含有導電性聚合物的分散液的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)率優(yōu)異的含有導電性聚合物的分散液的制造方法及含有導 電性聚合物的分散液，所述方法可制造在聚合中不會成為高粘度、導電性優(yōu)異的含有導電 性聚合物的分散液。
【背景技術】
[0002] 導電性涂料、抗靜電劑、電磁波屏蔽材料、固體電解質、透明導電性材料、電池材 料、電容器材料、傳感器材料、導電性粘接劑、電子照相材料、感光部件、轉印部件等可使用 共輒系導電性聚合物。
[0003] 作為共輒系導電性聚合物，已知有聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、聚乙炔、聚苯、聚（對 亞苯基_乙烯撐）、聚并苯、聚噻吩乙烯撐等。另外，已知使用聚苯乙烯磺酸等的聚陰離子作 為共輒系導電性聚合物的反陰離子，摻雜共輒系導電性聚合物的技術。
[0004] 另外，已知共輒系導電性聚合物單體使用3, 4-乙撐二氧噻吩（ED0T)、且使用聚苯 乙烯磺酸（PSS)作為反陰離子的PED0T-PSS為透明性及穩(wěn)定性優(yōu)異、導電性良好的導電性 聚合物的水分散液。
[0005]例如在專利文獻1或專利文獻2中公開了一種導電性組合物的制造方法，其特征 在于，在聚陰離子的存在下將用于得到共輒系導電性聚合物的單體進行氧化聚合，及一種 導電性組合物的制造方法，其特征在于，在聚陰離子和有機磺酸的存在下將用于得到共輒 系導電性聚合物的單體進行氧化聚合。另外，在專利文獻3中記載了一種導電性聚合物組 合物的制造方法，其包含對含有聚陰離子和用于得到共輒系導電性聚合物的單體的水系或 非水系的分散液或溶液照射超聲波將所述單體進行聚合。
[0006] 現(xiàn)有技術文獻
[0007] 專利文獻
[0008] 專利文獻1 :日本特開2005-76016號公報
[0009] 專利文獻2 :日本特開平7-90060號公報
[0010] 專利文獻3 :日本特表2011-510141號公報

【發(fā)明內容】

[0011] 發(fā)明所要解決的課題
[0012] 可是，導電性聚合物在分散介質中容易凝聚，含有導電性聚合物的分散液在反應 時有時會成為高粘度。高粘度的分散液的工業(yè)上操作不方便。高粘度的含有導電性聚合物 的分散液在大量生產(chǎn)時送液需要大量的能量，需要裝置的耐壓化。高粘度的分散液可使用 分散機進行低粘度化，但生產(chǎn)率會下降。
[0013] 本發(fā)明的課題在于，提供一種合成中的粘度低、生產(chǎn)率優(yōu)異且導電性優(yōu)異的含有 導電性聚合物的分散液的制造方法及含有導電性聚合物的分散液。
[0014] 用于解決課題的手段
[0015] 本發(fā)明人等進行了潛心研究，結果發(fā)現(xiàn)通過使用利用聚陰離子進行了保護膠體化 的種子粒子制造含有導電性聚合物的分散液的方法可解決上述課題。
[0016] SP，本發(fā)明涉及下述1~13。
[0017] 1.-種含有導電性聚合物的分散液的制造方法，其特征在于，具有以下聚合工序： 在含有用于得到共輒系導電性聚合物的單體、和利用聚陰離子進行了保護膠體化的種子粒 子的分散介質中使上述單體聚合。
[0018] 2.根據(jù)上述1所述的含有導電性聚合物的分散液的制造方法，所述種子粒子為使 烯屬不飽和單體聚合而得到的聚合物或共聚物。
[0019] 3.根據(jù)上述1或2所述的含有導電性聚合物的分散液的制造方法，所述種子粒子 的d50粒徑為0? 005~10 y m。
