导电性组合物及其制造方法,防静电涂料、防静电膜、及防静电胶片、滤光器、光信息记录技术

技术编号:3093954 阅读:168 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种导电性组合物,包含:π共轭导电性高分子、聚阴离子、以及具有两个以上羟基的含羟基芳香族化合物。抗静电涂料包含所述导电性组合物和溶剂。抗静电膜是由所述抗静电涂料涂布形成的。电容器具有:阀用金属的多孔体构成的阳极、由阳极表面经过氧化形成的介电体层、以及具有形成于介电体层上的阴极、且阴极含有所述导电性组合物的固体电介质层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及含有π共轭导电性高分子的导电性组合物及其制造方法。另外,本专利技术涉及用于使胶片具有抗静电性的抗静电涂料、具有抗静电性的抗静电膜、用于食品或电子部件的包装材料的抗静电膜、用于液晶显示器或等离子显示器的前表面的滤光器或CD、DVD等光信息记录介质。而且,本专利技术还涉及铝电解电容器、钽电解电容器、铌电解电容器等电容器及其制造方法。本申请依据2004年10月8 提交的日本专利申请JP2004-296380号、2004年11月22日提交的日本专利申请JP2004-337469号、2004年12月1日提交的日本专利申请JP2004-348686号、2005年3月15日提交的日本专利申请JP2005-072757号、2005年3月15日提交的日本专利申请JP2005-072758号、以及2005年3月17日提交的日本专利申请JP2005-076972号,要求其优先权,并将其内容结合于此作为参考。
技术介绍
作为有机导电材料,已知的有π共轭导电性高分子。所谓π共轭导电性高分子,通常是指主链由π共轭体系构成的有机高分子,可以列举的有,例如,聚吡咯类、聚噻吩类、聚乙炔类、聚对苯撑类、聚对苯乙烯类、聚苯胺类、聚并苯(polyacene)类、聚噻吩乙烯类、及其共聚物等。这种π共轭导电性高分子通常通过电解聚合法以及化学氧化聚合法而合成。电解聚合法是在作为掺杂剂的电介质与形成π共轭导电性高分子的前驱(物)单体的混合溶液中浸泡预先形成的电极材料等支持体(支持物),并使π共轭导电性高分子在支持体(支持物)上形成为膜状(片状)。因此,很难大量地制造。另一方面,化学氧化聚合法没有如电解聚合法那样的限制,而是在π共轭导电性高分子的前驱单体中添加氧化剂及氧化聚合催化剂,并在溶液中制造出大量的π共轭导电性高分子。但是,化学氧化聚合法中,随着π共轭导电性高分子主链的共轭体系的成长,对溶剂的溶解性会变得不足,因而得到不溶解的固体粉末。不溶性物质难以在支持体表面上均匀地形成π共轭导电性高分子膜。另外,π共轭导电性高分子容易变成无定形的块体,且含有π共轭导电性高分子的导电性组合物存在导电性低的问题。因此,有人尝试在π共轭导电性高分子中引入官能团而使可溶化的方法、在粘结剂树脂中分散而使可溶化的方法、添加含有阴离子基团的高分子酸(聚阴离子)而使可溶化的方法。例如,为了提高对水的分散性,有人提出在分子量为2000~500000范围的聚苯乙烯磺酸(聚阴离子)的存在下使用氧化剂,将3,4-二烷氧基噻吩进行化学氧化聚合而制造聚(3,4-二烷氧基噻吩)水溶液的方法(参照专利文献1)。另外,有人提出在聚丙烯酸存在下进行化学氧化聚合而制造π共轭导电性高分子胶体水溶液的方法(参照专利文献2)。根据专利文献1、2所记载的方法,可以容易地制造含有π共轭导电性高分子的水分散溶液。但是,在这些方法中,为了确保π共轭导电性高分子对水的分散性,会大量含有聚阴离子。因此,在所得到的导电性组合物中,存在有大量包含不能提供导电性的化合物而不易获得高导电性的问题。另外,在化学氧化聚合法之中,由于在化学氧化聚合时由高氧化性的氧化剂产生的不良副反应的发生几率较高,所以会产生共轭性较低的高分子结构,或者被过度氧化,或者残留有杂质离子等,造成所得到的π共轭导电性高分子的导电性及长期稳定性较低。而且,由于π共轭导电性高分子为高度氧化状态,热等外部环境使其一部分发生氧化劣化而产生自由基,并且由于该自由基的链反应而使劣化继续进行下去。因为树脂片本身就是绝缘体,所以容易带电,并且容易通过摩擦等带静电,而且,其静电不易向外部逃逸,累积起来成为引发各种问题的原因。尤其是当将树脂片用于重视卫生的食品包装材料时,有时陈列中会吸附尘埃,使外观显著受损而造成商品价值降低。另外,当将树脂片用于粉末的包装时,由于在其包装或使用时会吸附或排斥带电的粉末,所以会产生难以处理粉末的不良情况。另外,用树脂片包装精密电子部件时,由于静电可能会损坏精密电子部件,所以必须防止静电的发生。另外,滤光器或光信息记录介质(媒体)不仅要求表面为高硬度、高透明性,而且为了因防止静电而造成的尘埃附着,还要求具有抗静电性。