KR20130088532A - 도전성 점착제 조성물 및 이를 이용한 도전성 필름 - Google Patents

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Abstract

본 발명에서는 (a) (메타)아크릴계 단량체 90~99.9중량%와 도전성 고분자 전구체를 가지는 아크릴 단량체 0.1~10중량%가 공중합되어 하기의 화학식 1로 표시되는 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여; (c) 경화제 0.01~10 중량부; 및 (d) 산화제 0.01~5 중량부;를 함유하는 도전성 점착제 조성물을 제공한다:
[화학식 1]
Figure pat00012

상기 식에서, n은 1 내지 100인 정수이고, m은 10 내지 1000인 정수이며, a는 1 내지 8인 정수이고, R은 도전성 고분자의 전구체이며, R1은 탄소수 1 내지 10의 포화 또는 불포화 탄화수소 치환기이고, R2, R3는 각각 독립적으로 -H 또는 -CH3이다.
본 발명의 점착제 조성물을 이용하는 경우 폴리에스테르 필름에 도전성 고분자 전구체를 가지는 아크릴 단량체와 점착 특성을 부여하기 위한 단량체와의 공중합체를 얻은 후, 공중합체 측쇄에 달려 있는 도전성 고분자 전구체를 커플링 반응시켜 도전성을 가지는 점착제 막을 형성하기 때문에, 도전성 고분자를 점착제내 분산시키는 공정이나 분산제 등의 추가첨가제의 투입 없이도 우수한 대전방지 기능을 발현하는 것이 가능하다.

Description

도전성 점착제 조성물 및 이를 이용한 도전성 필름{CONDUCTIVE ADHESIVE COMPOSITION AND CONDUCTIVE FILM USING THE SAME}
본 발명은 도전성 점착제 조성물 및 이를 이용한 도전성 필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 도전성 고분자 전구체를 가지는 아크릴 단량체를 점착제용 공중합체의 제조과정에서 공중합용 단량체의 일부로 사용하여, 도전성 고분자를 점착제 내에 분산시키는 과정을 거치지 않고서도 대전방지 기능을 부여한 새로운 도전성 점착제 조성물 및 그를 이용한 도전성 필름에 관한 것이다.
표면보호필름은 일반적으로 보호필름 측에 도포되는 점착제층을 이용하여, 피보호체, 즉 피착체에 겹쳐 발라서 피착체의 가공, 반송 시에 생기는 상처나 더러움을 방지하는 목적으로 사용된다.
다양한 용도에 사용되는 액정 디스플레이는 그 특성의 구현을 위해 다양한 광학필름이 사용되고 있으며 이러한 광학필름의 미세한 손상 및 결함에도 액정디스플레이 제품이 불량으로 처리되기 때문에 제조 공정이나 유통과정에서 발생할 수 있는 오염 및 손상을 방지하기 위해 표면 보호용도의 점착 필름이 광학 필름의 표면에 붙여져 제조 공정 및 유통 과정에서 엄격하게 관리가 되고 있다.
액정디스플레이 패널에 사용되는 편광판은 표면보호필름의 점착제층과 부착되어 있는 면이 표면보호 필름에 의해 보호를 받고 있다가 추후에 검사 공정에서 박리하여 제거하게 된다. 이때, 표면보호필름을 구성하는 보호필름이나 점착제는 플라스틱 재료에 의하여 구성되어 있기 때문에 전기 절연성이 높고, 마찰이나 박리할 때에 정전기가 발생한다. 이때, 발생하는 정전기에 의해서 표면에 이물이 묻거나 정전기가 남은 상태로 액정에 전압을 인가하면, 액정분자의 배향이 손실되고 또 패널의 결손이 발생하므로 불량을 유발하게 된다. 이와 같은 현상을 방지하기 위하여 표면보호필름에 각종 대전방지제가 사용된다.
