DE1644994C3 - Herstellung elektrisch leitender Überzüge auf der Oberfläche von Kunststoffen - Google Patents
Herstellung elektrisch leitender Überzüge auf der Oberfläche von KunststoffenInfo
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Description
/ \
S CN
S CN
in der Me ein zweiwertiges Übergangsmetall der I. bis VIII. Nebengruppe des periodischen Systems
darstellt, und K ein oder mehrere Gegenkationen bedeutet, für die Herstellung elektrisch leitender
Überzüge auf Kunststoffoberflächen.
Die Erfindung betrifft die Verwendung von Bis-(1,2-dicyanäthylen-l,2-dithiolo)-metall-Salzen
zur Herstellung von elektrisch leitenden Überzügen auf Kunststoffoberflächen.
Auf der Oberfläche von Kunststoffkörpern werden häufig elektrisch leitende Überzüge bzw. Muster
aufgebracht, beispielsweise um auf Grund von Reibung sich bildende elektrostatische Ladungen abzuführen. Bei
der Herstellung gedruckter Schaltungen auf einem Grundkörper aus einem Kunststoff bringt man z. B.
durch Aufpinseln, Aufspritzen oder Aufdrucken ein dem gewünschten Schaltbild entsprechendes, elektrisch
leitendes Flächenmuster auf.
Zur Herstellung solcher elektrisch leitender Überzüge bzw. Flächenmuster verwendet man meist elektrische
Leitlacke, die aus der Lösung eines Bindemittels in einem Lösungsmittel und darin suspendierten Mctallpulvern
bestehen. Bei der Herstellung solcher Leitlacke muß man sehr auf das Mengenverhältnis der einzelnen
Bestandteile zueinander sowie auf ihre Qualität achten, wenn man eine gute Haftung der Lacke auf der
Unterlage bei gleichzeitiger guter Leitfähigkeit erzielen will.
Es ist bekannt (H. A. P ο h 1 in Electrical Conduction Properties of Polymers, Nr. 17, S. 13 bis 40, aus Journal
of Polymer Science, Part C, Polymer Symposia), daß zahlreiche organische Polymere, z. B. Polybenzimidazole,
Polyphenylene, Polynaphthaline usw., Halbleiter darstellen. Die Ausnutzung dieser Eigenschaften der
genannten Polymere ist jedoch bisher noch nicht in größerem Maßstab erfolgt, da sie auf Grund ihrer
Schwer- oder Unlöslichkeit nicht in einfacher Weise in die gewünschte Applikationsform gebracht werden
können.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, Verbindungen zu finden, die neben einer guten elektrischen
Leitfähigkeit gleichzeitig die Eigenschaft besitzen, auf Kunststoffoberflächen gut zu haften und die in einfacher
Weise in die gewünschte Applikationsform gebracht werden können.
Es wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe durch Verwendung von Bis-(1,2-dicyanäthylen-l,2-dithiolo)-
NC S
Il
c
NC S
CNl2
Me
Il
S CN
in der Me ein zweiwertiges Übergangsmetall der I. bis VIII. Nebengruppe des periodischen Systems darstellt
und K ein oder mehrere Gegenkationen bedeutet, bei
der Herstellung elektrisch leitender Überzüge auf Kunststoffoberflächen gelöst werden kann.
Die Herstellung der genannten Metallsalze, die im Rahmen der vorliegenden Anmeldung nicht beansprucht
wird, ist bekannt und beispielsweise von G.
B ä h r und G. S c h 1 e i t ζ e r in den Chem. Ber, 90,438
(1957) oder in der US-Patentschrift 32 55 195 beschrieben.
Als Gegenkationen kommen Metallionen oder Ammonium-, Sulfonium-, Arsonium-, Phosphonium-,
Stibonium-, Selenonium- oder Telluronium-Ionen in
Betracht, in denen die Wasserstoffatome ganz oder teilweise durch Alkyl- oder Arylreste mit bis zu 20
C-Atomen ersetzt sein können. Bevorzugte Gegenkationen sind Metallionen, die auch solvatisiert bzw.
hydratisiert sein können.
