일반기술

전도성 고분자를 이용한 전자파 차폐재

최근 선진 각국에서는 산업용 및 가전용 전자기기에 의해 발생하는 전자파를 효율적으로 차단할 수 있는 신소재의 개발이 진행되고 있으며, 특히 가볍고 전도성이 우수한 전도성 고분자를 이용한 전자파 차폐용(Electromagnetic Interference Shielding) 소재의 개발에 관심이 고조되고 있다. 이중에서 폴리아닐린(PANi) 분말을 이용하여 가공성이 우수한 열가소성 고분자와의 컴파운딩에 의한 전자파 차폐제의 시제품이 생산되고 있으며, 이는 도전성 충전제의 사용이나 금속 코팅에 의한 것들이 가지는 단점들을 극복할 수 있는 방법으로 부각되고 있다.본 연구실에서는 도판트의 분자구조를 제어함으로써 전도성 고분자 주쇄간의 인력을 감소시켜 가용성을 가지는 폴리아닐린 및 폴리피롤(PPy)을 합성하였으며, 이를 필름 형태로 제조하였다. 도판트의 분자구조 제어를 위해 알킬 사슬 길이가 다른 benzenesulfonic acid (BSA), p-toluenesulfonic acid (TSA), butylbenzenesulfonic acid (BBSA), octylbenzenesulfonic acid (OBSA), dodecylbenzenesulfonic acid (DBSA) 등의 알킬벤젠술폰산을 도판트로 사용하였다. 폴리아닐린의 경우, 용매로 m-cresol을 사용했을 때 도판트의 알킬 사슬 길이가 증가할수록 용해도 및 전기 전도도가 높아지는 것을 확인하였고, 이는 알킬 사슬의 길이가 길수록 분자내분자간 전기 전도가 향상되기 때문이라 생각된다. 폴리피롤의 경우에도 DBSA 같은 거대 도판트를 사용했을 때, 가용성이 크게 향상되어 높은 전기 전도도를 나타내는 free-standing film을 얻을 수 있었다.