KR100454100B1

KR100454100B1 - 내부진입형 대전방지성 조성물과 그 제조방법 및 이를이용한 대전방지성 필름

Info

Publication number: KR100454100B1
Application number: KR10-2002-0016498A
Authority: KR
Inventors: 김동권; 이수복; 박인준; 하종욱; 이광원; 김정훈
Original assignee: 한국화학연구원
Priority date: 2002-03-26
Filing date: 2002-03-26
Publication date: 2004-10-26
Also published as: KR20030077676A

Abstract

본 발명은 내부진입형 대전방지성 조성물과 그 제조방법 및 이를 이용한 대전방지성 필름에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 불소화합물, 실리콘화합물, 금속화합물 및 친수성 계면활성제를 일정량 함유시켜 열안정성, 내구성, 대전방지성능 등을 개선한 내부진입형 대전방지성 조성물과 그 제조방법에 관한 것이며, 또한 합성수지재 필름 제조시 특히 반도체, 의료용 기기, 초정밀 부품 등의 포장재 제조시 상기 내부진입형 대전방지성 조성물을 일정량 첨가하여 성형가공함으로써 대전방지성능, 투명성, 방오성, 내구성 등을 개선한 대전방지성 필름에 관한 것이다.

Description

내부진입형 대전방지성 조성물과 그 제조방법 및 이를 이용한 대전방지성 필름 {The preparation method and composites of internal antistatic agents and antistatic properties of film}

본 발명은 내부진입형 대전방지성 조성물과 그 제조방법 및 이를 이용한 대전방지성 필름에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 불소화합물, 실리콘화합물, 금속화합물, 친수성 계면활성제를 일정량 함유시켜 열안정성, 내구성, 대전방지성능 등을 개선한 내부진입형 대전방지성 조성물과 그 제조방법에 관한 것이며, 또한 합성수지재 필름 제조시 특히 반도체, 의료용 기기, 초정밀 부품 등의 포장재 제조시 상기 내부진입형 대전방지성 조성물을 일정량 첨가하여 성형가공함으로써 대전방지성능, 투명성, 방오성, 내구성 등을 개선한 대전방지성 필름에 관한 것이다.

일반적으로 플라스틱은 전기절연성이 양호하므로 표면을 마찰하거나 또는 이종재료와 접촉시키면 정전기를 발생하게 되고 통상 정전기는 누전되지 않으므로 그대로 축적된다. 이러한 정전기의 발생은 서로 다른 표면의 접촉이나 마찰에 의한 이온의 이동으로 생기며, 실제로 작업구역내의 바닥을 오가는 사람들에 의해서도 수천 볼트가 발생되기도 한다. 또한 정전기는 먼지 등 오염물이 재료에 부착하게 하며 작업요원이 기계와 접촉할 때 접촉한 사람에게 전기를 부여하여 불쾌한 쇼크를 일으키는 등 성가시고 바람직하지 않은 현상을 유발시켜 생산성을 감소시키거나 화재, 감전 및 먼지흡착 등의 원인이 되기도 한다. 대전방지제 (antistatic agents)란 이러한 재료의 정전기 발생에 의한 장해 또는 오염을 방지하기 위해서 플라스틱, 섬유, 종이, 고무, 도료, 잉크 및 가솔린 등에 첨가하는 약품을 말하며, 특히 고분자물질인 플라스틱 또는 섬유 등 완성제품의 표면에 처리하여 정전기 발생을 억제시키거나 제거하는 첨가제를 의미한다. 대전방지제는 방오성 섬유처리제, 전도성 제품의 표면처리제, 복사기부품 및 전자제품 포장재용 표면처리제 등 용도가 매우 다양하고, 최근에는 반도체제품 및 의료기의 수출이 증가하면서 대전방지성 포장용 필름의 수요가 점차 증대되고 있다. 1996년을 기준으로 국내에서 소비되는 합성수지용 대전방지제는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 업체에서 년간 1100 톤, 폴리스티렌, ABS업체에서 년간 430 톤 등 년간 총 2000 톤 정도가 소비되고 있으며, 반도체 부품의 수출이 증가하면서 산업포장용 대전방지성 필름의 수요가 급증하고 있는 추세이다. 용도별로는 폴리올레핀계 대전방지성 수지의 사용이 50 % 이상이며, 폴리스티렌계 대전방지성 수지가 30 %, PVC 등 기타 대전방지성 수지가 20 %정도를 차지하고 있다. 따라서 금후에는 반도체 및 초정밀부품 등 첨단제품의 수출이 증가하면서 전도성 기능재료로서의 장기지속성이 우수한 대전방지성 필름의 연구개발이 기대되고 있다.

