KR101007152B1 - 대전방지 피복된 성형물 및 이의 제조방법 - Google Patents

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에보니크 데구사 게엠베하
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Abstract

본 발명은 래커 시스템을 사용하여 성형물의 하나 이상의 면을 공지된 방법으로 피복하는 단계 및 래커층을 경화시키는 단계를 포함하는, 가소성 수지로부터 성형물을 제조하는 방법에 관한 것으로, 당해 래커 시스템은
결합제 또는 결합제 혼합물(a),
임의의 용매 또는 용매 혼합물(b),
래커 시스템에서 일반적인 임의의 기타 첨가제(c),
각각의 경우, 건조 필름[성분(a), 성분(c), 성분(d) 및 성분(e)]을 기준으로 하여, 0 내지 20% 함량의 중합체성 증점제와 0 내지 40% 함량의 올리고머성 증점제로 구성될 수 있는 임의의 증점제(d),
중간 1차 입자 크기가 1 내지 80nm이고 응집률(%)이 0.01 내지 99%인 전기 전도성 금속 산화물 분말(e) 5 내지 500중량부[성분(a)의 중량을 기준으로 함] 및
불활성 나노입자(f) 5 내지 500중량부[성분(a)의 중량을 기준으로 함]로 이루어진다.
래커 시스템, 가소성 수지, 성형물, 피복, 전도성 금속 산화물, 불활성 나노입자, 전기 전도성.

Description

대전방지 피복된 성형물 및 이의 제조방법{Anti-statically coated moulded body and method for the production thereof}
본 발명은 전기 전도성이 부여된 가소성 수지 성형물의 제조방법, 전기 전도성이 부여된 가소성 수지 성형물, 및 이의 용도에 관한 것이다.
유럽 특허공보 제0 514 557 B1호에는, 열경화성 실리카-중합체-래커 시스템으로 이루어진 매트릭스 중의 금속 산화물, 예를 들면, 산화주석을 기본으로 하는 분말상 전도성 입자로 이루어진, 투명한 전도성 도막 형성용 피복 용액이 기재되어 있다. 피복된 기판, 예를 들면, 세라믹 표면의 래커층 두께는, 예를 들면, 500 내지 7000Å(1Å=10-10m)의 범위일 수 있다. 대부분의 전도성 입자가 응집물이 사실상 존재하지 않거나 전혀 존재하지 않는 개별 입자의 형태로 존재하는 제품을 사용하는 것이 유리하다는 점을 강조하고 있다. 실리카-중합체-래커 시스템은 상당한 고온에서 경화되어야 하고 일반적으로 매우 깨지기 쉬우며 접착성이 불량하기 때문에, 실리카-중합체-래커 시스템은 다수의 가소성 수지 기판을 피복하는 데 매우 부적합하다.
유럽 공개특허공보 제0 911 859호에는, 투명한 기판, 투명한 전기 전도성 피복물 및 또 다른 투명한 피복물로 이루어진 투명한 전기 전도성 구조물이 기재되어 있다. 결합제 매트릭스에 사용되는 전기 전도성 입자는 금 또는 백금으로 피복되어 있고 크기가 1 내지 100nm인 은 그레인을 포함한다. 특히, 비교 실시예에서는, 열경화성 실록산-래커 시스템에 산화인듐주석(ITO)으로 이루어진 입자를 사용한다.
독일 공개특허공보 제101 29 374호에는, 결합제(a), 적절한 경우, 용매(b), 적절한 경우, 래커 시스템에서 사용되는 기타 첨가제(c) 및 입자 크기가 5 내지 130nm인 전기 전도성 금속 산화물 분말(d) 10 내지 300중량부[성분(a)의 중량을 기준으로 함]로 이루어진 래커 시스템을 사용하여 성형물의 한면을 공지된 방법으로 피복하는 단계, 래커층을 경화시키기 전에, 공기와의 계면 방향에 위치한 래커층의 절반에 포함되어 있는 금속 산화물 분말 입자의 농도를 이들 입자 중 65% 이상의 위치가 상기 래커층의 절반에 포함되도록 증가시키는 방식으로 성형물을 처리 또는 에이징시키는 단계, 및 래커층을 경화시키거나 래커층이 경화되도록 하는 단계를 사용하여, 전기 전도성 피복물을 갖는 성형물을 가소성 수지로부터 제조하는 방법이 기재되어 있다.
[발명의 목적]
본 발명의 목적은 전기 전도성 피복물을 갖는, 가소성 수지로 이루어진 성형물의 제조방법을 제공하는 것이며, 금속 산화물 분말의 양이 일반적인 양보다 적은 경우에도 양호한 전기전도도가 성취되었다. 임의의 형태의 성형물 위에 전기 전도성 피복물을 제조하는 데 사용될 수 있는 래커 시스템에서, 전기 전도성 금속 산화물 분말, 예를 들면, 산화인듐주석(ITO)은 분말 형태로 사용될 수 있다. 전기 전도성 금속 산화물 분말의 가격이 높다는 점은 상업적으로 불리하며, 그 결과 이러한 형태의 피복물은 매우 고가인 제품에만 공급될 수 있다. 예를 들면, 상당히 많은 수의 복잡한 작업이 포함된 복잡한 졸-겔 제조공정으로 인하여, 산화인듐주석(ITO) 분말의 가격은 매우 높다. 본 발명의 추가의 목적은 독일 공개특허공보 제101 29 374호에서 필요로 하는, 이미 피복된 가소성 수지 성형물의 에이징을 포함하는 단계를 피하는 것이었는데, 그 이유는 당해 가소성 수지 성형물이 기계적 손상에 매우 취약하기 때문이다. 본 발명의 추가의 목적은, 피복물의 기능성, 예를 들면, 전기 전도도 또는 내스크래치성을 사실상 손상시키지 않으면서, 매우 고가인 ITO를 저가 제품으로 대체하는 방법을 찾는 것이었다. 본 발명의 또 다른 목적은 래커 시스템의 가공이 불가능해질 정도로 점도를 증가시키지 않으면서, 전기 전도성 금속 산화물 분말과 나노입자를 최대량으로 혼입시킬 수 있는 래커 시스템을 개발하는 것이었다.
[발명의 목적의 성취]
본 발명의 목적은, 래커 시스템을 사용하여 성형물의 하나 이상의 면을 공지된 방법으로 피복하는 단계 및 래커층을 경화시키거나 래커층이 경화되도록 하는 단계를 포함하는, 가소성 수지로부터 성형물을 제조하는 방법에 의해 성취되며, 당해 래커 시스템은
결합제 또는 결합제 혼합물(a),
임의의 용매 또는 용매 혼합물(b),
래커 시스템에서 일반적인 임의의 기타 첨가제(c),
임의의 증점제 또는 증점제 혼합물(d),
중간 1차 입자 크기(median primary particle size)가 1 내지 80nm이고 응집률(%)이 0.01 내지 99%[여기서, 응집률은 1차 입자가 2개 이상의 1차 입자들로 이루어진 상태에 대한 백분율을 의미한다. 응집률은 마감된(finished) 래커에 대해 투과 전자 현미경을 사용하여 광학적으로 측정한다. 용어 "입자, 1차 입자 또는 개별 입자", "응집(aggregate)" 및 "집합(agglomerate)"은 DIN 53 206(1972년 8월)에 정의된 바와 같이 사용한다]인 전기 전도성 금속 산화물 분말(e) 5 내지 500중량부[성분(a)의 중량을 기준으로 함] 및
중간 1차 입자 크기가 2 내지 100nm인 나노분말(f) 5 내지 500중량부[성분(a)의 중량을 기준으로 함]로 이루어져 있다.
추가로, 본 발명은 본 발명의 방법으로 제조할 수 있는, 전기 전도성 피복물을 갖는 성형물 및 이의 용도를 제공한다.
[발명의 실시]
결합제 또는 결합제 혼합물(a)
결합제는 물리적으로 건조된 유기 결합제 또는 혼합된 유기/무기 결합제 또는 결합제 혼합물이거나, 열 경화 가능하거나 화학 경화 가능하거나 고에너지 방사선 경화성 유기 결합제 또는 혼합된 유기/무기 결합제 또는 결합제 혼합물일 수 있다.
유기 결합제는 유기 단량체, 올리고머 및/또는 중합체로 이루어진다. 유기 걸합제의 예에는 폴리(메트)아크릴레이트, 비닐 (공)중합체, 에폭시 수지, 폴리우레탄 또는 알키드 수지, 가교결합되거나 가교결합되지 않은 반응성 희석제가 있다.
반응성 희석제는 래커 속에서 공중합될 수 있는 저점도 단량체인 것으로 이해되며, 가교결합된 반응성 희석제는 분자 중에 2개 이상의 중합 가능한 그룹을 함유한다.
반응성 희석제의 예에는 부틸 아크릴레이트 또는 하이드록시에틸 메타크릴레이트가 있을 수 있으며, 가교결합된 반응성 희석제의 예에는 헥산디올 디(메트)아크릴레이트가 있다. 예를 들면, 혼합된 유기/무기 결합제는 폴리실록산, 실란 공축합물, 실리콘, 또는 위에서 언급한 화합물들과 유기 중합체의 블럭 공중합체일 수 있다.
다른 예에는 하이브리드 중합체가 있으며, 당해 중합체는 이의 단량체 성분 및 이의 올리고머 성분의 혼합물 형태로 사용된다. 이들은 (메트)아크릴레이트와 에폭사이드 또는 이소시아네이트 및 각각의 적절한 경화제의 배합물일 수 있다.
