1] to [3] or the coating material according to [4] or [5] to at least one surface of a film substrate.
[10] A conductive film comprising a conductive layer formed on at least one surface of a film substrate, the conductive polymer dispersion according to any one of [1] to [3], or a cured layer of the coating material according to [4] or [5].

本発明の導電性高分子分散液にあっては、所定条件で測定されたときの粘度が特定の範囲にあることにより、分散安定性が向上している。
本発明の導電性高分子分散液の製造方法によれば、上記のように分散安定性が高められた導電性高分子分散液を、容易に製造することができる。
本発明の塗料によれば、導電性複合体の分散安定性が向上しているので、塗料を作製して1日以上静置した後においても導電性が良好な導電層を形成することができる。
本発明の導電性フィルムの製造方法によれば、導電性が良好な導電層を備えた導電性フィルムを容易に形成することができる。
In the conductive polymer dispersion of the present invention, the viscosity measured under predetermined conditions falls within a specific range, thereby improving dispersion stability.
According to the method for producing a conductive polymer dispersion of the present invention, a conductive polymer dispersion having improved dispersion stability as described above can be easily produced.
According to the coating material of the present invention, the dispersion stability of the conductive complex is improved, so that a conductive layer having good conductivity can be formed even after the coating material is prepared and left to stand for one day or more.
According to the method for producing a conductive film of the present invention, a conductive film having a conductive layer with good conductivity can be easily formed.

本発明はSDGs目標12「つくる責任 つかう責任」に資すると考えられる。 This invention is believed to contribute to SDG Goal 12, "Responsible Consumption and Production."

本明細書及び特許請求の範囲において、「~」で示す数値範囲の下限値及び上限値はその数値範囲に含まれるものとする。 In this specification and claims, the lower and upper limits of numerical ranges indicated with "~" are considered to be included in the numerical range.

≪導電性高分子分散液≫
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、水とを含有し、前記π共役系導電性高分子:前記ポリアニオンの質量比が(1:2)~(1:5)であり、前記ポリアニオンの重量平均分子量Mwが20万以上100万以下である導電性高分子分散液であって、前記導電性複合体の濃度を1.3質量%に調整した時の、25℃における粘度が35cP以上45cP以下である、導電性高分子分散液である。
<<Conductive polymer dispersion>>
A first aspect of the present invention is a conductive polymer dispersion comprising a conductive complex containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion, and water, wherein the mass ratio of the π-conjugated conductive polymer to the polyanion is from (1:2) to (1:5), and the weight-average molecular weight Mw of the polyanion is from 200,000 to 1,000,000, and the conductive polymer dispersion has a viscosity of from 35 cP to 45 cP at 25°C when the concentration of the conductive complex is adjusted to 1.3 mass%.

<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本発明の効果を有する限り特に制限されず、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 is not particularly limited as long as it has the effects of the present invention and is 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, polyphenylene vinylene-based conductive polymers, polyaniline-based conductive polymers, polyacene-based conductive polymers, polythiophene vinylene-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。
上記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-dodecyl 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 the above π-conjugated conductive polymers, poly(3,4-ethylenedioxythiophene) is particularly preferred 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>
ポリアニオンとは、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。これらの単独重合体であってもよいし、2種以上の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。
前記導電性複合体を構成する前記ポリアニオンは1種類でもよいし、2種類以上でもよい。
<Polyanion>
A polyanion is a polymer having two or more monomer units each having an anionic group in the molecule. The anionic group of this polyanion functions as a dopant for a π-conjugated conductive polymer, improving the conductivity of the π-conjugated conductive polymer.
The anionic 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 (for example, 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. These may be homopolymers or copolymers of two or more types.
Among these polyanions, polymers having sulfo groups are preferred, and polystyrene sulfonic acid is more preferred, since they can further increase the conductivity.
The conductive complex may be made up of one type of polyanion or two or more types of polyanions.

ポリアニオンの重量平均分子量Mwは、20万以上100万以下であり、30万以上100万以下が好ましく、40万以上100万以下がより好ましく、50万以上100万以下がさらに好ましく、60万以上100万以下が一層好ましく、70万以上100万以下がより一層好ましく、80万以上100万以下が特に好ましく、90万以上100万以下が最も好ましい。ここで、重量平均分子量Mw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、既知の重量平均分子量のプルランを標準物質として求めた質量基準の平均分子量(質量平均分子量と呼んでもよい)である。
重量平均分子量Mwが上記の好適な範囲であると、本態様の導電性高分子分散液および後述する第二態様の塗料における導電性複合体の分散安定性がより向上する。
The weight-average molecular weight Mw of the polyanion is from 200,000 to 1,000,000, preferably from 300,000 to 1,000,000, more preferably from 400,000 to 1,000,000, even more preferably from 500,000 to 1,000,000, still more preferably from 600,000 to 1,000,000, even more preferably from 700,000 to 1,000,000, particularly preferably from 800,000 to 1,000,000, and most preferably from 900,000 to 1,000,000. Here, the weight-average molecular weight Mw is the average molecular weight on a mass basis (which may also be referred to as the mass-average molecular weight) measured using gel permeation chromatography and pullulan of a known weight-average molecular weight as a standard substance.
When the weight average molecular weight Mw is within the above preferred range, the dispersion stability of the conductive composite in the conductive polymer dispersion of this embodiment and in the coating material of the second embodiment described below is further improved.

ポリアニオンが、π共役系導電性高分子にドープすることによって導電性複合体を形成する。ただし、ポリアニオンにおいては、一部のアニオン基がπ共役系導電性高分子にドープせず、ドープに関与しない余剰のアニオン基を有している。この余剰のアニオン基は親水基であるため、導電性複合体は水分散性が高く、有機溶剤分散性が低い。
ポリアニオンが有する全てのアニオン基の個数を100モル%としたとき、余剰のアニオン基は、30モル%以上90モル%以下が好ましく、45モル%以上75モル%以下がより好ましい。
A conductive composite is formed by doping a π-conjugated conductive polymer with a polyanion. However, in the polyanion, some anionic groups do not dope into the π-conjugated conductive polymer, leaving excess anionic groups that are not involved in the doping. Because these excess anionic groups are hydrophilic, the conductive composite has high water dispersibility but low organic solvent dispersibility.
When the number of all anionic groups in the polyanion is taken as 100 mol %, the excess anionic groups are preferably 30 mol % or more and 90 mol % or less, and more preferably 45 mol % or more and 75 mol % or less.

前記導電性複合体における前記π共役系導電性高分子:前記ポリアニオンの含有比は、質量基準で(1:2)~(1:5)であり、(1:2)~(1:4.5)が好ましく、(1:2)~(1:4)がより好ましく、(1:2)~(1:3)がさらに好ましい。
上記範囲の下限値以上であると、ポリアニオンによるドープ効果が充分に発揮され、導電性複合体の分散安定性がより向上する。
上記範囲の上限値以下であると、導電性が優れた導電層を形成することができる。
The content ratio of the π-conjugated conductive polymer to the polyanion in the conductive composite is (1:2) to (1:5) on a mass basis, preferably (1:2) to (1:4.5), more preferably (1:2) to (1:4), and even more preferably (1:2) to (1:3).
When the content is at least the lower limit of the above range, the doping effect of the polyanion is sufficiently exhibited, and the dispersion stability of the conductive composite is further improved.
When the content is equal to or less than the upper limit of the above range, a conductive layer with excellent conductivity can be formed.

本態様の導電性高分子分散液の総質量に対する、前記導電性複合体の含有量は、例えば、0.1質量%以上20質量%以下が好ましく、0.2質量%以上10質量%以下がより好ましく、0.3質量%以上10.0質量%以下がさらに好ましく、1.0質量%以上5.0質量%以下が特に好ましい。
上記範囲であると、導電性複合体の分散安定性がより向上する。
The content of the conductive complex relative to the total mass of the conductive polymer dispersion of this embodiment is, for example, preferably 0.1 mass % or more and 20 mass % or less, more preferably 0.2 mass % or more and 10 mass % or less, even more preferably 0.3 mass % or more and 10.0 mass % or less, and particularly preferably 1.0 mass % or more and 5.0 mass % or less.
When the content is within the above range, the dispersion stability of the conductive composite is further improved.

本態様の導電性高分子分散液の25℃における粘度は、前記導電性高分子分散液の総質量に対する前記導電性複合体の濃度を1.3質量%に調整した時に、35cP以上45cP以下である。
上記粘度の測定の際、前記導電性高分子分散液に含まれる分散媒はイオン交換水のみであることが好ましい。また、前記導電性複合体以外の添加剤を含まないことが好ましい。
上記粘度の測定は、音叉振動式粘度計を用い、JIS Z8803:2011(振動粘度計による粘度測定法)に準拠して、25℃で測定された値である。
上記粘度の範囲は、35~45cPが好ましく、38~42cPがより好ましい。これらの好適な範囲であると、導電性複合体の分散安定性がより向上する。
The viscosity of the conductive polymer dispersion of this embodiment at 25° C. is 35 cP or more and 45 cP or less when the concentration of the conductive complex relative to the total mass of the conductive polymer dispersion is adjusted to 1.3 mass %.
When measuring the viscosity, the conductive polymer dispersion preferably contains only ion-exchanged water as a dispersion medium, and preferably contains no additives other than the conductive composite.
The viscosity is measured at 25°C using a tuning fork vibration viscometer in accordance with JIS Z8803:2011 (viscosity measurement method using a vibration viscometer).
The viscosity range is preferably 35 to 45 cP, more preferably 38 to 42 cP. Within these preferred ranges, the dispersion stability of the conductive composite is further improved.

本態様の導電性高分子分散液の25℃における粒度は、前記導電性高分子分散液の総質量に対する前記導電性複合体の濃度を0.13質量%に調整した時に、500nm未満であることが好ましく、300nm以上480nm以下が好ましく、350nm以上460nm以下がより好ましく、380nm以上440nm以下がさらに好ましい。これらの好適な範囲であると、導電性複合体の分散安定性がより向上する。
上記粒度の測定の際、前記導電性高分子分散液に含まれる分散媒はイオン交換水のみであることが好ましい。また、前記導電性複合体以外の添加剤を含まないことが好ましい。
上記粒度は、動的光散乱法によって、キュムラント平均粒径を測定した値として求められる。
The particle size of the conductive polymer dispersion of this embodiment at 25° C. is preferably less than 500 nm, more preferably 300 nm to 480 nm, more preferably 350 nm to 460 nm, and even more preferably 380 nm to 440 nm, when the concentration of the conductive composite relative to the total mass of the conductive polymer dispersion is adjusted to 0.13 mass %. Within these preferred ranges, the dispersion stability of the conductive composite is further improved.
When measuring the particle size, the conductive polymer dispersion preferably contains only ion-exchanged water as a dispersion medium, and preferably does not contain any additives other than the conductive composite.
The particle size is determined as a value obtained by measuring the cumulant average particle size by dynamic light scattering.

≪塗料≫
本発明の第二態様は、第一態様の導電性高分子分散液と、水溶性有機溶剤とを含む、塗料である。本態様の塗料において、前記導電性複合体は分散状態にある。
≪Paint≫
A second aspect of the present invention is a paint comprising the conductive polymer dispersion of the first aspect and a water-soluble organic solvent. In the paint of this aspect, the conductive complex is in a dispersed state.

本態様の塗料は、水と水溶性有機溶剤とを含む。水と水溶性有機溶剤の混合液を水系分散媒ということがある。 The paint of this embodiment contains water and a water-soluble organic solvent. The mixture of water and a water-soluble organic solvent is sometimes called an aqueous dispersion medium.

水溶性有機溶剤は、20℃の水100gに対する溶解量が1g以上の有機溶剤である。
水溶性有機溶剤としては、例えば、アルコール系溶剤、エーテル系溶剤、ケトン系溶剤、窒素原子含有溶剤、エステル系溶剤等が挙げられる。
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、1-プロパノール、2-プロパノール(イソプロパノール)、2-メチル-2-プロパノール、1-ブタノール、2-ブタノール、2-メチル-1-プロパノール、アリルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。
エーテル系溶剤としては、例えば、ジエチルエーテル、ジメチルエーテル、プロピレングリコールジアルキルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル等が挙げられる。
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。
窒素原子含有溶剤としては、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。
水溶性有機溶剤は1種のみが含まれていてもよいし、2種以上が含まれていてもよい。
本態様の塗料のフィルム基材に対する塗工性が良好になることから、水溶性有機溶剤としてはアルコール系溶剤又はケトン系溶剤が好ましく、アルコール系溶剤がより好ましい。
The water-soluble organic solvent is an organic solvent that dissolves in an amount of 1 g or more in 100 g of water at 20°C.
Examples of the water-soluble organic solvent include alcohol-based solvents, ether-based solvents, ketone-based solvents, nitrogen atom-containing solvents, and ester-based solvents.
Examples of alcohol-based solvents include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol (isopropanol), 2-methyl-2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl-1-propanol, allyl alcohol, ethylene glycol, propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, and ethylene glycol monomethyl ether.
Examples of the ether solvent include diethyl ether, dimethyl ether, propylene glycol dialkyl ether, and diethylene glycol diethyl ether.
Examples of ketone solvents 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 nitrogen atom-containing solvents include N-methylpyrrolidone, dimethylacetamide, and dimethylformamide.
The water-soluble organic solvent may be contained alone or in combination of two or more kinds.
The water-soluble organic solvent is preferably an alcohol-based solvent or a ketone-based solvent, more preferably an alcohol-based solvent, because the coating material of this embodiment has good coatability on the film substrate.

