KR20090031924A - 전도성 폴리머 - Google Patents

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그레이엄 심슨 머레이
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Abstract

본 발명은 산 경화된 용제형 레졸을 포함하는 전도성 폴리머로서, 상기 용제형 레졸은 실질적으로 물이 없는 것인 전도성 폴리머; 상기 전도성 폴리머로 형성되는 성형 제품 및 상기 전도성 폴리머의 전극, 또는 전자기적 간섭을 억제하거나 어떤 위치에서 정전기적 방전을 방지하기 위한 전자기적 쉴딩 물질로서의 사용하는 용도를 제공한다.
산 경화, 용제형 레졸, 전도성 폴리머, 연료 전지

Description

전도성 폴리머{Conductive polymer}
본 발명은 전도성 폴리머 및 그 용도에 관한 것이다.
특히 초기 연료전지 산업에서 저가이면서 성형 가능한 전도성 폴리머 물질이 요구된다. 수소와 산소(공기)가 결합되어 전기를 형성하고 물이 방출되는 개별적인 반응 셀들을 분리하는 바이폴라 플레이트(bipolar plates)와 같은 핵심 부품의 가격때문에 연료전지의 광범위한 채용이 제한되고 있다. 바이폴라 플레이트는 전기를 전도하고, 반응 가스를 분리된 상태로 유지하며, 반응에서 폐기되는 물과 열을 채널 방출시켜야 한다. 현재 그라파이트와 같은 전도성 입자가 전기적으로 절연인 수지와 결합되어 구성된 복합체 플레이트가 사용되고 있다.
전도성 접착제, 전도성 코팅제, 전자기적 쉴딩과 같은 타 응용분야 및 전해질과 같은 전기화학적 전지의 다른 부품에서도 이러한 전도성 폴리머가 요구된다.
WO 2004/091015에는 이들 응용에 사용되기 위한 전도성 알칼리염을 함유하고 전도성 물질로 도핑된 에스터-경화된 수성 알칼리 페놀성 레졸 수지가 개시되어 있다.
상기 문제를 경감할 수 있는 방법이 요망된다.
이를 위해 본 발명은 산 경화된 용제형 레졸(acid cured solvented resole)을 포함하며, 상기 용제형 레졸은 실질적으로 물이 없는 것인 폴리머를 제공한다.
본 발명에 따른 상기 폴리머는 전도성을 가짐이 판명되었다. 실제로 상기 폴리머 샘플은(부가적인 전도성 물질을 함유하고 있지 않다), 이러한 물질을 함유하고 있지 않은 WO 2004/091015 실시예 개시 폴리머에 비하여 훨씬 뛰어난 전도성을 갖는 것이 판명되었다. 이는 실로 놀라운 것인데, 일반적으로 산 경화된 페놀성 폴리머는 양호한 전기적 절연 성질을 나타내기 때문이다. 이는 WO 2004/091015의 실시예 11에서 명확히 알 수 있는데, 이 실시예는 산 경화된 수성 레졸 폴리머 조성물(사용된 수지는 28 중량%의 물을 함유하였다)에 관한 것이다. 이 실시예 조성물은 20 Mohms cm 이상의 저항성을 가지므로, 절연성을 갖는 것으로 판명되었다. 따라서 본 발명의 폴리머가 양호한 전도성을 갖는다는 것은 실로 놀라운 것이다.
본 발명에 따른 폴리머는 WO 2004/091015에 사용된 폴리머의 하기 이점을 공유한다:
- 본 폴리머는 실온에서 경화한다;
- 본 폴리머는 저압 및 고압에서 성형될 수 있다;
- 본 폴리머는 전도성 탄소 입자로 도핑될 수 있다;
- 본 폴리머는 탄소를 결합하는데 일반적으로 사용되는 바인더보다 더 높은 전도성을 가지므로, 전도성의 열화가 최소화된다;
- 본 폴리머는 최소한의 수축으로 경화되어, 기계 가공이 필요없고 양호한 물질 강도를 갖는 내구성이 더욱 좋은 제품을 생산할 수 있다;
- 본 폴리머는 발포되어(foamed), 넓은 표면적을 갖는 3-d 기공성 전도성 구조물을 생산할 수 있다;
- 본 폴리머는 비 탄소 전도성 충전제로 도핑될 수 있다; 및
- 높은 체적 생산 속도가 가능하다.
본 발명은 WO 2004/091015에 사용된 폴리머에 대해 하기의 추가적인 이점을 갖는다:
- 본 발명의 수지(용제형 레졸 출발 물질을 포함하는)는 표준 레졸에 비해 더 좋은 저장 안정성을 갖는다;
- 본 발명의 상기 수지는 수성 폴리머용 수지에 비해 더 높은 온도에서 더욱 안정하다;
- 덜 깨진다(less brittle);
- 임의로 반투명이다(optionally translucent);
- 상기 수지는 산에 대한 반응성이 낮다; 및
- 상기 수지는 높은 수준의 산을 채용할 수 있도록 허용한다.
본 발명에 따른 폴리머는 바람직하게 페놀성 레졸, 용제 및 산을 포함한다. 본 발명에서 사용되는 용제는 바람직하게 저극성 유기 용제(low polarity organic solvent)이다. 저극성 용제는 물과 혼합되었을때 가시적인 이중층을 형성하지 않으므로 상기 페놀성 레졸에 사용되는 저극성 유기용제는 바람직하게 물 가용성인 정도의 극성을 가진다. 저 극성 유기 용제는 바람직하게 100℃ 보다 더 큰 비점을 갖는다. 이는 본 발명에 사용되는 페놀성 레졸의 제조에 용제로서 사용되기에 유용하다. 페놀성 레졸은 주로 수성 용액으로 입수가능하므로, 그 물 함량이 경감되도록 처리되어야 하기 때문이다. 통상 페놀성 레졸을 진공하에서 가열하여 증발 또는 증류로 과량의 물을 제거함으로써 상기 물 함량을 경감시킨다. 임의로 100℃ 미만의 비점을 갖는 저극성 유기용제가 실절적으로 물이 거의 없는 용제형 레졸에 첨가될 수 있다. 적합한 저극성 유기 용제의 예로서 에스테르, 알데하이드(예를 들면 카프로알데하이드, 페닐아세탈알데하이드 및/또는 아니스알데하이드), 케톤(예를 들면 아세톤, 메틸 이소부탈 케톤, 아세토페논 및/또는 프로피오페논), 할로알칸 및/또는 카복실산(예를 들면 아세트산)이다.
