KR101406678B1

KR101406678B1 - 전자파 차폐 기능을 갖는 전도성 코팅액 조성물, 그 제조방법 및 상기 조성물을 이용하여 제조된 전자파 차폐 기능을 갖는 전도성 코팅막

Info

Publication number: KR101406678B1
Application number: KR1020130084448A
Authority: KR
Inventors: 양동연; 김현; 심원섭; 조경인
Original assignee: 주식회사 대하맨텍
Priority date: 2013-07-18
Filing date: 2013-07-18
Publication date: 2014-06-12
Also published as: JP2015023284A; CN104293009A; CN104293009B

Abstract

본 발명은, 아크릴계 유기바인더 1.0∼20.0중량%, PEDOT/PSS 전도성 고분자 수분산액 10.0∼65.0중량%, PEDOT/PSS 전도성 고분자를 분산 또는 용해시키기 위한 용매 25.0∼65.0중량% 및 무기계 결합제 0.1∼7.0중량% 포함하며, 상기 PEDOT/PSS 전도성 고분자 수분산액은 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDOT)에 폴리스티렌술포네이트(PSS)이 도핑된 수분산액으로서 상기 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDOT)과 상기 폴리스티렌술포네이트(PSS)가 1:1∼5의 몰비를 이루고, 상기 아크릴계 유기바인더는 수산기(-OH)를 갖지 않는 제1 아크릴계 모노머와, 상기 제1 아크릴계 모노머 100중량부에 대하여 수산기(-OH)를 갖는 제2 아크릴계 모노머 10∼200중량부가 중합되어 형성된 아크릴계 중합체로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 기능을 갖는 전도성 코팅액 조성물, 그 제조방법 및 상기 조성물을 이용하여 제조된 전자파 차폐 기능을 갖는 전도성 코팅막에 관한 것이다.

Description

전자파 차폐 기능을 갖는 전도성 코팅액 조성물, 그 제조방법 및 상기 조성물을 이용하여 제조된 전자파 차폐 기능을 갖는 전도성 코팅막{Electroconductive coating composition capable of shielding electro magnetic interference, manufacturing method of the composition and electroconductive coatings capable of shielding electro magnetic interference}

본 발명은 전도성 코팅액 조성물, 그 제조방법 및 상기 조성물을 이용하여 제조된 전도성 코팅막에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저온 경화가 가능하고, 습식 코팅방식으로 간편하게 도포가 가능하며, 도포되어 경화된 코팅막은 유연성을 갖고, 유리 또는 필름에 대한 접착력이 우수하며, 전자파 차폐성을 가지면서도 고투명성 및 고전도성의 특성을 갖는 전도성 코팅액 조성물, 그 제조방법 및 상기 조성물을 이용하여 제조된 전자파 차폐 기능을 갖는 전도성 코팅막에 관한 것이다.

최근에 사용되고 있는 모바일 기기나 자동화 기기에는 터치스크린패널TSP(touch screen panel; 이하 'TSP'라 함)이 대부분 탑재된다. TSP는 키보드를 이용하지 않고 화면에 나타난 문자나 신호에 손이나 펜 등 외부적인 힘이 가하면 그 위치를 파악하여 특정처리를 하는 화면을 말한다. 이러한 TSP는 고전도성 재료를 이용한 투명전극이 반드시 필요하다. 투명전극은 대부분이 인듐주석산화물(indium tin oxide; 이하 'ITO'라 함) 등의 무기금속산화물을 사용하여 필름 또는 유리 위에 증착방식의 건식코팅 처리하여 사용하고 있다.

대표적인 TSP의 타입에는 GFF, GF2, GF1과 같이 필름기재에 투명전극을 코팅하여 사용하는 방식과 GG, G1, G2와 같이 유리에 투명전극을 코팅하여 사용하는 방식 등이 있으며, TSP 내부에 투명전극 필름을 OCA(Optically Clear Adhesive) 등을 사용하여 유리에 붙이는 방식보다는 공정 단순화 및 생산 비용 절감을 위해 유리 위에 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 무기금속산화물 증착을 통해 직접 전극층을 구현하는 방식이 많이 사용되고 있다. 이러한 ITO 등의 무기금속산화물을 증착하는 건식코팅에서의 문제점은 원료 자체가 고가이고, 증착에 과도한 공정비용이 소모될 뿐만 아니라, 대표적으로 사용되는 무기금속산화물 중 ITO의 주요원료인 인듐(indium)은 한정광물로서 디스플레이 시장이 확대됨에 따라 급속히 고갈되고 있으며, 이에 따라 가격의 추가 상승은 불가피한 실정이다.

이러한 ITO 무기산화물을 사용한 증착의 단점을 극복하기 위해서, 공정비용이 저렴한 습식코팅이 가능하고, 원료의 수급이 자유로우며, 상대적으로 저가인 전자파(electro magnetic interference; EMI) 차폐성 고전도 코팅재료에 대한 연구가 필요하다.

또한, 모바일 기기, 디스플레이 등에 가장 많이 사용되지만 난부착 소재인 유리와 같은 기재에 직접 코팅이 가능하고 유연성을 갖는 고전도성 코팅재료에 대한 연구가 필요하다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 저온 경화가 가능하고, 습식 코팅방식으로 간편하게 도포가 가능하며, 도포되어 경화된 코팅막은 유연성을 갖고, 유리 또는 필름에 대한 접착력이 우수하며, 전자파 차폐성을 가지면서도 고투명성 및 고전도성의 특성을 갖는 전도성 코팅액 조성물, 그 제조방법 및 상기 조성물을 이용하여 제조된 전자파 차폐 기능을 갖는 전도성 코팅막을 제공함에 있다.

본 발명은, 아크릴계 유기바인더 1.0∼20.0중량%, PEDOT/PSS 전도성 고분자 수분산액 10.0∼65.0중량%, PEDOT/PSS 전도성 고분자를 분산 또는 용해시키기 위한 용매 25.0∼65.0중량% 및 무기계 결합제 0.1∼7.0중량% 포함하며, 상기 PEDOT/PSS 전도성 고분자 수분산액은 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDOT)에 폴리스티렌술포네이트(PSS)이 도핑된 수분산액으로서 상기 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDOT)과 상기 폴리스티렌술포네이트(PSS)가 1:1∼5의 몰비를 이루고, 상기 아크릴계 유기바인더는 수산기(-OH)를 갖지 않는 제1 아크릴계 모노머와, 상기 제1 아크릴계 모노머 100중량부에 대하여 수산기(-OH)를 갖는 제2 아크릴계 모노머 10∼200중량부가 중합되어 형성된 아크릴계 중합체로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 기능을 갖는 전도성 코팅액 조성물을 제공한다.

