KR20070082728A

KR20070082728A - 표면보호용 코팅 조성물 및 이를 이용한 표면보호필름

Info

Publication number: KR20070082728A
Application number: KR1020060015718A
Authority: KR
Inventors: 유한성; 이범성; 변기남; 박기륜; 정상윤
Original assignee: 에스케이씨 주식회사
Priority date: 2006-02-17
Filing date: 2006-02-17
Publication date: 2007-08-22
Also published as: TWI404775B; KR100838345B1; TW200740934A; CN101070446B; CN101070446A

Abstract

본 발명은 일액형의 표면보호용 조성물 및 이를 이용한 표면보호 필름에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전도성 고분자를 함유한 대전방지제와 아크릴레이트와 불소가 공중합된 특정의 방오제가 일정 성분비로 혼합된 조성물은 일액형의 형성이 가능하면서 동시에 각각의 대전방지능 및 방오능의 발현이 가능하여 표면보호 처리에 유용한 일액형의 표면보호용 조성물 및 이를 이용한 표면보호 필름에 관한 것이다.

대전방지제, 방오제, 일액형, 표면보호, 필름

Description

표면보호용 코팅 조성물 및 이를 이용한 표면보호필름{Composition of Coating for Surface Protection and Protective Film Using Same}

도 1은 본 발명에 따라 제조된 표면보호용 필름 구조를 나타낸 것이다.

[도 1의 필름 구조의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

1 : 대전방지 및 오염방지층 2 : 기재 폴리에스터 필름

3 : 점착제 4 : 박리필름

도 2는 본 발명에 따른 화학식 1의 방오제를 용매 및 농도 변화별 접촉각 특성을 나타낸 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 대전방지제의 희석액 농도 변화에 따른 표면저항을 나타낸 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 방조제의 투입량에 따른 표면저항 및 접촉각을 나타낸 것이다.

현재 편광판 등의 광학용 필름이나 시트(Sheet)의 가공이나 이러한 광학용 필름 및 시트를 이용해서, 부재에 실장하는 공정 중에 스크래치 및 오염을 방지하기 위한 목적으로 광학용 필름이나 시트에, 표면 보호 필름을 부착하는 경우가 많다. 이러한 표면 보호 필름은 이면에 점착제를 도포하고 박리필름을 바른 뒤, 목표로 하는 편광 각도나 위상각도에 맞게 재단하고, 일정한 매수를 적층시키고 보존하는 것이 일반적이다.

이러한 보호필름이 요구특성은 첫 번째는 정전기를 억제할 수 있는 대전방지 기능인데, 이는 실장 후 표면 보호의 역할을 마치고 박리 시에 정전기발생으로 대전을 유발하기 쉽다.

종래는 디스플레이의 면적이 작아서 대전에 의한 전압은 큰 문제가 되지 않았으나, 최근 들어 디스플레이의 대형화에 따라 보호필름의 면적도 커짐으로 박리시에 대전압(帶電壓)이 높아지고 이러한 높은 전압은 전자부품의 파괴를 유발할 가능성을 갖고 있다. 이에, 보호필름은 이러한 정전기에 의한 대전을 억제할 수 있는 대전방지 처리가 제안되었다[일본특허공개 제2004-287199호, 일본특허공개 제 2002-00340289호, 일본특허공개 제2005-200607호].

또한, 표면 보호 필름의 재단작업에 있어서 그 재단 면으로부터 발생되는 점착제가 다른 보호필름 표면에 부착하여, 제품검사의 장애가 되거나 혹은 발생된 점착제에 의해서 필름이 서로 붙는 문제가 발생하는 경우가 있다. 이러한 이유로, 표면보호필름의 한 측면에 더러움이 방지층을 처리한 표면보호 필름이 제안되었다[일본특허공개 평9-1137269호, 일본특허공개 평11-256116호, 일본특허공개 제2003-41014호, 일본특허공개 제2000-26817호, 일본특허공개 제2005-200607호, 한국특허공개 제2005-0085025호].

