KR20030069082A - 고전도율의 투명한 폴리티오펜 층 - Google Patents

고전도율의 투명한 폴리티오펜 층 Download PDF

Info

Publication number
KR20030069082A
KR20030069082A KR10-2003-0009292A KR20030009292A KR20030069082A KR 20030069082 A KR20030069082 A KR 20030069082A KR 20030009292 A KR20030009292 A KR 20030009292A KR 20030069082 A KR20030069082 A KR 20030069082A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
conductive layer
electrically conductive
transparent
formula
conductivity
Prior art date
Application number
KR10-2003-0009292A
Other languages
English (en)
Inventor
스테판 키르크마이어
프리드리히 요나스
Original Assignee
바이엘 악티엔게젤샤프트
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 바이엘 악티엔게젤샤프트 filed Critical 바이엘 악티엔게젤샤프트
Publication of KR20030069082A publication Critical patent/KR20030069082A/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/24—Electrically-conducting paints
    • 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
    • C08G61/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/12—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/122—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides
    • C08G61/123—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides derived from five-membered heterocyclic compounds
    • C08G61/126—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides derived from five-membered heterocyclic compounds with a five-membered ring containing one sulfur atom in the ring
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/09—Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)
  • Manufacturing Of Electric Cables (AREA)

Abstract

본 발명은, 지환족 술폰산의 철(III) 염을 산화제로 사용한 화학적 산화에 의해 티오펜 또는 다양한 티오펜들의 혼합물을 중합시켜 500 S/cm 이상의 비전도율을 갖는 투명한 전기 전도성의 폴리티오펜 층 제조 방법과, 상기 방법으로 수득할 수 있는 층 및 상기 층의 용도에 관한 것이다.

