JPS613742A - 導電性高分子シ−ト及びその製造方法 - Google Patents
導電性高分子シ−ト及びその製造方法Info
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- JPS613742A JPS613742A JP12365584A JP12365584A JPS613742A JP S613742 A JPS613742 A JP S613742A JP 12365584 A JP12365584 A JP 12365584A JP 12365584 A JP12365584 A JP 12365584A JP S613742 A JPS613742 A JP S613742A
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- electrolytic polymerization
- polymer sheet
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- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
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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。
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〕
本発明は表面に導電性を付与した高分子シート及びその
製造方法に関する。
製造方法に関する。
近年、はこりや静電気障害を防止するため、及び電磁波
干渉を防止するために、各種高分子材に導電性な付与す
ることが重要になっている。
干渉を防止するために、各種高分子材に導電性な付与す
ることが重要になっている。
取分け、壁や床材、電子機器の外部きよう体等に導電性
高分子材を使用するためには、比較的厚い高分子シート
に導電性を付与する必要がある。このような方法として
、金縞やカーボンを充てんしたプラスナック材や、高分
子シート表面に導電性の塗料を塗布したり、金篇等を蒸
着したものが使用されている。
高分子材を使用するためには、比較的厚い高分子シート
に導電性を付与する必要がある。このような方法として
、金縞やカーボンを充てんしたプラスナック材や、高分
子シート表面に導電性の塗料を塗布したり、金篇等を蒸
着したものが使用されている。
充てん剤入りプラスチックは成形性は良いものの、導電
性を高くするには大量の充てん剤が必要になり、コスト
の上昇、機械強度の低下、成形性の低下が避けられない
。一方、塗料の塗布や蒸着では、プロセスが煩雑になる
他、導電層に高分子シート材の界面の密着力に問題があ
り、信頼性に劣る。
性を高くするには大量の充てん剤が必要になり、コスト
の上昇、機械強度の低下、成形性の低下が避けられない
。一方、塗料の塗布や蒸着では、プロセスが煩雑になる
他、導電層に高分子シート材の界面の密着力に問題があ
り、信頼性に劣る。
他方、本発明者らは、既に絶縁性の高分子フイルムに高
い導電性を付与する新製法を開発し、その方法で種々の
新しい導電性高分子フィルムが得られることを見出した
（特願昭５８−１８６９９１号、同５８−２１３２０１
号、同５８−２１３２０４号）。この製法は電解重合に
より高導電性の重合体となるポリピロール類、ポリチオ
フェン類を、電気化学的に高分子フィルムと複合化させ
ろものである。
い導電性を付与する新製法を開発し、その方法で種々の
新しい導電性高分子フィルムが得られることを見出した
（特願昭５８−１８６９９１号、同５８−２１３２０１
号、同５８−２１３２０４号）。この製法は電解重合に
より高導電性の重合体となるポリピロール類、ポリチオ
フェン類を、電気化学的に高分子フィルムと複合化させ
ろものである。
このようにして種々の絶縁性高分子フィルムを導電化で
きるが、厚い高分子シートを導電化するのが困難であっ
た。
きるが、厚い高分子シートを導電化するのが困難であっ
た。
本発明の目的は、従来の欠点のない、表面層に高い導電
性を有する高分子シート及びその製造方法を提供するこ
