KR19980027431A - 전자기파 차폐 효과 및 대전방지 기능을 갖는 광경화형 수지 조성물 및 이의 제품 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전자기파 차폐 및 영구 대전방지 기능을 갖는 신규한 광경화형 수지 조성물과 이의 제품에 관한 것으로, 적어도 1개 이상의 아크릴 그룹을 갖는 광경화형 올리고머 30~40중량%, 4차 암모늄 염기를 가지며 불소를 포함하는 1관능성 이상의 기능성 아크릴계 모노머 40~60중량%, 1관능성부터 다관능성을 갖는 반응희석제 및 물성강화 모노머 5~15중량%, 및 광개시제 2~5중량% 및/또는 전도성 충진제플 포함하는 기타첨가제 1~3중량%를 함유하는 광경화형 수지조성물 및 상기 조성물을 10~200마이크미터 두께로 다양한 기질에 코팅시키거나 투명한 필름의 형태로 제조하여 만든 제품에 관한 것이다, 상기 제품은 전자기파를 효과적으로 차폐시키고 경화된 표면에서 영구대전방지기능을 나타내는 효과가 있다.
Description
본 발명은 전자기파 차폐 효과 및 대전방지 기능이 우수한 새로운 조성의 광경화형 수지 조성물 및 이의 제품에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 인체에 유해하고 전기, 전자제품 및 소자의 효율과 수명을 단축시키는 전자기파를 효과적으로 차폐시킬 수 있을 뿐만 아니라 영구적 대전방지 기능을 갖는 새로운 조성의 광경화형 수지 조성물 및 이를 이용한 제품에 관한 것이다.
현재의 전자, 통신, 정보의 시대에서 전기, 전자제품 및 소자의 사용은 일상 생활, 학문적인 연구, 군사적 목적 등에서 많은 혜택을 주고 있지만, 이와는 반대로 고전압 발생장치로부터의 전자기파의 복사는 인간의 뇌에 해로운 영향을 주고, 전자제품이나 가전제품 사이의 전파 상호 교란으로 인한 제품의 비효율성 및 수명 단축의 문제점을 야기시킨다. 따라서, 현재 전세계적으로 전자기파에 대한 규제가 강화되고 있으며, 전자기파 차폐에 관한 연구는 전자기파 복사와 상호 교란을 최소화시킴으로써 인간에게는 무해한 생활공간을 만들어 줄 뿐만아니라, 전기, 전자제품 및 소자의 효율과 수명을 극대화시키는데 목적을 두고 있다.
기존의 전자기파 차폐용 물질로서는 전기전도도와 유전상수가 높아서 전자기파의 반사나 흡수계수가 높은 금속과 금속혼합물 등을 플레이트나 고분자 중합체의 충진제로 이용하거나 플라스틱 재료에 금속 섬유를 혼합하여 전도도를 높이는 재료가 널리 사용되어 왔으나, 무게가 무겁고 차폐물질로서의 가공성이 나쁘고, 부식되기 쉬우며, 재활용이 어렵다는 단점을 가지고 있다(대한민국 공개특허 제 93-4065호). 이러한 단점을 보완할 신소재로서 최근에는 전도성 고분자 물질인 폴리 아닐린과 폴리 피롤 등을 플라스틱과 블렌딩시켜 제조하거나 기질위에 코팅하여 만든 전도성 플라스틱, 전도성 페인트, 전도성 고무 등의 전도성 고분자 복합재료가 새로이 각광받고 있으나, 역시 가공이 쉽지 않고 가격이 비싸다는 한계를 가지고 있으며 금속을 사용했을 경우보다 차폐효과가 떨어지므로 금속 섬유 등의 전도성 충진제를 혼합하여 사용하기도 한다(대한민국 공개 특허 제 93-12986호). 그러나, 컴퓨터, TV 등의 상용화된 제품의 모니터에서 발생하는 전자기파를 효과적으로 차폐시킬 수 있는 투명한 형태의 필름이나 시트(sheet)의 개발은 아직까지 초보적인 단계에 머무르고 있는 실정이다.
