KR0180249B1 - 전도성 막 형성용 조성물 - Google Patents

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Abstract

내용없음.

Description

전도성 막 형성용 조성물
본 발명은 산화물 반도체를 기본으로 하고 전자사진, 투명 전극, 대전방지처리, 열선의 반사 및 표면 방열기와 같은 각종 분야에서 유용한 전기전도성 막 형성용 조성물에 관한 것이다.
산화물 반도체의 투명한 막은 일반적으로 가시광선에 대한 투과율이 높고, 전기저항이 낮고 막 형성용 조성물에 관한 것이다.
산화물 반도체의 투명한 막은 일반적으로 가시광선에 대한 투과율이 높고, 전기저항이 낮고 막 강도가 우수하며 전도성 막, 예를들면, 액정 디스플레이 장치에서의 투명 전극, 태양 전지에서의 윈도우 재료(window material), 열선 반사용 막 및 대전방지성 막으로서 광범위하게 사용된다.
이러한 산화물 반도체의 대표적인 것은 주석 함유 산화인듐, 특히 소량의 산화주석을 함유하는 산화인듐인 인듐-주석 산화물(ITO 라고 함)이다.
투명한 전도성 막은 (1) 금속 또는 무기 화합물(특히 ITO 또는 유사한 반도체 금속 산화물)의 막을 진공 증착, 스퍼터링(sputtering) 또는 이온 도금(ion plating)을 사용하여 절연 기판에 부착시키는 건조공정, (2) 분해가능한 금속 화합물의 용액을 기판에 적용시키고 수득된 피막을 건조시키고 소성시킴으로써 화합물을 금속 산화물로 전환시키는 졸-겔 공정 또는 (3) 결합제 용액중의 ITO 분말과 같은 전기전도성 분말의 페인트 또는 잉크와 유사한 분산액을 기판에 피복시키고 건조시키거나 베이킹(baking)시키는 피복공정에 의해 형성된다.
건조공정은 투명한 전도성 막의 형성시에 가장 광범위하게 사용되어 왔다. 그러나, 부착속도가 느리고 ITO 막의 형성시에 공급 물질의 40 내지 55%만이 효과적으로 부착된다는 단점이 있다. 부착된 막의 부분이 에칭(etching)에 의해 제거되어 회로 또는 기타의 상을 형성하는 경우 이용할 수 없는 물질의 양은 더 증가된다. 더구나 건조공정은 복잡하고 비싼 장비를 필요로 한다.
졸-겔 공정과 피복공정은 모두 위에서 기술한 단점들을 갖지 않는다. 따라서, 이러한 공정에서 비교적 단순한 장비를 사용하여 치수가 큰 막을 대량 생산할 수 있다. 또한, 회로와 같은 상은 스크린 인쇄를 통해 직접 형성시킬수 있기 때문에 공급 물질의 상당 부분이 효과적으로 사용될 수 있다.
그러나, 졸-겔 공정에 있어서, 피막은 대개 400℃ 이상인 고온에서 최종적으로 소성되기 때문에, 기판용 물질은 한정된다. 따라서, 가소성 기판은 이 공정에서 사용할 수 없다. 또한, 1회 도포로 형성된 막 두께는 너무 얇으며, 적합한 특성을 나타내기에 충분히 두꺼운 막을 수득하기 위해서는 도포 및 후속적인 건조단계를 수회 이상 반복하여야 하고, 이로써 과정이 복잡해진다.
한편, 고온에서는 하소단계를 포함하지 않기 때문에 가소성 기판에 피복공정을 적용할 수 있다. 1회 도포로 충분한 두개의 막을 수득할 수도 있다. 그러나, 피복공정에 의해 투명한 막을 형성하기 위하여 평균 입자 직경이 0.5㎛ 이하, 바람직하게는 0.2㎛ 이하인 초미세 ITO 분말을 사용할 필요가 있다. 이러한 초미세 분말은 응집되는 경향이 크기 때문에, 결합제 용액 속에 ITO 분말을 균일하게 분산시키기가 어렵다. 결과적으로, 수득된 분산액은 바람직한 필름 특성을 갖는 투명한 전도성 막을 형성할수 없다. 따라서, 분산액으로부터 형성된 ITO 함유 전도성 막은 저항이 충분히 감소되지 않으며 혼탁도(haze)가 비교적 높다.
초미세 ITO 분말의 분산성은 결합제 용액 속에 분산되기 전에 분말을 분산제로 처리하거나 분산제를 결합제 용액에 가함으로써 향상시킬 수 있다. 그러나, 분산제를 사용하는 경우에는, 수득된 막의 저항을 바람직한 수준으로 감소시키기가 어렵다. 분산제를 사용하여 ITO 입자를 분산시키는 경우에는 결합제와 분산제가 입자에 의해 긴밀하게 흡수되도록 만들기 때문에 각각의 입자 표면에 절연층을 형성시킴으로써 ITO 분말 함유 전도성 필름의 저항을 감소시키기가 어렵다.
본 발명의 목적은 ITO 분말을 사용하는 피복공정에 의해 개선된 전기적 및 광학적 특성, 즉 저항도가 충분히 낮고 가시광선에 대한 투과도가 높으며 혼탁도가 낮은 투명한 전도성 필름을 형성할 수 있는 전도성 막 형성용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 위에서 기술한 개선된 특성 외에도 경도가 크고 긁힘 경향이 낮은 투명한 전도성 막을 형성할 수 있는 전도성 막 형성용 조성물을 제공하는 것이다.
한 가지 측면에서, 본 발명은 결합제 용액중에 분산된 주석 함유 산화인듐(ITO) 분말을 포함하는 전도성 막 형성용 조성물을 제공한다. 결합제 용액은, 중량 평균 분자량이 8,000 내지 150,000인 중합체가 용해된 하나 이상의 극성 용매와 하나 이상의 비극성 용매로 이루어진 혼합 유기 용매를 포함한다. 중합체는 분자중에 (a) 중합체가 산가가 0.5 내지 15㎎-KOH/g인 비율의 산성 작용 그룹 또는 (b) 0.5 내지 40중량%의 비율의 폴리알킬렌 글리콜 쇄 또는 (a) 와 (b) 둘 다를 포함한다.
또다른 측면에서, 본 발명은 결합제 용액 중에 분산된 주석 함유 산화인듐(ITO) 분말을 포함하는 전도성 막 형성용의 화학선 경화 가능한 조성물을 제공한다. 결합제 용액은 분자중에 산성 인산염 그룹을 포함하는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 화합물을 포함하는 화학선 경화 가능한 결합제를 포함한다.
위에서 기술한 조성물 둘 다를 피복공정에 의해, 예를 들면, 표면 저항이 약 102내지 105Ω/□, 바람직하게는 102내지 103Ω/□ 정도이고, 가시광선에 대한 투과율이 80% 이상, 바람직하게는 85% 이상이며, 혼탁도가 6% 이하, 바람직하게는 3% 이하로, 전기적 특성과 광학적 특성이 개선된 투명한 전도성 막을 형성할 수 있다.
