專利名稱:觸摸板用透明導(dǎo)電薄片及其制造方法以及觸摸板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本申請(qǐng)是專利號(hào)為200680035812. 3,提交日為2006年9月27日,發(fā)明名稱為“觸摸板用透明導(dǎo)電薄片及其制造方法以及觸摸板”的發(fā)明申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。本發(fā)明涉及用于觸摸板的透明導(dǎo)電薄片及其制造方法。并涉及作為數(shù)據(jù)輸入裝置的觸摸板。本申請(qǐng)要求于2005年9月29日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)JP2005-283862號(hào)、2005年11月4日提交的日本專利申請(qǐng)JP2005-320540號(hào)的優(yōu)先權(quán),將其內(nèi)容合并于此作為參考。
背景技術(shù):
近年來(lái)在銀行的ATM機(jī)(自動(dòng)柜員機(jī))、0A設(shè)備的監(jiān)視器、各種情報(bào)檢索用的終端等之中,僅觸摸畫面的一部分就能輸入的觸摸板正在被廣泛使用。一種觸摸板設(shè)有形成于透明基材上的一對(duì)透明導(dǎo)電薄片和設(shè)在一對(duì)觸摸板用透明導(dǎo)電薄片之間一部分的絕緣性襯墊,各個(gè)透明導(dǎo)電薄片中的透明導(dǎo)電層彼此相對(duì)的。通過(guò)這樣的觸摸板,在用手指或觸摸筆等觸摸設(shè)在表面一側(cè)的透明導(dǎo)電薄片時(shí),透明導(dǎo)電薄片的透明導(dǎo)電層彼此接觸聯(lián)通。用此方法,可以使觸摸板具有作為數(shù)據(jù)輸入裝置的功能。以前,觸摸板用的透明導(dǎo)電薄片,使用在PET膜上形成的由ITO組成的導(dǎo)電層(以下稱為ITO導(dǎo)電層)。但是,由于ITO導(dǎo)電層的折射率大、光的表面反射強(qiáng),所以光線的透射率降低,而且有變黃傾向,圖像色調(diào)改變了。而且,ITO導(dǎo)電層存在由于電化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致變質(zhì)黑化的情況。由于這些原因,不僅僅使圖像的視覺(jué)辨認(rèn)度變低,而且ITO導(dǎo)電層的可撓性降低,彎曲時(shí)產(chǎn)生龜裂、電阻值升高的問(wèn)題。而且,在PET膜上形成ITO導(dǎo)電層并不簡(jiǎn)單。因此,在專利文件I中提出,代替ITO導(dǎo)電層,作為透明導(dǎo)電層,使用由含有聚噻吩衍生物、水溶性有機(jī)化合物摻雜劑和水溶性環(huán)氧單體的溶液涂布而形成的層。[專利文獻(xiàn)I]特開(kāi)2005-146259號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容
因而,在觸摸板中需要一種導(dǎo)電性、透明性、防水性、與透明基材和透明導(dǎo)電層的粘合性、耐久性都很高的物質(zhì)。特別是,對(duì)于導(dǎo)電性,需要表面電阻在1000Ω以下,對(duì)于透光率,需要全光透射率在80%以上、渾濁度在5%以下,對(duì)于耐久性,需要在高溫高濕條件下維持表面電阻。但是,專利文獻(xiàn)I中記載的透明導(dǎo)電薄片的表面電阻(率)高,不能滿足上述要求的特性。所以,專利文件I中記載的利用透明導(dǎo)電薄片的觸摸板,在確保耐久性的同時(shí)提高動(dòng)作可信度是困難的。本發(fā)明的目的是提供,1000 Ω以下的表面電阻(率),80%以上的全光透射率,5%以下的渾濁度,防水性、與透明基材及透明導(dǎo)電層的粘合性和高溫高濕條件下的表面電阻維持性均良好的觸摸板用透明導(dǎo)電薄片及其制造方法。并且,本發(fā)明的目的是提供一種動(dòng)作可信度高、有良好耐久性的的觸摸板。
本發(fā)明的觸摸板用導(dǎo)電薄片的第一實(shí)施方式是一種具有透明基材和在該透明基材上形成的透明導(dǎo)電層的觸摸板用透明薄片,其特征在于,該透明導(dǎo)電層包含π共軛導(dǎo)電性高分子、聚陰離子、酯類化合物,所述酯類化合物為由具有兩個(gè)以上羧基的羧酸(或碳基酸)類化合物與具有兩個(gè)以上羥基的多元醇類化合物脫水反應(yīng)后的物質(zhì)。本發(fā)明的觸摸板用透明導(dǎo)電薄片,優(yōu)選的是透明導(dǎo)電層包含由具有兩個(gè)以上羥基的含羥基芳香族化合物、含氮芳香族雜環(huán)化合物、含酰胺基化合物以及含酰亞胺基化合物組成的導(dǎo)電改良劑。本發(fā)明的觸摸板用透明導(dǎo)電薄片的第二實(shí)施方式是一種具有透明基材和在該透明基材上形成的透明導(dǎo)電層的觸摸板用透明薄片,其特征在于,該透明導(dǎo)電層包含π共軛導(dǎo)電性高分子、聚陰離子、下述的(a)和/或(b)的聚合化合物,(a)具有環(huán)氧丙基的化合物;(b)具有選自烯丙基、乙烯醚基、甲基丙烯?;?、丙烯酰基、甲基丙烯酰胺基、丙烯酰胺基中的一種,以及羥基的化合物。本發(fā)明的觸摸板用透明導(dǎo)電薄片的制造方法的第一實(shí)施方式是一種在透明基材上涂布導(dǎo)電性高分子涂料的觸摸板用透明薄片的制造方法,其特征在于,所述π共軛導(dǎo)電性高分子涂料含有π共軛導(dǎo)電性高分子、聚陰離子、酯類化合物,所述酯類化合物為由具有兩個(gè)以上羧基的羧酸類化合物與具有兩個(gè)以上羥基的多元醇類化合物脫水反應(yīng)后的物質(zhì)。本發(fā)明的觸摸板用透明導(dǎo)電薄片的制造方法,優(yōu)選的是該導(dǎo)電性高分子涂料包含由具有兩個(gè)以上羥基的含羥基芳香族化合物、含氮芳香族雜環(huán)化合物、含酰胺基化合物以及含酰亞胺基化合物組成的導(dǎo)電改良劑。本發(fā)明的觸摸板用透明導(dǎo)電薄片的制造方法的第二實(shí)施方式,其特征在于,在透明基材上涂布包含η共軛導(dǎo)電性高分子、聚陰離子、下述的(a)和/或(b)的聚合化合物,(a)具有環(huán)氧丙基的化合物;(b)具有選自烯丙基、乙烯醚基、甲基丙烯?;?、丙烯?;⒓谆0坊?、丙烯酰胺基中的一種,以及羥基的化合物。本發(fā)明的觸摸板,其特征在于,設(shè)置有一對(duì)觸摸板用透明薄片和設(shè)置在一對(duì)觸摸板用透明薄片之間的一部分的絕緣性襯墊,該觸摸板用透明薄片的透明導(dǎo)電層是相對(duì)的,一對(duì)觸摸板用透明薄片的至少一面為上述的觸摸板用透明薄片。發(fā)明的效果本發(fā)明的觸摸板用透明導(dǎo)電薄片,具有1000Ω以下的表面電阻、80%以上的全光透射率、5%以下的渾濁度,其防水性、與透明基材及透明導(dǎo)電層的粘合性以及高溫高濕條件下的表面電阻維持性均良好。本發(fā)明的觸摸板用透明導(dǎo)電薄片的制造方法,可以簡(jiǎn)便地制造具有1000Ω以下的表面電阻,80%以上的全光透射率,5%以下的渾濁度,其防水性、與透明基材及透明導(dǎo)電層的粘合性以及高溫高濕條件下的表面電阻維持性均良好的觸摸板用透明導(dǎo)電薄片。本發(fā)明的觸摸板動(dòng)作可信度高、耐久性良好。
圖I示出了本發(fā)明的觸摸板用透明導(dǎo)電薄片的一種實(shí)施方式的截面圖。圖2示出了本發(fā)明的觸摸板的一種實(shí)施方式的截面圖。符號(hào)說(shuō)明I 觸摸板10透明導(dǎo)電薄片(觸摸板用透明導(dǎo)電薄片) 11透明基材12透明導(dǎo)電層20絕緣性襯墊
具體實(shí)施例方式<觸摸板用透明導(dǎo)電薄片>對(duì)本發(fā)明的觸摸板用透明導(dǎo)電薄片(以下簡(jiǎn)稱透明導(dǎo)電薄片。)的一種實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖I表示本實(shí)施方式的透明導(dǎo)電薄片10。該透明導(dǎo)電薄片10由透明基材11、和透明導(dǎo)電層12構(gòu)成。(透明基材)透明基材11無(wú)特殊限制,優(yōu)選為具有良好可撓性的樹(shù)脂膜,特別是透明樹(shù)脂膜。構(gòu)成(透明)樹(shù)脂膜的樹(shù)脂,例如聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚偏氟乙烯等,雖然可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇,但是從良好的耐熱性、尺寸(大小)穩(wěn)定性、透明性考慮,優(yōu)選聚對(duì)苯二甲酸乙二酯。(透明導(dǎo)電層)透明導(dǎo)電層12為一種含有π共軛導(dǎo)電性高分子、聚陰離子、酯類化合物或特定的聚合化合物的層。而且,該透明導(dǎo)電層12中根據(jù)需要可以含有導(dǎo)電改良劑、摻雜劑、其他樹(shù)脂成分、添加劑,特別是可以優(yōu)選含有使導(dǎo)電性提高的導(dǎo)電改良劑。以下,對(duì)透明導(dǎo)電層12的各構(gòu)成要素進(jìn)行說(shuō)明。[ Ji共軛導(dǎo)電性高分子]共軛導(dǎo)電性高分子只要是主鏈為π共軛系所構(gòu)成的有機(jī)高分子即可,無(wú)特殊限制。例如,聚吡咯類、聚噻吩類、聚乙炔類、聚對(duì)苯撐類、聚對(duì)苯乙烯類、聚苯胺類、聚并苯(polyacene)類、聚噻吩乙烯類,以及這些的共聚物等。從在空氣中的穩(wěn)定性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選為聚吡咯類、聚噻吩類及聚苯胺類、π共軛導(dǎo)電性高分子即使無(wú)取代也具有充分的導(dǎo)電性、對(duì)粘結(jié)劑樹(shù)脂的互溶性,但是為使導(dǎo)電性及對(duì)粘結(jié)劑樹(shù)脂的分散性或溶解性更高,優(yōu)選為在η共軛導(dǎo)電性高分子
