KR101986607B1

KR101986607B1 - 대전방지용 유무기 하이브리드 조성물의 제조방법 및 이에 의해 제조된 조성물을 포함하는 유무기 하이브리드 필름

Info

Publication number: KR101986607B1
Application number: KR1020180012951A
Authority: KR
Inventors: 윤영호; 황성준; 김재훈; 홍주호
Original assignee: (주)기륭산업
Priority date: 2018-02-01
Filing date: 2018-02-01
Publication date: 2019-06-10

Abstract

유무기 하이브리드 조성물의 제조방법은 폴리스티렌설포네이트(polystyrene sulfonate, PSS)와 제1 용매의 혼합 용액에 3,4-에틸렌디옥시티오펜(3,4-Ethylenedioxythiophene, EDOT) 및 산화제를 첨가 및 반응하여 PEDOT:PSS 용액을 제조하는 단계; 실록산 모노머와 제2 용매를 혼합하여 실록산 졸-겔 용액을 제조하는 단계; 및 상기 PEDOT:PSS 용액 및 상기 실록산 졸-겔 용액을 혼합하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

대전방지용 유무기 하이브리드 조성물의 제조방법 및 이에 의해 제조된 조성물을 포함하는 유무기 하이브리드 필름{MANUFACTURING METHOD FOR ANTISTATIC ORGANIC-INORGANIC HYBRID COMPOSITION AND ORGANIC-INORGANIC HYBRID FIRM COMPRISING COMPOSITION MANUFACTURED BY THE SAME}

본 발명은 대전방지용 유무기 하이브리드 조성물의 제조방법 및 이에 의해 제조된 조성물을 포함하는 유무기 하이브리드 필름에 관한 것이다.

일반적으로 고분자 물질은 전기적으로 절연체이고 항상 전하를 축적하고 있기 때문에, 이종의 물질이 접촉하거나 마찰을 하면 쉽게 정전기를 발생하여 인체에 전기적 쇼크, 정밀기기의 오동작 및 화재발생을 유발하고 있다. 이러한 고분자에 도전성을 부여하여 축적된 전하를 조금씩 방전시켜 정전기 발생을 억제하는 방법을 대전방지라고 하며, 대전방지 능력을 부여하기 위해서는 통상 다음과 같은 방법들이 사용되고 있다.

대전 방지제를 고분자 재료 내에 섞어 넣는 방법, 고분자 제품의 표면상에 대전 방지제를 피복시키는 방법, 고분자 제품의 표면상에 실리콘 화합물을 피복시키는 방법 및 고분자 제품의 표면 구조를 플라즈마 처리함으로써 변형시키는 방법 등이 활발히 사용되고 있지만, 이들 방법은 비용이 많이 든다는 문제점을 갖고 있다.

또한, 일본국 특허 공개소 55-26237호에 개시되어 있는 바와 같은 대전방지 고무를 사용하는 방법도 제안되었으나, 이 방법에 있어서는 대전방지 고무가 다량으로 혼합되어야 하기 때문에 내열성과 같은 고분자 본래의 물리적 성질 등이 나빠지고, 표면 저항값은 여전히 약 10¹¹Ω/cm²이기 때문에 바람직하지 못하다. 대전방지제를 표면에 피복시키는 방법도 저항값은 약 10⁹Ω/cm²으로 양호한 대전방지 능력이 얻어질 수 있지만, 이 경우의 대전방지 능력은 수세, 마찰 등에 의하여 상실되는 단점이 있다. 또한, 이 방법은 상기한 대전 방지제를 섞어 넣는 방법에 비해 표면피복 공정을 필요로 하기 때문에 생산성 저하 및 원가코스트가 높아지는 결점이 있다.

최근에는 전자부품의 패키징 소재 또는 운반 콘테이너 등에 있어 높은 안정성을 갖는 대전방지 재료의 수요가 빠르게 증가하고 있다. 따라서, 앞으로는 폴리머의 강도 및 내열성 등의 물리적인 성질을 감소시키지 않으면서 뛰어난 영구적인 대전방지 능력을 구현하는 전도성 고분자 기술을 개발하는 것이 매우 중요하다.