최근에 바이엘(Bayer)에서 개발된 도전성 중합체는 낮은 밴드갭 (1.6 ~ 1.7 eV)을 가지게 되어 높은 투명성을 가지고 있으며, 최근에는 도판트 (dopant)로 폴리스티렌 설포네이트 (PSS)를 사용하고 EDOT (3,4-에틸렌디옥시티오펜: 3,4-ethylenedioxythiopene)을 수용액 상에서 중합하여 수용액 형태의 PEDOT (3,4-폴리에틸디옥시티오펜: 3,4-polyethyldioxythiopene)를 제조하여 투명성, 전기 전도도, 열안정성, 가공성, 분산성의 향상을 보이며, 이를 물 등의 용매에 분산한 형태인 Baytron (P, PH, PAG)의 제품명으로 공급되고 있다. 이러한 PEDOT 분산액을 점착제내에 분산시켜 대전방지 기능을 부여한 예가 있다. 그러나 수용액 상에서 중합된 PEDOT를 첨착제 내에 분산시키기 위해서는 기타 분산제의 사용이 필수적이며 시간과 비용이 수반된다. 분산제의 사용은 점착력 저하 등의 영향을 미칠 수 있으며, 또한 전도도의 저하로 대전방지 기능을 떨어뜨릴 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고 상기 요구에 부응하기 위해 안출된 것으로서, 도전성 고분자 전구체를 가지는 아크릴 단량체와 점착 특성을 부여하기 위한 단량체와의 공중합체를 얻은 후, 공중합체 측쇄에 달려 있는 도전성 고분자 전구체를 커플링 반응시켜 도전성을 가지는 점착제 막을 형성하는 것으로, 도전성 고분자의 점착제내 분산 시키는 과정을 필요치 아니한다. 기능성을 부여한 점착제를 폴리에스테르 필름에 코팅하여 실험한 결과 우수한 대전방지 기능 발현이 가능함을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 도전성 고분자를 점착제 내에 분산시키는 과정을 거치지 않고서도 대전방지 기능을 부여한 새로운 도전성 점착제 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 도전성 점착제 조성물을 이용한 도전성 필름을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도전성 점착제 조성물은 (a) (메타)아크릴계 단량체 90~99.9중량%와 도전성 고분자 전구체를 가지는 아크릴 단량체 0.1~10중량%가 공중합되어 하기의 화학식 1로 표시되는 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여; (b) 경화제 0.01~10 중량부; 및 (c) 산화제 0.01~10 중량부;를 포함한다:
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 식에서, n은 1 내지 100인 정수이고, m은 10 내지 1000인 정수이며, a는 1 내지 8인 정수이고, R은 도전성 고분자의 전구체이며, R1은 탄소수 1 내지 10의 포화 또는 불포화 탄화수소 치환기이고, R2, R3는 각각 독립적으로 -H 또는 -CH3이다.
상기 도전성 고분자 전구체는 티오펜, 피롤, 3,4-에틸렌디옥시티오펜(3,4-ethylenedioxythiopene, EDOT), 3,4-프로필렌디옥시티오펜(3,4-propylenedioxythiopene, ProDOT)에서 선택되는 하나 이상인 것이 바람직하다.
상기 도전성 점착제 성물은 피페리딘, 피리딘, 트리에틸아민, 트리메틸아민 및 트리부틸아민으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 유기 아민화합물을 추가로 포함하는 것이 바람직하다.
상기 산화제는 3가 철(Ⅲ)염, H2O2, 암모늄 과황산염, 알칼리 과붕산염 및 과망간산칼륨으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것이 바람직하다.
상기 (메타)아크릴계 단량체는,
연질의 알킬(메타)아크릴레이트 50 내지 80중량%; 경질의 비닐계 단량체 5 내지 45중량%; 및 가교가능한 관능기를 가지는 비닐계 단량체 1 내지 20중량%;로 이루어진 혼합물인 것이 바람직하다.
상기 연질의 알킬(메타)아크릴레이트는 에틸아크릴레이트, n-프로필아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, n-펜틸아크릴레이트, n-헥실아크릴레이트, n-헵실아크릴레이트, n-옥틸아크릴레이트, n-옥틸메타아크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트, n-노닐아크릴레이트, n-데실아크릴레이트, 도데실아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 및 4-메틸-2-펜틸아크릴레이트로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것이 바람직하다.
상기 경질의 비닐계 단량체는 메틸아크릴레이트, 메틸메타아크릴레이트, 에틸메타아크릴레이트, 프로필메타아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, 부틸메타아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 비닐아세테이트, 스티렌 및 아크릴로니트릴로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것이 바람직하다.
상기 가교가능한 관능기를 가진 단량체는 단량체 내에 중합단위로서의 비닐 관능기 외에 카르복실기, 수산기, 또는 질소를 포함하는 비닐계 단량체인 것이 바람직하다.