Description

고전도율의 투명한 폴리티오펜 층 {Transparent Polythiophene Layers of High Conductivity}
본 발명은 500 S/cm 이상의 전도율을 갖는 투명한 전기 전도성 층의 제조 방법과, 상기 층 및 상기 층의 용도에 관한 것이다.
폴리티오펜 층, 적절한 티오펜의 전기 화학적 또는 화학적 산화에 의한 상기 층의 제조, 및 비전도성 또는 약전도성인 기재(substrate)의 정전기 방지용 마감처리에 있어서 상기 층의 용도는 알려져 있다.
EP 206 133 A1호는, 산화제를 사용하여 제조된 전도성의 고분자 헤테로시클릭 화합물의 층을, 비전도성 또는 약전도성의 기재에 도포하는 방법을 기재하고 있다. EP 206 133 A1호에 의해 제조될 수 있는 중합체의 전도율은 최대 100 S/cm이다.
EP 253 594 A2호는, 3- 및(또는) 4-위치가 알킬 및(또는) 알콕시기에 의해 임의로 치환될 수 있는 티오펜과, 화학적 또는 전기 화학적 산화에 의해 수득한 그의 전기 전도성 중합체에 대해 구체적으로 개시하고 있다. EP 253 594 A2호에 기재되어 있는, 화학적 산화에 의해 제조된 중합체 및 공중합체는, 고작 0.05 S/cm이하의 전도율을 갖는다. 만약, 전기 화학적 산화에 의해 중합체 또는 공중합체를 제조할 경우에는, 1050 S/cm 까지의 전도율을 달성할 수 있다. 그러나, 전기 화학적 산화의 단점은 필요한 장치로 인해, 화학적 산화보다 훨씬 더 복잡하다는 것이다. 또한, 전기 화학적 산화에 의해 얻은 중합체는 실질적으로 불용성이어서, 이들의 잠재적 이용도가 크게 제한된다. 전기 화학적 산화에 의해서는 일반적으로 층 두께 약 200 nm 이하의 균일한 중합체 필름만이 제조되며, 상기 값을 초과하는 경우, 상기 중합체 필름은 낮은 기계적 강도를 지니고 매우 거칠다.
US-A-4,521,589호에는, 비활성 유기용매 중의 니켈 화합물 존재하에서, 3-알킬-2,5-디할로티오펜을 마그네슘과 반응시켜 중합체성 3-알킬티오펜을 제조하는 것이 기재되어 있다. 상기 방법으로 얻은 폴리티오펜의 전기 전도율은 9×10-14S/cm이다. 상기 전도율은 요오드와의 반응에 의해 약 0.5 S/cm까지 증가될 수 있다.
EP 203 438 A1호 및 EP 257 573 A1호는 유기용매에 가용성인 치환된 전도성 폴리티오펜의 제조와, 비전도성 또는 약전도성인 기재의 정전기 방지용 마감처리에 있어서 상기 가용성 폴리티오펜 용액의 용도를 기재하고 있다. EP 203 438 A1호에 기재되어 있는 폴리티오펜의 전도율은 바람직하게는 10-2S/cm이지만, 상기 전도율은 중합체에 전자 공여체(예를 들면, 요오드)를 도핑해야만 가능하다. 도핑을 한 후에도, 최대 15 S/cm의 전도율을 얻는다고 기재되어 있다. EP 257 573 A1호에 의하면, 전기 화학적 중합에 의해 100 S/cm 이하의 전도율을 갖는 폴리티오펜을 제조할 수 있다.
EP 339 340 A2호는, 상응하는 티오펜의 산화적 중합에 의해 3,4-치환된 폴리티오펜을 제조할 수 있음을 기재하고 있다. 상기 특허에 개시된 산화제로서는, 유기산 및 유기 라디칼을 포함하는 무기산의 철(III) 염이 포함된다. 예를 들면, C1-C20-알킬술폰산 및 방향족 술폰산의 철(III) 염이 언급되어 있다. 상기 폴리티오펜으로부터 제조될 수 있는 층은 고작 0.01 S/cm 내지 10 S/cm의 전도율을 갖는다. 상기 특허에서도 마찬가지로, 산화를 화학적으로 수행하지 않고 전기 화학적으로 수행할 경우에는, 전도율이 200 S/cm로 증가될 수 있다. 이와 관련한 단점은 상기 기술한 바와 같다.
EP 820 076 A2호에는, 전기 전도성 중합체를 포함하는 고체 전해질을 갖는 캐퍼시터(capacitor)가 기재되어 있다. 이 고체 전해질은 피롤, 티오펜, 푸란, 아닐린 또는 이들 유도체의 중합체로 구성되며, 상기 화합물들은 폴리술폰산, 히드록실기 또는 카르복실기를 갖는 유기술폰산, 지환족 술폰산 또는 벤조퀴논술폰산으로 도핑된 것이다. EP 820 076 A2호에는, 빛을 분산시키고 넓은 표면적을 갖는 탄탈륨 박막의 함침(含浸)이 기재되어 있다. 따라서, EP 820 076 A2호에 기재된 고체 전해질은 투명하지 않은 불투명체이다. EP 820 076 A2호에 기재된 고체 전해질이 특정 전도율을 갖는다는 내용은 개시되어 있지 않다. EP 820 076 A2호에 따르면, 10 S/cm 내지 100 S/cm의 전도율은 중합체 층을 고체 전해질로서 이용하는데 충분하다. 더 높은 전도율을 갖는 중합체 층의 제조에 관한 상세한 설명은 개시되어 있지 않다.
