JP2003123532A - 導電性組成物、導電体及びその形成方法 - Google Patents

導電性組成物、導電体及びその形成方法

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JP2003123532A JP2001316936A JP2001316936A JP2003123532A JP 2003123532 A JP2003123532 A JP 2003123532A JP 2001316936 A JP2001316936 A JP 2001316936A JP 2001316936 A JP2001316936 A JP 2001316936A JP 2003123532 A JP2003123532 A JP 2003123532A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 湿度依存性がなく高い導電性を発現し、成膜
性、成形性、無色透明性、耐溶剤性、耐水性、硬度、耐
侯性に優れた導電性組成物、及び湿度依存性がなく高い
導電性を発現し、表面抵抗のばらつきが小さく、成膜
性、成形性、無色透明性、耐溶剤性、耐水性、硬度、耐
侯性に優れた導電性膜を形成させて得られる導電体及び
その形成方法の提供 【解決手段】 インドール誘導体三量体(A)、溶媒
(B)及び架橋剤(C)更に必要によりコロイダルシリ
カ(E)、塩基性化合物(F)、高分子化合物(G)、
界面活性剤及び/または(H)無機塩(I)を含む導電
性組成物、該導電性組成物により形成される導電体及び
その形成方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はインドール誘導体三
量体を含有する導電性組成物、該導電性組成物から形成
された導電体及びその形成方法に関するものである。本
発明の導電性組成物は、塗布、スプレー、キャスト、デ
ィップ等の簡便な手法を用いることにより各種帯電防止
剤、コンデンサー、電池,EMIシールド、化学センサ
ー、表示素子、非線形材料、防食剤、接着剤、繊維、帯
電防止塗料、防食塗料、電着塗料、メッキプライマー、
静電塗装用導電性プライマー、電気防食、電池の蓄電能
力向上などの用途に適用可能である。また本発明の導電
体は、半導体、電器電子部品などの工業用包装材料、オ
ーバーヘッドプロジェクタ用フィルム、スライドフィル
ムなどの電子写真記録材料等の帯電防止フィルム、オー
ディオテープ、ビデオテープ、コンピュータ用テープ、
フロッピィディスクなどの磁気記録用テープの帯電防
止、更に透明タッチパネル、エレクトロルミネッセンス
ディスプレイ、液晶ディスプレイなどの入力及び表示デ
バイス表面の帯電防止や透明電極、有機エレクトロルミ
ネッセンス素子を形成する発光材料、バッファ材料、電
子輸送材料、正孔輸送材料及び蛍光材料として利用され
る。
【0002】
【従来の技術】従来、導電性組成物の導電成分としては
金属系粉末、カーボン粉末、ITOなどの無機系導電
剤、界面活性剤などの有機系導電剤、及びポリアニリ
ン、スルホン化ポリアニリンなどの導電性ポリマーが知
られている。
【0003】これらの中でカーボン粉末や金属粉末と高
分子化合物からなる導電性組成物から形成した導電膜
は、塗膜の耐久性に優れるが導電成分の添加量が10質
量部〜30質量部程度必要となり透明性に欠けるという
欠点がある。また、透明性を発現させるため、導電成分
の添加量を低減すると十分な導電性能は得られない欠点
がある。一方アニオン系、カチオン系、非イオン系、両
性などの半透明な界面活性剤などをプラスチックフィル
ム中に練り込んだり、プラスチックフィルム表面にコー
ティングすることにより、親水性とイオン性を与えてフ
ィルム表面に導電性を付与したものが知られている。し
かし、この方法で得られる導電膜はイオン導電性のた
め、その導電性が大気中の湿度の影響を受け易く、低湿
度の条件では単位面積当たりの表面抵抗値が10Ω以
下の導電性を安定的に得ることができないという欠点が
ある。
【0004】導電成分としてITO(インジウム―スズ
酸化物)を蒸着して得られる導電体は、透明性及び導電
性に優れていることが知られている。しかし、その薄膜
を形成させるために真空蒸着装置が必要のため導電膜の
作成が煩雑であり、またその装置は高価である。しかも
材料として用いられるITOも高価であるため、得られ
る導電体も高価になってしまうという欠点がある。
【0005】ポリアニリンなどをドープした導電性ポリ
マーは良く知られているが、ほとんど全ての溶剤に不溶
であり成形、加工が難しいという欠点がある。また、ア
ニリンを電解酸化重合する方法[特開昭60−2358
31号公報、J.Polymer Sci.,Poly
mer Chem.Ed.,26,1531(198
8)]は電極上にポリアニリンのフィルムを形成するこ
とが可能であるが、単離操作が煩雑になること及び大量
合成が困難であるという欠点がある。一方、アニリンの
化学酸化重合によって得られた脱ドープ状態のポリアニ
リンと酸解離定数pKaが4.8以下であるプロトン酸
のアンモニウム塩からなる導電性組成物(特開平3−2
85983号公報)が報告されているが、脱ドープ状態
のポリアニリンはN−メチル−2−ピロリドン等の溶解
力の極めて強い特殊な溶媒にのみ可溶であるため、塗工
基材に影響を与えるなどの欠点があり汎用ワニスとして
適するとは言い難い。更に該組成物から得られる塗膜
は、導電性ポリマー独特の緑〜青色の着色を有してお
り、基材の色調及び上塗のコーティング材料の色調に影
響を与えるため適用用途が制限されるなどの課題があ
る。
【0006】導電性ポリマーの溶解性に対する課題を解
決するためポリアニリンにスルホン酸基などの酸性基を
有する導電性ポリマー(スルホン化ポリアニリン)を用
いた導電性組成物が提案されている(特許第03051
308号公報、特開平8−143662号公報)。この
組成物は溶媒として水が使用可能であり、湿度依存性が
なく高い導電性を発現し、成膜性、成形性、透明性に優
れた導電体を形成することが報告されている。しかし、
該組成物から得られる塗膜の色調についても、スルホン
化ポリアニリンによって黄色に着色しており、基材の色
調及び上塗のコーティング材料の色調に影響を与えるた
め適用用途が制限されるなどの課題がある。
【0007】一方、[Synthetic Metal
s,80(1996)309頁]では、インドールを原
料として電解反応により導電性を有する無置換のインド
ール三量体を合成する方法が報告されている。しかし本
報告では、単に電極上に無置換インドール三量体を形成
させただけであり溶媒に溶解した導電性組成物として使
用した例はなく、また電極反応であるため、基材の形状
や材質が限定されてしまうという欠点も有する。
【0008】また、インドール誘導体であるインドール
−5−カルボニトリル、インドール−5−カルボン酸を
アセトニトリル中において電解酸化重合する方法[Ph
ys.Chem.Chem.Phys.,2,1241
−1248(2000)]により電極上にインドール誘
導体三量体を形成することが報告されているが、これも
電解反応であるため基材の形状や材質が限定されてしま
うという欠点を有する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の従来
技術の諸々の問題を解決するためになされたものであ
り、湿度依存性がなく高い導電性を発現し、成膜性、成
形性、無色透明性、耐溶剤性、耐水性、硬度、耐侯性に
優れた導電性組成物、及び該組成物を利用して湿度依存
性がなく高い導電性を発現し、表面抵抗のばらつきが小
さく、成膜性、成形性、無色透明性、耐溶剤性、耐水
性、硬度、耐侯性に優れた導電性膜を形成させて得られ
る導電体及びその形成方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、これらの
課題を解決するため鋭意研究をした結果、インドール誘
導体の三量体と架橋剤を含む組成物がこの目的に適する
ことを見出して、本発明に到達した。すなわち、本発明
の第1は、インドール誘導体三量体(A)、溶媒(B)
及び架橋剤(C)を含むことを特徴とする導電性組成物
である。この導電性組成物はコロイダルシリカ(D)、
塩基性化合物(F)、高分子化合物(G)、界面活性剤
(H)、及び/または無機塩(I)を更に含むことで性
能の向上がはかれる。また、架橋剤(C)がシランカッ
プリング剤(D)であるときにより耐水性が向上し、イ
ンドール誘導体三量体が層構造であると高性能を示す。
【0011】また、本発明の第2は、該導電性組成物よ
り形成される透明導電性膜を有することを特徴とする導
電体である。この透明性導電性膜に酸がドーパントとし
て付加していることで更に性能の向上がはかれる。
【0012】本発明の第3は、基材の少なくとも一つの
面上に、該導電性組成物を塗布し透明導電性膜を形成し
た後に、常温で放置あるいは加熱処理を行うことを特徴
とする導電体の形成方法である。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の導電性組成物及び
該導電性組成物より形成した導電体ならびにその形成方
法について詳細に説明する。
【0014】本発明の導電性組成物及び導電体を構成す
るインドール誘導体三量体(A)としては、
【化7】 (2) (上記式中、R〜R12は、水素、炭素数1〜24の
直鎖または分岐のアルキル基、炭素数1〜24の直鎖ま
たは分岐のアルコキシ基、炭素数2〜24の直鎖または
分岐のアシル基、アルデヒド基、カルボキシル基、炭素
数2〜24の直鎖または分岐のカルボン酸エステル基、
スルホン酸基、炭素数1〜24の直鎖または分岐のスル
ホン酸エステル基、シアノ基、水酸基、ニトロ基、アミ
ノ基、アミド基及びハロゲン基よりなる群からそれぞれ
独立して選ばれた置換基である。また、Xa-は、塩素イ
オン、臭素イオン、ヨウ素イオン、フッ素イオン、硝酸
イオン、硫酸イオン、硫酸水素イオン、リン酸イオン、
ほうフッ化イオン、過塩素酸イオン、チオシアン酸イオ
ン、酢酸イオン、プロピオン酸イオン、メタンスルホン
酸イオン、p−トルエンスルホン酸イオン、トリフルオ
ロ酢酸イオン、及びトリフルオロメタンスルホン酸イオ
ンよりなる1〜3価の陰イオン群より選ばれた少なくと
も一種の陰イオンであり、aはXのイオン価数を表し、
1〜3の整数であり、mはドープ率であり、その値は0
〜0.5である。)が例示される。
【0015】好ましくは、
【化8】 (3) (上記式中、R13〜R24は、水素、炭素数1〜24
の直鎖または分岐のアルキル基、炭素数1〜24の直鎖
または分岐のアルコキシ基、炭素数2〜24の直鎖また
は分岐のアシル基、アルデヒド基、カルボキシル基、炭
素数2〜24の直鎖または分岐のカルボン酸エステル
