KR101482537B1 - 코팅 조성물 및 이의 용도 - Google Patents

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Abstract

코팅 조성물은 수지, 대전방지제 및 대전방지 보조제를 포함하는데, 상기 대전방지 보조제는 실록산 화합물, 플루오르-화합물 및 이들의 조합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택된다. 대전방지 보조제는 대전방지제와 함께 시너지 효과를 일으키고 대전방지제를 코팅 표면 밖으로 운반시켜, 소량의 대전방지 보조제를 이용함으로써 원하는 대전방지 효과를 성취하기 위한 대전방지제의 양을 상당히 감소시킬 수 있다. 이 코팅 조성물은 대전방지를 필요로 하는 각종 제품들에 적용될 수 있다.
코팅 조성물, 대전방지제, 대전방지 보조제,

Description

코팅 조성물 및 이의 용도{COATING COMPOSITIONS AND USES THEREOF}
본 발명은 코팅 조성물에 관한 것이며, 특히 양호한 대전방지성(anti-staticity)을 지닌 코팅 조성물에 관한 것이다.
광산업(photonics industry)에서, 높은 전기 절연성을 가져 마찰로 인한 정전기를 손쉽게 발생시키는 플라스틱 재료들을 이용하여 각종 부품들을 구성한다. 미량의(minor) 정전기는 착색된 오염물질(stained contamination)을 쉽게 생성하는 반면 상당량의(serious) 정전기는 제품들의 성능에 영향을 미치고 이에 따라서 불량 제품들을 증가시킨다.
일반적으로, 대전방지성을 제품에 부여하는 종래의 코팅들은 수지, 대전방지제, 용매 및 첨가제를 포함한다. 현재, 전도성 카본 블랙, 전도성 섬유들, 금속 분말들 또는 금속 산화물들, 유기 또는 무기 염들, 계면활성제들 및 전도성 고분자들을 포함하여, 시장에는 각종 대전방지제들이 존재한다. 그러나, 각종 대전방지제들은 여러 가지 문제들을 갖는다. 예를 들어, 전도성 카본 블랙 또는 금속 분말들을 첨가하면 착색된 오염물질을 쉽게 생성시키고 투명도(transparency)를 감소시킨다. 계면활성제들은 저 습도 환경하에서 대전방지 효과를 효율적으로 제공할 수 없다. 게다가, 전도성 고분자들의 비용은 너무 높다.
게다가, 상술된 대전방지제들에서 종종 겪게되는 한 가지 공통적인 문제는 첨가되는 대전방지제들의 양이 증가될 때 대전방지성이 증가될지라도 코팅 품질이 감소된다는 것이다. 그러므로, 우수한 대전방지 효과를 갖는 것 이외에도 상대적으로 적은 양으로 만족스러운 대전방지성을 제품들에 부여하는 대전방지제는 본 기술에서 매우 바람직하다.
대만 특허 공개 번호 제200728360호는 광산란 대전방지제와, 투명한 폴리카보네이트, 투명한 아크릴레이트계 고분자 입자들 및 대전방지제를 포함하는 투명한 열가소성 조성물(bright thermoplastic composition)을 개시한다. 고분자 입자들은 코어-쉘 형태(core-shell morphology)를 가지며 이들의 직경은 1㎛ to 100㎛ 이다. 또한, 플루오르알칸 암모늄 설포네이트는 0.1wt% 내지 4.0wt%의 량의 대전방지제로서 사용된다. 이 결과는, 이에 따라서 얻어진 막 표면 저항율 값(resistivity value)이 1014Ω/sq.보다 높다는 것을 보여준다. 대전방지 효과는 실질적으로 현재 제품들의 요구를 충족할 수 없다.
대만 특허 공개 번호 제200720734호는 기판, 수지층 및 대전방지제를 포함하는 광학 필름을 제공하는데, 여기서 수지층은 기판상에 배치되고 대전방지제는 수지층에서 분산되고 금속 산화물들을 갖는 나노-입자들이다. 상기 특허 출원의 개시내용에 따르면, 대전방지제를 첨가하면 양호한 대전방지 효과를 제공하지만, 첨가 량이 총 조성의 20wt% 내지 80wt%에 도달한다.
일본 특개평 제7-241502호는 대전방지막의 한측 또는 양측상에 형성된 코팅층을 포함하는 대전방지막을 제공하는데, 여기서 코팅층은 인산 에스테르 염-계의 대전방지제를 포함한다. 코팅층에서 대전방지제의 함량은 5 내지 40 중량부, 바람직하게는 10 내지 30 중량부의 범위에 있다. 상기 대전방지제의 함량이 40 중량부를 초과하면, 코팅층의 접착방지 특성(antiblocking property) 및 접착(adhesion)이 불충분하게 되고 5 중량부 보다 작으면, 대전방지 효과는 열악하게 될 것이다.
