KR100921197B1 - 전기변색성 폴리아닐린 액정 필름 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기의 공급 여부에 따라 색깔을 바꿀 수 있는 얇은 막을 제조하는 방법으로서 자세하게는 아닐린 단량체를 폴리아닐린 중합체로 합성하는 단계, 상기 폴리아닐린의 입자를 원심분리기를 사용하여 분리하는 단계, 상기 분리된 폴리아닐린 중합체를 계면활성제와 테트라하이드로퓨란에 용해시켜 분산용액을 제조하는 단계, 및 상기 분산용액에 UV경화접착제를 용해시키는 단계를 포함하는 전기변색성과 부착력이 향상된 얇은 막을 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따라 제조된 폴리아닐린 얇은 막은 연성을 가지고 있으며, 전기기판과의 접착력이 뛰어나므로 전기변색도가 증가하여 플랙서블 디스플레이 개발과 같은 차세대 첨단 소재로 사용될 수 있는 폴리아닐린 얇은 막을 제조하는 방법과 그에 따라 제조된 폴리아닐린 얇은 막에 관한 것이다.
액정필름, 폴리아닐린, 중합체, 전기변색성 소자, 스마트 윈도우, 정보표시장치
Description
본 발명은 전기의 공급 여부에 따라 색깔을 바꿀 수 있는 얇은 막에 관한 것으로서, 아닐린 단량체를 폴리아닐린 중합체로 합성하는 단계; 상기 폴리아닐린 중합체를 원심분리기를 사용하여 분리하는 단계; 상기 분리된 폴리아닐린 중합체를 계면활성제와 테트라하이드로퓨란에 넣어 분산용액을 제조하는 단계; 및 상기 분산용액에 UV경화접착제를 용해하는 단계를 포함하여 전기변색성과 부착력이 향상된 얇은 막을 제조하는 방법에 관한 것이다.
전기변색성 소자란 전기의 공급 여부에 따라 색깔이 변하는 소재로서 상기 전기변색성 소자를 이용하여 스마트 윈도우(smart window)나 정보 표시 장치 등에 응용하여 쓸 수 있다.
이 중의 한 가지 예인 스마트 윈도우(smart window)는 흔히 텅스텐 산화물의 얇은 막을 이용하는데, 전압을 가하는 방향에 따라 청색이 되거나 무색이 되는 특성을 가지고 있다. 다시 말해서 상기 스마트 윈도우(smart window)는 음극 전압을 가하면 짙은 청색이 되어 들어오는 빛을 줄여주고, 양극 전압을 가하면 무색투명해 져서 창을 통해 들어오는 빛이 많아진다. 이때 색을 변하게 하는데 걸리는 시간은 종류에 따라 1천분의 1초에서 몇 분이 소요되고, 빛 투과율은 보통 1~30%로써 투명한 유리의 40~80%와는 현격한 차이가 난다. 따라서 스마트 윈도우(smart window)를 사용한 건물 안의 열은 밖으로 나가지 않게 되고, 또한 외부의 열은 실내로 들어오지 않게 되므로 냉, 난방의 부하와 조명 사용에 대한 에너지 낭비가 절약되는 탁월한 효능을 발휘하게 된다.
상기 스마트 윈도우(smart window) 등에 사용되는 전기변색성 소자에서 특히 중요한 부분은 전기의 공급 여부에 따라 쉽게 색깔이 변해야 한다. 또한, 상기 전기변색성 소자는 연성을 가지고 있어 소자가 구부렸다 폈다 하는 동작에 쉽게 대응할 수 있어야 한다. 이러한 성질은 주로 전기변색성 소자가 유리나 플라스틱, 금속 표면에 결합되거나 얇은 막으로 제조하여 이용하는데 중요한 요소이기 때문이다. 전기변색성 소자로서 고분자 물질은 금속보다 전기전도성은 떨어지지만, 합성하여 제조할 수 있고, 금속보다 가벼우며 또한, 연성이 있으므로 적합하였다.
도 1 을 참고하면, 고분자물질을 이루고 있는 단량체에는 전기전도성을 가지는 것도 있다. 상기 전기전도성을 가지는 단량체는 단량체 내에 이중결합이 형성되어 있다. 상기 이중결합은 π결합과 σ결합으로 이루어지는데 π결합에는 전자가 많이 존재하여, 일정 전자가 π결합에 따라 이동할 수 있게 되므로 고분자의 전기적 특성을 나타내게 된다. 상기와 같이 분자구조에 이중결합을 가지는 폴리아세틸렌(polyacetylene)은 구리(약 106 S/cm)에 버금가는 전도도를 가지므로 전기변색 소 자로서 주목받았다. 그러나 폴리아세틸렌(polyacetylene)은 공기 중에서 쉽게 산화됨으로 인해 치명적으로 안정성이 결여되어 학문적 업적으로만 가치를 인정받게 되었다. 이 후 자연스럽게 전도성 고분자의 연구는 물리, 화학적 안정성이 확보될 수 있는 다양한 고분자 후보 물질로 관심이 모아졌고 그 중 140여 년 전부터 알려진 폴리아닐린(polyaniline)이 주목되었다.
상기 폴리아닐린(polyaniline)은 고분자 물질 중에서도 합성이 용이하고, 상온 상압에서 안정하다. 또한, 상기 폴리아닐린(polyaniline)의 단위체인 아닐린(aniline)은 벤젠고리를 포함하고, 상기 벤진고리의 이중결합과 공명구조로 인하여 여러 단계의 산화상태가 가능하다. 그리고, 상기 각 산화상태에 따라 부도체에서 도체에 이르기까지 광범위한 전기전도도의 변화가 가능하고 상기 이러한 산화상태에 따른 전기변색성을 가진다.
이러한 이유로 폴리아닐린(polyaniline)은 전기변색성 소재, 전자재료, 얇은 막, 미세화상패턴 형성(lithography), 촉매, 센서, 나노섬유(입자), TFT(thin film transistor), 슈퍼커패시터(super capacitor) 등의 광범위한 분야에 응용되었다. 또한, 상기 폴리아닐린(polyaniline)은 기존의 무기 금속재료를 유기 물질로 대체함으로써 플랙서블 디스플레이(Flexible display) 개발과 같은 차세대 첨단 소재로서 이용 가치가 있었다.
