JPH0379801B2 - - Google Patents
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- JPH0379801B2 JPH0379801B2 JP58187498A JP18749883A JPH0379801B2 JP H0379801 B2 JPH0379801 B2 JP H0379801B2 JP 58187498 A JP58187498 A JP 58187498A JP 18749883 A JP18749883 A JP 18749883A JP H0379801 B2 JPH0379801 B2 JP H0379801B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- pan
- polyacrylonitrile
- conductivity
- conductive film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Conductive Materials (AREA)
- Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Description
本発明はポリアクリロニトリルフイルムに導電
性を付与する製造方法に関するものである。 高分子材料は一般に電気抵抗値が大きく、その
抵抗値は1012〜1019Ω・cmを示し、電気絶縁材料
として使用されている。 一方、この高分子材料に金属やカーボンなどの
導電粉末を混合して導電材料としての使用が試み
られている。これには、たとえばポリエチレン、
ポリプロピレン、ナイロン、エポキシなどの材料
に、アルミニウム、鉄、銀、カーボンなどの粉末
を混ぜたもので、その抵抗値は104〜10-4Ω・cm
のものが得られている。この他に、高分子材料そ
れ自身に導電性を持たせたものが出現している。
これには、たとえばポリアクリロニトリルを熱分
解することにより半導性を持たせたものがあり、
さらには耐熱性のポリイミドフイルムを熱分解し
たものがあり、これによれば10-1Ω・cmの抵抗値
を有するものが得られている。 本発明はポリアクリロニトリル高分子材料を用
いた新規な導電性フイルムの製造方法を提供する
ことを目的とする。 また、本発明は導電率の調整が容易なポリアク
リロニトリルからなる高分子導電性フイルムの製
造方法を提供することを目的とする。 すなわち、本発明の要旨とするところは、ポリ
アクリロニトリルフイルムに第１銅イオンを錯体
として導入し、その後還元することによつて導電
性を付与することを特徴とするポリアクリロニト
リル導電性フイルムの製造方法である。 本発明方法によつて得られたポリアクリロニト
リルの導電性フイルムの用途としては、たとえば
面発熱体、均一導電体などに利用される。 以下、本発明を実施例に従つて詳細に説明す
る。 実施例 まず、第１工程としてポリアクリロニトリルの
フイルムの製膜について説明する。 公知の方法により重合したポリアクリロニトリ
ル（以下PANという）の14％Ｎ，Ｎジメチルホ
ルムアミド溶液を表面が清浄で平坦なガラス板上
に流延し、室温下、減圧２mmHgで48時間乾燥し
た。使用したPANの数平均分子量は７〜12万で
あつた。さらに、温度45℃、15mmHgで24時間乾
燥し、ガラス板からゆつくりと剥離してPANの
フイルムを得た。 得られたPANフイルムは透明で、厚さ50〜
100μｍ、ガラス転移温度（Tg）＝82〜92℃、冷結
晶化温度（Tcc）＝112℃であつた。 次に、第２工程としてPANフイルムに第１銅
イオンを錯体として導入する工程を説明する。 0.3〜２％CuCl2水溶液に、1.5〜３％NaCl及び
CuCl2と同量のCu網を水とともに所定の比率で加
えて煮沸した。 上記水溶液が透明になつたところで、上記工程
で得たPANフイルム20枚（約8.5ｇ）を水溶液に
投入し、煮沸状態で１〜８時間反応させ、各時間
ごとに煮沸したPANフイルムを各４枚宛取り出
し、15℃の水にて超音波洗浄器中で５分間洗浄
し、さらに流水中で１時間洗浄した。その後温度
40℃で真空乾燥し、PANフイルムに第１銅イオ
ン（以下Cu+という）として導入した。 第１図はこの第２工程で得られたPANフイル
ムについて、CuCl2濃度を変化させたときの錯体
化反応時間に対する重量増加を測定した結果を示
したものである。第１図中の単位面積当りの重量
増加Ｗ〔mg／cm2〕は次式より求めた。 Ｗ＝Wc−Wo ただし、Wo：Cu+の錯体化前のPANフイルム
の重量〔mg／cm2〕 Wc：Cu+の錯体化後のPANフイルムの重量
〔mg／cm2〕 第１図中、●印のものは0.3％CuCl2水溶液、〓
印のものは0.5％CuCl2水溶液、◎印のものは1.0
％CuCl2水溶液、および〓印のものは2.0％CuCl2
水溶液に対応する。 次に、第３工程としてCu+を錯体として導入し
たPANフイルムを還元してPAN導電性フイルム
を得る方法について説明する。 上記工程で得たPAN−Cu+錯体フイルムを１
％ハイドロサルフアイトナトリウム塩の水溶液中
で５時間煮沸してフイルム中のCu+を還元した。
