KR20020012628A

KR20020012628A - 기능성 막

Info

Publication number: KR20020012628A
Application number: KR1020027000446A
Authority: KR
Inventors: 다마이기미노리; 이이지마다다요시; 야마다치에코; 미야모리시게요
Original assignee: 사토 히로시; 티디케이가부시기가이샤
Priority date: 2000-05-19
Filing date: 2001-05-17
Publication date: 2002-02-16
Also published as: JP2001332130A; US20050233133A1; WO2001088928A1; US7452435B2; US6617018B2; EP1227506A1; US20020037399A1; TWI266600B; EP1227506A4; KR100444398B1

Abstract

본 발명의 기능성 막은 기능성 미립자를 함유하는 미립자함유층을 포함한다. 상기 미립자함유층은 10% 연신되었을 때에 크랙이 발생하지 않는다.

또 본 발명의 기능성 막이 도전성 미립자를 함유하는 미립자함유층을 포함하는 경우, 10% 연신후의 상기 미립자함유층의 표면전기저항은 연신 전의 표면전기저항의 10배 이하이다. 따라서 본 발명에 의해 변형에 의한 기능저하나 소실이 발생하지 않는 기능성 막이 실현된다.

Description

기능성 막{Functional Film}

종래, 각종 기능성 재료로 이루어지는 기능성 막은 진공증착, 레이져어블레이션, 스퍼터링, 이온플레이팅 등의 물리적 기상성장법(PVD)이나, 열CVD, 광CVD, 플라즈마CVD 등의 화학적 기상성장법(CVD)에 의해 제조되고 있다. 이들은 일반적으로 대규모의 장치가 필요하며, 그 중에는 대면적인 막의 형성에는 적합하지 않는 것도 있다.

또 졸겔법을 사용한 도포에 의한 막의 형성도 알려져 있다. 졸겔법으로는 대면적의 막형성에도 적합하지만, 많은 경우 도포후에 고온에서 무기재료를 소결시킬 필요가 있다.

예를 들어, 투명도전막에 대해 살펴보면 다음과 같다. 현재, 투명도전막은 주로 스퍼터링법으로 제조되고 있다. 스퍼터링법은 여러 방식이 있지만, 예를 들어 진공중에서 직류 또는 고주파방전으로 발생한 불활성 가스이온을 가속하여 타겟표면에 충돌시킴으로써 타겟을 구성하는 원자를 표면에서 때려 기판표면에 퇴적시켜 막을 형성하는 방법이다.

스퍼터링법은 면적이 어느 정도 큰 면적의 것이라도 표면 전기저항이 낮은 도전막을 형성할 수 있다는 점에서 뛰어나다. 그러나 장치가 커서 성막속도가 느리다는 결점이 있다. 최근 다시 도전막의 대면적화가 진행되면 장치가 더욱 커진다. 이로 인해 기술적으로 제어 정밀도를 높이지 않으면 안된다는 등의 문제가 발생하며, 다른 관점으로 제조비용이 증가된다는 문제가 발생한다. 또 스퍼터링법에서는 성막속도가 느린 것을 보완하기 위해 타겟의 수를 증가시켜 속도를 올리고 있으나, 이것도 장치를 크게 하는 원인이 되어 문제가 된다.

도포법에 의한 투명전도막의 제조도 시도되고 있다. 종래의 도포법에서는 도전성 미립자가 바인더용액 중에 분산된 도전성 도료를 기판위에 도포하여 건조하고, 경화시켜 도전막을 형성한다. 도포법에는 대면적의 도전막을 용이하게 형성하기 쉽고, 장치가 간편하고 생산성이 높으며, 스퍼터링법 보다도 저비용으로 도전막을 제조할 수 있다는 장점이 있다. 도포법에서는 도전성 미립자끼리 접촉함으로써 전기경로를 형성하여 도전성이 발현된다. 그러나, 종래의 도포법으로 제작된 도전막에서는 도전성 미립자끼리의 접촉이 불충분하기 때문에, 얻어진 도전막의 전기저항값이 높다(도전성이 떨어짐)는 결점이 있어 그 용도가 제한된다.

종래의 도포법에 의한 투명전도막의 제조방법으로서, 예를 들어 일본국 특개평 9-109259호 공보에, 도전성분말과 바인더수지로 이루어지는 도료를 전사용 플라스틱필름 위에 도포하여 건조함으로써 도전층을 형성하는 제1공정, 도전층표면을 평활면으로 하기 위해 가압(5∼100㎏/㎠), 가열(70∼180℃)처리하는 제2공정, 상기 도전층을 플라스틱필름 혹은 시이트 위에 적층하여 열압착하는 제3공정으로 이루어진 제조방법이 개시되어 있다.

이 방법에서는 바인더수지를 대량으로 사용하고 있기 때문에(무기질 도전성분말인 경우에는 바인더 100중량부에 대해 도전성 분말 100∼500중량부, 유기질 도전성 분말인 경우에는 바인더 100중량부에 대해 도전성 분말 0.1∼30중량부), 전기저항값이 낮은 투명도전막이 얻어지지 않는다.

또 예를 들어 일본국 특개평 8-199096호 공보에는 주석도프산화인듐(ITO) 분말, 용매, 커플링제, 금속 유기산염 혹은 무기산염으로 이루어진, 바인더를 함유하지 않는 도전막 형성용 도료를 유리판에 도포하고, 300℃ 이상 온도에서 소성하는 방법이 개시되어 있다. 이 방법에서는 바인더를 사용하지 않기 때문에, 도전막의 전기저항값은 낮아진다. 그러나, 300℃ 이상의 온도에서의 소성공정을 실시해야 할 필요가 있기때문에, 수지필름과 같은 내열온도가 낮은 지지체 위에 도전막을 형성하는 것은 곤란하다. 즉 수지필름은 고온에 의해 용해되거나 탄화 또는 소결된다. 수지필름의 내열온도는 수지에 따라 다르지만, 예를 들어 폴리에틸렌테레푸탈레이트(PET) 필름에서는 130℃의 온도가 한계일 것이다.

도포법이외의 것으로서는, 일본국 특개평 6-13785호 공보에 도전성 물질(금속 또는 합금) 분체로 구성된 골격구조의 공극 중 적어도 일부, 바람직하게는 공극전부에 수지가 충전된 분체압축층과, 그 하측의 수지층으로 이루어진 도전성 피막이 개시되어 있다. 그 제조방법에 대해, 판재에 피막을 형성하는 경우를 예로 들어 설명한다. 상기 공보에 따르면, 먼저 수지, 분체물질(금속 또는 합금) 및 피처리부재인 판재를 피막형성 매체(직경 수 ㎜의 스틸볼)와 함께 용기내에서 진동 또는 교반하면 피처리부재 표면에 수지층이 형성된다. 이어서, 분체물질이 상기 수지층의 점착력에 의해 수지층에 포착·고정된다. 다시 진동 또는 교반을 받고 있는 피막형성 매체가 진동 또는 교반을 받고 있는 분체물질에 타격력을 주어 분체압축층이 만들어진다. 이 제법에서는 분체압축층의 고정효과를 얻기 위해 상당한 양의 수지를 필요로 한다. 또 이 제법은 도포법에 비교하면 번잡하다.

