JPS60146404A - 導電性材料の製造方法 - Google Patents

導電性材料の製造方法

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JPS60146404A
JPS60146404A JP88684A JP88684A JPS60146404A JP S60146404 A JPS60146404 A JP S60146404A JP 88684 A JP88684 A JP 88684A JP 88684 A JP88684 A JP 88684A JP S60146404 A JPS60146404 A JP S60146404A
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JP
Japan
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irradiation
film
oxidation resistance
conductive material
rays
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JP88684A
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智 滝沢
恒彰 田辺
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Asahi Kasei Corp
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Asahi Kasei Kogyo KK
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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】 本発明は、導電性、耐酸化性に優れた導電性材料の製造
方法に関するものである。更に詳しくは、硫化銅により
導電性を付与した羽°料の耐酸化性改良方法に関するも
のである。
導電性、透明性、密着性、コストなどの点において優れ
た′4電性材料として硫化銅を付着及び/または含有ぜ
しめて得られた材料が存在する(フランス国特許第2,
181,482号明細書、同第2.264.892号明
細書、特公昭57−56581号公報、特開昭57−2
1570号公報、特願昭57−88650号、@願昭5
7−90817号、特願昭57−159499号、特願
158−7587号、特願昭58−7733号、特願昭
58−37201号等)。
ところが、硫化銅を含有する導電性材料には、硫化銅の
種類および複合体の製造方法によってその程度に差はあ
るが、耐酸化性が悪いという欠点がある。たとえば、硫
化水素を用いて製造した導電性繊維材料は湿った空気中
、かつ空気の存在下で貯蔵または使用すると電気抵抗が
時間と共に増加し、ついには導電体として機能しなくな
ること、そして、硫化銅の原子比Cu/Sが1に近づく
ほど即ち、硫化棺2欽に近いほど空気中で酸化されやす
く抵抗の増加が大きいことが知られている(特開昭57
−35078号公報)0 こうしt(欠点を改良する技術として、硫化水素処理に
引き続く銅塩の水浴液処理の1示、同時にまたは引き続
いて還元剤を作用させ原子比Cu/Sを1.5〜20間
に調整する方法がある(特開昭57−35078号公報
)。しかし、この方法でも耐酸化性の改良は十分とは言
えない。
本発明者等は、耐酸化性を抜本的に改良したいつそう堅
牢で安定な導電性材料を得るべく鋭意研究を重ねた結果
、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は原子比が1<Cβ/S〈2である硫化銅
を付着及び/または含有せしめて得られた導電性材料に
、3.5 eV以上の粒子の照射処理または電磁波処理
を施す導電性材料の製造方法である。
本発明方法により耐酸化性は著しく向上する。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明で用いる導電性材料に付着及び/または含有せし
める硫化銅に関しては、その原子比が1 <Cu/ S
 < 2 である限りその種類は問わない。
例としては、Cu9S s、CuS XCuyS4\C
ut、9aS −。
Cut、ass % Cut、9zS % C11y、
2S4−、 CuxS (1,86(x (1,96)
およびこれらの混合物などが挙げられる。
ただしCu/SがIVC近いほど等電性およびフィルム
やシートに応用した場合の透明、導電性が良い。
