JP2010067448A - Manufacturing method of conductor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、導電体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a conductor.
導電性ポリマーとしてはドープされたポリアニリンが良く知られている。その製法として、スルホン酸基置換アニリンまたはカルボキシ基置換アニリンなどの酸性基置換アニリンを、塩基性化合物を含む溶液中で重合する方法(例えば特許文献1,2)が提案されている。これらの方法は、従来スルホン酸基またはカルボキシ基を有するアニリン類はそれ単独では重合しにくく、高分子量の重合体を得難いと云う定説に反し、高分子量の重合体の製造が可能である利点を有する。しかも、該方法により得られた導電ポリマーは、酸性からアルカリ性の何れの水溶液にも優れた溶解を示す。
しかし、該方法では、副反応の併発や、それに基づくと考えられるオリゴマー成分の副生等が完全には抑制されず、これが導電性ポリマー中への不純物混入の要因および導電性向上の妨げとなっている。また、不純物の混入により、不純物の除去工程が煩雑になるという課題点も有している。
As a conductive polymer, doped polyaniline is well known. As a production method thereof, a method of polymerizing an acidic group-substituted aniline such as a sulfonic acid group-substituted aniline or a carboxy group-substituted aniline in a solution containing a basic compound (for example, Patent Documents 1 and 2) has been proposed. These methods have the advantage that a high molecular weight polymer can be produced, contrary to the conventional theory that anilines having a sulfonic acid group or a carboxy group are difficult to polymerize by themselves and it is difficult to obtain a high molecular weight polymer. Have. Moreover, the conductive polymer obtained by this method exhibits excellent dissolution in any acidic to alkaline aqueous solution.
However, this method does not completely suppress side reactions and by-product formation of oligomer components that are considered to be based on this, and this impedes impurity contamination into the conductive polymer and improvement in conductivity. ing. Further, there is a problem that the impurity removal process becomes complicated due to the mixing of impurities.
これら課題点を解決する為に、酸性基置換アニリンを、塩基性化合物を含む溶液中で重合する際に、重合触媒である酸化剤の溶液に上記酸性基置換のアニリンと塩基性化合物を含む溶液を滴下することで、発生する不純物を抑制できる方法が提案されている(例えば特許文献3)。この方法においては、オリゴマー成分の生成を抑制でき、高純度且つ、高導電性の酸性基置換のアニリン系導電性ポリマーが得られる。
しかし、上記方法においても、導電性の向上は不充分であり、更なる向上が求められる。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、導電性の向上した導電体が得られる導電体の製造方法を提供することを目的とする。
However, even in the above method, the improvement in conductivity is insufficient, and further improvement is required.
This invention is made | formed in view of the said situation, Comprising: It aims at providing the manufacturing method of the conductor from which the conductor with improved electroconductivity is obtained.
本発明者は、鋭意検討の結果、スルホン酸基および/またはカルボキシ基を有する導電性ポリマーを含む導電性組成物中に含まれる塩基性化合物が該導電性ポリマーと塩を形成し、該導電性ポリマーの自己ドープを阻害し、本来の導電性が発揮されるのを阻害していることを見出した。そして、該導電性組成物を特定の温度で加熱することにより、該塩基性化合物が充分に除去され、得られる導電体の導電性が大きく向上することを見出し、本発明を完成した。
すなわち本発明は、スルホン酸基および/またはカルボキシ基を有する水溶性導電性ポリマー(A)、塩基性化合物(B)、および溶剤(C)を含む導電性組成物を基材に塗布して塗膜を形成する工程と、前記塗膜に対し、125〜180℃で加熱処理を行う工程とを順次行う導電体の製造方法である。
As a result of intensive studies, the inventor has found that the basic compound contained in the conductive composition containing a conductive polymer having a sulfonic acid group and / or a carboxy group forms a salt with the conductive polymer, and the conductive It has been found that self-doping of the polymer is inhibited and the original conductivity is inhibited. And it discovered that this basic compound was fully removed by heating this electroconductive composition at specific temperature, and the electroconductivity of the conductor obtained was improved greatly, and completed this invention.
That is, in the present invention, a conductive composition containing a water-soluble conductive polymer (A) having a sulfonic acid group and / or a carboxy group, a basic compound (B), and a solvent (C) is applied to a substrate and applied. It is the manufacturing method of the conductor which performs the process of forming a film | membrane, and the process of heat-processing with respect to the said coating film at 125-180 degreeC sequentially.
本発明の導電体の製造方法によれば、導電性の向上した導電体が得られる。 According to the method for producing a conductor of the present invention, a conductor having improved conductivity can be obtained.
<導電性組成物>
本発明に用いられる導電性組成物は、スルホン酸基および/またはカルボキシ基を有する水溶性導電性ポリマー(A)(以下、成分(A)という。)、塩基性化合物(B)(以下、成分(B)という。)、および溶剤(C)を含有する。
<Conductive composition>
The conductive composition used in the present invention comprises a water-soluble conductive polymer (A) having a sulfonic acid group and / or a carboxy group (hereinafter referred to as component (A)), a basic compound (B) (hereinafter referred to as component). (B)), and a solvent (C).
(成分(A))
成分(A)における「水溶性」とは、25℃の水に0.1g程度以上均一に溶解することを意味する。
成分(A)は、スルホン酸基(−SO3H)および/またはカルボキシ基(−COOH)を有する。成分(A)において、スルホン酸基、カルボキシ基は、それぞれ、酸の状態(−SO3H、−COOH)で含まれていてもよく、イオンの状態(−SO3 −、−COO−)で含まれていてもよい。
成分(A)は、下記一般式(1)〜(3)で表される繰り返し単位からなる群から選択される少なくとも1種の繰り返し単位(以下、繰り返し単位(a1)という。)を有することが好ましい。
(Ingredient (A))
“Water-soluble” in component (A) means that it is uniformly dissolved in water at 25 ° C. by about 0.1 g or more.
The component (A) has a sulfonic acid group (—SO 3 H) and / or a carboxy group (—COOH). In the component (A), each of the sulfonic acid group and the carboxy group may be contained in an acid state (—SO 3 H, —COOH), or in an ionic state (—SO 3 — , —COO − ). It may be included.
The component (A) has at least one repeating unit selected from the group consisting of repeating units represented by the following general formulas (1) to (3) (hereinafter referred to as repeating unit (a1)). preferable.
