KR19990075175A - Polymer hard coating composition having transparency and conductivity combined with excellent surface hardness - Google Patents

Polymer hard coating composition having transparency and conductivity combined with excellent surface hardness Download PDF

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Abstract

본 발명은 전도성 고분자 수용액 20 내지 50중량%와 실리카졸 용액 50 내지 80중량%로 이루어진 투명성 및 전도성을 갖는 고분자 하드 코팅 조성물을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a polymer hard coating composition having a transparency and conductivity consisting of 20 to 50% by weight of the conductive polymer aqueous solution and 50 to 80% by weight of the silica sol solution.

본 발명의 조성물 용액을 유리 또는 합성 수지 필름과 같은 투명 기질 위에 코팅하면 전도도가 101내지 105Ω/□, 투명도 95 내지 85%, 막 경도 5 내지 8H의 물성을 갖는 투명성 및 전도성을 갖는 고분자 하드 코팅막이 얻어진다.When the composition solution of the present invention is coated on a transparent substrate such as glass or synthetic resin film, a polymer having transparency and conductivity having physical properties of 10 1 to 10 5 Ω / □, transparency of 95 to 85%, and film hardness of 5 to 8H A hard coat film is obtained.

본 발명의 조성물은 투명성이 요구되는 TV브라운관 화면 표면, 컴퓨터 모니터 화면 표면, 기타 유리, 폴리카보네이트 및 아크릴판, 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 CPP 필름 등의 투명기질 표면 위에서 대전 방지 및 전자파 차폐 기능을 발휘하게 된다.The composition of the present invention exhibits antistatic and electromagnetic shielding functions on transparent TV surface such as TV CRT screen, computer monitor screen surface, other glass, polycarbonate and acrylic plate, polyethylene terephthalate or CPP film which requires transparency. .

Description

투명성 및 전도성을 갖는 고분자 하드 코팅 조성물Polymer Hard Coating Composition Having Transparency and Conductivity

본 발명은 투명성 및 전도성을 갖는 고분자 하드코팅 조성물과 그의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는 고분자산으로 도핑하여 얻은, 물에 잘 분산되는 전도성 고분자 화합물과 실리카졸과의 혼합으로 제조되는 투명성 및 전도성을 갖는 고분자 하드코팅 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a polymer hard coating composition having transparency and conductivity and a method of manufacturing the same. More specifically, the present invention relates to a polymer hard coating composition having transparency and conductivity prepared by mixing a conductive polymer compound well dispersed in water and a silica sol obtained by doping with a polymer acid.

현재, 전도성 고분자화합물로서 많이 이용되고 있는 것은 폴리아닐린(Polyaniline: PAN), 폴리피롤(Polypyrrol: PPy), 폴리티오펜(Polythiophene: PT)등이 있으며, 이들 화합물들은 중합이 쉽고, 상당히 우수한 전도성과 열적 안전성 및 산화 안전성을 가지므로 널리 연구되는 물질이다. 이러한 전도성 고분자 화합물들의 전기적 특성을 응용하여 이차전지의 전극, 전자파 차폐용 소재, 유연성을 가지는 전극, 대전 방지용 소재, 부식 방지용 코팅재 등 여러 용도로 사용 가능성이 제안되고 있으나 가공성의 난점, 열적 및 대기 안전성의 문제, 가격 등의 문제로 인해서 활발하게 상업화되고 있지 못하는 실정에 있다.Currently, the most widely used conductive polymer compounds include polyaniline (PAN), polypyrrol (PPy), and polythiophene (PT). These compounds are easy to polymerize, and have excellent conductivity and thermal safety. And oxidative safety, and thus are widely studied. By applying the electrical properties of these conductive polymer compounds, it is proposed that it can be used in various applications such as electrodes of secondary batteries, electromagnetic shielding materials, flexible electrodes, antistatic materials, and corrosion-resistant coating materials, but difficult to process, thermal and atmospheric safety. Due to problems such as problems, price, etc., they are not actively commercialized.

그러나, 최근 먼지 부착 방지 및 대전 방지용 코팅재료의 주목과 더불어 전자파 차폐에 관한 규격강화에 의해 여러 전자 기기들의 전자파 차폐용 코팅재로서의 용도로 주목을 받기 시작하였다. 특히 기존 금속계 전자파 차폐재의 문제점인 착색을 가진 재료보다는 컴퓨터 모니터 화면 또는 보안경, TV 브라운관 유리 표면 등 투명기질 위에 코팅 가능한 투명 전도성 코팅재가 주목을 받기 시작하였다.However, in recent years, with the attention of dust adhesion preventing and antistatic coating materials, the standards for electromagnetic wave shielding have begun to attract attention as a coating material for electromagnetic wave shielding of various electronic devices. In particular, a transparent conductive coating material that can be coated on a transparent substrate such as a computer monitor screen or safety glasses or a TV CRT glass surface has been attracting attention, rather than a material having coloring, which is a problem of the existing metal-based electromagnetic shielding material.

이러한, 투명성이 우수한 전도성 고분자 코팅재로 주목받기 시작한 것은 미국 특허 제 5, 035, 926호 및 제 5,391,472호에 기재되어 있는 바와 같이 수용성 폴리디에틸렌디옥시티오펜(polydiethylene dioxythiophene : PEDT)가 주목받기 시작하였다.As the conductive polymer coating material having excellent transparency began to attract attention, water-soluble polydiethylene dioxythiophene (PEDT) began to attract attention as described in US Pat. Nos. 5, 035, 926 and 5,391,472. .

그러나, 이러한 기존의 PEDT계 전도성 고분자를 전자파 차폐 및 대전 방지 코팅재로 사용함에 있어 큰 단점은 합성수지, 유리, 금속 등의 소재표면에 코팅 후 형성된 막의 경도가 매우 약하다는 단점이 있어 왔다. 그래서 약간의 접촉에도 쉽게 떨어져 나가고 스크렛치가 일어나는 등 실용화에 문제점이 있었다.However, a major disadvantage in using such a conventional PEDT-based conductive polymer as an electromagnetic shielding and antistatic coating material has been a disadvantage that the hardness of the film formed after coating on the surface of the material, such as synthetic resin, glass, metal. Therefore, there is a problem in practical use, such as easily falling off and scratching even a little contact.

그리고 PEDT계 전도성 고분자의 코팅막이 두꺼울 경우 진한 청색이 나타나므로 그 색상 때문에 코팅재질의 색상을 해치는 단점이 있었다. 그래서 투명성을 요구하는 곳에는 최소한 얇게 코팅해야 하므로 이러한 경우 막 경도 문제가 매우 중요하게 된다.In addition, when the coating film of the PEDT-based conductive polymer is thick, dark blue appears, which has a disadvantage in that the color of the coating material is damaged. Therefore, the film hardness problem becomes very important in this case because at least a thin coating is required where transparency is required.

