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ポリマー-金属複合体及びその製造方法 NEW 新技術説明会 実績あり

国内特許コード P180015497
整理番号 650
掲載日 2018年11月21日
出願番号 特願2007-555959
登録番号 特許第5444559号
出願日 平成19年1月24日(2007.1.24)
登録日 平成26年1月10日(2014.1.10)
国際出願番号 JP2007051037
国際公開番号 WO2007086392
国際出願日 平成19年1月24日(2007.1.24)
国際公開日 平成19年8月2日(2007.8.2)
優先権データ
  • 特願2006-015513 (2006.1.24) JP
発明者
  • 川口 昭夫
  • 後藤 康夫
出願人
  • 国立大学法人京都大学
  • 国立大学法人信州大学
発明の名称 ポリマー-金属複合体及びその製造方法 NEW 新技術説明会 実績あり
発明の概要 本発明の目的は、被処理基材の形状に制限が無く、溶融等の極めて高い温度での処理を行うことなく、金属イオンを前記被処理基材の深部にまで拡散させ、金属粒子を均一に析出させることができるポリマー-金属複合体の製造方法を提供することである。
ポリマー基材にヨウ素をドープさせたポリヨウ素コンプレックスを介して、前記ポリマー基材の内部及び表面の少なくとも一方に、金属粒子を析出させることを特徴とするポリマー-金属複合体の製造方法である。
従来技術、競合技術の概要


金属や無機塩をポリマー基材に含有させることにより、様々な機能を持たせたポリマー系複合材料(ハイブリッド素材)が注目され、広く研究されている。
該ポリマー系複合材料の製造方法としては、例えば、フィルム等の成形体の表層部に、化学的無電解めっき、真空蒸着、スパッタリング等により、金属層を形成する方法が知られており、実用化されている。しかしながら、これらの方法によると、表面に形成された金属層が、機械的な摩擦等により脱落して機能低下を生じるという問題や、均一な金属層を形成するために、被処理基材の形状や面状が制限されるという問題がある。



一方、ポリマー基材中に金属を分布させてなる高分子複合材料としては、例えば、原料のポリマー中に金属塩等を含有させた後、加熱処理により該金属塩を還元することによってポリマー原料中に超微粒子を作製し、この原料を用いて繊維や成形体を製造する方法(例えば、特許文献1参照)や、固体高分子化合物をガラス転移温度以上において、重金属化合物の蒸気に接触させ、内部に金属クラスターを形成する方法(例えば、特許文献2参照)等が提案されている。



このように、前記特許文献1及び2の方法によると、成形加工工程等における熱履歴により、金属の分散状態の不均一化や金属の変性を生じることがあるという問題、さらに、溶融することのできない原料や耐熱性の低い原料には適用できないという問題がある。



したがって、被処理基材の形状に制限が無く、溶融等を行うことなく金属イオンを前記被処理基材の深部にまで拡散させ、前記被処理基材の内部に金属粒子を均一に析出させることができるポリマー-金属複合体の製造方法は未だ提供されておらず、更なる改良開発が望まれているのが現状である。



【特許文献1】
特開平6-287355号公報
【特許文献2】
特開2000-256489号公報

産業上の利用分野


本発明は、ポリマー-金属複合体及びその製造方法に関し、特に、ポリマー基材の内部及び表面の少なくとも一方に、金属粒子を析出させたポリマー-金属複合体及びその製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
ポリマー基材にヨウ素をドープさせたポリヨウ素コンプレックスを介して、前記ポリマー基材の内部及び表面の少なくとも一方に、金属粒子を析出させることを特徴とするポリマー-金属複合体の製造方法。

【請求項2】
ポリマー基材にヨウ素をドープさせる工程が、ポリマー基材を、ポリヨウ素イオン及びヨウ素のいずれかを含む溶液中に浸漬することにより行われる請求項1に記載のポリマー-金属複合体の製造方法。

【請求項3】
0~100℃の温度条件下で行われる請求項1又は2に記載のポリマー-金属複合体の製造方法。

【請求項4】
ポリマー基材が、フィルム、繊維、粉末、ペレット、不織布、多孔質体、織布、高分子ブレンド、共重合体、及びゲルのいずれかである請求項1から3のいずれかに記載のポリマー-金属複合体の製造方法。

