KR100362077B1

KR100362077B1 - 가용성 폴리피롤을 이용한 전자기파 흡수체용 재료 제조방법

Info

Publication number: KR100362077B1
Application number: KR1020000023460A
Authority: KR
Inventors: 오응주; 장관식
Original assignee: 오응주
Priority date: 2000-05-02
Filing date: 2000-05-02
Publication date: 2002-11-23
Also published as: KR20010100425A

Abstract

본 발명은 가용성 폴리피롤을 이용하여 광대역 전자기파 흡수체용 재료를 제조하는 방법에 관한 것으로, 특히 전도성고분자인 폴리피롤을 다양한 알콜 용매 및 환경친화성용매, 일반유기용매에 용해시켜 사용하거나, 또는 폴리피롤용액에 자성체나 탄소 혼합체을 혼합한 폴리피롤용액을 사용하는 것으로, 상기용액을 전자기파 흡수체용도료(paint), 스프레이(spray)등으로 가공하여 전자, 반도체, 정보통신 분야 기기, 휴대폰 및 이동통신용 기기 케이스(case)등에 코팅하거나, 고분자계열의 섬유에 코팅하여 전자기파 흡수체용 부직포를 제조하는데 있다. 상기 자성체나 탄소 혼합체로는 니켈(Ni), 철(Fe), 페라이트(ferrite), 세라믹재료등의 자성체나, 카본 블랙(carbon black), 그라파이트(graphite) 등의 탄소 혼합체가 바람직하며, 고분자계열의 섬유로는 폴리에스테르(Polyester), 나일론(Nylon), 올론(Orlon), 아크릴란(Acrilan), 면(Cotton), 다이네마(Dynema)등이 바람직하다. 본 발명은 환경친화성 용매에 따른 작업환경 및 가격이 저렴하며, 기계적 물성이 우수하고, 기계적응력이 발생되지 않은 전자기파 흡수체용 재료를 제조할 수 있다.

Description

가용성 폴리피롤을 이용한 전자기파 흡수체용 재료 제조방법{Manufacturing method of electromagnetic waves absorbing materials using soluble polypyrrole}

본 발명은 가용성 폴리피롤을 이용하여 광대역 전자기파 흡수체용 재료 제조방법에 관한 것이다.

과학문명의 발달에 따라 전기, 전자 및 통신관련기기의 사용이 급격히 늘어가고 있다. 이러한 문명의 이기들은 인류의 생활에 많은 편의를 제공하고 있으나 이에 따른 반대급부도 제공하고 있다. 이러한 예로서 라디오(radio) 주파수 영역의 전자기파 복사는 발신 및 수신장비들 사이의 전파상호교란으로 인한 잡음을 야기하고 있으며, 자동차 고전압 발생장치에 의한 내부 전자제품의 효율저하 및 수명단축, 전자장비들 사이의 상호교란 등이 있다. 따라서 이와 같은 전자기파 장해와 관련된 문제점이 제기되고있고, 특히 최근에 각종 전자기기의 수출이 전자기파 관련 문제로 인하여 각종 무역규제를 받는 시점에서 전자기파의 흡수체 개발은 무엇보다 중요한 과제가 되고 있다.

전자기파가 진행중인 매질로부터 일정한 두께의 다른 매질로 입사할 때, 전자기파의 일부는 반사하고, 일부는 매질내에서 흡수하고, 나머지는 투과한다. 만약 전자기파의 발원지가 고려되는 매질로부터 멀리 떨어진 경우(즉, 전자기파의 파장이 발원지와 매질사이의 거리에 비해 상당히 작은 경우) 전자기학의 평면파이론을 적용한다. 전자기파 차폐효율은 다음과 같은 세 가지 항의 합으로 기술될 수 있다.

SE_T= SE_A+ SE_R+ SE_M------------------------------------ ( 1 )

여기서, SE_A는 물질내부의 흡수에 의한, SE_R은 차폐물질의 경계면에서 반사에 의한,

그리고 SE_M은 물질내의 전자기파의 다중반사에 의한 항이다.

식 (1)의 세 가지 항들의 구체적인 표현식은 다음과 같이 기술될 수 있다.

SE_A= 8.686 (2π/λ) [(│E_r│/2){(1 + tan²δ)^1/2± 1}]^1/2d ---- ( 2 )

SE_R= 20 log │1 + n│2/4│n│ ----------------------------- ( 3 )

SE_M= 20 log │1 - exp(-2rd)(1 - n)²/(1 + n)²│ ------------ ( 4 )

여기서, (2π/λ) [(│Er│/2){(1 + tan²δ)^1/2± 1}]^1/2를 α(흡수계수)라 하고 E_r는 유전상수의 실수이며, ±부호는 각각 음과 양의 유전상수에 해당한다. Loss tangent (tangent δ)는 σ/(ωE₀E_r)로 정의되고, n은 복소수 형태의 굴절률이며, γ=(1 +i)α이다. α와 n 그리고 γ는 시료의 전기전도도와 유전상수 그리고 자기 투과율과 직접 관련이 있는 물리적 상수들이다. 따라서 주파수에 따른 전기전도도와 유전상수의 측정이 전자기파의 차폐와 관련된 연구에 필수적이다. 위에 나타낸 식들로부터 전자기파 차폐효율은 입사되는 전자파에 대한 흡수, 반사 및 매질 경계면 사이에서의 다중 반사에 의해 특정 지워지므로 사용목적에 따라 각각의 특성을 조절하여 사용하면 전자기파 차폐 재료에 대한 효과적인 활용방법이 될 것이다.

