JP2948875B2 - 導電性複合体の製造方法及び製造装置 - Google Patents
導電性複合体の製造方法及び製造装置Info
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Description
ト状物と、織布、編布、不織布、ポリウレタンフォーム
等の多孔質体とを同時に導電化する導電性複合体の製造
方法及びこの導電性複合体を製造する製造装置に関す
る。
ポリマー層を形成させた導電性複合体は知られている。
従来この導電性複合体は、フィルム等の基材をモノマー
と酸化剤とを含有する水性溶媒を貯留した処理槽中に一
定条件下に浸漬して所定の導電性を付与する方法により
製造されている。しかしながらこの方法では水性溶媒中
でモノマーの酸化重合が常温にてしかも短時間で進行す
るため、フィルム等の表面に不均一な導電性ポリマーが
形成されて安定した導電性が得られ難かった。また処理
槽中に析出沈澱した導電性ポリマーや処理槽壁に生成付
着した導電性ポリマーがフィルム表面へ付着して異物と
して混入する虞れもあり、また処理液の殆どが有効に利
用されないため経済的にも不利であった。
浮かべて導電化する場合、小片のものであれば短時間の
内に導電化処理できるが、処理液自身に経時変化が生じ
て再現性の全くないものとなり、フィルムを染色する場
合によく使用される連続浸漬法やジッカー法等にて連続
的に導電化処理をしても処理液を同一状態に維持するこ
とは困難であり、また反応過程で析出沈澱した導電性ポ
リマーや処理槽壁に生成付着した導電性ポリマーは連続
的に濾過処理しても、フィルム表面への付着を完全に防
止することはできず、均一な導電性を得ることは困難で
あった。
溶媒から大気中への揮散が激しく、しかも重合速度が極
めて速いために開放状態では極めて不均一な導電性を有
するものしか得られず、例えばポリウレタンフォーム等
の多孔質体を連続的に導電化する場合には、モノマーと
酸化剤を含有する水溶液を含浸させて絞液した後に開放
状態で乾燥炉内を移動させると、モノマーの揮散が著し
いばかりでなく、空気中の酸素や光の影響で酸化重合が
進行するため、極めて不均一な導電性を有するものしか
得られなかった。
へのモノマーの揮散を防止したり酸素等の影響を実質的
に抑制し、処理液の状態を常に均一にすることのできる
導電化処理方法を確立せんと鋭意研究した結果、処理液
を含有せしめた多孔質体とシート状物とを積層した状態
で一定時間保持してモノマーを酸化重合せしめることに
より極めて均一な導電性を有する導電性複合体を得るこ
とができることを見出し、更にこのような導電性複合体
を製造するための有効な製造装置を開発し、本発明を完
成するに到った。
これらの誘導体からなる群より選ばれた導電性ポリマー
形成能を有するモノマーと酸化剤とを含む水性溶媒溶液
を含有せしめたシート状の多孔質体に、シート状物を重
合わせて保持し、モノマーを酸化重合させてシート状の
多孔質体とシート状物とを同時に導電化させ、シート状
の多孔質体とシート状物を剥離することを特徴とする導
電性複合体の製造方法を要旨とするものである。本発明
においては、シート状の多孔質体とシート状物とを重合
わせた後、シート状の多孔質体に処理液を含有せしめて
保持し、モノマーを酸化重合させてシート状の多孔質体
とシート状物とを同時に導電化させ、シート状の多孔質
体とシート状物を剥離する方法を採用することもでき
る。また本発明の製造装置は、ピロール、アニリン、チ
オフェン及びこれらの誘導体からなる群より選ばれた導
電性ポリマー形成能を有するモノマーと酸化剤とを含む
水性溶媒溶液を貯留する導電化処理槽と、該処理槽内に
回転可能に設けられた巻き取りロールと、シート状の多
孔質体とシート状物を処理槽に移送するための送り手段
とからなることを特徴とする。
マーとしては、アニリン及びo−クロルアニリン、m−
クロルアニリン、p−クロルアニリン、o−メトキシア
ニリン、m−メトキシアニリン、p−メトキシアニリ
ン、o−エトキシアニリン、m−エトキシアニリン、p
−エトキシアニリン、o−メチルアニリン、m−メチル
アニリン、p−メチルアニリン等のアニリン誘導体、チ
オフェン及び3−メチルチオフェン、3−メトキシチオ
フェン等のチオオフェン誘導体、ピロール及び3,5−ジ