상기 저극성 유기용제는 바람직하게 에스테르이다. 에스테르는 WO 2004/091015에 기재된 페놀성 레졸에 대한 경화제로 사용되었는데, 놀랍게도 본 발명에서는 에스테르가 본 발명의 페놀성 레졸에 적합한 용제로 사용된다. 페놀성 레졸에 대한 에스테르 용제는 바람직하게 하기 식으로 표시된다.
R1COOR2 (I)
상기 식에서 R1은 수소 원자 또는 임의로(optionally) 할로겐 원자, 아미노기, 및/또는 COOR2 로 치환되는 1-20 탄소 원자(바람직하게 1-8 탄소원자, 바람직하게 1-4 탄소원자, 더욱 바람직하게는 1-2 탄소원자)를 함유하는 직쇄 또는 분지쇄 알킬기이고; R2 는 임의로 하이드록시기로 치환되는 1-8 탄소 원자(바람직하게 1-4 탄소원자, 더욱 바람직하게는 1-2 탄소원자)를 함유하는 직쇄 또는 분지쇄 알킬기이고; 또는
R2 는 임의로 하이드록시기, 할로겐 원자(바람직하게는 염소)로 치환되는 1-8 탄소 원자(바람직하게는 1-4 탄소원자, 더욱 바람직하게는 1-2 탄소원자)를 함유하는 직쇄 또는 분지쇄 임의로 불포화된 알킬기, 하이드록시기, 및/또는 페닐 또는 벤질기(임의로 하이드록시기 및/또는 1-8 탄소 원자(바람직하게는 1-4 탄소원자, 더욱 바람직하게는 1-2 탄소원자)를 함유하는 직쇄 또는 분지쇄 알킬기로 치환되는)로 치환되는 페닐기이고; 또는
R1은 R2에 대한 화학적 결합(chemical bond)이고, R2 는 2-10 탄소 원자(바람직하게는 2-4 탄소원자)를 함유하는 직쇄 또는 분지쇄 알킬기이다.
본 발명의 저극성 유기용제로 사용되기 적합한 에스테르는 비제한적 예로서, 카복실산에스테르, 폴리히드릭알콜 에스테르(ester of a polyhydric alcohol), 이염기 에스테르(dibasic ester), 락톤(lactone), 페놀 에스테르(phenolic ester), 레졸에스테르(resole ester)를 들 수 있다. 100℃ 미만의 비점을 갖는 카복실산 에스테르의 예로는 메틸포메이트 및 에틸포메이트를 들 수 있으며; 100℃를 초과하는 비점을 갖는 카복실산 에스테르의 예로는 벤질 아세테이트, 페닐 아세테이트를 들 수 있다. 폴리히드릭알콜 에스테르의 예로는 글리세롤 트리아세테이트 및 에틸렌글리콜 디아세테이트를 포함한다. 이염기 에스테르의 예는 디메틸 숙시네이트, 디메틸 글루타메이트, 디메틸 스테아레이트 및 디메틸아디페이트를 들 수 있다. 락톤의 예는 프로피오락톤, 부티로락톤, 발레로락톤, 카프로락톤을 포함한다. 페놀 에스테르의 예로는 페닐 아세테이트 및 레조시놀 디아세테이트이다. 에스테르의 예는 2,4,6-트리스-아세톡시메틸페닐 아세테이트이다. 부티로락톤과 트리아세틴 혼합물r과 같은 에스테르 혼합물이 사용될 수 있다. 메틸 아세테이트 및 부틸 아세테이트와 같은 저비점 에스테르들은 증류후에 용제로서 첨가되어 용제형 수지 점도를 변경시킬 수 있다.
본 발명에서 실질적으로 물이 없는(substantially free from water)이라는 용어는, 산과 페놀성 레졸이 혼합되었을때 격렬한 발열 없이 페놀성 레졸이 수지에 대해 충분량의 산에 의해 경화되어 전도성을 가질 수 있기에 충분한 정도로 낮은 물 함량을 포함한다. 이러한 물함량은 사용되는 출발물질에 따라 본 기술분야의 숙련자에 의해 용이하게 결정된다. 바람직하게 상기 물함량은 5 중량% 이하, 바람직하게 4 중량% 이하, 바람직하게 3 중량% 이하, 바람직하게 2 중량% 이하, 바람직하게 2 중량% 이하, 바람직하게 1 중량% 이하이다.
본 발명에서 격렬한 발열(violent exotherm)이라는 용어는 과량의 열이 생성되고, 과정 조절이 안되어 전혀 유용하지 않은 산물이 수득되며 인력 및 장비에 위험을 줄 수 있는 반응을 의미한다.
본 발명에서 전도성이라는 용어는 표면 저항 5 x 106 Ohms cm 이하를 의미한다.
상기 페놀성 레졸은 바람직하게 페놀-반응성 알데하이드와 하기 식 화합물의 반응 산물이다.
Figure 112009004799923-PCT00001
(II)
상기 식에서, R3는 임의로 할로겐 원자(바람직하게는 염소) 또는 하이드록시기로 치환되는 1-8 탄소 원자(바람직하게는 1-4 탄소원자, 더욱 바람직하게는 1-2 탄소원자)를 함유하는 직쇄 또는 분지쇄 임의로 불포화된 알킬기, 할로겐 원자(바람직하게는 염소), 하이드록시기, 및/또는 페닐 또는 벤질기(임의로 하이드록시기 및/또는 임의로 할로겐 원자(바람직하게는 염소) 또는 하이드록시기로 치환되는 1-8 탄소 원자(바람직하게는 1-4 탄소원자, 더욱 바람직하게는 1-2 탄소원자)를 함유하는 직쇄 또는 분지쇄 알킬기로 치환되는)이고; 및
n은 0, 1 또는 2이다.
적합한 식 (II) 화합물의 예는 비제한적으로, 페놀 그자체, 알킬화 페놀, 할로겐화 페놀, 및 폴리히드릭 페놀과 같은 치환 페놀, 및 하이드록시-치환된 폴리-핵 방향족 화합물이다. 알킬화 페놀의 예는 메틸 페놀(크레졸로도 지칭됨), 디메틸페놀(크실레놀로도 지칭됨), 2-에틸페놀, 펜틸페놀 및 터트-부틸페놀 등이다. 할로겐화 페놀의 예는 클로로페놀 및 브로모페놀이다. 폴리히드릭 페놀(polyhydric phenols)의 예로는 1,3-벤젠디올(레조시놀로도 지칭됨), 1,2-벤젠디올(피로카테콜로도 지칭됨), 1,4-벤젠디올 (하이드로퀴논으로도 지칭됨), 1,2,3-벤젠트리올(피로갈롤로도 지칭됨), 1,3,5-벤젠트리올 및 4-터트-부틸-1,2-벤젠디올(터트-부틸카테콜로도 지칭됨) 등을 포함한다. 하이드록시-치환된 폴리핵 방향족 화합물(hydroxy-substituted poly-nuclear aromatic)의 예는 4,4'-이소프로필리덴비스페놀(비스페놀 A로도 지칭됨), 4,4' 메틸리덴비스페놀(비스페놀 F로도 지칭됨) 및 나프톨( naphthol)을 포함한다.
