KR20150082099A - 전도성 필름 형성용 조성물 및 전도성 필름 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 장시간 동안 전도성 고분자의 산화나 분해가 억제되어 표면 저항 신뢰성이 우수한 전도성 필름의 제공을 가능케 하는 전도성 필름 형성용 조성물 및 전도성 필름에 관한 것이다. 상기 전도성 필름 형성용 조성물은 전도성 고분자 5 내지 80 중량%, 유기 바인더의 0.1 내지 30 중량%, 금속염을 포함한 고체 확장제의 0.01 내지 10 중량%, 산화 방지제의 0.01 내지 10 중량%, 및 유기 용매의 10 내지 85 중량%를 포함할 수 있다.

Description

전도성 필름 형성용 조성물 및 전도성 필름 {COMPOSITION FOR FORMING CONDUCTIVE FILM AND CONDUCTIVE FILM}
본 발명은 장시간 동안 전도성 고분자의 산화나 분해가 억제되어 표면 저항 신뢰성이 우수한 전도성 필름의 제공을 가능케 하는 전도성 필름 형성용 조성물 및 전도성 필름에 관한 것이다.
전도성 고분자는 우수한 전기 전도도, 투과도 및 유연성 등의 특성을 나타냄에 따라, 금속 또는 기타 전도성 무기 재료를 대체하는 신규한 도전성 재료로 각광받고 있다. 이러한 전도성 고분자는 정전기 방지 등을 위해 사용되는 대전 방지 필름이나, 대전 방지 점착액 등에 널리 사용되고 있으며, 최근 들어 그 사용 용도나 분야가 확장되고 있다. 특히, TSP나 OLED 등의 표시 소자에서 주로 전극 소재로 사용되는 ITO 등의 전도성 무기 산화물 소재를 대체할 수 있는 소재의 하나로서 잠재력을 갖는 것으로도 알려져 있다.
상기 전도성 고분자를 포함한 도전성 재료의 물성을 평가함에 있어서, 이의 표면 저항 값의 경시 변화, 예를 들어, 시간의 경과에 따른 표면 저항 신뢰성은 매우 중요하다. 즉, 상기 도전성 재료 및 이를 전극 등으로 포함하는 표시 소자 등의 제품이 장기간 사용될 수 있기 위해서는, 상기 도전성 재료의 시간의 경과에 따른 표면 저항 신뢰성이 우수할 필요가 있다.
그런데, 기존에 사용되던 전도성 고분자 및 이를 포함하는 조성물에서는, 상기 전도성 고분자가 비교적 쉽게 산화 또는 분해되면서 이로부터 형성된 도전성 재료가 열악한 표면 저항 신뢰성을 나타내는 단점이 있었다.
본 발명은 장시간 동안 전도성 고분자의 산화나 분해가 억제되어 표면 저항 신뢰성이 우수한 전도성 필름의 제공을 가능케 하는 전도성 필름 형성용 조성물을 제공하는 것이다.
또, 본 발명은 상기 전도성 필름 형성용 조성물로부터 형성되어 우수한 표면 저항 신뢰성을 나타내며, 장시간 동안 우수한 특성을 나타내는 전도성 필름을 제공하는 것이다.
본 발명은 전도성 고분자 5 내지 80 중량%, 유기 바인더의 0.1 내지 30 중량%, 금속염을 포함한 고체 확장제의 0.01 내지 10 중량%, 산화 방지제의 0.01 내지 10 중량%, 및 유기 용매의 10 내지 85 중량%를 포함하는 전도성 필름 형성용 조성물을 제공한다.
본 발명은 또한, 전도성 고분자, 유기 바인더, 및 상기 전도성 고분자와 유기 바인더 상에, 균일하게 분산되어 있는 금속염을 포함한 고체 확장제와, 산화 방지제를 포함하는 전도성 필름을 제공한다.
본 발명에 따르면, 전도성 고분자와 함께 금속염 형태의 고체 확장제와, 산화 방지제를 포함하는 전도성 필름 형성용 조성물이 제공된다. 본 발명자들의 실험 결과, 이러한 전도성 필름 형성용 조성물을 사용하면, 낮은 저항 및 우수한 도전성을 나타내면서도, 장시간 동안 전도성 고분자의 산화나 분해가 억제되어 표면 저항 신뢰성이 우수한 전도성 필름의 제공이 가능해짐을 확인하였다.