이러한 얇은 코팅에 의해서 투명도를 유지하면서 경도가 요구되는 전자파 차폐 및 대전 방지 코팅재가 필요한 부문은 주로 외부에 노출되는 부위인 컴퓨터 및 TV 브라운관 유리 표면 또는 보안경 표면 크린룸 벽, 전자 공장내 핸드 케리어 표면, 기타 특수한 목적의 CPP(Casting Polypropylene), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름 표면 코팅 등을 예로 들 수 있다.These thin coatings require electromagnetic shielding and antistatic coatings that require transparency while maintaining transparency, mainly for computer and TV CRT glass surfaces or safety glasses surfaces, clean room walls in electronic factories, etc. Special purpose cast polypropylene (CPP), polyethylene terephthalate (PET) film surface coating, and the like.

전도성 고분자 화합물 등을 이용하여 유리표면, 예를 들면 컴퓨터 화면, TV브라운관, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및 폴리프로필렌(PP) 등 합성수지 필름표면에 코팅하여 전자파 차폐 및 대전 방지 기능을 부여하고자 할 경우, 기존의 전도성 고분자 화합물 단독 또는 전도성 고분자 화합물과 유기 분자 혼합물을 코팅한 후 열경화시켜서 완성된 도막은 경도가 매우 약하여 외부의 약한 접촉 및 충격에도 쉽게 스크렛치 및 탈리가 일어나서, 실용성에 많은 제한이 있었다.When applying a conductive polymer compound to the glass surface, for example, computer screen, TV brown tube, polyethylene terephthalate (PET) and polypropylene (PP) surface of the synthetic resin film to impart electromagnetic shielding and antistatic function, After coating the conductive polymer compound alone or a mixture of the conductive polymer compound and the organic molecule and thermally cured, the coating film has a very low hardness, so that scratches and desorptions are easily caused by weak contact and impact from the outside, thereby limiting practicality. .

또 다른 실용화에 대한 문제점으로서는 전도성 고분자 화합물의 착색성 때문에 코팅막을 최대한 얇게 하지 않으면 투명도가 확보되지 않는다는 점이다. 본 발명자들은 투명도를 확보하기 위하여 최대한 얇게 코팅해도 경도가 우수한 코팅막 제조를 위해 장기간 노력한 결과, 용매 중에 쉽게 녹아서 가공성도 양호하면서 코팅후 경도 및 투명도가 우수한 도막을 형성하여 쉽게 스크렛치가 일어나지 않는 전동성 고분자 하드코팅 조성물을 제공하기에 이르게 되었다.Another practical problem is that transparency is not secured unless the coating film is as thin as possible due to the colorability of the conductive polymer compound. The present inventors have made a long-term effort to produce a coating film having excellent hardness even if the coating as thin as possible to ensure the transparency, it is easily melted in a solvent to form a coating film excellent in workability and excellent hardness and transparency after coating, so that no scratch occurs easily It has come to provide a hard coating composition.

본 발명의 목적은 투명성 및 전도성을 갖는 고분자 하드 코팅 조성물을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a polymer hard coating composition having transparency and conductivity.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 투명성 및 전도성을 갖는 고분자 하드 코팅 조성물을 유리, 합성 수지 필름과 같은 투명성 기질 위에 코팅하여서 된 하드코팅막을 제공하는데 있다.Still another object of the present invention is to provide a hard coat film obtained by coating a polymer hard coating composition having transparency and conductivity on a transparent substrate such as glass or a synthetic resin film.

본 발명은 전도성 고분자, 고분자산 도판트 및 물로 구성되는 전도성 고분자수용액 20 내지 50중량%와, 실리카졸 용액 50 내지 80중량%으로 이루어진 전도도가 101내지 105Ω/□, 투명도 95 내지 85%, 막 경도 5 내지 8H를 유지하는 투명성 및 전도성을 갖는 고분자 하드 코팅 조성물인 것을 특징으로 한다.The present invention is a conductive polymer solution consisting of a conductive polymer, a polymeric acid dopant and water 20 to 50% by weight, and a conductivity consisting of 50 to 80% by weight silica sol solution 10 1 to 10 5 Ω / □, transparency 95 to 85% , A polymer hard coating composition having transparency and conductivity that maintains a film hardness of 5 to 8H.

본 발명에서 사용하는 전도성 고분자로는 염화아닐린, 피롤 또는 3,4-에틸렌옥시티오펜이며, 그로부터 얻어지는 투명성 및 전도성을 갖는 고분자 화합물은 폴리아닐린, 폴리피롤 또는 폴리디옥시에틸렌티오펜이다.The conductive polymer used in the present invention is aniline chloride, pyrrole or 3,4-ethyleneoxythiophene, and the polymer compound having transparency and conductivity obtained therefrom is polyaniline, polypyrrole or polydioxyethylenethiophene.

본 발명에서 사용하는 전도성 고분자들의 도판트로서는 술폰산기가 치환되어 있는 고분자산이 바람직하며, 그 예로는 폴리스티렌술폰산염, 베타-나프탈렌 술폰산염 포르말린 축합물〔(주)이건실업 에토넥스〕또는 멜라민술폰산염 포르말린 축합물〔(주)이건실업 에토넥스〕이 있으며, 분자구조적으로 볼 때 폴리(스티렌-코-스티렌술폰산) 또는 폴리(2-아크릴아미도-2-메틸-1프로판술폰산-코-아크릴니트릴) 도 사용될 수 있다.As the dopant of the conductive polymers used in the present invention, a polymer acid substituted with a sulfonic acid group is preferable, and examples thereof include polystyrene sulfonate, beta-naphthalene sulfonate formalin condensate (Egon Industries Co., Ltd.) or melamine sulfonate formalin. Condensate (Igwan Etonex Co., Ltd.), which has a molecular structure of poly (styrene-co-styrenesulfonic acid) or poly (2-acrylamido-2-methyl-1propanesulfonic acid-co-acrylonitrile) May also be used.

본 발명에 있어서 슬폰산이 치환되어 있는 고분자산이 도핑된 전도성 고분자를 사용하는 이유는 다음에서 설명하는 3가지의 중요한 기능 때문이다. 첫째, 전도성 고분자들의 물에 대한 용해도를 증가시켜 수분산이 가능하도록 하여 알콜을 용매로하는 실리카졸 용액과의 상분리가 없이 안정한 용액을 형성하도록 하며, 둘째, 실리카졸과의 분자간 수소 결합이 가능하여 (예를들면, (실리카졸)-Si-OH...HO3S-(고분자산)과의 수소결합) 균일한 유기-무기 혼성체를 형성할 수 있도록 하며, 셋째, 코팅막 형성후 전도성 고분자들의 열적 및 대기 안정성을 증가시켜 장기 안전성을 극도로 증가시키는 역할을 하기 때문이다.In the present invention, the reason for using the conductive polymer doped with the polymer acid in which the sulfonic acid is substituted is due to three important functions described below. First, to increase the solubility of the conductive polymers in water to enable water dispersion to form a stable solution without phase separation from the silica sol solution with alcohol as a solvent, second, intermolecular hydrogen bonding with the silica sol is possible (For example, hydrogen bonding with (silica sol) -Si-OH ... HO 3 S- (polymer)) to form a uniform organic-inorganic hybrid, and third, conductive polymer after coating film formation This is because they play an important role in increasing long-term safety by increasing their thermal and atmospheric stability.

