(57)【要約】【課題】脂溶性３級アミンを用いてＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを中和させることで、従来のＰＥＤＯＴ／ＰＳＳの吸湿性の問題を解決することができ、且つ吸湿による伝導性変化の問題を解決することができる伝導性高分子組成物及びそれを用いた伝導性フィルムを提供する。【解決手段】本発明の伝導性高分子組成物は、脂溶性３級アミンで中和されたポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）と、バインダーと、溶媒と、を含むものである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
脂溶性３級アミンで中和されたポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）と、
バインダーと、
溶媒と、を含む伝導性高分子組成物。
【請求項２】
前記伝導性高分子組成物１００重量部に対して、脂溶性３級アミンで中和されたポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）の含量が０．５〜５０重量％、バインダーの含量が０．５〜３０重量％、溶媒の含量が２０〜９５重量％であることを特徴とする、請求項１に記載の伝導性高分子組成物。
【請求項３】
前記脂溶性３級アミンは、ジシクロヘキシルメチルアミンであることを特徴とする、請求項１に記載の伝導性高分子組成物。
【請求項４】
前記ジシクロヘキシルメチルアミン１分子は、前記ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）のスルホン酸基１個と反応することを特徴とする、請求項３に記載の伝導性高分子組成物。
【請求項５】
前記脂溶性３級アミンで中和されたポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）の水素イオン濃度（ｐＨ）は、２．５〜３．５であることを特徴とする、請求項１に記載の伝導性高分子組成物。
【請求項６】
前記水素イオン濃度（ｐＨ）は、２．９〜３．１であることを特徴とする、請求項５に記載の伝導性高分子組成物。
【請求項７】
前記水素イオン濃度（ｐＨ）は、３．０であることを特徴とする、請求項５に記載の伝導性高分子組成物。
【請求項８】
前記バインダーは、炭素数２〜８のアルキルグリシジルエーテル（メタ）アクリレート、フェニルグリシジルエーテル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリレート、多官能性（メタ）アクリレート、エポキシ系バインダー、ウレタン系バインダー、アクリル−ウレタン共重合体、カルボキシル系バインダー、及びアミド系バインダーからなる群から選択される一つ以上であることを特徴とする、請求項１に記載の伝導性高分子組成物。
【請求項９】
前記溶媒は、ポリアルコール、ジメチルスルホキシド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、メゾ−エリスリトール、アニリン、アセトン、メチルエチルケトン、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、エチルアルコール、メチルアルコール、ジメチルアセトアミド、ヘキサン、トルエン、クロロホルム、シクロヘキサノン、蒸溜水、ピリジン、メチルナフタレン、オクタメシルアミン、テトラヒドロフラン、ジクロロベンゼン、ジメチルベンゼン、トリメチルベンゼン、ニトロメタン、アクリロニトリル、及び水（Ｈ２Ｏ）からなる群から選択される一つ以上であることを特徴とする、請求項１に記載の伝導性高分子組成物。
【請求項１０】
ベース部材と、
前記ベース部材上に請求項１〜９のいずれか一項に記載の伝導性高分子組成物をコーティング及び乾燥して形成された透明電極と、を含む伝導性フィルム。
【請求項１１】
前記ベース部材は、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、エチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、環状オレフィン高分子、トリアセチルセルロースフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、ポリイミドフィルム、ポリスチレン、二軸延伸ポリスチレン、及びガラスからなる群から選択される単独基板またはこれらの組合せで製造された複合基板であることを特徴とする、請求項１０に記載の伝導性フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝導性高分子組成物及びそれを用いた伝導性フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ディスプレイ用として最も多く用いられている透明電極の材質は、インジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）であるが、ＩＴＯで透明電極を形成する場合、コストが過度に高くなるだけでなく大面積を具現することが困難であるという短所がある。特に、ＩＴＯを大面積にコーティングすると、面抵抗の変化が大きいためディスプレイの輝度及び発光効率が減少するという致命的な短所がある。
