KR930002981B1 - 전기전도성 물질과 그의 제조방법 - Google Patents

전기전도성 물질과 그의 제조방법 Download PDF

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Description

전기전도성 물질과 그의 제조방법
본 발명은 전기전도성 물질에 관한 것이며, 보다 상세히 설명하면, 황화구리를 함유하는, 전기전도성 물질에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 전기전도성 물질의 제조방법에 관한 것이다. 물체로 된 중합물질에 전기전도성을 부여하고자 하는 수많은 방법이 문헌에 알려져 있다. 예를들면, 미합중국 특허 3, 940, 553호(Arsac)에는, 폴리아미드 섬유를 처음에 황화수소와 접촉시키고, 황화수소가 도입된 생성된 섬유를 황산구리 수용액등의 금속염용액에 적심으로써 섬유상에 황화구리 등의 황화금속의 부착물이 형성되도록 함을 특징으로 하는, 폴리아미드 섬유 등의 합성중합체형 물질에 전기전도성을 부여하는 방법이 제안되어 있다. 이 방법에 의하여 얻어진 섬유상의 황화구리 부착물은 안정성이 떨어지고, 특히 세정성이 낮아서 사용도중에 전기전도성이 서서히 감소된다. 나아가, 이 방법은 제한된 종류의 합성중합체만 적용가능하다.
미합중국 특허 4, 378, 226호[니혼 산모 센쇼꾸 가부시끼가이샤]에는 도입된 시아노기를 갖는 섬유와, 섬유에 결합된 황화구리를 포함하는 전기전도성 섬유가 기재되어 있다. 이 전기전도성 섬유는 고전기전도성을 갖고 개량된 세정성을 나타내지만, 섬유의 표면뿐만 아니라 그 내부에까지 진행된 그라프트 중합화에 의해 도입된 시아노기에 의해서 섬유의 두께가 증가하고 섬유의 물리적 성질이 변하는 결점을 갖고 있음이 발견되었다.
본 발명은 종래 기술의 상술한 문제점을 고찰함에 따라 이루어졌다. 본 발명에 따르면, 메르캅토, 티오카르보닐, 사차 암모늄염, 아미노 및 이소시아네이트로부터 선택된 기를 함유하는 중합체기질과, 중합체기질에 결합된 황화구리를 함유하는 전기전도성 물질을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 상술한 전기전도성 물질의 제조방법을 제공한다. 방법은, 상술한 중합체기질을 일원자가 구리이온원(源) 및 황-함유 화합물로 처리하여 중합체 기질에 결합된 황화구리를 형성시키는 것을 포함한다.
본 발명은 하기에서 상세히 설명될 것이다.
어떠한 중합체 물질이라도, 메르캅토 라디칼, 티오카르보닐라디칼, 사차 암모늄염라디칼, 아미노 라디칼 또는 이소시아네이토로 라디칼을 함유하는 수용성 고체라면 기질로서 이용할 수 있다. 기질은 섬유, 필름, 블럭, 판 또는 과립등의 물체형태 또는 분말의 형태일 수 있다. 중합체 기질은 매우 광범위한 방법으로 제조할 수 있다. 중합체 기질의 제조방법으로는 하기의 방법이 포함된다 :
(1) 메르캅토기-함유 중합체기질은, 예를들어 설포닐기-함유 비닐클로라이드 수지를 할로겐화하여 설포닐기를 메르캅토기로 전환시킴으로써 제조할 수 있다. 비닐 클로라이드 수지는 비닐 클로라이드의 동종 중합체 또는 공중합체로서, 예를들면 폴리비닐 클로라이드, 비닐 클로라이드/비닐 아세테이트 공중합체, 비닐클로라이드/비닐리덴 클로라이드 공중합체, 비닐 클로라이드/말레산 공중합체, 비닐 클로라이드/에틸렌 공중합체, 비닐 클로라이드/아크릴산 공중합체 및 비닐 클로라이드/아크릴레이트 공중합체를 포함한다. 비닐 클로라이드 수지에 설포닐기를 도입시키는 것은 고온에서 비닐 클로라이드 수지와 클로로황산을 반응시킴으로써 효과를 높일 수 있다.
