KR20070077815A

KR20070077815A - 투명패널의 대전방지 코팅액의 제조방법 및 이를 이용한대전방지 물건의 코팅방법

Info

Publication number: KR20070077815A
Application number: KR1020060007517A
Authority: KR
Inventors: 김장희; 배성호
Original assignee: 스카이코팅 주식회사
Priority date: 2006-01-25
Filing date: 2006-01-25
Publication date: 2007-07-30
Also published as: KR100794717B1

Abstract

본 발명은 전도성 고분자인 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDT)계 전도성 고분자를 이용한 대전방지 코팅제품으로 플라스틱의 코팅도막의 부착력 및 내마모성을 높이기 위한 방법으로 플라스틱기재의 플라즈마 전처리공정, 나노 실리카 첨가공정 및 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDT)계 전도성 고분자를 사용한 대전방지성 도료조성물에 관한 것으로 자외선 경화형 코팅액의 제조방법 및 이를 이용한 제품을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 플라스틱 코팅도막의 부착력 및 내마모성을 높이기 위한 방법으로 코팅전의 전처리 단계로 플라즈마 표면개질을 행하는 단계와 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDT)계 전도성 고분자를 사용하여 나노 실리카를 첨가한 대전방지성 코팅액을 제조하는 단계로 구성되어 있다. 대전방지성 코팅액의 구성은 나노실리카를 0.001 내지 1.0 중량％, 가용성 전도성 고분자 30 내지 95 중량%, 모노머 및 올리고머 1 내지 20 중량%, 유기용매 5 내지 90중량％, 광개시제 0.4 내지 1 중량%로 구성되어 있으며 상온에서 약 2 내지 24시간 정도 충분히 혼합하여 제조하여 대전방지 특성을 부여한 자외선 경화형 코팅액이다.

본 발명의 방법에 따라 제조된 코팅액으로부터 얻어진 대전방지용 전도성 고분자 하드코팅재는 플라스틱 표면에 표면을 강화하는 코팅도막을 부여하는 목적으로 크린룸이나 방음벽, 반도체 장비의 보호커버, 의료용 장비, 전자제품의 대전방지용품 등에 효과적으로 사용될 수 있다.

프라스틱, 코팅, 대전, 전도, 투과율

Description

투명패널의 대전방지 코팅액의 제조방법 및 이를 이용한 대전방지 물건의 코팅방법{Coating method of electrify prevention goods that use transparency panel's process of manufacture of electrify prevention coating liquid and this}

본 발명은 투명패널의 대전방지 코팅액의 제조방법 및 이를 이용한 대전방지 물건의 코팅방법에 관한 것으로서 보다 구체적으로는 크린룸이나 방음벽, 반도체 장비의 보호커버, 의료용 장비, 전자제품의 대전방지용품 등 플라스틱 표면에 표면을 강화하는 코팅도막을 부여하는 목적으로 합성된 나노 실리카 입자를 유기용매에 분산시켜 졸 상태의 액상을 만든 후 전도성 고분자와 모노머, 올리고머 및 광개시제 등을 첨가하여 대전방지 기능 및 도막경도와 가시광선 투과율이 우수한 대전방지성 코팅액을 제조하고 플라스틱코팅도막의 부착력 및 내마모성을 높이기 위하여 플라즈마 표면개질을 행하는 코팅방법을 제안한 것이다.

본 발명에 따라 제조된 코팅액은 대전방지 및 높은 투명성과 경도가 요구되는 대전방지용 플라스틱 기판, 방음벽, 캐노피, 유리대체용 창문 등의 코팅액으로 사용된다.