본 발명에서 코팅막의 경도를 증가시키기 위한 목적으로 사용되는 실리카졸의 용액은 이미 알려진 바와 같이 테트라에톡시실란(TEOS)과 같은 알콕시실란, 물, 용매와 촉매로서 무기산을 혼합하여서 제조한다.The solution of the silica sol used for the purpose of increasing the hardness of the coating film in the present invention is prepared by mixing an inorganic acid as an alkoxysilane, water, a solvent and a catalyst, such as tetraethoxysilane (TEOS), as already known.

상기 용매는 알콜, N-메틸피롤리돈(NMP) 및 디메틸포름아마이드(DMF) 중에서 적어도 하나 또는 그 이상을 선택하여 사용할 수 있다.The solvent may be used to select at least one or more of alcohol, N-methylpyrrolidone (NMP) and dimethylformamide (DMF).

이하 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

전도성 고분자 수용액(용액 A) 제조Manufacture of conductive polymer solution (solution A)

폴리아닐린(PAN) 수용액을 제조하기 위하여, 고분자산 도판트를 물에 용해시킨 후, 이 용액에 염화아닐린 용액과 산화제 수용액을 동시에 1시간 동안 점적(占摘)하면서 24시간 동안 교반하여 반응시키고, 0 내지 15℃정도의 저온에서 폴리아닐린을 합성한다.To prepare a polyaniline (PAN) aqueous solution, the polymer acid dopant was dissolved in water, and then the aniline chloride solution and the oxidizing agent aqueous solution were stirred for 24 hours while incubating for 1 hour at the same time. To synthesize polyaniline at a low temperature of about 15 ℃.

여기서, 산화제 용액의 농도를 더 묽게 함으로써 더 천천히 첨가하는 효과를 얻도록 하고, 저온에서 폴리아닐린을 합성하는 이유는 폴리아닐린의 분자량을 증가시키는 효과를 얻기 위해서 이다.Here, the effect of adding more slowly by diluting the concentration of the oxidant solution is obtained, and the reason for synthesizing polyaniline at low temperature is to obtain the effect of increasing the molecular weight of polyaniline.

상기 염화아닐린에 대한 도판트의 몰비는 0.5 내지 2.0으로 하는 것이 바람직하고, 염화아닐린의 농도는 약 0.2몰/ℓ, 산화제는 염화아닐린에 대하여 1.1 당량으로 첨가하는 것이 좋다.The molar ratio of the dopant to the aniline chloride is preferably 0.5 to 2.0, the concentration of the aniline chloride is about 0.2 mol / l, the oxidizing agent is preferably added in 1.1 equivalents to the aniline chloride.

산화제로서는 주로 암모늄설페이트 또는 나트륨설페이트를 사용하며, 고분자산 도판트로서 폴리스티렌술폰산염을 사용할 때에는 이 고분자 화합물에 염산을 첨가해서 산으로 전환시켜서 사용한다.Ammonium sulfate or sodium sulfate is mainly used as an oxidizing agent, and when polystyrene sulfonate is used as a polymer acid dopant, hydrochloric acid is added to the polymer compound to be converted into an acid.

이렇게 하여 제조된 용액은 3일 동안 투석하여 정제한 후 용액 상태로 보관한다. 고분자산 도판트를 포함한 폴리아닐린 고형분의 농도는 추가로 물을 첨가하여 1.5중량%로 조정한다.The solution thus prepared is purified by dialysis for 3 days and then stored in solution. The concentration of the polyaniline solid content including the polymeric acid dopant is further adjusted to 1.5% by weight by adding water.

한편, 고분자산 도판트로서 상기의 폴리스티렌술폰산염 대신에 베타-나프탈렌술폰산염 포르말린 축합물〔(주)이건실업 에코넥스〕 또는 멜라민술폰산염 포르말린 축합물〔(주)이건실업 에코넥스〕 등을 사용할 수 있으며, 이러한 고분자산 도판트를 사용할 경우에는 폴리아닐린의 고형분의 농도가 조금 달라질 수 있으므로 상기의 폴리스티렌술폰산염과 같게 추가로 물을 첨가하여 고형분의 농도를 1.5 중량%로 조정한다.Instead of the above polystyrene sulfonate, beta-naphthalene sulfonate formalin condensate (Igwan Econex Co., Ltd.) or melamine sulfonate formalin condensate (Igun Eco Co., Ltd.) may be used as the polymer acid dopant. When the polymer acid dopant may be used, the concentration of the solid content of polyaniline may be slightly different, so that water is added to the polystyrene sulfonate to adjust the concentration of the solid content to 1.5% by weight.

전도성 고분자 수용액이 폴리피롤(PPy) 수용액일 경우에는 다음과 같은 방법으로 제조한다.When the conductive polymer solution is a polypyrrole (PPy) aqueous solution, it is prepared by the following method.

즉, 2.0 당량의 고분자산 도판트 존재하에 2.0당량의 피롤과 1 내지 2당량의 산화제를 적하하면서 반응시키면 폴리피롤이 잘 분산되어 있는 수용액을 얻을 수 있다. 이 폴리피롤 수용액을 3일 동안 투석 정제하여 용액상태로 보관하고, 물을 추가로 첨가하여 고형분의 농도를 1.5중량%로 조정한다.That is, when 2.0 equivalents of pyrrole and 1 to 2 equivalents of oxidizing agent are added dropwise in the presence of 2.0 equivalents of a polymeric acid dopant, an aqueous solution in which polypyrrole is well dispersed can be obtained. The aqueous polypyrrole solution was dialyzed and purified for 3 days, stored in solution, and water was further added to adjust the concentration of the solid to 1.5% by weight.