【０００３】
さらに、ＩＴＯの主原料であるインジウム（ｉｎｄｉｕｍ）は、限定された鉱物であって、ディスプレイ市場が拡大するに従って、急速に枯渇しつつある。このようなＩＴＯの短所を克服するために、柔軟性に優れ、コーティング工程が単純なポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）高分子を用いた透明電極の形成に関する研究が活発に行われている。
【０００４】
一方、透明電極をＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ高分子で形成する場合、透明電極の面抵抗が１０５〜１０９Ω／□程度と非常に高いため、ディスプレイ用の透明電極として用いるには、困難が伴うという問題点があった。
【０００５】
このような高い面抵抗の問題点は、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ溶液にジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、エチレングリコール（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ）、ソルビトール（ｓｏｒｂｉｔｏｌ）などを添加することで画期的に解決することができる。
【０００６】
しかし、このような方法により面抵抗の問題は解決できるが、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳが代表的な水溶性高分子であるため、吸湿によって面抵抗が変化し、ディスプレイ用電子機器に適用する際に耐湿負荷信頼性において重大な問題をもたらす恐れがある。
【０００７】
したがって、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ高分子を伝導性物質として用いる際に発生する吸湿性の問題を解決することができる方法が強く要求されている状況である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、脂溶性３級アミンでＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを中和させることで上述の問題点が解消されることを見出し、本発明を成すに至った。
【０００９】
したがって、本発明の一目的は、脂溶性３級アミンで中和されたポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）と、バインダーと、溶媒と、を含む伝導性高分子組成物を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、本発明による伝導性高分子組成物を用いて製造された伝導性フィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の一目的を果たすための本発明による伝導性高分子組成物（以下、「第１発明」）は、脂溶性３級アミンで中和されたポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）と、バインダーと、溶媒と、を含む。
【００１２】
第１発明において、前記伝導性高分子組成物１００重量部に対して、脂溶性３級アミンで中和されたポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）の含量が０．５〜５０重量％、バインダーの含量が０．５〜３０重量％、溶媒の含量が２０〜９５重量％であることを特徴とする。
【００１３】
第１発明において、前記脂溶性３級アミンは、ジシクロヘキシルメチルアミンであることを特徴とする。
【００１４】
第１発明において、前記ジシクロヘキシルメチルアミン１分子は、前記ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）のスルホン酸基１個と反応することを特徴とする。
【００１５】
第１発明において、前記脂溶性３級アミンで中和されたポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）の水素イオン濃度（ｐＨ）は、２．５〜３．５であることを特徴とする。
【００１６】
第１発明において、前記水素イオン濃度（ｐＨ）は、２．９〜３．１であることを特徴とする。
【００１７】
第１発明において、前記水素イオン濃度（ｐＨ）は、３．０であることを特徴とする。
【００１８】
第１発明において、前記バインダーは、炭素数２〜８のアルキルグリシジルエーテル（メタ）アクリレート（ａｌｋｙｌｇｌｙｃｉｄｙｌｅｔｈｅｒ（ｍｅｔａ）ａｃｒｙｌａｔｅ）、フェニルグリシジルエーテル（メタ）アクリレート（ｐｅｎｙｌｇｌｙｃｉｄｙｌｅｔｈｅｒ（ｍｅｔａ）ａｃｒｙｌａｔｅ）、（メタ）アクリレート（（ｍｅｔａ）ａｃｒｙｌａｔｅ）、多官能性（メタ）アクリレート、エポキシ（ｅｐｏｘｙ）系バインダー、ウレタン（ｕｒｅｔｈａｎｅ）系バインダー、アクリル−ウレタン（ａｃｒｙｌ−ｕｒｅｔｈａｎｅ）共重合体、カルボキシル（ｃａｒｂｏｘｙｌ）系バインダー、及びアミド（ａｍｉｄｅ）系バインダーからなる群から選択される一つ以上であることを特徴とする。
【００１９】