とにある。
性を有する高分子シート及びその製造方法を提供するこ
とにある。
本発明を概説すれば、本発明の第１の発明は導電性高分
子シートに関する発明であって、高分子シートの表面層
に芳香族化合物の電解重合体が混入されていることを特
徴とする。
子シートに関する発明であって、高分子シートの表面層
に芳香族化合物の電解重合体が混入されていることを特
徴とする。
そして、本発明の第２の発明は導電性高分子シートの製
造方法に関する発明であって、電解重合により導電性重
合体が得られる芳香族化合物と、電解質とを含む電解重
合溶液を高分子シート中に含浸させる工程、該電解重合
溶液を含浸した高分子シートの両面にそれぞれ電極を圧
着する工程、及び両電極間に電圧を印加し芳香族化合物
の電解重合ケ行う工程の各工程を包含することを特徴と
する。
造方法に関する発明であって、電解重合により導電性重
合体が得られる芳香族化合物と、電解質とを含む電解重
合溶液を高分子シート中に含浸させる工程、該電解重合
溶液を含浸した高分子シートの両面にそれぞれ電極を圧
着する工程、及び両電極間に電圧を印加し芳香族化合物
の電解重合ケ行う工程の各工程を包含することを特徴と
する。
絶縁性の高分子フィルムを電解重合法を用い【導電性に
する場合、通常第２図のようにして行う。すなわち、第
２図ヲキ、従来の絶縁性高分子フィルムを塗布した電極
上での電解重合を行う装置の模式図である。第２図にお
いて符号２１は電極、２２は絶縁性高分子フィルム、２
６は対向電極そして２４は芳香族化合物と電解質を溶剤
に溶解した電解重合溶液を意味する。第２図に示したよ
５に、電解重合する芳香族化合物と電解質を含む溶液（
２４）中に、電極（２１） 。
する場合、通常第２図のようにして行う。すなわち、第
２図ヲキ、従来の絶縁性高分子フィルムを塗布した電極
上での電解重合を行う装置の模式図である。第２図にお
いて符号２１は電極、２２は絶縁性高分子フィルム、２
６は対向電極そして２４は芳香族化合物と電解質を溶剤
に溶解した電解重合溶液を意味する。第２図に示したよ
５に、電解重合する芳香族化合物と電解質を含む溶液（
２４）中に、電極（２１） 。
の表面に絶縁性高分子フィルム（２２）を塗布した電極
を浸漬し、対向電極（２３）との間で通電すると、高分
子フィルムと電極表面の界面から電解重合が開始され、
導電性の電解重合体が高分子フィルム内で成長し、高分
子フィルムを導電性にする。この際、芳香族化合物と電
解質は高分子フィルム内に拡散できるため電解重合体の
生成が連続的に起ることになる。
を浸漬し、対向電極（２３）との間で通電すると、高分
子フィルムと電極表面の界面から電解重合が開始され、
導電性の電解重合体が高分子フィルム内で成長し、高分
子フィルムを導電性にする。この際、芳香族化合物と電
解質は高分子フィルム内に拡散できるため電解重合体の
生成が連続的に起ることになる。
しかしながら、該方法では厚い高分子シートを導電性に
するのが困難である。また、電解重合を行う際、電解重
合溶液にシート付電極を浸漬するいわゆる湿式のプロセ
スのため、取扱いが煩雑になり勝ちである。
するのが困難である。また、電解重合を行う際、電解重
合溶液にシート付電極を浸漬するいわゆる湿式のプロセ
スのため、取扱いが煩雑になり勝ちである。
更に１高分子シートを電極表面に化学的に密着させなけ
ればならない問題点もある。
ればならない問題点もある。
本発明はこの電解重合による導電化の方法を大幅に改良
し、半乾式化することにより、電解重合法で厚い高分子
シートの表面層を高導電化するものである。このプロセ
スを第１図に示した。すなわち、第１図は本発明の導電
化プロセスの工程図である。＠１図において符号１は絶
縁性高分子シート、２は電解重合溶液を含んだ絶縁性高
分子シート、３は電極、４は直流電源、５は導電化した
高分子シートを意味する０第１図に示したように、高分
子シート（１）にあらかじめ、電解重合溶液を含浸させ
、重合体原料をシート内に含ませると共にシートに高い
イオン伝導性を与え℃おく（１−１）。このシート（２
）ビ両側から電極（２）を押当て、両電極間に電圧（４
）を印加し通電させることにより −電解重合を行５（
１−２）。電極を取りはずして高分子シートを洗浄乾燥