中引入烷基、羧基、磺基、烷氧基、羥基等官能團(tuán)。Ji共軛導(dǎo)電性高分子的具體實(shí)例有,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-甲基-4-己氧基吡咯)、聚(噻吩)、聚(3-甲基噻吩)、聚(3-乙基噻吩)、聚(3-丙基噻吩)、聚(3- 丁基噻吩)、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(3-十二碳烷氧基噻吩)、聚(3-十八碳烷氧基噻吩)、聚(3-甲基-4-甲氧基噻吩)、聚(3,4-亞乙基二氧基噻吩)、聚(3-甲基-4-乙氧基噻吩)、聚(3-羧基噻吩)、聚(3-甲基-4-羧基噻吩)、聚(3-甲基-4-羧基乙基噻吩)、聚(3-甲基-4-羧基丁基噻吩)、聚苯胺、聚(2-甲基苯胺)、聚(3-異丁基苯胺)、聚(2-苯胺磺酸)、聚(3-苯胺磺酸)
坐寸ο[聚陰離子]
聚陰離子,例如取代或非取代的聚烯烴、取代或非取代的聚炔烴、取代或非取代的聚酰亞胺、取代或非取代的聚酰胺、取代或非取代的聚酯,是由具有陰離子的構(gòu)成單位與不具有陰離子的構(gòu)成單位構(gòu)成的聚合物等。聚烯烴是主鏈通過(guò)亞甲基的重復(fù)而構(gòu)成的聚合物。聚炔烴是指主鏈由包含一個(gè)以上的不飽和雙鍵(乙烯基)的構(gòu)成單位所構(gòu)成的高分子。作為聚酰亞胺,可以列舉的有,例如來(lái)自均苯四甲酸二酐、聯(lián)苯基四羧酸二酐、二苯甲酮四羧酸二酐、2,2-[4,4’ - 二(二羧基苯基氧)苯基]丙烷二酐等酸酐,與羥基二苯胺、對(duì)苯二胺、間苯二胺、二苯甲酮二胺等二胺等的聚酰亞胺。作為聚酰胺,可以列舉的有,例如,聚酰胺6、聚酰胺6,6、聚酰胺6,10等。作為聚酯,可以列舉的有,例如,聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯等。當(dāng)上述的聚陰離子具有取代基時(shí),作為其取代基,可以列舉的有,例如,烷基、羥基、氨基、羧基、氰基、苯基、苯酚基、酯基、烷氧基等。從對(duì)有機(jī)溶劑的溶解性、耐熱性及對(duì)樹(shù)脂的互溶性等考慮,優(yōu)選為燒基、輕基、苯酌■基、酷基。作為所述烷基,可以列舉的有,例如,甲基、乙基、丙基、丁基、異丁基、叔丁基、戊基、己基、羊基、癸基、十_■碳燒基等燒基;環(huán)丙基、環(huán)戍基以及環(huán)己基等環(huán)燒基。作為所述羥基,可以列舉的有,直接鍵合于聚陰離子主鏈或通過(guò)其他官能團(tuán)鍵合的羥基。作為其他官能團(tuán),可以列舉的有,例如,碳數(shù)I 7的烷基、碳數(shù)2 7的烯基、酰胺基、酰亞胺基等。羥基被取代于這些官能團(tuán)的末端或當(dāng)中。作為氨基,可以列舉的有,直接鍵合于聚陰離子主鏈或通過(guò)其他官能團(tuán)鍵合的氨基。作為其他官能團(tuán),可以列舉的有,有碳數(shù)為I 7的烷基、碳數(shù)為2 7的烯基、酰胺基、酰亞胺基等。氨基被取代于這些官能團(tuán)的末端或其中。作為苯酚基,可以列舉的有,直接鍵合于聚陰離子主鏈或通過(guò)其他的官能團(tuán)鍵合的苯酚基。作為其他的官能團(tuán),可以列舉的有,碳數(shù)I 7的烷基、碳數(shù)2 7的烯基、酰胺基、酰亞胺基等。苯酚基被取代于這些官能團(tuán)的末端或其中。 有取代基的聚烯烴例如有,聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚戊烯、聚己烯、聚乙烯醇、聚乙烯基苯酹、聚(3,3,3-三氟丙烯)、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯等。
聚炔烴的具體實(shí)例有含有選自丙炔、I-甲基丙炔、I- 丁基丙炔、I-癸基丙炔、
1-腈基丙炔、1_苯基丙炔、I-輕基丙炔、1_丁炔、1_甲基_1_ 丁炔、1_乙基_1_ 丁炔、1_辛基_1_ 丁塊、1_十五碳燒基-I-丁塊、2-甲基-I-丁塊、2-乙基-I-丁塊、2-丁基-I-丁塊、
2-己基-I-丁炔、2-辛基-I-丁炔、2-癸基-I-丁炔、2-十二碳燒基-I-丁炔、2-苯基-I-丁炔、2- 丁炔、I-甲基-2- 丁炔、I-乙基-2- 丁炔、I-辛基-2- 丁炔、I-十五碳燒基-2_ 丁炔、2_甲基_2_ 丁塊、2_乙基_2_ 丁塊、2_ 丁基_2_ 丁塊、2_己基-2- 丁塊、2-羊基_2_ 丁塊、2-癸基-2- 丁炔、2-十二碳燒基-2- 丁炔、2-苯基-2- 丁炔、2-丙烯苯基-2- 丁炔、3-甲基-2- 丁塊、3_乙基_2_ 丁塊、3_ 丁基_2_ 丁塊、3_己基_2_ 丁塊、3-羊基_2_ 丁塊、3-癸基_2_ 丁炔、3-十二碳燒基-2- 丁炔、3-苯基-2- 丁炔、3-丙烯苯基-2- 丁炔、2-戍炔、4-丙基-2-戊炔、4- 丁基-2-戊炔、4-己基-2-戊炔、4-氰基-2-戊炔、3-甲基-2-戊炔、4-乙基-2-戊炔、3-苯基-2-戊炔、4-羥基-2-戊炔、己炔等之中一種以上的構(gòu)成單位的聚合物。聚陰離子的陰離子基,例如-0-S03_X+、-S03_X+、-C00_X+(各式中X+代表氫離子、堿金屬離子)。即,聚陰離子為含有磺基和/或羧基的高分子酸。其中,從η共軛導(dǎo)電性高分子的摻雜效果的角度來(lái)看,優(yōu)選的是-so3_x+、-coo—x+。而且,該陰離子基團(tuán)優(yōu)選鄰接或隔開(kāi)一定的間隔而配置在聚陰離子的主鏈上。在上述聚陰離子中,從溶劑溶解性及導(dǎo)電性的方面來(lái)看,優(yōu)選為聚異戊二烯磺酸、包含聚異戊二烯磺酸的共聚物、聚甲基丙烯酸磺基乙酯、包含聚甲基丙烯酸磺基乙酯的共聚物、聚(甲基丙烯酸-4-磺基丁酯)、包含聚(甲基丙烯酸-4-磺基丁酯)的共聚物、聚甲代丙烯酸基氧苯磺酸、包含聚甲代丙烯酸基氧苯磺酸的共聚物、聚苯乙烯磺酸、包含聚苯乙烯磺酸的共聚物等。聚陰離子的聚合度優(yōu)選為單體單位在10 100,000個(gè)的范圍,從溶劑溶解性及導(dǎo)電性的方面來(lái)看,更加優(yōu)選為50 10,000個(gè)的范圍。聚陰離子的含量相對(duì)I摩爾的共軛導(dǎo)電性高分子優(yōu)選為O. I 10摩爾的范圍,更加優(yōu)選為I 7摩爾的范圍。當(dāng)聚陰離子的含量低于O. I摩爾時(shí),對(duì)π共軛導(dǎo)電性高分子的摻雜效果會(huì)有減弱的趨勢(shì),有時(shí)會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)電性不足的情況。并且,對(duì)溶劑的分散性及溶解性降低,難以獲得均勻的分散液。另外,當(dāng)聚陰離子的含量大于10摩爾時(shí),π共軛導(dǎo)電性高分子含量減少,仍然不容易獲得足夠的導(dǎo)電性。[酯類化合物]在本發(fā)明中的酯類化合物為由具有兩個(gè)以上羧基的羧酸類化合物與具有兩個(gè)以上羥基的多元醇類化合物脫水反應(yīng)后的物質(zhì)。羧酸類化合物可以使用在脂肪族、芳香族、環(huán)狀脂肪族等中含有兩個(gè)以上羧基的物質(zhì)??梢粤信e的有,例如,馬來(lái)酸、富馬酸、衣康酸、檸康酸、丙二酸、1,4_丁烷二羧酸、琥珀酸、酒石酸、脂肪酸、D-葡糖二酸、戊烯二酸、檸檬酸等脂肪族羧酸類化合物,苯二甲酸、對(duì)苯二酸、異苯二酸、四氫化無(wú)水苯二甲酸、5-磺基異苯二酸、5-輕基異苯二酸、甲基四氫化無(wú)水苯二甲酸、4,4’ -氧化二苯二甲酸、聯(lián)苯基四羧酸二酐、苯酮四羧酸二酐、萘二羧酸、偏苯三酸、均苯四甲酸等在芳環(huán)上至少結(jié)合一個(gè)以上羧基的芳香族羧酸類化合物。在羧酸類化合物中,從耐熱性、溶劑溶解性的角度考慮,優(yōu)選芳香羧酸類。作為多元醇類化合物,可以使用在脂肪族、芳香族、環(huán)狀脂肪族等中含有兩個(gè)以上羥基的物質(zhì)。例如,乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、二丙二醇、I,3- 丁二醇、I,4- 丁二醇、甘油、二甘油、D-葡萄糖、D-葡萄糖醇、異戊二醇、二羥甲基丙酸、丁二醇、1,5-戊二醇、1,6_己二醇、1,9_壬二醇、新戊二醇、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、葡萄糖、酒石酸、D-葡萄糖二酸、戊烯二酸等多元脂肪醇。聚乙二醇、聚(1,4-丁二醇)、聚丙二醇、聚甘油、聚乙烯醇、纖維素(........)、