일반적으로 고분자수지로부터 가공되는 플라스틱 제품은 표면저항이10¹⁵∼10¹⁸Ω 범위를 나타내어 정전기의 발생으로 인한 오염물의 부착이 쉽다. 이를 방지하기 위해서는 표면저항이 대전방지성 영역인 표면저항 값을 10¹²Ω 이하로 유지하여야 하며, 또한 반도체, 의료용기기, 초정밀부품 등의 포장용 필름 및 전도성 도료에 사용되기 위해서는 표면저항값이 더욱 낮은 값이어야 한다.

이러한 정전기의 발생으로 인한 먼지의 부착을 방지하는 방법에는 대전방지제를 사용하는 방법 외에도, 표면을 화학적으로 처리함으로써 친수성을 도입하는 방법, 친수성의 단량체를 그래프트 공중합시키는 방법, 고무나 열가소성수지인 플라스틱에 성형시 금속분말과 같은 양도체의 물질을 첨가하는 방법 등이 있으나, 상기의 방법들은 성형가공과정에서 증발되어 소실되는 문제와 투명성이 좋지 않은 문제점 등이 있다. 따라서 현재 가장 일반적으로 사용되고 있는 방법은 금속분말이 혼합된 대전방지제를 첨가하여 플라스틱 표면의 전기저항 (표면저항, 체적저항)을 감소시키고 도전성을 부여함으로써 정전기 발생을 억제시켜는 방법이다.

한편, 대전방지제는 사용형태에 따라 완성제품의 표면에 친수성 계면활성제를 코팅하는 표면도포형 대전방지제와 성형 전에 고분자수지에 금속분말이나 카본블랙을 첨가하는 내부진입형 대전방지제로 분류된다. 이중에서 지금까지 개발되어 사용되고 있는 대분분의 대전방지제는 표면도포형 대전방지제로서, 계면활성제 형태의 친수성 표면도포형 대전방지제를 완성제품의 표면에 코팅시켜 사용되고 있다. 그러나 상기 친수성 표면도포형 대전방지제는 친수성 계면활성제 형태의 용매로 구성된 표면도포형 대전방지제로서 초기대전성은 우수하지만 장기지속성이없다는 문제점이 있다. 즉, 표면저항이 10¹²Ω 이하의 값을 유지할 수는 있지만 상대습도가 높은 환경에서는 대전방지제의 내구성이 유지되지 못하는 문제점이 있다.

반면, 내부진입형 대전방지제는 플라스틱 성형시 다른 첨가제와 함께 사용될 수 있어서 작업이 간편할 뿐만 아니라 성형 후에도 표면으로 대전방지제가 계속적으로 스며나와 대전방지층을 형성하기 때문에 높은 상대습도 하에서도 내구성을 보유할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 상기와 같은 장점에도 불구하고, 종래의 대전방지제는 성형 전에 고분자수지에 일정농도 첨가되어 약 200 ℃에서 기계적 혼합과정을 거치는 과정 중에 필름 성형온도인 150 ∼ 200 ℃에서 분해나 증발이 발생하는 등 고온에서의 열안정성에 문제점이 있었다. 그 외에도 카본블랙 등의 금속성분이 사용되어 투명성이 없고, 기재인 제품의 포장용으로 사용될 경우 카본블랙 등 금속성분의 박리로 인해 반도체, 의료용기기, 정밀부품 등의 제품에 또 다른 오염을 유발시켜 성능저하와 기기의 오작동으로 크레임을 유발시키는 문제점이 있었다.