본 발명자들은 상술한 문제점에 관련된 현상을 면밀히 검토한 결과, 기존의 전자기파 차폐용 물질과는 전혀 다른 새로운 물질들을 사용하여 제조한 광경화형 수지조성물 및 이를 이용한 투명한 필름이 전자제품에서 발생하는 유해 전자기파를 효과적으로 차폐시킬 수 있으며, 또한 영구 대전방지 기능을 부여할 수 있다는 것을 발견하였고, 본 발명은 이에 기초하여 완성되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 기존의 전자기파 차폐 물질과는 다른 새로운 형태의 광경화형 수지조성물을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 광경화형 수지조성물을 이용하여 제조된 투명한 필름으로 전자기파를 효율적으로 차폐시키고 영구 대전방지 기능을 가질 수 있는 제품을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 제품의 사용방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광경화형 수지조성물은 (가) 적어도 1개 이상의 아크릴 그룹을 갖는 광경화형 올리고머 30~45중량%, (나) 4차 암모늄 염기를 가지며 불소를 포함하는 1관능성 이상의 기능성 아크릴계 모노머 40~60중량%, (다) 1관능성부터 다관능성을 갖는 반응희석제 및 물성강화 모노머 5~15중량%, 및 (라) 광개시제 3~5중량% 및/또는 (마) 전도성 충진제를 포함하는 기타첨가제 1~3중량%를 함유한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제품은 상기 광경화 수지조성물을 메틸메타아크릴레이트 수지, 염화비틸 수지, 카보네이트 수지 및 유리에 10~200마이크로미터로 도포시키고 이를 광경화시켜 제조된다.
또 다른 본 발명의 제품은 상기 광경화 수지 조성물을 메틸메타아크릴레이트 수지, 염화비닐 수지, 카보네이트 수지 및 유리에 10~200마이크로미터 두께로 코팅한 다음, 알루미늄 또는 도전성 금속으로 테두리를 형성시켜 제조된다.
상기 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 사용방법은 광경화 수지 조성물을 광경화시켜 얻은 10~200마이크로미터 두께의 투명한 필름 또는 시트를 전기 또는 전자제품에 부착하여 사용한다.
이하 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
본 발명의 광경화형 수지조성물에 사용되는 상기 성분 (가)의 광경화형 올리고머는 적어도 1개 이상의 아크릴 그룹을 갖는 1관능성부터 다관능성의 아크릴계 수지로서, 예를 들면 우레탄 아크릴레이트, 폴리에스터 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트 또는 실리콘 아크릴레이트 등을 하나 또는 그 이상 사용할 수 있으며, 시판되는 상품으로서는 선경-UCB사의 상품명 EB9260, 9269, 616 또는 284, Sartomer사의 CN 960, 또는 한화종합화학의 PASO 053 또는 052 등이 효과적으로 사용될 수 있다. 상기 광경화형 올리고머의 사용량은 최종생성물 기준으로 30~45중량%를 사용하는 것이 바람직하고, 30중량% 미만이면 제조된 도막의 물성이 떨어지고, 45중량%를 초과하면 전자기파 차폐 효율과 대전방지 기능이 떨어지는 단점이 있다.
또한, 본 발명에서 사용되는 상기 성분 (나)의 기능성 모노머는 1관능성부터 다관능성인 아크릴계 모노머로서, 대전방지 기능을 가지는 4차 암모늄염기를 가지며 불소를 포함하고 있다. 이러한 형태의 모노머로는 본 발명자들에 의해여 새로이 개발된 하기 화학식 Ⅰ 또는 Ⅱ로 표시되는 화합물을 단독 또는 두 성분을 적당한 비율로 혼합하여 사용한다.
[화학식 Ⅰ]
여기서, R은 수소 또는 메틸기이다.
[화학식 Ⅱ]
여기서, R은 수소 또는 메틸기이다.
