CN103764766A - 传导性组合物及其制备方法 - Google Patents

传导性组合物及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103764766A
CN103764766A CN201180072978.3A CN201180072978A CN103764766A CN 103764766 A CN103764766 A CN 103764766A CN 201180072978 A CN201180072978 A CN 201180072978A CN 103764766 A CN103764766 A CN 103764766A
Authority
CN
China
Prior art keywords
conductivity
mentioned
poly
sulfuric acid
polymeric composition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201180072978.3A
Other languages
English (en)
Inventor
陈勇贤
郑景元
宋蕣模
李载浚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NURI VISTA COLTD
NURI VISTA CO Ltd
Original Assignee
NURI VISTA COLTD
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NURI VISTA COLTD filed Critical NURI VISTA COLTD
Publication of CN103764766A publication Critical patent/CN103764766A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L1/00—Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
    • C08L1/08—Cellulose derivatives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • C08L101/12—Compositions of unspecified macromolecular compounds characterised by physical features, e.g. anisotropy, viscosity or electrical conductivity
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L1/00—Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
    • C08L1/02—Cellulose; Modified cellulose
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L65/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/06—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
    • H01B1/12—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances organic substances
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/06—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
    • H01B1/12—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances organic substances
    • H01B1/124—Intrinsically conductive polymers
    • H01B1/127—Intrinsically conductive polymers comprising five-membered aromatic rings in the main chain, e.g. polypyrroles, polythiophenes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/10—Definition of the polymer structure
    • C08G2261/14—Side-groups
    • C08G2261/142—Side-chains containing oxygen
    • C08G2261/1424—Side-chains containing oxygen containing ether groups, including alkoxy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/30—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain
    • C08G2261/32—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating heteroaromatic structural elements in the main chain
    • C08G2261/322—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating heteroaromatic structural elements in the main chain non-condensed
    • C08G2261/3223—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating heteroaromatic structural elements in the main chain non-condensed containing one or more sulfur atoms as the only heteroatom, e.g. thiophene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/40—Polymerisation processes
    • C08G2261/43—Chemical oxidative coupling reactions, e.g. with FeCl3
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/50—Physical properties
    • C08G2261/51—Charge transport

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)

Abstract

本发明涉及传导性高分子组合物及其制备方法，更详细地，涉及向聚（3，4-乙撑二氧噻吩）添加聚纤维素硫酸酯作为掺杂剂，来提高聚（3，4-乙撑二氧噻吩）的交联密度，使得电导率及稳定性优秀的传导性组合物及其制备方法。