還元反応後、上記工程と同様に十分に水洗、乾燥
してデシケータ中に保存し、導電性フイルムを得
た。 第２図および第３図は錯体化反応後の各種銅含
有量のPANフイルムについて、還元時間と表面
導電率および体積導電率の関係を示したものであ
る。第２図および第３図に示したPANフイルム
中の銅の含有量は常法による原子吸光法に従つて
測定した。 第２図および第３図中、●印のものは17％の銅
含有量のもの、〓印のものは22％の銅含有量のも
の、および◎のものは28％の銅含有量のものに対
応する。また得られたPAN導電性フイルムの表
面導電率および体積導電率はJIS−C2525に準じ
で測定した。また、測定はいずれも30℃で行つ
た。 第２図〜第３図から明らかなように、本発明の
実施例で得られたPANフイルムは十分な導電性
を有するものが得られている。 また、錯体化反応によりCu+を吸着させた
PANフイルムの機械的特性を測定し、その結果
を第１表に示した。さらに還元処理したPAN導
電性フイルムについて機械的特性を測定し、その
結果を第２表に示した。なお、第１表の結果を示
したPANフイルムは錯体化反応時間を８時間と
したものである。また、第２表の結果を示した
PAN導電性フイルムは１％のハイドロサルフア
イトナトリウム塩の水溶液を用いて還元処理した
ものである。
性を付与する製造方法に関するものである。 高分子材料は一般に電気抵抗値が大きく、その
抵抗値は1012〜1019Ω・cmを示し、電気絶縁材料
として使用されている。 一方、この高分子材料に金属やカーボンなどの
導電粉末を混合して導電材料としての使用が試み
られている。これには、たとえばポリエチレン、
ポリプロピレン、ナイロン、エポキシなどの材料
に、アルミニウム、鉄、銀、カーボンなどの粉末
を混ぜたもので、その抵抗値は104〜10-4Ω・cm
のものが得られている。この他に、高分子材料そ
れ自身に導電性を持たせたものが出現している。
これには、たとえばポリアクリロニトリルを熱分
解することにより半導性を持たせたものがあり、
さらには耐熱性のポリイミドフイルムを熱分解し
たものがあり、これによれば10-1Ω・cmの抵抗値
を有するものが得られている。 本発明はポリアクリロニトリル高分子材料を用
いた新規な導電性フイルムの製造方法を提供する
ことを目的とする。 また、本発明は導電率の調整が容易なポリアク
リロニトリルからなる高分子導電性フイルムの製
造方法を提供することを目的とする。 すなわち、本発明の要旨とするところは、ポリ
アクリロニトリルフイルムに第１銅イオンを錯体
として導入し、その後還元することによつて導電
性を付与することを特徴とするポリアクリロニト
リル導電性フイルムの製造方法である。 本発明方法によつて得られたポリアクリロニト
リルの導電性フイルムの用途としては、たとえば
面発熱体、均一導電体などに利用される。 以下、本発明を実施例に従つて詳細に説明す
る。 実施例 まず、第１工程としてポリアクリロニトリルの
フイルムの製膜について説明する。 公知の方法により重合したポリアクリロニトリ
ル（以下PANという）の14％Ｎ，Ｎジメチルホ
ルムアミド溶液を表面が清浄で平坦なガラス板上
に流延し、室温下、減圧２mmHgで48時間乾燥し
た。使用したPANの数平均分子量は７〜12万で
あつた。さらに、温度45℃、15mmHgで24時間乾
燥し、ガラス板からゆつくりと剥離してPANの
フイルムを得た。 得られたPANフイルムは透明で、厚さ50〜
100μｍ、ガラス転移温度（Tg）＝82〜92℃、冷結
晶化温度（Tcc）＝112℃であつた。 次に、第２工程としてPANフイルムに第１銅
イオンを錯体として導入する工程を説明する。 0.3〜２％CuCl2水溶液に、1.5〜３％NaCl及び
CuCl2と同量のCu網を水とともに所定の比率で加
えて煮沸した。 上記水溶液が透明になつたところで、上記工程
で得たPANフイルム20枚（約8.5ｇ）を水溶液に
投入し、煮沸状態で１〜８時間反応させ、各時間
ごとに煮沸したPANフイルムを各４枚宛取り出
し、15℃の水にて超音波洗浄器中で５分間洗浄
し、さらに流水中で１時間洗浄した。その後温度
40℃で真空乾燥し、PANフイルムに第１銅イオ
ン（以下Cu+という）として導入した。 第１図はこの第２工程で得られたPANフイル
ムについて、CuCl2濃度を変化させたときの錯体
化反応時間に対する重量増加を測定した結果を示
したものである。第１図中の単位面積当りの重量
増加Ｗ〔mg／cm2〕は次式より求めた。 Ｗ＝Wc−Wo ただし、Wo：Cu+の錯体化前のPANフイルム
の重量〔mg／cm2〕 Wc：Cu+の錯体化後のPANフイルムの重量
〔mg／cm2〕 第１図中、●印のものは0.3％CuCl2水溶液、〓
印のものは0.5％CuCl2水溶液、◎印のものは1.0
％CuCl2水溶液、および〓印のものは2.0％CuCl2
水溶液に対応する。 次に、第３工程としてCu+を錯体として導入し
たPANフイルムを還元してPAN導電性フイルム
を得る方法について説明する。 上記工程で得たPAN−Cu+錯体フイルムを１
％ハイドロサルフアイトナトリウム塩の水溶液中
で５時間煮沸してフイルム中のCu+を還元した。