종래 기술은 대전방지 보조제 (antistatic aids)에 대한 연구라기보다는 대전방지 제품들을 위한 대전방지제들의 개선에 주안점을 두었다는 것을 이전의 연구들로부터 알 수 있었다. 본 발명가들은 대전방지 보조제를 이용함으로써 코팅 조성물에서 대전방지제의 량을 상당히 감소시키지만 상대적으로 다량의 대전방지제를 함유하는 다른 제품과 동등한 대전방지 효과를 여전히 제공할 수 있다는 것을 발견하였다.
본 발명의 목적은 수지, 대전방지제, 및 대전방지 보조제를 포함하는 코팅 조성물을 제공하는 것이며, 여기서 대전방지 보조제는 실록산 화합물, 플루오르 화합물 및 이들의 조합물을 포함하는 그룹으로부터 선택된다. 대전방지 보조제는 대전방지제와 함께 시너지 효과를 일으키고 코팅 표면 밖으로 대전방지제를 운반시키며, 소량의 대전방지 보조제를 이용함으로써 대전방지제의 양을 상당히 감소시켜도 원하는 대전방지 효과를 성취한다.
본 발명을 따른 코팅 조성물은 임의의 적절한 수지, 예를 들어, 열경화성 수지를 이용할 수 있는데, 이 수지는 아크릴레이트 수지, 메타크릴레이트 수지, 폴리아미드 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리이미드 수지, 알키드 수지, 에폭시 수지, 플루오르 수지, 페놀릭 수지 또는 이들의 조합물들이 포함되며, 바람직하게는 아크릴레이트 수지, 폴리우레탄 수지 또는 이들의 조합물, 더욱 바람직하게는 아크릴레이트 수지를 포함하나 이로 제한되지 않는다. 선택적으로, 아크릴레이트 수지는 하이드록실(-OH), 카르복실(-COOH) 및 아미노(-HN2), 바람직하게는 하이드록시에틸 아크릴레이트(HEA), 하이드록시프로필 아크릴레이트(HPA), 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트(HEMA), 하이드록시 프로필 메타크릴레이트(HPMA) 또는 이들의 혼합물들과 같은 하이드록실을 포함하는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 그룹들을 가질 수 있다. 코팅 조성물의 총 고체량(solid weight)을 기반으로 한 수지의 함량은 50wt% 내지 99.55wt%, 바람직하게는 60wt% 내지 99.55wt%, 더욱 바람직하게는 70wt% 내지 97.85wt%의 범위이다.
일반적으로, 본 발명에서 사용되는 대전방지제는 제한되지는 않으나, 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 4급 암모늄 화합물, 유기염, 무기염 및 이들의 조합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에서 유용한 대전방제의 비제한적인 예들은 폴리에테르 폴리올, 염화나트륨, 염화 칼륨, 과염소산리튬(lithium perchlorate), 염소산 칼륨(potassium chlorate), 질산 칼 륨, 질산 나트륨, 탄산 나트륨, 가황된 시안산 나트륨(vulcanized sodium cyanate), 플루오르-리튬 이미드 염, 피리디늄 염, 알킬트리메틸암모늄 염, 알킬설포네이트 염 또는 이들의 조합물들을 포함한다. 바람직한 대전방지제는 다음, 폴리에테르 폴리올, 피리디늄 염, 과염소산 리튬 또는 이들의 조합물 중 어느 하나일 수 있다.
일반적으로, 소량의 대전방지제는 불충분한 전도율 및 열악한 대전방지 효과를 제공할 것이다. 다른 한편으로, 대전방지제의 함량이 너무 높으면, 이는 손쉽게코팅 품질에 영향을 미친다. 코팅 조성물의 총 고체량을 기반으로 한 본 발명의 코팅 조성물에서 대전방지제의 함량은 0.1wt% 내지 10wt%의 범위이고 대전방지 보조제가 제공되는 경우에는, 바람직하는 0.1wt% 내지 5wt%의 범위이다.
본 발명의 코팅 조성물은 대전방지 보조제를 더 포함한다. 대전방지 보조제를 이용함으로써, 대전방지 보조제는 대전방지제와 함께 시너지 효과를 일으킬 수 있고 대전방지제를 코팅 표면 밖으로 운반시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 조성물은 소량의 대전방지 보조제를 이용하여 상대적으로 다량의 대전방지제를 함유하는 다른 조성물들과 동등한 대전방지 효과를 여전히 제공할 수 있으므로, 원하는 대전방지 효과를 성취하기 위해 대전방지제의 함량을 감소시킬 수 있다. 본 발명의 코팅 조성물에 적합한 대전방지 보조제는 실록산 화합물, 플루오르-화합물 및 이들의 조합물을 포함하는 그룹으로부터 선택될 수 있다. 이 실록산 화합물은 화학식 (1) 또는 (2)로 표시된다.