한편, 표면보호 필름을 접착하는 광학용 시트 등은 사용하는 목적에 의하여 많은 종류가 있고 이것들을 각각에 판별하기 위해 시트마다 품명이나 축 방향을 표시하고나, 혹은 바코드 등의 필요 정보를 명시한 상태로 유통과정 등에 제공되어 진다. 이러한 필요정보는 광학용 시트에 접착되는 표면 보호 필름상에서 잉크젯이나 스탬프 등에 의하여 부여된다. 하지만, 상기 표면 보호 필름에는 더러움 방지층을 적용하였기에 수성잉크나 유성잉크 모두에 대하여 잉크적성(printability)이 나빠지며 또한 쓰여진 정보도 공정 중 쉽게 탈착되어 품명이나 축방향 표시등의 정보가 지워져 공정 불량이 나거나, 바코드 리더의 에러를 발생시키는 주요 요인이 된다.

따라서, 당 업계에서는 발수성이나 오염 방지성을 가지면서, 잉크젯이나 스탬프 등으로 필름의 정보를 확실하게 기입하고 오랫동안 유지 될 수 있는 표면 보호 필름을 많이 요구하고 있는 실정이다. 또한, 기재 필름에 대전방지처리와 방오처리를 수행함으로써 두 가지 특성구현이 가능하지만 기재 필름에 2층으로 코팅을 수행하는 경우 공정 수율과 생산성 저하가 심각하여 최근에는 방오기능과 대전방지 기능을 동시에 부여할 수 있는 일액형 코팅 기술에 대한 요구가 크게 증가되고 있는 실정이다.

그러나, 대전방지 처리는 이온성 고분자나 전도성고분자를 친수성(Hydrophilic) 처리를 통해 가능하고, 방오처리는 불소계 혹은 실란계 화합물을 이용해서, 소수성(Hydrophobic) 처리를 하여야 가능하기 때문에 1 액형으로 진행하기 위해서 필요한 두개의 다른 특성인, 친수성-소수성 처리 효과를 동시에 구현하는 기술이 현재로서는 상당히 어려운 문제로 남아있다.

이에, 본 발명자들은 친수성인 대전방지제와, 소수성인 방오제를 동시에 수행가는 한 일액형의 표면처리 조성물을 제조하고자 연구 노력하였다. 그 결과, 전도성 고분자를 함유하여 높은 표면전도도를 갖는 특정의 대전방지제와, 아크릴레이트와 불소가 공중합되어 극성 양자성 또는 극성 비양자성 용매에 쉽게 용해되면서 방오특성이 우수한 아크릴레이트 공중합체의 방오제를 특정 성분비로 혼합 사용한 표면보호용 조성물은, 상기 대전방지제와 방오제가 극성 비양자성 및 극성 양자성 용매에 동시에 용해가 가능하여, 일액형 형성이 가능하면서 동시에 각각의 대전방지능 및 방오능의 발현이 우수하다는 것을 알게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명은 대전방지능과 방오능을 동시에 갖는 일액형의 표면보호용 조성물을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명은 전도성 고분자를 함유한 대전방지제와, 다음 화학식 1로 표시되는 아크릴레이트 공중합체의 방오제가 1 : 1 ∼ 2 중량비로 혼합되어 일액형을 형성하는 표면보호용 조성물에 특징이 있다.

상기 화학식 1은 평균분자량이 5000 ∼ 100000이고, R은 탄소수 1 ∼ 10의 직쇄형 또는 분지형 알킬기이고, m/n은 1 ∼ 0.01 몰비이며, x/y는 0.1 ∼ 10 몰비를 나타낸다.

이하 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 용매에 대한 특성을 개선하여 일액형의 용매에 대전방지능과 방오능을 동시에 갖는 표면보호용 조성물에 관한 것이다.