또 도포법 이외의 것으로서는, 일본국 특개평 9-107195호 공보에 도전성 단섬유를 PVC 등의 필름위에 뿌려 퇴적시키고, 이를 가압처리하여 도전성 섬유-수지일체화 층을 형성하는 방법이 개시되어 있다. 도전성 단섬유란 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 단섬유에 니켈도금 등을 피착처리한 것이다. 가압조작은 수지매트릭스층이 열가소성을 나타내는 온도조건하에서 실시하는 것이 바람직하고, 상기 공보에는 175℃, 20㎏/㎠라는 고온·저압조건이 개시되어 있다.

본 발명은 기능성 막에 관한 것이다. 본 발명에서 기능성 막은 다음과 같이 정의된다. 즉 기능성 막이란 기능을 갖는 막이며, 기능이란 물리적 및/또는 화학적 현상을 통해 달성되는 효능을 의미한다. 기능성 막에는 도전막, 자성막, 강자성막, 유전체막, 강유전체막, EC(electrochromic)막, EL(electroluminescence)막, 절연막, 광흡수막, 광선택흡수막, 반사막, 반사방지막, 촉매막, 광촉매막 등의 각종 기능을 갖는 막이 포함된다.

특히 본 발명은 투명도전막에 관한 것이다. 투명도전막은 EL패널전극, EC소자전극, 액정전극, 투명면발열체, 터치패널과 같은 투명전극으로서 사용할 수가 있는 것 외에, 투명한 전자파 차폐막으로서 사용할 수가 있다.

도 1은 본 발명의 기능성 막의 구성예를 나타내는 개략단면도.

도 2는 본 발명의 기능성 막의 구성예를 나타내는 개략단면도.

도 3은 본 발명의 기능성 막을 전사형 복합막에 적용시킨 경우의 구성예를 나타내는 개략단면도.

도 4A∼도 4D는 도 3에 도시한 전사형 복합막의 전사공정을 나타내는 개략단면도,

도 5A 및 도 5B는 실시예에 있어서의 90도 필시험을 설명하기 위한 도면.

그러나 최근에 도전막을 비롯한 기능성 막은 유연한 상태에서 사용하는 용도가 많아졌다. 예를 들어 투명도전막의 경우, 가요성 타입의 터치패널이나 EL전극 등에 사용되고 있다. 그러나 가요성 타입의 기능성 막은 외력에 의해 굴곡, 절곡, 신장 등의 변형이 발생하기 쉽다. 따라서, 예를 들어 도전막이라면 전기저항값의 증대나 전기적 단선이 발행하는 등, 기능 저하나 소실이 발생하기 쉽다. 또 변형에 따른 기능 저하나 소실은 기능성 막의 사용시에 한정되지 않고, 기능성 막을 제조할 때에 가해지는 외력에 의해서도 발생하기 때문에 생산수율이 저하하기 쉽다.

기능성 막의 변형에 따른 기능 저하나 소실은, 도포법으로 형성되며, 바인더수지를 다량으로 함유하는 기능성 막, 스퍼터법 등의 기상성장법으로 형성된 기능성 막 중 어느 것에 있어서도 인지된다.

또 도포법에서는 대면적의 기능성 막을 형성하기 쉽고, 장치가 간편하고 생산성이 높으며, 저비용으로 기능성 막을 제조할 수 있는 이점이 있는 반면, 고기능을 얻기 어려운 문제가 있다. 예를 들어, 도전막을 도포법으로 형성한 경우, 전기저항값을 낮게 하기 어려운 문제가 있다. 한편 도포법 이외의 방법, 예를 들어 PVD법이나 CVD법 등의 기상성장법에서는 장치비용이 높고, 생산성이 낮다는 등의 문제가 있다. 또 졸겔법이나 소결법에서는 비교적 고온에서 열처리하는 공정을 설치해야 하기 때문에 기능성 막이 형성되는 지지체로서 수지를 이용하는 것이 곤란한다.

본 발명은 이와 같은 사정을 고려하여 이루어진 것으로서, 변형에 의한 기능저하나 소실이 발생하기 어려운 기능성 막을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적은 이하의 구성에 의해 달성된다.

(1) 기능성 미립자를 함유하는 미립자함유층을 포함하며, 10% 연신되었을 때에 상기 미립자함유층에 크랙이 발생하지 않는 기능성 막.

(2) 상기 미립자함유층이 도전막, 자성막, 강자성막, 유전체막, 강유전체막, EC막, EL막, 절연막, 광흡수막, 광선택흡수막, 반사막, 반사방지막, 촉매막 및 광촉매막으로부터 선택되는 적어도 1종인 상기 (1)의 기능성 막.

(3) 도전성 미립자를 함유하는 미립자함유층을 포함하며, 10% 연신후의 상기 미립자함유층의 표면전기저항이 연신전의 표면전기저항의 10배 이하인 기능성 막.

(4) 상기 도전성 미립자가 산화주석, 산화인듐, 산화아연, 산화카드뮴, 안티몬도프산화주석(ATO), 불소도프산화주석(FTO), 주석도프산화인듐(ITO) 및 알루미늄도프산화아연(AZO)으로부터 선택되는 적어도 1종인 상기 (3)의 기능성 막.

(5) 지지체상에 설치된 상기 (1)∼(4)중 어느 하나인 기능성 막.

(6) 상기 지지체가 수지로 구성되는 상기 (5)의 기능성 막.

(작용)

종래에 도포법에 있어서, 바인더수지를 대량으로 사용하지 않으면 기능성 막을 성막할 수 없거나, 또는 바인더수지를 사용하지 않는 경우에는 기능성 물질을 고온에서 소결시키지 않으면 기능성 막이 얻어지지 않는다고 생각되어 왔다.

그러나, 본 발명자가 예의 검토한 결과, 놀랍게도 대량의 바인더수지를 사용하지 않고, 또한 고온에서 소성하지도 않고, 기능성 미립자를 함유하는 도막을 압축하는 것만으로 기능성 막을 형성할 수 있다는 것을 발견하였다.

또한 압축에 의해 얻어지는 기능성 막은 충분히 높은 기계적 강도를 가지며, 또한 전기저항이 낮은 등 높은 기능을 갖는다. 더욱이, 10% 연신되었을 때에도 크랙이 발생하지 않으며, 또 그 막이 도전막인 경우에는 연신 후의 표면전기저항이 연신 이전의 10배 이하에 해당되는, 즉 기능저하가 적다. 따라서 본 발명에서는 고기능, 고신뢰성 및 고내구성을 나타내는 기능성 막이 실현된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에서는 충분히 높은 기계적 강도를 가지며, 또한 고성능을 갖는 기능성 막은 대량의 바인더수지를 사용하지 않고, 고온에서 소성하지 않고도 얻어진다.