본 발명의 도전성 필름은 상기 도전성 점착제 조성물을 기재필름의 일면에 도포한 후 건조공정을 수행하여 제조된다.
발명의 목적을 달성하기 위한 표면보호 필름 제조 방법은, 폴리에스테르 필름에 도전성 고분자 전구체를 가지는 아크릴 단량체와 점착 특성을 부여하기 위한 단량체와의 공중합체를 얻은 후, 공중합체 측쇄에 달려 있는 도전성 고분자 전구체를 커플링 반응시켜 도전성을 가지는 점착제 막을 형성하기 때문에, 도전성 고분자를 점착제내 분산시키는 공정이나 분산제 등의 추가첨가제의 투입 없이도 우수한 대전방지 기능을 발현하는 것이 가능하다는 장점이 있다.
본 발명의 도전성 점착제 조성물은
(a) (메타)아크릴계 단량체 90~99.9중량%와 도전성 고분자 전구체를 가지는 아크릴 단량체 0.1~10중량%가 공중합된 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여;
(b) 경화제 0.01~10 중량부; 및
(c) 산화제 0.1~10 중량부;를 포함한다.
[아크릴계 공중합체]
본 발명의 도전성 점착제 조성물에 사용되는 아크릴계 공중합체는 (메타)아크릴계 단량체 90~99.9중량%와 도전성 고분자 전구체를 가지는 아크릴 단량체 0.1~10중량%가 공중합된 것으로서 하기의 화학식 1로 표시되는 고분자이다:
[화학식 1]
Figure pat00002
상기 식에서, n은 1 내지 100인 정수이고, m은 10 내지 1000인 정수이며, a는 1 내지 8인 정수이고, R은 도전성 고분자의 전구체이며, R1은 탄소수 1 내지 10의 포화 또는 불포화 탄화수소 치환기이고, R2, R3는 각각 독립적으로 -H 또는 -CH3이다.
상기 아크릴계 공중합체는 (메타)아크릴계 단량체 90~99.9중량%와 도전성 고분자 전구체를 가지는 아크릴 단량체 0.1~10중량%가 공중합된 것이다.
상기 공중합체를 제조하는데 사용되는 (메타)아크릴계 단량체는 아크릴계 점착제에 사용되는 통상의 (메타)아크릴계 단량체가 사용될 수 있다. 바람직하게는 탄소수 1∼12의 알킬기를 가지는 (메타)아크릴산 에스테르를 사용한다.
특히 바람직하게는 상기 단량체는 아크릴계 공중합체에 점착력과 응집력을 부여하기 위해서, 연성단량체와 경성 단량체들이 공중합되는 형태로 조합되어 사용되는 것이 바람직하다.
구체적으로 상기 (메타)아크릴계 단량체는, 연질의 알킬(메타)아크릴레이트 50 내지 80중량%;경질의 비닐계 단량체 5 내지 45중량%; 및 가교가능한 관능기를 가지는 비닐계 단량체 1 내지 20중량%;를 포함하여 이루어진 혼합물일 수 있다.
상기에서 연질 및 경질의 구분 기준은 호모폴리머의 유리전이온도(Tg)를 기준으로 구분되며, 단량체를 중합한 호모폴리머의 유리전이 온도가 0℃ 이상이면 경질, 0℃ 미만이면 연질의 단량체이다.
상기 연질의 알킬(메타)아크릴레이트는 중합물 내에서 유연성을 높여 Tg를 낮추며 태키(tacky)성을 높이는 기능을 한다. 상기 연질의 알킬(메타)아크릴레이트로서는 예를 들어, 에틸아크릴레이트, n-프로필아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, n-펜틸아크릴레이트, n-헥실아크릴레이트, n-헵실아크릴레이트, n-옥틸아크릴레이트, n-옥틸메타아크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트, n-노닐아크릴레이트, n-데실아크릴레이트, 도데실아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 4-메틸-2-펜틸아크릴레이트 등이 있다. 상기 단량체 들은 단독으로 또는 2 이상의 조합으로 사용할 수 있다.
상기 연질의 알킬(메타)아크릴레이트는 (메타)아크릴계 단량체 혼합물의 전체 중량에서 50 내지 80중량% 비율로 혼합되는 것이 바람직하다. 상기 연질 단량체의 함량이 50중량%에 이르지 못하면 상기 연질 단량체의 함량이 50중량%에 이르지 못하면 태키성에 문제점이 있고, 80%를 초과하면 점착력 저하의 문제점이 있다.
