JPH0727732B2 - 樹脂成形体表面の導電化方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は樹脂成形体表面を導電化する方法に関する。さ
らに詳しくは、樹脂成形体表面に複素５員環式化合物重
合体との複合体を形成して樹脂成形体表面を導電化する
方法に関する。

〔従来の技術〕

複素５員環式化合物の重合体は比較的安定な導電性高分
子であって、電池材料、センサー材料、オプトエレクト
ロニクス材料、エレクトロニクスデバイスあるいは触媒
などに利用できる有機導電性材料として最近注目されて
いる。これらの複素５員環式化合物重合体を基材上に生
成させる方法として、電気化学的重合法がたとえばNiwa
ら（J.Chem.Soc.,Chem.Communication（1984）817;J.Ch
em.Soc.Chem.Communication（1984）1015）により提示
されている。しかしこの方法は高価な電解質や特別の電
解装置を必要とし、しかも重合体膜の大きさは電極の大
きさに支配される。一方本発明者らは化学酸化反応法を
利用した重合方法で種々の基材上に複素５員環式化合物
重合体膜を製造する方法を提案した（特願昭59−171430
号）。この方法によれば製造コストが低く、大面積化が
可能で、種々の材料の表面に、しかも任意の形状に表面
に複素５員環式化合物重合体膜を形成することができ
る。

しかしながらこれらの電解重合法においても、また化学
的酸化反応法においても生成した複素５員環式化合物重
合体膜と基材との結合があまり強固でなく、実用上問題
となっていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、叙上の観点にたって、樹脂基材に強固
に結合した複素５員環式化合物重合体を形成させ、ひい
ては樹脂成形体表面を良好に導電化する方法を提供する
ことにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは上記問題点を解決するために鋭意検討し、
本発明を完成させた。

即ち本発明は 樹脂成形体表面に、酸化剤を溶存する樹脂可溶性溶剤を
塗布あるいは流延して、樹脂成形体表面に酸化剤を含む
複合層を形成せしめた後、複素５員環式化合物と接触さ
せることを特徴とする樹脂成形体表面の導電化方法であ
る。

本発明の方法において使用される樹脂成形体を形成する
ポリマーとしては、それらを溶解する溶媒が存在するも
のであれば良く、公知のものが使用できる。これらのポ
リマーとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
ブタジエン、ポリイソプレン、ポリ塩化ビニル、ポリビ
ニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリメチルメタクリ
レート、ポリアクリルアミド、ポリスチレンなどの付加
重合体、エチレン−プロピレン共重合物、スチレン−ア
クリロニトリル共重合物などのような共重合体、あるい
はエチルセルロースなどの天然高分子誘導体などが使用
される。

本発明の方法で使用される複素５員環式化合物とは４個
の炭素原子と１個のヘテロ原子を有する不飽和５員環を
基本骨格とする化合物であって、たとえばピロール、チ
オフェン、フラン、セレノフェン、テルロフェンおよび
それらの誘導体である。これらの化合物は単独でも、ま
た２種以上を用いることもできる。

本発明の方法において酸化剤としては無機酸、金属の化
合物、あるいは無機や有機の酸化物、過酸化物などが用
いられる。具体的には例えば塩酸、硫酸、硝酸、クロル
スルホン酸などの無機酸類、チタン、ジルコニウム、ク
ロム、モリブデン、タングステン、マンガン、鉄、ルテ
ニウム、パラジウム、白金、銅、アルミニウム、スズな
どの金属のハロゲン化物、あるいはそれらの金属の無機
酸塩類が挙げられ、殊にこれらの金属の化合物でもルイ
ス酸として知られている化合物が好適な酸化剤として挙
げられ、さらにはそれらの金属のアセチルアセトナート
などの配位化合物も挙げられる。さらにはまたペルオキ
ソ二硫酸や過炭酸などの過酸の塩類や、ベンゾキノンや
有機過酸化物も挙げられる。これらの酸化剤は単独で
も、また２種以上の混合としても用いることができる。

