JPS62252089A - 透明面状発熱体及びその製造方法 - 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、ドーパントをドーピングしたイソチアナフテ
ン構造を有する重合体と熱可塑性樹脂フィルムとの複合
体からなる性能の良好な透明面状発熱体及びその製造方
法に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、電気カーペットなどの暖房用器具として、導電性
フィラーを合成樹脂に配合せしめた面状発熱体の利用が
普及してきている。

更に単なる面状発熱体ではなく、透明性もあわせもった
透明導電膜としてポリエステルの表面に酸化インジウム
などの半導体や金などの金属を物理的に薄く堆積させた
膜が開発され、１ｏｏｖのＳ番 ＃動電源の使用が可能な冷凍庫の結露防止用として、実
用化に充分な発熱量が得られてきている。

しかし、この透明面状発熱体を自動車の窓ガラスの結露
防止用とて用いるためには、１２Ｖで駆動させねばなら
ず、その場合充分な発熱量を得るためには、導電体の厚
さを厚くしなければならず、それによって透明性が損わ
れるという問題点があった。

一方、近年新しい導電性高分子フィルムの製造方法とし
て、電解重合法を用いて芳香族系高分子材料と熱可塑性
樹脂フィルムを複合化する方法が提案された（特開昭６
０−１０５５３２号公報）。

この方法の特徴は、基板と導電性物質が一体となるため
、機械的特性が優れている点にある。しかし、この方法
で開示されている、ポリチオフェンやポリピロールなど
の芳香族系高分子材料は、導電状態で可視領域に強い吸
収を持ち、面発熱体として使用可能な量を熱可塑性樹脂
フィルム中に複合化すると、真黒になってしまい、透明
性を必要とする用途には適さなかった。

最近、導電状態で透明性を有する新しい重合体としてイ
ソチアナフテン構造を有する重合体が提案された。更に
、特開昭６０−１０５５３２号公報に記載されている方
法を用いてこのイソチアナフテン構造を有する重合体と
熱可塑性樹脂フィルムを複合化する方法についてもすで
に提案された（特願昭６０−２７３５００号）、シかし
、この方法によって得られる複合体の電気伝導度の値は
１０−ｇ〜１０−３３／ａｍのオーダーであり、面状発
熱体として利用するには不充分であった。

〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明の目的は、前記従来の透明面状発熱体の欠点を克
服して、低抵抗でかつ透明性が高く、又機械的特性にも
優れ、自動車や航空機、或は住宅用窓などの結露防止用
として有用な新しい透明面状発熱体及びその製造方法を
提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に従えば、前記目的が有効に達せられた透明面状
発熱体及びその製造方法が提供される。

即ち、本発明はドーパントをドーピングしたイソチアナ
フテン構造を有する重合体と熱可塑性樹脂フィルムの複
合体からなる透明面状発熱体に関する。

更に、本発明は、電解重合法により熱可塑性樹脂フィル
ムとイソチアナフテン構造を有する重合体を複合化し、
次いで得られた複合体に電気化学的にドーパントをドー
ピングすることを特徴とする透明面状発熱体の製造方法
に関する。

本発明で用いられるイソチアナフテン構造を有する重合
体とは、下記の一般式（Ｉ） （式中、Ｒ１及びＲ３は水素又は炭素数１〜５の炭化水
素を表わし、Ｘは陰イオンを表わし、ｙはインチアナフ
テン構造の単位当りの陰イオンの割合を表わすＯ−０，
０４の数である。ｎは重合度を表わし、５〜５００の数
である） で表わされる重合体で、下記の一般式（ｎ）で表わされ
るイソチアナフテン化合物を電気化学的に重合させるこ
とによって得られる。

（式中、Ｒ１及びＲ２は水素又は炭素数１〜５の炭化水
素基を表わす、） 上記の一般式（ｎ）で表わされるイソチアナフテン化合
物を電解重合法により、熱可塑性樹脂フィルムに複合化
する方法としては、特願昭６０−２７３５００号に記載
されている方法を用いることができる。

この方法で得られた複合体は、重合時の電位によってド
ーピングレベルが異なり、又重合時のドーパントの種類
によっては、電解重合終了後の洗浄操作で、容易に脱ド
ーピングが進行してしまうこともあるが、イソチアナフ
テン構造を有する重合体がドーピング状態で透明性で高
導電性であることが知られている。よって本発明におい
て、複合体を性能の良好な透明面状発熱体とするために
は、安定なドーパントを用いて電気化学的にドーピング
することが必要である。