상기 경질의 알킬(메타)아크릴레이트로서는, 예를 들어, 메틸아크릴레이트, 메틸메타아크릴레이트, 에틸메타아크릴레이트, 프로필메타아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, 부틸메타아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 비닐아세테이트, 스티렌, 아크릴로니트릴 등이 있다. 상기 단량체 들은 단독으로 또는 2 이상의 조합으로 사용할 수 있다.
경질의 알킬(메타)아크릴레이트는 중합물 내에서 벌크의 응집력을 증가시키며 점착력을 향상시키는 기능을 한다. 상기 경질의 알킬(메타)아크릴레이트는 (메타)아크릴계 단량체 혼합물의 전체 중량에서 5 내지 45중량% 비율로 혼합되는 것이 바람직하다. 상기 경질 단량체의 함량이 5중량%에 이르지 못하면 벌크의 응집력 및 점착력의 문제점이 있고, 45중량%를 초과하면 초기 점착력인 태키성이 떨어지는 문제점이 있다.
한편, 상기 아크릴계 단량체에는 공중합되는 조성의 일부로 가교 가능한 관능기를 가지는 비닐계 단량체가 첨가되는 것이 바람직하다. 상기 가교 가능한 관능기를 가지는 단량체는 가교제와 반응하여 고온 또는 고습 조건에서 점착제의 응집력 파괴가 일어나지 않도록 견고한 화학결합에 의한 응집력 또는 접착강도를 부여하는 기능을 수행한다.
상기 가교 가능한 관능기라 함은 단량체 내에 중합단위로서의 비닐 관능기 외에 카르복실기, 수산기, 또는 질소를 포함하는 비닐계 단량체를 말한다. 이 용도로는 예를 들어, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 또는 2-히드록시프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트와 같은 수산기를 함유하는 단량체; (메타)아크릴산, 말레인산, 또는 푸마르산과 같은 카르복실기를 함유하는 단량체; 또는 아크릴 아미드, N-비닐 피롤리돈 또는 N-비닐 카프로락탐과 같은 질소를 함유하는 단량체 등이 있다. 이들은 단독으로 사용되거나 또는 2 종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 가교 가능한 관능기를 가지는 비닐계 단량체의 바람직한 함량은 메타)아크릴계 단량체 혼합물의 전체 중량에서 1 내지 20중량%로 함유되는 것이 바람직하다. 그 함량이 1중량% 미만이면, 고온 또는 고습 조건에서 응집파괴가 일어나기 쉽다는 문제점이 있으며, 반면에, 20중량%를 초과하면, 상용성이 감소되어 유동특성을 감소시킨다.
상기 아크릴계 공중합체를 구성하는 또 다른 성분인 도전성 고분자 전구체를 가지는 (메타)아크릴계 단량체는 다음의 화학식 2로 표시되는 아크릴 단량체이다:
[화학식 2]
Figure pat00003
상기 식에서, a는 1 내지 8의 정수이고,
R은 은
Figure pat00004
,
Figure pat00005
,
Figure pat00006
및
Figure pat00007
로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상이며, R2는 -H 또는 -CH3이다.
상기에서 도전성 고분자 전구체는 치환체 R로 표시되는 관능기들이다. 상기 도전성 고분자 전구체를 가지는 (메타)아크릴계 단량체는 다른 아크릴 모노머와 공중합된 후, 희석하여 폴리에스테르 필름에 코팅 후 용제의 건조와 동시에 산화제에 의한 도전성 고분자 전구체의 커플링 반응으로 도전성을 발현하는 박막을 형성하여, 대전방지 기능을 부여하는 기능을 수행한다.
도전성 고분자 전구체는 탄소수가 1~8인 알킬 체인에 의해 (메타)아크릴에 연결되어 있다. 탄소수가 8을 초과하는 긴 사슬에 의하여 연결되는 경우 분자내 티오펜 밀도가 떨어져 폴리티오펜으로 반응되는 확률이 떨어질 수 있으며, 긴 사슬로 인해 폴리티오펜의 평면성이 떨어진다는 문제점이 있다.