두개 이상의 식 (II) 화합물과 하나 이상의 페놀-반응성 알데하이드와의 응축 반응에 의해 형성되는 화합물은 본 발명에 따른 수지에 사용되는 페놀성 레졸로 사용되기에 적합하다. 예로는 비제한적으로 페놀 그 자체, 알킬화 페놀, 할로겐화 페놀과 같은 치환 페놀의 염 및 복수-하이드록시 페놀 및 하이드록시-치환된 복수-고리 방향족의 수지성 반응 산물을 포함한다. 또한 콜타르 분획 과정 중 수득한 알데하이드-반응성 페놀 혼합물, 탈중합된 리그닌(depolymerised lignin) 및 카슈 넛 쉘 용액(cashew nut shell liquid)도 상기 페놀성 레졸의 전부 또는 일부로 채용될 수 있다.
식 (II) 화합물과 반응하여 페놀성 레졸을 형성하는데 사용되는 페놀-반응성 알데하이드는 바람직하게 하기 식 (III) 화합물
R4CHO (III)
상기 식에서, R4는 수소 원자 또는 1-8 탄소원자(바람직하게는 1-4 탄소원자, 더욱 바람직하게는 1-2 탄소원자, 가장 바람직하게는 1 탄소원자)를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 알킬기이다; 또는 식 (III) 화합물의 전구체이다.
적합한 알데하이드의 예로는 폼알데하이드, 아세트알데하이드, 프로피온알데하이드, n-부틸알데하이드, n-발레알데하이드(n-valeraldehyde), 카프로알데하이드(caproaldehyde)를 포함한다. 식 (III) 화합물의 전구체로 적합한 화합물은 파라폼알데하이드, 트리옥산(trioxane), 푸푸랄(furfural), 헥사메틸렌트리아민(hexamethylenetriamine)과 같이 분해되어 폼알데하이드로 되는 화합물, 가열시 폼알데하이드를 방출하는 아세탈, 및 벤즈알데하이드를 포함한다.
상기 알데하이드는 바람직하게 식 (II) 화합물과 페놀 대 알데하이드의 몰 비율이 1 : 1 내지 1 : 3, 바람직하게 1 : 1.2 내지 1 : 3, 더욱 바람직하게는 1 : 1.5 내지 1 : 3으로 반응된다.
본 발명에서 사용되는 산은 수지의 경화를 촉매하는 기능과 폴리머의 전도성을 증진시키는 기능의 두 가지 기능을 제공하는 것으로 사료된다. 산에 의해 폴리머의 전도성이 증진되는 기전은 명확하지 않다. 전도성 폴리머로서 작용하기 위해 산은 촉매로서 작용하기 위해 요구되는 산의 양에 비해 다량으로 가해진다. 상기 산은 통상 격렬한 발열이 있으므로 촉매로서 작용하기에 충분한 정도로 강하지만, 전도성 증진제로 작용하기 위해 충분한 양으로 가해진 경우에는 너무 강하지 않은 정도로 선택될 수 있다. 상기 산은 무기산, 유기산 및/또는 유기-광물산(organo-mineral acid) 중에서 선택될 수 있다. 상기 유기-광물산은 저분자량 유기-광물산 또는 고분자량 유기-광물산일 수 있다.
본 발명의 산으로 사용되기 적합한 저분자량 유기-광물산은 바람직하게 하기 화합물이다.
R5X (IV)
상기 식에서, R5는
수소원자;
임의로 할로겐 원자로 치환되는 1-8 탄소원자(바람직하게는 1-4 탄소원자, 더욱 바람직하게는 1-2 탄소원자)를 함유하는 직쇄 또는 분지쇄 알킬기; 또는
임의로 하이드록시기, 할로겐 원자(바람직하게는 염소)로 치환되는 1-8 탄소 원자(바람직하게는 1-4 탄소원자, 더욱 바람직하게는 1-2 탄소원자)를 함유하는 직쇄 또는 분지쇄 임의로 불포화된 알킬기, 하이드록시기, 및/또는 페닐 또는 벤질기(임의로 하이드록시기 및/또는 1-8 탄소 원자(바람직하게는 1-4 탄소원자, 더욱 바람직하게는 1-2 탄소원자)를 함유하는 직쇄 또는 분지쇄 알킬기로 치환되는)로 치환되는 페닐기이고; 및
X는 설폰산기(-SO3H), 인산기(-OP(OH)3) 또는 아인산기(-P(O)(OH)2)이다.
상기 산은 바람직하게 유기-광물산이다. 바람직하게 상기 식 (IV) 화합물내 R5는 임의로 하이드록시기, 할로겐 원자(바람직하게는 염소)로 치환되는 1-8 탄소 원자(바람직하게는 1-4 탄소원자, 더욱 바람직하게는 1-2 탄소원자)를 함유하는 직쇄 또는 분지쇄 임의로 불포화된 알킬기, 하이드록시기, 및/또는 페닐 또는 벤질기(임의로 하이드록시기 및/또는 1-8 탄소 원자(바람직하게는 1-4 탄소원자, 더욱 바람직하게는 1-2 탄소원자)를 함유하는 직쇄 또는 분지쇄 알킬기로 치환되는)로 치환되는 페닐기이다. 적합한 저분자량 유기-광물산의 예는 페놀 설폰산(phenol sulphonic acid), 톨루엔 설폰산(toluene sulphonic acid) 또는 크실렌 설폰산(xylene sulphonic acid)을 포함한다. 바람직하게 상기 저분자량 유기-광물산은 페놀 설폰산 또는 파라-톨루엔 설폰산이다.
본 발명의 산으로 사용되기 적합한 고분자량 유기-광물산은 바람직하게 하기 화합물이다.