メチルピロール等の3,5−置換ピロール、 等の3,4−置換ピロール(但し上記式中φはフェニル基
を示す。)、 等のN−置換ピロール(但し上記式中R1はカルバゾール
基、フェノチアジン基、ピレン基のいずれか、R2はアン
トラセン基、R3はカルバゾール基、フェノチアジン基、
ジベンゾフェナジン基のいずれかを示す。)、3−メチ
ルピロール、3−オクチルピロール等の3−置換ピロー
ル等が挙げられる。
るものでも使用でき、例えば過マンガン酸或いは過マン
ガン酸カリウム等の過マンガン酸塩類、三酸化クロム酸
等のクロム酸類、硝酸銀等の硝酸塩類、塩素、臭素、ヨ
ウ素等のハロゲン類、過酸化水素、過酸化ベンゾイル等
の過酸化物類、ペルオクソ二硫酸、ペルオクソ二硫酸カ
リウム等のペルオクソ酸類やペルオクソ酸塩類、次亜塩
素酸、次亜塩素酸カリウム等の酸素酸類や酸素酸塩類、
過塩素酸第二鉄、塩化第二鉄、硫酸第二鉄、硝酸第二
鉄、クエン酸第二鉄等の三価の鉄化合物類、塩化銅等の
遷移金属塩化物、金属酸化物が挙げられ、これらは単独
または2種以上混合して用いられる。
われ、スプレー、含浸(浸漬)、コーティング等によっ
て多孔質体の少なくとも表面に含有させられる。水性溶
媒溶液は少なくともシート状物が濡れる程度に、多孔質
体が繊維製品の場合にはその繊維間隙に、多孔質体が発
泡シートの場合にはその空隙に含浸させる必要がある。
水性溶媒溶液の含浸は、モノマー溶液と酸化剤溶液とを
別々に用いて行っても、モノマーと酸化剤の混合溶液を
用いて行っても良い。水性溶媒とは水を主成分とする溶
媒を意味し、シート状物の濡れ及び多孔質体中への浸透
性を改善するために少量の消泡剤、有機溶剤を含んでい
ても良い。添加できる有機溶剤としてはメチルアルコー
ル、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチ
ルアルコール、イソブチルアルコール、トリメチルカル
ビノール、アミルアルコール、オクチルアルコール等が
挙げられ、消泡剤としてはシリコンオイル、フッ素系界
面活性剤等が挙げられる。
させた後に多孔質体とシート状物とを重合わせても、多
孔質体とシート状物とを重合わせた後に多孔質体に水性
溶媒溶液を含浸せしめてもよい。モノマーと酸化剤の水
性溶媒溶液を含有する多孔質体にシート状物が接触した
状態で一定時間保持してモノマーを酸化重合せしめるこ
とにより、多孔質体及びシート状物と導電性ポリマーと
が複合化されるが、シート状物の片面のみを導電化する
場合にはシート状物と多孔質体とが積層したシート状態
のまま保持し、シート状物の両面を導電化する場合には
多孔質体とシート状物との積層物を巻き取って保持す
る。尚、シート状態のまま保持する場合には多孔質体の
シート状物と接していない側の表面に更にシート状物を
重合わせて保持しても良く、この場合、2枚の導電処理
されたシート状物と1枚の導電処理された多孔質体を得
ることができ、効率的に製造を行うことができる。
ー濃度、酸化剤濃度は特に限定されず、導電化しようと
する多孔質体、シート状物の材質、得ようとする導電性
の程度に応じて適宜決定される。また導電性を更に向上
させるために水性溶媒溶液中にモノマー、酸化剤ととも
にドーパントを含有せしめても良い。ドーパントとして
は一般に使用される塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン
類、五フッ化リン等のルイス酸、塩酸、硫酸、p−トル
エンスルホン酸、サリチル酸、酢酸、安息香酸等のプロ
トン酸及びこれらの可溶性塩等が使用できる。また導電
性ポリマーの耐久性を向上させるために抗酸化剤、紫外
線吸収剤等も添加することができる。
は、織布、編布、不織布、紙、ポリウレタンフォーム等
が用いられる。繊維素材の材質としては綿、麻、ビニロ
ン、アセテート、ポリエステル、ポリアミド、アクリ
ル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、
絹、レーヨン、芳香族イミド、セルロース系のものが単
独又は適宜組み合わせて用いられるが、疎水性のものが
より好ましい。
リエチレン、ポリプリピレン、ポリウレタン、ポリスチ
レン、ポリイソプレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニ
リデン、ポリ−ε−カプロラクトン、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化
ビニリデン等の合成樹脂シート、合成樹脂フィルム等が
使用できる。ここでいうシート状物とは透水性のないも
ので実質的に表面に空隙、空孔等がないものを意味し、
一般にフィルム、箔、シート等と呼ばれるものである。
は回転可能に構成された巻き取りロール3が設けられ、
導電性ポリマー形成能を有するモノマーと酸化剤とを含
む水性溶媒溶液2が貯留されている。多孔質体4を巻い
たロール5から供給される多孔質体4とシート状物6を
巻いたロール7から供給されるシート状物6は、多孔質
体4を水性溶媒溶液2中に浸漬して多孔質体4に水性溶
媒溶液2を含浸した後に重合わせて巻き取りロール3に
巻き取るように構成されている。尚、第1図においては
8はピンチローラ、9、10は移送ローラ、11は洗浄装置
である。
6とを重合わせた積層体12を巻き取りロール3に完全に
巻き取った後、第2図に示すように積層体12を水性溶媒
溶液2中で回転させながら多孔質体4に含浸されたモノ
マーを酸化重合させることにより多孔質体4及びシート
状物6と導電性高分子とが複合化された導電性複合体が
形成される。巻き取りロール3に巻かれた積層体12を水
性溶媒溶液2中で回転させながら酸化重合を行うに要す
る時間は、水性溶媒溶液2の温度、水性溶媒溶液2中の
モノマー、酸化剤の濃度、所望する導電性等によって異
なるため、これらの条件に応じて適宜選択される。
孔質体4とシート状物6とはそれぞれ分離され、導電化
された多孔質体4はピンチローラー8によって含浸して
いる溶液を絞液した後に元のロール5に巻き取られ、導
電化されたシート状物6は洗浄装置11によって洗浄され
た後に元のロール7に巻き取られる(第3図)。
浸漬して多孔質体4に水性溶媒溶液2を含浸させた後
に、多孔質体4とシート状物6とを重合わせるように構
成した場合を示したが、多孔質体4とシート状物6とを
重合わせた後に水性溶媒溶液2中に浸漬する場合には、
多孔質体4とシート状物6とが水性溶媒溶液2中に浸漬
される前にピンチローラーを設けておき、このピンチロ
ーラーによって多孔質体4とシート状物6とを挟んで両
者を重合わせた後に水性溶媒溶液2中に浸漬するように
構成すれば良い。
に、3デニール(繊維長29mm)ポリエチレンテレフタレ
ート繊維不織布(厚さ0.3mm)を重合わせ、この不織布
上に0.2モル/kgピロール水溶液20gと、0.05モルの塩化
第二鉄を含む水溶液200gを付与して含浸させた後、更に
この不織布上に厚さ25μmのポリエチレンテレフタレー
トフィルムを重合わせ、そのままの状態で50分間保持し
た。
ムを剥離して水洗し、更に60℃にて乾燥したところ、フ
ィルムの表面抵抗値は2枚ともに3×104Ωであり、不
織布の表面抵抗値は8×106Ωであった。
様の不織布を重ね、0.2モル/kgピロール水溶液20gと、
0.05モルの塩化第二鉄を含む水溶液200gとを付与した
後、直ちに液が外に滲み出さない程度にきつく巻き取っ
た。
を剥離して、洗浄、乾燥した後に表面抵抗値を測定した
ところ、フィルムでは1×104Ω、不織布では8×106Ω
であった。
ールと0.05モル/kgの塩化第二鉄を含む水溶液を入れ、
この処理槽内に実施例2と同様の不織布を浸漬した後、
実施例2と同様のポリカプラミドフィルムを重合わせて
巻き取りロールに巻き、水溶液中で巻き取りロールを回
転させながら180分間保持した。その後、不織布とフィ
ルムとを剥離し、洗浄、乾燥した後、表面抵抗値を測定
したところ、フィルムでは5×103Ω/□、不織布では
7×107Ω/□であった。
第二鉄を含む水溶液1000kgを混合した処理液中で、ジッ
カー法により厚さ25μmのポリカプラミドフィルムを処
理したが、重合物の沈澱によるフィルムの汚染や抵抗値
の著しい不均一さの目立つものしか得られなかった。
含有するシート状の多孔質体とシート状物とを重合わせ
た状態で一定時間保持してモノマーを酸化重合させ導電
化処理を行う方法を採用したため、均一な導電化が行わ
れるとともに、シート状の多孔質体とシート状物とを重
合わせただけで処理した場合には、処理後、シート状の
多孔質体とシート状物とを剥離することにより、導電処
理したシート状の多孔質体とシート状物とを同時に得る
ことができる。またジッカー法や連続浸漬法のように処