한편, 전도성 고분자는 금속에 비해 가볍고 가공이 용이하여 응용분야가 매우 넓어 전자 산업의 발달과 더불어 폭넓은 연구가 진행되고 있다. 전도성 고분자를 실제 응용할 때 제약 중의 하나는 광학적인 투명성의 결여이다. 전도성 고분자는 산화상태에서의 밴드 갭(band gap) 특성상 광범위한 가시광선영역의 빛을 흡수하기 때문에 색깔을 띄게 되는데, 대부분이 검은색이거나 검푸른색을 나타내고 있다. 따라서, 투명을 요하는 곳에서의 응용은 제한적일 수 밖에 없다.

하지만, 요즘 투명성이 개선된 새로운 구조의 전도성 고분자가 소개되었는데, 이는 PEDOT:PSS이다. PEDOT:PSS 전도성 고분자는 공기나 열에 대한 안정성이 매우 우수하며, 광학적인 투명성이 뛰어난 장점이 있다. 그러나, 이러한 전도성 고분자는 우수한 전기 전도성에도 불구하고 기계적 성질, 가공성 및 대기 안정성 등의 단점 때문에 실제 응용에 많은 제한이 따르고 있다. 이를 보완하기 위하여, 높은 안정성 및 경도를 보이는 유기 고분자를 바인더로 하는 혼합 코팅제가 많이 개발되고 있다. 이러한 재료는 통상 전도도의 한계로 인하여 대전방지제로 많이 활용되고 있다. 그러나, 수분산계가 가지는 근본적인 한계, 즉 낮은 연필경도, 부착성과 내마모성 및 내용제성으로 인하여 디스플레이등 다양한 응용분야로 넓혀지지 못하고 있는 실정이다.

본 발명은 디스플레이 등과 같이 영구적인 대전방지 효과를 요구하는 제품에 적용될 수 있는 대전방지용 유무기 하이브리드 조성물의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 상기와 같은 유무기 하이브리드 조성물을 포함함으로써 우수한 대전방지 효과와 높은 경도를 갖는 유무기 하이브리드 필름을 제공하는 것도 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유무기 하이브리드 조성물의 제조방법은 폴리스티렌설포네이트(polystyrene sulfonate, PSS)와 제1 용매의 혼합 용액에 3,4-에틸렌디옥시티오펜(3,4-Ethylenedioxythiophene, EDOT) 및 산화제를 첨가 및 반응하여 PEDOT:PSS 용액을 제조하는 단계; 실록산 모노머와 제2 용매를 혼합하여 실록산 졸-겔 용액을 제조하는 단계; 및 상기 PEDOT:PSS 용액 및 상기 실록산 졸-겔 용액을 혼합하는 단계를 포함할 수 있다.

이때, 상기 제1 용매는 2㎲/㎝ 이하의 전도도를 갖는 증류수일 수 있다.

상기 폴리스티렌설포네이트는 중량평균분자량이 75,000~200,000이며, 18~30wt%의 수용액일 수 있다.

상기 산화제는 과황산나트륨, 과황산암모늄, 과황화칼륨, 과산화수소 및 과산화벤조일로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 과산화물계 산화제와 염화철, 황산철, 브롬화철, 염화구리 및 질산철로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 무기계열의 산화제를 포함할 수 있다.

또한, 상기 실록산 모노머는 TEOS(tetraethoxysilane), TMOS(tetramthoxysilane), MTMOS(methyl tetramthoxysilane), MTEOS(methyl tetraethoxy silane), PrTMOS(propyl tetramthoxysilane) 및 PrTEOS(propyl tetraethoxysilane)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.

상기 제2 용매는 에탄올, PGME(propyleneglycol monoethylether), PGMP(propyleneglycol monopropylether) 및 PGMB(propyleneglycol monobutylether)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 알코올계 용매와 증류수를 포함할 수 있다.