(R6(X)CH2)p(R6CH2)q(R6) (V)
상기 식에서 R6는 임의로 하이드록시기, 할로겐 원자(바람직하게는 염소)로 치환되는 1-8 탄소 원자(바람직하게는 1-4 탄소원자, 더욱 바람직하게는 1-2 탄소원자)를 함유하는 직쇄 또는 분지쇄 임의로 불포화된 알킬기, 하이드록시기, 및/또는 페닐 또는 벤질기(임의로 하이드록시기 및/또는 1-8 탄소 원자(바람직하게는 1-4 탄소원자, 더욱 바람직하게는 1-2 탄소원자)를 함유하는 직쇄 또는 분지쇄알킬기로 치환되는)로 치환되는 페닐기이고;
X는 상기 정의된 바와 같으며; p는 1 내지 10의 정수이고 q는 0 또는 1 내지 9의 정수이며 p 와 q의 합은 3 내지 20 이다. 바람직하게 상기 p 와 q의 합은 3 내지 10 이다. 더욱 바람직하게 상기 p 와 q의 합은 4 내지 6 이다. 바람직하게 상기 q는 0 또는 1 내지 3의 정수이며, 더욱 바람직하게 상기 q는 0 또는 1이다. 바람직하게 상기 X는 설폰산기이다.
페놀 설폰산인 상기 식 (V) 화합물 또는 노보락 설폰산(novolak sulphonic acid)인 상기 식 (VI) 화합물을 페놀성 레졸을 경화하는 촉매로서 사용할 때 얻을 수 있는 부수적인 이점은 페놀성 산이 최종 폴리머 매트릭스내에서 결합될 때 교차결합 반응 동안 자유 폼알데하이드 방출이 경감된다는 점이다.
사용되는 산의 용량은 경화된 폴리머의 구조적 통합성이 사라지는 점까지 수지를 희석하지 않고 폴리머가 전도성을 갖기에 충분한 양으로 사용된다. 일반적으로 적합한 양은 용제형 레졸에 대해 10 중량% 이상이다. 바람직하게 산의 양은 용제형 레졸에 대해 15 중량% 이상, 더욱 바람직하게 20 중량% 이상이다. 저 분자량 산이 사용되는 경우, 용제형 레졸에 대해 바람직하게 300 중량% 까지 사용될 수 있으며; 더욱 바람직하게 200 중량% 까지, 보다 바람직하게 150 중량% 까지, 가장 바람직하게 100 중량% 까지 사용될 수 있다. 고 분자량 산이 사용되는 경우, 용제형 레졸에 대해 바람직하게 500 중량% 까지 사용될 수 있으며; 바람직하게 400 중량% 까지; 바람직하게 300 중량% 까지; 바람직하게 200 중량% 까지, 더욱 바람직하게 150 중량% 까지, 가장 바람직하게 100 중량% 까지 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 폴리머는 바람직하게 페놀성 레졸, 용제 및 산에서 제조된다. 통상 상기 페놀성 레졸 및 용제는 용제형 레졸(solvented resole, 수지로도 지칭된다)의 형태로 함께 제공된다.
본 발명은 또한 전도성 폴리머를 제조하는 방법을 제공하며, 상기 방법은
페놀성 레졸 및 에스테르 용제를 포함하는 용제형 레졸을 제공하는 단계;
임의로 상기 용제형 레졸을 가열하여 과잉의 물을 제거하는 단계;
상기 용제형 레졸과 산을 혼합하는 단계; 및
상기 혼합물을 경화하는 단계를 포함한다. 상기 용제형 레졸 및 산은 바람직하게 상기 정의된 바와 같다.
본 발명에 사용되는 폴리머는 임의로 폴리머의 유연성을 증가시키는 가소제를 포함한다. 특정 응용분야에서는 유연성 폴리머가 유용하다. 상기 가소제는 바람직하게 불활성이며, 산-적합성이며, 비-휘발성이며, 및/또는 액상이다. 바람직하게 상기 가소제는 상기 수지 및/또는 폴리머에 가용성이다. 가소제의 적량은 응용 분야의 요건 및 수지의 전도성에 미치는 영향을 고려하여 결정된다. 본 기술분야의 숙련자는 적당한 정도의 시행 착오를 통해 적합한 가소제 양을 결정할 수 있다. 가소제의 예는 과량의 에스테르 용제, 폴리비닐아세테이트 및/또는 폴리에틸렌 글리콜을 포함한다.
수지내에 3-d 기공성 구조로 형성하는 발포제(foam blowing agent)를 사용하거나 저극성 유기용제로서 카보네이트 에스테르를 사용함으로써 상기 폴리머는 발포될 수 있다. 적합한 발포제의 예로는 낮은 물 혼합성을 나타내는 저비점 용제, 예를 들면 트리클로로-모노플루오로메탄(CFC-11), 수소화된 클로로플루오로 탄소(HCFC로 칭함), 부분 수소화된 플루오로탄소(HFC로 칭함), 이소-펜탄 및/또는 사이클로펜탄과 같은 탄화수소를 포함한다. 적합한 카보네이트 에스테르의 예는 프로필렌 카보네이트 및 에틸렌 카보네이트와 같은 사이클릭 카보네이트 에스테르를 포함한다. 상기 카보네이트 에스테르는 산과 접촉시 카본디옥사이드를 방출한다. 발포제는 절연성 폼(foam)을 제조하기 위해 사용되는 것이 아니라 3-d 개방 셀 구조를 형성하기 위해 사용된다. 따라서 사용되는 발포제는 경화 단계에서 소실되고 3-d 구조 형성후 재회수되고 재순환될 수 있다. 카본 디옥사이드 및/또는 질소와 같은 다른 발포제도 채용될 수 있다.
본 발명에 따른 폴리머의 전도성은 전도성 물질의 첨가로 증강된다. 이러한 부가적인 전도성 물질은 전도성 충전제로 지칭된다. 수지 성분과 적합성이 있어야 하며, 경화 기전을 저해하지 않는 한 어떠한 전도성 물질도 개선된 전도성을 부여하기 위해 전도성 충전제로서 수지내에 첨가될 수 있다. 탄소, 특히 그라파이트 형태의 탄소는 수지와의 적합성 및 반응에 영향을 미치지 않는 점에서 적합하다.
전도성을 개선시키기 위해 바람직하게 선택되는 탄소 형태는 바람직하게 천연 또는 합성 그라파이드 분말 또는 플레이크(flake)이다. 탄소의 주 요건은 수지 적합성, 탄소 습윤성 및 전도성이다. 마이크론 이하의 입자 크기를 갖는 입자부터 밀리미터 크기를 갖는 입자까지 광범위한 입자 크기를 갖는 탄소가 사용될 수 있다. 하나 이상의 탄소 조합이 다른 탄소 혼합물, 예를 들면 활성화 탄소 분말, 폴리아크릴로니트릴(PAN)-기반 탄소 화이버, 나노 입자, 나노 튜브, 나노 화이버, 피치-기반 탄소 화이버 및 카본 블랙 등과 사용될 수 있다. 산 안정 금속 및/또는 금속 산화물 분말, 금속 코팅된 그라파이트 또는 유리(니켈 코팅된 그라파이트 또는 은 코팅된 유리와 같은) 같은 비-탄소 전도성 충전제와 탄소 조합이 사용될 수 있다. 또는 하나 이상의 비-탄소 전도성 충전제 단독으로 사용될 수 있다.
