KR20060085042A - 대전방지재의 제조방법과 이를 사용한 전자부품 운반용트레이 - Google Patents

대전방지재의 제조방법과 이를 사용한 전자부품 운반용트레이 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내용제성과 고연신율을 동시에 갖춘 대전 방지 코팅 조성물과 이를 사용한 전자 부품 케이스 (또는 트레이) 용도의 도전성 쉬트 및 필름의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 내용제성과 고연신율을 동시에 갖춘 대전방지 필름 및 쉬트의 제조는 전도성고분자, 바인더, 그리고 용매 이외에 바인더-전도성고분자의 화학적 결합을 시킬 수 있는 기능성 가교제와 전도성고분자-기저 프라스틱간의 연신률 조절을 위한 고연신 기능성 고분자 수지를 첨가하여 대전방지 코팅 조성물을 제조하는 과정과 이를 사용하여 기저 플라스틱 필름 및 쉬트 위에 코팅을 통해 물성이 탁월한 대전방지 필름 및 쉬트를 제조하는 것을 특징으로 한다. 결합기능성 가교제로는 다기능성 아지리딘(polyfunctional aziridine)계열의 아민 화합물이 바람직하며, 고연신 기능성 고분자로는 폴리비닐 알코올(PVA)이 바람직하다.
대전방지용 코팅 조성물, 대전방지용 필름 및 쉬트, 전도성 고분자, 아지리딘 화합물

Description

대전방지재의 제조방법과 이를 사용한 전자부품 운반용 트레이{Packing Tray for Semiconductors and Method for Preparing Antistatic sheet}
본 발명은 우수한 내용제성과 고연신율을 동시에 갖춘 다 기능성 차세대 대전 방지 코팅 조성물과 이를 사용한 대전방지재 즉, 필름 및 쉬트의 제조방법에 관한 것으로 이들은 전자부품 포장용 및 운반용 트레이 등의 제조에 사용된다.
전자부품 및 반도체의 고집적화에 따라 정전기 발생에 의한 제품불량에 대한 문제가 대두되면서 정전기에 대한 피해를 최소화하기 위한 많은 노력이 경주되고 있다. 전자부품을 조립하거나 사용하는데 있어 부품에 영향을 미치는 정전기는 작업자의 인체, 작업공간, 부품자체, 조립 및 포장, 운반과정에서의 작업자나 포장재료에서 발생 되는 것으로 전자부품의 불량 원인에 큰 비중을 차지하고 있다. 따라서, 완성된 전자부품의 보관 및 운반하는 케이스 등의 재료는 대전 방지 기능을 갖고 있어야 한다.
반도체부품 포장용 대전방지 포장재 즉, 필름 및 쉬트는 절연체인 기저 플라 스틱 표면에 대전방지제를 코팅하여 사용하는 코팅방식과 기저 플라스틱 제조시 대전방지 첨가제를 혼합하여 제조하는 내첨방식이 있다.
코팅방식은 기저 플라스틱 위에 그라비아코팅, 롤코팅, 바코팅, 스프레이 코팅 등 다양한 코팅 방식을 사용하여 대전방지용 필름 및 쉬트를 제조하므로, 생산성이 우수할 뿐만 아니라, 대전 방지 고팅액의 물성 조절에 따라 표면저항(102 ~ 1010 Ω/□)을 자유롭게 조절할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 이에 반해, 절연체인 기저 플라스틱에 대전 방지제를 첨가 혼합하는 내첨방식은 표면 전도성 및 상하 전도성, 내용제성, 내마모성의 장점을 갖고 있지만, 다양한 기저 플라스틱에 적용이 어렵고, 투명성이 없으며, 코팅방식에 비해 상대적으로 표면저항(107 ~ 1011 Ω/□)이 떨어지는 단점을 가지고 있다.
이에 반도체부품 포장용 대전방지 필름 및 운반 트레이용 대전방지 쉬트는 내첨방식보다는 다양한 코팅방법에 의해 우수한 표면전도성을 확보할 수 있는 코팅방식이 주류를 이루고 있다.