式(1)中、R1〜R2は、各々独立に、−H、−SO3 −、−SO3H、−R11SO3 −、−R11SO3H、−OCH3、−CH3、−C2H5、−F、−Cl、−Br、−I、−N(R12)2、−NHCOR12、−OH、−O−、−SR12、−OR12、−OCOR12、−NO2、−COOH、−R11COOH、−COOR12、−COR12、−CHOまたは−CNであり、R11は、炭素数1〜24のアルキレン基、炭素数1〜24のアリーレン基または炭素数1〜24のアラルキレン基であり、R12は、炭素数1〜24のアルキル基、炭素数1〜24のアリール基または炭素数1〜24のアラルキル基であり、R1およびR2のうちの少なくとも一つは、−SO3 −、−SO3H、−R11SO3 −、−R11SO3H、−COOHまたは−R11COOHである。 In formula (1), R 1 to R 2 each independently represent —H, —SO 3 — , —SO 3 H, —R 11 SO 3 — , —R 11 SO 3 H, —OCH 3 , —CH. 3, -C 2 H 5, -F , -Cl, -Br, -I, -N (R 12) 2, -NHCOR 12, -OH, -O -, -SR 12, -OR 12, -OCOR 12 , —NO 2 , —COOH, —R 11 COOH, —COOR 12 , —COR 12 , —CHO or —CN, wherein R 11 is an alkylene group having 1 to 24 carbon atoms or an arylene group having 1 to 24 carbon atoms. or an aralkylene group having 1 to 24 carbon atoms, R 12 is an alkyl group, an aralkyl group an aryl group or a 1 to 24 carbon atoms having 1 to 24 carbon atoms having 1 to 24 carbon atoms, R 1 and R 2 At least one of the, -SO 3 -, -S 3 H, -R 11 SO 3 - , a -R 11 SO 3 H, -COOH or -R 11 COOH.
式(2)中、R3〜R6は、各々独立に、−H、−SO3 −、−SO3H、−R11SO3 −、−R11SO3H、−OCH3、−CH3、−C2H5、−F、−Cl、−Br、−I、−N(R12)2、−NHCOR12、−OH、−O−、−SR12、−OR12、−OCOR12、−NO2、−COOH、−R11COOH、−COOR12、−COR12、−CHOまたは−CNであり、R11は、炭素数1〜24のアルキレン基、炭素数1〜24のアリーレン基または炭素数1〜24のアラルキレン基であり、R12は、炭素数1〜24のアルキル基、炭素数1〜24のアリール基または炭素数1〜24のアラルキル基であり、R3〜R6のうちの少なくとも一つは、−SO3 −、−SO3H、−R11SO3 −、−R11SO3H、−COOHまたは−R11COOHである。 In formula (2), R 3 to R 6 each independently represent —H, —SO 3 — , —SO 3 H, —R 11 SO 3 — , —R 11 SO 3 H, —OCH 3 , —CH. 3, -C 2 H 5, -F , -Cl, -Br, -I, -N (R 12) 2, -NHCOR 12, -OH, -O -, -SR 12, -OR 12, -OCOR 12 , —NO 2 , —COOH, —R 11 COOH, —COOR 12 , —COR 12 , —CHO or —CN, wherein R 11 is an alkylene group having 1 to 24 carbon atoms or an arylene group having 1 to 24 carbon atoms. or an aralkylene group having 1 to 24 carbon atoms, R 12 is an alkyl group, an aralkyl group an aryl group or a 1 to 24 carbon atoms having 1 to 24 carbon atoms having 1 to 24 carbon atoms, R 3 to R 6 At least one of the, -SO 3 -, -SO H, -R 11 SO 3 -, a -R 11 SO 3 H, -COOH or -R 11 COOH.
式(3)中、R7〜R10は、各々独立に、−H、炭素数1〜24の直鎖もしくは分岐のアルキル基、炭素数1〜24の直鎖もしくは分岐のアルコキシ基、酸性基、水酸基、ニトロ基、−F、−Cl、−Brまたは−Iであり、R7〜R10のうちの少なくとも一つは酸性基である。
ここで、「酸性基」は、スルホン酸基またはカルボキシ基を示す。つまり、式(3)中、R7〜R10のうちの少なくとも一つは、−SO3 −、−SO3H、−COOHまたは−COO−である。
製造が容易な点では、R7〜R10のうち、いずれか一つが炭素数1〜4の直鎖または分岐のアルコキシ基であり、他のいずれか一つが−SO3 −または−SO3Hであり、残りがHであるものが好ましい。
In formula (3), R 7 to R 10 each independently represent —H, a linear or branched alkyl group having 1 to 24 carbon atoms, a linear or branched alkoxy group having 1 to 24 carbon atoms, or an acidic group. , Hydroxyl group, nitro group, -F, -Cl, -Br or -I, and at least one of R 7 to R 10 is an acidic group.
Here, the “acidic group” represents a sulfonic acid group or a carboxy group. That is, in formula (3), at least one of R 7 to R 10 is —SO 3 — , —SO 3 H, —COOH, or —COO — .
In terms of easy production, any one of R 7 to R 10 is a linear or branched alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and any one of them is —SO 3 — or —SO 3 H. And the remainder being H is preferred.
成分(A)中、繰り返し単位(a1)の割合は、当該成分(A)を構成する全繰り返し単位(100モル%)のうち、20〜100モル%が好ましく、50〜100モル%がより好ましく、100モル%がさらに好ましい。
成分(A)は、1分子中に、繰り返し単位(a1)を10以上有することが好ましい。
In the component (A), the proportion of the repeating unit (a1) is preferably 20 to 100 mol%, more preferably 50 to 100 mol%, of all repeating units (100 mol%) constituting the component (A). 100 mol% is more preferable.
The component (A) preferably has 10 or more repeating units (a1) in one molecule.
成分(A)の質量平均分子量は、5000〜1000000が好ましく、5000〜20000がより好ましい。成分(A)の質量平均分子量が5000以上であれば、導電性、成膜性および膜強度に優れる。成分(A)の質量平均分子量が1000000以下であれば、溶媒への溶解性に優れる。
成分(A)の質量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定される質量平均分子量(ポリエチレングリコール換算)である。
5000-1 million are preferable and, as for the mass average molecular weight of a component (A), 5000-20000 are more preferable. When the mass average molecular weight of the component (A) is 5000 or more, the conductivity, film formability and film strength are excellent. If the mass average molecular weight of a component (A) is 1 million or less, it is excellent in the solubility to a solvent.
The mass average molecular weight of the component (A) is a mass average molecular weight (in terms of polyethylene glycol) measured by gel permeation chromatography (GPC).