Besonders geeignet sind als Gegenionen die solvatisierten bzw. hydratisierten Ionen
2H+
Cu2+
Cu2+
Ni2+
Co2+
Cu2+
Cu2+
Ni2+
Co2+
2 H:P,2Ag+ ■
· 2H2O, Cu2+ ■ H2O,
■ Pyridin-CHsOH,
· 2H2O, Cu2+ ■ H2O,
■ Pyridin-CHsOH,
2 Dimethylformamid, Ni2 f
· 2H2O,Co2+ · H2O.
· 2H2O,Co2+ · H2O.
H2O,
Als erfindungsgemäß zu verwendende Salze kommen vorzugsweise solche mit Kupfer, Zink, Zirkon, Vanadium,
Chrom, Molybdän, Wolfram, Mangan, Eisen, Kobalt, Nickel, Palladium und Platin als zweiwertiges Zentralatom
in Betracht.
Diese Verbindungen besitzen, wie bisher noch nicht bekannt, neben guten elektrisch leitenden Eigenschaften
auch die Eigenschaft, sich in aprotonischen Lösungsmitteln, z. B. Pyridin und seinen Derivaten, Formamid,
Hexamethylphosphorsäuretriamid und Tetramethylharnstoff sowie insbesondere auch in Dimethylformamid,
N-Metylpyrrolidon und Dimethylsulfoxid zu lösen. Damit lassen sie sich gegenüber den bisher bekannten
organischen polymeren Halbleitern in einfacher Weise auf die mit einem elektrisch leitenden Überzug zu
versehenden Kunststoffoberflächen, z. B. durch Aufstreichen oder Aufsprühen, aufbringen. Überraschenderweise
bilden sie dort nach Entfernung des Lösungsmittels, z. B. durch Verdampfung, einen zusammenhängenden
Film aus, der auf der Kunststoffoberfläche gut haftet. Besonders gut haften sie auf Kunststoffen wie
Vinylharzen, z. B. Polyvinylchlorid, Polyacrylnitril, Polyvinylchlorid und ihrer Copolymeren, ferner auf Polyestern,
Polyamiden, Polycarbonaten sowie Polymerer auf Basis von Styrol. Sie haben den weiteren Vorteil, daß
sie gegenüber Hitzeeinwirkung stabil sind. Ihr Zersetzungsbereich liegt, in Abhängigkeit vom Gegenkation,
bei etwa 200 bis 3000C. Ihr Widerstand ist von der Temperatur weitgehend unabhängig.
In der folgenden Tab?Ue sind die Leitfähigkeitswerte,
τ [Ω -' cm - 1I gemessen bei 300° KL, (Meßmethode nach
G. Manecke, D. Wöhrle, Makromolekulare Chemie, 102, [1967], S. 8), verschiedener Bis-(l,2-dicyanäthylen-l^-dithioIo)-metall-Salze
aufgeführt In dieser Tabelle bedeutet A das Anion, zwecks Vereinfachung
lediglich durch das Zentralatom Me veranschaulicht, und K das Gegenkation.
A[Me] | K | τ |
[Cu]2- | H2+-2HaO | 1,8 · ΙΟ-5 |
Cup- | Cu2+ -2HiO | 7,8 · 10-6 |
Cu]2- | Ni2+ · 2DMF | 1,6 - ΙΟ"4 |
Cu]2- | Ni2+ · H2O | 1,1 · 10-" |
Ni] 2- | Cu2+H2O | 5,0 · ΙΟ-2 |
Ni] 2- | Cu2+-Py-CHaOH | 5,6 · ΙΟ"2 |
Cu]2- | Co2+ H2O | 3,7 · 10-6 |
Co]2- | Cu2+-2H2O | 1,2- ΙΟ"5 |
Co]2- | Cu2 + -Py - CH3OH | 2,9 · ΙΟ"6 |
Co]2- | Co2+ · H2O | 8,3 · ΙΟ"6 |
zugegeben. Der dunkelbraune Niederschlag wird nach
12 Stunden filtriert, gut mit Wasser gewaschen, bei 60" C
getrocknet und wieder gut mit Wasser ausgewaschen. Er wird dann im Vakuum bei 80° C über P2O5 getrocknet
Die Substanz wird anschließend in Pyridin gelöst, filtriert und mit Methanol wieder ausgefällt Das Salz
wird in nahezu quantitativer Ausbeute, bezogen auf das
eingesetzte Dinatriumdimercaptomaleinsäureainitril,
erhalten.
