KR20050072567A - 대전방지성 용제형 아크릴수지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리알킬렌글리콜기를 함유하는 아크릴레이트 모노머를 필수적으로 사용하여 용액중합을 통하여 제조되며, 금속염을 첨가하여 배위결합을 형성시킨 대전방지성 용제형 아크릴수지에 관한 것이다.
본 발명은 각종 아크릴 모노머와 공중합하여 용도에 맞게 아크릴수지의 물성을 조절할 수 있고, 계면활성제 등의 불순물을 함유하지 않아서 건조피막에서 이물이 나오지 않으며, 그 자체가 대전방지성을 가지는 고투명성의 아크릴수지를 제공한다.

Description

대전방지성 용제형 아크릴수지{Antistatic solvent type acrylic resin}
본 발명은 우수한 물성으로 산업의 여러 분야에서 페인트, 각종 코팅제의 바인더와 접착제 및 감압성 접착제로서 사용되는 아크릴수지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아크릴수지의 본래의 성질을 그대로 유지하면서 대전방지성을 구조적으로 부여한 대전방지성 용제형 아크릴수지에 관한 것이다.
아크릴수지는 투명성, 내구성, 내열성, 내산화성, 접착성 등의 물성이 우수한 고분자로 가장 범용으로 사용되는 고분자 수지중의 하나이다. 도료, 잉크, 접착제, 각종 필름용 코팅제, 감압성 접착제 등 제조산업의 각 분야에서 널리 사용되고 있다. 이러한 아크릴수지의 적용분야 중에서 특히 반도체나 이를 이용한 전자분야와 같은 분야에서는 정전기에 대한 대책이 필수적으로 요구되어 왔고 현재 시행되고 있다.
대전처리라 함은 필름류 등의 표면저항치가 105에서 1011 Ω의 수치를 가지도록 대전방지 기능을 부여함을 말한다.
예를들어 크린룸에서 사용되는 물품들에는 먼지의 부착을 방지하기 위해서 대전방지처리가 필수적으로 행해지고, 정전기에 의해 회로의 손상을 입을 수 있는 각종 반도체 칩 등의 보관 및 운송에 사용되는 케리어에 있어서도 대전방지는 기본으로 갖추어야만 할 사항이다. 또한 감압성 접착제를 사용하는 테이프 분야에서는 테이프를 피착제에서 박리할 때 높은 대전압이 형성되고, 이로 인하여 발생하는 정전기로 많은 문제를 야기시킨다.
이러한 필요성으로 대전방지성를 부여하고자 여러가지의 방법이 시행되고 있다. 일반적으로 계면활성제를 바인더에 혼합하여 코팅 등을 행하는데, 음이온, 양이온, 비이온, 양성이온, 불소계 등의 계면활성제가 주로 사용되고 있다. 비슷한 방법으로 양이온성 고분자형 대전방지제를 첨가하는 방법도 있다. 하지만 이러한 대전방지제의 첨가방법은 코팅된 상태에서 코팅면 표면으로 대전방지제가 흘러나오는 브리드 아웃(BLEED OUT) 현상이 발생하고, 수지간의 혼화성 문제가 있어 장기간 사용중 투명성에 문제를 일으킨다.
또 다른 방법은 전도성 입자를 사용하는 방법으로 인디움 틴 옥사이드(ITO: Indium Tin Oxide)나 안티모니 틴 옥사이드(ATO: Antimony Tin Oxide)의 활용이 있다. 나노입자인 ITO, ATO를 유리나 필름류에 드라이코팅(증착: VAPOR DEPOSITION 혹은 스파터링: spottering)이나 웨트 코팅(WET COATING)으로 박막코팅하면 투명하면서 대전방지가 가능하게 된다. 이 방법은 주로 PDP 필터 제조와 같은 디스플레이 분야나 IR 차단필름 제조 등에서 행해지는데, 가격이 비싸서 범용으로 사용하기 어렵고, ITO, ATO가 나노입자로 코팅되어야 투명성을 보장하기 때문에 고도의 장비와 코팅기술이 요한다.
