JPS63258675A

JPS63258675A - エポキシ樹脂系低電気抵抗材料の製造方法

Info

Publication number: JPS63258675A
Application number: JP62092487A
Authority: JP
Inventors: Mitsuaki Tanaka; 田中　光秋; Koyo Matsukawa; 公洋松川; Taizo Uno; 宇野　泰三; Makoto Nakahira; 中平　誠
Original assignee: Takiron Co Ltd
Current assignee: Takiron Co Ltd
Priority date: 1987-04-15
Filing date: 1987-04-15
Publication date: 1988-10-26
Anticipated expiration: 2011-02-28
Also published as: JPH0818000B2

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、電子部品材料（プリント配線基板、電極材料
等）、帯電防止衣料、或は面発熱体等に好適に用いられ
るエポキシ樹脂若しくはイソシアネート樹脂系低電気抵
抗材料の新規な製造方法に関する。

（従来の技術）エポキシ樹脂及びイソシアネート樹脂は、合成樹脂の軽
量・安価である特性に加え機械的強度が大きく、接着力
も大であることから各種成形物や接着剤として広く用い
られ、最近では電子部品材料等にもその用途が広まりつ
つあることは周知の通りである。ところでエポキシ樹脂
及びイソシアネート樹脂やその他の合成樹脂は一般に絶
縁体であることから、電子部品関係の用途、特に電極材
料やプリント配線基板等に用いる場合には、これら樹脂
成形物の表面を導電性の金属膜や導電性塗料で被覆した
りすることが必要とされる。亦１合成樹脂は帯電性に富
み、空気中の塵埃を吸引し易い為、上記電子部品関係に
限らず衣料等の分野においてもこれに導電性を付与した
りすることがなされる。

（発明が解決しようとする問題点）上記の如き導電性被膜を形成する方法としては無電解メ
ッキ法、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンブレー
ティング法及び塗装法等があるが、これらの方法はいず
れも複雑な工程及び高価な装置を必要とし、製造コスト
が高くなり合成樹脂の安価な特性が相殺され、しかも、
得られた被膜の密着性が弱く初期の性能が長く維持され
ない、と云った欠点があった。特に最も多用されている
無電解メッキ法の場合を例に採ると、樹脂成形品の表面
を混酸で処理する表面粗化工程、表面の感度を上げるた
め粗化面にスズイオンを吸着させるセンシタイジング工
程、粗化面を活性化させる為スズイオンを白金に置換さ
せるアクチベーティング工程、白金の触媒作用を利用し
て目的の金属を析出させる無電解メッキ工程等を必要と
しその要する労力・時間及び資材等は極めて多大であっ
た。

亦、導電性塗料にて導電性被膜を形成する場合（特に電
磁シールドを施したハウジング等に用いられている）、
密着性に難がある為、剥離に伴う短絡などの問題点があ
った。

更に、プラスチックスの基板内にニクロム線を封蔵した
り、導電性カーボンブラックを混練して面発熱体（例え
ば、温熱床材、電気毛布等）とすることも行われている
が、使用材料や製品形状が自ずと限定される。亦、酸化
錫被膜により面状発熱体を得る方法もあるが、基板材料
に８００℃以上もの熱処理を要する等によって基板材料
が必然的に制限されると云う難点があった。

本発明は、上記に鑑みなされたもので、エポキシ樹脂若
しくはイソシアネート樹脂表面に化学結合により硫化鋼
の被膜を密着的に形成し、上記のような用途及び他の新
たな用途展開を可能とするエポキシ樹脂若しくはイソシ
アネート樹脂系低電気抵抗材料の有効且つ簡易な製造方
法を提供せんとするものである。

（問題点を解決する為の手段）上記目的を達成する為の本発明の構成は、エポキシ樹脂
若しくはイソシアネート樹脂の表面を有する基材を、硫
化水素を溶解した溶液に浸漬若しくは硫化水素ガス雰囲
気中に晒し、次いで該基材を銅イオン含有溶液に浸漬し
、該基材の上記樹脂表面上に硫化銅の導電層を被着形成
させるようにしたことを要旨とするエポキシ樹脂若しく
はイソシアネート樹脂系低電気抵抗材料の製造方法にあ
る。

本発明方法で用いられる基材は、上記の如くエポキシ樹
脂若しくはイソシアネート樹脂そのものから成るもの、
及び絶縁性材料にエポキシ樹脂若しくはイソシアネート
樹脂を被覆して成るものであるが、前者はエポキシ樹脂
若しくはイソシアネート樹脂の各種成形品（例えば、箱
形、板状或は粉粒状成形品等）、後者はガラス、プラス
チックス、セラミックス、木材、繊維等の絶縁性材料及
びそれらの粉粒状物の表面をエポキシ樹脂若しくはイソ
シアネート樹脂にてコーティングしたものであり、用途
に応じ適宜選択される。