이러한 전도성 필름은 정전기 방지용 대전 방지 필름이나, 각종 표시 소자의 전극용 등으로 사용되어, 장시간 동안 우수한 전기적 특성을 유지할 수 있으므로, 제품의 수명을 보다 증가시키는데 크게 기여할 수 있다.
이하 발명의 구체적인 구현예에 따른 전도성 필름 형성용 조성물과, 이로부터 형성된 전도성 필름 등에 대해 설명하기로 한다.
발명의 일 구현예에 따르면, 전도성 고분자 약 5 내지 80 중량%, 유기 바인더의 약 0.1 내지 30 중량%, 금속염을 포함한 고체 확장제의 약 0.01 내지 10 중량%, 산화 방지제의 약 0.01 내지 10 중량%, 및 유기 용매의 약 10 내지 85 중량%를 포함하는 전도성 필름 형성용 조성물이 제공된다.
이러한 일 구현예의 전도성 필름 형성용 조성물은 전도성 고분자와 함께, 금속염 형태의 고체 확장제와, 산화 방지제를 함께 포함한다. 이하의 실시예에서도 뒷받침되는 바와 같이, 본 발명자들의 실험 결과, 특정한 고체 확장제와, 산화 방지제를 조합하여 사용하는 경우, 이들의 상승 작용에 의해 전도성 고분자의 산화나 분해가 억제될 수 있으면서도, 상기 일 구현예의 조성물로부터 형성된 전도성 필름이 우수한 도전성을 나타낼 수 있음이 확인되었다.
그러나, 솔비톨이나 숙신이미드 등 단순 유기물 형태의 다른 고체 확장제를 사용하거나, 고체 확장제 및 산화 방지제 중 어느 1종만을 사용하는 경우, 전도성 고분자의 산화 및/또는 분해가 충분히 억제되지 못하거나, 상기 전도성 필름이 충분한 도전성을 나타내지 못할 수 있다.
따라서, 일 구현예의 조성물에 따르면, 이전에는 달성될 수 없었던 뛰어난 표면 저항 신뢰성(즉, 장시간 경과 후에도 낮은 표면 저항을 유지하는 우수한 특성)을 나타내면서도, 기본적인 도전성 등 전기적 특성이 우수한 전도성 필름이 제조 및 제공될 수 있다.
이러한 전도성 필름은 정전기 방지용 대전 방지 필름이나, 각종 표시 소자의 전극용 등으로 사용되어, 장시간 동안 우수한 전기적 특성을 유지할 수 있으므로, 제품의 수명을 보다 증가시키는데 크게 기여할 수 있다.
이하, 발명의 일 구현예에 따른 전도성 필름 형성용 조성물을 각 구성 성분별로 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
먼저, 상기 일 구현예의 조성물에는 전도성 고분자가 포함되는데, 이러한 전도성 고분자로는 이전부터 우수한 전기 전도성을 나타내는 것으로 알려진 임의의 고분자를 사용할 수 있다. 보다 구체적으로, 이러한 전도성 고분자의 예로는, 폴리아닐린계 고분자, 폴리피롤계 고분자, 폴리티오펜계 고분자나 이들의 유도체가 있으며, 이들 중에 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 다만, 일 구현예의 조성물에서 사용 가능한 전도성 고분자의 예가 이들에 한정되지는 않으며, 이외에도 우수한 전도성을 나타내는 것으로 알려진 임의의 전도성 고분자를 사용할 수 있음은 물론이다.