폴리디옥시에틸렌티오펜(PEDT) 수용액의 제조는 기존에 알려진 미국 특허 제 5,391,472호에 기재된 폴리디옥시에틸렌티오펜의 합성 방법과 동일하다. 즉, 1ℓ의 수용액에 14g의 폴리스티렌술폰산염(분자량 Mn 40,000)을 녹이고, 12.9g의 포타슘퍼옥사이드술페이트(K2S2O8), 1g의 Fe2(SO4)3, 5.68g의 3,4-에틸렌디옥시티오펜을 첨가하고, 반응 혼합물을 20℃에서 24시간동안 교반하면서 혼합하고, 최종에는 투석 정제하여 반응을 완성하고, 고형분의 농도는 물을 첨가하여 1.5중량%로 조정한다.Preparation of aqueous polydioxyethylenethiophene (PEDT) solution is the same as the synthesis method of polydioxyethylenethiophene described in the previously known US Patent No. 5,391,472. That is, 14 g of polystyrene sulfonate (molecular weight Mn 40,000) was dissolved in 1 L of aqueous solution, 12.9 g of potassium peroxide sulfate (K 2 S 2 O 8 ), 1 g of Fe 2 (SO 4 ) 3 , and 5.68 g of 3 , 4-ethylenedioxythiophene is added, the reaction mixture is mixed with stirring at 20 ° C. for 24 hours, and finally the dialysis purification is completed, and the concentration of the solid is adjusted to 1.5% by weight by adding water.

또한, 고분자산 도판트로는 상기의 폴리스티렌술폰산염 대신에 베타-나프탈렌술폰산염 포르말린 축합물〔(주)이건실업 에코넥스〕 또는 멜라민술폰산염 포르말린 축합물 〔(주)이건실업 에코넥스〕을 사용할 수 있다. 이러한 고분자산 도판트를 사용할 경우에는 고형분의 농도가 조금 달라질 수 있으므로 상기의 폴리스티렌술폰산의 경우와 같이 추가로 물을 첨가하여 고형분의 농도를 1.5 중량%로 조정한다.As the polymer acid dopant, beta-naphthalene sulfonate formalin condensate (Eg. Co., Ltd.) or melamine sulfonate formalin condensate (Eg. Co., Ltd.) can be used instead of the polystyrene sulfonate. have. In the case of using such a polymeric acid dopant, since the concentration of the solid content may be slightly different, water is further added as in the case of the polystyrene sulfonic acid to adjust the concentration of the solid content to 1.5% by weight.

다음 표 1은 상기에서 제조한 본 발명의 수용성 전도성 고분자 용액(용액 1)의 종류를 열거한 것이다.Table 1 lists the types of the water-soluble conductive polymer solution (solution 1) of the present invention prepared above.

종류Kinds 전도성 고분자Conductive polymer 도판트Dopant 용매menstruum 고형분농도Solids concentration CP1CP1 PANPAN PSSNaPSSNa water 1.5중량부1.5 parts by weight CP2CP2 PANPAN NapSNaNapSNa water 1.5중량부1.5 parts by weight CP3CP3 PANPAN MelSNaMelSNa water 1.5중량부1.5 parts by weight CP4CP4 PPyPPy PSSNaPSSNa water 1.5중량부1.5 parts by weight CP5CP5 PPyPPy NapSNaNapSNa water 1.5중량부1.5 parts by weight CP6CP6 PPyPPy MelSNaMelSNa water 1.5중량부1.5 parts by weight CP7CP7 PEDTPEDT PSSNaPSSNa water 1.5중량부1.5 parts by weight CP8CP8 PEDTPEDT NapSNaNapSNa water 1.5중량부1.5 parts by weight CP9CP9 PEDTPEDT MelSNaMelSNa water 1.5중량부1.5 parts by weight

PAN : 폴리아닐린, PPy : 폴리피롤, PEDT : 폴리디옥시에틸렌티오펜, PSSNa : 폴리스티렌술폰산염, NapSNa : 베타-나프탈렌술폰산염 포르말린 축합물, MelSNa : 멜라민술폰산염 포르말린 축합물.PAN: polyaniline, PPy: polypyrrole, PEDT: polydioxyethylenethiophene, PSSNa: polystyrene sulfonate, NapSNa: beta-naphthalene sulfonate formalin condensate, MelSNa: melamine sulfonate formalin condensate.

실리카졸 용액(용액 B) 제조Silica Sol Solution (Solution B) Preparation

실리카졸 용액은 잘 알려진 대로 테트라에톡시실란(Tetraethoxysilane, TEOS)의 용매로서는 알콜, N-메틸피롤리돈(NMP) 및 디메틸포름아마이드(DMF) 중에서 적어도 하나를 사용하고, 반응개시제로는 물, 촉매로서는 염산, 질산 또는 황산과 같은 무기산으로 구성되고, 이 물질들을 혼합하고, pH = 1 내지 2 및 상온에서 약 1시간 정도 방치하면 다음 반응식 1과 같은 촉매 반응을 통해서 실리카졸이 생성된다.As is well known, the silica sol solution uses at least one of alcohol, N-methylpyrrolidone (NMP) and dimethylformamide (DMF) as a solvent of tetraethoxysilane (TEOS), and as a reaction initiator, The catalyst is composed of an inorganic acid such as hydrochloric acid, nitric acid or sulfuric acid, and these materials are mixed and left to stand for about 1 hour at pH = 1 to 2 and room temperature to generate silica sol through a catalytic reaction as in Scheme 1 below.

반응식 1(겔화)Scheme 1 (gelation)

(가수분해)(Hydrolysis)

nSi(OCH3)4+ nH2O → nSi(OH)4+ 4nH2OnSi (OCH 3 ) 4 + nH 2 O → nSi (OH) 4 + 4nH 2 O

(중합)(polymerization)

이량체 : Si(OH)4+ Si(OH)4→ (HO)3Si-O-(OH)3 Dimer: Si (OH) 4 + Si (OH) 4 → (HO) 3 Si-O- (OH) 3

삼량체 : (HO)3Si-O-Si(OH)3+ Si(OH)4→ (HO)3Si-O-Si-O-Si(OH)3 Terpolymer: (HO) 3 Si-O-Si (OH) 3 + Si (OH) 4 → (HO) 3 Si-O-Si-O-Si (OH) 3

저중합체Oligomer

::

중합체polymer

::

본 발명에서는 전도성 고분자 수용액(용액 A)과의 혼합을 양호하게 위하여 실리카졸의 분자량 및 농도에 영향을 미치는 TEOS의 농도를 5중량%로 조정한다.In the present invention, in order to facilitate mixing with the conductive polymer aqueous solution (solution A), the concentration of TEOS affecting the molecular weight and concentration of the silica sol is adjusted to 5% by weight.