통상적으로 표면보호에 사용되는 대전방지제는 친수성이며, 방오제는 소수성을 가져, 각각은 용매에 대한 물성이 상반되어 처리 공정이 분리되는 것이 일반적이다. 이러한 두 가지 특성을 구현하기 위하여 기재 필름에, 각각을 코팅하여 2층을 형성하므로 공정상의 비합리성 이외에도, 상기 상반되는 용매 특성으로 접착력 등의 문제로 수율 등의 생산성 저하 문제가 동시에 수반되었다.

이에 본 발명은 폴리아닐린계, 폴리피롤계 및 폴리티오펜계 등의 전도성 고분자 물질을 함유한 대전방지제와, 불소 및 아크릴레이트를 공중합한 상기 화학식 1로 표시되는 아크릴레이트 공중합체의 방오제를 특정비로 혼합하여, 상기 대전방지제와 방오제가 극성 비양자성 및 극성 양자성 용매에 동시에 용해가 가능하여, 일액형 형성이 가능하면서 대전방지능과 방오능의 효과 발휘가 가능한 표면보호용 조성물에 기술구성상의 특징이 있다.

본 발명에 따른 일액형의 표면보호용 조성물을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

통상적으로 표면보호용 조성물은 기재필름에 코팅되어 사용되는 바, 기재필름은 당 분야에서 일반적으로 사용되는 폴리에스테르 필름, 폴리에틸렌필름 및 폴리아크릴레이트 필름 등으로 특별히 한정하지는 않으나, 본 발명에서는 현재 많이 사용되고 있는 폴리에스테르 필름을 사용한다. 그러나, 상기 폴리에스테르 필름에 국한되는 것은 아니다.

상기 폴리에스테르 필름은 일반적으로 디카르복시산과 지방족 글리콜을 축중합시켜 얻어지는 바, 상기 축중합은 통상적인 것으로 특별히 한정하지는 않으며, 본 발명에서는 당 분야에서 통상적으로 사용되는 방향족 디카르복시산과 지방족 글리콜을 중합하여 사용한다.

상기 방향족 디카르복시산은 구체적으로 테레프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복 시산 등을 사용할 수 있고, 지방족 글리콜은 구체적으로 에틸린글리콜, 디에틸렌글리콜, 1,4-시클로헥산디메탄올 등을 사용할 수 있다. 이로부터 제조된 폴리에스테르는 구체적으로 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트(PEN) 등이 있다.

이러한 폴리에스테르 필름의 두께는 20 ∼ 50 ㎛, 바람직하기로는 30 ∼ 40 ㎛의 범위를 사용하는 것이 좋은 바, 이는 표면보호용 필름의 사용 목적 중에 하나인 외부 돌기물에 대한 보호 능력 때문에 어느 정도 두께를 유지해야 하며 동시에 피보호부재에 균일하게 접착되고 박리작업이 용이해야 함으로 50 ㎛를 넘지 않게 하는 것이다.

다음으로 일액형 표면보호 조성물에 사용되는 전도성 고분자를 함유한 대전방지제와 상기 화학식 1로 아크릴레이트계 방오제를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

통상적으로 고분자 필름에 대전방지능을 발휘하기 위해 사용되는 대전방지제로서는, 예를 들면, 제4급 암모늄염, 피리디늄염, 제 1 ∼ 2급 아미노기 등의 양이온성 관능기를 갖는 양이온성 대전방지제; 술폰산염기, 황산에스테르염기, 인산에스테르염기, 포스폰산 염기 등의 음이온성 관능기를 갖는 음이온계 대전방지제; 아미노산계, 아미노 황산 에스테르계 등의 양쪽성 대전방지제; 폴리올계 폴리글리세린계, 폴리에틸렌글리콜계 등의 비이온성 관능기를 갖는 대전방지제와 같은 고분자형 대전방지제가 있다. 또한, 제3급 아미노기와 제4급 암모늄기를 갖고, 전리 방사선에 의해 중합 가능한 단량체와 올리고머, 예를 들면, N, N-디알킬아미노알킬 (메타)아크릴레이트 단량체, 이들의 제4급 화합물 등의 중합성 대전방지제와 폴리아닐린계, 폴리피롤계, 폴리티오펜계 등의 도전성 중압체 등이 사용될 수 있다.