상기 모노머들을 본 발명의 수지조성물에 사용할 경우 영구적인 대전방지 기능을 나타낼 뿐만 아니라 전자기파를 효과적으로 차폐시킬 수 있으며, 경화된 필름에서 뛰어난 내오염성과 내후성 경화속도의 증가 및 피부자극이 낮은 장점을 가지고 있다. 상기 기능성 모노머는 최종생성물 기준으로 수지 조성물에서 40~60중량%를 사용한다. 이때 40중량% 미만이면 전자기파 차폐 효율이 떨어지고, 60중량%를 초과하면 경화도막 물성이 떨어지고 경화시간이 길어지는 단점이 있다. 한편, 상기 두가지의 기능성 모노머들을 동시에 사용하는 것이 효과적이며 상대적인 사용량은 임의로 조정할 수 있다. 상기 화합물들은 본 출원인이 본 발명과 동일자에 출원한 화합물로서, 상기 특허의 내용은 본 발명에 포함된다.
상기 성분(다)로 사용되는 1관능성부터 다관능성을 갖는 반응희석제 및 물성강화 모노머는 예를 들어, 히드록시프로필아크릴레이트(HPA), 1, 6-헥산디올디아크릴레이트(HDDA), 트리프로필렌글리콜디아크릴레이트(TPGDA), 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트(PEGDA), 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA), 또는 디펜타에리쓰리톨 헥사아크릴레이트(DPHA) 등을 하나 또는 그 이상 사용할 수 있다. 사용량은 최종 생성물을 기준으로 5~15중량%가 바람직한데, 5중량% 미만이면 경화도막이 물성조절이 어렵고, 15중량%를 초과하면 영구 대전방지 기능이 떨어지는 단점이 있다.
상기 성분 (라)로 사용되는 광개시제는 1-하이드록시시크로헥실페닐케톤(시바-가이기, Iragcure 184), 및/또는 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온 등이 사용 가능하며, 최종 수지 조성물에 대하여 2~5중량%를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에 따르면, 상기 광개시제를 사용하지 않고 전자선에 의해 본 발명의 수지 조성물을 가교화시킬 수 있다.
한편, 상기 수지물의 종합물성을 개선시키기 위해 사용하는 기타 첨가제로는 평활성 개선용 첨가제(BYK Chemica1사, BYK 307) 등이 있으며, 충진제로서 니켈, 알루미늄, 구리 철과 같은 금속과 카본블랙, 전도성 고분자 등을 함께 사용할 수 있다. 상기 기타첨가제의 사용량은 1~3중량%가 바람직하다.
상술한 수지 조성물을 이용하여 본 발명에서는 염화비닐 수지, 메틸메타아크릴레이트 수지, 카보네이트 수지 및 유리 등의 다양한 기질에 10~200마이크로미터 두께의 도막을 경화시켜 코팅할 수 있으며, 투명한 필름이나 시트의 형태로 성형하여 컴퓨터나 TV 모니터에 부착하여 사용할 수 있다. 플라스틱을 기질로하는 코팅에서는 광경화형 수지 조성물에 전도성 입자나 금속을 분산시켜 사용할 수도 있다. 또한 다양한 기질에 상기 광경화형 수지조성물을 표면 코팅한 후, 알루미늄이나 기타 도전성 금속을 기질의 테두리에 얇게 틀을 만들어 안테나 역할을 할 수 있게 제조할 경우에는 뛰어난 전자기파 차폐 효과를 나타낼 뿐만 아니라 투명하게 코팅된 기질에서의 표면 물성이 우수하므로 각종 컴퓨터나 TV 모니터 등의 전자 제품에 직접 상용화가 가능하다.
이러한 표면 광경화에 의하여 얻어진 필름은 도막의 두께가 증가할수록 전자기파의 차폐 효율은 증가하나 고유 물성이 저하되므로 약 100마이크로미터 정도의 두께를 가진 필름이 가장 상업성이 있으며, 10마이크로미터 이하의 두께에서는 전자기파의 차폐효율이 약간 떨어진다. 광경화에 의하여 얻어진 투명한 필름이나 기질위에 코팅된 제품은 광투과성, 표면강도, 내화학성, 내오염성 등의 표면 물성이 우수할 뿐만 아니라 4차 암모늄염기를 가지는 기능성 모노머에 의한 영구 대전방지 효과 및 전자기파를 효과적으로 차폐시킬 수 있다는 새로운 기능을 가지게 된다. 또한 광경화형 수지 조성물을 이용하여 제조된 제품은 시설 투자비가 적게들고 가공 단계가 간단하며 가격이 저렴하다는 고유의 장점을 가지고 있다.
