JP2023037553A - Surface-modified hollow silica and surface-modified hollow silica liquid dispersion - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表面改質された中空シリカ及び表面改質された中空シリカの分散液に関する。 The present invention relates to surface-modified hollow silica and dispersions of surface-modified hollow silica.
一般にPDP、LCDなどの平板ディスプレイ装置には、外部から入射される光の反射を最小化するための反射防止フィルムが装着されている。 Flat panel display devices such as PDPs and LCDs are generally equipped with an anti-reflection film to minimize reflection of incident light from the outside.
光の反射を最小化するための方法として、樹脂に無機微粒子などのフィラーを分散させて基材フィルム上にコーティングして凹凸を与える方法(anti-glare;AGコーティング)、基材フィルム上に屈折率の異なる複数の層を形成させて光の干渉を使用する方法(anti-reflection;ARコーティング)又はこれらを混用する方法などが挙げられる。 As a method for minimizing the reflection of light, a method of dispersing a filler such as inorganic fine particles in a resin and coating it on the base film to give unevenness (anti-glare: AG coating), A method of using light interference (anti-reflection; AR coating) by forming a plurality of layers with different ratios, or a method of using these methods can be used.
また、今までは、反射防止フィルムに含まれている低屈折層の耐スクラッチ性を向上させるためには、ナノメートルサイズの様々な粒子(例えば、シリカ、アルミナ、ゼオライトなどの粒子)を添加する方法が主に試みられた。しかし、上記のようにナノメートルサイズの粒子を使用する場合、低屈折層の反射率を低くすることが困難であり限界があった。 In addition, until now, various nanometer-sized particles (such as silica, alumina, and zeolite particles) have been added to improve the scratch resistance of the low-refractive layer included in the anti-reflection film. methods were mainly tried. However, when nanometer-sized particles are used as described above, it is difficult to lower the reflectance of the low-refractive layer, and there is a limit.
そのため、外部から入射される光の絶対反射量を減らすための中空シリカ粒子を製造するなど、多くの研究が行われているが、従来における中空シリカの物性では、透明でありながらも低い屈折率を有する中空シリカ粒子分散液を製造することが充分でなかった。 Therefore, many studies have been conducted, such as manufacturing hollow silica particles to reduce the absolute amount of reflection of light incident from the outside. was not sufficient to produce a hollow silica particle dispersion having
本発明は上述した問題点を解決するためのもので、本発明の目的は、屈折率及び反射率が低く、透過率が高いことから優れた光学的特性を有する表面改質された中空シリカ及び表面改質された中空シリカの分散液を提供することにある。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide surface-modified hollow silica having excellent optical properties due to low refractive index and low reflectance and high transmittance. An object of the present invention is to provide a dispersion of surface-modified hollow silica.
しかし、本発明が解決しようとする課題は、以上で言及したものなどに制限されず、言及されない更なる課題は、下記の記載により当該の分野当業者にとって明確に理解できるものである。 However, the problems to be solved by the present invention are not limited to those mentioned above, and further problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
本発明の一実施形態に係る表面改質された中空シリカ粒子は、中空のコア及び前記コアを取り囲むシリカシェルを含み、前記シリカシェル表面のケイ素原子に直接結合した有機基を有し、前記有機基は下記の一般式(1)で表される基を含む。
-R-C=CH2 (1)
(一般式(1)において、Rは、H又は1~12の炭化水素基)
A surface-modified hollow silica particle according to one embodiment of the present invention comprises a hollow core and a silica shell surrounding the core, having organic groups directly bonded to silicon atoms on the surface of the silica shell, wherein the organic The group includes a group represented by general formula (1) below.