그러나, 폴리아닐린(polyaniline)은 상기와 같은 이점에도 불구하고 합성 후에는 지나치게 안정한 물질로 변하여 연성을 필요로 하는 전기변색성 소자나 디스플레이 소자 등으로 응용하기가 어렵다는 문제가 있었다. 또한, 폴리아닐 린(polyaniline)은 매우 딱딱해서 부서지기 쉬울 뿐만 아니라 웬만한 유기용매에 녹지도 않으므로 합성된 폴리아닐린(polyaniline)을 얇은 막으로 제조하는데 어려움이 있었다. 상기와 같은 어려움을 극복하고 얇은 막을 제조하여 전기변색성 소자로 사용하기 위하여 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막을 제조하는 방법에 대한 연구가 시작되었다.
상기 폴리아닐린(polyaniline)을 얇은 막으로 제조하기 위한 방법으로 화학적 중합반응(chemical polymerization), 전기화학적 중합반응(electrochemical polymerization), 분산중합반응(dipsersion polymerization), 혼성중합체에 의한 중합반응(copolymerization)을 이용한 기법을 사용하였다. 화학적 중합반응(chemical polymerization)으로 제조하는 방법은 산성으로 조정된 수용액에 아닐린 단량체(aniline monomer)와 중합유도체(polymerization agent, 일반적으로 ammonium persulfate, (NH4)2S2O8)를 혼합하여 중합반응이 시작되게 한 후, 기판을 용액 중에 담가 두어 표면에 중합과 동시에 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막을 형성되게 하는 것이다. 이 방법은 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막을 얻는 방법 중 가장 간단한 방법이다.
그러나, 이 방법을 이용하여 얻은 얇은 막은 두께나 부착력 등을 조절하기에 용이하지 않다. 또한, 상기의 화학적 중합반응(chemical polymerization)은 다른 방법에 비하여 얇은 막의 특성을 조절하기 쉽지 않다. 게다가 얇은 막 형성에 참여하는 폴리아닐린(polyaniline)은 극히 일부에 지나지 않으므로 용액 중에 대부분의 폴리아닐린(polyaniline)이 남아 있게 된다. 상기와 같이 남겨진 폴리아닐린(polyaniline)은 이후에 더 이상 얇은 막 형성에 사용될 수 없으므로 얇은 막의 제조에 사용되는 양보다 낭비되는 폴리아닐린(polyaniline)의 양이 너무 많다는 문제점이 있다. 또한, 얇은 막 형성에 참여하지 않은 잔여 폴리아닐린(polyaniline)은 발암물질로서 인체에 유해하다는 문제점이 있었다.
또 다른 방법으로는 전기화학적 중합반응(electrochemical polymerization)을 이용하여 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막을 제조하는 방법이다. 기본적인 방법은 위에서 설명한 화학적 중합반응(chemical polymerization)을 이용하는 방법과 유사하다. 다만, 얇은 막의 형성속도, 그리고 얇은 막 층의 특성을 조절하기 위하여 일정한 전위(potential)을 가하므로 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막의 부착력, 밀도, 전기적 특성 등을 조절할 수 있다는 장점이 있다. 그러나, 화학적 중합반응(chemical polymerization)을 이용하는 방법이 가지고 있는 문제점을 고스란히 가지고 있었다.
그 밖에 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막을 제조하는 방법으로써 주목을 끌고 있는 것은 분산중합(dipsersion polymerization)기법을 이용하는 것이다. 이 방법은 일단 폴리아닐린(polyaniline)을 중합반응을 통해서 제조하되, 합성된 폴리아닐린(polyaniline)이 매우 작은 입자 형태로 용액 중에 고르게 분산되어 있도록 하는 것을 핵심으로 하고 있다. 이렇게 분산되어 있으면 마치 용해되어 있는 것과 같은 효과를 나타낸다. 즉, 폴리아닐린(polyaniline)의 용액을 얻은 것과 유사하므로 다양한 종류의 기판에 도포하여 건조함으로써 얇은 막을 얻을 수 있다. 또한, 이 방법을 이용하면 비교적 안정적으로 얇은 막을 제조할 수 있다. 그러나, 전기변색성 소자에 적용하기 위한 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막은 소자의 사용 수명 및 신뢰성 향상을 위해서 충분한 부착력을 유지할 필요가 있는데 제조된 얇은 막은 기판에 충분한 부착력을 가지고 붙어있지 못하고, 쉽게 떨어진다는 문제점이 있었다.