上記基材は、硫化水素を溶解させた溶液に浸漬若しくは
硫化水素ガス雰囲気中に晒し、該基材に０〜１００℃、
４〜４０分間作用させ、上記樹脂の構造中にイオウ元素
（Ｓ）を化学的に結合させた上で、次の銅イオン含有溶
液中に浸漬される。

銅イオン含有溶液は、硫酸銅溶液、硝酸銅溶液、酢酸銅
溶液及び塩化第二銅溶液等より選ばれた塩類溶液の一種
若しくは数種と、Ｑ−アスコルビン酸、Ｄ−キシロース
、ホルムアルデヒド、亜硫酸ガス等の還元剤より選ばれ
たいずれか一種若しくは数種を混合して調製される。上
記塩類溶液と還元剤とにより溶液中に主にＣｕ＋　イオ
ンが生成されるが、この溶液中のＣｕｔイオン濃度は０
．０１ｍ。

１／Ｑ〜飽和濃度が適当であり、特に０．０５〜１．５
ｍ。

１／１２が好適な範囲であるが、必ずしもこの範囲に限
定されるものではない、更に、そのＰＨは７以下の酸性
領域が適当であり、特に２〜５に調整されることが望ま
しい、また、塩化第一銅溶液よりＣｕ＋イオンが生成さ
れたものを使用することもできる。

上記の他に、各種界面活性剤、プロピレンカーボネート
、エチレングリコール等の添加剤を適量加えれば、基材
表面に均一で且つ光沢に富んだ硫化銅の被膜を形成させ
ることが出来る。

（作用）基材に硫化水素を作用させると、基材表面のエポキシ樹
脂もしくはイソシアネート樹脂の構造体中にＳが化学的
結合状態で組み込まれる。この化学的反応は夫々次式で
表される。

■エポキシ樹脂と硫化水素との反応； ■イソシアネート樹脂と硫化水素との反応；上記の如く
樹脂構造体中に化学的結合状態で組み込まれたＳは、化
学的に活性であり、これに上記の銅イオン含有溶液を作
用させると、Ｓと銅イオンとが結合して主として表面に
硫化銅（硫化第二銅を混合析出する場合も若干あるが、
以下ではこれを総称して硫化銅とする）がクラスター状
に生成される。

斯くして生成された硫化銅は、上記樹脂表面に安定した
導電層として被着形成される。この事実は、上記処理品
を光電子分光法（ＥＳＣＡ）により分析した結果、エポ
キシ樹脂口及びインイアネート樹脂の官能基に代わり硫
化鋼が発現することにより明らかとされた。この銅イオ
ン含有溶液による化学的作用は、樹脂構造に組み込まれ
たＳと銅イオンとの反応であるから、余剰の硫化鋼が溶
液中に析出することがなく、従って該溶液は銅イオンが
なくなるまで繰り返し使用することが出来る。亦、形成
される硫化鋼の被膜は樹脂表面に化学的に結合している
から、耐剥離強度の大な極めて安定した層である。

更に、上記の如き添加剤を加えておくと、エポキシ樹脂
及びイソシアネート樹脂表面のぬれ性が良くなり、硫化
銅被膜が均一に形成されると共に硫化鋼の粒子が均一微
細となり透明性及び光沢性に優れた被膜が形成される。

得られた処理品の表面抵抗値は、１０１〜１０４Ω、多
くの場合１ｏ２Ωである。従って、電子部品材料や発熱
体等のようなものに適用した場合、その要求性能を充分
に充足させることが出来るものである。

（実施例）以下に実施例により本発明を更に詳述する。

（実施例−１）（１）基材の調製；ポリカーボネート板上に、イソシアネート（Ｂａｙｅ　
ｒ製、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ−Ｒ）を塗布シテイソシアネー
ト重合体の被膜を形成させた。

（２）銅イオン含有溶液の調製；１ｍｏｌ／Ｑの硝酸銅溶液に当量のＤ−キシロースを加
えてこれを銅イオン含有溶液とした。

（３）導電化処理；２０℃の硫化水素飽和水溶液に上記基材を１０分間浸漬
し、次いでこれを２０℃の上記銅イオン含有溶液に１０
分間浸漬した。

（４）表面抵抗値の測定；測定器・・・タケダ理研■製、ＤＩＧＩＴＡＬ　ＭＵＬ
ＴＩＭＥＴＥＲＴ　Ｒ−６８４３電極・・・銅板測定法・・・電極間に処理試料をはさみ、電極間距離を
２】一定とし、測定器に導線により両極を接続し、抵抗値を測定した。

上記の導電化処理品についてその表面抵抗値を測定した
ところ、２７０Ωであった。

（実施例−２）（１）基材の調製；ポリカーボネ−１・板上に、エポキシ樹脂〔主剤（ビス
フェノールＡ系、エポキシ当量１９０）及び硬化剤（ポ
リアミド樹脂、活性水素当量７５）を当量ずつ混合〕を
塗布し、１２０℃で１０分硬化させてエポキシ樹脂の被
膜を形成させた。