주지된 바와 같이 도전성 고분자 화합물로서 폴리아닐린(polyaniline : PAN), 폴리피롤(polypyrrol : PPy), 폴리티오펜(polythiophene : PT) 등이 있으며통상 투명성이 우수한 도전성 고분자는 미국특허 제 5,035,926호 및 제 5,391,472호에 기재된 바와 같이 수용성 폴리에틸렌디옥시티오펜(polyethylene dioxythiophene : PEDT)이 주로 사용이 된다. 그러나, 기존의 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDT)계 전도성 고분자를 대전 방지용 코팅재로 사용할 경우 합성수지, 유리, 금속 등의 소재표면에 코팅 후 형성된 막의 경도가 매우 약한 단점이 있어 약간의 접촉에도 도막이 쉽게 떨어져 나가고 스크래치가 일어나는 등 그 표면경도가 약한 결점이 있다.

따라서 취약한 물성을 보완하기 위해 전도성 고분자에 모노머 및 올리고머를 첨가하여 표면의 물성을 높이려는 시도는 많았다.

하지만 코팅공정의 전체적인 흐름을 고려하지 않고 도료의 조성물만을 이용하여 물성을 증진시키는 데는 한계가 있었다.

또한 기존의 도전성 고분자 및 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDT)계 도전성 고분자를 이용하여 코팅할 경우 코팅막이 두꺼워짐에 따라 진한 청색을 나타나므로 투과도에 문제가 있어 투명 기질 표면에는 사용하지 못한다. 따라서 투명성을 요구하는 곳에는 최소한 얇은 박막으로 코팅해야 하므로 이러한 경우 도막경도 문제가 매우 중요하게 된다.

본 발명에서는 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDT)계 전도성 고분자를 사용하여 대전방지 기능을 갖는 코팅액을 제조하고 도막 표면의 내마모성을 높이기 위한 여러 가지 방법을 시도하였다. 도막 경도를 높이기 위한 첫 번째 대안으로는 플라스틱 표면에 플라즈마 처리, 코로나 방전처리 및 자외선 조사에 의한 표면 개질을 통해 코팅막과 부착력을 증진시켜 도막의 강도를 높이는 방법을 시도하였다. 두 번째 도막 경도를 높이기 위한 대안으로 나노 실리카를 사용하였다. 여기서, 도막 경도에 영향을 주는 나노 실리카의 농도가 0.001 중량％ 미만일 경우 4H(연필경도) 이상의 경도를 유지할 수 없어 하드코팅(hard coating)으로 사용할 수 없으며, 반대로 1 중량％를 초과할 경우에는 도막 경도 저하와 함께 핀홀이 발생하고 전도도 및 가시광선 투과율을 저하시키는 단점이 있어 적합치가 않다. 세 번째 대안으로는 전도성 고분자와 모노머, 올리고머, 희석 용제 등의 배합 비율을 결정하여 대전방지 코팅액이 재현성 및 안정성을 가지도록 하였으며 본 발명에서는 위의 대안들을 종합하여 기존의 전도성 고분자의 도막 경도가 연필경도로 약 1H 내지 2H 정도의 물성을 나타내는 것을 6H 내지 7H 정도의 물성을 부여하고 가시광선 투과율이 90% 이상, 표면저항 값은 10⁶ 내지 10⁸ Ω/□ 대로 유지하였다.

통상 대전방지 코팅물은 표면경도가 약하기 때문에 취약한 물성을 보완하기 위해 전도성 고분자에 모노머 및 올리고머를 첨가하여 표면의 물성을 높이려는 시도는 많았다. 하지만 코팅공정의 전체적인 흐름을 고려하지 않고 도료의 조성물만을 이용하여 물성을 증진시키는 데는 한계가 있으므로 내마모성이 높은 대전방지 코팅을 하기 위해서는 다음의 사항을 먼저 고려해야 한다.

