KR940005746A - 전기적으로 전도성인 열가소성 중합체 조성물 및 이의 용도 - Google Patents

전기적으로 전도성인 열가소성 중합체 조성물 및 이의 용도 Download PDF

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Abstract

본 발명의 조성물은 a) 산화된 폴리양이온 형태이며 일반식(Ⅰ)의 구조적 반복단위를 함유하는 폴리티오펜 하나 이상, b) 구조적 반복 단위내에 황산화된 알콜 그룹및/또는 설포네이토알킬화된 알콜 그룹〔여기서, 그룹 -(CnH2n)-은 탄소쇄내 탄소수가 2 내지 5인 직쇄 또는 측쇄된 C2-C12알킬렌이며 C1-C4알콕시에 의해 치환되거나 비치환되어 있다〕을 함유하는 필름-형성 열가소성 중합체 하나 이상을 포함한다.
상기식에서, R1및 R2는 각각 서로 독립적으로 직쇄 또는 C1-C18알킬 또는 C2-C18알콕시알킬, 또는 C1-C6알킬, C1-C6알콕시 또는 할로겐에 의해 치환되거나 비치환된 C3-C8사이클로알킬, 페닐 또는 벤질이거나, 함께는 C1-C6알킬, C1-C6알콕시, 할로겐, C3-C8사이클로알킬, 페닐, 벤질, C1-C4알킬페닐, C1-C4알콕시페닐, 할로페닐, C1-C4알킬벤질, C1-C4알콕시벤질 또는 할로벤질에 의해 치환되거나 비치환된 직쇄의 C1-C6알킬렌이다.
상기 조성물은 본질적으로 전기 전도성인 열성형 물질이다.

Description

전기적으로 전도성인 열가소성 중합체 조성물 및 이의 용도
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

Claims (75)

  1. a) 산화된 폴리양이온 형태이며 일반식(Ⅰ)의 구조적 반복단위를 함유하는 폴리티오펜 하나 이상, b)인 구조적 반복 단위내에 황산화된 알콜 그룹및/또는 설포네이토알킬화된 알콜 그룹〔여기서, 그룹 -(CnH2n)-은 후술하는 바와 같다]를 함유하는 필름-형성 열가소성 중합체의 폴리음이온 하나 이상을 포함하는 조성물.
    상기식에서, R1및 R2는 각각 서로 독립적으로 직쇄 또는 C1-C18알킬 또는 C2-C18알콕시알킬, 또는 C1-C6알킬, C1-C6알콕시 또는 할로겐에 의해 치환되거나 비치환된 C3-C8사이클로알킬, 페닐 또는 벤질이거나, 함께는 C1-C6알킬, C1-C6알콕시, 할로겐, C3-C8사이클로알킬, 페닐, 벤질, C1-C4알킬페닐, C1-C4알콕시페닐, 할로페닐, C1-C4알킬벤질, C1-C4알콕시벤질 또는 할로벤질에 의해 치환되거나 비치환된 직쇄의 C1-C6알킬렌이다.
  2. 제1항에 있어서, 알킬로서 정의된 R1및 R2가 C1-C12알킬인 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 알킬로서 정의된 R1및 R2가 C1-C8알킬인 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 알킬로서 정의된 R1및 R2가 C1-C4알킬인 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 알킬로서 정의된 R1및 R2가 C1-C17알콕시메틸 및 C1-C16알콕시에틸인 조성물.
  6. 제5항에 있어서, R1및 R2가 C1-C12알콕시메틸 및 C1-C12알콕시에틸인 조성물.
  7. 제6항에 있어서, R1및 R2가 C1-C8알콕시메틸 및 C1-C7알콕시에틸인 조성물.
  8. 제6항에 있어서, R1및 R2가 C1-C4알콕시메틸 및 C1-C4알콕시에틸인 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 사이클로알킬로서의 R1및 R2가 C5-C6사이클로알킬인 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 사이클로알킬, 페닐 및 벤질의 치환체가 C1-C4알킬, C1-C4알콕시, F, Cl 및 Br인 조성물.
  11. 제1항에 있어서, 알킬렌으로서의 R1및 R2가 C1-C4알킬렌인 조성물.
  12. 제11항에 있어서, R1및 R2가 함께 C1-C2알킬렌인 조성물.
  13. 제11항에 있어서, 알킬렌으로서의 R1및 R2가 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 페틸렌 및 헥실레인 조성물.