따라서, 최근에는 높은 상대습도에서의 내구성 및 성형의 편리함과 같은 우수한 기능성에도 불구하고 대전방지성능, 고온에서의 열안정성, 투명성 등에서 문제점이 나타나는 내부진입형 대전방지제에 대하여 문제점을 해결하려는 연구가 요구되고 있는 실정이다.

지금까지 특허로 등록된 대표적인 대전방지제의 세계연구동향과 개발제품에대하여 알아보면 다음과 같다. 미국특허 제6,072,001호는 폴리아미드(75 ∼ 98 중량%), 분자량이 큰 폴리에틸렌 글리콜 폴리머(3 ∼ 15 중량%) 및 무수말레인산(0.1 ∼ 5 중량%) 등으로 이루어진 대전방지성 조성물 및 폴리아미드(60 ∼ 85 중량%), 폴리테트라플르오르에탄(5 ∼ 15 중량%), 실리콘 폴리머(1 ∼ 5 중량%), 고분자량의 폴리에틸렌 글리콜 폴리머(1 ∼ 10 중량%) 및 무수말레인산(0.1 ∼ 10 중량%) 등으로 이루어진 대전방지성 조성물을 개시하고 있다. 또한 개시된 대전방지성 조성물은 표면저항이 10¹⁰∼ 10¹¹Ω/cm²로 대전방지성능이 우수하다고 주장하였다. 그러나 상기의 조성물들은 폴리아미드 필름상의 표면저항 값으로서, 폴리에틸렌수지 등 다른 고분자수지와의 혼합에 따른 표면저항 값을 나타내지 않았을 뿐만 아니라, 실제로 내부진입형 대전방지제로서 대전방지성 조성물을 폴리에틸렌수지 등 다른 고분자수지에 1 ∼ 5 중량% 정도 첨가하는 점을 가정할 때 성형된 플라스틱 제품의 표면저항 값은 10¹⁴Ω/cm²이상 증가하여 실제로 대전방지효과가 크지 않을 것으로 보이며, 따라서 상기 발명의 특허제품을 내부진입형 대전방지제로 사용하는데는 한계가 있는 것으로 추정된다.

또한 미국특허 제5,925,447호는 고분자필름용 영구대전방지 조성물의 제조에 관한 발명으로서 상기 특허의 대전방지 조성물은 알킬아미노 아크릴아미드(60 ∼ 85 중량%)를 함유하는 공중합체(2 ∼ 11 중량%), 대전방지 화합물(0 ∼ 0.45 중량%), 글리시독시 실란(glycidoxy silane)(0.25 ∼ 2.0 중량%), 구형 실리카 입자(10 ∼ 100 nm)(0.3 ∼ 2.0 중량%) 및 소량의 물로 이루어진 혼합물이다. 상기 특허에서는 나이론인 폴리아마이드계 또는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌인 폴리올레핀계 등의 고분자수지에 대전방지 조성물을 첨가하여 필름가공 후 나타나는 표면저항이 상대습도(RH) 50 %에서 약 10¹¹Ω/cm²의 값을 갖는다고 주장하였다. 그러나, 이 특허에서 개시된 조성물은 합성공정이 까다로우며, 상대습도가 50 %에서 약 10¹¹Ω/cm²정도의 대전방지성을 나타내는 것으로 밝혀져 시판중인 기존의 대전방지제와 큰 차이가 없는 것으로 평가된다. 또한, 조성물에 사용되는 화합물들이 고가의 약품이기 때문에 생산단가가 높아 시제품으로서의 경제성에 문제가 있는 것으로 보인다.