도전성 고분자 전구체로는 티오펜, 피롤, 3,4-에틸렌디옥시티오펜(3,4-ethylenedioxythiopene, EDOT), 3,4-프로필렌디옥시티오펜(3,4-propylenedioxythiopene, ProDOT)에서 선택되는 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
(메타)아크릴계 공중합체의 중량에서 상기 고분자 전구체를 가지는 (메타)아크릴계 단량체의 함량은 0.1~10중량%인 것이 바람직하다. 상기 고분자 전구체를 가지는 (메타)아크릴계 단량체의 함량이 0.01중량%에 이르지 못하면 표면저항이 높아지는 문제점이 있고, 10중량%를 초과하면 점착제의 투명성이 저하되는 문제점이 있다.
[다관능성 경화제]
본 발명의 도전성 점착제 조성물에 첨가되는 경화제는 점착제 조성물의 응집력을 증가시켜 점착성 향상 시키는 역할을 한다.
상기 경화제로는 통상의 아크릴 점착제에 사용되는 경화제가 사용될 수 있다. 당업계에 공지된 경화제로는 다관능성 유기계 경화제나 다관능성 금속 킬레이트를 들 수 있다. 상기 유기계 경화제로는 예를 들어, 에폭시계 경화제, 이소시아네이트계 경화제, 이민계 경화제 등이 있다. 이들 중 이소시아네이트 경화제가 바람직하다.
상기 다관능성 금속 킬레이트는 다가 금속이온이 유기 화합물과 공유 결합 또는 배위 결합을 하고 있는 구조로써, 다가 금속이온으로는 예를 들어, Al, Cr, Zr, Co, Cu, Fe, Ni, V, Zn, In, Ca, Mg, Mn, Y, Ce, Sr, Ba, Mo, La, Sn, Ti등을 들 수 있다. 공유 결합 또는 배위 결합하는 유기 화합물로는 알킬에스테르, 알코올 화합물, 카르복실산 화합물, 에테르 화합물, 케톤 화합물등을 들 수 있다.
본 발명의 도전성 점착제 조성물에서 상기 경화제의 함량은 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 경화제 0.01~10 중량부인 것이 바람직하다. 상기 경화제의 함량이 0.01중량부에 이르지 못하면 점착제의 응집력을 떨어뜨려 점착제의 문제점이 있으며, 10중량부를 초과하면 과응집이 일어나 초기 점착력이 태키성을 떨어뜨리는 문제점이 있다.
[산화제]
본 발명에 있어서, 산화제는 상기 도전성 고분자 전구체를 산화커플링시키기 위한 목적으로 첨가되는 조성이다. 상기 FeCl3와 같은 철(Ⅲ)염, Fe(OTs)3과 같은 유기산의 철(Ⅲ)염, H2O2, 알칼리 및 암모늄 과황산염, 알칼리 과붕산염 및 과망간산칼륨으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 이들중 과황산염과 철(Ⅲ)염은 부식 작용을 하지 않으므로 사용상 현저한 기술적 이점을 갖는다. 철(Ⅲ)염을 예로하여 도전성 고분자 전도체를 산화커플링시키는 반응을 예시하면 아래의 반응식 1과 같다:
[반응식 1]
Figure pat00008
상기 반응식 1에서, 산화제인 철염에 의해 티오펜이 산화되어 라디칼 양이온(radical cation)이 형성되고 양이온 리디칼끼리 커플링 반응이 일어나 다이머가 형성되며, 2개의 H+가 제거되어 티오펜으로 환원, 이 반응이 연속적으로 일어나 중합이 일어나게 된다. 이론상으로, 티오펜의 산화 중합은 화학식(I)의 티오펜 몰당 2.25 당량의 산화제를 필요로 한다 (예를 들면, J.Polymer Science Part A Polymer Chemistry, volume 26, pages 1287 - 1294 (1988) 참조). 실제로는 중합 단위당 0.1 내지 2당량의 과량의 산화제가 사용되어, 전체적으로 아크릴 공중합체의 전체중량 100 중량부에 대하여. 0.1~10 중량부의 비율로 사용한다.