(成分(B))
成分(B)は、酸性基置換アニリン等、成分(A)の原料となる単量体を溶液中で酸化重合する際に用いられる。それが残存して導電性組成物に含有される。成分(B)としては、たとえば前記特許文献3に記載の塩基性化合物が挙げられる。本発明において、成分(B)としては、特に、アミンが好ましい。
本発明において、成分(B)は、次工程での加熱処理の際に導電性組成物から揮発しやすい点で、25℃におけるpKaが10以下の塩基性化合物が好ましい。該pKaは、8以下がより好ましい。また、該pKaは、成分(A)の溶解性の点から、4以上が好ましく、5以上がより好ましい。
該pKaは、「化学便覧 基礎編II」(日本化学会編、丸善、昭和41年9月25日発行)に記載されている数値を利用できる。
(Ingredient (B))
The component (B) is used when oxidative polymerization of a monomer as a raw material of the component (A) such as an acidic group-substituted aniline in a solution. It remains and is contained in the conductive composition. As a component (B), the basic compound of the said patent document 3 is mentioned, for example. In the present invention, the component (B) is particularly preferably an amine.
In the present invention, the component (B) is preferably a basic compound having a pKa at 25 ° C. of 10 or less in that it easily evaporates from the conductive composition during the heat treatment in the next step. The pKa is more preferably 8 or less. The pKa is preferably 4 or more, more preferably 5 or more, from the viewpoint of the solubility of the component (A).
As the pKa, a numerical value described in “Chemical Handbook Basics II” (edited by the Chemical Society of Japan, Maruzen, issued on September 25, 1966) can be used.
pKaが10以下の塩基性化合物の具体例としては、2−アミノエタノール(pKa=9.5)、ジエタノールアミン(pKa=9.0)、トリエタノールアミン(pKa=7.7)、トリメチルアミン(pKa=9.8)、α−ピコリン(pKa=6.2)、β−ピコリン(pKa=5.5)、γ−ピコリン(pKa=6.0)、ピリジン(pKa=5.2)、ベンジルアミン(pKa=9.4)、メトキシエチルアミン(9.2)、アミノピリジン(6.7)、エチレンジアミン(6.84)等が挙げられる。これらのアミンは、いずれか1種を単独で用いてもよく、2種以上混合して用いてもよい。 Specific examples of basic compounds having a pKa of 10 or less include 2-aminoethanol (pKa = 9.5), diethanolamine (pKa = 9.0), triethanolamine (pKa = 7.7), trimethylamine (pKa = 9.8), α-picoline (pKa = 6.2), β-picoline (pKa = 5.5), γ-picoline (pKa = 6.0), pyridine (pKa = 5.2), benzylamine ( pKa = 9.4), methoxyethylamine (9.2), aminopyridine (6.7), ethylenediamine (6.84) and the like. Any one of these amines may be used alone, or two or more thereof may be mixed and used.
(溶剤(C))
溶剤(C)としては、成分(A)および成分(B)を溶解するものであればよく、たとえば、水、または水と水溶性有機溶剤との混合溶媒が挙げられる。
混合溶媒を用いる場合、水と水溶性有機溶剤との混合比は、特に限定されず、任意であるが、通常、水:水溶性有機溶剤=1:100〜100:1の混合溶媒が好ましく用いられる。
水溶性有機溶剤は、水と混合するものであれば特に限定はない。水溶性有機溶剤として、具体的には、水、またはメタノール、エタノール、イソプロパノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類、アセトン、エチルイソブチルケトン等のケトン類、エチレングリコール、エチレングリコールメチルエーテル等のエチレングリコール類、プロピレングリコール、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコールブチルエーテル、プロピレングリコールプロピルエーテル等のプロピレングリコール類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類、N−メチルピロリドン、N−エチルピロリドン等のピロリドン類等が挙げられる。これらの中でも、アルコール類、アセトン、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等が好ましく、特にアルコール類が好ましい。アルコール類としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール等が好ましく用いられる。
溶剤(C)としては、特に、水または水とアルコール類との混合溶媒が好ましい。また、該混合溶媒は、水を50質量%以上含有することが好ましい。
(Solvent (C))
The solvent (C) is not particularly limited as long as it can dissolve the component (A) and the component (B), and examples thereof include water or a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent.
When a mixed solvent is used, the mixing ratio of water and the water-soluble organic solvent is not particularly limited and is arbitrary, but usually a mixed solvent of water: water-soluble organic solvent = 1: 100 to 100: 1 is preferably used. It is done.
The water-soluble organic solvent is not particularly limited as long as it is mixed with water. Specific examples of water-soluble organic solvents include water, alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, propanol, and butanol, ketones such as acetone and ethyl isobutyl ketone, and ethylene glycols such as ethylene glycol and ethylene glycol methyl ether. , Propylene glycols such as propylene glycol, propylene glycol methyl ether, propylene glycol ethyl ether, propylene glycol butyl ether and propylene glycol propyl ether, amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide, pyrrolidones such as N-methylpyrrolidone and N-ethylpyrrolidone And the like. Among these, alcohols, acetone, acetonitrile, dimethylformamide, dimethylacetamide and the like are preferable, and alcohols are particularly preferable. As alcohols, methanol, ethanol, isopropanol and the like are preferably used.
As the solvent (C), water or a mixed solvent of water and alcohols is particularly preferable. Moreover, it is preferable that this mixed solvent contains 50 mass% or more of water.
導電性組成物には、任意に、公知の添加剤を混合することが出来る。該添加剤としては、基材への塗布性、成膜性、造膜性、密着性等を向上させるものが好ましく、たとえばノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、水溶性高分子、エマルション高分子、等が挙げられる。 A known additive can be arbitrarily mixed in the conductive composition. As the additive, those that improve the coating property to a substrate, film-forming property, film-forming property, adhesion, etc. are preferable. For example, nonionic surfactants, anionic surfactants, cationic surfactants, Examples thereof include water-soluble polymers and emulsion polymers.
前記導電性組成物は、たとえば、重合して成分(A)を与えるモノマーを、成分(B)の存在下、酸化剤を用いて重合(酸化重合)させ、得られた生成物を溶剤(C)に溶解する工程により調製できる。
たとえば前記一般式(3)で表される繰り返し単位を有する水溶性導電性ポリマーは、下記一般式(3a)で表される化合物(酸性基置換アニリン)を重合させることにより得られる。
In the conductive composition, for example, a monomer that is polymerized to give component (A) is polymerized (oxidative polymerization) using an oxidizing agent in the presence of component (B), and the resulting product is solvent (C ).
For example, the water-soluble conductive polymer having a repeating unit represented by the general formula (3) can be obtained by polymerizing a compound (acid group-substituted aniline) represented by the following general formula (3a).