전자기파의 차폐에 있어서 차폐에 의한 전기전자제품의 보호능력을 판단할 수 있는 과학적인 상수가 전자기파 차폐효율(shielding efficiency)로써 다음과 같은 식으로 정의되고 단위는 상대적 크기인 decibel(dB)로 주어진다.

SE_dB= 10Log(P_i/P_t) = 20Log(E_i/E_t) ------------------ ( 5 )

여기서 P_i(입사 전력밀도)는 차폐물질이 존재하지 않을 때 측정지점에 수신된 전력밀도, P_t(투과하여 송신되는 전력밀도)는 차폐물질이 존재할 때 동일 측정-지점에 수신된 전력밀도, E_i(입사 전기장의세기)는 차폐물질이 존재하지 않을 때 측정 지점에 수신된 전기장의 크기, E_t(투과하여 송신되어진 전기장의세기) 는 차폐물질이 존재할 때 동일 측정 지점에 수신된 전기장의 크기 즉, 일정한 입사 전력 및 전기장에 대해 차폐물질(시편)을 설치하였을 때와 그렇지 않았을 때의 수신전력 및 전기장의 차를 구한 삽입 손실치로서 나타낸다.

기존의 전자기파 흡수재료로는 Ni, ferrite등의 자성체나 세라믹재료, 탄소 혼합체 등이 많이 사용되었다. 이들 재료는 무겁고, 가공이 용이하지 못하고, 흡수재료로 적용시 가격이 고가인 단점을 갖고 있다.

본 발명에 의한 폴리피롤은 기존의 흡수체가 갖지 못하는 유연성, 경량성, 경제성 등과 전기를 통할 수 있는 능력을 동시에 갖고 있는 신소재이며, 합성방법에 따라 전기전도도등의 물리적 특성조절이 가능하고, 전자기파 흡수재료의 산업화에 있어 가장 시급한 환경친화성용매에 대해 높은 용해성 및 전기전도도, 높은 유전율등 물리적 성질을 갖고있다. 또한 다양한 형태(필름, fiber, paint, spray, sheet 등)의 가공이 가능하여 전자, 반도체, 정보통신 분야 기기, 소형화, 복잡한 틀을 갖는 기기, 휴대폰 및 이동통신용 기기분야로의 전자기파 흡수체 응용이 가능하고, 전자기파 흡수체용 섬유 테이프(Tape) 및 쉬트(Sheet), 가스켓(Gasket), 핑거(Finger) 및 흡수 판넬(Filtration Panels) 뿐만아니라 통신기기 및 레이더 회피(radar avoidance) 차폐기술 (Stealth Technology)등의 군수산업으로 적용이 가능하다.

본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 전도성고분자인 폴리피롤을 환경친화성 양성자성 용매인 알코올류 및 환경친화성 유기용매에 가용성인 폴리피롤 용액을 제조하여 전자기파 흡수체용 필름을 제조하거나, 고분자계열의 섬유에 코팅하여 전자기파 흡수체용 부직포를 제조하는 방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 가용성인 폴리피롤 용액을 전자기파 흡수체용도료(paint), 스프레이(spray)등으로 가공하여 전자, 반도체, 정보통신 분야 기기, 소형화, 복잡한 틀을 갖는 기기, 휴대폰 및 이동통신용 기기 케이스(case)등에 코팅하거나, 전자기파흡수체용 섬유 테이프(Tape)및 쉬트(Sheet), 가스켓(Gasket), 핑거(Finger) 및 흡수 판넬(Filtration Panels) 뿐만아니라 통신기기 및 레이더 회피(radar avoidance) 차폐기술(Stealth Technology)등의 군수산업으로 적용 가능한 전자기파 흡수체 재료를 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명은 가용성 폴리피롤을 사용하여 광대역 전자기파 흡수체용 재료를 제조하는 방법에 관한 것으로, 특히 전도성고분자인 폴리피롤을 다양한 알콜 용매 및 환경친화성용매, 일반유기용매에 용해시켜 사용하거나, 또는 폴리피롤용액에 세라믹이나 탄소 혼합체을 혼합한 폴리피롤용액을 사용하는 것으로, 상기용액을 다양한 형태인 페인트(paint), 스프레이(spray)등으로 가공하여 전자, 반도체, 정보통신분야 기기, 휴대폰 및 이동통신용 기기 케이스(case)에 코팅하여 전자기파 흡수체용 필름을 제조하거나, 고분자계열의 섬유에 코팅하여 전자기파 흡수체용 부직포를 제조하는데 있다.

발명의 목적을 달성하기 위해서 본 발명은, 합성반응온도가 -30℃에서 95℃사이에서 피롤을 디2-에틸헥실술포숙신산, 디2-에틸헥실술포숙신산 나트륨염을 도판트로 하고 합성반응시 합성용매가 물, 유기용매(부탄올, 메탄올, 클로로포름, 다이클로로메테인, 아세트로나이트릴등)에서 제조되거나 물과 유기용매의 혼합용매에서 산화제로 과산화 암모늄(ammonium persulfate) 황산암모늄 철(ferrous ammonium sulfate), 황산철(Iron sulfate), 과망간산칼륨(potassium permanganate), 과항산칼륨(potassium persulfate), 페릭톨루엔설폰에이트(Ferric toluene sulfonate)을 사용 하여 에멀젼 중합을 시행한다.

상기에서 제조된 또는 폴리피롤용액을 사용하거나 또는 폴리피롤용액에 니켈(Ni), 페라이트(ferrite)등의 자성체나 세라믹재료, 카본 블랙(carbon black), 그라파이트(graphite) 등의 탄소 혼합체을 혼합한 폴리피롤용액을 사용하여, 전자, 반도체, 정보통신 분야 기기, 휴대폰 및 이동통신용 기기 케이스(case)에 코팅하여 전자기파 흡수체용 필름을 제조하거나, 폴리에스테르(Polyester), 나일론(Nylon), 올론(Orlon), 아크릴란(Acrilan), 면(Cotton), 다이네마(Dynema)등의 고분자계열의 섬유에 코팅하여 전자기파 흡수체용 부직포를 제조할 수 있다.

전술한 바와 같은 본 발명을 실시예를 들어 설명하면 다음과 같다.

실시예 1

본 발명품인 전자기파 흡수체용 재료 제조시 필요한 가용성 폴리피롤의 합성법은 다음과 같다.

(Ⅰ)

상기 일반식 (Ⅰ)의 화합물은 4개의 탄소와 1개의 5-고리 복소환 단량체인 피롤 단량체이다.

(Ⅱ)

상기 일반식 (Ⅱ)에 있어서, R, R'은 2-에틸헥실이고, X는 술포숙신산, 술포숙신산 나트륨염인 디2-에틸헥실술포숙신산, 디2-에틸헥실술포숙신산 나트륨염이다.

상기와 같이 일반식 Ⅰ의 단량체인 피롤은 진공증류에 의해 정제시킨 후 사용하였고, 산화제인 과황산암모늄과 일반식Ⅱ의 도판트인 디2-에틸헥실술포숙신산 나트륨염는 일본 TCI S.0-139 제품을 그대로 사용하였으며, 2-에틸헥실술포숙신산은 디2-에틸헥실술포숙신산 나트륨염을 화학처리하여 사용하였다.

0℃에서 0.4 mol의 피롤과 0.2 mol의 디2-에틸헥실술포숙신산을 1ℓ 비이커내의 900㎖ 증류수에 넣어 자석 젓개로 저어준다. 이와 별도로 0.1 mol 과황산암모늄을 500㎖ 비이커내의 100㎖ 증류수에 넣어 자석 젓개로 저어준다. 0 ℃에서 0.1 mol 과황산암모늄 용액을 피롤과 디2-에틸헥실술포숙신산 혼합물에 서서히 첨가한다. 반응물을 20시간 동안 자석 젓개로 서서히 저어주며 방치한다.

반응이 끝난 후, 반응 용액을 부흐너(buchner) 깔때기에서 증류수로 세척하며 여과하고, 여과후 얻어진 조각을 진공 라인과 연결된 건조관(drying tube)에 넣어 24시간동안 다이내믹(dynamic) 진공(10^-3torr)하에 건조하여 아래의 일반식 (Ⅲ)와같은 폴리피롤을 제조하였다.

(Ⅲ)

상기 일반식 (Ⅲ)에서 A^-는 이소옥틸술포숙신산염인 음이온이 도핑된 폴리피롤이다.

이소옥틸술포숙신산 나트륨염을 도판트로서 사용하였을 경우에도 동일한 방법으로 합성하였다.

건조된 폴리피롤 분말을 수소결합이 가능한 환경친화성 양성자성 용매인 예컨대 메틸알코올, 에틸알코올, 1-부탄올, 이소프로필 알코올, 이소부틸 알코올,t-부틸알코올, 벤질알코올, 2,2,2-트리플루오로에탄올, 라우릴 알코올, 올레일알코올, 에틸렌글리콜 등과 같은 알코올류; 및 에컨대 1-메틸-2-피롤리돈(NMP), 아세트산, 디메틸술폭시드(DMSO),N,N'-디메틸포름아미드(DMF), 테트라히드로푸란(THF), , 클로로포름, 디클로로메탄, 벤젠, 미네날 스피리트, 다이부틸프탈레이트, 부틸카비톨, 부틸카비톨아세테이트, 헥실렌글리콜, 알파베타테핀올, 부틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀룰로이즈, 폴리메틸아크릴에이트, 메틸이소부틸케톤, 메틸에틸케톤 등의 유기용매에 녹여 폴리피롤 용액을 제조하였다.

동일 방법에 있어서 합성반응온도가 -30℃에서 90℃사이에서 상기 일반식 (Ⅱ)에서 상기 도판트가 탄소 5개∼탄소 15개의 디알킬술포숙신산(dialkylsulfosuccinicacid), 디알킬술포숙신산 나트륨염 (dialkylsulfosuccinicacid sodium salt), 포스포릭산디알킬에스터 (phosphoricacid dialkylester), 포스포릭산디알킬에스터 나트륨염(phosphoricacid dialkylester sodium salt), 아로메틱술폰산디알킬에스터(aromatic sulfonicacid dialkylester), 아로메틱술폰산 디알킬에스터 나트륨염(aromatic sulfonicacid dialkylester sodium salt)을 이용하여 폴리피롤 용액을 제조하였다

상기에서 제조된 폴리피롤 용액을 전자, 반도체, 정보통신 분야 기기, 소형화, 복잡한 틀을 갖는 기기, 휴대폰 및 이동통신용 기기분야 케이스에 코팅(COATING)하여 전자기파 흡수체용 필름을 제조한다.

실시예 2

실시예 1와 동일한 방법으로 중합반응을 실시하되, 0.1 mol의 디이소술포숙신산, 0.1mol의 톨루엔술폰산, 나프탈렌술폰산, 안트라퀴논술폰산 또는 탄소 5개∼탄소 15개의 아로메틱술폰산(aromatic sulfonicacid), 아로메틱술폰산 나트륨염(aromatic sulfonicacid sodium salt)을 혼합 도판트로서 사용하여 가용성 폴리피롤을 제조하였다.

건조된 폴리피롤 분말을 환경친화성 양성자성 용매인 예컨대 메틸알코올, 에틸알코올, 1-부탄올, 이소프로필 알코올, 이소부틸 알코올,t-부틸알코올, 벤질알코올, 2,2,2-트리플루오로에탄올, 라우릴 알코올, 올레일알코올, 에틸렌글리콜 등과 같은 알코올류; 및 에컨대 1-메틸-2-피롤리돈(NMP), 아세트산, 디메틸술폭시드(DMSO),N,N'-디메틸포름아미드(DMF), 테트라히드로푸란(THF), , 클로로포름, 디클로로메탄, 벤젠, 미네날 스피리트, 다이부틸프탈레이트, 부틸카비톨, 부틸카비톨아세테이트, 헥실렌글리콜, 알파베타테핀올, 부틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀룰로이즈, 폴리메틸아크릴에이트, 메틸이소부틸케톤, 메틸에틸케톤 등의 유기용매에 녹여 폴리피롤 용액을 제조하였다.

실시예 3

실시예 1과 2에서 동일 방법으로 합성반응온도가 -30℃에서 95℃사이에서 일반식 Ⅰ의 R이 수소, 탄소 1개∼탄소 10개의 알킬(alkyl), 이소오알킬(isoalkyl), 알콕실(alkoxy), 알콕시알킬(alkoxyalkyl), 알킬술포닐 (alkylsulfonyl), 알콕시카보닐(alkoxycarbonyl), 알킬실란(alkylsilane), 아릴술포닐(arylsulfonyl), 알케닐(alkenyl), R'가 수소, 탄소 1개∼탄소 10개의 알킬(alkyl), 이소오알킬(isoalkyl), 알콕실(alkoxyl), 알콕시알킬(alkoxyalkyl), 알킬술포닐(alkylsulfonyl), 알콕시카보닐(alkoxycarbonyl), 알킬실란 (alkylsilane), 아릴술포닐(arylsulfonyl), 알케닐(alkenyl), X가 수소, 탄소 1개∼탄소 10개의 알킬(alkyl), 이소오알킬(isoalkyl), 알콕실(alkoxy), 알콕시알킬(alkoxyalkyl), 알킬술포닐 (alkylsulfonyl), 알콕시카보닐 (alkoxycarbonyl), 알킬실란(alkylsilane), 아릴술포닐(arylsulfonyl), 알케닐(alkenyl)인 폴리피롤 치환체를 사용하여 폴리피롤 용액을 제조한다.

실시예 4

(Ⅰ)

(Ⅳ)

상기 일반식 (Ⅳ)는 R, R'가 2-에틸헥실에스테르(2-ethylhexylester)이고, X가 설포닉산, 설포닉 나트륨염인 5-설포프탈릭산-2-에틸헥실에스터, 5-설포프탈릭산-2-에틸헥실에스터 나트륨염이다.

상기와 같이 일반식 Ⅰ의 단량체인 피롤은 진공증류에 의해 정제시킨 후 사용하였고, 산화제인 과황산암모늄과 일반식Ⅳ의 도판트인 5-설포프탈릭산-2-에틸헥실에스터 나트륨염은 일본 TCI p-0297 제품인 프탈릭산-2-에틸헥실에스터을 화학적 처리하여 사용하였으며, 5-설포프탈릭산-2-에틸헥실에스터는 5-설포프탈릭산-2-에틸헥실에스터 나트륨염을 화학처리하여 사용하였다.

50℃에서 0.4 mol의 피롤과 0.2 mol의 5-설포프탈릭산-2-에틸헥실에스터 나트륨염을 1ℓ 비이커내의 900㎖ 증류수에 넣어 자석 젓개로 저어준다. 이와 별도로 0.1 mol 과황산암모늄을 500㎖ 비이커내의 100㎖ 증류수에 넣어 자석 젓개로 저어준다. 50 ℃에서 0.1 mol 과황산암모늄 용액을 피롤과 5-설포프탈릭산-2-에틸헥실에스터 나트륨염 혼합물에 서서히 첨가한다. 반응물을 20시간 동안 자석 젓개로 서서히 저어주며 방치한다.

반응이 끝난 후, 반응 용액을 부흐너(buchner) 깔때기에서 증류수로 세척하며 여과하고, 여과후 얻어진 조각을 진공 라인과 연결된 건조관(drying tube)에 넣어 24시간동안 다이내믹(dynamic) 진공(10^-3torr)하에 건조하여 아래의 일반식 Ⅲ과 같은 폴리피롤을 제조한다.

(Ⅴ)

상기 일반식 (Ⅴ)에서 A^-는 5-설포프탈릭산-2-에틸헥실에스터인 음이온이 도핑된 폴리피롤이다.

5-설포프탈릭산-2-에틸헥실에스터을 도판트로서 사용하였을 경우에도 동일한 방법으로 합성하였다.

건조된 폴리피롤 분말을 환경친화성 양성자성 용매인 예컨대 메틸알코올, 에틸알코올, 1-부탄올, 이소프로필 알코올, 이소부틸 알코올,t-부틸알코올, 벤질알코올, 2,2,2-트리플루오로에탄올, 라우릴 알코올, 올레일알코올, 에틸렌글리콜 등과 같은 알코올류; 및 에컨대 1-메틸-2-피롤리돈(NMP), 아세트산, 디메틸술폭시드(DMSO),N,N'-디메틸포름아미드(DMF), 테트라히드로푸란(THF), , 클로로포름, 디클로로메탄, 벤젠, 미네날 스피리트, 다이부틸프탈레이트, 부틸카비톨, 부틸카비톨아세테이트, 헥실렌글리콜, 알파베타테핀올, 부틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀룰로이즈, 폴리메틸아크릴에이트, 메틸이소부틸케톤, 메틸에틸케톤 등의 유기용매에 녹여 폴리피롤 용액을 제조한다.

동일 방법으로 합성반응온도가 -30℃에서 95℃사이에서 일반식 Ⅰ의 R이 수소, 탄소 1개∼탄소 10개의 알킬(alkyl), 이소오알킬(isoalkyl), 알콕실(alkoxy), 알콕시알킬(alkoxyalkyl), 알킬술포닐 (alkylsulfonyl), 알콕시카보닐 (alkoxycarbonyl), 알킬실란(alkylsilane), 아릴술포닐(arylsulfonyl), 알케닐(alkenyl), R'가 수소, 탄소 1개∼탄소 10개의 알킬(alkyl), 이소오알킬(isoalkyl), 알콕실(alkoxyl), 알콕시알킬(alkoxyalkyl), 알킬술포닐(alkylsulfonyl), 알콕시카보닐(alkoxycarbonyl), 알킬실란 (alkylsilane), 아릴술포닐(arylsulfonyl), 알케닐(alkenyl), X가 수소, 탄소 1개∼탄소 10개의 알킬(alkyl), 이소오알킬(isoalkyl), 알콕실(alkoxy), 알콕시알킬(alkoxyalkyl), 알킬술포닐 (alkylsulfonyl), 알콕시카보닐 (alkoxycarbonyl), 알킬실란(alkylsilane), 아릴술포닐(arylsulfonyl), 알케닐(alkenyl)인 폴리피롤 치환체를 사용하여 폴리피롤 용액을 제조한다.

상기 도판트가 일반식Ⅴ에서 R이 탄소 5개∼탄소 10개의 알킬에스테르(alkylester), 이소오알킬에스테르(isoalkylester), 알콕실에스테르(alkoxyester), 알콕시알킬에스테르(alkoxyalkylester), 알킬실란에스테르(alkylsilaneester), 또는 R'가 수소, 탄소1개∼탄소 10개의 알킬에스테르(alkylester), 이소오알킬에스테르(isoalkylester), 알콕실에스테르(alkoxyester), 알콕시알킬에스테르(alkoxyalkylester), 알킬실란에스테르(alkylsilaneester), X가 술폰에이트(sulfonate), 카르복실에이트 (carboxylate), 포스페이트(Phosphate)을 사용하여 폴리피롤 용액을 제조한다.

실시예 5

상기 실시 예 1 내지 4에서 제조된 폴리피롤 용액에 니켈(Ni), 철(Fe), 페라이트(ferrite), 혼성(Ni-Zn, Mn-Zn)페라이트, 세라믹재료등의 자성체나, 카본 블랙(carbon black), 그라파이트(graphite) 등의 탄소 혼합체을 0.01 wt% 에서 70 wt%를 첨가하고, 기능성고분자인 비닐계고분자[폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리바이닐알콜(PVA), 폴리바이닐부티랄(PVB), 폴리바이닐알콜(PVA), 폴리바이닐아세테이트, 폴리아크릴로나이트릴(PAN), 폴리비닐부티랄(Polyvinyl butyral), 아크릴로니트릴-부타디엔-스틸렌(ABS)등], 나일론(Nylon6·66), 폴리우레탄, 에폭시, 아크릴 수지,니트로셀룰로즈(Nitrocellulose), 메틸셀룰로즈(Methylcellulose)등을 0.01 wt% 에서 50 wt%를 첨가하여 쓰리롤 분쇄기(three roll mill)로 잘 분산시켜 도료을 제조한 후 전자, 반도체, 정보통신 분야 기기, 소형화, 복잡한 틀을 갖는 기기, 휴대폰 및 이동통신용 기기분야 케이스에 코팅(COATING)하여 전자기파 흡수체용 필름을 제조한다.

실시예 6

상기 실시 예 5에서 제조된 폴리피롤 혼합 도료에 커플링제인 3-Aminopropyltriethoxysilane, 3-Aminopropyldiethoxymethylsilane, 3-Aminopropyltrimethoxysilane, Vinyl benzyl cationic silane, Vinyltris(2-methoxyethoxy)silane, 3-Ureidopropyltriethoxysilane, N-[2-(N-Vinylbenzylamino)ethyl] -3-aminopropyltrimethoxysilane Hydrochloride, N-(2-Aminoethyl)-3- aminopropyltrimethoxysilane의 알콕시실란(alkoxysilanes), 아릴실란(allylsilanes)를 0.01 무게퍼센트(wt.%)에서 50 무게퍼센트(wt.%)를 첨가한 도료을 제조한후 전자, 반도체, 정보통신 분야 기기, 소형화, 복잡한 틀을 갖는 기기, 휴대폰 및 이동통신용 기기분야 케이스에 코팅(COATING)하여 전자기파 흡수체용 필름을 제조한다.

실시예 7

상기 실시 예 6에서 제조된 폴리피롤 혼합 도료에 가소제인 디옥틸프탈레이트(Dioctyl phthalate), 디부틸프탈레이트(Dibutyl phthalate), 포스페이트에스테르(Phosphate esther), 폴리에틸렌글리콜(Polyethylene glycol),에틸렌글리콜(Ethylene glycol), 부틸벤질프탈레이트(Butylbenzyl phthalate), 트리크레실포스페이트(Tricresil phosphate), 분산제인 트리올레인(Triolein)등과 수성 카스토르 유(hydrogenated castor oil), 알루미늄스테아레이트(aluminium stearate) 등 를 0.01 무게퍼센트(wt.%)에서 50 무게퍼센트(wt.%) 첨가한 도료을 제조한후 전자, 반도체, 정보통신 분야 기기, 소형화, 복잡한 틀을 갖는 기기, 휴대폰 및 이동통신용 기기분야 케이스에 코팅(COATING)하여 전자기파 흡수체용 필름을 제조한다.

실시예 8

상기 실시 예 7에서 제조된 폴리피롤 혼합 도료에 계면활성제 중 수소결합을 할 수 있고, 링(ring) 또는 알킬체인(alkylchain)을 갖는 양쪽이온성 계면활성제( N-lauryl-β-aminopropinonic acid, N-lauryl-β-aminobutyric acid, N-lauryl-β-acetic acid등), 비이온성 계면활성제( Nonyl polyoxyethylene ethanal, Sorbitan monooleate, POE Sorbitan monooleate, N,N'-Dimethyl formamide dicyclohexyl acetal)와 음이온 계면활성제(Oleic acid, stearic acid, Calcium stearate, di-alkyl sulfosuccinate, alkyl-α-sulfocarbonate, alkyl phosphate, petroleum sulfonate 등)을 0.01 wt% 에서 50 wt% 첨가한 도료을 제조한후 전자, 반도체, 정보통신 분야 기기, 소형화, 복잡한 틀을 갖는 기기, 휴대폰 및 이동통신용 기기분야 케이스에 코팅(COATING)하여 전자기파 흡수체용 필름을 제조한다.

실시예 9

상기 실시 예 1, 2, 3에서 제조된 폴리피롤 용액에 고분자계열의 섬유인 폴리에스테르(Polyester), 나일론(Nylon), 올론(Orlon), 아크릴란(Acrilan), 면(Cotton), 다이네마(Dynema)등을 1∼50시간 담구어 고분자계열의 섬유에 폴리피롤 용액이 스며들게 한다. 폴리피롤 용액이 스며든 섬유를 건조기에서 50∼100℃의 온도를 유지한채 1∼24시간 건조, 혹은 건조된 섬유를 폴리피롤 용액에 2∼6회 반복 담구어 건조한 후 전자기파 흡수체용 부직포를 제조 한다.

실시예 10

상기 실시 예 4에서 제조된 폴리피롤 용액에 기능성고분자인 비닐계고분자[폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리바이닐알콜(PVA), 폴리바이닐부티랄(PVB), 폴리바이닐알콜(PVA), 폴리바이닐아세테이트, 폴리아크릴로나이트릴(PAN), 폴리비닐부티랄(Polyvinyl butyral), 아크릴로니트릴 -부타디엔-스틸렌(ABS)등], 나일론(Nylon6·66), 폴리우레탄, 에폭시, 아크릴 수지, 니트로셀룰로즈(Nitrocellulose), 메틸셀룰로즈(Methylcellulose)등을 0.01 wt% 에서 50 wt% 첨가한 폴리피롤 혼합용액에 고분자계열의 섬유인 폴리에스테르(Polyester), 나일론(Nylon), 올론(Orlon), 아크릴란(Acrilan), 면(Cotton), 다이네마(Dynema)등을 1∼50시간 담구어 고분자계열의 섬유에 폴리피롤 용액이 스며들게 한다. 폴리피롤 용액이 스며든 섬유를 건조기에서 50∼100℃의 온도를 유지한채 1∼24시간 건조, 혹은 건조된 섬유를 폴리피롤 용액에 2∼6회 반복 담구어 건조한 후 전자기파 흡수체용 부직포를 제조 한다.

전술한 바와 같이 본 발명에 의한 환경친화성용매에 가용성인 폴리피롤 혼합용액은 공기중에서 열적 대기안정성이 우수하고, 높은 유전율을 갖으며 기존의 전자기파흡수체용 재료에 비해 유연성, 높은 작업환경 및 경제성, 기계적 물성이 우수 할 뿐 아니라 균일한 코팅이 가능하고 흡수력이 우수하다. 상기용액을 전자기파 흡수체용도료(paint), 스프레이(spray)등으로 가공하여 전자, 반도체, 정보통신 분야 기기, 휴대폰 및 이동통신용 기기 케이스(case)등에 코팅하거나, 고분자계열의 섬유에 코팅하여 전자기파 흡수체용 부직포를 제조할 수있다.

Claims

삭제
일반식 I의 피롤 단량체를 산화제의 존재하에 1 시간 내지 70시간동안 서서히 저어주면서 하기 일반식 Ⅳ의 도판트와 합성 중합시킨 후 진공건조시켜 하기 일반식 Ⅴ 의 폴리피롤을 제조하고, 알코올 및 유기용매에 녹여 용액을 제조한 후 전자기파 흡수체용 재료을 제조하는 방법.

(Ⅰ)

(Ⅳ)

(Ⅴ)
제 2항의 방법으로 제조된 폴리피롤 용액에 니켈(Ni), 철(Fe), 아연(Zn), 페라이트(ferrite), 혼성(Ni-Zn, Mn-Zn 등)페라이트, 세라믹재료등의 자성체나, 카본 블랙(carbon black), 그라파이트(graphite) 등의 탄소 혼합체등을 0.01 wt% 에서 70 wt%를 첨가하여 전자기파 흡수체용 재료을 제조하는 방법.
제 2항의 방법으로 제조된 폴리피롤 용액에 기능성고분자인 비닐계고분자[폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리바이닐알콜(PVA), 폴리바이닐부티랄(PVB), 폴리바이닐알콜(PVA), 폴리바이닐아세테이트, 폴리아크릴로나이트릴(PAN), 폴리비닐부티랄(Polyvinyl butyral), 아크릴로니트릴 -부타디엔-스틸렌(ABS)등], 나일론(Nylon6·66), 폴리우레탄, 에폭시, 아크릴 수지, 니트로셀룰로즈(Nitrocellulose), 메틸셀룰로즈(Methylcellulose)등을 0.01 wt% 에서 50 wt%를 첨가하고 쓰리롤 분쇄기(three roll mill)로 잘 분산시켜 도료을 제조한 후 전자, 반도체, 정보통신 분야 기기, 소형화, 복잡한 틀을 갖는 기기, 휴대폰 및 이동통신용 기기분야 케이스에 코팅(COATING)하여 전자기파 흡수체용 필름을 제조하는 방법.
제 2항의 방법으로 제조된 폴리피롤 용액에 커플링제인 3-Aminopropyltriethoxysilane, 3-Aminopropyldiethoxymethylsilane, 3-Aminopropyltrimethoxysilane, Vinyl benzyl cationic silane, Vinyltris(2-methoxyethoxy)silane, 3-Ureidopropyltriethoxysilane, N-[2-(N-Vinylbenzylamino)ethyl] -3-aminopropyltrimethoxysilane Hydrochloride, N-(2-Aminoethyl)-3- aminopropyltrimethoxysilane의 알콕시실란(alkoxysilanes), 아릴실란 (allylsilanes)를 0.01 무게퍼센트(wt.%)에서 50 무게퍼센트(wt.%)를 첨가하고 쓰리롤 분쇄기(three roll mill)로 잘 분산시켜 도료을 제조한 후 전자, 반도체, 정보통신 분야 기기, 소형화, 복잡한 틀을 갖는 기기, 휴대폰 및 이동통신용 기기분야 케이스에 코팅(COATING)하여 전자기파 흡수체용 필름을 제조하는 방법.
제 2항의 방법으로 제조된 폴리피롤 용액에 기능성고분자인 비닐계고분자[폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리바이닐알콜(PVA), 폴리바이닐부티랄(PVB), 폴리바이닐알콜(PVA), 폴리바이닐아세테이트, 폴리아크릴로나이트릴(PAN), 폴리비닐부티랄(Polyvinyl butyral), 아크릴로니트릴-부타디엔- 스틸렌(ABS)등], 나일론(Nylon6·66), 폴리우레탄, 에폭시, 아크릴 수지, 니트로셀룰로즈(Nitrocellulose), 메틸셀룰로즈(Methylcellulose)등을 0.01 wt% 에서 50 wt%로 첨가하고 쓰리롤 분쇄기(three roll mill)로 잘 분산시켜 도료을 제조한 후 전자, 반도체, 정보통신 분야 기기, 소형화, 복잡한 틀을 갖는 기기, 휴대폰 및 이동통신용 기기분야 케이스에 코팅(COATING)하여 전자기파 흡수체용 필름을 제조하는 방법.
제 2항의 방법으로 제조된 폴리피롤 용액에 가소제인 디옥틸프탈레이트(Dioctyl phthalate), 디부틸프탈레이트(Dibutyl phthalate), 포스페이트에스테르(Phosphate esther), 폴리에틸렌글리콜(Polyethylene glycol), 에틸렌글리콜(Ethylene glycol), 부틸벤질프탈레이트(Butylbenzyl phthalate), 트리크레실포스페이트(Tricresil phosphate), 분산제인 트리올레인(Triolein)등과 수성 카스토르 유(hydrogenated castor oil), 알루미늄스테아레이트(aluminium stearate) 등 를 0.01 무게퍼센트(wt.%)에서 50 무게퍼센트(wt.%) 첨가하고 쓰리롤 분쇄기(three roll mill)로 잘 분산시켜 도료을 제조한 후 전자, 반도체, 정보통신 분야 기기, 소형화, 복잡한 틀을 갖는 기기, 휴대폰 및 이동통신용 기기분야 케이스에 코팅(COATING)하여 전자기파 흡수체용 필름을 제조하는 방법.
제 2항의 방법으로 제조된 폴리피롤 용액에 계면활성제 중 수소결합을 할 수 있고, 링(ring) 또는 알킬체인(alkylchain)을 갖는 양쪽이온성 계면활성제(N-lauryl-β-aminopropinonic acid, N-lauryl-β-aminobutyric acid, N-lauryl-β-acetic acid등), 비이온성 계면활성제( Nonyl polyoxyethylene ethanal, Sorbitan monooleate, POE Sorbitan monooleate, N,N'-Dimethyl formamide dicyclohexyl acetal)와 음이온 계면활성제(Oleic acid, stearic acid, Calcium stearate, di-alkyl sulfosuccinate, alkyl-α-sulfocarbonate, alkyl phosphate, petroleum sulfonate 등)을 0.01 무게퍼센트(wt.%)에서 50 무게퍼센트(wt.%)로 첨가하고 쓰리롤 분쇄기(three roll mill)로 잘 분산시켜 도료을 제조한 후 전자, 반도체, 정보통신 분야 기기, 소형화, 복잡한 틀을 갖는 기기, 휴대폰 및 이동통신용 기기분야 케이스에 코팅(COATING)하여 전자기파 흡수체용 필름을 제조하는 방법.
제 2항의 방법으로 제조된 폴리피롤 용액에 제조된 폴리피롤 용액에 고분자계열의 섬유[폴리에스테르(Polyester), 나일론(Nylon), 올론(Orlon), 아크릴란(Acrilan), 면(Cotton), 다이네마(Dynema)등]에 코팅하여 전자기파 흡수체용 부직포를 제조하는 방법.
제 2항의 방법으로 제조된 폴리피롤 용액에 기능성고분자인 비닐계고분자[폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리바이닐알콜(PVA), 폴리바이닐부티랄(PVB), 폴리바이닐알콜(PVA), 폴리바이닐아세테이트, 폴리아크릴로나이트릴 (PAN), 폴리비닐부티랄(Polyvinyl butyral), 아크릴로니트릴-부타디엔- 스틸렌(ABS)등], 나일론(Nylon6·66), 폴리우레탄, 에폭시, 아크릴 수지, 니트로셀룰로즈(Nitrocellulose), 메틸셀룰로즈(Methylcellulose)등을 0.01 wt% 에서 50 wt%를 첨가한 폴리피롤 혼합용액을 고분자계열의 섬유[폴리에스테르(Polyester), 나일론(Nylon), 올론(Orlon), 아크릴란(Acrilan), 면(Cotton), 다이네마(Dynema)등]에 코팅하여 전자기파 흡수체용 부직포를 제조하는 방법.
제 2항의 방법으로 제조된 폴리피롤 용액에 계면활성제 중 수소결합을 할 수 있고, 링(ring) 또는 알킬체인(alkylchain)을 갖는 양쪽이온성 계면활성제(N-lauryl-β-aminopropinonic acid, N-lauryl-β-aminobutyric acid, N-lauryl-β-acetic acid등), 비이온성 계면활성제( Nonyl polyoxyethylene ethanal, Sorbitan monooleate, POE Sorbitan monooleate, N,N'-Dimethyl formamide dicyclohexyl acetal)와 음이온 계면활성제(Oleic acid, stearic acid, Calcium stearate, di-alkyl sulfosuccinate, alkyl-α-sulfocarbonate, alkyl phosphate, petroleum sulfonate 등)을 첨가한 폴리피롤 혼합용액을 고분자계열의 섬유[폴리에스테르(Polyester), 나일론(Nylon), 올론(Orlon), 아크릴란(Acrilan), 면(Cotton), 다이네마(Dynema)등]에 코팅하여 전자기파 흡수체용 부직포를 제조하는 방법.