기타 고분자필름의 대전방지성을 향상시키기 위한 대전방지제의 개발에 관한 특허는 일본, 미국, 영국등 선진국에서 많은 특허를 보유하고 있으나, 지금까지 개발된 대전방지성 조성물들은 대부분 용매를 사용하는 표면도포형 액상형 대전방지제가 대부분이며, 장기지속성이 우수하고 약 1.0 중량% 첨가시에도 표면저항율이 10¹⁰Ω 이하를 나타낼 수 있는 내부진입형 대전방지성 조성물은 아직까지 개발되지 않고 있다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 정전기의 발생으로 인한 먼지의 부착을 방지하는 방법 중 대전방지성을 부여하는 방법에는 표면을 화학적으로 처리함으로써 친수성을 도입하는 방법, 친수성의 단량체를 그래프트 공중합시키는 방법 등은 성형가공과정에서 증발되어 소실되는 등의 문제점이 있다. 그리고, 대전방지제에 의한 방법 중에서 도면도포형 대전방지제는 용매와 계면활성제로 이루어진 액상상태로서 초기대전성은 우수하지만 높은 상대습도에서 내구성이 떨어진다는 문제점이 있다. 또한 내부진입형 대전방지제의 경우 내구성, 열안정성, 대전방지성능 및 투명성의 개선에 대한 요구가 크며, 특히 1.0 중량% 첨가 시에도 표면저항율이 10¹⁰Ω 이하를 나타낼 수 있는 내부진입형 대전방지성 조성물은 아직까지 개발되지 않고 있어 이에 대한 연구의 필요성이 크다.

이에 본 발명자들은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 불소화합물 및 실리콘화합물을 일정량 함유시켜 내구성 및 열안정성을 개선하였을 뿐만 아니라, 계면활성제에 금속화합물을 반응시켜 금속성분이 이온상태로 존재하도록 하여 금속성분에 의한 대전방지성능 및 이온상태에 기인하는 투명성을 개선함으로써, 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명은 내부진입형 대전방지성 조성물에 종래와는 달리 불소화합물, 실리콘화합물, 금속화합물 및 친수성 계면활성제를 일정량 함유시킴으로써 열안정성, 내구성, 대전방지성 등을 개선한 내부진입형 대전방지성 조성물과 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 또한, 본 발명은 합성수지재 필름 제조시 특히 반도체, 의료용 기기, 초정밀 부품 등의 포장재 제조시 상기 내부진입형 대전방지성 조성물을 일정량 첨가하여 성형가공함으로써 대전방지성능, 투명성, 방오성, 내구성 등을 크게 개선한 대전방지성 필름을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 내부진입형 대전방지성 조성물에 있어서, 불소화합물 1 ∼ 20 중량%, 실리콘화합물 1 ∼ 30 중량%, 금속화합물 5 ∼ 40 중량%, 친수성 계면활성제 10 ∼ 60 중량%가 함유된 내부진입형 대전방지성 조성물을 그 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 내부진입형 대전방지성 조성물을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선, 상기 불소화합물로는 탄소수가 4 ∼ 12인 과불소알킬기 함유 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 사용할 수 있다. 상기 불소화합물은 본 발명에 따른 내부진입형 대전방지성 조성물에 1 ∼ 20 중량%로 함유되는 것이 바람직하며, 함량이 20 중량%를 넘는 경우에는 내구성은 우수하지만 대전방지성능이 떨어질 뿐만 아니라 고가인 불소화합물의 첨가로 경제성이 없다는 문제점이 있다. 또한, 상기 실리콘화합물로는 실리콘기 함유 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 사용할 수 있다. 상기 실리콘화합물은 본 발명에 따른 내부진입형 대전방지성 조성물에 1 ∼ 30 중량%로 함유되는 것이 바람직하며, 함량이 30 중량%를 넘는 경우에는 경제성의 문제점이 있다.

상기 불소화합물과 실리콘화합물은 본 발명에 따른 내부진입형 대전방지성 조성물 구성에서 각각 단량체로 첨가되어 조성물 내에 불소-실록산 결합구조를 갖는 공중합수지 형태로 함유됨으로써, 이 조성물이 성형제품에 적용되는 경우 기재의 표면에너지를 낮추고 수분과의 접촉을 억제하게 되어 결과적으로 본 발명에 따른 내부진입형 대전방지성 조성물의 내구성을 향상시키는 역할을 한다.

또한, 상기 금속화합물로는 염화마그네슘, 염화알루미늄, 염화칼슘, 염화철, 염화구리, 붕산, 산화붕소, 질화붕소 및 탄화붕소 중에서 선택된 하나 이상의 금속화합물을 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 염화마그네슘 또는 염화알루미늄을 사용할 수 있다. 상기 금속화합물은 본 발명에 따른 내부진입형 대전방지성 조성물에 5 ∼ 40 중량%로 함유되는 것이 바람직하며, 상기 금속화합물의 함량이 40 중량%를 넘는 경우에는 투명성이 저하되는 문제점이 있다. 상기 금속화합물의 금속성분으로 인해 본 발명에 따른 내부진입형 대전방지성 조성물은 향상된 대전방지성능을 나타내게 된다.