-RC=CH 2 (1)
(In general formula (1), R is H or a hydrocarbon group of 1 to 12)
本発明の他の実施形態に係る表面改質された中空シリカ粒子は、中空のコア及び前記コアを取り囲むシリカシェルを含み、前記シリカシェル表面のケイ素原子に直接結合した有機基を有し、前記有機基は下記の一般式(2)で表される基を含む。
-R-OC(=O)CCH3=CH2 (2)
(一般式(2)において、Rは、1~12の炭化水素基)
A surface-modified hollow silica particle according to another embodiment of the present invention comprises a hollow core and a silica shell surrounding the core, having organic groups directly bonded to silicon atoms on the surface of the silica shell, The organic group includes a group represented by general formula (2) below.
-R-OC(=O) CCH3 = CH2 (2)
(In general formula (2), R is a hydrocarbon group of 1 to 12)
本発明の更なる実施形態に係る表面改質された中空シリカ粒子は、中空のコア及び前記コアを取り囲むシリカシェルを含み、前記シリカシェル表面のケイ素原子に直接結合した有機基を有し、前記有機基は下記の一般式(3)で表される基を含む。
-R- (3)
(一般式(3)において、Rは、1~12の炭化水素基)
A further embodiment of the present invention is a surface-modified hollow silica particle comprising a hollow core and a silica shell surrounding said core, having organic groups directly bonded to silicon atoms on said silica shell surface, said The organic group includes a group represented by general formula (3) below.
-R- (3)
(In general formula (3), R is a hydrocarbon group of 1 to 12)
本発明の更なる実施形態に係る表面改質された中空シリカ粒子は、中空のコア及び前記コアを取り囲むシリカシェルを含み、前記シリカシェル表面のケイ素原子に直接結合した有機基を有し、前記有機基は下記の一般式(4)で表される基を含む。
-C6H5 (4)
A further embodiment of the present invention is a surface-modified hollow silica particle comprising a hollow core and a silica shell surrounding said core, having organic groups directly bonded to silicon atoms on said silica shell surface, said Organic groups include groups represented by the following general formula (4).
-C6H5 ( 4 )
本発明の更なる実施形態に係る表面改質された中空シリカの分散液は、中空のコア及び前記コアを取り囲むシリカシェルを含む中空シリカ粒子と、シランカップリング剤と、有機溶媒とを含み、表面にケイ素原子に直接結合した有機基を有する。 A dispersion of surface-modified hollow silica according to a further embodiment of the present invention comprises hollow silica particles comprising a hollow core and a silica shell surrounding said core, a silane coupling agent and an organic solvent, It has organic groups directly bonded to silicon atoms on its surface.
一実施形態において、前記有機基は、下記の一般式(1)~(4)で表される基からなる群より選択される少なくとも1つであってよい。
-R-C=CH2 (1)
(一般式(1)において、Rは、H又は1~12の炭化水素基)
-R-OC(=O)CCH3=CH2 (2)
(一般式(2)において、Rは、1~12の炭化水素基)
-R- (3)
(一般式(3)において、Rは、1~12の炭化水素基)
-C6H5 (4)
In one embodiment, the organic group may be at least one selected from the group consisting of groups represented by the following general formulas (1) to (4).
-RC=CH 2 (1)
(In general formula (1), R is H or a hydrocarbon group of 1 to 12)
-R-OC(=O) CCH3 = CH2 (2)
(In general formula (2), R is a hydrocarbon group of 1 to 12)
-R- (3)
(In general formula (3), R is a hydrocarbon group of 1 to 12)
-C6H5 ( 4 )
一実施形態において、前記シランカップリング剤は、アルキル基シラン、ビニル基シラン、フェニル基シラン、グリシジル基シラン、及びメタアクリル基シランからなる群より選択される少なくとも1つを含むことができる。 In one embodiment, the silane coupling agent may include at least one selected from the group consisting of alkyl-based silane, vinyl-based silane, phenyl-based silane, glycidyl-based silane, and methacryl-based silane.