그리고, 상기 전도성 고분자의 예에서, 상기 고분자의 "유도체"(예를 들어, 폴리아닐린계 고분자의 "유도체" 등)라 함은, 그 단량체의 유도체, 예를 들어, 아닐린에 하나 이상의 다른 유기기가 결합되거나 이러한 유기기로 개질된 아닐린 유도체, 피롤에 하나 이상의 다른 유기기가 결합되거나 이러한 유기기로 개질된 피롤 유도체, 또는 티오펜에 하나 이상의 다른 유기기가 결합되거나 이러한 유기기로 개질된 티오펜의 유도체를 단량체로 포함하여 중합 또는 공중합된 전도성을 나타내는 임의의 고분자를 총칭할 수 있다. 예를 들어, 티오펜의 유도체인 3,4-에틸렌 디옥시 티오펜의 중합체인 폴리(3,4-에틸렌 디옥시 티오펜) 등이 이러한 고분자의 "유도체"의 범주에 속할 수 있으며, 상기 폴리(3,4-에틸렌 디옥시 티오펜)은 우수한 전도성을 나타냄에 따라, 일 구현예의 조성물에 바람직하게 사용될 수 있다.
상기 전도성 고분자는 일 구현예의 조성물 중에 약 5 내지 80 중량%, 혹은 약 7 내지 50 중량%, 혹은 약 9 내지 30 중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 만일, 전도성 고분자의 함량이 지나치게 낮아지면, 일 구현예의 조성물로부터 형성된 전도성 필름의 전도성이 충분치 못할 수 있고, 상기 전도성 고분자의 함량이 지나치게 높아지면, 일 구현예의 조성물의 코팅성 등이 저하되어 양호한 전도성 필름이 제대로 형성되지 못할 수 있다.
한편, 일 구현예의 조성물은 상기 전도성 고분자를 분산시키기 위한 유기 바인더를 포함한다.
이러한 유기 바인더의 구체적인 예로는, 아크릴계 바인더, 우레탄계 바인더, 알콕시 실란계 바인더로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 들 수 있고, 예를 들어, 아크릴계 화합물, 우레탄계 화합물 또는 알콕시 실란계 화합물이 반복 수 2 내지 10으로 중합된 올리고머 형태, 혹은 그 이상의 반복 수로 중합된 폴리머 형태 등으로 될 수 있다.
이러한 유기 바인더의 보다 구체적인 예로는, 폴리아크릴산[Poly(acrylic acid)], 폴리히드록실 에틸 메타크릴레이트[Poly(hydroxyl ethyl methacrylate)], 폴리우레탄[Poly(urethane)] 또는 폴리(우레탄-아크릴레이트) 공중합체 [Poly(urethane-co-acrylate)] 공중합체 등이 있으며, 이외에도 이전부터 전도성 필름 형성용 조성물에 포함될 수 있는 것으로 알려진 임의의 유기 바인더를 별다른 제한 없이 사용할 수 있다.
상기 유기 바인더는 일 구현예의 조성물 중에 약 0.1 내지 30 중량%, 혹은 약 1 내지 20 중량%, 혹은 약 3 내지 15 중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 만일, 유기 바인더의 함량이 지나치게 낮아지면, 조성물의 코팅성 등이 저하되어 양호한 전도성 필름이 제대로 형성되지 못할 수 있으며, 유기 바인더의 함량이 지나치게 높아지면 상대적으로 전도성 고분자 등의 함량이 낮아져 전도성 필름의 도전성이나 전기적 특성이 저하될 수 있다.
일 구현예의 조성물은 또한, 금속염 형태의 고체 확장제를 포함한다. 이러한 고체 확장제와 후술하는 산화 방지제의 사용으로, 일 구현예의 조성물로 형성된 전도성 필름 내에서 전도성 고분자의 산화 또는 분해가 장시간 동안 억제될 수 있으며, 그 결과, 우수한 표면 저항 신뢰성을 나타내는 전도성 필름이 제조 및 제공될 수 있다.
이러한 고체 확장제로 사용 가능한 금속염의 예로는, 탄소수 8 이상의 장쇄 탄화수소기를 갖는 유기 금속염, 보다 구체적으로, 구리염, 나트륨염, 포타슘염 또는 칼슘염을 들 수 있으며, 이의 가장 대표적인 예로는 소디움 옥틸술포네이트(sodium octylsulfonate), 소디움 도데실술포네이트(sodium dodecylsulfonate), 포타슘 옥틸술포네이트(potassium octylsulfonate) 또는 포타슘 도데실술포네이트(potassium dodecylsulfonate) 등을 들 수 있다. 다만, 고체 확장제로 사용 가능한 금속염의 예가 이들에 한정되지는 않으며, 다양한 금속염을 상기 고체 확장제로 사용할 수 있다.