예를 들면, 적합한 단량체는 감마-메타크릴록시프로필트리메톡시실란 (Silquest A174 NT), 헥산디올 디아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, Serpol QMA 189[네덜란드에 소재한 서보 델든 비브이(Servo Delden BV) 제조], 디프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리테트라아크릴레이트, 비소머(Bisomer) PPA6E, 폴리프로필렌 글리콜 모노아크릴레이트, 사토머(Sartomer) 335, 디트리메틸롤프로판 테트라아크릴레이트, 사토머 CD 9038, 에톡시화 비스페놀 디아크릴레이트, 사토머 CD 406, 사이클로헥산디메탄올 디아크릴레이트, 사토머 SR 335, 라우릴 아크릴레이트, 사토머 SR 285, 테트라하이드로푸르푸릴 아크릴레이트, 사토머 SR 339 및 2-페녹시에틸 아크릴레이트이다.
용매(b)
적절한 경우에 래커 시스템에 존재하는 용매는 알콜, 에테르 알콜 또는 에스테르 알콜일 수 있다. 또한, 당해 용매는 서로 혼합될 수 있거나, 적절한 경우, 다른 용매, 예를 들면, 지방족 또는 방향족 탄화수소 또는 에스테르와 혼합될 수 있다.
바람직한 용매는 알콜, 에테르 알콜 또는 이들의 혼합물, 알콜과 다른 용매, 예를 들면, 부틸 아세테이트, 디아세톤 알콜 및 톨루엔과의 혼합물이다.
첨가제(c)
적절한 경우 래커 시스템에 존재하는 통상적인 첨가제(c)는, 예를 들면, 유동 조절제, 습윤제, 분산 첨가제, 산화방지제, 반응성 희석제, 소포제, 입체 장애 아민 광안정제(HALS: hindered amine light stabilizers) 또는 UV 흡수제일 수 있다. 표면 활성제 중에서, Byk 045, Byk 335, Efka 83, Tego 440, 실란 GF16[바커(Wacker) 제조] 제품이 특히 바람직하다. 바람직한 UV 흡수제에는 노블록(Norbloc) 7966, Bis-DHB-A[리델 데 하엔(Liedel de Haen) 제조], CGL 104[시바(Ciba) 제조], 3-(2-벤조트리아졸릴)-2-하이드록시-5-3급-옥틸벤질메타크릴아미드, UVA 635-L(BASF 제조), 유비널(Uvinul) N35, 티누빈(Tinuvin) 등급 1130, 329 및 384가 있다. 사용되는 바람직한 입체 장애 아민 광안정제는 티누빈 등급 770, 440, 144, 123, 765, 292, 268이다.
증점제 또는 증점제 혼합물(d)
사용되는 증점제 또는 증점제 혼합물은 적합한 중합체, 예를 들면, PLEX®8770 F 제품[룀 게엠베하 운트 코. 카게(Rohm GmbH & Co. KG)에서 제조하고 판매함]을 포함할 수 있다. PLEX®8770 F 제품은 메틸 메타크릴레이트 약 75중량%와 부틸 아크릴레이트 약 25중량%로 이루어진 고분자량 PMMA이다. 점도 번호(J)는 약 11이다(20℃의 클로로포름 속에서 측정함). 당해 제품은 개시제로서 2,2-아조비스(이소부티로니트릴)을 사용하여 현탁 중합법으로 제조한다. 이러한 현탁 중합법은 당해 기술분야의 숙련가들에게 알려져 있다.
다른 적합한 증점제에는 올리고머성 에폭시아크릴레이트, 예를 들면, 에베크릴(Ebecryl) 605, 에베크릴 608; 우레탄 아크릴레이트, 예를 들면, 에베크릴 210, 에베크릴 264, 에베크릴 284, 에베크릴 5129, 에베크릴 1290; 실리콘 아크릴레이트, 예를 들면, 에베크릴 350 또는 에베크릴 360; 폴리에스테르 아크릴레이트, 예를 들면, 에베크릴 440; 에폭시 아크릴레이트, 예를 들면, 자갈룩스(Jagalux) 3300; 폴리에스테르 아크릴레이트, 예를 들면, 자갈룩스 1300; 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 예를 들면, 네덜란드 발베이크에 소재한 IGM 레진 BV(IGM Resin BV)에서 제조한 EM227이 있다. 상품명이 에베크릴인 제품은 케르펜에 소재한 UCB로부터 입수할 수 있다.
하나의 양태에서 증점제 또는 증점제 혼합물(d)은 건조 필름[성분(a), 성분(c), 성분(d) 및 성분(e)]을 기준으로 하여, 0 내지 20중량%의 중합체성 증점제와 0 내지 40중량%의 올리고머성 증점제로 구성될 수 있다.
성분(a), 성분(b), 성분(c) 및 성분(d)로 이루어진 래커 시스템
물리적으로 건조되는 적합한 래커는, 예를 들면, 중합체, 예를 들면, 폴리메틸 메타크릴레이트 (공)중합체 30중량%, 및 용매, 예를 들면, 메톡시프로판올 및 부틸 아세테이트 70중량%를 포함한다. 박막을 적층한 후에, 래커는 용매의 증발을 통하여 자가 경화된다.
적합한 열경화성 래커는, 예를 들면, 알킬알콕시실란의 부분 가수분해 및 축합에 의해 수득될 수 있는 폴리실록산 래커일 수 있다. 예를 들면, 60 내지 120℃에서 수 시간 동안 가열하여, 사용된 임의의 용매를 증발시킨 후에, 경화가 수행된다.
적합한 화학적 경화성 래커 시스템은, 예를 들면, 폴리이소시아네이트와 폴리올의 혼합물로 이루어질 수 있다. 당해 반응 성분들이 합해지면, 래커 시스템은 수 분 내지 수 시간 이내에 자가 경화된다.
적합한 방사선 경화성 래커 시스템은, 예를 들면, 적절한 경우, 비닐 불포화를 갖고 있으며 자유 라디칼 중합이 가능한 다불포화 화합물, 예를 들면, (메트)아크릴레이트 화합물들의 혼합물로 이루어진다. 적절한 경우, 방사선에 의해 활성화될 수 있는 중합 개시제를 가한 후에, 고에너지 방사선, 예를 들면, UV 방사선 또는 전자 빔에 노출시킨 후에 경화가 수행된다. 당해 래커 시스템의 예에는 독일 공개특허공보 제195 071 74호에 기재되어 있는 내스크래치성 래커가 있다.
본원의 성분(a), 성분(b) 및 성분(c)는 폴리(메트)아크릴레이트, 폴리실록산, 폴리우레탄, 에폭시 수지 또는, 적절한 경우, 자유 라디칼 과정에 의해 중합될 수 있는 다관능성 비닐 단량체를 기초로 하는 래커 시스템을 의미할 수 있다.
경화되는 경우, 관능성 극성 그룹을, 결합제를 기준으로 하여, 5몰% 이상, 바람직하게는 10 내지 25몰% 함유하는 결합제를 포함하는 래커 시스템이 특히 바람직하다.
적합한 피복 조성물은
평균 분자량(Mw)이 300 내지 700인 폴리알킬렌 옥사이드 디올로부터 형성된 화학식 I의 폴리알킬렌 옥사이드 디(메트)아크릴레이트의 혼합물(aa1) 50 내지 90중량% 및 평균 분자량(Mw)이 900 내지 1300인 폴리알킬렌 옥사이드 디올로부터 형성된 화학식 I의 폴리알킬렌 옥사이드 디(메트)아크릴레이트의 혼합물(aa2) 50 내지 10중량%로 이루어진, 성분(aa) 내지 성분(ee) 전체를 기준으로 하여, 70 내지 95중량%의 화학식 I의 폴리알킬렌 옥사이드 디(메트)아크릴레이트로 이루어진 혼합물(aa),
성분(aa) 내지 성분(ee) 전체를 기준으로 하여, 1 내지 15중량%의 화학식 II의 하이드록시알킬 (메트)아크릴레이트(bb),
성분(aa) 내지 성분(ee) 전체를 기준으로 하여, 0 내지 5중량%의 가교결합제로서의 알칸폴리올 폴리(메트)아크릴레이트(cc),
성분(aa) 내지 성분(ee) 전체를 기준으로 하여, 0.1 내지 10중량%의 UV 중합 개시제(dd),
적절한 경우, UV 경화성 피복물을 위한 다른 통상의 첨가제, 예를 들면, UV 흡수제 및/또는 유량 조절과 레올로지를 위한 첨가제(ee) 및
성분(aa) 내지 성분(ee) 전체를 기준으로 하여, 0 내지 300중량%의, 증발에 의해 용이하게 제거되는 용매 및/또는, 성분(aa) 내지 성분(ee) 전체를 기준으로 하여, 0 내지 30중량%의 일관능성 반응성 희석제(ff)로 이루어질 수 있다.
H2C=C(R)-C(O)-O-[CH2-CH2-O]n-C(O)-C(R)=CH2
H2C=C(R)-C(O)-O-[CH2]m-OH
위의 화학식 I 및 화학식 II에서,
n은 5 내지 30이고,
m은 2 내지 6이며,
R은 H 또는 CH3이다.
기술된 래커 시스템은 룀 게엠베하 운트 코. 카게에서 2000년 1월 18일에 출원한 독일 공개특허공보 제100 02 059호의 주제이다.