理液の経時変化が無く、処理液中に析出沈澱したポリマ
ーや、処理槽壁に生成付着したポリマーが異物としてシ
ート状物やシート状の多孔質体、或いはシート状物とシ
ート状の多孔質体との積層体に付着混入することがな
く、均一で安定した導電化処理を行うことが可能であ
り、しかも実質的に吸水性のないシート状物であっても
均一な導電性が付与される。更に処理槽を殆ど汚すこと
なく、モノマーのロスも少なくすることができ、工程管
理上極めて有効である。
実施できる効果がある。
明装置により導電性複合体を製造する一工程を示す略図
である。 1……導電化処理槽、2……水性溶媒溶液 3……巻き取りロール、4……多孔質体、6……シート
状物、9、10……移送ロール
Claims (3)
- 【請求項1】ピロール、アニリン、チオフェン及びこれ
らの誘導体からなる群より選ばれた導電性ポリマー形成
能を有するモノマーと酸化剤とを含む水性溶媒溶液を含
有せしめたシート状の多孔質体に、シート状物を重合わ
せて保持し、モノマーを酸化重合させてシート状の多孔
質体とシート状物とを同時に導電化させ、シート状の多
孔質体とシート状物を剥離することを特徴とする導電性
複合体の製造方法。 - 【請求項2】シート状の多孔質体とシート状物とを重合
わせた後、シート状の多孔質体にピロール、アニリン、
チオフェン及びこれらの誘導体からなる群より選ばれた
導電性ポリマー形成能を有するモノマーと酸化剤とを含
む水性溶媒溶液を含有せしめて保持し、モノマーを酸化
重合させてシート状の多孔質体とシート状物とを同時に
導電化させ、シート状の多孔質体とシート状物を剥離す
ることを特徴とする導電性複合体の製造方法。 - 【請求項3】ピロール、アニリン、チオフェン及びこれ
らの誘導体からなる群より選ばれた導電性ポリマー形成
能を有するモノマーと酸化剤とを含む水性溶媒溶液を貯
留する導電化処理槽と、該処理槽内に回転可能に設けら
れた巻き取りロールと、シート状の多孔質体とシート状
物を処理槽に移送するための送り手段とからなることを
特徴とする導電性複合体製造装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2171257A JP2948875B2 (ja) | 1989-12-29 | 1990-06-28 | 導電性複合体の製造方法及び製造装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34486889 | 1989-12-29 | ||
JP1-344868 | 1989-12-29 | ||
JP2171257A JP2948875B2 (ja) | 1989-12-29 | 1990-06-28 | 導電性複合体の製造方法及び製造装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03233807A JPH03233807A (ja) | 1991-10-17 |
JP2948875B2 true JP2948875B2 (ja) | 1999-09-13 |
Family
ID=26494050
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2171257A Expired - Lifetime JP2948875B2 (ja) | 1989-12-29 | 1990-06-28 | 導電性複合体の製造方法及び製造装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2948875B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015044947A (ja) * | 2013-08-28 | 2015-03-12 | 株式会社Ihi | 基材シートの表面処理装置及び表面処理方法 |
-
1990
- 1990-06-28 JP JP2171257A patent/JP2948875B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH03233807A (ja) | 1991-10-17 |
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