본 발명의 기능성 막은 기능성 미립자를 함유하는 미립자함유층을 갖는다. 본 발명에 있어서의 미립자함유층의 특징으로서, 10% 연신하였을 때에 크랙이 발생하지 않는 것을 들 수 있다. 이에 비해 스퍼터막에서는 보다 작은 연신에 의해 크랙이 발생해 버린다.

본 발명의 미립자함유층은 적어도 압축시에 바인더로서의 수지를 전혀 함유하지 않거나, 또는 바인더로서 기능하지 않을 정도의 양의 수지밖에 함유하지 않는다. 따라서 본 발명을, 예를 들어 도전막에 적용하면 스퍼터법으로 형성되는 도전막과 동일하게 도전재료의 충전밀도를 높일 수 있기 때문에 저항값을 극히 낮게 할 수 있다. 또한 연신하였을 때에 크랙이 발생하기 어렵다는 것은 외력에 의해 도전막에 굴곡이나 절곡이 발생한 경우라도 면의 내부방향에 있어서 전기적인 단선이 발생하지 않는 것을 의미한다.

또 본 발명에 있어서 미립자함유층이 도전막인 경우, 미립자함유층을 10% 연신시킨 후의 표면전기저항은 연신전의 표면전기저항의 10배 이하에 해당된다. 이에 비해 바인더로서 기능할 정도의 충분한 양의 수지를 함유하는 도전막에서는 10% 연신하였을 때에 표면전기저항이 무한대로 커져버린다.

따라서 본 발명에서는, 성능이 극히 높고, 또한 신뢰성이 매우 높은 도전막이 실현된다. 또한 연신에 의해 크랙이 발생하기 어려운 것, 및 막중에 있어서의 기능성 미립자의 접촉상태가 연신에 의해 변화하기 어려운 것은, 도전성 미립자 이외의 기능성 미립자를 사용한 경우에도 동일하게 실현된다. 따라서 본 발명을 도전막 이외의 기능성 막에 적용시킨 경우에도 고성능과 고신뢰성을 얻을 수가 있다.

본 발명에 있어서, 기능성 막을 갖는 기능은 특별히 한정되지 않는다. 본 발명의 기능성 막에는, 예를 들어 도전막, 자성막, 강자성막, 유전체막, 강유전체막, EC막, EL막, 절연막, 광흡수막, 광선택흡수막, 반사막, 반사방지막, 촉매막, 광촉매막 등 각종 기능을 갖는 막이 포함된다.

미립자함유층이 함유하는 기능성 미립자는, 목적으로 하는 기능에 따라 무기입자 및/또는 유기입자로부터 적절히 선택할 수 있으며 특별한 제한은 없지만, 응집력을 갖는 무기의 미립자가 바람직하다. 본 발명에서는 어느 기능성 미립자를 사용한 경우에도 충분한 기계적 강도를 갖는 기능성 막이 얻어짐과 동시에, 바인더수지를 대량으로 사용한 종래의 도포법에 있어서의 바인더수지에 의한 폐해를 해소할 수가 있다. 그 결과, 목적으로 하는 기능이 한층 향상된다.

투명도전막의 제조에 사용하는 도전성 미립자로서는 도전막의 투명성을 크게 손상키지 않는 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 산화주석, 산화인듐, 산화아연, 산화카드뮴, 안티몬도프산화주석(ATO), 불소도프산화주석(FTO), 주석도프산화인듐(ITO), 알루미늄도프산화아연(AZO) 등의 도전성 무기미립자가 사용된다. 또 ATO, ITO 등의 무기재료를 황산바륨 등의 투명성을 갖는 미립자의 표면에 코팅한 것을 사용할 수도 있다. 이들 중에서, ITO가 보다 뛰어난 도전성이 얻어지는 점에 있어서 바람직하다. 이들 외에, 유기질의 도전성 미립자를 사용할 수도 있다. 유기질의 도전성 미립자로는, 예를 들어 금속재료를 수지미립자 표면에 코팅한 것 등을 들 수 있다. 본 발명의 적용으로 뛰어난 도전성이 얻어진다.

또한 본 발명에 있어서 투명하다는 것은 가시광을 투과시키는 것을 의미한다. 빛의 산란정도에 대해서는 도전막의 용도에 따라 요구되는 수준이 다르다. 본 발명에서는 일반적으로 반투명이라고 불리우는 것과 같이 산란이 있는 것도 포함된다.

강자성막의 제조에 있어서는 γ-Fe₂O₃, Fe₃O₄, CO-FeO_x, Ba 페라이트 등의 산화철계 자성분말이나, α-Fe, Fe-C0, Fe-Ni, Fe-Co-Ni, Co, Co-Ni 등의 강자성 금속원소를 주성분으로 하는 강자성합금 분말 등이 사용된다. 본 발명의 적용에 따라 자성도막의 포화자속밀도가 향상된다.

유전체막이나 강유전체막의 제조에 있어서, 티탄산마그네슘계, 티탄산바륨계, 티탄산스트론튬계, 티탄산납계, 티탄산지르콘산납계(PZT), 지르콘산납계, 란탄첨가티탄산지르콘산납계(PLZT), 규산마그네슘계, 납함유페로부스카이트화합물 등의 유전체 또는 강유전체의 미립자가 사용된다. 본 발명을 적용함으로써 막의 유전체특성 및 강유전체 특성이 향상된다.

각종 기능을 발휘하는 금속산화물막의 제조에 있어서, 산화철(FeO₃), 산화규소(SiO₂), 산화알루미늄(Al₂O₃), 이산화티탄(TiO₂), 산화티탄(TiO), 산화아연(ZnO), 산화지르코늄(ZrO₂), 산화텅스텐(WO₃) 등의 금속산화물의 미립자가 사용된다. 본 발명의 제조방법을 적용함에 따라, 막에서의 금속산화물의 충전도가 높아지기 때문에 각 기능이 향상된다. 예를 들면, 촉매를 담지시킨 SiO₂, Al₂O₃를 사용한 경우에 실용강도를 갖는 다공질 촉매막이 얻어진다. TiO₂를 사용한 경우에는 광촉매의 기능이 향상된다. 또 WO₃를 사용한 경우에는 EC표시소자에서의 발색작용이 향상된다.

또 EL막의 제조에 있어서는 황화아연(ZnS) 미립자가 사용된다. 본 발명을 적용함에 따라 도포법에 의한 저가인 EL막의 제조를 실시할 수 있다.