이하 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 이에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
광경화형 올리고머로서 선경-UCB사의 EB 9260 15g 및 PASO 052 20g, 기능성 모노머로서 상기 화학식 Ⅰ로 표시되는 화합물 30g 및 상기 화학식 Ⅱ로 표시되는 화합물 25g, 물성강화 및 반응희석제로 HDDA 6g, 광개시제(시바-가이기, Iragcure 184) 3.9g, 및 BYK Chemica1사 BYK 307 0.2g을 통상의 방법으로 혼합하여 광경화 수지조성물을 제조하였다.
[실시예 2]
광경화형 올리고머로서 선경-UCB사의 EB 9260 40g 기능성 모노머로서 상기 화학식 Ⅰ로 표시되는 화합물 10g 및 상기 화학식 Ⅱ로 표시되는 화합물 40g, 물성강화 및 반응희석제로 HDDA 6g, 광개시제(시바-가이기, Iragcure 184) 3.8g, 및 BYK Chemica1사 BYK 307 0.2g을 통상적인 방법으로 혼합하여 광경화 수지조성물을 제조하였다.
[비교예 1]
광경화형 올리고머로서 EB 9260 62g, 물성강화 및 반응희석제로 HPA 10g, TPGDA 5g, TMPTA 4g, HDDA 10g 및 PEGDA 5g, 광개시제(시바-가이기, Iragcure 184) 3.8g, BYK 307 0.2g을 통상의 방법으로 혼합하여 광경화 수지조성물을 제조하였다.
상기 실시예 1 및 2, 및 비교예 1에서 제조된 광경화형 수지조성물을 유리판에 약 0.1mm의 두께로 코팅하고, 자외선을 조사하여 경화시켰다. 경화된 유리판에서 코팅면을 분리시키면 투명한 필름이 얻어지고 이 필름을 이용하여 하기 표 1에 기재된 바와 같이 여러가지 물성을 측정하였다. 또한, 얻어진 투명한 필름을 컴퓨터나 TV 모니터에 부착하여 전자기파의 차폐 효과를 조사하였다.
* 주)
경화성:300mJ/㎠의 광량으로 경화후, 표면 택키(tacky)성과 표면의 메틸에틸케톤 마찰시험 100회로 도막의 손실 비교.
표면경도: 연필경도 테스트.
황변성: ASTM D1925에 의해 측정.
내오염성: 유성매직으로 칠한후, 4시간 경과한 다음 에탄올 세척시 흔적비교.
평가: 1: 아주 나쁨, 2: 나쁨, 3: 보통, 4: 좋음, 및 5: 아주 좋음
표면 저항: 피복의 표면저항을 초절연 저항계를 사용하여 25℃, 습도 65%의 조건하에서 가전압 500V, 1분후의 표면 저항치(ohm)를 측정.
전자기파 차폐 효과: 전자기파 차폐실에서 차폐율 측정.
평가: 1: 20%이하 차폐, 4: 70%이상 차폐 및 5: 80% 이상 차폐.
상기 표1로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 광경화형 수지 조성물은 기존의 수지조성물에 비하여 전자기파를 효과적으로 차폐시키고 경화된 표면에서 영구대전방지 기능을 나타내는 효과가 있다. 다시말하면, 본 발명에 따른 광경화형 수지 조성물을 이용하여 얻은 필름이나 시트를 전기, 전자 제품 특히, 컴퓨터나 TV 모니터에 부착하여 사용한 경우. 뛰어난 전자기파 차폐 효율을 나타낼 뿐만 아니라 영구 대전방지 기능도 함께 가지며, 내화학성, 내오염성 등의 표면 물성이 우수하다는 특징으로 나타낸다.