Figure 112014088410033-pat00001
삭제
Figure 112008048914952-pat00002
여기서, R1, R2, R3, R4, R5, R6 및 R7 각각은 독립적으로 H, CH3, C2H5, C3H7, OCH3, 또는 OC2H5를 표시하며;
x, y, z 및 a 각각은 독립적으로 1 내지 20의 정수이며;
R은
Figure 112008048914952-pat00003
,
Figure 112008048914952-pat00004
또는
Figure 112008048914952-pat00005
을 표시한다.
여기서 n은 1 내지 5의 정수이며, b 및 c 각각은 독립적으로 1 내지 20의 정수이고, d는 0 내지 20의 정수이고;
R8은
Figure 112008048914952-pat00006
또는
Figure 112008048914952-pat00007
을 표시한다.
본 발명의 코팅 조성물의 일 실시예를 따르면, 실록산 화합물은 화학식 1로 표시되는데,
여기서 R1, R2, R3, R4, R5, R6 및 R7 각각은 독립적으로 CH3 또는 OCH3를 표시하며,
x, y, 및 z 각각은 독립적으로 1 내지 10의 정수이고;
R은
Figure 112008048914952-pat00008
또는
Figure 112008048914952-pat00009
을 표시하며
여기서 n은 1 내지 3의 정수이며, b는 1 내지 10의 정수이고, d는 0 내지 5의 정수이다.
게다가, 본 발명에서 사용되는 대전방지 보조제는 또한 화학식 4로 표시된 플루오르-화합물 일 수 있다.
Figure 112008048914952-pat00010
여기서 m은 1 내지 10, 바람직하게는 3 내지 7의 정수이고 a는 1 내지 20, 바람직하게는 2 내지 10의 정수이다. 예를 들어, 본 발명의 코팅 조성물에서 유용한 플루오르-화합물의 비제한적인 예는 γ-글리사이독시트리플루오르프로판, γ-글리사이독시펜타플루오르부탄, γ-글리사이독시헵타플루오르펜탄 또는 이들의 조합물을 포함한다.
본 발명의 코팅 조성물에 사용되는 대전방지 보조제는 바람직하게는 화학식 3으로 표시되는 실록산 화합물이다.
Figure 112014088410033-pat00011
삭제
여기서, x, y, z 및 b 각각은 독립적으로 1 내지 5의 정수이고 n은 1 내지 3의 정수이다. 예를 들어, 본 발명의 코팅 조성물에서 대전방지 보조제로서 사용되는 실록산 화합물의 비제한적인 예는 에테르-개질된 폴리디메틸실록산, 폴리에테르-개질된 폴리디메틸실록산, 하이드록시 폴리디메틸실록산, 에스테르-개질된 폴리디메틸실록산, 폴리에스테르-개질된 폴리디메틸실록산, 폴리디메틸실록산, 옥타메틸시클로테트라실록산, 페닐실록산, 디메티콘, 알킬메틸실록산, 디메티콘 코폴리올 또는 이들의 조합물을 포함한다. 다른 예는 γ-글리사이독시프로필트리메톡시실란, γ-글리사이독시프로필메트디에톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 또는 이들의 조합물을 포함한다.
본 발명을 따르면, 소량의 대전방지 보조제를 첨가함으로써, 대전방지제의 량을 감소시키고 개선된 대전방지 효과를 갖는 코팅 조성물이 얻어질 수 있다. 일반적으로, 코팅 조성물의 총 고체량을 기반으로, 대전방지 보조제의 함량은 0.05wt% 내지 5wt%, 바람직하게는 0.1wt% 내지 2wt%, 더욱 바람직하게는 0.2wt% 내지 1wt%의 범위이다.
코팅을 갖는 최종 제품들의 용도에 따라서, 본 발명의 코팅 조성물은 필요한 경우 당업자에 의해 통상적으로 사용되는 하나 이상의 다른 첨가제들을, 필요하다면 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 선택적으로 사용되는 첨가제는 가교제, 무기 미립자, 접착력 촉진제(adhesive promoter), 가소제, 충전제, UV 안정제, 레벨링 첨가제(flow and leveling additive), 분산제, 개시제, 촉매 및 안정제를 포함한다.
코팅 조성물에 선택적으로 첨가될 수 있는 가교제는 당업자에게 널리 공지되어 있다. 통상적으로, 폴리이소시아네이트, 알킬화된 멜라민-포름알데히드 수지 및 이들의 조합물, 바람직하게는 폴리이소시아네이트를 포함하는 그룹으로부터 선택된 가교제가 사용될 수 있다. 상기 가교제는 분자들과 분자들간의 화학적 결합(chemical conjugation)을 생성하여 가교를 형성할 수 있다. 예를 들어, 하이드록실을 갖는 아크릴레이트 수지는 폴리이소시아네이트와 반응하여 가교를 형성한다. 가교제를 첨가하는 조건하에서, 이의 함량은 코팅 조성물의 총 고체량을 기반으로 0.1wt% 내지 30wt%, 바람직하게는 0.3wt% 내지 20wt%의 범위이다.
