KR20120134754A - 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜):덱스트란 공중합체를 포함하는 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(poly(3,4-ethylenedioxythiophene); PEDOT) 중합체를 포함하는 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 소정의 산화제에 물(H2O)을 용매로 사용하고 3,4-에틸렌디옥시티오펜(3,4-ethylenedioxythiophene; EDOT)과 덱스트란 설페이트(Dextran Sulfate)를 도입하여 생성되는 수분산성 전도성 고분자인 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜):덱스트란(PEDOT:Dextran) 공중합체를 포함하는 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
보다 더 상세하게 본 발명에 의하면, 물(H2O) 용매 하에서 하기 화학식 1의 3,4-에틸렌디옥시티오펜(3,4-ethylenedioxythiophene; EDOT)에 하기 화학식 4의 덱스트란 설페이트(Dextran Sulfate)를 폴리음이온으로 적용하고, 산화제로 산화중합시킨 후, 상기 산화 중합에 의한 반응 혼합물을 이혼교환수지로 처리해줌으로써 생성되는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)-덱스트란(PEDOT:Dextran) 공중합체를 포함하는 조성물을 제공한다.
(화학식 1)
Figure pat00015

(화학식 4)
Figure pat00016

Description

폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜):덱스트란 공중합체를 포함하는 조성물 및 그 제조방법 {Composition containing PEDOT:Dextran Copolymer and Its Manufacturing Method}
본 발명은, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(poly(3,4-ethylenedioxythiophene); PEDOT) 중합체를 포함하는 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 소정의 산화제에 물(H2O)을 용매로 사용하고 3,4-에틸렌디옥시티오펜(3,4-ethylenedioxythiophene; EDOT)과 덱스트란 설페이트(Dextran Sulfate)를 도입하여 생성되는 수분산성 전도성 고분자인 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜):덱스트란(PEDOT:Dextran) 공중합체 및 그 제조방법에 관한 것이다.
지금까지 폴리티오펜(poly-thiophene)은 그 자체의 특유한 전기적/광학적 특성으로 인해 광범위하게 연구되어 왔다. 상기 폴리티오펜(poly-thiophene)은 화학적 산화/환원시 또는 전기화학적 산화/환원시 전기전도성이 된다.
또한, 근래에 들어 티오펜(thiophene)의 3, 4번 위치에 치환체를 도입하여 용해성, 열안정성 및 내용제성을 증진시킨 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(poly(3,4-ethylenedioxythiophene); PEDOT)이 개발되어 i) 대전 방지제, ii) 콘덴서 전해질 대용, iii) PCB 기판 코팅, iv) 유기 EL 디바이스의 구멍 분사층 등으로 응용되고 있다.
폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)이 포함되는 공중합체 중 가장 일반적으로 사용되고 있는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜):폴리(스티렌술폰산)(PEDOT:PSS) 합성법에 의하면, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)은 폴리음이온의 존재하에서 수성 용액, 비수성 용액 또는 분산액으로 제조되어진다.
상기 폴리음이온으로 폴리(스티렌술폰산)을 이용하는데, 폴리(스티렌술폰산)을 이용할 경우, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜):폴리(스티렌술폰산)의 수계 분산액을 제조할 수 있다.
다만, 이와 같은 PEDOT:PSS는 PEDOT보다 PSS의 무게비율이 높을 경우로 합성되었을 때만 분산이 잘되므로, 용액 내의 PEDOT 비율의 조절이 어려운 문제점이 있고, 그 자체로 표면저항이 높아 전기전도성이 낮은 단점이 있었다.
따라서, PEDOT이 포함되는 수분산성 전도성 고분자를 합성하는 경우에 있어서, i) PEDOT의 비율을 높이고 폴리음이온의 비율을 낮추어도 분산이 잘되며, ii) 이에 따라 소정의 기질에 코팅시 표면저항이 낮아 전기전도성이 우수하며, iii) 코팅표면과 기질 사이에 접착력이 증가하는 물질 및 그 제조방법이 요구되고 있다.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(poly(3,4-ethylenedioxythiophene); PEDOT)에 대비하여 낮은 폴리음이온의 비율에도 수계로의 분산이 용이한 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜):덱스트란 공중합체(PEDOT:Dextran)를 포함하는 조성물 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 폴리음이온에 대비한 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(poly(3,4-ethylenedioxythiophene); PEDOT)의 비율증가에 따른 전기전도성 및 접착력이 향상된 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜):덱스트란 공중합체(PEDOT:Dextran)를 포함하는 조성물 및 그 제조방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일측면에 의하면, 물(H2O) 용매 하에서 하기 화학식 1의 3,4-에틸렌디옥시티오펜(3,4-ethylenedioxythiophene; EDOT)에 하기 화학식 4의 덱스트란 설페이트(Dextran Sulfate)를 폴리음이온으로 적용하고, 산화제로 산화중합시킨 후, 상기 산화 중합에 의한 반응 혼합물을 이혼교환수지로 처리해줌으로써 생성되는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)-덱스트란(PEDOT:Dextran) 공중합체를 포함하는 조성물을 제공한다.
Figure pat00001
Figure pat00002
본 발명에서 상기 산화제는, 산화철, 암모늄퍼설페이트((NH4)2S2O8), 포타슘퍼설페이트(K2S2O8), 소듐퍼설페이트(Na2S2O8), 포타슘퍼옥소다이설페이트(K2O8S2), 삼염화철(Ferric Chloride; FeCl3), 삼브롬화철(FeBr3), 이염화구리(CuCl2), 이브롬화구리(CuBr2), 시안화철칼륨(K3Fe(CN)6), 황산철(Fe2(SO4)3), 과염소산철 (Fe(ClO4)3), 질산철(Fe(NO3)3), 염화몰리브덴(MoCl5), 염화루테늄(RuCl3), 과산화수소(H2O2), 황산(H2SO4), 페릭 토실레이트(Fe(OTs)3) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종인 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 이온교환수지는, IONAC NM-60, IONAC NM-73, Dowex MB-46, Dowex MR-3, Amberite IRN-150, Amberite MB-20, MB-400, NRW-37, IONAC NM60 SG, Lewatit SM-94, Lewatit monoplus S100H, Lewatit M600, Lewatit mp64ws 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종인 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 3,4-에틸렌디옥시티오펜(3,4-ethylenedioxythiophene; EDOT)과 덱스트란 설페이트(Dextran Sulfate)의 혼합 비율은 1:1 내지 1:2.5 인 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)-덱스트란 공중합체의 중량은, 1중량% 내지 4중량%인 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)-덱스트란 공중합체를 포함하는 코팅 조성물을 포함한다.
전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 타측면에 의하면, (a) 물(H2O) 용매하에서 하기 화학식 1의 3,4-에틸렌디옥시티오펜(3,4-ethylenedioxythiophene; EDOT)과 하기 화학식 4의 덱스트란 설페이트(Dextran Sulfate)를 교반하는 단계; (b) 상기 (a)단계에서 생성되는 용액에 산화제를 넣고 교반하는 단계; 및 (c) 상기 (b)단계에서 생성되는 용액에 이온교환수지를 넣고 교반하는 단계;를 포함하는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)-덱스트란 공중합체공중합체를 포함하는 조성물의 제조방법을 제공한다.
(화학식 1)