一実施形態において、前記アルキル基シランは、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、γ-アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ-メタアクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、及びメチルフェニルジメトキシシランからなる群より選択された少なくとも1つを含むことができる。 In one embodiment, the alkyl group silane is methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltripropoxysilane, methyltriisopropoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, propyltrimethoxysilane, propyltriethoxysilane. selected from the group consisting of silane, butyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, γ-acryloyloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, and methylphenyldimethoxysilane can include at least one of
一実施形態において、前記ビニル基シランは、ビニルトリメトキシシラン(Vinyl trimethoxy silane)、ビニルトリエトキシシラン(Vinyl triethoxy silane)、ビニルトリアセトキシシラン(Vinyl tri acetoxy silane)、ビニルトリクロロシラン(vinyl trichlorosilane)、ビニルトリス(β-メトキシエトキシ)シラン(vinyl tris(methoxyethoxy)silane)、及びビニルトリイソプロポキシシラン(Vinyl tri-isopropoxy silane)からなる群より選択された少なくとも1つを含むことができる。 In one embodiment, the vinyl-based silane is vinyl trimethoxy silane, vinyl triethoxy silane, vinyl triacetoxy silane, vinyl trichlorosilane, At least one selected from the group consisting of vinyl tris(β-methoxyethoxy) silane and vinyl tri-isopropoxy silane may be included.
一実施形態において、前記フェニル基シランは、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルクロロシラン、ジクロロジフェニルシラン、フェニルトリクロロシラン、ジメトキシメチルフェニルシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジエトキシジフェニルシラン、メチルフェニルジエトキシシラン、及びメチルフェニルジクロロシランからなる群より選択された少なくとも1つを含むことができる。 In one embodiment, the phenyl-based silane is phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenylchlorosilane, dichlorodiphenylsilane, phenyltrichlorosilane, dimethoxymethylphenylsilane, diphenyldimethoxysilane, diethoxydiphenylsilane, methylphenyldiethoxy At least one selected from the group consisting of silane and methylphenyldichlorosilane can be included.
一実施形態において、前記グリシジル基シランは、グリシドキシメチルトリメトキシシラン、グリシドキシメチルトリエトキシシラン、α-グリシドキシエチルトリメトキシシラン、α-グリシドキシエチルトリエトキシシラン、β-グリシドキシエチルトリメトキシシラン、β-グリシドキシエチルトリエトキシシラン、α-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、α-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリプロポキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリブトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリフェノキシシラン、α-グリシドキシブチルトリメトキシシラン、α-グリシドキシブチルトリエトキシシラン、β-グリシドキシブチルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシブチルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシブチルトリエトキシシラン、δ-グリシドキシブチルトリメトキシシラン、δ-グリシドキシブチルトリエトキシシラン、グリシドキシメチルメチルジメトキシシラン、グリシドキシメチルメチルジエトキシシラン、α-グリシドキシエチルメチルジメトキシシラン、α-グリシドキシエチルメチルジエトキシシラン、β-グリシドキシエチルメチルジメトキシシラン、β-グリシドキシエチルエチルジメトキシシラン、α-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、α-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、β-グリシドキシプロピルエチルジメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジプロポキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジブトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジフェノキシシラン、γ-グリシドキシプロピルエチルジメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルエチルジエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルビニルジメトキシシラン、及びγ-グリシドキシプロピルビニルジエトキシシランからなる群より選択された少なくとも1つを含むことができる。 In one embodiment, the glycidyl-based silane is glycidoxymethyltrimethoxysilane, glycidoxymethyltriethoxysilane, α-glycidoxyethyltrimethoxysilane, α-glycidoxyethyltriethoxysilane, β-glycidoxyethyltriethoxysilane. sidoxyethyltrimethoxysilane, β-glycidoxyethyltriethoxysilane, α-glycidoxypropyltrimethoxysilane, α-glycidoxypropyltriethoxysilane, β-glycidoxypropyltrimethoxysilane, β-glycidoxypropyltrimethoxysilane sidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltripropoxysilane, γ-glycidoxypropyltributoxysilane, γ-glycidoxypropyltributoxysilane Sidoxypropyltriphenoxysilane, α-glycidoxybutyltrimethoxysilane, α-glycidoxybutyltriethoxysilane, β-glycidoxybutyltriethoxysilane, γ-glycidoxybutyltrimethoxysilane, γ-glycidoxybutyltriethoxysilane Sidoxybutyltriethoxysilane, δ-Glycidoxybutyltrimethoxysilane, δ-Glycidoxybutyltriethoxysilane, Glycidoxymethylmethyldimethoxysilane, Glycidoxymethylmethyldiethoxysilane, α-Glycidoxyethyl methyldimethoxysilane, α-glycidoxyethylmethyldiethoxysilane, β-glycidoxyethylmethyldimethoxysilane, β-glycidoxyethylethyldimethoxysilane, α-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, α-glycidoxy Propylmethyldiethoxysilane, β-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, β-glycidoxypropylethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane sidoxypropylmethyldipropoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldibutoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiphenoxysilane, γ-glycidoxypropylethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylethyldiethoxysilane , γ-glycidoxypropylvinyldimethoxysilane, and γ-glycidoxypropylvinyldiethoxysilane.