일반적으로 코팅방식에 의해 대전 방지용 필름 및 쉬트를 제조하는 방법은 절연체인 기저 플라스틱 위에 전도성 고분자 조성물을 코팅하는 방식이며, 이에 사용되는 조성물은 이미 공지되어 있다. 미국특허 제5,372,924호 및 제5,792,558호에서는 전도성 폴리티오펜(Polythiophene)을 주원료로 하는 대전방지 조성물을 공개하고 있고, 또한 바이엘 기술 정보서(Bayer Technical information, 독일 H. C. Starck 사, 1996)에서는 다양한 구성의 조성물을 보다 쉽게 사용할 수 있도록 소개 하고 있다. 미국 특허 제5,300,575호에는 전도성고분자 물질로 3, 4번에 에틸렌디옥시기가 치환된 폴리티오펜 즉, 3,4-에틸렌디옥시티오펜을 주성분으로 사용하는 대전방지 조성물이 구체적으로 명시되어 있다. 또한 미국특허 제5,035,926호에는 수용성 전도성 고분자와 사용 가능한 수성 바인더의 종류가 명시되어있다. 예를 들면 폴리비닐아세테이트, 폴리카보네이트, 폴리아크릴레이트, 폴비닐부틸레이트, 폴리에테르, 폴리에스테르, 실리콘, 비닐아세테이트 등을 사용할 수 있다고 명시되어있다. 상기 바이엘 기술 정보서에 의하면, 대전방지 조성물로 고분자 폴리티오펜(Baytron, H. C. Starck 사, 상표명), 분산제(PSSA, Bayer Co.), 용매(NMP, DMSO, 이소프로필 알코올 또는 물), 아크릴 수지 바인더(Silquest A 187,), 그리고 접착제 (Bayowet FT 229)로 된 조성물이 명시되어있다.
또한 고체 전해질로 사용될 수 있는 대전방지 코팅액의 선기술로는 공개특허 제10-2003-0006461호를 들 수 있는 바, 상기 공개특허에서는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) 수용액 또는 수 현탁액에 유기용매 또는 유기산 또는 무기산을 배합하여 제조한 대전방지 코팅액을 공개하고 있다.
이와 같이 종래 대전방지 코팅 조성물로 기저 플라스틱 표면을 코팅한 대전방지용 필름 및 쉬트의 경우, 표면저항은 사용자의 요구를 만족시키나, 알코올 등의 용제에 대한 내용제성이 현저하게 나쁘며 재 사용시 내마모성이 떨어지는 단점을 가지고 있고, 고연신시는 투명성과 표면 저항이 동시에 저하되는 단점을 가지고 있다.
최근 들어, 반도체부품 운반용 트레이는 재활용에 따른 내용제성과 내마모성 및 고연신율, 더나아가 연신 후 투명성 등의 기능성이 강조되고 있다. 트레이의 내마모성이란 기저 플라스틱과 코팅층과의 접착력 정도이며, 내용제성이란 기저 플라스틱 표면의 코팅층이 물과 알코올, 헥산 등의 유기용매에 닦이지 않는 정도를 말한다. 하지만 현재 보고된 또는 상품화 되어있는 전도성 고분자 조성물을 이용한 대전방지 트레이용 쉬트는 재활용에 따른 내용제성과 내마모성이 턱없이 부족한 상태이다.
내용제성이 증가된 필름 및 쉬트의 제조방법으로는 바이트론 코팅 가이드 포뮬레이션(Baytron Coating Guide Formulations, CPG 130.6)에서 테트라에톡시실란 등을 첨가하여 사용하는 방법을 제시하고 있다. 그러나, 상기 테트라에톡시실란을 첨가하여 제조한 코팅조성물의 경우, 실리콘 성분은 반도체용 트레이에 사용이 금지된 화합물이므로 상품화가 불가능하다. 또한 가교제(CX-100, Neoresin Co.)의 경우, 경화 온도가 높아(130℃ 이상) 필름 및 쉬트를 제조할 때 코팅된 필름 및 쉬트가 서로 달라붙는 단점과 열 안정성이 낮은 기저 플라스틱 필름 및 쉬트에는 외형 변형을 가져올 수 있다는 우려가 있다. 뿐만 아니라, 상기의 단점을 고려해 온도를 낮출 경우 효율적인 경화가 어려워 내용제성이 떨어지는 단점을 가지고 있다. 또한, 상기의 내용제성 증가를 위해 사용된 첨가제가 포함된 전도성 고분자 코팅 조성물로 제조된 대전 방지 쉬트는 연신 후에 따른 투명성과 표면저항이 동시에 떨어지는 단점을 가지고 있다.