[추가조성]
상기 조성물에는 산화제의 보관 안정성을 향상시킬 목적으로 아민 화합물이 추가로 첨가될 수 있다. 이 목적으로 사용되는 아민 화합물은 예를 들어, 피페리딘, 피리딘, 트리에틸아민, 트리메틸아민, 트리부틸아민 등이 있다. 상기 아민 화합물의 사용량은 산화제 100 중량부에 대하여 5 내지 50 중량부의 비율로 사용되는 것이 바람직하다. 아민 화합물의 함량이 5 중량부에 미달하면 전구체 폴리머 용액 제조 과정에서 티오펜의 중합이 일어나는 하는 문제점이 있고, 50 중량부를 초과하면 전구체 폴리머를 코팅후 잔존 아민에 의해 티오펜 중합이 일어나지 않아 표면저항이 낮아지지 않는 문제점이 있다.
티오펜을 포함하는 전구체 폴리머를 산화제, 아민과 혼합해 준비한 용액은 중합이 일어나지 않는다, 산화제에 의한 티오펜의 산화 커플링을 아민이 방지하고 있기 때문이다. 전구체를 포함한 폴리머를 코팅후 건조시키면, 아민이 기화되면서 산화제에 의한 티오펜의 중합이 일어나기 시작한다.
아민 화합물을 기화시키기 위한 건조방법에는 특별한 제한이 없는 바, 예를 들어, 열풍건조 등 당업계에 공지된 방법을 사용할 수 있다.
[도전성 필름]
또한, 본 발명은 기재필름의 적어도 일면에 상기 아크릴계 도전성 점착제 조성물을 함유한 점착제층이 도포되어 대전방지 특성을 보이는 표면보호 필름 제공한다.
본 발명의 보호필름용 기재로서는 당업계에서 통상적으로 사용되는 것이면 제한없이 사용가능하다. 바람직하게는 투명성이 획보될 수 있는 PET 필름을 사용한다. 상기 기재는 점착제 조성물의 도포 전에 필름 표면에 극성기를 도입하여, 코팅층과 필름과의 접착성이나 도포성을 향상시킬 수 있도록 코로나(corona)방전 처리할 수 있다.
도포의 방법에 관하여는 특별한 제한이 없는 바, 당업계에서 공지된 방법들, 예를 들어, 메이어바(meyer bar)방식, 그라비아 코팅 등 다양한 방법을 사용하는 것이 가능하다.
도포의 두께는 1~50㎛인 것이 바람직하다. 상기 도포 두께가 1㎛ 미만인 경우 점착력 및 표면저하 상승의 문제점이 있고, 50㎛를 초과하는 경우 헤이즈 상승의 문제점이 있어 바람직하지 않다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
1. 아크릴계 공중합체 제조
고속교반기, 적정기, 냉각장치 및 온도계가 장착된 1L 반응기에 n-부틸아크릴레이트 70중량%, 메틸아크릴레이트 20중량%, 아크릴산 5중량%, 2-히드록시에틸아크릴레이트 5중량%를 혼합하고, 상기 혼합물 100 중량부에 대하여 EDOT을 가지는 아크릴 모노머 1중량%, 에틸아세테이트 100 중량부 및 아조비스이소니트릴(AIBN) 0.05 중량부를 투입한 후, 상온에서 고속교반기로 교반시킨 후 질소가스로 1시간 동안 환류시킨 다음 70℃에서 12시간 동안 중합반응을 시켜 도전성 고분자 전구체인 EDOT기를 가지는 아크릴 점착제 수지를 제조하였다.
상기 EDOT을 가지는 아크릴 모노머는 아래의 화학식 3으로 표시되는 단량체이다:
[화학식 3]
Figure pat00009
2. 도전성 점착제 조성물 제조
상기 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 Fe(OTs)3 5중량부, 톨루엔 디이소시아네이트 1 중량부를 투입하고 초산에틸/ 메틸에틸케톤(부피비 50:50) 혼합액에 비휘발성 함량 20중량% 농도로 희석하여 점착제 조성물을 제조하였다.
[실시예 2]
도전성 고분자 전구체인 EDOT을 가지는 아크릴 모노머를 5중량% 투입하는 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 조건으로 점착제 조성물을 제조하였다.
[실시예 3]
도전성 고분자 전구체인 EDOT을 가지는 아크릴 모노머를 10중량% 투입하는 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 조건으로 점착제 조성물을 제조하였다
[실시예4]
도전성 고분자 전구체인 EDOT을 티오펜으로 치환시킨 하기의 허학식 4의 구조를 갖는 아크릴 모노머 1%를 투입한 공중합체 수지를 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 조건으로 점착제 조성물을 제조하였다.