더구나, 화학선 경화 가능한 조성물로부터 형성된 전도성 막은 위에서 기술한 특성 외에도 경도가 크고 긁힘에 대한 내성(내긁힘성)이 개선된다.
본 발명에서 사용되는 ITO(주석 함유 산화인듐) 분말은 시판되는 제품일 수 있다. 또한, 이는 소량의 염화주석과 다량의 염화인듐을 포함하는 산성 용액을 알칼리로 중화시켜 수산화주석 및 수산화인듐을 공침전시키고 공침전물을 소성시키는 방법과 같은 공지된 방법으로 제조할 수 있다. ITO 분말의 Sn 함량은, 전기 전도성의 측면에서, (Sn+In) 원자의 합을 기준으로 하여, 바람직하게는 1 내지 15원자%, 보다 바람직하게는 2 내지 10원자%이다.
ITO 분말은 또한 평균 (1차) 입자 직경이 0.2㎛ 이하, 보다 바람직하게는 0.1㎛ 이하인 초미세 분말이 되도록 하여 수득된 막의 투명성이 우수하게 만드는 것이 바람직하다. 로드-레이라이 산란(Lord-Rayleigh scattering) 때문에, ITO 분말의 평균 입자 직경이 0.2㎛ 이상인 경우에는 막 투명성이 상실된다. 그러나, 막투명성이 중요하지 않은 경우의 적용에서 평균 입자 직경이 0.2㎛ 이상인 ITO 분말을 사용할 수 있다.
ITO분말을 결합제 용액에 분산시켜 피복공정에 의해 전도성 필름 형성용 조성물을 제조할 수 있도록 한다.
본 발명의 첫 번째 양태에서, 산성 작용 그룹이나 폴리알킬렌 글리콜 쇄 중의 어느 하나 또는 이들 모두를 포함하는 중합체가 결합제로서 사용되며 하나 이상의 극성 용매와 하나 이상의 비극성 용매로 이루어진 혼합된 유기 용매에 용해되어 ITO 분말이 분산되는 결합제 용액을 형성한다.
유용한 극성 용매는 하나 이상의 하이드록실 및/또는 하나 이상의 케톤 그룹, 즉 알콜 또는 케톤 용매[예 : 메탄올, 부탄올, 디아세톤 알콜, 디에틸렌 글리콜, 부틸 카비톨, 이소포론 및 사이클로헥사논]를 갖는 유기 용매를 포함한다.
유용한 비극성 용매는 방향족 탄화수소[예 : 톨루엔 및 크실렌], 지환족 탄화수소[예 : 사이클로헥산] 및 지방족 탄화수소[예 : 헥산 및 옥탄]를 포함한다.
혼합 유기 용매 중의 극성 용매 대 비극성 용매의 중량비는 바람직하게는 0.5 : 9.5 내지 7 : 3, 보다 바람직하게는 2 : 8 내지 6 : 4이다.
극성 유기 용매는 ITO 분말에 대해서는 친화성이 높고 ITO 분말의 표면에서 선택적으로 용매화물에 대하여 작용하기 때문에 분말 표면에 의한 결합제 중합체의 흡수를 간섭한다. 비극성 유기 용매는 ITO 분말에 대한 친화도가 낮고 위에서 기술한 극성 용매의 작용을 약화시키는데 기여한다. 따라서, 극성 용매와 비극성 용매의 혼합 용매를 사용하는 경우, ITO 분말에 의해 흡수된 결합체 중합체의 양을 조절할수 있게 한다.
본 발명의 첫 번째 양태에서 결합제로서 사용된 중합체는 중량 평균 분자량이 8,000 내지 150,000이고 분자 중에 산성 작용 그룹 및/또는 폴리알킬렌 글리콜 쇄를 포함한다. 중합체 종은 중요하지 않지만, 아크릴, 알키드, 폴리아미드, 폴리에스테르 및 폴리카보네이트 중합체로부터 선택하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 결합제는 아크릴 또는 폴리에스테르 중합체이다.
산성 작용 그룹은 바람직하게는 카복실산, 인산 및 설폰산 그룹으로부터 선택된다. 산성 작용 그룹의 비율은, 중합체 중에 존재하는 경우, 중합체의 산가가 0.5 내지 15㎎-KOH/g, 바람직하게는 1.0 내지 10㎎-KOH/g이 되도록 하는 비율로 존재한다.
폴리 알킬렌 글리콜(또는 폴리옥시알킬렌) 쇄는 바람직하게는 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌글리콜 알킬에테르, 폴리에틸렌 글리콜 페닐에테르, 폴리에틸렌글리콜 알킬페닐에테르, 폴리프로필렌 글리콜 알킬 에테르, 폴리프로필렌 글리콜 페닐에테르, 폴리프로필렌 글리콜 알킬페닐에테르, 폴리에틸렌 글리콜 알킬아민, 폴리에틸렌 글리콜 알킬아미드 및 폴리에틸렌 글리콜 글리시딜에테르로부터 선택된다. 폴리알킬렌 글리콜 쇄의 비율은, 중합체 중에 존재하는 경우, 0.5 내지 40중량%, 바람직하게는 2.0 내지 30중량%의 범위이다.
본 발명의 첫 번째 양태에서 결합제로서 사용된 중합체는 반응물로서 산성 작용 그룹을 포함하는 단량체 및/또는 폴리알킬렌 글리콜 쇄를 포함하는 단량체를 사용하여 자체 공지된 방법으로 중합시킴으로써 제조할수 있다. 예를 들면, 아크릴 중합체의 경우, 산성 작용 그룹을 포함하는 유용한 단량체는 불포화 카복실산[예 : 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 2-메타크릴로옥시에틸석신산 및 2-메타크릴로일옥시에틸프탈산]; (메트)아크릴로일 그룹을 함유 인산염 에스테르[예 : 모노(2-(메트)아크릴로일옥시에틸) 산 인산염 및 디페닐 2-(메트)아크릴로일옥시에틸인산염]; 및 2-설포에스테르(메트)아크릴레이트를 포함한다. (메트)아크릴이라는 표현은 아크릴과 메타크릴 모두를 포함한다. 따라서, (메트)아크릴로일은 아크릴로일 및 메타크릴로일을 포함하며 (메트)아크릴레이트는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 포함한다.
산성 작용 그룹 및 폴리알킬렌 글리콜 쇄를 포함하는 두 가지 결합제 중합체는 각각 양성자성 또는 이온성 전도로 인하여 전기 전도도가 낮게 나타나기 때문에 막 저항도를 감소시키는데 도움을 준다. 더구나, 이들은 둘 다 분자 중에 ITO 분말에 의해 흡착될 수 있는 친수성 그룹을 지니기 때문에 결합제 용액 중의 ITO 분말이 거의 개개의 1차 입자로 붕해되도록 촉진시키고 수득된 막의 투명성을 증가시킨다.