多糖、糖醇等高分子醇,1,4- 二羥基苯、1,3- 二羥基苯、2,3- 二羥基-I-十五烷基苯、2,
4-二羥基-苯乙酮、2,5- 二羥基-苯乙酮、2,4_ 二羥基-二苯甲酮、2,6_ 二羥基-二苯甲酮、3,4_ 二羥基-二苯甲酮、3,5-二羥基-二苯甲酮、2,4’ - 二羥基-二苯基砜、2,2’,5,5’ -四羥基-二苯基砜、3,3’,5,5’ -四甲基-4,4’ - 二羥基二苯基砜、2,3- 二羥基苯甲酸、2,4-二羥基苯甲酸、2,5-二羥基苯甲酸、2,6-二羥基苯甲酸、3,5-二羥基苯甲酸、I,4-二羥基磺酸、4,5-羥基苯-1,3- 二磺酸、1,5- 二羥基萘、1,6- 二羥基萘、2,6- 二羥基萘、2,7- 二羥基萘、2,3- 二羥基萘、I,5- 二羥基萘-2,6- 二羧酸、I,6- 二羥基萘_2,5- 二羧酸、I,5- 二羥基萘甲酸、1,4- 二羥基-2-萘甲酸苯酯、4,5- 二羥基萘-2,7- 二磺酸、1,8- 二羥基-3,6-萘二磺酸、6,7- 二羥基-2-萘磺酸、1,2,3-三羥基苯(焦焙酚)、1,2,4-三羥基苯、5-甲 基-1,2, 3- 二輕基苯、5_乙基-I, 2, 3- 二輕基苯、5-丙基-1,2, 3- 二輕基苯、2,4,6- 二輕基苯、三羥基苯甲酸、三羥基苯甲酸甲酯、三羥基苯甲酸乙酯、三羥基苯甲酸丙酯、三羥基苯甲酸異丁酯、三羥基苯乙酮、三羥基二苯甲酮、三羥基苯并醛、三羥基蒽醌、四羥基-對(duì)芐醌、四羥基蒽醌等。酯類化合物的分子量雖無(wú)特殊限制,但是優(yōu)選分子量小的,具體而言,優(yōu)選10,000以下的,更加優(yōu)選5,000以下的。如果分子量小,分子容易進(jìn)入π共軛導(dǎo)電性高分子和聚陰離子之間、容易得到均質(zhì)的交聯(lián)體。如果分子量變大,不能充分發(fā)揮上述效果,會(huì)有導(dǎo)電性降低的趨勢(shì)。[聚合化合物]聚合化合物選自下述(a)和/或(b)。(a)具有環(huán)氧丙基的化合物(以下,稱為(a))。(b)具有選自烯丙基、乙烯醚基、甲基丙烯?;?、丙烯?;?、甲基丙烯酰胺基、丙烯酰胺基中一種以及羥基的化合物(以下,稱為(b))。雖然可以僅由化合物(a)和/或(b)混合,但是從改良防水性和耐熱性角度考慮,優(yōu)選聚合物。再者,化合物(a)例如有下述(a-Ι) (a_3)的化合物。(a-Ι):具有選自環(huán)氧丙基、烯丙基、乙烯醚基、甲基丙烯?;⒈;?、甲基丙烯酰胺基、丙烯酰胺基中一種的化合物(以下,稱為化合物(a_l))。(a-2):具有兩個(gè)以上環(huán)氧丙基的化合物(以下,稱為化合物(a-2))。(a-3):具有一個(gè)環(huán)氧丙基的化合物,且為化合物(a-Ι)以外的化合物(以下,稱為化合物(a_3))。在化合物(a-Ι)之中,具有環(huán)氧丙基及丙烯酰基(甲基丙烯?;?的化合物,例如有丙烯酸環(huán)氧丙酯、甲基丙烯酸環(huán)氧丙酯等。具有環(huán)氧丙基及烯丙基的化合物,例如有,烯丙基環(huán)氧丙醚、2-甲基烯丙基環(huán)氧丙醚、烯丙基苯酚環(huán)氧丙醚等。具有環(huán)氧丙基及羥基的化合物例如有,1,4_ 二羥甲基苯二環(huán)氧丙醚、甘油二環(huán)氧丙醚等。具有環(huán)氧丙基及羥基和烯丙基的化合物例如有,3-烯丙基-I,4- 二羥甲基苯二環(huán)氧丙醚等。以及,具有環(huán)氧丙基和羥基的化合物、具有環(huán)氧丙基及羥基和烯丙基的化合物也為化合物(b)?;衔?a-2)例如有,乙二醇二環(huán)氧丙醚、二乙二醇二環(huán)氧丙醚、1,6-己二醇二環(huán)
氧丙醚、三羥甲基丙烷三環(huán)氧丙醚、雙酚A 二環(huán)氧丙醚、聚乙二醇二環(huán)氧丙醚、丙二醇二環(huán)氧丙醚、聚丙二醇二環(huán)氧丙醚、新戊二醇二環(huán)氧丙醚、二聚酸二環(huán)氧丙醚、鄰苯二甲酸二環(huán)氧丙醚、三環(huán)氧丙基三聚異氰酸酯、四環(huán)氧丙基二胺基二苯基甲烷、二環(huán)氧丙基四鄰苯二甲酸酯等??墒褂靡环N或混合兩種以上?;衔?a_3)例如有,烷基環(huán)氧丙醚、乙二醇環(huán)氧丙醚、甲基環(huán)氧丙醚、苯基環(huán)氧丙醚、丁基苯基環(huán)氧丙醚、羥甲苯基環(huán)氧丙醚等。化合物(b)之中,例如,具有羥基及乙烯醚基的化合物例如有,2-羥乙基乙烯醚、
4-羥丁基乙烯醚、二乙二醇單乙烯醚等。
具有羥基及丙烯?;?甲基丙烯酰基)的化合物例如有,丙烯基(甲基丙烯酸)2_羥乙酯、丙烯酸(甲基丙烯酸)2_羥丙酯、丙烯酸(甲基丙烯酸)4_羥丁酯、丙烯酸乙基-α-羥甲酯、二季戊四醇單羥基五丙烯酸酯。具有羥基及丙烯酰胺(甲基丙烯酰胺)基的化合物,例如有,2-羥乙基丙烯酰胺、
2-羥乙基甲基丙烯酰胺。上述化合物(a)之中,其環(huán)氧丙基與聚陰離子摻雜劑的殘存陰離子基團(tuán)(例如,磺基、羧基等)反應(yīng),形成酯(例如,磺酸酯、羧酸酯等)。進(jìn)行該反應(yīng)時(shí),可利用堿性催化劑、加壓、加熱以促進(jìn)反應(yīng)。酯形成時(shí),將環(huán)氧丙基開(kāi)環(huán)以形成羥基。該羥基會(huì)與導(dǎo)電性高分子的鹽或者未形成酯的殘存陰離子基團(tuán)產(chǎn)生脫水反應(yīng),形成新的酯(例如,磺酸酯、羧酸酯等)。通過(guò)形成這種酯,使聚陰離子與導(dǎo)電性高分子的復(fù)合物彼此進(jìn)行交聯(lián)。再者,在化合物(a-Ι)中,聚陰離子的殘存陰離子基團(tuán)與化合物(a-Ι)的環(huán)氧丙基鍵合后,化合物(a-Ι)的烯丙基、乙烯醚基、甲基丙烯酰基、丙烯酰基、甲基丙烯酰胺基、丙烯酰胺基彼此聚合,以使復(fù)合物彼此進(jìn)一步交聯(lián)。并且,在上述化合物(b)中,該羥基會(huì)與聚陰離子的殘存陰離子基團(tuán)產(chǎn)生脫水反應(yīng),形成酯。脫水反應(yīng)時(shí),可以通過(guò)酸性催化劑來(lái)加速反應(yīng)進(jìn)行。之后,化合物(b)的烯丙基、乙烯醚基、甲基丙烯?;?、丙烯酰基、甲基丙烯酰胺基、丙烯酰胺基彼此聚合。通過(guò)該聚合,使聚陰離子與η共軛導(dǎo)電性高分子的復(fù)合物彼此進(jìn)行交聯(lián)。在化合物(a-Ι)及化合物(b)中,甲基丙烯酰基、丙烯?;?、丙烯酰胺基、甲基丙烯酰胺基、烯丙基的聚合,可以應(yīng)用自由基聚合法、熱聚合法、光自由基聚合法、等離子聚合法。在自由基聚合法中,自由基引發(fā)劑例如使用,偶氮二異丁腈等偶氮化合物、過(guò)氧化苯甲酰、二?;^(guò)氧化物類、過(guò)氧化酯類、羥基過(guò)氧化酯類等過(guò)氧化物等,以進(jìn)行聚合。在光自由基聚合法中,聚合引發(fā)劑使用羰基化合物、硫化物、有機(jī)過(guò)氧化物、偶氮化合物等,以進(jìn)行聚合。具體而言,例如有,二苯甲酮、4,4’ -雙(二甲基氨)二苯甲酮、咕噸酮、硫咕噸酮、2-乙基蒽醌、苯乙酮、三氯苯乙酮、2-羥基-2-甲基苯丙酮、I-羥基環(huán)己基苯酮、安息香醚、2,2- 二乙氧基苯乙酮、2,2- 二甲氧基-2-苯基苯乙酮、聯(lián)苯酰(苯偶酰)、甲基苯甲?;姿狨?、I-苯基-1,2-丙二酮-2-(鄰苯甲酰基)肟、2,4,6_三甲基苯甲?;交⒀趸铩⑺募谆锾m姆、二硫氨基甲酸酯、過(guò)氧化苯甲酰、N-月桂基吡啶疊氮化物、聚甲基苯基娃燒等。等離子聚合是以短時(shí)間照射等離子體,接收等離子體的電子碰撞產(chǎn)生的能量,經(jīng)片段化及重新排列后,通過(guò)自由基的再結(jié)合以產(chǎn)生聚合物。以及,化合物(a-ι)及化合物(b)的乙烯醚基的聚合,采用陽(yáng)離子聚合法。在陽(yáng)離子聚合中,為了促進(jìn)反應(yīng),除了鹵化金屬、有機(jī)金屬化合物等路易絲酸以外,也可使用鹵素、強(qiáng)酸鹽、碳鎗離子鹽等會(huì)因光或熱產(chǎn)生陽(yáng)離子的親電試劑等。
聚合化合物優(yōu)選為,相對(duì)于聚陰離子(摻雜劑),含有O. I摩爾當(dāng)量 100摩爾當(dāng)量,更加優(yōu)選含有2摩爾當(dāng)量 50摩爾當(dāng)量。當(dāng)聚合化合物的含量相對(duì)聚陰離子超過(guò)100摩爾當(dāng)量時(shí),聚合化合物會(huì)變得過(guò)剩,有使導(dǎo)電性下降的可能。并且,如果相對(duì)聚陰離子(摻雜劑),低于O. I摩爾當(dāng)量時(shí),要提高導(dǎo)電性、與透明基材11的粘合性會(huì)有變得困難的傾向。[導(dǎo)電改良劑]作為導(dǎo)電改良劑,有兩個(gè)以上羥基的含羥基芳香族化合物、含氮芳香族雜環(huán)化合物、含酰胺基化合物及從含酰亞胺基化合物。這些導(dǎo)電改良劑可以單獨(dú)使用,也可以合并使用。作為含有羥基的芳香族化合物,構(gòu)成分子的芳香環(huán)上只要結(jié)合有2個(gè)以上羥基即可,無(wú)特殊限制,例如,1,4- 二羥基苯、1,3- 二羥基苯、2,3- 二羥基-I-十五烷基苯、2,4- 二羥基-苯乙酮、2,5- 二羥基-苯乙酮、2,4_ 二羥基-二苯甲酮、2,6_ 二羥基-二苯甲酮、3,