(화학식 4)
Figure pat00004
본 발명은, 상기 (c)단계 후에, 상기 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)-덱스트란 공중합체에 계면활성제를 첨가하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다. 이로써 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)-덱스트란 공중합체를 포함하는 코팅 조성물이 생성될 수 있다.
본 발명에 의하면, PEDOT에 대비하여 낮은 폴리음이온(Dextran Sulfate)의 비율에도 수계로의 분산이 용이한 PEDOT:Dextran 공중합체를 포함하는 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 폴리음이온의 무게%의 감소로 인한 PEDOT의 비율증가에
따라 표면저항이 낮아져 전기전도도가 증가하고, 기질과의 접착력이 우수한 PEDOT:Dextran 공중합체를 포함하는 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 대전방지제, 태양전지 및 LED등에 일반적으로 사용되는 PEDOT:PSS을 대체하여 보다 경제적이고 효율적으로 이용될 수 있는 PEDOT:Dextran 공중합체를 포함하는 조성물을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 PEDOT:Dextran의 UV-Vis 스펙트럼도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 PEDOT:Dextran의 TGA 그래프도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 PEDOT:Dextran의 FT-IR 스펙트럼도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 그 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명은 기존의 PEDOT:PSS의 문제점을 해결하기 위해, EDOT 단량체에 Dextran sulfate를 폴리음이온으로 적용하여, Na2S2O8, Fe2(SO4)3 등의 산화제 및 H2O용매하에서 PEDOT:Dextran 중합체를 합성하고, 이온교환수지를 도입하여 잔여이온이 제거하여 생성된 최종생성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
기존의 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜):폴리(스티렌술폰산)[PEDOT:PSS]합성법에 의하면, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)은 폴리음이온인 폴리(스티렌술폰산)의 존재하에서 수성 용액, 비수성 용액 또는 분산액으로 제조되어진다.
PEDOT:PSS는 3,4-에틸렌디옥시티오펜(3,4-ethylenedioxythiophene; EDOT) 단량체 및 폴리(스티렌술폰산)을 이용하여 중합반응에 의해 제조되는데, 하기의 화학식 1은 3,4-에틸렌디옥시티오펜의 구조를 나타내며, 하기의 화학식 2는 폴리(스티렌술폰산)의 구조를 나타낸다.
(화학식 1)
Figure pat00005