증점제와 혼합되는 경우에는, 예를 들면,
평균 분자량(Mw)이 300 내지 700인 폴리알킬렌 옥사이드 디올로부터 형성된 화학식 I의 폴리알킬렌 옥사이드 디(메트)아크릴레이트의 혼합물(aa1) 50 내지 90중량% 및 평균 분자량(Mw)이 900 내지 1300인 폴리알킬렌 옥사이드 디올로부터 형성된 화학식 I의 폴리알킬렌 옥사이드 디(메트)아크릴레이트의 혼합물(aa2) 50 내지 10중량%로 이루어진, 성분(aa) 내지 성분(ff) 전체를 기준으로 하여, 70 내지 95중량%의 화학식 I의 폴리알킬렌 옥사이드 디(메트)아크릴레이트로 이루어진 혼합물(aa),
성분(aa) 내지 성분(ff) 전체를 기준으로 하여, 1 내지 15중량%의 화학식 II의 하이드록시알킬 (메트)아크릴레이트(bb),
성분(aa) 내지 성분(ff) 전체를 기준으로 하여, 0 내지 5중량%의 가교결합제로서의 알칸폴리올 폴리(메트)아크릴레이트(cc),
성분(aa) 내지 성분(ff) 전체를 기준으로 하여, 0.1 내지 10중량%의 UV 중합 개시제(dd),
적절한 경우, UV 경화성 피복물을 위한 다른 통상의 첨가제, 예를 들면, UV 흡수제 및/또는 유량 조절과 레올로지를 위한 첨가제(ee),
성분(aa) 내지 성분(ff) 전체를 기준으로 하여, 0 내지 300중량%의, 증발에 의해 용이하게 제거되는 용매 및/또는, 성분(aa) 내지 성분(ee) 전체를 기준으로 하여, 0 내지 30중량%의 일관능성 반응성 희석제(ff) 및
성분(aa) 내지 성분(ff) 전체를 기준으로 하여, 0.5 내지 50중량%의 증점제 또는 증점제 혼합물(gg)로 이루어질 수 있다.
[화학식 I]
H2C=C(R)-C(O)-O-[CH2-CH2-O]n-C(O)-C(R)=CH2
[화학식 II]
H2C=C(R)-C(O)-O-[CH2]m-OH
위의 화학식 I 및 화학식 II에서,
n은 5 내지 30이고,
m은 2 내지 6이며,
R은 H 또는 CH3이다.
이러한 형태의 래커 시스템은 물을 흡수할 수 있는데, 그 이유는 당해 시스템이 관능성 극성 그룹으로 이루어진 1종 이상의 일반적인 성분을 갖기 때문이며, 당해 시스템은, 예를 들면, 보호유리의 내부 연무를 방지하기 위한 오토바이 헬멧 보호유리용 피복물로 사용된다. 주위 환경으로부터 항상 부분적으로 물을 흡수하는 전기 전도성 금속 산화물 분말의 배합에 의해, 피복물의 전기 전도도는 추가로 향상된다.
전기 전도성 금속 산화물 분말(e)
적합한 전기 전도성 금속 산화물 분말(e)의 중간 1차 입자 크기는 1 내지 80nm 범위이다. 금속 산화물 분말(e)은 분산되지 않은 상태일 수 있으며, 1차 입자의 응집물 또는 집합물, 및 응집물일 수도 있고, 당해 집합물의 입자 크기는 2000nm 이하 또는 1000nm 이하이다. 응집물의 입자 크기는 500nm 이하, 바람직하게는 200nm 이하이다.
금속 산화물 분말의 중간 1차 입자 크기는 투과 전자 현미경으로 측정할 수 있으며, 1차 입자의 경우 일반적으로 5 내지 50nm, 바람직하게는 10 내지 40nm, 특히 바람직하게는 15 내지 35nm이다. 중간 입자 크기를 측정하는 다른 적합한 방법에는 브루나우어-에멧-텔러(BET) 흡착법 또는 X선 회절법(XRD)이 있다. 1차 입자는 응집물 또는 집합물 형태를 취할 수 있다. 응집물(aggregate)은 소결 브릿지(sinter bridge)에 의해 영구적으로 결합되어 있는 2차 입자인 것으로 이해된다.
적합한 금속 산화물 분말은, 예를 들면, 전기 전도도가 특히 양호한 안티몬 산화주석 분말 또는 산화인듐주석 분말(ITO)이다. 또한, 위에서 언급한 금속 산화물 분말의 도핑된 변형 형태도 적합하다. 졸-겔 공정에 의해 고순도의 적합한 제품이 수득되며, 이러한 제품은 각종 제조업자에 의해 시판되고 있다. 중간 1차 입자 크기는 5 내지 50nm 범위이다. 당해 제품은 개별 입자들로 이루어진 집합물 및 응집물을 특정한 비율로 포함한다. 집합물(agglomerate)은 반 데르 발스 힘에 의해 함께 집합되어 있으며 분산 공정에 의해 분리 가능한 2차 입자인 것으로 이해된다.
입자 크기가 50 내지 200nm인 응집물 입자의 함량이 10 내지 80용적%, 바람직하게는 20 내지 60용적%인 산화인듐주석 분말을 사용하는 것이 특히 바람직하다. 용적%로 나타내는 함량은 입자 분석기 장치[예를 들면, 쿨터(Coulter)에서 제조한 레이저 입자 분석기 또는 브룩헤븐(Brookhaven)에서 제조한 BI-90 입자 크기 분석기]에서 동적 광산란을 사용하여 측정하여, 용적 평균 직경 또는 강도 평균 직경을 측정할 수 있다.
적합한 산화인듐주석 분말은 에어로실(Aerosil) 제조공정에 의해, 고온 화염에서 적절한 염화금속 화합물을 금속 산화물로 전환시켜 수득할 수 있다. 산화인듐주석 분말을 래커 시스템 속에 혼입시키는 동안, 집합 입자는 어느 정도는 몇몇 개별 입자의 응집물로 복귀되고, 어느 정도는 개별 입자(1차 입자)로 복귀될 수 있다. 입자 크기가 50 내지 200nm인 응집된 입자의 함량은 바람직하게는 5% 미만, 바람직하게는 10% 미만이 되지 않아야 한다. 쇄형 연속물(chain-like series)로 집합된 입자의 함량이 25 내지 90%인 것이 래커 시스템에 유리하다. 또한, 이들 쇄형 응집물은 측쇄를 갖거나, 일련의 입자들로 이루어진 3차원 구조물일 수 있다.
전자 현미경을 사용하여, 당해 응집물이 이들 사이에 브릿지(bridge)를 형성함을 알 수 있다.
에어로실 ( Aerosil ) 제조공정을 사용한 산화인듐주석( ITO ) 분말의 제조방법
에어로실 제조공정을 사용한 산화인듐주석 분말의 제조방법은 데구사 아게(독일 하나우-볼프강 소재)에서 출원한 유럽 특허공보 제127 0511호의 주제이다.
위에서 언급한 특허에는, 인듐염의 용액을 주석염의 용액과 혼합하고, 적절한 경우, 1종 이상의 도핑 성분의 염의 용액을 가한 후에, 당해 용액 혼합물을 분무(atomization)하고, 분무된 용액 혼합물을 열분해(pyrolysis)시키고, 생성된 물질을 배기 가스로부터 분리시킴으로써 산화인듐주석을 제조하는 방법에 대해 기재되어 있다.
사용될 수 있는 염은 무기 화합물, 예를 들면, 염화물, 질산염 및 유기금속 전구체, 예를 들면, 아세테이트, 알콜레이트를 포함한다. 적절한 경우, 당해 용액은 물, 수용성 유기 용매, 예를 들면, 알콜(예를 들면, 에탄올, 프로판올) 및/또는 아세톤을 포함할 수 있다.
용액의 분무방법에는 초음파 연무 발생기, 초음파 분무기, 2류 노즐(twin-fluid nozzle) 또는 3류 노즐이 사용될 수 있다. 초음파 연무 발생기 또는 초음파 분무기를 사용하는 경우, 생성된 에어로졸은 캐리어 기체 및/또는 화염으로부터 공급되는 N2/O2 공기와 혼합될 수 있다.
2류 노즐 또는 3류 노즐을 사용하는 경우, 에어로졸은 화염에 직접 분무될 수 있다.
또한, 수불혼화성 유기 용매, 예를 들면, 에테르를 사용할 수도 있다.
분리방법에서는 필터 또는 사이클론이 사용될 수 있다.
열분해는 수소/공기 및 산소의 연소에 의해 생성된 화염에서 수행될 수 있다. 수소 대신, 메탄, 부탄 및 프로판을 사용할 수도 있다.
사용할 수 있는 또 다른 열분해법에는 외부 가열된 노(furnace)가 있다. 또한, 유동상 반응기, 회전 튜브 또는 펄스 반응기를 사용할 수도 있다.
본 발명의 산화인듐주석은, 예를 들면, 알루미늄, 이트륨, 마그네슘, 텅스텐, 규소, 바나듐, 금, 망간, 코발트, 철, 구리, 은, 팔라듐, 루테늄, 니켈, 로듐, 카드뮴, 백금, 안티몬, 오스뮴, 세륨, 이리듐, 지르코늄, 티탄, 칼슘, 칼륨, 나트 륨, 탄탈 또는 아연의 산화물 형태 및/또는 원소 금속 형태의 물질로 도핑될 수 있으며, 여기에 적절한 염이 출발 물질로서 사용될 수 있다. 칼륨, 백금 또는 금으로 도핑되는 것이 특히 바람직하다.
생성된 산화인듐주석(ITO)은, 예를 들면, 다음의 물리적ㆍ화학적 파라메터를 가질 수 있다.
중간 1차 입자 크기(TEM) 1 내지 200nm, 바람직하게는 5 내지 50nm
BET 표면적(DIN 66131) 0.1 내지 300㎡/g
구조(XRD) 인듐 산화물 입방체
BJH법으로 측정한 중간크기 세공(mesopores)
(DIN 66134)		 0.03 내지 0.30㎖/g
거대 세공(macropores)(DIN 66133) 1.5 내지 5.0㎖/g
벌크 밀도(DIN ISO 787/11) 50 내지 2000g/l
나노분말(f)
건조된 필름(즉, 용매를 함유하지 않는 래커 조성물)(성분(a), 성분(c), 성분(d), 성분(e) 및 성분(f))을 기준으로 하여, (불활성) 나노입자 0.1 내지 50중량% 및 ITO 30 내지 70중량%를 함유하는 래커에 의해, 양호하게 경화될 수 있는 래커가 제공된다는 것이 밝혀졌다. 바람직한 조성물은 ITO 약 20 내지 40중량% 및 불활성 나노입자 20 내지 40중량%를 함유한다. 래커는 기계적으로 안정하며, 가소성 수지 기판에 양호하게 접착된다.
