JP2015023284A - 電磁波遮蔽機能を有する伝導性コーティング液組成物、その製造方法及び前記組成物を利用して製造された電磁波遮蔽機能を有する伝導性コーティング膜 - Google Patents

電磁波遮蔽機能を有する伝導性コーティング液組成物、その製造方法及び前記組成物を利用して製造された電磁波遮蔽機能を有する伝導性コーティング膜 Download PDF

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Abstract

【課題】低温硬化が可能、塗布が可能、コーティング膜は柔軟性を有し、ガラス等への接着力が優秀であり、電磁波遮蔽性、高透明性、高伝導性の特性を有する伝導性コーティング液組成物とその製造方法と伝導性コーティング膜を提供する。【解決手段】アクリル系有機バインダー、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子水分散液、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子を分散または溶解させるための溶媒及び無機系結合剤を含み、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子水分散液は、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）にポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）がドーピングされた水分散液として、アクリル系有機バインダーは、水酸基（−ＯＨ）を有しない第１のアクリル系モノマーと、第２のアクリル系モノマーとが重合されて形成されたアクリル系重合体からなったことを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、伝導性コーティング液組成物、その製造方法及び前記組成物を利用して製造された伝導性コーティング膜に関し、より詳細には、低温硬化が可能であり、湿式コーティング方式で簡便に塗布が可能であり、塗布して硬化されたコーティング膜は、柔軟性を有し、ガラスまたはフィルムに対する接着力が優秀であり、電磁波遮蔽性を有すると共に高透明性及び高伝導性の特性を有する伝導性コーティング液組成物、その製造方法及び前記組成物を利用して製造された電磁波遮蔽機能を有する伝導性コーティング膜に関する。
最近に使用されているモバイル機器や自動化機器には、タッチスクリーンパネルＴＳＰ（ｔｏｕｃｈ ｓｃｒｅｅｎ ｐａｎｅｌ；以下、「ＴＳＰ」と称する）が大部分搭載される。ＴＳＰは、キーボードを利用しないで画面に現われた文字や信号に手やペンなどの外部的な力を加えると、その位置を把握して特定処理を実行する画面を意味する。このようなＴＳＰは、高伝導性材料を利用した透明電極が必ず必要である。透明電極は、大部分がインジウムスズ酸化物（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ；以下「ＩＴＯ」と称する）などの無機金属酸化物を使用してフィルムまたはガラス上に蒸着方式の乾式コーティング処理して使用している。
代表的なＴＳＰタイプには、ＧＦＦ、ＧＦ２、ＧＦ１のようにフィルム基材に透明電極をコーティングして使用する方式と、ＧＧ、Ｇ１、Ｇ２のようにガラスに透明電極をコーティングして使用する方式などがあり、ＴＳＰ内部に透明電極フィルムをＯＣＡ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）などを使用してガラスに付着する方式よりは、工程単純化及び生産費用節減のために、ガラス上にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）などの無機金属酸化物を蒸着して直接電極層を具現する方式がたくさん使用されている。このようなＩＴＯなどの無機金属酸化物を蒸着する乾式コーティングでの問題点は、原料自体が高価であり、蒸着に過度な工程費用が消耗されるだけではなく、代表的に使用される無機金属酸化物の中でＩＴＯの主要原料であるインジウム（ｉｎｄｉｕｍ）は限定鉱物として、ディスプレイ市場の拡大に従って急速に枯渇されており、これによって、価格の追加上昇は不可避な実情である。
このようなＩＴＯ無機酸化物を使用した蒸着の短所を克服するため、工程費用が安い湿式コーティングが可能であり、原料の需給が自由であり、相対的に低価である電磁波（ｅｌｅｃｔｒｏ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ：ＥＭＩ）遮蔽性高伝導コーティング材料に対する研究が必要である。
また、モバイル機器、ディスプレイなどに一番多く使用されるが難付着素材であるガラスのような基材に直接コーティングが可能であり、柔軟性を有する高伝導性コーティング材料に対する研究が必要である。
したがって、前記のような従来の諸問題点を解消するために提案されたものであって、本発明の目的は、低温硬化が可能であり、湿式コーティング方式で簡便に塗布が可能であり、塗布して硬化されたコーティング膜は柔軟性を有し、ガラスまたはフィルムに対する接着力が優秀であり、電磁波遮蔽性を有すると共に高透明性及び高伝導性の特性を有する伝導性コーティング液組成物、その製造方法及び前記組成物を利用して製造された電磁波遮蔽機能を有する伝導性コーティング膜を提供することにある。
本発明は、アクリル系有機バインダー１．０〜２０．０重量％、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子水分散液１０．０〜６５．０重量％、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子を分散または溶解させるための溶媒２５．０〜６５．０重量％及び無機系結合剤０．１〜７．０重量％を含み、前記ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子水分散液は、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）にポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）がドーピングされた水分散液として、前記ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）と前記ポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）が、１：１〜５のモル比を成して、前記アクリル系有機バインダーは、水酸基（−ＯＨ）を有しない第１のアクリル系モノマーと、前記第１のアクリル系モノマー１００重量部に対して、水酸基（−ＯＨ）を有する第２のアクリル系モノマー１０〜２００重量部と、が重合されて形成されたアクリル系重合体からなったことを特徴とする電磁波遮蔽機能を有する伝導性コーティング液組成物を提供する。
前記第１のアクリル系モノマーは、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、アクリルアミド、ｎ−メチロールアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、グリシジルメタクリレート、スチレン、ビニルトルエン、ビニルアセテート及びアクリロニトリルの中で選択された１種以上の物質を含むことができ、前記第２のアクリル系モノマーは、ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート及びヒドロキシプロピルメタアクリレートの中で選択された１種以上の物質を含むことができる。
前記溶媒は、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチレンエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、デエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコール−２−エチルヘキシルエーテル、メチルアルコール、イソプロピルアルコール、エチルアルコール、ブチルアルコール、メチルエチルケトン、アセトン、トルエン、キシレン、エチルアセテート及びブチルアセテートの中で選択された１種以上の第１の溶媒を含むことができる。
前記溶媒は、ジメチルスルホキシド、エチレングリコール、グリセリン、ソルビトール、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ−ジメチルアセトアミド、ｎ，ｎ−ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、ｎ−メチル−２−ピロリジノン、ニトロメタン及びアセトニトリルの中で選択された１種以上の第２の溶媒を、前記第１の溶媒１００重量部に対して、１．０〜２０．０重量部でさらに含むことができる。