또한 아크릴수지 코팅제에 대전방지성을 부여하고자 하는 여러가지 방법들이 이전의 특허로서 공개되고 있다.
특히 감압성 접착제 분야가 많은데, 일본특허공개 평1-266161에서는 알킬렌옥사이드기를 가지는 폴리우레탄 프리폴리머 혹은 폴리올과 알킬렌옥사이드기를 가지는 폴리우레탄폴리이소시아네이트 프리폴리머를 적정비율로 혼합 반응하고, 이온화합물로서 알칼리 금속염으로 착제(complex)를 형성시킨 이온전도성 감압성 접착제를 제안하였다. 이 감압성 접착제의 경우 나타나는 표면저항치로서는 상당히 우수한 대전방지성을 발현하지만, 잔류하는 미반응 폴리올의 브리드 아웃(bleed out) 문제나 우레탄 자체의 고분자 물성으로 인해 내열성, 투명성 등의 물성면에서 아크릴수지에 비해 열등하여 특정된 분야에만 한정되어 적용가능하다. 또한 이 특허가 제시하는 감압성 접착제의 물성은 각종 분야에서 요구되는 감압성 접착제의 택(tack), 접착력(peel strenth), 응집력(cohesive strenth)의 적절한 조절을 만족시키기가 어렵다.
일본특허공개 평6-128539에서는 점착테이프 제조시 아크릴 감압성 접착제에 폴리에테르폴리올과 알칼리 금속염을 혼합하여 보호시트용 대전방지 감압성 접착 코팅을 행하였다. 이 방법은 아크릴수지와의 혼화성이 문제되고, 장시간 보관중에 폴리에테르폴리올이 브리드 아웃되어 붙여진 면이 오염될 가능성이 있다.
일본특허공개 2000-212535에서는 분자측쇄에 최소 1개의 제4급 암모늄 유기산염기를 가지는 아크릴 중합체로서 감압성 점착제를 제안하였다. 이는 코팅층에서 대전방지제가 브리드 아웃되어 피착제를 오염시키는 문제는 없지만, 제4급 암모늄 유기산염기 자체의 문제로 코팅도막에 황변의 우려가 있다.
국제특허 WO 00/24839에서는 우레탄 모노머와 폴리알킬렌옥사이드기를 가지는 아크릴 모노머와 금속염을 필수성분으로 하여 자외선 중합을 통해 제조한 대전방지성 감압성 접착제를 제안하였다. 이 방법은 용제나 계면활성제 등을 함유하지 않기에 오염성의 우려가 없다고 하지만, 제조공정에서 고가의 자외선 경화 코팅라인이 필요하고, 자외선 경화가 근본적으로 아크릴 모노머의 이중결합을 자외선으로 인해 형성된 자외선 중합개시제의 라디칼에 의해 반응하는 바, 산소장애로 인한 미반응이 큰 문제점으로 남고, 그 해결책으로 경화전 코팅면을 투명 필름으로 합지하여 경화시키거나, 불활성가스 환경을 조성하여 산소의 침입을 막아야하는 복잡한 공정의 문제가 있다.
국제특허 WO 95/30720에서는 고분자 전해질(POLYMER ELECTROLYTE)를 형성하는 고분자 미세입자(MICROPARTICLE)를 제조하고 이를 이용한 대전방지성 감압성 접착제를 제안하였다. 이는 미세입자를 함유하여 제조하는 감압성 점착제의 특성상 접착력이 높은 제품은 제조하기 어렵고, 투명성이 떨어지며, 미세입자가 코팅층에서 분리되어 테이프상으로 피착제에 붙일 때 전사되는 단점이 있다.