4-二羥基-二苯甲酮、3,5_二羥基-二苯甲酮、2,4’ - 二羥基-二苯基砜、2,2’,5,5’ -四羥基-二苯基砜、3,3’,5,5’ -四甲基-4,4’ - 二羥基二苯基砜、氫醌羧酸及其鹽類、2,3- 二羥基苯甲酸、2,4- 二羥基苯甲酸、2,5- 二羥基苯甲酸、2,6- 二羥基苯甲酸、3,5- 二羥基苯甲酸、1,4_ 二羥基氫醌羧酸及其鹽類、4,5- 二羥基苯-1,3- 二磺酸及其鹽類、I,5- 二羥基萘、1,6- 二羥基萘、2,6- 二羥基萘、2,7- 二羥基萘、2,3- 二羥基萘、1,5- 二羥基萘_2,6_ 二羧酸、1,6_ 二羥基萘_2,5-二羧酸、1,5-二羥基萘甲酸、1,4_ 二羥基-2-萘甲酸苯酯、4,5-二羥基萘_2,7- 二磺酸及其鹽類、1,8- 二羥基-3,6-萘二磺酸及其鹽類、6,7- 二羥基-2-萘磺酸及其鹽類、1,2,3-三羥基苯(焦焙酚)、1,2,4_三羥基苯、5-甲基-1,2,3-三羥基苯、
5-乙基-1,2,3-三羥基苯、5-丙基-1,2,3-三羥基苯、2,4,6-三羥基苯、三羥基苯甲酸、三羥基苯甲酸甲酯、三羥基苯甲酸乙酯、三羥基苯甲酸丙酯、三羥基苯甲酸異丁酯、三羥基苯乙酮、三羥基蒽醌、四羥基-對(duì)芐醌、四羥基蒽醌等。在這些含羥基芳香族化合物中,從導(dǎo)電性和交聯(lián)效果的方面來(lái)看,優(yōu)選具有對(duì)π共軛導(dǎo)電性高分子有摻雜效果的陰離子基的化合物以及含有酯基的化合物。含氮芳香雜環(huán)化合物,例如含有一個(gè)氮原子的吡咯類及其衍生物,含有兩個(gè)氮原子的咪唑類及其衍生物、嘧啶類及其衍生物、吡嗪類及其衍生物、含有三個(gè)氮原子的三嗪類及其衍生物等。從溶劑的溶解性等考慮,優(yōu)選吡啶及其衍生物、咪唑及其衍生物、嘧啶及其衍生物。吡啶類及其衍生物的具體例子,吡唆、2-甲基吡唆、3-甲基吡啶、4-甲基吡啶、4-乙基吡啶、2,4-二甲基吡啶、2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、2-甲基-6-乙烯基吡啶、
5-甲基_2_乙稀基卩比卩定、4_丁稀基卩比卩定、4_戍稀基卩比卩定、2,4,6_ 二甲基卩比卩定、3_氛基_5_甲基吡啶、2-吡啶羧酸、6-甲基-2-吡啶羧酸、2,6-吡啶二羧酸、4-吡啶羧基乙醛、4-氨基吡啶、2,3- 二氨基吡啶、2,6- 二氨基吡啶、2,6- 二氨基-4-甲基吡啶、4-羥基吡啶、2,6- 二羥基吡啶、6-羥基煙酸甲酯、2-羥基-5-吡啶甲醇、6-羥基煙酸乙酯、4-吡啶甲醇、4-吡啶乙醇、2-苯基吡啶、3-甲基喹啉、3-乙基喹啉、喹啉醇、2,3-環(huán)戊烯基吡啶、2,3-環(huán)己烯基吡啶、1,2_ 二(4-吡啶)乙烷、1,2_ 二(4-吡啶)丙烷、2-吡啶羧基乙醛、2-吡啶羧酸、2-吡啶碳化腈、2,3-吡啶二羧酸、2,4-吡啶二羧酸、2,5-吡啶二羧酸、3-吡啶磺酸等。咪唑類及其衍生物的具體例子,咪唑、2-乙基咪唑、2-丙基咪唑、2- i^一烷基咪唑、2-苯基咪唑、N-甲基咪唑、N-乙烯基咪唑、N-丙烯基咪唑、2-甲基-4-乙烯基咪唑、2-甲基-I-乙烯基咪唑、1-(2-羥乙基)咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑、I-聯(lián)苯酰-2-甲基咪唑、I-聯(lián)苯酰-2-苯基咪唑、I-氨乙基-2-甲基咪唑、I-氨乙基-2-乙基-4-甲 基咪唑、2-苯基-4,5- 二羥基甲基咪唑、I-乙?;溥?、4,5-咪唑二羧酸、4,5-咪唑二羧酸二甲酯、苯甲咪唑、2-氨基苯甲咪唑、2-氨基苯甲咪唑-2-磺酸、2-氨基-I-甲基苯甲咪唑、2-羥基苯甲咪唑、2-(2-吡啶)苯甲咪唑等。嘧啶類及其衍生物的具體例子,2-氨基-4-氯-6-甲基嘧啶、2-氨基-6-氯_4_甲氧嘧啶、2-氨基-4,6- 二氯嘧啶、2-氨基-4,6- 二羥基嘧啶、2-氨基-4,6- 二甲基嘧啶、
2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶、2-氨基嘧啶、2-氨基-4-甲基嘧啶、4,6- 二羥基嘧啶、2,4- 二羥基嘧啶-5-羧酸、2,4,6-三氨基嘧啶、2,4- 二甲氧基嘧啶、2,4,5-三羥基嘧啶、2,4-嘧啶二醇(2,4-..................)等。吡嗪類及其衍生物的具體例子,吡嗪、2-甲基吡嗪、2,5- 二甲基吡嗪、吡嗪羧酸、2,3-吡嗪二羧酸、5-甲基吡嗪羧酸、吡嗪酰胺、5-甲基吡嗪酰胺、2-氰基吡嗪、氨基吡嗪、3_氨基吡嗪-2-羧酸、2-乙基-3-甲基吡嗪、2-乙基-3-甲基吡嗪、2,3-二甲基吡嗪、2,
3-二乙基吡嗪等。三嗪類及其衍生物的具體例子,1,3,5-三嗪、2-氨基-1,3,5-三嗪、3-氨基-1,2,
4-三嗪、2,4_二氨基-6-苯基-1,3,5-三嗪、2,4,6_三氨基-1,3,5-三嗪、2,4,6_三(三氯甲基)-I,3,5-三嗪、2,4,6-三-2-吡嗪-I,3,5-三嗪、3- (2-吡嗪)-5,6-雙(4-苯磺酸)-1,2,4-三嗪二鈉、3- (2-吡嗪)-5,6- 二苯基-1,2,4-三嗪、2-羥基-4,6- 二氯-1,3,
5-三嗪等。具有酰胺基的化合物,可以舉例,有丙烯酰胺樹(shù)脂、酰胺等。丙烯酰胺類樹(shù)脂為以含有酰胺基的單體作為構(gòu)成單位的聚合物。含有酰胺基的單體,可以舉例,丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-甲基甲基丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺、N-羥甲基甲基丙烯酰胺、N, N-二羥甲基丙烯酰胺、N-甲氧基甲基丙烯酰胺、N-甲氧基甲基異丁烯酰胺、N-苯基丙烯酰胺、N-(2-羥基乙基)丙烯酰胺、N-甲基(2-羥基乙基)丙烯酰胺等。而且,丙烯酰胺樹(shù)脂的構(gòu)成單位,可以含有例如,丙烯酸酯(醇基殘基可以為,甲基、乙基、η-丙基、異丙基、η- 丁基、異丁基、t- 丁基、2-乙基己基、環(huán)己基、苯基、苯甲基、苯乙基等);甲基丙烯酸酯(醇?xì)埢?;丙烯酸-2-羥基乙酯、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、丙烯酸-2-羥基丙酯、甲基丙烯酸-2-羥基丙酯等含有羥基的單體;丙烯酸N,N- 二乙基氨基乙酯、甲基丙烯酸N,N-二乙基氨基乙酯等含有氨基的單體;丙烯酸環(huán)氧丙醚、甲基丙烯酸環(huán)氧丙醚、丙烯基環(huán)氧丙醚等含有環(huán)氧丙基的單體等共聚合成分。丙烯酰胺類樹(shù)脂中引入不飽和雙鍵的方法,為利用使含羥基單體、含氨基單體、含環(huán)氧丙基單體形成的活性氫與異氰酸乙烯酯、異氰酸烯丙酯、2-甲基丙烯酸異氰基乙酯、2_丙烯酸異氰基乙酯等含異氰酸酯基的不飽和單體發(fā)生加成反應(yīng)的方法、使含羧基單體與含環(huán)氧丙基單體發(fā)生聚合反應(yīng)的方法等。聚酰胺為二羧酸與二氨基發(fā)生聚合反應(yīng)所得的聚合體。這里,二羧酸可以舉例,例如琥珀酸、己二酸、癸二酸、壬二酸、對(duì)苯二甲酸、異苯二甲酸、鄰苯二甲酸、六氫化對(duì)苯二甲酸、六氫化異苯二甲酸、六氫化鄰苯二甲酸、萘二甲酸
坐·寸ο二胺可以舉例,羥二胺(..............)、對(duì)亞苯基二胺、間苯二
胺、二苯甲酮二胺等。由于在酰胺基中引入不飽和雙鍵,也可以使末端的酸酐單位與含異氰酸基的不飽和單體發(fā)生聚合反應(yīng)。含異氰酸基的不飽和單體,可以舉例為異氰酸乙烯酯、異氰酸烯丙酯、2-甲基丙烯酸異氰基乙酯、2-丙烯酸異氰基乙酯等。含有酰亞胺基的化合物(以下簡(jiǎn)稱酰亞胺基化合物)為分子中含有用-CO-NH-CO-(CO部分為雙鍵)表示的結(jié)構(gòu)的單分子化合物。根據(jù)酰亞胺化合物的兩末端的官能團(tuán)不同,將其分為脂肪族酰亞胺、芳香族酰亞胺等分類,但是根據(jù)其骨架,可以分為苯二甲酰亞胺及苯二甲酰亞胺衍生物、琥珀酰亞胺及琥珀酰亞胺衍生物、苯甲酰亞胺及苯甲酰亞胺衍生物、蘋果酰亞胺及蘋果酰亞胺衍生物、萘二甲酰亞胺及萘二甲酰亞胺衍生物等。從溶解性角度考慮,優(yōu)選脂肪族酰亞胺。酰亞胺化合物的具體例子,1,8_萘二甲酰亞胺、苯二甲酰亞胺、3-硝基苯二甲酰亞胺、4-硝基苯二甲酰亞胺、3-氨基苯二甲酰亞胺、4-氨基苯二甲酰亞胺、環(huán)己烷-1,2_ 二羧基亞氨、尿囊酸、海因、巴比妥酸、阿脲酸、戊二酰亞胺、琥珀酰亞胺、5-丁基海因酸、5,5-二甲基海因、I-甲基海因、1,5,5-三甲基海因、5-海因乙酸、N-羥基-5-降冰片烯-2, 3_ 二羧基亞氨、氨基脲、α, α - 二甲基-6-甲基琥拍酰亞胺、雙[2_(琥拍酰亞
胺氧基羰基氧基)乙基]砜(................................................)