이들 기능성 미립자의 평균 1차 입자지름(r)의 바람직한 범위는, 기능성 막의 용도에 따라 다르고, 예를 들어 필요로 하는 산란정도 등에 따라 다르다. 또 입자의 형상에 따라서도 바람직한 평균 1차입자지름(r)은 다르다. 따라서 일률적으로는 말할 수 없지만, 일반적으로 평균 1차 입자지름(r)은 바람직하게는 10㎛ 이하, 보다 바람직하게는 1.0㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 5nm∼100nm이다.

미립자함유층은 적어도 압축시에는 수지를 포함하지 않는 것이 바람직하다. 즉, 수지량=0인 것이 바람직하다. 예를 들어 도전막에 수지를 사용하지 않으면, 수지에 의해 도전성 미립자끼리의 접촉이 저해되는 경우가 없다. 따라서 도전성 미립자 상호간의 도전성이 확보되며, 얻어지는 도전막의 전기저항값은 낮아진다. 또 WO₃미립자나 TiO₂미립자 등을 사용한 미립자함유층에 있어서도 수지를 사용하지 않으면 수지에 의해 각 미립자끼리의 접촉이 저해되는 일이 없기 때문에 각 기능이 향상된다. 또 Al₂O₃미립자 등을 사용한 촉매막에 있어서는 수지를 사용하지 않으면 촉매기능을 갖는 미립자의 표면이 수지에 의해 덮이는 경우가 없다. 따라서 촉매로서의 기능이 향상된다. 촉매막에 있어서는 막 내부에 공극이 많은 쪽이 촉매로서의 활성점이 많아지기 때문에 이 관점에서 볼 때에도 가능하면 수지를 사용하지 않는 것이 바람직하다.

다만, 본 발명의 기능성 막은 도전성 등의 기능을 크게 손상시키지 않을 정도의 양이라면 수지를 포함하는 것도 가능하다. 그 양은 종래 기술에 있어서의 바인더수지로서의 사용량과 비교하면 적다. 예를 들어, 기능성막 중에 있어서의 수지함유량의 상한은 바인더로서 기능하지 않을 정도의 양이며, 구체적으로는 상기 도전성 미립자의 체적을 100으로 하였을 때 체적이 바람직하게는 25 미만, 보다 바람직하게는 20 미만, 더욱 바람직하게는 3.7 미만이다

또한 전기저항 등의 기능의 측면에서 볼 때에는 기능성 막은 수지를 함유하지 않는 것이 바람직하지만, 수지에는 기능성 막의 광산란을 적게 하는 효과도 있다. 따라서 헤이즈(haze) 향상과 기능 향상 양쪽을 고려하여 필요에 따라 상기 체적비의 범위내에서 수지를 적절히 첨가하면 좋다.

기능성 막이 함유할 수 있는 수지의 종류는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 열가소성 수지 또는 고무 탄성을 갖는 폴리머를 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 수지의 예로는 불소계 폴리머, 실리콘수지, 아크릴수지, 폴리비닐알코올수지, 카르복시메틸셀로스, 히드록시프로필셀로스, 재생셀로스, 디아세틸셀로스, 폴리염화비닐, 폴리비닐피롤리든, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, SBR, 폴리부타디엔, 폴리에틸렌옥시드 등을 들 수 있다.

불소계 폴리머로는 폴리테트라플루오르에틸렌, 폴리불화비닐리덴(PVDF), 불화비닐리덴-3불화에틸렌공중합체, 에틸렌-테트라플루오르에틸렌공중합체, 프로필렌-테트라플루오르에틸렌 공중합체 등을 들 수 있다. 또 주쇄의 수소를 알킬기로 치환한 불소계함유 폴리머도 사용할 수 있다. 수지의 밀도가 클수록 큰 중량을 사용해도 체적이 보다 작아지기 때문에 바람직하다.

본 발명에 있어서, 기능성 막을 얻기 위해서 기능성 막의 목적에 따라 상기 각종 기능성 미립자로부터 선택되는 기능성 미립자를 분산시킨 액을 기능성 도료로서 사용한다. 이 기능성 도료를 지지체위에 도포하여 건조시키는 것에 의해 미립자함유도막을 형성한다. 이어서, 이 미립자 함유도막을 압축하여 기능성 미립자의 압축층, 즉 미립자함유층을 얻는다.

기능성미립자를 분산시키는 액체로서는 특별한 제한은 없고, 기존의 각종 액체를 사용할 수 있다. 예를 들면, 액체로서는 헥산 등의 포화탄화수소류; 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소류; 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 등의 알코올류; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 디이소부틸케톤 등의 케톤류; 아세트산에틸, 아세트산부틸 등의 에스테르류; 테트라히드로푸란, 디옥산, 디에틸에테르 등의 에테르류; N,N-디메틸포름아미드, N-메틸피롤리든(NMP), N,N-디메틸아세트아미드 등의 아미드류; 에틸렌클로라이드, 크롤벤젠 등의 할로겐화탄화수소, 시클로헥사논 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 극성을 갖는 액체가 바람직하고, 특히 메탄올, 에탄올 등의 알코올류, NMP 등의 아미드류와 같이 물과 친화성 있는 것은 분산제를 사용하지 않고도 분산성이 양호하므로 바람직하다. 이들 액체는 단독 또는 2종류 이상 혼합한 것도 사용할 수가 있다. 또 액체의 종류에 따라 분산제를 사용할 수도 있다.

또 액체로서는 물도 사용가능하다. 물을 사용할 경우에는 친수성인 지지체가 필요하다. 수지필름은 통상 소수성이기 때문에 물을 튀기기 쉽고, 균일한 막을 얻기 어렵다. 지지체가 수지필름의 경우에는 물에 알코올을 혼합하거나, 또는 지지체의 표면을 친수성으로 할 필요가 있다.

사용하는 액체의 양은 특별히 제한되지 않으며, 상기 미립자의 분산액이 도포에 적합한 점도를 갖도록 하면 좋다. 예를 들어, 상기 미립자 100중량부에 대해액체 100∼100,000중량부 정도이며, 구체적으로는 상기 미립자의 종류와 액체의 종류에 따라서 적절히 결정할 수 있다.

액체중으로의 상기 미립자의 분산은 공지의 분산방법으로 실시할 수 있다. 예를 들면, 샌드글라인더밀 법 등으로 분산시킬 수 있다. 분산할 때에는 미립자의 응집을 풀기 위해 지르코니아비즈 등의 미디어를 사용하는 것도 바람직하다. 또 분산할 때 쓰레기 등의 불순물의 혼입이 일어나지 않도록 주의한다.

상기 미립자의 분산액에는 도전성이나 촉매작용 등의 각 기능에 요구되는 성능을 만족시키는 범위내에서, 각종 첨가제를 배합할 수도 있다. 첨가제로는 예를 들어 자외선흡수제, 계면활성제, 분산제 등을 들 수 있다.