상기 고체 확장제는 일 구현예의 조성물 중에 약 0.01 내지 10 중량%, 혹은 약 0.1 내지 5 중량%, 혹은 약 0.2 내지 1 중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 만일, 고체 확장제의 함량이 지나치게 낮아지면, 상기 전도성 고분자의 경시적 산화나 분해가 효과적으로 억제되지 못하여 전도성 필름의 표면 저항 신뢰성이 충분치 못할 수 있다. 또, 고체 확장제의 함량이 지나치게 높아지면, 전도성 필름의 도전성이나 전기적 특성에 오히려 악영향을 미칠 수 있다.
일 구현예의 조성물은 또한, 산화방지제를 포함한다. 이미 상술한 고체 확장제와 이러한 산화 방지제의 사용으로, 일 구현예의 조성물로 형성된 전도성 필름 내에서 전도성 고분자의 산화 또는 분해가 장시간 동안 억제될 수 있으며, 그 결과, 우수한 표면 저항 신뢰성을 나타내는 전도성 필름이 제조 및 제공될 수 있다.
일 구현예의 조성물에서 사용 가능한 산화 방지제의 예로는, 페놀계 산화 방지제, 황계 산화 방지제 및 인계 산화방지제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 들 수 있다.
또한, 이러한 산화 방지제 중에서, 상기 페놀계 산화 방지제의 보다 구체적인 예로는, 비스-(3,3-비스-(4'-히이드록시-3'-테트라부틸페놀)부탄산-글리콜에스터, 2,6-디-터트-부틸-4-메틸페놀, 4,4'-티오비스 (2-터트-부틸-5-메틸페놀), 테트라키스 [메틸렌 (3,5-디-터트 -부틸 -4-히드록시페닐)프로피오네이트 메탄, 1,2-비스(3,5-디-터트-부틸 -4-히드록시히드로신나모일) 히드라진, 티오디에틸렌 비스 [3-(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시페닐) 프로피오네이트], 옥타데실-3-(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시페닐) 프로피오네이트, 이소트리데실-3-(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시페닐) 프로피오네이트, N,N'-헥사메틸렌 비스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시히드로신남아미드), 3,5-비스 (1,1-디메틸에틸)-4-히드록시 벤젠 프로파노익산, 탄소수 7 내지 9의 분지형 알킬 에스테르, 2,2'-에틸렌비스 (4,6-디-터트-부틸페놀), 1,3,5-트리에틸-2,4,6-트리스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시 벤질) 벤젠, 4,6-비스(옥틸티오메틸)-o-크레졸, 1,3,5-트리스 (2,6-디메틸-3-히드록시-4-터트-부틸벤질) 이소시아누레이트, 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸페놀), 트리에틸렌 글리콜-비스-3-(3-터트-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐) 프로피오네이트, 2,5-디-터트-아밀-히드로퀴논, 헥사메틸렌 비스[3-(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시페닐) 프로피오네이트], 트리스-(3,5-디-터트 -부틸히드록시벤질) 이소시아누레이트, 및 4,4'-부틸리덴비스(6-터트-부틸-3-메틸페놀)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 물질을 들 수 있다. 다만, 상기 페놀계 산화 방지제의 예가 이에 한정되지는 않으며, 상술한 각 물질의 유도체나 유사체를 포함하여 이전부터 알려진 임의의 페놀계 산화방지제를 별다른 제한 없이 모두 사용할 수 있다.