基、スルホン酸基、炭素数1〜24の直鎖または分岐の
スルホン酸エステル基、シアノ基、水酸基、ニトロ基、
アミノ基、アミド基及びハロゲン基よりなる群からそれ
ぞれ独立して選ばれた置換基で示され、R13〜R24
のうち少なくとも1つがシアノ基、ニトロ基、アミド基
またはハロゲン基から選ばれた基である。またXa-は、
塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオン、フッ素イオ
ン、硝酸イオン、硫酸イオン、硫酸水素イオン、リン酸
イオン、ほうフッ化イオン、過塩素酸イオン、チオシア
ン酸イオン、酢酸イオン、プロピオン酸イオン、メタン
スルホン酸イオン、p−トルエンスルホン酸イオン、ト
リフルオロ酢酸イオン、及びトリフルオロメタンスルホ
ン酸イオンよりなる1〜3価の陰イオン群より選ばれた
少なくとも一種の陰イオンであり、aはXのイオン価数
を表し、1〜3の整数であり、mはドープ率であり、そ
の値は0〜0.5である。)で示されるインドール誘導
体三量体及び、
【0016】
【化9】 (4) (上記式中、R25〜R36は、水素、炭素数1〜24
の直鎖または分岐のアルキル基、炭素数1〜24の直鎖
または分岐のアルコキシ基、炭素数2〜24の直鎖また
は分岐のアシル基、アルデヒド基、カルボキシル基、炭
素数2〜24の直鎖または分岐のカルボン酸エステル
基、スルホン酸基、炭素数1〜24の直鎖または分岐の
スルホン酸エステル基、シアノ基、水酸基、ニトロ基、
アミノ基、アミド基及びハロゲン基よりなる群からそれ
ぞれ独立して選ばれた置換基で示され、R25〜R36
のうち少なくとも1つがスルホン酸基またはカルボキシ
ル基である。またXa-は、塩素イオン、臭素イオン、ヨ
ウ素イオン、フッ素イオン、硝酸イオン、硫酸イオン、
硫酸水素イオン、リン酸イオン、ほうフッ化イオン、過
塩素酸イオン、チオシアン酸イオン、酢酸イオン、プロ
ピオン酸イオン、メタンスルホン酸イオン、p−トルエ
ンスルホン酸イオン、トリフルオロ酢酸イオン、及びト
リフルオロメタンスルホン酸イオンよりなる1〜3価の
陰イオン群より選ばれた少なくとも一種の陰イオンであ
り、aはXのイオン価数を表し、1〜3の整数であり、
mはドープ率であり、その値は0〜0.5である。)で
示されるインドール誘導体三量体などが挙げられる。
【0017】これらのインドール誘導体三量体のうち、
カルボキシル基置換インドール三量体類、スルホン酸基
置換インドール三量体類、シアノ基置換インドール三量
体類、ニトロ基置換インドール三量体類、アミド基置換
インドール三量体類、ハロゲン基置換インドール三量体
類などが実用上好ましく、カルボキシル基置換インドー
ル三量体類、スルホン酸基置換インドール三量体類など
の酸性基を有する三量体は、水溶性であるため溶媒とし
て水を使用できるため、人体及び環境への安全性の面か
らも特に好ましく用いることができる。
【0018】本発明で用いられるインドール誘導体三量
体(A)は、化学的合成及び電気化学的合成などの各種
合成法によって得られるインドール誘導体三量体(A)
を用いることができる。
【0019】本発明では、特に、下記一般式(5)
【化10】 (5) (上記式中、R37〜R40は、水素、炭素数1〜24
の直鎖または分岐のアルキル基、炭素数1〜24の直鎖
または分岐のアルコキシ基、炭素数2〜24の直鎖また
は分岐のアシル基、アルデヒド基、カルボキシル基、炭
素数2〜24の直鎖または分岐のカルボン酸エステル
基、スルホン酸基、炭素数1〜24の直鎖または分岐の
スルホン酸エステル基、シアノ基、水酸基、ニトロ基、
アミノ基、アミド基及びハロゲン基よりなる群からそれ
ぞれ独立して選ばれた置換基である。)で示される少な
くとも一種のインドール誘導体を、少なくとも一種の酸
化剤と少なくとも一種の溶媒を含む反応混合物中におい
て反応させることにより得られるインドール誘導体三量
体(A)が好ましく用いられる。
【0020】前記のインドール誘導体三量体(A)の合
成法で用いられる一般式(4)で示されるインドール誘
導体は、具体的には、4―メチルインドール、5―メチ
ルインドール、6―メチルインドール、7―メチルイン
ドール、4―エチルインドール、5―エチルインドー
ル、6―エチルインドール、7―エチルインドール、4
―n−プロピルインドール、5―n−プロピルインドー
ル、6―n−プロピルインドール、7―n−プロピルイ
ンドール、4―iso−プロピルインドール、5―is
o−プロピルインドール、6―iso−プロピルインド
ール、7―iso−プロピルインドール、4―n−ブチ
ルインドール、5―n−ブチルインドール、6―n−ブ
チルインドール、7―n−ブチルインドール、4―se
c−ブチルインドール、5―sec−ブチルインドー
ル、6―sec−ブチルインドール、7―sec−ブチ
ルインドール、4―t−ブチルインドール、5―t−ブ
チルインドール、6―t−ブチルインドール、7―t−
ブチルインドールなどのアルキル基置換インドール類、
4―メトキシインドール、5―メトキシインドール、6
―メトキシインドール、7―メトキシインドール、4―
エトキシインドール、5―エトキシインドール、6―エ
トキシインドール、7―エトキシインドール、4―n−
プロポキシインドール、5―n−プロポキシインドー
ル、6―n−プロポキシインドール、7―n−プロポキ
シインドール、4―iso−プロポキシインドール、5
―iso−プロポキシインドール、6―iso−プロポ
キシインドール、7―iso−プロポキシインドール、
4―n−ブトキシインドール、5―n−ブトキシインド
ール、6―n−ブトキシインドール、7―n−ブトキシ
インドール、4―sec−ブトキシインドール、5―s
ec−ブトキシインドール、6―sec−ブトキシイン
ドール、7―sec−ブトキシインドール、4―t−ブ
トキシインドール、5―t−ブトキシインドール、6―
t−ブトキシインドール、7―t−ブトキシインドール
などのアルコキシ基置換インドール類、4―アセチルイ
ンドール、5―アセチルインドール、6―アセチルイン
ドール、7―アセチルインドールなどのアシル基置換イ
ンドール類、インドール―4―カルバルデヒド、インド
ール―5―カルバルデヒド、インドール―6―カルバル
デヒド、インドール―7―カルバルデヒドなどのアルデ
ヒド基置換インドール類、インドール―4―カルボン
酸、インドール―5―カルボン酸、インドール―6―カ
ルボン酸、インドール―7―カルボン酸などのカルボキ
シル基置換インドール類、インドール―4―カルボン酸
メチル、インドール―5―カルボン酸メチル、インドー
ル―6―カルボン酸メチル、インドール―7―カルボン
酸メチルなどのカルボン酸エステル基置換インドール
類、インドール―4―スルホン酸、インドール―5―ス
ルホン酸、インドール―6―スルホン酸、インドール―
7―スルホン酸などのスルホン酸基置換インドール類、
インドール―4―スルホン酸メチル、インドール―5―
スルホン酸メチル、インドール―6―スルホン酸メチ
ル、インドール―7―スルホン酸メチルなどのスルホン
酸エステル基置換インドール類、インドール―4―カル
ボニトリル、インドール―5―カルボニトリル、インド
ール―6―カルボニトリル、インドール―7―カルボニ
トリルなどのシアノ基置換インドール類、4―ヒドロキ
シインドール、5―ヒドロキシインドール、6―ヒドロ
キシインドール、7―ヒドロキシインドールなどのヒド
ロキシ基置換インドール類、4―ニトロインドール、5
―ニトロインドール、6―ニトロインドール、7―ニト
ロインドールなどのニトロ基置換インドール類、4―ア
ミノインドール、5―アミノインドール、6―アミノイ
ンドール、7―アミノインドールなどのアミノ基置換イ
ンドール類、4―カルバモイルインドール、5―カルバ
モイルインドール、6―カルバモイルインドール、7―
カルバモイルインドールなどのアミド基置換インドール
類、4―フルオロインドール、5―フルオロインドー
ル、6―フルオロインドール、7―フルオロインドー
ル、4―クロロインドール、5―クロロインドール、6
―クロロインドール、7―クロロインドール、4―ブロ
モインドール、5―ブロモインドール、6―ブロモイン
ドール、7―ブロモインドール、4―ヨードインドー
ル、5―ヨードインドール、6―ヨードインドール、7
―ヨードインドールなどのハロゲン基置換インドール類
などを挙げることができる。
【0021】このなかでカルボキシル基置換インドール
類、スルホン酸基置換インドール類、シアノ基置換イン
ドール類、ニトロ基置換インドール類、アミド基置換イ
ンドール類、ハロゲン基置換インドール類などが実用上
好ましく、カルボキシル基置換インドール類、スルホン
酸基置換インドール類が特に好ましい。
【0022】前記のインドール誘導体三量体(A)の合
成法で用いる酸化剤は、特に限定されないが、例えば塩
化第二鉄6水和物、無水塩化第二鉄、硝酸第二鉄9水和
物、硫酸第二鉄n水和物、硫酸第二鉄アンモニウム12
水和物、過塩素酸第二鉄n水和物、テトラフルオロホウ
酸第二鉄、塩化第二銅、硝酸第二銅、硫酸第二銅、テト
ラフルオロホウ酸第二銅、テトラフルオロホウ酸ニトロ
ソニウム、過酸化水素、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナ
トリウム、過硫酸カリウム、過沃素酸カリウムなどを挙
げることができる。このなかで塩化第二鉄6水和物、無
水塩化第二鉄、塩化第二銅、テトラフルオロホウ酸第二
銅、過硫酸アンモニウムが実用上好ましく、その中でも
塩化第二鉄6水和物、無水塩化第二鉄が最も実用上好ま
しい。なお、これらの酸化剤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併用して用いてもよ
い。
【0023】前記のインドール誘導体三量体(A)の合
成法で用いるインドール誘導体と、酸化剤とのモル比
は、インドール誘導体:酸化剤=1:0.5〜100、
好ましくは1:1〜50で用いられる。ここで、酸化剤
の割合が低いと反応性が低下して原料が残存し、逆にそ
の割合があまり高いと生成した三量体を過酸化して、生
成物の劣化を引き起こすことがある。
【0024】前記のインドール誘導体三量体(A)の合
成法で用いる溶媒は、水、有機溶媒が使用できる。有機
溶媒は特に限定されないが、メタノール、エタノール、
イソプロパノール、アセトン、アセトニトリル、プロピ
オニトリル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサ
ン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、γ
―ブチルラクトン、プロピレンカーボネート、スルホラ
ン、ニトロメタン、N,N−ジメチルホルムアミド、N
−メチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ジメチ
ルスルホン、N−メチルピロリドン、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン、塩化メチレン、クロロホルム、ジクロロ
エタンなどが用いられる。なお、これらの溶媒はそれぞ
れ単独で用いても、また2種以上を任意の割合で混合し
て用いてもよい。これら溶媒のなかでは、アセトン、ア
セトニトリル、1,4−ジオキサン、γ−ブチルラクト
ン、N,N−ジメチルホルムアミドなどが好ましく、と
くにアセトニトリルが実用上もっとも好ましい。
【0025】また、前記のインドール誘導体三量体
(A)の合成法では水と有機溶媒を共存させて反応させ
ることが特に好ましい。前記インドール誘導体と、水と
の使用モル比は、インドール誘導体:水=1:1000
〜1000:1、好ましくは1:100〜100:1で
用いられる。ただし、酸化剤が結晶水を持っている場合
は、その結晶水量も水として計量する。ここで、水の割
合が低いと反応が暴走して三量体を過酸化して構造劣化
すると同時に、三量体に対してドーパントとなるX a−
が効率良くドープできない場合があり、導電率が低下す
ることがある。逆にその割合が高すぎると酸化反応の進
行を妨げて反応収率が低下することがある。
【0026】前記のインドール誘導体三量体(A)の合
成法では、反応時のインドール誘導体の濃度は、溶媒に
対して0.01質量%以上、好ましくは0.1〜50質
量%、より好ましくは1〜30質量%の範囲である。
【0027】本発明で用いられる一般式(2)〜(4)
で示されるインドール誘導体三量体(A)中のXa−
ドーパントであり、重合中の酸化剤等に由来するプロト
ン酸の陰イオンである。具体的には、塩素イオン、臭素
イオン、ヨウ素イオン、フッ素イオン、硝酸イオン、硫
酸イオン、硫酸水素イオン、リン酸イオン、ほうフッ化
イオン、過塩素酸イオン、チオシアン酸イオン、酢酸イ
オン、プロピオン酸イオン、p−トルエンスルホン酸イ
オン、トリフルオロ酢酸イオン、トリフルオロメタンス
ルホン酸イオン等の1〜3価の陰イオンであり、好まし
くは塩素イオン、硫酸イオン、ホウフッ化イオンなどの
1〜2価の陰イオンである。最も好ましいのは塩素イオ
ンなどの1価の陰イオンである。例えば、酸化剤として
無水塩化第二鉄を選んで重合を行った場合、インドール
誘導体三量体中のドーパントX は塩素イオンとな
り、トリフルオロ酢酸第二銅を用いて重合を行った場合
は、ドーパントXa−はトリフルオロ酢酸イオンとな
る。
【0028】前記のインドール誘導体三量体(A)の合
成法で得られるインドール誘導体三量体(A)は、酸化
剤として過酸化水素やオゾンを用いる場合以外はドープ
型のインドール誘導体三量体(A)であり、その繰り返
し単位に対するドーパントX a−のモル比(ドープ率)
mは0.001〜0.5である。酸化剤として過酸化水
素またはオゾンを用いるとm=0となる。
【0029】インドール誘導体三量体(A)は、溶媒
(B)への溶解性をより向上する目的で脱ドープ処理を
したものを用いることができる。脱ドープの処理方法と
しては特に限定されるものではないが、例えば従来から
各種導電性ポリマー、電荷移動錯体の脱ドープ工程とし
て公知の方法が用いられる。すなわちアンモニア水、水
酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムなど
のアルカリ性溶液中にインドール誘導体三量体(A)を
懸濁させてドーパントXa−を除去する方法、または還
元処理により脱ドープ型のインドール誘導体三量体(す
なわち、ドープ率m=0)を得る方法が挙げられる。
【0030】脱ドープ型のインドール誘導体三量体は、
再度任意種類、任意の量のドープ剤による処理により任
意のドーパントを任意のドープ率だけ有するドープ型の
インドール誘導体三量体に容易に変換することができ
る。例えば、塩素イオン以外の対イオンを有する酸化剤
で重合したドープ型インドール誘導体三量体を、水酸化
ナトリウム溶液で脱ドープして脱ドープ型のインドール
誘導体三量体とした後、それを塩酸水溶液に再ケン濁さ
せることで、塩素ドープ型インドール誘導体三量体へと
誘導することも可能である。このようにして得られた任
意のドーパントによりドープされたインドール誘導体三
量体を用いて、本発明の導電性組成物等を調製すること
もできる。
【0031】インドール誘導体三量体(A)は、積層構
造を有することにより、より導電性能が優れる場合があ
る。特に、層間隔0.1〜0.6nmである積層構造を
有していることが好ましい。このような超微細積層構造
をもつ化合物は、剛性、強度、耐熱性などの物性が良好
である。ただし、層間隔が0.1nm以上で積層構造が
より安定となる傾向にあり、また0.6nm以下で三量
体相互間での電子ホッピング伝導がより容易になり、導
電性が向上する傾向がある。
【0032】本発明の導電性組成物を構成する溶媒
(B)としてはインドール誘導体三量体(A)、架橋剤
(C)、シランカップリング剤(D)、コロイダルシリ
カ(E)、塩基性化合物(F)、高分子化合物(G)、
界面活性剤(H)、無機塩(I)を溶解或いは分散する
ものであれば特に限定されず、水や有機溶媒が用いられ
る。有機溶剤としては、メタノール、エタノール、プロ
パノール、イソプロパノールなどのアルコール類、アセ
トン、メチルイソブチルケトン、などのケトン類、イソ
プロピルエーテル、メチル―t―ブチルエーテルなどの
エーテル類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブなど
のセロソルブ類、メチルプロピレングリコール、エチル
プロピレングリコールなど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などのア
ミド類、N−メチルピロリドン、N−エチルピロリドン
などのピロリドン類などが好ましく用いられる。特にイ
ンドール誘導体三量体への溶解性の点で水、メタノー
ル、イソプロパノール、アセトン、ジメチルホルムアミ
ド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドンがよ
り好ましい。なお、これらの溶媒はそれぞれ単独で用い
ても、また任意の割合で混合して用いてもよい。
【0033】インドール誘導体三量体(A)の使用割合
は、溶媒(B)100質量部に対して0.01〜20質
量部、好ましくは0.1〜10質量部である。インドー
ル誘導体三量体(A)の割合が20質量部以下では溶解
性がよく導電性がより向上する。
【0034】本発明の導電性組成物は、必須構成成分で
ある架橋剤(C)を加えることにより該導電性組成物か
ら形成される導電体の耐溶剤性及び耐水性が付与され
る。
【0035】必須構成成分である架橋剤(C)は、特に
限定されないが、架橋剤自身が分子間で架橋反応して三
次元網状構造を形成するか、または、インドール誘導体
三量体(A)、高分子化合物(G)などの他の成分と反
応して架橋結合を形成するものが使用される。特にイン
ドール誘導体三量体(A)及び高分子化合物(G)のど
ちらか一方または両方と架橋するものが、耐溶剤性、耐
水性の観点からより好ましい。
【0036】本発明の架橋剤(C)としては、反応して
架橋結合を形成することが可能な、例えばアクリル基、
ビニル基、エポキシ基、イソシアネート基、オキサゾリ
ン基、シラノール基、酸クロリド基、カルボキシル基、
アミノ基、水酸基、メルカプト基等の反応性基を分子内
に2個以上有する化合物、または水等の溶媒中において
通常の条件下では保護されて反応しないが、加熱、pH
調整などの処理により、イソシアネート基などの上記反
応性基に再生する基を分子内に2個以上有する化合物で
ある。このような化合物としては、多官能ビニル化合
物、多官能アクリル化合物、多官能エポキシ化合物、多
官能イソシアネート化合物、多官能オキサゾリン化合
物、多官能カルボン酸化合物、多官能アミン化合物、多
官能ヒドロキシ化合物、多官能メルカプト化合物、シラ
ンカップリング剤(D)等が挙げられる。
【0037】多官能エポキシ化合物としては、ビスフェ
ノールAを出発原料としたビスフェノールA系エポキシ
樹脂、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ポリグリ
セロールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトー
ルポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシ
ジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、
トリグリシジルトリス(2−ヒドロキシエチル)イソシ
アヌレート、トリメチロールプロパンポリグリシジルエ
ーテル、レゾルシンジグリシジルエーテル、ネオペンチ
ルグリコールジグリシジルエーテル、1,6−へキサン
ジオールジグリシジルエーテル、ビスフェノール−S−
ジグリシジルエーテル、水素化ビスフェノールAジグリ
シジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエー
テル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、
ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、プロ
ピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリテトラメ
チレングリコールジグリシジルエーテル、アジピン酸グ
リシジルエステル、o−フタル酸グリシジルエステル、
ジブロモネオペンチルグリコールジグリシジルエーテ
ル、アリルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグ
リシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、フェ
ノール(EO)グリシジルエーテル、p−t−ブチル
フェニルグリシジルエーテル、ラウリルアルコール(E
O)15グリシジルエーテル、ハイドロキノンジグリシ
ジルエーテル、ジグリシジルテレフタレート、N−グリ
シジルフタルイミド等があげられる。
【0038】上記多官能エポキシ化合物は、共存するイ
ンドール誘導体三量体(A)および/または高分子化合
物(G)と反応する以外に、他の活性水素を有する化合
物を添加して反応させることも可能である。そのような
化合物としては、例えば、ジエチレントリアミン、トリ
エチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ポリ