する（１−’３）。このようにして表面層にのみ導電性
をもつ高分子シート（５）が得られる。
し、半乾式化することにより、電解重合法で厚い高分子
シートの表面層を高導電化するものである。このプロセ
スを第１図に示した。すなわち、第１図は本発明の導電
化プロセスの工程図である。＠１図において符号１は絶
縁性高分子シート、２は電解重合溶液を含んだ絶縁性高
分子シート、３は電極、４は直流電源、５は導電化した
高分子シートを意味する０第１図に示したように、高分
子シート（１）にあらかじめ、電解重合溶液を含浸させ
、重合体原料をシート内に含ませると共にシートに高い
イオン伝導性を与え℃おく（１−１）。このシート（２
）ビ両側から電極（２）を押当て、両電極間に電圧（４
）を印加し通電させることにより −電解重合を行５（
１−２）。電極を取りはずして高分子シートを洗浄乾燥
する（１−’３）。このようにして表面層にのみ導電性
をもつ高分子シート（５）が得られる。
このプロセスでは、高分子シート内に含ませた電解重合
溶液がイオン伝導性を与え、電解重合が進行するが、モ
ノマーである芳香族化合物と電解質が減少するため、次
第に電流が流れな（なり電解重合が停止するようになる
。したがって、表面層に電解重合体を多く形成し、高導
電性にするには高分子シートにできるだけ多量の電解重
合液を含ませることが必要である。このためには、多孔
質の高分子ノートを使用するのが有効である。
溶液がイオン伝導性を与え、電解重合が進行するが、モ
ノマーである芳香族化合物と電解質が減少するため、次
第に電流が流れな（なり電解重合が停止するようになる
。したがって、表面層に電解重合体を多く形成し、高導
電性にするには高分子シートにできるだけ多量の電解重
合液を含ませることが必要である。このためには、多孔
質の高分子ノートを使用するのが有効である。
多量に電解重合溶液を含ませた高分子シートでは途中で
、′電圧の極性を変化させることにより高分子シートの
両表面層を導電性にすることも可能である。
、′電圧の極性を変化させることにより高分子シートの
両表面層を導電性にすることも可能である。
電解重合を行う際は電解重合溶液を含む高分子シートに
電極表面をすき間なく接触させることが重要で、すき間
があると重合体の形成が不均一になったり、形成した電
解重合体が高分子シート内に成長していかずに、表面に
積層するだけで十分な接触力が得られない場合もある。
電極表面をすき間なく接触させることが重要で、すき間
があると重合体の形成が不均一になったり、形成した電
解重合体が高分子シート内に成長していかずに、表面に
積層するだけで十分な接触力が得られない場合もある。
したがって、電極面同志で高分子シートを十分に押付け
ておく必要がある。
ておく必要がある。
本発明に使用できる高分子シート材としては、ポリ塩化
ビニル、あるいは塩化ビニルを主成分とする各種共重合
体、ポリスチレンあるいはスチレンを主成分とする各種
共重合体、ポリメチルメタクリレートをはじめとする各
種アクリル樹脂、ポリエチレンあるいはエチレン−酢酸
ビニル共重合体をはじめとするエチレンの各種共重合体
、ポリプロピレンあるいはプロピレンを主成分とする各
種共重合体、ポリフッ化ビニリデンあるいはフッ化ビニ
リデンを主成分とする各種共重合体、各種ゴム系高分子
シート、ポリエチレンテレフタレート等の各種ポリエス
テル、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、
アセタール樹脂等の各種熱硬化型樹脂等が使用できる。
ビニル、あるいは塩化ビニルを主成分とする各種共重合
体、ポリスチレンあるいはスチレンを主成分とする各種
共重合体、ポリメチルメタクリレートをはじめとする各
種アクリル樹脂、ポリエチレンあるいはエチレン−酢酸
ビニル共重合体をはじめとするエチレンの各種共重合体
、ポリプロピレンあるいはプロピレンを主成分とする各
種共重合体、ポリフッ化ビニリデンあるいはフッ化ビニ
リデンを主成分とする各種共重合体、各種ゴム系高分子
シート、ポリエチレンテレフタレート等の各種ポリエス
テル、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、
アセタール樹脂等の各種熱硬化型樹脂等が使用できる。