메르캅토기-함유 중합체 기질은 또한 히드록실 또는 아미노기와 반응하여 결합을 형성할 수 있는 기 및 메르캅토기 모두를 함유하는 화합물과 히드록실기-또는 아미노기-함유 중합체 물질을 반응시킴으로써 수득할 수 있다.
적절한 히드록실 또는 아미노기-함유 중합체 물질로는, 여러 셀룰로오스 물질, 폴리비닐 알콜 수지, 폴리클랄, 폴리아미드 및 단백질을 예시할 수 있다. 이들 중합체 물질과 반응하는 적절한 화합물로는 티오글리콜산, 티오락트산, 티오살리실산, 티오말란, 디메르캅토아디프산, 브로모프로판티올, 브로모티오페놀, 요오도티오페놀, 메르캅토 아세트알데히드, 메르캅토프로피온알데히드, 메톡시 에탄티올, 히드록시프로판티올, 1-메르캅토-2-프로판온 및 메르캅토기-함유 실란 결합제를 예시할 수 있다. 이 중에서 실란결합체를 가장 적절하게 사용할 수 있는데, 일반적으로 중합체 물질의 0.5~1중량%이라는 작은 양의 실란 결합제가 충분한 양의 황화구리와 결합 또는 흡수할 수 있기 때문이다. 여러 메르캅토기-함유 실란 결합제를 중합체 물질에 도입시키기 위하여 사용할 수 있다. 하기 일반식을 갖는 실란화합물을 적절하게 이용할 수 있다.
Figure kpo00001
식중 R은 바람직하게는 1~5 탄소원자를 갖는 알킬렌을 나타내고, R1, R2및 R3은 각각 치환 또는 비치환 알킬 또는 아실, 바람직하게는 메틸, 에틸, 메톡시에틸 또는 아세틸을 나타낸다. 상술한 화합물의 메르캅토기는 필요하다면, 물과 반응하여 메르캅토기를 형성할 수 있는 기, 즉 티오에스테르기, 이황화물기 또는 에피설파이드기로 대치할 수 있다.
메르캅토기-함유 중합체 물질은 나아가 털과 단백질 등의 시스틴 결합-함유 중합제 물질을 고온에서 메르캅토산으로 처리함으로써 수득할 수 있다.
(2) 상술한 것과 같은 OH- 또는 NH2- 함유 중합체 물질을 (i) 일반식 R-N=C=S(식중 R은 유기성 기이다)의 티오이소시아네이트와 반응시켜 -OH 또는 -NH2를
Figure kpo00002
또는
Figure kpo00003
로 전환시키거나, (ii) 메탄올 존재하에 이황화탄소와 반응시켜 -OH 또는 -NH2를
Figure kpo00004
또는
Figure kpo00005
로 전환시키거나, 또는 (iii) 일반식
Figure kpo00006
(식중 n은 양의 정수이다)의 메틸롤 티오우레아와 반응시킴으로써 티오카르보닐기-함유 중합체 기질을 수득할 수 있다.
(3) 상술한 것과 같은 OH- 또는 NH2-함유 중합체 물질을 사차 암모늄염기 및 중합체 물질의 OH 또는 NH2와 결합할 수 있는 기를 모두 갖는 화합물과 반응시킴으로써 사차 암모늄염기
Figure kpo00007
(식중 R1, R2및 R3은 각각 알킬, 아릴 또는 아르알킬을 나타내고, X는 염소이온 또는 황산이온 같은 음이온을 나타낸다)-함유 중합체 기질을 수득할 수 있다. 중합체 물질의 OH 또는 NH2와 반응하는 적절한 기로는 하기의 잔기를 예시할 수 있다 :
Figure kpo00008
(디클로로 피리미딘-함유 잔기)
Figure kpo00009
(디클로로 트리아진-함유 잔기)
Figure kpo00010
(디클로로키늑살린-함유 잔기)
-SO2-CH2-CH2OSO3H (설페이트에틸설폰-함유 잔기)
Figure kpo00011
(디플루오로모노클로로피리미딘-함유 잔기)
Figure kpo00012
(모노클로로메톡시트리아진-함유 잔기)
-SO2NH-CH2-CH2-OSO3H (설페이트 에틸설폰아미드-함유 잔기)
Figure kpo00013
(모노클로로트리아진-함유 잔기)
Figure kpo00014
(4, 5-디클로로피리다존-함유 잔기)
-NHCO-CH=CH2(아크릴아미드-함유 잔기)
Si(OR)3(트리알콕시실란-함유 잔기)
(R=알킬)
(4) 아미노기-함유 중합체 기질은 우레아 수지, 멜라민 수지 및 아닐린-알데히드 수지 같은 아미노 수지 ; 아미노기를 갖는 비닐 모노머의 공중합체 ; 피부, 털 및 견 등의 단백질 일 수 있다. 나아가 아미노기를 도입시킨 중합체 물질을 사용할 수도 있다. 활성기를 갖는 중합체 물질을 중합체 물질의 활성기와 반응 및 결합할 수 있는 기 및 아미노기를 모두 갖는 화합물과 반응시키는 공지의 방법을 이용하여 중합체 물질에 아미노 라디칼을 도입시킬 수 있다. 활성기는, 예를들어 활성수소, 할로겐, 히드록실, 카르보닐일 수 있고, 활성기와 반응할 수 있는 기는 예를들어 할로겐, 히드록실, 에스테르, 실록산 또는 카르복실이다.