Description

传导性组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种传导性高分子组合物及其制备方法，更详细地，涉及向聚（3，4-乙撑二氧噻吩）添加聚纤维素硫酸酯作为掺杂剂，来提高聚（3，4-乙撑二氧噻吩）的交联密度，使得电导率及稳定性优秀的传导性组合物及其制备方法。
背景技术
传导性高分子具有其本身为有机物质且又通电的优点，上述传导性高分子的有用性非常多样。最近，传导性高分子应用于触控面板、柔性显示装置、柔性太阳光透明电极、电子记事簿、二次电池、防静电、开关元件、非线性元件、电容器、光记录材料、电磁波屏蔽材料等现实生活及高新技术产业领域。
要想使传导性高分子具有传导性，就需要掺杂过程。通常通过在制成粉末形态或膜形态之后，以化学的方法对它们进行掺杂，或者混合传导性粉末与掺杂剂，并溶解于有机溶剂，从而得到传导性的方法来形成。
在多种传导性高分子中，聚（3，4-乙撑二氧噻吩）/聚苯乙烯硫酸（PEDOT/PSS）在大气中稳定，并与其他高分子相比，常温电导率高，因而应用于多个方面。
尤其，向聚（3，4-乙撑二氧噻吩）掺杂聚苯乙烯硫酸（PSS）作为掺杂剂的试样作为电极或防静电材料，形成非常均匀的涂敷，并且由于界面特性和粘附性优秀，从而应用性广。
目前正在形成的与聚（3，4-乙撑二氧噻吩）相关的研究也与其他高分子一样，大部分涉及主要使用多种掺杂剂，来以电或化学的方式进行合成的方法及其应用性。
本发明用于代替上述聚（3，4-乙撑二氧噻吩）/聚苯乙烯硫酸，尤其，涉及一种用其他物质来代替掺杂剂，来得到新的传导性高分子组合物及其制备方法。
发明内容
技术问题
本发明的目的在于，向聚（3，4-乙撑二氧噻吩）添加聚纤维素硫酸酯作为掺杂剂，来提高聚（3，4-乙撑二氧噻吩）的交联密度，从而提供电导率及稳定性优秀的传导性组合物及其制备方法。
解决问题的手段
用于达成上述目的的本发明的传导性组合物，其特征在于，包含：（a）传导性高分子，由聚纤维素硫酸酯掺杂而成，上述聚纤维素硫酸酯作为具有由以下化学式1表示的结构单元的无规共聚物，在共聚物内具有一个以上的硫酸盐基；以及（b）溶剂。
化学式1：
在这里，上述R为选自-H、-（CH2CH2）-OH、-CH2CH2OCH2CH（OH）CH2SO3H、-CH2CH2OCH2CH（OH）CH2O-mC18H37中的一种，m为1以上。
用于达成上述目的的本发明的传导性组合物的制备方法，其特征在于，包括：步骤（A），制备包含传导性高分子单体、聚纤维素硫酸酯及溶剂的传导性高分子单体溶液；以及步骤（B），对上述传导性高分子单体溶液进行聚合。
具体实施方式
本发明的优点、特征以及达成上述优点及特征的方法只要参照与附图一同详细后述的多个实施例便能明确。但是，本发明并不局限于以下所公开的实施例，而是将以互不相同的各种形态来体现，本实施例仅仅使本发明的公开更为完整，并为了向本发明所属技术领域的普通技术人员完整地告知本发明的范畴而提供，本发明仅由发明要求保护范围来定义。在说明书全文中，相同的附图标记表示相同的结构要素。
以下，对本发明的传导性组合物及其制备方法进行详细说明。
传导性高分子组合物
本发明的传导性高分子组合物，其特征在于，包含：（a）传导性高分子，由聚纤维素硫酸酯掺杂而成，上述聚纤维素硫酸酯作为具有由以下化学式1表示的结构单元的无规共聚物，在共聚物内具有一个以上的硫酸盐基；以及（b）溶剂。
