聚(3,4-二烷氧基噻吩)和聚阴离子的复合体的水分散体的制造方法技术

本发明专利技术提供能够形成透明性和导电性优异的导电性薄膜的、含有导电性聚合物成分的水分散体的制造方法，和由该方法得到的水分散体。上述方法包括如下工序：在聚阴离子的存在下，使用氧化剂，使３，４－二烷氧基噻吩在水系溶剂中聚合，在该工序中，上述氧化剂通过在反应液中滴加含有该氧化剂的溶液或分散液而添加，或者在该聚合工序中，反应液中的碱金属离子浓度保持在４００ｐｐｍ以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】,4-二烷氧基噻吩)和聚阴离子的复合体的水分散体的制造方法
本专利技术涉及，4-二烷氧基噻吩)和聚阴离子的复合体的水分散体 的制造方法、以及由该方法得到的水分散体。
技术介绍
透明导电膜可以使用于液晶显示器、电致发光显示器、等离子体 显示器、电致变色发光显示器、太阳能电池、触摸面板等透明电极以 及电磁波密封材料等基材的涂层。最广泛应用的透明导电膜是铟一锡 的复合氧化物(ITO)的蒸镀膜，但成膜需要高温，存在成膜成本高的 问题。由涂布成膜法形成的ITO膜在成膜时也需要高温，其导电性受 ITO的分散度影响，雾度值也未必低。另外，ITO等无机氧化物膜，由 基材的挠度而容易产生裂缝，因此，容易引起导电性下降。另外，作为ITO原料的铟是稀有金属，近年来，因为透明导电膜 的需要也增长，所以现状是原料价格高涨。另一方面，作为以有机材料构成的透明导电膜，提出使用能够以 低温并且低成本进行成膜的导电性聚合物的方案。例如，在专利第 2636968号公报中公幵了水分散性良好的,4-二烷氧基噻吩)和聚阴 离子的复合体的制造方法。在基材上赋予含有其的水分散体的涂层用 组合物而形成的薄膜，防带电功能充分，但透明性和导电性不足。在特幵平8—4885S号公报中记载了在基材上赋予涂层用组合物形 成的薄膜的导电性提高。该涂层用组合物通过在上述专利第2636968 号公报中公开的，4-二烷氧基噻吩)和聚阴离子的复合体的水分散体 中，添加具有选自二羟基、多羟基、酰胺基和内酰胺基的基的化合物 而得到。另外，在特开2000 — 153229号公报中记载了在基材上赋予含 有专利第2636968号公报中公开的，4-二烷氧基噻吩)和聚阴离子的 复合体的水分散体和具有s>15介电常数的非质子性化合物的涂层用 组合物，以低于IO(TC的温度使之干燥而形成的薄膜的导电性提高。在这些公报中记载的涂层用组合物都是在上述专利第2636968号 公报中公开的,4-二烷氧基噻吩)和聚阴离子的复合体的水分散体中 添加特定的化合物，使其性质提高的组合物，导电性得到比较大的改 善。但是，因为含有所使用的导电性聚合物的水分散体本身是相同的， 所以，得到的水分散体的透明性和导电性未必充分。在特开2004 — 59666号公报中公开了在聚阴离子存在下、使3，4-二垸氧基噻吩聚合时，使用过氧二硫酸作为氧化剂，或在聚合时添加 酸、使pH降低，由此可以得到包括能够形成透明性和导电性优异的薄 膜的复合体的水分散体。由这些方法形成具有比较优异的透明性和导 电性的薄膜，但进一步要求开发能够形成透明性和导电性优异的薄膜 的材料、及其制造方法。
技术实现思路
本专利技术的课题在于解决上述以往的问题，其目的在于提供能够形 成透明性和导电性优异的导电性薄膜的、含有导电性聚合物成分的水 分散体的制造方法和由该方法得到的水分散体。本专利技术的专利技术人等为了解决上述课题，对在聚阴离子的存在下、 使用氧化剂使3,4-二垸氧基噻吩聚合时的聚合条件进行各种研讨，至此 完成了本专利技术。本专利技术的，4-二烷氧基噻吩)和聚阴离子的复合体的水分散体的 第一制造方法，包括如下聚合工序在聚阴离子存在下，使用氧化剂， 使下式(1)所示的3，4-二烷氧基噻吩(式中，R'和W相互独立且为 氢或C卜4的烷基，或者一起形成C'—4的亚烷基，该亚烷基可以被任意 取代)在水系溶剂中聚合，在该聚合工序中，该氧化剂通过在反应液 中滴加含有该氧化剂的溶液或分散液而添加。本专利技术的,4-二烷氧基噻吩)和聚阴离子的复合体的水分散体的 第二制造方法，包括如下聚合工序在聚阴离子存在下，使用氧化剂，使下式(1)所示的3,4-二烷氧基噻吩(式中，W和W相互独立且为 氢或C,-4的烷基，或者一起形成C,-4的亚烷基，该亚烷基可以被任意 取代)在水系溶剂中聚合，在该聚合工序中，反应液中的碱金属离子浓度保持在400ppm以下。