첫째. 사용하는 기재의 전처리 과정

먼저 유기용제로 원판을 세척하여 원판표면에 묻어 있던 불순물이나 먼지들이 제거하고 정전기에 의한 먼지들의 재 흡착이 일어나지 않도록 질소 가스나 제전장치로 정전기를 없애 주어야 원판전처리공정:

또는 플라즈마나 코로나 처리에 의한 원판의 표면 개질로서 표면 물성을 활성화시키고 원판에 붙어있는 각종 불순물을 태워서 없애 주어야 원판전처리공정:

자외선을 원판 표면에 조사하는 방법으로 코팅하기 전에 원판을 자외선에 노출시켜서 표면에 있는 이물질을 제거하고 활성화시키는 원판처리공정을 실시하여 코팅하는 방법이 있으며

둘째. 대전방지 코팅제 조성물

PC, PMMA, PET, PP 등 합성수지 표면에 ATO졸, ITO졸과 같은 금속 산화물 도전성 졸 을 함유한 코팅액을 사용하여 대전방지 기능을 부여하고자 코팅을 실시 할 경우 가시광선 투과율 및 가격적인 측면에서 문제가 있다. 따라서 가격적인 면을 보안하기 위하여 보다 저가의 전도성 고분자를 사용하기도 하는데, 이 경우 기존의 도전성 고분자 화합물 단독 또는 도전성 고분자 화합물과 유기 바인더 혼합물들을 용매에 녹여 제조한 용액을 코팅한 후 열로 소성하며 이때 완성된 도막은 경도가 매우 약해 외부의 약한 접촉 및 충격에도 쉽게 스크래치 및 손상이 일어나므로 실용성에 많은 제약이 있었다. 또한 도전성 고분자 화합물은 착색성 때문에 투명도가 확보되지 않으므로 광투과율이 요구되는 제품의 경우 코팅막을 최대한 얇게 유지할 수 있어야 한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 투명도를 확보한 상태에서 최대한 얇게 코팅해도 표면 경도가 우수한 코팅막을 형성시키기 위하여 장기간 노력한 결 과, 도전성 고분자 용액 단독으로 제조된 코팅액보다, 대전방지 코팅액에 표면경도가 우수한 모노머와 올리고머를 첨가하고 나노분말을 사용함으로써 코팅 도막이 얇은 박막으로 형성되더라도 표면경도가 우수할 뿐만 아니라, 가시광선 투과율이 우수한 대전방지성 코팅액을 제조할 수 있다. 특히 폴리에틸렌디옥시티오펜(polyethylene dioxythiophene : PEDT)에 다른 용매와 희석하여 쉽게 코팅을 할 수 있어 전도성 고분자와 모노머 및 올리고머, 유기용제의 배합 비율 조정으로 표면경도가 우수할 뿐만 아니라, 가시광선 투과율이 매우 우수한 대전방지성 코팅액을 제조할 수 있다.

셋째. 나노분말 함량

나노 실리카를 합성하여 도료에 첨가를 하면 플라스틱 기재의 표면 경도를 약 1 내지 2H 정도 높일 수 있는 효과가 있다. 나노분말의 함량이 0.001중량% 이하면 원하는 도막경도를 얻기가 힘들며, 1% 중량%를 넘어서는 코팅된 도막이 난반사 특성을 띠며 투과율을 저하시키고, 경우에 따라서는 도막경도의 저하현상도 나타난다.

나노 분말의 표면을 개질시키기 위한 첨가제로 메틸트리메톡시실란, 테트라메톡시실록산, 에틸트리에톡시실란 중에서 하나 이상을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하며 그 사용량은 첨가된 나노분말의 총 고형분에 0.5 내지 1 중량%를 사용한다.

기타 방법으로 자외선 경화중 분위기 제어를 하는 방법이 있다. 공기중의 산소는 라디칼 중합 금지제로 작용하기 때문에 아주 얇은 도막의 경우에는 전체적인 경화속도에 영향을 미친다. 코팅 공정 중 불활성 기체인 질소를 사용하여 주변의 분위기를 만들어 주면, 코팅도막의 표면광택을 높이고 경화속도를 증가시킨다. 하지만 생산 단가의 상승으로 생산시에는 고려를 해야 할 부분이다.