水系分散媒の総質量に対する水溶性有機溶剤の含有量は、50質量%以上が好ましく、60質量%以上がより好ましく、70質量%以上がさらに好ましい。前記水溶性有機溶剤の含有量は、90質量%以下が好ましい。
上記の好適な範囲であると、本態様の塗料における導電性複合体の分散安定性の経時的な低下を抑制しつつ、フィルム基材に対する濡れ性を向上させることができる。
The content of the water-soluble organic solvent relative to the total mass of the aqueous dispersion medium is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and even more preferably 70% by mass or more. The content of the water-soluble organic solvent is preferably 90% by mass or less.
Within the above preferred range, the wettability of the conductive composite to the film substrate can be improved while suppressing deterioration over time in the dispersion stability of the conductive composite in the coating material of this embodiment.

水系分散媒の総質量に対する水の含有量は、10質量%以上50質量%以下が好ましく、20質量%以上40質量%以下がより好ましく、25質量%以上35質量%以下がさらに好ましい。
上記の好適な範囲であると、本態様の塗料における導電性複合体の分散安定性の経時的な低下を抑制しつつ、フィルム基材に対する濡れ性を向上させることができる。
The content of water relative to the total mass of the aqueous dispersion medium is preferably 10% by mass or more and 50% by mass or less, more preferably 20% by mass or more and 40% by mass or less, and even more preferably 25% by mass or more and 35% by mass or less.
Within the above preferred range, the wettability of the conductive composite to the film substrate can be improved while suppressing deterioration over time in the dispersion stability of the conductive composite in the coating material of this embodiment.

本態様の塗料の総質量に対する、前記導電性複合体の含有量は、例えば、0.001質量%以上1質量%以下が好ましく、0.005質量%以上0.2質量%以下がより好ましく、0.01質量%以上0.1質量%以下がさらに好ましく、0.03質量%以上0.05質量%以下が特に好ましい。
上記の好適な範囲であると、本態様の塗料における導電性複合体の分散安定性の低下を抑制することができ、フィルム基材に塗工して良好な導電性の導電層を形成することができる。
The content of the conductive complex relative to the total mass of the paint of this embodiment is, for example, preferably 0.001 mass% or more and 1 mass% or less, more preferably 0.005 mass% or more and 0.2 mass% or less, even more preferably 0.01 mass% or more and 0.1 mass% or less, and particularly preferably 0.03 mass% or more and 0.05 mass% or less.
When the content is within the above preferred range, it is possible to prevent a decrease in the dispersion stability of the conductive composite in the coating material of this embodiment, and it is possible to form a conductive layer with good conductivity by applying it to a film substrate.

<バインダ成分>
本態様の塗料は、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種のみが含まれていてもよいし、2種以上が含まれていてもよい。
<Binder components>
The coating material 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 the conductive layer is formed. The thermoplastic resin becomes the binder resin as it is, and the curable monomer or oligomer becomes the resin formed by curing.
The binder component may be one kind or two or more kinds.

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(アクリル化合物)、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、シリコーン等が挙げられる。
本態様の塗料が含有するバインダ樹脂としては、水分散性樹脂が好ましく、水分散性エマルション樹脂がより好ましい。水分散性樹脂は、エマルション樹脂又は水溶性樹脂である。
Specific examples of binder resins derived from binder components include acrylic resins (acrylic compounds), polyester resins, polyurethane resins, polyimide resins, polyether resins, melamine resins, and silicones.
The binder resin contained in the coating material of this embodiment is preferably a water-dispersible resin, more preferably a water-dispersible emulsion resin. The water-dispersible resin is an emulsion resin or a water-soluble resin.

水分散性エマルション樹脂の具体例としては、アクリル樹脂(アクリル化合物)、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、メラミン樹脂等であって、乳化剤によってエマルションにされたものが挙げられる。なかでも、本態様の塗料をフィルム基材に塗工した塗膜の強度が高くなることから、ポリエステルエマルションが好ましい。特に、ポリエステルフィルム基材に塗工する場合、フィルム基材に対する塗膜の密着性が高くなることから、ポリエステルエマルションが好ましい。 Specific examples of water-dispersible emulsion resins include acrylic resins (acrylic compounds), polyester resins, polyurethane resins, polyimide resins, and melamine resins, which are emulsified with an emulsifier. Of these, polyester emulsions are preferred because they increase the strength of the coating film formed when the coating material of this embodiment is applied to a film substrate. In particular, when applied to a polyester film substrate, polyester emulsions are preferred because they increase the adhesion of the coating film to the film substrate.

水溶性樹脂の具体例としては、アクリル樹脂(アクリル化合物)、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、メラミン樹脂であって、カルボキシ基やスルホ基等の酸基又はその塩を有するものが挙げられる。ここで、水溶性樹脂は、25℃の蒸留水100gに、1g以上、好ましくは5g以上、より好ましくは10g以上溶解するものが好ましい。 Specific examples of water-soluble resins include acrylic resins (acrylic compounds), polyester resins, polyurethane resins, polyimide resins, and melamine resins, which have acid groups such as carboxyl groups or sulfo groups, or their salts. Here, the water-soluble resin should be one that dissolves in 100 g of distilled water at 25°C in an amount of 1 g or more, preferably 5 g or more, and more preferably 10 g or more.

水分散性樹脂が有するカルボキシ基、スルホ基等の酸基は、ナトリウムイオンやカリウムイオン等のカチオンと塩を形成していてもよい。 The acid groups, such as carboxyl groups and sulfo groups, contained in the water-dispersible resin may form salts with cations, such as sodium ions and potassium ions.

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。なお、質量平均分子量が1万を超えるポリマーは、硬化性を有さない。
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. Note that a polymer having a mass average molecular weight of more than 10,000 does not have curability.
Examples of the curable monomer include an acrylic monomer (acrylic compound), an epoxy monomer, and an organosiloxane. Examples of the curable oligomer include an acrylic oligomer (acrylic compound), an epoxy oligomer, and a silicone oligomer (curable silicone).
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 can impart releasability (non-stickiness) 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 upon heating, and when a photocurable monomer or oligomer is included, it is preferable to include a photopolymerization initiator that generates radicals upon light irradiation. Furthermore, when an organosiloxane or silicone oligomer is included, it is preferable to include a platinum catalyst for curing.

本態様の塗料におけるバインダ成分の含有割合は、導電性複合体100質量部に対して、100質量部以上20000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い。
上記範囲の下限値以上であれば、本態様の塗料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。
上記範囲の上限値以下であれば、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 coating material of this embodiment is preferably 100 parts by mass or more and 20,000 parts by mass or less, and more preferably 100 parts by mass or more and 5,000 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the conductive composite.
When the content is equal to or greater than the lower limit of the above range, the film-forming properties and film strength can be improved when the coating material of this embodiment is applied to a film substrate.
When the content is equal to or less than the upper limit of the above range, it is possible to suppress a decrease in conductivity due to a decrease in the content ratio of the conductive composite.

(その他の添加剤)
本態様の塗料には、公知のその他の添加剤が含まれてもよい。
添加剤としては、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、紫外線吸収剤などを使用できる。
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。
本態様の塗料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、導電性複合体の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 coating material of this embodiment may contain other known additives.
Examples of additives that can be used include surfactants, inorganic conductive agents, antifoaming agents, coupling agents, antioxidants, and ultraviolet absorbers.
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 inorganic conductive agents include metal ions, conductive carbon, etc. Metal ions can be generated by dissolving a metal salt in water.
Examples of the antifoaming agent include silicone resin, polydimethylsiloxane, and silicone oil.
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 coating material of this embodiment contains the above-mentioned additive, the content ratio thereof is determined appropriately 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 conductive composite.

本態様の塗料は、第一態様の導電性高分子分散液に、水、水溶性有機溶剤、バインダ成分、その他の添加剤等を適宜添加し、常法により混合して製造することができる。 The coating material of this embodiment can be produced by adding water, a water-soluble organic solvent, a binder component, other additives, etc. to the conductive polymer dispersion of the first embodiment as appropriate and mixing them in a conventional manner.

≪導電性高分子分散液の製造方法≫
本発明の第三態様は、π共役系導電性高分子を形成するモノマーと、ポリアニオンと、水とを含む反応液で、前記モノマーを重合して、前記π共役系導電性高分子及び前記ポリアニオンを含む導電性複合体と、水とを含む導電性高分子分散液を得た後、前記導電性高分子分散液を分散処理することを含む導電性高分子分散液の製造方法であって、前記分散処理において、得られた導電性高分子分散液の総質量に対する前記導電性複合体の濃度を1.3質量%に調整した時の、25℃における粘度が35cP以上45cP以下となるように分散する、導電性高分子分散液の製造方法である。
<Method for producing conductive polymer dispersion>
A third aspect of the present invention is a method for producing a conductive polymer dispersion, the method comprising: polymerizing a monomer that forms a π-conjugated conductive polymer in a reaction liquid containing the monomer, a polyanion, and water, to obtain a conductive polymer dispersion containing a conductive complex that contains the π-conjugated conductive polymer and the polyanion, and then dispersing the conductive polymer dispersion; wherein, in the dispersion treatment, the conductive complex is dispersed so that the viscosity at 25°C is 35 cP or more and 45 cP or less when the concentration of the conductive complex is adjusted to 1.3 mass % relative to the total mass of the obtained conductive polymer dispersion.

前記モノマーと、前記ポリアニオンとを特定の含有比で含む水溶液(前記反応液)を調製し、前記モノマーを重合させることにより、π共役系導電性高分子を形成する。前記反応液において、π共役系導電性高分子にポリアニオンが自然にドープされ、π共役系導電性高分子とポリアニオンからなる導電性複合体が形成される。形成された導電性複合体に含まれる、π共役系導電性高分子:ポリアニオンの含有比(質量基準)は、前記水溶液中に重合開始直前に含まれていた前記モノマーの含有量と、前記ポリアニオンの含有量の比率と同じである。つまり、前記反応液中に配合したモノマーとポリアニオンの含有比が、形成した導電性複合体におけるπ共役系導電性高分子とポリアニオンの含有比に反映される。 An aqueous solution (the reaction solution) containing the monomer and the polyanion at a specific content ratio is prepared, and the monomer is polymerized to form a π-conjugated conductive polymer. In the reaction solution, the π-conjugated conductive polymer is naturally doped with the polyanion, forming a conductive complex consisting of the π-conjugated conductive polymer and the polyanion. The content ratio (by mass) of the π-conjugated conductive polymer to the polyanion contained in the formed conductive complex is the same as the ratio of the content of the monomer to the content of the polyanion contained in the aqueous solution immediately before the start of polymerization. In other words, the content ratio of the monomer to the polyanion added to the reaction solution is reflected in the content ratio of the π-conjugated conductive polymer to the polyanion in the formed conductive complex.

重合開始直前の前記反応液に含まれる前記モノマー:前記ポリアニオンの含有比は、質量基準で(1:2)~(1:5)であり、(1:2)~(1:4.5)が好ましく、(1:2)~(1:4)がより好ましく、(1:2)~(1:3)がさらに好ましい。
上記範囲であると、前述した第一態様の導電性高分子分散液を容易に形成することができる。
The content ratio of the monomer to the polyanion in the reaction solution immediately before the start of polymerization is (1:2) to (1:5) by mass, preferably (1:2) to (1:4.5), more preferably (1:2) to (1:4), and even more preferably (1:2) to (1:3).
When the content is within the above range, the conductive polymer dispersion liquid of the first embodiment described above can be easily formed.

前記反応液には触媒を添加してもよい。前記触媒は、前記モノマーを重合させるものであれば特に制限されず、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。なかでも、室温におけるモノマーの重合が安定に進むことから、鉄を含む触媒を使用することが好ましい。
前記触媒とともに、酸化剤を含有させることが好ましい。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。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。
A catalyst may be added to the reaction solution. The catalyst is not particularly limited as long as it polymerizes the monomer, and examples thereof include transition metal compounds such as ferric chloride, ferric sulfate, ferric nitrate, and cupric chloride. Among these, it is preferable to use a catalyst containing iron, as this allows the polymerization of the monomer to proceed stably at room temperature.
It is preferable to contain an oxidizing agent together with the catalyst. The oxidizing agent can return the reduced catalyst to its original oxidized state. Examples of the oxidizing agent include persulfates such as ammonium persulfate, sodium persulfate, and potassium persulfate.

重合開始直前の前記反応液に含まれる前記モノマーの含有量は、例えば、前記反応液の総質量に対して、0.1質量%以上20質量%以下が好ましく、0.2質量%以上10質量%以下がより好ましく、0.3質量%以上5質量%以下がさらに好ましい。
上記範囲であると、重合反応を安定に進められるので、反応系に存在するポリアニオンとの複合化が安定に進み、導電性の良い導電性複合体を容易に得ることができる。
The content of the monomer contained in the reaction liquid immediately before the start of polymerization is, for example, preferably 0.1 mass % or more and 20 mass % or less, more preferably 0.2 mass % or more and 10 mass % or less, and even more preferably 0.3 mass % or more and 5 mass % or less, relative to the total mass of the reaction liquid.
Within the above range, the polymerization reaction can proceed stably, and therefore the complexation with the polyanion present in the reaction system proceeds stably, making it possible to easily obtain a conductive complex with good conductivity.