놀랍게도, 불활성 무기 입자, 예를 들면, SiO₂나노입자가 어느 정도 함유된 래커는 접착성이 양호하고, 전기 전도도가 감소하지 않는다.
SiO₂나노입자는 공지된 방법 자체로 제조되며, 클라리안트 게엠베하(Clariant GmbH)에서 상표명 하이링크 OG(Highlink OG)로 시판한다. 게슈타트에 소재한 한제-케미에(Hanse-Chemie)에서 시판하는, 상표명이 나노크릴(Nanocryl)인 제품 또한 적합하다.
불활성 나노입자는 위에서 언급한 하이링크 OG 뿐만 아니라 사실상 SiO₂또는 Al2O3 또는 이들의 배합물로 이루어진 오가노졸 및 실리카 졸 및 이러한 종류의 물질을 의미하는 것으로 이해된다. 또한, 다른 산화성 나노입자, 예를 들면, 산화지르코늄, 이산화티탄, 산화철이 적합하다. 퓸드 실리카를 파괴한 미세 입자를 사용할 수도 있다. 당해 입자는 래커를 어떠한 필적할만하게 두드러진 정도로도 증점시키지 않는다는 측면에서 통상의 퓸드 실리카와 상이하다.
또한, 관능성 나노입자를 래커 속에 혼입시킬 수 있으며, 이는 산화인듐주석과 동일한 정도로 또는 산화인듐주석보다 낮은 정도로 전기 전도도에 영향을 끼친다. 예를 들면, 산화 안티몬 주석 또는 산화아연이 적합하다.
본 발명의 목적을 위해, 관능성 나노입자는 전기전도에 영향을 끼침으로써 복합재 전체의 전기 전도도를 향상 또는 유지시키는 입자인 것으로 이해된다.
또한, 상기 의미에 의해 포괄되지 않는 간접적인 영향은, 불활성 나노입자의 존재에 의해 관능성 나노입자가 전도체-트랙(conductor-track)형 구조물로 변위된다는 사실로부터 발생할 수 있으며, 이에 따라 전도도가 실질적으로 향상된다. 이의 예에는,
산화인듐주석 3g,
SiO₂나노입자(13nm)(하이링크 OG 502-31)(불활성 나노입자) 3g,
아크릴레이트 혼합물(조성은 아래에서 기술함) 3g,
이소프로판올 7g,
실란 GF 16(바커에서 제조) 0.08g 및
아크릴레이트를 기준으로 하여, 2%의 광개시제로 이루어진 래커가 있다.
UV 경화 후에, 당해 래커에는 표면 저항이 106Ω 미만인 대전방지층이 제공된다.
또 다른 예에서, 입자 크기가 9nm인 나노입자를 사용한 것을 제외하고는, 제조 과정은 위와 동일하게 하였다. 동일한 결과가 수득되었다. 이와 비교할 목적으로, 동일한 ITO 농도에서 나노입자를 사용하지 않고 래커를 제조하였다. 불활성 나노입자 대신 아크릴레이트를 사용하였다. 측정한 표면 저항은 109Ω이다.
피복 가능한 성형물
적합한 피복 가능한 성형물은 가소성 수지, 바람직하게는 열가소성 수지 또는 열적으로 변형 가능한 가소성 수지로 이루어진다.
적합한 열가소성 수지에는, 예를 들면, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS), 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리스티렌, 폴리메타크릴레이트, 폴리카보네이트, 내충격성 개질된 폴리메틸 메타크릴레이트, 글리콜-개질된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET-G), 폴리비닐 클로라이드(PVC), 또는 2종 이상의 열가소성 수지로 이루어진 다른 혼합물(블렌드)이 있다. 또한, 폴리올레핀(폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 또는 사이클로올레핀 공중합체, 예를 들면, 에틸렌 및 노보넨으로 이루어진 공중합체)는 코로나 처리, 화염 처리, 플라즈마 용사(plasma-spraying) 또는 에칭과 같은 적합한 전처리 후에 경화 가능하게 된다.
투명한 가소성 수지가 바람직하다. 특히 바람직한 피복 가능한 기판은 압출 또는 캐스팅된 폴리메타크릴레이트로 이루어진 성형물인데, 그 이유는 이러한 형태의 가소성 수지가 투명도가 높기 때문이다. 폴리메틸 메타크릴레이트는 메틸 메타크릴레이트 단위 80중량% 이상, 바람직하게는 85 내지 100중량%로 이루어진다. 적절한 경우, 자유 라디칼 중합될 수 있는 다른 공단량체를 사용할 수 있으며, 이의 예에는 C1-C8-알킬 (메트)아크릴레이트가 있다. 적합한 공단량체는, 예를 들면, 메타크릴산의 에스테르, 예를 들면, 에틸 메타크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 헥실 메타크릴레이트, 사이클로헥실 메타크릴레이트; 아크릴산의 에스테르, 예를 들면, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 헥실 아크릴레이트, 사이클로헥실 아크릴레이트; 또는 스티렌 및 스티렌 유도체, 예를 들면, α-메틸스티렌 또는 p-메틸스티렌이 있다.
캐스팅된 폴리메틸 메타크릴레이트는 열가소성 가공을 수행하기에는 분자량이 너무 크다. 그러나, 당해 물질은 열적으로 변형 가능(열가소성)하다.
피복할 성형물은 임의의 목적하는 형태일 수 있다. 그러나, 시트형 성형물이 바람직한데, 그 이유는 이러한 성형물이 한면 또는 양면에서 특히 용이하게 효과적으로 피복될 수 있기 때문이다. 시트형 성형물의 예에는 단판 시트(solid sheet) 또는 중공 패널, 예를 들면, 샌드위치 패널 또는 보다 특히 트윈 웹(twin-web) 샌드위치 패널 또는 멀티 웹(multi-web) 샌드위치 패널이 있다. 예를 들면, 골지형 시트 또한 적합하다.
피복할 성형물의 표면은 무광택이거나, 평활하거나, 구조화되어 있을 수 있다.
래커, 이의 제조방법 및 혼합방법:
래커 기재:
적합한 래커는, 예를 들면 독일 공개특허공보 제101 29 374호에 언급되어 있다. 특히 바람직한 한 가지 양태에서, 방사선 경화성 래커를 사용한다. 물리적으로 건조되는 시스템, 화학적으로 경화되는 시스템 또는 열경화되는 시스템보다 유리한 방사선 경화성 래커의 이점은, 당해 래커가 수 초 이내에 액체로부터 고체로 전환되어, 적절한 가교결합을 갖는 내약품성, 내스크래치성 도막을 형성하고, 취급시 비교적 적은 공간을 필요로 한다는 점이다. 도막의 피복 시간과 래커 경화 시간 사이의 간격이 짧기 때문에, 래커 속에 임의의 목적하지 않은 고밀도 금속 산화물 입자의 침강이 상당히 실질적으로 방지될 수 있으며, 그만큼 더 오랫동안 래커의 점도가 충분히 높게 조정된다.
UV 경화성 래커:
ITO 충전재와 나노입자(e)를 분산시키기 위해서는, 적절한 가공능, 분산능 및 피복능을 유지시키면서, ITO 충전재를 40 내지 50%, 적절한 경우 70% 이하로 래커 속으로 도입시킬 수 있도록, ITO 충전재 첨가물을 함유하지 않는 래커는 점도(파라메터)가 낮아야 한다. 이러한 방법의 예에서는 적합한 저점도 반응성 희석제를 선택하거나 용매, 예를 들면, 알콜을 가한다. 동시에, 래커 중의 임의의 ITO 입자의 침강은 적합한 증점제를 가함으로써 효과적으로 억제되어야 한다. 이러한 방법의 예에서는 적합한 중합체를 가한다. 적합한 중합체의 예에는 폴리메타크릴레이트, 예를 들면, PLEX 8770 F, 또는 관능성 그룹을 갖는 폴리메타크릴레이트 및 위에서 "성분(a), 성분(b) 및 성분(c)로 이루어진 래커 시스템"에 대한 설명 부분에서 언급한 다른 적합한 중합체 또는 올리고머가 포함된다. 적합한 중합체는 약간의 극성을 특징으로 하며, 그 결과 당해 중합체는 래커의 다른 구성 성분 및 ITO의 극성 표면과 상호작용할 수 있다. 완전 비극성 중합체 또는 올리고머, 또는 소량의 극성 그룹을 갖는 중합체 및 올리고머는 증점 가공에 부적합한데, 그 이유는 이들 중합체 또는 올리고머는 다른 래커 구성 성분과 상호작용할 수 없고 래커와 비혼화성이기 때문이다. 충분히 극성인 올리고머 또는 중합체는 알콜, 에테르, 폴리에테르, 에스테르, 폴리에스테르, 에폭사이드, 실란올, 실릴 에테르, 치환된 지방족 또는 방향족 라디칼을 갖는 규소 화합물, 케톤, 우레아, 우레탄, 할로겐, 인산염, 아인산염, 황산염, 설포네이트, 설파이트, 설파이드, 아민, 폴리아민, 아미드, 이미드, 카복실산, 황 헤테로사이클, 질소 헤테로사이클 및 산소 헤테로사이클, 페닐, 및 치환된 방향족 그룹, 환 내에 헤테로 원자를 갖는 방향족을 포함하는 다핵성 방향족 그룹으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 극성 그룹을 함유한다. 마찬가지로, 상당히 극성인 올리고머 또는 중합체는 부적합한데, 그 이유는 마감된 래커의 특성에 끼치는 이들의 작용이 불리하기 때문이다. 부적합한 상당한 극성 그룹 중에는 다중산, 또는 다염기산의 염이 있다. 부적합한 그룹에 의해 종종 발생하는 특성에는 수용해도 또는 수팽윤성의 증가가 있다. 적합한 극성 그룹의 농도는, 래커의 팽윤성이 특정 수준을 넘지 않는 정도로 선택되어야 한다. 따라서, 적합한 극성 그룹이 사용되는 농도는, 래커가 수불용성이고 사실상 팽윤되지 않도록 하는 농도이다. 이는, 극성 그룹의 몰 함량이 위에서 언급한 중합체 100g당 0.4 내지 100mEq인 경우에 확보된다. 언급될 수 있는 극성 그룹에는 하이드록시 그룹, 카복시 그룹, 설포닐카본아미드 그룹, 니트릴 그룹 및 실란올 그룹이 있다. 이들 극성 그룹은 활성이 상이하다. 활성은 니트릴 < 하이드록시 < 1급 카본아미드 < 카복시 < 설포닐 < 실란올 순으로 증가한다. 극성화 작용이 강할수록, 중합체에 요구되는 함량은 줄어든다.