그러나, 이중 암모늄염을 포함한 양이온성 대전방지제 혹인 음이온성 관능기를 포함한 대전방지제는 폴리머 수지나 용제에 쉽게 섞여 대전방지 특성을 보이지만, 표면 저항값이 비교적 높은(10⁹ Ω/㎡ 이상)특성을 보이며 이는 보호필름용 대전방지제로서 적당하지 않다.

반면, 폴리아닐린계, 폴리피롤계 및 폴리티오펜계 등의 전도성 고분자를 이용한 대전방지제는 10⁵ ∼ 10⁹ Ω/㎡으로 비교적 낮은 표면 저항값을 나타내어, 이를 사용하는 것이 좋다.

본 발명에서는 폴리티오펜계로 폴리 3,4-에틸렌디옥시티오펜(PEDOT)과 폴리스티렌설포닉 에시드(PSS)를 1 : 2 ∼ 20 중량비로 혼합한 후, 바인더 수지에 혼합하여 사용한다. 상기 폴리스틸렌설포닉 에시드(PSS)의 혼합비가 2 중량비 미만이면 전도도 특성이 떨어지며, 20 중량비를 초과하는 경우에도 표면 전도도가 저하되는 문제가 발생한다. 이때, 혼합물은 바인더 수지 100 중량부에 대하여 1 ∼ 20 중량부 범위로 사용하는 바, 상기 사용량이 1 중량부 미만이면 코팅성이 저하되며 20 중량부를 초과하는 경우에는 표면 전도도 특성이 저하되는 문제가 발생하므로 상기 범위를 유지하는 것이 바람직하다.

상기 바인더 수지는 당 분야에서 일반적으로 사용되는 것으로 특별히 한정하지는 않으나, 예를 들면 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지 및 폴리우레탄 수지 중에 서 선택된 것으로 1종 또는 2종 이상을 혼합 사용할 수 있다.

이와 같이 제조된 대전방지제는 낮은 표면 저항값을 유지하기 위하여 전체 고형분이 1 ∼ 10 중량%를 유지하는 것이 바람직하며, 기재필름에 0.01 ∼ 1 ㎛ 범위로 코팅하는 경우 10⁵ ∼ 10⁹ Ω/㎡의 낮은 표면저항값을 나타내므로 우수한 대전방지특성을 구현할 수 있다.

상기 바인더에 혼합 시 고형분의 농도 및 용매의 선택 사용이 중용한 변수로 작용하는 바, 상기 용매는 극성 비양자성 용매 구체적으로 디메틸포름아마이드(DMF), 디메틸설폭사이드(DMSO), N-메틸피롤리딘(NMP)등을 사용할 수 있고, 극성 양자성(polar protic)용매 구체적으로 물, 에틸렌클리콜, 메탄올, 에탄올, 프로판올 등을 사용할 수 있다. 상기 용매를 바인더에 적절히 첨가한 후, 분산시켜 특정범위의 고형분 농도 범위를 갖는 용액을 만들고, 다음으로 전도성 고분자를 수용액 상에서 분산시켜 10 ∼ 50 중량비를 갖는 전도성 고분자 수용액을 제조 한 후, 이를 상기 바인더에 농도가 10 ∼ 50 중량비가 되도록 혼합하고, 1 ∼ 24 시간동안, 상온에서 교반하여 대전방지제 용액을 제조한다.

상기에서 얻어진 대전방지제 용액은 극성 양자성 용매 구체적으로 물, 메탄올, 에탄올, 프로판올 등에 1 ∼ 20배로 희석하여 기재필름에 0.01 ∼ 1 ㎛ 범위로 코팅을 수행하여 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 코팅방법 즉 도포방법은 구체적으로 롤코트(Roll-coat)법, 그라비아 코트법(Gravure Coat)법, 마이크로 그라비아코트법(Micro gravure coat)법, 리버스 코트(reverse coat)법, 롤 브러시 (Roll-brush)법, 스프레이 코트(spray coat)법, 에어나이프 코트(Knife coat)법, 함침법 및 커튼코트(Curtain coat)법 중에서 선택된 방법을 단독 또는 조합하여 적용할 수 있다.