前記無機系結合剤は、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、テトラエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、アミノ−プロピルメチルジエトキシシラン、アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、フルオレンシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ジメチルクロロシラン、トリメチルクロロシラン及びジフェニルジクロロシランの中で選択された１種以上の物質を含むことができる。
また、本発明は、（ａ）容器に溶媒を入れて撹拌しながら１００〜１５０℃の温度で上昇させる段階と、（ｂ）水酸基（−ＯＨ）を有しない第１のアクリル系モノマー、前記第１のアクリル系モノマー１００重量部に対して水酸基（−ＯＨ）を有する第２のアクリル系モノマー１０〜２００重量部及び重合反応を開始するためのアゾビスイソブチロニトリルまたはベンゾイルパーオキシド０．１〜１０重量部を混合して前記容器に滴下する段階と、（ｃ）前記容器内の温度を１００〜１５０℃で維持しながら前記第１のアクリル系モノマーと前記第２のアクリル系モノマーを重合反応させてアクリル系有機バインダーを合成する段階と、（ｄ）ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子を分散または溶解させるための溶媒、前記アクリル系有機バインダー及び無機系結合剤を混合し、混合された結果物に、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子水分散液を滴下して撹拌する段階と、を含み、前記（ｄ）段階で、前記アクリル系有機バインダー１．０〜２０．０重量％、前記ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子水分散液１０．０〜６５．０重量％、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子を分散または溶解させるための前記溶媒２５．０〜６５．０重量％及び前記無機系結合剤０．１〜７．０重量％を混合し、前記ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子水分散液は、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）にポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）がドーピングされた水分散液として、前記ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）と前記ポリスチレン スルホン酸（ＰＳＳ）が、１：〜５のモル比を成すことを特徴とする電磁波遮蔽機能を有する伝導性コーティング液組成物の製造方法を提供する。
前記第１のアクリル系モノマーは、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、アクリルアミド、ｎ−メチロールアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、グリシジルメタクリレート、スチレン、ビニルトルエン、ビニルアセテート及びアクリロニトリルの中で選択された１種以上の物質を含むことができ、前記第２のアクリル系モノマーは、ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート及びヒドロキシプロピルメタアクリレートの中で選択された１種以上の物質を含むことができる。
前記溶媒は、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチレンエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、デエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコール−２−エチルヘキシルエーテル、メチルアルコール、イソプロピルアルコール、エチルアルコール、ブチルアルコール、メチルエチルケトン、アセトン、トルエン、キシレン、エチルアセテート及びブチルアセテートの中で選択された１種以上の第１の溶媒を含むことができる。
前記溶媒は、ジメチルスルホキシド、エチレングリコール、グリセリン、ソルビトール、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ−ジメチルアセトアミド、ｎ，ｎ−ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、ｎ−メチル−２−ピロリジノン、ニトロメタン及びアセトニトリルの中で選択された１種以上の第２の溶媒を、前記第１の溶媒１００重量部に対して、１．０〜２０．０重量部でさらに含むことができる。
前記無機系結合剤は、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、テトラエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、アミノ−プロピルメチルジエトキシシラン、アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、フルオレンシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ジメチルクロロシラン、トリメチルクロロシラン及びジフェニルジクロロシランの中で選択された１種以上の物質を含むことができる。
また、本発明は、前記伝導性コーティング液組成物をガラスまたはフィルムに塗布して硬化させたコーティング膜として、表面抵抗が５０〜２５０Ω／□範囲を有することを特徴とする電磁波遮蔽機能を有する伝導性コーティング膜を提供する。
本発明の電磁波遮蔽機能を有する伝導性コーティング液組成物は、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子水分散液とアルコール可溶性が優秀であり、付着姓（特に、ガラスに対する付着性）が優れたアクリル系有機バインダーを使用することにより、面抵抗を５０〜２５０Ω／□まで低めることができ、電磁波遮蔽性能が、１０〜２０ｄＢを維持すると共に透明性を９０％以上確保することができるだけではなく、湿式コーティング方式で簡便に塗布が可能であるので、ディスプレイ用透明電極で使用する際に適合である長所がある。
本発明の電磁波遮蔽機能を有する伝導性コーティング液組成物は、ガラスまたはフィルムに対する接着力が優秀であり、電磁波遮蔽性を有すると共に高透明性及び高伝導性の特性を有する。
本発明の電磁波遮蔽機能を有する伝導性コーティング液組成物は、低温硬化が可能であり、湿式コーティング方式で塗布が可能であるので、生産性が優秀であり、工程費用が減少する。
本発明の電磁波遮蔽機能を有する伝導性コーティング液組成物は、ＴＳＰ（Ｔｏｕｃｈ Ｓｃｒｅｅｎ Ｐａｎｅｌ）に適用される上・下部電極、モバイルホン用無機電界発光素子（ＥＬ）電極などに適用することが可能である。また、ＩＴＯなどの無機金属酸化物を蒸着コーティングした透明電極は、柔軟性が不足でフレキシブルディスプレイ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｄｉｓｐｌａｙ）の電極に適用が難しいが、本発明の電磁波遮蔽機能を有する伝導性コーティング液組成物は、柔軟であるので、今後のフレキシブルディスプレイ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｄｉｓｐｌａｙ）電極用でも適用が可能なので、フレキシブルディスプレイ市場を主導することができ、ひいては、大面的テレビ（ＴＶ）、コンピュータモニタ画面などの電磁波遮蔽層へも応用が可能である。
水酸基（−ＯＨ）が導入された２−ＨＥＡ／２−ＨＥＭＡアクリル系有機バインダーの例として、ガラスと２−ＨＥＡ／２−ＨＥＭＡアクリル系有機バインダーの結合メカニズムを示した図である。
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例を説明する。しかし、本発明の実施例は、この技術分野において通常的な知識を有した者に本発明を説明するものであって、多様に変更可能であり、本発明の範囲は、下記提示された実施例により限定されるものではない。
本発明は、透明電極に使用される電磁波（ＥＭＩ）遮蔽性の伝導性コーティング液組成物に関するもので、ＩＴＯなどの無機金属酸化物を蒸着する乾式コーティング方式による過度な工程費用消耗、原材料確保、価格上昇などの問題点を解決するためのことで、ガラスまたはフィルムに対する接着力が優秀であり、電磁波遮蔽性を有すると共に高透明性及び高伝導性の特性を有する伝導性コーティング液組成物を提供する。
本発明の伝導性コーティング液組成物は、低温硬化が可能であり、湿式コーティング方式で塗布が可能であるので、生産性が優秀であり、工程費用が減少する。