적절한 폴리이소시아네이트 가교제는 지방족 폴리이소시아네이트, 방향족 폴리이소시아네이트 및 이들의 조합물을 포함하는 그룹으로부터 선택될 수 있다. 예를 들어, 지방족 폴리이소시아네이트의 비제한적인 예는 시클로헥산, 디이소시아네이트 이량체, 삼량체 또는 이들의 부가물(adduct), 트리메틸 시클로헥산 디이소시 아네이트 이량체, 삼량체 또는 이들의 부가물, 시클로헥산 디(메틸이소시아네이트) 이량체, 삼량체 또는 이들의 부가물, 이소포론 디이소시아네이트 이량체, 삼량체 또는 이들의 부가물 또는 이들의 조합물들을 포함한다. 방향족 폴리이소시아네이트의 비제한적인 예는 톨루엔 디이소시아네이트 이량체, 삼량체 또는 이들의 부가물, 크실렌 디이소시아네이트 이량체, 삼량체, 또는 이들의 부가물, 디페닐메탄 디이소시아네이트 이량체, 삼량체 또는 이들의 부가물 또는 이들의 조합물을 포함한다.
본 발명의 코팅 조성물에 적합한 알킬화된 멜라민-포름알데히드 수지 가교제는 메틸화된, 에틸화된, 프로필화된 또는 부틸화된 멜라민-포름알데히드 수지일 수 있는데, 이 수지는 헥사(메틸 포름알데히드)-멜라민 수지, 헥사(에틸 포름알데히드)-멜라민 수지, 테트라(메틸-포름알데히드)-디아미노-멜라민 수지, 테트라(메틸-포름알데히드)-바이(부틸-포름알데히드)-멜라민 수지, 테트라(메틸-포름알데히드)바이(프로필-포름알데히드)-멜라민 수지 또는 이들의 조합물을 포함하나 이로 제한되지 않는다.
게다가, 자외선들을 흡수하는 이들 기판들의 황변(yellowing)을 방지하기 위하여, 자외선-흡수 용량(ultraviolet-absoring capacity)을 갖는 무기 미립자가 선택적으로 첨가될 수 있으며, 이들의 예로는 산화 아연, 이산화 규소, 이산화 티탄, 산화 알루미늄, 황산 칼슘, 황산 바륨, 탄산 칼슘 또는 이들의 조합물을 들 수 있다. 나노-급 미립자가 통상적으로 선택되는데, 여기서 이 미립자 직경은 바람직하게는 1nm 내지 100nm의 범위이다. 무기 미립자가 존재할 때, 이의 함량은 코팅 조성물의 총 고체량을 기반으로 통상 1wt% 내지 10wt%의 범위이다.
조성물에 함유된 각종 성분들을 균일하게 혼합하고 다음 코팅 공정을 간편하게 하기 위하여, 본 발명의 코팅 조성물은 용매를 더 포함할 수 있다. 상기 용매는 바인더(binder)를 포함하는 용액 또는 가교제를 포함하는 용액 또는 부가적인 첨가에 의해 제공될 수 있다. 본 발명의 코팅 조성물에 적합한 용매는 당업자에게 널리 공지되어 있고 벤젠 화합물들, 에스테르 화합물들, 케톤 화합물들 또는 이들의 조합물들을 포함하며, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 벤젠 화합물 용매의 비제한적인 예는 벤젠, o-크실렌, m-크실렌, p-크실렌, 트리메틸벤젠, 스티렌, 또는 이들의 조합물을 포함한다. 에스테르 화합물 용매의 비제한적인 예는 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 디에틸 카보네이트, 에틸 포르메이트(ethyl formate), 메틸 아세테이트, 에톡시부틸 아세테이트, 에톡시프로필 아세테이트, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 또는 이들의 조합물들을 포함한다. 케톤 화합물 용매의 비제한적인 예는 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤 또는 이들의 조합물을 포함한다.
본 발명의 코팅 조성물이 용매를 함유하는 경우에, 코팅 조성물의 총 고체량을 기반으로, 용매의 함량은 30wt% 내지 90wt%, 바람직하게는 40wt% 내지 80wt%의 범위이다.