式(3a)中、R17〜R20は、各々独立に、−H、炭素数1〜24の直鎖もしくは分岐のアルキル基、炭素数1〜24の直鎖もしくは分岐のアルコキシ基、酸性基、水酸基、ニトロ基、−F、−Cl、−Brまたは−Iであり、R17〜R20のうちの少なくとも一つは酸性基である。該酸性基は、前記式(3)における酸性基と同じものを示す。 Wherein (3a), R 17 ~R 20 are each independently, -H, a linear or branched alkyl group having 1 to 24 carbon atoms, straight-chain or branched alkoxy group having 1 to 24 carbon atoms, acidic groups , Hydroxyl group, nitro group, -F, -Cl, -Br or -I, and at least one of R 17 to R 20 is an acidic group. The acidic group is the same as the acidic group in the formula (3).
前記酸性基置換アニリンとしては、酸性基としてスルホン酸基を有するスルホン酸基置換アニリン、酸性基としてカルボキシ基を有するカルボキシ基置換アニリンが挙げられる。
スルホン酸基置換アニリンの代表的なものとしては、アミノベンゼンスルホン酸誘導体が挙げられる。カルボキシ基置換アニリンの代表的なものとしては、アミノ安息香酸誘導体が挙げられる。これらのうち、アミノベンゼンスルホン酸誘導体は、アミノ安息香酸誘導体に比べ導電性が高い傾向を示し、一方、アミノ安息香酸誘導体は、アミノベンゼンスルホン酸誘導体と比較して溶解性が高い傾向を示す。これらの誘導体は、目的に合わせ任意の割合で混合して用いることもできる。
Examples of the acidic group-substituted aniline include a sulfonic acid group-substituted aniline having a sulfonic acid group as an acidic group, and a carboxy group-substituted aniline having a carboxy group as an acidic group.
A typical example of the sulfonic acid group-substituted aniline is an aminobenzenesulfonic acid derivative. Representative examples of the carboxy group-substituted aniline include aminobenzoic acid derivatives. Of these, aminobenzenesulfonic acid derivatives tend to have higher conductivity than aminobenzoic acid derivatives, while aminobenzoic acid derivatives tend to be more soluble than aminobenzenesulfonic acid derivatives. These derivatives can also be used by mixing at an arbitrary ratio according to the purpose.
スルホン基置換アニリンとしては、o−,m−またはp−アミノベンゼンスルホン酸、アニリン−2,6−ジスルホン酸、アニリン−2,5−ジスルホン酸、アニリン−3,5−ジスルホン酸、アニリン−2,4−ジスルホン酸、アニリン−3,4−ジスルホン酸等のアミノベンゼンスルホン酸類;メチルアミノベンゼンスルホン酸、エチルアミノベンゼンスルホン酸、n−プロピルアミノベンゼンスルホン酸、iso−プロピルアミノベンゼンスルホン酸、n−ブチルアミノベンゼンスルホン酸、sec−ブチルアミノベンゼンスルホン酸、t−ブチルアミノベンゼンスルホン酸等のアルキル基置換アミノベンゼンスルホン酸類;メトキシアミノベンゼンスルホン酸、エトキシアミノベンゼンスルホン酸、プロポキシアミノベンゼンスルホン酸等のアルコキシ基置換アミノベンゼンスルホン酸類;ヒドロキシ基置換アミノベンゼンスルホン酸類;ニトロ基置換アミノベンゼンスルホン酸類;フルオロアミノベンゼンスルホン酸、クロロアミノベンゼンスルホン酸、ブロムアミノベンゼンスルホン酸等のハロゲン置換アミノベンゼンスルホン酸類;などを挙げることができる。これらのなかでは、アミノベンゼンスルホン酸類、アルキル基置換アミノベンゼンスルホン酸類、アルコキシ基置換アミノベンゼンスルホン酸類、ヒドロキシ基置換アミノベンゼンスルホン酸類などが実用上好ましい。これらのスルホン酸基置換アニリンはそれぞれ単独で用いてもよく、2種以上を任意の割合で混合して用いてもよい。 Examples of sulfone group-substituted anilines include o-, m- or p-aminobenzenesulfonic acid, aniline-2,6-disulfonic acid, aniline-2,5-disulfonic acid, aniline-3,5-disulfonic acid, and aniline-2. Aminobenzenesulfonic acids such as 1,4-disulfonic acid and aniline-3,4-disulfonic acid; methylaminobenzenesulfonic acid, ethylaminobenzenesulfonic acid, n-propylaminobenzenesulfonic acid, iso-propylaminobenzenesulfonic acid, n -Alkyl group-substituted aminobenzenesulfonic acids such as butylaminobenzenesulfonic acid, sec-butylaminobenzenesulfonic acid, t-butylaminobenzenesulfonic acid; methoxyaminobenzenesulfonic acid, ethoxyaminobenzenesulfonic acid, propoxyaminobenzenesulfone Alkoxy group-substituted aminobenzenesulfonic acids such as acids; Hydroxy group-substituted aminobenzenesulfonic acids; Nitro group-substituted aminobenzenesulfonic acids; Halogen-substituted aminobenzenes such as fluoroaminobenzenesulfonic acid, chloroaminobenzenesulfonic acid, and bromoaminobenzenesulfonic acid Sulfonic acids; and the like. Of these, aminobenzene sulfonic acids, alkyl group-substituted aminobenzene sulfonic acids, alkoxy group-substituted aminobenzene sulfonic acids, hydroxy group-substituted aminobenzene sulfonic acids and the like are preferred in practice. These sulfonic acid group-substituted anilines may be used alone or in a mixture of two or more at any ratio.