특히 적합한 증점제는 이동하지 않는 시스템이다. 이들 시스템은, 예를 들면, 래커에 결합됨으로써 고정될 수 있다. 시스템은 이러한 방법, 예를 들면, 공중합에 의해 물리적 또는 화학적으로 래커에 결합될 수 있다. 예를 들면, 황 브릿지에 의해 후가교결합하는, 올리고머성 또는 중합체성의 공중합 가능한 아크릴레이트 또는 올리고머/중합체, 예를 들면, 룀 게엠베하 운트 코. 카게에서 제조한 PLEX 8770 F가 매우 특히 바람직하다.
래커의 점도에 대한 ITO의 영향을 설명하기 위해, 브룩필드 LVT(Brookfield LVT) 점도계(어댑터 A)를 사용하여 ITO를 함유하지 않는 래커의 점도를 측정하였다. 측정한 점도는 4.5mPaㆍs이다. 동일한 래커를, 결합제를 기준으로 하여, 동일한 ITO 중량비로 충전하고, 마찬가지로 브룩필드 LVT 점도계(스핀들(Spindle) 2)를 사용하여 여러 회전 속도에서 시험하였다. 의사가소성(pseudoplasticity)이 현저한 것으로 밝혀졌다.
회전 속도 점도(mPaㆍs)
6 3450
12 1900
30 840
60 455
래커의 조성물은 ITO 24.5부, 아크릴레이트 혼합물 24.5부, 이소프로판올 50부, 분산 첨가제 0.5부 및 광개시제 0.5부를 갖는다.
ITO를 함유하지 않는 래커는 아크릴레이트 혼합물 32.45부, 분산 첨가제 0.66부, 광개시제 0.66부 및 이소프로판올 66.22부를 갖는다.
사용된 아크릴레이트 혼합물은 펜타에리트리톨 트리테트라아크릴레이트 약 40중량% 및 헥산디올 디아크릴레이트 약 60중량%의 혼합물을 포함한다. 사용된 분산 첨가제는 바커 케미에(Wacker Chemie)에서 제조한 실란 GF 16을 포함한다. 이르가큐어(Irgacure) 184를 광개시제로서 사용한다.
예를 들면, 용매를 가하지 않아서 래커의 점도가 지나치게 높은 경우, 충분한 양의 ITO를 재료 속에 분산시킬 수 없다. 예를 들면, 헥산디올 디아크릴레이트 60부, 펜타에리트리톨 트리테트라아크릴레이트 40부로 이루어진 혼합물에는 충전재로서의 ITO 약 30 내지 40부만을 혼입할 수 있다. 충전재의 양이 이보다 많으면, 래커의 점성이 지나치게 증가하여 가공할 수 없게 된다.
래커의 의사가소성 때문에, 피복 동안 래커를 전단(shear)하는데 유리하다. 그 결과, 균일하게 습윤되고 유동이 양호해진다. 적합한 피복 기술에는, 예를 들면, 롤러 피복 및 스프레이 피복이 있다. 래커를 붓거나 유동 피복하는 것은 부적합하다.
특별한 양태:
래커는, 적합한 단량체의 선택에 의해, 공기(대기 산소)의 존재하에 양호하게 경화되는 방식으로 조절될 수 있다. 이의 예에는 프로판트리올 트리아크릴레이트와 황화수소의 반응에서 제조된 반응 생성물(룀 게엠베하 운트 코. 카게에서 제조한 PLEX6696)이 있다. 래커는 질소하에서 보다 빨리 경화되거나 소량의 광개시제를 사용하여 경화되지만, 예를 들면, 적합한 광개시제, 예를 들면, 이르가큐어 907을 사용하는 경우에는 공기 중에서 경화시킬 수 있다.
예를 들면, 이를 성취하는 또 다른 방법은 SiO₂나노입자를 래커 매트릭스 속으로 혼입시키는 것이다. 적합한 생성물에는 단분산 나노입자, 예를 들면, 클라리안트에서 상표명 하이링크 OG로 판매하는 오가노졸 형태의 나노입자가 있다. 데구사에서 상표명 에어로실로 판매하는 퓸드 실리카 또한 적합하다. 미세 입자 구조가 파괴된 퓸드 실리카를 사용하는 것이 특히 바람직한데, 그 이유는 이들 나노입자는 래커의 점도에 거의 영향을 미치지 않기 때문이다. 구조가 파괴된 실리카들 중에는, 데구사에서 에어로실 공정에 의해 1차 입자의 응집물 형태로 제조한 실리카가 있으며, 당해 1차 입자의 크기는 수nm 내지 수 백nm이고, 제조 파라메터의 적합한 선택을 통하여 또는 이들의 2차 구조 및 3차 구조의 입자 크기와 관련된 후처리를 통하여, 사실상 또는 완전히 100nm 미만의 크기에 도달한다. 이러한 특성 프로파일에 부합하는 제품이 데구사에서 출원한 유럽 특허공보 제0808880 B1호에 기재되어 있다.
각각의 경우, 건조 필름(즉, 용매를 함유하지 않는 래커 조성물)을 기준으로 하여, (불활성) 나노입자 10 내지 40% 및 ITO 20 내지 50%를 갖는 래커는 경화능이 양호한 래커이다. 당해 래커는 기계적으로 안정하고, 가소성 수지 기판에 대한 접착성이 양호하다.
놀랍게도, 불활성 무기 입자, 예를 들면, SiO₂나노입자 또는 다른 산화물계 물질을 갖는 나노입자를 소량 함유한 래커는 접착성이 양호하고 전기 전도도가 양호하며 전기 전도도가 감소하지 않는다.
몇 가지 방식으로, 충전재 입자는 산화인듐주석 입자가 전도체-트랙형 구조물로 변위되도록 하여, 전도성 입자의 농도를 증가시킴으로써 전기 전도도를 향상시키는 것으로 추측된다. 그 결과, 동일한 전도도에 대해 ITO 농도를 감소될 수 있다.
클라리안트에서 상표명 하이링크 OG로 판매하는 오가노졸은, 적절한 경우, 다른 관능성 그룹을 포함할 수 있는 일관능성 단량체 또는 이관능성 단량체를 포함한다. 유기 용매, 예를 들면, 알콜 중의 오가노졸 또한 적합하다. 적합성이 양호한 단량체의 예에는 헥산디올 디아크릴레이트 및 하이드록시에틸 메타크릴레이트가 있다. 최소량의 중합 개시제가 단량체에 존재해야 한다. 적합한 안정제는 데구사에서 제조한 템폴(Tempol) 또는 페노티아진이 있다. 단량체에 존재하는 안정제의 농도는 일반적으로 500ppm 미만, 바람직한 한 가지 양태에서, 200ppm 미만, 특히 바람직하게는 100ppm 미만이다. 피복이 용이한 UV 래커 중의 안정제의 농도는, 반응 성분을 기준으로 하여, 200ppm 미만, 바람직하게는 100ppm 미만, 매우 특히 바람직하게는 50ppm 미만이여야 한다. 선택된 안정제 농도는 선택된 중합 가능한 성분들의 성질 및 반응성에 좌우된다. 특히 반응 성분들, 예를 들면, 몇 가지 다관능성 아크릴레이트 또는 아크릴산은 비교적 다량의 안정제를 필요로 하지만, 반응성이 낮은 성분, 예를 들면, 일관능성 메타크릴레이트는 보다 소량의 안정제를 필요로 한다. 사용된 안정제는 템폴 및 페노티아진(이들 물질은 산소의 부재하에서도 효과적이며, 10 내지 100ppm 정도의 소량만을 사용할 수 있다) 뿐만 아니라, 예를 들면, 하이드로퀴논의 모노메틸 에테르(당해 물질은 산소의 존재하에서만 효과적이며, 50 내지 500ppm의 양으로 사용된다)를 포함할 수 있다. 조성물의 선택에 따라, 래커의 내스크래치성, 내약품성 또는 가요성 및 성형성이 조절될 수 있다. 가교결합제의 함량은 이의 목적을 위하여 적합한 방식으로 조절된다. 예를 들면, 접착이 어려운 기판, 예를 들면, 캐스트 고분자량 PMMA에 대한 접착성을 향상시키기 위해 하이드록시에틸 메타크릴레이트를 높은 함량으로 사용할 수 있으며, 이는 동시에 성형성을 향상시킨다. 비교적 함량이 높은 헥산디올 디아크릴레이트에 의해 내약품성과 내스크래치성이 향상된다.