重合開始直前の前記反応液に含まれる前記触媒の含有量は、例えば、前記反応液の総質量に対して、0.001質量%以上2質量%以下が好ましく、0.005質量%以上1質量%以下がより好ましく、0.01質量%以上0.5質量%以下がさらに好ましい。
上記範囲であると、重合反応を安定に進められるので、反応系に存在するポリアニオンとの複合化が安定に進み、導電性の良い導電性複合体を容易に得ることができる。
The content of the catalyst in the reaction liquid immediately before the start of polymerization is, for example, preferably 0.001% by mass or more and 2% by mass or less, more preferably 0.005% by mass or more and 1% by mass or less, and even more preferably 0.01% by mass or more and 0.5% by mass or less, relative to the total mass of the reaction liquid.
Within the above range, the polymerization reaction can proceed stably, and therefore the complexation with the polyanion present in the reaction system proceeds stably, making it possible to easily obtain a conductive complex with good conductivity.

重合開始直前の前記反応液に含まれる前記ポリアニオンの含有量は、前記モノマーに対する前記含有比に基づいて設定されることが好ましい。 The content of the polyanion in the reaction solution immediately before the start of polymerization is preferably set based on the content ratio relative to the monomer.

前記反応液に含有させるポリアニオンの重量平均分子量Mwは20万以上100万以下とすることが好ましい。つまり、前記反応液において前記ポリアニオンの重量平均分子量は変化しないことが好ましい。
特定の重量平均分子量Mwのポリアニオンを合成する方法として、例えば、後述する実施例で示すように、ポリアニオンを構成するモノマーを重合する酸化剤の添加量を調整することにより重量平均分子量Mwを調整することができる。具体的には、酸化剤の濃度を高くすると、モノマーの重合により形成されるポリアニオンの重量平均分子量を小さくすることができる。この方法により、例えば、重量平均分子量Mwが10万以上120万以下のポリスチレンスルホン酸を得ることができる。
The weight average molecular weight Mw of the polyanion contained in the reaction solution is preferably 200,000 or more and 1,000,000 or less. In other words, it is preferable that the weight average molecular weight of the polyanion does not change in the reaction solution.
As a method for synthesizing a polyanion with a specific weight-average molecular weight Mw, for example, as shown in the examples described below, the weight-average molecular weight Mw can be adjusted by adjusting the amount of oxidizing agent added to polymerize the monomers that constitute the polyanion. Specifically, increasing the concentration of the oxidizing agent can reduce the weight-average molecular weight of the polyanion formed by polymerization of the monomers. This method can produce, for example, polystyrene sulfonic acid with a weight-average molecular weight Mw of 100,000 to 1,200,000.

以上の方法により、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、水とを含有し、前記π共役系導電性高分子:前記ポリアニオンの質量比が(1:2)~(1:5)であり、前記ポリアニオンの重量平均分子量Mwが20万以上100万以下である導電性高分子分散液が得られる。 The above method produces a conductive polymer dispersion containing a conductive complex including a π-conjugated conductive polymer and a polyanion, and water, in which the mass ratio of the π-conjugated conductive polymer to the polyanion is (1:2) to (1:5), and the weight-average molecular weight Mw of the polyanion is 200,000 or more and 1,000,000 or less.

次に、導電性高分子分散液を分散機にて分散することにより、第一態様の導電性高分子分散を容易に得ることができる。 Next, the conductive polymer dispersion of the first embodiment can be easily obtained by dispersing the conductive polymer dispersion using a disperser.

本態様で使用する分散機としては、例えば、分散試料を貯留するホールディングタンク(第一の容器)から、分散試料の一部を取り出して分散機本体へ送り込み、分散した後、別のタンク(捕集窯;第二の容器)に回収する分散機が挙げられる。 An example of a disperser used in this embodiment is one that extracts a portion of the dispersed sample from a holding tank (first container) that stores the dispersed sample, sends it into the disperser body, disperses it, and then collects it in another tank (collection tank; second container).

本態様の導電性高分子分散液の製造方法において、分散処理を行う導電性高分子分散液の温度を制御することにより、目的の粘度や粒度を備えた導電性高分子分散液を得ることが容易になる。 In the method for producing a conductive polymer dispersion according to this embodiment, controlling the temperature of the conductive polymer dispersion during dispersion treatment makes it easier to obtain a conductive polymer dispersion with the desired viscosity and particle size.

第一態様で説明した粘度や粒度を備えた導電性高分子分散液を得る観点から、分散処理に供する導電性高分子分散液の液温(入口温度)、分散中の導電性高分子分散液の液温、及び前記分散機の本体(分散試料が撹拌される中心部)から吐出される導電性高分子分散液の液温(出口温度)を14℃以上25℃以下に調整することが好ましく、15℃以上20℃以下に調整することがより好ましい。この際、分散処理を行った後の捕集窯内に貯留する分散試料の温度(窯内溶液温度)も同様に14℃以上25℃以下に調整することが好ましく、15℃以上20℃以下に調整することがより好ましい。 From the perspective of obtaining a conductive polymer dispersion having the viscosity and particle size described in the first embodiment, the liquid temperature (inlet temperature) of the conductive polymer dispersion to be subjected to dispersion treatment, the liquid temperature of the conductive polymer dispersion during dispersion, and the liquid temperature (outlet temperature) of the conductive polymer dispersion discharged from the main body of the disperser (the center where the dispersed sample is stirred) are preferably adjusted to 14°C or higher and 25°C or lower, and more preferably adjusted to 15°C or higher and 20°C or lower. In this case, the temperature of the dispersed sample stored in the collection kiln after dispersion treatment (inside-kiln solution temperature) is also preferably adjusted to 14°C or higher and 25°C or lower, and more preferably adjusted to 15°C or higher and 20°C or lower.

上記温度設定にて分散機で導電性高分子分散液を分散する場合、分散処理の時間は特に制限されず、分散した導電性高分子分散液の粘度や粒度をモニターしながら、目的の粘度や粒度に達するまで分散処理を繰り返せばよい。 When dispersing the conductive polymer dispersion using a disperser at the above temperature settings, there are no particular restrictions on the time for the dispersion process. The dispersion process can be repeated while monitoring the viscosity and particle size of the dispersed conductive polymer dispersion until the desired viscosity and particle size are achieved.

上記のように分散中及び分散前後の導電性高分子分散液の温度制御が容易になることから、本態様における分散処理は次のように行うことが好ましい。すなわち、前記分散処理を行う前の前記導電性高分子分散液を14℃以上25℃以下に調整した第一の容器に保持し、前記第一の容器から前記導電性高分子分散液を分散機本体に徐々に導入して前記分散処理を行い、前記分散処理を行った前記導電性高分子分散液を前記分散機本体から14℃以上25℃以下に調整した第二の容器へ順次導出して捕集することが好ましい。
第一の容器に保持した導電性高分子分散液を少しずつ分散機本体へ送り込んで分散するとともに、分散機本体から分散処理後の導電性高分子分散液を少しずつ第二の容器に回収することによって、分散処理における液温と分散度の制御がより確実となる。なお、1回の分散処理(1パス)で不充分な場合は、再度同じように分散処理を行ってもよい。
Since the temperature of the conductive polymer dispersion can be easily controlled during, before, and after dispersion as described above, it is preferable to carry out the dispersion treatment in this embodiment as follows: That is, it is preferable to hold the conductive polymer dispersion before the dispersion treatment in a first container adjusted to a temperature of 14° C. or higher and 25° C. or lower, gradually introduce the conductive polymer dispersion from the first container into a disperser main body to carry out the dispersion treatment, and then sequentially discharge the dispersed conductive polymer dispersion from the disperser main body into a second container adjusted to a temperature of 14° C. or higher and 25° C. or lower and collect it.
The conductive polymer dispersion held in the first container is fed little by little into the disperser body to be dispersed, and the conductive polymer dispersion after dispersion treatment is recovered little by little from the disperser body into the second container, thereby making it possible to more reliably control the liquid temperature and the degree of dispersion during the dispersion treatment. Note that if one dispersion treatment (one pass) is insufficient, the dispersion treatment may be carried out again in the same manner.

以上の方法により、第一態様の導電性高分子分散液を得ることができる。
なお、分散処理終了後の分散液が第一態様の導電性高分子分散液であるために、分散処理に供する導電性高分子分散液の分散媒は、前述したように水又は水系分散媒であることが好ましく、水であることがより好ましい。
By the above method, the conductive polymer dispersion liquid of the first embodiment can be obtained.
Since the dispersion liquid after the dispersion treatment is the conductive polymer dispersion liquid of the first embodiment, the dispersion medium of the conductive polymer dispersion liquid to be subjected to the dispersion treatment is preferably water or an aqueous dispersion medium, as described above, and more preferably water.

分散処理に供する導電性高分子分散液の総質量に対する導電性複合体の含有量は、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2質量%以下がさらに好ましい。 The content of the conductive complex relative to the total mass of the conductive polymer dispersion subjected to dispersion treatment is preferably 0.01% by mass or more and 10% by mass or less, more preferably 0.1% by mass or more and 5% by mass or less, and even more preferably 0.5% by mass or more and 2% by mass or less.

分散処理に供する導電性高分子分散液から、前記反応液に添加した触媒及び酸化剤を、分散処理を行う前に予め除去することが好ましい。
除去する方法としては、例えば、イオン交換樹脂に導電性高分子分散液を接触させ、触媒及び酸化剤をイオン交換樹脂に吸着させる方法、導電性高分子分散液を限外ろ過することにより分散媒の置換とともに除去する方法等が挙げられる。このうち、イオン交換樹脂を使用する方法が簡便であるため好ましい。前記イオン交換樹脂は、陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂を併用することが好ましい。
It is preferable to remove the catalyst and oxidizing agent added to the reaction liquid from the conductive polymer dispersion to be subjected to the dispersion treatment before the dispersion treatment.
Examples of removal methods include a method of bringing the conductive polymer dispersion into contact with an ion exchange resin to adsorb the catalyst and oxidant onto the ion exchange resin, and a method of ultrafiltrating the conductive polymer dispersion to replace the dispersion medium and remove the catalyst and oxidant. Of these, the method using an ion exchange resin is preferred because it is simple. The ion exchange resin is preferably a combination of a cation exchange resin and an anion exchange resin.

≪導電性フィルム及びその製造方法≫
本発明の第三態様は、フィルム基材の少なくとも一方の面に、第一態様の導電性高分子分散液又は第二態様の塗料を塗工し、塗膜を形成する工程を有する導電性フィルムの製造方法である。
<Conductive film and manufacturing method thereof>
A third aspect of the present invention is a method for producing a conductive film, comprising a step of applying the conductive polymer dispersion of the first aspect or the coating material of the second aspect to at least one surface of a film substrate to form a coating film.

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、第一態様の導電性高分子分散液又は第二態様の塗料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。 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 composed of the conductive polymer dispersion of the first aspect or a cured layer of the coating material of the second aspect. The conductive film of this aspect can be produced by the production method of the third aspect.

(導電性フィルム)
本態様の導電性フィルムが備える導電層は、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を含有する。
フィルム基材に塗布した導電性高分子分散液が、バインダ成分を含む場合には、導電層にバインダ成分若しくはバインダ成分が硬化した硬化物が含まれる。
前記導電層の平均厚さとしては、10nm以上20000nm以下であることが好ましく、20nm以上10000nm以下であることがより好ましく、30nm以上5000nm以下であることがさらに好ましい。導電層の平均厚さが前記下限値以上であれば、優れた導電性を示し、前記上限値以下であれば、フィルム基材から剥離し難い導電層となる。
導電層の平均厚さは、任意の10箇所について厚さを測定し、その測定値を平均した値である。
(Conductive film)
The conductive layer of the conductive film of this embodiment contains a conductive complex containing a π-conjugated conductive polymer and a polyanion.
When the conductive polymer dispersion applied to the film substrate contains a binder component, the conductive layer contains the binder component or a cured product of the binder component.
The average thickness of the conductive layer is preferably 10 nm or more and 20,000 nm or less, more preferably 20 nm or more and 10,000 nm or less, and even more preferably 30 nm or more and 5,000 nm or less. When the average thickness of the conductive layer is equal to or more than the lower limit, the conductive layer exhibits excellent conductivity, and when it is equal to or less than the upper limit, the conductive layer is difficult to peel off from the film substrate.
The average thickness of the conductive layer is determined by measuring the thickness at any 10 points and averaging the measured values.

本態様の製造方法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、紙が挙げられる。
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、セルローストリアセテートが好ましい。
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、導電性高分子分散液から形成され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。
Examples of the film substrate used in the production method of this embodiment include plastic films and paper.
Examples of film substrate resins that constitute plastic films 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 elastomers, polyester-based elastomers, polyethersulfone, polyetherimide, polyetheretherketone, polyphenylene sulfide, polyimide, cellulose triacetate, cellulose acetate propionate, etc. Among these film substrate resins, polyethylene terephthalate and cellulose triacetate are preferred because they are inexpensive and have excellent mechanical strength.
The resin for the film substrate may be amorphous or crystalline.
The film substrate may be unstretched or stretched.
Furthermore, the film substrate may be subjected to a surface treatment such as corona discharge treatment, plasma treatment, or flame treatment in order to further improve the adhesion of the conductive layer formed from the conductive polymer dispersion.