상기 혼합하는 단계에서, 상기 PEDOT:PSS 용액 및 상기 실록산 졸-겔 용액을 1:1.5 내지 1:2.5의 중량비로 혼합할 수 있다.

상기 PEDOT:PSS 용액은 고형분 2중량% 이하이며, 상기 실록산 졸-겔 용액은 고형분 4~5중량%일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유무기 하이브리드 필름은 상기 제조방법으로 제조된 유무기 하이브리드 조성물을 포함하며, 면저항 10⁷~10⁸Ω/□, 연필경도 6H 이상, 투과율 92% 이상, 헤이즈 2% 이하일 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 유무기 하이브리드 조성물은 전도성을 갖는PEDOT:PSS 고분자 용액 및 실록산 졸-겔 무기 용액을 혼합하여 제조됨으로써, 영구적인 대전방지 효과를 요구하는 디스플레이 등과 같은 제품에 적용할 수 있다.

또한, 이러한 유무기 하이브리드 조성물을 포함하는 필름은 우수한 면저항, 연필경도, 투과율 및 헤이즈 특성을 가지며, 이로 인하여 영구한 대전방지 기능과 손톱 및 기타 물질들에 의한 스크래치를 방지할 수 있어 터치패널스크린 등과 같은 디스플레이 응용 분야에 용이하게 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 PEDOT:PSS 용액과 상기 용액을 포함하는 필름 구조를 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실록산 졸-겔 용액의 제조방법을 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유무기 하이브리드 조성물의 제조방법을 개략적으로 나타낸 개념도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 본 출원에서 "상에" 배치된다고 하는 것은 상부뿐 아니라 하부에 배치되는 경우도 포함하는 것일 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하고자 한다.

일 실시예에 따른 유무기 하이브리드 조성물의 제조방법은 PEDOT:PSS 용액을 제조하는 단계; 실록산 졸-겔 용액을 제조하는 단계; 및 상기 PEDOT:PSS 용액 및 상기 실록산 졸-겔 용액을 혼합하는 단계를 포함할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 PEDOT:PSS 용액과 상기 용액을 포함하는 필름 구조를 개략적으로 나타낸 개념도이며, 도 2는 일 실시예에 따른 실록산 졸-겔 용액의 제조방법을 개략적으로 나타낸 개념도이며, 도 3은 일 실시예에 따른 유무기 하이브리드 조성물의 제조방법을 개략적으로 나타낸 개념도이다.

상기 PEDOT:PSS 용액을 제조하는 단계는 폴리스티렌설포네이트(polystyrene sulfonate, PSS)와 제1 용매의 혼합 용액에 3,4-에틸렌디옥시티오펜(3,4-Ethylenedioxythiophene, EDOT) 및 산화제를 첨가 및 반응하여 PEDOT:PSS 용액을 제조하는 단계일 수 있다.

보다 구체적으로, PSS와 제1 용매의 혼합용액에 EDOT, 산화제를 순차적으로 가열, 교반, 적가 및 반응함으로써, 에멀젼 산화환원 중합공정을 통하여 PEDOT:PSS 용액을 제조할 수 있다.

이때, 상기 제1 용매는 2㎲/㎝ 이하의 전도도를 갖는 증류수인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.4㎲/㎝ 이하의 전도도를 갖는 증류수일 수 있다.

또한, 상기 PSS는 poly(4-styrlenesulfonicacid) 수용액으로 중량평균분자량이 75,000 이상, 18wt% 이상의 수용액일 수 있으며, 바람직하게는 중량평균분자량이 200,000 이상, 30wt% 이상의 수용액일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 중량평균분자량이 75,000~200,000, 18~30wt%의 수용액일 수 있다.

상기 EDOT는 3,4-에틸렌디옥시티오펜(3,4-Ethylenedioxythiophene) 단량체가 97% 이상 포함되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 산화제는 과산화물계 산화제 1종 이상과 무기계열의 산화제 1종 이상을 포함할 수 있다.