그리고, 인계 산화방지제의 보다 구체적인 예로는, 트리에틸포스파이트, 트리이소프로필포스파이트, 트리이소데실포스파이트, 트리도데실포스파이트, 페닐이소데실포스파이트, 디페닐이소데실포스파이트, 트리페닐포스파이트, 페닐-비스 (4-노닐페닐)포스페이트, 트리스-(4-옥틸페닐)포스페이트, 트리스-[4-(1-페닐에틸)페닐]-포스파이트, 트리스(2,4-디-터트-부틸페닐)포스페이트, 트리스 (2,4-디-터트-부틸페닐) 포스페이트, 비스 (2,4-디-터트-부틸페닐)펜타에리스리톨 디포스파이트, 폴리(디프로필렌 글리콜) 페닐포스페이트, 디페닐 이소데실 포스페이트 및 2-에틸헥실 디페닐 포스페이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 물질을 들 수 있다. 다만, 상기 인계 산화 방지제의 예가 이에 한정되지는 않으며, 상술한 각 물질의 유도체나 유사체를 포함하여 이전부터 알려진 임의의 인 함유 산화방지제를 별다른 제한 없이 모두 사용할 수 있다.
또, 황계 산화방지제의 보다 구체적인 예로는, 펜타에리트리틸 테트라키스 (3-라우릴티오프로피오네이트), 디라우릴 티오디프로피오네이트, 디미리스틸 티오디프로피오네이트, 디스테아릴 티오디프로피오네이트 및 디트리데실 티오디프로피오네이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 물질을 들 수 있다. 다만, 상기 황계 산화 방지제의 예 또한 이에 한정되지는 않으며, 상술한 각 물질의 유도체나 유사체를 포함하여 이전부터 알려진 임의의 황 함유 산화방지제를 별다른 제한 없이 모두 사용할 수 있다.
한편, 일 구현예의 조성물은 상술한 각 구성 성분 외에도, 이들 구성 성분을 용해 또는 분산시키기 위한 유기 용매를 더 포함한다.
이러한 유기 용매로는 수소를 내줄 수 있는 특성을 갖는 프로톤성 유기 용매(Protic solvent)를 사용할 수 있다.
이러한 유기 용매의 보다 구체적인 예로는, 메틸알콜, 에틸알콜, 이소프로판올, 에틸렌글리콜, 부탄디올, 네오펜틸글리콜, 1,3-펜탄디올, 1,4-사이클로헥산디메탄올, 디에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리부틸렌글리콜, 디메틸올프로판 또는 트리메틸올프로판 등의 알코올, 디올, 폴리올 또는 이들의 에스테르화 유도체와 같은 하나 이상의 히드록시기를 갖는 알코올계 용매; 클로로포름, 디클로로메탄, 테트라클로로에틸렌, 트리클로로에틸렌, 디브로모에탄 또는 디브로모프로판 등과 같은 하나 이상의 할로겐을 갖는 할로겐계 용매, N-메틸피롤리돈; 디메틸설폭사이드; 트리에틸아민, 트리부틸아민 또는 트리옥틸아민 등의 트리알킬아민; 크레졸; 프로필렌글리콜 모노메틸에테르와 같은 프로필렌글리콜 모노알킬에테르; 1-메틸-2피롤리디논; 디프로필케톤; 및 에틸락테이트 등의 알킬락테이트로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상을 들 수 있다.
이러한 유기 용매는 일 구현예의 조성물 중에, 상술한 각 구성 성분의 함량 범위를 제외한 잔량, 예를 들어, 약 10 내지 85 중량%로 포함될 수 있으며, 이러한 함량 범위 내에서 나머지 각 구성 성분을 균일하게 용해 또는 분산시키기에 적절한 함량 범위로 포함될 수 있다.
또한, 상술한 일 구현예의 조성물은 이로부터 형성되는 전도성 필름 계면의 젖음성이나 레벨링 특성을 추가로 향상시키기 위해, 계면 활성제를 더 포함할 수도 있다.
이러한 계면 활성제의 예로는, 상품명 BYK 계열의 표면 장력 조절제, 예를 들어, BYK-306, BYK-307, 또는 BYK-337 등이나, 상품명 TEGO 계열(Degussa )의 표면 장력 조절제, 예를 들어, TEGO Glide100, 또는 TEGO Glide 435 등을 들 수 있고, 이외에도 전도성 필름의 표면 장력을 조절하여, 그 계면의 젖음성 등을 향상시킬 수 있는 임의의 계면 활성제를 사용할 수 있다.