본 발명자는 상기 문제점을 해결하기 위하여 광범위하고 집중적으로 연구하였다. 그 결과, 아크릴수지로서 투명성, 접착력, 내구성 등 산업계에서 요구하는 각종 요구사항에 대응하고, 아크릴수지에 대전방지성을 부여함으로써 발생하는 생산의 어려움과 사용상의 불편함을 해소하는 용제형 대전방지성 아크릴수지를 발명하게 된 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은 각종 용도의 아크릴수지의 제조시에 대전방지성을 부여하도록 중합하여 아크릴수지 자체의 높은 투명성과 내구성을 확보할 뿐 아니라, 별도의 대전방지제를 함유하지 않아 코팅층의 표면으로 대전방지제가 브리드 아웃(bleed out)되는 문제를 발생시키지 않음에 따라 대전방지를 필요로 하는 전자분야, 먼지의 부착이 문제되는 크린룸 관련 분야, 잉크, 페인트 및 감압성 접착제 등에 활용도가 높은 각종 용도의 대전방지성 용제형 아크릴 수지를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 용제형 아크릴수지로서 폴리알킬렌글리콜기를 함유하는 아크릴 모노머를 사용하여 용액중합에 의해 액상의 용제형으로 제조되고, 상기 폴리알킬렌글리콜기의 에테르 산소와 배위결합하는 알칼리 금속염을 함유하는 대전방지성 용제형 아크릴수지를 제공한다.
본 발명에 따른 대전방지성 용제형 아크릴 수지는 다음의 성분으로 구성된다.
1. 아크릴 모노머 중합물(아래 성분의 중합물)
가. 알킬(메타)아크릴모노머
나. 폴리알킬렌글리콜기 혹은 그 유도체를 함유하는 (메타)아크릴 모노머
다. 관능성 모노머
라. 기타 라디칼 중합가능한 모노머
2. 용제
3. 금속염
본 발명에 따른 아크릴 수지는 구성성분에 나타나 있듯이 액상의 용제형으로 용액중합한 용제형 아크릴수지를 의미한다.
통상적으로 아크릴 모노머의 중합은 라디칼 중합으로써, 에멀젼중합, 현탁중합, 용액중합, 그리고 벌크중합으로 폴리머를 만들 수 있다. 에멀젼중합은 0.1 미크론 근처의 미세입자가 물에 분산된 상태로 중합되는데, 이 중합물은 필름이 투명하게 형성되고, 용도에 맞게 물성의 조절이 용이하지만, 계면활성제가 입자의 안정화를 위한 분산제로써 필수적으로 함유되어 건조피막의 내수성, 내습성 등에 악영향을 미친다. 현탁중합은 통상 미크론 이상의 입자의 형태로 중합물이 얻어지며, 건조피막은 투명성이 떨어지고, 사용되는 계면활성제 등이 잔존하는 문제가 있다. 벌크중합은 라디칼 중합이 발열반응으로 생성된 발생열을 전달, 감소시키는 물이나 용제와 같은 매체없이 모노머 자체로 중합되는 것으로, 위험성이 커서 현실상 대규모로 행해지지는 않는다.
용액중합은 손쉽게 행해질 수 있고 중합물의 물성 조절이 손쉬우며, 에멀젼중합이나 현탁중합시 필수성분인 계면활성제 등이 포함되지 않아서 내수성이 높고, 용제의 건조만으로 오염원이 적은 고투명의 건조피막을 형성시키는데 유리하다. 따라서 본 발명에서는 아크릴수지를 용액중합을 통하여 제조하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따라 용액중합에 의해 제조되는 아크릴수지는 종래의 기술에서 언급된 것처럼 자외선 중합이나 현탁중합을 통한 전도성 입자에 의해 대전방지를 실현시키는 것보다 액의 안정성과 투명성에서 우월한 성능을 가진다.
본 발명에 따른 아크릴수지는 용제, 아크릴 모노머, 열중합개시제를 사용하여 아크릴 용액중합에 의하여 제조된다.