(5) 이소시아네이토기-함유 중합체 기질은 이소시아네이토를 갖는 모노머의 중합체 또는 공중합체 또는 도입이소시아네이토 라디칼을 갖는 중합 물질일 수 있다. 아미노 라디칼의 도입 방법과 동일한 방법에 따라 중합 물질에의 이소시아네이토 라디칼의 도입을 실시할 수 있다.
중합체 기질내의 메르캅토, 티오카르보닐, 사차 암모늄염, 아민 또는 이소시아네이토기의 양은, 황 또는 질소원자로 계산했을때 바람직하게는 최소한 0.01중량%, 보다 바람직하게는 0.02~1중량%이다.
상술한 중합체 기질을 황화구리(CuxS, X는 1~2의 수이다)가 중합체 기질상 및/또는 내부에 결합되기에 충분한 온도 및 시간동안 일원자가 구리이온원과 황-함유 화합물로 처리한다. 황-함유 화합물에 의한 처리는 일원자가 구리이온원에 의한 처리와 동시에 또는 그 다음에 실시할 수 있다.
일원자가 구리이온원으로는 이원자가 구리의 염 또는 복합체 등의 이원자가 구리화합물과 이원자가 구리화합물을 일원자가 구리이온으로 전환시킬 수 있는 환원제를 병행하여 사용한다. 대표적인 적절한 이원자구리염은 황산제 2 구리염, 염화제 2 구리, 질산제 2 구리, 아세트산 제 2 구리이다. 환원제로는 금속구리, 히드록실아민 또는 그 염, 황산제 1 철, 암모늄 바나데이트, 푸르푸랄, 하이포아인산 나트륨 및 글루코오스를 예시할 수 있다. 구리염 또는 복합체는 일원자가 구리이온원으로도 사용가능하다.
본 발명의 공정에서 이용되는 황-함유 화합물은, 중합체 기질상 또는 내부에 황화구리가 결합되도록 하기 위하여 구리이온과 반응할 수 있는 황원자 및/또는 황이온을 제공할 수 있는 형태이다. 대표적인 적절한 황-함유 화합물은 황화나트륨, 이산화황, 아황산수소나트륨, 피로아황산나트륨, 아황산, 아황산나트륨, 치아황산, 치아황산나트륨, 티오황산나트륨, 티오우레아 디옥사이드, 황화수소, 소듐 포름 알데히드 설폭실레이트(론갈라이트 C), 아연 포름알데히드 설폭실레이트(론갈라이트 Z) 또는 이들의 혼합물이다.
대부분의 이들 황-함유 화합물은 환원력을 갖고 있으며, 따라서 이들은 이원자가 구리이온을 일원자가 구리이온으로 전환시키는 환원제로서 일익을 담당할 수 있다.
