JPS63198213A

JPS63198213A - 導電性高分子膜の形成方法

Info

Publication number: JPS63198213A
Application number: JP62028198A
Authority: JP
Inventors: 秀雄山本; 実福田; 伊佐　功
Original assignee: Japan Carlit Co Ltd
Current assignee: Japan Carlit Co Ltd
Priority date: 1987-02-12
Filing date: 1987-02-12
Publication date: 1988-08-16

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）本発明は電気絶縁性基体の表面に導電性高分子膜を形成
する方法に関するものである。

（従来の技術）近年、帯電防止、電磁波シールド、光スィッチ、変色フ
ィルム、電極などの材料を得るため、電気絶縁性基体の
表面を導電化する方法が種々提案されている。例えば絶
縁性基体中に金属やカーボンのフィラーなどを混入分散
した材料が実用化されているが、この方法による材料は
薄膜フィルムへの加工が困難であり強度の低下などの問
題がある。

これらを解決するためにポリピロール、ポリチオフェン
、ポリアニリンなどの高分子材料が注目され、電解酸化
重合により容易に強靭な膜を生成できることを利用して
、白金、チタン、ステンレス、炭素材料などの電気伝導
体表面に導電性高分子膜を形成する方法が提案されてい
る。

一方、電気絶縁性基体においては電解酸化重合法は使用
できないので化学酸化重合法か用いられている。酸化剤
として過酸化水素、過硫酸アンモニウムなどの過酸化物
や、塩化鉄（■）、塩化ルテニウム（ＩＩＩ）、塩化モ
リブデン（ＩＩＩ）、塩化アルミニウム（ＩＩ［）など
のルイス酸あるいは、五フッ化アンチモンなどのハロゲ
ン化物が知られているが、生成するポリマーはピロール
ブラックと言われる不溶性粉体であり、成形や製膜が不
可能である。

電気絶縁性基体上に導電性高分子膜を形成する方法とし
て、ガラスなどの基体上に酸化剤を単独あるいは汎用高
分子をパインディングポリマーとして用いて塗布し、ピ
ロール、チオフェン、アニソノなとのモノマー蒸気に接
触させて、電気絶縁性基体表面に導電性高分子膜を形成
する技術が提案されている。しかし、上記の方法による
と基体表面に未反応の酸化剤や金属イオン、更にはパイ
ンディングポリマーが残存し、また生成した皮膜の強度
も弱い。

（発明か解決しようとする問題点）本発明は、上記問題を解決し、電解酸化重合法を用いる
ことのできない電気絶縁性基体の表面に強靭で、未反応
の酸化剤や金属イオン、パインディングポリマーが残存
しない導電性高分子膜を形成する方法を提供することを
目的とする。

（問題点を解決するための手段）本発明者等は、これらの問題を解決するために鋭意研究
を重ねたところ、電気絶縁性基体の表面に強靭で未反応
の酸化剤等が残存しない導電性高分子膜を形成する方法
を見出した。

すなわち、電気絶縁性基体表面に、導電性高分子モノマ
ーの単独あるいは溶媒で希釈した溶液を均一に付着せし
めた後、二酸化塩素と接触させて導電性高分子膜を形成
する方法である。

導電性高分子としてはポリピロール、ポリ−Ｎ−メチル
ピロール、ポリ−３−メチルピロール、ポリ−Ｎ−メチ
ル−２−メチルピロー／ｂ、ポリーＮ−メチル−３−メ
チルピロール、ポリ−３，４−ジメチルピロール等のピ
ロール系高分子、ポリアニリン系、ポリチオフェン系、
ポリ７ラン系高分子が用いられるが、好ましくは、ポリ
ピロール及びポリアニリンである。

本発明に用いる電気絶縁性基体は、汎用高分子材料、金
属酸化物、黒磯材料などの電気絶縁性基体であれぽいず
れでも良い。例えば汎用高分子としてはポリエチレン、
ポリ塩化ビニノ呟ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリ７ツ
化ビニリデン、ポリ四７ツ化エチレン、ポリウレタン、
ポリイミドなどである。金属酸化物としては酸化チタン
、−３＝酸化バリウム、酸化ストロンチウム、酸化ランタン、酸
化アルミニウム、酸化シリコン、酸化ビスマス、酸化ジ
ルコニウム、酸化タンタル、酸化セリウムなどである。

黒磯材料としてはジルコン酸アルカリ金属塩、ノルフン
酸アルカリ土類金属塩、チタン酸アルカリ金属塩、チタ
ン酸アルカリ土類金属塩などである。

本発明に用いる二酸化塩素は、塩素が混入すると導電性
が低下したり導電性高分子の劣化を招くので塩素を含ま
ないことが望ましい。二酸化塩素の生成方法は、小規模
には二酸化塩素ガス発生組成物や二酸化塩素水から放散
する二酸化塩素ガスを用いることが可能であり、大規模
には亜塩素酸塩、塩素酸塩を原料とした二酸化塩素発生
装置を用いるが、特に限定されるものではない。