Figure pat00006
이와 같이 형성되는 PEDOT:PSS의 구조는 하기의 화학식 3과 같다.
Figure pat00007
이와 같은 PEDOT:PSS는 PEDOT:PSS이 약 '1:2.5'의 무게비로 합성되었을 때만 분산이 용이하므로, 용액 내의 PEDOT 비율의 조절이 어려운 문제점이 있고, 그 자체로 표면 저항이 높아 전기전도성이 낮은 단점이 있었다.
따라서, 본 발명은 PEDOT이 포함되는 수분산성 전도성 고분자를 합성하는 경우에 있어서, i) PEDOT의 비율을 높이고 폴리음이온의 비율을 낮추어도 분산이 잘되며, ii) 이에 따라 소정의 기질에 코팅시 표면저항이 낮아 전기전도성이 우수하며, iii) 코팅표면과 기질 사이에 접착력이 증가하는 물질을 염두에 두고 착안되었다.
본 발명에 의한 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)-덱스트란(PEDOT:Dextran) 공중합체를 포함하는 조성물은, 물(H2O) 용매 하에서 하기 화학식 1의 3,4-에틸렌디옥시티오펜(3,4-ethylenedioxythiophene; EDOT)에 하기 화학식 4의 덱스트란 설페이트(Dextran Sulfate)를 폴리음이온으로 적용하고, 산화제로 산화중합시킨 후, 상기 산화 중합에 의한 반응 혼합물을 이혼교환수지로 처리해줌으로써 생성될 수 있다.
(화학식 1)
Figure pat00008