다양한 용도를 위해서는 특히 높은 전도율이 필수적이기 때문에, 따라서 본 발명의 목적은 특히 높은 전도율을 갖고, 또한 높은 투명도를 특징으로 하는 전기 전도성 층을 제공하는 데 있다.
놀랍게도, 산화제로서 지환족 술폰산의 철(III) 염을 사용한, 적절한 티오펜의 화학적 산화에 의해 제조된 중합체를 이용하여, 특히 높은 전도율을 갖는 투명한 전기 전도성 층을 제조할 수 있다는 것이 발견되었다.
본 발명은, 화학식 1로 표시되는 1종 이상의 티오펜을 중합하여 500 S/cm가 넘는 전도율을 갖는 투명한 전기 전도성 층의 제조 방법에 관한 것이며,
상기 화학식에서,
R1및 R2는 서로 독립적으로 1 개 내지 10 개의 탄소원자를 갖고 임의로 치환될 수 있는 직쇄 또는 분지쇄의 알킬 라디칼, 아릴 라디칼, 알킬아릴 라디칼 또는 헤테로시클릭 라디칼이거나, 또는
R1과 R2가 함께 1 개 내지 18 개의 탄소원자를 갖는, 직쇄 또는 분지쇄의 치환 또는 비치환 알킬렌 라디칼이며,
상기 중합은 화학적 산화에 의해 수행되고, 산화제로서 지환족 술폰산의 철(III) 염을 사용한다.
바람직하게는, R1및 R2는 서로 독립적으로 1 개 내지 6 개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 알킬 라디칼, C6-C10-아릴 또는 C1-C6-알킬-C6-C10-아릴이거나, 또는 R1과 R2가 함께 탄소수 1 개 내지 10 개의 임의로 치환될 수 있는 직쇄 알킬렌 라디칼이다.
본 발명은 또한, 상기 방법으로 수득할 수 있는 층 및 상기 전기 전도성 층의 용도에 관한 것이다.
본 발명은 바람직하게는, 화학식 2의 화합물을 사용하여 수행한다.
상기 화학식에서,
R3는 -(CH2)m-CR4R5-(CH2)n- 이며,
여기서,
R4및 R5는 서로 동일하거나 상이하며, 수소, 탄소수 1 개 내지 18 개의 직쇄 또는 분지쇄 알킬 라디칼, OH, O-CH2-CH2-CH2-SO3H, 또는 탄소수 1 개 내지 18 개의O-알킬이고,
n 및 m은 각각 서로 독립적으로 0 내지 9의 정수이며, n과 m의 합은 9 이하이다.
바람직하게는, R4및 R5는 서로 독립적으로 수소, 탄소수 1 개 내지 6 개의 직쇄 알킬 라디칼, OH, O-CH2-CH2-CH2-SO3H, 또는 탄소수 1 개 내지 6 개의 O-알킬이다. 특히 바람직하게는, R4및 R5는 수소이다.
본 발명에 따른 방법에서 사용될 수 있는 화합물의 예로는 디메톡시티오펜, 디에톡시티오펜, 디프로폭시티오펜, 디부톡시티오펜, 메틸렌디옥시티오펜, 에틸렌디옥시티오펜, 프로필렌디옥시티오펜, 부틸렌디옥시티오펜, US-A-5,111,327호 등에 기재된 바와 같이 히드록실기 또는 알콕시기에 의해 치환된 티오펜, CH2-O-(CH2)n-SO3H기(n은 2 내지 10의 정수임)를 갖는 티오펜, 및 알킬기(바람직하게는 C1-C10-알킬)에 의해 치환된 에틸렌디옥시티오펜이 있다.
본 발명에 따른 방법에서 사용될 수 있는 철(III) 염으로는 지환족 술폰산의 철(III) 염이 있다. 철(III) 염을 구성하는 상기 술폰산은, 탄소수 4 개 내지 20 개의 지환족 고리 및 하나 이상의 술폰산기를 함유하는 술폰산이다.
본 발명에 따른 방법에서 사용될 수 있는 지환족 술폰산의 예로서는, 시클로헥산술폰산, 메틸시클로헥산술폰산, 시클로헵탄술폰산, 캄퍼술폰산, 및 예를 들어 방향족 술폰산의 수소화 반응에 의해 제조될 수 있는 술폰산이 있다.
본 발명에 따른 방법은, 바람직하게는 캄퍼술폰산의 철(III) 염을 사용하여 수행될 수 있으나, 철(III) (+)-캄퍼술포네이트, 철(III) (-)-캄퍼술포네이트, 철(III) (+)-캄퍼술포네이트와 철(III) (-)-캄퍼술포네이트의 라세미체, 또는 철(III) (+)-캄퍼술포네이트와 철(III) (-)-캄퍼술포네이트의 임의 혼합물을 사용하는 것도 가능하다.
추가적인 산화제 및(또는) 도핑제(dopant)의 첨가는 필수적이지 않으며, 바람직하게는 첨가하지 않는다.
본 발명에 따른 방법을 수행하여, 중합체 쇄 중에서 양전하를 갖는 폴리티오펜과 상기 양전하에 상보적인 카운터 이온을 함유하는, 전기 전도성의 투명한 층을 제조한다. 본 발명에 따른 방법에 의해 제조될 수 있는 층에 존재하는 중합체는, 화학식 3에 의해 간단하고 도식적인 방식으로 나타낼 수 있다.
상기 화학식에서,
R1및 R2는 상기 정의한 바와 동일하고,