지지체는 특별히 한정되지 않으며, 수지필름, 유리, 세라믹, 금속(합금 포함), 천(布), 종이 등 각종의 것을 사용할 수 있다. 그러나 유리, 세라믹 등에서는 후공정의 압축시에 깨질 가능성이 높기 때문에 이 점을 고려할 필요가 있다. 또 지지체의 형상은 필름형상 외에, 포일형상, 그물형상, 직물 등이 사용가능하다.

지지체로서 바람직한 것은 압축공정에서 있어서 압축력을 크게 하여도 깨지지 않는 것이 수지필름이다. 수지필름은 후술하는 바와 같이, 미립자함유층의 상기 필름으로의 밀착성이 좋은 점에서 바람직하고, 또 경량화가 요구되고 있는 용도에도 적당하다. 본 발명에서는 미립자함유층을 형성할 때 고온에서의 가압공정이나 소성공정이 불필요하기 때문에 수지필름을 지지체로서 사용할 수가 있다.

수지필름으로는, 예를 들어 폴리에틸렌테레푸탈레이트(PET) 등의 폴리에스테르필름, 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀필름, 폴리카르보네이트필름, 아크릴필름, 노르보르넨필름(JSR(주)제조의 아톤 등)등을 들 수 있다.

PET필름과 같이 비교적 부드러운 수지필름에서는 건조후의 압축공정 때에 수지필름에 접하고 있는 기능성미립자가 수지필름에 매입되기 때문에 미립자함유층이 수지필름에 잘 밀착된다. 유리 등의 딱딱한 것이나 수지필름이라도 필름표면이 딱딱한 것에는 미립자가 매입되지 않기 때문에 미립자함유층과 지지체와의 밀착성이 나빠진다. 이 경우, 유리표면위나 딱딱한 필름의 표면상에 부드러운 수지층을 미리 형성해 놓고, 이 수지층위에 미립자를 도포하여 건조시키고, 압축하는 것이 바람직하다. 압축 후에, 상기 부드러운 수지층을 열이나 자외선 등으로 경화시켜도 좋다.

상기 부드러운 수지층은 미립자를 분산시킨 액에 용해시키지 않는 것이 바람직하다. 상기 수지층이 분산액에 용해할 경우 용해한 수지를 함유하는 액이 모관현상에 의해 기능성미립자의 주위에 도달하며, 그 결과 막의 기능이 저해된다. 즉 도전막형성 때에는 막의 전기저항값이 상승해 버리고, 또 촉매막 형성시에는 막의 촉매기능이 저하해 버린다.

또 지지체를 금속으로 구성할 경우 부드러운 금속을 사용하면 특별한 문제는 없지만, 딱딱한 금속을 사용할 경우 미립자함유층과 지지체와의 밀착성이 나쁘기 때문에 지지체의 표면을 수지로 처리하는(예를 들어, 수지층을 형성하는)것이 바람직하다.

상기 기능성 미립자의 분산액을 상기 지지체위에 도포하여 건조하고, 미립자 함유도막을 형성한다. 상기 지지체 위에로의 상기 미립자분산액의 도포는 특별한 제한은 없고 공지의 방법대로 실시할 수 있다. 예를 들면, 리버스롤법, 다이렉트롤법, 블레이드법, 나이프법, 익스트루션(extrusion)노즐법, 카텐법, 그라비아롤법, 바아코트법, 디이프법, 키스코트법, 스퀴즈법 등의 도포법에 의해 실시할 수 있다. 또 분무, 스프레이 등에 의해 지지체위에 분산액을 부착시킬 수도 있다.

바람직한 건조온도는 분산에 사용한 액체의 종류 및 지지체의 구성재료에 따라 다르지만, 10∼15℃정도가 바람직하다. 10℃ 미만에서는 공기중의 수분의 결로가 일어나기 쉽다. 한편 150℃를 넘으면 수지필름으로 이루어지는 지지체가 변형된다. 건조시에는 불순물이 상기 미립자의 표면에 부착하지 않도록 주의한다.

건조후의 미립자 함유도막의 두께는 다음 공정에서의 압착조건이나 기능성 막의 용도에 따라 적절히 선택할 수 있지만 0.1∼10㎛정도가 바람직하다.

상기와 같이, 기능성미립자를 액체에 분산시켜 도포하고 건조시키면 균일한 막을 제작하기 쉽다. 상기 미립자의 분산액을 도포하여 건조시키면 분산액중에 바인더가 존재하지 않아도 미립자는 막을 형성할 수 있다. 반드시 명확하다고는 할 수 없으나 바인더가 존재하지 않아도 막이 되는 이유는 건조에 의해 액체가 적어지면 모관력때문에 미립자가 서로 응집하고, 미립자라는 것은 비표면적이 크고 응집력도 강하기 때문에 막이 되는 것이 아닐까 생각된다. 그러나 이 단계에 있어서의 막은, 강도가 약하고, 도전막에 있어서는 전기저항값이 높으며, 그 흩어짐(산란)도 크다.

이어서, 미립자함유 도막을 압축하여 압축막을 얻는다. 미립자는 원래 응집하기 쉬운 성질이 있기 때문에, 압축하는 것으로 강고한 막이 된다. 즉 압축하는 것에 의해 기능성 미립자 상호간의 접촉점이 늘어나서 접촉면이 증가하고, 막의 강도가 상승한다.

도전막에 있어서는 도막강도가 높아짐과 동시에 전기저항이 저하한다. 촉매막에 있어서는 도막강도가 높아짐과 동시에 수지를 사용하지 않거나 또는 수지량이 적어지기 때문에 다공질막이 된다. 따라서 보다 높은 촉매기능이 얻어진다. 다른 기능성 막에 있어서도 미립자끼리 연결된 높은 강도의 막으로 할 수 있는 것과 동시에, 수지를 함유하지 않거가 또는 수지함유량이 적기 때문에 단위체적에 있어서의 미립자의 충전량이 많아진다. 그 때문에 한층 높은 각각의 기능이 얻어진다.

압축은 44N/㎟ 이상의 압축력으로 실시하는 것이 바람직하다. 44N/㎟ 미만의 저압이라면 미립자함유도막을 충분히 압축할 수 없고, 도전성이 뛰어난 도전막 등, 고성능의 기능성 막을 얻기 어렵다. 135N/㎟ 이상의 압축력이 보다 바람직하고, 180N/㎟ 이상의 압축력이 더욱 바람직하다. 압축력이 높을수록 도막강도가 향상되고, 지지체와의 밀착성도 향상되며, 도전막에 있어서는 도전성이 한층 뛰어난 막이 얻어진다. 단, 압축력을 높게 할수록 장치의 내압(耐壓)을 올려야 하기 때문에 일반적으로는 1000N/㎟ 이하의 압축력이 적당하다. 또 압축은 상온(15∼40℃)부근의 온도에서 실시하는 것이 바람직하다. 상온 부근의 온도에서 압축을 실시할 수 있는 것은 본 발명의 이점 중의 하나이다.