カルボキシ基置換アニリンとしては、o−,m−またはp−アミノベンゼンカルボン酸、アニリン−2,6−ジカルボン酸、アニリン−2,5−ジカルボン酸、アニリン−3,5−ジカルボン酸、アニリン−2,4−ジカルボン酸、アニリン−3,4−ジカルボン酸等のアミノベンゼンカルボン酸類;メチルアミノベンゼンカルボン酸、エチルアミノベンゼンカルボン酸,n−プロピルアミノベンゼンカルボン酸、iso−プロピルアミノベンゼンカルボン酸、n−ブチルアミノベンゼンカルボン酸、sec−ブチルアミノベンゼンカルボン酸、t−ブチルアミノベンゼンカルボン酸等のアルキル基置換アミノベンゼンカルボン酸類;メトキシアミノベンゼンカルボン酸、エトキシアミノベンゼンカルボン酸、プロポキシアミノベンゼンカルボン酸等のアルコキシ基置換アミノベンゼンカルボン酸類;ヒドロキシ基置換アミノベンゼンカルボン酸類;ニトロ基置換アミノベンゼンカルボン酸類;フルオロアミノベンゼンカルボン酸、クロロアミノベンゼンカルボン酸、ブロムアミノベンゼンカルボン酸等のハロゲン基置換アミノベンゼンカルボン酸類;などを挙げることができる。これらのなかでは、アミノベンゼンカルボン酸類、アルキル基置換アミノベンゼンカルボン酸類、アルコキシ基置換アミノベンゼンカルボン酸類、ヒドロキシ基置換アミノベンゼンカルボン酸類などが実用上好ましい。これらのカルボキシ基置換アニリンはそれぞれ単独で用いても、また2種以上を任意の割合で混合して用いても良い。 Carboxy group-substituted anilines include o-, m- or p-aminobenzenecarboxylic acid, aniline-2,6-dicarboxylic acid, aniline-2,5-dicarboxylic acid, aniline-3,5-dicarboxylic acid, aniline-2. Aminobenzene carboxylic acids such as 1,4-dicarboxylic acid and aniline-3,4-dicarboxylic acid; methylaminobenzenecarboxylic acid, ethylaminobenzenecarboxylic acid, n-propylaminobenzenecarboxylic acid, iso-propylaminobenzenecarboxylic acid, n Alkyl group-substituted aminobenzene carboxylic acids such as butylaminobenzene carboxylic acid, sec-butylaminobenzene carboxylic acid, t-butylaminobenzene carboxylic acid; methoxyaminobenzene carboxylic acid, ethoxyaminobenzene carboxylic acid, propoxyaminobenzene carboxylic acid Alkoxy group-substituted aminobenzene carboxylic acids such as acids; Hydroxy group-substituted aminobenzene carboxylic acids; Nitro group-substituted aminobenzene carboxylic acids; Halogen group substitution such as fluoroaminobenzene carboxylic acid, chloroaminobenzene carboxylic acid, bromoaminobenzene carboxylic acid, etc. Aminobenzene carboxylic acids; and the like. Of these, aminobenzene carboxylic acids, alkyl group-substituted aminobenzene carboxylic acids, alkoxy group-substituted aminobenzene carboxylic acids, hydroxy group-substituted aminobenzene carboxylic acids and the like are preferred in practice. These carboxy group-substituted anilines may be used alone or in a mixture of two or more at any ratio.
上記酸化重合において、成分(B)の使用量は、得られる成分(A)の導電性が向上する点で、モノマー1モルに対して0.5〜3モルが好ましく、0.5〜2モルがより好ましい。 In the above oxidative polymerization, the amount of the component (B) used is preferably 0.5 to 3 mol, preferably 0.5 to 2 mol with respect to 1 mol of the monomer, in that the conductivity of the component (A) to be obtained is improved. Is more preferable.
酸化重合に用いる酸化剤は、標準電極電位が0.6V以上である酸化剤であれば特に限定されないが、ペルオキソ二硫酸、ペルオキソ二硫酸アンモニウム、ペルオキソ二硫酸ナトリウムおよびペルオキソ二硫酸カリウムなどのペルオキソ二硫酸類、過酸化水素等が好ましく用いられる。これらの酸化剤は、いずれか1種を単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。
酸化剤の使用量は、モノマー1モルに対して1〜5モルが好ましく、1〜3モルがより好ましい。
The oxidizing agent used for the oxidative polymerization is not particularly limited as long as the standard electrode potential is 0.6 V or more, but peroxodisulfuric acid such as peroxodisulfuric acid, ammonium peroxodisulfate, sodium peroxodisulfate and potassium peroxodisulfate. And hydrogen peroxide are preferably used. Any one of these oxidizing agents may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
1-5 mol is preferable with respect to 1 mol of monomers, and, as for the usage-amount of an oxidizing agent, 1-3 mol is more preferable.
重合方法として、より具体的には、酸化剤溶液中にモノマー溶液を滴下する方法、モノマー溶液中に酸化剤溶液を滴下する方法、別の反応器に酸化剤溶液およびモノマー溶液を同時に滴下する反応方法が挙げられる。
また、このとき、触媒として、鉄、銅などの遷移金属化合物を添加することも有効である。
重合は、重合系内を撹拌しながら行うことが好ましい。攪拌は、通常、攪拌動力0.01〜5kw/m3で行うことが好ましい。
重合時の反応温度は、50℃以下が好ましく、−15〜50℃がより好ましく、−10〜40℃がさらに好ましい。該反応温度が50℃を越えると、副反応の進行や、主鎖の酸化還元構造の変化により導電性が低下するおそれがある。また、−15℃未満では、反応時間が長びくことがある。
More specifically, as a polymerization method, a method in which a monomer solution is dropped into an oxidant solution, a method in which an oxidant solution is dropped into a monomer solution, and a reaction in which an oxidant solution and a monomer solution are simultaneously dropped into another reactor. A method is mentioned.
At this time, it is also effective to add a transition metal compound such as iron or copper as a catalyst.
The polymerization is preferably performed while stirring the inside of the polymerization system. Stirring is usually preferably performed at a stirring power of 0.01 to 5 kw / m 3 .
The reaction temperature during polymerization is preferably 50 ° C. or lower, more preferably −15 to 50 ° C., and further preferably −10 to 40 ° C. If the reaction temperature exceeds 50 ° C., the conductivity may decrease due to the progress of side reactions or the change in the redox structure of the main chain. Moreover, if it is less than -15 degreeC, reaction time may become long.
重合後、得られた反応液中には未反応のモノマーが溶解している。そのため、該反応液から生成物を分離する操作を行う。この際用いる分離装置としては、減圧濾過、加圧濾過、遠心分離、遠心濾過等が用いられるが、特に遠心分離、遠心濾過などの分離装置を用いることが、高純度のものが得られやすく好ましい。
分離後、得られた生成物の精製を行ってもよい。精製は、洗浄溶剤を用いて実施でき、該洗浄溶剤としては、メタノール、エタノール、iso−プロパノール、n−プロパノール、t−ブタノール等のアルコール類、アセトン、アセトニトリル、N,N−ジメチルホルムアミド,N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド等が、高純度のものが得られるため好ましい。特にメタノール、エタノール、iso−プロパノール、アセトン、アセトニトリルが効果的である。
After polymerization, unreacted monomers are dissolved in the obtained reaction solution. Therefore, operation which isolate | separates a product from this reaction liquid is performed. As the separation device used at this time, vacuum filtration, pressure filtration, centrifugal separation, centrifugal filtration or the like is used, and it is particularly preferable to use a separation device such as centrifugal separation or centrifugal filtration because a high-purity one can be easily obtained. .