상기 과산화물계 산화제는 과황산나트륨, 과황산암모늄, 과황화칼륨, 과산화수소 및 과산화벤조일 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로, 10wt% 이하의 수용액인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 과황산나트륨을 포함하는 10wt% 이하의 수용액일 수 있다.

상기 무기계열의 산화제는 염화철(FeCl2, FeCl3), 황산철(FeSO4, Fe2(SO4)3), 브롬화철(FeBr3), 염화구리(CuCl2) 및 질산철(Fe(NO3)3) 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로, 5wt% 이하의 수용액인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 황산제이철을 포함하는 5wt% 이하의 수용액일 수 있다.

상기와 같이 제조된 PEDOT:PSS 용액은 고형분 2중량% 이하이며, 상기 PEDOT:PSS 용액을 이용하여 제조된 필름의 면저항은 10⁴~10⁶Ω/□일 수 있다.

상기 실록산 졸-겔 용액을 제조하는 단계는 실록산 모노머와 제2 용매를 혼합하여 실록산 졸-겔 용액을 제조하는 단계일 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 실록산 모노머와 제2 용매의 수화반응으로 인하여 무기 졸-겔 용액을 제조할 수 있다.

상기 실록산 모노머는 TEOS(tetraethoxysilane), TMOS(tetramthoxysilane), MTMOS(methyl tetramthoxysilane), MTEOS(methyl tetraethoxy silane), PrTMOS(propyl tetramthoxysilane) 및 PrTEOS(propyl tetraethoxysilane)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.

또한, 상기 제2 용매는 알코올계 용매 1종 이상과 증류수를 포함할 수 있다.

이때, 상기 증류수는 전술한 증류수와 동일할 수 있다.

상기 알코올계 용매는 에탄올, PGME(propyleneglycol monoethylether), PGMP(propyleneglycol monopropylether) 및 PGMB(propyleneglycol monobutylether) 등과 같은 프로필렌글리콜 모노알킬에테르 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것이 바람직하며, 에탄올과 PGME를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 제2 용매로 에탄올을 사용할 경우, 상기 실록산 모노머와 에탄올의 수화반응으로 인하여 무기 졸-겔 용액을 제조할 수 있게 된다.

한편, 상기 실록산 졸-겔 용액을 제조하는 단계에서 전술한 첨가물 이외에 PSS를 더 첨가하여 제조할 수 있다. 이때, PSS는 전술한 PSS와 동일한 물질일 수 있다.

상기와 같이 제조된 실록산 졸-겔 용액은 고형분 4~5중량%이며, 상기 실록산 졸-겔 용액을 이용하여 제조된 필름의 연필경도는 6H 이상일 수 있다.

전술한 바와 같이, 제조된 상기 PEDOT:PSS 용액 및 상기 실록산 졸-겔 용액을 혼합함으로써, 유무기 하이브리드 조성물을 제조할 수 있다.

여기서, 상기 PEDOT:PSS 용액 및 상기 실록산 졸-겔 용액을 1:1.5 내지 1:2.5의 중량비로 혼합하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 1:1.8 내지 1:2.3의 중량비로 혼합할 수 있다. 이때, 상기 PEDOT:PSS 용액의 함량이 상기 범위 미만일 경우, 전도도가 너무 낮아져서 대전방지 효과를 얻을 수 없으며, 상기 범위를 초과할 경우에는 전도성 고분자의 고유 색상으로 인하여 투명도가 저하되는 문제점이 발생하게 된다. 또한, 상기 실록산 졸-겔 용액의 함량은 상기 범위 내에서 변경 가능하나, 상기 PEDOT:PSS 용액의 함량보다 큰 것이 바람직하다.

전술한 바와 같이 제조된 유무기 하이브리드 조성물을 포함하는 필름은 면저항 10⁷~10⁸Ω/□, 연필경도 6H 이상, 투과율 92% 이상, 헤이즈 2% 이하의 물성을 가질 수 있다. 이러한 유무기 하이브리드 필름은 우수한 면저항, 연필경도, 투과율 및 헤이즈 특성을 가지며, 이로 인하여 영구한 대전방지 기능과 손톱 및 기타 물질들에 의한 스크래치를 방지할 수 있어 터치패널스크린 등과 같은 디스플레이 응용 분야에 용이하게 적용할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. (이하, %는 중량%를 의미한다.)