、α-甲基-α丙基琥珀酰亞胺、環(huán)己酰亞胺、1,3-二丙烯尿素、蘋果酰亞胺、N-甲基蘋果酰亞胺、N-乙基蘋果酰亞胺、N-羥基蘋果酰亞胺、I,4-雙蘋果酰亞胺丁烷、I,6-雙蘋果酰亞胺己烷、I,8-雙蘋果酰亞胺辛烷、N-羧基庚基蘋果酰亞胺等。酰亞胺化合物的分子量?jī)?yōu)選為60 5,000,更優(yōu)選70 1,000,特別優(yōu)選80 500。導(dǎo)電改良劑的含量,相對(duì)于未摻雜π共軛導(dǎo)電性高分子的聚陰離子的陰離子基優(yōu)選為O. I 100摩爾,更加優(yōu)選O. 5 50摩爾,特別優(yōu)選I. O 20摩爾。導(dǎo)電改良劑未達(dá)到上述下限值時(shí),導(dǎo)電改良劑的效果不明顯、有導(dǎo)電性降低的趨勢(shì),如果超過(guò)上限值,會(huì)產(chǎn)生由η共軛導(dǎo)電性高分子濃度降低引起的導(dǎo)電性降低的趨勢(shì)。[摻雜劑]雖然上述聚陰離子作為π共軛導(dǎo)電性高分子的摻雜劑發(fā)揮作用,但是也可以含有聚陰離子以外的摻雜劑。作為其他的摻雜劑,在η共軛導(dǎo)電性高分子的摻雜· 脫摻雜中,使π共軛導(dǎo)電性高分子中的共軛電子的氧化還原電位變化即可,可以是給體性摻雜齊U,也可以是受體性摻雜劑。給體性(或給電子性)摻雜劑,例如,鈉、鉀等堿金屬;鈣、鎂等堿土金屬;四甲基銨、四乙基銨、四丙基銨、四丁基銨、甲基三乙基銨、二甲基二乙基銨等季銨鹽化合物等。受體性(或吸電子性)摻雜劑,例如使用,鹵化物、路易絲酸、質(zhì)子酸、有機(jī)氰化物、有機(jī)金屬化合物等。而且,作為鹵化物,可以列舉的有,例如,氯(Cl2)、溴(Br2) M (I2)、氯化碘(ICl)、溴化碘(IBr)、氟化碘(IF)等。作為路易絲酸,可以列舉的有,例如,PF5、AsF5、SbF5、BF5、BCl5、BBr5、S03等。作為有機(jī)氰化物,可以使用在共軛鍵上包含兩個(gè)以上氰基的化合物。例如,四氰基 乙烯、四氰基氧乙烯、四氰基苯、四氰基喹諾二甲烷、四氰基氮雜萘等。可以列舉的有質(zhì)子酸,無(wú)機(jī)酸、有機(jī)酸。而且,作為無(wú)機(jī)酸,可以列舉的有,例如,鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸、氫硼氟酸、氫氟酸、過(guò)氯酸等。另外,作為有機(jī)酸,可以列舉的有例如,有機(jī)羧酸、有機(jī)磺酸等。作為有機(jī)羧酸,可以使用在脂肪族、芳香族、環(huán)狀脂肪族等中含有一個(gè)或兩個(gè)以上羧基的羧酸。可以列舉的有,例如,甲酸、乙酸、草酸、苯甲酸、鄰苯二甲酸、馬來(lái)酸、富馬酸、丙二酸、酒石酸、檸檬酸、乳酸、琥珀酸、單氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、三氟乙酸、硝基乙酸、三苯基乙酸等。作為有機(jī)磺酸,可以使用在脂肪族、芳香族、環(huán)狀脂肪族等中包含一個(gè)或兩個(gè)以上磺基的磺酸。作為包含一個(gè)磺基的有機(jī)磺酸,例如,甲磺酸、乙磺酸、I-丙磺酸、I-丁磺酸、I-己磺酸、I-庚磺酸、I-辛磺酸、I-壬磺酸、I-癸磺酸、I-十二烷基磺酸、I-十四烷基磺酸、I-十七烷基磺酸、2-溴乙磺酸、3-氯-2-羥基丙磺酸、三氟甲磺酸、粘菌素甲磺酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、氨基甲磺酸、I-氨基-2-萘酚-4-磺酸、2-氨基-5-萘酚-7-磺酸、
3-氨基丙磺酸、N-環(huán)己基-3-氨基丙磺酸、苯磺酸、對(duì)甲苯磺酸、二甲苯磺酸、乙基苯磺酸、丙基苯磺酸、丁基苯磺酸、戍基苯磺酸、己基苯磺酸、庚基苯磺酸、辛基苯磺酸、壬基苯磺酸、癸基苯磺酸、十一烷基苯磺酸、十二烷基苯磺酸、十五烷基苯磺酸、十六烷基苯磺酸、2,4-二甲基苯磺酸、二丙基苯磺酸、4-氨基苯磺酸、鄰氨基苯磺酸、間氨基苯磺酸、4-氨基-2-氯甲苯-5-磺酸、4-氨基-3-甲基苯-I-磺酸、4-氨基-5-甲氧基-2-甲基苯磺酸、2-氨基-5-甲基苯-I-磺酸、4-氨基-2-甲基苯-I-磺酸、5-氨基-2-甲基苯-I-磺酸、4-氨基-3-甲基苯-I-磺酸、4-乙酰胺-3-氯苯磺酸、4-氯-3-硝基苯磺酸、對(duì)氯苯磺酸、萘磺酸、甲基萘磺酸、丙基萘磺酸、丁基萘磺酸、戊基萘磺酸、2-甲基萘磺酸、4-氨基-I-萘磺酸、8-氯萘-I-磺酸、萘磺酸福爾馬林縮聚物、三聚氰胺磺酸福爾馬林縮聚物等含有磺基的磺酸化合物。作為包含兩個(gè)以上磺基的有機(jī)磺酸,可以列舉的有,例如,乙二磺酸、丁二磺酸、戊二磺酸、癸二磺酸、間苯二磺酸、鄰苯二磺酸、對(duì)苯二磺酸、甲苯二磺酸、二甲苯二磺酸、氯苯二磺酸、氟苯二磺酸、苯胺-2,4-二磺酸、苯胺-2,5-二磺酸、二甲基苯二磺酸、二乙基苯二磺酸、二丁基苯磺酸、萘二磺酸、甲基萘二磺酸、乙基萘二磺酸、十二烷基萘二磺酸、十五烷基萘二磺酸、丁基萘二磺酸、2-氨基-1,4-苯二磺酸、I-氨基-3,8-萘二磺酸、3-氨基-1,
5-萘二磺酸、8-氨基-I-萘酚-3,6- 二磺酸、4-氨基-5-萘酚-2,7- 二磺酸、蒽二磺酸、丁基蒽二磺酸、4-乙酰胺-4’ -異硫-氰基芪-2,2’ - 二磺酸、4-乙酰胺-4’ -異硫-氰基芪-2,2’ - 二磺酸、I-乙酰氧芘-3,6,8-三磺酸、7-氨基-1,3,6-萘三磺酸、8-氨萘_1,3,
6-三磺酸、3-氨基-1,5,7-萘三磺酸等。[其他樹(shù)脂成分]為確保透明導(dǎo)電層12的成膜性和膜強(qiáng)度,可以含有其他樹(shù)脂成分。其他樹(shù)脂成分能與π共軛導(dǎo)電性高分子及聚陰離子相溶或混合分散即可,沒(méi)有其他特別的限制,可以是熱固性樹(shù)脂,也可以是熱塑性樹(shù)脂。例如,聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯類樹(shù)脂,聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺等聚酰亞胺類樹(shù)脂,聚酰胺6、聚酰胺6,6、聚酰胺12、聚酰胺11等聚酰胺樹(shù)脂,聚偏氟乙烯、聚氟乙烯、聚四氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚氯三氟乙烯等含氟樹(shù)脂,聚乙烯醇、聚乙烯醚、 聚乙烯丁縮醛、聚乙酸乙烯酯、聚氯乙烯等乙烯基樹(shù)脂,環(huán)氧樹(shù)脂、二甲苯樹(shù)脂、芳香酰胺(aramide)樹(shù)脂、聚氨酯類樹(shù)脂、聚脲類樹(shù)脂、三聚氰胺樹(shù)脂、苯酚樹(shù)脂、聚醚、丙烯酸樹(shù)脂及其共聚物等。[添加劑]添加劑只要能與π共軛導(dǎo)電性高分子及聚陰離子混合即可,沒(méi)有其他特別的限制,例如,可以使用表面活性劑、消泡劑、偶聯(lián)劑、中和劑、抗氧化劑。作為表面活性劑,可以列舉的有,例如,羧酸鹽、磺酸鹽、硫酸酯/鹽、磷酸酯/鹽等陰離子表面活性劑;胺鹽、季銨鹽等陽(yáng)離子表面活性劑;羧基甜菜堿、氨基羧酸鹽、咪唑啉甜菜堿等兩性表面活性劑;聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯甘油脂肪酸酯、乙二醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪酸胺等非表面活性劑等。作為消泡劑,可以列舉的有,硅酮樹(shù)脂、聚二甲基硅氧烷等。作為偶聯(lián)劑,可以列舉的有,具有乙稀基、氣基、環(huán)氧基的娃燒偶聯(lián)劑等。作為中和劑,可以列舉的有,氨、氫氧化鈉等堿性化合物;伯胺類、仲胺類、叔胺類等含氣化合物等。作為抗氧化劑,可以列舉的有,苯酚系抗氧化劑、胺系抗氧化劑、磷系抗氧化劑、硫
系抗氧化劑、糖類、維生素類等。在使用酯類化合物的情況下,透明導(dǎo)電薄片中的透明導(dǎo)電層中含有π共軛導(dǎo)電性高分子、聚陰離子、特定的酯類化合物,這些酯類化合物中的殘存羧基和殘存羥基形成酯鍵,或者羥基之間形成醚鍵。而且,與聚陰離子的殘存陰離子基團(tuán)結(jié)合形成酯鍵。其結(jié)果是,認(rèn)為交聯(lián)聚陰離子、摻雜了聚陰離子的η共軛導(dǎo)電性高分子相互靠近。而且,認(rèn)為酯類化合物中的羥基基團(tuán)與聚陰離子的陰離子基團(tuán)容易相互作用,通過(guò)其相互作用使聚陰離子彼此靠近。正因?yàn)槿绱?,該透明?dǎo)電層形成致密的結(jié)構(gòu),具有良好的防水性、與透明基材和透明導(dǎo)電層的粘合性、高溫高濕條件下的表面電阻維持性。而且,因?yàn)棣泄曹棇?dǎo)電性高分子相互靠近,使π共軛導(dǎo)電性高分子間導(dǎo)電的必要的激發(fā)能變小,所以可以改良導(dǎo)電性、使表面電阻在1000Ω以下。而且,導(dǎo)電性升高的結(jié)果是可以薄化透明導(dǎo)電層,所以可以提高透明性,可使總光透射率在80%以上,渾濁度在5%以下。在使用聚合化合物的情況下,透明導(dǎo)電薄片10的透明導(dǎo)電層12上,31共軛導(dǎo)電性高分子與聚陰離子形成鹽,利用未成鹽的聚陰離子的殘存陰離子基團(tuán)與聚合化合物反應(yīng)。然后,通過(guò)用此反應(yīng)形成的交聯(lián)點(diǎn)的成酯或聚合反應(yīng),聚陰離子和H共軛導(dǎo)電性高分子的復(fù)合物互相交聯(lián)。認(rèn)為特別是分子中具有含羥基的化合物與聚陰離子的陰離子基團(tuán)容易相互作用,容易選擇聚陰離子彼此靠近的結(jié)構(gòu)。因此,通過(guò)摻雜可以使吸附在聚陰離子上的H共軛導(dǎo)電性高分子彼此也靠近。認(rèn)為其結(jié)果是,使H共軛導(dǎo)電性高分子彼此間導(dǎo)電現(xiàn)象發(fā)生的必要的激發(fā)能變小,整體的電阻變小,所以導(dǎo)電性提高,表面電阻(率)為1000Ω以下。而且,由于透明導(dǎo)電層12為由高分子形成的物質(zhì),可以確保透明性良好、80%以上的全光透射率、5%以下的渾濁度,與透明基材11及透明導(dǎo)電層12的粘合性良好。而且,由于通過(guò)上述的相互作用,認(rèn)為分子密度變高使得熱穩(wěn)定性、成膜性、耐磨損性提聞。〈透明導(dǎo)電薄片的制造方法〉