本発明で用いられる導電性材料の基体となる材料トシて
は、ポリマー、セラミックスなどが挙げられる。
ポリマーの例としては、ポリオレフィン(ポリエチレン
、ポリプロピレン、ポリ−4−メfルペンテン−1#)
、ポリエステル(ll’a肋族ポリエステル、芳香族ポ
リエステル、不M和ポリエステル)、ポリスチレンおよ
びその誘4う、体(ポリスチレン、ポリ−α−メチルス
チレン、ポリ−p−メチルスチレン)、ポリカーボネー
ト(脂肪族、芳香族)、ポリスルホン、ポリ(メタ)ア
クリル酸エステル類、ポリエーテル(脂肪族、芳香族)
、ノ・ロゲン含有ポリマー(ポリ塩化ビニル、ポリ塩化
ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオ
ロエチレン等)、ポリヒニルアルコー ル誘導体(ホリ
ヒニルプチラール、ポリビニルホルマール、ポリ酢酸ビ
ニル等)、セルロース02d体(セルロースアセテート
等)、ポリアミド(6,6ナイロン、6ナイロン、12
ナイロン、nl−フェニレンイソフタルアミド、p−フ
ェニレンテレフタルアミド9、(メタ)アクリルアミド
含有ポリマー、絹、羊毛等の蛋白質系繊維等)、カルボ
キシル基含治゛号ζリマー((メタ)アクリル酸を(コ
)モノマーとするポリマー等)、アミン基を含むポリマ
ー(ボリベンズイミダーソ°−ル、ポリトリアジン′、
ポリエチレンイミンモー)、ウレタン基含有ポリマー(
ポリテトラメチレンへキサメチレンウレタン、ポリへキ
サメチレンテトラメチレンウレタン等)、尿素結合を含
むポリマー(ポリへキサメチレン原票、ポリへブタメチ
レン尿素等)、ジエン系ゴム(天然ゴム、SBR封’J
 、シリコン系ポリマーなどが挙げられる。
セラミックスの例としては、シリカ、アルミナ、フェラ
イト、ムライト、ジルコン、フォルステライト、ステア
タイト、マイカ、タルク、クレー、炭酸カルシウム等が
羊げられる。
本発明で用いられる導電性材料の基体となる材料の形状
は、繊維状、フィルム状、シート状、球状、塗膜などで
ある。
本発明で用いる導電性材料の導電性については基体とな
る材料、導電化方法、導電化条件等により変化し、−概
には首えないが、表面抵抗であれば106〜10118
7口、好ましくは101〜104Ω/口、#−EJI 
rA −AF (ff−枝−n 七、J’l ld’ 
11’1 8 w 1 n9n、 −1ガXkl−/は
10−3〜102Ω・口 である。
本発明で用いる導電性材料の製造法としては、■合成ポ
リマーの繊維旧料に似化水諮を加圧下に作用させるか、
あるいは反工1ム性イオウ原子を官有させ、次いで銅塩
の水沼液を作用させる方法(フランス国特許第2,18
1.482号ψJ ?Itill二山、同ム42,26
4゜892号明篩1書)、■アクリルh皮糸11i1c
1価の銅イオンを吸着−tしめた仮、硫黄厘子塘たは硫
黄イオンの両方もしくは一力を放出しヂIる化合物で処
理して実質的にダイジエナイ) (C1tqSs )を
含めするアクリル繊維を得る方法(特公昭57−565
81号公報)、■アクリル繊維を2価の銅イオンと2価
の銅イオンを1価に還元し得る還元剤と硫黄原子−1:
たは硫黄イオンの両方もしくはいずれか一方を放出し得
る化合物とで処理して実質−的にCus S 5を含有
するアクリル繊維を得る方法(特開昭57−21570
号公報)、■ニトリル基を含有する高分子栃料を餉塩と
還元性硫黄化合v!Jを含む水浴液中で処理することに
より、実質的にCu x S (1,86\x (1,
96)を含有する材料を得る方法(特願昭57−886
50号、特願昭57−90817号、特願昭57−15
9499号等)、■銅塩と還元性硫黄化合物を用いてニ
ド、リル基以外の官能基(アミド基、水酸基、カルボキ
シル基、アミン基、ウレタン基またはウレア基のうち少
なくとも1つ)を含有する高分子材料に実質的に硫化第
2銅からなる導電層を形成する方法(特願昭58−75
8’1号、特かμm858−7733号、特願昭58−
37201号)などが提案されている。その他には、真
空蒸着法、スパッタリング法、イオンブレーティング法
などの物j呈的製欣法(PVD法)、硫化銅粉末の練り
込み法なども挙げられる。ムお、実質的に硫化m 2銅
から成る導電層を含む二) IJル基含有ポリマーの方
が、実質的1c CuxS (1,86(x(1,96
)から成る導電層を含むニトリル基含有ポリマーより■
t;シ化銅付シh亜量が同じ場合の導電性、■特に高分
子材料のニトリル基含冶せが小さい時の導電層形成の均
一性、■特に高分子材料のニトリル基含有量が小さい時
の導′亀層と高分子材料の密着強度、■硫酸、塩酸、硝