이외에, 상기 전도성 고분자로 폴리아닐린(Polyaniline) 혹은 폴리피롤계(Polypyrole)를 적용하는 경우에도 우수한 대전방지 특성 즉 표면저항 값 10⁵ ∼ 10⁹Ω/㎡을 얻을 수 있다.

본 발명은 상기 대전방지제와 혼합하여 일액형으로 형성되는 방오제는 극성 양자성 또는 극성 비양자성 용매에 용해되거나 활성을 나타내는 것을 사용하는 것에 기술구성상의 특징이 있다.

일반적인 방오제 즉 더러움 방지제는 긴 알킬 측쇄를 가지는 폴리머를 사용하는 것이 좋으며, 이러한 폴리머는 아크릴레이트와 아크릴산과의 코폴리머, 폴리비닐 알코올 또는 알킬 이소시아네이트로 장고리 알킬화한 공중합체를 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는 폴리비닐 알코올과 옥타데실 이소시아네이트로부터 제조된 폴리비닐-N-옥타데실 카바메이트, 폴리에틸렌 이민과 옥타 데실 이소시아네이트로부터 제조된 폴리에틸렌 이민-N-옥타데실 카바메이트 등을 사용할 수 있다. 그러나, 이러한 방오제는 긴 알킬 사슬로 인해 대전방지제에 쓰이는 용매인 극성 양자성 또는 극성 비양자성 용매에 용해도가 매우 낮아서 혼합 시 균일하게 녹지 않고 쉽게 결정으로 석출되며 균일한 용액을 만들 수 없는 단점을 갖고 있다.

또 다른 방오제로서는 불소함유 고분자와 실리콘을 함유한 실란계 화합물이 있으며, 이들은 표면장력을 낮추어서 접촉각을 높게 할 수 있는 물질로 알려져 있는 바, 대표적으로 CF₃(CF₂)₅CH₂CH₂Si(OMe)₃,CF₃(CF₂)₅CH₂CH₂Si(OEt)₃, CF₃(CF₂)₅CH₂CH₂Si(OiPr)₃등과 같은 불소를 함유한 실란화합물이 있다. 상기 실란화합물을 적절한 산/염기 촉매하에서 가교시킴으로서 필름 위에 방오특성을 부여할 수 있으나, 이 역시 PEDOT : PSS계 전도성 고분자와 혼합시 전도성 고분자의 이온분포에 영향을 주어 표면저항 특성을 높이는 즉 대전방지 능력을 떨어뜨리는 특성을 갖고 있다.

또한, 상기에 표시된 불소함유 혹은 실리콘 함유 방오제는 긴 알킬사슬을 갖는 물질보다 비교적 극성 양자성 혹은 극성 비양자성 용매에 용이하게 용해되고, 기재 표면에 표면장력을 현격히 낮추어 좋은 접촉각 특성을 나타내기는 하나, 앞서 언급한 바와 같이 잉크가 묻지 않고 또한 쉽게 탈착되는 현상을 동반하는 문제점을 갖고 있다.