이와 함께 또한 유효한 방법으로 고려해 볼 수 있는 것이 혼성중합체(copolymer) 폴리아닐린(polyaniline)을 합성하는 것이다. 즉, 유기용매에 잘 용해되는 폴리머(polymer)와 혼성중합체를 형성하여 용해되지 않는 폴리아닐린(polyaniline)을 용해될 수 있게 하는 것이다. 이러한 방법으로 역시 폴리아닐린(polyaniline)의 얇은 막을 손쉽게 얻을 수 있다. 그러나, 폴리아닐린(polyaniline)의 얇은 막을 제조하는 것은 궁극적으로 그 전기적 특성을 이용하기 위함인데, 다른 종류의 폴리머(대개의 경우 이 폴리머는 전기적으로 폴리아닐린과 특성이 매우 다르다.)를 섞는다면 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막에 결국 전기적 특성을 저하시키거나 상실하게 하는 문제점이 존재하고 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 폴리아닐린의 제조시에 얇은 막에 형성에 참여하지 않고 버려지는 폴리아닐린의 양을 줄이고 폴리아닐린이 딱딱하여 부서지는 성질 때문에 얇은 막이 잘 형성되지 않는 것을 방지하기 위하여 아닐린 단량체를 폴리아닐린 중합체로 합성한 다음 폴리아닐린 중합체를 분산용액으로 제조하는 방법을 사용하였다. 또한, 분산 용액의 부착력이 떨어지는 문제점을 보완하기 위하여 UV경화접착제를 첨가하는 제조 방법으로 제조된 폴리아닐린층이 연성을 갖음과 동시에 부착력을 향상시켜 사용수명이 연장되고 전기의 공급에 따라 색깔이 바뀌는 것이 뛰어난 전기변색성 소자 폴리아닐린 얇은 막을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전기의 공급 여부에 따라 색깔이 변하는 얇은 막은 아닐린 단량체를 폴리아닐린 중합체로 합성하는 단계, 상기 폴리아닐린 중합체를 분리하는 단계, 상기 분리된 폴리아닐린 중합체를 혼합계면활성제를 이용하여 분산용액을 제조하는 단계, 상기 분산용액에 UV경화접착제를 용해시키는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 폴리아닐린 중합체를 분리하는 단계는 합성된 폴리아닐린 중합체를 광학적 특성을 향상시키기 위해 원심분리기로 회전시켜 폴리아닐린 중합체를 입자크기별로 분리하고 상기 분리된 폴리아닐린 중합체를 에탄올로 세척하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 분산용액은 상기 분리된 폴리아닐린 중합체를 건조시키는 단계, 상기 건조된 폴리아닐린 중합체를 테트라하이드로퓨란에 용해하여 분산시키는 단계, 및 상기 폴리아닐린 중합체가 분산된 용액에 계면활성제를 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 계면활성제는 Trion X-100와 NP-5의 무게를 1:0.32~0.89 비율로 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 하고, 상기 계면활성제는 농도를 4.65wt%~8.67wt%로 하여 혼합하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 건조는 분리된 폴리아닐린 중합체를 60℃의 진공오픈에서 진공상태를 유지하면서 24시간 건조하는 것을 특징으로 하고, 상기 건조시킨 폴리아닐린 중합체를 1.25wt%~5.53wt%의 무게로 하여 테트라하이드로퓨란에 분산시키는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 UV경화접착제는 우레탄 계열에서 선택되어지는 것을 특징으로 하고 상기 UV경화접착제는 농도를 6.50wt%~11.07wt%로 하여 용해되어지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 폴리아닐린 중합체는 염산을 물에 용해하여 염산수용액을 제조하는 단계, 상기 염산수용액에 아닐린 단량체를 용해시키는 시킨 후에 폴리비닐알코올을 용해시켜 아닐린 단량체 수용액을 제조하는 단계, 염산수용액에 과황산암모늄을 용해시킨 후 폴리비닐 알코올을 용해시킨 중합유도체수용액에 상기 단량체수용액을 혼합시키는 단계를 포함하여 합성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 염산수용액은 HCl의 농도가 0.035M~0.670M인 것을 특징으로 하고, 상기 단량체 수용액은 아닐린 단량체의 농도가 0.06M~0.15M인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 단량체수용액과 상기 중합유도체수용액의 무게를 1:0.67~1.54 비율로 혼합하여 폴리아닐린 중합체를 합성하는 것을 특징으로 하고 폴리비닐알코올의 농도는 5.8wt%~26.5wt%인 것을 특징으로 한다.
더 바람직하게는, 상기와 같은 방법 중 어느 한가지 방법에 의하여 제조되어 전기변색성과 부착력이 뛰어난 얇은 막이다.
이상에서 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 전기의 공급 여부에 따라 색깔을 바꿀 수 있는 얇은 막을 만드는데 있어서, 아닐린 단량체를 폴리아닐린 중합체로 합성하고 상기 폴리아닐린 중합체의 분산용액을 제조하여 얇은 막을 형성시키지 못하고 버려지는 폴리아닐린의 양을 줄임으로써 경제성이 있으며 불필요하고 인체에 유해한 폴리아닐린의 발생을 막음으로써 환경오염을 방지하는 효과가 있다. 또한 폴리아닐린의 입자를 분리하여 일정크기의 분산용액을 만듦으로써 폴리아닐린 얇은 막이 일정두께로 생성되어 광학적 특성을 향상시키는 효과가 있다. 또한, UV경화접착제를 이용하여 얇은 막을 제조함으로써 전기기판과 안정하게 결합하게 하여 전기의 공급에 따른 변색에 걸리는 시간을 감소시키는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 의하여 제조된 폴리아닐린 얇은 막은 기판의 접착력의 증가로 인하여 전기변색성 소자의 수명을 연장시키는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하고자 한다. 도 1 은 전기전도성을 가지는 고분자물질이고, 도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 전기변색성과 부착력이 향상된 얇은 막의 제조 공정도이며, 도 3 은 본 발명의 실시예에 의하여 제조된 폴리아닐린 얇은 막의 상태도이다.
도 4 는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 얇은 막의 종단면도이며, 도 5 는 본 발명의 실시예에 따라 제조한 폴리아닐린 얇은 막의 전기의 공급여부에 따라 변 색이 되는 상태도에 관한 것이다.
도 1 을 참고하면 폴리아닐린(polyaniline)은 단량체(monomer)에 벤젠고리를 가지고 있으며, 이로 인하여 전기전도성을 갖는다. 또한, 상기 폴리아닐린(polyaniline)은 상기 벤진고리의 이중결합과 공명구조로 인하여 여러 단계의 산화상태가 가능하다. 그리고, 상기 폴리아닐린(polyaniline)은 각 산화상태에 따라 부도체에서 도체에 이르기까지 광범위한 전기전도도의 변화가 가능하고 상기 이러한 산화상태에 따라 전기변색성을 갖는다. 상기 폴리아닐린(polyaniline)은 상기와 같은 성질로 인하여 전기변색성 소자로 이용할 수 있다.
도 2 를 참고하면, 본 발명의 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막은 제조하는 공정을 크게 보면 분산용액을 제조하는 단계, 상기 분산용액에 경화제 등을 넣어 박막을 형성시키는 단계, 상기 생성된 박막의 물리적 특성과 화학적 특성을 측정하는 단계 및 전기변색성 소자로서 적합한지 여부를 판단하는 단계로 구분된다.