酸などの無機酸や酢酸、*酸、コハク酸などの有機酸お
よび一部の有機溶剤に対する耐性、■透明フィルムに3
fM用した場合の透明導電性などの点において優れてい
る。
本発明で用いられる粒子としては、邪り子線(中性の分
子縁、原子腺、中性子線と電荷を持つ電子紳、陽極線、
各種の放射線)やプラズマなどがある。これらの発生方
法については特に限定はなく、たとえば低温プラズマで
あれば、直?lUグロー放電、ラジオ波放電など、熱プ
ラズマであれば、直流アーク形式、高周波アーク形式な
ど任意の形式が適用できる。使用ガスも希ガス、水素、
窒素、炭化水素などが適用可能である。本発明で用いら
れる電磁波には、紫外線、X線、γ綜が含まれる。紫外
線は殺田燈、X線はX線管、γ紳はコバルト60、セシ
ウム137などを用いて発生できる。粒子のj、場合も
電磁波の場合も、そのエネルギーは3.5 eV以上必
要である。3.5 eV未満では、耐酸化性向上効果は
実質的にない。また、3.5 eV以上であってもエネ
ルギーが低い範囲では照射時間を長くしなくてはならな
い。好ましい範囲は102〜lO°eV。
さらに好ましくはio3〜105eVである。
各社照射による面j酸化性改良処理における必要j1(
1射量は照射物質の種類、被照射物の種類、装置的な条
件、温度などの雰囲気条件等に依存し、−概に規定でき
ず、目的に応じて個別に決定する必要がある。例えば電
子線照射においては1〜20Mradの照射量、さらに
好ましくは5〜10Mradの照射量で実用上充分な耐
酸化性を付与することができる。また実質的に硫化第2
銅から成る導電層を有するポリアクリロニトリルフィル
ムにケイ光xi装置(理学電機社製、Geiger f
lex、 X 縮管はロジウム管球、酉品名; 0EG
−75H,マークレット社・製、50KV、 40mA
)で連続X線を照射した場合、1時間照射すればR20
00/RO(Roは照射前の表面抵抗、R2000は6
0℃、70係相対湿度で2000時間放置した後の表面
抵抗)が1.0である耐酸化性が十分な導電性フィルム
が得られる。照射時間が数分間であればR2000/R
oが2未満程度の導電性フィルムとなる。
照射によっては、導電性材料の色、導電性能等はほとん
ど変化しない。また、照射前後のX線回折にも変化が認
められない。このため、照射によって硫化銅の表面にわ
ずかに耐酸化性皮膜が形成されたものと推定される。
この色やX線回折がほとんど変化しないという点は、特
開昭57−35078号公報(色もCu/Sも変化する
。)の改良法と大きく異なる点である。また、特開昭5
7−35078号公¥IJの改良法よシ耐酸化性向上効
果が大きいことも本発明の改良方法の特徴である。即ち
、原子化Cu/Sがたとえ′−A質的に1であっても、
処理前後の色やXlj回折測定結果を変えることなく耐
酸化性の研めて優れた導電性材料を得ることができる。
このため!A理前の硫化銅層が実質的に硫化第2銅から
成る場合には高専、電性などの硫化8I¥2銅の長所を
損わずに耐酸化性を大きく向上させることが可能である
。さらに、簡便で廃液処理などの不要なこともこの方法
の長所と思われる。
以下、実施例により本発明をさらに説明する。
なお、耐酸化性の評価は60℃、70%相対湿度に保持
した恒温恒湿槽内に一定時間保存した前後での電気抵抗
を測定し、その比をとることにより行なった。
実施例1 アクリロニトリル80 宛m % 、アクリル酸メチル
20重量%を含む共重合体の70重量%の硝酸溶液(2
2重量%)を湿式製膜した後、二軸延伸機で縦横それぞ
れ2.5倍に二軸妊押して厚さ25μの透明延伸フィル
ムを得た。
このフィルムを硫酸銅(0,05mol/L ) とチ
オ硫酸ナトリウム(0,45mat/、1. )を含む
水溶液中に浸漬し室温より94℃まで徐々に昇温し、9
4℃で5分間処理した。得られたフィルムは緑色でX線
回折の結果、実質的に硫化第2銅であることがわかった
。表面抵抗は130Ω/口であった。
このフィルムにケイ光X線装置(理学電機社製、Gei
ger flex、 X線管はロジウム管球、商品名;
0EG−7sH,マークレット社!II!りで連続X線
を照射する。照射条件は5oKV、40mAで200秒
、1200秒であった。照射後もフィルムは緑色であり
、X線回折結果もほとんど変わらなかった。
照射前後の耐酸化性測定A、1+j果を表IK示す。こ
の結果X線照射の耐酸化性改良効果が明らかとなった。
表 1 実施例2 94℃で10分間処理すること以外は2、すべて実施例
1と同様に行った。得られたフィルムは濃緑色であった
。このフィルムの表面抵抗は37Ω/口であった。
このフィルムに実施例1と同様にして連続X線を照射し