オキシプロピレンポリアミン、トリエチレングリコール
ジアミン、テトラエチレングリコールジアミンなどの脂
肪族ポリアミン、キシリレンジアミン、スピロアセター
ルジアミン、イソホロンジアミン、ビス(3−メチル−
4−アミノシクロヘキシル)メタンなどの環状ポリアミ
ン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルス
ルホンなどの芳香族ポリアミン、ポリアミンとジカルボ
ン酸との縮合により合成される分子内に活性アミノ基を
多数有するポリアミノアミド、アミンアダクト硬化剤、
マンニッヒ型硬化剤等の変性アミンなどがあげられる。
【0039】多官能イソシアネート化合物としては、分
子中にイソシアネート基を二つ以上、好ましくは3また
は4個含有するものを使用することができる。具体的に
は、2,4−トリレンジイソシアネート(2,4−TD
I)、2,6−トリレンジイソシアネート(2,6−T
DI)、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネー
ト(MDI)、水素化MDI、1,5−ナフタレンジイ
ソシアネート、キシリレンジイソシアネート(XD
I)、水素化XDI、メタキシリレンジイソシアネート
(MXDI)、3,3’−ジメチル−4,4’−ジフェ
ニリレンジイソシアネート(TODI)等の芳香族系の
イソシアネート化合物や、イソホロンジイソシアネート
(IPDI)、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネ
ート(TMDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート
(HDI)等の脂肪族系のイソシアネート化合物、およ
びこれらのアダクト体、ビウレット体、イソシアヌレー
ト体などが好ましく使用される。多官能イソシアネート
化合物の分子量は、一般に500〜1000程度が好ま
しい。
【0040】例えば、熱反応型水溶性ウレタン樹脂であ
るエラストロン(商品名、第一工業製薬(株))として
入手できる。これは、末端イソシアネート基がブロック
剤により保護されて、水中においても安定に取り扱える
ように工夫した反応性ウレタン樹脂である。エラストロ
ンのブロック剤にはカルバモイルスルホネート基(−N
HCOSO3 −)なる強力な親水性基を有する化合物が
使用されている。エラストロンは一定の熱処理される
と、ブロック剤が解離し、活性イソシアネート基が再生
される特徴を有する。具体的には、100℃以下で予備
乾燥し、120−170℃の数分の熱処理により、エラ
ストロンはそれ自身単独で再生したイソシアネート基に
より、分子間で自己架橋反応して3次元の網目構造をも
ったポリウレタン被膜を形成する。また他の活性水素含
有化合物と混合して熱処理を行うと、それらの化合物を
架橋により改質することができる
【0041】多官能ビニル化合物としては、例えば、ポ
リブタジエン、イソプレン等が挙げられる。
【0042】多官能アクリル化合物としては、具体的に
は、ビスフェノールF EO変性(4モル)ジアクリレ
ート(M−208)、ビスフェノールA EO変性(4
モル)ジアクリレート(M−210)、イソシアヌル酸
EO変性ジアクリレート(M−215)、トリプロピレ
ングリコールジアクリレート(M−220)、ポリプロ
ピレングリコールジアクリレート(nは約7、PPG#
400、M−225)、ペンタエリスリトールジアクリ
レートモノステアレート(M−233)、ポリエチレン
グリコールジアクリレート(nは約4、PPG#20
0、M−240)、ポリエチレングリコールジアクリレ
ート(nは約9、PPG#400、M−245)、ポリ
エチレングリコールジアクリレート(nは約13〜1
4、PPG#600、M−260)、ポリプロピレング
リコールジアクリレート(nは約12、M−270)、
ペンタエリスリトールトリアクリレート(M−30
5)、トリメチロールプロパントリアクリレート(M−
309)、トリメチロールプロパンPO変性(3モル)
トリアクリレート(M−310)、イソシアヌル酸EO
変性トリアクリレート(M−315)、トリメチロール
プロパンPO変性(6モル)トリアクリレート(M−3
20)、トリメチロールプロパンEO変性(3モル)ト
リアクリレート(M−350)、トリメチロールプロパ
ンEO変性(6モル)トリアクリレート(M−36
0)、ジペンタエリスリトールペンタおよびヘキサアク
リレート(M−400)、ジトリメチロールプロパンテ
トラアクリレート(M−408)、ペンタエリスリトー
ルテトラアクリレート(M−450)、ウレタンアクリ
レート(M−1100)、ポリエステルアクリレート
(M−7000シリーズ、M−8000シリーズ、M−
7100、M−8060)が挙げられる。
【0043】多官能オキサゾリン化合物としては、例え
ば、エポクロス(商品名、日本触媒(株)製)等が挙げ
られる。
【0044】多官能カルボン酸化合物としては、例え
ば、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、トリメ
シン酸等が挙げられる。
【0045】多官能アミン化合物としては、例えば、バ
ーサミン、バーサミド(商品名、ヘンケルジャパン
(株)製)のようなポリアミンまたはポリアミドアミン
化合物、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミ
ン等が挙げられる。
【0046】多官能ヒドロキシ化合物としては、例え
ば、ポリビニルアルコール、ポリエーテルポリオール、
ポリエステルポリオール、アクリルポリオール、ポリカ
ーボネートジオール、トリメチロールエタン、トリメチ
ロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール等
が挙げられる。
【0047】多官能メルカプト化合物としては、例え
ば、トリビニルシクロヘキサン変性トリメチレンジオー
ル等が挙げられる。
【0048】シランカップリング剤(D)としては、一
般式(1)で示されるシランカップリング剤(D)、
【化11】 (1) (上記式中、R48、R49、R50は各々独立に、水
素、炭素数1〜6の直鎖また は分岐のアルキル基、
炭素数1〜6の直鎖または分岐のアルコキシ基、アミノ
基、アセチル基、フェニル基、ハロゲン基よりなる群か
ら選ばれた基である。Xは
【化12】 を示し、n及びlは1〜6までの数である。Yは水酸
基、チオール基、アミノ基、エポキシ基及びエポキシシ
クロヘキシル基よりなる群から選ばれた基である。)が
用いられる。
【0049】本発明の構成成分であるシランカップリン
グ剤(D)は、前記一般式(1)で示される水酸基、チ
オール基、アミノ基、エポキシ基またはエポキシシクロ
ヘキシル基を持つものが用いられる。具体的にはエポキ
シ基を持つものとしてはγ−グリシジルオキシプロピル
トリメトキシシラン、γ−グリシジルオキシプロピルメ
チルジメトキシシラン、γ−グリシジルオキシプロピル
トリエトキシシラン等、アミノ基を持つものとしてはγ
−アミノプロピルトリエトキシシラン、β−アミノエチ
ルトリメトキシシラン、γ−アミノプロポキシプロピル
トリメトキシシラン等、チオール基を持つものとしては
γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、β−メル
カプトエチルメチルジメトキシシラン等、水酸基を持つ
ものとしてはβ−ヒドロキシエトキシエチルトリエトキ
シシラン、γ−ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン
等、エポキシシクロヘキシル基をもつものとしては、β
−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメト
キシシラン等が挙げられる。
【0050】本発明の架橋剤(C)は、導電層形成時に
使用する溶媒(B)に溶け、安定ならば如何なるものも
使用可能である。中でも多官能エポキシ化合物、多官能
イソシアネート化合物、多官能ヒドロキシ化合物、シラ
ンカップリング剤(D)が好ましく、特に水に可溶で安
定な水系多官能エポキシ化合物、水系多官能イソシアネ
ート化合物、水系多官能ヒドロキシ化合物、水系シラン
カップリング剤が好ましい。
【0051】また、上記の多官能反応性基含有化合物中
に、モノビニル化合物、モノアクリル化合物、モノエポ
キシ化合物、モノイソシアネート化合物、モノオキサゾ
リン化合物、モノカルボン酸化合物、モノアミン化合
物、モノヒドロキシ化合物、モノメルカプト化合物等を
含んでもよい。
【0052】インドール誘導体三量体(A)および/ま
たは高分子化合物(G)を自己架橋させ、より架橋を強
固にすることもできる。そのためにはこれらの化合物
(A)及び(G)が架橋性反応基を有することが必要で
あり、このような架橋性反応基としては、例えば、アク
リル基、ビニル基、エポキシ基、イソシアネート基、オ
キサゾリン基、シラノール基、酸クロリド基、カルボキ
シル基、アミノ基、水酸基、メルカプト基等が挙げられ
る。
【0053】本発明の導電性組成物から得られる導電体
は、用途によっては使用時に水や有機溶剤にて洗浄する
場合があるが、架橋剤(C)により硬化することによ
り、耐水性や耐溶剤性の付与により制電性の低下を防止
できるだけでなく、透明導電性膜に対する水や溶剤の振
り切り性が良くなるという効果がある。また、架橋硬化
により透明導電性膜は水や溶剤の吸水量が少なく膨潤し
ていないため、乾燥時間を短縮できる。また、ゴミの付
着が少ない、水洗時の傷つきが少ないといった効果もあ
る。
【0054】しかし、架橋硬化が強すぎると、加工等で
導電体を伸張した場合、導電層が伸びに追従できず、伸
張部分での制電性の低下が起こるため、150%伸張し
た時に表面抵抗値が10倍より大きくならないように、
架橋硬化させることが好ましい。
【0055】また、前記成分(C)と成分(B)の使用
割合は、成分(B)100質量部に対して成分(C)が
0.001〜20質量部であり、好ましくは0.01〜
15質量部である。成分(C)0.001質量部未満で
は耐水性及び/または耐溶剤性の向上幅が比較的小さ
く、一方、20質量部を越えると溶解性、平坦性、透明
性、及び導電性が悪化することがある。
【0056】また、前記成分(D)と成分(B)の使用
割合は、成分(B)100質量部に対して成分(D)が
0.001〜20質量部であり、好ましくは0.01〜
15質量部である。成分(D)0.001質量部未満で
は耐水性及び/または耐溶剤性の向上幅が比較的小さ
く、一方、20質量部を越えると溶解性、平坦性、透明
性、及び導電性が悪化することがある。
【0057】本発明の導電性組成物は、更にコロイダル
シリカ(E)を加えると導電性組成物から得られる導電