2 Teile dieses Salzes werden in 20 Teilen Dimethylformamid gelöst und auf eine Polyäthylenterephthalatfolie aufgestrichen. Nach dem Trocknen verbleibt ein
auf der Oberfläche fest haftender Film des Nitrils in einer Dicke von 1 bis 2 μ. Sein Oberflächenwiderstand,
gemessen mit einem Ohmmeter, beträgt bei 25 bzw. 80° C jeweils 2 · 105 Ohm.
Zur Herstellung von Kupfer-bis-(l,2-dicyanäthylenl,2-dithiolo)-cuprat-II
DMF = Dimethylformamid.
Py = Pyridin.
Bei den in den Beispielen angegebenen Teüen handelt
es sich, wenn nicht anderes vermerkt, um Gewichtsteile. Gewichtsteile verhalten sich zu Volumenteilen wie
g:ml.
Zur Herstellung von Kupfer-bis-(l,2-dicyanäthylen-1,2-dithiolo)-nickelat
"NC
CNl
Il
c
Ni
Il
c
NC
CN
2-
Cu2+-
pyridin-
CH3OH
wird eine Lösung von 1,86 Teilen Dinatriumdimercaptomaleinsäuredinitril in 50 Teilen Wasser unter gutem
Rühren tropfenweise mit einer Lösung von 1,188 Teilen NiCb · 6H2O in 20 Teilen Wasser versetzt Die klare,
tiefrote Lösung wird filtriert und dann wird tropfenweise unter Rühren eine Lösung von 1,25 Teilen
Kupfersulfat (CuSO4 ■ 5H2O) in 20 Teilen Wasser
2-
Cu2+-
2H2O
2H2O
werden 1,86 Teile Dinatriumdimercaptomaleinsäuredinitril in einem Gemisch von 50 Volumenteilen Methanol
und 100 Volumenteilen Wasser gelöst In diese Lösung fügt man unter gutem Rühren langsam eine Lösung von
2,5 Teilen Kupfersulfat (CuSO4 · 5H2O) in 30 Volumen
teilen Wasser. Die dicke Lösung wird mit weiteren 100
Volumenteilen Wasser verdünnt. Zum besseren Ausfällen der Substanz wird noch 1 Teil CuSU4 · 5H2O
hinzugegeben. Nach 12 Stunden wird der dunkle Niederschlag auf ein Faltenfilter gegeben, gut mit
Wasser gewaschen, bei 6O0C getrocknet, erneut gut
gewaschen und bei 8O0C im Vakuum über P2O5
getrocknet. Das Salz wird in einer Ausbeute von 91% der Theorie, bezogen auf das eingesetzte Dinatriumdimercaptomaleinsäuredinitril, erhalten."
2 Teile des Salzes werden in 20 Teilen N-Methylpyrrolidon gelöst und auf eine Polyamidfolie aufgestrichen.
Nach dem Trocknen verbleibt ein auf der Oberfläche fest haftender Film des Nitrils in einer Dicke von 1 bis
2 μ. Sein Oberflächenwiderstand, gemessen mit einem
Claims (1)
- Patentanspruch:Verwendung von Bis-(l,2-dicyanäthylen-l,2-dithiolo)-metall-Salzen der allgemeinen Formelmetall-Salzen der allgemeinen FormelNC SNCS CN/ cMe '!
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BE725552D BE725552A (de) | 1968-02-24 | 1968-12-16 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DEB0096800 | 1968-02-24 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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