상세히 설명하자면, 용제는 중합시 발생하는 발열을 조절하기 위해 필수적인 것으로, 주로 에틸아세테이트, 부틸아세테이트와 같은 에스테르 용매, 톨루엔, 자일렌과 같은 방향족 용매, 아세톤, 메틸에틸케톤 등과 같은 케톤류 용매, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올과 같은 알코올류 용매 등이 단독 혹은 혼합하여 사용가능하다.
열중합개시제는 유기과산화물이나 아조화합물이 주로 사용되는데, 벤조일퍼옥사이드, 라우릴퍼옥사이드, 아조비스이소부티로니트릴(azobisisobutyronitrile: AIBN) 등이 적당하다.
본 발명에 사용되는 아크릴 모노머는 아크릴레이트와 메타아크릴레이트를 의미하며, 자세한 사항은 다음과 같다.
알킬(메타)아크릴모노머는 1 내지 18개의 탄소수를 가지는 알코올과 아크릴산 혹은 메타아크릴산의 에스테르 반응화합물로, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 이소노닐(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 이소데실(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 이소스테아릴(메타)아크릴레이트 등이 사용된다. 사용량은 전체 모노머 조성중에 최대 97 중량%까지 사용 가능하며, 바람직하게는 60 내지 97 중량%가 적당하다.
본 발명에서 사용하는 폴리알킬렌글리콜기 혹은 그 유도체를 함유하는 (메타)아크릴 모노머는 대전방지성을 나타내는 필수성분으로, 여기서 폴리알킬렌글리콜기라 함은 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리부틸렌글리콜, 폴리페닐렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜이며, 그 유도체라 함은 알킬알콜이나 알킬페놀에 알킬렌옥사이드를 부여한 화합물과 말단에 이온성(음이온, 양이온)을 가지는 것도 포함한다.
폴리알킬렌글리콜기 혹은 그 유도체는 후술하는 금속염과 배위결합을 형성하여 전도성을 띠는 고체 전해질로써 역할을 한다. 이러한 폴리알킬렌글리콜기 혹은 그 유도체에 라디칼 반응이 가능한 아크릴 이중결합을 함께 가지는 아크릴 모노머를 필수성분으로서 용제형 아크릴 중합에 참여시킴으로써, 아크릴수지 자체가 대전방지성을 띠게 되고 폴리알킬렌글리콜기 혹은 그 유도체가 건조 피막 표면으로 유출되는 것을 근본적으로 막을 수 있다.
상기 모노머의 분자량은 특별히 제한되지는 않지만, 200 내지 3,000 정도가 적당하다. 분자량이 낮으면 대전방지성이 떨어지고, 너무 높을 경우 중합액의 안정성이 떨어진다. 상기 모노머의 사용량은 전체 모노머 함량중 1 내지 50 중량%, 바람직하게는 5 내지 30 중량%이다. 상기 모노머의 함량이 적을 경우 대전방지성이 떨어지고, 너무 많을 경우는 중합액의 흐름성이 떨어진다.
관능성 모노머는 중합물이 사용될 때 접착력 보강, 내수성, 투명성, 경도 등의 여러 물성을 나타내도록 성능을 부여하는 모노머로써, 경우에 따라서 관능기는 가교를 위한 기점으로 사용되기 위한 것이다. 부여할 수 있는 관능기는 하이드록시기, 카르복실기, 에폭시기, 아민기, 메틸올기, 아마이드기 등이 있다.
이들 관능기를 가지는 아크릴 모노머로써는 (메타)아크릴산, 말레인산, 무수말레인산, 프로피온산, 하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 하이드록시프로필(메타)아크릴레이트, 하이드록시부틸(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 디아미노에틸(메타)아크릴레이트, 아크릴아마이드 및 이들의 유도체 등이 있다. 이들 모노머는 단독 혹은 혼합하여 사용가능하다. 사용량은 전체 모노머 함량중 최대 30 중량%이며, 바람직하게는 1 내지 20 중량%가 적당하다.