본 발명의 코팅 조성물은 임의의 적절한 기판 표면상으로 직접 코팅될 수 있고 양호한 대전방지성을 갖는 기판 표면을 제공하는데, 여기서 이 표면 저항율은 1013Ω/□보다 적고, 바람직하게는 1012Ω/□보다 적고, 더욱 바람직하게는 108 및 1011Ω/□ 사이이다 (Ω/□는 옴/평방 미터를 표시한다). 상기 기판은 대한 특별한 제한은 없고 금속, 합금, 유리, 컴퓨터 케이스, 나무, 플라스틱, 가죽 또는 돌과 같은 임의의 재료로 이루어질 수 있다.
플라스틱 기판은 당업자에게 널리 공지되어 있다. 예를 들어, 기판은 폴리아크릴레이트 수지(예를 들어, 폴리메틸 메타아크릴레이트(PMMA)), 폴리에스테르 수지(예를 들어, 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)), 폴리이미드 수지, 폴리시클로올레핀 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리우레탄 수지, 트리아세테이트 셀룰로오스(TAC) 또는 이들의 조합물을 포함하는 재료를 포함할 수 있다.
상술된 플라스틱 기판은 광고 라이트 박스들(advertising light boxes) 및 패널 디스플레이들과 같은 광학 필름의 기판으로서 램핑 디바이스들(lamping devices)에 사용될 수 있다. 기판의 두께는 통상적으로 제품 요구에 의해 결정된다. 현재 기술에서 사용되는 기판 두께 모두는 본 발명에서 사용될 수 있으며, 16㎛ 내지 200㎛ 범위의 두께가 바람직하다.
본 발명의 코팅 조성물은 임의의 적절한 방식, 예를 들어, 바 코팅(bar coating), 슬롯 다이 코팅, 그라비어 코팅, 슬라이드 코팅, 커튼 코팅 또는 스프레이 코팅을 통해서 기판의 하나 또는 두 개의 표면들 상에 코팅될 수 있다.
다음에, 코팅 조성물은 적절한 온도로 건조되고 용매는 중합 반응을 실행하기 위하여 증발됨으로써, 코팅층을 형성한다. 건조 공정은 배출 또는 가열(venting or heating) (예를 들어, 뜨거운 공기 배출)의 강제-휘발 방식(forced-volatilization approach)에 의해 실행될 수 있다.
본 발명의 실시예를 따르면, 코팅은 다음 단계들에 의해 대전방지성을 갖는 제품들을 제공하기 위하여 실행될 수 있다.
(I) 수지, 대전방지제, 대전방지 보조제, 및 임의의 가교제 및 다른 첨가제를 혼합하여 코팅 용액을 형성시키는 단계; 여기서 필요한 경우 용매를 첨가하여 상기 용액이 희석될 수 있다.
(II) 상기 코팅 용액을 바 코팅 로드(rod)로 기판의 표면상에 코팅하는 단계; 및
(III) 상기 코팅된 기판을 수분간 적절한 온도에서 가열하기 위해 건조기로 공급하는 단계.
코팅 조성물은 수지, 대전방지제 및 대전방지 보조제를 포함하는데, 상기 대전방지 보조제는 실록산 화합물, 플루오르-화합물 및 이들의 조합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 대전방지 보조제는 대전방지제와 함께 시너지 효과를 일으키고 대전방지제를 코팅 표면 밖으로 운반시켜, 소량의 대전방지 보조제를 이용함으로써 원하는 대전방지 효과를 성취하기 위한 대전방지제의 양을 상당히 감소시킬 수 있다. 이 코팅 조성물은 대전방지를 필요로 하는 각종 제품들에 적용될 수 있다.
실시예 1
아크릴레이트 수지 용액 E-7713(고체 함량 25%, Eternal Chemical Co., Ltd.) 100 중량부, 비이온성 대전방지제(참조번호 9398-0155-R2, Marubishi Oil Chemical Company Ltd., 고체 함량 30%)의 0.3 중량부, 대전방지 보조제 Dow Corning 57 첨가제(Dow Corning Coporation, 폴리에테르-변경된 폴리디메틸실록산) 0.3 중량부, 및 가교제 Desmodur N75(Bayer AG, 이소시아네이트, 고체 함량 75%) 1 중량부를 혼합하였다. 균일한 교반후, 코팅 조성물이 얻어졌다. 세팅 및 디포밍(defoaming) 후, 조성물은 바 코팅 로드(rod)로 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 막(Mitsubishi Chemical Corporation에 의해 제조된 T100G-38, 38㎛ 두께)의 한 측면상에 코팅된다. 다음에, 코팅된 막은 용매를 증발하기 위하여 2분 동안 120℃에서 건조되고 20g/m2의 고체 코팅을 갖는 코팅층이 얻어졌다.
이에 따라서 얻어진 샘플은 표면 저항율의 평가를 위하여 실행된다. 60초 동안 100볼트로 충전된 저항율 측정기(resistivity meter)(MCP-HT450, Mitsubishi Chemical Corporation)을 이용하여, 샘플의 표면 저항율(ohm/sq.)이 측정되었다. 이 측정 결과는 표 1에 열거되어 있다.