본 발명은 대전방지제에 사용된 극성 양자성 또는 극성 비양자성 용매에 쉽게 용해되면서 동이세 방오특성 즉 접촉각 특성이 우수하면서 잉크적성을 향상시키기 위하여 상기 화학식 1에 나타낸 바와 같은 특정의 방오제를 사용하는 것이다. 이러한 방오제는 비극성 용매, 극성 양자성 용매, 극성 비양자성 용매 또는 이들의 혼합 용매에 우수한 용해도를 나타내며, 0.1 % ∼ 5 %의 중량비로 희석하여 기재에 코팅하는 경우 접촉각 특성이 90 ∼ 110 °로 매우 우수한 방오특성을 나타낸다. 상기 표 1은 상기 화학식 1의 용매에 따른 방오제의 용해도와 농도별 접촉각 특성을 나타내었으며, 상기 표 1에서 완전히 용해된 1-메톡시-2-프로판올, 프로판 글리콜 모노 메틸에테르, N,N-디메틸포름아마이드, 디메틸 설폭사이드, 아세토니트릴 및 N-메틸피롤리돈의 용매에 농도별 접촉각 특성 변화를 도 2에 나타내었다.

용매 종류	농도 (%)	교반조건	용해상태
메탄올	10	50 ℃, 30 분	고체
에탄올	10	50 ℃, 30 분	고체
이소프로필알콜	10	50 ℃, 30 분	불투명
n-부틸알콜	10	50 ℃, 30 분	불투명
1-메톡시-2-프로판올	10	50 ℃, 30 분	투명
프로판 글리콜 모노 메틸에테르	10	50 ℃, 30 분	투명
N,N-디메틸포름아마이드(DMF)	10	50 ℃, 30 분	투명
디메틸 설폭사이드(DMSO)	10	50 ℃, 30 분	투명
아세토니트릴(CH₃CN)	10	50 ℃, 30 분	투명
N-메틸 피롤리돈(NMP)	10	50 ℃, 30 분	투명

도 1을 살펴보면, DMF 용매내에서 1 중량% 이하일 경우 가장 좋은 접촉각 특성을 보이며 0.3 중량% 이상에서 90 °이상의 특성을 보이며, 균일하게 녹은 상기 용매의 접촉각 특성은 1 중량% 이상에서 모두 110 °로 포화되는 특성을 보임을 확인할 수 있었다. 또한, 상기 용매는 PEDOT : PSS 계의 대전방지제의 희석용매와 균일하게 섞이는 특성을 갖고 있어 방오제와 대전방지제를 일액형으로 코팅을 수행하는 경우 우수한 대전방지 특성과 방오 특성 및 잉크에의 접착성을 모두 구현 할 수 있다.

상기에서 제조된 표면 처리제를 폴리에스테르 기재의 한쪽 층에 처리한 후, 반대쪽 층에 점착제를 점착제 도포기를 통해 점착제를 도포하고, 건조시킨 후 권취를 수행한다. 권취할 때의 점착을 방지하기 위해 건조 및 경화 후의 점착면에 이형성을 갖는 이형 필름을 부착하여 권취하는 것이 바람직하다. 이형 필름으로 사용되는 필름은 두께 20 ∼ 50 um의 폴리에스테르 필름 기재의 편면에 각종 경화형 실리콘 수지 도포액을 도포하고, 건조 및 경화시킨 것을 사용 할 수 있다. 상기 점착층은 여러 가지 아크릴산 에스테르 혹은 메타아크릴산에스테르를 주성분으로 하고, 이에 여러가지 단량체를 공중합시킨 것이 많이 이용할 수 있고, 여기에 이소시아네이트계 경화제 등을 가하여 경화 처리함으로써 형성 할 수 있지만 재박리성을 갖는 점착제 층으로서는 약 점착형의 것을 선정하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명을 다음의 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명하겠는 바, 본 발명이 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.

제조예 1 : 대전방지제

폴리에스테르 수지 4 g을 디메틸 설폭사이드(DMSO) 40 g, 물 40 g, N,N-디메틸포름아마이드(DMF) 15 g에 분산시킨 후 1시간동안 상온에서 교반하였다.

폴리 3,4-에티렌디옥시티오펜텐(PEDOT) 10 g과 폴리스틸렌설포닉 에시드(PSS) 15 g을 65 g의 H₂O에 희석 분산시킨 후, 상기 분산된 PEDOT/PSS 용액 10 g을 취하여 폴리에스터 수지용액에 첨가하였다. 이후에 상온에서 약 2 시간동안 교반하여, 대전방지제 원액을 제조하였다.