그외 기타 라디칼 중합가능한 모노머는 중합물의 물성 보완을 위해 사용가능하다. 구체적으로는 비닐아세테이트, 비닐피롤리돈과 같은 비닐화합물과 스티렌, 아크릴로니트릴 등이 사용가능하며, 사용량은 전체 모노머 함량중 최대 30 중량%이다.
반응방법은 용제와 아크릴 모노머를 전부 반응기에 투입하여 반응시키는 방법, 용제나 아크릴 모노머 일부를 나중에 분할 투입하는 방법 등 상용화된 여러 방법이 모두 가능하다.
본 발명의 아크릴수지가 자체로 대전방지성을 가지도록 하기 위해서는, 아크릴 중합체가 함유하는 폴리알킬렌글리콜기의 에테르 산소와 배위결합을 형성하여 이온전도성을 띠도록 금속염을 첨가한다.
금속염은 리튬, 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘 등의 양이온과 Cl, Br, I, BF4, PF6, ClO4, NO3, CO3 등의 음이온 중에서 각각 하나씩 조합하여 형성된 염이 사용가능하다. 이중에서 리튬화합물이 전도성이 가장 양호하여 대전방지의 효과가 가장 크다. 그중에서도 사용되는 용제에 용해도가 좋은 LiClO4가 가장 적당하다.
금속염의 사용량은 폴리알킬렌글리콜기 또는 그 유도체를 함유하는 모노머 중량의 5 내지 150 중량%이다. 금속염의 투입함량이 작으면 대전방지성이 떨어지고, 너무 많으면 액의 투명성을 낮추어 불투명하게 하는 단점이 있다.
금속염의 투입방법은 용제에 희석해서 넣거나 분말상태로 바로 넣거나 관계없으나, 액의 균일성을 위해서 용제에 희석해서 넣는 것이 좋다. 투입온도는 10 내지 40℃가 적당하다.
제조된 대전방지성 아크릴수지는 필요에 따라 산화방지제, 자외선 안정제, 자외선 흡수제, 착색제, 레벨링제, 소포제 등을 첨가 할 수 있다. 또한 접착력의 상승과 견고한 건조피막을 얻기 위해 경화제를 첨가하여 사용할 수 있다. 경화제로는 멜라민 경화제, 이소시아네이트 경화제, 에폭시 경화제, 아지리딘(aziridine) 경화제, 금속 경화제 등이 사용가능하다.
본 발명에 의해 제조된 대전방지성 아크릴수지는 기존의 용제형 아크릴수지가 사용되는 용도에 바로 적용이 가능하다. 예를 들어 도료, 잉크, 필름의 대전방지코팅, 감압성 접착제, 기타 아크릴수지의 적용분야가 그것이다.
대전방지성 아크릴수지의 사용으로 정전기로 인한 먼지의 부착이 현격히 감소하고, 정전기로 인한 위험성을 감소시키는데 큰 역할을 할 것으로 기대된다. 특히 부도체인 필름을 기재로 사용하여 제조하는 감압성 접착제 테이프류의 분야에서는 테이프류의 탈부착시에 높은 정전압이 발생하여 전기적으로 보호되어져야 하는 고가의 전자장비, 부품 등에 피해를 주는 사례가 빈번히 발생하고 있다. 그러한 문제 또한 본 발명에 따라 제조된 대전방지성 아크릴 감압성 접착제를 사용하면 해소가능하다.
이하 실시예를 들어 본 발명에 따른 대전방지성 아크릴수지의 제조와 효과에 대해 구체적으로 설명하지만, 하기 실시예에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다. 아울러 상술한 구성에 대한 부분적인 변경, 추가 등도 본 발명으로 이해될 수 있다. 예를 들면, 아크릴수지의 용도는 상술한 종류에 한정되지 않고 본 발명의 목적을 해하지 않는 한 여러가지 변경이 가능하다.