상기 폴리아닐린(polyaniline)의 얇은 막을 제조하기 위해서는 아닐린 단량체(aniline monomer)를 이용하여 폴리아닐린(polyaniline)으로 합성하여야 한다. 여기에는 아닐린 단량체(monomer aniline), 염산수용액(HCl), 폴리비닐알코올(polyvinylalcohol), 과황산암모늄(ammonium persulfate, (NH4)2S2O8)이 필요하다. 상기 아닐린 단량체(monomer aniline)는 서로 결합하여 분자량이 증가하고 하나의 긴 사슬형태의 폴리아닐린(polyaniline) 중합체로 되기 위하여 필요하다. 상기 염산수용액(HCl)은 아닐린 단량체(monomer aniline)를 용해시키는 역할과 염산 분자 에 있는 다량의 전자를 아닐린 단량체(monomer aniline)에 부여하여 폴리아닐린(polyaniline)으로 중합되는 것을 도와주는 역할을 한다. 또한, 상기 염산(HCl)은 중합반응에 일부 참여하기도 하여 염화아닐린(aniline chloride)을 형성하기도 한다. 상기 폴리비닐알코올(polyvinylalcohol)은 유화제의 역할을 하고, 상기 과황산암모늄(ammonium persulfate, (NH4)2S2O8)은 중합을 유도하는 역할을 수행한다.
우선 폴리아닐린(polyaniline)을 중합시키기 위하여 두 개의 반응조를 준비하여야 한다. 하나의 반응조에는 상기 염산수용액(HCl)을 제조하기 위하여 물에 염산의 농도가 0.035M 내지 0.670M정도 되도록 용해시킨다. 상기 염산수용액(HCl)은 0.035M이하의 농도로 용해시키면 반응속도가 느릴 뿐만 아니라, 얻어지는 폴리아닐린(polyaniline) 중합체의 양도 적다. 이와는 반대로, 상기 염산수용액(HCl)이 0.067M이상의 농도가 되면 폴리아닐린(polyaniline) 중합체가 지나치게 산화되어 화학적 안정성이 떨어지므로 전기 변색성 소자로 이용하는 경우 소자의 수명이 짧아지므로 상기 농도 범위에서 염산수용액(HCl)을 용해시켜야 한다.
상기 염산수용액(HCl)이 담겨 있는 반응조에 아닐린 단량체(monomer aniline)의 농도가 0.06M 내지 0.15M 정도가 되도록 용해시킨다. 상기 아닐린 단량체(aniline monomer)의 농도가 0.06M이하인 경우 폴리아닐린(polyaniline) 중합체의 수득율이 낮아진다. 또한, 상기 아닐린 단량체(aniline monomer)의 농도가 0.15M 농도 이상이 되면 염산수용액(HCl)에 전부 용해되지 않거나 용해되더라도 중합반응시에 격렬한 반응으로 인하여 폴리아닐린(polyaniline) 중합체의 합성반응을 제어하기 어려우므로 상기 농도범위의 아닐린 단량체(aniline monomer)를 중합시키는 것이 바람직하다.
또 다른 하나의 반응조에는 농도가 0.035M 내지 0.670M정도 되는 염산수용액(HCl)에 중합유도체인 과황산암모늄(ammonium persulfate, (NH4)2S2O8)의 농도가 0.04M 내지 0.12M 정도 되도록 하여 용해시킨다. 상기 과황산암모늄(ammonium persulfate, (NH4)2S2O8)이 용해된 염산수용액(HCl)에 폴리비닐알코올(polyvinylalcohol)을 반응조에 있는 용액의 무게의 5.8wt% 내지 26.5wt%가 되도록 용해시킨다. 상기 폴리비닐알코올(polyvinylalcohol)은 합성된 폴리아닐린(polyaniline) 중합체가 큰 입자로 성장하는 것을 막아주고 상기 염산수용액(HCl)에서 고르게 분산되어 있는 상태로 유지하는 역할을 한다. 상기 폴리비닐알코올(polyvinylalcohol)의 양이 5.8wt% 이하로 양이 적어지면 분산이 잘 유지되지 않으므로 폴리아닐린(polyaniline) 중합체의 입자경이 커져 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막의 광학적 특성이 좋지 않게 된다. 또한, 폴리아닐린(polyaniline) 중합체의 양이 26.5wt%이상이 되면 합성된 폴리아닐린(polyaniline) 중합체에 폴리비닐알코올(polyvinylalcohol)이 많이 혼합되게 됨으로써, 폴리아닐린(polyaniline)의 고유의 성질인 전기변색성에 영향을 준다. 그러므로, 폴리비닐알코올(polyvinylalcohol)은 상기 농도범위에서 사용하는 것이 바람직하다.
상기 각각의 반응조에 담겨진 용액을 서로 혼합시키는데 처음에 준비한 반응 조의 용액의 무게와 두 번째로 준비한 반응조의 용액의 무게의 비가 1: 0.67 내지 1.54 가 되도록 조절하여 혼합한다. 이는 상기 두 번째로 준비한 용액의 무게비가 0.67이하가 되면 폴리아닐린(polyaniline)의 중합 반응의 속도가 느리게 되므로 합성된 폴리아닐린(polyaniline)의 양도 감소하게 된다. 또한, 상기 무게비가 1.54 이상으로 되면 혼합용액에서의 전체 폴리아닐린(polyaniline)의 양이 적어지므로 폴리아닐린(polyaniline)의 수율이 떨어진다. 그러므로, 상기 두 개의 반응조의 용액을 상기 무게비로 혼합하는 것이 바람직하다. 상기 두 반응조의 용액을 24시간 동안 150rpm의 속도로 교반하고 방치하여 폴리아닐린(polyaniline) 중합반응이 일어나게 한다. 상기 폴리아닐린(polyaniline) 중합반응은 용액의 혼합 후 24시간이 경과 하면 반응이 완전히 끝난 것으로 추정한다.
상기 혼합된 용액에는 반응이 종료된 폴리아닐린(polyaniline) 중합체, 미반응의 아닐린 단량체(monomer aniline), 염산수용액(HCl), 과황산암모늄(ammonium persulfate, (NH4)2S2O8), 폴리비닐알코올(polyvinylalcohol) 등이 있으므로 폴리아닐린(polyaniline) 중합체만을 분리해 내어야 한다. 폴리머(polymer) 중합체를 분리해 내는 방법으로는 질량분석기나 구조분석기 등을 통하여 분리해 내는 방법이 있으나 비교적 손쉽게 분리해 내는 방법으로 원심분리기를 사용하여 분리한다. 상기 폴리아닐린(polyaniline) 중합체만을 분리하기 위해 원심분리기로 8000rpm의 속도로 5분 동안 회전시킨다. 상기와 같은 방법을 사용하면 중합반응이 종료한 용액에서 폴리아닐린(polyaniline) 중합체를 98%이상 분리해 낼 수 있다. 분리해 낸 폴 리아닐린(polyaniline) 중합체에 존재하는 이물질을 제거하기 위하여 에탄올(ethanol)로 5회 정도 세척한다.