本発明の好ましい実施例による伝導性コーティング液組成物を湿式コーティングすれば、高伝導性を示すと共に一定水準以上の電磁波遮蔽性能も具現することが可能である。
本発明の好ましい実施例による伝導性コーティング液組成物は、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子水分散液、溶媒、アクリル系有機バインダー及び無機系結合剤を含む。
ガラス接着力が優れたアルコール可溶性のアクリル系有機バインダーを合成して使用することにより、ガラス接着力とＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子水分散液の最適可溶性を確保して、高透明性及び高伝導性のコーティング液組成物の具現が可能である。
本発明の好ましい実施例による電磁波遮蔽機能を有する伝導性コーティング液組成物は、アクリル系有機バインダー１．０〜２０．０重量％、高伝導性を具現するためのＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子水分散液１０．０〜６５．０重量％、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子を分散または溶解させるための溶媒２５．０〜６５．０重量％及び無機系結合剤０．１〜７．０重量％を含む。
前記ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子水分散液は、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）にポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）がドーピングされた水分散液として、前記ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）とポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）が１：１〜５のモル比を成すことが好ましい。
前記アクリル系有機バインダーは、水酸基（−ＯＨ）を有しない第１のアクリル系モノマーと、前記第１のアクリル系モノマー１００重量部に対して水酸基（−ＯＨ）を有する第２のアクリル系モノマー１０〜２００重量部と、が重合されて形成されたアクリル系重合体からなる。
前記第１のアクリル系モノマーは、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、アクリルアミド、ｎ−メチロールアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、グリシジルメタクリレート、スチレン、ビニルトルエン、ビニルアセテート及びアクリロニトリルの中で選択された１種以上の物質を含むことができ、前記第２のアクリル系モノマーは、ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート及びヒドロキシプロピルメタアクリレートの中で選択された１種以上の物質を含むことができる。
前記アクリル系有機バインダーは、前記第１のアクリル系モノマーと前記第２のアクリル系モノマーの全体含量１００重量部に対して、前記第１のアクリル系モノマーと前記第２のアクリル系モノマーの重合反応を開始するためのアゾビスイソブチロニトリルまたはベンゾイルパーオキシド０．１〜１０重量部をさらに含むことができる。
前記溶媒は、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチレンエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、デエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコール−２−エチルヘキシルエーテル、メチルアルコール、イソプロピルアルコール、エチルアルコール、ブチルアルコール、メチルエチルケトン、アセトン、トルエン、キシレン、エチルアセテート及びブチルアセテートの中で選択された１種以上の第１の溶媒を含むことができる。
前記溶媒は、ジメチルスルホキシド、エチレングリコール、グリセリン、ソルビトール、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ−ジメチルアセトアミド、ｎ，ｎ−ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、ｎ−メチル−２−ピロリジノン、ニトロメタン及びアセトニトリルの中で選択された１種以上の第２の溶媒を、前記第１の溶媒１００重量部に対して、１．０〜２０．０重量部でさらに含むことができる。
前記無機系結合剤は、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、テトラエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、アミノ−プロピルメチルジエトキシシラン、アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、フルオレンシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ジメチルクロロシラン、トリメチルクロロシラン及びジフェニルジクロロシランの中で選択された１種以上の物質を含むことができる。
前記伝導性コーティング液組成物は、表面レべリングのための表面調節用添加剤０．１〜３．０重量％をさらに含むことができる。
本発明の好ましい実施例による電磁波遮蔽機能を有する伝導性コーティング液組成物の製造方法は、（ａ）容器に溶媒を入れて撹拌しながら１００〜１５０℃の温度で上昇させる段階と、（ｂ）水酸基（−ＯＨ）を有しない第１のアクリル系モノマー、前記第１のアクリル系モノマー１００重量部に対して水酸基（−ＯＨ）を有する第２のアクリル系モノマー１０〜２００重量部及び重合反応を開始するためのアゾビスイソブチロニトリルまたはベンゾイルパーオキシド０．１〜１０重量部を混合して前記容器に滴下する段階と、（ｃ）前記容器内の温度を１００〜１５０℃で維持しながら前記第１のアクリル系モノマーと前記第２のアクリル系モノマーを重合反応させてアクリル系有機バインダーを合成する段階と、（ｄ）ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子を分散または溶解させるための溶媒、前記アクリル系有機バインダー及び無機系結合剤を混合し、混合された結果物に、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子水分散液を滴下して撹拌する段階と、を含む。
前記（ｄ）段階で、前記アクリル系有機バインダー１．０〜２０．０重量％、前記ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子水分散液１０．０〜６５．０重量％、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子を分散または溶解させるための前記溶媒２５．０〜６５．０重量％及び前記無機系結合剤０．１〜７．０重量％を混合することが好ましい。
前記ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子水分散液は、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）にポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）がドーピングされた水分散液として、前記ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）と前記ポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）が、１：〜５のモル比を成すことが好ましい。
前記第１のアクリル系モノマーは、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、アクリルアミド、ｎ−メチロールアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、グリシジルメタクリレート、スチレン、ビニルトルエン、ビニルアセテート及びアクリロニトリルの中で選択された１種以上の物質を含むことができ、前記第２のアクリル系モノマーは、ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート及びヒドロキシプロピルメタアクリレートの中で選択された１種以上の物質を含むことができる。