[화학식 4]
Figure pat00010
[실시예5]
도전성 고분자 전구체인 EDOT을 티오펜으로 치환시킨 아크릴 모노머 (EDOT-MA) 5%를 투입한 공중합체 수지를 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 조건으로 점착제 조성물을 제조하였다.
[실시예6]
도전성 고분자 전구체인 EDOT을 티오펜으로 치환시킨 아크릴 모노머 (T-MA) 10%를 투입한 공중합체 수지를 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 조건으로 점착제 조성물을 제조하였다.
[비교예 1]
도전성 고분자 전구체의 투입을 생략한 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 조건으로 점착제 조성물을 제조하였다.
[비교예 2]
산화제 Fe(OTs)3 5중량부 투입을 생략한 것을 제외하고는 실시예 2과 같은 조건으로 점착제 조성물을 제조하였다.
[비교예 2]
피디린 10중량부 투입을 생략한 것을 제외하고는 실시예 2과 같은 조건으로 점착제 조성물을 제조하였다.
3. 점착필름의 제조
상기 구체화된 실시예 및 비교예에 따라 제조된 도전성 고분자 전구체를 가지는 점착제 조성물을 25mm 두께로 100mm PET 필름에 도포한 후, 1분 동안 상온방치하고, 100oC의 열풍으로 5분간 건조시킨 다음 38mm 이형필름과 합지하여 점착필름을 제조하였다. 사용한 점착시트를 하기 시험 방법으로 평가하였다.
[평가]
1. 유리전이온도(Tg) 측정
듀폰사의 시차주사열량계(DSC 2910)를 이용하여 측정하였으며, 10℃/분의 승온속도로 -100~30℃ 범위에서 측정하였다.
2. 180° 박리강도 측정
상기 실시예 1∼6 및 비교예 1∼2에서 제조된 보호필름을 편광판의 트리아세틸 셀룰로오스(TAC, 일본 후지필름사 제조) 면과 눈부심 방지층(AG, 일본 DNP사 제조) 면에 JIS Z 0237에 의거하여 2㎏의 롤러로 부착한 후, 180° 각도 및 0.3m/분 및 30m/분의 박리속도로 인장시험기를 이용하여 측정하였다.
3. 표면저항 측정
대전방지 측정기(미쯔비시(주): 모델명 MCP-T600)를 이용하여 온도 23℃, 습도 50%RH의 환경 하에 시료를 설치한 후 JIS K7194에 의거하여 표면저항을 측정하였다.
구성요소 조성 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6


(메타)아크릴계
공중합체 성분		 n-BA 69wt% 65wt% 60wt% 69wt% 65wt% 60wt%
MA 20wt% 20wt% 20wt% 20wt% 20wt% 20wt%
AA 5wt% 5wt% 5wt% 5wt% 5wt% 5wt%
2-HEA 5wt% 5wt% 5wt% 5wt% 5wt% 5wt%
EDOT-MA 1wt% 5wt% 10wt%
T-MA 1wt% 5wt% 10wt%

점착제 조성물
성분
(중량부)		 Acryl
Resin		 100 100 100 100 100 100
TDI 1 1 1 1 1 1
Fe(OTs)3 5 5 5 5 5 5
피리딘 10 10 10 10 10 10
구성요소 조성 비교예1 비교예2 비교예3


(메타)아크릴계
공중합체 성분		 n-BA 65wt% 65wt% 70wt%
MA 20wt% 20wt% 20wt%
AA 5wt% 5wt% 5wt%
2-HEA 5wt% 5wt% 5wt%
EDOT-MA 5wt% 5wt%
T-MA

점착제 조성물
성분
(중량부)		 Acryl
Resin		 100 100 100
TDI 1 1 1
Fe(OTs)3 5
피리딘 10
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6
겔분율(%) 61 62 61 64 63 65
Tg (oC) -25 -26 -30 -31 -23 -25
박리력
(gf/25mm)		 0.3m/분 7 6 5 6 7 8
30m/분 101 102 106 102 105 106
표면저항 (/) 1.1108 2.3107 7.9106 2.3109 9.6108 1.3108
비교예1 비교예2 비교예3
겔분율(%) 55 65 64
Tg (oC) -28 -27 -33
박리력
(gf/25mm)		 0.3m/분 5 7 10
30m/분 108 105 110
표면저항 (/) 3.11013 2.51010 2.31013
상기 표 3 및 표4에서 확인할 수 있는 바와 같이, 실시예 1∼6의 아크릴계 점착제 조성물을 이용한 필름의 결과를 비교해 보면 티오펜보다는 EDOT을 가지는 아크릴 단량체를 적용한 경우가 표면저항이 낮게 나옴을 알 수 있었으며, 도전성 고분자 전구체의 양을 증가시킬수록 표면저항 값이 낮아짐을 확인하였다.