X-는 본 발명의 방법에 사용된 지환족 술폰산의 철(III)염에 상응하는 술포네이트 이온이고,
n은 보통 1 내지 20이며, m은 보통 2 내지 10,000이다.
화학적 산화에 의한, 화학식 1 및 2의 티오펜의 산화적 중합은 일반적으로 원하는 반응 시간에 따라, 온도 -10 ℃ 내지 250 ℃, 바람직하게는 0 ℃ 내지 200 ℃에서 수행될 수 있다.
반응 조건하에서 비활성인 유기용매는, 상기 반응에 사용될 티오펜에 첨가되어 기재에 도포될 수 있는 코팅 용액을 형성한다. 비활성 유기용매의 예로서는, 특히 메탄올, 에탄올 및 프로판올과 같은 지방족 알콜; 아세톤 및 메틸 에틸 케톤과 같은 지방족 케톤; 에틸 아세테이트 및 부틸 아세테이트와 같은 지방족 카르복실산 에스테르; 톨루엔 및 크실렌과 같은 방향족 탄화수소; 헥산, 헵탄 및 시클로헥산과 같은 지방족 탄화수소; 디클로로메탄 및 디클로로에탄과 같은 염소화 탄화수소; 아세토니트릴과 같은 지방족 니트릴; 디메틸 술폭시드 및 술포란과 같은 지방족 술폭시드 및 술폰; 디메틸아세트아미드, 디메틸포름아미드 및 N-메틸피롤리돈과 같은 지방족 카르복사미드; 디에틸 에테르 및 아니솔과 같은 지방족 및 방향지방족 에테르가 있다. 또한 용매는 물, 또는 상기 유기용매가 물에 혼화성일 경우 상기 유기용매와 물의 혼합물일 수도 있다.
화학식 1 및 2의 티오펜의 산화적 중합은 이론적으로, 티오펜 1 몰당 산화제 2.25 당량을 필요로 한다(예를 들면, 문헌 [J. Polym. Sc. Part A, Polymer Chemistry Vol. 26, p.1287(1988)] 참조). 그러나 실제로는 과량의, 예를 들면 티오펜 1 몰당 0.1 내지 2 당량의 산화제가 추가로 사용된다.
투명한 전기 전도성의 층은 티오펜과 산화제를 혼합하여 또는 개별적으로 도포함으로써 제조될 수 있다. 개별적으로 도포하는 경우에는, 먼저 코팅될 기재를 산화제 용액으로 처리하고, 그 후 티오펜 용액을 처리한다. 티오펜과 산화제를 혼합하여 도포하는 경우에는, 코팅될 기재가 일반적으로 티오펜과 산화제를 포함하는 하나의 용액에 의해 코팅된다. 혼합하여 도포하는 경우에는 약간의 티오펜이 증발할 수 있으므로, 티오펜의 예상 손실치에 상응하는 소량의 산화제가 용액에 첨가된다.
코팅재의 제조 이전에, 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 폴리올레핀, 에폭시실란(예를 들면, 3-글리시독시프로필트리알콕시실란)과 같은 결합제 및(또는) 가교제가 코팅 용액에 첨가될 수 있다. 또한 실란 또는 실란 가수분해물(예를 들면, 테트라에톡시실란 및 테트라에톡시실란의 가수분해물)은 코팅재의 내긁힘성을 증가시키기 위해 첨가될 수 있다.
코팅될 기재에 도포되는 코팅 용액은, 바람직하게는 용액의 전체 중량에 대해 화학식 1 및(또는) 2의 상응하는 티오펜을 1 내지 30 중량％, 및 결합제를 0 내지 30 중량％ 포함한다. 코팅 용액은, 예를 들면 분무, 나이프 코팅, 스핀 코팅, 브러싱 또는 프린팅과 같은 공지의 방법에 의해 기재에 도포될 수 있다.
코팅 용액을 도포한 후, 용매는 실온에서의 간단한 증발에 의해 제거될 수 있다. 그러나, 상대적으로 높은 공정 속도를 달성하기 위해서는 승온, 예를 들면 20 ℃ 내지 250 ℃, 바람직하게는 40 ℃ 내지 200 ℃에서 용매를 제거하는 것이 유리하다.
또한, 승온에서 용매를 제거하는 것은, 본 발명에 따른 층의 전기 전도성이 50 ℃ 내지 250 ℃, 바람직하게는 100 ℃ 내지 200 ℃에서 코팅재 열처리에 의해 증가될 수 있음이 밝혀졌기 때문에 유리하다. 용매 제거 후 즉시, 또는 코팅재 제조 후 일정 시간 후에 후-열처리를 수행할 수도 있다.
용매를 제거(건조)한 후, 코팅재로부터 잉여 산화제를 세척하여 제거하는 것이 유리할 수 있다. 상기 목적에 적합한 것으로서는 유기술폰산과 임의로 혼합될 수 있는 물, 또는 예를 들면 메탄올 및 에탄올과 같은 저급 알콜이 있다.
본 발명의 방법에 의해 코팅될 수 있는 기재로는 특히, 유리, 이산화규소 및 세라믹 물질로 만든 무기 투명 기재, 및 유기 플라스틱으로 만든 시트-형 투명 기재가 있다(예를 들면 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리올레핀 또는 폴리에스테르로 만든 투명 필름). 필요한 경우, 기재는 실제 코팅 이전에, 예를 들면 접착력을 높이기 위해 실란과 같은 접착 촉진제로 코팅될 수 있다.
