JPS6140362A - 導電性材料 - Google Patents

導電性材料

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JPS6140362A
JPS6140362A JP59162480A JP16248084A JPS6140362A JP S6140362 A JPS6140362 A JP S6140362A JP 59162480 A JP59162480 A JP 59162480A JP 16248084 A JP16248084 A JP 16248084A JP S6140362 A JPS6140362 A JP S6140362A
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copper sulfide
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Shinji Tomibe
冨部 信二
Reizo Gomibuchi
五味淵 礼三
Kiyofumi Takahashi
高橋 皖文
Noboru Kato
昇 加藤
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Nihon Sanmo Dyeing Co Ltd
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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】 本発明は高分子材料を基材とする導電性材料に関するも
のである。
従来、高分子材料を基材とし、これに硫化銅を結合させ
た導電性材料は知られているが、この場合、高分子材料
には制約があり、ポリアミド、ポリエステル及びポリア
クリロニトリル等を基材とするものに限られている。
本発明者らは、導電性材料の開発について幅広く研究を
重ねた結果、意外にも、アミノ基やイソシアネート基を
有する高分子材料には、そのアミで結合させることがで
き、品質のよい導電性材料が得られることを見出し、本
発明を完成するに到った。
即ち、本発明によれば、アミノ基及びイソシアネート基
の中から選ばれる少なくとも1種の活性基を有する高分
子材料に対して、該活性基を介して硫化銅を結合させた
ことを特徴とする導電性材料が提供される。
本発明で基材として用いる高分子材料は、アミノ基やイ
ソシアネート基を有するものである。アミノ基を有する
高分子としては、それ自体にアミノ基を有する樹脂、例
えば、各種アミノ樹脂及びアミノ基を持つビニルモノマ
ーの重合体又は共重合体や、羊毛、絹の他、アミノ化剤
によりアミノ基を導入した高分子がある。この場合、ア
ミノ化剤としては、アミノ基を有する反応性化合物1例
えば、ハロゲン化物、アルコール、カルボン酸、エステ
ル、シロキサン等がある。このようなアミノ化剤は、一
般に、一方の末端にアミノ基を有し、る反応性基、例え
ば、活性水素や、ハロ、ゲン、水酸基、カルボキシル基
等と反応する。イソシアネート基を持つ高分子としては
、イソシアネート基を持つモノマーからの重合体又は共
重合体の他、イソシアネート化剤によりイソシアネート
基を導入した高分子がある。この場合、イソシアネート
化剤としては、イソシアネート基を有する反応性化合物
、好ましくはハロゲン化物、シロキサン等が挙げられる
。アミノ基やイソシアネート基は、高分子材料中、窒素
原子(N)換算で、少なくとも0.3重量%以上、好ま
しくは0.5〜10重景%量刑合に規定するのがよい。
また、本発明の高分子材料は、粉末、繊維、フィルム、
ペレット、板状物等の種々の形状で適用される。
本発明においては、前記したアミノ基やイソシアネート
基を有する高分子材料に対して、その活性基を介して硫
化銅を結合させる。この場合、高分子材料に対して結合
させる硫化銅の量は、特に制約されないが、金属鋼換算
で、通常9.5〜30重量%、好ましくは1〜15重量
%程度である。
前記高分子材料に対して硫酸銅を結合させるための方法
としては種々の方法があるが、その第1の方法としては
、先ず高分子材料に1価銅イオンを結合させた後、次に
その銅イオン(I)を硫化剤と反応させて硫化銅にする