폴리아닐린(polyaniline) 중합체 자체는 매우 딱딱(brittle)하고 부서지기 쉬워서 가공하기 어렵다. 그러므로, 연성을 가져야 하는 전기변색성 소자로서 이용하기 위해서는 상기 중합체를 분산용액에서 다시 중합하여 얇은 막 형태로 만들어야 한다. 상기 분산용액을 만들기 위하여 상기 세척한 폴리아닐린(polyaniline) 중합체에 남아 있는 에탄올(ethanol)을 제거하기 위하여 폴리아닐린(polyaniline) 중합체를 60℃의 진공오픈에 넣어 진공상태를 유지하면서 24시간 건조한다.
상기 건조된 폴리아닐린(polyaniline) 중합체를 유기 용매제인 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran,THF)에 용해하여 분산시키고 상기 폴리아닐린(polyaniline) 중합체가 분산된 용액에 계면활성제를 용해시킨다. 상기 분산액은 건조된 폴리아닐린(polyaniline) 중합체의 양을 1.25wt% 내지 5.53wt%으로 하여 제조한다. 본 발명에서 계면활성제는 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran, THF)에 분산되어 있는 폴리아닐린(polyaniline) 중합체의 입자의 주변을 둘러쌓아 분산을 안정하게 하는 역할을 한다. 게다가 계면활성제는 폴리아닐린(polyaniline) 중합체의 입자를 일정한 크기로 유지하게 하는 역할을 한다. 상기 일정한 크기로 조절된 폴리아닐린(polyaniline) 중합체 입자들은 박막의 광학적 특성을 좋게 하여 최종적으로 제조되는 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막의 광학투과도, 투명도 등을 향상시킨다.
본 발명에서는 분산용액에서 폴리아닐린(polyaniline) 중합체의 크기를 50nm 내지 100nm정도로 유지하고자 탄소사슬의 길이와 HLB(Hydrophilic-Lipophilic Balance)값이 다른 두 가지 이상의 계면활성제를 섞은 혼합계면활성제를 사용하였다.
상기 HLB(Hydrophilic-Lipophilic Balance)값이란 계면활성제의 친수성과 친유성의 정도를 수치로 나타낸 것을 말한다. HLB(Hydrophilic-Lipophilic Balance)값은 친유성이 가장 큰 것부터 1로 시작하여 친수성이 가장 큰 것이 20(40)에 이르고 있는데, 널리 쓰이고 있는 계면활성제는 HLB(Hydrophilic-Lipophilic Balance)값이 대개 1에서 20사이에 있다. 계면활성제의 HLB(Hydrophilic-Lipophilic Balance)값에 따라 물에 잘 녹기도 하고 유기용매에 잘 녹기도 하며 일반적으로 HLB(Hydrophilic-Lipophilic Balance)값이 커질수록 물에 대한 용해도는 증가한다.
본 발명에서 사용된 상기 혼합계면활성제는 Trion X-100과 NP-5을 1: 0.32 내지 0.89의 무게비율로 혼합한 계면활성제이다. 상기 Trion X-100은 nonionic surfactanct으로 분자식은 C14H22O(C2H4O)n이다. 상기 Trion X-100와 NP-5는 상표명으로서 시약형태로 되어있다. 상기 테트라하이트로퓨란(tetrahydrofuran, THF)에 폴리아닐린(polyaniline) 중합체가 용해되어 있는 용액에 혼합계면활성제의 농도가 4.65wt% 내지 8.67wt%가 되도록 혼합계면활성제를 용해시킨다. 상기 혼합계면활성제의 농도가 4.65wt%이하가 되면 분산이 잘 되지 않는다. 또한, 상기 혼합계면활성제의 농도가 8.67wt%이상이 되면 분산효과가 떨어지고, 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막의 광학적 특성이 저하된다. 게다가 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막에 점 도가 생겨 건조 후에도 끈적거리게 되므로 상기 농도 범위내로 하는 것이 바람직하다.
그 다음에 상기 혼합계면활성제까지 넣은 용액의 무게만큼의 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran, THF)용액을 다시 첨가하고, UV경화접착제를 상기 용액에 용해하여 넣는다. 상기 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran, THF)용액은 폴리아닐린(polyaniline) 중합체의 분산용액의 농도를 묽게 함으로써 제조된 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막의 전기변색성을 좋게 하는 역할을 한다. 상기 폴리아닐린(polyaniline) 중합체의 농도가 진하게 되면 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막의 색채의 변화가 뚜렷하게 되지 않기 때문이다.
UV경화접착제가 첨가됨으로써 최종적으로 폴리아닐린(polyaniline)으로 얇은 막을 제조할 수 있는 용액이 완성되는데 상기 용액에서 UV경화접착제의 농도가 6.50wt% 내지 11.07wt% 정도 되도록 첨가한다. 상기 UV경화접착제의 농도가 6.50wt%이하로 되면 전기기판과의 부착력이 떨어진다. 또한, 상기 UV경화접착제의 농도가 11.07wt%이상으로 되는 경우 부착력은 향상되지만 과량의 UV경화접착제가 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막과 전기기판의 전기적 접촉을 제한하여 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막의 전기변색성 특성이 발현되지 않는다. 그러므로 UV경화접착제의 농도는 상기 농도 범위 내로 조절해야 바람직하다.
상기 UV경화접착제는 전기기판과의 부착력을 강화시켜 폴리아닐린(polyaniline)의 전기적 특성을 나타나게 한다. 본 발명에서 접착제 중에서 바람직한 접착제로 UV경화접착제를 사용한 이유는 본 발명에서는 유기물인 폴리아닐 린(polyaniline)을 사용하므로 열처리를 통한 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막의 건조로 적합하지 않다. 또한, 단순 건조만으로는 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막과 전기기판과의 높은 접착력을 보장하기 어렵다. 이에 비에 UV경화접착제는 단순 건조에 비하여 강한 접착력을 확보할 수 있고 열처리가 필요 없으므로 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막을 안전하게 보호할 수 있다. 또한, UV경화접착제가 포함되어 있는 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막에 UV를 쪼이지 않으면 사용 중 접착제가 경화하지 않으므로 작업성이 향상되는 장점이 있다.