取分は上記高分子材と種々の方法で形成した多孔質材の
使用が有効である０ 他方、電解重合により高導電性の電解重合体を与える芳
香族化合物としては、ビロール、チオフェン、３−メチ
ルチオフェンが特に高い電導度な実現する上で有効であ
るが他に１３−メチルビロール、Ｎ−メチルピロール、
フラン、フェノール、チオフェノール、セレノフェン、
テルロフェン、′２− （α−チェニル）チオフェン、
２−（α−チェニル）フラン、２ ’−（２−’ピロリ
ル）ビロール等が使用できる。
使用が有効である０ 他方、電解重合により高導電性の電解重合体を与える芳
香族化合物としては、ビロール、チオフェン、３−メチ
ルチオフェンが特に高い電導度な実現する上で有効であ
るが他に１３−メチルビロール、Ｎ−メチルピロール、
フラン、フェノール、チオフェノール、セレノフェン、
テルロフェン、′２− （α−チェニル）チオフェン、
２−（α−チェニル）フラン、２ ’−（２−’ピロリ
ル）ビロール等が使用できる。
また、電解重合時の電解質としては有機第４級アンモニ
ウム塩、無機塩、プロトン酸等種々の化合物が使用でき
−る。溶剤は、高分子シート材の種類によって選択され
、アセトニトリル系、水系、エチレンクリコール系、ニ
トロベンゼン系等の溶剤が電解質を溶解させる上で有効
である。
ウム塩、無機塩、プロトン酸等種々の化合物が使用でき
−る。溶剤は、高分子シート材の種類によって選択され
、アセトニトリル系、水系、エチレンクリコール系、ニ
トロベンゼン系等の溶剤が電解質を溶解させる上で有効
である。
更に、電解重合用の電極とじ又は平板の基板が使用でき
、その材質としては金、白金、パラジウム等の貴金属、
ニッケル、モリブデン等の卑金属、酸化スズ、酸化イン
ジウム等の導電性酸化物、あるいはこれらを適当な基板
上にメッキ、蒸着、スパッタリング等の方法で堆積した
ものが使用できる。また、これらの電極基板をローラー
状にし、回転させながら１．電解重合することにより連
続的に高分子シートを導電化することも可能である。
、その材質としては金、白金、パラジウム等の貴金属、
ニッケル、モリブデン等の卑金属、酸化スズ、酸化イン
ジウム等の導電性酸化物、あるいはこれらを適当な基板
上にメッキ、蒸着、スパッタリング等の方法で堆積した
ものが使用できる。また、これらの電極基板をローラー
状にし、回転させながら１．電解重合することにより連
続的に高分子シートを導電化することも可能である。
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、
本発明では種々の組合せが可能で、以下の実施例以外に
も数多くの例が容易に類推できるため、以下の実施例に
限定されない。
本発明では種々の組合せが可能で、以下の実施例以外に
も数多くの例が容易に類推できるため、以下の実施例に
限定されない。
実施例１
ビロール２壬ル／ｌ、テトラエチルアンモニウムパラト
ルエンスルホネー）０．５モル／Ａ１に含むアセトニト
リル−テトラヒドロフラン（３＋１）溶液を調製した。
ルエンスルホネー）０．５モル／Ａ１に含むアセトニト
リル−テトラヒドロフラン（３＋１）溶液を調製した。
この溶液に厚さ２ｍの硬質ポリ塩化ビニルシートを３０
分間浸漬し、取出した後、空気中に５分間放置した。
分間浸漬し、取出した後、空気中に５分間放置した。
他方、電極として、厚さ１．０簡のニッケル板上にスズ
・インジウム酸化物（ＩＴＯ）膜を５００ｘの厚さに形
成したものを作製した。
・インジウム酸化物（ＩＴＯ）膜を５００ｘの厚さに形
成したものを作製した。
２枚の上記電極板間に上記ポリ塩化ビニルシートを挟み
１ψｊ宜の荷重をかけなから４ｖの電圧で電解重合を行
った。
１ψｊ宜の荷重をかけなから４ｖの電圧で電解重合を行
った。
その結果、約２分間通電されて正極側に面していたシー
ト表面上に薄い灰色のポリピロールの形成が認められた
。アセトニトリルで洗浄し以上の高い抵抗を示した。
ト表面上に薄い灰色のポリピロールの形成が認められた
。アセトニトリルで洗浄し以上の高い抵抗を示した。
実施例２
ビロール２壬ル／１１テトラエチルアンモニウムバーク
ロレート０．５モル／ｌを含むアセトニトリル−メチル
エチルケトン（４ｉ１）溶液を調製した。この溶液に、