상기 폴리머는 바람직하게 전도성 충전제로 도핑되며, 이때 수지 대 전도성 물질의 중량비는 바람직하게 최소한 0.001 : 1, 더욱 바람직하게 최소한 0.002: 1, 가장 바람직하게 최소한 1 : 1 이며, 바람직하게 최대한 100: 1, 더욱 바람직하게 최대한 20: 1 및 가장 바람직하게 최대한 10: 1이다.
본 발명은 본 발명에 따른 폴리머에서 형성되는 성형 제품(shaped article)을 제공하며, 상기 제품은 전기 커넥터(electrical connector), 전류 캐리어(electrical current carrier), 전기 또는 정전기적 방전용 쉴드(shield for electrical or electrostatic discharge), 전극(electrode), 가열 부재(heating element), 전해질(electrolyte), 및/또는 막으로서 사용되기 적합하다. 상기 성형 제품은 임의로 캐스팅, 몰딩, 압출, 스프레이, 라미네이션, 그라인딩(특히 극저온 그라인딩)에 의해 형성된다.
본 발명에 따른 성형제품이 전기 커넥터로서 사용되는 경우, 이는 성형된 커넥터(moulded connector) 형태일 수 있다.
본 발명에 따른 성형제품이 전류 캐리어로서 사용되는 경우, 이는 케이블 또는 예를 들면 인쇄회로기판에 사용되기 위한 전도성 잉크의 형태일 수 있다.
본 발명에 따른 성형제품이 전기 또는 정전기적 방전용 쉴드(예, 정전기 방지 응용 제품으로서 또는 제너레이터, 전기 파일론 및/또는 트랜스포머와 같은 전기적 방출원 근처의 방전으로부터)로 사용되는 경우, 이들은 바닥재(예, 매트), 벽재, 빌딩 부분재(예, 전가공 빌딩재, 특히 벽, 마루 또는 천장부분 또는 문), 가구의 부분(예, 테이블, 의자 또는 벤치), 비행기 또는 이들의 부분(예, 날개 또는 날개 부분, 동체 또는 동체 부분 등), 필터(예, 연료 필터), 콘테이너(예, 사일로), 정전기방지 표면(예, 스프레이 페인팅에 적합한 표면), 도관(예, 파이프), 밸브 및/또는 산업 플랜트 또는 장비의 일부(예, 산업적 공정에서 정전기 전하의 축적으로 인한 위험성을 경감시키기 위해)의 형태로 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 성형제품이 전극으로서 사용되는 경우, 이는 연료전지, 태양전지 또는 전지용 전극의 형태일 수 있다. 또는 본 발명에 따른 성형제품이 전극으로서 사용되는 경우, 이는 모터 브러쉬 또는 변환기(예, 수중 변환기)의 형태일 수 있다.
본 명에 따른 성형제품이 가열부재로서 사용되는 경우, 이는 마루 아래 가열재로서 또는 전기 담요(예, 경화 담요)내 가열부재로서 사용될 수 있다.
본 명에 따른 성형제품이 전해질로서 사용되는 경우, 이는 연료전지막 형태 또는 전지사용에 적합한 전해질일 수 있다.
본 발명의 성형제품이 막으로서, 특히 전도성 막으로서 사용되는 경우, 이는 가스 센스, 습도 센서, 캐패시터, 정전기방지용 필름, 전도성 코팅물질, 이온교환막, 물 전기분해제(water electrolyser) 및/또는 염 전기분해제의 형태일 수 있다.
본 발명은
(a) 음극;
(b) 양극; 및
(c) 전해질 수단; 및 임의로
(d) 세퍼레이터 및/또는 바이폴라 플레이트를 포함하는 전기적 디바이스을 제공하며, 상기 하나 이상의 전극 및/또는 전해질 수단, 세퍼레이터 또는 바이폴라플레이트는 본 발명의 폴리머를 포함한다.
상기 본 발명에 따른 전기적 디바이스에 사용되는 바이폴라 플레이트 및/또는 세퍼레이터 플레이트는 바람직하게 본 발명에 따른 분리판(separator plate)이다. 전기적 디바이스가 바이폴라 플레이트를 포함하는 경우 상기 디바이스는 반드시 음극(b) 및 양극(b)을 포함할 필요는 없다. 바이폴라 플레이트는 음극 및 양극을 삽입할 수 있기 때문이다.
본 발명은 하나 이상의 가스 흐름 유도용 유로(flow field)를 포함하는 연료 전지에 사용되기 적합한 분리판을 제공하며, 상기 판은 본 발명에 따른 폴리머를 포함한다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 폴리머를 포함하는 전극을 제공한다.
본 발명에 따른 전기적 디바이스는 바람직하게 셀, 두개 이상의 셀을 포함하는 전지, 또는 캐패시터(특히 전기분해 캐패시터)이다. 상기 전기적 디바이스가 연료 전지인 경우, 이는 하나 이상의 바이폴라 플레이트 및 상기 전지를 통과하는 산소 및 수소의 흐름을 제어하는 입구 및 출구를 포함한다.
본 발명에 따른 세퍼레이터는 단일 유로를 갖는다. 이는 특히 연료전기에서 집전기로 유용하다. 바이폴라 플레이트는 평평하고, 가스가 침투하지 못하며, 스택내 각 연료셀 간에 전기적 전도성인 세퍼레이터이다. 유로는 바람직하게 플레이트내 기계가공되거나 성형된 하나 이상의 채널이다. 이러한 유로는 연료전지에서 입구에서 출구까지 한편으로 연료(통상 산소), 다른 한편으로 산화물을 운반하기에 적합하다.
본 발명에 따른 전기적 디바이스의 전해질 수단은 임의로 전해질의 형태 또는 전해질을 수납할 수 있도록 배열된다. 예를 들면 전해질 수단은 전해질이 셀 작동동안 흐를 수 있는 도관의 형태로 되거나 또는 적어도 셀 작동시 전해질이 위치될 수 있는 콘테이너 형태로 될 수 있다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 폴리머를 전극으로서 사용하는 용도를 제공한다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 폴리머를 전자기적 쉴딩 물질 또는 어떤 위치에서 정전기적 방전을 방지하기 위해 사용하는 용도를 제공한다. 본 발명에 따른 폴리머를 전자기적 쉴딩 물질로 사용하는 응용예로서는 컴퓨터, 컴퓨터 부품, 금전 등록기, 이동 전화기, 다른 소비재 전자제품에 사용되는 하우징, 전자 부품 또는 음식과 같이 정전기 방전에 의해 먼지에 노출될 우려가 있는 미세한 분말 등에 사용되기 위한 정전기방지 포장물질을 포함한다.