도포되는 코팅재의 층 두께는, 코팅재의 원하는 전도율 및 투명도에 따라서, 건조 후 일반적으로 0.01 ㎛ 내지 100 ㎛일 수 있다.
본 발명에 따른 방법에 의해 제조될 수 있는 투명한 전기 전도성 층은 500 S/cm 이상의, 바람직하게는 1000 S/cm 이상의 비전도율을 갖는다. 비전도율은 프로필로미터(profilometer)에 의한 층 두께 측정과 표면 저항 측정(2×2 ㎝ 측정 스트립, 시판 중인 저항계로 저항 측정)에 의해, 또는 시판 중인 4-위치 측정계에 의해 측정된다.
상기 층은 높은 광학 투명도를 갖는다. 상기 층의 광학 투명도는 바람직하게는 50 ％ 이상, 특히 바람직하게는 75 ％ 이상이다. 본 발명에서 광학 투명도는, 시판 중인 UV-VIS 분광계를 이용하여 가시광선 영역(300-800 ㎚)에서 투과도를 측정하고, 3 개 이상 개별 측정치의 평균치로 결정하였다.
본 발명은 또한, 본 발명에 따른 방법에 의해 수득할 수 있는 투명한 전도성 층에 관한 것이다.
본 발명에 따른 투명한 전기 전도성 층은 예를 들면, 전자부품 포장 및 청정실 밀봉용 플라스틱 필름 마감처리, 음극선관의 정전기 방지용 마감처리, 사진용 필름의 정전기 방지용 마감처리에 적합하며, 투명 가열재, 투명 전극, 회로기판, 또는 전기적으로 색상을 표시하는 윈도우 판으로서 적합하다.
실시예
비전도율은 층 두께 측정(프로필로미터)과 표면 저항 측정(2×2 ㎝ 측정 스트립, 시판되는 저항계로 저항 측정)에 의해, 또는 시판되는 4-위치 측정계에 의해 측정되었다.
실시예 1
에틸렌-3,4-디옥시티오펜 0.25 g(1.76 mmol)과, 부탄올 중 54 중량％의 철(III) 캄퍼술포네이트 용액 5.0 g(13.3 mmol)을 서로 혼합하여 용해시키고, 상기 혼합된 용액을 시판 중인 스핀코터(spin-coater)를 이용하여 다양한 회전 속도로 유리 판에 도포하였다. 코팅된 유리 판을 실온에서 건조시키고 80 ℃에서 1 시간 더 방치하였다. 냉각 후, 유리 판을 물로 세척하고 건조시켰다. 층 두께 및 비전도율을 표 1에 나타내었다.
회전 속도 비전도율(S/cm) 층 두께(㎚)
1500 1035 420
2000 1276 340
비교예 1
에틸렌디옥시티오펜 0.25 g(1.76 mmol)과, 부탄올 중 40 중량％의 철(III) p-톨루엔술폰산 용액 5.0 g(3.80 mmol)을 서로 혼합하여 용해시키고, 상기 혼합된 용액을 시판 중인 스핀코터를 이용하여 다양한 회전 속도로 유리 판에 도포하였다. 코팅된 유리 판을 실온에서 건조시키고 80 ℃에서 1 시간 더 방치하였다. 냉각 후, 유리 판을 물로 세척하고 건조시켰다. 층 두께 및 비전도율을 표 2에 나타내었다.
회전 속도 비전도율(S/cm) 층 두께(㎚)
500 119 380
1000 122 240
비교예 2
에틸렌디옥시티오펜 0.25 g(1.76 mmol)과, 부탄올 중 43.6 중량％의 철(III) 페놀-4-술폰산 용액 5.0 g(3.80 mmol)을 서로 혼합하여 용해시키고, 상기 혼합된 용액을 시판 중인 스핀코터를 이용하여 다양한 회전 속도로 유리 판에 도포하였다. 코팅된 유리 판을 실온에서 건조시키고 80 ℃에서 1 시간 더 방치하였다. 냉각 후, 유리 판을 물로 세척하고 건조시켰다. 층 두께 및 비전도율을 표 3에 나타내었다.
회전 속도 비전도율(S/cm) 층 두께(㎚)
500 2.5 1300
비교예 3
에틸렌디옥시티오펜 0.25 g(1.76 mmol)과, 부탄올 중 25.9 중량％의 철(III) 메탄술폰산 용액 5.0 g(3.80 mmol)을 서로 혼합하여 용해시키고, 상기 혼합된 용액을 시판 중인 스핀코터를 이용하여 다양한 회전 속도로 유리 판에 도포하였다. 코팅된 유리 판을 실온에서 건조시키고 80 ℃에서 1 시간 더 방치하였다. 냉각 후, 유리 판을 물로 세척하고 건조시켰다. 층 두께 및 비전도율을 표 4에 나타내었다.
회전 속도 비전도율(S/cm) 층 두께(㎚)
500 102 1300
본 발명은 지환족 술폰산의 철(III) 염을 산화제로 사용하여 티오펜을 화학적 산화에 의해 중합시키는 투명한 전기 전도성 층의 제조 방법에 관한 것으로, 상기 방법에 의해 투명도 및 전도율이 기존의 중합체가 지닌 것 보다 훨씬 우수한 중합체 층을 얻을 수 있다. 또한 본 발명의 투명한 전기 전도성 층은 예를 들면, 전자부품 포장 및 청정실 밀봉용 플라스틱 필름 마감처리, 음극선관의 정전기 방지용 마감처리, 사진용 필름의 정전기 방지용 마감처리, 투명 가열재, 투명 전극, 회로기판, 또는 전기적으로 색상을 표시하는 윈도우 판으로서 적합하다.