압축수단은 특별한 제한은 없으며, 시트프레스, 롤프레스 등으로 실시할 수 있고 롤프레스기를 사용하는 것이 바람직하다. 롤프레스는 롤과 다른 롤과의 사이에 압축할 필름을 끼워 압축하고, 롤을 회전시키는 방법이다. 롤프레스는 균일하게 고압이 걸리고, 롤투롤로 생산할 수 있기 때문에 생산성이 높아져서 적합하다.

롤프레스기의 롤온도는 상온이 바람직하다. 가온한 분위기중에서 롤프레스를 실시하거나, 롤을 가온하여 압축(핫프레스)하거나 하면 압축압력을 강하게 할 때에 수지필름으로 이루어진 지지체가 늘어나버리는 등의 문제점이 발생한다. 가온하에서 지지체의 수지필름이 늘어나지 않도록 하기 위해 압축압력을 약하게 하면 도막의 기계적 강도가 저하하고, 도전막에 있어서는 전기저항이 상승한다. 미립자표면의 수분부착을 가능한 한 적게 하고 싶다는 이유가 있을 경우 분위기의 상대온도를 낮추기 위해 가온한 분위기로 할 수도 있지만, 온도범위는 수지필름이 쉽게 늘어나지 않는 범위내이며, 일반적으로는 수지필름의 유리전이온도(2차 전이온도) 이하의 온도범위가 된다. 온도의 변동을 고려하여, 요구되는 온도가 되는 온도보다 조금 높은 온도가 바람직하다. 롤프레스기에서 연속압축한 경우에, 발열에 의해 롤온도가 상승하지 않도록 온도조절하는 것도 바람직하다.

또한 수지필름의 유리전이온도는 동적(動的)점탄성을 측정함으로써 구해지며, 주분산의 역학적 손실이 피크가 되는 온도를 가리킨다. 예를 들면, PET필름에서 그 유리전이온도는 대략 110℃ 전후이다.

금속이나 세라믹 등, 내열온도가 높은 지지체라면 고온처리를 실시할 수도 있다. 예를 들면, 지지체가 금속제라면 이 금속이 용융하지 않는 온도범위까지 가온한 분위기로 하는것도 가능하다.

롤프레스기의 롤은 강한 압력이 걸리기 때문에 금속롤이 바람직하다. 또 롤표면이 부드러우면 압축시에 미립자가 롤에 전사되는 일이 있기 때문에 롤표면을 경질막으로 처리하는(예를 들어, 경질금속층을 형성한다)것이 바람직하다.

이렇게 하여 기능성미립자를 함유하는 압축층이 형성된다. 이 압축층의 막두께는 용도에 따르지만, 0.1∼10㎛ 정도가 바람직하다. 또 10㎛정도의 두꺼운 압축층을 얻기 위해서 미립자의 분산액의 도포, 건조, 압축의 일련의 조작을 반복하여 실시할 수도 있다. 또한 본 발명에 있어서 지지체의 양면에 기능성 막을 형성하는 것도 물론 가능하다. 이렇게 하여 얻어진 기능성 막은 뛰어난 도전성이나 촉매작용 등의 각 기능성을 나타내고, 바인더수지를 사용하지 않거나, 또는 바인더로서는 기능하지 않을 정도의 소량의 수지를 사용하여 제작했음에도 불구하고, 실용상 충분한 막강도를 가지며, 지지체와의 밀착성도 뛰어나다.

본 발명의 기능성 막은 1층 또는 2층 이상의 미립자 함유층만으로 구성되어도 좋고, 미립자함유층과 다른 층이 적층된 것이라도 좋다. 도 1에 나타내는 구성예는 지지체(1)위에 미립자함유층(2)을 형성한 것이다. 또 도 2에 나타낸 구성예는, 미립자함유층(2a,2b)을 2층 적층한 것이다.

본 발명의 기능성막은 지지체위에 형성한 후에, 다른 지지체에 전사된 것이라도 좋다. 도 3에 전사가능한 기능성 막의 구성예를 나타낸다. 이 기능성막은 수지필름 등으로 이루어지는 지지체(1)위에 하드코트층(3), 미립자함유층(2), 접착층(4), 분리기(5)를 차례대로 적층한 적층체이다. 이 기능성 막을 전사할 때에는 상기 적층체를 반전시킨 상태에서(도 4A), 분리기(5)를 제거하여 접착층(4)을 노출시키고(도 4B), 상기 다른 지지체로서의 피착물(6)위에 접착한다(도 4C). 마지막에 지지체(1)를 제거함에 따라 피착물(6) 위에 하드코트층(3)에 보호된 미립자함유층(2)을 배치할 수 있다(도 4D). 피착물(6)은 지지체(1)와 달리 압축공정을 경유할 필요가 없기 때문에 그 형상, 치수 등에 특별한 제한은 없다. 또 상기 적층체의 전사가 가능하면 피착물(6)의 구성재료는 특별한 제한은 없고, 유리, 수지, 세라믹 등 어느 것이라도 좋다.

또한 미립자함유층(2)과 하드코트층(3)과의 사이에는 필요에 따라 밀착층을 형성할 수도 있다.

하드코트층(3)은 특히 미립자함유층의 내스크래치성을 향상시키는데 유효하다. 이러한 하드코트층으로는 미립자 함유층 위에 형성가능하고, 소정의 강도를 갖는 것이라면 특별한 제한은 없다. 구체적으로, 예를 들어 실리콘계, 아크릴계, 멜라민계 등의 열경화형 하드코트제를 사용할 수 있다. 이들 중에서도 실리콘계 하드코트제는 높은 경도가 얻어지는 점에서 뛰어나다.

또 불포화폴리에스테르수지계, 아크릴계 등의 라디칼중합성 하드코트제, 에폭시계, 비닐에테르계 등의 카티온중합성 하드코트제 등의 자외선경화형 하드코트제를 사용할 수도 있다. 자외선경화형 하드코트제는 경화반응성 등의 제조성의 점에 있어서 바람직하다. 이들 중에서도 경화반응성, 표면경도를 고려하면 아크릴계의 라디칼중합성 하드코트제가 바람직하다.

하드코트층(3)은 하드코트제 또는 이를 필요에 따라 용제에 용해한 액을 지지체(1) 위에 도포하고, 건조하여 경화시킴으로써 형성할 수 있다.

하드코트제의 도포는 그라비아실린더, 리버스, 메이어버, 롤코터 등의 슬릿다이코터 등의 공지의 방법으로 실시할 수 있다.

도포 후, 적절한 온도범위에서 건조시키고, 그 후 경화시킨다. 열경화형 하드코트제의 경우에 적절한 열을 가하고, 예를 들어 실리콘계 하드코트제의 경우에는 60∼120℃정도로, 1분∼48시간 유지하여 경화시키면 좋다. 자외선경화형 하드코트제의 경우에는 크세논램프, 저압수은등, 중압수은등, 고압수은등, 초고압수은등, 메탈할라이드램프, 카본아크등, 텅스텐램프 등의 자외선 조사원을 사용하여 자외선을 200∼2000mJ/㎠ 정도 조사함으로써 경화시킬 수 있다.