또한, 위에서 기술한 바와 같이, ITO 분말에 의해 흡착된 중합체의 양은 극성 용매와 비극성 용매로 이루어진 혼합 용매를 사용함으로써 조절한다.
흡착된 결합제 중합체에 의해 피복되지 않은 ITO 분말의 표면 영역들 사이에 약한 가교결합이 형성되며, 이는 ITO 중합체의 침전을 방지하는 작용을 하기 때문에 본 발명의 막 형성 조성물의 저장 안정성을 향상시킨다. 약한 가교결합은 쉽게 절단될수 있기 때문에, 사용전에 조성물을 교반하면 조성물의 조도(consistency)가 다소 높을지라도 ITO 분말이 결합제 용액 속에 재분산되며, 조성물은 뉴턴 유체(Newtonian fluid)로서 작용한다. 따라서, 조성물은 쉽게 피복되거나 인쇄되어 전도성 막을 형성한다.
혼합 용매 중에서의 극성 용매의 비율이 너무 높을 경우, 용매는 ITO 분말에 대한 친화성이 너무 과도해져서 분말에 흡착되는 결합제 중합체의 양을 바람직하지 않게 감소시킨다. 결과적으로, ITO 분말은 충분히 분산될 수 없기 때문에, 조성물의 저장 안정성 및 수득된 전도성 막의 투광율에 악영향을 미친다. 한편, 비극성 용매의 비율이 너무 높은 경우, ITO 분말에 흡착되는 결합제 중합체의 양은 증가되며 분말의 분산성이 향상된다. 그러나, 흡착되는 결합제 중합체의 증가된 양은 수득된 막의 전도성에 역영향(낮은 저항)을 미친다.
결합제 중합체의 중량 평균 분자량이 150,000 이상이거나 이의 산가가 15㎎-KOH/g 이상인 경우, 흡착되는 중합체의 양은 과도해진다. 중량 평균 분자량이 8,000 미만인 중합체는 분산제로서 작용하며 ITO 분말에 긴밀하게 흡착되어 흡착된 중합체의 양을 과도하게 증가시킨다. 결과적으로, ITO 분말은 양호하게 분산되고 수득된 막의 투광율은 높지만, 이의 전기 전도성은 감소된다.
결합제 중합체의 산가가 0.5㎎-KOH/g 미만인 경우, 중합체는 ITO 분말에 충분하게 흡착되지 않기 때문에, 분말의 분산성에 역영향을 미친다. 중합체 중의 폴리알킬렌그릴콜 쇄의 함량이 40중량% 이상 또는 0.5중량% 미만인 경우 ITO 분말의 분산성도 감소된다. 결과적으로 조성물의 저장 안정성은 감소되고 수득된 필름은 광 투과도가 감소되며 혼탁도가 증가된다.
본 발명의 첫 번째 양태에 따르면 전도성 막 형성용 조성물은 ITO 분말을 페인트 교반기, 볼 밀(ball mill), 샌드 밀(sand mill) 또는 트리플 롤 밀(triple roll mill)과 같은 통상적인 혼합수단에 의해 상술한 혼합 유기 용매 중의 상술한 중합체의 용액인 결합제 용액 속에 분산시킴으로써 제조할 수 있다. 조성물은 피복 또는 인쇄시킴으로써 적합한 기판에 기판 페인트 또는 잉크로서 적용시킨 다음, 필요한 경우, 가열시켜 습윤 막을 건조 및/또는 경화시킴으로써 투명한 전도성 막을 형성시킨다.
조성물은 혼합 유기 용매 이외에도 하나 이상의 임의의 첨가제[예 : 경화용 촉매, 경화제, 습윤제, 분산제, 산화방지제 또는 균염제]와 ITO 분말을 추가로 함유한다.
결합제 용액의 비휘발성 성분 함량은 수득된 ITO 분산된 조성물이 피복 또는 인쇄에 의한 적용에 적합한 조도를 갖도록 선택한다.
ITO 분말 대 결합제 중합체의 중량비는 바람직하게는 60 : 40 내지 90 : 10, 보다 바람직하게는 65 : 35 내지 86 : 14의 범위이다. ITO 분말의 비율이 너무 낮은 경우, 수득된 막은 목적하는 정도의 전도성을 나타낼 수 없다. ITO 분말의 비율이 너무 높은 경우, 투명성과 기판에 대한 접착성과 같은 막 특성은 저하되는 경향이 있다.
본 발명의 첫 번째 양태에 따르는 조성물은 일반적으로 표면 저항이 약 102내지 104Ω/□ 정도이고 투광율이 80 내지 90%인 투명한 전도성 막을 형성한다. 특히, 중합체가 산성 작용 그룹을 포함하지만 폴리알킬렌 글리콜 쇄가 존재하지 않는 경우, 수득된 막은 일반적으로 표면 저항이 103내지 104Ω/□이고 투광율이 85% 이상이다. 중합체가 폴리알킬렌 글리콜 쇄를 포함하지만 산성 작용 그룹이 존재하지 않는 경우, 수득된 막은 일반적으로 표면 저항이 약 102Ω/□이고 투광율이 80%이상이다. 따라서, 후자의 막은 전자의 막에 비해 저항율은 더 우수하지만 투광율은 더 열등하다. 중합체의 산가가 0.5 내지 15㎎-KOH/g이고 폴리알킬렌 글리콜 쇄의 함량이 0.5 내지 40%의 범위인 경우, 수득된 막은 저항성과 투명성 모두가 향상된다. 즉, 표면저항은 102Ω/□이고 투광율은 85% 이상이다. 따라서, 막의 저항성과 투과율은 중합체의 폴리알킬렌 글리콜 쇄의 함량과 산가에 따라 조정할 수 있다.
본 발명의 두 번째 양태에서, 산 인산염 그룹을 포함하는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 화합물을 함유하는 화학선 경화 가능한 결합제를 사용하여 결합제 용액을 형성하는데, 이 용액에서 ITO 분말이 분산되어 전도성 막 형성용의 화학선 경화 가능한 조성물을 형성한다. 위에서 기술한 바와 같이, (메트)아크릴레이트라는 용어는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 포함한다.
화학선 경화 가능한 결합제는 산 인산염 그룹 함유(메트)아크릴레이트 화합물과 임의로 하나 이상의 기타의 라디칼 중합가능한 단량체 및/또는 올리고머를 포함한다.
산 인산염 그룹 함유 (메트)아크릴레이트 화합물의 예는 일반식(Ⅰ) 또는 (Ⅱ)의 화합물이다.