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。
フィルム基材の厚さは、任意の10箇所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. When the average thickness of the film substrate is equal to or more than the lower limit, the film is less likely to break, and when the average thickness is equal to or less than the upper limit, the film can have sufficient flexibility.
The thickness of the film substrate is determined by measuring the thickness at any 10 points and averaging the measured values.

(塗工工程)
前記塗工工程において導電性高分子分散液を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。
上記のうち、簡便に塗工できることから、バーコーターを用いることがある。
前記導電性高分子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、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 the method for applying the conductive polymer dispersion in the application step include application methods 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; spraying methods using a sprayer such as an air spray, an airless spray, or a rotor dampening; and immersion methods such as dipping.
Among the above, a bar coater is often used because it allows for easy application.
The amount of the conductive polymer dispersion to be applied to the film substrate is not particularly limited, but 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.

(乾燥工程)
前記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。
前記導電性高分子分散液が活性エネルギー線硬化性のバインダ成分を含有する場合には、前記乾燥工程後に、乾燥した導電性高分子の塗膜に活性エネルギー線を照射する活性エネルギー線照射工程をさらに有してもよい。活性エネルギー線照射工程を有すると、導電層の形成速度を速くでき、導電性フィルムの生産性が向上する。
活性エネルギー線照射工程を有する場合、使用される活性エネルギー線としては、紫外線、電子線、可視光線等が挙げられる。紫外線の光源としては、例えば、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、キセノンアーク、メタルハライドランプなどの光源を用いることができる。
紫外線照射における照度は100mW/cm以上が好ましい。照度が100mW/cm未満であると、活性エネルギー線硬化性のバインダ成分が充分に硬化しないことがある。また、積算光量は50mJ/cm以上が好ましい。積算光量が50mJ/cm未満であると、充分に架橋しないことがある。なお、本明細書における照度、積算光量は、トプコン社製UVR-T1(工業用UVチェッカー、受光器;UD-T36、測定波長範囲;300nm以上390nm以下、ピーク感度波長;約355nm)を用いて測定した値である。
(drying process)
Examples of methods for drying the coating film include heat drying and vacuum drying. Heat drying can be performed using conventional methods such as hot air heating and infrared heating. When heat drying is used, the heating temperature is appropriately set depending on the dispersion medium used, and can be set, for example, from 50°C to 150°C. Here, the heating temperature is the set temperature of the drying device.
When the conductive polymer dispersion contains an active energy ray-curable binder component, the method may further include an active energy ray irradiation step of irradiating the dried conductive polymer coating film with active energy rays after the drying step. The active energy ray irradiation step increases the rate at which the conductive layer is formed, thereby improving the productivity of the conductive film.
When the active energy ray irradiation step is included, examples of the active energy ray to be used include ultraviolet rays, electron beams, visible light, etc. Examples of light sources that can be used for ultraviolet rays include ultra-high pressure mercury lamps, high pressure mercury lamps, low pressure mercury lamps, carbon arc lamps, xenon arc lamps, and metal halide lamps.
The illuminance of ultraviolet irradiation is preferably 100 mW/ cm2 or more. If the illuminance is less than 100 mW/ cm2 , the active energy ray-curable binder component may not be sufficiently cured. Furthermore, the integrated light dose is preferably 50 mJ/ cm2 or more. If the integrated light dose is less than 50 mJ/ cm2 , sufficient crosslinking may not occur. Note that the illuminance and integrated light dose in this specification are values measured using a Topcon UVR-T1 (industrial UV checker, receiver: UD-T36, measurement wavelength range: 300 nm to 390 nm, peak sensitivity wavelength: approximately 355 nm).

(製造例1)ポリスチレンスルホン酸の製造
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。
得られたポリスチレンスルホン酸ナトリウム溶液に、10質量%に希釈した硫酸を1000ml添加し、得られたポリスチレンスルホン酸溶液の約1000mlの溶媒を限外ろ過法により除去した。次いで、残液に2000mlのイオン交換水を加え、限外ろ過法により約2000mlの溶媒を除去して、ポリスチレンスルホン酸を水洗した。この水洗操作を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。
ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により、既知の重量平均分子量のプルランを標準物質として、上記で得たポリスチレンスルホン酸(PSS)の重量平均分子量Mwを測定した結果、重量平均分子量20万であった。
重量平均分子量の測定は、株式会社島津製作所製の高速液体クロマトグラフ装置Prominenceを使用し、溶媒として0.1%NaNO3水溶液を使用し、カラムとしてShodex OHpack SB-806M HQを使用し、検出器としてRID-20Aを使用し、溶媒温度40℃に設定し、流速0.6ml/minに設定し、試料100μlを注入し、試料中のPSS濃度0.1質量%にして、解析ソフトウェアLabSolutions(島津製作所製)を使用して、行った。
次に、得られたポリスチレンスルホン酸10gをイオン交換水90gに溶解して10質量%ポリスチレンスルホン酸水溶液を得た。
(Production Example 1) Production of polystyrene sulfonic acid 206 g of sodium styrene sulfonate was dissolved in 1,000 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 over 20 minutes, and the solution was stirred for 12 hours.
To the resulting sodium polystyrene sulfonate solution, 1000 ml of sulfuric acid diluted to 10% by mass was added, and about 1000 ml of the solvent from the resulting polystyrene sulfonic acid solution was removed by ultrafiltration. Next, 2000 ml of ion-exchanged water was added to the remaining solution, and about 2000 ml of the solvent was removed by ultrafiltration, and the polystyrene sulfonic acid was washed with water. This water-washing procedure was repeated three times.
Water in the resulting solution was removed under reduced pressure to obtain colorless solid polystyrene sulfonic acid.
The weight-average molecular weight Mw of the polystyrene sulfonate (PSS) obtained above was measured by gel permeation chromatography (GPC) using pullulan of known weight-average molecular weight as the standard substance, and the weight-average molecular weight was found to be 200,000.
The weight-average molecular weight was measured using a Shimadzu Corporation high-performance liquid chromatograph Prominence, 0.1% NaNO3 aqueous solution as the solvent, a Shodex OHpack SB-806M HQ column, and a RID-20A detector, with the solvent temperature set to 40°C, the flow rate set to 0.6 ml/min, 100 μl of sample injected, and the PSS concentration in the sample set to 0.1 mass% using the analysis software LabSolutions (Shimadzu Corporation).
Next, 10 g of the obtained polystyrene sulfonic acid was dissolved in 90 g of ion-exchanged water to obtain a 10% by mass aqueous solution of polystyrene sulfonic acid.

(製造例2)ポリスチレンスルホン酸の製造
製造例1において1.14gの過硫酸アンモニウムを0.86gに変更したこと以外は、製造例1と同様にして、重量平均分子量50万の10質量%ポリスチレンスルホン酸水溶液を得た。
(Production Example 2) Production of polystyrene sulfonic acid A 10% by mass aqueous solution of polystyrene sulfonic acid having a weight average molecular weight of 500,000 was obtained in the same manner as in Production Example 1, except that the amount of ammonium persulfate was changed from 1.14 g to 0.86 g.

(製造例3)ポリスチレンスルホン酸の製造
製造例1において1.14gの過硫酸アンモニウムを0.57gに変更したこと以外は、製造例1と同様にして、重量平均分子量100万の10質量%ポリスチレンスルホン酸水溶液を得た。
(Production Example 3) Production of polystyrene sulfonic acid A 10% by mass aqueous solution of polystyrene sulfonic acid having a weight average molecular weight of 1,000,000 was obtained in the same manner as in Production Example 1, except that the amount of ammonium persulfate was changed from 1.14 g to 0.57 g.

(製造例4)ポリスチレンスルホン酸の製造
製造例1において1.14gの過硫酸アンモニウムを1.71gに変更したこと以外は、製造例1と同様にして、重量平均分子量10万の10質量%ポリスチレンスルホン酸水溶液を得た。
(Production Example 4) Production of polystyrene sulfonic acid A 10% by mass aqueous solution of polystyrene sulfonic acid having a weight average molecular weight of 100,000 was obtained in the same manner as in Production Example 1, except that the amount of ammonium persulfate was changed from 1.14 g to 1.71 g.

(製造例5)ポリスチレンスルホン酸の製造
製造例1において1.14gの過硫酸アンモニウムを0.29gに変更したこと以外は、製造例1と同様にして、重量平均分子量120万の10質量%ポリスチレンスルホン酸水溶液を得た。
(Production Example 5) Production of polystyrene sulfonic acid A 10% by mass aqueous solution of polystyrene sulfonic acid having a weight average molecular weight of 1,200,000 was obtained in the same manner as in Production Example 1, except that 1.14 g of ammonium persulfate in Production Example 1 was changed to 0.29 g.

(実施例1)
0.5gの3,4-エチレンジオキシチオフェンと、製造例1の重量平均分子量20万のポリスチレンスルホン酸水溶液1.5gと、イオン交換水89.5gとを混合した。
得られた混合溶液を20℃に保ち、掻き混ぜながら、0.03gの硫酸第二鉄を4.97gのイオン交換水に溶かした酸化剤溶液と、1.1gの過硫酸アンモニウムを8.9gのイオン交換水に溶かした触媒溶液とをゆっくり添加し、得られた反応液を24時間攪拌して反応させた。
上記反応により、π共役系導電性高分子であるポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)及びポリスチレンスルホン酸を含む導電性複合体(PEDOT-PSS)と、分散媒である水とを含む導電性高分子分散液を得た。ここで得た導電性複合体におけるPEDOT:PSS(質量比)=1:3である。
Example 1
0.5 g of 3,4-ethylenedioxythiophene, 1.5 g of the aqueous solution of polystyrene sulfonic acid having a weight average molecular weight of 200,000 as prepared in Production Example 1, and 89.5 g of ion-exchanged water were mixed together.
The resulting mixed solution was kept at 20°C and, while being stirred, an oxidant solution prepared by dissolving 0.03 g of ferric sulfate in 4.97 g of ion-exchanged water and a catalyst solution prepared by dissolving 1.1 g of ammonium persulfate in 8.9 g of ion-exchanged water were slowly added, and the resulting reaction solution was stirred for 24 hours to allow the reaction to occur.
The above reaction yielded a conductive polymer dispersion containing a conductive complex (PEDOT-PSS) containing the π-conjugated conductive polymer poly(3,4-ethylenedioxythiophene) and polystyrene sulfonic acid, and water as a dispersion medium. The PEDOT:PSS (mass ratio) in the conductive complex obtained here was 1:3.

この導電性高分子分散液にデュオライトC255LFH(住化ケムテックス社製、陽イオン交換樹脂)13.2gとデュオライトA368S(住化ケムテックス社製、陰イオン交換樹脂)13.2gを加え、濾過してイオン交換樹脂を除き、前記酸化剤及び前記触媒が除去された導電性高分子分散液を得た。ここで得た導電性高分子分散液における導電性複合体濃度は約1.7質量%である。 To this conductive polymer dispersion, 13.2 g of Duolite C255LFH (a cation exchange resin manufactured by Sumika Chemtex Co., Ltd.) and 13.2 g of Duolite A368S (anion exchange resin manufactured by Sumika Chemtex Co., Ltd.) were added, and the ion exchange resin was removed by filtration, yielding a conductive polymer dispersion from which the oxidant and catalyst had been removed. The conductive complex concentration in the resulting conductive polymer dispersion was approximately 1.7% by mass.

得られた導電性高分子分散液を分散機であるパイプラインホモミクサー(プライミクス株式会社製)を用いて10000rpmの回転数で分散した。この際、分散機本体へ供給する前の導電性高分子分散液を貯留するホールディングタンク内温度(分散試料温度)を14℃に設定し、パイプラインホモミクサー(分散機本体)の冷却水温度を10℃として、出口温度14℃の導電性高分子分散液を得た。上記分散において、ホールディングタンク(第一の容器)に投入された導電性高分子分散液がパイプラインホモミクサー(分散機本体)へ徐々に供給されて分散された後、上記出口温度でパイプラインホモミクサーから順次吐出されて捕集窯(第二の容器)に捕集される。この分散処理の間、ホールディングタンク及び捕集窯の冷却水温を14℃として、導電性高分子分散液の温度を14℃としたまま全量分散した。
1パスの分散処理を経て得られた導電性高分子分散液の固形分(不揮発成分)を測定し、イオン交換水を加えて、固形分が1.3質量%になるように調整し、得られた導電性高分子分散液の粘度と粒度を後述の方法で測定した。その結果を表1Aに示す。
The obtained conductive polymer dispersion was dispersed at a rotation speed of 10,000 rpm using a pipeline homogenizer (manufactured by Primix Corporation). During this process, the temperature inside the holding tank (dispersion sample temperature) storing the conductive polymer dispersion before supplying it to the disperser was set to 14°C, and the cooling water temperature of the pipeline homogenizer (disperser main body) was set to 10°C, resulting in a conductive polymer dispersion with an outlet temperature of 14°C. During this dispersion, the conductive polymer dispersion introduced into the holding tank (first container) was gradually supplied to the pipeline homogenizer (disperser main body) and dispersed, and then sequentially discharged from the pipeline homogenizer at the outlet temperature and collected in a collection kiln (second container). During this dispersion process, the cooling water temperatures of the holding tank and collection kiln were set to 14°C, and the entire amount of the conductive polymer dispersion was dispersed while maintaining the temperature at 14°C.
The solid content (non-volatile components) of the conductive polymer dispersion obtained through one-pass dispersion treatment was measured, and ion-exchanged water was added to adjust the solid content to 1.3 mass %, and the viscosity and particle size of the obtained conductive polymer dispersion were measured by the methods described below. The results are shown in Table 1A.