일원자가 구리이온원에 의한 처리와 황-함유 화합물에 의한 처리를 동시에 실시하고자 하는 경우에, 바람직하게는 20~150℃보다 바람직하게는 30~100℃의 온도에서, 일반적으로 1~24시간 동안 중합체 물질을 일원자가 구리이온원과 황-함유 화합물을 포함하는 배드에 담근다. 고온에서 반응을 실시하는 경우, 1~3℃/분의 속도로 배드를 가열하는 것이 바람직하다. 배드의 pH는 바람직하게는 약 1.5~6의 범위내에서 유지되어야 하고, 보다 바람직하게는 3~15이다. 이 목적을 위해서 pH 조절제를 사용할 수 있다. pH 조절제로는, 황산, 염산 및 인산 등의 무기산, 시트르산과 아세트산 등의 유기산 및 이들의 혼합물을 예시할 수 있다. pH가 낮을때에는 저온에서 처리를 실시하는 것이 바람직하다.
황-함유 화합물에 의한 처리를 일원자가 구리이온원에 의한 처리보다 먼저 실시하는 본 발명의 실시예에서는, 먼저 바람직하게는 50~150℃, 보다 바람직하게는 80~110℃의 온도에서 일원자가 구리이온이 중합체기질에 흡수되기에 충분한 시간동안 중합체 기질을 일원자가 구리이온원이 포함되어 있는 제 1 배드에 담근다(제 1 단계).
제 1 단계 반응시간은 일반적으로 0.5~2시간이다. 제 1 배드의 pH는 상술한 pH 조절제를 사용하여 바람직하게는 1~3의 범위내로 유지시킨다. 흡수된 일원자가 구리이온을 갖는 제 1 단계의 중합체 기질을 황-함유 화합물이 포함되어 있는 제 2 배드에서 처리한다(제 2 단계). 바람직하게는, 제 2 단계 처리를 실시하기 전에 제 1 단계에서 얻은, 처리된 기질을 적절한 액체로 세척한다. 제 2 단계의 처리는 바람직하게는 50~120℃, 보다 바람직하게는 70~100℃의 온도에서 실시한다. 제 2 단계 반응시간은 통상적으로 0.5~4.5시간이다. 1~3℃/분의 속도로 서서히 배드를 가열하는 것이 바람직하다. 제 2 단계 처리에서 기체성 황-함유 화합물을 사용하는 경우, 제 1 단계의 처리된 물질을 90~120℃의 온도에서 1~3시간동안, 0.5~3 기압하에서 기체성 황-함유 화합물과 접촉시킨다.
상기 단일 및 2-단계처리 모두에서, 일원자가 구리이온원의 양은 원하는 전기전도성의 강도, 중합체 기질내의 메르캅토, 티오카르보닐, 사차 암모늄염, 아미노 또는 이소시아네이토 기의 함량, 중합체 기질의 형태 등에 따라 다양해진다. 일반적으로, 일원자가 구리이온원은 100g의 중합체 기질에 대하여 2~15g의 금속구리의 양으로 사용된다. 배드내의 일원자가 구리이온원의 농도는, 원소구리로 볼때 일반적으로 2~60g/ι, 바람직하게는 5~30g/ι이다. 황-함유 화합물의 양은, 일반적으로 1몰의 일원자가 구리이온에 대하여 3~5몰이다. 배드내의 황-함유 화합물의 농도는 일반적으로 2~50g/ι이고, 바람직하게는 4~25g/ι이다.
중합체 기질에 결합된 황화구리의 양은 전기전도성 물질의 최종 사용 목적에 따라 다양해진다. 황화구리의 양은, 중합체 기질의 무게에 기준하여 일반적으로 0.5~30%이고, 바람직하게는 1~15% 원소구리이다.
본 발명의 전기전도성 물질은 전기전도성 및 견뢰도에서 뛰어나다. 즉, 물, 열 및 물리적 마멸에 대하여 뛰어난 저항성을 나타낸다. 따라서, 사용도중의 전기전도성의 감소율이 매우 낮다. 전기전도성과 견뢰도를 더욱 개선하기 위하여, 은, 금 및 백금족의 원소로부터 선택된 부가적 금속의 황화물을 황화구리-함유 중합체 기질에 합입시키는 것이 바람직하다.
부가금속 황화물의 합입은 부가금속을 포함하는 이온원을 함유하는 배드내에서 황화구리-포함중합체 기질을 처리함으로써 실시할 수 있다. 배드내의 부가금속-포함이온의 농도는, 일반적으로 0.005~10g/ι범위내이고, 바람직하게는 0.01~6g/ι의 원소금속이다.