상기 제1 아크릴계 모노머는 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 아이소프로필아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 아이소프로필메타크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 라우릴메타크릴레이트, 아크릴릭에시드, 메타크릴릭에시드, 이타코닉에시드, 아크릴아마이드, n-메틸올아크릴아마이드, 디아세톤아크릴아마이드, 글리시딜메타크릴레이트, 스티렌, 비닐톨루엔, 비닐아세테이트 및 아크릴로니트릴 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있고, 상기 제2 아크릴계 모노머는 하이드록시프로필아크릴레이트, 2-하이드록시에틸메타클릴레이트, 2-하이드록시에틸아크릴레이트 및 하이드록시프로필메타아크릴레이트 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다.

상기 용매는 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노프로필에테르, 디에틸렌글리콜-2-에틸헥실에테르, 메틸알코올, 이소프로필알코올, 에틸알코올, 부틸알코올, 메틸에틸케톤, 아세톤, 톨루엔, 자일렌, 에틸아세테이트 및 부틸아세테이트 중에서 선택된 1종 이상의 제1 용매를 포함할 수 있다.

상기 용매는 디메틸설폭사이드, 에틸렌 글리콜, 글리세린, 솔비톨, 포름아마이드, N-메틸포름아마이드, N,N-디메틸포름아마이드, 아세트아마이드, N-메틸아세트아마이드, N-디메틸아세트아마이드, n,n-디메틸 포름아미드, 테트라히드로퓨란, n-메틸-2-피롤리디논, 니트로메탄 및 아세토니트릴 중에서 선택된 1종 이상의 제2 용매를 상기 제1 용매 100중량부에 대하여 1.0∼20.0중량부 더 포함할 수 있다.

상기 무기계 결합제는 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 트리메톡시실란, 트리에톡시실란, 테트라에톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, 아미노프로필메틸디에톡시실란, 아미노프로필메틸디메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 플로오렌실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 디메틸크로로실란, 트리메틸크로로실란 및 디페닐디클로로실란 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은, (a) 용기에 용매를 넣고 교반하면서 100∼150℃의 온도로 상승시키는 단계와, (b) 수산기(-OH)를 갖는 않는 제1 아크릴계 모노머, 상기 제1 아크릴계 모노머 100중량부에 대하여 수산기(-OH)를 갖는 제2 아크릴계 모노머 10∼200중량부 및 중합 반응을 개시하기 위한 아조비스이소부티로니트릴 또는 벤조일페록사이드 0.1∼10중량부를 혼합하고 상기 용기에 적하하는 단계와, (c) 상기 용기 내의 온도를 100∼150℃로 유지하면서 상기 제1 아크릴계 모노머와 상기 제2 아크릴계 모노머를 중합 반응시켜 아크릴계 유기바인더를 합성하는 단계 및 (d) PEDOT/PSS 전도성 고분자를 분산 또는 용해시키기 위한 용매, 상기 아크릴계 유기바인더 및 무기계 결합제를 혼합하고, 혼합된 결과물에 PEDOT/PSS 전도성 고분자 수분산액을 적하하고 교반하는 단계를 포함하며, 상기 (d) 단계에서 상기 아크릴계 유기바인더 1.0∼20.0중량%, 상기 PEDOT/PSS 전도성 고분자 수분산액 10.0∼65.0중량%, PEDOT/PSS 전도성 고분자를 분산 또는 용해시키기 위한 상기 용매 25.0∼65.0중량% 및 상기 무기계 결합제 0.1∼7.0중량%를 혼합하며, 상기 PEDOT/PSS 전도성 고분자 수분산액은 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDOT)에 폴리스티렌술포네이트(PSS)이 도핑된 수분산액으로서 상기 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDOT)과 상기 폴리스티렌술포네이트(PSS)가 1:1∼5의 몰비를 이루는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 기능을 갖는 전도성 코팅액 조성물의 제조방법을 제공한다.

상기 용매는 디메틸설폭사이드, 에틸렌 글리콜, 글리세린, 솔비톨, 포름아마이드, N-메틸포름아마이드, N,N-디메틸포름아마이드, 아세트아마이드, N-메틸아세트아마이드, N-디메틸아세트아마이드, n,n-디메틸 포름아미드, 테트라히드로퓨란, n-메틸-2-피롤리디논, 니트로메탄 및 아세토니트릴 중에서 선택된 1종 이상의 제2 용매를 상기 제1 용매 100중량부에 대하여 1.0∼20.0중량부를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은, 상기 전도성 코팅액 조성물을 유리 또는 필름에 도포하여 경화시킨 코팅막으로서 표면저항이 50∼250Ω/□ 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 기능을 갖는 전도성 코팅막을 제공한다.

본 발명의 전자파 차폐 기능을 갖는 전도성 코팅액 조성물은 PEDOT/PSS 전도성 고분자 수분산액과 알코올 가용성이 우수하고 부착성(특히, 유리에 대한 부착성)이 우수한 아크릴계 유기바인더를 사용함으로써 면저항을 50∼250Ω/□까지 낮출 수 있으며, 전자파 차폐 성능이 10∼20dB 갖추면서도 투명성을 90% 이상 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 습식 코팅방식으로 간편하게 도포가 가능하여 디스플레이용 투명전극으로 사용하기 적합한 장점이 있다.

본 발명의 전자파 차폐 기능을 갖는 전도성 코팅액 조성물은 유리 또는 필름에 대한 접착력이 우수하며, 전자파 차폐성을 가지면서도 고투명성 및 고전도성의 특성을 갖는다.

본 발명의 전자파 차폐 기능을 갖는 전도성 코팅액 조성물은 저온 경화가 가능하고 습식코팅 방식으로 도포가 가능하므로 생산성이 우수하며, 공정비용이 적게 소모될 수 있다.

본 발명의 전자파 차폐 기능을 갖는 전도성 코팅액 조성물은 TSP(Touch Screen Panel)에 적용되는 상·하부 전극, 모바일폰용 무기 전계발광소자(EL) 전극 등에 적용이 가능하다. 또한, ITO 등의 무기금속산화물을 증착 코팅한 투명전극은 유연성이 부족하여 플렉시블 디스플레이(Flexible Display)의 전극에 적용이 어렵지만, 본 발명의 전자파 차폐 기능을 갖는 전도성 코팅액 조성물은 유연하기 때문에 향후 플렉시블 디스플레이(Flexible Display)의 전극용으로도 적용이 가능하여 플렉시블 디스플레이 시장을 주도할 수 있으며, 나아가 대면적 텔레비젼(TV), 컴퓨터 모니터 화면 등의 전자파 차폐층으로도 응용이 가능하다.