본 발명에서 목적하는 양호한 혼합성 및 막 경도를 가지기 위해서는 졸의 분자 구조가 중요한 바, 실리카졸의 농도 분자 구조는 물/TEOS 몰비에 영향을 받는데 산성용액에서 물/TEOS = 4 이상일 경우 치밀구조의 졸을 형성하여 컴펙트한 구형을 가지게 되며, 4 이하의 경우는 성긴구조(실리카졸의 고분자 사슬이 선형 구조에 가까움)의 졸을 형성하여 선형의 형태를 가지게 된다.Molecular structure of the sol is important in order to have a good mixing and film hardness desired in the present invention, the concentration molecular structure of silica sol is affected by the water / TEOS molar ratio of the compact structure when the water / TEOS = 4 or more in acidic solution A sol is formed to have a compact spherical shape, and in the case of 4 or less, a sol having a coarse structure (the polymer chain of silicasol is close to a linear structure) is formed to have a linear shape.

특히, 가장 적절한 물/TEOS 몰비는 1 내지 30정도이다. 이 비율이 1이하 일 경우 전도성 고분자 수용액과 혼합이 불량하여 막 균일도가 불량하게 되며, 반대로 30 이상일 경우 졸의 구조가 너무 컴펙트(치밀구조)하여 전도성 고분자에 혼합후 본 발명의 목적에 바라는 충분한 막 경도를 나타내지 못하게 된다.In particular, the most suitable water / TEOS molar ratio is on the order of 1-30. If the ratio is 1 or less, the mixing with the conductive polymer aqueous solution is poor, and the film uniformity is poor. On the contrary, if the ratio is 30 or more, the structure of the sol is too compact (dense structure) and mixed with the conductive polymer to be sufficient for the purpose of the present invention. It will not show the hardness.

또한, TEOS의 농도가 증가할 경우 실리카졸의 분자량도 상대적으로 커지게 된다.In addition, when the concentration of TEOS increases, the molecular weight of the silica sol is also relatively large.

본 발명에서는 실리카졸 용액에 사용되는 용매로서는 전도성 고분자 수용액의 용해도를 좋게 하기 위하여 알콜, N-메틸피롤리돈(NMP) 및 디메틸포름아마이드(DMF) 중 적어도 하나를 전체 용매 중 3 내지 10중량부 정도로 혼합하여 사용하는 것이 좋다.In the present invention, at least one of alcohol, N-methylpyrrolidone (NMP) and dimethylformamide (DMF) is 3 to 10 parts by weight of the solvent in order to improve the solubility of the conductive polymer aqueous solution as the solvent used in the silica sol solution. It is good to mix and use to the extent.

본 발명에서 실리카졸 용액에 사용되는 용매인 알콜류의 예로서는 탄소 1개내지 4개의 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올 또는 부탄올 등이 가장 바람직하다. 만일 탄소수 5개 이상의 고급 알콜을 사용하면 코팅후 용매의 증발이 어렵기 때문에 고온소성이 필요하다는 단점이 있다.Examples of alcohols that are solvents used in the silica sol solution in the present invention are most preferably 1 to 4 methanol, ethanol, propanol, isopropanol or butanol. If a higher alcohol having 5 or more carbon atoms is used, it is difficult to evaporate the solvent after coating, and thus high temperature baking is required.

용액 A와 용액 B 혼합에 의한 하드코팅 제조Hard Coating Preparation by Mixing Solution A and Solution B

본 발명에 따른 투명성 및 전도성을 갖는 고분자 하드 코팅 조성물의 제조과정을 설명하면 다음과 같다.Referring to the manufacturing process of the polymer hard coating composition having transparency and conductivity according to the present invention.

본 발명의 고분자 하드코팅 조성물은 전도성 고분자 수용액(용액A)과 실리카졸 용액(용액B)을 혼합하여 제조한다. 코팅이 양호하면서 본 발명의 목적에 만족하는 수준의 막 전도도(106Ω/□이하), 막 투명도(80%이상), 막 경도(연필경도 4H 이상)을 달성하기 위해서는 적정한 조성비를 가져야 한다.The polymer hard coating composition of the present invention is prepared by mixing a conductive polymer aqueous solution (solution A) and a silica sol solution (solution B). In order to achieve a good film conductivity (10 6 Ω / □ or less), film transparency (80% or more), film hardness (pencil hardness of 4H or more) that satisfies the purpose of the present invention, it should have an appropriate composition ratio.

즉, 그 조성은 전도성 고분자 수용액 20 내지 50 중량%(고형분 0.3 내지 0.75중량%), 실리카졸 용액 50 내지 80중량%(고형분 0.3 내지 0.75중량%)가 적절하고, 그 이유는 다음과 같다.That is, the composition is suitably 20 to 50% by weight of the conductive polymer aqueous solution (0.3 to 0.75% by weight) and 50 to 80% by weight of the silica sol solution (0.3 to 0.75% by weight), and the reason is as follows.

전도성 고분자 수용액이 20중량% 이하 및 실리카졸 용액이 80중량% 이상일 경우는 투명 기질 표면에 코팅할 때, 고점도이고, 진한 착색(예를 들면, 검은색, 코발트색)성인 전도성 고분자량이 상대적으로 적으므로, 코팅성이 양호하고, 투명도도 양호하고, 또한 막 경도를 증가시키는 실리카졸의 농도가 증가함에 따라 막경도는 양호하게 되나 전도도가 106Ω/□ 이상으로 본 발명의 도전성 코팅재로서의 목적에 적합하지 않게 된다.When the conductive polymer aqueous solution is 20% by weight or less and the silica sol solution is 80% by weight or more, when the coating on the surface of the transparent substrate, a relatively high amount of conductive polymer having high viscosity and dark coloring (for example, black and cobalt color) is relatively small. Therefore, the coating property is good, the transparency is good, and as the concentration of silica sol increasing the film hardness increases, the film hardness becomes good, but the conductivity is 10 6 Ω / square or more, It is not suitable.

반대로, 전도성고분자 수용액의 양이 50중량% 이상 및 실리카졸 용액이 50중량% 이하일 경우, 전도성 고분자량의 증가에 따른 전도도는 매우 우수하나, 투명기질 표면에 코팅할 때 점도상승에 다른 코팅성 불량 및 착색성 증가에 따른 투명도 불량 및 착색성 증가에 따른 투명도 불량, 실리카졸양의 감소에 따른 막 경도 불량 등의 문제가 있어 적절치 못하다.On the contrary, when the amount of the conductive polymer solution is 50% by weight or more and the silica sol solution is 50% by weight or less, the conductivity according to the increase of the conductive high molecular weight is very good, but the coating property is poor due to the increase in viscosity when coating the transparent substrate surface. And poor transparency due to increased colorability, poor transparency due to increased colorability, and poor film hardness due to a decrease in the amount of silica sol.