관능성이 훨씬 더 높은 단량체, 예를 들면, 펜타에리트리톨 트리테트라아크릴레이트에 의해, 훨씬 더 양호한 내스크래치성 및 내약품성이 성취된다. 본원에서, 래커의 조성은 요구되는 모든 특성들의 목적하는 조합이 성취되는 방식에 따라 달라질 수 있다.
성형성을 증가시키고 접착성을 향상시키는 한 가지 방법에는, 이중 결합 성분과 반응성 또는 비반응성이 되도록 선택될 수 있는 올리고머성 성분 또는 중합체성 성분을 사용하는 것이 있다. 비교적 고분자량의 구조 단위를 사용함으로써, 경화 동안 가교결합 밀도가 감소하고 래커의 수축이 감소하여, 그 결과 일반적으로 접착성이 보다 양호해진다.
적합한 중합체성 성분은, 예를 들면, 메타크릴레이트로 이루어지거나 아크릴레이트로 이루어지거나 관능성 단량체로 이루어질 수 있는 폴리(메트)아크릴레이트이다. 접착성을 추가로 향상시키기 위해, 관능성 그룹을 갖는 중합체를 사용할 수 있다. 적합한 폴리메타크릴레이트의 예에는 룀 게엠베하 운트 코. 카게에서 제조한, 점도 번호(J)[ml/g](20℃ CHCl3 중에서 측정함)(이는 분자량의 척도임)가 11 ±1인 PLEX 8770 F가 있다.
분자량에 따라, 상이한 양의 올리고머성 또는 중합체성 첨가제를 가할 수 있다. 사용되는 비교적 고분자량의 중합체의 양은 이와 상응하게 비교적 적고, 비교적 저분자량인 생성물의 양은 비교적 많으며, 그 결과 생성된 래커의 총 점도는 가공이 가능한 정도의 점도이다. 중합체성 첨가제는 증점제로서 작용하고, 이와 동시에, 나노입자를 현택액 속에 유지시키고 피복 공정 후 입자의 목적하지 않은 침강이 발생하는 것을 억제시키기 위해 사용된다.
이러한 방법에 의해, 표면에서의 ITO 농도, 특히 층의 최상단으로부터 200nm에서의 ITO 농도가 피복층 대부분에서의 또는 기판과의 계면에서의 ITO 농도보다 상당히 낮지 않게 된다. 당해 방법의 또 다른 중요한 측면은, 증점제의 첨가에 의해 기판 접착성이 향상된다는 점이다. 본 발명을 임의의 특정 이론과 결부시키고자 하는 것은 아니나, 상기 언급한 바에 대한 한 가지 설명은, 증점제가 초래하는 기판과의 계면에서의 ITO의 농도의 감소, 따라서, 이와 동시적인, 계면에서의 유리하고도 충분히 높은 결합제 농도의 유지로 인해, 결합제가 양호한 기판 접착력에 기여하는 것이다. 이와 반대로, 무기 충전재, 예를 들면, ITO가, 특히, 래커/기판 계면으로 침강함으로 인해 기판과 결합제 사이의 접촉 영역에서 ITO의 농도가 증가할 경우, 기판과 결합제 사이의 접촉 면적을 감소시켜 기판 접착력이 보다 열등하게 되도록 한다.
제조방법:
ITO 입자의 양호한 밀링(milling)/분산을 확보하는 방식으로 래커 점도를 조절하는 것이 중요하다. 예를 들면, 이러한 방법은, 분쇄기로서 유리 비드를 사용하여 롤러 베드 위에 분산시킴으로써 성취할 수 있다[참조: 독일 공개특허공보 제101 29 374호].
ITO 나노입자를 래커 속에 분산시키는 또 다른 방법에서는, 강제 전달과 조합된 특수하게 조합된 혼합 및 분산용 어셈블리, 예를 들면, 하겐 운트 리나우 게엠베하(Haagen and Rinau GmbH)에서 제조한 유니믹스 LM6(Unimix LM6)를 사용한다. 이러한 특수하게 조합된 혼합 및 분산용 어셈블리를 사용하는 경우, ITO 응집물의 파괴 없이 충분히 양호한 분산을 성취하기 위해서는, 나노입자 집합물들이 충분히 작은 응집물로 분쇄되어, 투명도가 양호한 피복물이 제공될 정도로 혼합 조건들을 조절해야 한다. 충분한 투명도를 위해, 응집물은 가시광의 λ의 4분의 1, 즉 100nm 이하이어야 한다. 당해 혼합물이 지나치게 전단되거나 너무 오랫동안 전단되는 경우, 전도도에 상당한 영향을 끼치는 응집물이 파괴되어, 퍼콜레이션 네트워크(percolation network)의 올바른 형성을 막게 된다. 퍼콜레이션 네트워크의 전단 효과에 관한 정보는, 예를 들면, 문헌[참조: Hans J. Mair, Siegmar Roth (eds.), Elektrisch leitende Kunststoffe(=Electrically conducting plastics), Hanser Verlag, 1986 and in Ishihara Functional Materials, Technical News, T-200 Electroconductive Materials, company publication Ishihara]에서 찾을 수 있다.
따라서, 본 발명의 중요한 점은, 퍼콜레이션 네크워크 속의 응집물이 유지되고, λ의 4분의 1보다 크기가 큰 더욱 조악한 입자 집합물이 파괴되도록 하는 방식으로, 전단이 조절되는 것이다.
이는, 분산 장치 및 분산 조건의 선택, 조성물의 적합한 점도의 선택 및 임의의 적합한 첨가제의 첨가로 인하여 성취된다.
적합한 첨가제는, 예를 들면, 유럽 특허공보 제281 365호[니폰 오일 앤드 팻츠(Nippon Oil & Fats)에서 출원]에 언급되어 있다.
전기 전도 모델:
퍼콜레이션(percolation) 네트워크가 일련의 진주 목걸이 같은 연속 형태로 배열되어 서로 접촉되어 있는 전도성 입자를 기초로 하는 경우, 대전방지 작용은 이상적으로 효과적일 수 있다. 이는, 상당히 고가인 ITO에 대한 비용/이익 비율을 최적화시킨다. 이와 동시에, 입자의 산란 정도를 최소화시킬 수 있기 때문에, 투명도가 향상되고 피복물의 헤이즈(haze)가 감소한다. 퍼콜레이션 한계는 입자의 형태에 좌우된다. 구형 1차 입자의 경우, 퍼콜레이션 한계는 ITO 약 40중량%에서 성취된다. 침상(針狀) ITO 입자를 사용하는 경우, 입자들의 충분한 접촉이 비교적 낮은 농도로만 성취된다. 그러나, 침상 입자는 투명도 및 헤이즈에 불리한 작용을 하는 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 불활성 나노입자를 사용함으로써 퍼콜레이션 네트워크를 구성하는 데 필요한 ITO의 양을 줄이는 것이다. 불활성 나노입자를 가하는 경우 부수적으로 전체 시스템의 투명도가 희생되지 않으며, 시스템은 다른 유리한 특성을 수득하는데, 예를 들면, 특성의 손실이 없는 대기 산소하에서의 경화능이 성취되고, 경도가 커지고, 성형성이 보다 양호해지고, 기판 접착력이 양호해진다.
실시예들은 래커 속에 나노입자를 함유시키고 ITO를 33% 정도로 적게 함유시켜 성취되는 전도도가, 래커 속에 나노입자를 함유시키지 않고 ITO를 50% 함유시켜 성취하는 전도도와 동일함을 보여준다.
피복 기술:
피복방법은, 래커를 얇고 균일한 두께로 피복할 수 있을 정도로 선택되어야 한다. 적합한 방법에는, 예를 들면, 와이어 권취 닥터 바(doctor bar)의 사용, 침지, 살포(spreading), 롤러 피복 및 스프레잉이 있다. 당해 기술분야의 숙련가들에게 알려진 방법에서, 래커의 점도는, 가해진 임의의 용매를 증발시킨 후에 습윤된 필름의 층 두께가 2 내지 15㎛이 되도록 조절되어야 한다. 층이 얇을수록 내스크래치성이 저하되고, 층은 래커 매트릭스로부터의 금속 산화물 입자의 돌출부에 의한 무광택 효과를 나타낼 수 있다. 층이 두꺼울수록 투과율이 손실되고 전기 전도도가 증가하지 않으며 비용 측면에서 바람직하지 않다. 그러나, 일정한 기계적 부하로 인한 래커 표면의 마모 때문에, 층을 더 두껍게 하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 경우, 층의 두께를 100㎛ 정도로 두껍게 할 수 있으며, 적절한 경우, 래커의 점도는 두꺼운 층을 제조할 정도로 증가해야 한다.
경화:
충분하고 완전한 경화를 성취하기 위해 요구되는 인자들 중의 하나는 광개시제의 성질 및 농도를 적절하게 맞추는 것이다. 래커의 표면 및 심층부의 충분한 경화를 수득하기 위해서는, 광개시제의 배합이 종종 필요하다. 특히, 금속 산화물 입자를 사용하는 충전재의 양이 많은 경우, 충분히 경화된 심층부를 수득하기 위해서는, 통상의 광개시제(예를 들면, 시바에서 제조한 이르가큐어 1173 또는 이르가큐어 184)를 비교적 장파장에서 흡수하는 광개시제[예를 들면, BASF에서 제조한 루시린(Lucirin) TPO 또는 루시린 TPO-L]와 배합하는 것이 바람직하다. 투명한 기판의 경우, 오프셋 UV 방사선을 사용하는 조사에 의해, 피복된 기판을 상부 및 하부로부터 경화시키는 것이 종종 바람직하다. 개시제의 요구되는 농도는 광개시제 0.5 내지 8% 이하, 바람직하게는 1.0 내지 5%, 매우 특히 바람직하게는 1.5 내지 3%이다. 불활성 기체하에 경화시키기 위해, 광개시제는, 아크릴레이트를 기준으로 하여, 0.5 내지 2%이면 충분하고, 공기하에서 경화시키기 위해, 광개시제 2 내지 8%, 바람직하게는 4 내지 6%가 요구된다. 래커 중의 분해 생성물의 양을 최소화시키기 위해서는 개시제를 최소한의 농도로 사용하는 것이 유리한데, 그 이유는 개시제가 장기간 내후성에 부작용을 끼치기 때문이다. 또한, 비용 효율성을 위해, 개시제를 최소한의 농도로 사용하는 것이 바람직하다.