상기 UV경화접착제로는 우레탄(urethane) 계열과 아크릴(acryl) 계열 두 가지가 있는데 본 발명의 바람직한 실시예에서는 우레탄(urethane) 계열의 UV경화접착제를 사용하였다. 왜냐하면, 아크릴(acryl) 계열의 UV경화접착제는 경화된 후에는 유기물의 구조 특성상 유연성이 떨어지는 성질이 있기 때문에 연성이 요구되는 전기변색성 소자로는 부적합하기 때문이다.
이하 전기변색성 소자로 이용하기 위한 폴리아닐린(polyaniline)을 얇은 막의 제조 방법을 제 1 실시예로서 설명하고, 상기 제 1 실시예에 의하여 제조된 폴리아닐린 얇은 막을 제 2 실시예로 하여 설명하겠다. 그러나 본 발명의 보호범위는 본 발명의 바람직한 실시예인 제 1 실시예와 제 2 실시예에 의하여 한정하지 않는다.
-제 1 실시예-
본 발명의 바람직한 실시예인 제 1 실시예에 의한 전기변색성과 부착력이 향상된 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막은 우선 폴리아닐린(polyaniline)을 중합시 키기 위하여 두 개의 반응조를 준비하여야 한다. 한 반응조에는 염산의 농도가 0.25M 되도록 물에 용해시켜 염산수용액(HCl)을 제조하고 상기 염산수용액(HCl)을 반으로 나누어 염산수용액(HCl)을 다른 반응조에 담는다. 상기 하나의 반응조에 아닐린 단량체(monomer aniline)의 농도가 0.11M 정도 되도록 염산수용액(HCl)에 용해시켰다. 또 다른 하나의 반응조에는 중합유도체인 과황산암모늄(ammonium persulfate, (NH4)2S2O8)의 농도가 0.09M정도 되도록 하여 용해시켰다. 상기 과황산암모늄(ammonium persulfate, (NH4)2S2O8)이 용해된 염산수용액(HCl)에 폴리비닐알코올(polyvinylalcohol)을 반응조에 있는 용액의 무게의 11.3wt%가 되도록 용해시켰다. 상기 각각의 반응조에 담겨진 용액을 서로 혼합시키는데 처음에 준비한 반응조의 용액의 무게와 두 번째로 준비한 반응조의 용액의 무게의 비가 1:1이 되도록 조절하여 혼합하였다. 상기 두 반응조의 용액을 24시간 동안 150rpm의 속도로 교반하고 방치하여 폴리아닐린(polyaniline) 중합반응이 일어나게 하였다. 상기 폴리아닐린(polyaniline) 중합체만을 분리하기 위해 원심분리기로 8000rpm의 속도로 5분 동안 회전시켰다. 상기 분리해 낸 폴리아닐린(polyaniline) 중합체에 존재하는 이물질을 제거하기 위하여 에탄올로 5회 정도 세척하였다.
상기 분산용액을 만들기 위하여 상기 세척한 폴리아닐린(polyaniline) 중합체에 남아 있는 에탄올(ethanol)을 제거하기 위하여 폴리아닐린(polyaniline) 중합체를 60℃의 진공오픈에 넣어 진공상태를 유지하면서 24시간 건조하였다. 상기 건조된 폴리아닐린(polyaniline) 중합체를 유기 용매제인 테트라하이드로퓨 란(tetrahydrofuran, THF)에 용해하여 분산시키고 상기 폴리아닐린(polyaniline) 중합체가 분산된 용액에 계면활성제를 용해시킨다. 상기 분산액은 건조된 폴리아닐린(polyaniline) 중합체의 양을 3.82wt%으로 하였다.
본 발명에서 사용된 상기 혼합계면활성제는 Trion X-100과 NP-5을 1: 0.78의 무게비율로 혼합하였다. 상기 테트라하이트로퓨란(tetrahydrofuran, THF)에 폴리아닐린 중합체가 용해되어 있는 용액에 혼합계면활성제를 혼합계면활성제의 농도가 6.77wt%가 되도록 용해시켰다. 그 다음에 상기 혼합계면활성제까지 넣은 용액의 무게만큼의 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran, THF)용액을 다시 첨가하고, UV경화접착제를 상기 용액에 용해하여 넣었다. 상기 UV경화접착제는 상기 용액에서 UV경화접착제의 농도가 6.50wt% 내지 11.07wt% 정도 되도록 첨가하였다. 상기와 같이 UV경화접착제가 첨가됨으로써 최종적으로 폴리아닐린(polyaniline)으로 얇은 막을 제조할 수 있는 용액이 완성되었다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예인 제 1 실시예에 의하여 제조된 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막에 대하여 살펴보고자 한다.
-제 2 실시예-
본 발명의 바람직한 실시예인 제 2 실시예에 의한 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막은 상기 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막을 제조하기 위하여 최종적으로 만들어진 용액을 상온 상압하에서 ITO박막이 도포된 polyethylene terephthalate(PET) 필름에 상업용 바코터(bar-coater)를 이용하여 코팅한다. 상기 코팅 후에 코팅된 필름을 60℃의 진공오븐에 넣어 폴리아닐린 얇은 막에 있는 테트 라하이드로퓨란(tetrahydrofuran, THF)을 증발시킨다. 도 3 을 참고하면, 상기 건조를 끝낸 필름을 UV경화기에 넣고 경화하여 폴리아닐린 얇은 막 제품이 완성된 것을 알 수 있다.
도 4 를 참고하면, 상기와 같이 완성된 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막이 포함된 제품의 측단면을 나타낸 것인데, polyethylene terephthalate(PET)의 상면에 ITO(Indium-Tin Oxide,인-주석 산화물)가 도포되어 있고, 그 위에 본 발명에 의하여 제조된 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막이 도포되어 있다.