본 발명의 목적은 위에서 나열한 기재의 전처리공정, 대전방지 코팅물의 조성물 및 나노 분말의 함량을 고려하여 플라스틱 코팅 도막 경도와 가시광선 투명율이 우수한 대전방지성 코팅물의 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 나노 실리카분말의 표면개질을 통한 매우 균일한 대전방지성 유기-무기 하이브리드 코팅액을 제조하는 방법을 제공하는데 있다.

본 발명은 전도성 고분자인 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDT)계 전도성 고분자를 사용하여 대전방지 기능을 갖는 코팅액을 제조하고 도막 표면의 내마모성을 높이기 위한 첫 번째 대안으로는 플라스틱 표면의 플라즈마 처리나 코로나 방전처리, 자외선 조사에 의한 표면 개질을 통한 코팅막과 부착력을 증진시키서 도막의 강도를 높이는 방법을 시도하였다. 두 번째 도막 경도를 높이기 위해서는 대안으로 나노 실리카를 사용하였다. 여기서, 도막경도에 영향을 주는 나노 실리카의 농도가 0.001 중량％ 미만일 경우 4H(연필경도) 이상의 경도를 유지할 수 없어 하드코팅(hard coating)으로 사용할 수 없으며, 반대로 1 중량％를 초과할 경우에는 도막 경도 저하와 함께 도막에 핀홀이 발생하고 전도도 및 가시광선 투과율을 저하시키는 단점이 있어 적합치가 않다. 세 번째 대안으로는 전도성 고분자와 모노머, 올리고머, 희석 용제 등의 배합 비율을 결정하여 대전방지 코팅액이 재현성 및 안정성 을 가지도록 하였다.

본 발명에서는 위의 대안들을 종합하여 전도성 고분자의 도막경도가 연필경도로 6 내지 7H 정도의 물성을 부여하고 가시광선 투과율이 90% 이상, 표면저항 값은 10⁶ 내지 10⁸ Ω/□ 대로 유지하게 된다.

본 발명에서 사용한 실리카의 합성 공정은 다음과 같다. 실리카졸의 원료인 테트라에톡시실란(TEOS) 20 내지 50중량%, 물 10 내지 50중량% , 유기용매 10내지 70중량%를 혼합한 후에 무기산을 이용하여 pH를 1 내지 3정도로 조정하고, 상온에서 약 2 내지 12시간 혼합하여서 제조한다. 제조된 액을 이소프로필 알콜 500ml에 넣어서 희석을 시킨다. 암모니아수 35g을 IPA에 200ml를 혼합한 액을 위 희석용액에 1시간에 걸쳐 천천히 투입을 하여 반응을 시킨다. 반응이 끝나면 필터로 침전물을 걸은 다음 유기용제로 세척 및 여과공정을 거친후 60℃ 이하 온도에서 건조를 시킨다.

IPA 100ml에 위에서 제조한 건조한 분말 0.2g을 첨가하여 초음파로 분산을 시켜 실리카졸을 만든다. 이때 나노 분말의 표면을 개질시키기 위한 첨가제로 메틸트리메톡시실란, 테트라메톡시실록산, 에틸트리에톡시실란 중에서 하나 이상을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하며 그 사용량은 첨가된 나노분말의 총 고형분에 0.5 내지 1 중량%를 사용한다. 본 발명에서는 메틸트리메톡시실란을 사용하였다.

본 발명에서 사용하는 조성물은 기존의 도전성 고분자들을 이용하는데 특히, 폴리아닐린(PAN), 폴리피롤(PPy) 및 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDT)등이 유용하다.

본 발명에서의 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDT)계 전도성 고분자용액(고형분 농도 2.0%)은 30 내지 95 중량％를 사용하는데, 전도도에 영향을 주는 전도성 고분자용액를 30 중량％ 미만으로 사용할 경우 전도(표면저항)가 너무 낮기(10⁹Ω/이상) 때문에 본 발명의 용도인 정전기방지 목적에 적합하지 않게 되며, 95 중량％를 초과할 경우 전도도는 매우 우수하게 되나 도전성 고분자들의 고유 색상에 기인하는 착색성의 증가 때문에 투명도를 매우 해치게 되어(투과도 85%이하) 유리 및 투명합성수지필름과 같은 투명기질 코팅에 적합하지 않게 된다.