[0020] 4.根據(jù)上述1~3中任一項所述的含有導電性聚合物的分散液的制造方法，在所 述聚合工序的過程中進一步添加利用聚陰離子進行了保護膠體化的種子粒子的分散液。
[0021] 5.根據(jù)上述1~4中任一項所述的含有導電性聚合物的分散液的制造方法，在所 述聚合工序的過程中對生成的共輒系導電性聚合物進行分散處理。
[0022] 6.根據(jù)上述5所述的含有導電性聚合物的分散液的制造方法，通過超聲波照射進 行所述分散處理。
[0023] 7.根據(jù)上述1~6中任一項所述的含有導電性聚合物的分散液的制造方法，所述 用于得到共輒系導電性聚合物的單體為選自可具有取代基的吡咯、可具有取代基的苯胺、 及可具有取代基的噻吩中的至少一種。
[0024] 8.根據(jù)上述1所述的含有導電性聚合物的分散液的制造方法，在所述聚合工序的 過程中通過超聲波照射對生成的共輒系導電性聚合物進行分散處理。
[0025] 9.根據(jù)上述1~6及上述8中任一項所述的含有導電性聚合物的分散液的制造方 法，所述用于得到共輒系導電性聚合物的單體含有下述式（I)所示的化合物。
[0026]
[0027][式（I)中，R1及IT谷目獨II地表不S原于、羥基、卩」具有取代基的碳原子數(shù)1~ 18的烷基、可具有取代基的碳原子數(shù)1~18的烷氧基、或可具有取代基的碳原子數(shù)1~18 的烷硫基，或者R 1和R2互相鍵合而形成環(huán)，所述環(huán)為可具有取代基的碳原子數(shù)3~10的脂 環(huán)、可具有取代基的碳原子數(shù)6~10的芳香環(huán)、可具有取代基的碳原子數(shù)2~10的含氧原 子的雜環(huán)、可具有取代基的碳原子數(shù)2~10的含硫原子的雜環(huán)、或者可具有取代基的碳原 子數(shù)2~10的含硫原子及氧原子的雜環(huán)。]
[0028] 10.根據(jù)上述1~9中任一項所述的含有導電性聚合物的分散液的制造方法，所述 聚陰離子為具有磺酸基的聚合物。
[0029] 11.根據(jù)上述1~10中任一項所述的含有導電性聚合物分散液的制造方法，相 對于所述用于得到共輒系導電性聚合物的單體1摩爾，所述聚陰離子中的陰離子基團為 0. 25~30摩爾。
[0030] 12.根據(jù)上述1~11中任一項所述的含有導電性聚合物分散液的制造方法，所述 分散介質含有水，所述聚合使用選自過氧二硫酸及其鹽中的至少一種氧化劑進行。
[0031] 13.根據(jù)上述4所述的含有導電性聚合物的分散液的制造方法，在所述聚合工序 的過程中，以到單體的聚合結束為止的過程的時間的0. 1~2倍的時間添加利用聚陰離子 進行了保護膠體化的種子粒子的分散液。
[0032] 14.根據(jù)上述4或13所述的含有導電性聚合物的分散液的制造方法，在所述聚合 工序的過程中，通過滴加來添加利用聚陰離子進行了保護膠體化的種子粒子的分散液。
[0033] 15.根據(jù)上述4、13及15中任一項所述的含有導電性聚合物的分散液的制造方法， 在所述聚合過程中添加的利用聚陰離子進行了保護膠體化的種子粒子的分散液的量為所 述分散介質的總量的10~90質量％。
[0034] 16.根據(jù)上述1~15中任一項所述的含有導電性聚合物的分散液的制造方法，使 所述單體聚合過程中的分散介質的粘度的最大值為5000mPa ? s以下。
[0035] 17. 一種含有導電性聚合物的分散液，是通過上述1~16中任一項所述的制造方 法得到的。
[0036] 18.根據(jù)上述17所述的含有導電性聚合物的分散液，還含有選自乙二醇、丙二醇 及甘油中的至少一種電導率提高劑。