도 1은 수산기(-OH)가 도입된 2-HEA/2-HEMA 아크릴계 유기바인더의 예로서 유리와 2-HEA/2-HEMA 아크릴계 유기바인더의 결합 메커니즘을 보여주는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

본 발명은 투명전극에 사용되는 전자파(EMI) 차폐성의 전도성 코팅액 조성물에 관한 것으로, ITO 등의 무기금속산화물을 증착하는 건식코팅 방식으로 인한 과도한 공정비용 소모, 원재료 확보, 가격상승 등의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 유리 또는 필름에 대한 접착력이 우수하며, 전자파 차폐성을 가지면서도 고투명성 및 고전도성의 특성을 갖는 전도성 코팅액 조성물을 제공한다.

본 발명의 전도성 코팅액 조성물은 저온 경화가 가능하고 습식코팅 방식으로 도포가 가능하므로 생산성이 우수하며, 공정비용이 적게 소모될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전도성 코팅액 조성물을 습식 코팅하게 되면 고전도성을 나타냄으로써 아울러 일정수준 이상의 전자파 차폐 성능도 구현이 가능하다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전도성 코팅액 조성물은 PEDOT/PSS 전도성 고분자 수분산액, 용매, 아크릴계 유기바인더 및 무기계 결합제를 포함한다.

유리 접착력이 우수한 알코올 가용성의 아크릴계 유기바인더를 합성하여 사용함으로써, 유리 접착력과 PEDOT/PSS 전도성 고분자 수분산액의 최적 가용성을 확보하여 고투명성 및 고전도성의 코팅액 조성물의 구현을 가능하게 하였다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자파 차폐 기능을 갖는 전도성 코팅액 조성물은, 아크릴계 유기바인더 1.0∼20.0중량%, 고전도성을 구현하기 위한 PEDOT/PSS 전도성 고분자 수분산액 10.0∼65.0중량%, PEDOT/PSS 전도성 고분자를 분산 또는 용해시키기 위한 용매 25.0∼65.0중량% 및 무기계 결합제 0.1∼7.0중량% 포함한다.

상기 PEDOT/PSS 전도성 고분자 수분산액은 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDOT)에 폴리스티렌술포네이트(PSS)이 도핑된 수분산액으로서 상기 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDOT)과 상기 폴리스티렌술포네이트(PSS)가 1:1∼5의 몰비를 이루는 것이 바람직하다.

상기 아크릴계 유기바인더는 수산기(-OH)를 갖지 않는 제1 아크릴계 모노머와, 상기 제1 아크릴계 모노머 100중량부에 대하여 수산기(-OH)를 갖는 제2 아크릴계 모노머 10∼200중량부가 중합되어 형성된 아크릴계 중합체로 이루어진다.

상기 아크릴계 유기바인더는 상기 제1 아크릴계 모노머와 상기 제2 아크릴계 모노머의 전체 함량 100중량부에 대하여 상기 제1 아크릴계 모노머와 상기 제2 아크릴계 모노머의 중합 반응을 개시하기 위한 아조비스이소부티로니트릴 또는 벤조일페록사이드 0.1∼10중량부를 더 포함할 수 있다.

상기 전도성 코팅액 조성물은 표면 레벨링을 위한 표면조절용 첨가제 0.1∼3.0중량%를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자파 차폐 기능을 갖는 전도성 코팅액 조성물의 제조방법은, (a) 용기에 용매를 넣고 교반하면서 100∼150℃의 온도로 상승시키는 단계와, (b) 수산기(-OH)를 갖는 않는 제1 아크릴계 모노머, 상기 제1 아크릴계 모노머 100중량부에 대하여 수산기(-OH)를 갖는 제2 아크릴계 모노머 10∼200중량부 및 중합 반응을 개시하기 위한 아조비스이소부티로니트릴 또는 벤조일페록사이드 0.1∼10중량부를 혼합하고 상기 용기에 적하하는 단계와, (c) 상기 용기 내의 온도를 100∼150℃로 유지하면서 상기 제1 아크릴계 모노머와 상기 제2 아크릴계 모노머를 중합 반응시켜 아크릴계 유기바인더를 합성하는 단계 및 (d) PEDOT/PSS 전도성 고분자를 분산 또는 용해시키기 위한 용매, 상기 아크릴계 유기바인더 및 무기계 결합제를 혼합하고, 혼합된 결과물에 PEDOT/PSS 전도성 고분자 수분산액을 적하하고 교반하는 단계를 포함한다.

상기 (d) 단계에서 상기 아크릴계 유기바인더 1.0∼20.0중량%, 상기 PEDOT/PSS 전도성 고분자 수분산액 10.0∼65.0중량%, PEDOT/PSS 전도성 고분자를 분산 또는 용해시키기 위한 상기 용매 25.0∼65.0중량% 및 상기 무기계 결합제 0.1∼7.0중량%를 혼합하는 것이 바람직하다.

상기 전도성 코팅액 조성물의 제조방법은 상기 (d) 단계에서 표면 레벨링을 위한 표면조절용 첨가제 0.1∼3.0중량%를 더 혼합할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 다른 전자파 차폐 기능을 갖는 전도성 코팅막은, 상기 전도성 코팅액 조성물을 유리 또는 필름에 도포하여 경화시킨 코팅막으로서 표면저항이 50∼250Ω/□ 범위를 갖는다.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전도성 코팅액 조성물을 더욱 구체적으로 설명한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전도성 코팅액 조성물은, 아크릴계 유기바인더 1.0∼20.0중량%, 고전도성을 구현하기 위한 PEDOT/PSS 전도성 고분자 수분산액 10.0∼65.0중량%, PEDOT/PSS 전도성 고분자를 분산 또는 용해시키기 위한 용매 25.0∼65.0중량% 및 무기계 결합제 0.1∼7.0중량% 포함하는 것이 바람직하다.

상기 PEDOT/PSS 전도성 고분자 수분산액은 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDOT)에 폴리스티렌술포네이트(PSS)이 도핑된 수분산액으로서, 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDOT)과 폴리스티렌술포네이트(PSS)의 몰비가 1:1∼5 정도, 더욱 바람직하게는 1:2.5 정도이며, 물에 대한 분산성이 우수하고, 내열성 및 대기 안정성이 매우 우수하다. 상품화된 것에는 독일의 헤라우스(Heraeus)사의 클레비오스(Clevios) 시리즈가 대표적이다.

상기 PEDOT/PSS 전도성 고분자 수분산액은 전도성 코팅액 조성물에 10.0∼65.0중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 PEDOT/PSS 전도성 고분자 수분산액의 함량이 10.0중량% 미만이면 고전도성을 실현하기 어려운 문제가 있을 수 있으며, 65.0중량%를 초과하면 착색성을 가진 전도성 고분자의 증가에 따라 광투과율이 감소하고 헤이즈가 높아지는 등의 광학특성에 문제를 초래할 수 있고 전도성 코팅액 조성물 내에서 분산성의 문제가 발생할 수 있다.