接下來(lái),對(duì)本發(fā)明的導(dǎo)電性高分子涂料的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。在本發(fā)明的透明導(dǎo)電薄片的制造方法中,在使用酯類化合物時(shí),首先,在酯類化合物合成工序中,由含有兩個(gè)以上羧基的羧酸類化合物與具有兩個(gè)以上羥基的多元醇類化合物脫水反應(yīng)后,合成酯類化合物。作為酯類化合物的合成方法,無(wú)特殊限定,例如公知的酸或堿基催化劑存在條件下,如加熱處理羧酸類化合物和多元醇類化合物的混合物,使其發(fā)生脫水反應(yīng)的方法等。此時(shí),交聯(lián)官能團(tuán)羧基和羥基至少一方有殘存,所以優(yōu)選羧酸類化合物的羧基與多元醇類化合物的羥基為不等摩爾量的。具體而言,優(yōu)選與羧酸類化合物的I摩爾羧基相應(yīng)的多元醇類化合物的羥基為O. 3 10摩爾。關(guān)于合成條件,優(yōu)選為羧基和羥基的至少一方殘存的條件,例如,優(yōu)選將合成溫度設(shè)定為20 200°C。但是,由于在高溫情況下,同時(shí)形成醚鍵,所以優(yōu)選低溫合成,具體而言,優(yōu)選將合成溫度設(shè)定為30 150°C。而且,利用聚陰離子合成工序合成聚陰離子。聚陰離子的合成方法,例如將聚合物用酸等處理、直接導(dǎo)入陰離子基團(tuán)的方法,利用磺化劑的磺化法,轉(zhuǎn)移法,利用含有陰離子基團(tuán)的聚合單體聚合制造的方法等。其中,優(yōu)選利用含有陰離子基團(tuán)的聚合單體聚合制造的方法。通過(guò)含有陰離子基團(tuán)的聚合物單體的聚合來(lái)制造的方法,溶劑中,含有陰離子基團(tuán)的聚合物單體在氧化劑和/或聚合催化劑存在下,化學(xué)氧化聚合或自由基聚合。此時(shí),根據(jù)需要,也可以共聚沒(méi)有陰離子基團(tuán)的聚合性單體。具體而言,使一定量的含有陰離子基團(tuán)的聚合物單體在溶劑中溶解,將其保持在一定溫度,向其中加入預(yù)先溶解了氧化劑和/或聚合催化劑的溶液,使其反應(yīng),得到聚陰離子。當(dāng)所得到的聚合物是聚陰離子鹽時(shí),優(yōu)選使其轉(zhuǎn)化為聚陰離子酸。作為使其轉(zhuǎn)化為聚陰離子酸的方法,如使用離子交換樹(shù)脂的離子交換法、透析法、超濾法等,其中,從容易操作的角度考慮,優(yōu)選為超濾法。含有陰離子基團(tuán)的聚合性單體,是單體的一部分用單取代硫酸酯基、羧基、磺基等一種以上的官能團(tuán)取代而成的,例如,取代或非取代的乙烯磺酸化合物,取代或非取代的苯乙烯磺酸化合物,取代或非取代的丙烯酸磺酸化合物,取代或非取代的甲基丙烯酸磺酸化合物,取代或非取代的丙烯酰胺磺酸化合物,取代或非取代的環(huán)乙烯撐磺酸化合物,取代或非取代的丁二烯磺酸化合物,取代或非取代的乙烯基芳香族磺酸化合物??梢耘e例的是,例如,乙烯基磺酸及其鹽類,烯丙基磺酸及其鹽類,甲基烯丙基磺酸及其鹽類,苯乙烯磺酸,甲基烯丙基羥基苯磺酸及其鹽類,烯丙基羥基苯磺酸及其鹽類,α -甲基苯乙烯磺酸及其鹽類,丙烯酰胺-叔丁基磺酸及其鹽類,2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸及其鹽類,環(huán)丁烯-3-磺酸及其鹽類,異戊二烯磺酸及其鹽類,1,3- 丁二烯-I-磺酸及其鹽類,I-甲基-1,3- 丁二烯-2-磺酸及其鹽類、I-甲基-1,3- 丁二烯-4-磺酸及其鹽類,丙烯酸乙基磺酸(CH2CH-Coo-(CH2)2-So3H)及其鹽類,丙烯酸丙基磺酸(CH2CH-Coo-(CH2)3-So3H)及其鹽類,丙烯酸叔丁基磺酸(Ch2CH-COO-C(CH3)2CH2-SO3H)及其鹽類,丙烯酸正丁基磺酸(CH2CH-COO-(CH2)4-S03H)及其鹽類,烯丙基酸乙基磺酸(CH2CH-CH2-COO-(CH2)2_S03H)及其鹽類,烯丙基酸叔丁基磺酸(CH2CH-CH2-COO-C(CH3)2CH2-SO3H)及其鹽類,4-戊烯酸乙基磺酸(CH2CH(CH2)2-C00-(CH2)2-S03H)及其鹽類,4_戊烯酸丙基磺酸(CH2CH(CH2)2-C00-(CH2)3-S03H)及其鹽類,4-戊烯酸正丁基磺酸(CH2CH(CH2)2-C00-(CH2)4-S03H)及其鹽類,4-戊烯酸-叔丁基磺酸(CH2CH (CH2)2-COO-(CH3)2CH2-SO3H)及其鹽類,4-戊烯酸苯撐磺酸 (Ch2CH(CH2)2-COO-C6H4-SO3H)及其鹽類,4_ 戊烯酸萘磺酸(CH2CH(CH2)2-COO-CiqH8-SO3H)及其鹽類,甲基丙烯酸乙基磺酸(ch2c(ch3)-coo-(ch2)2-so3h)及其鹽類,甲基丙烯酸丙基磺酸(Ch2C(CH3)-COO-(CH2)3-SO3H)及其鹽類,甲基丙烯酸叔丁基磺酸(CH2C(CH3)-COO-C(CH3)CH2-SO3H)及其鹽類,甲基丙烯酸正丁基磺酸(CH2C (CH3) -COO- (CH2) 4_S03H)及其鹽類,甲基丙烯酸苯撐磺酸(CH2C (CH3) -COO-C6H4-SO3H)及其鹽類,甲基丙烯酸萘磺酸(CH2C (CH3) -COO-C10H8-SO3H)及其鹽類等。不具有陰離子基團(tuán)的聚合性單體例如有乙烯、丙烯、I-丁烯、2-丁烯、I-戊烯、2_戊烯、I-己烯、2-己烯、苯乙烯、對(duì)甲基苯乙烯、對(duì)乙基苯乙烯、對(duì)丁基苯乙烯、2,4,6-三甲基苯乙烯、對(duì)甲氧基苯乙烯、α -甲基苯乙烯、2-乙烯基萘、6-甲基-2-乙烯基萘、乙烯基吡啶、乙酸乙烯酯、丙烯醛、丙烯腈、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基咪唑、丙烯酰胺、N, N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸異壬基丁酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸烯丙酯、丙烯酸硬脂基酯、丙烯酸異冰片酯、丙烯酸環(huán)己酯、丙烯酸芐酯、丙烯酸乙基卡必酯、丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸羥基乙酯、丙烯酸甲氧基乙酯、丙烯酸乙氧基乙酯、丙烯酸甲氧基丁酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十三碳烷基酯、甲基丙烯酸硬脂基酯、甲基丙烯酸環(huán)己酯、甲基丙烯酸芐酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸2-羥基丙酯、丙烯?;鶈徇?、乙烯胺、N,N- 二甲基乙稀胺、N, N- 二乙基乙稀胺、N, N- 二丁基乙稀胺、N, N- 二叔丁基乙稀胺、N, N- 二苯基乙烯胺、N-乙烯基卡唑、乙烯醇、氯乙烯、氟乙烯、甲基乙烯醚、乙基乙烯醚、環(huán)丙烯、環(huán)丁烯、環(huán)戊烯、環(huán)己烯、環(huán)庚烯、環(huán)辛烯、2-甲基環(huán)己烯、乙烯基苯酚、I,3- 丁二烯、I-甲基-I,3- 丁二稀、2-甲基-1, 3- 丁二稀、I,4- 二甲基-1, 3- 丁二稀、I,2- 二甲基-1, 3- 丁二稀、I,3- 二甲基 _1,3- 丁二稀、I-羊基 _1,3- 丁二稀、2-羊基 _1,3- 丁二稀、I-苯基 _1,3- 丁二稀、2-苯基 _1,3_ 丁二稀、I-輕基 _1,3- 丁二稀、2_ 輕基 _1,3- 丁二稀等。含陰離子基團(tuán)的聚合單體聚合時(shí)使用的氧化劑、氧化催化劑,可以舉例的是例如,過(guò)二硫酸銨(過(guò)硫酸銨)、過(guò)二硫酸鈉(過(guò)硫酸鈉)、過(guò)二硫酸鉀(過(guò)硫酸鉀)等過(guò)二硫酸鹽;氯化鐵、硫酸鐵、硝酸鐵、氯化銅等過(guò)渡金屬化合物;三氟化硼等金屬齒化物;氧化銀、氧化銫等金屬氧化物;過(guò)氧化氫、臭氧等過(guò)氧化物;過(guò)氧化苯甲酰等有機(jī)過(guò)氧化物;氧等。優(yōu)選使氧化劑及氧化催化劑在一定量的溶劑中溶解或分散,并調(diào)節(jié)至一定濃度。聚合時(shí)使用的溶劑沒(méi)有特別限定,只要可將前述的單體溶解或分散在溶劑中,并能維持氧化劑及氧化催化劑的氧化能力即可??梢耘e例的是例如,水、N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲亞砜、六亞甲基磷三酰胺、乙腈、芐腈等極性溶劑;甲酚、苯酚、二甲苯酚等酚類;甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等醇類;丙酮、甲基乙基甲酮等酮類;己烷、苯、甲苯等烴類;甲酸、乙酸等羧酸;碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯等碳酸酯化合物;二噁烷、二乙醚等醚化合物;乙二醇二烷醚、丙二醇二烷醚、聚乙二醇二烷醚、聚丙二醇二烷醚等鏈狀醚類;3_甲基-2-噁唑烷酮等雜環(huán)化合物;乙腈、戊二腈、甲氧基乙腈、丙腈、芐腈等腈化合物等。