  14. 제1항에 있어서, 알킬렌으로서의 치환체 R1및 R2가 C1-C6알킬, C1-C6알콕시, 사이클로헥실, 페닐 및 벤질인 조성물.
  15. 제1항에 있어서, R1및 R2가 직쇄 또는 측쇄 C1-C6-알킬이거나, R1및 R2가 함께는 1 또는 2개의 C1-C6알킬 그룹 또는 C1-C6알콕시 그룹에 의해 치환되거나 비치환된 C1-C4알킬렌인 조성물.
  16. 제15항에 있어서, R1및 R2가 직쇄 또는 측쇄 C1-C4-알킬이거나, R1및 R2가 함께 C1-C2알킬렌인 조성물.
  17. 제16항에 있어서, R1및 R2가 C1-C6알킬 또는 C1-C6알콕시에 의해 치환되거나 비치환된 C1-C2알킬렌인 조성물.
  18. 제17항에 있어서, R1및 R2가 일반식 -CHRa-CHRb-(여기서, Ra및 Rb는 각각 서로 독립적으로 H 또는 C1-C6알킬이다)의 라디칼인 조성물.
  19. 제18항에 있어서, R1및 R2가 H, 메틸 또는 에틸인 조성물.
  20. 제18항에 있어서, 일반식(Ⅰ)의 구조단위가 하기 구조식의 라디칼인 조성물.
  21. 제1항에 있어서, 폴리티오펜 구조단위당 바람직하게는 황산화된 알콜 그룹및/또는 설포네이토알킬화된 알콜 그룹을 함유하는 0.1 내지 0.9 구조단위를 함유하는 조성물.
  22. 제21항에 있어서, 0.1 내지 0.6 구조단위를 함유하는 조성물.
  23. 제1항에 있어서, 그룹 -(CnH2n)-이 탄소쇄내 탄소수가 3 내지 5인 직쇄 또는 측쇄 C3-C8알킬렌인 조성물.
  24. 제23항에 있어서, 그룹 -(CnH2n)-이 직쇄 C3-C5알킬렌인 조성물.
  25. 제24항에 있어서, 그룹 -(CnH2n)-이 트리메틸렌 또는 테트라메틸렌인 조성물.
  26. 제1항에 있어서, 염형태의 황산화된 알콜 그룹및/또는 염 형태의 설포네이토알킬화된 알콜 그룹을 함유하는 열가소성 중합체의 유리 전이 온도가 DSC 방법으로 측정시 -100 내지 350℃이고,가 알칼리 금속 양이온 또는 암모늄 양이온인 조성물.
  27. 제1항에 있어서, 열가소성 중합체의 중합화도가 5 내지 10000인 조성물.
  28. 제1항에 있어서, 열가소성 중합체중 알콜 그룹이 완전이 황산화되고/되거나 설포네이토알킬화된 조성물.
  29. 제1항에 있어서, 열가소성 중합체중 황산화된 알콜 그룹및/또는 설포네이토알킬화된 알콜 그룹에 대한 유리 알콜 그룹의 비가 50:1 내지 1:50인 조성물.
  30. 제1항에 있어서, 열가소성 중합체중 황산화된 알콜 그룹및/또는 설포네이토알킬화된 알콜 그룹의 구조단위 5 내지 100몰%를 함유하고, 나머지 구조단위는 하이드록실화또는 비-하이드록실화 구조 단위에 상응하는 조성물.
  31. 제1항에 있어서, 황산화되고/되거나 설포네이토알킬화된 알콜 그룹이 중합체 골격내에서 2급 그룹으로서 또는 3급 그룹 로서 존재하거나, 중합체의 부그룹내에서 쇄의 중심에 위치한 말단 1급 그룹또는또는으로서 또는 3급 그룹 로서 존재하는 조성물.
  32. 제1항에 있어서, 열가소성 중합체가, 상이한 하이드록시 그룹을 함유하는 중합체 또는 이의 혼합물로부터 유도되고, 하이드록실-그룹 함유 단량체로부터 수득한 폴리에스테르, 폴리에스테르 아미드, 폴리카보네이트 및 폴리이미드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 중합체 또는 이의 혼합물, 비닐 에스테르 또는 에테르의 비누화 된 중합체, 하이드록실화된 폴리디올레핀외에 올레핀성 단량체와 이들의 공중합체, 에스테르 잔기중에 하이드록시알킬 라디칼을 함유하는 폴리아크릴레이트 또는 폴리메타크릴레이트, 하이드록시알킬 그룹을 함유하는 폴리실리옥산, 환원된 폴리케톤 또는 이의 공중합체, 글리시딜 화합물 및 디올의 폴리에테르, 폴리비닐 페놀 또는 비닐 페놀과 올레핀성 공단량체의 공중합체외에 비닐 알콜의 공중합체, 또는 하이드록시알킬-함유 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 또는 에틸렌성으로 불포화된 공단량체와 하이드록실화된 디올레핀으로 이루어진 그룹으로 부터 유도된 조성물.