第１発明において、前記溶媒は、ポリアルコール（ｐｏｌｙａｌｃｏｈｏｌ）、ジメチルスルホキシド（ｄｉｍｅｔｈｙｌｓｕｌｆｏｘｉｄｅ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（Ｎ，Ｎ−ｄｉｍｅｔｈｙｌｆｏｒｍａｍｉｄｅ）、エチレングリコール（ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ）、ポリエチレングリコール（ｐｏｌｙ  ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ）、メゾ−エリスリトール（ｍｅｚｏ−ｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ）、アニリン（ａｎｉｌｉｎｅ）、アセトン（ａｃｅｔｏｎｅ）、メチルエチルケトン（ｍｅｔｈｙｌｅｔｈｙｌｋｅｔｏｎｅ）、イソプロピルアルコール（ｉｓｏｐｒｏｐｙｌａｌｃｏｈｏｌ）、ブチルアルコール（ｂｕｔｙｌａｌｃｏｈｏｌ）、エチルアルコール（ｅｔｈｙｌａｌｃｏｈｏｌ）、メチルアルコール（ｍｅｔｈｙｌａｌｃｏｈｏｌ）、ジメチルアセトアミド（ｄｉｍｅｔｈｙｌａｃｅｔａｍｉｄｅ）、ヘキサン（ｈｅｘａｎｅ）、トルエン（ｔｏｌｕｅｎｅ）、クロロホルム（ｃｈｌｏｒｏｆｏｒｍ）、シクロヘキサノン（ｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｏｎｅ）、蒸溜水、ピリジン（ｐｉｒｉｄｉｎｅ）、メチルナフタレン（ｍｅｔｈｙｌｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ）、テトラヒドロフラン（ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｆｕｒａｎ）、ジクロロベンゼン（ｄｉｃｈｌｏｒｏｂｅｎｚｅｎｅ）、ジメチルベンゼン（ｄｉｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｅｎｅ）、トリメチルベンゼン（ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｅｎｅ）、ニトロメタン（ｎｉｔｒｏｍｅｔｈａｎｅ）、アクリロニトリル（ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）、及び水（Ｈ２Ｏ）からなる群から選択される一つ以上であることを特徴とする。
【００２０】
本発明の他の目的を果たすための伝導性フィルム（以下、「第２発明」）は、ベース部材と、前記ベース部材上に前記本発明による伝導性高分子組成物をコーティング及び乾燥して形成された透明電極と、を含む。
【００２１】
第２発明において、前記ベース部材は、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ポリメチルメタクリレート（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、エチレンナフタレート（ｅｔｈｙｌｅｎｅｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ポリエーテルスルホン（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｓｕｌｆｏｎｅ）、環状オレフィン（ｏｌｅｆｉｎ）高分子、トリアセチルセルロース（ｔｒｉａｃｅｔｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）フィルム、ポリビニルアルコール（ｐｏｌｙｖｙｎｙｌａｌｃｏｈｏｌ）フィルム、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）フィルム、ポリスチレン（ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）、二軸延伸ポリスチレン、及びガラスまたは強化ガラスからなる群から選択される単独基板またはこれらの組合せで製造された複合基板であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明による伝導性高分子組成物及びそれを用いた伝導性フィルムは、脂溶性３級アミンを用いてＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを中和させることで、従来のＰＥＤＯＴ／ＰＳＳの吸湿性の問題を解決することができ、且つ吸湿による伝導性変化の問題を解決することができる画期的な効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】通常のＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ高分子の構造を概略的に示す図面である。
【図２】通常のＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ高分子の吸湿性を示す図面である。
【図３】本発明にしたがって、脂溶性３級アミンでＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ高分子を中和させる原理を示す図面である。
【図４】脂溶性３級アミンでＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを中和させることにより得られた中和滴定曲線である。