尤其是,对于抗静电性,要求在表面电阻为106~1010Ω范围的区间内电阻值保持稳定(即稳定的抗静电性)。因此,在滤光器或光信息记录介质的表面上设置持续具有抗静电性而且硬度较高的抗静电膜。为了提供抗静电性,目前已采用的方法有,例如,使用树脂片或在表面涂布表面活性剂的方法,在树脂片或构成抗静电膜的树脂中混合表面活性剂的方法(例如,参照非专利文献1)。然而,在用该表面活性剂抗静电时,由于其导电机制为离子传导,所以非常容易受到湿度的影响,存在虽然湿度越高时导电性越高,但是湿度低时导电性会下降的缺点。因此,在湿度较低,尤其是容易产生静电的环境下,抗静电功能会下降,而发生在必要时不能发挥抗静电性的情况。如果使用电子传导作为导电机制的金属或碳,则这样的湿度依赖性(依存性)会消失,但是,这些物质完全不透明,因而不适用于要求透明性的用途。另外,如ITO(氧化铟锡)那样的的金属氧化物具有透明性,且将电子传导作为导电机制,因此在这方面是适合的,但是由于制膜中必须进行采用溅射装置的工序,不仅工序变得繁杂,而且制造成本也会提高。此外,当无机的金属氧化物涂膜的可挠性较小,且在较薄的片状基材上制膜时,可能会有涂膜严重破裂而不能表现导电性的情况。而且,因为与有机的基材的密合性较低,所以可能在其界面上发生剥离而使透明性降低。另外,虽然用电子传导作为导电机制的有机材料,已知的有π共轭导电性高分子,但是一般而言,π共轭导电性高分子具有不溶化不熔融的性质,在聚合后难以涂布到基材上。因此,有人尝试使用在具有磺基的高分子酸(聚阴离子)共存的同时,将苯胺聚合,形成水溶性的聚苯胺而得到混合物,使用该混合物涂布于基材上并进行干燥(例如,参照专利文献3)。虽然如专利文献3所记载的方法那样,只要在基材上直接聚合即可形成抗静电膜,但是在这种情况下,抗静电膜的导电性降低,而且,由于是水溶性的,与树脂制的基材的密合性较低,而且,制造工序变得更为繁杂。近年来,伴随电子设备的数字化,使用于电子设备的电容器要求降低在高频区中的阻抗。以往,为了满足该要求,使用所谓的功能性电容器,即,将铝、钽、铌等阀用金属的氧化皮膜作为介电体,并在该表面上形成π共轭导电性高分子作为阴极的电容器。该功能性电容器的结构,如专利文献4所示,一般而言,具有阳极,由阀用金属多孔体构成;介电体层,将阳极的表面氧化而形成;以及阴极,在介电体层上将固体电解质层、碳层、银层进行积层而构成。电容器的固体电解质层是由吡咯、噻吩等π共轭导电性高分子构成的层,其功能为深入到多孔体的内部,与更大面积的介电体层接触,以引出高容量电容,同时,修复介电体的缺陷部分以防止漏电流的发生。作为π共轭导电性高分子的形成法,已被广泛知道的有电解聚合法(参照专利文献5)以及化学氧化聚合法(参照专利文献6)。但是,在电解聚合法中,必须预先在阀用金属的多孔体表面上形成由锰氧化物构成的导电层,不仅非常地繁杂,而且锰氧化物的导电性低,存在高导电性的π共轭导电性高分子的使用效果减弱的问题。而且,化学氧化聚合法的聚合时间较长,并且为了确保厚度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导电性组合物,其特征在于含有:π共轭导电性高分子、聚阴离子、以及具有两个以上羟基的含羟基芳香族化合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2004-10-8 296380/2004;JP 2004-11-22 337469/20041.一种导电性组合物,其特征在于含有π共轭导电性高分子、聚阴离子、以及具有两个以上羟基的含羟基芳香族化合物。2.根据权利要求1所述的导电性组合物,其中,所述含羟基芳香族化合物是由下式(1)表示的化合物 式中,R代表碳数为1~15的直链或支链烷基、烯基、环烷基、环烯基、芳基、芳烷基中的任意一种。3.根据权利要求1所述的导电性组合物,其中,所述含有羟基的芳香族化合物具有磺基和/或羧基。4.根据权利要求1所述的导电性组合物,其中,进一步包含掺杂剂。5.根据权利要求1所述的导电性组合物,其中,进一步包含粘结剂树脂。6.根据权利要求5所述的导电性组合物,其中,所述粘结剂树脂选自由聚氨基甲酸酯、聚酯、丙烯酸树脂、聚酰胺、聚酰亚胺、环氧树脂、聚酰亚胺硅酮、三聚氰胺树脂构成的组中的一种以上。7.一种导电性组合物的制造方法,其特征在于包括聚合工序,在聚阴离子存在下,将形成π共轭导电性高分子的前驱单体分解或溶解于溶剂中,并进行化学氧化聚合;添加工序,添加具有两...

【专利技术属性】
技术研发人员:吉田一义宁太陆政广泰阿部利香樋口泰
申请(专利权)人:信越聚合物株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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