前記溶媒は、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチレンエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、デエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコール−２−エチルヘキシルエーテル、メチルアルコール、イソプロピルアルコール、エチルアルコール、ブチルアルコール、メチルエチルケトン、アセトン、トルエン、キシレン、エチルアセテート及びブチルアセテートの中で選択された１種以上の第１の溶媒を含むことができる。
前記溶媒は、ジメチルスルホキシド、エチレングリコール、グリセリン、ソルビトール、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ−ジメチルアセトアミド、ｎ，ｎ−ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、ｎ−メチル−２−ピロリジノン、ニトロメタン及びアセトニトリルの中で選択された１種以上の第２の溶媒を、前記第１の溶媒１００重量部に対して、１．０〜２０．０重量部でさらに含むことができる。
前記無機系結合剤は、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、テトラエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、アミノ−プロピルメチルジエトキシシラン、アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、フルオレンシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ジメチルクロロシラン、トリメチルクロロシラン及びジフェニルジクロロシランの中で選択された１種以上の物質を含むことができる．
前記伝導性コーティング液組成物の製造方法は、前記（ｄ）段階で、表面レべリングのための表面調節用添加剤０．１〜３．０重量％をさらに混合することができる。
本発明の好ましい実施例による電磁波遮蔽機能を有する伝導性コーティング膜は、前記伝導性コーティング液組成物をガラスまたはフィルムに塗布して硬化させたコーティング膜として、表面抵抗が５０〜２５０Ω／□の範囲を有する。
以下、本発明の好ましい実施例による伝導性コーティング液組成物をより具体的に説明する。
本発明の好ましい実施例による伝導性コーティング液組成物は、アクリル系有機バインダー１．０〜２０．０重量％、高伝導性を具現するためのＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子水分散液１０．０〜６５．０重量％、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子を分散または溶解させるための溶媒２５．０〜６５．０重量％及び無機系結合剤０．１〜７．０重量％を含むことが好ましい。
前記伝導性コーティング液組成物は、表面レべリングのための表面調節用添加剤０．１〜３．０重量％をさらに含むことができる。
前記ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子水分散液は、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）にポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）がドーピングされた水分散液として、前記ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）と前記ポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）のモル比は、１：１〜５程度、より好ましくは、１：２．５程度であり、水に対する分散性が優秀であり、耐熱性及び大気安全性が非常に優秀である。商品化されたものでは、ドイツのヘレウス（Ｈｅｒａｅｕｓ）社のクレヴィオス（Ｃｌｅｖｉｏｓ(登録商標)）シリーズが代表的である。
前記ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子水分散液は、伝導性コーティング液組成物に１０．０〜６５．０重量％で含有されることが好ましい。前記ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子水分散液の含量が１０．０重量％未満であれば、高伝導性を実現しにくい問題があり、６５．０重量％を超過すれば、着色性を有した伝導性高分子の増加により光透過率が減少してヘイズが高くなるなどの光学特性に問題をもたらして、伝導性コーティング液組成物内で分散性の問題が発生できる。
ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子水分散液と一般的なバインダーのみを使用して透明電極を形成する場合、透明電極の面抵抗が１０３〜１０４Ω／□程度で非常に高くてディスプレイ用透明電極で使用することは難しい問題点がある。このようなＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子で形成された透明電極の面抵抗を低めるために、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、エチレングリコール（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌａｃｏｌ）、グリセリン（Ｇｌｙｃｅｒｉｎ）、ソルビトール（Ｓｏｒｂｉｔｏｌ）、ホルムアミド（ＦＡ）、Ｎ−メチルホルムアミド（ＮＭＦＡ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、アセトアミド（ＡＡ）、Ｎ−メチルアセトアミド（ＮＭＡＡ）、Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）、ｎ，ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）及びｎ−メチル−２−ピロリジノン（ＮＭＰ）などの誘電率が高い溶媒を添加する方案を考慮できるが、相変らず透明電極で使用する伝導性コーティング液組成物として使用するには充分ではない。また、コーティング液組成物に使用されるバインダーと非常用性の問題により表面抵抗が一層高くなる問題がある。このような点を考慮して、本発明では、水酸基（−ＯＨ）を有しない第１のアクリル系モノマーと、前記第１のアクリル系モノマー１００重量部に対して水酸基（−ＯＨ）を有する第２のアクリル系モノマー１０〜２００重量部と、が重合されて形成されたアクリル系重合体を含むアクリル系有機バインダーを使用する。
前記アクリル系有機バインダーは、水酸基（−ＯＨ）を有しない第１のアクリル系モノマー（ｍｏｎｅｒ）と水酸基（−ＯＨ）を有する第２のアクリル系モノマーとを適切に配合して、ここにエーテル系、アルコール系、芳香族炭化水素系、ケトン系、アセテート系、アミド系などの溶媒を単独または混合して添加し、自由ラジカル（ｆｒｅｅ ｒａｄｉｃａｌ）重合により溶液重合して合成することができる。ガラス付着性が優秀なアルコール可溶性のアクリル系有機バインダーは、相溶性を考慮して粘度が５０，０００ｃｐｓを超えなくて、溶媒を使用して固形分含量が１０〜８０％程度がなるように調節することが好ましい。より好ましくは、固形分含量が３０〜６０％内外であることが適当である。
前記アクリル系有機バインダーの合成に使用される前記第１のアクリル系モノマーでは、メチルアクリレート（ＭＡ）、エチルアクリレート（ＥＡ）、イソプロピルアクリレート（ｉｓｏ−ＰＡ）、ブチルアクリレート（ＢＡ）、２−エチルヘキシルアクリレート（２−ＥＨＡ）、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）、エチルメタクリレート（ＥＭＡ）、イソプロピルメタクリレート（ｉｓｏ−ＰＭＡ）、ブチルメタクリレート（ＢＭＡ）、ラウリルメタクリレート（ＬＭＡ）、アクリル酸（ＡＡ）、メタクリル酸（ＭＡＡ）、イタコン酸（ＩＡ）、アクリルアミド（ＡＡｍ）、ｎ−メチロールアクリルアミド（ｎＭＡＡｍ）、ジアセトンアクリルアミド（ＤＡＡｍ）、グリシジルメタクリレート（ＧＭＡ）、スチレン（ＳＴ／ＳＭ）、ビニルトルエン（ＶＴ）、ビニルアセテート（ＶＡｃ）及びアクリロニトリル（ＡＮ）の中で選択された１種以上の物質を含むことができる。
ガラスに対する付着性能が優秀でアルコール可溶性のアクリル系有機バインダーを合成するために、水酸基（−ＯＨ）を有する第２のアクリル系モノマーでは、ヒドロキシプロピルアクリレート（ＨＰＡ）、２−ヒドロキシエチルメタクリレート（２−ＨＥＭＡ）、２−ヒドロキシエチルアクリレート（２−ＨＥＡ）及びヒドロキシプロピルメタアクリレート（ＨＰＭＡ）の中で選択された１種以上の物質を使用することができる。
水酸基（−ＯＨ）を有しない前記第１のアクリル系モノマーと水酸基（−ＯＨ）を有する第２のアクリル系モノマーは、１：０．１〜２の重量比で混合して重合することが好ましい。すなわち、前記水酸基（−ＯＨ）を有する第２のアクリル系モノマーは、水酸基（−ＯＨ）を有しない前記第１のアクリル系モノマー１００重量部に対して、１０〜２００重量部で混合して重合することが好ましい。