PEDOT/PSS 전도성 고분자 수분산액과 일반적인 바인더만을 사용하여 투명전극을 형성하는 경우, 투명전극의 면저항이 10³∼10⁴ Ω/□ 정도로 매우 높아 디스플레이용 투명전극으로 사용하기에는 어려운 문제점이 있다. 이러한 PEDOT/PSS 전도성 고분자로 형성된 투명전극의 면저항을 낮추기 위해서 디메틸설폭사이드(DMSO), 에틸렌 글리콜(Ethylene glycol), 글리세린(Glycerin), 솔비톨(Sorbitol), 포름아마이드(FA), N-메틸포름아마이드(NMFA), N,N-디메틸포름아마이드(DMF), 아세트아마이드(AA), N-메틸아세트아마이드(NMAA), N-디메틸아세트아마이드(DMA), n,n-디메틸 포름아미드(DMF), 테트라히드로퓨란(THF) 및 n-메틸-2-피롤리디논(NMP) 등의 유전율이 높은 용매를 첨가하는 방안을 고려하여 볼 수 있지만, 여전히 투명전극으로 사용하는 전도성 코팅액 조성물로서 사용하기에는 미흡하며, 또한 코팅액 조성물에 사용되는 바인더와 비상용성 문제로 인하여 표면저항이 더욱 높아지는 문제가 있다. 이러한 점을 고려하여 본 발명에서는 수산기(-OH)를 갖지 않는 제1 아크릴계 모노머와 상기 제1 아크릴계 모노머 100중량부에 대하여 수산기(-OH)를 갖는 제2 아크릴계 모노머 10∼200중량부가 중합되어 형성된 아크릴계 중합체를 포함하는 아크릴계 유기바인더를 사용한다.

상기 아크릴계 유기바인더는 수산기(-OH)를 갖지 않는 제1 아크릴계 모노머(moner)와 수산기(-OH)를 갖는 제2 아크릴계 모노머를 적절히 배합하고 여기에 에테르계, 알코올계, 방향족 탄화수소계, 케톤계, 아세테이트계, 아마이드계 등의 용매를 단독 또는 혼합하여 첨가하고 자유라디칼(free radical) 중합에 의하여 용액중합하여 합성할 수 있다. 유리 부착성이 우수한 알코올 가용성의 아크릴계 유기바인더는 상용성을 고려하여 점도가 50,000cps를 넘지 않고, 용매를 사용하여 고형분 함량이 10∼80% 정도가 되도록 조절하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 고형분 함량이 30∼60% 내외인 것이 적당하다.

상기 아크릴계 유기바인더 합성에 사용되는 상기 제1 아크릴계 모노머로서 메틸아크릴레이트(MA), 에틸아크릴레이트(EA), 아이소프로필아크릴레이트(iso-PA), 부틸아크릴레이트(BA), 2-에틸헥실아크릴레이트(2-EHA), 메틸메타크릴레이트(MMA), 에틸메타크릴레이트(EMA), 아이소프로필메타크릴레이트(iso-PMA), 부틸메타크릴레이트(BMA), 라우릴메타크릴레이트(LMA), 아크릴릭에시드(AA), 메타크릴릭에시드(MAA), 이타코닉에시드(IA), 아크릴아마이드(AAm), n-메틸올아크릴아마이드(nMAAm), 디아세톤아크릴아마이드(DAAm), 글리시딜메타크릴레이트(GMA), 스티렌(ST/SM), 비닐톨루엔(VT), 비닐아세테이트(VAc) 및 아크릴로니트릴(AN) 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 사용할 수 있다.

유리에 대한 부착 성능이 우수하고 알코올 가용성의 아크릴계 유기바인더를 합성하기 위하여 수산기(-OH)를 갖는 제2 아크릴계 모노머로는 하이드록시프로필아크릴레이트(HPA), 2-하이드록시에틸메타클릴레이트(2-HEMA), 2-하이드록시에틸아크릴레이트(2-HEA) 및 하이드록시프로필메타아크릴레이트(HPMA) 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 사용할 수 있다.

수산기(-OH)를 갖지 않는 상기 제1 아크릴계 모노머와 수산기(-OH)를 갖는 제2 아크릴계 모노머는 1:0.1∼2의 중량비로 혼합하여 중합하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 수산기(-OH)를 갖는 제2 아크릴계 모노머는 수산기(-OH)를 갖지 않는 상기 제1 아크릴계 모노머 100중량부에 대하여 10∼200중량부 혼합하여 중합하는 것이 바람직하다.

아크릴계 유기바인더의 합성시 사용하는 중합개시제로는 아조비스이소부티로니트릴(AIBN)을 사용할 수 있으나, 그라프트 중합을 해야 할 경우에는 벤조일페록사이드(BPO)를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 아조비스이소부티로니트릴(AIBN)은 가격이 저렴하나 용제에 대한 용해력이 떨어지는 단점이 있다. 상기 중합개시제의 분해 온도는 보통 10시간 반감기를 기준으로 해서 표시하므로 반응온도에 따라 분해 속도와 활성이 달라지므로 선택에 주의할 필요가 있다. 상기 중합개시제는 상기 제1 아크릴계 모노머와 상기 제2 아크릴계 모노머의 전체 함량 100중량부에 대하여 0.1∼10중량부 혼합하는 것이 바람직하다.

상기 아크릴계 유기바인더는 전도성 코팅액 조성물에 1.0∼20중량% 함유되는 것이 바람직하며, 상기 아크릴계 유기바인더가 적게 함유되면 유리와의 결합력이 떨어지고, 상기 아크릴계 유기바인더가 많이 함유하면 코팅 후 전도성 고분자의 입자가 코팅막 표면에 균일하게 배열되지 못하여 고전도 성능이 저하될 수 있다.

상기 유리 또는 필름과의 접착성 및 내구성 향상을 위하여 사용하는 무기계 결합제로는 메틸트리메톡시실란(Metyltrimethoxysilane), 메틸트리에톡시실란(Methyltriethoxysilane), 트리메톡시실란(Trimethoxysilane), 트리에톡시실란(Triethoxysilane), 테트라에톡시실란(Tetraethoxysilane), γ-아미노프로필트리에톡시실란(γ-aminopropyltriethoxysilane), 아미노프로필메틸디에톡시실란(Aminopropylmethyldiethoxysilane), 아미노프로필메틸디메톡시실란(Aminopropylmethyldimethoxysilane), γ-글리시독시프로필트리에톡시실란(γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane), γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란(γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane), 플로오렌실란(Florinesilane), 비닐트리에톡시실란(Vinyltriethoxysilane), 비닐트리메톡시실란(Vinyltrimethoxysilane), 디메틸크로로실란(Dimethylchlorosilane), 트리메틸크로로실란(Trimethylchlorosilane), 디페닐디클로로실란(Diphenyldichlorosilane) 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다. 상기 무기계 결합제는 전도성 코팅액 조성물에 0.1∼7.0중량% 함유되는 것이 바람직하며, 상기 무기계 결합제의 함량이 7.0중량%를 초과하면 유리와의 접착력을 높일 수 있지만 100℃ 이상의 고온조건에서 장시간 경화를 해야 하기 때문에 전도성 고분자의 열화에 의해 고전도 성능이 저하될 수 있다.