상기 친수성 계면활성제로는 글리세린계, 에틸렌 옥사이드계, 폴리에틸렌 글리콜계, 폴리프로필렌 글리콜계 또는 소르비탄 (sorbitan)계 등을 사용할 수 있고, 더욱 바람직하게는 다가 글리세린계를 사용할 수 있다. 상기 친수성 계면활성제는 본 발명에 따른 내부진입형 대전방지성 조성물에 10 ∼ 60 중량%로 함유되는 것이 바람직하며, 함량이 60 중량%를 넘는 경우에는 대전방지성능이 저하되고 내구성이 증가되지 않는 문제점이 있다. 상기 친수성 계면활성제는 상기 금속화합물의 금속성분이 본 발명에 따른 내부진입형 대전방지성 조성물에 이온상태로 존재하도록 함으로써 투명성을 증가시키는 역할을 한다.

한편, 본 발명은 내부진입형 대전방지성 조성물 제조방법에 있어서,

(1) 금속화합물을 친수성 용매에 용해시키는 단계;

(2) 상기 금속화합물이 용해된 용액에 불소화합물 및 실리콘화합물을 첨가하여 50 ∼ 120 ℃에서 반응시키는 단계; 및

(3) 상기 용액에 친수성 계면활성제를 첨가한 후, pH를 7 ∼ 9로 유지하면서 친수성 용매를 제거하는 단계를 포함하는 내부진입형 대전방지성 조성물 제조방법을 또다른 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 내부진입형 대전방지성 조성물의 제조방법을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 금속화합물을 친수성 용매에 용해시키는 단계이다. 5 ∼ 40 중량%의 금속화합물을 20 ∼ 50 중량%의 친수성 용매에 용해시키며, 상기 친수성 용매는 물 또는 에탄올과 물의 혼합용액을 사용할 수 있다.

다음으로, 상기 친수성 용매에 금속화합물이 용해된 용액에 소수성 불소화합물 및 실리콘화합물을 첨가하여 반응시키는 단계이다. 상기 용액에 1 ∼ 20 중량%의 불소화합물 및 1 ∼ 30 중량%의 실리콘화합물을 첨가한 후, pH 1 ∼ 3을 유지하면서 50 ∼ 120 ℃에서 20 ∼ 30 시간 이상 동안 반응시키며, 더욱 바람직하게는 60 ∼ 100 ℃에서 반응시킨다. 이때, pH가 1 미만이면 계면활성제의 분해로 반응성이 저하되고 제조된 대전방지제를 고분자에 첨가하여 성형시 제품에 악영향을 줄 수 있고, pH가 3보다 큰 경우에는 금속산화물의 반응성이 저하되고 금속산화물의 석출이 일어나 반응물의 농도조절이 어려운 문제가 있다. 또한, 50 ℃ 미만에서는 불소화합물과 금속산화물의 용해가 어렵고, 불소화합물, 실리콘화합물 및 금속화합물간의 반응이 어려우며, 120 ℃ 보다 고온에서는 금속화합물과 단분자인 불소화합물의 분해가 일어날 수 있고, 친수성 계면활성제가 곧바로 증발할 수 있는문제가 있다.

그 다음으로, 상기 용액에 친수성 계면활성제를 첨가한 후, pH를 7 ∼ 9로 유지하면서 상기에서 첨가한 친수성 용매를 제거하는 단계이다. 상기 용액에 10 ∼ 60 중량%의 친수성 계면활성제 및 강알칼리 금속성분을 첨가 혼합하여 pH를 7 ∼ 9로 유지한 후, 상기에서 첨가한 친수성 용매를 제거한다. 그리고 반응이 완료되면 상온까지 서서히 냉각시켜 점성이 큰 고체상태의 본 발명에 따른 내부진입형 대전방지성 조성물을 얻을 수 있다.

