JPS6155803A - 耐久性を有する導電性高分子材料 - 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〕 本発明は耐久性を有する導電性高分子材料に関する。さ
らに詳しくは物理的な摩耗、摩擦、揉布に対し耐久性の
優れた導電性高分子材料に関するものでおる。

〔従来の技術〕

導電性高分子材料には大別して２種類ある。高分子成形
体表面に導電性皮膜上形成したものと、導電性フィラー
全ポリマー中に分散混入し複合材としたものである。前
者の方法としては、真空蒸着、イオンブレーティング、
スパッタリング、金属溶射、塗布、メッキなどがおる。

後者の方法としては、金属、カーゲンなどの粉を混入す
る方法、金属、カーボン、メタライズガラスなどの繊維
を混入する方法、金属フレークなどの薄片粉を混入する
方法などが知られている。

しかし、前者の方法の中には、高価であること、導電層
が基材から剥離しやすいこと、高分子材料の大きさや形
状が限定されることなどの欠点金持ったものが多い。ま
た後者の方法にも、導電化するためには多量のフィラー
七混入し−なくてはならず表面導′ｒＩＬを目的とした
場合には効率が悪い。また、フィラーの混入は一般に成
形体の強度および成形性の低下金招く。さらに、混入す
るものによっては透明性が失なわれたりする。

一方、アクリル系ポリマー＃：型物に導電性物質である
硫化銅全含有させ、導電性を付与する方法がある。（例
えは特開昭５６−１２８３１１号公報、特開昭５７−２
１５７０号公報、特開昭５７−１５９４９９号公報）、
ポリアミド、ポリエステルＩリマーに導電物質である硫
化銅を含有させ、導電性全付与する方法がある。（例え
ば、特開昭４９−４７４７３号公報、５０−１２７９７
６号公報、５７−３５０７８号公報） これらの方法で得られたポリマーは優れた導電性を示す
が特に繊維製品にこれらの導電性の糸が混入された場合
においてはドライクリーニングや洗濯等により物理的な
摩擦によりて硫化銅が脱落し耐久性の優れた導電性を有
したポリマーはなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明者らは、物理的な摩耗、摩擦、揉布に対し耐久性
の優れた導電性高分子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。

〔問題を解決するための手段と作用〕

本発明は、高分子材料の表面または表面および１７３部
に硫化銅から成る導電層が形成されてなシ、該導電層が
樹脂により被覆されている耐久性含有する導電性高分子
材料である。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明で用いられる高分子材料の材質としてはポリオレ
フィン（ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−４−メ
チルペンテン−１等）、ポリエステル（脂肪族ポリエス
テル、芳香族ポリエステル、不飽和ポリエステル）、ポ
リスチレンおよびその誘導体（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（脂肪族ポリカーゴネート、芳香族ホＩＪ
カーゴネート）、ポリ（メタ）アクリル酸エステル類、
ポリエーテル（脂肪族ポリエーテル、芳香族ポリエーテ
ル〕、ハロダン含有ポリマー（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）、アクリルニトリル含Ｍポリマー（ポ
リアクリルニトリル、メタアクリルニトリル、シアン化
ビニリデン、シアンエチルセルロース等）、ポリビニル
アルコール訪ｓ体＜ポリビニルブチラール、ポリビニル
ホルマール、ポリ酢酸ビニル等）、セルロース誘導体（
銅アンモニウムレーヨン、ビスコースレーヨン、セルロ
ースアセテート等）、ポリアミド（脂肪族ポリアミド、
芳香族ポリアミド、絹、羊毛等の蛋白質繊維等）、カル
ボキシル基含有ポリマー（（メタ）アクリル酸ｔ−（コ
）モノマーとするポ、リマー等）、アミン基を含むポリ
マー（ポリベンズイミダゾール、ポリトリアジンポリエ
チレンイミン等）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尿素、ポリへブタメチレン尿素等
）、ツエン系ゴム（天然ゴム、ＳＢＲ等）、シリコン系
ポリマーなどが挙げられる。