상기에서 제조된 대전방지제 원액을 다음 표 2에 나타낸 MeOH의 함량범위로 희석하여 0.04 ∼ 0.06 ㎛ 두께로 메이어(Meyer Bar RDS04) 바 코팅을 수행하였다.

상기 코팅 후, 표면저항 측정기(Surface Resistance Meter, DESCO)을 사용하여 대전방지 특성(= 면저항, Ω/㎡)을 측정하고 그 결과를 다음 표 2 및 도 3에 나타내었다.

대전방지 원액	MeOH 희석액	대전방지 특성(Ω/㎡)
1	1	9 × 10³
1	5	1.6 × 10⁴
1	10	1 × 10⁶
1	15	2 × 10⁷
1	20	5 × 10¹⁰

제조예 2 : 방오제

상기 화학식 1에 나타낸 바와 같이, 아크릴레이트와 불소를 함유한 아크릴레이트의 공중합체로, m/n은 0.02의 몰비, x/y는 5의 몰비를 가지며, 이때 R은 메틸기를 갖는 고분자를 합성하였다.

상기에서 합성된 고분자 10 g을 DMF 용매 90 g에 녹여 10 중량%의 방오제 용액을 제조하였다.

실시예 : 일액형 표면보호용 필름 제조

실시예 1

상기 제조예 1의 대전방지제 10 g을 MeOH 30 g으로 희석한 후, 희석된 대전방지액 10 g에 상기 제조예 2의 방오제 1 g을 첨가하여 2시간 가량 상온에서 교반하고, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 기재에 메이어바 코팅(RDS04)을 수행한 후 120 ℃에서 2분간 건조시켰다.

이후 표면저항 측정기(Surface Resistance Meter, DESCO)를 통해 기재의 표면 저항값을 측정하였으며, 접촉각은 접촉각 측정기(DSA100)를 통하여 측정하여, 그 결과를 다음 표 3 및 도 4에 나타내었다.

실시예 2 ∼ 7

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 방오제의 사용량을 다음 표 2에 나타낸 바와 같이 달리하여 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 기재에 메이어바 코팅(RDS04)을 수행한 후 120 ℃에서 2분간 건조시켰다.

실시예	대전방지제 (g)	MeOH (g)	방오제	방오제 농도 (중량)	표면저항 (Ω/㎡)	접촉각 (°)
1	10	30	1	0.25	9 × 10⁴	74
2	10	30	2	0.5	1.5 × 10⁵	85
3	10	30	4	0.9	2.5 × 10⁵	96
4	10	30	6	1.3	8.8 × 10⁵	105
5	10	30	8	1.6	8 × 10⁶	110
6	10	30	10	2	2.3 × 10⁸	110
7	10	30	12	2.3	1.9 × 10¹⁰	110

상기 표 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 결과와 같이 대전방지와 방오제를 1액형으로 혼합하여 폴리에스터 기재에 코팅시, 방오제를 1% 이상 조건에서 대전방지 특성 즉 표면 저항 값이 10⁵ ∼ 10⁹ Ω/㎡ 으로 매우 우수한 대전방지 특성을 보이며 또한 오염방지를 위한 접촉각 특성 또한 90 ∼ 110 °로 우수한 방오특성을 갖는다.

비교예 1

양이온계 대전방지제인 폴리디아릴디메틸 암모늄 클로라이드 10 g을, 이소프로필 알콜(IPA) 30 g에 희석한 후, 방오제인 폴리에틸렌 이민-N-옥타데실 카바메이트 첨가하여 10 중량% 농도를 만든 다음 상기 실시예 1과 실시예 3의 조건으로 1액형을 코팅액을 제조하였다. 상기 코팅액은 실시예 1과 같은 방법으로 코팅을 수행한 다음 대전방지와 접촉각 특성을 측정하여 그 결과를 다음 표 4에 나타내었다.