이와 같이 제조된 본 발명에 따른 내부진입형 대전방지성 조성물은 합성수지재 필름 제조시 바람직하게는 0.1 ∼ 15 중량%로 사용되어 우수한 물성을 나타낸다. 즉 합성수지재 필름 제조시, 특히 반도체, 의료용 기기, 초정밀 부품 등의 포장재 제조시, 상기 본 발명에 따른 내부진입형 대전방지성 조성물을 0.1 ∼ 15 중량% 첨가하여 성형가공하면 포장재의 표면저항이 10⁷∼ 10⁹Ω로서 정전기발생이 거의 없는 대전방지성능이 개선된 대전방지성 필름을 제조할 수 있게 되는 것이다. 또한, 그외에도 내구성, 열안정성, 방오성, 투명성 등의 제반 물성에서도 우수한 특성을 나타내어 초정밀과 제품안정성이 요구되는 반도체, 의료기기, 생명공학 관련분야, 초정밀 부품 등에 유용하게 적용할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 상세하게 설명하겠는바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1 ∼ 4

다음 표 1에 나타낸 함량과 다음과 같은 방법으로 내구성이 우수한 고분자형 대전방지성 조성물을 제조하였다. 먼저, 금속화합물인 염화마그네슘 (MgCl₂.6H₂O)과 염화알루미늄 (AlCl₃.6H₂O)을 친수성 용매인 물 30 g에 용해시켰다. 그리고, 상기 용액에 불소화합물인 퍼플르오르알킬 아크릴레이트(FA)와 실리콘화합물인 메타크릴록시 프로필 트리메톡시 실란(MPTS)를 첨가한 후 70 ℃에서 24 시간 동안 반응시켰다. 반응이 끝난 후, 상기 용액에 친수성 계면활성제인 폴리에틸렌글리콜(PEG)과 중화제인 가성소다(NaOH)를 첨가하여, pH를 7 ∼ 9 로 유지하면서 1 시간 동안 교반한 후, 90 ℃에서 상기 용액 중에 함유된 수분을 24 시간 동안 증발시켜 고분자형 대전방지성 조성물을 합성하였다.

상기 실시예 1 내지 4에 의해 제조된 고분자형 대전방지성 조성물을 성형가공 온도인 195 ℃에서 1 시간 동안 소성시켰다. 그 결과 다음 표 1에 나타낸 바와 같이 휘발량이 2.7 ∼ 4.3 중량%의 적은 범위를 나타내었고, 이를 통해 상기 실시예의 대전방지성 조성물은 열안정성과 내구성이 우수하여 고온의 필름성형가공 후에도 대전방지성능을 유지할 수 있음을 확인할 수 있었다.

실시예	구성성분(중량%)	NaOH(g)	휘발량(중량%)	물에대한내구성(min)
	금속화합물				불 소화합물	실리콘화합물	계 면활성제
	염화마그네슘				염화알루미늄	FA¹⁾	MPTS²⁾	PEG
1	13.6	13.6	5.7	13.1	45	9	3.1	3
2	13.6	13.6	9.7	9.1	45	9	2.7	7
3	13.6	13.6	11.7	7.1	45	9	4.3	11
4	13.6	13.6	13.7	5.1	45	9	3.6	16
1) CH₂=CHOCO(CH₂)₂(CF₂)₇CF₃2) CH₂=C(CH₃)COO(CH₂)₃Si(OCH₃)₃

또한, 상기 제조된 고분자형 대전방지성 조성물에 일정량의 물을 분사시켜 용해되는 시간을 측정하는 방법으로 내구성 실험을 수행하였으며 기존의 대전방지제에 비하여 내구성이 향상되었음을 확인할 수 있었다.

실험예 1 ∼ 5

상기 실시예 1에 따라 제조된 고분자형 대전방지성 조성물을 고분자 수지인 저밀도 폴리에틸렌 (LDPE) 수지에 다음 표 2에 나타낸 함량으로 첨가한 후 195 ℃에서 성형가공하여 저밀도 폴리에틸렌수지 필름을 제조하였다. 상기 제조된 저밀도 폴리에틸렌수지의 표면저항은 ULTRA MEGOHMETER SM-8210 (TOA Electronics Ltd.)을 사용하여 측정하였고, 그 결과를 다음 표 2에 나타내었다.