한편, 본 발명에서 사용되는 용매로는 메탄올(MeOH), 에탄올(EtOH), 이소프로판올(IPA) 또는 부탄올(BuOH), n-프로필 알코올, 메틸셀로솔브, 프로필렌클리콜메틸에테르, 디에세톤알코올, 부틸아세테이트, 에틸아세테이트, 에틸셀로솔브(EC), 메틸에틸케톤(MEK), 디메틸포름아마이드(DMF) 또는 N-메틸피롤리돈(NMP)등이 사용된다. 상기 용매는 단독 또는 하나이상의 혼합물로 사용되며, 분산성이나 투명도를 보다 향상시키기 위해서 디메틸포름아마이드(DMF)나 N-메틸피롤리돈과 혼합 사용될 수도 있다.

도전성 고분자 화합물로서 폴리아닐린(polyaniline : PAN), 폴리피롤(polypyrrol : PPy), 폴리티오펜(polythiophene : PT) 등이 있다. 본 발명에서 사용한 도전성 고분자화합물은 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDT)계 전도성 고분자로 (주)폴리메리츠사의 TCF-A40(고형분 2.0%)을 사용하였다. 모노머는 1관능성 및 2관능성 이상의 다관능성 아크릴 단량체 및 이들 혼합물을 사용하여 제조한다. 본 발명에서는 주로 펜타에리스리톨트리아크릴레이트(PETIA), 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트(DPHA)을 사용하였으며, 1관능성 단량체로는 메틸메타아크릴레이트(MMA), 부틸아크릴레이트를 사용했으며, 시약을 구입하여 사용하였다.

본 발명의 광개시제는 벤조페논, 에세토페논, 벤질알데히드, 알파디에톡시에세토페논, 알파-하이드록시사이클로헥실페닐메타논 중에서 1종 이상을 포함하며, 바람직하기는 알파-하이드록시사이클로헥실페닐메타논(Ciba Geigy사의 irgacure #184)이 바람직하다.

본 발명의 코팅액으로 하드 코팅막을 제조하는 방법은 다음과 같다.

코팅 도막의 표면경도와 부착력은 사용하는 기재의 전처리 과정에 따라 크게 영향을 받는다. 원판의 전처리 단계에는 첫째, 유기용제로 세척을 하는 방법이 있다. 유기용제로 원판을 세척하면 원판표면에 묻어 있던 불순물이나 먼지들이 제거가 되어 코팅액과의 부착력은 향상된다. 이때 정전기에 의한 먼지들의 재 흡착이 일어나지 않도록 질소 가스나 제전장치로 정전기를 없애 주어야 한다. 둘째, 플라즈마나 코로나 처리에 의한 원판의 표면 개질로서 표면 물성을 활성화시키고 원판에 붙어있는 각종 불순물을 태워버리는 방법이다.

플라즈마 처리는 캐미칼 가스를 이용하는데 주로 아르곤 가스를 사용하고, 코로나 처리는 주로 공기를 사용하여 처리한다. 이러한 방법은 제일 손쉬우면서도 품질 향상에 상당히 효과가 크지만 장비의 구입비용이 고가라는 단점도 있다. 셋째, 자외선을 원판 표면에 조사하는 방법으로 코팅하기 전에 원판을 자외선에 노출시켜서 표면에 있는 이물질을 제거하고 활성화시키는 효과를 주는 것이다. 이때 주의 할 점은 원판이 자외선에 노출되면 온도가 상승하게 되므로 반드시 상온으로 냉각을 시킨 후 코팅작업을 진행시켜야한다. 원판의 온도가 높은 상태에서 코팅을 실 시할 경우 뜨거운 온도에 의해 코팅액에 포함된 유기용제의 휘발이 급격히 일어나 원판에 핀홀, 도막의 박리, 백탁 현상 등의 불량이 발생한다.