次に、粘度及び粒度を測定した導電性高分子分散液1gに、イオン交換水6.5gと、メタノール7.5gと、イソプロパノール15gとを添加し、塗料を得た。
上記の塗料を、#4のバーコーターを用いてPETフィルム(東レ社製 ルミラーT60)上に塗布し、100℃で1分間乾燥して、導電性フィルムを得た。ここで、製造直後の導電性フィルムの表面抵抗値を後述の方法で測定した。その結果を表1Aに示す。
続いて、上記の塗料を25℃で24時間放置した後、#4のバーコーターを用いてPETフィルム上に塗布し、100℃で1分間乾燥して、導電性フィルムを得た。ここで、製造直後の導電性フィルムの表面抵抗値を後述の方法で測定した。その結果を表1Aに示す。
Next, 6.5 g of ion-exchanged water, 7.5 g of methanol, and 15 g of isopropanol were added to 1 g of the conductive polymer dispersion whose viscosity and particle size had been measured, to obtain a coating material.
The above coating material was applied to a PET film (Lumirror T60 manufactured by Toray Industries, Inc.) using a #4 bar coater and dried at 100°C for 1 minute to obtain a conductive film. The surface resistance of the conductive film immediately after production was measured using the method described below. The results are shown in Table 1A.
The coating material was then left at 25°C for 24 hours, and then applied to a PET film using a #4 bar coater. The film was then dried at 100°C for 1 minute to obtain a conductive film. The surface resistance of the conductive film immediately after production was measured using the method described below. The results are shown in Table 1A.

[粘度の測定方法]
上述のように水を分散媒とする濃度1.3質量%の導電性高分子分散液を試料として、音叉振動式粘度計(型番:SV-10、A&D社製)を用い、25℃にてJIS Z8803:2011(振動粘度計による粘度測定方法)に準拠して測定した。1Pa・s(パスカル秒)=1000cP(センチポアズ)として換算した。
[Viscosity measurement method]
As described above, a conductive polymer dispersion liquid having a concentration of 1.3% by mass and containing water as a dispersion medium was used as a sample, and the viscosity was measured at 25°C using a tuning fork vibration viscometer (model number: SV-10, manufactured by A&D Co.) in accordance with JIS Z8803:2011 (Viscosity measurement method using a vibration viscometer). 1 Pa s (pascal second) was converted to 1000 cP (centipoise).

[粒度の測定方法]
上述のように水を分散媒とする濃度1.3質量%の導電性高分子分散液を蒸留水で10倍に希釈したものを試料(つまり濃度0.13質量%)として、動的光散乱法によって、25℃でキュムラント平均粒径を測定した値である。(ゼータ電位・粒径・分子量測定システム ELSZ-2000ZS、大塚電子社製)
[Method for measuring particle size]
As described above, a conductive polymer dispersion with a concentration of 1.3% by mass and containing water as a dispersion medium was diluted 10 times with distilled water, and the resulting sample (i.e., a concentration of 0.13% by mass) was used to measure the cumulant average particle size at 25°C by dynamic light scattering (ZETA Potential/Particle Size/Molecular Weight Measurement System ELSZ-2000ZS, manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.).

[表面抵抗値の測定]
各例で作製した導電性フィルムについて、導電層の表面抵抗値を、抵抗率計(日東精工アナリテック株式会社製ハイレスタ)を用い、印加電圧10Vの条件で測定した。表中、「1.0E+09」は「1.0×10」を意味し、他も同様である。
[Measurement of surface resistance value]
For the conductive films produced in each example, the surface resistance value of the conductive layer was measured using a resistivity meter (Hiresta manufactured by Nitto Seiko Analytech Co., Ltd.) under the condition of an applied voltage of 10 V. In the table, "1.0E+09" means "1.0 × 10 9 ," and the same applies to other values.

(実施例2)
実施例1において、製造例1のポリスチレンスルホン酸水溶液10gと、イオン交換水94.5gとを用いることにより、PEDOT:PSSの質量比を1:2に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、2回に分けて導電性フィルムを作製し、その表面抵抗値を測定した。その結果を表1Aに示す。
Example 2
Conductive films were prepared in two batches in the same manner as in Example 1, except that 10 g of the polystyrene sulfonic acid aqueous solution of Production Example 1 and 94.5 g of ion-exchanged water were used, changing the mass ratio of PEDOT:PSS to 1:2, and the surface resistance values of the films were measured. The results are shown in Table 1A.

(実施例3)
実施例1において、製造例1のポリスチレンスルホン酸水溶液25gと、イオン交換水79.5gとを用いることにより、PEDOT:PSSの質量比を1:5に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、2回に分けて導電性フィルムを作製し、その表面抵抗値を測定した。その結果を表1Aに示す。
Example 3
Conductive films were prepared in two batches in the same manner as in Example 1, except that 25 g of the polystyrene sulfonic acid aqueous solution of Production Example 1 and 79.5 g of ion-exchanged water were used, changing the mass ratio of PEDOT:PSS to 1:5. The surface resistance values of the films were measured. The results are shown in Table 1A.

(比較例1)
実施例1において、製造例1のポリスチレンスルホン酸水溶液5gと、イオン交換水99.5gとを用いることにより、PEDOT:PSSの質量比を1:1に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、導電性高分子分散液の作製を試みた。しかし、PEDOT-PSSを充分に分散させることができず、塗料を作製できなかったので、中止した。
(Comparative Example 1)
An attempt was made to prepare a conductive polymer dispersion in the same manner as in Example 1, except that in Example 1, 5 g of the polystyrene sulfonic acid aqueous solution of Production Example 1 and 99.5 g of ion-exchanged water were used, changing the mass ratio of PEDOT:PSS to 1:1. However, the PEDOT-PSS could not be sufficiently dispersed, and a coating material could not be prepared, so the attempt was discontinued.

(比較例2)
実施例1において、製造例1のポリスチレンスルホン酸水溶液37.5gと、イオン交換水67gとを用いることにより、PEDOT:PSSの質量比を1:7.5に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、2回に分けて導電性フィルムを作製し、その表面抵抗値を測定した。その結果を表1Aに示す。
(Comparative Example 2)
Conductive films were prepared in two batches in the same manner as in Example 1, except that the mass ratio of PEDOT:PSS was changed to 1:7.5 by using 37.5 g of the polystyrene sulfonic acid aqueous solution of Production Example 1 and 67 g of ion-exchanged water, and the surface resistance values of the films were measured. The results are shown in Table 1A.

<結果のまとめ(1)>
本発明に係る実施例1~3の導電性高分子分散液にあっては、PEDOT:PSSの質量比が1:2~1:5であり、PEDOT-PSSのPSSの重量平均分子量Mwが20万~100万の範囲であり、分散機を用いて所定温度で分散したものであるので、所定条件で測定したときの粘度が35cP~45cPとなり、粒度が500nm未満となっている。このため、導電性高分子分散液の分散安定性が優れており、調製した直後の塗料を塗布して形成した導電層の表面抵抗値R0と比べて、調製後24時間放置した塗料を塗布して形成した導電層の表面抵抗値R1の上昇(R1/R0)が低減され、4倍以下に抑制されている。これと比べて、後述する比較例7~9では、R1/R0が12倍以上に上昇している。
比較例1では、PEDOT:PSSの質量比が低すぎるために、PEDOT-PSSを充分に分散させることができず、導電層を形成できなかった。
比較例2では、PEDOT:PSSの質量比が高すぎるために、導電層の導電性が測定不能なほどに高抵抗な膜となった。
<Summary of results (1)>
In the conductive polymer dispersions of Examples 1 to 3 according to the present invention, the PEDOT:PSS mass ratio was 1:2 to 1:5, the weight-average molecular weight Mw of the PSS in the PEDOT-PSS ranged from 200,000 to 1,000,000, and the dispersions were prepared using a disperser at a predetermined temperature. Therefore, the viscosity measured under predetermined conditions was 35 cP to 45 cP, and the particle size was less than 500 nm. As a result, the dispersion stability of the conductive polymer dispersions was excellent, and the increase in surface resistance R1 (R1/R0) of the conductive layer formed by applying a coating material that had been left for 24 hours after preparation was reduced to less than four times the surface resistance R0 of the conductive layer formed by applying a coating material immediately after preparation. In contrast, in Comparative Examples 7 to 9 described below, R1/R0 increased by more than 12 times.
In Comparative Example 1, the mass ratio of PEDOT:PSS was too low, so that PEDOT-PSS could not be dispersed sufficiently, and a conductive layer could not be formed.
In Comparative Example 2, the mass ratio of PEDOT:PSS was too high, resulting in a film with such high resistance that the conductivity of the conductive layer was unmeasurable.

(実施例4~6、比較例3~4)
パイプラインホモミクサーの冷却水温度を15℃として、出口温度20℃の導電性高分子分散液を得て、ホールディングタンク及び捕集窯内溶液の温度を20℃としたこと以外は、実施例1~3、比較例1~2と同様に試験した。その結果を表1Aに示す。
(Examples 4 to 6, Comparative Examples 3 and 4)
Tests were conducted in the same manner as in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2, except that the cooling water temperature of the pipeline homogenizer was set to 15° C., a conductive polymer dispersion liquid was obtained with an outlet temperature of 20° C., and the temperatures of the solutions in the holding tank and the collecting kiln were set to 20° C. The results are shown in Table 1A.

<結果のまとめ(2)>
本発明に係る実施例4~6の導電性高分子分散液にあっては、PEDOT:PSSの質量比が1:2~1:5であり、PEDOT-PSSのPSSの重量平均分子量Mwが20万~100万の範囲であり、分散機を用いて所定温度で分散したものであるので、所定条件で測定したときの粘度が35cP~45cPとなり、粒度が500nm未満となっている。このため、導電性高分子分散液の分散安定性が優れており、調製した直後の塗料を塗布して形成した導電層の表面抵抗値R0と比べて、調製後24時間放置した塗料を塗布して形成した導電層の表面抵抗値R1の上昇(R1/R0)が低減され、3倍以下に抑制されている。これと比べて、後述する比較例7~9では、R1/R0が12倍以上に上昇している。
比較例3では、PEDOT:PSSの質量比が低すぎるために、PEDOT-PSSを充分に分散させることができず、導電層を形成できなかった。
比較例4では、PEDOT:PSSの質量比が高すぎるために、導電層の導電性が測定不能なほどに高抵抗な膜となった。
<Summary of results (2)>
In the conductive polymer dispersions of Examples 4 to 6 according to the present invention, the PEDOT:PSS mass ratio was 1:2 to 1:5, the weight-average molecular weight Mw of the PSS in the PEDOT-PSS ranged from 200,000 to 1,000,000, and the dispersions were prepared using a disperser at a predetermined temperature. Therefore, the viscosity measured under predetermined conditions was 35 cP to 45 cP, and the particle size was less than 500 nm. Therefore, the dispersion stability of the conductive polymer dispersions was excellent. The increase in the surface resistance R1 (R1/R0) of the conductive layer formed by applying a coating material that had been left for 24 hours after preparation was reduced to less than three times the surface resistance R0 of the conductive layer formed by applying a coating material immediately after preparation. In contrast, in Comparative Examples 7 to 9 described below, the R1/R0 increased by more than 12 times.
In Comparative Example 3, the mass ratio of PEDOT:PSS was too low, so that PEDOT-PSS could not be dispersed sufficiently, and a conductive layer could not be formed.
In Comparative Example 4, the mass ratio of PEDOT:PSS was too high, resulting in a film with such high resistance that the conductivity of the conductive layer was unmeasurable.

(実施例7~9、比較例5~6)
パイプラインホモミクサーの冷却水温度を20℃として、出口温度25℃の導電性高分子分散液を得て、ホールディングタンク及び捕集窯内溶液の温度を25℃としたこと以外は、実施例1~3、比較例1~2と同様に試験した。その結果を表1Aに示す。
(Examples 7 to 9, Comparative Examples 5 and 6)
Tests were conducted in the same manner as in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2, except that the cooling water temperature of the pipeline homogenizer was set to 20° C., a conductive polymer dispersion liquid with an outlet temperature of 25° C. was obtained, and the temperatures of the solutions in the holding tank and the collecting kiln were set to 25° C. The results are shown in Table 1A.

<結果のまとめ(3)>
本発明に係る実施例7~9の導電性高分子分散液にあっては、PEDOT:PSSの質量比が1:2~1:5であり、PEDOT-PSSのPSSの重量平均分子量Mwが20万~100万の範囲であり、分散機を用いて所定温度で分散したものであるので、所定条件で測定したときの粘度が35cP~45cPとなり、粒度が500nm未満となっている。このため、導電性高分子分散液の分散安定性が優れており、調製した直後の塗料を塗布して形成した導電層の表面抵抗値R0と比べて、調製後24時間放置した塗料を塗布して形成した導電層の表面抵抗値R1の上昇(R1/R0)が低減され、2倍以下に抑制されている。これと比べて、後述する比較例7~9では、R1/R0が12倍以上に上昇している。
比較例5では、PEDOT:PSSの質量比が低すぎるために、PEDOT-PSSを充分に分散させることができず、導電層を形成できなかった。
比較例6では、PEDOT:PSSの質量比が高すぎるために、導電層の導電性が測定不能なほどに高抵抗な膜となった。
<Summary of results (3)>
In the conductive polymer dispersions of Examples 7 to 9 according to the present invention, the PEDOT:PSS mass ratio was 1:2 to 1:5, the weight-average molecular weight Mw of the PSS in the PEDOT-PSS ranged from 200,000 to 1,000,000, and the dispersions were prepared using a disperser at a predetermined temperature. Therefore, the viscosity measured under predetermined conditions was 35 cP to 45 cP, and the particle size was less than 500 nm. Therefore, the dispersion stability of the conductive polymer dispersions was excellent. The increase in the surface resistance R1 (R1/R0) of the conductive layer formed by applying a coating material that had been left for 24 hours after preparation was reduced to less than two times the surface resistance R0 of the conductive layer formed by applying a coating material immediately after preparation. In contrast, in Comparative Examples 7 to 9 described below, the R1/R0 increased by more than 12 times.
In Comparative Example 5, the mass ratio of PEDOT:PSS was too low, so that PEDOT-PSS could not be dispersed sufficiently, and a conductive layer could not be formed.
In Comparative Example 6, the mass ratio of PEDOT:PSS was too high, resulting in a film with such high resistance that the conductivity of the conductive layer was unmeasurable.