[0037] 發(fā)明效果
[0038] 根據(jù)本發(fā)明的制造方法，可在聚合中分散液的粘度不上升的情況下以優(yōu)異的生產(chǎn) 率制造導電性優(yōu)異的、含有包含共輒系導電性聚合物和利用聚陰離子進行了保護膠體化的 種子粒子的導電性聚合物的分散液。
[0039] 另外，根據(jù)本發(fā)明，可提供通過上述制造方法制造的導電性優(yōu)異的含有導電性聚 合物的分散液。
【具體實施方式】
[0040] 本發(fā)明的含有導電性聚合物的分散液的制造方法的特征在于，具有以下工序：在 含有用于得到共輒系導電性聚合物的單體、和利用聚陰離子進行了保護膠體化的種子粒子 的分散介質中使上述單體聚合。
[0041] [含有導電性聚合物的分散液]
[0042] 本發(fā)明的含有導電性聚合物的分散液為使包含共輒系導電性聚合物、和利用聚陰 離子進行了保護膠體化的種子粒子的導電性聚合物分散在分散介質中的含有導電性聚合 物的分散液。
[0043] 上述導電性聚合物為以聚陰離子為保護膠體的方式在種子粒子的表面配位，且種 子粒子表面的聚陰離子摻雜于共輒系導電性聚合物的粒子狀的聚合物。
[0044] 通過使作為摻雜劑的聚陰離子與種子粒子配位，可形成低粘度的分散液。進而，通 過聚陰離子在種子粒子表面配位，聚陰離子和共輒系導電性聚合物可再配位，從而顯示導 電性。
[0045] [共輒系導電性聚合物]
[0046] (共輒系導電性聚合物）
[0047] 共輒系導電性聚合物只要為主鏈由31共輒體系構成的有機高分子就沒有特別限 定。作為共輒系導電性聚合物，例如可以舉出：聚吡咯類、聚噻吩類、聚乙炔類、聚苯類、聚亞 苯基乙烯撐類、聚苯胺類、聚并苯類、聚噻吩乙烯撐類及它們的共聚物等。其中，優(yōu)選聚吡咯 類、聚噻吩類及聚苯胺類，更優(yōu)選聚噻吩類。另外，從可得到高導電性的方面考慮，優(yōu)選共輒 系導電性聚合物具有烷基、羧基、磺酸基、烷氧基、羥基、氰基等取代基。
[0048] 作為優(yōu)選的共輒系導電性聚合物的具體例，作為聚吡咯類，可以舉出：聚吡咯、聚 (N-甲基吡咯）、聚（3-甲基吡咯）、聚（3-乙基吡咯）、聚（3-正丙基吡咯）、聚（3- 丁基吡 咯）、聚（3-辛基吡咯）、聚（3-癸基吡咯）、聚（3-十二烷基吡咯）、聚（3,4-二甲基吡咯）、 聚（3, 4-二丁基吡咯）、聚（3-羧基吡咯）、聚（3-甲基-4-羧基吡咯）、聚（3-甲基-4-羧 基乙基吡咯）、聚（3-甲基-4-羧基丁基吡咯）、聚（3-羥基吡咯）、聚（3-甲氧基吡咯）、聚 (3-乙氧基吡咯）、聚（3-丁氧基吡咯）、聚（3-己氧基吡咯）、聚（3-甲基-4-己氧基吡咯） 及聚（3-甲基-4-己氧基吡咯）等；
[0049] 作為聚噻吩類，可以舉出：聚噻吩、聚（3-甲基噻吩）、聚（3-己基噻吩）、聚（3-庚 基噻吩）、聚（3-辛基噻吩）、聚（3-癸基噻吩）、聚（3-十二烷基噻吩）、聚（3-十八烷基 噻吩）、聚（3-溴噻吩）、聚（3-氯噻吩）、聚（3-碘噻吩）、聚（3-氰基噻吩）、聚（3-苯基 噻吩）、聚（3, 4-二甲基噻吩）、聚（3, 4-二丁基噻吩）、聚（3-羥基噻吩）、聚（3-甲氧基 噻吩）、聚（3-乙氧基噻吩）、聚（3- 丁氧基噻吩）、聚（3-己氧基噻吩）、聚（3-庚氧基噻 吩）、聚（3-辛氧基噻吩）、聚（3-癸氧基噻吩）、聚（3-十二烷氧基噻吩）、聚（3-十八烷氧 基噻吩）、聚（3, 4-二羥基噻吩）、聚（3, 4-二甲氧基噻吩）、聚（3, 4-二乙氧基噻吩）、聚 (3, 4-二丙氧基噻吩）、聚（3, 4-二丁氧基噻吩）、聚（3, 4