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導電性高分子ナノ微粒子分散溶液、当該分散溶液を用いた導電薄膜及び導電薄膜の製造方法 コモンズ

国内特許コード P130009852
掲載日 2013年8月13日
出願番号 特願2010-246706
公開番号 特開2012-097209
登録番号 特許第5682887号
出願日 平成22年11月2日(2010.11.2)
公開日 平成24年5月24日(2012.5.24)
登録日 平成27年1月23日(2015.1.23)
発明者
  • 湯浅 真
  • 近藤 剛史
  • 大勝 基弘
  • 坂部 雅人
出願人
  • 学校法人東京理科大学
発明の名称 導電性高分子ナノ微粒子分散溶液、当該分散溶液を用いた導電薄膜及び導電薄膜の製造方法 コモンズ
発明の概要 【課題】表面抵抗率や導電率等の電気特性に優れ、インクジェット印刷等の微細な印刷による製膜手段にも対応可能な導電性高分子ナノ微粒子分散溶液、当該分散溶液を用いた導電薄膜及び導電薄膜の製造方法を提供すること。
【解決手段】本発明に係る導電性高分子ナノ微粒子分散溶液は、ナノ微粒子中に界面活性剤が取り込まれていない導電性高分子ナノ微粒子を溶媒中に分散させるに際し、分散剤となるポリスチレンスルホン酸等を添加するので、当該ナノ微粒子が好適に分散される。加えて、溶液中でナノ微粒子とポリスチレンスルホン酸等が複合体を形成し、製膜された際にはナノ微粒子間の隙間の形成を抑制し、導電性・保水性向上溶媒による作用も相俟って、表面抵抗率等の電気特性や透明性に優れる。また、製膜性も良好であり、インクジェット印刷等の微細な印刷による製膜手段にも対応可能な導電性高分子ナノ微粒子分散溶液となる。
【選択図】図5
従来技術、競合技術の概要


近年、ポリチオフェン(Pth)類、ポリピロール(PPy)類、ポリアニリン類(PAn)等に代表されるπ-共役二重結合を有するモノマーの重合体からなる導電性高分子は、電子センシングマテリアル(電子機能性材料)への応用が期待されている。



また、これらの導電性高分子は、微粒子化された状態で所定の溶媒に分散された分散溶液ないしは塗料として用いられているが、溶媒への分散性、可溶性が悪いため、例えば、π-共役二重結合を有する導電性高分子に官能基を導入して可溶化する方法、バインダ樹脂に分散して可溶化する方法、ポリアニオンを添加して可溶化する方法が検討されている。このような方法も含め、近年、ポリチオフェンや3,4-ジアルコキシチオフェン等の水分散体及びその製造方法に関する技術が多数提供されている(例えば、特許文献1及び特許文献2を参照。)。

産業上の利用分野


本発明は、導電性高分子ナノ微粒子分散溶液、当該分散溶液を用いた導電薄膜及び導電薄膜の製造方法に関する。さらに詳しくは、導電性、表面抵抗率等の電気特性に優れ、また、インクジェット印刷等による製膜も可能な導電性高分子ナノ微粒子分散溶液、当該分散溶液を用いた導電薄膜及び導電薄膜の製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
下記成分(A)~(D)を含み、前記成分(A)~(D)及び必要により添加される任意成分以外の部分となる残部が水からなることを特徴とする導電性高分子ナノ微粒子分散溶液。
(A)チオフェン、3-アルキルチオフェン、3-メトキシチオフェン、3-アセチルチオフェン、3-フェニルチオフェン、3,4-エチレンジオキシチオフェン、ピロール、3-アルキルピロール、3-メトキシピロール、3-アセチルピロール、3-フェニルピロール、アニリン、o-メチルアニリン及びm-メチルアニリンよりなる群から選ばれる少なくとも1種を含むモノマーを超臨界二酸化炭素の存在下で平均粒子径が10~1000nmとなるように重合させた重合体からなり、界面活性剤が存在しない導電性高分子ナノ微粒子 0.1~2.0質量%
(B)ポリスチレンスルホン酸(PSS)、ポリビニルスルホン酸(PVS)またはスル
ホン酸化デキストランの少なくとも1種 0.1~4.0質量%
(C)メチルアルコール、エタノール、n-プロピルアルコール、イソプロピルアルコール(IPA)及びn-ブチルアルコールよりなる群から選ばれる少なくとも1種 10.0~70.0質量%
(D)ジエチレングリコール(DEG)、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、エチレングリコール(EG)、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホオキシド(DMSО)及びポリエチレングリコール(PEG)よりなる群から選ばれる少なくとも1種 2.0~20.0質量%

【請求項2】
前記成分(A)導電性高分子ナノ微粒子がポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン
)、ポリピロール、ポリ(3-メチルピロール)よりなる群から選ばれる少なくとも1種
であることを特徴とする請求項1に記載の導電性高分子ナノ微粒子分散溶液。

【請求項3】
前記請求項1または請求項2に記載の導電性高分子ナノ微粒子分散溶液を用いて得られることを特徴とする導電薄膜。

【請求項4】
前記請求項1または請求項2に記載の導電性高分子ナノ微粒子分散溶液を基板上に製膜することを特徴とする導電薄膜の製造方法。

【請求項5】
前記製膜の手段がインクジェット法であることを特徴とする請求項に記載の導電薄膜
の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2010246706thum.jpg
出願権利状態 登録
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