최근 반도체부품 운반 트레이용 대전방지 쉬트는 내용제성과 연신후 투명성 을 갖는 다 기능성이 요구되고 있다. 공개특허 제10-2004-0085970에서는 대전방지 쉬트 제조시 내용제성을 증가시키기 위한 방법으로 기저 플라스틱에 전도성 고분자 조성물로 대전 방지층을 형성한 후에 기저 플라스틱 사이에 간지를 추가로 넣고, 롤 형태로 감은 후, 고온에서 후경화 하는 단계를 포함하는 기술이 공개되어있다. 그러나, 이 방법은 두 단계의 공정 즉, 간지를 넣고 다시 제거해야 하는 공정을 추가로 실시함에 따른 생산성 저하 및 원가 상승이라는 문제점을 내포하고 있다.
또 다른 내용제성을 증진시키는 방법은 공개특허 제10-2002-0080785호에 공개되어 있는바, 비닐, 에폭시, 메타크릴 등의 작용기가 포함된 유기 실리케이트 졸 용액을 5∼20중량부 혼합하여 대전 방지 조성물을 제조하는 방법이 알려져 있다. 그러나 상기 제조방법의 경우 3배 이상 연신시 기판 플라스틱의 코팅층 부분이 끊어져 표면 저항이 크게 증가하게되어 대전기능을 상당히 상실하게 된다. 게다가 플라스틱간의 헤이즈 현상이 발생하면서 투명성을 잃게 되어 제품의 상품 가치가 떨어진다. 내용제성을 부여하기 위하여 가교성 경화 바인더(커플링제)를 사용할 경우도 연신시 쉬트에 코팅된 부분이 끊어질 뿐만 아니라 쉬트는 투명성을 잃게 되어 상품으로서의 가치 및 물성도 저감되는 문제가 있다.
이에 본 발명자는 반도체 부품 포장용 및 운반용 대전방지재를 제조함에 있어, 우수한 표면 전도성뿐만 아니라 내용제성, 고연신율에 투명성도 겸비한 기능성 재료를 개발하게 되어 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명의 목적은 코팅방식에 의해 간편하게 반도체 부품 포장용 대전방지 재를 제조할 수 있는 제조방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 하나의 목적은 탁월한 내용제성과 고연신율을 동시에 갖춘 포장용 대전방지 투명 필름 및 운반 트레이용 쉬트를 제공함에 있다.
본 발명은 탁월한 내용제성과 고연신율을 동시에 갖춘 대전방지 코팅 조성물과 이를 사용한 대전방지재 즉, 투명 필름 또는 쉬트 및 그의 제조방법과 관련된다.
본 발명 조성물은 대전방지재를 제조함에 있어, 대전방지 코팅 조성물에 내용제성과 고연신율 기능을 보강하기 위해 전도성 고분자-바인더-기저 플라스틱간의 상호결합을 가능케 하는 결합기능성 가교제와 고연신 기능성 고분자 수지를 첨가함을 특징으로 한다. 본 발명의 의하면, 본 발명 조성물을 사용하여 기저 플라스틱 위에 코팅을 하고, 단순 열경화 시키는 것만에 의해 내용제성과 고연신율 뿐만 아니라 내마모성 기능이 보강된 대전방지 투명 필름 및 쉬트를 제조할 수가 있다.
본 발명의 절연체 기저 플라스틱은 단층 또는 다층의 고분자 합성수지로 형성된 필름 및 쉬트를 의미하며, 예컨대, 폴리에스테르(PET A, PET G, PET G - PET A - PET G의 삼중지), 스틸렌-부타디엔 공중합체, 폴리스틸렌, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리설포네이트, 폴리카보네이트, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 이들의 폴리머블렌드 또는 공중합체와 페놀수지, 에폭시 수지, 우레탄수지, 에이비에스수지중에서 선택된 하나 또는 둘이상의 합성수지로 형성된 것 등이 이에 속한다.
본 발명의 다양한 기능성을 갖는 대전방지 코팅 조성물의 구성은 수용성 전도성 고분자 10 ~ 60중량%, 아크릴-우레탄 공중합 바인더 5 ~ 30중량%, 물 및 유기용매 20 ~ 80중량%, 결합기능성 가교제로 아지리딘 화합물 0.1 ~ 5중량%, 고연신 기능성 고분자 0.5 ~ 5중량%를 사용하여 제조한다.
수용성 전도성 고분자, 아크릴-우레탄 공중합 바인더, 물 및 유기용매 등의 구성물은 이미 여러 문헌 또는 특허 등에 공지된 성분이다. 전도성 고분자의 예로는 수용성 폴리아닐린, 수용성 폴리피롤, 수용성 폴리티오펜, 폴리(3,4-에틸렌티오펜) 및 이들의 유도체나 공중합물과 π-공액계 전기 전도성 고분자를 들 수 있다.
유기 용매로는 디메틸설폭시드(DMSO), 디메틸포름아미드(DMF), N-메틸-2-피롤리디논(NMP), 2-부탄온, 4-메틸-2-펜탄온 등의 극성 유기용매와 메틸알코올, 에틸알코올, 이소프로필알코올, 이소부틸알코올, t-부틸알코올, 벤질알코올, 에틸렌글리콜 등의 알코올 종류이며, 바람직하게는 디메틸설폭시드(DMSO), N-메틸-2-피롤리디논(NMP), 이소프로필알코올이 바람직하다.
본 발명의 가장 핵심 내용 즉, 내용제성 기능을 보강할 수 있는 바인더-전도성 고분자간의 상호 가교결합을 증진시키기 위한 결합기능성 가교제로는 기능성 아지리딘(polyfunctional aziridine, Bayer Co., Xama-7, Xama-2, Xama-220 등의 Xama series) 계열을 사용함을 특징으로 한다. 전도성 고분자 10 ~ 60중량%에 대해 결합기능성 아지리딘 가교제는 0.1 ~ 5중량%를 배합하는데, 0.1중량% 이하일 경우 가교제의 역할을 충분히 하지 못하고, 5중량% 이상일 경우 표면저항 상승을 초래할 수 있다. 상기 아지리딘 가교제는 수용성 전도성 고분자 등과 혼합시 코팅액의 안정성[겔(gel)화 현상이 없어짐, 기존에 알려진 전도성 고분자 코팅 조성물은 온도 등에 민감하여 쉽게 겔화 현상을 나타내므로 보관이 어려움]이 증진되며 코팅막 형성시 경화온도(100℃)가 낮아도 도막의 가교성이 우수한 장점을 갖고 있다.
상기 결합기능성 아지리딘 계열의 가교제는 바인더 내에 포함된 반응기 카르복실 그룹과 아지리딘 간의 상호 화학적 작용에 의해 탁월하게 가교 네트워크를 형성 할 수 있을 뿐 아니라 수용성 전도성 고분자 내에 포함된 음이온 도판트 사이에도 가교 네트워크를 형성 할 수 있어 바인더-바인더, 바인더-전도성 고분자, 전도성 고분자-바인더-기저 플라스틱간의 종합 가교 네트워크가 형성되고, 이에 따라 우수한 내용제성과 내마모성을 갖게 된다. 카르복실 그룹과 아지리딘 화합물 가교제간의 화학적 반응을 통한 가교네트워크 형성과정을 아래에 반응식 1로 나타내었다.
Figure 112005003710325-PAT00001
상기 식에서 R, R'는 탄소가 1에서 10인 알킬기이다.
또한, 본 발명에 의한 결합기능성 아지리딘 계열의 가교제를 포함하는 코팅 조성물 사용의 장점은 기존 방식인 코팅액에 우레탄계열의 경화제를 첨가하여 기저 플라스틱에 대전 방지층을 형성한 후, 플라스틱 사이에 추가로 간지를 넣고, 롤 형태로 감는 1단계와 롤 형태를 후경화 시키는 2단계, 그리고 다시 간지를 제거해야 하는 3단계 공정이 추가되는 선기술(공개특허:10-2004-0085970)에 비하여 생산 공정을 단순화함으로써 제조 공정이 간편해졌고, 코팅 후 경화 온도가 낮아 생산성이 높은 등 원가의 대폭 절감이 가능하다는 장점이 있다.
좀더 구체적으로, 사용 가능한 결합기능성 아지리딘 가교제로는 분자 내에 질소원자가 최소 2개 이상 포함되어 있는 것을 특징으로 하며, 예를 들어 N-(아미노에틸)아지리딘, N-아미노에틸-N-아지리딜에틸아민, N,N-비스-2-아미노프로필-N-아지리딜에틸아민, N-3,6,9-트리아자노닐아지리딘 등이 있으며 가장 바람직하게는 분자 내에 아지리딘 작용기가 3개 포함되어있는 것이 우수하다.
또한, 본 발명에서는 상기 내용제성에 더하여 코팅 조성물에 고연신이 가능한 기능성 고분자를 추가로 0.5 ~ 5중량% 첨가함으로써 고연신율과 투명성을 동시에 만족시키는 내용제성 대전방지 쉬트를 제조한다. 0.5중량% 이하일 경우 고연신시 투명성이 저하되고, 5중량% 이상일 경우 표면저항의 상승이 초래된다. 이에 따라 가교제-고연신 기능성 고분자 수지-바인더간의 상호작용에 의해 바인더와 기저 플라스틱간에 우수한 연신성이 부여된다. 본 발명에 의거 고연신 기능성 고분자를 첨가하여 제조한 대전 방지 코팅 조성물로 코팅된 대전방지 쉬트는 3-6배 연신시 표면저항의 변화가 거의 없으며 고유의 투명성(연신전 96%, 연신후 94~95%)을 유지할 수 있다.
종래 실리케이트 졸 용액을 대전방지 조성물에 첨가하는 선기술(공개특허 특2002-0080785호)의 경우는 3배 이상 연신시 기판 플라스틱의 코팅층 부분이 끊어져 표면저항이 크게 증가하며 대전방지기능이 상당히 상실된다. 더욱이 플라스틱간에 헤이즈 현상이 발생하면서 투명성을 잃게되어 제품의 상품가치가 떨어진다.
본 발명에 사용된 고연신 기능성 고분자로는 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 폴리비닐아세탈, 메틸셀룰로스, 히드록시프로필셀룰로스, 히드록시에틸셀룰로스, 셀룰로스 아세테이트, 폴리비닐알콜 등이 바람직하며, 좀더 바람직하기로는 폴리비닐알콜이 가장 바람직하다.
이하 본 발명을 다음의 실시예에 의하여 상세히 설명한다. 그러나 본 실시예들로 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니다. 본 실시예에 따라 제조된 대전방지 필름 및 쉬트의 표면저항은 ASTM D257 측정방법에 의거 55% RH, 23℃, 인가전압 500V의 조건으로 측정하였다. 투명도는 UV포토메터(Simazu Co.)를 이용하여 가시광선(550nm)영역에서 측정하였다.
<실시예 1-3>
본 실시예의 전도성 코팅액 조성물은 수용성 분산액인 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(Baytron PH) 35g, 아크릴-우레탄 공중합 바인더(Stahl Asia Pte Ltd., WF-4644) 22.5g, 이소프로필알콜 30g과 유기용매(NMP와 DMSO 1:4 혼합용매) 10g을 폴리비닐알콜 1.5g에 혼합한 3개의 혼합물을 만들고, 여기에 각각 결합기능성 아지리딘 가교제(Xama-7) 0.5g, 1g, 1.5g씩을 배합하여 전도성 코팅액을 제조하였다.
제조된 전도성 코팅액을 그라비아 코팅방식에 의해 폴리에스테르(PET) 필름에 0.8 ㎛ 두께(건조후 도막)로 코팅하고 80 ~ 100℃ 에서 2분간 열 경화시켜 대전방지용 필름을 제조하였다. 이렇게 제조된 대전방지용 필름의 표면저항(내용제성 실험전)은 2×105 Ω/□을 나타내었다.
상기 결합기능성 아지리딘 가교제의 첨가 비율에 따라 제조된 각각의 필름에 대해 물, 이소프로필 알코올, 헥산에 대한 내용제성 실험을 실시하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
<비교예 1>
결합기능성 아지리딘 가교제가 포함 안된 전도성 코팅액 조성물을 사용하는 것 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 대전방지용 필름을 제조하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 내용제성 실험을 하여 그 결과를 표 1에 기재하였다.
단위: Ω/□
구 분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
전도성고분자 PEDOT*(g) 35 35 35 35
아지리딘 가교제(g) 0.5 1 1.5 0
용 제 물 2x105 2x105 2x105 3x106
이소프로필알코올 4x107 9x105 4x105 8x109
헥산 5x107 9x105 4x105 9x109
PEDOT: 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)
<실시예 4-6>
본 실시예의 전도성 코팅액 조성물은 1% 수용성 분산액인 폴리피롤 용액(PACON-BH, Nanochemtech Co.) 35g, 아크릴-우레탄 공중합 바인더(WF-4644) 22.5g, 이소프로필알콜 30g과 유기용매(NMP와 DMSO 1:4 혼합용매) 10g을 폴리비닐알콜 1.5g에 혼합한 3개의 혼합물을 만들고, 여기에 각각 결합기능성 아지리딘 가교제(Xama-7) 0.5g, 1g, 1.5g씩을 배합하여 전도성 코팅액을 제조하였다.
제조된 전도성 코팅액을 그라비아 코팅방식에 의해 폴리에스테르(PET) 필름에 0.8 ㎛ 두께(건조후 도막)로 코팅하고 80 ~ 100℃에서 2분간 열 경화시켜 대전방지용 필름을 제조하였다. 이렇게 제조된 대전방지용 필름의 표면저항(내용제성 실험전)은 2×106 Ω/□을 나타내었다.
상기 결합기능성 아지리딘 가교제의 첨가 비율에 따라 제조된 각각의 필름에 대해 물, 이소프로필 알코올, 헥산에 대한 내용제성 실험을 실시하고, 그 결과를 표 2에 나타내었다.
<비교예 2>
결합기능성 아지리딘 가교제가 포함 안된 전도성 코팅액 조성물을 사용하는 것 외에는 실시예 4와 동일한 방법으로 대전방지용 필름을 제조하고, 실시예 4와 동일한 방법으로 내용제성 실험을 하여 그 결과를 표 2에 기재하였다.
단위: Ω/□
구 분 실시예 4 실시예 5 실시예 6 비교예 2
전도성고분자 폴리피롤(g) 35 35 35 35
아지리딘 가교제(g) 0.5 1 1.5 0
용 제 물 2x106 2x106 2x106 3x106
이소프로필알코올 6x107 8x106 4x106 8x109
헥산 8x107 8x106 4x106 9x109
<실시예 7-9>
본 실시예의 전도성 코팅액 조성물은 1% 수용성 분산액인 폴리아닐린 용액(PACON-AH, Nanochemtech Co.) 35g, 아크릴-우레탄 공중합 바인더 (WF-4644) 22.5g, 이소프로필알콜 30g과 유기용매(NMP와 DMSO 1:4 혼합용매) 10g을 폴리비닐알콜 1.5g에 혼합한 3개의 혼합물을 만들고, 여기에 각각 결합기능성 아지리딘 가교제(Xama-7) 0.5g, 1g, 1.5g씩을 배합하여 전도성 코팅액을 제조하였다.
제조된 전도성 코팅액을 그라비아 코팅방식에 의해 폴리에스테르(PET) 필름에 0.8 ㎛ 두께(건조후 도막)로 코팅하고 80 ~ 100℃에서 2분간 열 경화시켜 대전방지용 필름을 제조하였다. 이렇게 제조된 대전방지용 필름의 표면저항(내용제성 실험전)은 2×106 Ω/□을 나타내었다.
상기 결합기능성 아지리딘 가교제의 첨가 비율에 따라 제조된 각각의 필름에 대해 물, 이소프로필 알코올, 헥산에 대한 내용제성 실험을 실시하고, 그 결과를 표 3에 나타내었다.
<비교예 3>
결합기능성 아지리딘 가교제가 포함 안된 전도성 코팅액 조성물을 사용하는 것 외에는 실시예 7과 동일한 방법으로 대전방지용 필름을 제조하고, 실시예 7과 동일한 방법으로 내용제성 실험을 하여 그 결과를 표 3에 기재하였다.
단위: Ω/□
구 분 실시예 7 실시예 8 실시예 9 비교예 3
전도성고분자 폴리아닐린(g) 35 35 35 35
아지리딘 가교제(g) 0.5 1 1.5 0
용 제 물 3x106 2x106 2x106 2x108
이소프로필알코올 8x107 9x106 4x106 2x109
헥산 9x107 9x106 4x106 6x109
<실시예 10-12>
본 실시예의 전도성 코팅액 조성물은 수용성 분산액인 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(Baytron PH) 35g, 아크릴-우레탄 공중합 바인더 (WF-4644) 22.5g, 이소 프로필알콜 30g과 유기용매(NMP와 DMSO 1:4 혼합용매) 10g을 폴리비닐알콜 1.5g에 혼합한 3개의 혼합물을 만들고, 여기에 각각 결합기능성 아지리딘 가교제(Xama-7) 0.5g, 1g, 1.5g씩을 배합하여 전도성 코팅액을 제조하였다.
제조된 전도성 코팅액을 그라비아 코팅방식에 의해 폴리에스테르(PET) 필름에 0.8 ㎛ 두께(건조후 도막)로 코팅하고 80 ~ 100℃ 에서 2분간 열 경화시켜 대전방지용 쉬트를 제조하였다. 이렇게 제조된 대전방지용 쉬트의 표면저항(내용제성 실험전)은 1×105 Ω/□을 나타내었다. 이어서 상기 쉬트를 사용하여 진공성형법으로 성형 절단하여 전자부품 운반용 트레이를 제조하였다. 제조된(4배 연신된) 트레이의 표면저항(내용제성 실험전)은 3×106 Ω/□을 나타내었다.
상기 결합기능성 아지리딘 가교제의 첨가 비율에 따라 제조된 각각의 쉬트로 제조한 트레이에 대해 물, 이소프로필 알코올, 헥산에 대한 내용제성 실험을 실시하고, 그 결과를 표 4에 나타내었다.
<비교예 4>
결합기능성 아지리딘 가교제가 포함 안된 전도성 코팅액 조성물을 사용하는 것 외에는 실시예 10과 동일한 방법으로 대전방지용 쉬트를 제조하고, 실시예 10과 동일한 방법으로 내용제성 실험을 하여 그 결과를 표 4에 기재하였다.
단위: Ω/□
구 분 실시예 10 실시예 11 실시예 12 비교예 4
전도성고분자 PEDOT*(g) 35 35 35 35
아지리딘 가교제(g) 0.5 1 1.5 0
용 제 물 3x106 3x106 3x106 3x106
이소프로필알코올 9x106 3x106 3x106 8x109
헥산 9x106 5x106 3x106 9x109
PEDOT: 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)
<실시예 13-15>
본 실시예의 전도성 코팅액 조성물은 수용성 분산액인 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(Baytron PH) 30g, 아크릴-우레탄 공중합 바인더(WF-4644) 17.5g, 이소프로필알콜 40g과 유기용매(NMP와 DMSO 1:4 혼합용매) 10g을 결합기능성 아지리딘 가교제(Xama-7) 1g에 혼합한 3개의 조성물을 만들고, 여기에 각각 폴리비닐알코올 0.5g, 1g, 1.5g씩을 배합하여 전도성 코팅액을 제조하였다.
제조된 전도성 코팅액을 그라비아 코팅방식에 의해 폴리에스테르(PET) 쉬트에 코팅하되, 전도성 코팅액이 기저 고분자 속으로 효율적으로 침투할 수 있도록 코로나 발진주파수 33 KHz로 코로나 처리를 행하면서 폴리에스테르 쉬트에 0.7 ㎛ 두께(건조후 도막)로 코팅하고, 80 ~ 100℃에서 2분간 열 경화시켜 대전방지용 쉬트를 제조하였다. 이렇게 제조된 대전방지용 쉬트의 표면저항(연신전)은 1×105 Ω/□이었고, 투명도는 96%를 나타내었다. 이어서 상기 쉬트를 사용하여 진공성형법으로 성형 절단하여 전자부품 운반용 트레이를 제조하였다. 제조된 트레이(4배 연신 된)의 표면저항 및 투명도를 측정하여 표 5에 나타내었다.
<비교예 5>
폴리비닐알코올이 포함 안된 전도성 코팅액 조성물을 사용하는 것 외에는 실시예 13과 동일한 방법으로 대전방지용 트레이를 제조하고, 실시예 13과 동일한 방법으로 내용제성 실험을 하여 그 결과를 표 5에 기재하였다.
구 분 실시예 13 실시예 14 실시예 15 비교예 5
전도성고분자 PEDOT*(g) 30 30 30 30
폴리비닐 알코올(g) 0.5 1 1.5 0
표면저항(Ω/sq) 8x108 3x107 3x106 7x109
투명도 90 93 94 79
PEDOT: 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)
본 발명의 아지리딘 계열의 결합기능성 가교제 및 고연신 기능성 고분자가 배합된 대전방지 코팅 조성물을 사용하면, 기저 플라스틱 표면에 코팅하여 단순히 열경화시키는 간단한 공정만으로 우수한 내용제성, 고연신율 및 고투명성을 갖춘 대전방지용 필름 및 쉬트를 제조할 수 있는 효과가 있다.

Claims (11)

  1. 반도체부품 포장용 대전방지재의 제조 방법에 있어서, 전도성 고분자 코팅조성물에 결합기능성 가교제와 고연신 기능성 고분자를 포함하는 대전방지 코팅조성물을 기저 플라스틱 표면에 코팅한 후, 열경화시킴을 특징으로 하는 대전방지재의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 대전방지 코팅조성물은 전도성 고분자 10 ~ 60중량%, 아크릴-우레탄공중합 바인더 5 ~ 30중량%, 물 혹은 유기용매 20 ~ 80중량%, 결합기능성 가교제 0.1 ~ 5중량%, 고연신 기능성 고분자 0.5 ~ 5중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 대전방지재의 제조방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 결합기능성 가교제는 분자 내에 질소원자가 최소 2개 이상 포함 되어있는 아지리딘(polyfunctional aziridine) 가교제임을 특징으로 하는 대전방지재의 제조방법
  4. 제 2항에 있어서, 상기 고연신 기능성 고분자는 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 폴리비닐아세탈, 메틸셀룰로스, 히드록시프로필셀룰로스, 히드록시에틸셀룰로스, 셀룰로스 아세테이트, 폴리비닐알콜 중에서 선택된 하나임을 특징으로 하는 대전방지재의 제조방법.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 전도성 고분자는 수용성 폴리아닐린, 수용성 폴리피롤, 수용성 폴리티오펜, 폴리(3,4-에틸렌티오펜) 또는 이들의 유도체나 공중합물과 π-공액계 전기 전도성 고분자 중에서 선택된 하나임을 특징으로 하는 대전방지재의 제조방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 기저 플라스틱은 합성수지 필름 또는 쉬트로서, 폴리에스테르(PET A, PET G, PET G - PET A - PET G의 삼중지), 스틸렌-부타디엔 공중합체, 폴리스틸렌, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리설포네이트, 폴리카보네이트, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 이들의 폴리머블렌드 또는 공중합체와 페놀수지, 에폭시 수지, 우레탄수지, 에이비에스수지 중에서 선택된 하나 또는 둘이상의 다층으로 형성된 것을 특징으로 하는 대전방지재의 제조방법.
  7. 기저 플라스틱에 전도성 고분자 10 ~ 60중량%, 아크릴-우레탄공중합 바인더 5 ~ 30중량%, 물 혹은 유기용매 20 ~ 80중량%, 결합기능성 가교제 0.1 ~ 5중량%, 고연신 기능성 고분자 0.5 ~ 5중량%로 이루어진 대전방지 코팅조성물을 코팅하여서 된 대전방지 쉬트를 진공성형법으로 성형 절단하여서 된 전자부품 운반용 트레이.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 결합기능성 가교제는 분자 내에 질소원자가 최소 2개 이상 포함 되어있는 기능성 아지리딘(polyfunctional aziridine) 가교제임을 특징 으로 하는 전자부품 운반용 트레이.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 고연신 기능성 고분자는 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 폴리비닐아세탈, 메틸셀룰로스, 히드록시프로필셀룰로스, 히드록시에틸셀룰로스, 셀룰로스 아세테이트, 폴리비닐알콜 중에서 선택된 하나임을 특징으로 하는 전자부품 운반용 트레이.
  10. 제 7항에 있어서, 상기 전도성 고분자는 수용성 폴리아닐린, 수용성 폴리피롤, 수용성 폴리티오펜, 폴리(3,4-에틸렌티오펜) 또는 이들의 유도체나 공중합물과 π-공액계 전기 전도성 고분자 중에서 선택된 하나임을 특징으로 하는 전자부품 운반용 트레이.
  11. 제 7항에 있어서, 상기 기저 플라스틱은 단층 또는 다층의 합성수지 필름 또는 쉬트로서, 폴리에스테르, 스틸렌-부타디엔 공중합체, 폴리스틸렌, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리설포네이트, 폴리카보네이트, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 이들의 폴리머 블렌드 또는 공중합체와 페놀수지, 에폭시 수지, 우레탄수지, 에이비에스수지 중에서 선택된 하나 또는 둘이상의 합성수지로 형성된 것을 특징으로 하는 전자부품 운반용 트레이.
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