体の表面硬度及び耐侯性は著しく向上する。
【0058】本発明に用いられるコロイダルシリカ
(E)は、特に限定されないが、水、有機溶剤または水
及び有機溶剤の混合溶媒に分散されているものが好まし
く用いられる。有機溶剤としては、特に限定されないが
例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコ
ール、プロピルアルコール、ブタノール、ペンタノール
等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、エ
チルイソブチルケトン、メ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、エチレングリコールモノ−n−プロピルエ
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等が好ましく用いられる。
【0059】また、コロイダルシリカ(E)の粒子径と
しては、1nm〜300nmのものが用いられ、好まし
くは1nm〜150nm、更に好ましくは1nm〜50
nmの範囲のものが用いられる。ここで粒子径が大きす
ぎると硬度が不足し、またコロイダルシリカ自体の溶液
安定性も低下してしまう。
【0060】また、前記成分(E)と成分(B)の使用
割合は、成分(B)100質量部に対して成分(E)が
0.001〜100質量部が好ましく、より好ましくは
0.01〜50質量部である。成分(E)0.001質
量部以上で耐水性、耐侯性及び硬度の向上幅が大きく、
一方、100質量部を越えると溶解性、平坦性、透明
性、及び導電性が悪化することがある。
【0061】本発明の導電性組成物を構成する塩基性化
合物(F)は、導電性組成物中に添加することによりイ
ンドール誘導体三量体(A)を脱ドープし、溶媒(B)
への溶解性をより向上させる効果がある。またカルボキ
シル基置換インドール三量体類、スルホン酸基置換イン
ドール三量体類の場合、スルホン酸基及びカルボキシル
基と塩を形成することにより水への溶解性が特段に向上
する。塩基性化合物(F)としては、特に限定されるも
のではないが、例えばアミン類やアンモニウム塩類など
が好ましく用いられる。
【0062】塩基性化合物(F)として用いられるアミ
ン類の構造式を下式に示す。
【化13】 (6) 式中、R41〜R43は各々互いに独立に水素、炭素数
1〜4(C〜C)のアルキル基、CHOH、CH
CHOH、CONHまたはNHを表す。
【0063】本発明の塩基性化合物(F)として用いら
れるアンモニウム塩類の構造式を下式に示す。
【化14】 (7) 式中、R44〜R47は各々互いに独立に水素、炭素数
1〜4(C〜C)のアルキル基、CHOH、CH
CHOH、CONHまたはNHを表し;X
OH、1/2・SO −、NO 、1/2CO
2−、HCO 、1/2・(COO) 2−、または
R‘COO[式中、R‘は炭素数1〜3(C
)のアルキル基である]を表す。
【0064】塩基性化合物(F)は2種以上を混合して
用いても良い。例えば、アミン類とアンモニウム塩類を
混合して用いることにより更に導電性を向上させること
ができる。具体的には、NH/(NHCO
NH/(NH)HCO、NH/CHCOON
、NH/(NHSO4、N(CH
CHCOONH、N(CH/(NH
などが挙げられる。またこれらの混合比は任意の割
合で用いることができるが、アミン類/アンモニウム塩
類=1/10〜10/0が好ましい。
【0065】塩基性化合物(F)の使用割合は、溶媒
(B)100質量部に対して0.1〜10質量部が好ま
しく、より好ましくは0.1〜5質量部である。塩基性
化合物(G)の割合が10質量部以下の時、溶解性と導
電性が共に優れるなど好ましい。
【0066】本発明の前記導電性組成物及び導電体を構
成する高分子化合物(G)は、溶媒(B)に溶解するも
の、或いはエマルションを形成するものであれば特に限
定されるものではない。例えばポリビニルアルコール、
ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラールなどのポ
リビニルアルコール類、ポリアクリルアマイド、ポリ
(N−t−ブチルアクリルアマイド)、ポリアクリルア
マイドメチルプロパンスルホン酸などのポリアクリルア
マイド類、ポリビニルピロリドン類、アルキド樹脂、メ
ラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹
脂、ポリブタジエン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹
脂、ビニルエステル樹脂、ユリア樹脂、ポリイミド樹
脂、マレイン酸樹脂、ポリカーボネート樹脂、酢酸ビニ
ル樹脂、塩素化ポリエチレン樹脂、塩素化ポリプロピレ
ン樹脂、アクリル/スチレン共重合樹脂、酢酸ビニル/
アクリル共重合樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン/マ
レイン酸共重合樹脂、フッ素樹脂及びこれらの共重合体
などが用いられる。またこれらの高分子化合物(G)は
2種以上を任意の割合で混合したものであってもよい。
【0067】これら高分子化合物(G)の中でも水溶性
高分子化合物または水系でエマルジョンを形成する高分
子化合物が好ましく用いられ、特に好ましくはアニオン
基を有する高分子化合物が用いられる。また、その中で
も、水系アクリル樹脂、水系ポリエステル樹脂、水系ウ
レタン樹脂および水系塩素化ポリオレフィン樹脂のうち
の1種または2種以上を混合して使用することが好まし
い。
【0068】高分子化合物(G)の使用割合は溶媒
(B)100質量部に対して0.1〜400質量部が好
ましく、より好ましくは0.5〜300質量部である。
0.1質量部以上では成膜性、成形性、強度がより向上
し、一方400質量部以下の時、インドール誘導体三量
体(A)の溶解性の低下が少なく、高い導電性が維持さ
れる。
【0069】本発明の導電性組成物は、インドール誘導
体三量体(A)、溶媒(B)、シランカップリング剤
(D)等の架橋剤(C)、コロイダルシリカ(E)、塩
基性化合物(F)及び高分子化合物(G)の成分のみで
も性能の良い膜を形成することが可能であるが、界面活
性剤(H)を加えると更に平坦性、塗布性及び導電性な
どが向上する。本発明の導電性組成物及び導電体の成分
である界面活性剤(H)は、アルキルスルホン酸、アル
キルベンゼンスルホン酸、アルキルカルボン酸、アルキ
ルナフタレンスルホン酸、α−オレフィンスルホン酸、
ジアルキルスルホコハク酸、α−スルホン化脂肪酸、N
−メチル−N−オレイルタウリン、石油スルホン酸、ア
ルキル硫酸、硫酸化油脂、ポリオキシエチレンアルキル
エーテル硫酸、ポリオキシエチレンスチレン化フェニル
エーテル硫酸、アルキルリン酸、ポリオキシエチレンア
ルキルエーテルリン酸、ポリオキシエチレンアルキルフ
ェニルエーテルリン酸、ナフタレンスルホン酸ホルムア
ルデヒド縮合物及びこれらの塩などのアニオン系界面活
性剤、第一〜第三脂肪アミン、四級アンモニウム、テト
ラアルキルアンモニウム、トリアルキルベンジルアンモ
ニウムアルキルピリジニウム、2−アルキル−1−アル
キル−1−ヒドロキシエチルイミダゾリニウム、N,N
−ジアルキルモルホリニウム、ポリエチレンポリアミン
脂肪酸アミド、ポリエチレンポリアミン脂肪酸アミドの
尿素縮合物、ポリエチレンポリアミン脂肪酸アミドの尿
素縮合物の第四級アンモニウム及びこれらの塩などのカ
チオン系界面活性剤、N,N−ジメチル−N−アルキル
−N−カルボキシメチルアンモニウムベタイン、N,
N,N−トリアルキル−N−スルホアルキレンアンモニ
ウムベタイン、N,N−ジアルキル−N,N−ビスポリ
オキシエチレンアンモニウム硫酸エステルベタイン、2
−アルキル−1−カルボキシメチル−1−ヒドロキシエ
チルイミダゾリニウムベタインなどのベタイン類、N,
N−ジアルキルアミノアルキレンカルボン酸塩などのア
ミノカルボン酸類などの両性界面活性剤、ポリオキシエ
チレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキル
フェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリスチリルフ
ェニルエーテル、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロ
ピレングリコール、ポリオキシエチレン−ポリオキシプ
ロピレンアルキルエーテル、多価アルコール脂肪酸部分
エステル、ポリオキシエチレン多価アルコール脂肪酸部
分エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリ
グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン化ヒマ
シ油、脂肪酸ジエタノールアミド、ポリオキシエチレン
アルキルアミン、トリエタノールアミン脂肪酸部分エス
テル、トリアルキルアミンオキサイドなどの非イオン系
界面活性剤及びフルオロアルキルカルボン酸、パーフル
オロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルベンゼ
ンスルホン酸、パーフルオロアルキルポリオキシエチレ
ンエタノールなどのフッ素系界面活性剤が用いられる。
ここで、アルキル基は炭素数1〜24が好ましく、炭素
数3〜18がより好ましい。なお、界面活性剤は二種以
上用いても何らさしつかえない。
【0070】界面活性剤(H)の使用割合は、溶媒
(B)100質量部に対して0.1〜10質量部が好ま
しく、より好ましくは0.1〜5質量部である。
【0071】本発明の導電性組成物は、更に無機塩
(I)を加えると溶媒(B)に対するインドール誘導体
三量体(A)の溶解度が向上する。無機塩(I)は特に
限定されないがアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩な
どが好ましく用いられる。例えば塩化リチウム、臭化リ
チウム、ヨウ化リチウム、水酸化リチウム、炭酸リチウ
ム、硝酸リチウム、しゅう酸リチウム、りん酸リチウ
ム、硫酸リチウムが好ましく用いられる。なお、無機塩
は二種以上用いても何らさしつかえない。
【0072】無機塩(I)の使用割合は、溶媒(B)1
00重量部に対して0.1〜5重量部が好ましく、より
好ましくは0.1〜3重量部である。
【0073】また、本発明の導電性組成物には、その導
電性を更に向上させるために導電性物質を含有させるこ
とができる。導電性物質としては、導電性カーボンブラ
ック、黒鉛等の炭素系物質、酸化錫、酸化亜鉛等の金属
酸化物、銀、ニッケル、銅等の金属が挙げられる
【0074】さらに本発明に用いられる導電性組成物に