化学式1：
在这里，上述R为选自-H、-（CH2CH2）-OH、-CH2CH2OCH2CH（OH）CH2SO3H、-CH2CH2OCH2CH（OH）CH2O-mC18H37中的一种，m为1以上。
在本发明中，使用聚纤维素硫酸酯作为掺杂剂，来提高传导性高分子的交联密度，从而提高电导率及热稳定性。以下，根据本发明的传导性高分子组合物的不同的结构要素来进行详细说明。
首先，本发明的传导性高分子作为每一个碳原子具有一个π电子的具有电导率的高分子，通常具有约3000以上的分子量。与通常用作现有的透明电极的氧化铟锡（ITO）相比，传导性高分子轻量的同时，具有能够得到柔韧性高的薄膜的优点。
掺杂剂是指向本发明的传导性高分子的π轨道函数的一部分添加电荷或者除去电荷，来起到电荷载体作用的物质。为了使传导性高分子具有传导性，会普遍添加掺杂剂。像这样，向传导性高分子添加掺杂剂，来制作电荷载体的过程称之为掺杂。详细地，向传导性高分子提供电荷的情况称之为n型掺杂（n-typedoping），从传导性高分子除去电荷的情况称之为p型掺杂（p-type doping）。
本发明使用聚纤维素硫酸酯，来掺杂传导性高分子，由此提高传导性高分子组合物的电导率，增大热稳定性。此时，用作掺杂剂的聚纤维素硫酸酯作为具有由以下化学式1表示的结构单元的无规共聚物，在共聚物内具有一个以上的硫酸盐基。
化学式1：
在这里，上述R为选自-H、-（CH2CH2）-OH、-CH2CH2OCH2CH（OH）CH2SO3H、-CH2CH2OCH2CH（OH）CH2O-mC18H37中的一种，m为1以上。
由上述化学式1表示的聚纤维素硫酸酯的具体结构如以下化学式1-1。
化学式1-1：
Figure BDA0000467976470000042
上述化学式1（或化学式1-1）的聚纤维素硫酸酯在溶解于水的情况下，如以下反应式1所示，离解出Na+离子，同时H+离子与硫酸盐基进行共价键合，从而形成硫酸基。
反应式1：
Figure BDA0000467976470000051
以下，以掺杂传导性高分子的聚纤维素硫酸酯的电导率及热稳定性的提高原理为例，具体地进行观察。
如以下反应式2所示，在对传导性高分子单体乙撑二氧噻吩（EDOT）进行氧化聚合的情况下，聚（3，4-乙撑二氧噻吩）的阳离子与聚纤维素硫酸酯的硫酸盐基阴离子借助电引力相互吸引，从而形成长的链形态。
反应式2：
Figure BDA0000467976470000061
此时，由于聚纤维素硫酸酯包含羟基（-OH），因而聚纤维素硫酸酯分子之间会发生氢键，由此使传导性高分子链的交联密度提高。
因此，聚（3，4-乙撑二氧噻吩）传导性高分子之间的距离变短，使得传导性高分子组合物的电导率提高。
并且，传导性高分子链之间的交联密度高，使得分子结构的稳定性增大，因而即使进行加热，也因高分子链的变形也少，从而可维持电特性。这种效果不仅在所例举的上述聚（3，4-乙撑二氧噻吩）传导性高分子中产生，在其他传导性高分子中也同样会产生。
在这里，由本发明的聚纤维素硫酸酯掺杂而成的传导性高分子可以为聚噻吩类、聚吡咯类、聚亚苯基类、聚苯胺类或聚乙炔类中的某一种。
此时，上述聚噻吩类传导性高分子优选为聚（3，4-乙撑二氧噻吩）。聚（3，4-乙撑二氧噻吩）/聚纤维素硫酸酯具有电导率高、热稳定性优秀、透明性好的优点。