アクリル系有機バインダーの合成時に使用する重合開始剤では、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）を使用することができるが、 グラフト重合をする必要がある場合には、ベンゾイルパーオキシド（ＢＰＯ）を使用することが好ましい。前記アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）は、価格が安いであるが溶剤に対する溶解力が落ちる短所がある。前記重合開始剤の分解温度は、通常１０時間の半減期を基準として表示し、反応温度によって分解速度と活性が変わるので選択に注意する必要がある。前記重合開始剤は、前記第１のアクリル系モノマーと前記第２のアクリル系モノマーの全体含量１００重量部に対して、０．１〜１０重量部で混合することが好ましい。
前記アクリル系有機バインダーは、伝導性コーティング液組成物に、１．０〜２０重量％が含有されることが好ましい。前記アクリル系有機バインダーが少なく含有されると、ガラスとの結合力が落ちて、前記アクリル系有機バインダーがたくさん含有されると、コーティング後に伝導性高分子の粒子がコーティング膜表面に均一に配列されなくて高伝導性能が低下される。
前記ガラスまたはフィルムとの接着性及び耐久性の向上のために使用する無機界結合剤では、メチルトリメトキシシラン（Ｍｅｔｙｌｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）、メチルトリエトキシシラン（Ｍｅｔｈｙｌｔｒｉｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）、トリメトキシシラン（Ｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）、トリエトキシシラン（Ｔｒｉｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）、テトラエトキシシラン（Ｔｅｔｒａｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン（γ−ａｍｉｎｏｐｒｏｐｙｌｔｒｉｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）、アミノプロピルメチルジエトキシシラン（Ａｍｉｎｏｐｒｏｐｙｌｍｅｔｈｙｌｄｉｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）、アミノプロピルメチルジメトキシシラン（Ａｍｉｎｏｐｒｏｐｙｌｍｅｔｈｙｌｄｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン（γ−ｇｌｙｃｉｄｏｘｙｐｒｏｐｙｌｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン（γ−ｍｅｔｈａｃｒｙｌｏｘｙｐｒｏｐｙｌｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）、フルオレンシラン（Ｆｌｏｒｉｎｅｓｉｌａｎｅ）、ビニルトリエトキシシラン（Ｖｉｎｙｌｔｒｉｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）、ビニルトリメトキシシラン（Ｖｉｎｙｌｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）、ジメチルクロロシラン（Ｄｉｍｅｔｈｙｌｃｈｌｏｒｏｓｉｌａｎｅ）、トリメチルクロロシラン（Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｃｈｌｏｒｏｓｉｌａｎｅ）、フェニルジクロロシラン（Ｄｉｐｈｅｎｙｌｄｉｃｈｌｏｒｏｓｉｌａｎｅ）またはこれらの混合物を使用することができる。前記無機系結合剤は、伝導性コーティング液組成物に０．１〜７．０重量％で含有されることが好ましい。前記無機系結合剤の含量が７．０重量％を超過すれば、ガラスとの接着力を高めることはできるが、１００℃以上の高温条件で長期間硬化しなければならないので、伝導性高分子の劣化により高伝導性能が低下される。
表面レべリングのための表面調節用添加剤では、常用化されて市中で販売されているＢＹＫ社のＢＹＫ３００のようなレベリング剤を使用することができる。前記表面調節用添加剤は、伝導性コーティング液組成物に０．１〜３．０重量％で含有されることが好ましい。
前記アクリル系有機バインダーの溶解性とＰＥＤＯＴ／ＰＳＳの分散性または溶解性のために使用する第１の溶媒では、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチレンエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、デエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコール−２−エチルヘキシルエーテルなどのエーテル系、メチルアルコール、イソプロピルアルコール、エチルアルコール、ブチルアルコールなどのアルコール系、メチルエチルケトン、アセトンなどのケトン系、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系、その外にもエチルアセテート及びブチルアセテートなどのアセテート系溶媒またはこれらの混合物を使用することができる。
また、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子水分散液とともに使用すれば、表面抵抗を低めることができ、誘電率が高い第２溶媒を追加的に使用することが好ましい。前記第２の溶媒では、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、エチレングリコール（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌａｃｏｌ）、グリセリン（Ｇｌｙｃｅｒｉｎ）、ソルビトール（Ｓｏｒｂｉｔｏｌ）、ホルムアミド（ＦＡ）、Ｎ−メチルホルムアミド（ＮＭＦＡ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、アセトアミド（ＡＡ）、Ｎ−メチルアセトアミド（ＮＭＡＡ）、Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）、ｎ，ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ｎ−メチル−２−ピロリジノン（ＮＭＰ）、ニトロメタン（ｎｉｔｒｏｍｅｔｈａｎｅ）及びアセト二トリル（Ａｃｅｔｏｎｉｔｒｉｌ）の中で選択された１種以上の物質であることができる。
本発明の好ましい実施例による電磁波遮蔽機能を有する伝導性コーティング液組成物には、前記構成成分の外にも本発明の目的から脱しない範囲内で消泡剤などの添加剤を追加的に含むことができる。消泡剤などの添加剤は、伝導性コーティング液組成物に０．１〜７．０重量％で含有されることが好ましい。
以下、本発明の好ましい実施例による電磁波遮蔽機能を有する伝導性コーティング液組成物の製造方法をより具体的に説明する。
まず、アクリル系有機バインダーを合成する方法を説明する。
容器に溶媒を入れて撹拌しながら１００〜１５０℃の温度で上昇させる。前記溶媒は、エーテル系、アルコール系、芳香族炭化水素系、ケトン系、アセテート系、アミド系溶媒などを単独でまたは混合して使用することができる。
水酸基（−ＯＨ）を有しない第１のアクリル系モノマー、前記第１のアクリル系モノマー１００重量部に対して水酸基（−ＯＨ）を有する第２のアクリル系モノマー１０〜２００重量部及び重合反応を開始するためのアゾビスイソブチロニトリルまたはベンゾイルパーオキシド０．１〜１０重量部を混合して前記容器に滴下する。
ガラス付着性が優れたアルコール可溶性のアクリル系有機バインダーは、合成時の相溶性を考慮して、粘度が５０，０００ｃｐｓを超えないようにして、溶媒を使用して固形分の含量が１０〜８０％程度になるように調節することが好ましい。より好ましくは、固形分の含量は、３０〜６０％内外であることが適当である。
前記第１のアクリル系モノマーは、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、アクリルアミド、ｎ−メチロールアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、グリシジルメタクリレート、スチレン、ビニルトルエン、ビニルアセテート及びアクリロニトリルの中で選択された１種以上の物質を含むことができ、前記第２のアクリル系モノマーは、ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート及びヒドロキシプロピルメタアクリレートの中で選択された１種以上の物質を含むことができる。