실시예 1
용액중합에 의하여, 용제로서 에틸아세테이트 100 ㎏, 톨루엔 25 ㎏을 사용하고, 아크릴 모노머로서 2-에틸헥실아크릴레이트 46 ㎏, 부틸아크릴레이트 46 ㎏, 아크릴산 3 ㎏, 하이드록시에틸아크릴레이트 3 ㎏ 및 NK-ESTER M90G(일본 신나카무라화학 제품, 메톡시폴리에틸렌글리콜 (PEG 분자량 400) 메타아크릴레이트) 2 ㎏의 조성으로 사용하며, 열중합개시제로서 AIBN를 0.2 ㎏ 사용하여 75 내지 80℃사이에서 8시간 동안 질소 기류하에서 반응을 행하였다. 수지액(고형분 45.1%, 점도 4,700 cPs)의 온도를 40℃로 냉각시키고, 금속염으로서 LiClO4 2 ㎏를 에틸아세테이트 50 ㎏에 녹여서 투입하고 2시간 동안 교반한 후, 에틸아세테이트를 추가적으로 투입하여 고형분을 30%로 맞추어 본 발명에 따른 감압성 접착제용 아크릴수지를 제조하였다.
실시예 2
아크릴 모노머로서 2-에틸헥실아크릴레이트 45 ㎏, 부틸아크릴레이트 44 ㎏, 아크릴산 3 ㎏, 하이드록시에틸아크릴레이트 3 ㎏ 및 SE-10N(ADEKA REASOAP SE-10N, 일본 아사히 덴카 코교 제품, 음이온 반응성 계면활성제, 에틸렌옥사이드 10몰 부가 제품, 에테르 설페이트 타입) 5 ㎏을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1의 방법과 동일하게 제조하였다.
실시예 3
아크릴 모노머로서 2-에틸헥실아크릴레이트 42 ㎏, 부틸아크릴레이트 42 ㎏, 아크릴산 3 ㎏, 하이드록시에틸아크릴레이트 3 ㎏ 및 NE-10(ADEKA REASOAP NE-10, 일본 아사히 덴카 코교 제품, 비이온 반응성 계면활성제, 에틸렌옥사이드 10몰 부가 제품) 10 ㎏을 사용하고, 금속염으로서 LiClO4 4 ㎏을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1의 방법과 동일하게 제조하였다.
실시예 4
아크릴 모노머로서 2-에틸헥실아크릴레이트 37 ㎏, 부틸아크릴레이트 37 ㎏, 아크릴산 3 ㎏, 하이드록시에틸아크릴레이트 3 ㎏ 및 NK-ESTER M90G 20 ㎏을 사용하고, 금속염으로서 LiClO4 3 ㎏을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1의 방법과 동일하게 제조하였다.
실시예 5
아크릴 모노머로서 2-에틸헥실아크릴레이트 32 ㎏, 부틸아크릴레이트 32 ㎏, 아크릴산 3 ㎏, 하이드록시에틸아크릴레이트 3 ㎏ 및 NK-ESTER M90G 30 ㎏을 사용하고, 금속염으로서 LiClO4 6 ㎏을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1의 방법과 동일하게 제조하였다.
실시예 6
아크릴 모노머로서 2-에틸헥실아크릴레이트 42 ㎏, 부틸아크릴레이트 42 ㎏, 아크릴산 3 ㎏, 하이드록시에틸아크릴레이트 3 ㎏ 및 NK-ESTER M230G(일본 신나카무라화학 제품, 메톡시폴리에틸렌글리콜 (PEG 분자량 1,000) 메타아크릴레이트) 10 ㎏을 사용하고, 금속염으로서 LiClO4 3 ㎏을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1의 방법과 동일하게 제조하였다.
비교예 1
아크릴 모노머로서 2-에틸헥실아크릴레이트 47 ㎏, 부틸아크릴레이트 47 ㎏, 아크릴산 3 ㎏ 및 하이드록시에틸아크릴레이트 3 ㎏을 사용하고, LiClO4를 첨가하지지 않은 것을 제외하고는 실시예 1의 방법과 동일하게 제조하였다.