相对于本发明的传导性组合物100重量份，由聚纤维素硫酸酯掺杂而成的传导性高分子的含量优选为0.1～50重量份，更优选为0.1～20重量份。在由聚纤维素硫酸酯掺杂而成的传导性高分子的含量小于0.1重量份的情况下，即使作为追加掺杂剂，多使用极性溶剂，也难以实现1kΩ/□以下的高传导性，在由聚纤维素硫酸酯掺杂而成的传导性高分子的含量大于50重量份的情况下，在可见光的长波长区域（550nm）以上的情况下，存在透射率减小、涂敷加工性难的问题。
接着，包含在本发明的传导性组合物的溶剂为了使传导性高分子分散在溶液上而添加。本发明的溶剂可以为选自水、脂肪族醇、脂肪族酮、脂肪族羧酸酯、脂肪族羧酸酰胺、芳香烃、脂肪族烃、乙腈、脂肪族亚砜及山梨糖醇中的一种以上。
此时，相对于传导性组合物100重量份，本发明的溶剂的含量优选为50～99.9重量份，更优选为60～99重量份。添加本发明的溶剂是为了使传导性高分子分散在溶液上，在上述溶剂的含量小于50重量份的情况下，传导性高分子的分散性下降，因而有可能导致电阻分布所产生的问题，在上述溶剂的含量大于99.9重量份的情况下，存在传导性高分子组合物的电导率减少的问题。
本发明的传导性高分子组合物还可以包含第二掺杂剂。上述第二掺杂剂起到在传导性高分子与聚纤维素硫酸酯之间产生屏蔽效果，使具有低电导率的聚纤维素硫酸酯从传导性高分子隔开，从而在整体上提高传导性高分子组合物的电导率的作用。
上述第二掺杂剂虽然仅仅使传导性高分子发生结构上的变化，且并不残留为掺杂剂，但产生像掺杂一样的效果，因而也被称为二次掺杂剂。
优选地，这种第二掺杂剂为包含氧及氮的有机化合物，具体地，可以为醚基化合物、羰基化合物、极性溶剂或它们的混合物。
包含上述醚基的化合物优选为二甘醇一乙醚等，包含上述羰基的化合物优选为异佛尔酮、碳酸丙烯酯、环己酮或丁内酯等。并且，上述极性溶剂优选为选自二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、N-二甲基乙酰胺及山梨糖醇中的一种以上。
其中，在提高电导率方面，优选地，作为第二掺杂剂，使用选自上述二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、N-二甲基乙酰胺及山梨糖醇中的一种以上。
相对于本发明的传导性高分子组合物100重量份，上述第二掺杂剂的含量优选为0.5～15重量份，更优选为0.5～5重量份。在上述第二掺杂剂的含量小于0.5重量份的情况下，几乎没有提高电导率的效果，在上述第二掺杂剂的含量大于10重量份的情况下，没有因添加而提高电导率的效果，因而并不经济。
另一方面，本发明的传导性组合物还可以包含粘结剂。当传导性高分子组合物适用于基材时，上述粘结剂提高粘结力。上述粘结剂可以为选自丙烯酸类、环氧类、酯类、纤维素类、氨基甲酸乙酯类、醚类、羧酸类及酰胺类中的一种以上。
此时，相对于本发明的传导性组合物100重量份，上述粘结剂的含量优选为0.1～10重量份，更优选为0.5～8重量份。在上述粘结剂的含量小于0.1重量份的情况下，提高粘结力的效果微不足道，在上述粘结剂的含量大于10重量份的情况下，与传导性高分子相比，含量相对变高，使得电导率减少。
本发明的传导性高分子组合物除了上述添加剂之外还可以包含分散稳定剂、表面活性剂等其他添加剂。
传导性组合物的制备方法