이러한 계면 활성제는 일 구현예의 조성물로부터 형성된 전도성 필름의 표면 장력을 적절히 조절할 수 있도록, 상기 일 구현예의 조성물 중에 약 0 내지 1 중량%, 혹은 약 0.01 내지 0.1 중량%의 함량으로 포함될 수 있다.
한편, 발명의 다른 구현예에 따르면, 상술한 일 구현예의 조성물로부터 형성된 전도성 필름이 제공된다. 이러한 전도성 필름은 전도성 고분자, 유기 바인더, 및 상기 전도성 고분자와 유기 바인더 상에, 균일하게 분산되어 있는 금속염 을 포함한 고체 확장제와, 산화 방지제를 포함할 수 있으며, 건조 과정에서 제거되는 유기 용매를 제외하고, 상술한 일 구현예의 조성물과 대응하는 함량 범위로 각 구성 성분을 포함할 수 있다.
이러한 전도성 필름은 금속염의 고체 확장제와, 산화 방지제를 포함하여, 우수한 전도성과 함께, 장시간 동안 전도성 고분자의 산화 또는 분해가 억제되어 뛰어난 표면 저항 신뢰성을 나타낼 수 있다. 따라서, 정전기 방지용 대전 방지 필름이나, 각종 표시 소자의 전극용 등으로 적절히 사용될 수 있으며, 장시간 동안 우수한 전기적 특성을 유지할 수 있으므로, 제품의 수명을 보다 증가시키는데 크게 기여할 수 있다.
이러한 전도성 필름은 PET 등의 수지 기재 상에 상술한 일 구현예의 조성물을 도포하고, 건조를 통해 유기 용매를 제거하는 통상적인 방법으로 형성될 수 있다. 상기 조성물의 도포 공정은 바-코팅 또는 스핀 코팅 등의 임의의 도포 방법을 통해 진행할 수 있고, 상기 건조 공정은 유기 용매의 종류에 따라, 이를 적절히 제거할 수 있는 통상적인 조건 하에 진행할 수 있다.
이하 발명의 구체적인 실시예를 통해 발명의 작용, 효과를 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 다만, 이는 발명의 예시로서 제시된 것으로 이에 의해 발명의 권리범위가 어떠한 의미로든 한정되는 것은 아니다.
실시예 1) 전도성 필름 형성용 조성물의 제조
PEDOT/PSS의 전도성 고분자 분산액 10 중량%, 아크릴계 바인더(애경화학 PE2102) 5 중량%, NMP 10 중량%, 소디움 도데실술포네이트 0.5 중량%, 산화방지제 (4,4'-thiobis(2-tert-butyl-5-methylphenol)) 1 중량%, IPA/DIW (1/1) 혼합용매 73.45 중량%, 계면활성제 (BYK 306) 0.05 중량%를 첨가하여 실시예 1의 전도성 필름 형성용 조성물을 제조하였다.
실시예 2) 전도성 필름 형성용 조성물의 제조
PEDOT/PSS의 전도성 고분자 분산액 10 중량%, 아크릴계 바인더 (애경화학 PE2102) 5 중량%, NMP 10 중량%, 소디움 도데실술포네이트 0.5 중량%, 산화방지제 (2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol) 1 중량%, IPA/DIW (1/1) 혼합용매 73.45 중량%, 계면활성제 (BYK 306) 0.05 중량%를 첨가하여 실시예 2의 전도성 필름 형성용 조성물을 제조하였다.
실시예 3) 전도성 필름 형성용 조성물의 제조
PEDOT/PSS의 전도성 고분자 분산액 10 중량%, 아크릴계 바인더 (애경화학 PE2102) 5 중량%, NMP 10 중량%, 소디움 도데실술포네이트 0.5 중량%, 산화방지제 (2,5-di-tert-amyl-hydroquinone) 1 중량%, IPA/DIW (1/1) 혼합용매 73.45 중량%, 계면활성제 (BYK 306) 0.05 중량%를 첨가하여 실시예 4의 전도성 필름 형성용 조성물을 제조하였다.