표면 레벨링을 위한 표면조절용 첨가제로는 상용화되어 시중에서 판매되고 있는 BYK사의 BYK300과 같은 레벨링제를 사용할 수 있다. 상기 표면조절용 첨가제는 전도성 코팅액 조성물에 0.1∼3.0중량% 함유되는 것이 바람직하다.

상기 아크릴계 유기바인더의 용해성과 PEDOT/PSS의 분산성 또는 용해성을 위해 사용하는 제1 용매로는, 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노프로필에테르, 디에틸렌글리콜-2-에틸헥실에테르 등의 에테르계, 메틸알코올, 이소프로필알코올, 에틸알코올, 부틸알코올 등의 알코올계, 메틸에틸케톤, 아세톤 등의 케톤계, 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화수소계, 그 외에도 에틸아세테이트, 부틸아세테이트 등의 아세테이트계 용매 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.

또한, PEDOT/PSS 전도성 고분자 수분산액과 함께 사용하면 표면저항을 낮출 수 있고 유전율이 높은 제2 용매를 추가적으로 사용하는 것이 바람직하다. 상기 제2 용매로는 디메틸설폭사이드(DMSO), 에틸렌 글리콜(Ethylene glycol), 글리세린(Glycerin), 솔비톨(Sorbitol), 포름아마이드(FA), N-메틸포름아마이드(NMFA), N,N-디메틸포름아마이드(DMF), 아세트아마이드(AA), N-메틸아세트아마이드(NMAA), N-디메틸아세트아마이드(DMA), n,n-디메틸 포름아미드(DMF), 테트라히드로퓨란(THF), n-메틸-2-피롤리디논(NMP), 니트로메탄(nitromethane) 및 아세토니트릴(Acetonitril) 중에서 선택된 1종 이상의 물질일 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자파 차폐 기능을 갖는 전도성 코팅액 조성물에는 상기의 구성성분들 외에도 본 발명의 목적에서 벗어나지 않는 범위 내에서 소포제 등의 첨가제가 추가적으로 포함될 수 있다. 소포제 등의 첨가제는 전도성 코팅액 조성물에 0.1∼7.0중량% 함유되는 것이 바람직하다.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자파 차폐 기능을 갖는 전도성 코팅액 조성물의 제조방법을 더욱 구체적으로 설명한다.

먼저, 아크릴계 유기바인더를 합성하는 방법을 설명한다.

용기에 용매를 넣고 교반하면서 100∼150℃의 온도로 상승시킨다. 상기 용매는 에테르계, 알코올계, 방향족 탄화수소계, 케톤계, 아세테이트계, 아마이드계 용매 등을 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

수산기(-OH)를 갖는 않는 제1 아크릴계 모노머, 상기 제1 아크릴계 모노머 100중량부에 대하여 수산기(-OH)를 갖는 제2 아크릴계 모노머 10∼200중량부 및 중합 반응을 개시하기 위한 아조비스이소부티로니트릴 또는 벤조일페록사이드 0.1∼10중량부를 혼합하고 상기 용기에 적하한다.

유리 부착성이 우수한 알코올 가용성의 아크릴계 유기바인더는 합성할 때 상용성을 고려하여 점도가 50,000cps를 넘지 않게 하고, 용매를 사용하여 고형분 함량이 10∼80% 정도가 되도록 조절하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 고형분 함량이 30∼60% 내외인 것이 적당하다.

상기 용기 내의 온도를 100∼150℃로 유지하면서 상기 제1 아크릴계 모노머와 상기 제2 아크릴계 모노머를 중합 반응시켜 아크릴계 유기바인더를 합성한다.

아크릴계 유기바인더의 합성에 대한 반응 메카니즘을 살펴본다. 중합개시제(initiator)의 활성화에 의해 제1 자유라디칼을 형성하고 모노머 분자에 신속하게 부가하여 제2의 자유라디칼을 형성한다. 제1 자유라디칼이 모노머에 부가하는 생장반응(propagation reaction)이 일어나는 동안에 폴리머 체인이 성장하여 새로운 제2 자유라디칼을 형성한다. 생장반응(propagation reaction)은 매우 빠르게 진행된다. 제2 자유라디칼 형성이 개시된 중합반응에서는 생장반응의 속도가 개시반응의 속도보다 빠르다. 최종 단계는 체인의 성장이 멈추는 정지반응(termination)으로서 컴비네이션(combination)(coupling)과 불균화(disproportionation)가 복합적으로 일어난다.

(1) 개시반응(initiation)

촉매 → R'

R' + 모노머-M → RM'

(2) 생장반응(propagation)

RM'_n _-1 + M → RM'_n

(3) 정지반응(termination)

RM'_n + M'_p → RM_n + pR

합성되는 아크릴계 유기바인더의 성능은 바인더의 조성과 분자량, 분자량 분포 등에 따라 상당한 영향을 받기 때문에 중합개시제의 양과 종류, 모노머의 농도, 반응온도, 용매(Solvent) 등의 반응조건을 선택하여야 한다. 모노머의 선택과 조합에 의해 결정되는 수지 조성과 함께 이들 요인의 최적조건을 선정함으로써 다양한 성상을 가진 아크릴계 유기바인더를 합성할 수 있다.

도 1은 수산기(-OH)가 도입된 2-HEA/2-HEMA 아크릴계 유기바인더의 예로서 유리와 2-HEA/2-HEMA 아크릴계 유기바인더의 결합 메커니즘을 보여주고 있는데, 유리와 2-HEA/2-HEMA 아크릴계 유기바인더의 수소결합을 보여준다.

도 1을 참조하면, 유리 표면의 실란올기(Si-OH)와 합성된 아크릴계 유기바인더의 수산기(-OH)가 수소결합을 통해 유기물과 무기물의 결합력을 향상시켜 결합력을 향상시킨다. 또한, 아크릴계 유기바인더의 수산기(-OH)가 도입되면서 PEDOT/PSS 전도성 고분자 수분산액과의 혼합성이 향상되어 고전도 성능의 향상까지 기대할 수 있다.