After separation, the product obtained may be purified. Purification can be carried out using a washing solvent, which includes alcohols such as methanol, ethanol, iso-propanol, n-propanol, t-butanol, acetone, acetonitrile, N, N-dimethylformamide, N- Methyl pyrrolidone, dimethyl sulfoxide, and the like are preferable because high-purity ones can be obtained. In particular, methanol, ethanol, iso-propanol, acetone, and acetonitrile are effective.
上記の様にして得られた生成物中には、成分(A)と、成分(B)とが塩を形成して存在している。そのため、これを溶剤(C)に溶解することにより、本発明に用いられる導電性組成物が得られる。
導電性組成物中、成分(A)の含有量は、溶剤(C)100質量部に対して0.5〜10質量部が好ましく、0.5〜5質量部がより好ましい。該含有量が0.5質量部以上であると、導電性が充分に得られ、10質量部以下であると、導電性組成物の粘度が高くなりすぎるのを防止でき、取り扱いが容易である。
導電性組成物中、成分(B)の含有量は成分(A)100質量部に対して1〜50質量部が好ましく、1〜30質量部がより好ましい。該含有量が1質量部以上であると、成分(A)の溶解性が向上し、30質量部以下であると、導電性が向上する。
In the product obtained as described above, the component (A) and the component (B) are present in the form of a salt. Therefore, the electroconductive composition used for this invention is obtained by melt | dissolving this in a solvent (C).
In the conductive composition, the content of the component (A) is preferably 0.5 to 10 parts by mass and more preferably 0.5 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solvent (C). When the content is 0.5 parts by mass or more, sufficient conductivity is obtained, and when it is 10 parts by mass or less, the viscosity of the conductive composition can be prevented from becoming too high, and the handling is easy. .
In the conductive composition, the content of the component (B) is preferably 1 to 50 parts by mass, more preferably 1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A). The solubility of a component (A) improves that this content is 1 mass part or more, and electroconductivity improves that it is 30 mass parts or less.
本発明においては、上記導電性組成物を基材に塗布して塗膜を形成する工程と、前記塗膜に対し、125〜180℃で加熱処理を行う工程とを順次行うことにより導電体を製造する。
導電性組成物を塗工する基材としては、特に限定されず、高分子化合物、木材、紙材、セラミックス及びそれらフィルムまたはガラス板などが用いられる。例えば高分子化合物からなる基材としては、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリスチレン、ABS樹脂、AS樹脂、メタクリル樹脂、ポリブタジエン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリフッ化ビニリデン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアラミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルニトリル、ポリアミドイミド、ポリエーテルサルホン、ポリサルホン、ポリエーテルイミド、ポリブチレンテレフタレート等のいずれか1種または2種以上を含有する高分子フィルムなどが挙げられる。これらの高分子フィルムは、少なくともその一つの面上に、前記導電性組成物からなる導電膜を形成させるため、該導電膜の密着性を向上させる目的で上記フィルム表面にコロナ表面処理またはプラズマ処理が施されていることが好ましい。
In the present invention, the conductor is obtained by sequentially performing a step of applying the conductive composition to a substrate to form a coating film, and a step of heat-treating the coating film at 125 to 180 ° C. To manufacture.
The base material on which the conductive composition is applied is not particularly limited, and polymer compounds, wood, paper materials, ceramics, and films or glass plates thereof are used. For example, as a base material made of a polymer compound, polyethylene, polyvinyl chloride, polypropylene, polystyrene, ABS resin, AS resin, methacrylic resin, polybutadiene, polycarbonate, polyarylate, polyvinylidene fluoride, polyamide, polyimide, polyaramid, polyphenylene sulfide, Examples thereof include polymer films containing any one or more of polyether ether ketone, polyphenylene ether, polyether nitrile, polyamide imide, polyether sulfone, polysulfone, polyether imide, polybutylene terephthalate, and the like. Since these polymer films form a conductive film made of the conductive composition on at least one surface thereof, the film surface is subjected to corona surface treatment or plasma treatment for the purpose of improving the adhesion of the conductive film. Is preferably applied.
導電性組成物の塗工方法としては、一般に塗料の塗工に用いられる方法が利用できる。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塗布方法、スプレーコーティング等の噴霧方法、ディップ等の浸漬方法等が用いられる。 As a method for coating the conductive composition, a method generally used for coating a paint can be used. For example, gravure coater, roll coater, curtain flow coater, spin coater, bar coater, reverse coater, kiss coater, fan ten coater, rod coater, air doctor coater, knife coater, blade coater, cast coater, screen coater, etc. A spraying method such as coating or a dipping method such as dip is used.
前記塗膜に対する加熱処理は、125〜180℃が好ましい。
該加熱処理の温度が125℃以上であると、当該加熱処理により、成分(A)と塩を形成している成分(B)を揮発させることができ、高い導電性を発現する導電体が得られる。一方、該温度が125℃未満の場合は導電性組成物からの成分(B)の揮発が充分でなく導電性が充分発現しない。該温度が180℃を超えると、成分(A)の分解が生じ、酸性ガスを発生するおそれがある。
As for the heat processing with respect to the said coating film, 125-180 degreeC is preferable.
When the temperature of the heat treatment is 125 ° C. or higher, the heat treatment can volatilize the component (A) and the component (B) forming a salt, and a conductor exhibiting high conductivity is obtained. It is done. On the other hand, when the temperature is lower than 125 ° C., the volatilization of the component (B) from the conductive composition is not sufficient and the conductivity is not sufficiently exhibited. When this temperature exceeds 180 degreeC, a decomposition | disassembly of a component (A) will arise and there exists a possibility of generating acidic gas.
以下に実施例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
[製造例1(重合体粉末(1)の製造)]
2−アミノアニソール−4−スルホン酸100mmolを0℃で4mol/l濃度のN,N−ジメチルアニリンの水:アセトニトリル=5:5溶液30ml(N,N−ジメチルアニリン120mmol)に溶解し、ペルオキソ二硫酸アンモニウム100mmolを含む水:アセトニトリル5:5溶液100ml中に冷却下で滴下した。滴下終了後25℃で12時間更に攪拌したのち、反応生成物を遠心濾過器にて濾別後、メチルアルコールにて洗浄後乾燥し、重合体粉末(1)12gを得た。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
[Production Example 1 (Production of polymer powder (1))]
100 mmol of 2-aminoanisole-4-sulfonic acid was dissolved in 30 ml of water: acetonitrile = 5: 5 solution of N, N-dimethylaniline at a concentration of 4 mol / l at 0 ° C. (120 mmol of N, N-dimethylaniline). The solution was dropped into 100 ml of a water: acetonitrile 5: 5 solution containing 100 mmol of ammonium sulfate under cooling. After completion of the dropwise addition, the mixture was further stirred at 25 ° C. for 12 hours, and then the reaction product was filtered with a centrifugal filter, washed with methyl alcohol and dried to obtain 12 g of polymer powder (1).