は、必要に応じて、保存安定剤、接着助剤、染料、顔料
などを添加することができる。
【0075】本発明による導電性組成物はインドール誘
導体三量体(A)、溶媒(B)及びシランカップリング
剤(D)等の架橋剤(C)、更に必要によりコロイダル
シリカ(E)、塩基性化合物(F)、高分子化合物
(G)、界面活性剤(H)及び/または無機塩(I)を
室温下でまたは加熱攪拌して完全に溶解するか、または
混和して調製する。また、本発明の導電体は、前記のよ
うにして調製した導電性組成物を基材に塗布することに
より形成することが可能である。
【0076】本発明の導電体は、このままでも優れた導
電性を有するものであるが、基材の少なくとも一つの面
上に、導電性組成物を塗布し透明導電性膜を形成した後
に、酸によりドーピング処理を行い、次いで常温で放置
あるいは加熱処理をすることにより、さらに導電性を向
上させることができる。
【0077】酸によるドーピング処理方法については特
に限定されるものではなく公知の方法を用いることが出
来るが、例えば酸性溶液中に導電体を浸漬させるなどの
処理をすることによりドーピング処理を行うことができ
る。酸性溶液は、具体的には、塩酸、硫酸、硝酸などの
無機酸や、p−トルエンスルホン酸、カンファスルホン
酸、安息香酸及びこれらの骨格を有する誘導体などの有
機酸や、ポリスチレンスルホン酸、ポリビニルスルホン
酸、ポリ(2−アクリルアミド−2−メチルプロパン)
スルホン酸、ポリビニル硫酸及びこれらの骨格を有する
誘導体などの高分子酸を含む水溶液、あるいは、水―有
機溶媒の混合溶液である。なお、これらの無機酸、有機
酸、高分子酸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よい。
【0078】本発明の導電体の形成方法としては、一般
の塗料に用いられる方法によって導電性組成物を基材の
表面に加工することが出来る。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
ャストコーティング、スクリーンコーティングなどの塗
布法、スプレーコーティングなどの噴霧法、ディップな
どの浸漬法などが用いられる。
【0079】本発明の導電性組成物によって形成される
透明導電性膜は、膜厚0.01〜1000μmに成膜が
可能であるが、膜厚が大きいと透明導電性膜の透明性が
低下する傾向があるので、通常はなるべく薄いことが好
ましく、好ましくは0.01〜500μmの範囲、より
好ましくは0.02〜100μmの範囲とするのがよ
い。また、上記の厚さの透明導電性膜を得るためには、
導電性組成物の粘度を1000cp以下、好ましくは1
〜500cpの範囲とし、固形分量0.1〜80重量%
の範囲とすることが好ましい。
【0080】本発明の透明導電性膜を有する導電体は、
低湿度条件(例えば温度 25℃、相対湿度 15%)
での表面抵抗値が10〜1012Ωであることが好ま
しく、更に10〜1010Ωの性能を有することがよ
り好ましい。
【0081】また、本発明の透明導電性膜を有する導電
体は、用途によっては優れた耐水性及び/または耐溶剤
性を有することが必要である。そのためには水または溶
剤への浸漬による導電性などの性能低下がないよう耐水
性及び/または耐溶剤性の付与が必要である。耐水性及
び耐溶剤性としては温度 浸漬前の表面抵抗値(SR
0)に対して40℃の溶媒中に1時間浸漬した後の表面
抵抗値(SR1)の変化率(SR1/SR0)が10以
内であることが好ましく、更に変化率が5以内であるこ
とがより好ましい。
【0082】導電性組成物を塗工する基材としては、高
分子化合物、木材、紙材、セラミックス及びそのフィル
ムまたはガラス板、発砲体、多孔質体、エラストマーな
どが用いられる。例えば高分子化合物及びフィルムとし
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、ポリエステル、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、
ポリエーテルサルフォン、ポリサルフォン、ポリエーテ
ルイミド、ポリブチレンテレフタレート及びそのフィル
ムなどがある。これらの高分子フィルムは、少なくとも
その一つの面に透明導電性高分子膜を形成させるため、
該高分子膜の密着性を向上させる目的で上記フィルム表
面をコロナ表面処理またはプラズマ処理することが好ま
しい。また、基材に透明導電性膜を形成した後、加熱す
ることにより塩基性化合物(F)の残分が減り導電性が
向上し250℃以下、好ましくは40〜200℃の範囲
で加熱処理することにより性能の向上した導電体が形成
される。
【0083】
【実施例】以下実施例により本発明を更に具体的に説明
する
【0084】なお、インドール誘導体三量体合成例にお
いて、元素分析測定は、サーモクエスト社製 EA11
10で測定した。導電率測定は、三菱化学製ロレスター
計MCP−T350(4端子法:電極間距離1mm)で
測定した。さらに、X線回折解析(XRD)は、理学電
機株式会社製RINT−1100(管球:CuKα
線)で測定した。
【0085】合成例1 インドール−5−カルボン酸三量体の合成 200mlの三ツ口フラスコにアセトニトリル10ml
を入れ、インドール−5−カルボン酸1.42gを溶解
した。一方、酸化剤溶液の調製はアセトニトリル40m
lに対して、無水塩化第二鉄16.2g、水5.4gを
溶解して10分間攪拌した。次に、インドール−5−カ
ルボン酸水溶液に30分間かけて、調製した酸化剤溶液
を滴下した後、60℃で10時間攪拌した。反応溶液は
若干の発熱を伴いながら薄黄色から淡緑色に変化し、そ
のpHは1以下であった。反応終了後、桐山漏斗で吸引
濾過し、アセトニトリル次いでメタノールで洗浄し、乾
燥して、淡緑色の6,11−ジヒドロ−5H―ジインド
ロ[2,3−a:2’,3’−c]カルバゾール−2,
9,14−トリカルボン酸、(インドール−5−カルボ
ン酸三量体)1.12g(収率79%)を得た。得られ
た三量体を錠剤成型器で加圧成型させて直径10mm、
厚さ1mmの形状に切り出して四端子法にて導電率を測
定したところ、0.41S/cmであった。元素分析の
結果は(C .004.901.091.98
0.11であった。また、X線回折結晶解析の結
果、層間隔は0.48nmであった。
【0086】合成例2 インドール−5−スルホン酸三量体の合成 合成例1においてインドール−5−カルボン酸の代わり
にインドール−5−スルホン酸を使用する以外は合成例
1と同様な方法で重合を行った。緑色の6,11−ジヒ
ドロ−5H―ジインドロ[2,3−a:2’,3’−c]
カルバゾール−2,9,14−トリスルホン酸、(イン
ドール−5−スルホン酸三量体)1.01g(収率71
%)を得た。得られた三量体を錠剤成型器で加圧成型さ
せて直径10mm、厚さ1mmの形状に切り出して四端
子法にて導電率を測定したところ、0.56S/cmで
あった。元素分析の結果は(C8.004.85
1. 063.011.06Cl0.11であっ
た。
【0087】合成例3 インドール−5−カルボニトリル三量体の合成 合成例1においてインドール−5−カルボン酸の代わり
にインドール−5−カルボニトリルを使用する以外は合
成例1と同様な方法で重合を行った。緑色の6,11−
ジヒドロ−5H―ジインドロ[2,3−a:2’,3’
−c]カルバゾール−2,9,14−トリカルボニトリ
ル、(インドール−5−カルボニトリル三量体)1.2
2g(収率86%)を得た。得られた三量体を錠剤成型
器で加圧成型させて直径10mm、厚さ1mmの形状に
切り出して四端子法にて導電率を測定したところ、0.
50S/cmであった。元素分析の結果は(C9.00
.031.97Cl0.10であった。ま
た、X線回折結晶解析の結果、層間隔は0.44nmで
あった。
【0088】合成例4 脱ドープ状態のインドール−5−カルボニトリル三量体
の合成 合成例7にて合成したインドール−5−カルボニトリル
三量体1.00gを、1Mアンモニア水中で分散させ、
1時間攪拌した。攪拌後、桐山漏斗で吸引濾過し、水、
次いでメタノールで洗浄し、乾燥して、黒色の脱ドープ
状態のインドール−5−カルボニトリル三量体0.95
gを得た。得られた三量体を錠剤成型器で加圧成型させ
て直径10mm、厚さ1mmの形状に切り出して四端子
法にて導電率を測定したところ、0.04S/cm以下
であった。元素分析の結果は(C 9.004.02
2.02であった。
【0089】合成例5 脱ドープ状態のポリアニリンの合成 アニリン100mmolを25℃で1mol/L 硫酸
水溶液に攪拌溶解し、ペルオキソ二硫酸アンモニウム1
00mmolの水溶液を滴下した。滴下終了後、25℃
で12時間更に攪拌した後に反応生成物を濾別洗浄後乾
燥し、重合体粉末8gを得た。得られた三量体を錠剤成
型器で加圧成型させて直径10mm、厚さ1mmの形状
に切り出して四端子法にて導電率を測定したところ、
1.0S/cm以下であった。この重合体を25℃で1
時間で1mol/Lアンモニア水中で分散攪拌した後に
濾別洗浄後乾燥し、脱ドープ状態の重合体粉末5gを得
た。
【0090】合成例6 ポリ(2−スルホ−5−メトキシ−1,4−イミノフェ
ニレン)の合成(スルホン化ポリアニリン) 2−アミノアニソール−4−スルホン酸100mmol
を25℃で4mol/Lのアンモニア水溶液に攪拌溶解
し、ペルオキソ二硫酸アンモニウム100mmolの水
溶液を滴下した。滴下終了後、25℃で12時間更に攪
拌した後に反応生成物を濾別洗浄後乾燥し、重合体粉末
15gを得た。得られた三量体を錠剤成型器で加圧成型
させて直径10mm、厚さ1mmの形状に切り出して四
端子法にて導電率を測定したところ、0.11S/cm
以下であった。
【0091】実施例1(導電性組成物1) 上記合成例1の6,11−ジヒドロ−5H―ジインドロ
[2,3−a:2’,3’−c]カルバゾール−2,9,
14−トリカルボン酸、(インドール−5−カルボン酸
三量体)0.2質量部、1,6−ヘキサンジオールジグ
リシジルエーテル0.5質量部をジメチルホルムアミド
100質量部に室温で攪拌溶解し導電性組成物を調整し
た。このようにして得られた溶液をガラス基板上にスピ
ンコート法により塗布し、150℃×5分で乾燥させ
た。膜厚0.1μmの表面の平滑な表面抵抗値6.9×
10Ωの無色透明フィルムが得られた。
【0092】実施例2(導電性組成物2) インドール−5−カルボン酸三量体5質量部、γ−グリ
シジルオキシプロピルトリメトキシシラン0.5質量
部、アンモニア1質量部を水100質量部に室温で攪拌
溶解し導電性組成物を調整した。このようにして得られ
た溶液をガラス基板上にスピンコート法により塗布し、
80℃×5分で乾燥させた。膜厚3.5μmの表面の平
滑な表面抵抗値4.8×10Ωの無色透明フィルムが