【図５】本発明の脂溶性３級アミンで中和されたＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを用いて製作した試験片の吸湿による面抵抗の変化率を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の目的、特定の長所及び新規の特徴は、添付図面に係る以下の詳細な説明及び好ましい実施例によってさらに明らかになるであろう。本明細書において、各図面の構成要素に参照番号を付け加えるに際し、同一の構成要素に限っては、たとえ異なる図面に示されても、できるだけ同一の番号を付けるようにしていることに留意しなければならない。また、「一面」、「他面」、「第１」、「第２」などの用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別するために用いられるものであり、構成要素が前記用語によって限定されるものではない。以下、本発明を説明するにあたり、本発明の要旨を不明瞭にする可能性がある係る公知技術についての詳細な説明は省略する。
【００２５】
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。
【００２６】
図１は、通常のＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（ｐｏｌｙ（３，４−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）ｐｏｌｙ（ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ））高分子の構造を概略的に示す図面である。
【００２７】
図１を参照すると、伝導性高分子であるＰＥＤＯＴ／ＰＳＳは、長い鎖状のＰＳＳ分子と短い鎖状のＰＥＤＯＴ分子とからなっており、一つのＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ高分子は、一つのＰＳＳ分子と多数のＰＥＤＯＴ分子とからなる。
【００２８】
ＰＳＳとＰＥＤＯＴは、イオン結合によって互いに結合されている。ＰＥＤＯＴ分子は、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ高分子に伝導性を持たせる要因である。しかし、このようなＰＥＤＯＴ分子は、水に不溶性であり、このような不溶性によって伝導性物質であるＰＥＤＯＴの加工性が低下する。一方、ＰＳＳは、水溶性高分子であり、親水性であって水によく溶ける性質を有する。したがって、ＰＳＳをＰＥＤＯＴにイオン結合させてＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ高分子を形成することで、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳが水分散性を有することになり、これによって加工性が改善される。しかし、ＰＳＳが有する親水性は、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳの加工性とトレードオフ（ｔｒａｄｅ  ｏｆｆ）関係にある吸湿性というさらなる問題点をもたらす。
【００２９】
図２は、上記のようにＰＥＤＯＴ／ＰＳＳが有する吸湿性の問題を説明するための図面である。
【００３０】
即ち、図２は、高湿雰囲気下でＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ高分子の水分吸収（ｗａｔｅｒ−ｕｐｔａｋｅ）実験を行った結果を示しており、時間が経過するにつれてＰＥＤＯＴ／ＰＳＳの重量が徐々に増加し、６００秒が経過した後には約１２％の重量が増加したことを確認することができる。このような重量増加は、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳが吸収した水分によるものである。このような吸湿は、ＰＳＳの親水性に起因するものであって、水分によってＰＳＳが水に溶けることにより、ＰＥＤＯＴ分子も解離される問題が発生する。
【００３１】
本発明者らは、上記の問題点を上述したように脂溶性３級アミンを用いて解決することができた。
【００３２】
図３は、通常のＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ高分子に脂溶性３級アミンを結合することで中和させる原理を概略的に示している。
【００３３】
即ち、図３を参照すると、ＰＳＳは多数のスルホン基（−ＳＯ３Ｈ）を有しており、このスルホン基の一部はＰＥＤＯＴの硫黄（Ｓ）とイオン結合を成す。一方、ＰＳＳに存在するスルホン基は、親水性官能基の役割をする。即ち、ＰＳＳに存在する一部のスルホン基は、ＰＥＤＯＴとの結合に関与し、残りのスルホン基は、そのまま残ってＰＳＳが水に溶解される原因となる。
【００３４】
したがって、本発明者らは、このようにＰＥＤＯＴとの結合に関与しないスルホン基を水分から遮断することができ、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ高分子の吸湿性問題を解決することができることを見出し、特に、脂溶性３級アミンを用いてＰＳＳを中和させる場合、吸湿性の問題を解決することができるだけでなく、伝導性低下の問題も解決することができることを見出した。
【００３５】