本発明で得られる導電性を有する高分子材料の基体とな
る材料の形状は、繊維状、フィルム状、シート状、多孔
膜、塗膜、粉末等いかなる形状でもよい。

更に本発明で用いられる反覆樹脂としては高分子材料に
対し親和性の高い樹脂を適宜選択して使用すれば良いが
、好ましくは水不溶性樹脂又は反核後熱処理等により水
不溶性になる樹脂が洗濯等により脱落する事がないので
特に耐久性の優れた導電性を有する高分子材料が得られ
る。高分子材料に樹脂を反覆させる方法としては、樹脂
全浸漬、吸尽、ノ４ディング、スプレー等各種方法にお
いて高分子材料の表面または表面および内部に硫化銅か
ら成る導電層の表面を反覆させればよい。

本発明において用いられる反覆樹脂の具体例としては例
えば、アクリル酸エステル共重合体、ポリウレタン樹脂
、ポリアミド樹脂、酢酸ビニル共重合体、ポリエステル
系樹脂、シリコーン樹脂、ラテックス樹脂、尿素、ホル
マリン樹脂、セルロース樹脂等が羊げられる。

該反覆樹脂の高分子材料に対する付ＮＲは０．１〜１０
重量％の範囲であれば耐久性の優れたものが得られる。

０．１重ｉ−以下の場合には硫化銅層を完全に反覆され
なかっ７’Ｃり皮膜が非常に薄い為に耐久性の良好なも
のが得られにくく、また１０重量−以上の場合には皮膜
が厚くなり導電性が低下したシ、風合が硬くなる等の欠
点含有した導電性高分子材料しか得られない。

本発明で得られる導電性を有する市分子材料は形状ごと
に種々の用途が考えられる。例えば導電性フィルム、シ
ートには液晶表示電極、ＥＬ発光体用透明電極、を子写
真、′＠電防止フィルムなどへの応用が考えられる。導
電性粉末には、導電性塗料、導電性接着剤、導電性ゴム
、導電性プラスチック材料等の導電性フィラーなどへの
応用が考えられる。導電性多孔膜にはガス拡散電極やそ
の他電極、および荷電粒子の分離フィルター等の用途が
期待される。導電性繊維からは混紡等によシ糸、織物、
編物、フェルト、不織布などあらゆる分野の訓電性繊維
製品が製造でき、カーペット、訓電防止服などにも応用
可能である。

本発明でいう高分子材料の表面または表面および内部に
硫化銅を形成させる方法としては、銅塩と還元性硫黄化
合物を含む水溶液で処理する方法、２価の銅イオンと１
価の銅イオンｔ″１価に還元し得る還元剤と硫黄原子ま
たは硫黄イオンの両方かいずれか一方を放出し得る化合
物とで処理する方法、−画鋲イオンを吸着さした後、硫
黄原子または硫黄イオンの両方かいずれか一方を放出し
得る化合物で処理する方法、硫化水素で処理した後、少
なくとも銅塩を含む水溶液で処理する方法があげられる
。

上記方法に用いる銅塩として塩化第２銅、硫酸銅、硝酸
銅、酢酸第２銅、シュウ酸銅等の２価の銅塩、；塩化第
１銅、ヨウ化第１銅、シアン化第１銅、チオシアン酸第
１銅等の銅塩が用いられる。

還元性硫黄化合物としては、スルホキシル酸塩、亜ニチ
オン酸塩、チオ硫酸塩、亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、ピロ
亜硫酸塩、チオ銀系等を用いることができる。

２価の銅イオン上１価に還元し得る還元剤としては金属
銅、硫酸ヒドロキシルアミン、硫酸第１鉄、バナジン酸
アンモン、フルフラール、次亜リン酸ソーダ、ブドウ糖
等が挙げられる。

硫黄原子ま危は硫黄イオンの両方もしくはいずれか一方
全放出し得る化合物としては、硫化ナトリウム、亜硫酸
、亜ニチオン酸、亜ニチオン酸ナトリウム、チオ硫酸ナ
トリウム、酸性亜硫酸ナトリウム、ピロ亜硫酸ナトリウ
ム、二硫化硫黄、二酸チオ尿素、硫化水素、ロンブリッ
トＣ１０ンガリツ）ｚ等が挙げられる。

〔実施例〕

以下、実施例により、本発明を具体的に説明する。

なお実施例１〜４において得られた導電性を有する高分
子材料の導電層はＸＩＭ回折により実質的に硫化銅でち
ることが明らかになった。

実施例−ル オナ７Ｑｄ／２４ｆ（旭化成工業社ｍ）の原糸を一口編
機にて編立てた一口編地を精練後、硫酸銅（０，０５ｍ
ｏｔ／ｌ）とチオ硫酸ナトリウム（０，４５ｍｏＬ／Ｌ
）を含む水溶液中に浸漬し、室温より８０℃まで徐々に
昇温し８０℃で２０分間処理した。