상기식에서, R1은 수소 또는 메틸이고, R2는 알킬렌옥시 또는 폴리알킬렌옥시 그룹이며, R3은 수소, 페닐, 알킬 또는 알킬페닐 그룹이다.
일반식(Ⅰ)의 화합물의 구체적인 예는 모노(2-메트)아크릴로일옥시에틸) 산인산염, 모노(ω-메트)-아크릴로일폴리옥시에틸) 산 인산염, 모노(2-메트)아크릴로일옥시에틸)메틸 산 인산염 및 모노(2-메트)아크릴로일옥시에틸)페닐 산 인산염을 포함한다.
일반식(Ⅱ)의 화합물의 구체적인 예는 디(2-(메트)아크릴로옥시에틸) 산인산염 및 디(ω-(메트)아크릴로일폴리옥시에틸) 산 인산염을 포함한다.
산 인산염 그룹 함유 (메트)아크릴레이트 화합물과 함께 결합제를 임의로 함유할 수 있는 라디칼 중합 가능한 단량체는 하나 이상의 α, β-에틸렌계 불포화 그룹을 갖는 화합물이다. 이러한 단량체는 분자 중에 산 인산염 그룹 이외의 산성 작용 그룹[예 : 카복실 또는 설포닐 그룹], 염기성 작용 그룹[예 : 아미노 그룹] 및/또는 중성 작용 그룹[예 : 하이드록실 그룹]을 포함할수 있다.
유용한 라디칼 중합 가능한 단량체의 예는 (메트)아크릴레이트 에스테르 이외의 비닐 단량체[예 : 스티렌, 비닐톨루엔, 비닐 아세테이트, N-비닐피롤리돈, (메트)아크릴로니트릴, 알릴알콜, (메트)아크릴산 및 이타콘산]; 일작용성 (메트)아크릴레이트[예 : 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, 이소프로필 (메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 부틸 (메트)아크릴레이트, 사이클로헥실 (메트)아크릴레이트, 테트라하이드로푸르푸릴 (메트)아크릴레이트, 2-하이드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 폴리 에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 메톡시포리에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 폴리프로필렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 폴리테트라메틸렌글리콜 모노 (메트)아크릴레이트 및 글리시딜(메트)아크릴레이트]; 이작용성 (메트)아크릴레이트[예 : 에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌-글리콜 디(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 알릴 (메트)아크릴레이트, 비스페놀 A 디(메트)아크릴레이트, 에틸렌 옥사이드 개질된 비스페놀 A 디(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 옥사이드 개질된 비스페놀 A 디(메트)아크릴레이트, 에틸렌 옥사이드 개질된 비스페놀 S 디(메트)아크릴레이트, 비스페놀 S 디(메트)아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디(메트)아크릴레이트 및 1,3-부틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트]; 및 삼작용성 및 다작용성 (메트)아크릴레이트[예 : 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 글리세롤 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 에틸렌 개질된 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트 및 디펜타에리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트]를 포함한다.
유용한 라디칼 중합 가능한 올리고머의 예는 하나 이상의 (메트)아크릴로일 그룹을 갖는 프리폴리머[예 : 폴리에스테르 (메트)아크릴레이트, 폴리우레탄 (메트) 아크릴레이트, 에폭시 (메트)아크릴레이트, 폴리에테르 (메트)아크릴레이트, 올리고 (메트)아크릴레이트, 알키드 (메트)아크릴레이트, 폴리올 (메트)아크릴레이트 및 실리콘 (메트)아크릴레이트]이다. 특히 바람직한 라디칼 중합 가능한 올리고머는 폴리에스테르 (메트)아크릴레이트, 에폭시 (메트)아크릴레이트 및 폴리우레탄 (메트)아크릴레이트이다.
투명성과 전기전도성이 향상된 경화된 막을 형성하기 위하여, 산 인산염 그룹 함유 (메트)아크릴레이트 화합물은 결합제의 총 중량을 기준으로 하여 2중량% 이상의 비율로 존재하는 것이 바람직하다. 결합제는 산 인산염 그룹 함유 화합물을 단독으로 함유할 수 있지만, 이 화합물은 내수성과 같은 경화된 막의 일부 특성의 관점에서 결합제의 총 중량을 기준으로 하여 50중량% 이하를 함유하는 것이 바람직하다. 나머지 결합제는 위에서 예시한 바와 같이 하나 이상의 라디칼 중합 가능한 단량체 및/또는 올리고머로 이루어진다.
바람직하게는, 결합제는 전체적으로 산가가 1 내지 300㎎-KOH/g, 보다 바람직하게는 5 내지 200㎎-KOH/g의 범위이다. 결합제가 산 인산염 그룹 이외의 산성 작용 그룹[예 : (메트)아크릴산]을 함유하는 단량체 또는 올리고머를 포함하는 경우, 이러한 단량체 또는 올리고머도 산가에 기여할 수 있다. 결합제의 산가가 1㎎-KOH/g 미만인 경우, ITO 분말은 양호하게 분산되어 막의 투광율을 감소시킨다.
산가가 300㎎-KOH/g을 초과하는 경우, 경화된 막의 일부 특성[예 : 내수성]이 저하될 수 있다.
또한, 본 발명의 두 번째 양태에 따르는 화학선 경화 가능한 조성물에서, ITO 분말 대 결합제의 중량비는 바람직하게는 60 : 40 내지 90 : 10, 보다 바람직하게는 65 : 35 내지 86 : 14의 범위이다.
화학선 경화 가능한 조성물은 소량의 광개시제를 포함하는 것이 바람직한데, 이는 보다 소량의 화학선 조사에 의해 조성물을 경화시킬 수 있게 한다. 유용한 광 개시제의 예는 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤, 벤조페논, 벤질-디메틸케탈, 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 에틸 에테르, p-클로로벤조페논, 4-벤조일-4-메틸-디페닐 설파이드, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부타논-1 및 2-메틸-1[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노프로파논-1을 포함한다. 총 비율이 각각의 결합제 100부에 대하여 0.1 내지 20중량부, 바람직하게는 1.0 내지 15.0 중량부가 되도록 하나 이상의 광 개시제를 조성물에 가할 수 있다.
가열시킴으로써 조성물을 경화시킬 수도 있다. 이 경우, 광 개시제 대신에 적합한 라디칼 중합 개시제[예 : 아조비스이소부티로니트릴]를 가할 수 있다.
본 발명의 제2양태에 따르는 조성물은 ITO분말을 위해서 기술한 바와 같은 통상적인 혼합수단으로, 필요한 경우, 유기 용매로 희석시킨 상술한 결합제인 결합제 용액속에 분산시킴으로써 제조할 수 있다.