이상에서 본 발명은 기재된 실시예에 대해서만 상세히 기술되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
본 발명의 점착제 조성물은 폴리에스테르 필름에 도전성 고분자 전구체를 가지는 아크릴 단량체와 점착 특성을 부여하기 위한 단량체와의 공중합체를 얻은 후, 공중합체 측쇄에 달려 있는 도전성 고분자 전구체를 커플링 반응시켜 도전성을 가지는 점착제 막을 형성한다. 따라서 도전성 고분자를 점착제 내에 분산시키는 공정 및 분산제를 사용할 필요 없이 용이하게 대전방지기능을 가지는 보호필름 제조가 가능하며, 이 기술은 보호필름용 점착제 이외에 다양한 용도로 사용될 수 있다.

Claims (9)

  1. (a) (메타)아크릴계 단량체 90~99.9중량%와 도전성 고분자 전구체를 가지는 아크릴 단량체 0.1~10중량%가 공중합되어 하기의 화학식 1로 표시되는 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여;
    [화학식 1]
    Figure pat00011

    (상기 식에서, n은 1 내지 100인 정수이고, m은 10 내지 1000인 정수이며, a는 1 내지 8인 정수이고, R은 도전성 고분자의 전구체이며, R1은 탄소수 1 내지 10의 포화 또는 불포화 탄화수소 치환기이고, R2, R3는 각각 독립적으로 -H 또는 -CH3이다)
    (b) 경화제 0.01~10 중량부; 및
    (c) 산화제 0.1~10 중량부;를 함유하는 도전성 점착제 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 도전성 고분자 전구체는 티오펜, 피롤, 3,4-에틸렌디옥시티오펜(3,4-ethylenedioxythiopene, EDOT), 3,4-프로필렌디옥시티오펜(3,4-propylenedioxythiopene, ProDOT)에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 상기 도전성 점착제 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 피페리딘, 피리딘, 트리에틸아민, 트리메틸아민 및 트리부틸아민으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 유기 아민화합물을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 도전성 점착제 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 산화제는 3가 철(Ⅲ)염, H2O2, 암모늄 과황산염, 알칼리 과붕산염 및 과망간산칼륨으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 상기 도전성 점착제 조성물.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 (메타)아크릴계 단량체는,
    연질의 알킬(메타)아크릴레이트 50 내지 80중량%;
    경질의 비닐계 단량체 5 내지 45중량%; 및
    가교가능한 관능기를 가지는 비닐계 단량체 1 내지 20중량%;로 이루어진 혼합물인 것을 특징으로 하는 상기 도전성 점착제 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 상기 연질의 알킬(메타)아크릴레이트는 에틸아크릴레이트, n-프로필아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, n-펜틸아크릴레이트, n-헥실아크릴레이트, n-헵실아크릴레이트, n-옥틸아크릴레이트, n-옥틸메타아크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트, n-노닐아크릴레이트, n-데실아크릴레이트, 도데실아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 및 4-메틸-2-펜틸아크릴레이트로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 상기 도전성 점착제 조성물.
  7. 제5항에 있어서, 상기 경질의 비닐계 단량체는 메틸아크릴레이트, 메틸메타아크릴레이트, 에틸메타아크릴레이트, 프로필메타아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, 부틸메타아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 비닐아세테이트, 스티렌 및 아크릴로니트릴로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 상기 도전성 점착제 조성물.
  8. 제5항에 있어서, 상기 가교가능한 관능기를 가진 단량체는 단량체 내에 중합단위로서의 비닐 관능기 외에 카르복실기, 수산기, 또는 질소를 포함하는 비닐계 단량체인 것을 특징으로 하는 상기 도전성 점착제 조성물.
  9. 제1항의 도전성 점착제 조성물을 기재필름의 일면에 도포한 후 건조 공정을 수행하여 제조되는 도전성 필름.
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