一実施形態において、前記メタアクリル基シランは、3-トリメトキシシリルプロピルメタクリレート、3-トリメトキシプロピルアクリレート、3-トリメトキシシリルエチルメタクリレート、3-トリエトキシシリルエチルメタクリレート、γ-(メタ)アクリロオキシメチルトリメキトシシラン、γ-(メタ)アクリロオキシメチルトリエトキシシラン、γ-(メタ)アクリロオキシエチルトリメキトシシラン、γ-(メタ)アクリロオキシエチルトリエトキシシラン、γ-(メタ)アクリロオキシプロピルトリメキトシシラン、γ-(メタ)アクリロオキシプロピルトリメキトシシラン、γ-(メタ)アクリロオキシプロピルトリエトキシシランからなる群より選択された少なくとも1つを含むことができる。 In one embodiment, the methacryl-based silane is 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate, 3-trimethoxypropyl acrylate, 3-trimethoxysilylethyl methacrylate, 3-triethoxysilylethyl methacrylate, γ-(meth)acryloyl Oxymethyltrimoxysilane, γ-(meth)acrylooxymethyltriethoxysilane, γ-(meth)acrylooxyethyltrimoxysilane, γ-(meth)acrylooxyethyltriethoxysilane, γ-(meth) At least one selected from the group consisting of acrylooxypropyltrimoxysilane, γ-(meth)acrylooxypropyltrimoxysilane, and γ-(meth)acrylooxypropyltriethoxysilane can be included.
一実施形態において、前記中空シリカ粒子は、前記表面改質された中空シリカの分散液のうち1重量%~25重量%であり、前記シランカップリング剤は、前記表面改質された中空シリカの分散液のうち5重量%~50重量%であってもよい。
一実施形態において、前記中空シリカ粒子は、前記シランカップリング剤によって表面改質されたものであってもよい。
一実施形態において、前記表面改質された中空シリカの分散液のD50値は10nm~200nmであってもよい。
In one embodiment, the hollow silica particles are 1% to 25% by weight of the dispersion of the surface-modified hollow silica, and the silane coupling agent is the surface-modified hollow silica. It may be from 5% to 50% by weight of the dispersion.
In one embodiment, the hollow silica particles may be surface-modified with the silane coupling agent.
In one embodiment, the dispersion of said surface-modified hollow silica may have a D50 value of 10 nm to 200 nm.