本発明において使用する溶剤としては、樹脂成形体を形
成するポリマーと酸化剤を共に溶解するものが使用さ
れ、例えばアルコール類、ハロゲン化炭化水素類、芳香
族炭化水素類、ニトロ化炭化水素類、エーテル類、ニト
リル類、水などが挙げられる。

溶剤に対する酸化剤の量は特に制限はないが、一般的に
0.01〜１重量％比使用する。

これらの酸化剤を含む溶剤を樹脂成形体表面に塗布した
り、樹脂成形体表面にこれらの溶剤を流延したりするこ
とにより成形体表面に酸化剤を含んだ複合層が形成され
る。

複素５員環式化合物と接触させる方法は特に限定はな
く、複素５員環式化合物を含む溶液中に上記成形体を含
浸する方法や、不活性ガス中あるいは空気中あるいは水
蒸気中などで複素５員環式化合物の蒸気と接触させるこ
とにより、表面に複素５員環式化合物重合体を含む複合
層が形成され、必要に応じてドーピングすることにより
表面が導電化された樹脂成形体が得られる。

〔実施例〕

以下実施例により本発明をさらに詳細に説明する。

実施例−１ ポリメチルメタクリレートの成形板（大きさ5cm×5cm、
厚さ3mm）の上に塩化鉄（III）・６水塩0.6gを酢酸エチ
ル20mlに溶解した溶液を1ml流延した。

指にべとつかない程度まで乾燥したのちピロール水溶液
（ピロール／水 1ml/1ml）を底に入れたデシケータ中
に入れ、10時間重合した。

デシケータから取り出してメタノールで充分洗浄したの
ち乾燥させたところポリメチルメタクリレート成形板の
表面には灰褐色のポリピロール複合層が均一に生成して
おり、表面抵抗を測定したところ2KΩであった。またこ
の表面をプラスチック消しゴムで強くこすっても表面導
電率に変化がなかった。

比較例 実施例−１において溶剤としてポリメチルメタクリレー
トを全く溶かさない水を用いて実施例−１と同様にして
ポリピロールを表面に形成させた。ポリメチルメタクリ
レート成形板表面にはポリピロールの薄膜が生成してお
り、表面導電率は600Ωであった。この表面をプラスチ
ック消しゴムで強くこすったところポリピロールの薄膜
がポリメチルメタクリレート成形板表面から完全にはが
れてしまった。

実施例−２ 実施例−１においてポリメチルメタクリレートの代わり
にポリ塩化ビニルフィルム（5cm×5cm、厚さ0.5mm）を
用いて、溶剤としてテトラヒドロフランを用いた以外は
実施例−１と同様にして行なったところ、ポリ塩化ビニ
ルフィルム上にポリピロール複合層が均一に生成してお
り、その表面抵抗は15KΩであった。表面の強度は実施
例−１の結果と同様であった。

実施例−３ ポリメチルメタクリレート板上に無水塩化鉄（III）0.5
gを塩化メチレン20mlに溶解した溶液を1ml流延し、指に
べとつかない程度に乾燥したのちデシケータ中に入れ、
チオフェンで飽和した窒素ガスを流通させた。１時間重
合したのちデシケータから取り出してメタノールで余分
の酸化剤を除いた。ポリメチルメタクリレート板の上に
は赤色のポリチオフェン複合層が均一に形成されてお
り、表面をヨウ素の蒸気にさらしてヨウ素ドープを行な
った後、表面抵抗を測定したところ、250Ωであった。
電導層の強度は実施例−１の結果と同様であった。

〔発明の効果〕

本発明の方法によれば、樹脂成形体表面に強固に結合さ
れた導電層を、簡便かつ工業的に有利に形成することが
できる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】樹脂成形体表面に、酸化剤を溶存する樹脂
   可溶性溶剤を塗布あるいは流延して、樹脂成形体表面に
   酸化剤を含む複合層を形成せしめた後、複素５員環式化
   合物と接触させることを特徴とする樹脂成形体表面の導
   電化方法。