還元反応後、上記工程と同様に十分に水洗、乾燥
してデシケータ中に保存し、導電性フイルムを得
た。 第２図および第３図は錯体化反応後の各種銅含
有量のPANフイルムについて、還元時間と表面
導電率および体積導電率の関係を示したものであ
る。第２図および第３図に示したPANフイルム
中の銅の含有量は常法による原子吸光法に従つて
測定した。 第２図および第３図中、●印のものは17％の銅
含有量のもの、〓印のものは22％の銅含有量のも
の、および◎のものは28％の銅含有量のものに対
応する。また得られたPAN導電性フイルムの表
面導電率および体積導電率はJIS−C2525に準じ
で測定した。また、測定はいずれも30℃で行つ
た。 第２図〜第３図から明らかなように、本発明の
実施例で得られたPANフイルムは十分な導電性
を有するものが得られている。 また、錯体化反応によりCu+を吸着させた
PANフイルムの機械的特性を測定し、その結果
を第１表に示した。さらに還元処理したPAN導
電性フイルムについて機械的特性を測定し、その
結果を第２表に示した。なお、第１表の結果を示
したPANフイルムは錯体化反応時間を８時間と
したものである。また、第２表の結果を示した
PAN導電性フイルムは１％のハイドロサルフア
イトナトリウム塩の水溶液を用いて還元処理した
ものである。
【表】
【表】
第２表から明らかなように、本発明の実施例で
得られたPAN導電性フイルムについて機械的性
質の劣化は認められず、利用上何ら問題のない特
性を示している。 次にこの発明にかかるポリアクリロニトリル導
電性フイルムの製造方法について、好適な具体的
実施例を示せば次のとおりである。 PANフイルムとしては煮沸水中で10時間処理
し、PANフイルム中のジメチルホルムアミドを
完全に除去したものを約８ｇを用いた。 次に第２工程として0.5％のCuCl2水溶液中で
Cu+と反応させた。処理条件は以下のとおりであ
る。 CuCl：6.53ｇ Cu〓：3.09ｇ NaCl：17.06ｇ H2O：1300ml 反応温度：煮沸 反応時間：0.5、１、２、および４時間 錯体化反応後、１晩流水中で洗浄し、さらに超
音波洗浄器で約15分間洗浄し、そののち流水中で
３時間洗浄し、50℃で真空乾燥した。 第３工程として得られたPANフイルムを還元
処理した。この還元処理は20％のハイドロサルフ
アイトナトリウム塩によつて行つた。処理条件は
以下のとおりである。 ハイドロサルフアイトナトリウム塩：26.0ｇ（増
量分の５倍量） H2O：1300ml 反応温度：煮沸 反応時間：10時間 反応後、約30分間超音波洗浄器で洗浄し、さら
に流水中で１晩洗浄し、50℃で真空乾燥した。 得られたPAN導電性フイルムは上記した実施
例と同様、良好な導電性と機械的強度を示した。 なお、上記した実施例において、還元処理をハ
イドロサルフアイトナトリウム塩により行つた
が、このほかぶどう糖、金属銅、硫酸第一鉄、酸
性亜硫酸ナトリウム、ヒドロキシルアミン、グル
コース、フルフラールなどが利用できる。 また、本発明の製造方法により得られたPAN
導電性フイルムについて、室温〜160℃における
表面導電率（σS）の温度依存性を測定したとこ
ろ、第４図に示すように、5Vを印加した状態で
100℃付近に転移が現われた。 以上の実施例から明らかなように、この発明に
かかるポリアクリロニトリル導電性フイルムの製
造方法によれば、ポリアクリロニトリルフイルム
にCu+を錯体として導入し、その後還元すること
によつて導電性を付与したものであり、ポリアク
リロニトリルフイルムにCu+を錯体として導入す
るための反応液の濃度および反応時間を調整する
ことにより、種々の導電率を有する導電性フイル
ムを製造することができ、簡単な処理によつて導
電性フイルムが容易に得られ、このような導電性
フイルムが要求される分野に有用な製造方法を提
供することができる。
得られたPAN導電性フイルムについて機械的性
質の劣化は認められず、利用上何ら問題のない特
性を示している。 次にこの発明にかかるポリアクリロニトリル導
電性フイルムの製造方法について、好適な具体的
実施例を示せば次のとおりである。 PANフイルムとしては煮沸水中で10時間処理
し、PANフイルム中のジメチルホルムアミドを
完全に除去したものを約８ｇを用いた。 次に第２工程として0.5％のCuCl2水溶液中で
Cu+と反応させた。処理条件は以下のとおりであ
る。 CuCl：6.53ｇ Cu〓：3.09ｇ NaCl：17.06ｇ H2O：1300ml 反応温度：煮沸 反応時間：0.5、１、２、および４時間 錯体化反応後、１晩流水中で洗浄し、さらに超
音波洗浄器で約15分間洗浄し、そののち流水中で
３時間洗浄し、50℃で真空乾燥した。 第３工程として得られたPANフイルムを還元
処理した。この還元処理は20％のハイドロサルフ
アイトナトリウム塩によつて行つた。処理条件は
以下のとおりである。 ハイドロサルフアイトナトリウム塩：26.0ｇ（増
量分の５倍量） H2O：1300ml 反応温度：煮沸 反応時間：10時間 反応後、約30分間超音波洗浄器で洗浄し、さら
に流水中で１晩洗浄し、50℃で真空乾燥した。 得られたPAN導電性フイルムは上記した実施