PEDOT/PSS 전도성 고분자를 분산 또는 용해시키기 위한 용매, 상기 아크릴계 유기바인더 및 무기계 결합제를 혼합하고, 혼합된 결과물에 PEDOT/PSS 전도성 고분자 수분산액을 적하하고 교반하여 전도성 코팅액 조성물을 얻는다.

이때, 상기 아크릴계 유기바인더 1.0∼20.0중량%, 상기 PEDOT/PSS 전도성 고분자 수분산액 10.0∼65.0중량%, PEDOT/PSS 전도성 고분자를 분산 또는 용해시키기 위한 상기 용매 25.0∼65.0중량% 및 상기 무기계 결합제 0.1∼7.0중량%를 혼합하는 것이 바람직하다.

또한, 이때, 표면 레벨링을 위한 표면조절용 첨가제 0.1∼3.0중량%를 더 혼합할 수도 있다.

상기 전도성 코팅액 조성물을 유리 또는 필름에 도포하여 경화시키면 표면저항이 50∼250Ω/□ 범위를 갖고 전자파 차폐 기능을 갖는 전도성 코팅막을 얻을 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전도성 코팅액 조성물을 도포(코팅)하는 방법으로는 해당 기술분야에서 통상적으로 알려져 있는 방식이라면 특별히 제약을 두지 않으며, 유리 또는 필름의 형상에 따라 스핀 코팅(spin coating), 로봇 스프레이 코팅(robot spray coating), 딥 코팅(dip coating), 플로우 코팅(flow coating) 등의 방법으로 특별히 국한되지 않고 통상적으로 사용하는 방법이면 어느 방법이나 사용할 수 있다. 또한, 이들 방법을 혼용해서 사용해도 무방하고, 이러한 방식으로 형성된 투명전극 코팅층(전도성 코팅막)의 두께는 0.1∼30 마이크론(㎛), 바람직하게는 0.2∼10 마이크론(㎛) 정도가 적당하다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전도성 코팅액 조성물이 적용 가능한 유리에는 투명한 지지체이면 어떠한 것이든지 사용이 가능하며, 특히 디스플레이 용도로 사용이 가능한 소다라임 유리(sodalime glass)가 바람직하다.

이러한 유리는 바람직하게는 85% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상의 투과율을 갖는 것이 좋다. 유리의 헤이즈는 바람직하게는 2% 이하, 더욱 바람직하게는 1% 이하의 범위이고, 굴절율은 1.5∼1.8 범위인 것이 바람직하다. 유리의 두께는 1∼5mm 정도인 것이 적당하며, 더욱 바람직하게는 0.5∼1.5mm가 적당한데, 유리의 두께가 너무 두꺼우면 중량이 무거워지고, 유리의 두께가 너무 얇으면 TSP 제조 시 고온의 TFT(Thin Film Transistor)나 색상 필터(Color filter) 제조 공정을 견디지 못하기 때문이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 구체적으로 설명하기로 한다. 그러나, 이하의 실시예는 해당 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<아크릴계 유기바인더의 합성>

4구 플라스크에 에틸렌글리콜 부틸에테르(BC) 48g를 넣고 500rpm으로 교반하면서 130℃까지 온도를 올렸다. 중합개시제인 아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 2g과, 메틸메타아크릴레이트(MMA), 아크릴릭에시드(AA) 및 2-하이드록시에틸아크릴레이트(2-HEA)가 아래의 표 1과 같은 비율로 혼합된 모노머 50g을 혼합하고 상기 4구 플라스크에 3시간에 걸쳐 적하(dropping) 하였다. 적하(dropping)가 끝나면 상기 4구 플라스크 내의 온도를 130℃로 유지하면서 4시간 동안 반응시키고, 40℃ 까지 온도를 낮춰 반응을 종료하여 아크릴계 유기바인더를 합성하였다.

	모노머		-OH 모노머	개시제	용매
	MMA	AA	2-HEA	개시제	용매
아크릴계 유기바인더 1	25g	25g	-	AIBN(2g)	BC(48g)
아크릴계 유기바인더 2	20g	5g	25g	AIBN(2g)	BC(48g)
MMA : 메틸메타아크릴레이트 AA : 아크릴릭에시드 2-HEA : 2-하이드록시에틸아크릴레이트 AIBN : 아조비스이소부티로니트릴 BC : 에틸렌글리콜 부틸에테르

아크릴계 유기바인더 1의 경우 일반적인 아크릴계 모노머만을 사용하여 합성된 바인더이고, 아크릴계 유기바인더 2의 경우 수산기(-OH)를 갖지 않는 제1 아크릴계 모노머와 수산기(-OH)를 갖는 제2 아크릴계 모노머인 2-하이드록시에틸아크릴레이트를 사용하여 합성된 바인더이다.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 구체적으로 제시하며, 다음에 제시하는 실시예 1 내지 실시예 3에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 실시예 1 내지 실시예 3의 특성을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 본 발명의 실시예들과 비교할 수 있는 비교예들을 제시한다. 후술하는 비교예 1 내지 비교예 3은 실시예들의 특성과 단순히 비교하기 위하여 제시하는 것으로 본 발명의 선행기술이 아님을 밝혀둔다.

<실시예 1∼3 및 비교예 1∼3>

하기 표 2에 나타낸 조성비율과 같이, 합성된 아크릴계 유기바인더 1과 아크릴계 유기바인더 2(표 1 참조)에 용매(제1 용매 및 제2 용매)와 무기계 결합제를 넣고 1000rpm의 속도로 상기 아크릴계 유기바인더 및 무기계 결합제가 용매와 완전히 혼합되도록 40분 동안 교반하였다. 계속 교반하면서 PEDOT/PSS 전도성 고분자 수분산액을 5g/min의 속도로 적하(dropping)하고 마지막으로 표면조절용 첨가제를 넣어 1000rpm의 속도로 약 1시간 정도 균일하게 혼합하여 코팅액 조성물을 제조하였다.

	바인더	무기계 결합제	제1 용매	제2 용매	전도성고분자 수분산액	표명조절용 첨가제
실시예 1	아크릴계 유기바인더 2(10g)	-	MeOH(55g)	DMSO(3g) EG(1g)	30g	1g
실시예 2	아크릴계 유기바인더 2(10g)	알콕시실란(3g)	MeOH(47g)	DMSO(3g) FA(1g)	35g	1g
실시예 3	아크릴계 유기바인더 2(10g)	알콕시실란(3g)	MeOH(42g)	DMSO(3g) FA(1g)	40g	1g
비교예 1	아크릴계 유기바인더 1(10g)	-	MeOH(44g)	DMSO(4g) EG(1g)	40g	1g
비교예 2	아크릴계 유기바인더 1(10g)	알콕시실란(3g)	MeOH(41g)	DMSO(4g) FA(1g)	40g	1g
비교예 3	아크릴계 유기바인더 2(10g)	-	MeOH(30g) EtOH(35g)	DMSO(3g) FA(1g)	20g	1g
바인더 : 아크릴계 유기바인더 1, 아크릴계 유기바인더 2 알콕시실란 : 메틸트리메톡시실란 MeOH : 메틸 알코올 EtOH : 에틸 알코올 DMSO : 디메틸설폭사이드 EG : 에틸렌 글리콜 FA : 포름아마이드 전도성고분자 : 헤라우스사의 PEDOT/PSS 전도성 고분자 수분산액 첨가제 : BYK-300

실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 전도성 코팅액 조성물과 비교예 1 내지 비교예 3에 따라 제조된 코팅액 조성물을 투명한 소다라임 글라스(0.7mm, NSG社)의 단면에 #20 바코팅(Bar coating)(wet: 45㎛)하여 도포한 후, 100℃의 열풍건조오븐에서 5분간 경화시켜 물과 용매를 완전히 제거하여 코팅막을 형성시켰다.