실시예 4) 전도성 필름 형성용 조성물의 제조
PEDOT/PSS의 전도성 고분자 분산액 10 중량%, 아크릴계 바인더 (애경화학 PE2102) 5 중량%, NMP 10 중량%, 포타슘 도데실술포네이트 0.5 중량%, 산화방지제 (4,4'-thiobis(2-tert-butyl-5-methylphenol)) 1 중량%, IPA/DIW (1/1) 혼합용매 73.45 중량%, 계면활성제 (BYK 306) 0.05 중량%를 첨가하여 실시예 4의 전도성 필름 형성용 조성물을 제조하였다.
실시예 5) 전도성 필름 형성용 조성물의 제조
PEDOT/PSS의 전도성 고분자 분산액 10 중량%, 아크릴계 바인더 (애경화학 PE2102) 5 중량%, NMP 10 중량%, 소디움 옥틸술포네이트 0.5 중량%, 산화방지제 (4,4'-thiobis(2-tert-butyl-5-methylphenol)) 1 중량%, IPA/DIW (1/1) 혼합용매 73.45 중량%, 계면활성제 (BYK 306) 0.05 중량%를 첨가하여 실시예 5의 전도성 필름 형성용 조성물을 제조하였다.
비교예 1) 전도성 필름 형성용 조성물의 제조
PEDOT/PSS의 전도성 고분자 분산액 10 중량%, 아크릴계 바인더 (애경화학 PE2102) 5 중량%, NMP 10 중량%, 소디움 도데실술포네이트 0.5 중량%, IPA/DIW (1/1) 혼합용매 74.45 중량%, 계면활성제 (BYK 306) 0.05 중량%를 첨가하여 비교예 1의 전도성 필름 형성용 조성물을 제조하였다.
비교예 2) 전도성 필름 형성용 조성물의 제조
PEDOT/PSS의 전도성 고분자 분산액 10 중량%, 아크릴계 바인더 (애경화학 PE2102) 5 중량%, NMP 10 중량%, 산화방지제 (4,4'-thiobis(2-tert-butyl-5-methylphenol)) 1 중량%, IPA/DIW (1/1) 혼합용매 73.95 중량%, 계면활성제 (BYK 306) 0.05 중량%를 첨가하여 비교예 2의 전도성 필름 형성용 조성물을 제조하였다.
비교예 3) 전도성 필름 형성용 조성물의 제조
PEDOT/PSS의 전도성 고분자 분산액 10 중량%, 아크릴계 바인더 (애경화학 PE2102) 5 중량%, NMP 10 중량%, IPA/DIW (1/1) 혼합용매 74.95 중량%, 계면활성제 (BYK 306) 0.05 중량%를 첨가하여 비교예 3의 전도성 필름 형성용 조성물을 제조하였다.
비교예 4) 전도성 필름 형성용 조성물의 제조
PEDOT/PSS의 전도성 고분자 분산액 10 중량%, 아크릴계 바인더 (애경화학 PE2102) 5 중량%, NMP 10 중량%, 솔비톨 0.5 중량%, 산화방지제 (4,4'-thiobis(2-tert-butyl-5-methylphenol)) 1 중량%, IPA/DIW (1/1) 혼합용매 73.45 중량%, 계면활성제 (BYK 306) 0.05 중량%를 첨가하여 비교예 4 의 전도성 필름 형성용 조성물을 제조하였다.
비교예 5) 전도성 필름 형성용 조성물의 제조
PEDOT/PSS의 전도성 고분자 분산액 10 중량%, 아크릴계 바인더 (애경화학 PE2102) 5 중량%, NMP 10 중량%, 숙신이미드 0.5 중량%, 산화방지제 (4,4'-thiobis(2-tert-butyl-5-methylphenol)) 1 중량%, IPA/DIW (1/1) 혼합용매 73.45 중량%, 계면활성제 (BYK 306) 0.05 중량%를 첨가하여 비교예 5 의 전도성 필름 형성용 조성물을 제조하였다.
시험예 1: 전도성 필름 제조 및 평가
실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 5의 조성물을 Bar-Coating (No. 3) 방법으로 PET 필름에 도포한 후, 80℃에서 약 1분 간 건조하여 전도성 필름을 제조하였다. 이러한 전도성 필름을 25℃ 및 80℃에서 각각 유지한 상태에서, 초기 표면 저항 및 500 시간 경과 후의 표면 저항을 각각 SIMCO ST-4 장비를 사용하여 측정하였다.