접착층은 미립자함유층과 피착물을 접촉할 수 있는 공지의 접착성을 갖는 재료 중에서 선택하여 사용할 수 있다. 이들 재료 중에서도 광경화성을 갖는 재료가 특히 바람직하다. 구체적으로는 고무계 점착제나 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제나 비닐알킬에테르계 점착제, 폴리비닐알코올계 점착제나 폴리비닐피롤리든계 점착제, 폴리아크릴아미드계 점착제나 셀로스계 점착제 등의 점착제를 사용할 수가 있다. 접착층의 두께는 사용목적에 따른 필요한 고착력 등에 따라 적절히 결정할 수 있다.

필요에 의해 형성되는 밀착층은 미립자함유층과 하드코트층과의 밀착성, 접착성을 향상시킨다. 통상 하드코트층은 미립자함유층과의 접착성이 나쁘기 때문에 밀착층을 개재시키는 것에 의해 강고하게 미립자함유층에 접착시킬 수 있다. 밀착층으로는 미립자함유층 및 하드코트층에 대해 접착성이 양호한 수지를 사용할 수가 있다. 수지로는 아크릴, 실리콘, 우레탄, 염화비닐 등이 있다. 또 밀착층에 자외선 흡수제나 적외선흡수제를 넣을 수도 있다. 또한 밀착성에 영향을 주지 않는 범위에서 실리카 등의 미립자를 넣을 수도 있다.

이와같은 구성의 기능성 막은 특히 도 1과 같은 구성에서 터치패널, 면형상발열체 등의 도전재료나, PDP용 전자파 차폐 등의 전자파 차폐재료에 응용할 수가 있으며, 도 2의 적층구성의 것에서는 무기EL용 전극, 태양전지용 전극 등의 도전재료 등에 응용할 수 있고, 도 3에 나타낸 적층구성의 것에서는 유리, 수지판재의 대전방지용(특히 반도체 크린룸, 건축재 창 등) 등의 도전재료나, CRT용 전자파차폐, PDP용 전자파차폐 등에 사용하는 전자파 차폐재료나 고 단열복층유리(Low-E)용 등의 적외선 차폐재료에 응용할 수가 있다.

(실시예)

이하, 실시예를 통해서 본 발명을 더욱 상세하게 설명하나, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

샘플 No.1

평균 1차입경 20nm인 ITO미립자(도와 공업사제조) 100중량부에 에탄올 300중량부를 첨가하고, 미디어로서 지르코니아비즈를 사용하는 분산기로 분산하였다. 얻어진 도액을 바코터를 사용하여 50㎛ 두께의 지지체(PET필름) 위에 도포하고, 50℃의 온풍을 보내 건조시켜 도막을 형성하였다. 이 도막의 두께는 1.6㎛였다. 상기와 같이 하여 도막을 형성한 필름을 이후에는 압축전 필름이라고 칭한다.

먼저, 압축압력의 확인을 위해 예비실험을 실시하였다.

직경 140nm의 한 쌍의 금속롤(롤표면에 하드크롬 도금처리가 실시된 것)을 구비하는 롤프레스기를 사용하여 롤을 회전시키지 않고 상기 롤을 가열하지 않고서 실온(23℃)에서 상기 압축전 필름을 끼워 압축하였다. 이 때, 필름폭방향의 단위길이당 압력은 660N/㎟이었다. 이어서, 압력을 해제하고, 압축된 부분의 필름 길이방향의 길이를 조사한 결과 1.9nm이었다. 이 결과로부터, 단위면적당 347N/㎟의 압력으로 압축한 것으로 된다.

이어서, 예비실험에 사용한 것과 동일한 상기 압축전 필름을 금속롤사이에 끼우고, 상기 조건으로 압축하면서 4m/분의 전송속도가 되도록 롤을 회전시킴으로써 기능성 막으로 압축된 ITO함유 도막을 갖는 샘플 No.1을 얻었다.

샘플 No.1의 기능성 막에 대해 두께, 표면전기저항 및 막강도를 측정하였다. 또 샘플 No.1을 10% 연신시키는 인장실험을 실시하고, 연신후에서의 기능성 막의 크랙의 유무, 크랙발생시의 연신율 및 연신후의 표면전기저항을 조사하였다. 또 연신전에 대한 연신후의 표면전기저항의 비율을 구하였다. 이들의 결과를 표 1에 나타낸다. 또한 막강도는 90도 필시험의 결과에서 구하였다. 인장실험, 표면전기저항의 측정 및 90도 필시험은 이하에 설명하는 순서로 실시하였다.

(인장시험)

샘플로부터 10mm × 100mm의 크기로 절단한 실험조각을 척(chuck)간 거리를 50mm로 설정한 인장실험기에 설치한 후, 기능성막의 크랙발생의 유무를 확대경으로 확인하면서 20mm/분의 인장속도로 연신율이 10%가 될 때까지 연신하였다.

(표면전기저항)

샘플로부터 폭 10mm, 길이 100mm의 크기로 절단한 시험조각의 기능성 막에 테스터의 양단자를 접촉시켜 전기저항을 측정하고, 이를 연신전의 표면전기저항으로 하였다. 또한 측정시, 양단자는 시험조각의 길이방향으로 정열하고, 단자사이의 중앙이 시험조각의 길이방향의 중앙에 일치시키고, 단자간 거리가 50mm가 되도록배치하였다. 또 시험조각을 상기와 같이 하여 길이방향으로 연신한 후, 동일하게 하여 기능성 막의 전기저항을 측정하고, 이를 연신후의 표면전기저항으로 하였다.

(90도 필시험)

도 5A 및 도 5B를 참조하여 설명한다.

먼저, 시험샘플(샘플 No.1)의 지지체에 양면테이프를 첩부하였다. 첩부면은 기능성 막이 형성된 면과는 반대측의 면이다. 이어서, 양면테이프가 첩부된 시험샘플을 폭 25mm, 길이 100mm의 치수가 되도록 절단하였다. 이어서, 도 5A에 도시하는 바와 같이, 상기 양면테이프(12)에 의해 시험샘플(11)을 스테인레스판(13)에 첩부하였다. 도 5A에 있어서 부호(11a)는 기능성 막이며 부호(11b)는 지지체이다. 이어서, 샘플(11)의 길이방향 양단부에 고정용 셀로판테이프(14)를 붙이고, 시험샘플(11)이 스테인레스판(13)에서 박리되지 않도록 하였다.