본 발명은 또한 제품에서 전자기적 간섭을 억제하는 방법을 제공하며, 상기 방법은 본 발명에 따른 폴리머로 제품을 쉴딩하는 것을 포함한다. 상기 쉴딩은 바람직하게 제품에 본 발명에 따른 폴리머로 부분 또는 전체가 만들어진 하우징을 제공하는 것을 포함한다. 상기 제품은 전기 또는 전자 제품일 수 있다.
본 발명은 또한 어떤 위치에서 정전기적 방전을 방지하는 방법을 제공하며, 상기 방법은 어떤 위치에서 본 발명에 따른 폴리머를 제공하는 것을 포함한다. 적합한 위치는 미세 분말용 또는 전자 제품 또는 마이크로칩 또는 인쇄회로기판과 같은 부품용 포장일 수 있으며; 또는 상기 위치는 바닥재, 가스미터 파트, 물펌프 봉합부 또는 자기 윤활 베어링일 수 있고; 또는 정전기적 방전에 민감한 디바이스 또는 부품이 조작되거나 작업되는 작업장 또는 이와 유사한 위치일 수 있다.
본 발명은 또한 (a) 실질적으로 물이 없는 용제형 레졸; 및 (b) 산을 포함하는 이성분 조성물(two part composition)을 제공한다. 상기 용제형 레졸 및 산은 바람직하게 상기에 정의된 것과 같다. 상기 이 성분 조성물은 예를 들면 폴리머를 접착제 및/또는 충전제로 사용하기 위해 어떤 위치에서 사용자가 본 발명의 폴리머를 제조하고 적용하고자 할 때 유용하다. 상기 조성물이 접착제로서 사용되는 경우, 이는 접촉 접착성 조성물, 특히 인쇄회로기판 제조에 사용되는 납땜(solder, 바람직하게는 납이 없는 납땜)에 사용될 수 있다.
본 발명에 따라 제1 부분을 제2부분에 접착하는 방법을 제공하며, 상기 방법은
실질적으로 물이 없는 용제형 레졸 및 산을 제공하는 단계;
상기 용제형 레졸 및 산을 혼합하는 단계; 및
상기 혼합된 용제형 레졸 및 산을 사용하여 제1 부분을 제2 부분에 접착하는 단계를 포함한다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 폴리머를 포함하는 전도성 코팅재를 제공한다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 폴리머를 포함하는 전도성 막을 제공한다. 전도성 막은 일반적으로 하기 응용에서 사용된다: 가스 센서, 습도 센서, 캐패시터, 정전기방지용 필름, 전도성 코팅물질, 이온교환막, 물 전기분해제(water electrolyser) 및/또는 염 전기분해제.
본 발명을 도면 및 실시예를 통해 보다 상세히 설명하나, 상기 도면과 실시예는 본 발명을 제한하지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 제 1 실시형태의 전기적 디바이스의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 제 2 실시형태의 전기적 디바이스의 개략적인 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 바이폴라 플레이트의 개략적인 평면도이다.
도 1은 전해질 블록(2) 및 그 양 측면에 비대칭 전극(3a, 3b)를 갖는 전기적 디바이스(1)을 도시한 것이다. 상기 비대칭 전극들은 각각 전기적 커넥터(4a, 4b)를 구비한다. 상기 전극(3a, 3b)은 하나는 캐소드로 다른 하나는 애노드로 작용하는 점에서 비대칭 전극이다. 이들 비대칭 전극들(3a, 3b) 중 하나 또는 모두는 예를 들면 하기 실시예 1에 의해 제조된 폴리머로 형성된다. 대체 실시형태에서, 상기 전해질(2) 또한 예를 들면 실시예 1에서 제조된 본 발명의 폴리머로 형성될 수 있다. 추가적인 대체 실시형태에서, 상기 비대칭 전극(3a, 3b)는 본 분야의 숙련자에게 알려진 통상의 물질로 형성되고, 상기 전해질(2)는 본 발명에 따른 폴리머로 제조될 수 있다.
도 2는 예컨대 수소 입구(30) 및 출구(35) 및 산소 입구(40) 및 출구(45)를 갖는 연료 전지(10) 형태의 전기적 디바이스를 도시한 것이다. 상기 예시 연료 전지(10)는 전극(20, 25) 및 바이폴라 플레이트(15)를 갖는다.
상기 바이폴라 플레이트(15)를 더욱 상세히 도 3에 도시하였으며, 이는 그 표면에 그루브(50)를 갖는다. 상기 판(15)의 뒷면 또한 그루브(50)를 구비하고 있다. 상기 바이폴라 플레이트(15)의 변형예는 한면에만 그루브(50)를 구비하는 분리판이다.
하기 실시예는 본 발명을 제한하지 않으며, 본 발명에 따른 폴리머 제조 방법을 설명한다. 또한 본 발명의 이점도 논증된다.
실시예 1
하기 실시예는 본 발명에 따른 전기적으로 전도성인 산 경화 용제형 레졸 폴리머이다.
하기 출발물질이 사용되었다:
수지: 용제형 페놀성 레졸 IDP139 lOOg
p-톨루엔 설폰산 40g
사용된 수지는 영국 보든 화학 회사에 의해 제공되고 실온에서 5년간 보관된 용제형 페놀성 레졸이다. 이는 디메틸 글루타메이트, 디메틸 숙시네이트 및 디메틸 아디페이트를 포함하는 이염기 에스테르 혼합물인 용제내 비 수성 레졸 수지이다. p-톨루엔 설폰산은 데구사 회사에 의해 제공되었다. 이는 65 중량% 수성용액이다. 상기 용제형 페놀성 레졸 IDPl 39를 잔여 물 함량이 약 2 중량%이 되도록 증류하여 물을 제거하였다.
상기 용제형 페놀성 레졸 및 산을 혼합하고 개방 폴리텐 몰드내 7일간 실온에 두어 경화되도록 하였다.