(比較例7~11)
パイプラインホモミクサーの冷却水温度を5℃として、出口温度10℃の導電性高分子分散液を得て、ホールディングタンク及び捕集窯内溶液の温度を10℃としたこと以外は、実施例1~3、比較例1~2と同様に試験した。その結果を表1Aに示す。
(Comparative Examples 7 to 11)
Tests were conducted in the same manner as in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2, except that the cooling water temperature of the pipeline homogenizer was set to 5° C., a conductive polymer dispersion was obtained with an outlet temperature of 10° C., and the temperatures of the solutions in the holding tank and the collecting kiln were set to 10° C. The results are shown in Table 1A.

<結果のまとめ(4)>
比較例7~9では、所定条件で測定したときの粘度が35cP未満となっている。このため、導電性高分子分散液の分散安定性が劣り、調製した直後の塗料を塗布して形成した導電層の表面抵抗値R0と比べて、調製後24時間放置した塗料を塗布して形成した導電層の表面抵抗値R1の上昇(R1/R0)が大きく上昇し、12倍以上に上昇している。
比較例10では、PEDOT:PSSの質量比が低すぎるために、PEDOT-PSSを充分に分散させることができず、導電層を形成できなかった。
比較例11では、PEDOT:PSSの質量比が高すぎるために、導電層の導電性が測定不能なほどに高抵抗な膜となった。
<Summary of results (4)>
In Comparative Examples 7 to 9, the viscosity measured under specified conditions was less than 35 cP, which resulted in poor dispersion stability of the conductive polymer dispersion, and the increase in surface resistance R1 (R1/R0) of the conductive layer formed by applying a coating material that had been left for 24 hours after preparation was greater than the surface resistance R0 of the conductive layer formed by applying a coating material immediately after preparation, being 12 times or more higher.
In Comparative Example 10, the mass ratio of PEDOT:PSS was too low, so that PEDOT-PSS could not be dispersed sufficiently, and a conductive layer could not be formed.
In Comparative Example 11, the mass ratio of PEDOT:PSS was too high, resulting in a film with such high resistance that the conductivity of the conductive layer was unmeasurable.

(比較例12~16)
パイプラインホモミクサーの冷却水温度を25℃として、出口温度30℃の導電性高分子分散液を得て、ホールディングタンク及び捕集窯内溶液の温度を30℃としたこと以外は、実施例1~3、比較例1~2と同様に試験した。その結果を表1Bに示す。
(Comparative Examples 12 to 16)
Tests were conducted in the same manner as in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2, except that the cooling water temperature of the pipeline homogenizer was set to 25° C., a conductive polymer dispersion liquid was obtained with an outlet temperature of 30° C., and the temperatures of the solutions in the holding tank and the collecting kiln were set to 30° C. The results are shown in Table 1B.

<結果のまとめ(5)>
比較例12~14では、所定条件で測定したときの粘度が45cP超となっており、粒度が500nm以上になっている。このため、導電性高分子分散液の分散安定性が劣り、調製した直後の塗料を塗布して導電層を形成することが可能であったが、調製後24時間放置した塗料では、PEDOT-PSSがゲル化しており、分散状態が劣化したので、中止した。
比較例15では、PEDOT:PSSの質量比が低すぎるために、PEDOT-PSSを充分に分散させることができず、導電層を形成できなかった。
比較例16では、PEDOT:PSSの質量比が高すぎるために、導電層の導電性が測定不能なほどに高抵抗な膜となった。
<Summary of results (5)>
In Comparative Examples 12 to 14, the viscosity measured under the specified conditions exceeded 45 cP and the particle size was 500 nm or larger. As a result, the dispersion stability of the conductive polymer dispersion was poor. Although it was possible to form a conductive layer by applying the paint immediately after preparation, the PEDOT-PSS had gelled in the paint left for 24 hours after preparation, and the dispersion state had deteriorated, so the experiment was discontinued.
In Comparative Example 15, the mass ratio of PEDOT:PSS was too low, so that PEDOT-PSS could not be dispersed sufficiently, and a conductive layer could not be formed.
In Comparative Example 16, the mass ratio of PEDOT:PSS was too high, resulting in a film with such high resistance that the conductivity of the conductive layer was unmeasurable.

(実施例10)
製造例2の重量平均分子量50万のポリスチレンスルホン酸水溶液15gを用いたこと以外は、実施例1と同様にして、2回に分けて導電性フィルムを作製し、その表面抵抗値を測定した。その結果を表1Bに示す。
Example 10
Conductive films were produced in two batches in the same manner as in Example 1, except that 15 g of the aqueous solution of polystyrene sulfonic acid having a weight-average molecular weight of 500,000 in Production Example 2 was used, and the surface resistance values of the films were measured. The results are shown in Table 1B.

(実施例11)
パイプラインホモミクサーの冷却水温度を15℃として、出口温度20℃の導電性高分子分散液を得て、ホールディングタンク及び捕集窯内溶液の温度を20℃としたこと以外は、実施例10と同様に試験した。その結果を表1Bに示す。
Example 11
The test was carried out in the same manner as in Example 10, except that the cooling water temperature of the pipeline homogenizer was set to 15° C., a conductive polymer dispersion liquid was obtained with an outlet temperature of 20° C., and the temperatures of the solutions in the holding tank and the collecting furnace were set to 20° C. The results are shown in Table 1B.

(実施例12)
パイプラインホモミクサーの冷却水温度を20℃として、出口温度25℃の導電性高分子分散液を得て、ホールディングタンク及び捕集窯内溶液の温度を25℃としたこと以外は、実施例10と同様に試験した。その結果を表1Bに示す。
Example 12
The test was carried out in the same manner as in Example 10, except that the cooling water temperature of the pipeline homogenizer was set to 20° C., a conductive polymer dispersion liquid with an outlet temperature of 25° C. was obtained, and the temperatures of the solutions in the holding tank and the collecting furnace were set to 25° C. The results are shown in Table 1B.

(比較例17)
パイプラインホモミクサーの冷却水温度を5℃として、出口温度10℃の導電性高分子分散液を得て、ホールディングタンク及び捕集窯内溶液の温度を10℃としたこと以外は、実施例10と同様に試験した。その結果を表1Bに示す。
(Comparative Example 17)
The test was carried out in the same manner as in Example 10, except that the cooling water temperature of the pipeline homogenizer was set to 5° C., a conductive polymer dispersion was obtained with an outlet temperature of 10° C., and the temperatures of the solutions in the holding tank and the collecting furnace were set to 10° C. The results are shown in Table 1B.

(比較例18)
パイプラインホモミクサーの冷却水温度を25℃として、出口温度30℃の導電性高分子分散液を得て、ホールディングタンク及び捕集窯内溶液の温度を30℃としたこと以外は、実施例10と同様に試験した。その結果を表1Bに示す。
(Comparative Example 18)
The test was carried out in the same manner as in Example 10, except that the cooling water temperature of the pipeline homogenizer was set to 25° C., a conductive polymer dispersion liquid was obtained with an outlet temperature of 30° C., and the temperatures of the solutions in the holding tank and the collecting furnace were set to 30° C. The results are shown in Table 1B.

<結果のまとめ(6)>
本発明に係る実施例10~12の導電性高分子分散液にあっては、PEDOT:PSSの質量比が1:2~1:5であり、PEDOT-PSSのPSSの重量平均分子量Mwが20万~100万の範囲であり、分散機を用いて所定温度で分散したものであるので、所定条件で測定したときの粘度が35cP~45cPとなり、粒度が500nm未満となっている。このため、導電性高分子分散液の分散安定性が優れており、調製した直後の塗料を塗布して形成した導電層の表面抵抗値R0と比べて、調製後24時間放置した塗料を塗布して形成した導電層の表面抵抗値R1の上昇(R1/R0)が低減され、3倍以下に抑制されている。
比較例17では、所定条件で測定したときの粘度が35cP未満となっている。このため、導電性高分子分散液の分散安定性が劣り、調製した直後の塗料を塗布して形成した導電層の表面抵抗値R0と比べて、調製後24時間放置した塗料を塗布して形成した導電層の表面抵抗値R1の上昇(R1/R0)が10倍に上昇した。
比較例18では、所定条件で測定したときの粘度が45cP超となっており、粒度が500nm以上になっている。このため、導電性高分子分散液の分散安定性が劣り、調製した直後の塗料を塗布して導電層を形成することは可能であったが、調製後24時間放置した塗料では、PEDOT-PSSがゲル化しており、分散状態が劣化したので、中止した。
<Summary of results (6)>
In the conductive polymer dispersions of Examples 10 to 12 according to the present invention, the PEDOT:PSS mass ratio was 1:2 to 1:5, the weight-average molecular weight Mw of the PSS in the PEDOT-PSS was in the range of 200,000 to 1,000,000, and the dispersions were prepared using a disperser at a predetermined temperature, resulting in a viscosity of 35 cP to 45 cP when measured under predetermined conditions and a particle size of less than 500 nm. This resulted in excellent dispersion stability for the conductive polymer dispersions, and the increase in surface resistance R1 (R1/R0) of the conductive layer formed by applying a coating material that had been left for 24 hours after preparation was reduced to less than three times the surface resistance R0 of the conductive layer formed by applying a coating material immediately after preparation.
In Comparative Example 17, the viscosity measured under specified conditions was less than 35 cP, which resulted in poor dispersion stability of the conductive polymer dispersion, and the increase in surface resistance R1 (R1/R0) of the conductive layer formed by applying a coating material that had been left for 24 hours after preparation was 10 times higher than the surface resistance R0 of the conductive layer formed by applying a coating material immediately after preparation.
In Comparative Example 18, the viscosity measured under specified conditions exceeded 45 cP and the particle size was 500 nm or larger. As a result, the dispersion stability of the conductive polymer dispersion was poor, and although it was possible to form a conductive layer by applying the paint immediately after preparation, the PEDOT-PSS had gelled in the paint left for 24 hours after preparation, and the dispersion state had deteriorated, so the experiment was discontinued.

(実施例13~15、比較例19~20)
製造例3の重量平均分子量100万のポリスチレンスルホン酸水溶液を用いたこと以外は、実施例10~12、比較例17~18と同様にして、2回に分けて導電性フィルムを作製し、その表面抵抗値を測定した。その結果を表1Bに示す。
(Examples 13 to 15, Comparative Examples 19 to 20)
Conductive films were produced in two batches and their surface resistance values were measured in the same manner as in Examples 10 to 12 and Comparative Examples 17 and 18, except that the aqueous solution of polystyrene sulfonic acid having a weight-average molecular weight of 1,000,000 used in Production Example 3 was used. The results are shown in Table 1B.

<結果のまとめ(7)>
本発明に係る実施例13~15の導電性高分子分散液にあっては、PEDOT:PSSの質量比が1:2~1:5であり、PEDOT-PSSのPSSの重量平均分子量Mwが20万~100万の範囲であり、分散機を用いて所定温度で分散したものであるので、所定条件で測定したときの粘度が35cP~45cPとなり、粒度が500nm未満となっている。このため、導電性高分子分散液の分散安定性が優れており、調製した直後の塗料を塗布して形成した導電層の表面抵抗値R0と比べて、調製後24時間放置した塗料を塗布して形成した導電層の表面抵抗値R1の上昇(R1/R0)が低減され、1倍以下に抑制されている。
比較例19では、所定条件で測定したときの粘度が35cP未満となっている。このため、導電性高分子分散液の分散安定性が劣り、調製した直後の塗料を塗布して形成した導電層の表面抵抗値R0と比べて、調製後24時間放置した塗料を塗布して形成した導電層の表面抵抗値R1の上昇(R1/R0)が10倍に上昇した。
比較例20では、所定条件で測定したときの粘度が45cP超となっており、粒度が500nm以上になっている。このため、導電性高分子分散液の分散安定性が劣り、調製した直後の塗料を塗布して導電層を形成することは可能であったが、調製後24時間放置した塗料では、PEDOT-PSSがゲル化しており、分散状態が劣化したので、中止した。
<Summary of results (7)>
In the conductive polymer dispersions of Examples 13 to 15 according to the present invention, the PEDOT:PSS mass ratio was 1:2 to 1:5, the weight-average molecular weight Mw of the PSS in the PEDOT-PSS was in the range of 200,000 to 1,000,000, and the dispersions were prepared using a disperser at a predetermined temperature, resulting in a viscosity of 35 cP to 45 cP when measured under predetermined conditions and a particle size of less than 500 nm. As a result, the dispersion stability of the conductive polymer dispersions was excellent, and the increase in the surface resistance R1 of the conductive layer formed by applying a coating material that had been left for 24 hours after preparation (R1/R0) was reduced to less than 1-fold, compared to the surface resistance R0 of the conductive layer formed by applying a coating material immediately after preparation.
In Comparative Example 19, the viscosity measured under specified conditions was less than 35 cP, which resulted in poor dispersion stability of the conductive polymer dispersion, and the increase in surface resistance R1 (R1/R0) of the conductive layer formed by applying a coating material that had been left for 24 hours after preparation was 10 times higher than the surface resistance R0 of the conductive layer formed by applying a coating material immediately after preparation.
In Comparative Example 20, the viscosity measured under specified conditions exceeded 45 cP and the particle size was 500 nm or larger. As a result, the dispersion stability of the conductive polymer dispersion was poor, and although it was possible to form a conductive layer by applying the paint immediately after preparation, the PEDOT-PSS had gelled in the paint left for 24 hours after preparation, and the dispersion state had deteriorated, so the experiment was discontinued.