실험예	대전방지성 조성물(중량%)	LDPE 수지(중량%)	표면저항(MΩ)
1	0.5	99.5	900 ∼ 1600
2	1.0	99.0	500 ∼ 900
3	2.0	98.0	300 ∼ 500
4	5.0	95.0	20 ∼ 100
5	10.0	90.0	10 ∼ 30

상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 고분자형 대전방지성 조성물의 농도가 0.5 ∼ 10 중량% 범위에서 10 ∼ 1600 MΩ (1×10⁷∼ 1.6 ×10⁹Ω)의 표면저항값을 나타냄으로써 10⁹∼ 10¹²Ω의 표면저항값을 갖는 시판 중인 기존 제품보다 대전방지성능이 우수하다는 것을 확인할 수 있었다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 내부진입형 대전방지성 조성물은 불소화합물 및 실리콘화합물을 일정량 함유시킴으로써 내구성 및 열안정성을 개선하였을 뿐만 아니라, 친수성 계면활성제에 금속화합물을 반응시켜 금속성분이 이온상태로 존재하도록 함으로써 금속성분에 의한 대전방지성능 및 이온상태에 기인하는 투명성을 개선하는 효과가 있고, 또한 반도체, 의료용 기기, 초정밀 부품 등의 포장재 제조시 상기 대전방지성 조성물을 일정량 첨가하여 대전방지성 필름을 제조하는 경우에 대전방지성능, 투명성, 방오성, 내구성 등이 크게 향상되는 효과가 있다.

Claims

내부진입형 대전방지성 조성물에 있어서, 불소화합물 1 ∼ 20 중량%, 실리콘화합물 1 ∼ 30 중량%, 금속화합물 5 ∼ 40 중량% 및 친수성 계면활성제 10 ∼ 60 중량%가 함유된 것임을 특징으로 하는 내부진입형 대전방지성 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 불소화합물은 과불소알킬기 함유 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 중에서 선택되는 것임을 특징으로 하는 내부진입형 대전방지성 조성물.
제 2 항에 있어서, 상기 과불소알킬기는 탄소수가 4 ∼ 12인 것임을 특징으로 하는 내부진입형 대전방지성 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 실리콘화합물은 실리콘기 함유 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 중에서 선택되는 것임을 특징으로 하는 내부진입형 대전방지성 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 금속화합물은 염화마그네슘, 염화알루미늄, 염화칼슘, 염화철, 염화구리, 붕산, 산화붕소, 질화붕소 및 탄화붕소 중에서 선택된 하나 이상인 것임을 특징으로 하는 내부진입형 대전방지성 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 친수성 계면활성제는 글리세린계, 에틸렌 옥사이드계, 폴리에틸렌 글리콜계, 폴리프로필렌 글리콜계 및 소르비탄 (sorbitan)계 중에서 선택되는 것임을 특징으로 하는 내부진입형 대전방지성 조성물.
내부진입형 대전방지성 조성물 제조방법에 있어서,

(1) 금속화합물을 친수성 용매에 용해시키는 단계;

(2) 상기 금속화합물이 용해된 용액에 불소화합물 및 실리콘화합물을 첨가하여 50 ∼ 120 ℃에서 반응시키는 단계; 및

(3) 상기 용액에 친수성 계면활성제를 첨가한 후, pH를 7 ∼ 9로 유지하면서 친수성 용매를 제거하는 단계

를 포함하는 내부진입형 대전방지성 조성물의 제조방법.
합성수지재 필름 성형용 조성물에 내부진입형 대전방지성 조성물이 함유된 대전방지성 필름에 있어서, 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 따른 내부진입형 대전방지성 조성물이 0.1 ∼ 15 중량% 함유된 것을 특징으로 하는 대전방지성 필름.
제 8 항에 있어서, 상기 대전방지성 필름의 표면저항이 10⁷∼ 10⁹Ω인 것을 특징으로 하는 대전방지성 필름.