비교예 1
실시예 1의 제조 단계들 및 측정 방법들이 대전방지 보조제를 첨가함이 없이 반복되었다. 이 측정 결과는 표 1에 열거되어 있다.
비교예 2
실시예 1의 제조 단계들 및 측정 방법들은 비이온성 대전방지제 0.3 중량부 대신 3 중량부를 첨가하고 대전방지 보조제를 첨가함이 없이 반복되었다. 이 측정 결과는 표 1에 열거되어 있다.
실시예 2
실시예 1의 제조 단계들 및 측정 방법들이 반복되었지만 대전방지 보조제로 BYK-333(BYK Additives&Instruments, 폴리에테르-변경된 알킬실록산) 0.3 중량부가 사용되었다. 이 측정 결과는 표 1에 열거되어 있다.
실시예 3
실시예 1의 제조 단계들 및 측정 방법들이 반복되었지만 대전방지 보조제로 BYK-340(BYK Additives&Instruments, 플루오르-화합물) 1 중량부가 사용되었다. 이 측정 결과는 표 1에 열거되어 있다.
실시예 4
실시예 1의 제조 단계들 및 측정 방법들이 반복되었지만 대전방지 보조제로 KBM-403(Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., 에폭시 실란 커플링제) 1 중량부가 사용되었다. 이 측정 결과는 표1에 열거되어 있다.
실시예 5
실시예 1의 제조 단계들 및 측정 방법들이 반복되었지만 대전방지 보조제로 KBM-503(Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., 아크릴 실란 커플링제) 1 중량부가 사용되었다. 이 측정 결과는 표1에 열거되어 있다.
비교예 3
실시예 1의 제조단계들 및 측정 방법들이 대전방지제를 첨가함이 없이 반복되었다. 이 측정 결과는 표 1에 열거되어 있다.
비교예 4
실시예 1의 제조 단계들 및 측정 방법들이 반복되었지만 대전방지 보조제로 BYK-361(BYK Additives&Instruments, 아크릴레이트 공중합체) 0.3 중량부가 사용되었다. 이 측정 결과는 표1에 열거되어 있다.
실시예 6
실시예 1의 제조 단계들 및 측정 방법들이 반복되었지만 대전방지제로 PEL-100(Japan Carlit Co., Ltd., 과염소산 리튬/폴리에테를 폴리올) 0.5 중량부가 사용되었다. 이 측정 결과는 표 1에 열거되어 있다.
실시예 7
실시예 1의 제조 단계들 및 측정 방법들은 반복되었지만 대전방지제로 IL-C1(Koei Chemical Co., Ltd., 피리디늄 유도체) 0.3 중량부 및 가교제로 Desmodur 3390(Bayer AG, 이소시아네이트, 고체 함량 90%) 0.5 중량부가 사용되었다. 이 측정 결과는 표 1에 열거되어 있다.
실시예 8
아크릴 수지 용액 Eterac 7363-ts-50(고체 함량 50%, Eternal Chemical Co., Ltd.) 126.6 중량부, 메틸 에틸 케톤 및 톨루엔의 45 중량부, 35nm 산화 아연/황산 바륨 3 중량부, 대전방지제로 PEL-100(Japan Carlit Co., Ltd., 과염소산 리튬/폴리에테를 폴리올) 1 중량부, 대전방지 보조제로 BYK-333(BYK Additives&Instruments, 폴리에테르-변경된 알킬실록산) 1 중량부, 및 가교제로 Desmodur 3390(Bayer AG, 이소시아네이트, 고체 함량의 90%) 18.4 중량부를, 순서 대로 혼합하였다. 균일한 교반후, 코팅 조성물이 얻어졌다. 세팅 및 디포밍(defoaming) 후, 코팅 조성물은 바 코팅 로드(rod)로 UX-150 필름(Teijin Limited에 의해 생산됨)의 기판상에 코팅하였다. 다음에, 코팅된 기판은 용매를 증발하기 위하여 2분 동안 120℃에서 건조되고 10g/m2의 고체 코팅을 갖는 코팅층이 얻어졌다.
비교예 5
실시예 8의 제조 단계들 및 측정 방법들은 대전방지 보조제를 첨가함이 없이 반복되었다. 이 측정 결과는 표1에 열거되어 있다.
표 1
표면 저항율
(Ω/sq.)
