JPH0388212A - 導電性フイルムとその製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、特に電子産業関連において有用な導電性フィ
ルムとその製法に関する。

〔従来技術〕

近年電子産業の急進展により１種々の導電性材料が求め
られ、また新しい素材が開発されつつある。導電性材料
の１つである導電性フィルムは真空蒸着やスパッタリン
グ技術を活用した素材が主流であるが、依然高価な素材
である。

一般的コーティング方式で塗布できる汎用導電材の開発
が強く望まれているが、導電レベル、密着性、透明性、
経済性等の観点を総合すると。

いまだ満足できる製品は見当らない。

導電性′フィルムとしては金属あるいは金属酸化物を真
空蒸着、スパッタリング法により透明導電膜を製造する
方法が汎く利用されているが、既述したごとく高価なの
が難点である。その他には、無機系導電性フィラーを配
合したコーティング剤を利用する方法、無電解メツキ法
等があるかいずれも透明なものは得ることはむづかしい
。

また、最近共役系導電性ポリマーの研究開発が活発であ
るが、安価で高性能の透明導電フィルムを製造する技術
は未だ確立してい々い。

また、特開昭６２−１１７３８号公報には、シリコーン
樹脂板の表面をシラン系カップリング剤で処理し、その
上に硫化銅導電層を形成するという技術が開示されてい
るが、シリコーン樹脂という特殊な樹脂に関するもので
ある上、シリコーン樹脂はフィルムに成形できる性質の
ものではなく、また極めて高価である。

一方、化学反応によりフィルム上に導電層を形成する方
法として、ニトリル基を含むポリマ、例えばポリアクリ
ロニトリルを銅塩及び還元性硫黄化合物を含む水溶液系
で処理することにより、硫化銅被膜をもつ導電性フィル
ムが得られることが報告されている（例えば、特開昭５
８−２０５７３４号、特開昭５９−７１８５３号、特開
昭６０−７９６０４号、特開昭６１−２５４９号、特開
昭６２−２７６７１０号）。しかしながら、ポリアクリ
ロニトリル系ポリマーは繊維としてはすぐれた性質を発
揮するが、フィルムとしては種々問題があり汎用的には
使用されていない。アクリロニトリル系共重合体も種々
存在するが、これらは成形構造物としては有用であるが
、やはりフィルムとしての特性のすぐれたものは見当ら
ない。

本来、フィルムとしての性質にすぐれ、大量に、かつ安
価に市販されているポリエステル、ポリアミド、ポリオ
レフィン等のフィルムがベースフィルムとして使用でき
れば、一番好ましいことではあるが、これらのフィルム
は硫化銅との親和性がなく、硫化Ｓ層がすぐ剥げ落ちて
しまうため、これらのフィルムをベースフィルムとして
使用することができなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

そこで、本発明の目的はベースフィルムとして汎用性の
高いポリエステル系、ポリアミド系の樹脂等やポリオレ
フィンよりなるフィルムを使用した硫化銅導電層をもつ
導電性フィルムを提供しようという点にある。

また、本発明のもう１つの目的は、これら汎用フィルム
の高い透明性をできるだけ生かした導電性フィルムを提
供する点にある。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 本発明の導電性フィルムはポリエステル系樹脂、ポリア
ミド系樹脂およびポリオレフィンよりなる群から選らば
れた合成樹脂のフィルム上に、カップリング剤と硫化銅
よりなる導電層が形成されていることを特徴とするもの
である。

また、本発明の導電性フィルムの製法は、ポリエステル
系樹脂、ポリアミド系樹脂およびポリオレフィンよりな
る群から選ばれた合成樹脂フィルムを、カップリング剤
で処理した後、無機酸または有機酸の銅塩および含硫黄
系還元剤を含む水溶液中で加温処理することを特徴とす
るものである。

本発明で使用されるベースフィルムであるポリエステル
系樹脂としては、市販されているポリエチレンテレフタ
レート（ＰＥＴ）で代表されるが、特にこのＰＥＴは好
適な材料である。

ポリアミド系樹脂としては、６−ナイロン、６゜６−ナ
イロン、アラミド等が挙げられる。ポリオレフィンフィ
ルムとしては、多用されているポリエチレン、ポリプロ
ピレン等が有利に適用される。これらのベースフィルム
には化学処理をするに先立ち、コロナ放電等の物理処理
を施したり、表面を粗面化したりして表面活性を高める
ことは好ましいことである。

シラン系カップリング剤としては、 γ−（２−アミノエチル）アミノプロビリトリメトキシ
シラン、 γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルメチルジメト
キシシラン、 γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン。

γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン、オクタデシ
ルジメチル［３−（トリメトキシリル）プロピル〕アン
モニウムクロライド、γ−メルカプトプロピルメチルジ
メトキシシラン、 γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン。

ヘキサメチルジシラザン などのアミノ基および／またはメルカプト基含有シラン
のほか、 γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、 クロロプロピルトリメトキシシラン、 γ−グリシドキシプロビルトリメトキシシラン、 ビニルトリアセトキシシラン などを挙げることができるが、アミノ基および／または
メルカプト基含有シランが好ましい。

チタン系カップリング剤としては、 フェート） チタネート などのアミ基および／またはリン酸基含有チタネートの
ほか、 などを挙げることができるが、アミノ基および／または
リン酸基含有チタネートが好ましい。

また、ポリアルキレンイミンとしては、ポリエチレンイ
ミン、ポリプロビレイミンなどを挙げることができる。

これらのカップリング剤による処理の方法にはとくに制
限はない。

もっとも−殻内方法はカップリング剤の性質にもよるが
カシプリング剤の１〜５％溶液、通常水溶液又は有機溶
媒溶液をつくり、これを必要に応じて適正ｐＨ（試薬に
より異る）に調整した後、フィルムを浸漬処理する方法
である。

硫化銅導電層を形成するために使用する無機酸または有
機酸の銅塩としては、硫酸第２銅、塩化第２銅、リン酸
第２綱、酢酸第２綱、シュウ酸銅等が挙げられる。もう
一方の原料である含硫黄還元剤として利用されるものを
例示すると、チオ硫酸ナトリウム、酸性亜硫酸ナトリウ
ム、ハイドロサルファイド、ロンガリット、メタ重亜硫
酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、硫化ナトリウム、水
硫化ナトリウム等が挙げられる。これらはいずれも単独
であるいは混合して使用することができる。

これらの原料の使用比は、導電層形成に大きな影響があ
り、通常、還元剤使用比過剰で適用され、例えば、銅塩
：還元剤（モル比）＝１：０．５以上（好ましくは１．
５以上）で適用される。

またこれらの薬剤の水溶液中における濃度も重要で、通
常両薬剤の総和が０．２ｍｏｎ＃１以上（好ましくは０
．４■ｏＱ〜１．０−０党Ｉｎ）で適用される。処理時
の温度は３０℃以上１００℃以下、好ましくは５０℃以
上８０’Ｃ以下であり、処理時間は、処理温度にもよる
が、好ましくは３０分以上、とくに１〜３時間が好適で
ある。処理後は常法に従って乾燥処理される。乾燥後に
得られたフィルムの表面層に存在する硫化鋼はゴ般にそ
の重量割合が大きいほど良い導電性を持つフィルムを与
える。

実用の導電性フィルムとして用いる場合、厚さ１Ｇ−１
００μｍのフィルムにおいては、０．２重量％以上（好
しくは０．７重量％以上）のイオウ分析値を示すものが
よい。

しかしながら、あまり硫化銅の付着量が多くなると、製
品フィルムの透明性を悪くし、また脆くするのでイオン
分析値の上限は１２％以下、好ましくは８％以下とする
のが好ましい。

〔実施例〕

実施例１ 長方形に切取ったＰＥＴ　（ポリエチレンテレフタレー
ト）フィルム（厚さ２５μ−）約５０−ｇを、γ−メル
カプトプロピルトリメトキシシラン（トート・シリコー
ン製；　Ｓ　２６０６２）　０．５ｇを５０ｃｃの水に
溶解し酢酸でｐＨ３，５に調整した溶液中に浸漬し、常
温で約２時間処理した後、水洗した。

次に、上記処理したＰＥＴを、硫酸銅１５ｇ、チオ硫酸
ソーダ１０ｇ、亜硫酸ソーダ５ｇ、酢酸３ｇ、酢酸ソー
ダ３ｇを２００ｃｃの水に溶解した溶液中で、７０℃で
２時間処理を行った。処理後のフィルムは半透明濃茶色
を呈し、表面電気抵抗率５００Ωであった。波長８００
ｎｍ、７００ｎｍ、　６００ｎｍ、５００ｒｖ、４００
ｎｓ＋における光の透過率は各々３８％、３３％、２３
％、８．３％、０．８７％であった。

〔実施例２〕 実施例１において用いたシランカップリング剤の代わり
に、下記のカップリング剤を用い。

また銅化合物及び還元剤の水溶液でフィルムを処理する
温度を必要に応じて変化させる他は同様にして導電性フ
ィルムを得た。結果を下表に示す、ＰＥＴフィルムとし
ては易接着ＰＥＴ（商品名Ｐ　Ｔ　Ｍ　−２５）を用い
た。