경화된 폴리머는 공기 노출 표면은 광택을 가지며, 노출되지 않은 성형 표면은 매트(matt)한 표면을 갖는 경성의 주조물이었다. 상기 광택 표면 및 매트 표면의 표면 저항을 코모 DT3800 디지탈 멀티미터를 사용하여 측정하고 그 결과를 하기에 나타내었다:
광택 표면 > 20 M Ohms
매트 표면 30 k Ohms
상기 예는 다량의 산(용제형 페놀성 레졸에 대해 40 중량%)을 첨가함으로써, 경화된 페놀성 폴리머의 전기적 전도성이 놀라울 정도로 증가되었음을 보여준다. 표준 수성 페놀성 레졸은 통상적으로 레졸에 대해 2-10 중량%의 산을 첨가하여 경화된다. 수성 수지에 산을 40중량%로 가하고, 혼합하고 주조하는 것은 불가능한데, 격렬한 발열 반응이 일어나 매우 위험하기 때문이다.
비교예 2 및 실시예 3 내지 8
본 발명에 따른 전기적으로 전도성인 산 경화 용제형 레졸 폴리머의 예들과 비교예 폴리머를 제조하였다.
출발 물질:
수지: 용제형 페놀성 레졸 EPR 2006/001 (디니아 회사, 상기 용제는 디메틸글루타메이트, 디메틸 숙시네이트 및 디메틸아디페이트를 포함하는 이염기 에스테르 혼합물이다)
p-톨루엔 설폰산(65 중량% 수성 용액)(데구사 회사)
그라파이트 등급 2369 (브란웰 회사)
비교예 2 및 실시예 3 내지 7은 하기와 같이 제조되었다. 용제형 페놀성 레졸 수지를 플라스틱 컵에 칭량하고 산을 첨가하였다. 두 성분을 스패튤러를 사용하여 15초간 핸드 믹스하였다. 상기 액상 혼합물을 평평한 세라믹 플레이트에 부어 뚜꺼운 필름을 형성하고 경화되도록 하였다.
실시예 1에 사용된 멀티미터를 사용하여 24시간 후 상기 샘플 필름에 대해 저항성을 측정하였다. 수득된 결과를 표 1에 도시하였다.
실시예 8은 하기와 같이 제조하였다: 그라파이트를 칭량하여 플라스틱 컵에 넣고 이어 용제형 레졸 수지를 가하였다. 상기 그라파이트와 용제형 페놀성 수지를 1분간 혼합한 후 산을 가하였다. 산을 가한 후 페이스트-유사 혼합물을 30초간 혼합하고 플라스틱 몰드 2 cm x 2 cm x 1 cm에 넣고 핸드 프레스하였다. 24시간 후, 경화된 성형 샘플 폴리머에 대해 실시예 1에 사용된 멀티미터를 사용하여 저항성을 측정하였다. 그 결과를 표 1에 도시하였다.
[표 1]
실시예 번호 용제형 페놀성 레졸의 중량 산 중량 그라파이트 중량 레졸중량에 대한 산 중량% 저항성 (Ohms.cn)
비교예 2 10g 0.5g 0 5 〉20×106
3 10g 2g 0 20 4×106
4 10g 4g 0 40 1.1×104
5 6g 4g 0 66 1000
6 8g 8g 0 100 600
7 10g 20g 0 200 90
8 5g 5g 15g 100 1.5
비교예 2에서는 통상의 "안전한" 5 중량%의 산 첨가가 사용되었다(수지 중량에 기초하여). 이 실시예의 저항성 데이타는 이 물질이 전도성이 아님을 보여준다. 실시예 3 내지 6에서는 사용된 산의 양이 200 중량% 산까지 사용되었다(1 수지 중량부: 2 산 중량부). 너무나 놀랍게도 상기 샘플 특히 실시예 5, 6, 7 및 8은 안정하였다. 본 기술분야의 숙련자에게 이렇게 다량의 산을 가하는 것은 통상 생각될 수 없을 뿐더러 위험한 것으로 여겨진다. 실시예 8에서는 약한 발열이 있었다.
표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 가해진 산의 양과 저항성간에 상관관계가 있다. 실시예 6 및 7의 저항성 (각각 100 중량% 및 200 중량%의 산이 가해졌다)은 전도성 충전제가 없는 WO 2004/091015호의 실시예에서 수득된 어떠한 결과보다 더 좋다. 실시예 8에서 얻어진 결과는 전도성 충전제까지 포함하는 WO 2004/091015의 실시예들로부터 얻어진 결과에 필적한다.
실시예 9
본 실시예는 전기적으로 전도성인 산 경화 용제형 레졸 폴리머를 코팅물질로서 사용한 경우를 기술하였다. 하기와 같이 케톤인 아세톤을 용제형 레졸에 추가하였다.
수지: 용제형 페놀성 레졸 2Og(디니아 회사에서 제공받음)
아세톤 20g
상기 케톤/에스테르 용제형 레졸에, p-톨루엔 설폰산 1Og을 가하고 상기 용액을 실험실 고 스피드 교반기로 혼합하였다. 상기 용액을 평평한 플라스틱 몰드상에 붓고 실온에서 경화하도록 두었다. 아세톤이 증발됨에 따라 전도성 코팅물이 형 성되었다. 24시간 후, 상기 코팅물 표면의 저항을 측정한 결과 1.2 kΩ이 판독되었다.
실시예 10
본 실시예는 전기적으로 전도성인 산 경화 용제형 레졸 폴리머를 유리 조직 필터상 코팅물질로서 사용한 경우를 기술하였다. 하기와 같이 케톤인 아세톤을 용제형 레졸에 추가하였다.
수지: 용제형 페놀성 레졸 12g(디니아 회사에서 제공받음)
아세톤 48g
상기 케톤/에스테르 용제형 레졸에, p-톨루엔 설폰산 12g을 가하고 상기 용액을 실험실 고 스피드 교반기로 혼합하였다. 상기 용액내에 22gm-2 유리 조직 스트립을 담그고, 65℃ 오븐내에서 1분간 경화하였다. 24시간 후에, 상기 유리 필터 표면 저항을 측정한 결과 4.4 kΩ이 판독되었다.

Claims (21)

  1. 산 경화된 용제형 레졸을 포함하는 전도성 폴리머로서, 상기 용제형 레졸은 실질적으로 물이 없는 것인 전도성 폴리머.
  2. 제1항에 있어서, 상기 용제형 레졸은 저극성 유기 용제를 포함하는 전도성 폴리머.