이렇게 측정한 표면 저항과, 표면 저항 변화량을 하기 표 1에 나타내어 정리하였다.
초기 저항, Ω/sq
(Log Scale)		 500 hr 후 저항, Ω/sq
(Log Scale)		 변화량 ?
고온 (80oC) 실시예 1 6.5 8.0 1.5
실시예 2 6.7 8.6 1.9
실시예 3 6.4 8.5 2.1
실시예 4 6.5 8.3 1.8
실시예 5 6.2 8.4 2.2
비교예 1 5.3 12.5 7.2
비교예 2 5.7 8.1 2.4
비교예 3 7.1 12.6 5.5
비교예 4 6.7 9.2 2.5
비교예 5 6.5 9.1 2.6
상온 (25oC) 실시예 1 6.0 6.0 0.0
실시예 2 6.5 6.5 0.0
실시예 3 6.3 6.4 0.1
실시예 4 6.5 6.5 0
실시예 5 6.2 6.3 0.1
비교예 1 5.3 6.2 0.9
비교예 2 5.7 5.8 0.1
비교예 3 7.1 11.7 4.6
비교예 4 6.5 6.7 0.2
비교예 5 6.3 6.6 0.3
상기 표 1을 참고하면, 금속염의 고체 확장제와 산화방지제를 동시에 첨가한 실시예 1 내지 5는 고온 및 상온에서 모두 장시간 경과 후에도 표면 저항 증가 정도가 낮아 우수한 표면 저항 신뢰성을 나타냄이 확인되었다.

Claims (11)

  1. 전도성 고분자 5 내지 80 중량%,
    유기 바인더의 0.1 내지 30 중량%,
    금속염을 포함한 고체 확장제의 0.01 내지 10 중량%,
    산화 방지제의 0.01 내지 10 중량%, 및
    유기 용매의 10 내지 85 중량%를 포함하는 전도성 필름 형성용 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 전도성 고분자는 폴리아닐린계 고분자, 폴리피롤계 고분자, 폴리티오펜계 고분자 및 이들의 유도체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 전도성 필름 형성용 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, 유기 바인더는 아크릴계 바인더, 우레탄계 바인더, 알콕시 실란계 바인더로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하고, 올리고머 또는 폴리머 형태를 갖는 전도성 필름 형성용 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 금속염은 탄소수 8 이상의 장쇄 탄화수소기를 갖는 유기 금속염을 포함하는 전도성 필름 형성용 조성물.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 금속염은 구리염, 나트륨염, 칼슘염 또는 포타슘염을 포함하는 전도성 필름 형성용 조성물.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 금속염은 소디움 옥틸술포네이트(sodium octylsulfonate), 소디움 도데실술포네이트(sodium dodecylsulfonate), 포타슘 옥틸술포네이트(potassium octylsulfonate) 또는 포타슘 도데실술포네이트(potassium dodecylsulfonate)를 포함하는 전도성 필름 형성용 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 유기 용매는 프로톤성 유기 용매(protic solvent)를 포함하는 전도성 필름 형성용 조성물.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 프로톤성 유기 용매는 하나 이상의 히드록시기를 갖는 알코올계 용매, 하나 이상의 할로겐을 갖는 할로겐계 용매, N-메틸피롤리돈, 디메틸설폭사이드, 트리알킬아민, 크레졸, 프로필렌글리콜 모노알킬에테르, 1-메틸-2피롤리디논, 디프로필케톤 및 알킬락테이트로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상을 포함하는 전도성 필름 형성용 조성물.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 산화 방지제는 페놀계 산화 방지제, 황계 산화 방지제 및 인계 산화방지제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 전도성 필름 형성용 조성물.
  10. 제 1 항에 있어서, 0 내지 1 중량%의 계면 활성제를 더 포함하는 전도성 필름 형성용 조성물.
  11. 전도성 고분자,
    유기 바인더, 및
    상기 전도성 고분자와 유기 바인더 상에, 균일하게 분산되어 있는 금속염을 포함한 고체 확장제와, 산화 방지제를 포함하는 전도성 필름.
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