배드와 처리물질의 중량비를 5 : 1~50 : 1의 범위내, 바람직하게는 10 : 1~30 : 1로 하고, 0.5~20시간 동안, 바람직하게는 1~10시간 동안 실온~110℃의 온도, 바람직하게는 30~80℃의 온도에서 수행한다.
부가 금속-함유 이온에 의한 처리는 상술한 형태의 황-함유 화합물의 존재하에 수행하거나 또는 황-함유 화합물에 의한 처리를 나중에 실시하여 생성된 전기 전도성 물질의 안정성과 전기 전도성 모두를 개선하는 것이 바람직하다. 황-함유 화합물은 일반적으로 부가 금속-함유 이온 원 1몰에 대하여 0.2~5몰, 바람직하게는 .4~3몰을 사용한다.
상술한 형태의 부가금속-함유 이온 원의 존재하에서 일원자가 구리 이온 및/또는 황-함유 화합물에 의한 중합체 기질의 상기 처리를 실시함으로써 부가 금속 황화물의 합입을 수행할 수 있다.
본 발명의 전기 전도성 물질 내의 부가 금속 화합물의 양은, 일반적으로 M/Cu(M은 부가금속을 나타낸다)의 원자비율이 0.0001~0.5, 바람직하게는 0.001~0.3, 보다 바람직하게는 0.01~0.2이다. 부가금속 성분의 양이 너무 작으면 세정성을 개선하기에 불충분하며, 부가금속 성분의 양이 M/Cu원자 비율이 0.5를 초과하면 전기 전도성이 낮아지며, 부가금속이 매우 비싸기 때문에 경제적인 측면에서도 불리하다.
섬유 형태의 본 발명의 전기 전도성 물질은, 그 자체로, 또는 정전 저항성과 염료에 대한 친화성 때문에 다른 섬유와 병용하여 옷감, 카페트, 내부 장식용 시이트, 장갑용으로 유리하게 사용할 수 있다. 필름 또는 판의 형태일 때에는, 본 발명 물질의 전기 전도성과 전달성에 의해 집적 회로 및 대규모 집적 회로 같은 전기 부의 표지 및 포장재로서 사용 가능하다. 본 발명의 전기 전도성 물질은 전기 전도성 피복을 만들기 위해 피복 조성물에 분말로 합입시킬 수 있다. 황화물의 뛰어난 열 안정성 때문에, 본 발명의 전기 전도성 물질의 분말 또는 커트섬유는 전자기 차폐용으로 쓰이는 몰딩된 제품을 생상하기 위하여 용융 상태로 합입 시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 전기 전도성 물질은 많은 분야에서 무한하게 사용될 수 있다.
하기 실시예는 본 발명을 상세히 설명한다. 실시예에서, 세정성은 일본 공업 표준(JIS)L 1045에 명시된 방법에 따라 결정하였다. 즉 시료와 세정액의 중량 비율을 1 : 50으로 하여, 시판되는 세정제("ALL TEMPERATURE CHEER"of proctor ＆ Gamble Inc.) 38g/ι를 함유하는 액체로 시료를 세척한다. 세정성 시험에서는, 50℃에서 30분간 교반하며 열개의 스테인레스 공과 함께 염료-견뢰도 시험기기를 이용한 후, 물로 세척하고 건조시킨다. 세정 견뢰도를 시험하기 위하여 이러한 공정을 여러번 반복한다. 하기 실시예에서, "부"는 "중량부"이다.
[실시예 1]
70g의 티오글리콜산 37.5g의 아세트산 무수물, 17.5g의 빙초산 및 0.25g의 황산을 포함하는 액체 혼합물에 40℃에서 6일간 무명 섬유(10g)를 담가 놓음으로써 메르캅토기-함유 무명섬유를 수득한다. 0.35부의 황산제 1철 및 0.15부의 히드록실아민 설페이트를 함유하는 수정 배드(20부)에 100℃에서 90분간 상기 섬유(1부)를 담근다. 물로 세척한 후, 0.1부의 차아황산 나트륨, 0.05부의 소듐 아세테이트 및 0.05부의 아세트산을 포함하는 수성 배드(20부)에 95℃에서 60분간 구리이온-함유 섬유(1부)를 처리한다. 다음에 섬유를 물로 세척하고 건조시킴으로써 4.5×10-2오옴.cm의 비저항성을 갖는 암회색의 섬유를 수득한다. 이 전기 전도성 섬유는 20번의 세척을 견뎌낸다.
[실시예 2]
0.3부의 황산 제 1 철, 0.2부의 티오황산나트륨, 0.1부의 아황산수소나트륨, 0.05부의 아세트산, 0.05부의 소듐 아세테이트를 포함하는 수성 배드(20부)에 실시예 1에서 수득한 메르캅토기-함유 무명섬유(1부)를 60℃에서 3시간 동안 담가 놓는다. 생성된 섬유를 물로 세척하고 건조시킴으로써 5.0×10-2오옴.cm의 비저항성을 갖는 암회색 섬유를 수득한다. 이 전기 전도성 섬유는 20번의 세척을 견뎌낸다.
[실시예 3]
2g/ι의 질산은을 함유하는 100ml의 수성 배드에 실시예 1에서 수득한 전기 전도성 섬유(5g)을 50℃에서 약 2시간 동안 담갔다가, 물로 세척하고 건조시킨다. 이렇게 하여 수득한 섬유는 50번의 세척을 견뎌낸다.
[실시예 4]
반응 온도가 65℃인 것을 제외하고 실시예 1에 설명한 것과 같은 방법으로 폴리에스테르 인조섬유(3데니어, 76절단길이)를 처리하여 메르캅토 라디칼을 도입시킨다. 생성된 메르캅토기-함유 폴리에스테르 섬유를 실시예 2에 설명한 것과 같은 방법으로 처리하여 황화구리를 합입시킴으로써 8×10-2오옴.cm의 비 저항성을 갖는 암회색 섬유를 수득한다.
[실시예 5]
0.3부의 황산제 1 철, 0.2부의 티오황산나트륨, 0.1부의 아황산수소나트륨, 0.005부의 염화팔라듐, 0.05부의 아세트산 및 0.05부의 소듐 아세테이트를 포함하는 수성배드(20부)에 실시예 1에서 수득한 메르캅토기-함유 무명섬유(1부)를 60℃에서 3시간 동안 담근다. 생성된 섬유를 물로 세척하고 건조시킴으로써 5.3×10-2오옴.cm의 비저항성을 갖는 암회색 섬유를 수득한다. 이 전기 전도성 섬유는 50번의 세척을 견뎌낸다.
[실시예 6]
티오우레아를 포름알데히드와 반응시킴으로써 하기식을 갖는 메틸롤 티오우레아를 수득한다 :
Figure kpo00015
(n은 2 및 3)
반응 혼합물을 물로 희석하고, 다량의 염화암모늄과 혼합하여 20% 메틸롤티오우레아 용액을 수득한다. 티오 우레아용액(50부)에 실온에서 60분간 무명섬유(1부)를 담근다. 이렇게 처리한 섬유를 압착하고, 60℃에서 건조시키고 150℃로 15분간 가열한다. 도입 티오카르보닐기를 포함하는 생성된 섬유를 실시예 2에 설명한 것과 같은 방법으로 처리하여 황화구리를 합입시킴으로써 4.6×10-2오옴.cm의 비특이성을 갖는 전기 전도성 섬유를 수득한다.
[실시예 7]
하기 일반식의 10중량%의 실란 결합제를 함유하는 수용액에 40℃에서 30분간 무명 직물을 담근다.
Figure kpo00016
0.3부의 황산 제 1 철, 0.05부의 아세트산, 0.05부의 소듐 아세테이트, 0.2부의 티오황산나트륨, 0.1부의 아황산나트륨 및 0.03부의 황산은을 포함하는 수성 배드(20부)에 상기에서 생성된 사차 암모늄 염기를 함유하는 직물(1부)를 60℃에서 5시간 동안 담근다. 이렇게하여 수득한 직물을 물로 세척하고 건조시킴으로써 4.5×10-2오옴.cm의 비 저항성을 갖는 전기 전도성 직물을 수득한다.