비교예 2 ∼ 4

상기 비교예 1과 동일하게 실시하되, 방오제의 사용량을 다음 표 3에 나타낸 바와 같이 달리하여 상기 실시예 1과 실시예 3의 조건으로 1액형을 코팅액을 제조하였다. 상기 코팅액은 실시예 1과 같은 방법으로 코팅을 수행한 다음 대전방지와 접촉각 특성을 측정하여 그 결과를 다음 표 4에 나타내었다.

비교예		대전방지제 (g)	IPA (g)	방오제	방오제 농도 (중량%)	표면저항 (Ω/㎡)	접촉각 (°)
1	1	10	30	1	0.25	> 1 × 10¹²	74
1	2	10	30	4	0.9	> 1 × 10¹²	78
2	1	10	30	1	0.25	9 × 10¹¹	80
2	2	10	30	4	0.9	9 × 10¹¹	82
3	1	10	30	1	0.25	4 × 10¹¹	70
3	2	10	30	4	0.9	3 × 10¹¹	71
4	1	10	30	1	0.25	> 1 × 10¹²	69
4	2	10	30	4	0.9	> 1 × 10¹²	70

상기 표 4에 나타낸 바와 같이, 비교예 1 ∼ 4의 경우 대부분이 대전방지 성능이 약하며 즉 표면저항 값이 매우 높은 특성을 보이며 접촉각 특성 또한 상기 실시예 보다 낮은 특성을 보인다는 것을 확인할 수 있었다. 이는 양이온계 및 음이온계 대전방지와 일반적으로 쓰이는 알리파틱의 긴사슬을 갖는 방오제와 또는 실리콘과 불소를 함유한 방오제와의 조액이 잘 이루어지지 않음을 확인할 수 있었다.

상기에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 표면보호 조성물은 필름에 이용하는 경우 대전방지 특성 및 오염방지 성능을 갖고 있으며, 일액형으로 진행이 가능함으로 공정비용도 절반으로 낮출 수 있는 장점을 갖고 있어 저비용으로 우수한 품질의 보호필름 제조가 가능함으로 공업적으로 가치가 높다.

Claims

전도성 고분자를 함유한 대전방지제와,

다음 화학식 1로 표시되는 아크릴레이트 공중합체의 방오제가 1 : 1 ∼ 2 중량비로 혼합되어 일액형을 형성하는 것을 특징으로 하는 일액형 표면보호용 조성물.

[화학식 1]

상기 화학식 1은 평균분자량이 5000 ∼ 100000이고, R은 탄소수 1 ∼ 10의 직쇄형 또는 분지형 알킬기이고, m/n은 1 ∼ 0.01 몰비이며, x/y는 0.1 ∼ 10 몰비를 나타낸다.
제 1 항에 있어서, 상기 조성물은 표면저항이 10⁵ ∼ 10⁹ 이고, 접촉각이 90 ∼ 110 °인 것을 특징으로 하는 일액형 표면보호용 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 전도성 고분자는 폴리아닐린계, 폴리피롤계 및 폴리 디오펜계 중에서 선택된 것을 특징으로 하는 일액형 표면보호용 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 대전방지제는 폴리 3,4-에틸렌디옥시티오펜과 폴리스틸렌설포닉 에시드가 1 : 2 ∼ 20 중량비로 혼합된 것을 특징으로 하는 일액형 표면보호용 조성물.
청구항 1의 일액형 표면보호용 조성물이 코팅되어 제조된 것을 특징으로 하는 표면보호 필름.
제 5 항에 있어서, 상기 표면보호 필름은 편광판, 위상차판 및 시야각 확대필름 중에서 선택된 적층재의 표면보호에 사용되는 것을 특징으로 하는 표면보호 필름.
제 5 항에 있어서, 상기 폴리에스터 기재의 한 면에, 점착제 및 이형필름이 적층되고, 다른 한 면에 표면보호 필름이 적층되어 이루어진 것을 특징으로 하는 표면보호 필름.