실시예 1 4.62×1010
실시예 2 6.80×1010
실시예 3 6.30×1011
실시예 4 2.44×1012
실시예 5 3.86×1012
실시예 6 4.16×1010
실시예 7 2.39×1010
실시예 8 2.46×1012
비교예 1 >1014
비교예 2 9.14×1010
비교예 3 >1014
비교예 4 >1014
비교예 5 >1014
본 발명의 코팅 조성물은 수지; 폴리에테르 폴리올, 피리디늄 염, 과염소산 리튬 또는 이들의 혼합물과 같은 대전방지제; 및 실록산 화합물, 플루오르-화합물 및 이들의 조합물을 포함하는 그룹으로부터 선택된 대전방지 보조제를 포함하여 양 호한 대전방지 효과를 나타낸다는 것을 실시예들 1 내지 8로부터 알 수 있다.
실시예 1의 결과와 비교예 1을 비교함으로써, 본 발명의 코팅 조성물은 대전방지 보조제를 포함하지 않으면, 대전방지 효과가 열악하게 된다는 것을 알 수 있다.
실시예 1의 결과와 비교예 2를 비교함으로써, 본 발명의 코팅 조성물은 대전방지 보조제를 포함하지 않으면, 동등한 대전방지 효과를 성취하기 위하여 다량의 대전방지제를 첨가할 필요가 있다는 것을 알 수 있다.
실시예 1의 결과와 비교예 3을 비교함으로써, 본 발명의 코팅 조성물은 대전방지제 없이 단지 대전방지 보조제만을 포함하면, 대전방지 보조제가 대전방지 효과를 나타내지 않기 때문에 대전방지 효과가 열악하게 된다는 것을 알 수 있다.
실시예 1의 결과와 비교예 4를 비교함으로써, 본 발명의 코팅 조성물은 대전방지 보조제로서 실록산 화합물, 플루오르-화합물 또는 이들의 조합물을 포함하지 않으면, 대전방지 효과가 열악하게 된다는 것을 알 수 있다.
실시예 8의 결과와 비교예 5를 비교함으로써, 본 발명의 코팅 조성물은 대전방지 보조제를 포함하지 않으면, 대전방지 효과는 열악하게 된다는 것을 알 수 있다.
본 발명에 다른 코팅 조성물은 대전방지 보조제로서 실록산 화합물, 플루오르-화합물 또는 이들의 조합물을 이용하면 매우 소량의 대전방지제를 이용하여도 우수한 대전방지 효과를 나타낼 수 있다는 것이 판명되었다.
상기 실시예들은 본 발명을 부가 설명하기 위한 것이지 본 발명의 범위를 제 한하고자 하는 것이 아니다. 당업자에 의해 손쉽게 성취된 어떠한 수정들 또는 동등한 교체들은 본 출원 명세서와 첨부된 청구범위에 개시된 범위 내에 속한다.

Claims (26)

  1. 코팅 조성물에 있어서,
    수지;
    폴리에테르 폴리올, 염화나트륨, 염화칼륨, 과염소산리튬, 염소산칼륨, 질산칼륨, 질산나트륨, 탄산나트륨, 가황된 시안산 나트륨, 피리디늄 염, 알킬트리메틸암모늄 염 및 알킬설포네이트 염에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 대전방지제; 및
    실록산 화합물 대전방지 보조제를 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물로, 상기 대전방지제의 함량은 상기 코팅 조성물의 총 고체량을 기반으로, 0.1wt% 내지 10wt%의 범위인 코팅 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 실록산 화합물은 화학식 (1) 또는 (2)로 표시되는 코팅 조성물.
    [화학식 1]
    Figure 112014088410033-pat00012
    [화학식 2]
    Figure 112014088410033-pat00013
    여기서, R1, R2, R3, R4, R5, R6 및 R7 각각은 독립적으로 H, CH3, C2H5, C3H7, OCH3, 또는 OC2H5를 표시하며;
    x, y, z 및 a 각각은 독립적으로 1 내지 20의 정수이며;
    R은
    Figure 112014088410033-pat00014
    ,
    Figure 112014088410033-pat00015
    또는
    Figure 112014088410033-pat00016
    을 표시하며,
    여기서 n은 1 내지 5의 정수이며, b 및 c 각각은 독립적으로 1 내지 20의 정수이고, d는 0 내지 20의 정수이고;
    R8은
    Figure 112014088410033-pat00017
    또는
    Figure 112014088410033-pat00018
    이다.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 실록산 화합물은 화학식 1로 표시되는 코팅 조성물.
    [화학식 1]
    Figure 112014088410033-pat00019
    여기서 R1, R2, R3, R4, R5, R6 및 R7 각각은 독립적으로 CH3 또는 OCH3를 표시하며,
    x, y, 및 z 각각은 독립적으로 1 내지 10의 정수이고;
    R은
    Figure 112014088410033-pat00020
    또는
    Figure 112014088410033-pat00021
    을 표시하며
    n은 1 내지 3의 정수이며, b는 1 내지 10의 정수이고, d는 0 내지 5의 정수이다.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 실록산 화합물은 화학식 3으로 표시되는 코팅 조성물.