[제조예 1]

교반기, 온도계, 환류냉각기를 구비한 4구 반응기에 이온교환수 467.0g을 투입하고 써큐레이터를 사용하여 25℃로 가온하였다. 이후, 폴리스티렌설폰산(Polystyrene sulfonic acid, PSS) 29.75g(Mw: 200,000)을 반응기에 투입하고, 200rpm으로 30분동안 교반하였다. 그런 다음, 3,4-에틸렌디옥시티오펜(3,4-ethylenedioxythiophene, EDOT) 모노머 1.20g을 교반하면서 투입하고 30분동안 완전히 용해시켰다. EDOT이 완전용해된 후, 과황산나트륨 (sodiumpersulfate) 10% 수용액 2.4g과 황산제이철(Fe₂(SO₄)₃) 0.02g을 투입하였다. 그런 다음, 41 시간동안 중합반응을 진행한 후 반응이 완료되면, 강산 양이온 교환체 및 약염기 음이온 교환체를 투입하여 무기 염을 제거하였다. 상기 이온 교환체를 여과막을 통과시켜 제거한 후, PEDOT:PSS 전도성 고분자 용액을 수득하였다. 수득한 PEDOT:PSS 전도성 고분자 용액의 물성과 상기 전도성 고분자 용액을 이용하여 500um 이하 두께로 형성된 필름의 물성을 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 이때, 필름의 면저항은 면저항기 KS L 1619를 이용하여 측정하였으며, 연필경도는 ASTM D3363, 투과도는 KS M ISO 13468, 헤이즈는 KS M ISO 147828에 의해 측정하였다.

구분	PEDOT:PSS 용액 및 필름의 물성 측정값
T/S(%)	1.63
점도(cps)	3.2
pH	2.08
용액 전도도(Ω/cm)	74.1
표면저항(Ω/□)	104.7
연필경도	F
투과율(%)	92.1
헤이즈(%)	0.2

상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 PEDOT:PSS 전도성 고분자 용액은 고형분이 2중량% 이하이고, 상기 전도성 고분자 용액을 이용하여 형성된 필름의 면저항은 10⁴~10⁶Ω/□인 것을 알 수 있었다.

[제조예 2]

교반기, 온도계, 환류냉각기를 구비한 4구 반응기에 Ethanol 222.2g을 투입하고 써큐레이터를 사용하여 25℃로 가온하였다. TEOS (tetraethoxysilane) 222.2g과 PGME (propyleneglycol monoethylether) 311.11g을 교반하고 있는 반응기에 투입하였다. 그런 다음, 물 222.22g을 dropping 판넬을 이용하여 20분에 걸쳐 투입한 후 10분간 교반하였다. PSS (poly(4-styrlenesulfonicacid)) 22.22g을 정량 펌프를 사용하여 1시간 동안 일정하게 투입하였다. 그 후, 반응기 온도를 50℃까지 1시간 동안 천천히 승온시키고, 200rpm으로 4~5시간 동안 반응시켰다. 반응 시작 후 3시간 경과 후부터 30분 단위로 고형분을 측정하여 반응 종료 시점을 조정하였다. 여과망을 이용하여 불순물을 제거한 후, TEOS 졸-겔 용액을 수득하였다. 수득한 TEOS 졸-겔 용액의 물성을 측정하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 이때, 필름의 면저항은 면저항기 KS L 1619를 이용하여 측정하였으며, 연필경도는 ASTM D3363, 투과도는 KS M ISO 13468, 헤이즈는 KS M ISO 147828에 의해 측정하였다.