[실시예 8]
실시예 7에서 수득한 사차 암모늄염 기-함유 직물(1부)을 0.3부의 황산 제 1 철 및 0.1부의 히드록실아민 설페이트를 포함하는 수성 배드(20부)에 100℃에서 60분간 담근다. 물로 세척한 후, 구리 이온-함유 직물(1부)을 0.1부의 차아황산나트륨, 0.05부의 아세트산 및 0.05부의 소듐 아세테이트를 함유하는 수성배드(20부)에 95℃에서 2시간 동안 담근다. 이렇게 처리한 직물을 물로 세척하고 건조시킴으로써 5.2×10-2오옴.cm의 비 저항성을 갖는 전기 전도성 직물을 수득한다.
[실시예 9]
하기 일반식의 0.2중량%의 3-메르캅토프로필트리메톡시실란을 함유하는 수용액에 50℃에서 30분간 폴리아미드사(100데니아, 24절단 길이)를 담근다.
Figure kpo00017
이렇게 하여 수득한 메르캅토기-함유사(1부)를 0.5부의 황산 제 2 철, 0.05부의 아세트산, 0.05부의 소듐 아세테이트, 0.2부의 티오황산나트륨, 0.1부의 아황산나트륨 및 0.02부의 질산은을 함유하는 수성 배드(20부)에 50℃에서 6시간 동안 담근다. 생성된 사를 물로 세척하고 건조시킴으로써 4.3×10-2오옴.cm의 비 저항성을 갖는 전기 전도성 사를 수득한다.
[실시예 10]
40㎛의 두께를 갖는 폴리에스테르 필름을 0.05%의 3-메르캅토프로필트리메톡시실란을 함유하는 수용액에 50℃에서 30분간 담근다. 0.05부의 황산 제 2 철, 0.02부의 아세트산, 0.02부의 소듐 아세테이트, 0.05부의 티오황산나트륨, 0.02부의 아황산나트륨 및 0.0003부의 질산은을 포함하는 수성 배드(100부)에 40℃에서 6시간 동안 생성된 필름(1부)을 담근다. 필름을 물로 세척하고 건조시킴으로써 200오옴의 표면 저항성을 갖는 전기 전도성 필름을 수득한다.
[실시예 11]
100ml의 물에 용해시킨 0.5g의 3-아미노프로필트리에톡시실란의 수용액에 실온에서 30분에 걸쳐 나일론 필라멘트(10g, 30데니아)를 적심으로써 아미노기-함유 나일론 필라멘트를 수득한다. 200ml의 물에 0.15g의 황산 제 2 철, 0.1g의 티오황산나트륨, 0.05g의 아황산수소나트륨, 0.03g의 아세트산 및 0.03g의 소듐 아세테이트를 용해시켜 제조한 배드에 필라멘트(10g)을 60℃에서 4시간 동안 담가 놓는다. 생성된 필라멘트를 물로 세척하고 건조시킴으로써 2.6×10-1오옴.cm의 비 저항성을 갖는 전기 전도성 물질을 수득한다.
[실시예 12]
100ml의 물에 하기 일반식의 3-(β-아미노에틸)아미노프로필트리메톡시실란 0.5g을 용해시켜 수득한 수용액에 폴리에스테르 스태플(10g)을 80℃에서 30분간 적심으로써 아미노기-함유 폴리에스테르 스태플을 수득한다.
H2NCH2CH2NHCN2CH2CH2Si(OCH3)3
이렇게 하여 수득한 스태플을 실시예 1과 같은 방법으로 처리하여 황화구리가 합입되도록 함으로써 3오옴.cm의 비 저항성을 갖는 회색 스태플을 수득한다.
[실시예 13]
100ml의 메탄올에 0.5g의 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란을 용해시켜 제조한 용액에 무명사(10g)를 담근다. 무명사를 압착하고 공기 건조시킴으로써 이소시아네이토기-함유 무명사를 수득한다. 이렇게 하여 수득한 사를 실시예 1과 같은 방법으로 처리 하여 황화구리가 합입되도록 함으로써 6.2×10-1오옴.cm의 비저항성을 갖는 올리브-회색사를 수득한다.