유리, CPP 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름, 폴리카보네이트(PC) 및 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA) 패널과 같은 투명 기질 표면 위에 플로우 코팅에 의해 도포시킨 후, 50 내지 70℃로 유지되어 있는 오븐에서 1내지 5분간 방치하여 기포 및 잔류 용제를 제거시킨 후 자외선 경화를 실시하였다. 사용한 자외선 광량은 80 W/cm²이며, 고압 수은등을 사용하여 라인 스피드 1m/min의 속도로 움직이면서 성형판의 표면에 가교 경화 도막을 형성시켰다.

상기 방법에 의해 제조된 코팅액으로 조성된 하드 코팅막은 표면저항 10⁶ 내지 10⁸ Ω/, 투명도 90%(투과도)이상, 경도 6H(연필경도)이상을 유지하게 된다.

이렇게 하여 제조된 투명성 전도성 고분자 하트 코팅재는 대전방지용으로 클린룸, 의료기기의 보호판, 반도체장비 보호커버, 방음벽 등에 가장 효과적으로 사용될 수 있다.

다음에는 본 발명을 좀 더 상세히 설명하기 위해 실시 예를 열거 하였으나, 실시 예는 예시의 목적으로만 이해되어져야 하며, 본 발명의 범위가 실시 예에 한정하는 것은 아니다.

실시 예 1)

상기 위 예시에서 제조된 나노 실리카 졸 0.2 중량%를 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDT)계 전도성 고분자용액(고형분 2.0%) 90.0 중량%에 혼합한 후 PETIA 0.8 중량%, DPHA 0.7 중량%, MMA 0.5 중량%, EC 1.5 중량%, IPA 4.5 중량%, MEK 1.0 중량%를 혼합한 다음에 광개시제를 0.8 중량%를 첨가하여 대전방지성 코팅액을 만든다. 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA) 패널과 같은 투명 기질 표면 위에 플로우 코팅방식에 의해 도포시킨 후, 70℃로 유지되어 있는 오븐에서 1내지 5분간 방치하여 기포 및 잔류 용제를 제거시킨 후 자외선 경화를 실시하였다. 사용한 자외선 광량은 80 W/cm²이며, 고압 수은등을 사용하여 라인 스피드 1m/min의 속도로 움직이면서 성형판의 표면에 가교 경화 도막을 형성시켰다.

물성평가는 표면저항은 오움(ohm)메타기로 SIMCO TRUSTAT Worksurface Tester Model ST-3을 사용하여 측정하였으며, 투명도는 UV-Visible 550nm 투과도로서 평가하였고, 도막경도는 ASTM D3502의 방법에 의한 연필경도로서 평가하였다. 부착력은 ASTM D3359의 방법에 의해 부착력을 측정하여 물성평가를 하였다. 그 결과는 다음 표 1에 나타내었다.

실시 예 2)

상기 위 예시에서 제조된 나노 실리카 졸 0.1 중량%를 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDT)계 전도성 고분자용액(고형분 2.0%) 82.4 중량%에 혼합한 후 PETIA 1.4 중량%, DPHA 1.4 중량%, MMA 0.9 중량%, EC 2.8 중량%, IPA 8.3 중량%, MEK 1.9 중량%를 혼합한 다음에 광개시제를 0.8 중량%를 첨가하여 대전방지성 코팅액을 만든다. 코팅도막 형성과정 및 물성평가는 실시 예1과 같이 하였다.