【請求項5】
ポリマーが、少なくとも親水性基及び極性基のいずれかを有する請求項1から4のいずれかに記載のポリマー-金属複合体の製造方法。

【請求項6】
ポリマー基材に対し、ヨウ素をドープしてポリヨウ素コンプレックスを調製する1次ドープ工程、
前記ポリヨウ素コンプレックスに対し、金属イオンをドープして金属ヨウ化物コンポジットを調製する2次ドープ工程、及び
前記ポリマー基材の内部及び表面の少なくとも一方に、金属粒子を析出させる析出工程
を少なくとも含む請求項1に記載のポリマー-金属複合体の製造方法。

【請求項7】
2次ドープ工程が、ポリヨウ素コンプレックスを、金属イオンを含む溶液中に浸漬することにより行われる請求項6に記載のポリマー-金属複合体の製造方法。

【請求項8】
金属ヨウ化物コンポジットに対し、レーザ光を照射して金属粒子の析出を促進させる請求項6又は7に記載のポリマー-金属複合体の製造方法。

【請求項9】
金属ヨウ化物コンポジットに対し、電界を印加して金属粒子の析出を促進させる請求項6又は7に記載のポリマー-金属複合体の製造方法。

【請求項10】
金属ヨウ化物コンポジットを、酸素存在下において150~300℃で一定時間加熱して金属粒子の析出を促進させる請求項6又は7に記載のポリマー-金属複合体の製造方法。

【請求項11】
金属イオンが、銀、銅、白金、金、鉄、水銀、コバルト、カドミウム、タングステン、チタン、鉛、ビスマス、クロム、ニッケル、亜鉛、モリブデン、マンガン、パラジウム、及びスズのいずれかから選択される少なくとも1種の金属イオンである請求項6から10のいずれかに記載のポリマー-金属複合体の製造方法。

【請求項12】
金属イオンを含む溶液が、金属塩溶液であり、前記金属塩が、金属硝酸塩、金属硫酸塩、金属酢酸塩、金属炭酸塩、金属塩化物塩、金属臭化物塩、及び金属ヨウ化物、並びにそれらの配位化合物のいずれかである請求項6から11のいずれかに記載のポリマー-金属複合体の製造方法。

【請求項13】
ポリマー基材が、ポリアミド製フィルムであり、
1次ドープ工程が、前記ポリアミド製フィルムを、ヨウ素-ヨウ化カリウム水溶液に浸漬してポリヨウ素コンプレックスを調製する工程であり、
2次ドープ工程が、前記ポリヨウ素コンプレックスを、硝酸銀水溶液に浸漬してヨウ化銀コンポジットを調製する工程であり、
析出工程が、前記ポリアミド製フィルム内部に銀粒子を析出させる工程である請求項6から12のいずれかに記載のポリマー-金属複合体の製造方法。

【請求項14】
ヨウ化銀コンポジットが淡黄色であり、50~250cm-1の領域におけるラマンスペクトルのピーク波数、ピーク強度、及び波形パターンが、ヨウ化銀(AgI)と略同一である請求項13に記載のポリマー-金属複合体の製造方法。

【請求項15】
2次ドープ工程において、ドープ開始後のヨウ化銀コンポジットは淡緑色であり、その後、淡黄色となる請求項13又は14に記載のポリマー-金属複合体の製造方法。

【請求項16】
ヨウ化銀コンポジットが無色乃至白色である請求項13に記載のポリマー-金属複合体の製造方法。

【請求項17】
ポリヨウ素コンプレックスを、0~20℃の硝酸銀水溶液に浸漬する請求項13に記載のポリマー-金属複合体の製造方法。

【請求項18】
ポリマー基材に対し、ヨウ素をドープしてポリヨウ素コンプレックスを調製するドープ工程、及び
前記ポリヨウ素コンプレックスに対し、金属電極を接触させることにより 前記ポリマー基材の表面に、該金属粒子を析出させる析出工程
を少なくとも含む請求項1に記載のポリマー-金属複合体の製造方法。

【請求項19】
請求項1から18のいずれかに記載のポリマー-金属複合体の製造方法により製造されたことを特徴とするポリマー-金属複合体。

【請求項20】
請求項13から17のいずれかに記載のポリマー-金属複合体の製造方法により製造され、銀粒子がポリアミド製フィルム内部に析出してなることを特徴とするポリマー-金属複合体。

【請求項21】
抗菌素材、建材、被服素材、偏光素子、導電性素材、電磁波遮蔽素材、ガス吸収素材、ガス吸蔵素材、触媒素材、及び金属微粒子形成用鋳型素材のいずれかに用いられる請求項19又は20に記載のポリマー-金属複合体。
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 登録
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