前記容器内の温度を１００〜１５０℃で維持しながら、前記第１のアクリル系モノマーと前記第２のアクリル系モノマーを重合反応させてアクリル系有機バインダーを合成する。
アクリル系有機バインダーの合成に対する反応メカニズムについて説明する。重合開始剤（ｉｎｉｔｉａｔｏｒ）の活性化により第１の自由ラジカルを形成し、モノマー分子に迅速に付加して第２の自由ラジカルを形成する。第１の自由ラジカルがモノマーに付加する成長反応（ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｒｅａｃｔｉｏｎ）が行われる間にポリマーチェーンが成長して新しい第２の自由ラジカルを形成する。成長反応（ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｒｅａｃｔｉｏｎ）は、非常に速く進行される。第２の自由ラジカル形成が開始された重合反応では、成長反応の速度が開始反応の速度より速い。最終段階は、チェーンの成長が止まる終止反応（ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ）として、コンビネーション（ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）（ｃｏｕｐｌｉｎｇ）と不均化（ｄｉｓｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｔｉｏｎ）が複合的に行われる。
（１）開始反応（ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ）
触媒 → Ｒ’
Ｒ’ ＋ モノマー−Ｍ → ＲＭ’
（２）成長反応（ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ）
ＲＭ’ｎ−１ ＋ Ｍ → ＲＭ’ｎ
（３）終止反応（ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ）
ＲＭ’ｎ ＋ Ｍ’ｐ → ＲＭｎ ＋ ｐＲ
合成されるアクリル系有機バインダーの性能は、バインダーの組成と分子量、分子量分布などによって大きい影響を受けるので、重合開始剤の量と種類、モノマーの濃度、反応温度、溶媒（Ｓｏｌｖｅｎｔ）などの反応条件を選択しなければならない。モノマーの選択と組合により決定される樹脂組成とともにこれら要因の最適条件を選定することにより、多様な性状を有するアクリル系有機バインダーを合成することができる。
図１は、水酸基（−ＯＨ）が導入され２−ＨＥＡ／２−ＨＥＭＡアクリル系有機バインダーの例として、ガラスと２−ＨＥＡ／２−ＨＥＭＡアクリル系有機バインダーの結合メカニズムを示している。ガラスと２−ＨＥＡ／２−ＨＥＭＡアクリル系有機バインダーの水素結合を示す。
図１を参照すれば、ガラス表面のシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）と合成されたアクリル系有機バインダーの水酸基（―ＯＨ）が、水素結合を通じて有機物と無機物の結合力を高めて結合力を向上させる。また、アクリル系有機バインダーの水酸基（−ＯＨ）が導入されながらＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子水分散液との混合性が向上されて、高伝導性能の向上まで期待することができる。
ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子を分散または溶解させるための溶媒、前記アクリル系有機バインダー及び無機系結合剤を混合し、混合された結果物に、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子水分散液を滴下し撹拌して伝導性コーティング液組成物を得る。
この時、前記アクリル系有機バインダー１．０〜２０．０重量％、前記ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子水分散液１０．０〜６５．０重量％、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子を分散または溶解させるための前記溶媒２５．０〜６５．０重量％及び前記無機系結合剤０．１〜７．０重量％を混合することが好ましい。
また、この時、表面レベリングのための表面調節用添加剤０．１〜３．０重量％をさらに混合してもよい。
前記ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子水分散液は、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）にポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）がドーピングされた水分散液として、前記ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）と前記ポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）が、１：１〜５のモル比を成すことが好ましい。
前記溶媒は、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチレンエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、デエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコール−２−エチルヘキシルエーテル、メチルアルコール、イソプロピルアルコール、エチルアルコール、ブチルアルコール、メチルエチルケトン、アセトン、トルエン、キシレン、エチルアセテート及びブチルアセテートの中で選択された１種以上の第１の溶媒を含むことができる。
前記溶媒は、ジメチルスルホキシド、エチレングリコール、グリセリン、ソルビトール、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ−ジメチルアセトアミド、ｎ，ｎ−ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、ｎ−メチル−２−ピロリジノン、ニトロメタン及びアセトニトリルの中で選択された１種以上の第２の溶媒を、前記第１の溶媒１００重量部に対して、１．０〜２０．０重量部でさらに含むことができる。
前記無機系結合剤は、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、テトラエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、アミノ−プロピルメチルジエトキシシラン、アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、フルオレンシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ジメチルクロロシラン、トリメチルクロロシラン及びジフェニルジクロロシランの中で選択された１種以上の物質を含むことができる。
前記伝導性コーティング液組成物をガラスまたはフィルムに塗布して硬化させると、表面抵抗が５０〜２５０Ω／□の範囲を有し、電磁波遮蔽機能を有する伝導性コーティング膜を得ることができる。
本発明の好ましい実施例による伝導性コーティング液組成物を塗布（コーティング）する方法では、該当技術分野で通常的に知られている方式であれば、特別に限定されないで、ガラスまたはフィルムの形状によってスピンコーティング（ｓｐｉｎ ｃｏａｔｉｎｇ）、ロボットスプレーコーティング（ｒｏｂｏｔ ｓｐｒａｙ ｃｏａｔｉｎｇ）、ディップコーティング（ｄｉｐ ｃｏａｔｉｎｇ）、フローコーティング（ｆｌｏｗ ｃｏａｔｉｎｇ）などの通常的に使用する方法であれば、いずれも使用することができる。また、これらの方法を混用して使用しても関係ないが、このような方式で形成された透明電極コーティング層（伝導性コーティング膜）の厚さは、０．１〜３０マイクロン（μm）、好ましくは、０．２〜１０マイクロン（μm）程度が適当である。
本発明の好ましい実施例による伝導性コーティング液組成物が適用可能なガラスには、透明な支持体であれば、いずれも使用が可能であり、特に、ディスプレイ用途で使用が可能なソーダライムガラス（ｓｏｄａｌｉｍｅ ｇｌａｓｓ）が好ましい。
このようなガラスは、好ましくは、８５％以上、より好ましくは、９０％以上の透過率を有する方が良い。ガラスのヘイズは、好ましくは、２％以下、より好ましくは、１％以下の範囲であり、屈折率は１．５〜１．８範囲であることが好ましい。ガラスの厚さは、１〜５mm程度が適当であり、より好ましくは、０．５〜１．５mmが適当であるが、ガラスの厚さが過度に厚いと、重量が重くなり、ガラスの厚さが過度に薄いと、ＴＳＰ製造時に高温のＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）やカラーフィルタ（Ｃｏｌｏｒ ｆｉｌｔｅｒ）製造工程を耐えることができないからである。