本发明的传导性组合物的制备方法，其特征在于，包括：步骤（A）制备包含传导性高分子单体、聚纤维素硫酸酯及溶剂的传导性高分子单体溶液；以及步骤（B）对上述传导性高分子单体溶液进行聚合。在本发明中，当对传导性高分子进行聚合时，使用聚纤维素硫酸酯作为掺杂剂，来掺杂传导性高分子，从而提高传导性高分子组合物的电导率及热稳定性。
以下，根据本发明的传导性组合物的不同制备工序，来进行观察。与前述部分重复的部分将省略或简要提及。
首先，步骤（A），制备包含传导性高分子单体、聚纤维素硫酸酯及溶剂的传导性高分子单体溶液。
在这里，上述传导性高分子单体可以为噻吩、苯胺、吡咯、乙炔、亚苯基或它们的衍生物。
此时，优选地，上述传导性高分子单体可以为3，4-乙撑二氧噻吩。对上述传导性高分子单体3，4-乙撑二氧噻吩进行聚合的聚（3，4-乙撑二氧噻吩）具有电导率高、透射率优秀的优点。
此时，相对于传导性高分子单体溶液100重量份，传导性高分子单体的含量优选为0.1～20重量份，更优选为0.1～3重量份。在上述传导性高分子单体的含量小于0.1重量份的情况下，存在传导性高分子组合物的电导率低的问题，在上述传导性高分子单体的含量大于20重量份的情况下，存在传导性高分子组合物的透射率下降，且难以加工的问题。
本发明的传导性高分子单体溶液包含聚纤维素硫酸酯作为掺杂剂，在本发明中，当对传导性高分子单体进行聚合时，可使用聚纤维素硫酸酯作为掺杂剂，来制备由聚纤维素硫酸酯掺杂而成的传导性高分子。由聚纤维素硫酸酯掺杂而成的本发明的传导性高分子组合物具有面电阻为500Ω/□以下的优秀的电导率，并且由于热引起的分子结构变化少，因而稳定性高。
此时，相对于传导性高分子单体溶液100重量份，聚纤维素硫酸酯的含量优选为0.01～10重量份，更优选为0.1～6重量份。在聚纤维素硫酸酯的含量小于0.01重量份的情况下，传导性高分子的溶解性下降、传导性高分子的掺杂效果低，而在聚纤维素硫酸酯的含量大于10重量份的情况下，基于还添加聚纤维素硫酸酯的电导率提高效果微不足道。
如上所述，本发明的溶剂起到使传导性高分子单体与聚纤维素硫酸酯溶解并分散的作用。在传导性高分子单体溶液100重量份中，包含40～99重量份的上述溶剂。
接着，步骤（B），对上述传导性高分子单体溶液进行聚合。可通过对传导性高分子单体溶液进行聚合，来得到由聚纤维素硫酸酯掺杂而成的传导性高分子。
作为对传导性高分子单体溶液进行聚合的方法，可利用化学聚合、电化学聚合、热聚合、光聚合等，在本发明中，优选地，利用化学聚合中的氧化聚合。氧化聚合具有能够以低廉的费用进行高分子聚合且聚合方法简单的优点。
具体地，在传导性高分子单体溶液添加过硫酸铵、氢氯酸、路易斯酸等的氧化剂，从而为了容易进行聚合而使单体氧化之后，以传导性高分子进行聚合。此时，优选地，相对于传导性高分子单体1摩尔，添加0.0001～4摩尔的氧化剂。
以下，通过实施例，对本发明进行更为详细的说明。只是，本发明的范围不会因本实施例而受到限制。
实施例1
向圆形的100mL反应容器放入水、3，4-乙撑二氧噻吩及聚纤维素硫酸酯，搅拌30分钟并进行超声波处理，从而制备传导性高分子单体溶液。此时，传导性高分子单体溶液的组成比相对于传导性高分子单体溶液100重量份，水为97重量份、3，4-乙撑二氧噻吩为1重量份、聚纤维素硫酸酯为2重量份。
接着，向上述传导性高分子单体溶液添加14.08mmol的氧化剂Fe2（SO4）35H2O之后，在25℃温度下进行3小时的氧化聚合，从而制备聚（3，4-乙撑二氧噻吩）/聚纤维素硫酸酯（PEDOT/PCS）传导性高分子组合物。将上述传导性高分子组合物涂敷在基材上，并在100℃温度下在烘箱烘干2分钟，从而制备了导电膜。