(比較例21~23)
製造例4の重量平均分子量10万のポリスチレンスルホン酸水溶液を用いたこと以外は、実施例10~12と同様にして、2回に分けて導電性フィルムを作製し、その表面抵抗値を測定した。その結果を表1Bに示す。
(Comparative Examples 21 to 23)
Conductive films were produced in two batches in the same manner as in Examples 10 to 12, except that the aqueous solution of polystyrene sulfonic acid having a weight-average molecular weight of 100,000 in Production Example 4 was used, and the surface resistance values of the films were measured. The results are shown in Table 1B.

<結果のまとめ(8)>
比較例21~23では、所定条件で測定したときの粘度が35cP未満となっている。
このため、導電性高分子分散液の分散安定性が劣り、調製した直後の塗料を塗布して形成した導電層の表面抵抗値R0と比べて、調製後24時間放置した塗料を塗布して形成した導電層の表面抵抗値R1の上昇(R1/R0)が10倍以上に上昇した。
<Summary of results (8)>
In Comparative Examples 21 to 23, the viscosity measured under the specified conditions was less than 35 cP.
As a result, the dispersion stability of the conductive polymer dispersion was poor, and the increase in surface resistance R1 (R1/R0) of the conductive layer formed by applying a coating material that had been left to stand for 24 hours after preparation was 10 times or more higher than the surface resistance R0 of the conductive layer formed by applying a coating material immediately after preparation.

(比較例24~26)
製造例5の重量平均分子量120万のポリスチレンスルホン酸水溶液を用いたこと以外は、実施例10~12と同様にして、2回に分けて導電性フィルムを作製し、その表面抵抗値を測定した。その結果を表1Bに示す。
(Comparative Examples 24 to 26)
Conductive films were produced in two batches in the same manner as in Examples 10 to 12, except that the aqueous solution of polystyrene sulfonic acid having a weight-average molecular weight of 1,200,000 in Production Example 5 was used, and the surface resistance values thereof were measured. The results are shown in Table 1B.

<結果のまとめ(9)>
比較例24~26では、所定条件で測定したときの粘度が45cP超となっており、粒度が500nm以上になっている。このため、導電性高分子分散液の分散安定性が劣り、調製した直後の塗料を塗布して導電層を形成することは可能であったが、分散後24時間放置した後では、PEDOT-PSSがゲル化しており、分散状態が劣化したので、中止した。
<Summary of Results (9)>
In Comparative Examples 24 to 26, the viscosity measured under the specified conditions exceeded 45 cP and the particle size was 500 nm or larger. As a result, the dispersion stability of the conductive polymer dispersion was poor, and although it was possible to form a conductive layer by applying the coating immediately after preparation, after leaving it for 24 hours after dispersion, the PEDOT-PSS had gelled and the dispersion state had deteriorated, so the experiment was discontinued.

(実施例16)
実施例1と同様にして、PEDOT-PSSを合成し、分散媒である水を含む導電性高分子分散液を調製して、イオン交換樹脂を用いて酸化剤及び触媒を除去した導電性高分子分散液を得た。
得られた導電性高分子分散液を、ナノヴェイタ(吉田機械興業株式会社製)を用いて分散した。ナノヴェイタは、流体をノズル(微小孔)に高速・高圧で通過させることにより、通過した流体に発生する乱流のせん断力を利用し、流体中の微粒子を分散するホモジナイズ装置である。ノズルにおける分散圧力は150MPaに設定した。ノズルに供給する前の導電性高分子分散液を貯留するホールディングタンク内温度(分散試料温度)を14℃に設定し、ノズル周囲の冷却水温(ホモジナイザー冷却水温)を10℃に設定し、ノズルから吐出された導電性高分子分散液の出口温度及びこれを捕集する窯内温度(窯内溶液温度)を14℃に設定して、1パスの分散処理を行った。
分散処理を経て得られた導電性高分子分散液の固形分(不揮発成分)を測定し、イオン交換水を加えて、固形分が1.3質量%になるように調整し、得られた導電性高分子分散液の粘度と粒度を前述の方法で測定した。その結果を表2に示す。
また、分散処理を経て得られた導電性高分子分散液を用いて、実施例1と同様にして塗料を調製し、2回に分けて導電性フィルムを作製し、その表面抵抗値を測定した。その結果を表2に示す。
Example 16
In the same manner as in Example 1, PEDOT-PSS was synthesized, and a conductive polymer dispersion containing water as a dispersion medium was prepared. The oxidizing agent and catalyst were removed using an ion exchange resin to obtain a conductive polymer dispersion.
The obtained conductive polymer dispersion was dispersed using a NanoVata (manufactured by Yoshida Kikai Kogyo Co., Ltd.). The NanoVata is a homogenizer that uses the shear force of turbulence generated in a fluid by passing the fluid through a nozzle (micropores) at high speed and pressure to disperse fine particles in the fluid. The dispersion pressure at the nozzle was set to 150 MPa. The temperature inside the holding tank storing the conductive polymer dispersion before supplying it to the nozzle (dispersion sample temperature) was set to 14°C, the temperature of the cooling water around the nozzle (homogenizer cooling water temperature) was set to 10°C, and the outlet temperature of the conductive polymer dispersion discharged from the nozzle and the temperature inside the kiln where it was collected (kiln solution temperature) were all set to 14°C, and a one-pass dispersion process was performed.
The solid content (non-volatile components) of the conductive polymer dispersion obtained through the dispersion treatment was measured, and ion-exchanged water was added to adjust the solid content to 1.3 mass %, and the viscosity and particle size of the obtained conductive polymer dispersion were measured by the above-mentioned methods. The results are shown in Table 2.
Furthermore, using the conductive polymer dispersion obtained through the dispersion treatment, paints were prepared in the same manner as in Example 1, and conductive films were produced in two batches, and their surface resistance values were measured. The results are shown in Table 2.

(実施例17)
前記ホールディングタンク内温度(分散試料温度)を20℃に設定し、ナノヴェイタのノズル周囲の冷却水温(ホモジナイザー冷却水温)を15℃に設定し、ノズルから吐出された導電性高分子分散液の出口温度及びこれを捕集する窯内温度(窯内溶液温度)を20℃に設定して、1パスの分散処理を行ったこと以外は、実施例16と同様にして、導電性高分子分散液を得て塗料を調製し、さらに2回に分けて導電性フィルムを作製し、その表面抵抗値を測定した。その結果を表2に示す。
(Example 17)
A conductive polymer dispersion was obtained and a coating material was prepared in the same manner as in Example 16, except that the temperature inside the holding tank (dispersion sample temperature) was set to 20°C, the cooling water temperature around the nozzle of the Nanovater (homogenizer cooling water temperature) was set to 15°C, and the outlet temperature of the conductive polymer dispersion discharged from the nozzle and the temperature inside the kiln for collecting it (inside the kiln solution temperature) were both set to 20°C, and a single-pass dispersion treatment was performed. Conductive polymer dispersions were obtained and coating materials were prepared, and conductive films were produced in two batches and their surface resistance values were measured. The results are shown in Table 2.

(実施例18)
前記ホールディングタンク内温度(分散試料温度)を25℃に設定し、ナノヴェイタのノズル周囲の冷却水温(ホモジナイザー冷却水温)を20℃に設定し、ノズルから吐出された導電性高分子分散液の出口温度及びこれを捕集する窯内温度(窯内溶液温度)を25℃に設定して、1パスの分散処理を行ったこと以外は、実施例16と同様にして、導電性高分子分散液を得て塗料を調製し、さらに2回に分けて導電性フィルムを作製し、その表面抵抗値を測定した。その結果を表2に示す。
(Example 18)
A conductive polymer dispersion was obtained and a coating material was prepared in the same manner as in Example 16, except that the temperature inside the holding tank (dispersion sample temperature) was set to 25°C, the cooling water temperature around the nozzle of the Nanovater (homogenizer cooling water temperature) was set to 20°C, and the outlet temperature of the conductive polymer dispersion discharged from the nozzle and the temperature inside the kiln for collecting it (inside the kiln solution temperature) were both set to 25°C, and a single-pass dispersion treatment was performed. Conductive films were then produced in two batches and their surface resistance values were measured. The results are shown in Table 2.

(比較例27)
前記ホールディングタンク内温度(分散試料温度)を10℃に設定し、ナノヴェイタのノズル周囲の冷却水温(ホモジナイザー冷却水温)を5℃に設定し、ノズルから吐出された導電性高分子分散液の出口温度及びこれを捕集する窯内温度(窯内溶液温度)を10℃に設定して、1パスの分散処理を行ったこと以外は、実施例16と同様にして、導電性高分子分散液を得て塗料を調製し、さらに2回に分けて導電性フィルムを作製し、その表面抵抗値を測定した。その結果を表2に示す。
(Comparative Example 27)
A conductive polymer dispersion was obtained and a coating material was prepared in the same manner as in Example 16, except that the temperature inside the holding tank (dispersion sample temperature) was set to 10°C, the cooling water temperature around the nozzle of the Nanovater (homogenizer cooling water temperature) was set to 5°C, and the outlet temperature of the conductive polymer dispersion discharged from the nozzle and the temperature inside the kiln for collecting it (inside the kiln solution temperature) were set to 10°C, and a single-pass dispersion treatment was performed. Conductive polymer dispersions were obtained and coating materials were prepared, and conductive films were produced in two batches and their surface resistance values were measured. The results are shown in Table 2.

(比較例28)
前記ホールディングタンク内温度(分散試料温度)を30℃に設定し、ナノヴェイタのノズル周囲の冷却水温(ホモジナイザー冷却水温)を25℃に設定し、ノズルから吐出された導電性高分子分散液の出口温度及びこれを捕集する窯内温度(窯内溶液温度)を30℃に設定して、1パスの分散処理を行ったこと以外は、実施例16と同様にして、導電性高分子分散液を得て塗料を調製し、さらに2回に分けて導電性フィルムを作製し、その表面抵抗値を測定した。その結果を表2に示す。
(Comparative Example 28)
A conductive polymer dispersion was obtained and a coating material was prepared in the same manner as in Example 16, except that the temperature inside the holding tank (dispersion sample temperature) was set to 30°C, the cooling water temperature around the nozzle of the Nanovater (homogenizer cooling water temperature) was set to 25°C, and the outlet temperature of the conductive polymer dispersion discharged from the nozzle and the temperature inside the kiln for collecting it (inside the kiln solution temperature) were both set to 30°C, and a single-pass dispersion treatment was performed. Conductive polymer dispersions were obtained and coating materials were prepared, and conductive films were produced in two batches and their surface resistance values were measured. The results are shown in Table 2.

<結果のまとめ(10)>
本発明に係る実施例16~18の導電性高分子分散液にあっては、PEDOT:PSSの質量比が1:2~1:5であり、PEDOT-PSSのPSSの重量平均分子量Mwが20万~100万の範囲であり、ナノヴェイタを用いて所定温度で分散したものであるので、所定条件で測定したときの粘度が35cP~45cPとなり、粒度が500nm未満となっている。このため、導電性高分子分散液の分散安定性が優れており、調製した直後の塗料を塗布して形成した導電層の表面抵抗値R0と比べて、調製後24時間放置した塗料を塗布して形成した導電層の表面抵抗値R1の上昇(R1/R0)が低減され、4倍以下に抑制されている。
比較例27では、所定条件で測定したときの粘度が35cP未満となっている。このため、導電性高分子分散液の分散安定性が劣り、調製した直後の塗料を塗布して形成した導電層の表面抵抗値R0と比べて、調製後24時間放置した塗料を塗布して形成した導電層の表面抵抗値R1の上昇(R1/R0)が30倍に上昇した。
比較例28では、所定条件で測定したときの粘度が45cP超となっており、粒度が500nm以上になっている。このため、導電性高分子分散液の分散安定性が劣り、調製した直後の塗料を塗布して導電層を形成することは可能であったが、調製後24時間放置した後では、PEDOT-PSSがゲル化しており、分散状態が劣化したので、中止した。
<Summary of results (10)>
In the conductive polymer dispersions of Examples 16 to 18 according to the present invention, the PEDOT:PSS mass ratio was 1:2 to 1:5, the weight-average molecular weight Mw of the PSS in the PEDOT-PSS was in the range of 200,000 to 1,000,000, and the dispersions were prepared using a Nanovater at a predetermined temperature, resulting in a viscosity of 35 cP to 45 cP when measured under predetermined conditions and a particle size of less than 500 nm. This resulted in excellent dispersion stability for the conductive polymer dispersions, and the increase in the surface resistance R1 (R1/R0) of the conductive layer formed by applying a coating material that had been left for 24 hours after preparation was reduced to less than four times the surface resistance R0 of the conductive layer formed by applying a coating material immediately after preparation.
In Comparative Example 27, the viscosity measured under specified conditions was less than 35 cP, which resulted in poor dispersion stability of the conductive polymer dispersion, and the increase in surface resistance R1 (R1/R0) of the conductive layer formed by applying a coating material that had been left for 24 hours after preparation was 30 times higher than the surface resistance R0 of the conductive layer formed by applying a coating material immediately after preparation.
In Comparative Example 28, the viscosity measured under the specified conditions was over 45 cP, and the particle size was 500 nm or more. Therefore, the dispersion stability of the conductive polymer dispersion was poor, and although it was possible to form a conductive layer by applying the coating immediately after preparation, after leaving it for 24 hours after preparation, the PEDOT-PSS had gelled and the dispersion state had deteriorated, so the experiment was discontinued.