這些溶劑可以單獨(dú)使用,也可以兩種以上制成混合物,也可以是與其他有機(jī)溶劑的混合物。接下來(lái),在導(dǎo)電性高分子形成工序中,在聚陰離子及氧化劑或氧化聚合催化劑的 存在下,與π共軛導(dǎo)電性高分子的前驅(qū)物單體化學(xué)氧化聚合。具體而言,保持聚陰離子溶液在一定溫度下,向該溶液中添加π共軛導(dǎo)電性高分子的前驅(qū)物單體,攪拌均勻。向得到的混合溶液中添加氧化劑和/或氧化聚合催化劑,使其均勻分散、反應(yīng)、形成η共軛導(dǎo)電性高分子。然后,根據(jù)需要,可以添加使聚合反應(yīng)停止的反應(yīng)終止劑。而且,也可以在聚合反應(yīng)結(jié)束后,除去過(guò)量的氧化劑和/或氧化聚合催化劑、反應(yīng)副產(chǎn)物以及進(jìn)行離子交換工序。導(dǎo)電性高分子形成工序中的π共軛導(dǎo)電性高分子的前驅(qū)物單體可以使用吡咯類及其衍生物、噻吩類及其衍生物、苯胺類及其衍生物等。而且,氧化劑和進(jìn)行化學(xué)氧化聚合時(shí)使用的溶劑,也可以使用含有陰離子基團(tuán)的聚合性單體聚合時(shí)使用的氧化劑和溶劑。上述化學(xué)氧化聚合時(shí),在生成π共軛導(dǎo)電性高分子的同時(shí),聚陰離子與η共軛導(dǎo)電性高分子形成鹽,使η共軛導(dǎo)電性高分子活化。特別是用含有磺?;木坳庪x子時(shí),由于磺?;cη共軛導(dǎo)電性高分子強(qiáng)烈地成鹽反應(yīng),η共軛導(dǎo)電性高分子被吸引到聚陰離子主鏈附近。其結(jié)果是,η共軛導(dǎo)電性高分子主鏈沿聚陰離子主鏈生成,容易形成等規(guī)(或規(guī)則整齊)排列的π共軛導(dǎo)電性高分子。接下來(lái),在酯類化合物添加工序中,向含有π共軛導(dǎo)電性高分子、聚陰離子以及溶劑的溶液或分散液中添加酯類化合物,得到導(dǎo)電性高分子涂料。此時(shí),可以均勻地混合,所以優(yōu)選預(yù)先使酯類化合物在溶劑中溶解。在添加導(dǎo)電改良劑的情況下,向含有聚陰離子、π共軛導(dǎo)電性高分子的混合溶液或含有聚陰離子、η共軛導(dǎo)電性高分子和酯類化合物的混合溶液中添加導(dǎo)電改良劑,使其均勻地混合即可。此時(shí),優(yōu)選使導(dǎo)電改良劑溶解在或分散于溶劑中。導(dǎo)電性高分子涂料中可以含有交聯(lián)化合物。交聯(lián)化合物優(yōu)選為酯類化合物或與導(dǎo)電改良劑的交聯(lián)官能團(tuán)反應(yīng)的物質(zhì)。例如,含有的交聯(lián)官能團(tuán)如果是不飽和雙鍵(乙烯基)的鏈烯基,交聯(lián)化合物優(yōu)選為含有鏈烯基的化合物,交聯(lián)官能團(tuán)為羧基時(shí),交聯(lián)化合物優(yōu)選為具有羥基或氨基的化合物,交聯(lián)官能團(tuán)為羥基時(shí),交聯(lián)化合物優(yōu)選為具有羧基的化合物。交聯(lián)化合物的具體例子,例如,丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸異壬基丁酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸甲氧基乙酯、丙烯酸甲氧基丁酯、丙烯酸硬脂基酯、丙烯酸酯、丙烯酰嗎啉、乙烯胺、N,N- 二甲基乙稀胺、N, N- 二乙基乙稀胺、N, N- 二丁基乙稀胺、N, N- 二叔丁基乙稀胺、N, N- 二苯乙烯胺、N-乙烯節(jié)唑、乙烯醇、氯乙烯、氟乙烯、乙烯醚、丙烯腈、N-乙烯基-2-卩比咯燒酮、丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺等含鏈烯基化合物,羧酸、苯二甲酸、丙烯酸、聚丙烯酸等含羧基化合物,丁醇、乙二醇、乙烯醇等含羥基化合物等。當(dāng)導(dǎo)電性高分子涂料含有上述交聯(lián)化合物時(shí),能形成更穩(wěn)定的透明導(dǎo)電層。使用聚合化合物時(shí),在聚合化合物添加工序中,向含有共軛導(dǎo)電性高分子、聚陰離子以及溶劑的溶液或分散液中添加聚合化合物,得到導(dǎo)電性高分子涂料。此時(shí),為了可以均勻地混合,優(yōu)選預(yù)先使酯類化合物在溶劑中溶解。
而且,可以在導(dǎo)電性高分子涂料中添加合成的上述其他樹(shù)脂成分的前驅(qū)(物)化合物(單體)。添加合成的其他樹(shù)脂成分的單體時(shí),在涂膜形成時(shí)形成其他樹(shù)脂成分。所得的導(dǎo)電性高分子涂料優(yōu)選通過(guò)超濾法除去游離離子。超濾法在多孔質(zhì)材料上設(shè)置有在一定孔徑條件下形成的高分子膜(超濾膜),使溶液循環(huán)。在該方法中,由于包夾著超濾膜的循環(huán)溶液側(cè)及透過(guò)溶液側(cè)產(chǎn)生壓力差,因此,循環(huán)溶液側(cè)的溶液一部分會(huì)滲透到透過(guò)溶液側(cè)以緩和循環(huán)溶液側(cè)的壓力。伴隨該現(xiàn)象,在循環(huán)溶液中所含的比超濾膜孔徑小的粒子、溶解離子等的一部分會(huì)移動(dòng)到透過(guò)溶液側(cè)。用稀釋法,可以通過(guò)增加稀釋次數(shù),容易地除去雜質(zhì)。所使用的超濾膜可根據(jù)要去除的粒子粒徑、離子種類,在截留(或截存)分子量為I, 000 1,000, 000的范圍內(nèi)適當(dāng)選擇。接下來(lái),將上述導(dǎo)電性高分子涂料涂布在透明基材上,根據(jù)需要,加熱或紫外線照射處理,形成透明導(dǎo)電層,得到透明導(dǎo)電薄片。導(dǎo)電性高分子涂料的涂布方法,可以列舉的有,例如,浸潰、浸泡、康瑪涂布、噴霧涂布、輥涂、照相凹版印刷等。加熱處理可以采用例如熱風(fēng)加熱或紅外線加熱等通常的方法。紫外線照射方法可以采用例如,由超高壓水銀燈、高壓水銀燈、低壓水銀燈、碳弧、氙弧、金屬鹵化物燈等光源進(jìn)行紫外線照射的方法。通過(guò)加熱處理和紫外線照射處理而發(fā)生的交聯(lián)反應(yīng),根據(jù)交聯(lián)官能團(tuán)的種類不同而不同。例如,鏈烯基的交聯(lián)反應(yīng)是通過(guò)自由基生成催化劑的自由基交聯(lián)反應(yīng)或陽(yáng)離子交聯(lián)反應(yīng),羧基及羥基的交聯(lián)反應(yīng)是通過(guò)催化劑的熱交聯(lián)反應(yīng)。以上說(shuō)明的透明導(dǎo)電層的制造方法,是將含有π共軛導(dǎo)電性高分子、聚陰離子、酯類化合物或聚合化合物的導(dǎo)電性高分子涂料涂布在透明基材上形成透明導(dǎo)電層。因此,通過(guò)酯類化合物或聚合化合物,可以使聚陰離子交聯(lián),使摻雜有聚陰離子的η共軛導(dǎo)電性高分子互相靠近。因此,可以提高η共軛導(dǎo)電性高分子的致密性,可以提高防水性、以及與透明基材和透明導(dǎo)電層的粘合性、高溫高濕條件下的表面電阻維持性、導(dǎo)電性。特別是,對(duì)于導(dǎo)電性可以使表面電阻在1000Q以下。通過(guò)導(dǎo)電性的改良,可以使透明導(dǎo)電層變薄,可以使全光透射率在80%以上、渾濁度在5%以下。而且,由于利用導(dǎo)電性高分子涂料的涂布形成透明導(dǎo)電層,可以提高與透明基材11和透明導(dǎo)電層12的粘合性?!从|摸板〉對(duì)本發(fā)明的觸摸板進(jìn)行說(shuō)明。圖2表不本發(fā)明的觸摸板的一種實(shí)施方式的實(shí)例。此觸摸板I設(shè)有第I透明導(dǎo)電薄片10a、第2透明導(dǎo)電薄片IOb以及第I透明導(dǎo)電薄片IOa和第2透明導(dǎo)電薄片IOb之間設(shè)有的絕緣性村墊20,各透明導(dǎo)電薄片10a、10b的透明導(dǎo)電層12a、12b是彼此相對(duì)的。而且,在觸摸板I的第2透明導(dǎo)電薄片IOb側(cè)顯示圖像。在上述觸摸板I中,將第I透明導(dǎo)電薄片IOa和第2透明導(dǎo)電薄片IOb應(yīng)用于上述的透明導(dǎo)電薄片10。絕緣性襯墊20無(wú)特殊限制,雖然可以選擇公知的適宜產(chǎn)品,但是從透明性考慮,優(yōu)選丙烯樹(shù)脂制品。在觸摸板I中,第I透明導(dǎo)電薄片IOa的透明導(dǎo)電層12a和第2透明導(dǎo)電薄片IOb的透明導(dǎo)電層12b上連接電源,預(yù)先通電。在此狀態(tài)下,只要按壓第I透明導(dǎo)電薄片IOa上的透明基材11的任意位置,則第I透明導(dǎo)電薄片IOa變形,第I透明導(dǎo)電薄片IOa的透明導(dǎo)電層12a與第2透明導(dǎo)電薄片IOb的透明導(dǎo)電層12b接觸。其結(jié)果是,通電產(chǎn)生信號(hào)。通過(guò)利用此信號(hào),可以使觸摸板作為數(shù)據(jù)輸入裝置而發(fā)揮作用。本發(fā)明的觸摸板,由于透明導(dǎo)電薄片的透明導(dǎo)電層的導(dǎo)電性高,在按壓第I透明導(dǎo)電薄片IOa時(shí),由于第I透明導(dǎo)電薄片IOa的透明導(dǎo)電層12a和第2透明導(dǎo)電薄片IOb的透明導(dǎo)電層12b確實(shí)形成通路、所以操作可信度高。而且,由于第I透明導(dǎo)電薄片IOa和第2透明導(dǎo)電薄片IOb的透明性高,所以畫面的視覺(jué)辨認(rèn)度良好。而且,因?yàn)榈贗透明導(dǎo)電薄片IOa和第2透明導(dǎo)電薄片IOb的防水性、透明基材11與透明導(dǎo)電層12a、12b的粘合性、在高溫高濕條件下的表面電阻(率)維持性良好,所以耐久性良好。另外,本發(fā)明的觸摸板并不只限于上述實(shí)例。例如,上述的實(shí)例中,第I透明導(dǎo)電薄片IOa和第2透明導(dǎo)電薄片IOb均為本發(fā)明的透明導(dǎo)電薄片,但是也可以是其中的一個(gè)為本發(fā)明的透明導(dǎo)電薄片。實(shí)施例下面具體示出的是本發(fā)明的實(shí)施例,但是本發(fā)明并不局限于該實(shí)施例。(制造例I)聚苯乙烯磺酸的合成在IOOOml的離子交換水中溶解206g的苯乙烯磺酸鈉,在80°C下一邊攪拌一邊將預(yù)先溶解于IOml水中的I. 14g過(guò)硫酸銨氧化劑溶液在20分鐘內(nèi)滴入,并攪拌該溶液2小時(shí)。在所得到的聚苯乙烯磺酸鈉溶液中加入稀釋為10質(zhì)量%的硫酸IOOOml和IOOOOml的離子交換水,使用超濾法去除含有聚苯乙烯磺酸鈉酸溶液約10000ml,再向殘余溶液中加入10000ml的離子交換水,使用超濾法去除大約10000ml的溶液。重復(fù)上述超濾