得られた。
【0093】実施例3(導電性組成物3) インドール−5−カルボン酸三量体3質量部、アクリル
エマルション「ダイヤナールMX−1708」(三菱レ
イヨン社製)20質量部、γ−グリシジルオキシプロピ
ルトリメトキシシラン0.5質量部、アンモニア1.0
質量部を水100質量部に室温で攪拌溶解し導電性組成
物を調整した。このようにして得られた溶液をガラス基
板上にスピンコート法により塗布し、100℃×5分で
乾燥させた。膜厚3.0μmの表面の平滑な表面抵抗値
4.2×10Ωの無色透明フィルムが得られた。
【0094】実施例4(導電性組成物4) インドール−5−カルボン酸三量体5質量部、γ−グリ
シジルオキシプロピルトリメトキシシラン0.5質量
部、コロイダルシリカ(粒子径:20nm)5質量部、
アンモニア1質量部を水100質量部に室温で攪拌溶解
し導電性組成物を調整した。このようにして得られた溶
液をガラス基板上にスピンコート法により塗布し、25
℃×5分で乾燥させた。膜厚3.5μmの表面の平滑な
表面抵抗値6.8×10Ωの無色透明フィルムが得ら
れた。
【0095】実施例5(導電性組成物5) インドール−5−カルボン酸三量体3質量部、アクリル
エマルション「ダイヤナールMX−1708」(三菱レ
イヨン社製)20質量部、γ−グリシジルオキシプロピ
ルトリメトキシシラン0.5質量部、コロイダルシリカ
(粒子径:20nm)5質量部、アンモニア1.0質量
部を水100質量部に室温で攪拌溶解し導電性組成物を
調整した。このようにして得られた溶液をガラス基板上
にスピンコート法により塗布し、50℃×5分で乾燥さ
せた。膜厚3.0μmの表面の平滑な表面抵抗値5.9
×10Ωの無色透明フィルムが得られた。
【0096】実施例6(導電性組成物6) インドール−5−スルホン酸三量体3質量部、ポリビニ
ルアルコール1質量部、アクリルエマルション「ダイヤ
ナールMX−1708」(三菱レイヨン社製)20質量
部、アンモニア0.4質量部を水100質量部に室温で
攪拌溶解し導電性組成物を調整した。このようにして得
られた溶液をガラス基板上にスピンコート法により塗布
し、150℃×5分で乾燥させた。膜厚2.0μmの表
面の平滑な表面抵抗値3.7×10Ωの無色透明フィ
ルムが得られた。
【0097】実施例7(導電性組成物7) インドール−5−カルボン酸三量体1質量部、2,4−
トリレンジイソシアネート1質量部、アンモニア2質量
部、アクリルエマルション「ダイヤナールMX−170
8」(三菱レイヨン社製)20質量部、ドデシルベンゼ
ンスルホン酸1質量部を水100質量部に室温で攪拌溶
解し導電性組成物を調整した。このようにして得られた
溶液をガラス基板上にスピンコート法により塗布し、1
50℃×5分で乾燥させた。膜厚5.0μmの表面の平
滑な表面抵抗値3.9×10Ωの無色透明フィルムが
得られた。
【0098】実施例8(導電性組成物8) インドール−5−カルボン酸三量体1質量部、γ−グリ
シジルオキシプロピルメチルジメトキシシラン0.5質
量部、水溶性ポリエステル樹脂「アラスター300」
(荒川化学工業社製)4質量部、ドデシルベンゼンスル
ホン酸1質量部を水100質量部に室温で攪拌溶解し導
電性組成物を調整した。このようにして得られた溶液を
PETフィルム上にバーコード法により塗布し、50℃
×5分で乾燥させた。膜厚1.0μmの表面の平滑な表
面抵抗値6.3×10Ωの無色透明フィルムが得られ
た。
【0099】実施例9(導電性組成物9) インドール−5−カルボン酸三量体0.5質量部、γ−
グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン0.5質
量部、アンモニア1質量部、水溶性ポリエステル樹脂
「アラスター300」(荒川化学工業社製)3質量部を
水100質量部に室温で攪拌溶解し導電性組成物を調整
した。このようにして得られた溶液をガラス基板上にス
ピンコート法により塗布し、40℃×5分で乾燥させ
た。膜厚0.5μmの表面の平滑な表面抵抗値2.8×
10Ωの無色透明フィルムが得られた。
【0100】実施例10(導電性組成物10) インドール−5−スルホン酸三量体3質量部、γ−グリ
シジルオキシプロピルトリメトキシシラン0.5質量
部、水溶性ポリエステル樹脂「アラスター300」(荒
川化学工業社製)3質量部、ドデシルベンゼンスルホン
酸0.5質量部を水100質量部に室温で攪拌溶解し導
電性組成物を調整した。このようにして得られた溶液を
ガラス基板上にスピンコート法により塗布し、80℃×
5分で乾燥させた。膜厚3.0μmの表面の平滑な表面
抵抗値3.3×10Ωの無色透明フィルムが得られ
た。
【0101】実施例11(導電性組成物11) インドール−5−カルボニトリル三量体1質量部、ポリ
ビニルアルコール0.5質量部、ポリエステル樹脂(東
洋紡バイロン290)0.5質量部、アンモニア0.7
質量部をアセトン100質量部に室温で攪拌溶解し導電
性組成物を調整した。このようにして得られた溶液をガ
ラス基板上にディップ法により塗布し、150℃×5分
で乾燥させた。膜厚1.0μmの表面の平滑な表面抵抗
値3.9×10Ωの無色透明フィルムが得られた。
【0102】実施例12(導電性組成物12) 脱ドープ状態のインドール−5−カルボニトリル三量体
8質量部、ポリビニルアルコール0.5質量部、をジメ
チルホルムアミド100質量部に室温で攪拌溶解し導電
性組成物を調整した。このようにして得られた溶液をガ
ラス基板上にスピンコート法により塗布し、150℃で
乾燥させた。このガラス基板を1M硫酸水溶液中に5分
間浸漬した後、150℃×5分にて乾燥させた。膜厚
2.0μmの表面の平滑な表面抵抗値3.1×10Ω
の無色透明フィルムが得られた。
【0103】比較例1(導電性組成物13) インドール−5−カルボン酸三量体5質量部、アンモニ
ア1質量部を水100質量部に室温で攪拌溶解し導電性
組成物を調整した。このようにして得られた溶液をガラ
ス基板上にスピンコート法により塗布し、80℃で乾燥
させた。膜厚3.5μmの表面の平滑な表面抵抗値2.
2×10Ωの無色透明フィルムが得られた。
【0104】比較例2(導電性組成物14) インドール−5−カルボン酸三量体3質量部、アクリル
エマルション「ダイヤナールMX−1708」(三菱レ
イヨン社製)20質量部、アンモニア1.0質量部を水
100質量部に室温で攪拌溶解し導電性組成物を調整し
た。このようにして得られた溶液をガラス基板上にスピ
ンコート法により塗布し、100℃で乾燥させた。膜厚
3.0μmの表面の平滑な表面抵抗値1.4×10Ω
の無色透明フィルムが得られた。
【0105】比較例3(導電性組成物15) 脱ドープ状態のポリアニリン1質量部、アクリルエマル
ション「ダイヤナールMX−1708」(三菱レイヨン
社製)20質量部、パーフルオロドデシルカルボン酸1
質量部をN−メチル−2−ピロリドン100質量部に室
温で攪拌溶解し導電性組成物を調整した。このようにし
て得られた溶液をガラス基板上にスピンコート法により
塗布し、150℃で乾燥させた。このガラス基板を1M
硫酸水溶液に10分浸漬させ100℃で乾燥させ、膜厚
1.0μmの表面の平滑な表面抵抗値3.0×10Ω
の濃青色フィルムが得られた。
【0106】比較例4(導電性組成物16) カーボンブラック1質量部、アクリルエマルション「ダ
イヤナールMX−1708」(三菱レイヨン社製)20
質量部、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム1質量部を
水100質量部に室温で攪拌溶解し導電性組成物を調整
した。このようにして得られた溶液をガラス基板上にス
ピンコート法により塗布し、80℃で乾燥させた。膜厚
1.0μmの表面の平滑な表面抵抗値3.0×1012
Ωの黒色フィルムが得られた。
【0107】比較例5(導電性組成物17) ポリスチレンスルホン酸ナトリウム1質量部、アクリル
エマルション「ダイヤナールMX−1708」(三菱レ
イヨン社製)20質量部を水100質量部に室温で攪拌
溶解し導電性組成物を調整した。このようにして得られ
た溶液をガラス基板上にスピンコート法により塗布し、
80℃で乾燥させた。膜厚0.7μmの表面の平滑な表
面抵抗値5.0×1012Ωのフィルムが得られた。
【0108】比較例6(導電性組成物18) ポリ(2−スルホ−5−メトキシ−1,4−イミノフェ
ニレン)(スルホン化ポリアニリン)1質量部、アンモ
ニア1質量部、水溶性ポリエステル樹脂「アラスター3
00」(荒川化学工業社製)3質量部、塩化リチウム1
質量部を水100質量部に室温で攪拌溶解し導電性組成
物を調整した。このようにして得られた溶液をガラス基
板上にスピンコート法により塗布し、80℃で乾燥させ
た。膜厚1.0μmの表面の平滑な表面抵抗値7.5×
10Ωの黄色透明フィルムが得られた。
【0109】評価方法 実施例1〜12及び比較例1〜6にて作成した導電体に
ついて、下記項目の評価を実施した。結果を表1に示
す。 ・表面抵抗値 25℃、15%RHの条件下で表面抵抗値の測定には2
端子法(電極間距離:20mm)を用いた。 ・ 耐水性評価 実施例13〜24 実施例1〜12にて得られた導電体について、表面抵抗
値(SR0)を測定した。この導電体を40℃の溶媒中
に1時間浸漬し、外観観察、表面抵抗値(SR1)を測
定し、R1/R0を算出した。 比較例7〜12 比較例1〜6にて得られた導電体について、表面抵抗値
(SR0)を測定した。この導電体を40℃の溶媒中に
1時間浸漬し、外観観察、表面抵抗値(SR1)を測定
し、R1/R0を算出した。 ・ 塗面外観 40℃、溶媒中に1時間浸漬後、外観を目視により塗膜
の状態を観察した。 ○ :浸漬前と変化なし(光沢、透明性あり) × :成分が溶出 ・ 硬度 得られた導電体について鉛筆引っかき試験(JIS K
5400に準拠)を実施した。
【0110】
【表1】
【0111】
【発明の効果】1.本発明による導電性組成物は、該組
成物を適当な基材に塗布、スプレー、キャスト、ディッ
プ及び加熱処理のみで湿度依存性がなく高い導電性を発
現し成膜性、成形性、無色透明性、耐溶剤性、耐水性、
硬度、耐侯性に優れた導電性薄膜を得ることができる。 2.本発明においては、インドール誘導体三量体を成膜
性、成形性、無色透明性、耐溶剤性、耐水性、硬度、耐
侯性に優れた透明導電性高分子膜を、適当な基材に塗
布、スプレー、キャスト、ディップなどの加工により形
成後、常温で放置あるいは加熱処理のみで湿度依存性が
なく高い導電性を発現し、表面抵抗のばらつきが小さい