（２）銅イオン含有溶液の調製；実施例１と同様（３）
導電化処理；０℃の硫化水素飽和水溶液に上記基材を１０分間浸漬し
、次いでこれを０℃の上記銅イオン含有溶液に１０分間
浸漬した。

（４）表面抵抗値の測定；実施例１と同様に測定した。

その結果、３２０Ωの表面抵抗値を得た。

（実施例−３）（１）基材の調製；ポリカーボネート板上に、エポキシ樹脂（実施例２と同
じ）を塗布し、１２０℃で６０分硬化させてエポキシ樹
脂の被膜を形成させた。

（２）銅イオン含有溶液の調製；実施例１と同様（３）
導電化処理：実施例１と同様（４）表面抵抗値の測定；実施例１と同様に測定した。

その結果、４６０Ωの表面抵抗値を得た。

（実施例−４）添加剤による硫化銅被膜の外観の違いを調べた。

（１）基材の調製；ガラス板上に、エポキシ樹脂〔主剤（ビスフェノールＡ
系、エポキシ当ｉ１９０）及び硬化剤（ポリアミド系樹
脂）を当量ずつ混合〕を塗布し、８０’Ｃで１０分、次
いｔ’１２０’ｃで１５分硬化させてエポキシ樹脂の被
膜を形成させた。

（２）銅イオン含有溶液の調製；実施例１の銅イオン含有溶液に、プロピレンカーボネー
ト及びエチレングリコールを第１表の如き割合で添加し
た。

（３）導電化処理；実施例１と同様。

（４）表面抵抗値の測定及び外観の［３；上記同様に表
面抵抗値を測定すると共に外観を目視にて比較した。そ
の結果を第１表に示す。

第一１−表但し、１１１は銅イオン含有溶液に対する添加剤の割合
を示す。また、Ａ及びＢは夫々プロピレンカーボネート
及びエチレングリコールを示す。更に硫化銅被膜の外観
の欄の優・良・可はブランク（添加剤無添加）に対する
目視による相対評価を示す。

第１表の結果から、添加剤により硫化銅被膜の外観が向
上することが理解される。

（実施例−５）実施例１乃至３の処理品における硫化銅被膜の密着性を
調べた。

（１）評価法；１０Ｘ１０ｎｎ基盤目クロスカツテイング法。

（２）結果；結果を第２表に示す。

第２表から硫化銅被膜のエポキシ樹脂及びイソシアネー
ト樹脂表面に対する密着性が良好であることが理解され
る。亦、前述した如＜ＥＳＣＡの解析結果からこの硫化
銅被膜はエポキシ樹脂及びイソシアネート樹脂と化学的
に結合しており、極めて安定したものである。

尚、上記実施例以外でも、例えばエポキシ樹脂或はイソ
シアネート樹脂の単独板についても同様の処理をしたが
、上記と略同様の結果が得られた。

亦、硫化水素による処理を、硫化水素ガス雰囲気中で行
った場合も同様の結果を得た。

（発明の効果）叙上の如く、本発明の低電気抵抗材料の製造方法は、エ
ポキシ樹脂若しくはイソシアネート樹脂の表面を有する
基材を硫化水素にて処理し、次いで銅イオン含有溶液を
作用させるようにしているから、硫化水素処理によって
樹脂構造中に化学的結合状態で組み込まれたイオウ元素
と銅イオン含有溶液中の銅イオンとが化学結合し、基材
表面に極めて安定した硫化鋼の導電被膜が被着形成され
る。しかもその製造要領は極めて簡易であり、従来の無
電解メッキ法その地溝電化処理法に比べ製造コスト、要
する労力が著減され、設備費用等も割安となり、更に銅
イオン含有溶液中の銅イオンは上記イオウ元素と当量的
に反応するから、余剰の硫化銅等が析出することが無＜
、ｆｉ４イオンがなくならない限り銅イオン含有溶液の
繰り返し使用が可能で、従ってこれらの生産工程の設計
に当っては、硫化水素処理から導電化処理に至る一連の
工程を自動化することも可能とされる。亦、本発明方法
により得た低電気抵抗材料は、硫化銅の密着性の高い安
定した導電被膜により低レベルの表面抵抗値が維持され
、エポキシ樹脂若しくはイソシアネート樹脂の優れた特
性（特に種々の材料に対する良好な接着特性）と相俟っ
て種々の材料選択による所望の製品形状を可能ならしめ
る様々な価値ある用途を約束されるものである。・・・
などの著効を奏するものでその産業的有用性は極めて大
である。

一以上一

Claims

【特許請求の範囲】

１、エポキシ樹脂若しくはイソシアネート樹脂の表面を
有する基材を、硫化水素を溶解した溶液に浸漬若しくは
硫化水素ガス雰囲気中に晒し、次いで該基材を銅イオン
含有溶液に浸漬し、該基材の上記樹脂表面上に硫化銅の
導電層を被着形成させるようにしたエポキシ樹脂若しく
はイソシアネート樹脂系低電気抵抗材料の製造方法