유기 용매가 사용되는 경우, 이는 결합제와의 혼화성이 우수한 것이 바람직하다. 유용한 유기 용매는 케톤[예 : 메틸 에틸 케톤, 이소부틸 케톤, 이소포론 및 아세틸아세톤], 알콜[예 : 에탄올, 1-부탄올 및 2-프로판올], 셀로솔브, 아세테이트 에스테르, 에테르 및 방향족 탄화수소[예 : 톨루엔 및 크실렌]를 포함한다. 하나 이상의 용매를 사용할수 있다. 유기 용매는 결합제 용액에 분산된 ITO 분말을 함유하는 조성물의 조도가 피복 또는 인쇄에 적합하도록 하는 양으로 사용한다. 조성물의 점도는 E형 점도계를 사용하여 측정하는 경우 2 내지 5,000pcs인 것이 바람직하다.
본 발명의 두 번째 양태에 따르면 조성물은 중합 억제제, 경화용 촉매, 산화 방지제, 균염제 및 희석용 열가소성 수지와 같은 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함할수 있다.
조성물은 피복 또는 인쇄에 의해 적합한 기판에 적용한 다음, 필요한 경우, 가열하여 용매를 증발시킬 수 있다. 이후에, 기판을 화학선(자외선 또는 전자비임)으로 조사시켜 막을 경화시키고 기판 위에 투명한 전도성 막을 형성시킨다. 화학선의 공급원은 저압 수은 램프, 고압 수은 램프, 금속 할라이드 램프, 크세논 램프, 엑시머 레이저(excimer laser), 자외선용 염료 레이저 및 전자 비임 가속기로부터 선택될수 있다. 조사량은 자외선에 있어서는 50 내지 3,000mj/㎠의 범위이고 전자 비임에 있어서는 0.2 내지 1,000μC/㎠의 범위이다.
본 발명의 두 번째 양태에 따르면 조성물은 일반적으로 표면 저항이 약 103내지 105Ω/□이고 투광율이 85 내지 90%인 투명한 전도성 막을 형성할수 있다.
본 발명의 첫 번째 또는 두 번째 양태에 따르는 조성물로 기판을 피복 또는 인쇄하는 공정은 롤 피복, 스핀 피복 또는 스크린 인쇄와 같은 통상적인 방법으로 수행할 수 있다. 기판은 합성 중합체, 유기 및 세라믹을 포함하는 특정한 절연 재료로 이루어질수 있으며, 필름, 시이트 또는 판넬과 같은 특정의 적합한 형태를 갖는다. 기판용 재료로서 적합한 합성 중합체의 예는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 아크릴 중합체, 메타크릴 중합체, 폴리비닐 클로라이드, 폴리에스테르, 폴리아미드, 에폭사이드 및 페놀 수지를 포함한다. 생성된 건조되거나 경화된 투명한 전도성 막의 두께는 대개 0.5 내지 5.0㎛의 범위이다.
본 발명의 조성물로부터 형성된 투명한 전도성 막은 전자 사진, 액정 디스플레이 장치에서의 투명 전극, 대전방지성 층, IR 반사층, 표면 방열기, 거친 패널 및 태양전지에서의 윈도우 재료에서의 분진 방지층으로서 유용하다.
하기 실시예는 본 발명을 추가로 설명하기 위하여 주어진 것이다. 이러한 실시예는 전적으로 본 발명을 설명하기 위한 것이며 이로써 본 발명을 제한하려는 것은 아니라는 점이 고려되어야 한다. 실시예에서, 모든 부는 달리 나타내지 않는한 중량에 대한 것이다.
모든 실시예에서, (In+Sn) 원자의 합을 기준으로 하여 5원자%의 Sn을 포함하고 평균 1차 입자 직경이 0.05㎛인 ITO 분말을 사용한다.
[실시예 1]
환류 응축기, 온도계, 적가 깔때기 및 교반기가 장착된 플라스크에 크실렌 60부를 가하고 90℃로 가열한다. 이후에 스티렌 20부, 메틸 아크릴레이트 19.5부, 아크릴산 0.5부 및 아조비스이소부티로니트릴 2부의 혼합물을 4시간에 걸쳐 플라스크에 가한 다음 교반하면서 10시간 동안 반응시키고 계속 가열한다. 반응 생성물은 중합체의 중량 평균 분자량이 10,000이고 산가가 9.7㎎-KOH/g인 비휘발성 물질의 함량이 41중량%인 중합체 용액이다.
중합체 용액 50.0부, ITO 분말 80.0부, 혼합된 부탄올-크실렌 용매(부탄올/크실렌 중량비 = 4/6) 120.0부 및 유리 비이드 250.0부를 용기에 가하고 분산도를 분쇄 게이지(grind gauge)를 사용하여 조사하면서 페인트 교반기에서 5시간 동안 분쇄한다. 분쇄한 후에, 유리 비이드를 제거하여 ITO 분말의 분산액이 중합체성 결합제 용액에 균일하게 분산된 점성 액체를 수득한다.
PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트)막을 도포기를 사용하여 위에서 수득된 점성 액체로 피복시키고 100℃에서 1시간 동안 건조시키고 경화시켜 PET막 위에 2㎛ 두께의 투명한 막을 형성시킨다.
[실시예 2]
실시예 1에서 기술한 방법에 따라, 크실렌 60부, 스티렌 20부, 메틸 아크릴 레이트 19.95부, 아크릴산 0.05부 및 아조비스이소부티로니트릴 0.6부로부터 비휘발성 물질의 함량이 40중량%인 중합체 용액을 제조하고 중합체 용액으로부터 ITO 함유 투명 막을 형성시킨다.
[실시예 3]
실시예 1에서 기술한 방법에 따라, 크실렌 60부, 스티렌 20부, 메틸 아크릴 레이트 19.2부, 모노(2-메타크릴로일옥시에틸)산 인산염 0.8부 및 아조비스이소부티로니트릴 1.0부로부터 비휘발성 물질의 함량이 41중량%인 중합체 용액을 제조하고 중합체 용액으로부터 ITO 함유 투명 막을 형성시킨다.
[실시예 4]
실시예 1에서 기술한 방법에 따라, 비휘발성 물질의 함량이 60중량%인 폴리에스테르 수지 용액 30.0부, ITO 분말 80.0부, 혼합된 부탄올-크실렌 용매(부탄올/크실렌 중량비 = 4/6) 140.0부를 분쇄하고, 점성 액체중의 수득된 분산액을 PET막에 적용시켜 2㎛ 두께의 투명한 막을 형성한다.
본 실시예에서 사용하는 폴리에스테르 수지 용액은 산가가 7㎎-KOH/g이고 중량 평균 분자량이 65,000인 폴리에스테르 수지를 혼합한 부탄올-크실렌 용매(부탄올/크실렌 중량비 = 2/8)에 용해시킴으로써 제조한다.
[대조 실시예 1]
실시예 1에서 기술한 방법에 따라, 비휘발성 물질의 함량이 42중량%인 중합체 용액을 크실렌 60부, 스티렌 20부, 메틸 아크릴레이트 19.5부, 아크릴산 0.5부 아조비스이소부티로니트릴 3부로부터 제조하고 중합체 용액으로부터 ITO 함유 투명 막을 제조한다.