(화학식 4)
Figure pat00009

여기서, 상기 산화제는, 산화철, 암모늄퍼설페이트((NH4)2S2O8), 포타슘퍼설페이트(K2S2O8), 소듐퍼설페이트(Na2S2O8), 포타슘퍼옥소다이설페이트(K2O8S2), 삼염화철(Ferric Chloride; FeCl3), 삼브롬화철(FeBr3), 이염화구리(CuCl2), 이브롬화구리(CuBr2), 시안화철칼륨(K3Fe(CN)6), 황산철(Fe2(SO4)3), 과염소산철 (Fe(ClO4)3), 질산철(Fe(NO3)3), 염화몰리브덴(MoCl5), 염화루테늄(RuCl3), 과산화수소(H2O2), 황산(H2SO4), 페릭 토실레이트(Fe(OTs)3) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종일 수 있다.
또한, 상기 이온교환수지는, IONAC NM-60, IONAC NM-73, Dowex MB-46, Dowex MR-3, Amberite IRN-150, Amberite MB-20, MB-400, NRW-37, IONAC NM60 SG, Lewatit SM-94, Lewatit monoplus S100H, Lewatit M600, Lewatit mp64ws 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종일 수 있다.
다만, 상기 산화제 및 이온교환수지는 반드시 이에 한정되는 것이 아니라, 발명의 필요에 따라 공지된 산화제 또는 이온교환수지를 이용하는 것도 가능할 것이다.
상기 3,4-에틸렌디옥시티오펜(3,4-ethylenedioxythiophene; EDOT)과 덱스트란 설페이트(Dextran Sulfate)은 1:1 내지 1:2의 무게비율로 혼합될 수 있는데, 이와 같이 최종생성물 내에 PEDOT의 비율을 증가시켜도 분산이 잘되며, 이에 따른 표면 저항의 감소와 전기전도도의 증가로 이어지는 장점이 있다.
본 발명에서 상기 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)-덱스트란 공중합체의 중량은, 1중량% 내지 4중량%인 것이 바람직하다.
이하 본 발명을 실시예를 통해 보다 상세히 설명한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명이 이들 실시예에 의해서 제한되는 것은 아니다.
[실시예 1]
덱스트란 설페이트를 적용한 1.5 무게% PEDOT : Dextran 수용액의 제조
(1) EDOT 1g과 Dextran sulfate 1g을 둥근 플라스크에 도입하고 탈이온수 86.87g에 녹인 후 한시간동안 메카니컬 교반기를 이용하여 교반한다.
(2) Na2S2O8 10g을 탈이온수 190g에 녹인 후 양이온 교환수지(lewatit monoplus S100H) 250g을 넣고 한시간 교반한 후 필터링한다.
(3) 상기 (1)에서 생성된 용액에 Fe2(SO4)3 0.02g을 넣은 후 상기 (2)에서 생성된 용액 44.46g을 넣고 24시간동안 교반한 뒤, 양이온 교환수지인 lewatit monoplus S100H 26.6g, 음이온 교환수지인 lewatit M600 26.6g, lewatit mp64ws 13.3g를 넣고 각각을 30분씩 교반한다.
(4) 상기 (3)에서 생성된 최종 생성물에 비이온성 계면활성제인 triton X-100 1% 수용액 한방울을 첨가한 후 폴리프로필렌 필름위에 바코터 RDS20을 사용하여 코팅한다.
(5) 이와 같은 과정을 거쳐서, 코팅된 필름의 표면저항을 측정하였고(측정기; Surface Resisitance Meter ; SRM-200), 테이프를 이용하여 접착력을 확인하였다.
[ 실시예 2]
덱스트란 설페이트를 적용한 2 무게% PEDOT : Dextran 수용액의 제조
(1) EDOT 1g과 Dextran sulfate 1g을 둥근 플라스크에 도입하고 탈이온수 53.54g에 녹인 후 한시간동안 메카니컬 교반기를 이용하여 교반한다.
(2) Na2S2O8 10g을 탈이온수 190g에 녹인 후 양이온 교환수지(lewatit monoplus S100H) 250g을 넣고 한시간 교반한 후 필터링한다.
(3) 상기 (1)에서 생성된 용액에 Fe2(SO4)3 0.02g을 넣은 후 상기 (2)에서 생성된 용액 44.46g을 넣고 24시간동안 교반한 뒤, 양이온 교환수지인 lewatit monoplus S100H 26.6g, 음이온 교환수지인 lewatit M600 26.6g, lewatit mp64ws 13.3g를 넣고 각각을 30분씩 교반한다.
(4) 상기 (3)에서 생성된 최종 생성물에 비이온성 계면활성제인 triton X-100 1% 수용액 한방울을 첨가한 후 폴리프로필렌 필름위에 바코터 RDS20을 사용하여 코팅한다.
(5) 이와 같은 과정을 거쳐서, 코팅된 필름의 표면저항을 측정하였고(측정기; Surface Resisitance Meter ; SRM-200), 테이프를 이용하여 접착력을 확인하였다.
[실시예 3]
덱스트란 설페이트를 적용한 2.5무게% PEDOT : Dextran 수용액의 제조
(1) EDOT 1g과 Dextran sulfate 1g을 둥근 플라스크에 도입하고 탈이온수 33.54g에 녹인 후 한시간동안 메카니컬 교반기를 이용하여 교반한다.