구분	TEOS 졸-겔 용액 물성 측정값
T/S(%)	4.68
점도(cps)	5.4
pH	3.9
연필경도	9H

상기 표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 TEOS 졸-겔 용액은 고형분이 4~5중량%이고, 상기 졸-겔 용액을 이용하여 형성된 필름의 연필경도는 9H로 6H 이상의 우수한 연필경도를 갖는 것을 알 수 있었다.

[실시예 1]

교반기, 온도계, 환류냉각기를 구비한 4구 반응기에 제조예 2에 의해 제조된 TEOS 졸-겔 용액 300.0g을 투입하고 써큐레이터를 사용하여 25℃로 가온, 교반하였다. 이후, 제조예 1에 의해 제조된 PEDOT:PSS 전도성 고분자 용액 200.0g을 20분에 걸쳐 투입한 후 30분간 교반하였다. 이렇게 얻어진 유-무기 하이브리드 조성물의 물성과 상기 유-무기 하이브리드 조성물을 이용하여 500um 이하 두께로 형성된 필름의 물성을 측정하여 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다. 이때, 필름의 면저항은 면저항기 KS L 1619를 이용하여 측정하였으며, 연필경도는 ASTM D3363, 투과도는 KS M ISO 13468, 헤이즈는 KS M ISO 147828에 의해 측정하였다.

[실시예 2]

TEOS 졸-겔 용액을 400.0g 투입한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 과정을 통하여 유무기 하이브리드 조성물 및 이를 이용한 필름을 제조하였다.

[실시예 3]

TEOS 졸-겔 용액을 500.0g 투입한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 과정을 통하여 유무기 하이브리드 조성물 및 이를 이용한 필름을 제조하였다.

구분	실시예 1	실시예 2	실시예 3
T/S(%)	3.4	3.6	3.8
점도(cps)	4.4	4.5	4.6
pH	3.0	3.0	3.0
표면저항(Ω/□)	1.8 X107	3.9X107	8.6 X107
연필경도	8H	9H	9H
투과율(%)	92.0	92.0	92.0
헤이즈(%)	0.2	0.2	0.2

표 3을 참조하면, 실시예에 따라 제조한 유-무기 하이브리드 조성물을 이용하여 형성된 필름은 면저항 10⁷~10⁸Ω/□, 연필경도 6H 이상, 투과율 92% 이상, 헤이즈 2% 이하로 우수한 대전방지 효과와 높은 경도를 갖는 것을 알 수 있었다. 이에 본 발명에 따른 유-무기 하이브리드 조성물은 터치패널스크린 등과 같은 디스플레이 응용 분야에 용이하게 적용할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims

중량평균분자량이 75,000~200,000이며, 18~30wt%의 수용액인 폴리스티렌설포네이트(polystyrene sulfonate, PSS)와 제1 용매인 2㎲/㎝ 이하의 전도도를 갖는 증류수의 혼합 용액에 3,4-에틸렌디옥시티오펜(3,4-Ethylenedioxythiophene, EDOT) 및 산화제인 과황산나트륨 및 황산제이철을 첨가 및 반응하여 PEDOT:PSS 용액을 제조하는 단계;
실록산 모노머인 TEOS(tetraethoxysilane)와 제2 용매인 PGME(propyleneglycol monoethylether)를 혼합하여 실록산 졸-겔 용액을 제조하는 단계; 및
상기 PEDOT:PSS 용액 및 상기 실록산 졸-겔 용액을 1:1.5 내지 1:2.5의 중량비로 혼합하는 단계를 포함하는 유무기 하이브리드 조성물의 제조방법.
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삭제
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삭제
제1항에 있어서,
상기 PEDOT:PSS 용액은 고형분 2중량% 이하이며, 상기 실록산 졸-겔 용액은 고형분 4~5중량%인 유무기 하이브리드 조성물의 제조방법.
제1항 또는 제8항에 기재된 제조방법으로 제조된 유무기 하이브리드 조성물을 포함하며, 면저항 10⁷~10⁸Ω/□, 연필경도 6H 이상, 투과율 92% 이상, 헤이즈 2% 이하인 유무기 하이브리드 필름.