[发明专利]包含具有确定的噻吩类单体含量的聚噻吩的分散体

说明书

本发明涉及一种制备包含聚噻吩的组合物的方法、可通过所述方法获得的组合物、包含聚噻吩的组合物、层结构体、电子组件和组合物的用途。

由于与金属相比，聚合物具有就加工性、重量和通过化学改性靶向调节性能的优点，导电聚合物的商业重要性日益提高。已知的π共轭聚合物实例为聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚乙炔、聚亚苯基和聚(对亚苯基-亚乙烯基)。由导电聚合物制成的层用于许多技术领域中，例如作为聚合物对电极用于电容器中或者用于在电子电路板中贯通接触。导电聚合物的制备通过由单体前体如任选取代的噻吩、吡咯和苯胺及其相应的任选低聚物衍生物氧化而化学或电化学地实现。特别地，化学氧化聚合被广泛使用，这是因为其在工业上可容易地在液体介质中和许多不同底物上实现。

工业上所用的特别重要的聚噻吩为聚(乙撑-3,4-二氧噻吩)(PEDOT或PEDT)例如公开于EP0339340A2中，其通过乙撑-3,4-二氧噻吩(EDOT或EDT)的化学聚合制备，且在其氧化形式下具有非常好的导电性。许多聚(亚烷基-3,4-二氧噻吩)衍生物、特别是聚(乙撑-3,4-二氧噻吩)衍生物、其单体组分、合成和用途的综述由L.Groenendaal，F.Jonas，D.Freitag，H.Pielartzik和J.R.Reynolds描述于Adv.Mater.12，(2000)，第481-494页中。

工业上特别重要的是具有例如EP0440957A2所公开的聚阴离子如聚苯乙烯磺酸(PSS)的PEDOT的分散体。由这些分散体可制备透明导电膜，所述导电膜具有许多用途，例如作为抗静电涂层或作为有机发光二极管(OLED)中的空穴注入层，如EP1227529A2所公开的那样。

EDOT的聚合在聚阴离子的水溶液中进行，并形成聚电解质配合物。包含聚阴离子作为抗衡离子以补偿电荷的阳离子聚噻吩通常也被本领域技术人员称为聚噻吩/聚阴离子配合物(PEDOT/PSS配合物)。由于以PEDOT作为聚阳离子且以PSS作为聚阴离子的聚电解质的性质，该配合物并非真溶液，而是分散体。聚合物或部分聚合物的溶解或分散程度取决于聚阳离子与聚阴离子的质量比、所述聚合物的电荷密度、周围的盐浓度以及周围的介质特性(V.Kabanov，Russian Chemical Reviews74，2005，3-20)。这些转变可为流体。出于该原因，在下文中对措辞“分散的”与“溶解的”不加以区分。类似地，对“分散性”与“溶解性”或者“分散剂”与“溶剂”不加以区分。相反，这些措辞在本文中等同使用。

现有技术中所述的导电聚合物分散体的缺点，特别是与现有技术所已知的PEDOT/PSS分散体有关的缺点在于，其在长期储存后倾向于“胶凝”。该分散体的胶凝尤其表现在当例如将所述分散体倾倒出容器中时，所述分散体不均匀流动，而是留下其中任何分散体难以保留的区域。所述材料的非均匀流动是常见的，其特征在于频繁的破裂。在出于涂覆目的将所述分散体所施加至其上的基材上，其也极其不均匀地铺展。然而，由于PEDOT/PSS分散体通常用于制备导电层且因此必须施加至基材表面，该胶凝也对均匀性且因此对所述PEDOT/PSS层的电性能具有决定性的影响。此外，现有技术所已知的PEDOT/PSS分散体的特征还在于用该分散体获得的层通常具有需要改进的导电性。

因此，本发明的目的是克服现有技术的与包含聚噻吩的组合物有关的缺点，特别是与PEDOT/PSS分散体有关的缺点，以及与由该组合物或由该分散体制备的层压体有关的缺点。

特别地，本发明的目的在于提供一种制备包含聚噻吩的组合物，优选PEDOT/PSS分散体的方法，其特征尤其在于即使在长储存时间后，也几乎不具有任何胶凝倾向或优选不具有胶凝倾向。

因此，此外，可用该方法获得的组合物或分散体的特征应在于，由所述组合物或分散体制备的层的特征在于具有特别高的电导率。

因此，本发明的目的还在于提供一种包含聚噻吩的组合物，优选PEDOT/PSS分散体，与现有技术所已知的组合物或分散体相比，其特征在于在由其制备的层中获得良好的加工性和高电导率的特别有利的组合。

本发明的另一目的在于满足触摸面板用分散体的要求，所述分散体尤其可制备具有高柔性的透明层，尤其可通过印刷方法制备。借此可获得具有高柔性和透明度但低能量消耗和生产成本的触摸面板。

对解决这些问题的贡献由一种制备包含聚噻吩的组合物的方法作出，所述方法包括如下方法步骤：

I)提供包含噻吩类单体和氧化剂的组合物Z1；

II)通过将所述氧化剂还原成还原产物并将所述噻吩类单体氧化而氧化聚