た。照射時間は400秒間であった。、照射前後のフィ
ルムの耐酸化性測定結果を表2に示す。この結果よりX
線照射による耐酸化性改良効果が明らかになった。
表 2 実施例3 94℃での反応時間を30分間とする以外はすべて実施
例1と同様に行った。得られたフィルムは、濃緑色であ
った。このフィルムの表面抵抗は5Ω/口 であった。
このフィルムに実施例1と同様にX線を照射した。照射
前後の耐酸化性測定結果をfL3に示した。
この結果よりX線照射による耐酸化性改良効果が明らか
となった。
表 3 実施例4 実施例1で用いたと同じフィルムを、硫酸銅0.04 
mot/l、チオ砒酸ナトリウム0.04 mol/L
とし、94℃で25分間処理した。得られたフィルムは
黄金色でX線回折の結果、実質的にCuxS (1,8
6(x (1,96)であることがわかった。表面抵抗
は74Ω/口であった。
乙のフィルムに実施例1と同様KX線を照射した。照射
時間は200秒、4800秒であった。照射前後のフィ
ルムの色の変化、X線回折による照射前後の変化はほと
んどなかった。
また、照射前後の耐酸化性測定結果を表4に示した。こ
の結果X線照射の耐酸化性改良、効果が明らかとなった
表 4 実施例5 アクリル繊維(r、sデニール、アクリロニトリル93
.4 wt%、アクリル酸メチルawtLスチレンスル
ホン酸ソーダ0.6wt%)を硫酸銅(0,04mat
/L )とNazS20s (0,35mo4/l)を
含む水溶液中に浸漬し、室温より94℃まで徐々に昇温
し94℃において30分間処理した。この繊維を水洗後
100℃で1時間乾燥した。得られた繊維は緑色でIG
離れた2点間で1.9 X 10sΩの抵抗を示した。
なおX線回折により導電層が実質的に硫化第2銅である
ことを確認した。
このフィルムに実施例1と同様にしてX線を800秒照
射した。照射前後のフィルムの耐酸化性測定結果を表5
に示す。この結果X線照射の耐酸化性改良効果が明らか
となった。
表 5 実施例6 用いるフィルムをナイロン66フィルム(I摸厚2゜μ
)とした以外は、実施例3と同様にして処理した0 このフィルムに実施例1と同様にしてX線を照射した。
照射前後のフィルムの1lUJ酸化性測定結果を表6に
示した。この結果、X線照射の111.j酸化性改良効
果が明らかとなった。
表 6 実施例7 実施例2と同様の硫化銅処理をして得られた導電性フィ
ルムに紫外線照射を行なった。殺菌ランプ(商品名:G
L15、東京芝浦電気[株]社製)を用いてランプから
4w離れた距離において30時間照射した。
照射前後のフィルムの1副酸化性測定結果を表7に示し
た。この結果より紫外線の耐酸化性改良効果が明らかと
なった。
表 7 実施例8 実施例2と同様の硫化銅処理をして得られた導電性フィ
ルムに、 X線照射を行なった。I X 10−”+u
Hyに脱気した直径3cm1肉厚2.5鰭のガラス製ア
ンプル管中にフィルムを入れ、線源から7.5crn離
してコバルト60γ線を1.3MeV照射した。照射前
後の耐酸化性測定結果を表8に示した。この結果よりγ
線の耐酸化性改良効果が明らかとなつ実施例9 実施例2と同様の硫化焙処理をして得られた導電性フィ
ルムに電子線照射を行なった。電子線照射装置(商品名
: EPS−500、日新ハイボルテージ■社製)を用
いて500 KV (0,5MeV )、25mAで1
0.20Mγad照射した。照射前後の耐酸化性測定結
果を表9に示した。この紅、朱より電子線の耐酸化性改
良効果が明らかとなった。
表 9 特許出願人 旭化成工菜株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 原子比が1 <Cu/ S (2である硫化銅を付着及
    び/または含有せしめて得られた導電性材料に、3.5
    eV以上の粒子の照射処理または電磁波照射処理を施す
    ことを特徴とする導電性材料の製造方法
JP88684A 1984-01-09 1984-01-09 導電性材料の製造方法 Pending JPS60146404A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62143306A (ja) * 1985-12-11 1987-06-26 山本 隆一 電気伝導体の製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62143306A (ja) * 1985-12-11 1987-06-26 山本 隆一 電気伝導体の製造方法

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