实施例2
以与上述实施例1相同的方式实施，但将传导性高分子单体溶液的组成比不同地设为，相对于传导性高分子单体溶液100重量份，水为96.5重量份、3，4-乙撑二氧噻吩为1重量份、聚纤维素硫酸酯为2.5重量份。
将传导性高分子组合物涂敷在基材上，并在100℃温度下在烘箱烘干2分钟，从而制备了导电膜。
实施例3
以与上述实施例1相同的方式实施，但将传导性高分子单体溶液的组成比不同的设为，相对于传导性高分子单体溶液100重量份，水为94重量份、3，4-乙撑二氧噻吩为1重量份、聚纤维素硫酸酯为5重量份。
将传导性高分子组合物涂敷在基材上，并在100℃温度下在烘箱烘干2分钟，从而制备了导电膜。
实施例4
以与上述实施例1相同的方式实施，但将传导性高分子单体溶液的组成比不同地设为，相对于传导性高分子单体溶液100重量份，水为93重量份、3，4-乙撑二氧噻吩1为重量份、聚纤维素硫酸酯为6重量份。
将上述传导性高分子组合物涂敷在基材上，并在100℃温度下在烘箱烘干2分钟，从而制备了导电膜。
比较例1
以与上述实施例1相同的方式实施，但作为掺杂剂，添加了聚苯乙烯硫酸，来代替聚纤维素硫酸酯。传导性高分子单体溶液的组成比相对于传导性高分子单体溶液100重量份，水为96.5重量份、3，4-乙撑二氧噻吩为1重量份、聚苯乙烯硫酸为2.5重量份。
将传导性高分子组合物涂敷在基材上，并在100℃温度下在烘箱烘干2分钟，从而制备了导电膜。
比较例2
以与上述实施例1相同的方式实施，但作为掺杂剂，添加了聚苯乙烯硫酸，来代替聚纤维素硫酸酯。传导性高分子单体溶液的组成比相对于传导性高分子单体溶液100重量份，水为97重量份、3，4-乙撑二氧噻吩为1重量份、聚苯乙烯硫酸为6重量份。
将传导性高分子组合物涂敷在基材上，并在100℃温度下在烘箱烘干2分钟，从而制备了导电膜。
试验例
评价由实施例及比较例的传导性高分子组合物制成的导电膜的热处理前后的面电阻，并显示在以下表1中。在面电阻的情况下，使用了三菱化学公司的Loresta EP MCP-T360。热处理在150℃温度的烘箱中实施了30分钟。
表1
Figure BDA0000467976470000121
如上述表1的实验数据结果值所示，可知由聚纤维素硫酸酯掺杂而成的传导性高分子聚（3，4-乙撑二氧噻吩）/聚纤维素硫酸酯（PEDOT/PCS）的面电阻值低于聚（3，4-乙撑二氧噻吩）/聚苯乙烯硫酸（PEDOT/PSS），因而电导率更优秀。并且，可以确认本发明的传导性高分子聚（3，4-乙撑二氧噻吩）/聚纤维素硫酸酯由于在热处理前后面电阻值的分布（％）低，因而热引起的稳定性优秀。
以上，通过具体的实施例，对本发明进行了详细说明，但这只用于具体地说明本发明，本发明的传导性高分子组合物及其制备方法并不局限于此，并且只要是在本发明的技术思想内，该领域的普通技术人员就能够对其进行变形或改良。本发明的简单的变形或变更均属于本发明的领域，本发明的具体的保护范围能够通过发明要求保护范围来明确。
产业上的可利用性
根据本发明，具有将聚纤维素硫酸酯用作掺杂剂，来掺杂传导性高分子，由此提高传导性高分子之间的交联密度，从而提高电导率的效果。
并且，根据本发明，具有将聚纤维素硫酸酯用作掺杂剂，来掺杂传导性高分子，由此提高组合物整体的分子结构的稳定性，从而使热引起的电导率的变化率减小的效果。