厚さ２０簡、空孔率５５チの発泡ポリスチレンシートを
１５分間浸漬した後、取出し、を気中に５分間放置した
。
ロレート０．５モル／ｌを含むアセトニトリル−メチル
エチルケトン（４ｉ１）溶液を調製した。この溶液に、
厚さ２０簡、空孔率５５チの発泡ポリスチレンシートを
１５分間浸漬した後、取出し、を気中に５分間放置した
。
このシートを実施例１で用いた電極間に挟み、５００
ｔ／ｃｍ”の荷重をかけて５．３ｖの電圧で１分間通電
し、次いで極性を変化させて１分間通電した。この通電
プロセスを５回繰返した後、シートを取出し、メタノー
ルで洗浄した。このシートは両面共に黒色のポリピロー
ルの形成が認められており、両面の面抵抗はシート１０
角当り４５０Ωとシート１ｚ角当り５８０Ωとなり両面
共に高い導電性をもつシートが形成できブこ。
ｔ／ｃｍ”の荷重をかけて５．３ｖの電圧で１分間通電
し、次いで極性を変化させて１分間通電した。この通電
プロセスを５回繰返した後、シートを取出し、メタノー
ルで洗浄した。このシートは両面共に黒色のポリピロー
ルの形成が認められており、両面の面抵抗はシート１０
角当り４５０Ωとシート１ｚ角当り５８０Ωとなり両面
共に高い導電性をもつシートが形成できブこ。
実施例３
チオフエ″７１モル／ｌ、テトラエチルアンモニウムテ
）９フルオロボレート０．３モル／ｌを含ムアセト二ト
リル一二トロベンゼン（１＋１）溶液を調製した。
）９フルオロボレート０．３モル／ｌを含ムアセト二ト
リル一二トロベンゼン（１＋１）溶液を調製した。
この溶液中に空孔率３５チのポリフッ化ビニリデンの厚
さ４簡のシートを浸漬し、１５分後取出し、空気中で５
分間放置した。
さ４簡のシートを浸漬し、１５分後取出し、空気中で５
分間放置した。
他方、ガラス面にチタン１００！、白金１５００χを蒸
着し、この上Ｋ Ｉ ’ｒ Ｏを５００Ｘ堆積させ、電
解重合の電極とした。
着し、この上Ｋ Ｉ ’ｒ Ｏを５００Ｘ堆積させ、電
解重合の電極とした。
この電極板の間に上記ポリ７ノ化ビニリデンシートを挟
み、５００ ｆ／ｃｍ’の荷重をかけた。
み、５００ ｆ／ｃｍ’の荷重をかけた。
この状態で４，５ｖの電圧で１分間通電し、次いで極性
を変化させて１分間通電した。この通電プロセスを１０
回繰返した後、シートを取出し、メタノールで洗浄した
。このシートにも両面共青緑色のポリチオフェンの形成
が認められ、両面の面抵抗はシート１ｅｙＲ角当り８５
０Ωとシート１３角当り１０２０Ωとなり、両面共に高
い導電性をもつシートが形成できた。
を変化させて１分間通電した。この通電プロセスを１０
回繰返した後、シートを取出し、メタノールで洗浄した
。このシートにも両面共青緑色のポリチオフェンの形成
が認められ、両面の面抵抗はシート１ｅｙＲ角当り８５
０Ωとシート１３角当り１０２０Ωとなり、両面共に高
い導電性をもつシートが形成できた。
以上説明したよ５に、本発明によれば高分子ソートに芳
香族化合物の電解重合溶液成分を含まぜ、両面に′ル；
極を押当てて電解重合することにより、高い表面の導電
性を南する高分子シートが得られる。
香族化合物の電解重合溶液成分を含まぜ、両面に′ル；
極を押当てて電解重合することにより、高い表面の導電
性を南する高分子シートが得られる。
このような導電性のシートは帯電防止用シート、電磁波
速へい用シート等産業上の利用分野に適用できる。
速へい用シート等産業上の利用分野に適用できる。
第１図は本発明の導電化プロセスの工程図、第２図は従
来の絶縁性高分子フィルムを塗布した電極上での電解重
合を行う装置の模式図である。 １ＸＸ絶縁嵩高子シート、２：電解重合溶液を含んだ絶
縁性高分子シート、３及び２１：電極、４：直流電源、
５：導電化した高分子シート、２２：絶縁性高分子フィ
ルム、２３：対向電極、２４：芳香族化合物と電解質を
溶剤に溶解した′ｔｒＬＭ重合溶液
来の絶縁性高分子フィルムを塗布した電極上での電解重
合を行う装置の模式図である。 １ＸＸ絶縁嵩高子シート、２：電解重合溶液を含んだ絶
縁性高分子シート、３及び２１：電極、４：直流電源、
５：導電化した高分子シート、２２：絶縁性高分子フィ
ルム、２３：対向電極、２４：芳香族化合物と電解質を
溶剤に溶解した′ｔｒＬＭ重合溶液