操作三次。接著,在所得到的濾液中添加大約10000ml的離子交換水,使用超濾法去除大約IOOOOml的溶液。將該超濾操作重復(fù)進(jìn)行三次。 超濾條件如下所述(其他實(shí)例也是相同的)。
超濾膜的截留分子量30K錯(cuò)流式(或交叉流式,crossflow)供給液流量3000ml/分膜分壓0.12Pa將所得到的溶液中的水減壓去除,得到無(wú)色固體狀聚苯乙烯磺酸。(制造例2)酯類化合物的合成將43. 6g的均苯四甲酸二酐和73. 6g的甘油裝入茄型燒瓶中,使其混合。將裝有均苯四甲酸二酐和甘油的混合物的茄型燒瓶在100°c的油浴中,攪拌10分鐘后加入O. Ig的對(duì)甲苯磺酸,攪拌I小時(shí)。以此使均苯四甲酸二酐和甘油發(fā)生脫水反應(yīng),得到含有酯類化合物的反應(yīng)溶液。因此,向所得的反應(yīng)溶液中加入115g的離子交換水,攪拌使其溶解,加入離子交換水來(lái)調(diào)節(jié)溶液濃度使其保持溶液的固體濃度為50質(zhì)量%。通過(guò)此法得到的水溶液作為酯類化合物水溶液。(實(shí)施例I) 將14. 2g的3,4-亞乙基二氧基噻吩與將36. 7g的聚苯乙烯磺酸溶解于2000ml的離子交換水中的溶液在20°C下進(jìn)行混合。將這樣得到的混合溶液保持在20°C,一邊混合攪拌,一邊緩慢加入溶解于200ml離子交換水中的29. 64g過(guò)硫酸銨與8. Og硫酸鐵的氧化催化劑溶液,并攪拌3小時(shí)使其反應(yīng)。在所得到的反應(yīng)液中加入2000ml的離子交換水,使用超濾法去除大約2000ml的
溶液。將該操作重復(fù)進(jìn)行三次。然后,在進(jìn)行過(guò)上述處理的處理液中加入200ml稀釋為10質(zhì)量%的硫酸和2000ml的離子交換水,使用超濾法去除大約2000ml的處理液,在其中加入2000ml的離子交換水,用超濾法去除大約2000ml的溶液。將該操作重復(fù)進(jìn)行三次。接著,在所得到的處理液中加入2000ml的離子交換水,使用超濾法去除大約2000ml的處理液。將該操作重復(fù)進(jìn)行五次,得到大約I. 5質(zhì)量%的藍(lán)色聚苯乙烯磺酸摻雜聚(3,4-亞乙基二氧基噻吩)(PSS-PED0T)的溶液。將該溶液作為π共軛導(dǎo)電性高分子溶液。然后,向所得的共軛導(dǎo)電性高分子溶液IOOml中加入3. Og的上述酯類化合物水溶液、做為導(dǎo)電改良劑的2. 25g的1,2,3-三羥基苯,使其分散均勻,得到導(dǎo)電性高分子涂料。利用刮棒涂布機(jī)(或刮涂機(jī),..........,barcoater) (No. 16)將導(dǎo)
電性高分子涂料涂布在作為透明基材的PET膜(三菱聚酯膜株式會(huì)社制T680E100)上,在150°C的烘箱中加熱干燥5分鐘。按此方法,形成透明導(dǎo)電層從而得到透明導(dǎo)電薄片。用如下方法評(píng)價(jià)所得的透明導(dǎo)電薄片。結(jié)果如表I所示。(評(píng)價(jià)法)·表面電阻(率)(導(dǎo)電性)用羅雷司特(............三菱化學(xué)制造)測(cè)定透明導(dǎo)電薄片的表
面電阻(率)?!け砻骐娮?率)濕度變化率)在25°C、濕度60% RH的環(huán)境下,測(cè)定透明導(dǎo)電薄片的表面電阻R25b,測(cè)定后的透明導(dǎo)電薄片在溫度60°C、濕度95% RH的環(huán)境下放置120小時(shí)后,使該透明導(dǎo)電薄片回到25°C、濕度60% RH的環(huán)境下,測(cè)定表面電阻R25a,將測(cè)定值代入下式,算出表面電阻濕度變化率。另外,將此表面電阻濕度變化率作為耐濕性的指標(biāo)。表面電阻濕度變化率(%) = 100X (R25b-R25a) /R25b·防水性評(píng)價(jià)向滲入水的布(......................I型)施加200g
的負(fù)荷,往復(fù)擦拭透明導(dǎo)電基材表面10次進(jìn)行目測(cè)評(píng)價(jià)。
·全光透射率評(píng)價(jià)根據(jù)JIS Z 8701測(cè)定全光透射率。·渾濁度評(píng)價(jià)根據(jù)JIS K 6714測(cè)定渾濁度?!ふ澈闲栽u(píng)價(jià)依據(jù)棋盤格粘附膠帶法(JIS K 5400)進(jìn)行粘合性試驗(yàn)。具體的是,在透明導(dǎo)電薄片表面中用切割刀具將其橫縱各切11個(gè)間隔Imm的豁口(形成共計(jì)100個(gè)正方形棋盤格)。將其貼上透明膠帶后揭去,測(cè)算PET膜上殘留的棋盤格的數(shù)量。(比較例I)除了將實(shí)施例I中得到的IOOml的π共軛導(dǎo)電性高分子溶液中加入1,2,3_三羥基苯以外,用與實(shí)施例I同樣的方式評(píng)價(jià)透明導(dǎo)電薄片。其結(jié)果如表I所示。(現(xiàn)有例)用在PET膜上由ITO構(gòu)成的透明導(dǎo)電層形成的透明導(dǎo)電薄片,用與實(shí)施例I同樣的方式進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果如表I所示。具有含π共軛導(dǎo)電性高分子、聚陰離子和酯類化合物的導(dǎo)電性高分子涂料涂布形成的透明導(dǎo)電層的實(shí)施例的透明導(dǎo)電薄片渾濁度低、透明性(度)良好。而且,具有與由ITO構(gòu)成的現(xiàn)有例同等的表面電阻、防水性、粘合度。用這樣的透明導(dǎo)電薄片組成觸摸板時(shí),可以推測(cè)其操作可信度和耐久性良好。具有含π共軛導(dǎo)電性高分子和聚陰離子、不含有酯類化合物的導(dǎo)電性高分子涂料涂布形成的透明導(dǎo)電層的比較例的透明導(dǎo)電薄片,防水性低。而且,導(dǎo)電性也低。用這樣的透明導(dǎo)電薄片組成觸摸板時(shí),可以推測(cè)其操作可信度和耐久性變低。[表I]
權(quán)利要求
1.一種具有透明基材和在該透明基材上形成的透明導(dǎo)電層的觸摸板用透明導(dǎo)電薄片, 其特征在于,該透明導(dǎo)電層包含n共軛導(dǎo)電性高分子,聚陰離子,下述的(a)和(b)、或只有(b)的聚合化合物, (a)具有環(huán)氧丙基的化合物; (b)具有選自烯丙基、乙烯醚基、甲基丙烯?;?、丙烯?;?、甲基丙烯酰胺基、丙烯酰胺基中的一種,以及羥基的化合物。
2.一種觸摸板用透明導(dǎo)電薄片的制造方法,其特征在于,在透明基材上涂布n共軛導(dǎo)電性高分子、聚陰離子、下述(a)和(b)、或只有(b)的聚合化合物, (a)具有環(huán)氧丙基的化合物; (b)具有選自烯丙基、乙烯醚基、甲基丙烯?;?、丙烯?;?、甲基丙烯酰胺基、丙烯酰胺基中的一種,以及羥基的化合物。
3.一種觸摸板,其特征在于,設(shè)置有一對(duì)觸摸板用透明導(dǎo)電薄片和設(shè)置在一對(duì)觸摸板用透明導(dǎo)電薄片之間的一部分上的絕緣性襯墊,與該觸摸板用透明導(dǎo)電薄片的透明導(dǎo)電層相對(duì),一對(duì)觸摸板用透明導(dǎo)電薄片的至少之一為權(quán)利要求I 2中任何一項(xiàng)所述的觸摸板用透明導(dǎo)電薄片。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種觸摸板用透明薄片,其具有1000Q以下的表面電阻、80%以上的全光透射率、5%以下的渾濁度、良好的耐水性以及與透明基材及透明導(dǎo)電層的粘合性。本發(fā)明的觸摸板用透明薄片,包括透明基材和在透明基材上形成的透明導(dǎo)電層,該透明導(dǎo)電層含有π共軛導(dǎo)電性高分子、聚陰離子、酯類化合物或特定的聚合化合物。該透明導(dǎo)電層中如果需要可以含有導(dǎo)電改良劑、摻雜劑、其他樹(shù)脂成分、添加劑,特別是可以優(yōu)選含有使透明導(dǎo)電性提高的導(dǎo)電改良劑。
文檔編號(hào)H01B13/00GK102708945SQ201210041999
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2006年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月29日
發(fā)明者吉田一義, 寧太陸, 松林總, 阿部利香 申請(qǐng)人:信越聚合物株式會(huì)社