方法がある。この場合、1価銅イオンの結合は、1価銅
イオンを含む溶液又は2価銅イオンと還元剤を含む溶液
と高分子材料を接触させることによって行うことができ
る。前記1価銅イオンを与える銅化合物としては、塩化
第1銅、臭化第1銅等の第1銅塩があり、2価イオンを
与える銅化合物としては、塩化第2銅、臭化第2銅、硫
酸第2銅、酢酸第2銅等の第2銅塩がある。
また、2価銅イオンと組合せて用いられる還元剤としぞ
は、2価銅イオンを1価銅イオンに変換し得るものセあ
ればよく、金属銅、硫酸第1鉄、次亜リン酸ナトリウム
、ヒドロキシアミン等があり、このものは2価イオンを
1価イオンに変換し得るに十分な量で用いられる。硫化
剤としては、イオウ原子やイオウイオンを放出し得る種
々のイオウ化合物が用いられ1例えば、硫化ナトリウム
、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、亜硫酸、亜硫酸水素ナトリウム、ピロ亜硫酸
ナトリウム、ロンガリットC、ロンガリット2.硫化水
素、チオ尿素、チオアセトアミド等がある。この硫化剤
の使用量は特に制約されず、高分子・材料に結合された
銅イオンを硫化銅に変換し得るに十分な量であればよい
。また、前記1価銅イオンを結合させる工程(第1工程
)では、常温ないし加温、好ましくは80〜110℃で
30分〜120分程度の反応条件が採用され、一方、1
価銅イオンの硫化工程では、第1工程で得られた処理物
を充分洗浄した後、常温ないし加温、好ましくは80〜
110℃で30分〜120分程度の反応条件が採用され
る。
第1工程で用いる溶液中の銅イオンの濃度は、金属換算
量で、通常、10〜100g/ 12、好ましくは20
〜40g/ρである。
また、第2の方法としては、1価銅イオンと硫化剤を含
む溶液、又は2価銅イオンと還元剤と硫化剤を含む溶液
を高分子材料に接触させや方法がある。この場合、1価
銅イオンを生成する化合物、2価銅イオンを生成する化
合物、還元剤及び硫化剤の具体例としては、前記したも
のが挙げられる。
溶液中の銅イオン濃度は、通常、10〜100g/ Q
、好ましくは20〜40g/ +2であり、硫化剤の濃
度は、10〜80g/ Q’、好ましくは15〜30g
IQである。反応温度は常温ないし加温、好ましくは3
0〜80℃である。
さらに、他の方法としては、高分子材料にあらかじめ前
記硫化剤、好ましくは硫化水素を吸着させておき、これ
に前記第1の方法と同様にして1価銅イオンを結合させ
て硫化銅とすればよい。
本発明においては、高分子材料に対する硫化銅の結合を
安定化させ、製品の耐洗浄性や耐湿性を改善させるため
に、銀、金及び白金属金属の中から選ばれる金属成分を
硫化銅と共に結合させるのが好ましい。この場合、白金
属金属には、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オス
ミウム、イリジウム及び白金が含まれる。硫化銅に対し
て補助成分として用いるこのような補助金属成分は、硫
化銅の結合量に比して極めて少量でよく、高分子材料に
対して、金属換算量で、通常、0.0005〜10重景
%、好ま量刑は0.005〜5重量%であり、また硫化
銅に対する割合は、原子モル比M/Cu(M :補助金
属)で表わして、通常、0.0001〜0.5、好まし
くは、o、ooi〜0.3程度である。
前記補助金属成分の高分子材料に対する添加は、前記で
得た硫化銅を結合させた高分子材料に対し、補助金属イ
オンを含む溶液を用いて接触処理すればよい。この場合
、補助金属イオンを与える化合物としては、例えば、硫
酸塩、硝酸塩等の無機酸塩の他、酢酸塩、安息香酸塩等
の有機酸塩、ロダン錯塩、チオ硫酸錯塩等の各種の錯塩
が挙げられる。補助金属化合物の溶液中の濃度は特に制
約されないが、金属換算量で、通常、0.005〜10
g/ Q 。
好ましくは0.01〜6g/ Qである。溶液中に硫化
銅含有高分子材料を浸漬させて処理する場合、高分子材
料に対する浴比は、高分子材料1重量部に対し、溶液5
〜50重量部、好ましくは10〜30重量であり、処理
温度は常温〜110℃、好ましくは30〜80℃であり
、処理時間は0.5〜20時間、好ましくは1〜10時
間である。
以上のように、硫化銅を結合させた高分子材料に対して