即ち、前記スルホン基をアミンなどを用いてキャッピング（ｃａｐｐｉｎｇ）すると、一般的な吸湿の問題は解決されるが、面抵抗が大きく変化して伝導性機器の信頼性を確保することができないというさらなる問題が生じる。しかし、本発明による脂溶性３級アミンを用いてＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを中和させると、面抵抗の変化率を最小化することができることを見出した。
【００３６】
特に、アミンを用いて吸湿性の問題を解決するとともに、面抵抗の変化率を最小化することができる滴定（ｔｉｔｒａｔｉｏｎ）濃度が非常に重要であり、本発明者らは、数多くの実験を重ねた結果、水素イオン濃度（ｐＨ）が３．０に近接するほど面抵抗の変化率が最小化されるということを見出した。
【００３７】
したがって、本発明による伝導性高分子組成物は、脂溶性３級アミンで中和されたポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）と、バインダーと、溶媒と、を含む。
【００３８】
上記の伝導性高分子組成物の組成比は、脂溶性３級アミンで中和されたポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）０．５〜５０重量％、バインダー０．５〜３０重量％、及び溶媒２０〜９５重量％であることが好ましい。
【００３９】
ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳの重量比が０．５重量％未満であると伝導性を殆ど有しなく、５０重量％を超過すると他のバインダー及び溶媒の添加量が制限されてＰＥＤＯＴ／ＰＳＳの分散性が低下するなどの問題が生じる。
【００４０】
一方、バインダーの添加量が０．５重量％未満であると伝導性高分子組成物の加工性が低下し、３０重量％を超過すると非経済的である。
【００４１】
また、溶媒の添加量が２０重量％未満であるとＰＥＤＯＴ／ＰＳＳの分散性及び加工性が低下する問題があり、９５重量％を超過すると伝導性高分子であるＰＥＤＯＴ／ＰＳＳの添加量及びバインダーの添加量が制限されて伝導性や加工性が低下する問題が生じる。
【００４２】
一方、本発明による伝導性高分子組成物に用いられるバインダーとしては、炭素数２〜８のアルキルグリシジルエーテル（メタ）アクリレート、フェニルグリシジルエーテル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリレート、多官能性（メタ）アクリレート、エポキシ系バインダー、ウレタン系バインダー、アクリル−ウレタン共重合体、カルボキシル系バインダー、またはアミド系バインダーなどが好ましいが、本発明の範疇が必ずしもこれに限定されるものではなく、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳとの相溶性を有するバインダーであれば使用可能である。
【００４３】
また、本発明による伝導性高分子組成物に用いられる溶媒としては、ポリアルコール、ジメチルスルホキシド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、メゾ−エリスリトール、アニリン、アセトン、メチルエチルケトン、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、エチルアルコール、メチルアルコール、ジメチルアセトアミド、ヘキサン、トルエン、クロロホルム、シクロヘキサノン、蒸溜水、ピリジン、メチルナフタレン、オクタメシルアミン、テトラヒドロフラン、ジクロロベンゼン、ジメチルベンゼン、トリメチルベンゼン、ニトロメタン、アクリロニトリル、または水（Ｈ２Ｏ）などが好ましいが、本発明の範疇が必ずしもこれに限定されるものではなく、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ及び前記バインダーとの相溶性を有する溶媒であれば使用可能である。
【００４４】
本発明に用いられるアミンとしては、脂溶性３級アミンが好ましい。特に、上記の脂溶性３級アミンのうちジシクロヘキシルメチルアミン（ｄｉｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｅ）は、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳの吸湿性を低下させるとともに、伝導性を維持させる効果が非常に大きい。
【００４５】
ジシクロヘキシルメチルアミン１分子は、前記ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）のスルホン酸基１個と反応する。即ち、上述したように、ＰＳＳ一分子は多数のスルホン酸基を有しており、このスルホン酸基の一部はＰＥＤＯＴとの結合に関与し、残りは親水性を維持したまま露出されている状態を維持する。このように親水性を維持したまま露出されているスルホン酸基に一分子のジシクロヘキシルメチルアミンが結合して塩（ｓａｌｔ）を形成する。一方、このような塩形成の程度は調節可能であり、ジシクロヘキシルメチルアミンと結合せずに存在するスルホン酸基の数によってＰＥＤＯＴ／ＰＳＳの水素イオン濃度（ｐＨ）が決定される。
【００４６】