Claims (8)

  1. 지환족 술폰산의 철(III) 염을 산화제로 사용한 화학적 산화에 의해, 화학식 1의 티오펜, 또는 화학식 1의 다양한 티오펜들의 혼합물을 중합시키는 것을 특징으로 하는, 500 S/cm 이상의 비전도율을 갖는 투명한 전기 전도성 층의 제조 방법.
    <화학식 1>
    상기 화학식에서,
    R1및 R2는 서로 독립적으로 1 개 내지 10 개의 탄소원자를 갖고 임의로 치환될 수 있는 직쇄 또는 분지쇄의 알킬 라디칼, 아릴 라디칼, 알킬아릴 라디칼 또는 헤테로시클릭 라디칼이거나, 또는
    R1과 R2가 함께 1 개 내지 18 개의 탄소원자를 갖는, 직쇄 또는 분지쇄의 치환 또는 비치환 알킬렌 라디칼이다.
  2. 제1항에 있어서, 사용된 티오펜이 화학식 2 화합물인 것을 특징으로 하는 투명한 전기 전도성 층의 제조 방법.
    <화학식 2>
    상기 화학식에서,
    R3는 -(CH2)m-CR4R5-(CH2)n- 이며,
    여기서,
    R4및 R5는 서로 동일하거나 상이하며, 수소, 탄소수 1 개 내지 18 개의 직쇄 또는 분지쇄 알킬 라디칼, OH, O-CH2-CH2-CH2-SO3H, 또는 탄소수 1 개 내지 18 개의 O-알킬이고,
    n 및 m은 각각 서로 독립적으로 0 내지 9의 정수이며, n과 m의 합은 9 이하이다.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 사용된 티오펜이 3,4-에틸렌디옥시티오펜인 것을 특징으로 하는 투명한 전기 전도성 층의 제조 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 사용된 철(III) 염이 철(III) 캄퍼술포네이트인 것을 특징으로 하는 투명한 전기 전도성 층의 제조 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 전도성 층의 투명도가 50 ％ 이상인 것을 특징으로 하는 투명한 전기 전도성 층의 제조 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 투명한 전기 전도성 층의 비전도율이 1000 S/cm 이상인 것을 특징으로 하는 투명한 전기 전도성 층의 제조 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 적어도 어느 한 항의 방법에 의해 수득할 수 있는 전기 전도성 층.
  8. 전자부품 포장 및 청정실 밀봉용 플라스틱 필름의 마감처리, 음극선관의 정전기 방지용 마감처리, 사진용 필름의 정전기 방지용 마감처리, 투명 가열재, 투명 전극, 회로기판, 또는 전기적으로 색상을 표시하는 윈도우 판에 있어서의, 제7항에 따른 전기 전도성 층의 용도.
KR10-2003-0009292A 2002-02-15 2003-02-14 고전도율의 투명한 폴리티오펜 층 KR20030069082A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10206294A DE10206294A1 (de) 2002-02-15 2002-02-15 Transparente Polythiophenschichten hoher Leitfähigkeit
DE10206294.3 2002-02-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20030069082A true KR20030069082A (ko) 2003-08-25