[製造例2(重合体粉末(2)の製造)]
2−アミノアニソール−4−スルホン酸100mmolを0℃で4mol/l濃度のピリジンの水:アセトニトリル3:7溶液30mlに溶解し(ピリジン120mmol)、ペルオキソ二硫酸アンモニウム100mmolを含む水:アセトニトリル3:7溶液100ml中に冷却下で滴下した。滴下終了後25℃で12時間更に攪拌したのち、反応生成物を遠心濾過器にて濾別後、メチルアルコールにて洗浄後乾燥し、重合体粉末(2)16gを得た。
[Production Example 2 (Production of polymer powder (2))]
100 mmol of 2-aminoanisole-4-sulfonic acid was dissolved in 30 ml of water: acetonitrile 3: 7 solution of pyridine at a concentration of 4 mol / l at 0 ° C. (120 mmol of pyridine), and water: acetonitrile 3: 7 solution containing 100 mmol of ammonium peroxodisulfate. It was dripped in 100 ml under cooling. After completion of the dropwise addition, the mixture was further stirred at 25 ° C. for 12 hours, and then the reaction product was filtered off with a centrifugal filter, washed with methyl alcohol and dried to obtain 16 g of polymer powder (2).
[製造例3(重合体粉末(3)の製造)]
2−アミノアニソール−4−スルホン酸100mmolを0℃で4mol/l濃度のα−ピコリンの水:アセトニトリル3:7溶液30mlに溶解し(α−ピコリン120mmol)、ペルオキソ二硫酸アンモニウム100mmolを含む水:アセトニトリル3:7溶液100ml中に冷却下で滴下した。滴下終了後25℃で12時間更に攪拌したのち、反応生成物を遠心濾過器にて濾別後、メチルアルコールにて洗浄後乾燥し、重合体粉末(3)16gを得た。
[Production Example 3 (Production of polymer powder (3))]
100 mmol of 2-aminoanisole-4-sulfonic acid was dissolved in 30 ml of water: acetonitrile 3: 7 solution of α-picoline at a concentration of 4 mol / l at 0 ° C. (120 mmol of α-picoline), and water containing 100 mmol of ammonium peroxodisulfate: acetonitrile The solution was dropped into 100 ml of 3: 7 solution under cooling. After completion of the dropwise addition, the mixture was further stirred at 25 ° C. for 12 hours, and then the reaction product was filtered off with a centrifugal filter, washed with methyl alcohol and dried to obtain 16 g of polymer powder (3).
[製造例4(重合体粉末(4)の製造)]
2−アミノアニソール−4−スルホン酸100mmolを0℃で4mol/l濃度のトリエタノールアミンの水:アセトニトリル3:7溶液30mlに溶解し(トリエタノールアミン120mmol)、ペルオキソ二硫酸アンモニウム100mmolを含む水:アセトニトリル7:3溶液100ml中に冷却下で滴下した。滴下終了後25℃で12時間更に攪拌したのち、反応生成物を遠心濾過器にて濾別後、メチルアルコールにて洗浄後乾燥し、重合体粉末(4)12gを得た。
[Production Example 4 (Production of polymer powder (4))]
100 mmol of 2-aminoanisole-4-sulfonic acid was dissolved in 30 ml of water: acetonitrile 3: 7 solution of triethanolamine at a concentration of 4 mol / l at 0 ° C. (120 mmol of triethanolamine), and water containing 100 mmol of ammonium peroxodisulfate: acetonitrile The solution was added dropwise to 100 ml of a 7: 3 solution under cooling. After completion of the dropwise addition, the mixture was further stirred at 25 ° C. for 12 hours, and then the reaction product was filtered with a centrifugal filter, washed with methyl alcohol and dried to obtain 12 g of polymer powder (4).
[製造例5(重合体粉末(5)の製造)]
2−アミノアニソール−4−スルホン酸100mmolを0℃で4mol/l濃度のジエタノールアミンの水:アセトニトリル3:7溶液30mlに溶解し(ジエタノールアミン120mmol)、ペルオキソ二硫酸アンモニウム100mmolを含む水:アセトニトリル7:3溶液100ml中に冷却下で滴下した。滴下終了後25℃で12時間更に攪拌したのち、反応生成物を遠心濾過器にて濾別後、メチルアルコールにて洗浄後乾燥し、重合体粉末(5)11gを得た。
[Production Example 5 (Production of polymer powder (5))]
100 mmol of 2-aminoanisole-4-sulfonic acid is dissolved in 30 ml of water: acetonitrile 3: 7 solution of diethanolamine at a concentration of 4 mol / l at 0 ° C. (120 mmol of diethanolamine), and water: acetonitrile 7: 3 solution containing 100 mmol of ammonium peroxodisulfate It was dripped in 100 ml under cooling. After completion of the dropwise addition, the mixture was further stirred at 25 ° C. for 12 hours, and then the reaction product was filtered off with a centrifugal filter, washed with methyl alcohol and dried to obtain 11 g of polymer powder (5).
[製造例6(重合体粉末(6)の製造)]
2−アミノアニソール−4−スルホン酸100mmolを0℃で4mol/l濃度のトリエチルアミンの水:アセトニトリル3:7溶液30mlに溶解し(トリエチルアミン120mmol)、ペルオキソ二硫酸アンモニウム100mmolを含む水:アセトニトリル3:7溶液100ml中に冷却下で滴下した。滴下終了後25℃で12時間更に攪拌したのち、反応生成物を遠心濾過器にて濾別後、メチルアルコールにて洗浄後乾燥し、重合体粉末(1)17gを得た。
[Production Example 6 (Production of polymer powder (6))]
100 mmol of 2-aminoanisole-4-sulfonic acid was dissolved in 30 ml of water: acetonitrile 3: 7 solution of triethylamine at a concentration of 4 mol / l at 0 ° C. (120 mmol of triethylamine), and water: acetonitrile 3: 7 solution containing 100 mmol of ammonium peroxodisulfate. It was dripped in 100 ml under cooling. After completion of the dropwise addition, the mixture was further stirred at 25 ° C. for 12 hours, and then the reaction product was filtered with a centrifugal filter, washed with methyl alcohol and dried to obtain 17 g of polymer powder (1).