Claims (15)

1.一种传导性高分子组合物，其特征在于，
包含：
（a）传导性高分子，由聚纤维素硫酸酯掺杂而成，上述聚纤维素硫酸酯作为具有由以下化学式1表示的结构单元的无规共聚物，在共聚物内具有一个以上的硫酸盐基，以及
（b）溶剂；
化学式1：
Figure FDA0000467976460000011
（在这里，上述R为选自-H、-（CH2CH2）-OH、-CH2CH2OCH2CH（OH）CH2SO3H、-CH2CH2OCH2CH（OH）CH2O-mC18H37中的一种，m为1以上）。
2.根据权利要求1所述的传导性高分子组合物，其特征在于，相对于上述传导性高分子组合物100重量份，由上述聚纤维素硫酸酯掺杂而成的传导性高分子为0.1～50重量份，上述溶剂为50～99.9重量份。
3.根据权利要求1所述的传导性高分子组合物，其特征在于，由上述聚纤维素硫酸酯掺杂而成的传导性高分子为聚噻吩类、聚吡咯类、聚亚苯基类、聚苯胺类或聚乙炔类传导性高分子中的一种。
4.根据权利要求3所述的传导性高分子组合物，其特征在于，上述聚噻吩类传导性高分子为聚（3，4-乙撑二氧噻吩）。
5.根据权利要求1所述的传导性高分子组合物，其特征在于，上述溶剂为选自水、脂肪族醇、脂肪族酮、脂肪族羧酸酯、脂肪族羧酸酰胺、芳香烃、脂肪族烃、乙腈、脂肪族亚砜及山梨糖醇中的一种以上的混合物。
6.根据权利要求1所述的传导性高分子组合物，其特征在于，上述传导性高分子组合物还包含第二掺杂剂。
7.根据权利要求1所述的传导性高分子组合物，其特征在于，上述第二掺杂剂为选自二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、N-二甲基乙酰胺及山梨糖醇中的一种以上的混合物。
8.根据权利要求1所述的传导性高分子组合物，其特征在于，上述传导性高分子组合物还包含粘结剂。
9.根据权利要求8所述的传导性高分子组合物，其特征在于，上述粘结剂为选自丙烯酸类、环氧类、酯类、纤维素类、氨基甲酸乙酯类、醚类、羧酸类及酰胺类粘结剂中的一种以上的混合物。
10.一种传导性高分子组合物的制备方法，其特征在于，包括：
步骤（A），制备包含传导性高分子单体、聚纤维素硫酸酯及溶剂的传导性高分子单体溶液；以及
步骤（B），对上述传导性高分子单体溶液进行聚合。
11.根据权利要求10所述的传导性高分子组合物的制备方法，其特征在于，上述聚合通过利用氧化剂的氧化聚合来进行。
12.根据权利要求10所述的传导性高分子组合物的制备方法，其特征在于，相对于上述传导性高分子单体溶液100重量份，上述传导性高分子单体为0.1～20重量份、上述聚纤维素硫酸酯为0.01～10重量份、上述溶剂为50～99重量份。
13.根据权利要求10所述的传导性高分子组合物的制备方法，其特征在于，上述传导性高分子单体为选自由噻吩、苯胺、吡咯、乙炔、亚苯基及它们的衍生物构成的组中的传导性高分子单体。
14.根据权利要求10所述的传导性高分子组合物的制备方法，其特征在于，上述传导性高分子单体为3，4-乙撑二氧噻吩。
15.根据权利要求10所述的传导性高分子组合物的制备方法，其特征在于，上述溶剂为选自水、脂肪族醇、脂肪族酮、脂肪族羧酸酯、脂肪族羧酸酰胺、芳香烃、脂肪族烃、乙腈、脂肪族亚砜及山梨糖醇中的一种以上的混合物。
CN201180072978.3A 2011-08-26 2011-10-11 传导性组合物及其制备方法 Pending CN103764766A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110086077A KR101289768B1 (ko) 2011-08-26 2011-08-26 전도성 조성물 및 이의 제조방법
KR10-2011-0086077 2011-08-26
PCT/KR2011/007547 WO2013032059A1 (ko) 2011-08-26 2011-10-11 전도성 조성물 및 이의 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103764766A true CN103764766A (zh) 2014-04-30