본 발명은 상기한 바와 같이 전도성 고분자 수용액 20 내지 50 중량%, 실리카졸 용액 50 내지80 중량%로 구성을 하게 되면 본 발명이 바라는 목표수준에 도달하는 것에는 문제가 없다. 가장 바람직하기로는 전도성 고분자 수용액 30 내지 40중량%, 실리카졸 용액 60 내지 70중량%로 하는 것이 좋다. 이 조성은 코팅성도 우수할 뿐만 아니라 막의 물성도 전도도가 101내지 105Ω/□, 투명도 95 내지 85%, 막 경도 5 내지 8H를 유지하여 3가지 물성의 최적의 균형을 유지할 수 있게 된다.When the present invention is composed of 20 to 50% by weight of the conductive polymer aqueous solution and 50 to 80% by weight of the silica sol solution as described above, there is no problem in reaching the target level desired by the present invention. Most preferably, it is 30 to 40 weight% of conductive polymer aqueous solution, and 60 to 70 weight% of silica sol solutions. This composition is not only excellent in coating properties, but also maintains the physical property conductivity of the film 10 1 to 10 5 Ω / □, the transparency to 95 to 85%, the film hardness of 5 to 8H to maintain the optimum balance of the three physical properties.

본 발명의 투명성 및 전도성을 갖는 하드코팅 조성물로 하드 코팅막을 제조방법은 다음과 같다.Method for producing a hard coating film with a transparency and conductivity of the hard coating composition is as follows.

즉, 유리, CPP 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름, 폴리카보네이트(PC) 및 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA) 판넬과 같은 투명기질 표면 위에 본 발명의 하드코팅 조성물 용액을 붓고 바(bar)코팅이나 스핀코팅으로 균일하게 도포한 후 100 내지 200℃의 건조 오븐에서 약 1 내지 2시간 정도 건조하면 본 발명에 따른 하드 코팅막이 만들어지게 된다.That is, the solution of the hard coating composition of the present invention is poured onto a transparent substrate surface such as glass, CPP film, polyethylene terephthalate (PET) film, polycarbonate (PC) and polymethyl methacrylate (PMMA) panel and coated with bar. After uniform coating by spin coating or drying for about 1 to 2 hours in a drying oven at 100 to 200 ° C., a hard coating film according to the present invention is made.

이렇게 하여 제조된 투명성 전도성 고분자 하드 코팅막은 전자파 차폐 및 대전 방지용으로 TV 브라운관 유리표면, 컴퓨터 모니터 화면 표면 및 보안경 표면에 가장 효과적으로 사용될 수 있고, 또한 같은 목적으로 CPP 및 PET 필름, PC 및 PMMA 패널 표면에 사용할 수 있다.The transparent conductive polymer hard coating film thus prepared can be most effectively used for TV CRT glass surface, computer monitor screen surface and safety glasses surface for electromagnetic shielding and antistatic, and also for CPP and PET film, PC and PMMA panel surface for the same purpose. Can be used.

이하 본 발명을 하기 실시예에 의해서 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples.

실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 4Examples 1-9 and Comparative Examples 1-4

다음 표 2의 실시예 1 내지 9 에서는 본 발명의 고분자 하드 코팅 조성물의 예를 표시한 것이고, 비교예 1 내지3 및 4는 전도성 고분자 하드 코팅 조성물이나 실리카졸 용액 중 하나만을 단독으로 코팅했을 때의 결과이다.In Examples 1 to 9 of Table 2 below, examples of the polymer hard coating composition of the present invention are shown, and Comparative Examples 1 to 3 and 4 are obtained when only one of the conductive polymer hard coating composition and the silica sol solution is coated alone. The result is.

여기서, 전도성 고분자 수용액은 상기 표 1 에서 예시한 CP1 내지 CP9 이며 고형분은 1.5중량%이다. 실리카졸의 조성은 테트라에톡시실란(TEOS)의 농도는 5중량%, 용매는 에탄올 및 이소프로판올(IPA) 혼합용액(1:1)를 사용하였으며, 물/TEOS의 몰비가 12인 조성에서 제조된 실리카졸용액이다. 물성평가를 위해 제조된 투명전도성 고분자 코팅막의 제조는 다음과 같다.Here, the conductive polymer aqueous solution is CP1 to CP9 exemplified in Table 1 and the solid content is 1.5% by weight. The composition of the silica sol was 5 wt% of tetraethoxysilane (TEOS), ethanol and isopropanol (IPA) mixed solution (1: 1), and was used in the composition of 12 moles of water / TEOS. Silica sol solution. The preparation of the transparent conductive polymer coating film prepared for the physical property evaluation is as follows.

본 실시예들에서의 제조된 혼합 용액을 약 2시간 정도 교반한 후, 산으로 깨끗이 세척하고, 건조된 유리 표면 위에 25μ의 두께로 바 코팅하고, 150℃ 오븐에 약 1시간 정도 건조하였다. 건조된 도막의 두께는 모두 2μ이하이었다.The mixed solution prepared in the present examples was stirred for about 2 hours, washed thoroughly with acid, bar-coated to a thickness of 25 mu on the dried glass surface, and dried in a 150 ° C. oven for about 1 hour. The thickness of the dried coating film was all 2 micrometers or less.

물성 평가는 전도도를 오옴(ohm)메타기로 표면저항으로 평가하였으며, 투명도는 UV-Visible 480nm 투과도로서 평가하였고, 막경도는 연필경도로서 평가하였다. 그 결과는 다음 표 2와 같다.In the physical property evaluation, the conductivity was evaluated as surface resistance with an ohm meter, the transparency was evaluated as UV-Visible 480 nm transmittance, and the film hardness was evaluated as pencil hardness. The results are shown in Table 2 below.

전도성고분자수용액/실리카졸용액(중량%)Conductive Polymer Aqueous Solution / Silica Sol Solution (wt%) 막 물 성Membrane water castle 전도도(Ω/□)Conductivity (Ω / □) 투명도(T%)Transparency (T%) 경도(H)Hardness (H) 막균일성Membrane uniformity 실시예1Example 1 CP1/실리카졸용액(30/70)CP1 / silica sol solution (30/70) 12×103 12 × 10 3 8787 66 양호Good 실시예2Example 2 CP2/실리카졸용액(30/70)CP2 / silica sol solution (30/70) 16×103 16 × 10 3 8787 66 양호Good 실시예3Example 3 CP3/실리카졸용액(30/70)CP3 / silica sol solution (30/70) 20×103 20 × 10 3 8888 66 양호Good 실시예4Example 4 CP4/실리카졸용액(30/70)CP4 / silica sol solution (30/70) 30×103 30 × 10 3 8888 66 양호Good 실시예5Example 5 CP5/실리카졸용액(30/70)CP5 / silica sol solution (30/70) 40×103 40 × 10 3 8989 66 양호Good 실시예6Example 6 CP6/실리카졸용액(30/70)CP6 / silica sol solution (30/70) 36×103 36 × 10 3 9090 66 양호Good 실시예7Example 7 CP7/실리카졸용액(30/70)CP7 / silica sol solution (30/70) 10×103 10 × 10 3 9393 66 양호Good 실시예8Example 8 CP8/실리카졸용액(30/70)CP8 / silica sol solution (30/70) 9×103 9 × 10 3 9696 66 양호Good 실시예9Example 9 CP9/실리카졸용액(30/70)CP9 / silica sol solution (30/70) 8×103 8 × 10 3 9696 66 양호Good 비교예1Comparative Example 1 CP1/실리카졸용액(100/0)CP1 / silica sol solution (100/0) 5×102 5 × 10 2 7070 8이하8 or less 불량Bad 비교예2Comparative Example 2 CP2/실리카졸용액(100/0)CP2 / silica sol solution (100/0) 8×102 8 × 10 2 7272 8이하8 or less 불량Bad 비교예3Comparative Example 3 CP3/실리카졸용액(100/0)CP3 / silica sol solution (100/0) 6×102 6 × 10 2 7676 8이하8 or less 불량Bad 비교예4Comparative Example 4 CP4/실리카졸용액(0/100)CP4 / silica sol solution (0/100) 부도체1012이상Insulator 10 12 or more 100100 9이상9 or more 양호Good