Family

ID=27634978

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2003-0009292A KR20030069082A (ko) 2002-02-15 2003-02-14 고전도율의 투명한 폴리티오펜 층

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20030161941A1 (ko)
EP (1) EP1338617A3 (ko)
JP (1) JP2003286336A (ko)
KR (1) KR20030069082A (ko)
CN (1) CN1438656A (ko)
DE (1) DE10206294A1 (ko)
IL (1) IL154435A0 (ko)
TW (1) TW200307954A (ko)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT500289A1 (de) * 2003-12-29 2005-11-15 Hueck Folien Gmbh Substrate mit elektrisch leitfähigen schichten für technische anwendungen
DE102004012319A1 (de) 2004-03-11 2005-09-22 H.C. Starck Gmbh Funktionsschichten für optische Anwendungen auf Basis von Polythiophenen
WO2006082944A1 (ja) * 2005-02-07 2006-08-10 Teijin Dupont Films Japan Limited 導電性積層フィルム
JP4896637B2 (ja) 2006-09-05 2012-03-14 帝人デュポンフィルム株式会社 導電性フィルム
CN1974628B (zh) * 2006-11-22 2010-12-08 天津大学 聚乙撑二氧噻吩纳米棒的化学制备方法
US8362133B2 (en) * 2007-05-18 2013-01-29 Essilor International Compagnie Generale D'optique Curable coating compositions providing antistatic abrasion resistant coated articles
DE102007052522A1 (de) * 2007-11-01 2009-05-07 H.C. Starck Gmbh Verfahren zur Beschichtung von unpolaren Polyaromaten enthaltenden Schichten
KR101092607B1 (ko) * 2009-01-16 2011-12-13 에스케이씨 주식회사 전도성 고분자 용액 조성물을 이용한 고분자 막과 그 구조
JP2011213843A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Denki Kagaku Kogyo Kk 新規導電性ポリマーおよびその製造方法
MX2013001964A (es) 2010-08-20 2013-06-28 Rhodia Operations Peliculas que contienen polimeros electricamente conductores.
CN102321343B (zh) * 2011-08-30 2013-09-18 固安福爱电子有限公司 导电高分子材料及包括其的电容器
CN106297968B (zh) * 2016-08-26 2018-01-09 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种高膜厚高电导率的pedot薄膜及其制备方法
JP2021095426A (ja) 2019-12-13 2021-06-24 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 金属光沢膜形成用組成物、金属光沢膜、及び物品