以下、本発明による好ましい実施例を具体的に説明する。しかし、以下の実施例は、該当技術分野で通常的な知識を輸した者に本発明を充分に理解させるために提供されることで、多様な形態で変形することができ、本発明の範囲は、下記実施例により限定されるものではない。
＜アクリル系有機バインダーの合成＞
４口フラスコにエチレングリコールブチルエーテル（ＢＣ）４８％を入れて、５００ｒｐｍで撹拌しながら１３０℃まで温度を高めた。重合開始剤であるアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）２ｇと、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）。アクリル酸（ＡＡ）及び２−ヒドロキシエチルアクリレート（２−ＨＥＡ）が、下記表１のような割合で混合されたモノマー５０ｇを混合し、前記４口フラスコに３時間にわたって滴下（ｄｒｏｐｐｉｎｇ）した。滴下（ｄｒｏｐｐｉｎｇ）が終わると、前記４口フラスコ内の温度を１３０℃で維持しながら４時間の間反応させて、４０℃まで温度を低めて反応を終了して、アクリル系有機バインダーを合成した。
アクリル系有機バインダー１の場合、一般的なアクリル系モノマーのみを使用して合成されたバインダーであり、アクリル系有機バインダー２の場合、水酸基（−ＯＨ）を有しない第１のアクリル系モノマーと水酸基（−ＯＨ）を有する第２のアクリル系モノマーである２−ヒドロキシエチルアクリレートを使用して合成されたバインダーである。
以下、本発明による実施例を具体的に提示する。下記提示する実施例１〜実施例３により本発明が限定されるものではない。また、実施例１〜実施例３の特性をより容易に把握できるように本発明の実施例と比較できる比較例を提示する。後述する比較例１〜比較例３は、実施例の特性と単純に比較するために提示することで、本発明の先行技術ではないことを明らかにしておく。
＜実施例１〜３及び比較例１〜３＞
下記表２に示した組成割合のように、合成されたアクリル系有機バインダー１とアクリル系有機バインダー２（表１参照）に、溶媒（第１の溶媒及び第２の溶媒）と無機系結合剤を入れて、１０００ｒｐｍの速度で前記アクリル系有機バインダー及び無機系結合剤が溶媒と完全に混合するように４０分間撹拌した。継続して撹拌しながらＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子水分散液を５ｇ／ｍｉｎの速度で滴下（ｄｒｏｐｐｉｎｇ）し、最後に表面調節用添加剤を入れて、１０００ｒｐｍの速度で、約１時間程度均一に混合してコーティング液組成物を製造した。
実施例１〜実施例３によって製造された伝導性コーティング液組成物と比較例１〜比較例３によって製造されたコーティング液組成物を、透明なソーダライムガラス（０．７mm、ＮＳＧ社）の断面に＃２０バーコーティング（Ｂａｒ ｃｏａｔｉｎｇ）（ｗｅｔ：４５μm）して塗布した後、１００℃の熱風乾燥オーブンで５分間硬化させて、水と溶媒を完全に除去してコーティング膜を形成させた。
実施例１〜実施例３によって製造された伝導性コーティング液組成物と比較例１〜比較例３によって製造されたコーティング液組成物を利用して形成したコーティング膜の物性を比較評価するために、次のような実験を実行した。
（１） 表面抵抗の測定
表面抵抗測定機は、三菱ケミカル社のＬｏｒｅｓｔａ(登録商標) ＥＰ ＭＣＰ−６１０を使用して１０Ｖで表面抵抗を測定した。
（２） 電磁波遮蔽の測定
公認機関である龜尾電子技術院に依頼して、１ＧＨｚ周波数で電磁波遮蔽効果（ｄＢ）を測定した。
（３） 光透過率及びヘイズ（Ｈａｚｅ）
分光光度計（ＮＩＰＰＯＮ ＤＥＮＳＨＯＫＵ、ＮＤＨ−５０００）を利用してコーティングに使用するガラスであるソーダライムガラス（０．７mm、ＮＳＧ社、光透過率（Ｔ．Ｔ）：９２％、ヘイズ（Ｈａｚｅ）：０．８％）をベース（ｂａｓｅ）として、相対的な全透過度（Ｔｏｔａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ）とヘイズ（Ｈａｚｅ）を測定した。
（４） 付着力の測定
付着性測定は、ＮＩＴＴＯ−３１Ｂを利用して測定した。付着性試験結果は、表面抵抗の変化及びコーティング膜の脱離有無によって下記のように区分した。
＜１＞ ２５Ω／□未満：良好、＜２＞ ２５〜５０Ω／□：普通、＜３＞ ５０Ω／□超過とコーティング膜の脱離：不良
（５） 耐熱耐久性
温度８０℃条件で、５００時間後の表面抵抗の変化及びコーティング膜の脱離有無によって下記のように区分した。
＜１＞ ２５Ω／□未満：良好、＜２＞ ２５〜５０Ω／□：普通、＜３＞ ５０Ω／□超過とコーティング膜の脱離：不良
（６） 恒温恒湿耐久性
温度６０℃、相対湿度９０％条件で、２５０時間後の表面抵抗の変化及びコーティング膜の脱離有無によって下記のように区分した。
＜１＞ ２５Ω／□未満：良好、＜２＞ ２５〜５０Ω／□：普通、＜３＞ ５０Ω／□超過とコーティング膜の脱離：不良
（７） コーティング液保管安全性
光が完全に遮断された条件で、２５℃で１０日保管後、コーティング液の沈澱有無とコーティング後の表面抵抗変化によって下記のように区分した。
＜１＞ ２５Ω／□未満：良好、＜２＞ ２５〜５０Ω／□：普通、＜３＞ ５０Ω／□超過とコーティング膜の脱離：不良
前記表３の結果から分かるように、実施例１〜実施例３によって製造された伝導性コーティング液組成物を利用して形成したコーティング膜は、表面抵抗５０〜２５０Ω／□の性能を維持し、電磁波遮蔽性能を有するだけではなくガラスとの付着力が優秀であり、１％以下のヘイズ、９０％以上の光透過率、耐熱耐久性及び湿熱耐久性などが優秀である。また、伝導性コーティング液組成物の保管安全性まで確保されて、電磁波遮蔽性の伝導性コーティング液組成物として適合である物性を示した。
一方、比較例１及び比較例２によって製造されたコーティング液組成物の場合、アクリル系有機バインダー１を使用したが、アクリル系有機バインダー１は、水酸基（−ＯＨ）を有した第２のアクリル系モノマーなしに一般的なアクリル系モノマーを利用して合成したバインダーとして、ガラスとの接着力が不良であった。また、比較例２によって製造されたコーティング液組成物の場合、無機系結合剤でアルコキシシランを使用して付着力が少し改善されたが、付着力評価時の表面抵抗の変化が２５〜５０Ω／□程度で、２５Ω／□未満の良好な付着力を得ることができなかった。また、使用されたアクリル系有機バインダー１は、水酸基（−ＯＨ）がなくて、第１の溶媒（表２参照）で使用されたメチルアルコール及びＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子水分散液との可溶性が落ちて表面抵抗が２５０Ω／□以上に高かった。コーティング液組成物の保管安全性も不良で伝導性コーティング液組成物では適合ではなかった。
比較例３によって製造されたコーティング液組成物の場合には、バインダーの中で水酸基（−ＯＨ）の含量が十分なアクリル系有機バインダー２を使用したので、ガラスとの接着力は優秀であったが、伝導性高分子の含量が十分ではなくて、表面抵抗が４００Ω／□以上に高かった。また、電磁波遮蔽性能も不足であり、耐熱耐久性及び湿熱耐久性の性能が落ちる。
以上、添付した図面を参照して本発明の実施形態について説明したが、本発明が属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形及び変更が可能であるので、上述した実施例及び添付された図面に限定されるものではない。

Claims (9)

  1. アクリル系有機バインダー１．０〜２０．０重量％と、
    ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子水分散液１０．０〜６５．０重量％と、
    ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子を分散または溶解させるための溶媒２５．０〜６５．０重量％と、
    無機系結合剤０．１〜７．０重量％と、を含み、
    前記ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子水分散液は、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）にポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）がドーピングされた水分散液として、前記ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）と前記ポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）が、１：１〜５のモル比を成して、