상기 ITO(Indium-Tin Oxide,인-주석 산화물)는 인과 주석의 산화물(indium-tin oxide)로 되어 있고 보통 조성은 SnO2를 5~10wt%정도 함유하고 있다. ITO(Indium-Tin Oxide,인-주석 산화물)는 전기전도가 우수하면서 Band-gap이 2.5eV이상이어서 가시광역에서 투명하기 때문에 매트릭스(matrix) 방식으로 구동되는 디스플레이(display)인 LCD, PDP, OLED등의 투명전극에서 많이 쓰인다. 본 발명에서 상기 ITO(Indium-Tin Oxide,인-주석 산화물)는 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막에 전기를 공급하여, 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막이 전기의 흐름에 따라 색깔을 변하게 할 수 있게 한다. 그러므로, ITO(Indium-Tin Oxide,인-주석 산화물)에 본 발명의 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막이 잘 부착되어 있어야 전기변색성 소자의 디자인 자유도를 높이고 소자의 사용수명 향상되므로 상기 폴리아닐린(polyaniline)의 부착력은 전기변색성 소자에 있어서 중요한 요소이다.
이하 실험예 1과 실험예 2를 통하여 본 발명의 바람직한 실시예인 제 2 실시 예의 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막의 부착력과 전기변색성을 살펴보겠다.
< 실험예 1 : 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막의 부착력 >
폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막의 부착력을 실험하기 위하여 박막 위에 1 cm 간격의 정방형의 모양으로 흠집을 내는데, 상기 흠집은 일반 공작용 칼을 이용하여 가볍게 힘을 주어 금을 긋는 방법으로 냈다. 상기 흠집에 다시 셀로판테이프를 박막에 붙이고, 상기 셀로판테이프를 직각으로 빠르게 떼어낸 후 손상된 박막의 면적과 손상을 입지 않은 박막의 면적을 비교하는 방법으로 부착력을 시험하였다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라 얻어진 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막은 경우 손상율은 35%였다. 그러나, 전기화학적 중합(electrochemical polymerization)에 의한 방법으로 제조된 폴리아닐린(polyaniline)을 PET 필름에 부착한 경우에는 85%의 손상율을 보였다. 또한, 화학적 중합(chemical polymerization)에 의한 방법으로 제조된 폴리아닐린(polyaniline)을 PET필름에 부착한 경우에는 90%의 손상율을 보였다.
그러므로, 종래 기술에 의하여 제조된 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막은 전기기판에 부착력이 떨어지지만 본 발명의 UV경화 접착제를 포함하여 제조된 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막은 부착력 크게 향상되었음을 알 수 있다.
< 실험예 2 : 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막의 전기변색성 >
또한, 상기 부착력을 위하여 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막의 제조시 첨가된 UV경화접착제가 본 발명의 전기변색성에 영향을 미치는지 알아보고자 4층 소 자를 만들어서 전기변색성을 시험해 보았다.
전기변색성 소자의 요소는 투명도전성 박막, 작동전극(working electrode or electrochromic electrode), 전해질 층, 역작동전극(counter electrode or ion storage layer), 투명도전성 박막으로 5가지로 구성된다. 상기와 같은 5가지 요소를 모두 갖춘 소자를 5층 소자라 하고, 이 중 역작동전극(counter electrode or ion storage layer)을 생략하여 만든 것을 4층 소자라 한다.
상기 역작동전극(counter electrode or ion storage layer)은 작동전극(working electrode or electrochromic electrode)에 이온이 투입(insert)되거나 추출(extract)될 때 전해질 층을 통하여 이온을 공급하거나 저장하는 역할을 함과 동시에 역작동전극(counter electrode or ion storage layer)도 스스로 전기변색성을 나타내는 경우가 많다. 그러므로, 5층 소자로 된 경우에 작동전극(working electrode or electrochromic electrode)이 착색(coloration)될 때는 역작동전극(counter electrode or ion storage layer)이 탈색(bleaching)되면 소자전체의 색깔변화를 더욱 진하게 할 수 있다.
그러므로, 상기 역작동전극(counter electrode or ion storage layer)이 없이 소자를 구성하더라도 셀의 색깔을 변하게 할 수 있다. 상기 역작동전극(counter electrode or ion storage layer)이 없는 상황에서는 작동전극(working electrode or electrochromic electrode)의 색깔 변화만이 나타나므로 본 실시예에서와 같이 새로이 고안된 박막의 색깔변화를 역작동전극(counter electrode or ion storage layer)의 색깔변화 없이 관찰할 수 있다. 따라서 본 실시예에서는 4층 소자를 구성 하였다.
도 5 를 참고하면, 상기에서와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 의하여 제조된 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막을 포함한 4층 소자에 0.2 V의 전압을 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막에 가했을 때 투명한 무색을 나타내고, 1.2 V의 전압을 가했을 때 짙푸른 색깔을 나타낸다. 이들 전압 값은 화학적 중합(chemical polymerization)반응 및 전기화학적 중합(electrochemical polymerization)반응에 의해 제조된 폴리아닐린(polyaniline) 박막을 이용한 소자에서 관찰할 수 있는 착탈색 반응의 전압 값과 거의 일치한다. 상기의 결과에서 확인할 수 있는 사실은, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하여 제조된 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막은 종래의 기술에 의하여 제조된 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막의 경우와 마찬가지로 거의 동일한 전기변색성 특성을 보여주고 있다는 것이다. 즉 거의 동일한 전압 값에서 착탈색 현상이 일어나고, 그 색깔 변화도 유사하다는 것이다.
그러므로, 본 발명은 UV경화성접착제를 첨가하여 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막의 전기기판에 대한 부착력을 향상되었으나 전기변색성 특성을 그대로 유지시키므로 매우 효과적이고 유용한 방법이라 할 수 있다.
한편, 본 발명에 의한 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막은 아닐린 단량체(aniline monomer)를 화학적 중합(chemical polymerization) 방법을 사용하여 폴리아닐린(polyaniline) 중합체로 합성한다. 그리고, 상기 합성된 폴리아닐린(polyaniline) 중합체를 50nm 내지 100nm의 크기의 입자를 원심분리기로 분리한 다. 상기와 같이 원심분리기로 폴리아닐린(polyaniline) 중합체의 입자를 분리하여 일정크기로 제한함으로 인하여 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막은 광학적 특성이 뛰어나다.