실시 예 3)

상기 위 예시에서 제조된 나노 실리카 졸 0.1 중량%를 폴리에틸렌디옥시티오 펜(PEDT)계 전도성 고분자용액(고형분 2.0%) 65.6 중량%에 혼합한 후 PETIA 2.8 중량%, DPHA 2.8 중량%, MMA 1.9 중량%, EC 5.6 중량%, IPA 16.7 중량%, MEK 3.7 중량%를 혼합한 다음에 광개시제를 0.8 중량%를 첨가하여 대전방지성 코팅액을 만든다. 코팅도막 형성과정 및 물성평가는 실시 예1과 같이 하였다.

실시 예 4)

상기 위 예시에서 제조된 나노 실리카 졸 0.1 중량%를 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDT)계 전도성 고분자용액(고형분 2.0%) 66.0 중량%에 혼합한 후 PETIA 1.8 중량%, DPHA 1.8 중량%, EC 7.1 중량%, IPA 17.8 중량%, MEK 4.6 중량%를 혼합한 다음에 광개시제를 0.8 중량%를 첨가하여 대전방지성 코팅액을 만든다. 코팅할 기재를 IPA로 표면을 세척 후 코팅도막 형성과정 및 물성평가는 실시 예1과 같이 하였다.

실시 예 5)

코팅할 플라스틱 기재 전처리 공정으로 플라스마 처리를 실시한 후 실시 예4와 동일한 방법으로 행하였다. 플라스마처리는 캐미칼 가스로는 아르곤 가스를 사용하였으며, 출력은 700W, 기재 이송속도는 5m/min 이다.

비교 예 1)

실시 예2에서 나노분말을 제외한 코팅액을 제조하여 실시 예 2번과 같은 방법으로 코팅도막 형성과정 및 물성평가를 실시하였다.

비교 예 2)

실시 예4에서 나노분말을 제외한 코팅액을 제조하여 실시 예 2번과 같은 방 법으로 코팅도막 형성과정 및 물성평가를 실시하였다.

[표1]

구분	도막물성
구분	전도도(Ω/□)	투명도(T％)	경도(H)	부착력
실시예 1	4×10⁷	94.1	4H	4B
실시예 2	2×10⁸	91.7	4H	4B
실시예 3	1×10⁹	87.9	5H	4B
실시예 4	6×10⁷	92.2	6H	5B
실시예 5	8×10⁶	90.2	7H	5B
비교예 1	3×10⁷	85.8	2H	4B
비교예 2	1×10⁸	95.7	3H	5B

본 발명에 따른 효과는 플라스틱 코팅막의 부착력 및 내마모성을 높이기 위한 방법으로 코팅전의 전처리 단계로 플라즈마 표면개질을 행하는 단계와 전도성 고분자인 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDT)계 전도성 고분자를 사용하여 나노 실리카를 첨가한 대전방지성 코팅액을 제조하는 단계로 구성되어 있다. 대전방지성 코팅액의 구성은 나노 실리카를 0.001 내지 1.0 중량％, 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDT)계 전도성 고분자 30 내지 95 중량%, 모노머 및 올리고머 1 내지 20 중량%, 알콜 용매 5 내지 90중량％, 광개시제 0.4 내지 1 중량%로 구성되어 있으며 상온에서 약 2 내지 24시간정도 충분히 혼합하여서 제조하여 대전방지 특성을 부여한 자외선 경화형 코팅액이다. 이렇게 제조된 코팅도막은 도막경도와 투명도가 우수한 효과가 있다.

Claims

나노실리카를 0.001 내지 1.0 중량％, 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDT)계 전도성 고분자 30 내지 95 중량%, 모노머 및 올리고머 1 내지 20 중량%, 유기용매 5 내지 90중량％, 광개시제 0.4 내지 1 중량%를 상온에서 약 2 내지 24시간정도 충분히 혼합하여서 제조한 것을 특징으로 하는 투명패널의 대전방지코팅액의 제조방법
유리, CPP 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름, 폴리카보네이트(PC) 및 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA) 패널과 같은 투명 기질 원판표면을 유기용제로 원판을 세척하여 원판표면에 묻어 있던 불순물이나 먼지들이 제거하고 정전기에 의한 먼지들의 재 흡착이 일어나지 않도록 질소 가스나 제전장치로 정전기를 없애 주는 원판전처리공정:

또는 플라즈마나 코로나 처리에 의한 원판의 표면 개질로서 표면 물성을 활성화시키고 원판에 붙어있는 각종 불순물을 태워서 없애 주어야 원판전처리공정:

또는 자외선을 원판 표면에 조사하는 방법으로 코팅하기 전에 원판을 자외선에 노출시켜서 표면에 있는 이물질을 제거하고 활성화시키는 상기기재의 전처리공정중 어느 하나를 실시하는 원판의 전처리공정과:

상기의 원판을 플로우 코팅에 의해 코팅액을 도포시킨 후, 50 내지 70℃로 약 1분 내지 5분간 가열하여 기포 및 잔류 용제를 제거하고 기포 및 잔류용제 제거공정과: 80 W/cm² 자외선 광량을 이용하여 1m/min의 속도로 이송시키며 경화하는 경화공정:

으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 대전방지 물건의 코팅방법
상기 1항에 있어서 첨가되는 나노분말은 실리카졸의 원료인 테트라에톡시실란(TEOS) 20 내지 50중량%, 물 10 내지 50중량% , 알콜 용매 10내지 70중량%를 혼합한 후에 무기산을 이용하여 pH를 1 내지 3정도로 조정하고, 상온에서 약 2 내지 12시간 혼합하여서 제조된 액을 이소프로필 알콜로 희석을 시킨다음, 암모니아수 유기용제에 혼합 후 혼합한 액을 1시간에 걸쳐 천천히 투입을 하여 중화반응을 시킨 것으로써, 반응물을 필터로 걸은 다음 유기용제로 세척 및 여과공정을 거친후 60℃ 이하 온도에서 건조를 시킨 분말을 사용하는 것으로 그 함량은 0.001 내지 1.0 중량％ 인 것을 특징으로 하는 투명패널의 대전방지코팅액의 제조방법
상기 1항에 있어서 모너머 및 올리고머가 펜타에리스리톨트리아크릴레이트(PETIA), 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트(DPHA), 메틸메타아크릴레이트(MMA), 부틸아크릴레이트 중의 하나 또는 그 혼합물을 1 내지 20 중량% 사용하는 것을 특징으로 하는 투명패널의 대전방지코팅액의 제조방법
상기 1항에 있어서 유기용매로는 메탄올(MeOH), 에탄올(EtOH), 이소프로판올(IPA) 또는 부탄올(BuOH), n-프로필 알코올, 메틸셀로솔브, 프로필렌클리콜메틸에테르, 디에세톤알코올, 부틸아세테이트, 에틸아세테이트, 에틸셀로솔브(EC), 메 틸에틸케톤(MEK), 디메틸포름아마이드(DMF) 또는 N-메틸피롤리돈(NMP)등 단독 또는 하나이상의 혼합물로 사용하는 것을 특징으로 하는 투명패널의 대전방지코팅액의 제조방법
상기 1항에 있어서 전도성고분자용액은 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDT)계 전도성 고분자용액을 30 내지 95 중량% 함유하는 것을 특징으로 하는 투명패널의 대전방지코팅액의 제조방법
상기 1항에 있어서 광개시제는 알파-하이드록시사이클로헥실페닐메타논인 것을 특징으로 하는 투명패널의 대전방지코팅액의 제조방법
제 3항에 있어서 나노 분말의 표면을 개질시키기 위한 첨가제로 메틸트리메톡시실란를 혼합하여 사용하는 것으로 그 사용량은 첨가된 나노분말의 총 고형분에 0.5 내지 1 중량%를 혼합하여서 되는 투명패널의 대전방지코팅액의 제조방법
상기 2항에 있어서 자외선은 고압 수은등을 이용한 것을 특징으로 하는 대전방지 물건의 코팅방법