導電体を得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C09D 201/00 C09D 201/00 5G307 C09J 9/02 C09J 9/02 5G323 201/00 201/00 H01B 1/20 H01B 1/20 A 5/14 5/14 A 13/00 503 13/00 503B // C08L 101:00 C08L 101:00 Fターム(参考) 4D075 BB26Z BB93Z CA02 CA22 CA32 CA38 DC18 DC21 DC24 DC27 EB42 EC03 4F006 AA11 AA31 AB38 BA07 CA08 DA04 4J038 DL05 DL06 HA446 JA15 JB27 JC30 KA03 KA08 KA09 KA12 NA01 NA03 NA04 NA11 NA20 PB08 PB09 4J040 EK05 EK07 HB06 HC21 HD30 JB10 KA03 KA16 KA32 KA38 KA42 LA06 LA07 LA09 NA17 NA19 5G301 DA28 DD01 DD02 5G307 FA01 FA02 FB03 FC03 FC04 FC09 5G323 BA05 BB01

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】インドール誘導体三量体(A)、溶媒
    (B)及び架橋剤(C)を含むことを特徴とする導電性
    組成物。
  2. 【請求項2】 架橋剤(C)が一般式(1)で示される
    シランカップリング剤(D)、 【化1】 (1) (上記式中、R48、R49、R50は各々独立に、水
    素、炭素数1〜6の直鎖または分岐のアルキル基、炭素
    数1〜6の直鎖または分岐のアルコキシ基、アミノ基、
    アセチル基、フェニル基、ハロゲン基よりなる群から選
    ばれた基である。Xは 【化2】 を示し、n及びlは1〜6までの数である。Yは水酸
    基、チオール基、アミノ基、エポキシ基及びエポキシシ
    クロヘキシル基よりなる群から選ばれた基である。)で
    ある請求項1記載の導電性組成物。
  3. 【請求項3】 導電性組成物がコロイダルシリカ(E)
    を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の導電
    性組成物。
  4. 【請求項4】 コロイダルシリカ(E)の粒子径が1n
    m〜300nmである請求項1〜3のいずれか1項に記
    載の導電性組成物。
  5. 【請求項5】 導電性組成物が塩基性化合物(F)を含
    むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載
    の導電性組成物。
  6. 【請求項6】 導電性組成物が高分子化合物(G)を含
    むことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載
    の導電性組成物。
  7. 【請求項7】 導電性組成物が界面活性剤(H)を含む
    ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の
    導電性組成物。
  8. 【請求項8】 導電性組成物が無機塩(I)を含むこと
    を特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の導電
    性組成物。
  9. 【請求項9】 インドール誘導体三量体(A)が、 【化3】 (2) (上記式中、R〜R12は、水素、炭素数1〜24の
    直鎖または分岐のアルキル基、炭素数1〜24の直鎖ま
    たは分岐のアルコキシ基、炭素数2〜24の直鎖または
    分岐のアシル基、アルデヒド基、カルボン酸基、炭素数
    2〜24の直鎖または分岐のカルボン酸エステル基、ス
    ルホン酸基、炭素数1〜24の直鎖または分岐のスルホ
    ン酸エステル基、シアノ基、水酸基、ニトロ基、アミノ
    基、アミド基及びハロゲン基よりなる群からそれぞれ独
    立に選ばれた置換基である。また、Xa-は、塩素イオ
    ン、臭素イオン、ヨウ素イオン、フッ素イオン、硝酸イ
    オン、硫酸イオン、硫酸水素イオン、リン酸イオン、ほ
    うフッ化イオン、過塩素酸イオン、チオシアン酸イオ
    ン、酢酸イオン、プロピオン酸イオン、メタンスルホン
    酸イオン、p−トルエンスルホン酸イオン、トリフルオ
    ロ酢酸イオン、及びトリフルオロメタンスルホン酸イオ
    ンよりなる1〜3価の陰イオン群より選ばれた少なくと
    も1種の陰イオンであり、aはXのイオン価数を表し、
    1〜3の整数であり、mはドープ率であり、その値は0
    〜0.5である。)である請求項1〜8のいずれか1項
    に記載の導電性組成物。
  10. 【請求項10】 インドール誘導体三量体(A)が、 【化4】 (3) 上記式中、R13〜R24は、水素、炭素数1〜24の
    直鎖または分岐のアルキル基、炭素数1〜24の直鎖ま
    たは分岐のアルコキシ基、炭素数2〜24の直鎖または
    分岐のアシル基、アルデヒド基、カルボキシル基、炭素
    数2〜24の直鎖または分岐のカルボン酸エステル基、
    スルホン酸基、炭素数1〜24の直鎖または分岐のスル
    ホン酸エステル基、シアノ基、水酸基、ニトロ基、アミ
    ノ基、アミド基及びハロゲン基よりなる群からそれぞれ
    独立して選ばれた置換基で示され、R13〜R24のう
    ち少なくとも1つがシアノ基、ニトロ基、アミド基また
    はハロゲン基から選ばれた基である。またXa-は、塩素
    イオン、臭素イオン、ヨウ素イオン、フッ素イオン、硝
    酸イオン、硫酸イオン、硫酸水素イオン、リン酸イオ
    ン、ほうフッ化イオン、過塩素酸イオン、チオシアン酸
    イオン、酢酸イオン、プロピオン酸イオン、メタンスル
    ホン酸イオン、p−トルエンスルホン酸イオン、トリフ
    ルオロ酢酸イオン、及びトリフルオロメタンスルホン酸
    イオンよりなる1〜3価の陰イオン群より選ばれた少な
    くとも一種の陰イオンであり、aはXのイオン価数を表
    し、1〜3の整数であり、mはドープ率であり、その値
    は0〜0.5である。)である請求項1〜9のいずれか
    1項に記載の導電性組成物。
  11. 【請求項11】 インドール誘導体三量体(A)が、 【化5】 (4) (上記式中、R25〜R36は、水素、炭素数1〜24
    の直鎖または分岐のアルキル基、炭素数1〜24の直鎖
    または分岐のアルコキシ基、炭素数2〜24の直鎖また
    は分岐のアシル基、アルデヒド基、カルボキシル基、炭
    素数2〜24の直鎖または分岐のカルボン酸エステル
    基、スルホン酸基、炭素数1〜24の直鎖または分岐の
    スルホン酸エステル基、シアノ基、水酸基、ニトロ基、
    アミノ基、アミド基及びハロゲン基よりなる群からそれ
    ぞれ独立して選ばれた置換基で示され、R25〜R36
    のうち少なくとも1つがスルホン酸基またはカルボキシ
    ル基である。またXa-は、塩素イオン、臭素イオン、ヨ
    ウ素イオン、フッ素イオン、硝酸イオン、硫酸イオン、
    硫酸水素イオン、リン酸イオン、ほうフッ化イオン、過
    塩素酸イオン、チオシアン酸イオン、酢酸イオン、プロ
    ピオン酸イオン、メタンスルホン酸イオン、p−トルエ
    ンスルホン酸イオン、トリフルオロ酢酸イオン、及びト
    リフルオロメタンスルホン酸イオンよりなる1〜3価の
    陰イオン群より選ばれた少なくとも一種の陰イオンであ
    り、aはXのイオン価数を表し、1〜3の整数であり、
    mはドープ率であり、その値は0〜0.5である。)で
    ある請求項1〜10のいずれか1項に記載の導電性組成
    物。
  12. 【請求項12】 インドール誘導体三量体(A)が 【化6】 (5) (上記式中、R37〜R40は、水素、炭素数1〜24
    の直鎖または分岐のアルキル基、炭素数1〜24の直鎖
    または分岐のアルコキシ基、炭素数2〜24の直鎖また
    は分岐のアシル基、アルデヒド基、カルボキシル基、炭
    素数2〜24の直鎖または分岐のカルボン酸エステル
    基、スルホン酸基、炭素数1〜24の直鎖または分岐の
    スルホン酸エステル基、シアノ基、水酸基、ニトロ基、
    アミノ基、アミド基及びハロゲン基よりなる群からそれ
    ぞれ独立して選ばれた置換基である。)で示される少な
    くとも一種のインドール誘導体を、少なくとも一種の酸
    化剤と少なくとも一種の溶媒を含む反応混合物中におい
    て反応させることにより得られたインドール誘導体三量
    体であることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1
    項に記載の導電性組成物。
  13. 【請求項13】 インドール誘導体三量体(A)が積層
    構造であることを特徴とする請求項1〜12のいずれか
    1項に記載の導電性組成物。
  14. 【請求項14】 請求項1〜13のいずれか1項に記載
    の導電性組成物より形成される透明導電性膜を有するこ
    とを特徴とする導電体。
  15. 【請求項15】 透明導電性膜に酸がドーパントとして
    付加していることを特徴とする請求項14記載の導電
    体。
  16. 【請求項16】 透明導電性膜が、温度 25℃、相対
    湿度 15%での表面抵抗値が10〜1012Ωであ
    ることを特徴とする請求項14または15項に記載の導
    電体。
  17. 【請求項17】 透明導電性膜が、温度 40℃の溶媒
    中に1時間浸漬した後の表面抵抗値の変化率(SR1
    (40℃の溶媒中に1時間浸漬した後の表面抵抗値)/
    SR0(浸漬前の表面抵抗値))が10以内であること
    を特徴とする請求項14〜16の何れか1項に記載の導
    電体。
  18. 【請求項18】 基材の少なくとも一つの面上に、請求
    項1〜13のいずれか1項に記載の導電性組成物を塗布
    し透明導電性膜を形成した後に、常温で放置あるいは加
    熱処理を行うことを特徴とする導電体の形成方法。
  19. 【請求項19】 透明導電性膜を形成した後に、酸によ
    るドーピング処理を行い、次いで常温で放置あるいは加
    熱処理を行うことを特徴とする請求項18記載の導電体
    の形成方法。
  20. 【請求項20】 加熱処理を常温から250℃の温度範
    囲で行うことを特徴とする請求項18または19記載の
    導電体の形成方法。
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