상기 분리된 폴리아닐린(polyaniline) 중합체는 전기변색성 소자에서 요구되는 연성을 좋게 하기 위하여 다시 분산용액으로 만들어서 분산중합(dipsersion polymerization)을 시킨다. 상기 분산용액에는 일정 크기로 되어 있는 폴리아닐린(polyaniline) 중합체가 분산되어 있다. 상기와 같이 폴리아닐린(polyaniline) 중합체의 분산크기를 조절하고 유지하여 위하여 혼합계면활성제를 사용한다. 본 발명에서 사용되는 계면활성제는 HLB(Hydrophilic-Lipophilic Balance)값이 서로 다른 하나 이상의 계면활성제를 혼합하여 사용한 것이다.
상기와 같이 상기 분산용액은 폴리아닐린(polyaniline) 중합체가 분산되어 있어 폴리아닐린(polyaniline) 중합체의 성질인 단단하여 깨지기 쉬운(brittle)한 성질을 극복하였다. 또한, 본 발명은 분산용액에 UV경화접착제를 사용하여 전기기판과의 부착력을 향상시킴으로써 전기 공급 유무에 따른 전기 변색의 응답속도를 감소시켰다. 더군다나, 상기 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막은 전기기판과의 부착력 향상으로 전기변색성 소자의 신뢰도와 수명을 증가시켰다.
그러므로, 본 발명에 의한 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막은 상기와 같은 성질로 인하여 전기변색성 소자로 뛰어나며 효과적이다. 또한, 본 발명에 의한 폴리아닐린(polyaniline) 얇은 막은 플랙서블 디스플레이(Flexible display) 개발과 같은 차세대 첨단 소재로 사용될 수 있으므로 그 응용분야가 무궁무진하다.
도 1 은 전기전도성을 가지는 고분자물질;
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 전기변색성과 부착력이 향상된 얇은 막의 제조 공정도;
도 3 은 본 발명의 실시예에 의하여 제조된 폴리아닐린 얇은 막의 상태도;
도 4 는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 얇은 막의 종단면도; 및
도 5 는 본 발명의 실시예에 따라 제조한 폴리아닐린 얇은 막의 전기의 공급여부에 따라 변색이 되는 상태도이다.
Claims (14)
- 전기의 공급여부에 따라 색깔을 바꿀 수 있는 얇은 막을 만드는데 있어서,아닐린 단량체를 폴리아닐린 중합체로 합성하는 단계;상기 폴리아닐린 중합체를 분리하는 단계;상기 분리된 폴리아닐린 중합체를 혼합계면활성제를 이용하여 분산용액을 제조하는 단계; 및상기 분산용액에 UV경화접착제를 용해시키는 단계를 포함하는 전기변색성과 부착력이 향상된 얇은 막의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 폴리아닐린 중합체를 분리하는 단계는 합성된 폴리아닐린 중합체를 광학적 특성을 향상시키기 위해 원심분리기로 회전시켜 폴리아닐린 중합체를 입자크기별로 분리하고 상기 분리된 폴리아닐린 중합체를 에탄올로 세척하는 것을 특징으로 하는 전기변색성과 부착력이 향상된 얇은 막의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 분산용액의 제조는 상기 분리된 폴리아닐린 중합체를 건조시키는 단계;상기 건조된 폴리아닐린 중합체를 테트라하이드로퓨란에 용해하여 분산시키는 단계; 및상기 폴리아닐린 중합체가 분산된 용액에 혼합계면활성제를 혼합하고 다시 테트라하이드로퓨란을 용해시키는 것을 특징으로 하는 전기변색성과 부착력이 향상된 얇은 막의 제조 방법.
- 제 3 항에 있어서,상기 폴리아닐린 중합체는 1.25wt% 내지 5.53wt%의 무게비율로 용해하여 테트라하이드로퓨란에 분산시키는 것을 특징으로 하는 전기변색성과 부착력이 향상된 얇은 막의 제조 방법.
- 제 3 항에 있어서,상기 혼합계면활성제는 Trion X-100와 NP-5의 무게를 1:0.32~0.89 비율로 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 하는 전기변색성과 부착력이 향상된 얇은 막의 제조 방법.
- 제 3 항에 있어서,상기 혼합계면활성제는 농도를 4.65wt% 내지 8.67wt%로 하여 혼합하는 것을 특징으로 하는 전기변색성과 부착력이 향상된 얇은 막의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 UV경화접착제는 우레탄 계열에서 선택되어지는 것을 특징으로 하는 전 기변색성과 부착력이 향상된 얇은 막의 제조 방법.
- 제 7 항에 있어서,상기 UV경화접착제는 농도를 6.50wt% 내지 11.07wt%로 하여 용해되어지는 것을 특징으로 하는 전기변색성과 부착력이 향상된 얇은 막의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 폴리아닐린 중합체의 합성은 염산을 물에 용해하여 염산수용액을 제조하는 단계;상기 염산수용액에 아닐린 단량체를 용해시키는 시킨 후에 폴리비닐알코올을 용해시켜 아닐린 단량체수용액을 제조하는 단계;염산수용액에 과황산암모늄을 용해시킨 후 폴리비닐알코올을 용해시킨 중합유도체수용액에 상기 단량체수용액을 혼합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기변색성과 부착력이 향상된 얇은 막의 제조 방법.
- 제 9 항에 있어서,상기 염산수용액은 농도가 0.035M~0.670M인 것을 특징으로 하는 전기변색성과 부착력이 향상된 얇은 막의 제조 방법.
- 제 9 항에 있어서,상기 단량체수용액은 아닐린 단량체의 농도가 0.06M~0.15M이고 폴리비닐알코올의 농도는 5.8wt%~26.5wt%인 것을 특징으로 하는 전기변색성과 부착력이 향상된 얇은 막의 제조 방법.
- 제 9 항에 있어서,상기 단량체수용액과 상기 중합유도체수용액의 무게를 1:0.67~1.54 비율로 혼합하여 폴리아닐린 중합체를 합성하는 것을 특징으로 하는 전기변색성과 부착력이 향상된 얇은 막의 제조 방법.
- 제 3 항에 있어서,상기 건조는 분리된 폴리아닐린 중합체를 60℃의 진공오픈에서 진공상태를 유지하면서 24시간 건조하는 것을 특징으로 하는 전기변색성과 부착력이 향상된 얇은 막의 제조 방법.
- 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재되어 있는 방법에 의하여 제조된 전기변색성과 부착력이 향상된 얇은 막.
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