이어서, 도 5B에 도시하는 바와 같이, 기능성막(11a) 표면에 셀로판테이프(15: 폭 12mm, 닛토덴코제조, No. 29)의 일부를 그 긴 변이 시험샘플(11)의 긴 변과 평행하도록 붙였다. 시험샘플(11)에 대한 셀로판테이프(15)의 첩부 길이는 50mm로 하였다. 이어서, 셀로판테이프(15)가 첩부되어 있지 않는 단부를 장력계(16)에 부착하여 셀로판테이프(15)의 첩부면과 비첩부면(15a)이 이루는 각이 90도가 되도록 설치하였다. 이어서, 셀로판테이프(15)를 100mm/분의 속도로 당겨서 박리시키고, 장력계(16)에 의해 박리시켰을 때 소요된 힘(F)을 계측하였다. 이 때, 셀로판테이프(15)를 박리시키는 속도와 시험샘플(11)을 붙인 스테인레스판(13)의 이동속도가 동일하게 되도록 제어함으로써 셀로판테이프(15)의 비첩부면(15a)과 시험샘플(11) 면이 항상 90도의 각도를 이루도록 하였다.

시험후, 셀로판테이프(15)가 박리된 기능성 막(11a)의 표면과 박리시킨 셀로판테이프(15)의 표면을 조사하였다. 양쪽 표면에 점착제가 있는 경우 기능성 막이 파괴된 것이 아니고, 셀로판테이프의 점착제층이 파괴, 즉 점착제의 강도가 박리될 때 요구되는 힘(F)의 값이 되어 기능성 막 강도는 그 값(F) 이상이 된다.

본 시험에 있어서 점착제의 강도 상한은 6N/12㎜이기 때문에 표 1에 막의 강도 6N/12㎜로 표시한 것은 상기와 같이 양쪽 표면에 점착제가 있는 경우로서, 기능성 막의 강도가 6N/12㎜ 이상인 것을 나타낸다. 이것보다 작은 값의 경우는 기능성막의 표면에 점착제가 없고 셀로판테이프 표면에 기능성막이 일부 부착되어 있으며, 그 값에 있어서 기능성 막중에서 파괴가 발생한 것을 나타낸다.

샘플 No.2

바코터의 번수를 교체함으로써 도막두께를 변경한 것 외에는 샘플 No.1과 동일하게 하여 샘플 No.2를 얻었다.

상기 샘플 및 이를 10% 연신한 것에 대해 샘플 No.1과 동일한 측정을 실시하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

샘플 No.3

ITO 미립자 대신에 평균 1차입경이 20nm인 ATO미립자(이시하라산교(주)제조 SN-100P)를 사용한 것 외에는 샘플 No.2와 동일하게 하여 샘플 No.3을 얻었다.

샘플 No.4(비교)

샘플 No.3에서 사용한 ATO미립자 100중량부, 아크릴수지(다이세이카코샤 제조 MT408-42, 고형분농도 50%) 100중량부 및 혼합용매(MEK:톨루엔:시클로헥사논= 1:1:1) 400중량부를 혼합하고, 미디어로서 지르코니아비즈를 사용하는 분산기에 의해 분산하였다. 얻어진 도액을 50㎛ 두께의 지지체(PET필름) 상에 도포한 후, 건조시켜 압축전 필름을 얻었다. 이어서, 이 압축전 필름을 샘플 No.1과 동일 조건으로 압축하여 샘플 No.4를 얻었다.

샘플 No.5(비교)

아크릴수지량을 50중량부로 하고, 혼합용매량을 350중량부로 한 것 외에는 샘플 No.4와 동일하게 하여 샘플 No.5을 얻었다.

샘플 NO.6(비교)

샘플 No.1에서 사용한 지지체를 기판위에 배치하고, ITO타겟을 사용한 RF마그네트론스퍼터링법으로 ITO막을 형성하였다. 이 ITO막을 갖는 지지체를 샘플 No.6으로 하였다.

샘플No.	미립자	기능성막두께	90도필시험	크랙	크랙발생시연신율(%)	표면전기저항
샘플No.	미립자	기능성막두께	90도필시험	크랙	크랙발생시연신율(%)	연신전(㏀)	연신후(㏀)	연신후/연신전
1	ITO	0.8	6N/12㎜	없음	-	4.5	32	7.1
2	ITO	2.0	6N/12㎜	없음	-	1.4	7.0	5.0
3	ATO	2.0	6N/12㎜	없음	-	92	211	2.3
4(비교)	ATO	2.0	6N/12㎜	있음	3.3	14600	∞	∞
5(비교)	ATO	2.0	6N/12㎜	있음	4.0	1600	∞	∞
6(비교)	ITO(스퍼터막)	0.4	6N/12㎜	있음	2.0	200	∞	∞

표 1로부터 본발명의 효과가 명확해 진다. 즉 바인더수지를 함유하지 않고, 압축된 미립자함유층으로 이루어진 기능성 막은 막 강도가 충분히 높다. 또 10% 연신에 의해 크랙이 발생하지 않으며, 연신에 의한 전기표면저항의 증가도 적다.

이에 비해 바인더수지를 다량으로 함유하는 도막에서는 연신전의 표면전기저항이 높은으며, 수 퍼센트의 연신으로 크랙이 발생하고, 10% 연신후의 저항율은 무한대가 되어버린다. 또 스퍼터막에서는 연신전의 표면전기저항은 낮지만, 역시 수 퍼센트의 연신에 의해 크랙이 발생해 버린다.

본 발명의 기능성 막은 10% 연신하여도 크랙이 발생하지 않으며, 연신에 따른 기능저하도 작기 때문에 굴곡, 절곡, 신장 등의 변형이 발생한 경우에도 기능의 소실이나 저하가 발생하기 어렵다. 또 기능성 막의 제조시의 변형에 의한 생산수율의 저하도 억제할 수가 있다.

Claims

기능성 미립자를 함유하는 미립자함유층을 포함하며, 10% 연신되었을 때 상기 미립자함유층에 크랙이 발생하지 않는 기능성 막.
제1항에 있어서,

상기 미립자함유층은 도전막, 자성막, 강자성막, 유전체막, 강유전체막, EC막, EL막, 절연막, 광흡수막, 광선택흡수막, 반사막, 반사방지막, 촉매막 및 광촉매막으로부터 선택된 적어도 1종인 기능성 막.
도전성 미립자를 함유하는 미립자함유층을 포함하며, 10% 연신후의 상기 미립자함유층의 표면전기저항이 연신전의 표면전기저항의 10배 이하인 기능성 막.
제3항에 있어서,

상기 도전성 미립자는 산화주석, 산화인듐, 산화아연, 산화카드뮴, 안티몬도프산화주석(ATO), 불소도프산화주석(FTO), 주석도프산화인듐(ITO) 및 알루미늄도프산화아연(AZO)으로부터 선택되는 적어도 1종인 기능성 막.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

지지체위에 설치된 기능성 막.
제5항에 있어서,

상기 지지체가 수지로 구성되는 기능성 막.