(2) Na2S2O8 10g을 탈이온수 190g에 녹인 후 양이온 교환수지(lewatit monoplus S100H) 250g을 넣고 한시간 교반한 후 필터링한다.
(3) 상기 (1)에서 생성된 용액에 Fe2(SO4)3 0.02g을 넣은 후 상기 (2)에서 생성된 용액 44.46g을 넣고 24시간동안 교반한 뒤, 양이온 교환수지인 lewatit monoplus S100H 26.6g, 음이온 교환수지인 lewatit M600 26.6g, lewatit mp64ws 13.3g를 넣고 각각을 30분씩 교반한다.
(4) 상기 (3)에서 생성된 최종 생성물에 비이온성 계면활성제인 triton X-100 1% 수용액 한방울을 첨가한 후 폴리프로필렌 필름위에 바코터 RDS20을 사용하여 코팅한다.
(5) 이와 같은 과정을 거쳐서, 코팅된 필름의 표면저항을 측정하였고(측정기; Surface Resisitance Meter ; SRM-200), 테이프를 이용하여 접착력을 확인하였다.
[ 비교예 1]
PSS 를 적용한 1.5무게% PEDOT : PSS 수용액의 제조
(1) EDOT 0.5g과 PSS 1.25g을 둥근 플라스크에 도입하고 탈이온수 92.96g에 녹인 후 한시간동안 메카니컬 교반기를 이용하여 교반한다.
(2) Na2S2O8 5g을 탈이온수 95g에 녹인 후 양이온 교환수지(lewatit monoplus S100H) 125g을 넣고 한시간 교반한 후 필터링한다.
(3) 상기 (1)에서 생성된 용액에 Fe2(SO4)3 0.01g을 넣은 후 상기 (2)에서 생성된 용액 23.4g을 넣고 24시간동안 교반한 뒤, 양이온 교환수지인 lewatit monoplus S100H 13.3g, 음이온 교환수지인 lewatit M600 13.3g, lewatit mp64ws 6.65g를 넣고 각각을 30분씩 교반한다.
(4) 상기 (3)에서 생성된 최종 생성물에 비이온성 계면활성제인 triton X-100 1% 수용액 한방울을 첨가한 후 폴리프로필렌 필름위에 바코터 RDS20을 사용하여 코팅한다.
(5) 이와 같은 과정을 거쳐서, 코팅된 필름의 표면저항을 측정하였고(측정기; Surface Resisitance Meter ; SRM-200), 테이프를 이용하여 접착력을 확인하였다.
상기 실시예 1 내지 실시예 3 및 비교예에서 제시한 코팅 필름의 표면저항과 접착력 시험 결과는 하기의 표 1과 같다.
Figure pat00010
상기의 표 1을 참조하면, PEDOT:PSS에 비해 PEDOT:Dextran의 수용액 내 중량조절이 자유로우며, PEDOT:Dextran의 중량이 늘어도 표면저항은 오히려 낮아지는 것을 확인할 수 있다. 또한, PEDOT:PSS에 비해 PEDOT:Dextran은 수용액 내 중량에 관계없이 접착력이 우수함을 확인할 수 있었다.
따라서, PEDOT:Dextran이 PEDOT:PSS에 비해 표면저항이 낮고, 전기전도도가 높으며, 중량비율의 조절이 자유로와 물질의 활용도가 높음을 확인할 수 있다. 이와 같은 효과를 보다 더 상세하게 설명하기 위해 도 1 내지 도 3을 참조하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 PEDOT:Dextran의 UV-Vis 스펙트럼도이다.
PEDOT:Dextran의 UV-Vis 스펙트럼은 본 발명에 의해 합성된 수용성 전도성고분자의 전자구조 및 고분자사슬의 배향에 관한 정보를 얻기 위하여 측정되었다.
도 1을 참조하면, i) 400nm 이하에서 전자전이 및 폴라론 피크의 경향을 확인할 수 있고, ii) 750nm에서 편재화된 폴라론 피크를 확인할 수 있으며, iii) 1000nm 이상에서의 흡광도가 상승하는 것으로 비편재화된 전하운반체의 높은 이동도와 관련된 꼬리끌림현상을 확인할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 PEDOT:Dextran의 TGA 그래프도이다.
PEDOT:Dextran의 TGA 그래프는 본 발명에 의해 합성된 수용성 전도성고분자의 열적안정성을 확인하기 위하여 측정되었다. 도 2를 참조하면, 171.62℃ 부터 고분자의 손실이 일어나기 시작하여, 281.66℃ 에서 완전히 열분해되는 것을 확인할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 PEDOT:Dextran의 FT-IR 스펙트럼도이다.
도 3을 참조하면, 1,500 ~ 1,151cm-1 부근에서는 C= C 비대칭 신축진동에 의한 피크가 나타났고, 1,300cm-1 부근에서는 내부사슬 Cβ-Cβ 신축진동에 의한 피크가 나타났고, 1,080cm- 1 에서의 C-O-C 변형피크로부터 PEDOT:Dextran이 합성되었음을 확인하였다.
이상 본 발명의 구체적 실시형태와 관련하여 본 발명을 설명하였으나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 설명된 실시형태를 변경 또는 변형할 수 있으며, 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