상기 실시예 1 내지 9에서는 기존의 전도성 고분자 수용액을 단독으로 코팅했을 때의 결과(비교예 1 내지 3)에 비해서 막경도가 매우 우수하고, 실리카졸 용액만을 단독(비교예 4)으로 코팅했을 때의 결과와 비교했을 때 전도도가 우수함을 알 수 있었다.In Examples 1 to 9, when compared to the result of coating the conductive polymer aqueous solution alone (Comparative Examples 1 to 3), the film hardness is very excellent, and only the silica sol solution is coated alone (Comparative Example 4). Compared with the results, the conductivity was excellent.

실시예 10 내지 13 및 비교예 5 내지 10Examples 10 to 13 and Comparative Examples 5 to 10

다음 표 3의 실시예 10 내지 13은 본 발명의 또 다른 예를 나타낸 것이며, 본 발명의 조성에서 벗어난 비교예 5 내지 10과 비교하여 그 결과를 나타내었다. 여기서 사용한 전도성 고분자 수용액 및 실리카졸 용액은 상기 실시예 1 내지 9에 나타낸 것과 동일한 것이다.Examples 10 to 13 of the following Table 3 show another example of the present invention, and show the results in comparison with Comparative Examples 5 to 10, which deviate from the composition of the present invention. The conductive polymer aqueous solution and the silica sol solution used here are the same as those shown in Examples 1 to 9 above.

상기 실시예 1 내지 9와 동일하게 코팅막의 제조방법, 소성방법, 물성측정방법을 실시하였다.In the same manner as in Examples 1 to 9, a coating method, a baking method, and a property measurement method were performed.

전도성고분자수용액/실리카졸용액(중량%)Conductive Polymer Aqueous Solution / Silica Sol Solution (wt%) 막 물 성Membrane water castle 전도도(Ω/□)Conductivity (Ω / □) 투명도(T%)Transparency (T%) 경도(H)Hardness (H) 막균일성Membrane uniformity 실시예10Example 10 CP7/실리카졸용액(25/85)CP7 / silica sol solution (25/85) 5×105 5 × 10 5 9797 88 양호Good 실시예11Example 11 CP7/실리카졸용액(35/65)CP7 / silica sol solution (35/65) 6×103 6 × 10 3 9393 66 양호Good 실시예12Example 12 CP7/실리카졸용액(40/60)CP7 / silica sol solution (40/60) 4×103 4 × 10 3 9090 66 양호Good 실시예13Example 13 CP7/실리카졸용액(45/55)CP7 / silica sol solution (45/55) 2×103 2 × 10 3 8888 66 양호Good 비교예5Comparative Example 5 CP7/실리카졸용액(15/85)CP7 / silica sol solution (15/85) 8×106 8 × 10 6 9797 99 양호Good 비교예6Comparative Example 6 CP7/실리카졸용액(10/90)CP7 / silica sol solution (10/90) 20×106 20 × 10 6 9797 99 양호Good 비교예7Comparative Example 7 CP7/실리카졸용액(5/95)CP7 / silica sol solution (5/95) 80×106 80 × 10 6 9999 9이상9 or more 양호Good 비교예8Comparative Example 8 CP7/실리카졸용액(55/45)CP7 / silica sol solution (55/45) 8×102 8 × 10 2 7474 1One 불량Bad 비교예9Comparative Example 9 CP7/실리카졸용액(60/40)CP7 / silica sol solution (60/40) 4×102 4 × 10 2 7272 1One 불량Bad 비교예10Comparative Example 10 CP7/실리카졸용액(70/30)CP7 / silica sol solution (70/30) 2×102 2 × 10 2 7070 HBHB 매우 우량Very good

상기 실시예 10 내지 13의 결과는 본 발명에서 원하는 투명성 및 전도성을 갖는 고분자 하드코팅 조성물임을 잘 나타내고 있으나, 비교예 5 내지 7은 전도도가 적기 때문에 본 발명에서 원하는 결과를 나타내지 못하고 있고, 비교예 8 내지 9는 투명도, 막경도, 분산성 측면에서 적합하지 못하다.The results of Examples 10 to 13 well indicate that the polymer hard coating composition having the desired transparency and conductivity in the present invention, Comparative Examples 5 to 7 do not show the desired result in the present invention because of the low conductivity, Comparative Example 8 9 to 9 are not suitable in terms of transparency, film hardness, and dispersibility.

상기 표 3에서 예시한 것들은 본 발명의 일부에 지나지 않고, 대표적인 조성만 예시한 것이다.The examples exemplified in Table 3 are only a part of the present invention, and exemplify only typical compositions.

실시예 14 내지 18 및 비교예 11, 12Examples 14-18 and Comparative Examples 11, 12

실시예 14 내지 18 및 비교예 11, 12는 본 발명의 전도성 고분자 수용액 및 실리카졸 용액의 혼합물에서 실리카졸 용액의 분자구조별, 즉 물/TEOS 몰비에 따른 막물성을 평가하기 위한 것으로 그 결과는 다음 표 4에서와 같다. 여기서 예시한 전도성 고분자(CP7) 수용액/실리카졸 용액의 혼합비는 공통적으로 35/75중량%이며, 실리카졸 용액의 TEOS 농도는 5중량%이고, 용매는 메탄올과 이소프로판올(중량비로 1 : 1) 혼합용매를 사용하였다. 물/TEOS 몰비는 다음 표 4에 나타낸 바와 같다.Examples 14 to 18 and Comparative Examples 11 and 12 are for evaluating the film properties according to the molecular structure of the silica sol solution in the mixture of the conductive polymer aqueous solution and the silica sol solution according to the water / TEOS molar ratio. As shown in Table 4 below. The mixing ratio of the conductive polymer (CP7) aqueous solution / silicasol solution exemplified here is 35/75 wt% in common, the TEOS concentration of the silica sol solution is 5 wt%, and the solvent is mixed with methanol and isopropanol (1: 1 by weight). Solvent was used. The water / TEOS molar ratio is shown in Table 4 below.