  3. 제2항에 있어서, 상기 용제는 100℃ 초과의 비점을 갖는 전도성 폴리머.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용제는 에스테르, 알데하이드, 케톤, 할로알칸 및/또는 카복실산인 전도성 폴리머.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용제형 레졸내 물 함량은 5 중량% 미만, 바람직하게는 4 중량% 미만, 바람직하게는 3 중량% 미만, 바람직하게는 2 중량% 미만, 바람직하게는 2 중량% 미만, 바람직하게는 1 중량% 미만인 전도성 폴리머.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용제형 레졸은 페놀-반응성 알데하이드 및 임의 치환된 페놀의 용매 반응 산물인 전도성 폴리머.
  7. 제6항에 있어서, 상기 임의 치환된 페놀은 하기식 화합물인 전도성 폴리머:
    Figure 112009004799923-PCT00002
    (II)
    (상기 식에서, R3는 임의로 할로겐 원자(바람직하게는 염소) 또는 하이드록시기로 치환되는 1-8 탄소 원자(바람직하게는 1-4 탄소원자, 더욱 바람직하게는 1-2 탄소원자)를 함유하는 직쇄 또는 분지쇄 임의로 불포화된 알킬기, 할로겐 원자(바람직하게는 염소), 하이드록시기, 및/또는 페닐 또는 벤질기(임의로 하이드록시기 및/또는 임의로 할로겐 원자(바람직하게는 염소) 또는 하이드록시기로 치환되는 1-8 탄소 원자(바람직하게는 1-4 탄소원자, 더욱 바람직하게는 1-2 탄소원자)를 함유하는 직쇄 또는 분지쇄 알킬기로 치환되는)이고;
    n은 0, 1 또는 2이다).
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 페놀-반응성 알데하이드는 하기 식 (III)의 화합물 또는 하기 식 (III) 화합물의 전구체인 전도성 폴리머:
    R4CHO (III)
    (상기 식에서, R4는 수소 원자 또는 1-8 탄소원자(바람직하게는 1-4 탄소원 자, 더욱 바람직하게는 1-2 탄소원자, 가장 바람직하게는 1 탄소원자)를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 알킬기이다).
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산은 무기산, 유기산 또는 유기-광물산인 전도성 폴리머.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 유기-광물산은 하기 식 (IV)의 저분자량 유기-광물산 화합물이거나,
    R5X (IV)
    (상기 식에서, R5는 수소원자; 임의로 할로겐 원자로 치환되는 1-8 탄소원자(바람직하게는 1-4 탄소원자, 더욱 바람직하게는 1-2 탄소원자)를 함유하는 직쇄 또는 분지쇄 알킬기; 또는 임의로 하이드록시기, 할로겐 원자(바람직하게는 염소)로 치환되는 1-8 탄소 원자(바람직하게는 1-4 탄소원자, 더욱 바람직하게는 1-2 탄소원자)를 함유하는 직쇄 또는 분지쇄 임의로 불포화된 알킬기, 하이드록시기, 및/또는 페닐 또는 벤질기(임의로 하이드록시기 및/또는 1-8 탄소 원자(바람직하게는 1-4 탄소원자, 더욱 바람직하게는 1-2 탄소원자)를 함유하는 직쇄 또는 분지쇄 알킬기로 치환되는)로 치환되는 페닐기이고; X는 설폰산기(-SO3H), 인산기(-OP(OH)3) 또는 아인산기(-P(O)(OH)2)이다);
    또는 하기 식 (V)의 고분자량 유기-광물산 화합물인 전도성 폴리머:
    (R6(X)CH2)p(R6CH2)q(R6) (V)
    (상기 식에서 R6는 임의로 하이드록시기, 할로겐 원자(바람직하게는 염소)로 치환되는 1-8 탄소 원자(바람직하게는 1-4 탄소원자, 더욱 바람직하게는 1-2 탄소원자)를 함유하는 직쇄 또는 분지쇄 임의로 불포화된 알킬기, 하이드록시기, 및/또는 페닐 또는 벤질기(임의로 하이드록시기 및/또는 1-8 탄소 원자(바람직하게는 1-4 탄소원자, 더욱 바람직하게는 1-2 탄소원자)를 함유하는 직쇄 또는 분지쇄알킬기로 치환되는)로 치환되는 페닐기이고; X는 상기 정의된 바와 같으며; p는 1 내지 10의 정수이고 q는 0 내지 9의 정수이며 p 와 q의 합은 3 내지 20 이다).
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 전도성 충전제를 더 포함하는 전도성 폴리머.
  12. 청구항 제1항에 있어서, 상기 정의된 바와 실질적으로 동일한 전도성 폴리머.
  13. (a) 음극;
    (b) 양극; 및
    (c) 전해질 수단; 및 임의로
    (d) 세퍼레이터 및/또는 바이폴라 플레이트를 포함하는 전기적 디바이스로서, 상기 하나 이상의 전극, 및/또는 전해질 수단, 세퍼레이터 또는 바이폴라 플레이트가 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 전도성 폴리머를 포함하는 전기적 디바이스.
  14. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 전도성 폴리머로 형성된 성형 제품으로서, 상기 제품은 전기 커넥터, 전류 캐리어, 전기 또는 정전기적 방전용 쉴드, 전극, 가열부재, 전해질, 및/또는 이온교환막으로서 사용되기에 적합한 것인 성형 제품.
  15. 제14항에 있어서, 하나 이상의 가스 흐름 유도용 유로, 전극, 전도성 코팅막 또는 전도성 막을 갖는 연료전지에 사용되기 적합한 분리판인 성형 제품.
  16. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 전도성 폴리머를 전극으로서, 전자기적 간섭을 억제하거나 어떤 위치에서 정전기적 방전을 방지하기 위한 전자기적 쉴딩 물질로서 사용하는 용도.
  17. (a) 실질적으로 물이 없는 용제형 레졸; 및 (b) 산을 포함하는 이성분 조성물.
  18. 실질적으로 물이 없는 용제형 레졸 및 산을 제공하는 단계;
    상기 용제형 레졸 및 산을 혼합하는 단계; 및
    상기 혼합된 용제형 레졸 및 산을 사용하여 제1 부분을 제2 부분에 접착하는 단계를 포함하는 제1 부분을 제2부분에 접착하는 방법.
  19. 제17항의 조성물 또는 제18항의 방법에 있어서, 상기 용제형 레졸 및 산이 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 정의된 것인 조성물 또는 방법.
  20. 페놀성 레졸 및 에스테르 용제를 포함하는 용제형 레졸을 제공하는 단계;
    임의로 상기 용제형 레졸을 증류하여 과잉의 물을 제거하는 단계;
    상기 용제형 레졸과 산을 혼합하는 단계; 및
    상기 혼합물을 경화하는 단계를 포함하는 전도성 폴리머 제조 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 용제형 레졸 및 산이 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 정의된 것인 방법.
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