    [화학식 3]
    Figure 112008048914952-pat00022
    여기서, x, y, z 및 b 각각은 독립적으로 1 내지 5의 정수이고 n은 1 내지 3의 정수이다.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 실록산 화합물은 에테르-개질된 폴리디메틸실록산, 폴리에테르-개질된 폴리디메틸실록산, 하이드록시 폴리디메틸실록산, 에스테르-개질된 폴리디메틸실록산, 폴리에스테르-개질된 폴리디메틸실록산, 폴리디메틸실록산, 옥타메틸시클로테트라실록산, 페닐실록산, 디메티콘, 알킬메틸실록산, 디메티콘 코폴리올, γ-글리사이독시프로필트리메톡시실란, γ-글리사이독시프로필메트디에톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 및 이들의 조합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 코팅 조성물.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 대전방지 보조제의 함량은 상기 코팅 조성물의 총 고체량을 기반으로, 0.05wt% 내지 5wt%의 범위인 코팅 조성물.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 대전방지 보조제의 함량은 상기 코팅 조성물의 총 고체량을 기반으로, 0.1wt% 내지 2wt%의 범위인 코팅 조성물.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 대전방지 보조제의 함량은 상기 코팅 조성물의 총 고체량을 기반으로, 0.2wt% 내지 1wt%의 범위인 코팅 조성물.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 수지는 아크릴레이트 수지, 메타크릴레이트 수지, 폴리아미드 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리이미드 수지, 알키드 수지, 에폭시 수지, 플루오르 수지, 페놀릭 수지 및 이들의 조합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 코팅 조성물.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 수지는 아크릴레이트 수지, 폴리우레탄 수지 및 이들의 조합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 코팅 조성물.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 수지의 함량은 상기 코팅 조성물의 총 고체량을 기반으로, 50wt% 내지 99.55wt%의 범위인 코팅 조성물.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 수지의 함량은 상기 코팅 조성물의 총 고체량을 기반으로, 60wt% 내지 99.5wt%의 범위인 코팅 조성물.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 제1항에 있어서,
    상기 대전방지제의 함량은 상기 코팅 조성물의 총 고체량을 기반으로, 0.1wt% 내지 5wt%의 범위인 코팅 조성물.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 코팅 조성물은 가교제, 무기 미립자, 접착력 촉진제, 가소제, 충전제, UV 안정제, 레벨링 첨가제, 분산제, 개시제, 촉매, 안정제 및 이들의 조합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 첨가제를 더 포함하는 코팅 조성물.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 가교제는 폴리이소시아네이트, 알킬화된 멜라민-포름알데히드 수지 및 이들의 조합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 코팅 조성물.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 가교제는 폴리이소시아네이트인 코팅 조성물.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 가교제의 함량은 상기 코팅 조성물의 총 고체량을 기반으로, 0.1wt% 내지 30wt%의 범위인 코팅 조성물.
  24. 코팅 조성물에 있어서,
    상기 코팅 조성물의 총 고체량을 기반으로,
    아크릴레이트 수지의 60wt% 내지 99.5%;
    대전방지제로서 폴리에테르 폴리올의 0.1wt% 내지 10wt%;
    대전방지 보조제로서 폴리실록산 수지의 0.1wt% 내지 2wt%; 및,
    가교제로서 폴리이소시아네이트의 0.3wt% 내지 20wt%를 포함하며,
    여기서 상기 폴리실록산 수지는 화학식 3으로 표시되는 코팅 조성물.
    [화학식 3]
    Figure 112008048914952-pat00024
    여기서, x, y, z 및 b 각각은 독립적으로 1 내지 5의 정수이고 n은 1 내지 3의 정수이다.
  25. 코팅 조성물에 있어서,
    상기 코팅 조성물의 총 고체량을 기반으로,
    아크릴레이트 수지 70wt% 내지 97.85%;
    대전방지제로서 폴리에테르 폴리올 0.1wt% 내지 5wt%;
    대전방지 보조제로서 폴리실록산 수지 0.2wt% 내지 1wt%;
    가교제로서 폴리이소시아네이트 0.3wt% 내지 20wt%;및,
    무기 미립자 1wt% 내지 10wt%를 포함하며,
    여기서 무기 미립자는 산화 아연, 이산화 규소, 이산화 티탄, 산화 알루미늄, 황산 칼슘, 황산 바륨, 탄산 칼슘 및 이들의 조합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되며,
    상기 폴리실록산 수지는 화학식 3으로 표시되는 코팅 조성물.
    [화학식 3]
    Figure 112008048914952-pat00025
    여기서, x, y, z 및 b 각각은 독립적으로 1 내지 5의 정수이고 n은 1 내지 3의 정수이다.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 무기 미립자는 입자 직경이 1nm 내지 100nm의 범위인 코팅 조성물.
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