또한, UV 방사선으로 경화시키는 또 다른 방법으로서, 다른 고에너지 방사선을 사용하여 피복물을 경화시킬 수 있다. 한 가지 적합한 방법은 전자 빔 조사 방법이다. UV 방사선와 비교한 전자 빔 조사의 이점에는, 두꺼운 층 전체에 걸친 양호한 경화 및 대기 산소의 존재 및 광개시제의 부재하에서도 보다 빠른 경화 가능성이 있다. 방사선 에너지는 기판의 손상 또는 황변 없이 층이 충분하게 경화되도록 조절되어야 한다.
저수축 혼합방법:
본 발명의 한 가지 중요한 측면은 래커의 저수축 경화이다. UV 경화성 래커는 본래 방사선 경화 동안 수축되어, 래커 표면이 불리하게 영향을 받아 기판에 대한 접착성이 손실될 수 있다. 일관능성 단량체, 이관능성 단량체 및 다관능성 단량체 각각의 비율, 중합체성 무기 충전재, 및 첨가제를 정교하게 선택함으로써 래커의 수축이 감소할 수 있다. 중합 동안 침강되지 않는 불활성 충전재, 예를 들면, 산화인듐주석, 이산화규소와 같은 금속 산화물, 또는 비반응성 중합체성 구성 성분에 의해 조성물의 전체적인 수축이 감소하며, 1가 단량체 및 올리고머에 의해서는 적절하게 수축하고 다가 단량체에 의해서는 상당히 수축한다.
예를 들면, 다가 성분들의 함량이 특정 수준을 넘지 않는 경우, 저수축 혼합방법이 수득될 수 있다. 이러한 경우, 분자량, 관능성 그룹의 갯수 및 수축과의 관계가 고려되어야 한다. 저분자량의 다가 성분은 본래 가장 많이 수축되며, 비교적 고분자량의 1가 성분은 가장 적게 수축된다.
저수축 혼합방법의 예는 다음과 같다.
실시예 1:
용매, 예를 들면, 에탄올 또는 이소프로판올 100부
하이드록시에틸 메타크릴레이트 35부
SiO₂나노입자1 ) 15부
산화인듐주석 나노입자 50부
광개시제 2부
및, 적절한 경우, 기타 첨가제
수득된 피복물은 어느 정도의 가요성을 갖고 접착성이 양호하다. 예를 들면, 이들 재료로 피복된 PMMA 호일은 상당한 수준으로 굴곡되거나 변형될 수 있다. SiO₂나노입자는, 예를 들면, 하이드록시에틸 메타크릴레이트 속의 무기 나노입자의 오가노졸 형태로 사용될 수 있으며, 당해 입자는 클라리안트에서 상표명 하이링크 OG로 판매하고 있다. 언급된 혼합방법을 사용한 피복물은 기계적으로 안정적이지만, 내스크래치성은 없다. 몇몇 오가노졸을 2관능성 또는 다관능성 아크릴레이트로로 대체시킴으로써, 이러한 형태의 피복물의 내스크래치성은 증가할 수 있다. 내스크래치성 저수축 혼합방법의 예는 다음과 같다.
실시예 2:
용매, 예를 들면, 에탄올 또는 이소프로판올 100부
하이드록시에틸 메타크릴레이트 17.5부
SiO₂나노입자1 ) 7.5부
헥산디올 디아크릴레이트 25부
산화인듐주석 나노입자 50부
광개시제 2부
및, 적절한 경우, 기타 첨가제
1) 클라리안트에서 제조한 안정제 100ppm을 함유한 하이링크 OG 100-31
양호한 경화를 위한 필수조건은 안정제 함량이 특히 적은 오가노졸을 사용하는 것이다. 따라서, 언급된 각각의 실시예들에서는 템폴®안정제 또는 페노티아진 안정제를 각각 100ppm 함유한 오가노졸을 사용한다. 시판중이며 상당히 안정적인 오가노졸(페노티아진 500ppm)을 사용하는 래커와 비교할 경우, 보다 양호한 접착성이 수득되며(cross-cut CC = 0), 이는 불활성 기체(질소) 및 공기 중에서 보다 양호하게 경화되기 때문이다.
래커 중의 안정제 함량을 최소로 하기 위한 또 다른 방법에서는, 유기 용매, 예를 들면, 알콜 중의 SiO₂나노입자로 이루어진 안정제 비함유 오가노졸을 사용하여 나노입자를 래커 매트릭스 속으로 도입시킨다.
수축에 대한 경화 조건의 영향:
수축은 혼합방법 뿐만 아니라 적합한 경화 조건의 선택에 영향을 받을 수 있다. 비교적 소량의 방사선 에너지를 사용하는 저속 경화가 유리하며, 경화 속도가 빠르고 더욱 큰 방사선 에너지를 사용하는 경우, 더욱 높은 수준의 수축이 관찰된다.
퓨젼(Fusion)에서 제조한 F450 소스(120W/cm) 및 전진 속도 1 내지 3m/min의 집속 빔(focused beam) 및 2% 광개시제를 질소하에서 사용하는 경우, 유리한 경화 조건이 수득된다.
래커의 내스크래치성:
본 발명의 또 다른 특징은 대전방지 래커의 내스크래치성이 양호하다는 점이다. 기술된 경화 조건을 선택하는 경우, 수축이 적고 접착성이 양호한 내스크래치성 대전방지 래커를 제조할 수 있다.
ITO 함량이 33 내지 50%인 본 발명의 래커는, CS 10F 마모 휠(abrasion wheel)을 사용하여 테버 마모기(Taber Abraser)에서 시험하고 100회 회전(revolution)에서 5.4N의 중량을 가한 결과, Δ헤이즈 2% 미만의 내스크래치성을 성취한다.
래커의 내약품성:
본 발명의 래커는 화학제품, 예를 들면, 무기산 및 알칼리성 용액에 단시간 노출되는 경우 이들에 대한 내성이 양호하고, 다수의 유기 용매, 예를 들면, 에스테르, 케톤, 알콜, 방향족 용매에 대한 내성이 양호하다. 예를 들면, 이들 용매는, 필요한 경우, 본 발명의 래커로 피복된 가소성 수지 제품을 세정하는 데 사용될 수 있다.
내후성 및 혼합방법:
안정제 함량이 적은 조성물의 특별한 한 가지 이점은 공기 중에서의 경화 가능성 및 이에 따른 불활성화 비용(불활성 기체 소비와 관련된 장치 비용 및 운전 비용)의 감소이다. 또 다른 이점은 광개시제를 비교적 소량 사용하는 경우에도 양호한 벌크 경화가 성취된다는 점이다. 실시예에 언급된 조성물, 및 SiO₂나노입자를 사용하지 않고, 오가노졸 대신 일관능성 단량체 또는 다관능성 단량체 또는 이들의 혼합물을 사용하는 조성물을 경화시키고, 각각의 경우 광개시제, 예를 들면, 이르가큐어 184, 이르가큐어 1173, 이르가큐어 907 또는 이들의 혼합물 2%를 사용하여, 내스크래치성 및 내후성 조성물을 제공할 수 있다.
실시예 3:
용매, 예를 들면, 에탄올 또는 이소프로판올 100부
펜타에리트리톨 트리테트라아크릴레이트 40부
헥산디올 디아크릴레이트 60부
산화인듐주석 나노입자 50부
SiO₂나노입자 5부
광개시제 2부
및, 적절한 경우, 기타 첨가제
실시예 4:
PLEX 8770(증점제) 5부
펜타에리트리톨 트리테트라아크릴레이트 20부
헥산디올 디아크릴레이트 75부
를 제외하고는 실시예 3과 동일함
또한, 위에서 언급한 조성물은 UV 안정제로 처리하여 내후성을 증가시킬 수 있다. 이 경우, UV 안정제에 의해 방사선 경화가 억제되지 않도록 주의해야 한다.
본 발명의 바람직한 한 가지 양태에서, 전자 빔을 사용하여 경화시킨다. 그 결과, UV 흡수제와 UV 광 사이에 불리한 상호작용이 발생하는 것이 방지된다.
사용되는 방사선 공급원이 UV 램프를 포함하는 경우, 예를 들면, 스펙트럼의 장파장 영역에서 흡수하는 광개시제 또는 스펙트럼의 가시 영역에서 흡수하는 광개시제와 배합하여, 장파장 UV 광을 사용할 수 있다. 래커를 통과하는 고에너지 광의 양이 방사선 경화에 충분하기 위해서는, 광개시제의 흡수 영역에서 UV 흡수제에 의해 완전히 흡수되는 것은 허용할 수 없다.
통상의 UV 램프, 예를 들면, 시스템 퓨전(System Fusion) 또는 IST 슈타흐렌테흐니크(IST Strahlentechnik)로 운전하는 것이 목적인 경우, 사용되는 UV 흡수제는, 광개시제를 여기시키기 위해, UV 방사선을 전달하기 위한 흡수 영역내에 적절하게 큰 윈도우를 제공하는 부재를 포함할 수 있다. 노블록 7966, 티누빈 1130이 적합한 UV 흡수제이다.