[대조 실시예 2]
실시예 1에서 기술한 방법에 따라, 비휘발성 물질의 함량이 40중량%인 중합체 용액을 크실렌 60부, 스티렌 20부, 메틸 아크릴 레이트 17.00부, 아크릴산 1.00부 및아조비스 이소부티로니트릴 2.00부로부터 제조하고 중합체 용액으로부터 ITO 함유 투명 막을 제조한다.
[대조 실시예 3]
실시예 1에서 기술한 방법에 따라, 비휘발성 물질의 함량이 40중량%인 중합체 용액을 크실렌 60부, 스티렌 20부, 메틸 아크릴레이트 19.2부, 모노(2-메타크릴로일옥시메틸)산 인산염 0.8부 및 아조비스이소부티로니트릴 0.3부로부터 제조하고 중합체 용액으로부터 ITO 함유 투명 막을 제조한다.
[대조 실시예 4]
폴리에스테르 수지 용액의 비휘발성 물질 함량이 40중량%이고 폴리에스테르 수지의 중량 평균 분자량이 49,000이며 산가가 0.3㎎-KOH/g인 것을 제외하고는 실시예4에서 기술한 방법에 따라 ITO 분말 함유 점성 액제를 제조하고 PET막에 적용시켜 2㎛ 두께의 막을 형성시킨다.
[실시예 5]
실시예 1에서 기술한 방법에 따라, 비휘발성 물질의 함량이 41중량%인 중합체 용액을 크실렌 60부, 스티렌 20부 메틸 아크릴레이트 19.0부, 메톡시폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트(MW=496) 1.0부 및 아조비스이소부티로니트릴 2.0부로부터 제조하고, 이를 사용하여 PET막 위에 ITO 분말을 함유하는 2㎛ 두께의 투명한 막을 형성시킨다. 본 실시예에서 형성된 중합체는 폴리알킬렌 글리콜 쇄 2.0중량%를 함유하고 중량 평균 분자량이 10,000이다.
[실시예 6]
실시예 1에서 기술한 방법에 따라, 비휘발성 물질의 함량이 40중량%인 중합체 용액을 크실렌 60부, 스티렌 20부, 메틸 아크릴레이트 19.0부, 메톡시폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트 1.0부 및 아조비스이소부티로니트릴 0.6부로부터 제조하고, 이를 사용하여 ITO 함유 투명 막을 형성한다.
[실시예 7]
실시예 1에서 기술한 방법에 따라, 비휘발성 물질의 함량이 40중량%인 중합체 용액을 크실렌 60부, 스티렌 20부, 메틸 아크릴 레이트 5.0부, 메톡시폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트 15부 및 아조비스이소부티로니트릴 0.6부로부터 제조하고, 이를 사용하여 ITO 함유 투명 막을 형성한다.
[대조 실시예 5]
실시예 1에서 기술한 방법에 따라, 비휘발성 물질의 함량이 42중량%인 중합체 용액을 크실렌 60부, 스티렌 20부, 메틸 아크릴 레이트 19.0부, 메톡시폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트 1.0부 및 아조비스이소부티로니트릴 3부로부터 제조하고, 이를 사용하여 ITO 함유 투명 막을 형성한다.
[대조 실시예 6]
실시예 1에서 기술한 방법에 따라, 비휘발성 물질의 함량이 40중량%인 중합체 용액을 크실렌 60부, 스티렌 20부, 메틸 아크릴레이트 19.0부, 메톡시폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트 1.0부 및 아조비스이소부티로니트릴 0.3부로부터 제조하고, 이를 사용하여 ITO 함유 투명 막을 형성한다.
[대조 실시예 7]
실시예 1에서 기술한 방법에 따라, 비휘발성 물질의 함량이 42중량%인 중합체 용액을 크실렌 60부, 스티렌 20부, 메틸 아크릴레이트 20부 및 아조비스이소부티로니트릴 0.6부로부터 제조하고, 이를 사용하여 ITO 함유 투명 막을 형성한다.
[대조 실시예 8]
실시예 1에서 기술한 방법에 따라, 비휘발성 물질의 함량이 40중량%인 중합체 용액을 크실렌 60부, 스티렌 10부, 메틸 아크릴레이트 10부, 폴리에틸렌 글리콜 모노 메타크릴레이트 20부 및 아조비스이소부티로니트릴 0.6부로부터 제조하고, 이를 사용하여 ITO 함유 투명 막을 형성한다.
[대조 실시예 9]
분쇄 단계에서 사용된 혼합 용매를 크실렌만으로 대체시키는 것을 제외하고는 실시예 5에서 기술한 방법에 따라 중합체 용액을 제조하고 이를 사용하여 ITO 함유 투명 막을 형성한다.
[대조 실시예 10]
분쇄 단계에서 사용된 혼합 용매를 부탄올만으로 대체시키는 것을 제외하고는 실시예 5에서 기술한 방법에 따라 중합체 용액을 제조하고 이를 사용하여 ITO 함유 투명 막을 형성한다.
[실시예 8]
실시예 1에서 기술한 방법에 따라, 비휘발성 물질의 함량이 44중량%인 중합체 용액을 크실렌 60부, 스티렌 14.5부, 메틸 아크릴레이트 10.0부, 아크릴산 0.5부, 메톡시폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트 15부 및 아조비스이소부티로니트릴 2.0부로부터 제조하고, 이를 사용하여 PET막 위에 2㎛ 두께의 ITO 분말 함유 투명 막을 형성한다. 본 실시예에서 형성된 중합체는 폴리알킬렌 글리콜 쇄 30중량%를 포함하고 중량 평균 분자량이 10,000이고 산가가 9.7㎎-KOH/g이다.
[실시예 9]
실시예 1에서 기술한 방법에 따라, 비휘발성 물질의 함량이 40중량%인 중합체 용액을 크실렌 60부, 스티렌 14.95부, 메틸 아크릴 레이트 10.0부, 아크릴산 0.05부, 메톡시폴리에틸렌글리콜 메타크릴레이트 15부 및 아조비스이소부티로니트릴 0.6부로부터 제조하고, 이를 사용하여 ITO 함유 투명 막을 형성한다.
[실시예 10]
실시예 1에서 기술한 방법에 따라, 비휘발성 물질의 함량이 40중량%인 중합체 용액을 크실렌 60부, 스티렌 20부, 메틸 아크릴레이트 18.95부, 아크릴산 0.05부, 폴리에틸렌글리콜 메타크릴레이트 1.0부 및 아조비스이소부티로니트릴 0.6부로부터 제조하고, 이를 사용하여 ITO 함유 투명 막을 형성한다.