비교예 2
비교예 1에서 만든 수지액 100 중량부에 폴리에틸렌글리콜(분자량 400) 20 중량부와 LiClO4 10 중량부를 에틸아세테이트에 혼합하여 고형분 30%가 되도록 제조하였다.
시험예
상기 실시예 1 내지 6과 비교예 1 및 2에서 제조한 아크릴 감압성 접착제에 대하여, 다음과 같은 조건으로 코팅층을 만들고 그 물성을 측정하였으며, 그 결과는 표 1과 같다.
* 감압성 접착 코팅층의 제조
제조액:경화제를 100:1의 중량비율로 배합하여 투명 폴리에스터 25 미크론필름에 건조도막두께 25 미크론이 되도록 도포하고, 100℃에서 5분간 건조한 후 이형필름을 합지하여 상온에서 7일간 방치하여 숙성시켰다. 이때 경화제는 CORONATE-L(일본 우레탄공업사 제품, 트리메틸올프로판:톨루엔디이소시아네이트=1:3몰의 비율로 반응된 폴리이소시아네이트)를 사용하였다.
평가항목 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 비교예1 비교예2
액의색상 유백색반투명 유백색반투명 투명 투명 투명 유백색반투명 투명 투명
코팅층의 투명성 투명 투명 투명 투명 투명 투명 투명 불균일
표면저항(Ω) 1012 1011 1010 109 108 109 1014 이상 1010
잔사테스트 잔사없음 잔사없음 잔사없음 잔사없음 잔사없음 잔사없음 잔사없음 잔사있음
* 표면저항 측정
실시예와 비교예를 통해 만들어진 수지액의 감압성 접착제 코팅면에 대하여 표면저항측정기(미국 MONROE ELECTRONICS사의 RESISTIVITY METER MODEL 291)를 사용하여 24℃, 상대습도 40%의 조건에서 표면저항을 측정하였다.
* 잔사테스트 방법
실시예와 비교예를 통해 만들어진 수지액의 감압성 접착제 코팅 시편을 유리판에 폭 5 ㎝ ×길이 10 ㎝의 크기로 만들어 붙인 후, 80℃의 오븐에서 24시간 동안 방치한 후 시편을 떼었을 때 유리면에 나타나는 잔사여부를 육안으로 관찰하였다.
비교예 1의 수지는 본 발명에서 사용하는 폴리알킬렌글리콜기를 함유하는 아크릴 모노머를 사용하지 않은 아크릴수지로서, 표면저항치가 기준치를 초과하여 코팅면에 대전방지효과가 없는 부도체이었다. 비교예 2에서는 폴리에틸렌글리콜과 금속염으로써 LiClO4를 사용하여 대전효과는 부여되었으나, 건조피막의 표면으로 폴리에틸렌글리콜이 브리드 아웃되어 유리판에 잔사를 발생시키고, 아크릴수지와의 혼화성이 좋지 않아 코팅면을 불투명하게 만들었다.
실시예 7
용제로서 에틸아세테이트 100 ㎏, 메틸에틸케톤 100 ㎏을 사용하고, 아크릴 모노머로서 에틸아크릴레이트 20 ㎏, 메틸메타아크릴레이트 60 ㎏, 글리시딜메타아크릴레이트 5 ㎏, 하이드록시에틸아크릴레이트 5 ㎏ 및 NK-ESTER M90G 10 ㎏의 조성으로 사용하고, 열중합개시제로서 AIBN 0.5 ㎏을 사용하여 70 내지 75℃ 사이에서 8시간 동안 반응을 행하였다. 수지액(고형분 34.1%, 점도 4,700 cPs)의 온도를 40℃로 냉각시키고, 금속염으로서 LiClO4 15 ㎏을 에틸아세테이트 50 ㎏에 녹여서 투입하고 2시간 교반한 후, 에틸아세테이트를 추가적으로 투입하여 고형분을 30%로 맞추어 유백색의 아크릴수지를 제조하였다.