    前記アクリル系有機バインダーは、水酸基（−ＯＨ）を有しない第１のアクリル系モノマーと、前記第１のアクリル系モノマー１００重量部に対して水酸基（−ＯＨ）を有する第２のアクリル系モノマー１０〜２００重量部と、が重合されて形成されたアクリル系重合体からなり、
    前記無機系結合剤は、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、テトラエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、アミノ−プロピルメチルジエトキシシラン、アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、フルオレンシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ジメチルクロロシラン、トリメチルクロロシラン及びジフェニルジクロロシランの中で選択された１種以上の物質を含むこと
    を特徴とする電磁波遮蔽機能を有する伝導性コーティング液組成物。
  2. 前記第１のアクリル系モノマーは、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、アクリルアミド、ｎ−メチロールアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、グリシジルメタクリレート、スチレン、ビニルトルエン、ビニルアセテート及びアクリロニトリルの中で選択された１種以上の物質を含み、
    前記第２のアクリル系モノマーは、ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート及びヒドロキシプロピルメタアクリレートの中で選択された１種以上の物質を含むことを特徴とする請求項１に記載の電磁波遮蔽機能を有する伝導性コーティング液組成物。
  3. 前記溶媒は、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチレンエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、デエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコール−２−エチルヘキシルエーテル、メチルアルコール、イソプロピルアルコール、エチルアルコール、ブチルアルコール、メチルエチルケトン、アセトン、トルエン、キシレン、エチルアセテート及びブチルアセテートの中で選択された１種以上の第１の溶媒を含むことを特徴とする請求項１に記載の電磁波遮蔽機能を有する伝導性コーティング液組成物。
  4. 前記溶媒は、ジメチルスルホキシド、エチレングリコール、グリセリン、ソルビトール、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ−ジメチルアセトアミド、ｎ，ｎ−ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、ｎ−メチル−２−ピロリジノン、ニトロメタン及びアセトニトリルの中で選択された１種以上の第２の溶媒を、前記第１の溶媒１００重量部に対して、１．０〜２０．０重量部でさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の電磁波遮蔽機能を有する伝導性コーティング液組成物。
  5. （ａ）容器に溶媒を入れて撹拌しながら１００〜１５０℃の温度で上昇させる段階と、
    （ｂ）水酸基（−ＯＨ）を有しない第１のアクリル系モノマー、前記第１のアクリル系モノマー１００重量部に対して水酸基（−ＯＨ）を有する第２のアクリル系モノマー１０〜２００重量部及び重合反応を開始するためのアゾビスイソブチロニトリルまたはベンゾイルパーオキシド０．１〜１０重量部を混合して前記容器に滴下する段階と、
    （ｃ）前記容器内の温度を１００〜１５０℃で維持しながら前記第１のアクリル系モノマーと前記第２のアクリル系モノマーを重合反応させてアクリル系有機バインダーを合成する段階と、
    （ｄ）ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子を分散または溶解させるための溶媒、前記アクリル系有機バインダー及び無機系結合剤を混合し、混合された結果物に、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子水分散液を滴下して撹拌する段階と、を含み、
    前記（ｄ）段階で、前記アクリル系有機バインダー１．０〜２０．０重量％、前記ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子水分散液１０．０〜６５．０重量％、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子を分散または溶解させるための前記溶媒２５．０〜６５．０重量％及び前記無機系結合剤０．１〜７．０重量％を混合し、
    前記ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ伝導性高分子水分散液は、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）にポリスチレン スルホン酸（ＰＳＳ）がドーピングされた水分散液として、前記ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）と前記ポリスチレン スルホン酸（ＰＳＳ）が、１：〜５のモル比を成して、
    前記無機系結合剤は、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、テトラエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、アミノ−プロピルメチルジエトキシシラン、アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、フルオレンシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ジメチルクロロシラン、トリメチルクロロシラン及びジフェニルジクロロシランの中で選択された１種以上の物質を含むこと
    を特徴とする電磁波遮蔽機能を有する伝導性コーティング液組成物の製造方法。
  6. 前記第１のアクリル系モノマーは、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、アクリルアミド、ｎ−メチロールアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、グリシジルメタクリレート、スチレン、ビニルトルエン、ビニルアセテート及びアクリロニトリルの中で選択された１種以上の物質を含み、
    前記第２のアクリル系モノマーは、ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート及びヒドロキシプロピルメタアクリレートの中で選択された１種以上の物質を含むことを特徴とする請求項５に記載の電磁波遮蔽機能を有する伝導性コーティング液組成物の製造方法。
  7. 前記溶媒は、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチレンエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、デエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコール−２−エチルヘキシルエーテル、メチルアルコール、イソプロピルアルコール、エチルアルコール、ブチルアルコール、メチルエチルケトン、アセトン、トルエン、キシレン、エチルアセテート及びブチルアセテートの中で選択された１種以上の第１の溶媒を含むことを特徴とする請求項５に記載の電磁波遮蔽機能を有する伝導性コーティング液組成物の製造方法。
  8. 前記溶媒は、ジメチルスルホキシド、エチレングリコール、グリセリン、ソルビトール、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ−ジメチルアセトアミド、ｎ，ｎ−ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、ｎ−メチル−２−ピロリジノン、ニトロメタン及びアセトニトリルの中で選択された１種以上の第２の溶媒を、前記第１の溶媒１００重量部に対して、１．０〜２０．０重量部さらに含むことを特徴とする請求項７に記載の電磁波遮蔽機能を有する伝導性コーティング液組成物の製造方法。
  9. 請求項１に記載の伝導性コーティング液組成物をガラスまたはフィルムに塗布して硬化させたコーティング膜として、表面抵抗が５０〜２５０Ω／□の範囲を有すること
    を特徴とする電磁波遮蔽機能を有する伝導性コーティング膜。
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