Claims (3)

π共役系導電性高分子を形成するモノマーと、ポリアニオンと、水とを含む反応液で、
前記モノマーを重合して、前記π共役系導電性高分子及び前記ポリアニオンを含む導電性複合体と、水とを含む導電性高分子分散液を得た後、前記導電性高分子分散液を分散処理することを含み、前記分散処理において、得られた導電性高分子分散液の総質量に対する前記導電性複合体の濃度を1.3質量%に調整した時の、25℃における粘度が35cP以上45cP以下となるように分散する導電性高分子分散液の製造方法であって、
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)であるか、又は、前記ポリアニオンがポリスチレンスルホン酸であり、
前記π共役系導電性高分子:前記ポリアニオンの質量比が(1:2)~(1:5)であり、前記ポリアニオンの重量平均分子量Mwが20万以上100万以下であり、
前記分散処理を行う前の前記導電性高分子分散液を14℃以上25℃以下に調整した第一の容器に保持し、前記第一の容器の中に保持された前記導電性高分子分散液が前記第一の容器と同じ温度となった上で、前記第一の容器から前記導電性高分子分散液を分散機本体に徐々に導入して、前記分散機本体のノズルを通過させ、前記導電性高分子分散液中に高速のせん断力を生じさせることにより前記分散処理を行い、
前記分散処理を行っている間のノズルの周囲を、前記第一の容器に保持された前記導電性高分子分散液よりも低い水温の冷却水で冷却し、
前記分散処理を行った前記導電性高分子分散液を前記分散機本体から14℃以上25℃以下に調整した第二の容器へ順次導出して捕集する、導電性高分子分散液の製造方法。
A reaction solution containing a monomer that forms a π-conjugated conductive polymer, a polyanion, and water,
a method for producing a conductive polymer dispersion, the method comprising: polymerizing the monomer to obtain a conductive polymer dispersion containing a conductive complex containing the π-conjugated conductive polymer and the polyanion, and water; and then dispersing the conductive polymer dispersion, wherein, in the dispersion treatment, the conductive complex is dispersed so that the viscosity at 25°C is 35 cP or more and 45 cP or less when the concentration of the conductive complex is adjusted to 1.3 mass % relative to the total mass of the obtained conductive polymer dispersion,
the π-conjugated conductive polymer is poly(3,4-ethylenedioxythiophene), or the polyanion is polystyrene sulfonic acid;
a mass ratio of the π-conjugated conductive polymer to the polyanion is (1:2) to (1:5), and the weight average molecular weight Mw of the polyanion is 200,000 or more and 1,000,000 or less;
the conductive polymer dispersion before the dispersion treatment is held in a first container adjusted to a temperature of 14°C or higher and 25°C or lower, and after the conductive polymer dispersion held in the first container has reached the same temperature as that of the first container, the conductive polymer dispersion is gradually introduced from the first container into a disperser body and passed through a nozzle of the disperser body, thereby generating a high-speed shear force in the conductive polymer dispersion, thereby carrying out the dispersion treatment;
cooling the periphery of the nozzle during the dispersion treatment with cooling water having a temperature lower than that of the conductive polymer dispersion held in the first container;
the conductive polymer dispersion liquid after the dispersion treatment is sequentially discharged from the disperser body into a second container adjusted to a temperature of 14°C or higher and 25°C or lower, and collected.
前記分散処理を経た前記導電性高分子分散液中の前記導電性複合体の濃度を0.13質量%に調整した時の、25℃における粒度が500nm未満である、請求項1に記載の導電性高分子分散液の製造方法。 The method for producing a conductive polymer dispersion according to claim 1, wherein the particle size at 25°C is less than 500 nm when the concentration of the conductive complex in the conductive polymer dispersion that has undergone the dispersion treatment is adjusted to 0.13 mass%. 請求項1又は2に記載の製造方法により前記導電性高分子分散液を製造する工程と、
フィルム基材の少なくとも一方の面に、前記導電性高分子分散液、又は前記導電性高分子分散液及び水溶性有機溶剤を含む塗料を塗工することを含む、導電性フィルムの製造方法。
a step of producing the conductive polymer dispersion by the production method according to claim 1 or 2;
A method for producing a conductive film, comprising applying the conductive polymer dispersion or a coating material containing the conductive polymer dispersion and a water-soluble organic solvent to at least one surface of a film substrate.
JP2024193885A 2020-08-21 2024-11-05 Method for producing conductive polymer dispersion and method for producing conductive film Active JP7770513B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2024193885A JP7770513B2 (en) 2020-08-21 2024-11-05 Method for producing conductive polymer dispersion and method for producing conductive film

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020140071A JP7586668B2 (en) 2020-08-21 2020-08-21 Method for producing conductive polymer dispersion and method for producing conductive film
JP2024193885A JP7770513B2 (en) 2020-08-21 2024-11-05 Method for producing conductive polymer dispersion and method for producing conductive film

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020140071A Division JP7586668B2 (en) 2020-08-21 2020-08-21 Method for producing conductive polymer dispersion and method for producing conductive film

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2025010419A JP2025010419A (en) 2025-01-20
JP7770513B2 true JP7770513B2 (en) 2025-11-14

Family

ID=80443516

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020140071A Active JP7586668B2 (en) 2020-08-21 2020-08-21 Method for producing conductive polymer dispersion and method for producing conductive film
JP2024193885A Active JP7770513B2 (en) 2020-08-21 2024-11-05 Method for producing conductive polymer dispersion and method for producing conductive film

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020140071A Active JP7586668B2 (en) 2020-08-21 2020-08-21 Method for producing conductive polymer dispersion and method for producing conductive film

Country Status (1)

Country Link
JP (2) JP7586668B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7586668B2 (en) * 2020-08-21 2024-11-19 信越ポリマー株式会社 Method for producing conductive polymer dispersion and method for producing conductive film
JP2024025922A (en) * 2022-08-15 2024-02-28 信越ポリマー株式会社 Method for manufacturing conductive polymer-containing liquid and method for manufacturing capacitor

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008171761A (en) 2007-01-15 2008-07-24 Shin Etsu Polymer Co Ltd Manufacturing method of conductive polymer solution
JP2010087401A (en) 2008-10-02 2010-04-15 Shin Etsu Polymer Co Ltd Method for manufacturing capacitor
JP2012031256A (en) 2010-07-29 2012-02-16 Shin Etsu Polymer Co Ltd Conductive polymer solution and method for manufacturing the same
WO2012140881A1 (en) 2011-04-13 2012-10-18 パナソニック株式会社 Process for producing solution having electrically conductive polymer dispersed therein, and electrolytic capacitor
WO2017043183A1 (en) 2015-09-08 2017-03-16 信越ポリマー株式会社 Electroconductive-polymer solution, capacitor, and process for producing capacitor
JP2022035613A (en) 2020-08-21 2022-03-04 信越ポリマー株式会社 Conductive polymer dispersion and method for producing the same, coating material and conductive film and method for producing the same

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7270871B2 (en) 2004-01-12 2007-09-18 Air Products And Chemicals, Inc. Dispersions and films comprising conducting polymer for optoelectronic devices
JP2010090397A (en) 2010-01-29 2010-04-22 Nagase Chemtex Corp Method for manufacturing water dispersion of composite of poly(3,4-dialkoxy-thiophene) and poly-anions
CN102408574B (en) 2011-09-26 2012-10-10 江西科技师范学院 A method for preparing conductive polymer aqueous dispersion from conductive polymer solid
JP5834954B2 (en) 2012-01-25 2015-12-24 コニカミノルタ株式会社 Transparent conductive film and organic electroluminescence device
JP6024351B2 (en) * 2012-09-28 2016-11-16 コニカミノルタ株式会社 Conductive film, organic electroluminescence element, and method of manufacturing conductive film
WO2014155421A1 (en) 2013-03-29 2014-10-02 パナソニック株式会社 Method of producing conductive polymer particle dispersion, and method of producing electrolytic capacitor using said conductive polymer particle dispersion
JP6452265B2 (en) 2017-04-03 2019-01-16 信越ポリマー株式会社 Conductive polymer dispersion and conductive coating film
CN107082873B (en) 2017-05-12 2019-02-26 宁波智锐新材料有限公司 A method of preparing the PEDOT/PSS aqueous dispersions of nano-scale
CN109734932A (en) 2018-12-24 2019-05-10 天津市科莱博瑞科技有限公司 Large arch dam PEDOT-PSS dispersion liquid and preparation method thereof

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008171761A (en) 2007-01-15 2008-07-24 Shin Etsu Polymer Co Ltd Manufacturing method of conductive polymer solution
JP2010087401A (en) 2008-10-02 2010-04-15 Shin Etsu Polymer Co Ltd Method for manufacturing capacitor
JP2012031256A (en) 2010-07-29 2012-02-16 Shin Etsu Polymer Co Ltd Conductive polymer solution and method for manufacturing the same
WO2012140881A1 (en) 2011-04-13 2012-10-18 パナソニック株式会社 Process for producing solution having electrically conductive polymer dispersed therein, and electrolytic capacitor
WO2017043183A1 (en) 2015-09-08 2017-03-16 信越ポリマー株式会社 Electroconductive-polymer solution, capacitor, and process for producing capacitor
JP2022035613A (en) 2020-08-21 2022-03-04 信越ポリマー株式会社 Conductive polymer dispersion and method for producing the same, coating material and conductive film and method for producing the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP7586668B2 (en) 2024-11-19
JP2022035613A (en) 2022-03-04
JP2025010419A (en) 2025-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7770513B2 (en) Method for producing conductive polymer dispersion and method for producing conductive film
JP7083744B2 (en) Conductive polymer-containing liquid and its manufacturing method, and conductive film manufacturing method
JP7175087B2 (en) Method for producing conductive polymer dispersion and method for producing conductive film
JP7630384B2 (en) Method for producing conductive polymer-containing liquid and method for producing conductive laminate
JP7311412B2 (en) Method for producing highly conductive composite, method for producing aqueous dispersion of highly conductive composite, method for producing organic solvent dispersion of highly conductive composite, method for producing conductive film
JP2025179202A (en) Method for producing conductive polymer-containing liquid and method for producing conductive laminate
JP7253464B2 (en) Method for producing highly conductive composite, method for producing aqueous dispersion of highly conductive composite, method for producing organic solvent dispersion of highly conductive composite, method for producing conductive film
JP7269817B2 (en) Method for producing highly conductive composite, method for producing organic solvent dispersion of highly conductive composite, and method for producing conductive film
JP7269870B2 (en) Conductive polymer dispersion and method for producing the same, and conductive film and method for producing the same
JP6504706B2 (en) Method for producing conductive polymer organic solvent dispersion
JP2023007679A (en) Conductive polymer-containing liquid and method for producing the same, and conductive laminate and method for producing the same
JP6590692B2 (en) Method for producing conductive polymer dispersion and method for producing conductive film
JP7265841B2 (en) Conductive polymer dispersion, method for producing same, and method for producing conductive film
JP7661210B2 (en) Method for producing conductive polymer-containing liquid and method for producing conductive laminate
JP7692819B2 (en) Method for producing conductive polymer-containing liquid and method for producing conductive laminate
JP7692820B2 (en) Method for producing conductive polymer-containing liquid and method for producing conductive laminate
JP7699494B2 (en) Method for producing conductive polymer-containing liquid and method for producing conductive laminate
JP7519894B2 (en) Conductive polymer dispersion, its manufacturing method, and conductive laminate
JP7692818B2 (en) Conductive polymer-containing liquid and method for producing same, and conductive laminate and method for producing same
JP7471212B2 (en) Method for producing modified conductive complex-containing liquid, and method for producing conductive laminate
JP7527619B2 (en) Method for producing conductive composition
JP2020007470A (en) Conductive polymer-containing liquid, method for producing the same, and method for producing conductive film
JP7496783B2 (en) Method for producing conductive polymer-containing liquid and method for producing conductive laminate
JP6465485B2 (en) Method for producing conductive solid, method for producing conductive polymer organic solvent dispersion, and method for producing antistatic film
JP7462426B2 (en) Method for producing modified conductive composite, method for producing modified conductive composite dispersion, and method for producing conductive film

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20241105

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20250619

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20250701

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20250821

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20251007

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20251104

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7770513

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150