<formula>formula see original document page 6</formula>(1)本专利技术的，4-二烷氧基噻吩)和聚阴离子的复合体的水分散体的第三制造方法，包括如下聚合工序在聚阴离子存在下，使用氧化剂，使下式(O所示的3，4-二烷氧基噻吩(式中，W和W相互独立且为氢或C卜4的烷基，或者一起形成C,-4的亚垸基，该亚烷基可以被任意取代)在水系溶剂中聚合，该氧化剂通过在反应液中滴加含有该氧化 剂的溶液或分散液而添加，并且，在该聚合工序中，反应液中的碱金 属离子浓度保持在400ppm以下。<formula>formula see original document page 6</formula>本专利技术包括由上述任意方法得到的，4-二烷氧基噻吩)和聚阴离 子的复合体的水分散体。由本专利技术的方法容易制造,4-二烷氧基噻吩)和聚阴离子的复合 体水的分散体。如果使用该水分散体，即使在低温条件下，也能够通 过湿工艺在基材上容易形成薄膜。得到的薄膜具有可挠性，并且透明 性和导电性极其优异。具体实施方式本专利技术的,4-二烷氧基噻吩)和聚阴离子的复合体的水分散体的制造方法，包括如下的工序在聚阴离子存在下，使用氧化剂，使下式(1)所示的3,4-二烷氧基噻吩(式中，R'和W相互独立且为氢或 C卜4的垸基，或者一起形成C,—4的亚垸基，该亚烷基可以被任意取代)在水系溶剂中聚合<<formula>formula see original document page 7</formula>(1)在本专利技术的第一方法中，上述氧化剂通过在反应液中滴加含有该 氧化剂的溶液或分散液(以下有时将含有该氧化剂的溶液或分散液称 为含氧化剂的液体)而添加。在第二方法中，在聚合工序的反应液中 的碱金属离子浓度保持在400ppm以下。在第三方法中，上述氧化剂通 过在反应液中滴加含有该氧化剂的溶液或分散液而添加，并且，在聚 合工序中，反应液中的碱金属离子浓度保持在400ppm以下。以下，依次说明这些方法。 (I )第一方法在第一方法中使用的上述式(1)所示的3，4-二烷氧基噻吩中，作 为R'和W的C,—4的烷基可以适当地列举甲基、乙基、正丙基等。作 为R1和W—起形成的Q-4的亚垸基可以列举1,2-亚烷基、1,3-亚垸基 等，可以适当地列举亚甲基、1,2-亚乙基、1，3-亚丙基等。其中，特别 优选l,2-亚乙基。另外，C卜4的亚垸基可以被取代，作为取代基可以列 举C卜u的垸基、苯基等。作为被取代的C卜4的亚垸基可以列举1，2-亚环己基、2,3-亚丁基等。作为这样的亚烷基的代表例，R'和W—起 形成的用&-12的烷基取代的1,2-亚烷基，源自将乙烯、丙烯、己烯、 辛烯、癸烯、十二碳烯、苯乙烯等a-烯烃类溴化而得到的1，2-二溴链 烷烃类。在上述方法中，如上所述，在聚阴离子的存在下进行聚合反应。 作为能够形成该聚阴离子的化合物(以下有时称为聚阴离子化合物)， 可以列举聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚马来酸等聚羧酸类；聚苯乙烯 磺酸、聚乙烯磺酸等聚磺酸类等。其中，聚苯乙烯磺酸特别适合。聚 阴离子化合物的分子量没有特别限定，通常，重均分子量为1，000 2,000,000的范围，优选为2,00本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚（３，４－二烷氧基噻吩）和聚阴离子的复合体的水分散体的制造方法，其特征在于，包括如下聚合工序：在聚阴离子的存在下，使用氧化剂，使下式（１）所示的３，４－二烷氧基噻吩在水系溶剂中聚合，　　　　＊＊＊　　（１）　　　　式中，Ｒ↑［１］和Ｒ↑［２］相互独立且为氢或Ｃ↓［１－４］的烷基，或者一起形成Ｃ↓［１－４］的亚烷基，该亚烷基可以被任意取代，　　　　在该聚合工序中，该氧化剂通过在反应液中滴加含有该氧化剂的溶液或分散液而添加。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：森田贵之，千种康男，宫西恭子，S基希梅尔，W勒韦尼希，
申请(专利权)人：长濑化成株式会社，HC世泰科有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]