一方、本発明者らは、数多くの実験を重ねた結果、吸湿性を最も効率的に低下させ、且つ伝導性を維持することができる水素イオン濃度の閾区間を見出すことに成功した。即ち、脂溶性３級アミンで中和されたポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）の水素イオン濃度（ｐＨ）が２．５〜３．５である際に、吸湿性の低下及び伝導度の維持の二つの効果がともに得られ、特に好ましくは、水素イオン濃度（ｐＨ）が２．９〜３．１である際に、このような効果が最も高いと評価された。
【００４７】
本発明による他の具現例として、本発明の伝導性高分子組成物を用いて伝導性フィルムを製造することができる。このような伝導性フィルムは、一定のベース部材に伝導性高分子組成物をコーティングした後、乾燥することにより製造される。
【００４８】
上記のベース部材は、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、エチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、環状オレフィン高分子（ＣＯＣ）、ＴＡＣ（Ｔｒｉａｃｅｔｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）フィルム、ポリビニルアルコール（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  ａｌｃｏｈｏｌ；ＰＶＡ）フィルム、ポリイミド（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ；ＰＩ）フィルム、ポリスチレン（Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ；ＰＳ）、二軸延伸ポリスチレン（Ｋレジン含有ｂｉａｘｉａｌｌｙ  ｏｒｉｅｎｔｅｄ  ＰＳ；ＢＯＰＳ）、ガラスまたは強化ガラスからなる群から選択される単独基板またはこれらの組合せで製造された複合基板であることができる。
【００４９】
例えば、複合基板とは、ＰＭＭＡの長所である優れた硬度（ｈａｒｄｎｅｓｓ）及び透過率を有しながら、ＰＭＭＡの短所である脆弱な剛性を補完する方案としてＰＣを用いた基板を意味する。この際、ＰＣは、硬度及び透過率を有するＰＭＭＡの短所を補完したＰＭＭＡ／ＰＣ／ＰＭＭＡなどのように組合せて製造された基板であることができる。
【実施例】
【００５０】
以下、具体的な実施例を参照して本発明の構成及び効果をより詳細に説明するが、後述する実施例は、本発明をより明確に理解させるためのものにすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。
【００５１】
（実施例１）
バインダーとしてアルキルグリシジルエーテル（メタ）アクリレート及びＡＧＦＡ社のＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ水分散液Ｓ３０５にジシクロヘキシルメチルアミンを徐々に滴下、撹拌し、ｐＨが３．０になるまで中和して伝導性高分子組成物を製造した。
【００５２】
（実施例２）
前記実施例１と同様の条件でｐＨが２．９になるまで中和して伝導性高分子組成物を製造した。
【００５３】
（実施例３）
前記実施例１と同様の条件でｐＨが３．１になるまで中和して伝導性高分子組成物を製造した。
【００５４】
（実施例４）
前記実施例１と同様の条件でｐＨが２．５になるまで中和して伝導性高分子組成物を製造した。
【００５５】
（実施例５）
前記実施例１と同様の条件でｐＨが２．６になるまで中和して伝導性高分子組成物を製造した。
【００５６】
（実施例６）
前記実施例１と同様の条件でｐＨが２．７になるまで中和して伝導性高分子組成物を製造した。
【００５７】
（実施例７）
前記実施例１と同様の条件でｐＨが２．８になるまで中和して伝導性高分子組成物を製造した。
【００５８】
（実施例８）
前記実施例１と同様の条件でｐＨが３．２になるまで中和して伝導性高分子組成物を製造した。
【００５９】
（実施例９）
前記実施例１と同様の条件でｐＨが３．３になるまで中和して伝導性高分子組成物を製造した。
【００６０】
（実施例１０）
前記実施例１と同様の条件でｐＨが３．４になるまで中和して伝導性高分子組成物を製造した。
【００６１】
（実施例１１）
前記実施例１と同様の条件でｐＨが３．５になるまで中和して伝導性高分子組成物を製造した。
【００６２】
（比較例１）
前記実施例１と同様の条件でｐＨの範囲が２．０〜２．４及び３．６〜３．９になるまで中和して伝導性高分子組成物を製造した。
【００６３】
（伝導性フィルム製作の実施例１）
前記実施例１〜１１でそれぞれ製造された伝導性高分子組成物をバーコータ（ｂａｒ  ｃｏａｔｅｒ）を用いてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上に塗布し、１００℃で１分間乾燥して伝導性フィルムを得た。
【００６４】
（伝導性フィルム製作の比較例１）
前記比較例１で製造された伝導性高分子組成物をバーコータ（ｂａｒ  ｃｏａｔｅｒ）を用いてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上に塗布し、１００℃で１分間乾燥して伝導性フィルムを得た。
【００６５】