  33. 제32항에 있어서, 황산화되고/되거나 설포네이토 알킬화된 열가소성 중합체가, 평균 하나 이상의 에폭시 그룹을 함유하는 글리시딜 화합물과 디올의 다중부가물, 하이드록시알킬 아크릴레이트 및 메타크릴레이트의 단독중합체 및 공중합체, 이중결합이 하이드록실화된 부타디엔, 이소프렌 및 클로로프렌의 단독중합체 및 공중합체, 수소화된 케토테트라카복실사, 특히 벤조페논테트라카복실산의 폴리이미드, 하이드록시알킬 폴리실옥산, 및 이중결합이 하이드록실화된 C4-C12알케닐렌디올 또는 C4-C12알케닐렌디아민으로부터의 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리우레탄 및 폴리이미드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 중합체로부터 유도된 조성물.
  34. 제32항에 있어서, 열가소성 중합체가 황산화되거나 설포네이토알킬화된 조성물.
  35. 제1항 있어서, 열가소성 중합체가 a) 평균 하나 이상의 에폭시 그룹을 함유하는 글리시딜 화합물 및 b) 중합체 쇄내에〔여기서, -(CnH2n)-그룹은 제1항에서 정의한 바와 같다〕그룹을 함유하는 디올의 적어도 부분적으로 황산화되고/되거나 설포네이토알킬화된 다중부가물인 조성물.
  36. 제35항에 있어서, 다중부가물이 자체를 기준으로 하여, a) 일반식(Ⅱ) 및/또는 (Ⅱa)의 동일하거나 상이한 구조 단위 100 내지 5몰% 및 b) 일반식(Ⅲ)의 동일하거나 상이한 구조단위 95 내지 0몰% 함유하는 조성물.
    상기식에서, R3및 R4는 각각 서로 독립적으로 지방족 또는 방향족 디올 그룹을 함유하고 2개의 하이드록실 그룹을 상실한 디올의 라디칼이며, R′는 H, C1-C20알킬, C1-C20알실, 또는 C1-C20탄화수소 라디칼에 의해 N-치환된 아미노카보닐이다.
  37. 제36항에 있어서, 일반식(Ⅲ)중 R′는 H인 조성물.
  38. 제36항에 있어서, R3및 R4가 동일한 라디칼인 조성물.
  39. 제36항에 있어서, 지방족 디올 그룹을 함유하는 라디칼로서 정의된 R3및 R4가 직쇄 또는 측쇄 C2-C12알킬렌, C3-C8사이클로알킬렌, C1-C4알킬, -C5-C8사이클로알킬렌, 사이클로헥실메틸렌 또는 사이클로헥실디메틸렌인 조성물.
  40. 제36항에 있어서, R3및 R4가 각각 독립적으로 일반식(Ⅳ)의 라디칼인 조성물.
    상기식에서, X는 직접 결합, C1-C4알킬렌, C2-C12알킬리덴, C5-C8사이클로알킬리덴, -O-, -S-, -SO-, -SO2-, -CO-, -CO2-, -N(C1-C4알킬) 또는 Si(CH3)2이고, R5및 R6는 각각 서로 독립적으로 H, 할로겐, C1-C4알킬 또는 C1-C4알콕시이며, x는 1 또는 2이고, y는 0 또는 1이다.
  41. 제40항에 있어서, X는 직접 결합, 메틸렌, 에틸렌, C2-C6알킬리덴, 사이클로헥실리덴 또는 사이클로펜틸리덴, -O-, -S-인 조성물.
  42. 제40항에 있어서, R5및 R6가 H 또는 메틸이고 y가 1인 조성물.
  43. 제36항에 있어서, R3및 R4가 하기 구조식의 라디칼인 조성물.
  44. 제1항 있어서, 열가소성 중합체가 적어도 부분적으로 황산화되고/되거나 설포네이토알킬화된 폴리비닐알콜 또는(여기서, -CnH2n은 제1항에서 정의한 바와 같다) 그룹을 함유하는 환산화되고/되거나 설포네이토알킬화된 폴리비닐 알콜 공중합체인 조성물.