例と同様、良好な導電性と機械的強度を示した。 なお、上記した実施例において、還元処理をハ
イドロサルフアイトナトリウム塩により行つた
が、このほかぶどう糖、金属銅、硫酸第一鉄、酸
性亜硫酸ナトリウム、ヒドロキシルアミン、グル
コース、フルフラールなどが利用できる。 また、本発明の製造方法により得られたPAN
導電性フイルムについて、室温〜160℃における
表面導電率（σS）の温度依存性を測定したとこ
ろ、第４図に示すように、5Vを印加した状態で
100℃付近に転移が現われた。 以上の実施例から明らかなように、この発明に
かかるポリアクリロニトリル導電性フイルムの製
造方法によれば、ポリアクリロニトリルフイルム
にCu+を錯体として導入し、その後還元すること
によつて導電性を付与したものであり、ポリアク
リロニトリルフイルムにCu+を錯体として導入す
るための反応液の濃度および反応時間を調整する
ことにより、種々の導電率を有する導電性フイル
ムを製造することができ、簡単な処理によつて導
電性フイルムが容易に得られ、このような導電性
フイルムが要求される分野に有用な製造方法を提
供することができる。
第１図はPANフイルムについて、CuCl2濃度を
変化させたときの錯体化反応時間に対する重量増
加の測定結果を示す図、第２図、第３図は錯体化
反応後の各種銅含有量のPANフイルムについて、
還元時間と表面導電率および体積導電率の関係を
それぞれ示した図、第４図は表面導電率（σS）の
温度依存性を示した図である。
変化させたときの錯体化反応時間に対する重量増
加の測定結果を示す図、第２図、第３図は錯体化
反応後の各種銅含有量のPANフイルムについて、
還元時間と表面導電率および体積導電率の関係を
それぞれ示した図、第４図は表面導電率（σS）の
温度依存性を示した図である。
Claims (1)
- １ ポリアクリロニトリルフイルムに第１銅イオ
ンを錯体として導入し、その後還元することによ
つて導電性を付与することを特徴とするポリアク
リロニトリル導電性フイルムの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18749883A JPS6079604A (ja) | 1983-10-05 | 1983-10-05 | ポリアクリロニトリル導電性フイルムの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18749883A JPS6079604A (ja) | 1983-10-05 | 1983-10-05 | ポリアクリロニトリル導電性フイルムの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6079604A JPS6079604A (ja) | 1985-05-07 |
| JPH0379801B2 true JPH0379801B2 (ja) | 1991-12-20 |
Family
ID=16207110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18749883A Granted JPS6079604A (ja) | 1983-10-05 | 1983-10-05 | ポリアクリロニトリル導電性フイルムの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6079604A (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA968908A (en) * | 1971-07-29 | 1975-06-10 | Photocircuits Division Of Kollmorgen Corporation | Sensitized substrates for chemical metallization |
| JPS5638002A (en) * | 1979-09-05 | 1981-04-13 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Manufacture for flat type optical cable |
| DE3025307A1 (de) * | 1980-07-04 | 1982-01-28 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Verfahren zur aktivierung von oberflaechen fuer die stromlose metallisierung |
| JPS5943594A (ja) * | 1982-09-03 | 1984-03-10 | 大日本印刷株式会社 | 導電回路シ−ト |
-
1983
- 1983-10-05 JP JP18749883A patent/JPS6079604A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6079604A (ja) | 1985-05-07 |
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