KR20190091742A

KR20190091742A - 대전방지용 도포액 조성물 및 이를 이용한 대전방지 폴리에스테르 필름

Info

Publication number: KR20190091742A
Application number: KR1020180010687A
Authority: KR
Inventors: 최태규; 박지성; 김길중; 문기정
Original assignee: 도레이첨단소재 주식회사
Priority date: 2018-01-29
Filing date: 2018-01-29
Publication date: 2019-08-07
Also published as: WO2019147099A1; CN111655800A; JP2021512194A; JP7087232B2; KR102083074B1; CN111655800B

Abstract

본 발명은 우수한 대전방지성을 갖는 개질된 전도성 복합체, 가교제, 바인더 및 분산성 향상제를 포함하는 대전방지용 도포액 조성물과 이를 폴리에스테르 필름의 적어도 한 면에 도포한 도포층을 갖는 대전방지 폴리에스테르 필름에 관한 것으로서, 외관 품질이 양호하며 투명성과 평활성이 매우 우수하고 또한 저습도 하에서도 안정적인 대전방지 성능을 가지며 경시 열화하기 어려운 도포층을 구비하여 주변의 먼지 흡착 방지 및 정전기 발생을 효과적으로 제거할 수 있는 대전방지용 도포액 조성물 및 이를 이용한 대전방지 폴리에스테르 필름에 관한 것이다.

Description

대전방지용 도포액 조성물 및 이를 이용한 대전방지 폴리에스테르 필름{ANTISTATIC COATING SOLUTION COMPOSITION AND ANTISTATIC POLYESTER FILM USING THE SAME}

본 발명은 대전방지용 도포액 조성물 및 이를 이용한 대전방지 폴리에스테르 필름에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주변의 먼지 흡착 방지 및 정전기 발생을 효과적으로 제거할 수 있는 대전방지용 도포액 조성물 및 이를 이용한 대전방지 폴리에스테르 필름에 관한 것이다.

일반적으로 고분자 중합 필름은 기계적 강도, 치수 안정성, 내열성, 투명성 및 내약품성이 뛰어나기 때문에 사진용, 제도용, 오에이치피용, 전기전자 부품용, 일반산업용 및 포장용 재료 등의 용도로 산업 전 분야에 걸쳐 널리 사용되고 있다.

그러나 고분자 중합 필름의 우수한 물성에도 불구하고, 필름 표면의 고유저항이 매우 커서 마찰이 가해지면 필름 표면이 쉽게 대전되는 문제점을 갖고 있는데, 이 경우, 정전기에 의해 필름 표면에 먼지 등의 이물질이 부착되거나, 전기 쇼크가 가해져 제품 불량이 발생한다.

또한, 유기 용제 등의 화학물질이 사용되는 필름은 제조 공정이나 가공 공정에서 방전이 일어나 화재가 발생하는 경우도 있다.

이와 같은 필름의 정전기 발생을 억제하는 공지의 기술로서, 유기 술폰산염 또는 유기 인산염 등을 필름 제조 시 혼합하는 내부첨가법, 금속 화합물을 표면에 증착하는 금속증착법, 도전성 무기입자를 표면에 도포하는 방법, 이온성 단분자 화합물 또는 고분자 화합물을 표면에 도포하는 방법 등이 있다.

이러한 방법들 중 내부첨가법은 경시변화에 대한 안정성이 우수하지만, 필름 고유의 우수한 물성과 대전방지 효과가 저감되는 문제점이 있고, 금속증착법과 도전성 무기입자를 도포하는 방법은 대전방지성이 우수하여 최근 각광받고 있지만, 제조단가가 너무 높아 고도의 대전방지성을 요하는 특수한 분야에만 이용되고 있다. 또한 이온성 단분자 화합물 또는 고분자 화합물 도포법에 관한 기술로서, 한국 공개특허공보 제2003-0022713호에는 고분자형 4급 암모늄인 폴리디아릴디메틸암모늄 클로라이드를 대전방지제로 사용한 대전방지성 폴리에스테르 필름에 관한 기술이 개시되어 있고, 미국특허 제5,925,447호에는 아크릴계 아미드 말단에 4급 암모늄기가 붙어 있는 아크릴계 폴리머를 대전방지제로 사용한 기술이 기재되어 있으며, 한국 공개특허공보 제2002-0010877호에는 4급 암모늄 염화물로 된 양이온 변성규소 화합물을 함유한 규소화합물을 기재 필름에 도포하고 경화시켜 저반사층을 형성한 반사방지 필름이 개시되어 있다.

그러나, 이들 방식으로 제조되는 모든 대전방지 필름은 대전방지성이 습도에 따라 변화하여 낮은 습도에서 대전방지성을 제대로 구현할 수 없는 문제점이 있다.

또한 한국 공개특허공보 제2006-0078766호에서는 전도성 고분자, 불소계 실란 커플링제, 경화제를 혼합하여 함유하는 도포액을 폴리에스테르 필름의 편면에 도포하여 건조함으로써 폴리에스테르 필름 위에 도포층을 형성하는 것이 개시되어 있다.

그러나 한국 공개특허공보 제2006-0078766호에 개시되어 있는 도포층은 투명성 저하나 백화(白化) 등의 외관 불량을 발생시키는 경우가 있기 때문에 이러한 도포층을 구비한 폴리에스테르 필름을 광학 용도에 적용할 수 없고, 또한 시간 경과에 따른 도포액의 안정성 저하로 인하여 도포액의 응집이 유발되어 고속 생산에 적용하기 어렵다는 단점이 있다.

한국 공개특허공보 제2003-0022713호 미국특허 제5,925,447호 한국 공개특허공보 제2002-0010877호 한국 공개특허공보 제2006-0078766호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 외관 품질이 양호하며 투명성과 평활성이 매우 우수하고, 또한 저습도 하에서도 안정적인 대전방지 성능을 가지고 경시 열화하기 어려운 도포층을 제공함으로써 주변의 먼지 흡착 방지 및 정전기 발생을 효과적으로 제거할 수 있는 대전방지용 도포액 조성물 및 이를 이용한 대전방지 폴리에스테르 필름을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 보다 분명해 질 것이다.

상기 목적은, 대전방지용 도포액 조성물로서, π공액계 전도성 고분자와 하기 화학식 1의 구조를 가지는 화합물을 포함하는 전도성 복합체, 가교제, 바인더 수지 및 분산성 향상제를 포함하되,

[화학식 1]

여기서, R_1,R₂는 각각 독립적으로 직쇄 또는 분지쇄의 탄소수 2 개 내지 12개의 알킬렌기, 알킬기, 알케닐기, 비닐기, 알릴기, 페닐기, 아릴기이고, B⁺는 양이온인 것을 특징으로 하는 대전방지용 도포액 조성물에 의해 달성된다.

여기서, 상기 화학식 1의 구조를 가지는 화합물은 3-술포프로필 아크릴레이트 포타슘 염(3-sulfopropyl acrylate potassium salt)인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 전도성 복합체는 π공액계 전도성 고분자 1중량부 당 상기 화학식 1의 구조를 가지는 화합물 0.1중량부 내지 6중량부의 고형분을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 전도성 복합체는 상기 화학식 1의 구조를 가지는 화합물과 π공액계 전도성 고분자로서 폴리티오펜 또는 그 유도체가 함유된 수분산체인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 가교제는 카르보디미이드계 화합물, 이소시아네이트계 화합물, 옥사졸린계 화합물, 멜라민계 화합물 및 에폭시계 화합물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 가교제의 분자량은 1,000 이하인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 가교제는 상기 도포액 조성물 전체 중량에 대해 10~85중량%를 함유하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 바인더수지는 친수성기를 갖는 열가소성 수지인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 바인더수지는 상기 전도성 복합체 100 중량부에 대해 10 ∼ 1000 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 분산성 향상제는 질소 함유 화합물 또는 수산기 함유 화합물인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 도포액 조성물은 도포액 조성물 100 중량에 대해 고형분으로서 0.002 ~ 10중량부의 계면활성제를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 계면활성제는 아세틸렌 디올계 계면활성제인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 도포액 조성물은 하기 수학식 5를 만족하되,

[수학식 1]

5 ≤ Z ≤ 12

여기서, Z는 도포액 조성물의 수소이온농도인 것을 특징으로 한다.

또한 상기 목적은, 폴리에스테르 필름과 상기 폴리에스테르 필름의 적어도 한 면에 상술한 대전방지용 도포액 조성물로 도포된 도포층을 포함하되,

하기 수학식 2 내지 수학식 5를 모두 만족하고,

[수학식 2]

X₁<10¹¹,

[수학식 3]

X₂<10¹¹,

[수학식 4]

ㅣLog X₁-LogX₂ㅣ< 1

[수학식 5]

5 ≤ Y ≤ 50

여기서, X₁및 X₂(Ω/sq)는 각각 온도 23℃ 상대습도 65%RH 및 온도 23℃ 상대습도 30%RH에서의 도포층의 표면저항이고, Y는 필름의 적어도 한 면의 3차원 중심선 평균조도인 것을 특징으로 대전방지 폴리에스테르 필름에 의해 달성된다.

본 발명에 따르면, 외관 품질이 양호하며 투명성과 평활성이 매우 우수하고 또한 저습도 하에서도 안정적인 대전방지 성능을 가지며 경시 열화하기 어려운 도포층을 구비하여 주변의 먼지 흡착 방지 및 정전기 발생을 효과적으로 제거할 수 있는 등의 효과가 있다.

나아가, 본 발명은 필름 제조과정에서 작업성 및 생산성을 향상시킬 수 있는 등의 효과를 가진다.

다만, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 대전방지 폴리에스테르 필름의 단면 모식도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 다른 실시형태에 따른 대전방지 폴리에스테르 필름의 단면 모식도이다.

이하, 본 발명의 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.

달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 상충되는 경우, 정의를 포함하는 본 명세서가 우선할 것이다. 또한 본 명세서에서 설명되는 것과 유사하거나 동등한 방법 및 재료가 본 발명의 실시 또는 시험에 사용될 수 있지만, 적합한 방법 및 재료가 본 명세서에 기재된다.

본 발명을 설명하고/하거나 청구함에 있어서, 용어 "공중합체"는 둘 이상의 단량체의 공중합에 의해 형성된 중합체를 언급하기 위해 사용된다. 그러한 공중합체는 이원공중합체, 삼원공중합체 또는 더 고차의 공중합체를 포함한다.

본 발명에 따른 대전방지용 도포액 조성물 및 이를 이용한 대전방지 폴리에스테르 필름의 발명자들은 상술한 종래 기술의 문제점을 예의 연구한 결과, 우수한 대전방지성을 갖는 개질된 전도성 복합체, 가교제, 바인더 및 분산성 향상제 등을 병용하여 도포층의 형성할 경우 외관 품질이 양호하고, 대전방지 성능이 경시 열화하기 어렵고 또한 그 외 모든 특성이 우수한 결과를 가진다는 것을 발견하고 본 발명에 이르게 된 것이다.

도 1과 도 2는 각각 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 대전방지 폴리에스테르 필름의 단면 모식도로서, 필름과 필름의 적어도 한 면에 도포층이 구성되어 있다. 즉 본 발명에 따른 대전방지 폴리에스테르 필름은 도 1과 같이 필름의 한 면에 또는 도 2와 같이 필름의 양 면에 도포층을 형성할 수 있음을 의미한다.

본 발명의 일 양상에 따른 대전방지 폴리에스테르 필름은 폴리에스테르 필름과 폴리에스테르 필름의 적어도 한 면에 후술하는 대전방지용 도포액 조성물로 도포된 도포층을 포함한다.

일 실시예에 따른 폴리에스테르 필름의 종류는 종래 대전방지 도포층이 적용되는 기재필름으로 공지된 통상의 수지라면 특별한 제한 없이 사용할 수 있으며, 본 발명에서는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지를 중심으로 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않음은 당연히 이해될 것이다.

이러한 폴리에스테르 필름은 방향족 디카르복실산과 지방족 글리콜을 중축합시켜 얻은 폴리에스테르를 가리키며, 방향족 디카르복실산은 테레프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복실산 등을 사용하고, 이외, 공중합 폴리에스테르의 디카르복실산 성분으로서 이소프탈산, 프탈산, 테레프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 아디프산, 세바스산, 옥시카르복시산(예컨대, P-옥시벤조산 등)을 사용할 수 있다. 또한, 지방족 글리콜로는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 1,4-시클로헥산디메탄올, 프로필렌글리콜, 부탄디올, 네오펜틸글리콜 등을 들 수 있으며, 이들의 디카르복실산 성분 및 글리콜 성분은 각각 2종 이상을 병용하여도 좋다. 대표적인 폴리에스테르 필름으로는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트(PEN) 등이 있으며, 폴리에스테르에 제3성분을 함유한 공중합체도 가능하다.

본 발명의 다른 양상에 따른 대전방지용 도포액 조성물은 π공액계 전도성 고분자와 하기 화학식 1의 구조를 가지는 화합물을 포함하는 전도성 복합체(A), 가교제(B), 바인더 수지(C) 및 분산성 향상제(D)를 포함할 수 있다.

[화학식 1]

상기 화학식 1에서, R_1,R₂는 각각 독립적으로 직쇄 또는 분지쇄의 탄소수 2 개 내지 12개의 알킬렌기, 알킬기, 알케닐기, 비닐기, 알릴기, 페닐기, 아릴기이고고, B⁺는 양이온으로서 해리되면서 전하를 낼 수 있는 양이온이다.

본 발명에 따른 π공액계 전도성 고분자는, 주사슬이 π공역계로 구성되어 있는 유기 고분자이면 사용할 수 있다. 예를 들어, 폴리피롤류, 폴리티오펜류, 폴리아세틸렌류, 폴리페닐렌류, 폴리페니렌비닐렌류, 폴리아닐린류, 폴리아센류, 폴리티오펜비닐렌류 및 이들의 공중합체 등을 들 수 있다. 중합의 용이하고 공기 중에서 안정성의 관점에서는, 폴리피롤류, 폴리티오펜류 및 폴리아닐린류가 바람직하다.

이러한 π공역계 도전성 고분자의 구체적인 예로서는, 폴리피롤, 폴리(3-메틸피롤), 폴리(3-에틸피롤), 폴리(3-n-프로필피롤), 폴리(3-부틸피롤), 폴리(3―옥틸피롤), 폴리(3-데실피롤), 폴리(3-도데실피롤), 폴리(3,4-디메틸피롤), 폴리(3,4-디부틸피롤), 폴리(3-카르복시피롤), 폴리(3-메틸―4-카르복시피롤), 폴리(3-메틸―4-카르복시에틸피롤), 폴리(3-메틸―4-카르복시부틸피롤), 폴리(3-히드록시피롤), 폴리(3-메톡시피롤), 폴리(3-에톡시피롤), 폴리(3-부톡시피롤), 폴리(3-헥실옥시피롤), 폴리(3-메틸―4-헥실옥시피롤), 폴리(N-메틸피롤), 폴리(티오펜), 폴리(3-메틸티오펜), 폴리(3-에틸티오펜), 폴리(3-프로필티오펜), 폴리(3-부틸티오펜), 폴리(3-헥실티오펜), 폴리(3―헵틸티오펜), 폴리(3-옥틸티오펜), 폴리(3-데실티오펜), 폴리(3-도데실티오펜), 폴리(3-옥타데실티오펜), 폴리(3-브로모티오펜), 폴리(3-클로로티오펜), 폴리(3-요오드티오펜), 폴리(3-시아노티오펜), 폴리(3-페닐티오펜), 폴리(3,4-디메틸티오펜), 폴리(3,4-디부틸티오펜), 폴리(3-히드록시티오펜), 폴리(3-메톡시티오펜), 폴리(3-에톡시티오펜), 폴리(3-부톡시티오펜), 폴리(3-헥실옥시티오펜), 폴리(3-헵틸옥시티오펜), 폴리(3-옥틸옥시티오펜), 폴리(3-데실옥시티오펜), 폴리(3-도데실옥시티오펜), 폴리(3-옥타데실옥시티오펜), 폴리(3,4-디히드록시티오펜), 폴리(3,4-디메톡시티오펜), 폴리(3,4-디에톡시티오펜), 폴리(3,4-디프로폭시티오펜), 폴리(3,4-디부톡시티오펜), 폴리(3,4-디헥실옥시티오펜), 폴리(3,4-디헵틸옥시티오펜), 폴리(3,4-디옥틸옥시티오펜),폴리(3,4-디데실옥시티오펜), 폴리(3,4―디도데실옥시티오펜), 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜), 폴리(3,4-프로필렌디옥시티오펜), 폴리(3,4-부텐디옥시티오펜), 폴리(3-메틸―4-메톡시티오펜), 폴리(3-메틸―4-에톡시티오펜), 폴리(3-카르복시티오펜), 폴리(3-메틸―4-카르복시티오펜), 폴리(3-메틸―4-카르복시에틸티오펜), 폴리(3-메틸―4-카르복시부틸티오펜), 폴리아닐린, 폴리(2-메틸아닐린), 폴리(3-이소부틸아닐린), 폴리(2-아닐린 술폰산), 폴리(3-아닐린 술폰산) 등을 들 수 있다.

일 실시예에 따른 전도성 복합체(A)는 우수한 대전방지 성능을 부여하기 위하여 사용되며, 바람직하게는 화학식 1의 구조를 가지는 화합물과 폴리티오펜 및/또는 그 유도체가 함유된 수분산체를 사용할 수 있다.

일 실시예에서 화학식 1의 구조를 갖는 화합물(이하,"도펀트"라고도 한다)의 바람직한 화합물로는 3-술포프로필 아크릴레이트 포타슘 염(3-sulfopropyl acrylate potassium salt)을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

이러한 도펀트의 고형분 중량비는 폴리티오펜 또는 폴리티오펜 유도체 1중량부 당 0.1중량부 내지 6중량부가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1중량부 내지 5중량부 범위로 사용할 수 있다. 도펀트가 위 범위로 포함됨으로써 용해성을 확보하면서도 충분한 도핑을 형성하여 우수한 대전방지성을 발현할 수 있기 때문이다.

이에, 하기 실시예에서는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) 0.5중량부와 3-술포프로필 아크릴레이트 포타슘염 1.0중량부를 함유하는 수분산체를 사용하여 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 가교제(B)는 가교밀도를 조절하여 대전방지 도포층과 폴리에스테르 필름과의 내용제성 및 도막 성능을 향상하기 위하여 사용된다. 이때, 바람직한 가교제는 카르보디미이드계 화합물, 이소시아네이트계 화합물, 옥사졸린계 화합물, 멜라민계 화합물 및 에폭시계 화합물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.

일 실시예에서 가교제는 특별히 제한되지 않지만 가교제의 분자량이 1000 이하인 것이 적합하다. 특히 가교제를 수용성으로 분자량을 1000 이하로 함으로써 연신 공정에서의 유연성이나 유동성이 발현하고 도포층을 형성하는 혼합체의 건조 후의 연신성을 향상시키고 도막의 균열에 의한 백화 현상을 억제하고 투명성이 부여된다. 그러나 가교제의 분자량이 위 범위보다 커지면, 도포, 건조 후의 연신 시에 도막에 균열이 들어가는 등의 현상이 발생하기 때문에 투명성이 저하하는 경향이 있다. 또한 분자량을 800 이하, 보다 바람직하게는, 600 이하로 함으로써 타 도포 조성물과 상용하기 쉬워져, 투명성이 향상될 수 있다.

또한, 대전방지 도포액 조성물 총 중량 중 가교제의 양은 한정되지 않지만, 바람직하게는 85중량% 이하, 보다 바람직하게는 65중량% 이하, 더 바람직하게는 50중량% 이하이다. 가교제 양의 상한을 이와 같이 설정함으로써, 대전방지 도포층의 외관 품질 및 투명성이 보다 향상된다. 또한 대전방지 도포액 조성물 총 중량 중 가교제 양은 바람직하게는 10중량% 이상, 보다 바람직하게는 15중량% 이상, 더 바람직하게는 20중량% 이상이다. 가교제 양의 하한을 이와 같이 설정함으로써, 도포층이 내용제성의 약화로 인해 발생하는 백화현상이 저감되고 대전방지 성능에서 경시 열화하기 어려워지기 때문이다.

본 발명에 따른 바인더 수지(C)는 수용성 또는 수분산 타입이며, 필요에 따라 적어도 1종의 친수성기를 갖는 열가소성 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 바인더 수지의 예로는, 폴리에테르 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 아크릴 수지, 비닐 수지, 에폭시 수지, 및 아미드 수지를 들 수 있다. 바인더 수지의 골격은, 예를 들면 공중합에 의해 실질적으로 복합구조를 갖고 있어도 된다. 바인더 수지를 도포액 조성물 중에 함유시킴으로써, 얻어지는 대전방지 도포층은 강도 및 기재 필름에의 밀착성이 향상된다.

더욱 구체적으로, 바람직한 바인더 수지는 하이드록실기를 포함하는 음이온의 폴리에테르 폴리우레탄 수분산체; 알릴아민, 비닐아민, 에틸렌아민, 비닐 피리딘, 디에틸아미노에틸 메타크릴레이트, 디알릴디메틸암모늄 클로라이드, 메타크릴로일옥시에틸트리메틸암모늄 술페이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 반복 단위의 관능기를 포함하는 음이온의 폴리에테르 폴리우레탄 수분산체; 또는 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 반복단위의 관능기를 포함하는 음이온의 폴리에테르 폴리우레탄 수분산체를 포함한다.

또한 바인더 수지의 양은 전도성 복합체 100 중량부에 대하여, 바인더 수지 10 ∼ 1000 중량부를 첨가하는 것이 바람직하다. 이때, 바인더 수지의 첨가량이 10 중량부 미만이면, 도포층의 접착력이 저하되어 사용상 문제가 발생하고, 1000 중량부를 초과하면 도포 결점이 발생하여 제품 품질에 영향을 미치기 때문이다.

본 발명에 따른 분산성 향상제(D)는 질소 함유 화합물 또는 수산기 함유 화합물을 사용할 수 있으며, 바인더 수지와 전도성복합체의 혼화성을 향상시키고 도포 조성물의 응집을 억제하기 위하여 사용된다. 구체적인 예로서는 트리메틸아민, 트리에틸아민, 트리프로필아민, 트리이소프로필아민, 트리부틸아민, 트리이소부틸아민, 트리펜틸아민, 트리헥실아민 등의 트리알킬아민; 트리메탄올아민, 트리에탄올아민, 트리이소프로판올아민, 트리부탄올아민, 트리펜탄올아민 등의 트리알코올아민, 디메틸에탄올아민, 2-아미노-2-메틸-1-프로판올 및 디메틸아미노하이드록시프로판, 암모늄하이드록사이드, 테트라메틸암모늄하이드록사이드, 테트라에틸암모늄하이드록사이드, 테트라부틸암모늄하이드록사이드, 소듐 하이드록사이드 등이 사용될 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 혼합되어 사용될 수 있다. 분산성 향상제의 양은 한정되지 않으나, 바람직하게는 최종 도포액 조성물의 수소이온농도가 5 내지 12, 보다 바람직하게는 6 내지 11, 더 바람직하게는 7 내지 10 일 수 있다.

이러한 분산성 향상제는 염기성을 띠는 물질로 바인더 수지와 전도성 복합체와의 혼화성을 향상시키고 도포 조성물의 응집을 억제하기 위하여 사용되며 첨가량은 타 도포액 조성물의 종류/양에 따라 달라지고, 분산성 향상제의 첨가량이 증가할수록 도포액 조성물의 수소이온농도가 증가한다.

또한 본 발명에 따른 대전방지 폴리에스테르 필름의 대전방지 도포층을 형성하기 위해 사용되는 도포액 조성물에는, 폴리에스테르 필름으로의 도포성을 개선하기 위해 계면활성제를 첨가할 수 있다. 사용되는 계면활성제는, 아세틸렌 디올계 계면활성제의 구조를 갖는 것이 바람직하다. 이와 같은 계면활성제는, 대전방지 도포층의 대전방지 성능을 저해하지 않는다.

일 실시예에서 아세틸렌 디올계 계면활성제는 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 사용할 수 있다.

[화학식 2]

화학식 2에서 R₁,R₄는 C2~C10의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기, 시아노기, 아미노기, 수산기, 카르보닐기, 에스테르기 또는 카르복실기에서 선택되고, R₂,R₃는 수소 또는 C1~C8 알킬기이고, m, n, p, q는 0~20의 정수인 것이 바람직하다. 예컨대 2,5,8,11-테트라메틸-6-도데신-5,8-디올 에톡실레이트일 수 있다.

또한 아세틸렌 디올계 계면활성제의 바람직한 함량은 전체 대전방지 도포액 조성물 100 중량부에 대하여, 고형분으로서 0.002~10중량부의 범위로 첨가할 수 있다. 만일 계면활성제 첨가량이 0.002중량부 미만이면, 도막의 웨팅성이 저하되고, 10중량부를 초과하면 도포 조성물 내의 미세 기포로 인해 도포외관 결점이 유발되기 때문이다.

또한 본 발명에 따른 대전방지 도포액 조성물은 전체 도포액 조성물 100중량부에 대하여, 고형분의 함량이 0.5 내지 10.0 중량부가 되도록 제조되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 고형분의 함량이 1.0 내지 5.0중량부가 되도록 제조할 수 있다. 고형분의 함량이 0.5 중량부 미만이면, 도포층의 피막형성 및 대전방지 기능을 발현하기에 충분하지 못하고, 10.0 중량부를 초과하면, 필름의 투명성에 영향을 주어 바람직하지 않기 때문이다.

일 실시예에서 본 발명에 따른 대전방지 도포액 조성물에 사용되는 용매는 실질적으로 물을 주 매체로 할 수 있어 수성 도포액으로 하는 것이 바람직하다.

나아가, 본 발명에 사용되는 도포액에 대한 도포성의 향상, 투명성의 향상 등의 목적으로, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 정도의 적당한 유기용매를 함유할 수 있으며, 바람직한 유기용매로는 이소프로필알콜, 부틸셀로솔브, t-부틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 아세톤, 에탄올, 메탄올 등을 사용할 수 있다. 그러나 도포 조성물 중에 다량의 유기용매를 함유시키면, 인라인 도포법에 적용할 경우에 건조, 연신 및 열처리 공정에서 폭발의 위험성이 있으므로 그 함유량은 도포 조성물 중에 10중량% 이하, 더욱 바람직하게는 5중량% 이하로 제어한다.

본 발명의 일 실시예에 도포액 조성물은 하기 수학식 1을 만족하는 것이 바람직하다.

[수학식 1]

5 ≤ Z ≤ 12

수학식 1에서 Z는 도포액 조성물의 수소이온농도이다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 대전방지 폴리에스테르 필름은 하기 수학식 2 내지 수학식 5를 모두 만족하는 것이 바람직하다.

[수학식 2]

X₁<10¹¹,

[수학식 3]

X₂<10¹¹,

[수학식 4]

ㅣLog X₁-LogX₂ㅣ< 1

[수학식 5]

5 ≤ Y ≤ 50

여기서, 수학식 2 내지 4의 X₁및 X₂(Ω/sq)는 각각 온도 23℃ 상대습도 65%RH 및 온도 23℃ 상대습도 30%RH에서의 도포층의 표면저항이고, 수학식 5의 Y는 필름의 적어도 한 면의 3차원 중심선 평균조도(nm)이다.

폴리에스테르 필름의 한 면에 마련되는 대전방지 도포층은, 표면 고유저항이 낮아, 전하를 누설할 수 있는 성질을 갖는다. 양호한 대전방지 성능을 가져오기 위해서는, 대전방지 도포층의 표면 고유저항은 가능한 한 낮은 것이 바람직하고, 구체적으로는 1X10¹¹Ω/□ 미만인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1X10⁹Ω/□ 이하이다.

또한 본 발명에 따른 대전방지 폴리에스테르 필름의 표면조도에 대해서 적어도 한 면의 3차원 중심선 평균조도(SRa)가 5~50 nm인 것이 필요하다. 이에 의해 예를 들면 본 발명으로 얻은 필름의 하나의 용도인 편광판 보호 용도 등에 이용할 경우에 표면의 평활성이 중요하기 때문에 특히 바람직하게 사용된다. 또한 3차원 10점 평균조도(SRz)는 큰 돌기나 함몰 등을 특성화하는 것이다. 이들 값이 크면 예를 들면 제품 결점 검사 시 등에 돌기가 이물로서 인식될 가능성이 있어, 본 발명에서 SRa는 보다 바람직하게는 10~35 nm, 가장 바람직하게는 10~30 nm이며 SRz는 1000 nm이하인 것이 바람직하고 보다 바람직하게는 800 nm이하이다.

또한 본 발명에 따른 대전방지 폴리에스테르 필름의 헤이즈는 5% 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 4% 이하이며 가장 바람직하게는 0.9~3.5%이다. 5%보다 크면 투과광의 산란이 커서 투명성이 떨어지기 때문에, 결점 등의 검사성이 떨어지는 경향이 있다. 한편, 극단적으로 투명성이 우수할 경우에는 필름 중의 이물 등 해당 용도에서는 문제가 되지 않는 레벨의 단점까지 보여 버려, 역효과가 나는 경향이 있다.

다음으로 본 발명의 다른 실시예에 따른 대전방지 폴리에스테르 필름의 제조방법을 설명한다. 대전방지 폴리에스테르 필름의 제조방법은 하기와 같다.

1) 폴리에스테르 필름을 1축 연신하는 1단계;

2) 1축 연신된 폴리에스테르 필름의 적어도 한 면에 전도성 복합체가 포함된 대전방지 도포 조성물을 인라인 도포방식에 의해 도포하여 대전방지층을 형성하는 2단계; 및

3) 대전방지 도포층이 형성된 폴리에스테르 필름을 1축 연신 방향과 직교방향으로 재연신하여 2축 연신 폴리에스테르 필름을 제조하는 3단계를 포함한다.

먼저, 폴리에스테르 필름을 1축 연신하는 1단계를 설명한다.

상술한 폴리에스테르 수지를 진공 건조 후에 압출기로 용융하여 티다이(T-DIE)를 통해 시트 상으로 압출하고, 냉각롤에 정전인가법(pinning)으로 캐스팅 드럼에 밀착시키고 냉각 고화시켜 미연신 폴리에스테르 시트를 얻고, 이를 폴리에스테르 수지의 유리전이온도 이상으로 가열된 롤에서 롤과 롤 사이의 주속비 차에 의한 2∼6배의 1축 연신을 행하여 1축 연신 폴리에스테르 필름을 제조한다.

본 발명에 따른 제조방법 중, 2단계는 1단계에서 1축 연신된 폴리에스테르 필름의 적어도 한 면에 상술한 대전방지 도포액 조성물을 도포하여 대전방지 도포층을 형성하는 단계이다. 더욱 구체적으로는, 대전방지 도포액 조성물을 도포하는 방법으로는 메이어바(meyer bar)방식, 그라비아 방식 등의 방법으로 수행될 수 있으며, 도포 전에 필름 표면에 극성기를 도입하여, 도포층과 필름과의 접착성이나 도포성을 향상시킬 수 있도록 코로나(corona)방전 처리할 수 있다. 이때, 본 발명의 대전방지 도포액 조성물은 상술한 일 실시예에 따른 대전방지용 도포액 조성물에서 설명한 바와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 제조방법 중 3단계는 2단계에서 대전방지 도포층이 형성된 폴리에스테르 필름을 재연신하여 2축 연신 폴리에스테르 필름을 제조하는 단계이다.

이때, 3단계에서의 연신은 1축 연신의 방향과 수직방향으로 연신하며, 바람직한 연신비는 3.0∼7.0배이다. 연신공정 이후, 열고정 등을 통해 대전방지 폴리에스테르 필름을 제조할 수 있다. 본 발명의 제조방법으로부터 제조된 2축 연신된 대전방지 폴리에스테르 필름의 두께는 5∼300㎛, 바람직하게는 10 ∼ 250㎛이다.

상술한 본 발명에 따른 대전방지용 도포액 조성물 및 이를 이용한 대전방지 폴리에스테르 필름은 우수한 대전방지성을 갖는 개질된 전도성 복합체, 가교제, 바인더 및 분산성 향상제를 포함하는 도포액을 폴리에스테르 필름의 한 면에 도포하여 건조함으로써 얻어지는 대전방지 도포층을 갖고 있고, 이러한 대전방지 도포층은 외관 품질이 양호하며 투명성과 평활성이 매우 우수하고 또한 저습도 하에서도 안정적인 대전방지 성능을 가지고 경시 열화하기 어려운 특성을 가짐으로써, 광학용 필름과 같은 대전방지 성능이 요구되는 디스플레이 용도를 비롯한 폭넓은 용도에서 이용할 수 있는 장점을 가지게 되는 것이다.

이하, 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

단계 1: 1축 연신 폴리에스테르 필름의 제조

평균 입경이 1.5㎛의 무정형 구형 실리카 입자가 0.02중량% 들어 있는 극한점도 0.625㎗/g의 폴리에틸렌테레프탈레이트 펠렛(pellet)을 진공 드라이어를 이용하여 7시간 동안 160℃에서 충분히 건조시킨 후, 용융하여 압출 티-다이를 통하여 냉각 드럼에 정전인가법으로 밀착시켜 무정형 미연신 시트를 만들고, 이를 다시 가열하여 95℃에서 필름 진행 방향으로 3.5배 연신을 행하여 1축 연신 폴리에스테르 필름을 제조하였다. 이후, 도포될 필름 면에 코로나 방전처리를 실시하여 폴리에스테르 필름을 제조하였다.

단계 2: 2축 연신 폴리에스테르 필름의 제조

코로나 처리된 면에, 전도성 복합체(도포액 A; 폴리3,4-에틸렌디옥시티오펜 0.5중량부와 3-술포프로필 아크릴레이트 포타슘염 1.0중량부를 함유하는 수분산체), 에폭시 가교제(도포액 B; 나가세 켐텍사, DENACOL EX-614), 폴리우레탄 수지(도포액 C; 하이드록시기를 함유하는 음이온의 폴리에테르폴리우레탄 수분산체), 분산성 향상제(암모늄하이드록사이드) 및 아세틸렌 디올계 계면활성제(도포액 E; 2,5,8,11-테트라메틸-6-도데신-5,8-디올 에톡실레이트)를 물에 혼합하여 고형분이 전체 도포액에 대하여 4 중량%인 대전방지 도포액을 도포하였다. 상기 도포액 A, 도포액 B, 도포액 C 및 도포액 E를 고형분 중량비로 도포액 A/도포액 B/도포액 C/도포액 E = 15/60/20/5으로 혼합한 것을 도포액으로 하였고, 대전방지 도포액의 수소이온 농도는 7.5 가 되도록 분산성 향상제를 첨가하였다.

대전방지 도포액을 그라비어롤을 이용하여 단계 1에서 제조된 1축 폴리에스테르 필름에 도포한 후 105∼140℃ 텐터 구간에서 도포된 도포액을 건조시키고, 필름의 진행방향과 수직 방향으로 3.8배 연신하고, 240℃에서 4초간 열처리하여 38㎛ 두께의 2축 연신된 대전방지 폴리에스테르 필름을 제조하였다.

<실시예 2>

상기 도포액 A, 도포액 B, 도포액 C 및 도포액 E을 고형분 중량비로 도포액 A/도포액 B/도포액 C/도포액 E = 20/55/20/5으로 혼합한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 수행하여 2축 연신된 대전방지 폴리에스테르 필름을 제조하였다.

<실시예 3>

상기 도포액 A, 도포액 B, 도포액 C 및 도포액 E을 고형분 중량비로 도포액 A/도포액 B/도포액 C/도포액 E = 15/70/10/5으로 혼합한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 수행하여 2축 연신된 대전방지 폴리에스테르 필름을 제조하였다.

<실시예 4>

평균 입경이 1.5㎛의 무정형 구형 실리카 입자가 0.05중량% 들어 있는 극한점도 0.625㎗/g의 폴리에틸렌테레프탈레이트 펠렛(pellet)을 사용하여 1축 연신 폴리에스테를 필름을 제조하고, 상기 도포액 A, 도포액 B, 도포액 C 및 도포액 E을 고형분 중량비로 도포액 A/도포액 B/도포액 C/도포액 E = 50/25/20/5으로 혼합한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 수행하여 2축 연신된 대전방지 폴리에스테르 필름을 제조하였다.

<실시예 5>

상기 도포액 A, 도포액 B, 도포액 C 및 도포액 E을 고형분 중량비로 도포액 A/도포액 B/도포액 C/도포액 E = 20/45/30/5으로 혼합한 것을 제외하고는, 실시예 4과 동일하게 수행하여 2축 연신된 대전방지 폴리에스테르 필름을 제조하였다.

<실시예 6>

도포액의 수소이온농도를 9.5로 한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하게 수행하여 2축 연신된 대전방지 폴리에스테르 필름을 제조하였다.

<비교예 1>

도포액 A 대신에 폴리스티렌술폰산 암모늄염(도포액 F; 중량평균분자량: 10,000, 물에 용해시킨 수성 도포액)을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 수행하여 2축 연신된 대전방지 폴리에스테르 필름을 제조하였다.

<비교예 2>

평균 입경이 4㎛의 무정형 구형 실리카 입자가 0.5중량% 들어 있는 극한점도 0.625㎗/g의 폴리에틸렌테레프탈레이트 펠렛(pellet)을 사용하여 1축 연신 폴리에스테를 필름을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 수행하여 2축 연신된 대전방지 폴리에스테르 필름을 제조하였다.

<비교예 3>

평균 입경이 1.5㎛의 무정형 구형 실리카 입자가 0.2중량% 들어 있는 극한점도 0.625㎗/g의 폴리에틸렌테레프탈레이트 펠렛(pellet)을 사용하여 1축 연신 폴리에스테를 필름을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 수행하여 2축 연신된 대전방지 폴리에스테르 필름을 제조하였다.

<비교예 4>

도포액의 수소이온농도를 4,0으로 한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하게 수행하여 2축 연신된 대전방지 폴리에스테르 필름을 제조하였다. 단, 도포액에 응집물이 다수 발생하였으므로, 필름에의 도포에는 필터 여과한 것을 사용하였다.

<비교예 5>

상기 도포액 A, 도포액 C 및 도포액 E를 고형분 중량비로 도포액 A/도포액 C/도포액 E = 85/10/5으로 혼합한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하게 수행하여 2축 연신된 대전방지 폴리에스테르 필름을 제조하였다.

<비교예 6>

상기 도포액 A, 도포액 B 및 도포액 E를 고형분 중량비로 도포액 A/도포액 B/도포액 E = 90/5/5으로 혼합한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 수행하여 2축 연신된 대전방지 폴리에스테르 필름을 제조하였다.

상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 6에 따른 대전방지 폴리에스테르 필름을 사용하여 다음과 같은 실험예를 통해 물성을 측정하고 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.

[실험예]

1. 광학물성

헤이즈 측정기(AUTOMATIC DIGITAL HAZEMETER, 일본 니폰덴소쿠사 제작)에 10cm X 10cm 크기로 샘플링한 도포 필름의 시료 1매를 수직으로 놓고, 수직으로 놓여진 시료의 직각 방향으로 400 ~ 700㎚의 파장을 갖는 빛을 투과시켜 헤이즈 값을 측정하였다.

이 측정된 헤이즈 값을 대전방지 도포층이 없는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름으로 측정되는 헤이즈 값과 비교함으로써, 대전방지 도포층이 있음으로 인해 헤이즈 값이 얼마만큼 상승하는가를 확인한 결과를 표 1의 "헤이즈"란에 나타내었다. 헤이즈 값의 상승이 작을수록 대전방지성 도포층의 투명성이 높음을 나타낸다.

2. 대전방지성

대전방지 측정기(미쯔비시㈜; 모델명 MCP-T600 또는 애드 밴 테스트(주); 모델명 R8340A)를 이용하여 온도 23℃, 상대습도 65%RH의 환경에서 시료를 설치한 후 JIS K7194에 의거하여 표면저항을 측정하였다. 한편, 표면 고유저항의 값이 1X10⁸Ω을 초과하면 MCP-T600에서는 측정 불가능하기 때문에, 그 경우에는 R8340A를 사용하였다. 또한 도전성의 습도 의존성을 측정하기 위해, 23℃, 상대습도 30%의 환경에 1 시간 방치한 후, 측정하였다. 각각 3회 측정하고 이의 평균치를 이용하였다.

또한, 제조 직후의 도포필름을 23℃ 및 65％RH의 항온실내에 대전방지 도포층이 위가 되도록 두고 14일간 보관한 후 대전방지성의 경시변화특성을 아래와 같이 평가하였다.

A등급 : 대전방지성의 경시변화(0일,14일)가 10¹이내인 경우

B등급 : 대전방지성의 경시변화(0일,14일)가 10²이내인 경우

C등급 : 대전방지성의 경시변화(0일,14일)가 10²이상인 경우

3. 내수성

필름을 수도물을 사용하여 흐르는 물에 1분간 방치한 후, 50℃에서 10분간 건조한 다음 대전방지성과 외관을 아래와 같이 평가하였다.

○ : 백탁 현상이 없고 대전방지성의 변화가 10¹이내인 경우

X : 백탁 현상이 있거나 대전방지성의 변화가 10¹이상 발생하는 경우

4. 표면조도

JIS-B-0601에 따라 3차원 중심선 평균조도(SRa) 및 3차원 10점 평균조도(SRz)를 3차원 표면조도계 KOSAKA사의 SE-3300를 이용하여 측정했다. 5회 측정하고, 그 평균치를 표 1에 기재하였다.

5. 외관

대전방지 폴리에스테르 필름의 도포면을 형광등, 할로겐, 백열등 등의 다양한 광원을 이용하여 육안으로 관찰하여 아래의 기준으로 평가하였다.

◎ : 외관상의 결함이 전혀 확인되지 않고 우수한 외관 품질인 경우

○ : 불균일상의 결함이 근소하게 확인되었지만 양호한 외관 품질인 경우

△ : 불균일상의 결함이 어느 정도 확인되었지만 허용할 수 있는 외관 품질인 경우

X: 불균일상의 결함이 많이 확인되어 외관 품질이 나쁜 경우

6. 테이프 박리력

23℃±3℃, 상대습도 50%RH±5%의 분위기 하에서 박리력 측정기인 AR1000(Chem instruments사) 장비를 이용하여 대전방지 폴리에스테르 필름의 도포 면에 니또덴코제 테이프 NO. 31B(후도: 25um, 폭: 25mm)를 붙인 후 2kg 하중의 고무 롤러로 1회 왕복하여 압착한 바로 직후에 박리속도 0.3MPM으로 180도 박리하여 이때 얻어진 박리력 값을 측정하였다.

구분	표면저항(Ω/ □)		표면저항 경시특성 (14days)	헤이즈 (%)	내수성	외관	SRa	SRz	접착력
구분	RH 65% (X₁)	RH 30% (X₂)	표면저항 경시특성 (14days)	헤이즈 (%)	내수성	외관	nm	nm	g/in
실시예 1	5 x 10⁸	6 x 10⁸	A	0.1	○	◎	18	650	1270
실시예 2	1 x 10⁸	1 x 10⁸	A	0.1	○	◎	17	650	1260
실시예 3	3 x 10⁸	3 x 10⁸	A	0.1	○	◎	17	650	1120
실시예 4	2 x 10⁷	3 x 10⁷	A	0.2	○	○	28	780	1230
실시예 5	2 x 10⁸	3 x 10⁸	A	0.1	○	◎	28	780	1420
실시예 6	3 x 10⁷	4 x 10⁷	A	0.2	○	○	27	780	1235
비교예 1	8 x 10¹²	3 x 10¹⁴	A	0.3	○	△	18	650	1245
비교예 2	7 x 10⁸	8 x 10⁸	B	0.2	○	○	78	900	1250
비교예 3	6 x 10⁸	6 x 10⁸	A	0.2	○	○	100	1100	1260
비교예 4	5 x 10¹³	6 x 10¹³	B	0.2	○	△	28	780	1230
비교예 5	1 x 10¹⁴	2 x 10¹⁴	C	0.5	X	X	27	780	1080
비교예 6	2 x 10¹³	3 x 10¹³	C	0.7	X	X	17	650	820

표 1에서 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 대전방지용 도포액 조성물 및 이를 이용한 대전방지 폴리에스테르 필름은 투명하면서도 대전방지성이 우수하고, 외관 품질이 양호하며 대전방지층의 대전방지제가 탈락하거나 용해되는 않는 우수한 내수성을 나타냄을 확인하였으며, 특히 저습도 하에서도 안정적인 대전방지 성능을 가지고 경시 열화하기 어려운 특성을 가지는 것을 확인할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 대전방지 폴리에스테르 필름은 접착력이 높은 아크릴레이트계 상용테이프(NITTO #31B)와 1,000g/in 이상의 박리력을 충족함을 알 수 있다.

나아가, 본 발명의 실시예에 따른 대전방지 폴리에스테르 필름은 3차원 중심선 평균조도(SRa)가 50nm 미만으로 평활성이 우수한 것을 확인할 수 있다.

그러나 비교예 1에 따른 필름의 경우, 본 발명에 따른 π공액계 전도성 고분자와 화학식 1의 구조를 가지는 화합물을 포함하는 전도성 복합체(A)를 사용하지 않은 결과, 습도 의존성이 크고, 특히 저습도 하에서는 대전방지성이 매우 나쁘기 때문에 원하는 물성을 얻을 수 없다.

또한 비교예 2 및 비교예 3에 따른 필름의 경우, 3차원 중심선 평균조도(SRa)가 50nm 이상으로 평활성이 매우 좋지 않음을 알 수 있다.

비교예 4에 따른 필름의 경우, 도포액의 수소이온농도가 5 미만이기 때문에 도포액의 안정성 저하로 인하여 도포액의 응집이 발생함을 알 수 있다.

또한 비교예 5에 따른 필름의 경우, 경화제를 사용하지 않았기 때문에 대전방지성의 경시변화(0일, 14일)가 10²이상으로 나타나고, 내수성이 저하되며 불균일 상의 결함이 많이 확인되어 외관 품질이 나쁜 것을 확인할 수 있다.

또한 비교예 6에 따른 필름의 경우, 경화제를 10중량% 미만으로 사용한 결과 대전방지성, 표면저항 경시 특성, 헤이즈, 내수성, 도포 외관 및 부착력 등 모든 면에서 좋지 않은 결과를 보여줌을 확인할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 대전방지용 도포액 조성물 및 이를 이용한 대전방지 폴리에스테르 필름은, 외관 품질이 양호하고, 투명성과 평활성이 매우 우수하고 또한 저습도 하에서도 안정적인 대전방지 성능을 가지고 경시 열화하기 어려운 특성을 가져 주변의 먼지 흡착 방지 및 정전기 발생을 효과적으로 제거할 수 있기 때문에, 자기기록 재료용, 전기절연 재료용, 절연 테이프용, 전기재료용, 광학용, 그래픽용, 카드용, 전사호일용, 리본용, 증착용, 포장용, 콘덴서용, 각종 테이프류 등과 같은 대전방지성이 요구되는 폭넓은 용도에서 이용할 수 있다.

본 명세서에서는 본 발명자들이 수행한 다양한 실시예 가운데 몇 개의 예만을 들어 설명하는 것이나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고, 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

10: 도포층
20: 폴리에스테르 필름

Claims

대전방지용 도포액 조성물로서,
π공액계 전도성 고분자와 하기 화학식 1의 구조를 가지는 화합물을 포함하는 전도성 복합체, 가교제, 바인더 수지 및 분산성 향상제를 포함하되,
[화학식 1]

여기서, R_1,R₂는 각각 독립적으로 직쇄 또는 분지쇄의 탄소수 2 개 내지 12개의 알킬렌기, 알킬기, 알케닐기, 비닐기, 알릴기, 페닐기, 아릴기이고, B⁺는 양이온인 것을 특징으로 하는, 대전방지용 도포액 조성물.
제1항에 있어서,
상기 화학식 1의 구조를 가지는 화합물은 3-술포프로필 아크릴레이트 포타슘 염(3-sulfopropyl acrylate potassium salt)인 것을 특징으로 하는, 대전방지용 도포액 조성물.
제1항에 있어서,
상기 전도성 복합체는 π공액계 전도성 고분자 1중량부 당 상기 화학식 1의 구조를 가지는 화합물 0.1중량부 내지 6중량부의 고형분을 포함하는 것을 특징으로 하는, 대전방지용 도포액 조성물.
제1항에 있어서,
상기 전도성 복합체는 상기 화학식 1의 구조를 가지는 화합물과 π공액계 전도성 고분자로서 폴리티오펜 또는 그 유도체가 함유된 수분산체인 것을 특징으로 하는, 대전방지용 도포액 조성물.
제1항에 있어서,
상기 가교제는 카르보디미이드계 화합물, 이소시아네이트계 화합물, 옥사졸린계 화합물, 멜라민계 화합물 및 에폭시계 화합물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는, 대전방지용 도포액 조성물.
제1항에 있어서,
상기 가교제의 분자량은 1,000 이하인 것을 특징으로 하는, 대전방지용 도포액 조성물.
제1항에 있어서,
상기 가교제는 상기 도포액 조성물 전체 중량에 대해 10~85중량%를 함유하는 것을 특징으로 하는, 대전방지용 도포액 조성물.
제1항에 있어서,
상기 바인더수지는 친수성기를 갖는 열가소성 수지인 것을 특징으로 하는, 대전방지용 도포액 조성물.
제1항에 있어서,
상기 바인더수지는 상기 전도성 복합체 100 중량부에 대해 10 ∼ 1000 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 대전방지용 도포액 조성물.
제1항에 있어서,
상기 분산성 향상제는 질소 함유 화합물 또는 수산기 함유 화합물인 것을 특징으로 하는, 대전방지용 도포액 조성물.
제1항에 있어서,
상기 도포액 조성물은 도포액 조성물 100 중량에 대해 고형분으로서 0.002 ~ 10중량부의 계면활성제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 대전방지용 도포액 조성물.
제11항에 있어서,
상기 계면활성제는 아세틸렌 디올계 계면활성제인 것을 특징으로 하는, 대전방지용 도포액 조성물.
제1항에 있어서,
상기 도포액 조성물은 하기 수학식 5를 만족하되,
[수학식 1]
5 ≤ Z ≤ 12
여기서, Z는 도포액 조성물의 수소이온농도인 것을 특징으로 하는, 대전방지용 도포액 조성물.
폴리에스테르 필름과 상기 폴리에스테르 필름의 적어도 한 면에 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 대전방지용 도포액 조성물로 도포된 도포층을 포함하되,
하기 수학식 2 내지 수학식 5를 모두 만족하고,
[수학식 2]
X₁<10¹¹,
[수학식 3]
X₂<10¹¹,
[수학식 4]
ㅣLog X₁-LogX₂ㅣ< 1
[수학식 5]
5 ≤ Y ≤ 50
여기서, X₁및 X₂(Ω/sq)는 각각 온도 23℃ 상대습도 65%RH 및 온도 23℃ 상대습도 30%RH에서의 도포층의 표면저항이고, Y는 필름의 적어도 한 면의 3차원 중심선 평균조도인 것을 특징으로 하는, 대전방지 폴리에스테르 필름.