電気化学的にドーピングを行うためには、二極式の電解
セルを用い、作用極の電位を参照極からの電位として規
制するのが望ましい０作用極としては、特願昭６０−２
７３５００号に記載されている方法で製造した集電体に
密着させた複合体フィルムをそのまま用いることができ
る。透明で高導電性にするためには、作用極の電位を、
飽和カロメル電極を基準として＋０．５〜＋１．５■、
好マしくは＋０．９〜＋１．２Ｖに設定することが望ま
しい。この条件によれば、複合体にドープされるドーパ
ントの量は、約５〜２２モル％の範囲内にある。電気化
学的ドーピングを行うためのドーパントとしては、　Ｐ
Ｆ６−　、　ＳｂＦ６−　、八ｓＦ、−。

ＳｂＣｌ　、−、ＢＦ、、−の如き、ハロゲン化物アニ
オン、０１０４−の如き過塩素酸アニオン、パラ−トル
エンスルホン酸アニオン、 の各種アニオンが安定に存在するドーパントとして好適
に用いられる。電気化学的ドーピングを行うための溶媒
としては特に制限はないが、アセトニトリル、ベンゾニ
トリル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、スルホラン
、プロピレンカーボネート等の有機溶媒をあげることが
できる。

本発明の透明面状発熱体のドーピング状態は空気中でも
安定に保たれるが必要に応じて表面を透明なフィルムで
封止することにより、更に安定性を向上させることも可
能である。

本発明の透明面状発熱体の基板とする熱可塑性樹脂フィ
ルムとしては特に制限はないがポリ塩化ビニル、ポリフ
ッ化ビニリデン、ポリメチルメタクリレートなどをあげ
ることができる。

〔発明の効果〕

本発明の透明面状発熱体は、従来のＩＴＯをポリエステ
ル表面に蒸着した透明面状発熱体に比較して、以下のよ
うな利点を有している。

■　導電物質であるイソチアナフテン構造を有する重合
体が単に基板である熱可塑性樹脂フィルムの表面に堆積
しているのではなく、樹脂中にもぐりこんで一体となっ
ているので剥離の心配がなく、長期安定性に優れている
。

■　高ドーピングレベルのイソチアナフテン構造を有す
る重合体は、金属的な高導電性を示し、ＩＴＯをポリエ
ステル表面に蒸着したタイプと比較し、表面抵抗を１１
５以下にすることができる。

■　イソチアナフテン構造を有する重合体は、エレクト
ロクロミック材料としても有用であり、熱可塑性樹脂フ
ィルムと複合化して窓材として使用した場合、面状発熱
体として結露防止の機能を果たすだけでなく、ブライン
ド用としての機能を担うこともできる。

〔実施例〕

以下実施例及び比較例をあげて本発明を更に詳細に説明
する。なお、各側の透明面状発熱体の特性値は表に示す
。

実施例１ １００μｍの膜厚のポリ塩化ビニルフィルムを白金箔に
ホットプレスを用いて密着させ、作用極γ を作製した。対極としてヂラファイトシートを用い、電
解質としての０．０５モル／ｌのテトラフェニルホスホ
ニウムクロライド及び０．１５モル／ｌのインチアナフ
テンモノマーをア七ト二トリル：テトラヒドロフラン＝
９０：１０（体積比）の溶媒に溶かして電解重合セルを
作製した。室温で１０分間定電位２■で通電し、ポリ　
（１，３−イソチアナフテン）とポリ塩化ビニルの複合
体を作製した。

次に、０．５モル／１のテトラブチルアンモニウムテト
ラフルオロボレートのア七ト二トリ、、ル：テトラヒド
ロフラン−９０：１０（体積比）の溶液を電解液とし、
飽和カロメル電極を参照極とし、白金板を対極として上
記複合体の電気化学的ドーピングを実施した。Ｏｖと＋
１．Ｏｖの間で数回電位走査を繰り返してドーパントを
ＢＦ、−とした後、電位を＋１．１ｖにして複合体を高
導電性でかつ透明性とした後、白金箔より剥離させて透
明面状発熱体とした。

実施例２ 実施例１において、５０μｍの膜厚のポリフッ化ビニリ
デンフィルムをポリ塩化ビニルフィルムの代わりに用い
た他は、実施例１と同様の操作を行い、透明面状発熱体
とした。

比較例１ 電解重合用のモノマーとしてピロールを用い、そして電
解質としてテトラエチルアンモニウムバークロレートを
用いた他は、実施例１と同様の操作を行い、面状発熱体
を作製した。

比較例２ 市販品の東しハイビームＢを用いて、その特性値を測定
した。

表

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ドーパントをドーピングしたイソチアナフテン構造
   を有する重合体と熱可塑性樹脂フィルムの複合体からな
   る透明面状発熱体。 ２）電解重合法により熱可塑性樹脂フィルムとイソチア
   ナフテン構造を有する重合体を複合化し、次いで得られ
   た複合体に電気化学的にドーパントをドーピングするこ
   とを特徴とする透明面状発熱体の製造方法。