Claims (8)
- 적어도 1개 이상의 아크릴 그룹을 갖는 광경화형 올리고머 30~45중량%, 4차 암모늄 염기를 가지며 불소를 포함하는 1관능성 이상의 기능성 아크릴계 모노머 40~60중량%, 1관능성부터 다관능성을 갖는 반응희석제 및 물성강화 모노머 5~15중량%, 및 광개시제 2~5중량% 및/또는 전도성 충진제를 포함하는 기타첨가제 1~3중량%를 함유하는 것을 특징으로 하는 전자기파 차폐 및 영구 대전방지 기능을 갖는 광경화형 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 광경화형 올리고머가 우레탄 아크릴레이트, 폴리에스터아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트 또는 실리콘 아크릴레이트임을 특징으로 하는 전자기파 차폐 및 영구 대전방지 기능을 갖는 광경화형 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 4차 암모늄 염기를 가지며 불소를 포함하는 1관능성 이상의 기능성 아크릴계 모노머가 하기 화학식 Ⅰ또는 화학식 Ⅱ로 표시되며, 상기 화합물을 단독 또는 두 성분을 적당한 비율로 혼합하여 사용함을 특징으로 하는 전자기파 차폐 및 영구 대전방지 기능을 갖는 광경화형 수지 조성물.[화학식 Ⅰ]여기서, R은 수소 또는 메틸기이다.[화학식 Ⅱ]여기서, R은 수소 또는 메틸기이다.
- 제1항에 있어서, 상기 물성강화 및 반응 희석제가 히드록시프로필아크릴레이트(HPA), 1, 6-헥산디올디아크릴레이트(HDDA), 트리프로필렌글리콜디아크릴레이트(TPGDA), 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트(PEGDA), 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA), 및 디펜타에리쓰리톨 헥사아크릴레이트(DPHA) 로 이루어진 군으로부터 하나 또는 그 이상 선택됨을 특징으로 하는 전자기파 차폐 및 영구 대전방지 기능을 갖는 광경화형 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 광개시제가 1-하이드록시시크로헥실페닐케톤(시바-가이기, Iragcure 184), 및/또는 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온임을 특징으로 하는 전자기파 차폐 및 영구 대전방지 기능을 갖는 광경화형 수지 조성물.
- 제1항의 광경화 수지 조성물을 메틸메타아크릴레이트 수지, 염화비닐 수지, 카보네이트 수지 및 유리에 10~200마이크로미터로 도포시키고 이를 광경화시켜 제조된 전자기파 차폐 및 영구 대전방지 기능을 갖는 투명한 제품.
- 제1항의 광경화 수지 조성물을 메틸메타아크릴레이트 수지, 염화비닐 수지, 카보네이트 수지 및 유리에 10~200마이크로미터로 두께로 코팅한 다음, 알루미늄이 또는 도전성 금속으로 테두리를 형성시킨 것을 특징으로 하는 전자기파 차폐 및 영구 대전방지 기능을 나타내는 제품.
- 제1항의 광경화 수지 조성물을 광경화시켜 얻은 10~200마이크로미터 두께의 투명한 필름 또는 시트를 전기 또는 전자제품에 부착하여 사용하는 방법.
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| KR20020037459A (ko) * | 2000-11-14 | 2002-05-22 | 박성수 | 각종 카드에 인쇄되는 uv향기 잉크의 조성물 |
| KR20020071982A (ko) * | 2001-03-08 | 2002-09-14 | 박성수 | 유브이향 및 야광빛을 발하는 카드 제조방법 |
| KR100454100B1 (ko) * | 2002-03-26 | 2004-10-26 | 한국화학연구원 | 내부진입형 대전방지성 조성물과 그 제조방법 및 이를이용한 대전방지성 필름 |
| KR100579468B1 (ko) * | 2004-01-07 | 2006-05-12 | 주식회사 하나이화 | 대전방지성 용제형 아크릴수지 |
| KR101444394B1 (ko) * | 2007-12-27 | 2014-09-29 | 유티스 주식회사 | 충격흡수 및 실링용 도전시트 |
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1996
- 1996-10-16 KR KR1019960046218A patent/KR100228887B1/ko not_active IP Right Cessation
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