[실시예 11]
실시예 1에서 기술한 방법에 따라, 비휘발성 물질의 함량이 60중량%인 폴리에스테르 수지 용액 30부, ITO 분말 80.0부, 혼합된 부탄올-크실렌 용매(부탄올/크실렌 중량비 = 4/6) 140.0부를 분쇄하고, 점성 액체중의 수득된 분산액을 PET막에 적용시켜 2㎛ 두께의 투명한 막을 형성한다.
본 실시예에서 사용하는 폴리에스테르 수지 용액은 혼합된 부탄올-크실렌 용매(부탄올/크실렌 중량비 = 2/8)에 중량 평균 분자량이 30,000이고 산가가 5㎎/KOH/g이며 폴리에틸렌 글리콜 쇄 5중량%를 포함하는 폴리에스테르 수지를 용해시킴으로써 제조한다.
[대조 실시예 11]
실시예 1에서 기술한 방법에 따라, 비휘발성 물질의 함량이 4중량%인 중합체 용액을 크실렌 60부, 스티렌 14.5부, 메틸 아크릴레이트 10부, 아크릴산 0.5부, 메톡시폴리에틸렌글리콜 메타크릴레이트 15부 및 아조비스이소부티로니트릴 3.0부로부터 제조하고, 이를 사용하여 ITO 함유 투명 막을 형성한다.
[대조 실시예 12]
실시예 1에서 기술한 방법에 따라, 비휘발성 물질의 함량이 41중량%인 중합체 용액을 크실렌 60부, 스티렌 14.5부, 메틸 아크릴 레이트 10부, 아크릴산 0.5부, 메톡시폴리에틸렌글리콜 메타크릴레이트 15부 및 아조비스이소부티로니트릴 0.3부로부터 제조하고, 이를 사용하여 ITO 함유 투명 막을 형성한다.
[대조 실시예 13]
실시예 1에서 기술한 방법에 따라, 비휘발성 물질의 함량이 41중량%인 중합체 용액을 크실렌 60부, 스티렌 9.00부, 메틸 아크릴 레이트 10부, 아크릴산 1.00부, 메톡시폴리에틸렌글리콜 메타크릴레이트 20부 및 아조비스이소부티로니트릴 2.0부로부터 제조하고, 이를 사용하여 ITO 함유 투명 막을 형성한다.
하기 표1은 각각의 실시예에서 제조되거나 사용된 중합체의 중량 평균 분자량(Mw), 산가 및 폴리알킬렌 글리콜 쇄 함량을 나타낸다.
각각의 실시예에서 수득된 ITO 분말 함유 투명 막을 가시광선 영역에서의 전체 투광율(Nippon Bunko에서 제조한 분광광도계 모델 UBSET 55로 측정함), 혼탁도(Suga Shikenki에서 제조한 컬러 컴퓨터 SM으로 측정함) 및 표면 저항(Mitsubishi Yuka에서 제조한 표면 저항 시험기 모델 AP MCP-T400으로 측정함)에 대하여 시험한다. 시험 결과를 표1에 나타내었다.
실시예 1 내지 11에서 수득된 ITO 분말 함유 점성 액체를 실온에서 1개월간 방치시킨 다음 상표면 디스퍼(Disper)로 시판되는 혼합기로 교반하다. 모든 시험된 액체는 ITO 분말이 중합체 용액에 균일하게 분산된 이들의 원래에 분산 상태로 쉽게 회복된다.
표1로부터 알 수 있는 바와 같이, 저항이 낮고 투명성이 높고 표면 저항이 약 10 내지 10 Ω/□ 정도이고, 투광율이 80% 이상이며 혼탁도가 6% 이하인 전도성 막은, 용매가 극성 용매와 비극성 용매의 혼합 유기 용매이고 결합제 중합체의 중량 평균 분자량이 8,000 내지 150,000이며 산가가 0.5 내지 15㎎-KOH/g이거나 폴리 알킬렌 글리콜 함량이 0.5 내지 40중량%이거나 또는 둘 다인 결합제 용액에 분산된 ITO 분말을 함유하는, 본 발명의 첫 번째 양태에 따르는 조성물로부터 형성할 수 있다. 특히, 중합체의 산가가 0.5 내지 15㎎-KOH/g이고 폴리알킬렌 글리콜 함량이 0.5 내지 40중량%인 경우, 수득된 막은 특성이 추가로 개선된다. 즉, 표면 저항이 약 10Ω/□ 정도의 투광율이 85% 이상이며 혼탁도가 3% 이하이다. 본 발명에 따르면 조성물은 저장 도중의 안정성이 우수하다.
이와 대조적으로, 위에서 기술한 특성(전도성 또는 낮은 저항성, 투광율 및 혼탁도) 중의 하나 이상이 각각의 대조 실시예에서는 저하되었다.
하기 실시예는 산 인산염 그룹 함유 (메트)아크릴레이트 화합물을 함유하는 화학선 경화 가능한 결합제를 사용하는 본 발명의 두 번째 양태를 설명한다.
[실시예 12]
산 인산염 그룹 함유 메타크릴레이트 화합물로서 모노(2-메타크릴로일폴리옥시에틸) 산 인산염(분자당 4 내지 5몰의 폴리에틸렌 옥사이드를 포함하는, Unichemical에서 제조한 Phosmer PE) 1.4부, 디에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 13.6부, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 5부 및 폴리에스테르 아크릴레이트 올리고머 10부로 이루어진 결합제를 ITO 분말 70부, 혼합된 부탄올/크실렌 용매(부탄올/크실렌 중량비 = 4/6) 150부 및 유리 비이드 250부와 함께 용기에 가하고 혼합물을 분산도를 분쇄 게이지로 조사하면서 페인트 교반기에서 5시간 동안 분쇄한다.
분쇄한 후에, 광 개시제로서 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄온-1-3부를 수득된 분산액에 가한 다음 완전히 용해시킨다. 이후에, 유리 비이드를 제거하여 ITO 분말의 분산액이 결합제 용액에 균일하게 분산된 점성 액체를 수득한다.
도포기를 사용하여 위에서 수득된 점성 액체를 유리판에 피복시키고, 유기용매를 증발시킨 후에, 고압 수은 램프를 사용하여 500mj/㎠의 조사량으로 자외선을 조사하여 2㎛ 두께의 경화된 막을 형성한다.
[실시예 13]
사용된 재료가 산 인산염 그룹 함유 메타크릴레이트 화합물 7.5부, 디에틸렐 글리콜 디메타크릴레이트 7.5부, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 5부, 폴리에스테르 아크릴레이트 올리고머 10부, ITO 분말 70부 및 혼합된 유기 용매 150부인 것을 제외하고는 실시예 12에서 기술한 바와 동일한 방법으로 ITO 분말을 함유하는 투명한 경화된 막을 형성한다.