실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 전도성 코팅액 조성물과 비교예 1 내지 비교예 3에 따라 제조된 코팅액 조성물을 이용하여 형성한 코팅막의 물성을 비교 평가하기 위하여 다음과 같은 실험을 수행하였다.

(1) 표면저항 측정

표면저항 측정기는 미쯔비시 케미칼사의 Loresta EP MCP-610를 사용하여 10V에서 표면저항을 측정하였다.

(2) 전자파 차폐 측정

공인기관인 구미전자기술원에 의뢰하여 1GHz 주파수에서 전자파 차폐효과(dB)를 측정하였다.

(3) 광투과율 및 헤이즈(Haze)

분광광도계(NIPPON DENSHOKU, NDH-5000)를 이용하여 코팅에 사용하는 유리인 소다라임 글라스(0.7mm, NSG社, 광투과율(T.T): 92%, 헤이즈(Haze): 0.8%)를 베이스(base)로 하여 상대적인 전광선투과율(Total Transmittance)과 헤이즈(Haze)를 측정하였다.

(4) 부착력 측정

부착성 측정은 NITTO-31B를 이용하여 측정하였다. 부착성 시험 결과는 표면저항의 변화 및 코팅막의 탈리 유무에 따라 아래와 같이 구분하였다.

① 25Ω/□ 미만: 양호, ② 25∼50Ω/□: 보통, ③ 50Ω/□ 초과와 코팅막의 탈리: 불량

(5) 내열 내구성

온도 80℃ 조건에서 500시간 후 표면저항의 변화 및 코팅막의 탈리 유무에 따라 아래와 같이 구분하였다.

(6) 항온항습 내구성

온도 60℃, 상대습도 90% 조건에서 250시간 후 표면저항의 변화 및 코팅막의 탈리 유무에 따라 아래와 같이 구분하였다.

(7) 코팅액 보관안정성

빛이 완전히 차단된 조건에서 25℃에서 10일 보관 후 코팅액의 침전 여부와 코팅 후 표면저항 변화에 따라 아래와 같이 구분하였다.

구분	코팅막의 물성							코팅액 보관안정성
구분	표면저항 (Ω/□)	차폐효율 (1GHz, dB)	부착력	헤이즈 (%)	광투과율(%)	내열 내구성	항온항습 내구성	침전여부	표면저항 (Ω/□)
실시예 1	242	11.2	양호	0.71	97.1	양호	양호	양호	245
실시예 2	123	17.0	양호	0.74	95.9	양호	양호	양호	120
실시예 3	57	20.2	양호	0.76	94.2	양호	양호	양호	55
비교예 1	274	9.8	불량	0.70	97.5	불량	불량	불량	-
비교예 2	281	9.6	보통	0.73	97.6	보통	보통	불량	-
비교예 3	412	6.2	양호	0.64	99.8	불량	불량	양호	420

상기 표 3의 결과에서 볼 수 있는 바와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 전도성 코팅액 조성물을 이용하여 형성한 코팅막은 표면저항 50∼250Ω/□의 성능을 유지하고, 전자파 차폐 성능을 가질뿐만 아니라 유리와의 부착력이 우수하고, 1% 이하의 헤이즈, 90% 이상의 광투과율, 내열내구성 및 습열내구성 등이 우수할 뿐만 아니라, 전도성 코팅액 조성물의 보관안정성까지 확보되어 전자파 차폐성의 전도성 코팅액 조성물로서 적합한 물성을 나타내었다.

반면, 비교예 1 내지 비교예 2에 따라 제조된 코팅액 조성물의 경우 아크릴계 유기바인더 1을 사용하였는데, 아크릴계 유기바인더 1은 수산기(-OH)를 가진 제2 아크릴계 모노머 없이 일반적인 아크릴계 모노머를 이용하여 합성한 바인더로서 유리와 접착력이 불량했고, 비교예 2에 따라 제조된 코팅액 조성물의 경우 무기계 결합제로 알콕시 실란을 사용하여 부착력이 조금 개선되었지만 부착력 평가 시 표면저항의 변화가 25∼50Ω/□ 정도로 25Ω/□ 미만의 양호한 부착력을 얻을 수 없었다. 또한, 사용된 아크릴계 유기바인더 1은 수산기(-OH)가 없어 제1 용매(표 2 참조)로 사용된 메틸 알코올 및 PEDOT/PSS 전도성 고분자 수분산액과의 가용성이 떨어져 표면저항이 250Ω/□ 이상으로 높았으며, 코팅액 조성물의 보관안정성도 불량하여 전도성 코팅액 조성물로는 적합하지 않았다.

비교예 3에 따라 제조된 코팅액 조성물의 경우에는 바인더 중 수산기(-OH)의 함량이 충분한 아크릴계 유기바인더 2를 사용하였으므로 유리와의 접착력은 우수하였으나 전도성 고분자의 함량이 충분하지 못해 표면저항이 400Ω/□ 이상으로 높았으며, 전자파 차폐성능도 부족하고, 내열내구성 및 습열내구성의 성능이 떨어지는 것으로 나타났다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims

아크릴계 유기바인더 1.0∼20.0중량%;
PEDOT/PSS 전도성 고분자 수분산액 10.0∼65.0중량%;
PEDOT/PSS 전도성 고분자를 분산 또는 용해시키기 위한 용매 25.0∼65.0중량%; 및
무기계 결합제 0.1∼7.0중량% 포함하며,
상기 PEDOT/PSS 전도성 고분자 수분산액은 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDOT)에 폴리스티렌술포네이트(PSS)이 도핑된 수분산액으로서 상기 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDOT)과 상기 폴리스티렌술포네이트(PSS)가 1:1∼5의 몰비를 이루고,
상기 아크릴계 유기바인더는 수산기(-OH)를 갖지 않는 제1 아크릴계 모노머와, 상기 제1 아크릴계 모노머 100중량부에 대하여 수산기(-OH)를 갖는 제2 아크릴계 모노머 10∼200중량부가 중합되어 형성된 아크릴계 중합체로 이루어지며,
상기 무기계 결합제는,
메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 트리메톡시실란, 트리에톡시실란, 테트라에톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, 아미노프로필메틸디에톡시실란, 아미노프로필메틸디메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 플로오렌실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 디메틸크로로실란, 트리메틸크로로실란 및 디페닐디클로로실란 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 기능을 갖는 전도성 코팅액 조성물.
제1항에 있어서, 상기 제1 아크릴계 모노머는 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 아이소프로필아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 아이소프로필메타크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 라우릴메타크릴레이트, 아크릴릭에시드, 메타크릴릭에시드, 이타코닉에시드, 아크릴아마이드, n-메틸올아크릴아마이드, 디아세톤아크릴아마이드, 글리시딜메타크릴레이트, 스티렌, 비닐톨루엔, 비닐아세테이트 및 아크릴로니트릴 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함하고,
상기 제2 아크릴계 모노머는 하이드록시프로필아크릴레이트, 2-하이드록시에틸메타클릴레이트, 2-하이드록시에틸아크릴레이트 및 하이드록시프로필메타아크릴레이트 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 기능을 갖는 전도성 코팅액 조성물.
제1항에 있어서, 상기 용매는,
프로필렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노프로필에테르, 디에틸렌글리콜-2-에틸헥실에테르, 메틸알코올, 이소프로필알코올, 에틸알코올, 부틸알코올, 메틸에틸케톤, 아세톤, 톨루엔, 자일렌, 에틸아세테이트 및 부틸아세테이트 중에서 선택된 1종 이상의 제1 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 기능을 갖는 전도성 코팅액 조성물.
제3항에 있어서, 상기 용매는,
디메틸설폭사이드, 에틸렌 글리콜, 글리세린, 솔비톨, 포름아마이드, N-메틸포름아마이드, N,N-디메틸포름아마이드, 아세트아마이드, N-메틸아세트아마이드, N-디메틸아세트아마이드, n,n-디메틸 포름아미드, 테트라히드로퓨란, n-메틸-2-피롤리디논, 니트로메탄 및 아세토니트릴 중에서 선택된 1종 이상의 제2 용매를 상기 제1 용매 100중량부에 대하여 1.0∼20.0중량부 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 기능을 갖는 전도성 코팅액 조성물.
삭제
(a) 용기에 용매를 넣고 교반하면서 100∼150℃의 온도로 상승시키는 단계;
(b) 수산기(-OH)를 갖는 않는 제1 아크릴계 모노머, 상기 제1 아크릴계 모노머 100중량부에 대하여 수산기(-OH)를 갖는 제2 아크릴계 모노머 10∼200중량부 및 중합 반응을 개시하기 위한 아조비스이소부티로니트릴 또는 벤조일페록사이드 0.1∼10중량부를 혼합하고 상기 용기에 적하하는 단계;
(c) 상기 용기 내의 온도를 100∼150℃로 유지하면서 상기 제1 아크릴계 모노머와 상기 제2 아크릴계 모노머를 중합 반응시켜 아크릴계 유기바인더를 합성하는 단계; 및
(d) PEDOT/PSS 전도성 고분자를 분산 또는 용해시키기 위한 용매, 상기 아크릴계 유기바인더 및 무기계 결합제를 혼합하고, 혼합된 결과물에 PEDOT/PSS 전도성 고분자 수분산액을 적하하고 교반하는 단계를 포함하며,
상기 (d) 단계에서 상기 아크릴계 유기바인더 1.0∼20.0중량%, 상기 PEDOT/PSS 전도성 고분자 수분산액 10.0∼65.0중량%, PEDOT/PSS 전도성 고분자를 분산 또는 용해시키기 위한 상기 용매 25.0∼65.0중량% 및 상기 무기계 결합제 0.1∼7.0중량%를 혼합하며,
상기 PEDOT/PSS 전도성 고분자 수분산액은 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDOT)에 폴리스티렌술포네이트(PSS)이 도핑된 수분산액으로서 상기 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDOT)과 상기 폴리스티렌술포네이트(PSS)가 1:1∼5의 몰비를 이루고,
상기 무기계 결합제는,
메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 트리메톡시실란, 트리에톡시실란, 테트라에톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, 아미노프로필메틸디에톡시실란, 아미노프로필메틸디메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 플로오렌실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 디메틸크로로실란, 트리메틸크로로실란 및 디페닐디클로로실란 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 기능을 갖는 전도성 코팅액 조성물의 제조방법.
제6항에 있어서, 상기 제1 아크릴계 모노머는 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 아이소프로필아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 아이소프로필메타크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 라우릴메타크릴레이트, 아크릴릭에시드, 메타크릴릭에시드, 이타코닉에시드, 아크릴아마이드, n-메틸올아크릴아마이드, 디아세톤아크릴아마이드, 글리시딜메타크릴레이트, 스티렌, 비닐톨루엔, 비닐아세테이트 및 아크릴로니트릴 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함하고,
상기 제2 아크릴계 모노머는 하이드록시프로필아크릴레이트, 2-하이드록시에틸메타클릴레이트, 2-하이드록시에틸아크릴레이트 및 하이드록시프로필메타아크릴레이트 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 기능을 갖는 전도성 코팅액 조성물의 제조방법.
제6항에 있어서, 상기 용매는,
프로필렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노프로필에테르, 디에틸렌글리콜-2-에틸헥실에테르, 메틸알코올, 이소프로필알코올, 에틸알코올, 부틸알코올, 메틸에틸케톤, 아세톤, 톨루엔, 자일렌, 에틸아세테이트 및 부틸아세테이트 중에서 선택된 1종 이상의 제1 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 기능을 갖는 전도성 코팅액 조성물의 제조방법.
제8항에 있어서, 상기 용매는,
디메틸설폭사이드, 에틸렌 글리콜, 글리세린, 솔비톨, 포름아마이드, N-메틸포름아마이드, N,N-디메틸포름아마이드, 아세트아마이드, N-메틸아세트아마이드, N-디메틸아세트아마이드, n,n-디메틸 포름아미드, 테트라히드로퓨란, n-메틸-2-피롤리디논, 니트로메탄 및 아세토니트릴 중에서 선택된 1종 이상의 제2 용매를 상기 제1 용매 100중량부에 대하여 1.0∼20.0중량부 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 기능을 갖는 전도성 코팅액 조성물의 제조방법.
삭제
제1항에 기재된 전도성 코팅액 조성물을 유리 또는 필름에 도포하여 경화시킨 코팅막으로서 표면저항이 50∼250Ω/□ 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 기능을 갖는 전도성 코팅막.