  45. 제44항에 있어서, 열가소성 중합체가 황산화되고/되거나 설포네이토알킬화된 폴리비닐 알콜 공중합체인 조성물.
  46. 제45항에 있어서, 폴리비닐 알콜 공중합체가 a) 일반식(Ⅴ) 및/또는 (Va)의 구조 단위 90 내지 5몰% 및 b) 일반식(Ⅵ)의 동일하거나 상이한 구조 단위 95 내지 10몰%를 함유하는 조성물.
    상기식에서, R7은 H, C1-C6알킬, -COOR10〔여기서, R10은 C1-C18알킬, C5-C7사이클로알킬, (C1-C12알킬)-C5-C7사이클로알킬, 페닐, (C1-C12알킬)페닐, 벤질 또는 (C1-C12알킬)벤질이다〕또는이고, R8은 H, F, Cl, CN 또는 C1-C6알킬이며, R9은 H, OH, -R″OH〔여기서, R″는 직쇄 또는 측쇄 C2-C8알킬렌, 2 내지 6개의 옥사알킬렌 단위를 함유하는 폴리(C2-C6옥사알킬렌)이다〕, F, Cl, CN, R10-O-, C1-C12알킬,, -COOR10, -OCO-R10메틸페닐 또는 페닐이다.
  47. 제46항에 있어서, 공중합체가 일반식(Ⅳ)의 구조 단위 60 내지 10몰% 및 일반식(Ⅴ)의 구조 단위 40 내지 90몰%를 함유하는 조성물.
  48. 제46항에 있어서, 알킬렌으로서의 R″의 탄소수가 2 내지 12이고, 폴리(옥사알킬렌)으로서 저의된 R″가 알킬렌 잔기내 탄소수가 2 내지 4인 옥사알킬렌 단위 2 내지 4개를 함유하는 조성물.
  49. 제46항에 있어서, R7이 H이고, R8이 H, F, Cl, 메틸 또는 에틸이며, R9이 H, OH, F, Cl, CN, C1-C4알킬, C1-C6알콕시, -COO-C1-C6알킬, -OOC-C1-C6알킬 또는 페닐인 조성물.
  50. 제49항에 있어서, 일반식(Ⅵ)중 R7이 H이고, R8이 H 또는 메틸이며, R9이 H, F, Cl, CN, 메틸, OCH3또는 -COOCH3인 조성물.
  51. 제46항에 있어서, 일반식(Ⅴ)의 구조 단위 20 내지 60몰%, 구조식 -CH2-CH2-의 구조 단위 50 내지 40몰% 및 구조식 -CH2-CH2(OH)-의 구조 단위 0 내지 50몰%를 함유하며, 이 몰%의 합이 100%가 되는 조성물.
  52. 제1항에 있어서, 열 가소성 중합체가 부분적으로 하이드록실화된 폴리부타디엔, 클로로프렌 또는 폴리이소프렌의 황산화되고/되거나 설포네이토알킬화된 중합체인 조성물.
  53. 제52항에 있어서, 열가소성 중합체가 일반식(Ⅶ) 및/또는 (Ⅶa)의 구조 단위 5 내지 100몰% 및 일반식 (Ⅷ) 및/또는 (Ⅷa)의 구조 단위 0 내지 95몰%를 함유하는 조성물.
    상기식에서, R11및 R12는 각각 서로 독립적으로 H, OH 또는 Cl이며, 그룹 -CnH2n-은 제1항에서 정의한 바와 같다.
  54. 제53항에 있어서, 일반식(Ⅶ) 및/또는 (Ⅶa)의 구조 단위 10 내지 100몰%, 및 일반식(Ⅷ) 및/또는 (Ⅷa)의 구조 단위 90 내지 0몰%를 함유하는 조성물.
  55. 제54항에 있어서, 일반식(Ⅶ) 및/또는 (Ⅶa)의 구조 단위 20 내지 60몰%, 및 일반식(Ⅷ) 및/또는 (Ⅷa)의 구조 단위 80 내지 40몰%를 함유하는 조성물.
  56. 제53항에 있어서, R11이 Cl 또는 H이고 R12가 H인 조성물.
  57. 제1항에 있어서, 필름-형성 열가소성 중합체가, 다중 부가물을 기준으로 하여 a) 동일하거나 상이한 일반식(Ⅱ) 및/또는 (Ⅱa)의 구조 단위 100 내지 50몰% 및 b) 동일하거나 상이한 일반식(Ⅷ)의 구조 단위 0 내지 50몰%를 함유하는 조성물.