補助金属イオンを含む溶液を接触させるたけて、ポリマ
ーに対する硫化物の結合安定性を高め、耐洗浄性や耐湿
性等の向上した製品を得ることができるが、この処理に
際しては、必要に応じ、還元性イオウ化合物を併用する
ことができ、これによって、硫化銅の結合安定性をさら
に高めることかできる。この場合のイオウ化合物は、還
元作用を持つものであればよく、例えば、硫化ナトリウ
ム(Na 2 S)、硫化水素(HzS)、二酸化イオ
ウ(502)、亜硫酸水素ナトリウム(NaH303)
、チオ硫酸ナトリウム(Na2S205)、亜硫酸(H
2SO3)二層硫酸すl−リウム(Na2S205)、
亜ニチオン酸ナトリウム(Na2S205)、亜ニチオ
ン酸(l(25204)、ロンガリット(亜ニチオン酸
塩とホルマリンの付加物)、あるいは前記の混合物が挙
       )げられる。硫酸水素や二酸化イオウの
ようなガス状イオウ化合物を用いる時には、溶液中への
溶解度を高め゛るために、加圧下で行うか、あるいはガ
ス状イオウ化合物を連続的に溶液中に吹込むのがよい。
イオウ化合物の添加量は、溶液中の補助金属化合物1モ
ルに対し、通常、0.2〜5モル、好ましくは0.4〜
3モルの範囲である。このイオウ化合物の使用は、硫化
銅の結合した高分子材料上への補助金属成分の結合を促
進させかつ安定化させ、さらに、導電性を向上させる効
果も示す。前記還元性イオウ化合物を併用する場合、補
助金属イオンを含む溶液による処理をイオウ化合物の存
在下で行うことができ、またその溶液による処理の後、
イオウ化合物で処理することができる。
上記の態様においては、あらかじめ硫化銅を結合させた
高分子材料に対して補助金属成分を結合させたが、これ
とは別に、補助金属成分は、高分子材料に対して硫化銅
を結合させる際に、同時に結合させることも可能であり
、この場合には、補助金属成分を銅イオンと共存させれ
ばよい。
本発明の導電性材料は、高い導電性を有し、例えば、繊
維状で用いる場合、静電発生を防止し得が防止され、ま
た、成形体の場合、電磁シールド材料として用いること
ができ、さらに、溶液や乳化液とすることにより、導電
性塗料として用いることができる。
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
実施例1 ナイロンフィラメント(30デニール)10gを、γ−
アミノプロピルトリエトキシシラン0.5gを水100
cc中に溶解した溶液中に常温で30分浸漬し、時々攪
拌した(pH:11゜5)。次に、このナイロンフィラ
メントを取出した後、よく水洗してアミノ基を有する高
分子試料を得た。
次に、この試料1(Igを、硫酸銅15g、チオ硫酸ソ
ーダ10g、酸性亜硫酸ソーダ5g、酢酸3g、酢酸ソ
ーダ3gを200ccの水中に溶解した溶液中に、60
℃で4時間浸漬処理して、導電化加工を行った。
得られた試料を水洗、乾燥して、グレーの色相を示し、
比抵抗値2.6X10− ’Ω・lの製品を得た。
実施例2 ポリエステルステープル10gを、γ−(2−アミノエ
チル)アミノプロピルトリメトキシシラン0.5gを水
100cc中に溶解した溶液に80gで30分間浸漬し
た後、溶液から取出し、よく水洗してアミノ基を有する
高分子試料を得た。
次に、この試料を実施例1と同様にして電化加工を行っ
たところ、得られた製品はグレーの色相を示し、比抵抗
値3Ω・―を示した。
実施例3 綿糸10gを、γ−イソシアネートプロピルエトキシシ
ラン0.5gをメチルアルコール100cc中に溶解し
た溶液に浸漬した後、これを取出し、絞り率90%で絞
り、風乾して、イソシアネート基を有する高分子試料を
得た。
次に、この試料を実施例1と同様にして導電化加工を施
したところ、オリーブグレーの色相を示し、比抵抗値6
.2X10−1 Ω・国の製品を得た。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)アミノ基及びイソシアネートの中から選ばれる少
    なくとも1種の活性基を有する高分子材料に対し、該活
    性基を介して硫化銅を結合させたことを特徴とする導電
    性材料。
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