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、高分子シートの表面層に芳香族化合物の電解重合体
が混入されていることを特徴とする導電性高分子シート
。 ２、電解重合により導電性重合体が得られる芳香族化合
物と、電解質とを含む電解重合溶液を高分子シート中に
含浸させる工程、該電解重合溶液を含浸した高分子シー
トの両面にそれぞれ電極を圧着する工程、及び両電極間
に電圧を印加し芳香族化合物の電解重合を行う工程の各
工程を包含することを特徴とする導電性高分子シートの
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12365584A JPS613742A (ja) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | 導電性高分子シ−ト及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12365584A JPS613742A (ja) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | 導電性高分子シ−ト及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS613742A true JPS613742A (ja) | 1986-01-09 |
Family
ID=14865988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12365584A Pending JPS613742A (ja) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | 導電性高分子シ−ト及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS613742A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62169859A (ja) * | 1986-01-22 | 1987-07-27 | Dainippon Ink & Chem Inc | 有機導電性高分子成形物及びその製法 |
| US5281327A (en) * | 1992-03-10 | 1994-01-25 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Method of producing conductive polymer composites |
| US5676814A (en) * | 1994-03-30 | 1997-10-14 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Method of producing conductive polymer composites |
-
1984
- 1984-06-18 JP JP12365584A patent/JPS613742A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62169859A (ja) * | 1986-01-22 | 1987-07-27 | Dainippon Ink & Chem Inc | 有機導電性高分子成形物及びその製法 |
| US5281327A (en) * | 1992-03-10 | 1994-01-25 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Method of producing conductive polymer composites |
| US5676814A (en) * | 1994-03-30 | 1997-10-14 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Method of producing conductive polymer composites |
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