제조액을 투명 폴리에스터 25 미크론 필름에 건조도막두께 2 미크론이 되도록 도포하고 100℃에서 5분간 건조하였으며, 상기 조건으로 표면저항을 측정한 결과 1010 Ω이었다. 코팅도막은 문질러도 벗겨짐이 전혀 없었고, 코팅면끼리 붙여도 블록킹(blocking) 현상이 없어 필름용 대전방지 코팅용으로 적당한 물성이었다.
이상 실시예를 통해 예시한 것처럼, 본 발명을 통해 제조된 용제형 아크릴수지는 그 자체로 대전방지성을 띠고, 대전방지효과를 부여하는 물질의 유출이 없는 투명하고 깨끗한 코팅층을 제공한다. 아크릴수지는 모노머의 종류, 배합비, 분자량, 가교유무에 따라 다양한 물성의 조절이 가능한 활용도가 높은 고분자인 바, 본 발명으로 인해 안정된 대전방지성이 부여되어 그 활용도가 한층 더 커질 것으로 기대된다.

Claims (7)

  1. 용제형 아크릴수지로서 폴리알킬렌글리콜기를 함유하는 아크릴 모노머를 사용하여 용액중합에 의해 액상의 용제형으로 제조되고, 상기 폴리알킬렌글리콜기의 에테르 산소와 배위결합하는 알칼리 금속염을 함유하는 대전방지성 용제형 아크릴수지.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 용제형 아크릴수지는 1종 이상의 알킬(메타)아크릴레이트 모노머, 1종 이상의 폴리알킬렌글리콜기를 함유하는 모노머, 1종 이상의 관능성 모노머, 및 1종 이상의 라디칼 중합 가능한 모노머의 중합물; 용제 및; 1종 이상의 알칼리 금속염을 함유하는 것을 특징으로 하는 대전방지성 용제형 아크릴수지.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 폴리알킬렌글리콜기를 함유하는 모노머는 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리부틸렌글리콜 폴리페닐렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜 중에서 선택되는 폴리알킬렌글리콜기 혹은 그 유도체를 함유하는 아크릴 모노머이며, 전체 모노머 함량의 1 내지 50 중량%가 사용되는 것을 특징으로 하는 대전방지성 용제형 아크릴수지.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 폴리알킬렌글리콜기 유도체는 알킬알콜이나 알킬페놀에 알킬렌옥사이드를 부여한 화합물과 말단에 이온성(음이온, 양이온)을 가지는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 대전방지성 용제형 아크릴수지.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 알칼리 금속염은 리튬, 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘 중에서 선택되는 양이온과 Cl, Br, I, BF4, PF6, ClO4, NO3, CO3 중에서 선택되는 음이온이 하나씩 조합되어 형성된 염 단독 혹은 혼합물이며, 폴리알킬렌글리콜기를 함유하는 아크릴 모노머의 사용량에 대하여 5 내지 150 중량%가 사용되는 것을 특징으로 하는 대전방지성 용제형 아크릴수지.
  6. 제 2항에 있어서, 상기 알킬(메타)아크릴레이트 모노머는 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 이소노닐(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 이소데실(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 이소스테아릴(메타)아크릴레이트 중에서 선택되며,
    상기 관능성 모노머는 (메타)아크릴산, 말레인산, 무수말레인산, 프로피온산, 하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 하이드록시프로필(메타)아크릴레이트, 하이드록시부틸(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 디아미노에틸(메타)아크릴레이트, 아크릴아마이드 및 이들의 유도체 중에서 선택되며,
    상기 라디칼중합 가능한 모노머는 비닐아세테이트, 비닐피롤리돈, 스티렌, 아크릴로니트릴 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 대전방지성 용제형 아크릴수지.
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 감압성 접착제로 사용되는 것을 특징으로 하는 대전방지성 용제형 아크릴수지.
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