Claims (10)

  1. 물(H2O) 용매 하에서 하기 화학식 1의 3,4-에틸렌디옥시티오펜(3,4-ethylenedioxythiophene; EDOT)에 하기 화학식 4의 덱스트란 설페이트(Dextran Sulfate)를 폴리음이온으로 적용하고, 산화제로 산화중합시킨 후, 상기 산화 중합에 의한 반응 혼합물을 이혼교환수지로 처리해줌으로써 생성되는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)-덱스트란(PEDOT:Dextran) 공중합체를 포함하는 조성물.

    (화학식 1)
    Figure pat00011

    (화학식 4)
    Figure pat00012

  2. 제 1항에 있어서, 상기 산화제는,
    산화철, 암모늄퍼설페이트((NH4)2S2O8), 포타슘퍼설페이트(K2S2O8), 소듐퍼설페이트(Na2S2O8), 포타슘퍼옥소다이설페이트(K2O8S2), 삼염화철(Ferric Chloride; FeCl3), 삼브롬화철(FeBr3), 이염화구리(CuCl2), 이브롬화구리(CuBr2), 시안화철칼륨(K3Fe(CN)6), 황산철(Fe2(SO4)3), 과염소산철 (Fe(ClO4)3), 질산철(Fe(NO3)3), 염화몰리브덴(MoCl5), 염화루테늄(RuCl3), 과산화수소(H2O2), 황산(H2SO4), 페릭 토실레이트(Fe(OTs)3) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)-덱스트란 공중합체를 포함하는 조성물.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 이온교환수지는,
    IONAC NM-60, IONAC NM-73, Dowex MB-46, Dowex MR-3, Amberite IRN-150, Amberite MB-20, MB-400, NRW-37, IONAC NM60 SG, Lewatit SM-94, Lewatit monoplus S100H, Lewatit M600, Lewatit mp64ws 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)-덱스트란 공중합체를 포함하는 조성물.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)-덱스트란 공중합체의 중량은, 1중량% 내지 4중량%인 것을 특징으로 하는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)-덱스트란 공중합체를 포함하는 조성물.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물은 코팅용 조성물인 것을 특징으로 하는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)-덱스트란 공중합체를 포함하는 조성물.
  6. (a) 물(H2O) 용매하에서 하기 화학식 1의 3,4-에틸렌디옥시티오펜(3,4-ethylenedioxythiophene; EDOT)과 하기 화학식 4의 덱스트란 설페이트(Dextran Sulfate)를 교반하는 단계;
    (b) 상기 (a)단계에서 생성되는 용액에 산화제를 넣고 교반하는 단계; 및
    (c) 상기 (b)단계에서 생성되는 용액에 이온교환수지를 넣고 교반하는 단계;
    를 구비하는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)-덱스트란 공중합체를 포함하는 조성물의 제조방법.
    (화학식 1)
    Figure pat00013

    (화학식 4)
    Figure pat00014

  7. 제 6항에 있어서, 상기 (c)단계 후에,
    (d) 상기 (c)단계에서 생성되는 용액에 계면활성제를 첨가하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)-덱스트란 공중합체를 포함하는 조성물의 제조방법.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 산화제는,
    산화철, 암모늄퍼설페이트((NH4)2S2O8), 포타슘퍼설페이트(K2S2O8),소듐퍼설페이트(Na2S2O8) 포타슘퍼옥소다이설페이트(K2O8S2), 삼염화철(Ferric Chloride; FeCl3), 삼브롬화철(FeBr3), 이염화구리(CuCl2), 이브롬화구리(CuBr2), 시안화철칼륨(K3Fe(CN)6), 황산철(Fe2(SO4)3), 과염소산철 (Fe(ClO4)3), 질산철(Fe(NO3)3), 염화몰리브덴(MoCl5),염화루테늄(RuCl3), 과산화수소(H2O2), 황산(H2SO4), 페릭 토실레이트(Fe(OTs)3) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)-덱스트란 공중합체를 포함하는 조성물의 제조방법.
  9. 제 6항에 있어서, 상기 이온교환수지는,
    IONAC NM-60, IONAC NM-73, Dowex MB-46, Dowex MR-3, Amberite IRN-150, Amberite MB-20, MB-400, NRW-37, IONAC NM60 SG, Lewatit SM-94, Lewatit monoplus S100H, Lewatit M600, Lewatit mp64ws 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)-덱스트란 공중합체를 포함하는 조성물의 제조방법.
  10. 제 6항에 있어서, 상기 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)-덱스트란 공중합체의 중량은, 1중량% 내지 4중량%인 것을 특징으로 하는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)-덱스트란 공중합체를 포함하는 조성물의 제조방법.
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