Family

ID=47756513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180072978.3A Pending CN103764766A (zh) 2011-08-26 2011-10-11 传导性组合物及其制备方法

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR101289768B1 (zh)
CN (1) CN103764766A (zh)
WO (1) WO2013032059A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102616814B1 (ko) 2018-03-09 2023-12-21 삼성전자주식회사 반도체 패키지 및 반도체 모듈
KR20200083697A (ko) 2018-12-28 2020-07-09 삼성전자주식회사 접착 필름, 이를 이용한 반도체 장치, 및 이를 포함하는 반도체 패키지
KR102318048B1 (ko) * 2019-09-16 2021-10-28 한국원자력연구원 전기전도성 셀룰로오스 복합체 제조 방법 및 이에 의해 제조된 전기전도성 셀룰로오스 복합체

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5225110A (en) * 1989-06-13 1993-07-06 Cookson Group Plc Coated particulate metallic materials
CN1255513A (zh) * 1998-11-05 2000-06-07 三星综合化学株式会社 具有高导电率和透明度的聚噻吩基导电聚合物液体组合物
KR100437198B1 (ko) * 2001-02-23 2004-06-23 장관식 높은 용해성을 갖는 수용성 폴리피롤 및 그것의 제조방법
CN1798890A (zh) * 2003-04-01 2006-07-05 M-真实公司 生产纤维组合物的方法
US20080142762A1 (en) * 2006-10-06 2008-06-19 The University Of New Brunswick Electrically conductive paper composite
CN101438446A (zh) * 2006-05-04 2009-05-20 株式会社Lg化学 使用导电性聚合物复合材料的具有高容量和高功率的电化学贮能装置
US7585431B1 (en) * 1991-08-16 2009-09-08 International Business Machine Corporation Electrically conductive polymeric materials and use thereof

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5225110A (en) * 1989-06-13 1993-07-06 Cookson Group Plc Coated particulate metallic materials
US7585431B1 (en) * 1991-08-16 2009-09-08 International Business Machine Corporation Electrically conductive polymeric materials and use thereof
CN1255513A (zh) * 1998-11-05 2000-06-07 三星综合化学株式会社 具有高导电率和透明度的聚噻吩基导电聚合物液体组合物
KR100437198B1 (ko) * 2001-02-23 2004-06-23 장관식 높은 용해성을 갖는 수용성 폴리피롤 및 그것의 제조방법
CN1798890A (zh) * 2003-04-01 2006-07-05 M-真实公司 生产纤维组合物的方法
CN101438446A (zh) * 2006-05-04 2009-05-20 株式会社Lg化学 使用导电性聚合物复合材料的具有高容量和高功率的电化学贮能装置
US20080142762A1 (en) * 2006-10-06 2008-06-19 The University Of New Brunswick Electrically conductive paper composite

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013032059A1 (ko) 2013-03-07
KR20130022982A (ko) 2013-03-07
KR101289768B1 (ko) 2013-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5027164B2 (ja) 高導電性、透明性及び耐湿性を有するポリチオフェン系導電性高分子組成物、並びにこれを利用した高分子膜
Paul et al. Melt/solution processable conducting polyaniline with novel sulfonic acid dopants and its thermoplastic blends
US7393472B2 (en) Composition for coating organic electrode and method of manufacturing an organic conductive layer having excellent transparency using the composition
JP6645141B2 (ja) 導電性高分子水溶液、及び導電性高分子膜並びに該被覆物品
US20110195255A1 (en) Polythiophene-based conductive polymer membrane
JP5480295B2 (ja) 導電性高分子溶液組成物を用いた高分子膜とその構造
EP2208746A1 (en) Selenium containing electrically conductive polymers and method of making electrically conductive polymers
WO2004113441A1 (ja) 導電性組成物、導電性塗料、導電性樹脂、コンデンサ、光電変換素子、およびその製造方法
WO2011056903A1 (en) Compositions and methods for generating conductive films and coatings of oligomers
JP5514596B2 (ja) 導電性分散液
JP2015530730A (ja) 固体電解コンデンサ用導電性高分子
CN103764766A (zh) 传导性组合物及其制备方法
JP2012523017A5 (zh)
TW201437250A (zh) 新穎聚乙烯磺酸、其製造方法及其用途
CN107189083B (zh) 导电聚合物pedot有机分散体系及其制备方法
JP2022142739A (ja) 導電性高分子組成物、及び導電性高分子膜
JP2014118560A (ja) 高粘度性及び高伝導度を有する導電性高分子組成物
WO2007097564A1 (en) Composition of polythiophene-based conductive polymers having high conductivity, transparency, waterproof property and a membrane prepared using the same
KR100393134B1 (ko) 고전도성 및 고투명성을 갖는 전도성 고분자의 제조방법
JP2005076016A (ja) 導電性組成物及びその製造方法
KR20170120940A (ko) 전도성 고분자 복합체, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 이차 전지용 전극 활물질
JP2008257934A (ja) 導電性ポリマー組成物及びその製造方法
US9378860B2 (en) Polyvinyl copolymer, dopant having the same, and conductive polymer composite having the dopant
KR100417173B1 (ko) 정전기방지투명하드코팅액조성물
JP2023138906A (ja) 導電性高分子組成物及びその用途

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140430