언급된 수단들의 조합에 의해, 특히 소량의 광개시제를 사용함으로써, 장수명의 내후성 피복물을 제조할 수 있다. 소량의 광개시제에 의해, 개열 생성물(cleavage product)의 함량이 낮아지며, 그 결과 당해 생성물의 이동에 대한 공격 부위가 매우 적어진다. 따라서, 언급된 래커는 5,000시간에 걸친 인공적으로 가속된 내후성 시험(Xenotest / DIN No.에 준거함)을 이들의 접착성, 내스크래치성 및 양호한 투과성의 손상 없이 합격한다.
가소성 수지 성형물은 글레이징(glazing) 또는 글레이징 소자로서, 구조물 포장용으로, 의료 분야, 생물 분야 또는 마이크로전자공학 분야의 청정실 설치용으로, 기계 커버용으로, 인큐베이터용으로, 디스플레이용으로, 영상 디스플레이 스크린 및 영상 디스플레이 스크린 커버용으로, 배면 투사 스크린용으로, 의료 장치용으로 및 보호 스크리닝으로서의 전기 장치용으로 사용할 수 있다.
다른 용도:
대전방지 피복물은 투명한 기판 뿐만 아니라 불투명한 기판에서 사용할 수 있다. 당해 피복물의 예에는 대전방지성 가소성 수지 바닥마감재, 및 일반적으로 기판 위의 대전방지 내스크래치성 필름의 적층물, 예를 들면, 목재 또는 장식용 종이가 있다. 또 다른 용도에는 전자 빔하에 경화되는 장식용 종이의 피복이 있다.
PCS(초음파가 뒤따름)에 의한 입자 크기 측정
1. 시약
증류수 또는 탈염수, pH > 5.5
2. 장치
펜드라울릭(Pendraulik)(31832 슈프링게 1 소재)에서 제조한 회전 속도계가 장착된 LR 34 실험실용 용해기
직경 40mm의 분산 디스크
직경 7mm의 H7 티탄 소노트로드(sonotrode)가 장착된, UP 400 S 초음파 프로세서[닥터 힐셔(Dr. Hielscher)(슈트트가르트 70184 소재)가 제조]
1회 사용 아크릴산 셀 1.5㎖를 함유한, HORIBA LB-500 입자 크기 분석기[한 42781에 소재한 레츠 테흐놀로기(Retsch Technology) 제조]
등록번호 22926, 용량 250㎖, DDPE, 0/0021 무착색의, 훽스트 컨테이너(Hoechst 컨테이너)[프랑크푸르트-훽스트 65929 브루닝슈트라쎄 64에 소재한 훽스트 아게(Hoechst AG)의 Dept. EK-Verpackung V 제조] 컨테이너용 리드(lid) 250㎖, 등록번호 22918
파스퇴르 피펫 3.5㎖(길이 150㎖, 주문 번호 1-6151)
정밀 저울(0.01g의 정밀도로 읽을 수 있음)
3. 농도 1%의 분산액 제조
저장 용기에서 수동으로 진탕시켜(30초) 분말 시편(약 10 내지 100g)을 균질화시킨다. 시편을 10분 이상 정치시켜 탈기(aeration)시킨다.
정밀 저울(0.01g의 정밀도로 읽을 수 있음)을 사용하여 분말을 칭량한다. 분말 1g(±0.02g)을 PE 컨테이너에 넣고, 그 위에 탈이온수 100g(±0.02g) 이하를 가한다.
시편의 분산
2000rpm에서 실험실용 용해기를 사용하여, 시편을 차폐된 폴리비이커에서 5분 동안 예비분산시킨 후에, 진폭 80%, 주기 1에서 초음파를 사용하여 4분 동안 분산시킨다.
4. 입자 분포의 측정
이론적 측정: 당해 시험 방법은 광자 상관 분광분석법(PCS: photon correlation spectroscopy, 동적 광 산란)에 의해 입자 크기 분포의 측정을 기술한다. 당해 방법은 서브마이크론 영역(10nm 내지 3㎛)에서 입자 및 이들의 응집물을 측정하는 데 특히 적합하다. 사용되는 HORIBA LB-500 장치는 배면 산란 광학 시스템을 사용하며, 당해 장치에서는 단일 산란 및 다중 산란 사이의 비율이 거의 일정하여 이를 무시할 수 있다. 또한, 이러한 목적을 위해, 가측정을 하지 않고도 비교적 높은 농도에서 분산을 측정할 수 있다. 정확한 입자 크기 분포 측정을 위해서는 다음의 파라메터들을 알아야 한다.
◈ 분산 온도: 셀 속에서의 대류를 배제시키기 위해서는 일정한 온도가 중요하며, 이는 입자의 자유 운동에 중첩될 수 있다. HORIBA LB-500는 셀 속의 온도 를 측정하며, 평가 공정에서의 온도 측정치를 고려한다.
◈ 분산 매질 점도: 희석 시스템에서는 중요하지 않은데, 그 이유는 예를 들면, 25℃에서의 순수 용매의 점도는 잘 알려져 있기 때문이다. 분산 물질의 점도가 액상(대부분 물)의 점도보다 높은 경우, 입자의 움직임이 한정되기 때문에, 이러한 과도하게 높은 농도는 문제시된다. 이러한 이유로, 측정은 대부분 약 1% 고형분 농도에서 수행된다.
◈ 입자와 분산 매질의 굴절률: 이들 데이터는 대부분의 고체 및 용매에 대해 HORIBA 소프트웨어에 열거된다.
◈ 분산액은 이의 침강에 대해 안정적이여야 한다. 셀 속의 침강은 입자의 추가적인 움직임을 발생시킬 뿐만 아니라 측정 공정 동안 산란된 광 강도의 변화를 초래한다. 또한, 그 결과, 셀의 기저부에 축적되는, 분산액 중의 비교적 큰 입자의 농도가 감소된다.
측정 방법: 측정 장치는 측정 신호를 평가하고 측정 결과를 저장 및 출력하는 컴퓨터 프로그램으로 제어된다.
각각의 측정 공정 또는 일련의 측정 이전에, 다음의 설정치를 소프트웨어에 입력해야 한다.
◈ 입자와 매질의 굴절률 입력
◈ 분산 매질의 점도 입력
◈ 시편에 관한 분류 및 메모
파스퇴르 피펫을 사용하여, 분산된 시편을, 용해기 및 초음파를 사용하여 1회 사용 1.5㎖ 아크릴산 셀 속으로 옮긴다. PCS 장치 및 온도 센서로 이루어진 측정 챔버 속에 넣으면, 측정 공정은 소프트웨어(측정 버튼)의 도움으로 개시된다. 20초 동안 기다린 후에, 측정 디스플레이를 열고, 입자의 현재 분포를 3초마다 표시한다. 실제 측정 공정은 측정 디스플레이 속의 측정 버튼을 다시 눌러서 개시한다. 미리 설치한 바에 따라, 각종 측정 결과(예를 들면, d50, d10, d90, 표준 편차)를 사용하여, 30 내지 60초 후의 입자 분포를 표시한다. 매우 다양한 d50 값(예를 들면, 150nm ±20%; 매우 광범위하게 분포하는 경우 발생할 수 있음)의 측정치가 약 6 내지 8개가 수득되는 경우, 3 내지 4개면 충분하다.
5. d50 값 데이터
모든 확연히 편향된 수치들을 제외하고는, 측정한 모든 d50 값의 평균치(소수점 자리는 포함시키지 않음)를 nm 단위로 나타낸다.

Claims (8)

  1. 결합제 또는 결합제 혼합물(a),
    중간 1차 입자 크기(median primary particle size)가 1 내지 80nm이고 응집률(%)이 0.01 내지 99%인 전기 전도성 금속 산화물 분말(e) 5 내지 500중량부[성분(a)의 중량을 기준으로 함] 및
    불활성 나노입자(f) 5 내지 500중량부[성분(a)의 중량을 기준으로 함]로 이루어진 래커 시스템을 사용하여 성형물의 하나 이상의 면을 피복하는 단계 및
    래커층을 경화시키는 단계를 포함하는, 가소성 수지로 이루어진 성형물을 피복하는 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 사용되는 불활성 나노입자가 SiO₂나노입자를 포함함을 특징으로 하는, 가소성 수지로 이루어진 성형물을 피복하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 사용되는 전기 전도성 금속 산화물 분말(e)이 산화인듐주석(ITO), 안티몬 산화주석(ATO) 및 도핑된 ITO로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함함을 특징으로 하는, 가소성 수지로 이루어진 성형물을 피복하는 방법.
  6. 가소성 수지 성형물이 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 글리콜-개질된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET-G), 폴리에틸렌(PE), 폴리비닐 클로라이드(PVC), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 또는 폴리프로필렌(PP)으로 구성됨을 특징으로 하는, 제1항, 제4항 또는 제5항 중의 어느 한 항에 따르는 방법으로 수득 가능한 가소성 수지 성형물.
  7. 제6항에 있어서, 글레이징(glazing)용으로서, 구조물 포장용으로서, 청정실 설치용으로서, 기계 커버용으로서, 인큐베이터용으로서, 디스플레이용으로서, 영상 디스플레이 스크린 및 영상 디스플레이 스크린 커버용으로서, 배면 투사 스크린용으로서, 의료 장치용으로서 또는 전기 장치용으로서 사용되는 가소성 수지 성형물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 래커 시스템이 용매 또는 용매 혼합물(b);
    유동 조절제, 습윤제, 분산 첨가제, 산화방지제, 반응성 희석제, 소포제, 입체 장애 아민 광안정제(HALS: hindered amine light stabilizers) 및 UV 흡수제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제(c); 및
    건조 필름[성분(a), 성분(c), 성분(d) 및 성분(e)]을 기준으로 하여, 0 내지 20중량%의 중합체성 증점제와 0 내지 40중량%의 올리고머성 증점제로 구성될 수 있는 증점제(d)로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상을 추가로 포함함을 특징으로 하는, 가소성 수지로 이루어진 성형물을 피복하는 방법.
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