下記表１は、前記伝導性フィルム製作の実施例１によって製造された試験片及び前記伝導性フィルム製作の比較例１によって製造された試験片を用いて、吸湿度及び電気伝導度を測定した結果を示したものである。吸湿度は、相対湿度８５％のチャンバに試験片を入れて水分に２時間露出させた後、重量の増加率を測定した。また、電気伝導度は、銀ペースト電極を用いて面抵抗を測定することでテストした。
【００６６】
【表１】
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【００６７】
前記表１を参照すると、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳの水素イオン濃度が２．５である時から吸湿度が急激に低下し、特に２．９からはさらに減少することを確認することができる。また、面抵抗の測定結果を参照すると、ｐＨが３．１になるまでは面抵抗が殆ど増加しなしが、３．２からは少し増加し、特に３．６からは急激に増加することを確認することができる。
【００６８】
このような実験結果から、ジシクロヘキシルメチルアミンでＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを中和する場合、水素イオン濃度の範囲が好ましくは２．５〜３．５、より好ましくは２．９〜３．１になるように滴定すると、吸湿性を低下させるとともに、電気伝導度も維持することができることが分かる。特に、前記データから、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳの水素イオン濃度が３．０に近接するほど、吸湿性の低下及び伝導度の維持の二つの効果を奏するに最も有利であることを確認することができる。
【００６９】
図４は、ジシクロヘキシルメチルアミンでＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを中和した場合の中和滴定曲線を示すグラフであり、図５は、各サンプルの面抵抗の変化率を示すグラフである。
【００７０】
図４に示した３つの領域（（１）、（２）、（３））でＰＥＤＯＴ／ＰＳＳの吸湿度及び水分散性を測定した結果を下記表２に示した。
【００７１】
吸湿度は、相対湿度８５％のチャンバ内に試験片を２時間露出させた後に重量増加率を測定することで得た。また、水分散性は、試験片の各部分の電気伝導度が一定であるかを測定して間接的に確認した。
【００７２】
【表２】
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【００７３】
前記表２を参照すると、領域（１）では水分散性が非常に良好であるため加工性に優れるが、吸湿度が高すぎることが分かる。一方、領域（３）では吸湿度は非常に低いが、水分散性が非常に低いことが分かる。しかし、領域（２）では吸湿度が低下するとともに、水分散性も良好に維持されることを確認することができる。
【００７４】
一方、図５は、前記領域（２）での吸湿による面抵抗の変化率を測定した結果を示すグラフである。
【００７５】
テスト用サンプルＳ３０５は、未中和ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを用いた場合であり、グラフにおいてＳＡは、本発明にしたがって脂溶性３級アミンでＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを中和した場合を意味する。ＳＡ横の数字は、中和された程度を水素イオン濃度（ｐＨ）で示したものである（即ち、ＳＡ２．３は、脂溶性３級アミンでＰＥＤＯＴ／ＰＳＳをｐＨ２．３となるように中和した場合を意味し、ＳＡ３．０は、脂溶性３級アミンでＰＥＤＯＴ／ＰＳＳをｐＨ３．０となるように中和した場合を意味する）。
【００７６】
図５を参照すると、サンプルＳ３０５及びＳＡ２．３は、時間が経過するにつれて急激な面抵抗変化率を示すことを確認することができ、サンプルＳＡ２．５、ＳＡ２．７、及びＳＡ３．０は、面抵抗変化率が比較的低いことを確認することができる。
【００７７】
特に、ｐＨ３．０となるように中和したものであるＳＡ３．０サンプルの面抵抗変化率が最も低いことを確認することができ、安定範囲での面抵抗変化率がほぼ０に近いことを確認することができる。このような結果は、アミンを用いてＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを中和することにより、吸湿性の問題が解決され、且つ面抵抗変化の問題も解決されるという点で画期的な意味を有すると評価される。
【００７８】
以上、本発明を具体的な実施例に基づいて詳細に説明したが、これは本発明を具体的に説明するためのものであり、本発明はこれに限定されず、該当分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想内にての変形や改良が可能であることは明白であろう。
【００７９】
本発明の単純な変形乃至変更はいずれも本発明の領域に属するものであり、本発明の具体的な保護範囲は添付の特許請求の範囲により明確になるであろう。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、伝導性高分子組成物及びそれを用いた伝導性フィルムに適用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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