[製造例7(重合体粉末(7)の製造)]
2−アミノアニソール−4−スルホン酸100mmolを0℃で4mol/l濃度のジエチルアミンの水:アセトニトリル=5:5溶液30mlに溶解し(ジエチルアミン120mmol)、ペルオキソ二硫酸アンモニウム100mmolを含む水:アセトニトリル5:5溶液100ml中に冷却下で滴下した。滴下終了後25℃で12時間更に攪拌したのち、反応生成物を遠心濾過器にて濾別後、メチルアルコールにて洗浄後乾燥し、重合体粉末(7)16gを得た。
[Production Example 7 (Production of polymer powder (7))]
100 mmol of 2-aminoanisole-4-sulfonic acid was dissolved in 30 ml of water: acetonitrile = 5: 5 solution of diethylamine at a concentration of 4 mol / l at 0 ° C. (120 mmol of diethylamine), and water containing 100 mmol of ammonium peroxodisulfate: acetonitrile 5: 5 The solution was dropped into 100 ml of the solution under cooling. After completion of the dropwise addition, the mixture was further stirred at 25 ° C. for 12 hours, and then the reaction product was filtered with a centrifugal filter, washed with methyl alcohol and dried to obtain 16 g of polymer powder (7).
[調製例1〜7]
(1.導電性組成物の調製)
室温にて、表1に示す重合体粉末を、溶剤(C)に、表1に示す配合量で溶解して導電性組成物1〜7を調製した。
また、表1に、各重合体粉末の製造に用いた成分(B)の種類とそのpKaを併記する。
[Preparation Examples 1 to 7]
(1. Preparation of conductive composition)
At room temperature, the polymer powders shown in Table 1 were dissolved in the solvent (C) in the blending amounts shown in Table 1 to prepare conductive compositions 1 to 7.
Moreover, in Table 1, the kind of component (B) used for manufacture of each polymer powder and its pKa are written together.
[試験例1(導電性評価)]
ガラス基材に、上記導電性組成物1〜をそれぞれスピンコート塗布(500rpm×5秒間+2000rpm×60秒間)した後、ホットプレートにて表2に示す温度で2分間加熱処理を行い、膜厚約0.1μmの導電膜を形成して導電体を得た。
得られた導電体の表面抵抗値を、ハイレスタMCP−HT260(三菱化学社製)を用い2端子法(電極間距離20mm)にて測定した。その結果を表2に示す。また、その結果から、加熱処理の温度(ベイク温度)を横軸にとり、表面抵抗値を縦軸にとってグラフを作成した。該グラフを図1に示す。
これらの結果から、ベイク温度が125℃以上になると、得られる導電膜の表面抵抗値が急激に低下し、導電性が向上することが確認できた。
[Test Example 1 (Electrical conductivity evaluation)]
After spin coating application (500 rpm × 5 seconds + 2000 rpm × 60 seconds) of each of the conductive compositions 1 to a glass substrate, heat treatment was performed for 2 minutes at a temperature shown in Table 2 on a hot plate to obtain a film thickness of about A conductive film was obtained by forming a 0.1 μm conductive film.
The surface resistance value of the obtained conductor was measured by a two-terminal method (distance between electrodes 20 mm) using Hiresta MCP-HT260 (Mitsubishi Chemical Corporation). The results are shown in Table 2. Further, from the results, a graph was created with the temperature of the heat treatment (baking temperature) on the horizontal axis and the surface resistance value on the vertical axis. The graph is shown in FIG.
From these results, it was confirmed that when the baking temperature was 125 ° C. or higher, the surface resistance value of the obtained conductive film was drastically decreased and the conductivity was improved.
[試験例2(揮発状態評価)]
導電性組成物2(成分(B)としてピリジンを使用)、および導電性組成物6(成分(B)としてトリエチルアミンを使用)について、加熱発生ガス質量分析(EGA−MS)法を用い、下記測定条件にて、成分(B)の揮発状態の分析を実施した。結果を図2〜3に示す。
(測定条件)
測定温度:50℃〜200℃(昇温速度 5℃/min)
[Test Example 2 (Evaluation of Volatile State)]
For the conductive composition 2 (using pyridine as the component (B)) and the conductive composition 6 (using triethylamine as the component (B)), the following measurement was performed using a heat generation gas mass spectrometry (EGA-MS) method. Under the conditions, analysis of the volatile state of component (B) was performed. The results are shown in FIGS.
(Measurement condition)
Measurement temperature: 50 ° C. to 200 ° C. (heating rate 5 ° C./min)
図2は、導電性組成物2について、EGA−MSにてピリジン(pka=5.2、沸点115℃)の代表的なイオン(m/z)=79の揮発を観察した結果である。図3は導電性組成物6について、EGA−MSにてトリエチルアミン(pka=10.9、沸点90℃)の代表的なイオン(m/z)=86の揮発を観察した結果である。
これらの結果より、導電性組成物2中のピリジンは、70℃付近から揮発しはじめ、125〜180℃の温度範囲においてその大部分が除去されていることが確認できた。
一方、導電性組成物6中のトリエチルアミンは、ピリジンに比べて揮発しにくく、加熱後も導電性組成物中に残存しやすいことが確認できた。
これらの結果から、pKa10以下の塩基性化合物が、pKa10超の塩基性化合物に比べて、125〜180℃の加熱により除去しやすいことが示された。導電体中に残存する塩基性化合物は導電性に悪影響を及ぼすと考えられることから、成分(B)としては、pKa10以下の塩基性化合物が好適である。
FIG. 2 shows the result of observing the volatilization of typical ions (m / z) = 79 of pyridine (pka = 5.2, boiling point 115 ° C.) with respect to the conductive composition 2 by EGA-MS. FIG. 3 is a result of observing the volatilization of typical ions (m / z) = 86 of triethylamine (pka = 10.9, boiling point 90 ° C.) with respect to the conductive composition 6 by EGA-MS.
From these results, it was confirmed that pyridine in the conductive composition 2 began to evaporate from around 70 ° C., and most of the pyridine was removed in a temperature range of 125 to 180 ° C.
On the other hand, it was confirmed that triethylamine in the conductive composition 6 was less likely to volatilize than pyridine and was likely to remain in the conductive composition after heating.
From these results, it was shown that a basic compound having a pKa of 10 or less can be easily removed by heating at 125 to 180 ° C. as compared with a basic compound having a pKa of more than pKa10. Since the basic compound remaining in the conductor is considered to adversely affect the conductivity, a basic compound having a pKa of 10 or less is suitable as the component (B).
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