Claims (16)

  1. 메르캅토, 티오카르보닐, 사차 암모늄염 및 이소시아네이토로부터 선택된 기를 함유하는 중합체 기질 및 상기 중합체 기질에 결합된 황화구리를 함유하는 전기 전도성 물질.
  2. 제 1 항에 있어서, 황화구리의 양이 중합체 기질의 중량에 대하여 약 0.5~30% 원소 구리인 전기 전도성 물질.
  3. 제 1 항에 있어서, 중합체 기질내의 상기 기의 양이 황 또는 질소원자로 계산했을 때 최소한 0.01중량%인 전기 전도성 물질.
  4. 제 1 항에 있어서, 중합체 기질이 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리클랄, 단백질, 면, 폴리비닐클로라이드 수지, 셀룰로오스, 폴리비닐 알코올 수지 및 아미노 수지로부터 선택된 것이고, 메르캅토, 티오카르보닐, 사차 암모늄염 또는 이소시아네이토 라디칼의 도입에 의해 변형된 것이 전기 전도성 물질.
  5. 제 1 항에 있어서, 중합체 기질이 도입 메르캅토 라디칼을 갖는 폴리아미드인 전기 전도성 물질.
  6. 제 1 항에 있어서, 중합체 기질에 결합되고, 은, 금 및 백금족의 원소로부터 선택된 부가금속의 황화물을 더 함유하는 전기 전도성 물질.
  7. 제 6 항에 있어서, 부가금속 황화물의 양을 M/Cu(M은 부가금속을 나타낸다)의 원소비율이 0.0001~0.5범위내가 되도록 하는 것인 전기 전도성 물질.
  8. 메르캅토, 티오카르보닐, 사차 암모늄염 및 이소시아네이토로 부터 선택된 기를 포함하는 중합체 기질을 일원자가 구리 이온 원 및 황-함유 화합물로 처리함으로써 상기 중합체 기질에 결여된 황화구리를 형성시킴을 특징으로 하는 전기 전도성 물질의 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 황-함유 화합물에 의한 처리를 분리하여 일원자가 구리 이온 원에 의한 처리 다음에 실시하는 방법.
  10. 제 8 항에 있어서, 일원자가 구리 이온 원에 의한 처리와 황-함유 화합물에 의한 처리를 동일 처리 배드 내에서 실시하는 방법.
  11. 제 8 항에 있어서, 일원자가 구리 이온 원리 구리 화합물과 이원자가 구리 이온을 일원자가 구리 이온으로 전환시킬 수 있는 환원제를 포함하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 환원제가 금속 구리, 히드록실아민, 히드록실아민염, 황산 제 1 구리, 암모늄 바나데이트, 푸르푸랄, 하이포아인산나트륨, 글루코오스 및 이들의 혼합물로 부터 선택된 것인 방법.
  13. 제 8 항에 있어서, 황-함유 화합물의 황화나트륨, 이산화황, 아황산 수소나트륨, 아황산나트륨, 피로황산나트륨, 황산, 차아황산, 차아황산나트륨, 티오황산나트륨, 티오우레아 디옥사이드, 황화수소, 소듐 포름알데히드 설폭실레이트, 아연 포름알데히드 설폭실레이트 및 이들의 혼합물로 부터 선택된 것인 방법.
  14. 제 8 항에 있어서, 중합체 기질이 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리클랄, 단백질, 면, 폴리비닐클로라이드 수지, 셀룰로오스, 폴리비닐알코올 수지 및 아미노 수지로 부터 선택된 것이고 메르캅토, 티오카르보닐, 사차 암모늄염 또는 이소시아네이토 라디칼의 도입에 의해 변형된 것인 방법.
  15. 제14항에 있어서, 폴리아미드와 메르캅토기-함유 실란 결합제를 반응시켜 폴리아미드 내에 메르캅토기를 도입시킴으로써 중합체 기질을 수득하는 방법.
  16. 제 8 항에 있어서, 중합체 기질을 은, 금 및 백금족 원소로 구성된 군으로 부터 선택된 부가금속을 포함하는 이온 원으로 처리하여, 상기 중합체 기질에 결합된 상기 부가 금속 황화물을 형성시킴을 특징으로 하는 방법.
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KR101224125B1 (ko) * 2012-05-31 2013-01-21 김성수 도전성을 갖는 나일론 섬유의 제조방법

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