その後水洗を行ない乾燥した。得られた一口編地は緑色
でおり表面抵抗は２３０Ω／口であった。

この試料ｔ−６等分し、夫々濃度のメトキシメチルナイ
ロン（メトキシメチル化率３０ｑｌＪ）のメタノール溶
液に浸漬し、マングルにて絞液率１００％で絞ジ、１２
０℃で２分間乾燥させ、レオナの表面または表面および
？３８５の硫化銅層をメトキシメチルナイロン樹脂によ
り被覆させｆｃ。

導電性の耐久性の試験として家庭用洗潅機を使用し、２
９／Ｌのニュビーズ（花王石鹸（株））ヲ含む洗潅液で
２０分間洗浄し、その後１０分間水洗を行ない、乾燥し
１ζ。これらの表面抵抗ｔｉ１４ｉ表に示す。

第１表から明らかな様にメトキシメチルナ１０ン樹脂で
被覆したレオナ編地は洗権後の導電性の低下はメトキシ
メチルナイロンの付着量が０．２１短−以上の場合はほ
とんど認められず優れた耐久二性能を示した。但しメト
キシメチルナイロンの付着量が１５重量−の場合は洗濯
に対する耐久性はすぐれているが被覆後の導電性の低下
が大きく風合が非常に硬いものにな−ｖｆｃ。

実施例−２ ７５ｄ／３６　ｆのポリエチレンテレフタレート繊維か
らなる平織物を塩化銅（０，１ｍｏｔ／ｌ）とチオ硫酸
ナトリウム（０，５ｍｏｔ／ｌ）　’（含む水溶液に浸
漬し、室温より８０℃まで徐々に昇温し、８０℃で３０
分間処理した。さらに水洗後１００℃で５分間乾燥し念
。得られた平織物は緑黒色でおり、表面抵抗は５０Ω／
口であ−）　ｆＣａこのものを第２表に示す５重量％の
樹脂液に浸漬し、マングルにて絞液後１４０℃で５分間
乾燥させ続いて１７０℃で１分間の熱処理全行ない被覆
加工を行なった。

このものの導電性の耐久性の評価として学振型厚擦試験
器で綿布により２００回摩擦させ表面抵抗を測定した゛
。結果を第２表に示す０ 第２表 第２表から明らかな様に未加工布は摩擦により表面抵抗
はωになシ全く導電性を示さなかったのに対し、本発明
の樹脂によジ彼榎加工を行なったものは摩擦後の導電性
の低下はほとんどなく優れた耐久性のある事を確認した
。

実施例−３ ポリアミドに硫化銅の導電層全形成せしめた導電性のモ
ノフィラメント（商品名：ローデイオスタット、ローヌ
プーラ／テキスタイル社製〕金、−口編機にて筒編にし
たものｆ　６　Ｎ量チのメトキシメチルナイロン（メト
キシメチル化率３０％）のメタノール／水（８０Ｖｏｔ
％／２０Ｖｏｔ％　　）溶液に、更に架橋剤として酒石
酸をメトキシメチルナイロンに対し５重量％を添加した
溶液に浸漬し、マングルにて絞液率１００％で絞り、１
１０℃で３分間予備乾燥を行ない、更に１７０℃で１分
間の熱処理を行ない、メトキシメチルナイロンの架橋樹
脂を被覆させ本発明の導電性高分子材料を得た。

耐久性の試験として実施例−１と同様の洗濯を１回とし
２０回まで行ないその結果全第３表に示す。

第３表 第３表の結果かられかるように、被覆処理を行なってい
ないローディオスタットは１０回の洗濯により導電性は
なくなってしまったが、樹脂により導電層を被覆した本
発明の６電性高分子材料は洗濯２０回後も最初と変らな
い導電性を示し、非常に耐久性の優れている事がわかる
。

〔発明の効果〕

本発明の耐久性を有する導電性高分子材料は、いかなる
形状の高分子材料にも適用でき、更に高分子材料の力学
的性質を損う事もなく、導電性の耐久性が著しく改善さ
れるといり顕著な効果が得られる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高分子材料の表面または表面および内部に硫化銅から成
   る導電層が形成されてなり、該導電層が樹脂により被覆
   されている耐久性を有する導電性高分子材料。