    상기식에서, R3및 R4는 각각 서로 독립적으로 2개의 하이드록실 그룹을 상실하고 지방족 또는 방향족 디올 그룹을 함유한 디올의 라디칼이고, R′는 H, C1-C20알킬, C1-C20아실 또는 C1-C20탄화수소 라디칼에 의해 N-치환된 아미노카보닐이다.
  58. 제57항에 있어서, 중합체가 일반식(Ⅱ) 및/또는 (Ⅱa)의 구조 단위 60 내지 100몰% 및 일반식(Ⅲ)의 구조 단위 40 내지 0몰%를 함유하는 조성물.
  59. 제58항에 있어서, 중합체가 일반식(Ⅱ) 및/또는 (Ⅱa)의 구조 단위 60 내지 90몰% 및 일반식(Ⅲ)의 구조 단위 40 내지 0몰%를 함유하는 조성물.
  60. 제57항에 있어서, R′는 H인 조성물.
  61. 제57항에 있어서, 산화된 폴리양이온 형태의 폴리티오펜 및 일반식(Ⅰ)의 구조적 반복단위를 함유하는 조성물.
    상기식에서, R1및 R2는 서로 독립적으로 직쇄 또는 측쇄 C1-C6알킬이거나, 함께는 메틸렌 또는 라디칼 -CHRa-CHRb-(여기서, Ra및 Rb는 각각 서로 독립적으로 H, 메틸 또는 에틸이다)이다.
  62. 제61항에 있어서, Ra및 Rb가 각각 서로 독립적으로 H인 조성물.
  63. 제57항에 있어서, R3및 R4가 각각 서로 독립적으로 일반식(Ⅳ)의 라디칼인 조성물.
    상기식에서, X는 직접 결합, C1-C4알킬렌, C2-C12알킬리덴, C5-C8사이클로알킬리덴, -O-, -S-, -SO-, -SO2-, -CO-, -CO2-, -N(C1-C4알킬) 또는 Si(CH3)2이고, R5및 R6는 각각 서로 독립적으로 H, 할로겐, C1-C4알콕시이며, x는 1 또는 2이고, y는 0 또는 1이다.
  64. 제63항에 있어서, X는 직접 결합, 메틸렌, 에틸렌, C2-C6알킬리덴, 사이클로헥실리덴 또는 사이클로펜틸리덴, -O- 또는 -S-인 조성물.
  65. 제63항에 있어서, R5및 R6가 H 또는 메틸이고 y가 1인 조성물.
  66. 제63항에 있어서, R3및 R4가 하기 구조식의 라디칼인 조성물.
  67. 제61항에 있어서, 폴리티오펜의 구조 단위가 하기 구조식의 라디칼에 상응하는 조성물.
  68. a) 구조적 반복 단위내에 황산화된 알콜 그룹및/또는 설로네이토알킬화된 알콜 그룹〔여기서, -(CnH2n)-은 탄소쇄내 탄소수가 2 내지 5인 직쇄 또는 측쇄된 C2-C12알킬렌이며 C1-C4알콕시에 의해 치환되거나 비최환되어 있다〕을 함유하는 필름-형성 열가소성 중합체의 염 하나이상의 존재하에서, 수용 유기 용액 또는 수용액중 일반식(Ⅰ)의 티오펜을 전기중합시킨 후, 양극으로부터 조성물을 제거하거나, b) 상기 염 및 불활성 용매 존재하에 일반식(Ⅰ)의 티오펜을 산화제와 반응시킴을 특징으로 하여, 제1항에 따른 조성물을 제조하는 방법.
  69. a) 열가소성 수지 또는 열고정 수지 또는 혼입되어 있는 구조적으로 가교결합된 중합체, b) 제1항에 따른 분말 조성물로부터 수득한 전기적으로 전도성이며, 미세하게 입자화된 충진제를 포함하는 배합물.
  70. 제69항에 있어서, 성분 a)를 기준으로 하여 성분 b)의 양이 0.1 내지 90 중량%인 배합물.
  71. 제70항에 있어서, 성분 b)의 양이 5 내지 80 중량%인 배합물.
  72. 제1항에 따른 분말 조성물로 이루어진 성형 물질.
  73. 전기적으로 전도성인 성형품을 제조하기 위한 제1항에 따른 조성물의 용도.
  74. 대전방지식으로 처리되거나 전기적으로 전도성인 성형품을 제조하기 위한 제69항에 따른 배합물의 용도.
  75. 전기적으로 전도성인 성형품을 제조하기 위한 제72항에 따른 성형 물질의 용도.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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