カップリング剤　温度　表面抵抗率（Ω）〔実施例３〕 実施例２で用いたカップリング剤の代りにＹ−（２−ア
ミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン（トー
ト・シリコーンｉ；５Ｈ６０２０）及びγ−アニリノプ
ロピルトリメトキシシラン（トート・シリコーン製；　
５Ｚ６Ｈ３）を用いる他は実施例２と同様にして、カッ
プリング剤処理後６０℃、２時間ＰＥＴフィルムを銅化
合物及び還元剤の水溶液で処理して表面抵抗率がいずれ
も数にΩの導電性物質を得た。

〔実施例４〕 Ｐ　−１０００（ポリエチレンイミン）の０．５ｇ１５
０ｍＭメタノール溶液にＰＥＴ（ＰＴＭ−２５）および
ポリプロピレンの各フィルムを浸漬処理した後に各フィ
ルムを水洗し、さらに銅化合物及び還元剤を含む水溶液
で実施何重ないし３と同様にして処理した（反応温度６
０℃１反応時間１時間）。

その結果、いずれのフィルムも数にΩの表面抵抗率を示
した。

〔実施例５〕 γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン（ＨＳ　（
ＣＨ−）ｚ　Ｓ　ｘ　（ＯＭ　ｅ　）Ｊ）　（’１０．
５ｇ１５０ｍｊｌＨｘＯ溶液に酢酸を加えてｐＨ値を３
〜４に調整する。この溶液に６−ナイロン及び６，６−
ナイロンのフィルムを約２時間室温中で浸漬した後、取
出して水洗する。一方、ＣｕＳ０，５Ｈ，Ｏ：１２．４
８ｇ（５０ｍｍｏＱ）、Ｎａ、　Ｓ、Ｏ，・５　Ｈ，Ｏ
；　８．２８ｇ（３３鳳ｍｏＱ）、　Ｎａ、Ｓ　　Ｏ，
；　　２．１４ｇ（１７ｍｍｏｎ）、　ＣＨ。

Ｃ０ＯＨ，ＣＨ，ＣＯＯＮａ；　１　ｇずつそれぞれ分
取し、水２００ｍｆｌを加え撹拌する。この反応溶液中
へ前述したカップリング剤処理フィルムを入れ加熱する
。

処理温度が５０．６０．７０℃の場合に、処理時間が１
５分、３０分、１時間、２時間、３時間のそれぞれの場
合について、処理フィルムの２５℃における表面抵抗値
（Ω八）を測定〔■三菱油化製抵抗計；ロレスタＡＰ−
ＭＣＰ−７４００を使用〕し、その結果を第１図（６−
ナイロン）および第２図（６，６−ナイロン）に示す。

図中、Ｏは５０℃の場合、Δは６０℃の場合、口は７０
℃の場合を示す。

また、　６０℃で処理した６、６−ナイロンフィルムに
ついては、フィルムのイオウの分析値を求めたところ１
時間も共に下記のように変化していた。

時　間　１５分　３０分　　２時間　３時間〔効　　果
〕 本発明により、ポリアクリロニトリル系樹脂をベースフ
ィルムとした硫化銅系導電性フィルムしか存在しなかっ
た分野において、はじめて、これ以外のポリエステル、
ポリアミド、ポリオレフィンといった汎用フィルムをベ
ースフィルムとして使用することが可能となった。

また、本発明により本来フィルムとして優れた性質をも
つからこそフィルムとして使用されていたポリエステル
、ポリアミド、ポリオレフィンのもつ特性を生かした導
電性フィルムの提供を可能とした。

さらに１本発明は同じ表面抵抗値をもつ従来形の導電性
フィルムに較べて透明性がすぐれている。

【図面の簡単な説明】

第１図はベースフィルムとして６−ナイロンを使用した
場合の、第２図は６．６−ナイロンを使用した場合の実
施例５における各加温条件と処理時間による導電性フィ
ルムの表面抵抗を示す。 ０：５０’Ｃ Δ：６０・Ｃ 口：７０”Ｃ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂およびポリ
   オレフィンよりなる群から選らばれた合成樹脂のフィル
   ム上に、カップリング剤と硫化銅よりなる導電層が形成
   されていることを特徴とする導電性フィルム。 ２、前記カップリング剤がシラン系カップリング剤、チ
   タネート系カップリング剤およびポリアルキルイミンよ
   りなる群から選らばれたものである請求項１記載の導電
   性フィルム。 ３、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂およびポリ
   オレフィンよりなる群から選らばれた合成樹脂フィルム
   を、カップリング剤で処理した後、無機酸または有機酸
   の銅塩および含硫黄系還元剤を含む水溶液中で加温処理
   することを特徴とする導電性フィルムの製法。