本発明の方法を更に詳しく説明すると、電気絶縁性基体
表面に、導電性高分子モノマーの単独あるいは適当な溶
媒で希釈した溶液を塗布または噴霧なとの方法により均
一に付着した後、二酸化塩素力スと接触させて導電性高
分子膜を形成するものである。また、このようにして形
成した導電性高分子膜を被覆した電気絶縁性基体を正極
とし、導電性高分子モノマーおよび支持電解質を含む電
解液中で電解酸化重合を行なうことにより、化学酸化重
合膜上に電解酸化重合膜を積層した導電性高分子膜を得
ることかできる。

（実施例）以下実施例により本発明を説明するが、本発明はこれら
の実施例に限定されるものではない。

実施例１１ｌ１０Ｘ１０．厚さ５０μｆ１のポリエチレンテレフ
タレートフィルム（以下ＰＥＴフイルムト略す）にピロ
ールモノマーを＃１２のバーコーターを用いて均一に塗
布した。３ｖｏ１％の二酸化塩素ガスを充たした３０Ｘ
３０Ｘ３０ｃｍのポリ塩化ビニル製容器に、このＰＥＴ
フィルムを入れ、二酸化塩素ガスに５分間接触させたと
ころ、ＰＥＴフィルム上にポリピロール薄膜が生成した
。

得られたフィルムの表面抵抗を測定したところ１８０に
０口であり、透過率は５００　＋１１１１で８６％であ
った。また、皮膜強度を調べるため、粘着性テープを皮
膜表面に押し付け、１度に引きはがすことにより皮膜の
剥離状態を調べるテープテストを行なったか、皮膜の剥
離は見られなかった。

比較例１］　（’、）　Ｘ　］　Ｏｃｍ、厚さ５０１１　ｍのＰ
ＥＴフィルムにＦｅＣｌ３１重量部、ポリ塩化ビニル　
２０重量部、ツメチルホルムアミド　７９重量部から成
るｉｆｆ液を＃１２のバーコーターで塗布した。このＰ
ＥＴフィルムをピロール蒸気に接触させ乾燥したところ
、ポリピロール／ポリ塩化ビニルの複合膜がＰＥＴフィ
ルム表面に生成した。表面抵抗は２　Ｏｆｉｔ　ｋΩ口
で透過率は８１％であった。表面分析を行なったところ
多量の鉄が検出された。また、テープテストを行なった
ところ皮膜は剥離した。

比較例２二酸化塩素ガスの代わりに塩素ガスを用いた以外は実施
例１に準じた。ポリマー膜は生成したが導電性はなかっ
た。

実施例２ピロールモノマーを７ニリンモ７マーに変えた以外は実
施例１に準じた。得られたフィルムの表面抵抗を測定し
たところ１６０に９口で透過率は５００ｎｍで８０％で
あった。テープテストを行なったが皮膜は剥離しなかっ
た。

実施例３５　Ｘ　５　ｃｍ、厚さ６０μｍｎの酸化アルミニウム
板に、ピロールモノマー３０％を含むローブチルアルコ
ール溶液を＃１２のバーコーターで均一に塗布した。７
ｖｏ１％の二酸化塩素ガスを充たした３０Ｘ３０Ｘ３０
ｃｍのポリ塩化ビニル製容器にこの酸化アルミニウム板
を入れ、二酸化塩素ガスに１０分間接触させたところポ
リピロール薄膜が生成した。同じ操作を５回繰り返し、
皮膜を厚くした。１００℃で送風機乾燥後、表面抵抗を
測定したところ１．０に９口であった。テープテストを
行なったところ皮膜は剥離しなかった。

（発明の効果）本発明の方法によると、未反応の酸化剤や金属イオンあ
るいはパインディングポリマーを含よない導電性高分子
膜を電気絶縁性基体表面上に形成することができる。ま
た、基体表面上に直接高分子膜が形成するので接着性が
良く、強靭である。

特に、絶縁性基体として透明性高分子材料を用いた時、
透明性の高い導電性高分子複合膜を製造することかでき
る。

Claims

【特許請求の範囲】１、電気絶縁性基体表面に、導電性高分子モノマーの単
独あるいは溶媒で希釈した溶液を均一に付着せしめた後
、二酸化塩素と接触させて導電性高分子膜を形成するこ
とを特徴とする導電性高分子膜の形成方法。２、導電性高分子膜が、ポリピロールまたはポリアニリ
ンである特許請求の範囲第１項記載の導電性高分子膜の
形成方法。