이와 같은 코팅막의 제조방법, 소성방법, 물성측정방법 등은 상기 실시예 1 내지 9에서와 동일하게 하였다.The production method of the coating film, the baking method, the measurement method of the physical properties, etc. were the same as in Examples 1 to 9.

물/TEOSWater / TEOS 막 물 성Membrane water castle 전도도(Ω/□)Conductivity (Ω / □) 투명도(T%)Transparency (T%) 경도(H)Hardness (H) 막균일성Membrane uniformity 실시예 14Example 14 1One 9×103 9 × 10 3 9393 66 양호Good 실시예 15Example 15 44 8×103 8 × 10 3 9393 77 양호Good 실시예 16Example 16 1010 7×103 7 × 10 3 9494 88 양호Good 실시예 17Example 17 2020 6×103 6 × 10 3 9494 66 양호Good 실시예 18Example 18 3030 6×106 6 × 10 6 9595 55 양호Good 비교예 11Comparative Example 11 0.50.5 10×103 10 × 10 3 9696 33 불량Bad 비교예 12Comparative Example 12 3535 8×103 8 × 10 3 9696 22 불량Bad

상기 표 4의 실시예 14 내지 18의 경우는 물/TEOS비가 1 내지 30 이내일 때 본 발명의 물성 목표치에 부합되는 결과를 보여주고 있는 반면에 비교예 11 및 12에서와 같이 상기 조건을 벗어날 경우에는 막 경도 및 막 균일성이 불량하게 나타남을 알 수 있었다.Examples 14 to 18 of Table 4 show a result meeting the physical property targets of the present invention when the water / TEOS ratio is within 1 to 30, whereas when the conditions deviate from the conditions as in Comparative Examples 11 and 12. It was found that the film hardness and the film uniformity were poor.

상기 표 4에서 예시한 것들은 본 발명의 일부에 지나지 않고, 대표적인 조성만 예시한 것이다. 예시하지 않은 다른 조성에서도 본 발명에 부합되는 결과를 보여준다.The examples illustrated in Table 4 above are merely a part of the present invention, and illustrate only representative compositions. Other compositions not illustrated also show results consistent with the present invention.

본 발명은 고분자산을 도판트로 사용하는 수용성 전도성 고분자 용액을, 알콕시실란(테트라에톡시실란), 물, 용매 및 무기산으로 부터 제조되는 실리카졸 용액이 혼합되어 있는 투명성 및 전도성을 갖는 고분자 하드 코팅 조성물에 대한 것으로, 본 발명의 혼합 용액으로 유리 및 합성수지 표면경도가 매우 우수한 도전성 투명 도막을 제조할 수 있고, 또한 본 발명의 혼합 용액은 물 및 알콜에 용해도가 우수하여 가공성(코팅성)이 매우 뛰어나서, 용매 종류 및 양의 조정에 의해서 코팅도막의 두께를 충분히 조절 가능한 장점이 있다.The present invention provides a transparent and conductive polymer hard coating composition in which a water-soluble conductive polymer solution using a polymer acid as a dopant is mixed with a silica sol solution prepared from alkoxysilane (tetraethoxysilane), water, a solvent, and an inorganic acid. In the mixed solution of the present invention, a conductive transparent coating film having excellent glass and synthetic resin surface hardness can be prepared, and the mixed solution of the present invention has excellent solubility in water and alcohol, and thus has excellent processability (coating property). By adjusting the type and amount of solvent, there is an advantage that the thickness of the coating film can be sufficiently adjusted.

Claims (6)

전도성 고분자 수용액 20 내지 50중량%와 실리카졸 용액 50 내지 80중량%로 이루어진 것을 특징으로 하는 투명성 및 전도성을 갖는 고분자 하드 코팅 조성물.A polymer hard coating composition having transparency and conductivity, comprising 20 to 50 wt% of a conductive polymer aqueous solution and 50 to 80 wt% of a silica sol solution. 제 1항에 있어서, 상기 전도성 고분자 수용액은 폴리아닐린, 폴리피롤 및 폴리디옥시에틸렌티오펜 수용액 중에서 하나를 선택하여서 된 것을 특징으로 하는 투명성 및 전도성을 갖는 고분자 하드 코팅 조성물.The polymer hard coating composition of claim 1, wherein the conductive polymer aqueous solution is selected from polyaniline, polypyrrole, and polydioxyethylenethiophene aqueous solution. 제 1항에 있어서, 상기 전도성 고분자 수용액과 실리카졸 용액은 고형분의 농도가 0.3 내지 0.75 중량%인 것을 특징으로 하는 투명성 및 전도성을 갖는 고분자 하드 코팅 조성물.The method of claim 1, wherein the conductive polymer aqueous solution and the silica sol solution is a solid hard polymer composition having transparency and conductivity, characterized in that the concentration of the solid content is 0.3 to 0.75% by weight. 제 1항에 있어서, 상기 실리카졸 용액은 모노머로서 테트라에톡시실란, 반응개시제로서 물, 용매로서 알콜, N-메틸피롤리돈 및 디메틸포름아마이드 중에서 하나 또는 그 이상을 선택하고, 촉매로서 무기산을 혼합하여서 제조된 것을 특징으로 하는 투명성 및 전도성을 갖는 고분자 하드 코팅 조성물.The method of claim 1, wherein the silica sol solution is selected from one or more of tetraethoxysilane as a monomer, water as a reaction initiator, alcohol, N-methylpyrrolidone and dimethylformamide as a solvent, and an inorganic acid as a catalyst. A polymer hard coating composition having transparency and conductivity, which is prepared by mixing. 제 4항에 있어서, 상기 물/테트라에톡시실란의 몰비는 1 내지 30으로 하여서 된 것을 특징으로 하는 투명성 및 전도성을 갖는 고분자 하드 코팅 조성물.5. The polymer hard coating composition of claim 4, wherein the molar ratio of water / tetraethoxysilane is 1 to 30. 제 1항 내지 제 5항에 따른 고분자 하드 코팅 조성물을 투명 기질 위에 코팅하여서 된 전도도가 101내지 105Ω/□, 투명도 95 내지 85%, 막 경도 5 내지 8H를 갖는 것을 특징으로 하는 투명성 및 전도성을 갖는 고분자 하드코팅막.Transparency, characterized by having a conductivity of 10 1 to 10 5 Ω / □, transparency of 95 to 85%, film hardness of 5 to 8H by coating the polymer hard coating composition according to claim 1 on a transparent substrate Polymer hard coating film having conductivity.
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