[실시예 14]
사용된 재료가 산 인산염 그룹 함유 메타크릴레이트 화합물 14부, 디에틸렐 글리콜 디메타크릴레이트 1.0부, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 5부, 폴리에스테르 아크릴레이트 올리고머 10부, ITO 분말 70부 및 혼합된 유기 용매 150부인 것을 제외하고는 실시예 12에서 기술한 바와 동일한 방법으로 ITO 분말을 함유하는 투명한 경화된 막을 형성한다.
[실시예 15]
사용된 재료가 산 인산염 그룹 함유 메타크릴레이트 화합물 1.4부, 아크릴산 2.5부, 디에틸렐 글리콜 디메타크릴레이트 11.1부, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 5부, 폴리에스테르 아크릴레이트 올리고머 10부, ITO 분말 70부 및 혼합된 유기 용매 150부인 것을 제외하고는 실시예 12에서 기술한 바와 동일한 방법으로 ITO 분말을 함유하는 투명한 경화된 막을 형성한다.
[실시예 16]
산 인산염 그룹 함유 메타크릴레이트 화합물로서 디(2-메타크릴로일옥시에틸) 산 인산염(Daihachi Kagaku Kogyo에서 제조한 MR-200) 12.6부, 디에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 2.4부, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 5부 및 폴리에스테르 아크릴레이트 올리고머 10부로 이루어진 결합제를 ITO 분말 70부, 실시예 12에서 사용한 바와 동일한 혼합된 유기 용매 150부 및 유리 비이드 250부와 함께 용기에 가한 다음, 분산도를 분쇄 게이지로 조사하면서 혼합무를 페인트 교환기에서 5시간 동안 분쇄한다.
이후에, 실시예 12에서 기술한 방법에 따라, 광 개시제를 가하고 유리 비이드를 제거한 다음, 수득된 분산액을 사용하여 유리 판 위에 2㎛ 두께의 투명한 경화된 막을 형성한다.
[실시예 17]
사용된 재료가 산 인산염 그룹 함유 메타크릴레이트 화합물 7.5부, 트리메틸 올프로판 트리아크릴레이트 2.0부, 폴리에스테르 아크릴레이트 올리고머 5.5부, ITO 분말 85부 및 혼합된 유기 용매 150부인 것을 제외하고는 실시예 12에서 기술한 바와 동일한 방법으로 ITO 분말을 함유하는 투명한 경화된 막을 형성한다.
[실시예 18]
사용된 재료가 산 인산염 그룹 함유 메타크릴레이트 화합물 7.5부, 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머 7.5부, ITO 분말 85부 및 혼합된 유기 용매 150부인 것을 제외하고는 실시예 12에서 기술한 바와 동일한 방법으로 ITO 분말을 함유하는 투명한 경화된 막을 형성한다.
[대조 실시예 14]
사용된 재료가 아크릴산 3부, 디에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 12.0부, 트리메틸 올프로판 트리아크릴레이트 5부, 폴리에스테르 아크릴레이트 올리고머 10부, ITO 분말 70부 및 혼합된 유기 용매 150부인 것을 제외하고는 실시예 12에서 기술한 바와 동일한 방법으로 ITO 분말을 함유하는 투명한 경화된 막을 형성한다.
[대조 실시예 15]
사용된 재료가 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트 10부, 디에틸렌 글리콜 메타크릴레이트 5.0부, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 5.0부, 폴리에스테르 아크릴레이트 올리고머 10.0부, ITO 분말 70부 및 혼합된 유기 용매 150부인 것을 제외하고는 실시예 12에서 기술한 바와 동일한 방법으로 ITO 분말을 함유하는 투명한 경화된 막을 형성한다.
[대조 실시예 16]
본 실시예는 산 인산염 그룹보다는 중성 인산염 그룹을 함유하는 메타크릴레이트 화합물의 용도를 설명한다.
사용된 재료가 중성 인산염 그룹 함유 메타크릴레이트 화합물서 디페닐 2-메타크릴로일옥시에틸 포스페이트(Daihachi Kagaku Kogyo에서 제조한 MR-260) 7.5부, 디에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 7.5부, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 5부 폴리에스테르 아크릴레이트 올리고머 10부, ITO 분말 70부 및 동일한 혼합된 유기 용매 150부인 것을 제외하고는 실시예 12에 기술된 바와 동일한 방법으로 ITO 분말을 함유하는 투명한 경화된 막을 형성한다.
실시예 12 내지 18 및 대조 실시예 14 내지 16에서 사용된 결합제의 산가는 수득된 투명한 경화된 막의 시험 결과(가시 영역에서의 전체 투광율, 혼탁도, 표면 저항 및 JIS C3003에 따른 연필 경도)와 함께 표2에 나타내었다.
표2로부터 알수 있는 바와 같이, 저항이 낮고 투명성이 높고 내긁힘성이 높고 표면 저항이 약 10 내지 10 Ω/□이고, 투광율이 80% 이상이고 혼탁도가 2% 이하이며 연필 경도가 5 내지 9H인 전도성 막은, 결합제가 산 인산염 그룹 함유(메트)아크릴레이트 화합물을 결합제 용액에 분산된 ITO 분말을 함유하는 본 발명의 두 번째 양태에 따르는 라디칼 중합 가능한 조성물로부터 형성할 수 있다.
이와 대조적으로, 각각의 대조 실시예에서는 위에서 기술한 특성들 중의 하나 이상이 저하된다.

Claims (2)

  1. 중합체의 산가가 0.5 내지 15㎎-KOH/g으로 되도록 하는 산성 작용 그룹을 포함하는 아크릴 중합체(a), 0.5 내지 40중량%의 비율로 폴리알킬렌 글리콜 쇄를 포함하는 아크릴 중합체(b) 및 중합체의 산가가 0.5 내지 15㎎-KOH/g으로 되도록 하는 비로 산성 작용 그룹을 포함하고 0.5 내지 40중량%의 비율로 폴리알킬렌 글리콜 쇄를 포함하는 아크릴 중합체(c)로 이루어진 그룹으로부터 선택되고 중량 평균 분자량이 8,000 내지 150,000인 결합제 중합체를 알콜 용매 및 케톤 용매로부터 선택된 극성 용매와 방향족 탄화수소, 지환족 탄화수소 및 지방족 탄화수소로부터 선택된 비극성 용매와의 혼합 유기 용매에 용해시킨 결합제 용액에 주석함유 산화인듐 분말(여기서, 주석 함유 산화인듐 분말은, 인듐과 주석의 합계를 기준으로 하여, 주석을 1 내지 15원자% 함유한다)이 분산되어 있으며, 주석 함유 산화인듐 분말 대 결합제 중합체의 중량비가 60 : 40 내지 90 : 10인 전도성 막 형성용 조성물.
  2. 제1항에 따르는 조성물을 사용하여 피복시킴으로써 형성된 투명한 전도성 막.
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