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0253594A3 (en) * 1986-07-16 1989-10-11 COOKSON GROUP plc Polymerisable thiophene monomers, their production and polymers prepared therefrom
DE3750650D1 (de) * 1986-08-26 1994-11-17 Hoechst Ag Lösliche, elektrisch leitende Polymere, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung.
DE3843412A1 (de) * 1988-04-22 1990-06-28 Bayer Ag Neue polythiophene, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung
US5421598A (en) * 1991-04-26 1995-06-06 Everest & Jennings International, Ltd. Modular wheelchair
JP3235475B2 (ja) * 1996-07-16 2001-12-04 日本電気株式会社 固体電解コンデンサ及びその製造方法
EP1323763A1 (en) * 2001-12-20 2003-07-02 Agfa-Gevaert 3,4-Alkylenedioxy-thiophene copolymers

Also Published As

Publication number Publication date
EP1338617A3 (de) 2003-11-05
JP2003286336A (ja) 2003-10-10
CN1438656A (zh) 2003-08-27
DE10206294A1 (de) 2003-08-28
US20030161941A1 (en) 2003-08-28
IL154435A0 (en) 2003-09-17
TW200307954A (en) 2003-12-16
EP1338617A2 (de) 2003-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100856954B1 (ko) 신규 폴리티오펜 분산액
RU2327708C2 (ru) Способ получения содержащей комплекс поли(3,4-диалкокситиофена) и полианиона водной дисперсии, полученная этим способом вышеуказанная дисперсия, композиция для покрытия, подложка с проводящей прозрачной пленкой
JP5614933B2 (ja) 前駆体ポリマからの導電性ポリマ、その作製方法およびその使用
EP1862487B1 (en) Electrically conductive polymers and method of making electrically conductive polymers
US7105237B2 (en) Substituted thieno[3,4-B]thiophene polymers, method of making, and use thereof
KR101249258B1 (ko) 폴리(3,4-디알콕시티오펜)과 폴리음이온과의 복합체를 함유하는 수분산체의 제조방법
US8815343B2 (en) Highly conductive and stable transparent conducting polymer films
KR101493761B1 (ko) 전도성 폴리머의 제조 방법
KR20040016409A (ko) 전해질 축전기의 고체 전해질로서의 치환폴리(알킬렌디옥시티오펜)
KR20010078291A (ko) 수용성 π-공액 중합체의 제조 방법
KR20030069082A (ko) 고전도율의 투명한 폴리티오펜 층
WO2007066353A2 (en) Novel polymers of 3,4-propylenedioxythiophene derivatives with pendant functional groups
CN105637037B (zh) 导电性组合物、导电体、导电体的形成方法及聚合物的制造方法
EP0921147A2 (en) Transparant conducting polymers
KR101007864B1 (ko) 신규한 티오펜 화합물, 티오펜 중합체, 전도성 고분자 박막및 이를 이용한 전도성 고분자 패턴형성방법
JP6977246B2 (ja) 帯電防止薄膜、及び帯電防止用水溶液
DE69919661T2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Schicht aus leitfähigen Polythiophen bei niedriger Temperatur
EP0292905B1 (de) Elektrisch leitende Beschichtungsmasse, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
CN102482403A (zh) 含有导电聚合物的聚合物涂层
KR100374719B1 (ko) 가용성 폴리(3,4-에틸렌다이옥시싸이오펜) 분말제조방법
JP6969273B2 (ja) 帯電防止薄膜、及び帯電防止用水溶液
CN116640418B (zh) 一种电致变色显示器件及其制备方法
KR100875219B1 (ko) 전기전도성 패턴 형성용 물질 및 전기전도성 패턴 형성 방법
WO2007137581A1 (en) A method for attaching an electrically conductive polymer to a rigid, semi-rigid or flexible polymer substrate and products obtained by the method

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid