KR102033930B1 - 고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물, 이를 적용한 무정전 판넬 및 무정전 판넬의 제조방법 - Google Patents

고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물, 이를 적용한 무정전 판넬 및 무정전 판넬의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물 및 이를 이용한 플라스틱 또는 플라스틱 판재의 제조방법 및 이를 통해 제조되는 무정전 플라스틱에 관한 것이다.

Description

고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물, 이를 적용한 무정전 판넬 및 무정전 판넬의 제조방법{ANTISTATIC PHOTHO-CURABLE RESIN COMPOSITION, ANTISTACTIC PLASTIC SHEET AND MANUFACTURING METHOD OF ANTISTACTIC PLASTIC SHEET}
본 발명은 고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물 및 이를 이용한 플라스틱 또는 플라스틱 판재의 제조방법 및 이를 통해 제조되는 무정전 플라스틱에 관한 것이다.
최근 각종 전자기기 및 산업현장에 이르기까지 다양한 분야에서 정전기 발생으로 인한 피해가 발생되고 있다.
보다 상세하게는 종래에 대전성을 가지는 플라스틱이 반도체산업의 크린룸의 바닥 또는 벽면의 구역을 나눌 수 있는 파티션으로 사용되고 있으며, 반도체장비의 보호커버 및 의료산업의 의료용 장비, 전자제품 등의 다양한 용도로 많이 사용되고 있다.
그러나 플라스틱의 경우 표면전기 저항이 큰 성질 때문에 표면에 대전현상(정전기)를 일으켜 먼지흡착의 문제를 일으키는 문제 및 대전현상(정전기)에 의한 스파크 발생으로 화재나 폭발의 원인으로 산업재해의 문제로 연계될 가능성이 매우 높아 초 고순도 생산물을 요구하는 반도체 산업의 큰 문제점으로 손꼽히고 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 플라스틱 표면 위에 대전방지코팅층을 형성하고 있다. 이러한 대전방지코팅층의 재료로는 전도성 유기물로 구성된 전도성코팅액, 무기산화물로 구성된 전도성코팅액, 카본이 함유된 전도성코팅 방법 등이 산업현장에서 널리 쓰였다. 그러나 저분자 또는 고분자 전도성물질이 포함된 대전방지 코팅액은 대전기능의 유통기한이 매우 짧은 단점으로 손꼽히고 있으며, 또한 자외선에 의한 분해로 장기 대전방지 성능이 열세이다. 또한 ITO, ATO 또는 실버나노와이어와 같은 금속계 물질은 제조공정이 복잡하고, 수율이 낮으며 또한 가격이 비싸서 대중화하는 반도체 벽이나 또는 크린룸용으로는 현실적으로 사용이 제한되고 있다. 또한 충분한 대전방지 성능을 가지기에는 많은 양이 필요하고, 양을 증가시키는 경우에는 색상을 가지게 되어 투명성을 현저하게 떨어뜨리게 되어 높은 광투과성을 가지는 용도에는 불리하다.
또한 카본블랙(carbon black)이나 MWCNT(Multiwall Carbon Nanotubes) 및 무기산화물 등은 목적으로 하는 대전방지성능을 가지기 위해서는 많은 양을 첨가하여야만 대전방지 기능을 구현 할 수 있으며, 이 경우에도 역시 파티클이 발생되거나 최종 생산물의 색상 및 투과율에 영향을 주는 단점을 갖고 있다.
본 발명의 목적은 109 Ω/sq이하의 우수한 대전방지 특성을 가지며, 특히 장기간 대전방지 특성이 유지되어 거의 영구적인 대전방지성을 나타낼 수 있으며, 투과율이 높아 투명도가 우수하고, 내스크레치성이 우수하여 표면긁힘이 적게 발생하고, 각종 기재에 접착력이 우수한 대전방지 성능을 갖는 고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물을 제공하는 것이다. 또한, 상기 고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물을 코팅하여 제조되는 대전방지성이 우수한 무정전 판넬을 제공하는 것이다.
더 상세하게는 대전방지제로서 단일벽탄소나노튜브(single wall carbon nanotube, SWCNT)를 포함하며, 더욱 구체적으로 카르복실산기를 가지는 고분자로 표면 개질된 단일벽탄소나노튜브를 포함하는 고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물을 제공하는데 목적이 있다. 또한, 이를 활용하여 플라스틱 또는 플라스틱판재에 코팅함으로서, 무정전 플라스틱을 제공하는데 목적이 있다.
또한 본 발명은 투명 플라스틱 판재에 사용되는 고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물의 제조방법 및 이를 활용한 코팅방법 및 이를 활용하여 최종 생산되는 영구 대전방지 플라스틱에 관한 것이다.
더 상세하게는 플라스틱의 단점으로 손꼽히는 내화학성, 내스크레치성 및 내마모성을 극복하고 추가적으로 영구적인 기능을 갖는 대전방지 플라스틱 판재를 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 종래의 대전방지 코팅액 및 이를 활용한 대전방지 플라스틱의 사용기간을 영구적으로 늘릴 수 있는 조성물 및 그로부터 제조되는 판넬을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양태는 광경화성 (메타)아크릴레이트 단량체 조성물, 광개시제, 카르복실산기를 가지는 고분자로 표면 개질된 단일벽탄소나노튜브 및 용매를 포함하는 고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물이다.
본 발명의 또 다른 양태는 상기 고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물을 기재의 표면에 코팅하여 경화한 고성능 대전방지 하드코팅막이 형성된 무정전 판넬이다.
본 발명의 또 다른 양태는 광경화성 (메타)아크릴레이트 단량체 조성물, 광개시제, 카르복실산기를 가지는 고분자로 표면 개질된 단일벽탄소나노튜브 및 용매를 포함하는 고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물을 기재 상에 코팅하는 단계,
건조하는 단계 및
자외선 경화하는 단계
를 포함하는 무정전 판넬의 제조방법이다.
본 발명은 영구적 기능을 갖는 대전방지 코팅액조성물을 활용하여 플라스틱 또는 플라스틱 판재에 플로우 코팅(Flow coating) 및 스프레이 코팅(spray coating) 공정을 통해 박막을 구현하였고 이는 종래의 대전방지 코팅액 조성물과 비교하여 길고 안정적인 대전방지 기능을 구현 할 수 있는 장점을 갖고 있다.
또한 종래의 무기산화물, 카본블랙, ITO, ATO 등의 전도성 물질로 사용한 대전방지 코팅액에 비교하여 색상 및 투과율이 매우 우수하고, 안정적인 장점을 갖고 있다.
또한, 본 발명은 대전방지기능을 포함한 내스크레치성, 내화학성, 내마모성의 추가적인 기능을 부여 받을 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명의 무정전 형식의 플라스틱의 경우 높은 투과율과 1~5년의 안정적인 표면저항(영구대전방지기능)을 가질 수 있으며, 종래의 전도성 고분자 등을 이용한 유기 전도성 대전방지 코팅액에 비하여 투과율에서 우수하고 또한 장기 표면저항 안정성을 가지는 효과를 갖는다. 또한 ATO 또는 ITO를 포함하는 금속산화물을 통해 전도성이 구현된 영구대전방지 코팅액 및 이를 통해 생산된 판재에 비하여 높은 투과율을 구현 할 수 있는 장점을 갖고 있다.
도 1은 표면 개질되지 않은 SWCNT Powder의 TEM사진이다.
도 2는 폴리 아크릴산으로 표면개질된 SWCNT의 TEM사진이다.
이하 구체예 또는 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 구체예 또는 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 참조일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현될 수 있다.
또한 달리 정의되지 않는 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본 발명에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 구체예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
또한 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.
본 발명에서 용어 ‘고성능 대전방지성’이라 함은 제전 또는 무정전과 같은 의미로, 표면저항이 109 Ω/□이하로 대전방지성능이 매우 우수함을 의미한다.
본 발명의 일 양태는 광경화성 (메타)아크릴레이트 단량체 조성물, 광개시제, 카르복실산기를 가지는 고분자로 표면 개질된 단일벽탄소나노튜브 및 용매를 포함하는 고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물이다.
일 양태로, 상기 고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물은 광경화성 (메타)아크릴레이트 단량체 조성물 100 중량부에 대하여, 광개시제 0.05 ~ 10 중량부, 카르복실산기를 가지는 고분자로 표면 개질된 단일벽탄소나노튜브 0.01 ~ 4 중량부 및 용매 10 ~ 100 중량부를 포함하는 것일 수 있다.
일 양태로, 상기 고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물은 평활제를 0.1 ~ 3 중량부 더 포함하는 것일 수 있다.
일 양태로, 상기 고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물은 다관능성 올리고머를 더 포함하는 것일 수 있다.
일 양태로, 상기 고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물은 전도성 고분자 또는 도전성 금속입자에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 더 포함하는 것일 수 있다.
일 양태로, 상기 광경화성 (메타)아크릴레이트 단량체 조성물은 다관능성 (메타)아크릴레이트계 단량체 및 수산기를 갖는 (메타)아크릴레이트를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태는 상기 고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물을 기재의 표면에 코팅하여 경화한 고성능 대전방지 하드코팅막이 형성된 무정전 판넬이다.
일 양태로, 상기 고성능 대전방지 하드코팅막은 표면저항이 109 Ohm/sq이하(또는 표면저항율 109 Ω(/sq) 이하)이고, 하기 식 1로 표시되는 표면저항 변화율 △S가 102 Ω/sq이하인 것일 수 있다.
[식 1]
△S = S2 - S1
상기 식 1에서, 상기 S2는 480 mJ/㎠로 20 시간동안 UV조사 후 측정된 표면저항이고, 상기 S1은 UV조사 전 측정된 표면저항이다.
본 발명의 또 다른 양태는 광경화성 (메타)아크릴레이트 단량체 조성물, 광개시제, 카르복실산기를 가지는 고분자로 표면 개질된 단일벽탄소나노튜브 및 용매를 포함하는 고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물을 기재 상에 코팅하는 단계,
건조하는 단계 및
자외선 경화하는 단계
를 포함하는 무정전 판넬의 제조방법이다.
이하는 본 발명에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 카르복실산기를 가지는 고분자로 표면 개질된 단일벽탄소나노튜브(SWCNT)를 첨가하여 영구적인 대전방지 기능을 구현하였다. 또한, 카르복실산기를 가지는 고분자로 표면 개질된 단일벽탄소나노튜브(SWCNT)를 첨가하는 경우는 소량을 사용하는 경우에도, 구체적으로 광경화성 (메타)아크릴레이트 단량체 조성물 100 중량부에 대하여, 0.01 ~ 4 중량부를 사용하는 경우에도 표면저항이 109 Ω/sq이하인 고성능 대전방지 하드코팅막을 제조할 수 있으며, 표면저항의 변화가 적어 영구적인 고성능 대전방지 하드코팅막을 제공할 수 있음을 발견하였다.
또한, 광경화성 (메타)아크릴레이트 단량체 조성물, 광개시제, 카르복실산기를 가지는 고분자로 표면 개질된 단일벽탄소나노튜브를 포함하는 고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물을 제공함으로써, 내스크래치성이 우수하고, 부착력이 우수하며, 투과율이 높고, 내화학성을 향상시켜 플라스틱 또는 플라스틱판재의 단점을 극복시킬 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 일 양태는 광경화성 (메타)아크릴레이트 단량체 조성물, 광개시제, 카르복실산기를 가지는 고분자로 표면 개질된 단일벽탄소나노튜브 및 용매를 포함하는 고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물이다.
구체적인 예로서 본 발명의 일 양태는 광경화성 (메타)아크릴레이트 단량체 조성물 100 중량부에 대하여, 광개시제 0.05 ~ 10 중량부, 카르복실산기를 가지는 고분자로 표면 개질된 단일벽탄소나노튜브 0.01 ~ 4 중량부 및 용매 10 ~ 100 중량부를 포함하는 것일 수 있다.
일 양태로, 본 발명에 따른 판넬은 상기 제시된 고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물을 이용하여 제조되며, 109 Ω/sq이하의 표면저항을 갖는 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 광경화성 (메타)아크릴레이트 단량체 조성물은 반응성 단량체를 포함하며, 상기 반응성 단량체는 광개시제에 의해 중합가능한 단량체로 분자 구조 내에 아크릴레이트기, 메타크릴레이트기 및 비닐기에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 기능기를 갖는 단량체의 혼합물을 포함하는 것일 수 있다. 더욱 구체적으로, 1분자 중에 둘 이상의 (메타)아크릴로일기를 갖는 다관능 (메타)아크릴레이트와 수산기를 갖는 (메타)아크릴레이트계 단량체의 혼합물인 것일 수 있다. 본 발명에서 상기 용어 「(메타)아크릴레이트」란, 아크릴레이트와 메타크릴레이트의 한쪽 또는 양쪽을 말하며, 상기 용어「(메타)아크릴로일기」란, 아크릴로일기와 메타크릴로일기의 한쪽 또는 양쪽을 말한다.
더욱 구체적으로 상기 다관능성 (메타)아크릴레이트계 단량체는 1 ~ 6개의 관능기 또는 그 이상의 다양한 관능기를 가진 단량체를 하나 이상 혼합하여 사용할 수 있으며, 수지 조성물의 작업 점도와 기재 부착성, 내스크래치성 등을 고려하여 1~6관능 단량체들을 사용하여 점도 및 내스크레치성 등을 조절할 수 있다.
구체적으로 예를 들어, 상기 다관능 (메타)아크릴레이트의 구체예로서는, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 3-메틸-1,5-펜탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 2-메틸-1,8-옥탄디올디(메타)아크릴레이트, 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올디(메타)아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트 등의 2가 알코올의 디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트의 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 1몰에 4몰 이상의 에틸렌옥사이드 혹은 프로필렌옥사이드를 부가해서 얻은 디올의 디(메타)아크릴레이트, 비스페놀A 1몰에 2몰의 에틸렌옥사이드 혹은 프로필렌옥사이드를 부가해서 얻은 디올의 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메타)아크릴레이트, 트리스(2-(메타)아크릴로일옥시에틸)이소시아누레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 다관능 (메타)아크릴레이트(A1)는, 1종으로 사용할 수도 있으며 2종 이상 병용할 수도 있다.
더욱 구체적으로, 3관능 이상의 단량체로서 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(DPHA) 등의 펜타에리스리톨 또는 디펜타에리스리톨계 다관능성 아크릴레이트, 트리메티롤프로판 트리아크릴레이트(TMPTA), 에틸렌옥사이드 부가형 트리메티롤프로판 트리아크릴레이트(EO-TMPTA), 글리세린 프로필렌옥사이드 부가형 트리아크릴레이트 (PETTA) 등을 사용할 수 있지만 반드시 이에 한정하는 것은 아니다.
2관능 단량체로, 헥산디올 디 (메타)아크릴레이트, 부탄디올 디 (메타)아크릴레이트, 네오페닐글리콜 디 아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디 아크릴레이트, 노닐프로필렌글리콜 디 아크릴레이트, 디프로필렌글리콜 디 아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디 (메타)아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디 메타 아크릴레이트, 테트라트리 에틸렌 글리콜 디 아크릴레이트, 에톡시레이트디비스페놀에이 디 (메타)아크릴레이트 및 트리에틸렌글리콜 디아크릴레이트 등이 있다.
또한 1관능 단량체로, 알킬메타크릴레이트, 알킬아크릴레이트 등의 아크릴계 단량체로서, 더욱 구체적으로 예를 들면 메틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 프로필아크릴레이트, 헥실아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 2-하이드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 2-페녹시에틸 아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 부가형 페녹시에틸 아크릴레이트, 2-(2-에톡시)에틸 아크릴레이트, 노닐페닐 아크릴레이트, 에폭시 모노아크릴레이트, 옥시에틸페놀 아크릴레이트 및 이소보닐 (메타)아크릴레이트 등의 다양한 공중합 단량체를 채택할 있으며, 이에 한정하는 것은 아니다.
상기 수산기를 갖는 (메타)아크릴레이트계 단량체는 구체적으로 예를 들면, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 1,5-펜탄디올모노(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올모노(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜모노(메타)아크릴레이트, 히드록시피발산네오펜틸글리콜모노(메타)아크릴레이트 등의 2가 알코올의 모노(메타)아크릴레이트; 트리메틸올프로판디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드(EO) 변성 트리메틸올프로판(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥사이드(PO) 변성 트리메틸올프로판디(메타)아크릴레이트, 글리세린디(메타)아크릴레이트, 비스(2-(메타)아크릴로일옥시에틸)히드록시에틸이소시아누레이트 등의 3가의 알코올의 모노 또는 디(메타)아크릴레이트, 혹은, 이들 알코올성 수산기의 일부를 ε-카프로락톤으로 변성한 수산기를 갖는 모노 및 디(메타)아크릴레이트; 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트 등의 1관능의 수산기와 3관능 이상의 (메타)아크릴로일기를 갖는 화합물, 혹은, 당해 화합물을 추가로 ε-카프로락톤으로 변성한 수산기를 갖는 다관능 (메타)아크릴레이트; 디프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트 등의 옥시알킬렌쇄를 갖는 (메타)아크릴레이트; 폴리에틸렌글리콜-폴리프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리옥시부틸렌-폴리옥시프로필렌모노(메타)아크릴레이트 등의 블록 구조의 옥시알킬렌쇄를 갖는 (메타)아크릴레이트; 폴리(에틸렌글리콜-테트라메틸렌글리콜)모노(메타)아크릴레이트, 폴리(프로필렌글리콜-테트라메틸렌글리콜)모노(메타)아크릴레이트 등의 랜덤 구조의 옥시알킬렌쇄를 갖는 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들을 1종 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다.
본 발명에서 상기 광경화성 (메타)아크릴레이트 단량체 조성물은 4관능성 이상의 다관능성 아크릴레이트계 단량체와, 1 내지 3관능성 아크릴레이트계 단량체를 혼합한 다관능성 아크릴레이트계 단량체와, 수산기를 갖는 (메타)아크릴레이트계 단량체를 혼합하여 사용하는 것일 수 있다.
더욱 구체적으로, 다관능성 아크릴레이트계 단량체 100중량부에 대하여, 수산기와 (메타)아크릴로일기를 갖는 (메타)아크릴레이트계 단량체 10 내지 200중량부를 채택할 수 있으며, 더욱 구체적으로 다관능성 아크릴레이트계 단량체 100중량부에 대하여, 수산기와 (메타)아크릴로일기를 갖는 (메타)아크릴레이트계 단량체를 10 내지 50중량부를 포함하도록 하여, 광경화형 수지 조성물의 코팅 점도와 내스크래치성 등을 조절하는 것이 좋지만 반드시 이에 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 광개시제는 자외선에 의해 중합을 개시할 수 있는 개시제로서, 특별히 한정하는 것은 아니지만, 이러한 광개시제로는 디에톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 올리고{2-히드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판온}, 벤질디메틸케탈, 1-(4-이소프로필페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-(2-히드록시-2-프로필)케톤, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-2-모르폴리노(4-티오메틸페닐)프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄온 등의 아세토페논계 화합물; 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인이소프로필에테르 등의 벤조인계 화합물; 2,4,6-트리메틸벤조인디페닐포스핀옥사이드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드 등의 아실포스핀옥사이드계 화합물; 벤질(디벤조일), 메틸페닐글리옥시에스테르, 옥시페닐아세트산2-(2-히드록시에톡시)에틸에스테르, 옥시페닐아세트산2-(2-옥소-2-페닐아세톡시에톡시)에틸에스테르 등의 벤질계 화합물; 벤조페논, o-벤조일벤조산메틸-4-페닐벤조페논, 4,4'-디클로로벤조페논, 히드록시벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸-디페닐설파이드, 아크릴화벤조페논, 3,3',4,4'-테트라(t-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논, 3,3'-디메틸-4-메톡시벤조페논, 2,4,6-트리메틸벤조페논, 4-메틸벤조페논 등의 벤조페논계 화합물; 2-이소프로필티오잔톤, 2,4-디메틸티오잔톤, 2,4-디에틸티오잔톤, 2,4-디클로로티오잔톤 등의 티오잔톤계 화합물; 미힐러케톤, 4,4'-디에틸아미노벤조페논 등의 아미노벤조페논계 화합물; 10-부틸-2-클로로아크리돈, 2-에틸안트라퀴논, 9,10-페난트렌퀴논, 캄포르퀴논, 1-[4-(4-벤조일페닐설파닐)페닐]-2-메틸-2-(4-메틸페닐설포닐)프로판-1-온, 히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1(4-(메틸티오)페닐)-2-몰포리닐-1-프로판, 히드록시케톤, 벤질디메틸케톤, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온, 비스아실포스핀옥사이드, 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀옥사이드 및 포스핀옥사이드 페닐비스(2,3,6-트리메틸벤조일) 등이 사용될 수 있다. 이들을 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 이용할 수 있다. 상기 광개시제는 상기 광경화성 (메타)아크릴레이트 단량체 조성물 100중량부에 대하여, 0.05 ~ 10 중량부, 더욱 구체적으로 0.1 ~ 10 중량부로 첨가되는 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
다음으로 상기 카르복실산기로 표면 개질된 단일벽카본나노튜브(SWCNT)에 대하여 설명한다. 본 발명에서는 단일벽카본나노튜브를 채택함으로써, 다중벽탄소나노튜브(multi-wall carbon nanotube)에 비하여 현저한 분산성과 투명성 및 우수한 장기성능 유지성을 가지는 점에서 매우 우수하며, 특히 표면개질재로 아크릴산 또는 메타크릴산 등의 카르복실산기를 포함하는 중합체 또는 공중합체를 이용하여 표면개질 함으로써, 특이하게 SWCNT를 사용함에 따른 색상변화가 적고, 투명성이 매우 우수하여 더욱 좋은 코팅 특성을 제공할 수 있다.
일 양태로, 상기 카르복실산기를 가지는 고분자는 아크릴산, 메타크릴산, 말레산 등의 카르복실산을 갖는 중합체 또는 이들 단량체를 포함하여 제조된 공중합체 일 수 있으며, 공중합체의 경우 상기 단량체가 30몰% 이상의 단위를 포함하는 것일 수 있다.
상기 공중합가능한 메타크릴계 또는 아크릴계 단량체는 알킬메타크릴레이트, 알킬아크릴레이트 등의 아크릴계 단량체로서, 예를들면 메틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 프로필아크릴레이트, 헥실아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 2-하이드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 2-페녹시에틸 아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 부가형 페녹시에틸 아크릴레이트, 2-(2-에톡시)에틸 아크릴레이트, 노닐페닐 아크릴레이트, 에폭시 모노아크릴레이트, 옥시에틸페놀 아크릴레이트, 이소보닐 (메타)아크릴레이트 등의 다양한 공중합 단량체를 채택할 있으며, 이에 한정하는 것은 아니다. 좋게는 폴리아크릴산, 폴리아크릴산메틸메타크릴레이트의 공중합체 등이 있다.
또한 본 발명의 일 양태에서 표면개질하는 방법은 상기 중합체 용액에 SWCNT를 투입하여 격렬히 혼합함으로써, 또는 중합 중에 SWCNT를 투입함으로써, SWCNT의 표면에 극성기인 카르복실산이 흡착 결합되어 표면 코팅하는 것일 수 있다.
본 발명에서 SWCNT를 표면개질 없이 분산한 후 SEM 사진(도 1)에서는 SWCNT와 SWCNT간의 연결이 부족하지만, 본 발명의 표면개질을 한 것(도 2)은 SWCNT와 SWCNT가 서로 크로스 되어 잘 융착되어 서로 연결되는 네트워크 구조가 형성되는 것을 알 수 있어 물성에서 많은 향상이 있는 것으로 생각되어진다.
본 발명의 일 양태에서 상기 표면개질 SWCNT의 함량은 상기 광경화성 (메타)아크릴레이트 단량체 조성물 100중량부에 대하여, 0.01 ~ 4 중량부로 첨가되는 것이 좋다. 그 함량이 0.01 중량부 미만으로 첨가되면, 표면저항을 낮추는 효과가 미미하며, 4 중량부를 초과하면, 표면저항을 낮출 수는 있으나, 부착성이 저하될 수 있으며, 투과율이 낮아져 시인성이 떨어질 수 있다. 더욱 구체적으로 0.02 ~ 2 중량부, 더욱 구체적으로 0.03 ~ 1 중량부로 포함할 수 있으며, 상기 범위에서도 표면저항이 109 Ω/sq이하인 물성을 만족할 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 용매는 상기 고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물의 점도를 조절하고, 박막의 코팅을 수행하도록 하기 위하여 포함되는 것일 수 있다. 상기 용매의 구체적인 예를 들면 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화수소; 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, t-부탄올 등의 알코올류; 아세트산에틸, 아세트산부틸, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 등의 에스테르류; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥산온 등의 케톤류 등을 들 수 있다. 이들 용제는, 1종으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다. 그 함량은 도포가 용이하도록 조절하여 사용될 수 있으며, 구체적으로 예를 들면, 상기 광경화성 (메타)아크릴레이트 단량체 조성물 100 중량부에 대하여, 10 ~ 100 중량부를 사용하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물은 추가적으로 평활제를 더 포함할 수 있다. 평활제는 판넬 기재의 표면에 상기 조성물을 코팅할 때, 표면 평활도 및 표면 슬립 기능을 부여함에 동시에 내스크래치 개선 효과를 부여하는 것으로서, 구체적으로 예를 들면, 실리콘 아크릴레이트계 평활제, 비실리콘 아크릴레이트계 평활제 및 아크릴레이트 폴리 실록산계 평활제 등이 이용될 수 있다. 상업적으로 UCB Chemical의 실리콘 아크릴레이드계인 Ebecryl 350등을 들 수 있다. 상기 평활제는 광경화성 (메타)아크릴레이트 단량체 조성물 100중량부에 대하여, 0.1 ~ 3중량부로 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물은 추가적으로 다관능성 올리고머를 더 포함하는 것일 수 있다. 상기 다관능성 올리고머를 포함하는 경우, 표면 평활성이 더욱 좋아지고 광투과도도 좋아지는 효과를 가진다. 상기 다관능성 올리고머는 다관능성 아크릴레이트 올리고머인 것일 수 있으며, 다관능성 아크릴레이트 올리고머는 굴절률이 1.45 ~ 1.55이고, 분자량이 500 ~ 10,000인 것일 수 있다.
구체적인 예를 들면, 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 방향족 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 폴리에스터 아크릴레이트 올리고머, 에폭시 아크릴레이트 올리고머, 아크릴릭 아크릴레이트 올리고머 또는 이들의 임의의 혼합물일 수 있다.
구체적으로 상기한 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 CN8000NS(6관능기, 점도 14,000cps@25℃, Satomer사), CN8007NS(4관능기, 점도 1,250cps@25℃, Satomer사), CN8009NS(3관능기, 점도 517cps@25℃, Satomer사), CN8011NS(6관능기, 점도 6,800cps@25℃, Satomer사), CN8881NS(2관능기, 점도 20,000~40,000cps@60℃, Satomer사), CN9001NS(2관능기, 점도 46,500cps@60℃, Satomer사), CN9010NS(6관능기, 점도 2,200cps@60℃, Satomer사), CN9013NS(9관능기, 점도 10,000cps@60℃, Satomer사), 미라머 PU210(2관능기, 점도 40,000cps@25℃, 미원상사), 미라머 PU340(3관능기, 점도 75,000cps@25℃, 미원상사), 미라머 PU610(6관능기, 점도 100,000cps@25℃, 미원상사), 미라머 PU620(6관능기, 점도 60,000cps@25℃, 미원상사), 미라머 PU664(6관능기, 점도 61,000@25℃, 미원상사), 미라머 SC2153(10관능기, 점도 140,000cps@25℃, 미원상사), 에베크릴 1290(6관능기, 분자량(MW) 약 1,000, 에스케이사이텍), 에베크릴 1290K(6관능기, 분자량(MW) 약 1,000, 에스케이사이텍), 에베크릴 5129(6관능기, 분자량 약 800, 에스케이사이텍), 또는 이들의 임의의 혼합물을 사용할 수 있다.
구체적으로 상기한 방향족 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 CN975NS(6관능기, 점도 500cps@60℃, Satomer사), CN978NS(2관능기, 점도 3,200cps@60℃, Satomer사), 미라머 PU280(2관능기, 점도 50,000cps@25℃, 미원상사), 미라머 PU640(6관능기, 점도 30,000cps@25℃, 미원상사), AH-600(2관능기, 점도 2,000~4,000cps@50℃, Kyoeisha사), AT-600(4관능기, 점도 10,000~20,000cps@25℃, Kyoeisha사), 또는 이들의 임의의 혼합물을 사용할 수 있다.
구체적으로 상기한 폴리에스터 아크릴레이트 올리고머는 CN294E(4관능기, 점도 5,500cps@60℃, Satomer사), CN7001NS(2관능기, 점도 2,500cps@25℃, Satomer사), 미라머 PS460(2관능기, 점도 40,000cps@25℃, 미원상사), 미라머 PS610(6관능기, 점도 40,000cps@25℃, 미원상사), 에베크릴 830(6관능기, 점도 50,000cps@25℃, 에스케이사이텍), 에베크릴 800(4관능기, 점도 14,000cps@25℃, 에스케이사이텍), 또는 이들의 임의의 혼합물을 사용할 수 있다.
구체적으로 상기한 에폭시 아크릴레이트 올리고머는 CN104NS(2관능기, 점도 18,900cps@49℃, Satomer사), CN2003NS(2관능기, 점도 3,495cps@60℃, Satomer사), 미라머 PE110(단관능기, 점도 140cps@25℃, 미원상사), 미라머 PE230(2관능기, 점도 500cps@25℃, 미원상사), 미라머 PE320(3관능기, 점도12,000cps@25℃, 미원상사), 에베크릴 600(2관능기, 점도 3,000cps@25℃, 에스케이사이텍), 에베크릴 3416(4관능기, 점도 18,000cps@25℃, 에스케이사이텍), 또는 이들의 임의의 혼합물을 사용할 수 있다.
구체적으로 상기한 아크릴릭 아크릴레이트 올리고머는 에베크릴 740-40TP(점도 8,500cps@25℃, 에스케이사이텍), 에베크릴 741(점도 4,500cps@25℃, 에스케이사이텍), 에베크릴 767(점도 8,500cps@25℃, 에스케이사이텍), 에베크릴 1710(점도 26,000cps@25℃, 에스케이사이텍), 또는 이들의 임의의 혼합물을 사용할 수 있다.
상기 다관능성 올리고머의 함량은 광경화성 (메타)아크릴레이트 단량체 조성물 100중량부에 대하여, 0.1 내지 50 중량부 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물은 전도성고분자 또는 도전성 금속입자에서 선택되는 어느 하나 이상의 성분을 더 포함하는 것일 수 있다. 상기 카르복실산기를 가지는 고분자로 표면 개질된 단일벽탄소나노튜브(SWCNT)와 상기 전도성고분자 및 도전성 금속입자의 혼합된 상태는 기재와의 코팅성이 더욱 우수해지는 효과를 부여할 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물은 요구되는 특성에 따라 중합금지제, 표면조정제, 대전방지제, 소포제, 점도조정제, 내광안정제, 내후안정제, 내열안정제, 자외선 흡수제, 산화방지제, 레벨링제, 유기 안료, 무기 안료, 안료분산제, 유기 비드 등의 첨가제; 산화규소(실리카 입자), 산화알루미늄, 산화티타늄, 지르코니아, 오산화안티몬 등의 무기 충전제 등을 더 포함할 수 있다.이들은 1종으로 사용할 수 있고, 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
일 양태로 상기 고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물은 투명판재 상에 플로우코팅, 스프레이코팅, 딥코팅 및 나이프코팅 등의 다양한 코팅방법으로 코팅하고, 광경화하여 제조할 수 있다.
다음 본 발명의 판넬 기재에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 양태에 따른 무정전 판넬은 기재의 적어도 1면에 상기 고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물을 도공하고, 활성 에너지선을 조사하여 경화도막으로 형성함으로써 얻어지는 것일 수 있다. 상기 도공방법으로는 예를 들면, 다이 코트, 마이크로 그라비어 코트, 그라비어 코트, 롤 코트, 콤마 코트, 에어나이프 코트, 키스 코트, 스프레이 코트, 괘도 코트, 딥 코트, 스피너 코트, 휠러 코트, 브러쉬 도포, 실크 스크린에 의한 솔리드 코트, 와이어바 코트, 플로우 코트, 나이프코트 등을 들 수 있다.
또한, 조성물을 경화하기 위하여, 활성 에너지선으로서 자외선을 사용할 경우, 자외선을 조사하는 장치로서는, 예를 들면, 저압 수은 램프, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프, 메탈할라이드 램프, 무전극 램프(퓨전 램프), 케미컬 램프, 블랙라이트 램프, 수은-제논 램프, 쇼트아크등, 헬륨·가돌리늄 레이저, 아르곤 레이저, 태양광, LED 등을 들 수 있다.
본 발명의 무정전 판넬의 기재물질로서는 판넬용으로 사용되는 고분자 수지라면 제한되지 않고 사용될 수 있으며, 구체적으로 예를 들어, 고투명성이 요구되는 경우에는 폴리카보네이트, 폴리비닐클로라이드, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌, 폴리메틸메타크릴레이트계를 포함하는 아크릴수지, 폴리술폰 및 폴리에테르케톤 등에서 선택되는 어느 하나의 시트 등을 사용할 수 있다.
통상적으로 본 발명의 목적이 투명한 기재를 사용하므로, 상기 수지성분이 좋은 것이지 본 발명의 대전방지 성능을 부여하는 면에서는 통상의 고분자 수지라면 특별히 한정하지 않는다.
본 발명에 따른 판넬은 상기 제시된 고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물을 이용하여 제조되며, 109 Ω/sq이하, 더욱 구체적으로 106 내지 109 Ω/Sq의 표면저항을 갖으며 폴리카보네이트 시트의 경우에 광투과도가 85%이상, 더욱 좋게는 95%이상이며, 연필경도가 1H, 더욱 좋게는 2H 이상을 만족할 수 있다.
또한, 하기 식 1로 표시되는 표면저항 변화율 △S가 102 Ω/sq이하인, 더욱 구체적으로 100 내지 102 Ω/sq인 것일 수 있으며, 영구적인 대전방지성을 나타낼 수 있는 고성능 대전방지 하드코팅막을 형성할 수 있다.
[식 1]
△S = S2 - S1
상기 식 1에서, 상기 S2는 480 mJ/㎠로 20 시간동안 UV조사 후 측정된 표면저항이고, 상기 S1은 UV조사 전 측정된 표면저항이다.
또한 투과율이 90%이상으로 투명성이 우수하며, 표면 경도가 1H이상인 고성능 대전방지 하드코팅막을 형성할 수 있다.
이하 실시예 및 비교예를 바탕으로 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위한 하나의 예시일 뿐, 본 발명이 하기 실시예 및 비교예에 의해 제한되는 것은 아니다.
1. 표면저항(Ω/sq) 측정방법
MITSUBISHI HIRESTA MCP-HT450을 이용하여 표면저항을 측정하였다.
계측조건 인가전압:10V(계측 중 9.99X1010초과 시 100V로 전환),
PROBE: URS TYPE
2. 투과율
ASTM D1003-13(측정법 A)로 Konica Minolta사의 CM-5(분광측색계)장비를 활용하여 투과율을 측정하였다
3. 연필경도(미스비시연필)
JIS K 5600-5-4:1999의 방법으로 측정하였다.
[실시예 1]
1) 카르복실산기를 가지는 고분자로 표면 개질된 단일벽탄소나노튜브의 제조
중량평균분자량이 12000인 폴리아크릴산 중합체 5g을 n-프로판올 1L에 투입한 후, 초음파를 이용하여 완전히 용해하였다. 상기 프로판올 용액에 SWCNT(직경: 1.6±0.6nm, 길이: 5㎛ 이상)0.5g을 넣고 초음파 및 자력교반기를 이용하여 30분간 추가 혼합과정을 진행하여 혼합물을 제조하였다. 이어서 고압분산기를 이용하여 30,000psi의 압력으로 고압분사하여 SWCNT-Sol을 얻었다.
2) 고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물의 제조
광경화성 (메타)아크릴레이트 단량체 조성물로, 6관능 아크릴레이트 DPHA(Dipentaerythritolhexaacrylate) 10g, 3관능 아크릴레이트 PETA(Pentaerythritoltriacrylate 3g 및 2-HEMA(2-hydroxyethyl methacrylate) 3g을 준비하였다.
별도로 준비된 비이커에 상기 준비된 광경화성 (메타)아크릴레이트 단량체 조성물 100 중량부에 대하여, 광개시제(2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온) 10 중량부 및 이소프로필알콜 50 중량부를 넣어 교반하고, 상기 제조된 SWCNT-Sol의 고형분 함량으로 0.5 중량부를 첨가한 후, 교반하여 고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물을 제조하였다.
3) 무정전 판넬의 제조
상기 고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물을 10 ㎜두께의 폴리카보네이트(Polycarbonate) 시트 상에 플로우 코팅한 후, 상온에서 1분간 방치하여 흐름성(레벨링)을 주어 코팅면에 평탄화 작업을 진행한 후, 100℃로 가열된 강제통풍오븐에 넣은 뒤 1분간 열처리 한 후, 480 mJ/㎠로 자외선이 조사되는 자외선 경화기(레이닉스사의 「RX-C29ud」, 램프 : 120W/㎝, 고압 수은등)에 넣어 경화시켰으며, 최종 대전방지 판넬을 제조하였다.
표면저항은 1.32 × 106Ω/sq이고, 투과율은 90%, 연필경도는 1H였다. 또한, 자외선에 대한 내성을 확인하기 위해 480 mJ/㎠로 조사되는 자외선에 일정시간 방치하여 자외선의 내구성에 대한 차이를 확인하였다. 표 1에 기재하였듯이, 시간이 20시간 경과하여도 표면저항의 차이가 전혀 발생하지 않았다. 즉 조건에 따른 표면저항의 차이가 일정한 값을 보였다.
[실시예 2]
실시예 1에서 광경화성 (메타)아크릴레이트 단량체 조성물 100 중량부에 대하여, 5 중량부의 우레탄 아크릴레이트 올리고머 CN8000NS(6관능기, 점도 14,000cps@25℃, Satomer사)를 더 추가한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
그 결과 표면저항은 2.1 × 106Ω/sq, 자외선에 대한 내구성은 20시간 동안 조사하여도 6.1 × 106Ω/sq으로 우수하였으며, 특히 표면경도가 2H, 투과율이 91%로 더욱 우수한 효과를 나타내었다.
[비교예 1]
PEDOT(in water/고형분 1%/ 수양켐텍) 3g을 비이커에 500ml에 넣고 6관능기 아크릴레이트 DPHA 10g과 3관능기 아크릴레이트 PETA 3g, 단관능기 아크릴레이트 2-HEMA 3g, 광개시제 18-184 1.6g을 넣고 희석제인 IPA 82.4g을 넣고 자력교반기를 이용하여 혼합시켰다. 이후 10 ㎜두께의 폴리카보네이트 기판에 Flow coating 하였으며, 이후 상온에서 1분간 방치 후 100℃의 오븐에서 1분간 열처리하였다. 최종 480 mJ/㎠로 자외선이 조사되는 자외선 경화기에 넣어 박막화 하였다. 제조된 코팅면의 표면저항을 측정한 결과 및 광투과도를 측정한 결과를 표면저항은 9.25 × 106Ω/sq이고, 투과율은 85%였으며, 연필경도는 HB였다.
그러나 실시예 1과 비하여 표면저항이 열세였으며, 또한 자외선 경화를 실시하는 경우 표면저항이 현저히 증가하였으며, 실제 사용 시 내구성이 나쁘며, 초기의 표면저항의 유지를 위해서도 더 많은 전도성 고분자가 사용되어야 하는 것임을 알 수 있고, 이 경우 광투과도가 현저히 낮아져서 실제 사용에서는 문제점을 가지는 것임을 알 수 있다. 또한, 480 mJ/㎠로 조사되는 자외선에 일정시간 방치하여 자외선의 내구성에 대한 차이를 확인하였다. 표 1에 기재하였듯이, 자외선 조사 1시간 후 스펙 아웃되는 현상이 발견되었다.
[비교예 2]
실시예 1에서 폴리아크릴산 대신에 분자량 10000의 폴리비닐알콜(79%비닐화)을 사용한 것을 제외하고는 동일한 것을 사용하였다. 그 결과, 표면저항이 3.18 × 107Ω/sq이었으며, 투과율이 80%로 낮아졌음을 알 수 있고, 또한 자외선조사 직후 1시간 이내 표면저항이 1.02 × 1011Ω/sq로 증가하였다. 따라서 광투과도와 내구성에서 다소 열세임을 알 수 있다.
[비교예 3]
실시예 1에서 SWCNT를 폴리아크릴산으로 처리하지 않은 무처리 SWCNT를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
그 결과, 광투과도에서는 동일한 수준을 유지 하였지만, 코팅면의 이물질이 발견되고, 또한 표면저항이 구간마다 달라져서 정전기 방지 효과가 감소함을 알 수 있어서 제품으로 사용할 수 없었다.
[비교예 4]
실시예 1에서 SWCNT 대신에 MWCNT(직경: 20nm, 길이: 12㎛이상)를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다. 그 결과 면저항 2.30×107 Ω/sq이나, 투과율이 70%로서, 매우 열세여서 본 발명의 목적에 사용할 수 없을 정도였다.
[비교예 5]
실시예 1에서 SWCNT 대신에 ATO(입자구경 30nm)를 사용하였으며, 이를 분산하기 위해 비드밀(비드크기:0.2mm)을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다. 그 결과 표면저항 2.30×107 Ω/sq이 구현되었지만, 투과율이 40%로서, 매우 열세여서 본 발명의 목적에 사용 할 수 없을 정도였다.
[비교예 6]
실시예 1에서 SWCNT 대신에 ITO(입자구경 30nm)를 사용하였으며, 이를 분산하기 위해 비드밀(비드크기:0.2mm)을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다. 그 결과 표면저항 1.70 × 107Ω/sq이 구현되었지만, 투과율이 60%로서, 매우 열세여서 본 발명의 목적에 사용 할 수 없을 정도였다.
하기 표 1은 480mj/㎠로 자외선을 조사하여 자외선에 대한 내구성(표면저항율의 변화)을 확인한 결과이다.
UV조사시간 비교예 1 실시예 1
조사전
(0min)		 9.25×106 1.32×106
1시간 OVER
(9.99×10 11초과)		 4.28×106
3시간 OVER
(9.99×10 11초과)		 4.35×106
6시간 OVER
(9.99×10 11초과)		 5.10×106
10시간 OVER
(9.99×10 11초과)		 5.91×106
20시간 OVER
(9.99×10 11초과)		 7.24×106
상기 표 1에서 보는 바와 같이, 비교예 1의 경우는 UV조사 후 표면저항이 크기 증가하였으나, 실시예 1의 경우 표면저항이 1 × 109 이하로 지속적으로 유지되는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 상기와 같이 제조된 시편을 활용하여 연필경도, 광투과율, 내마모테스트를 측정하였으며, 하기 표 2는 연필경도 측정결과를 나타낸 것이다. 연필경도는 ASTM D3363과 같이 500g 하중에서 측정하였다.
연필경도(하중 500g) 비교예 1 실시예 1 실시예 2
경도 HB 1H 2H
비교예 1에 비교하여 실시예 1 및 실시예 2의 연필경도가 더욱 높은 것을 확인하였다.
하기 표 3은 투과율 측정결과이다. 투과율의 경우 ASTM D1003에 의하여 CM-5를 통해 측정되었다.
광투과율
(장비명:CM-5)		 비교예 1 비교예 5 비교예 6 실시예 1 실시예 2
측정결과 85% 40% 60% 90% 91%
비교예 1, 비교예 5, 비교예 6에 비교하여 실시예 1 및 실시예 2의 광투과율이 더욱 우수함을 확인하였다.
하기 표 4는 부착력 측정결과이다. 부착력의 경우에 JIS K 5600-5-6의 방법을 활용하여, 크로스커터를 사용하여 플라스틱 판재위에 형성된 박막의 부착력을 테스트하였다.
부착력테스트 비교예 1 실시예 1
실험결과 0 0
이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (10)

  1. 광경화성 (메타)아크릴레이트 단량체 조성물, 광개시제, 카르복실산기를 가지는 고분자로 표면 코팅된 단일벽탄소나노튜브 및 용매를 포함하는 고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물로서,
    10mm 두께의 폴리카보네이트 시트 상에 코팅 및 경화하여 고성능 대전방지 하드코팅막 형성 시 투과율이 90% 이상이고, 표면저항이 109 Ω/sq이하이고, 하기 식 1로 표시되는 표면저항 변화율 △S가 102 Ω/sq이하인 광경화형 수지 조성물.
    [식 1]
    △S = S2 - S1
    상기 식 1에서, 상기 S2는 480 mJ/㎠로 20 시간동안 UV조사 후 측정된 표면저항이고, 상기 S1은 UV조사 전 측정된 표면저항이다.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 대전방지성 광경화형 수지 조성물은 광경화성 (메타)아크릴레이트 단량체 조성물 100 중량부에 대하여, 광개시제 0.05 ~ 10 중량부, 카르복실산기를 가지는 고분자로 표면 코팅된 단일벽탄소나노튜브 0.01 ~ 4 중량부 및 용매 10 ~ 100 중량부를 포함하는 것인 고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 대전방지성 광경화형 수지 조성물은 평활제를 더 포함하는 것인 고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 대전방지성 광경화형 수지 조성물은 다관능성 올리고머를 더 포함하는 것인 고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 대전방지성 광경화형 수지 조성물은 전도성 고분자 또는 도전성 금속입자에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 더 포함하는 것인 고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 광경화성 (메타)아크릴레이트 단량체 조성물은 다관능성 (메타)아크릴레이트계 단량체 및 수산기를 갖는 (메타)아크릴레이트를 포함하는 것인 고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물.
  7. 제 1항 내지 제 6항에서 선택되는 어느 한 항의 고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물을 기재의 표면에 코팅하여 경화한 고성능 대전방지 하드코팅막이 형성된 무정전 판넬로서,
    상기 고성능 대전방지 하드코팅막은 투과율이 90%이상이고, 표면저항이 109 Ω/sq이하이고, 하기 식 1로 표시되는 표면저항 변화율 △S가 102 Ω/sq이하인 것인 무정전 판넬.
    [식 1]
    △S = S2 - S1
    상기 식 1에서, 상기 S2는 480 mJ/㎠로 20 시간동안 UV조사 후 측정된 표면저항이고, 상기 S1은 UV조사 전 측정된 표면저항이다.
  8. 삭제
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 고성능 대전방지 하드코팅막은 표면 경도가 1H이상인 것인 무정전 판넬.
  10. 제 1항 내지 제 6항에서 선택되는 어느 한 항의 고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물을 기재 상에 코팅하는 단계,
    건조하는 단계 및
    자외선 경화하는 단계
    를 포함하는 무정전 판넬의 제조방법.
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