一実施形態において、前記有機溶媒は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、シクロヘキサノン又は乳酸エチル、グリコールエーテル誘導体、エチルセロソルブ、メチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールn-プロピルエーテル、又は、ジエチレングリコールジメチルエーテル;グリコールエーテルエステル誘導体、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート、又は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA);カルボン酸塩、酢酸エチル、n-酢酸ブチル、及び酢酸アミル;二塩基酸のカルボン酸塩、ジエチルオキシラート、及びマロン酸ジエチル;グリコールのジカルボン酸、エチレングリコールジアセテート及びプロピレングリコールジアセテート;及びヒドロキシカルボン酸、乳酸メチル、乳酸エチル、エチルグリコール酸、及びエチル-3-ヒドロキシプロピオン酸;ケトンエステル、ピルビン酸メチル又はピルビン酸エチル;アルコキシカルボン酸エステル、メチル3-メトキシプロピオン酸、エチル3-エトキシプロピオン酸、エチル2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオン酸、又は、メチルエトキシプロピオン酸;ケトン誘導体、メチルエチルケトン、アセチルアセトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、又は2-ヘプタノン;ケトンエーテル誘導体、ジアセトンアルコールメチルエーテル;ケトンアルコール誘導体、アセトール又はジアセトンアルコール;ケタール又はアセタール、1、3-ジオキソラン及びジエトキシプロパン;ラクトン、ブチロラクトン、及びガンマバレロラクトン;アミド誘導体、ジメチルアセトアミド又はジメチルホルムアミド、アニソール;及びそれらの混合物からなる群より選択された少なくとも1つを含むことができる。 In one embodiment, the organic solvent is propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), cyclohexanone or ethyl lactate, glycol ether derivatives, ethyl cellosolve, methyl cellosolve, propylene glycol monomethyl ether (PGME), diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether. , dipropylene glycol dimethyl ether, propylene glycol n-propyl ether, or diethylene glycol dimethyl ether; glycol ether ester derivatives, ethyl cellosolve acetate, methyl cellosolve acetate, or propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA); carboxylate, ethyl acetate, n butyl acetate and amyl acetate; diacid carboxylates, diethyl oxylate and diethyl malonate; glycol dicarboxylic acids, ethylene glycol diacetate and propylene glycol diacetate; and hydroxy carboxylic acids, methyl lactate, ethyl lactate. , ethyl glycolic acid, and ethyl-3-hydroxypropionate; ketone esters, methyl pyruvate or ethyl pyruvate; alkoxycarboxylic acid esters, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl 2-hydroxy-2 - methylpropionic acid or methylethoxypropionic acid; ketone derivatives, methyl ethyl ketone, acetylacetone, cyclopentanone, cyclohexanone or 2-heptanone; ketone ether derivatives, diacetone alcohol methyl ether; ketone alcohol derivatives, acetol or diacetone alcohol; ketals or acetals, 1,3-dioxolane and diethoxypropane; lactones, butyrolactones and gamma valerolactones; amide derivatives, dimethylacetamide or dimethylformamide, anisole; and mixtures thereof. be able to.
本発明の一実施形態に係る表面改質された中空シリカ粒子は、均一な大きさを有することができる。
本発明の一実施形態に係る表面改質された中空シリカの分散液は、均一な大きさの表面改質された中空シリカ粒子を含み、全光線透過率(T.T)が高く、ヘイズが低いことが分かり、反射率も低いため低い屈折率を有することができる。
本発明の一実施形態に係る表面改質された中空シリカの分散液の製造方法は、シランカップリング剤によって表面改質された中空シリカを含むことにより全光線透過率(T.T)が高く、ヘイズが低いことが分かり、反射率も低いため低い屈折率を有する表面改質された中空シリカの分散液を製造することができる。
本発明の一実施形態に係る表面改質された中空シリカの分散液の硬化体を含む拡散フィルムは、透過率が高く反射率は低いことから、光学的に優れた特性を実現することができる。
本発明の一実施形態に係る拡散フィルム及びディスプレイ用光学部材は、携帯電話、タブレットPC、PDP、ノート型パソコン、モニター、TVのバックライトユニットに組み込まれる拡散フィルムを製造するために用いられることができる。
The surface-modified hollow silica particles according to one embodiment of the invention can have a uniform size.
A dispersion of surface-modified hollow silica according to one embodiment of the present invention comprises uniformly sized surface-modified hollow silica particles, has a high total light transmittance (T.T), and has a low haze of It turns out to be low, and the reflectance is also low, so it can have a low refractive index.
A method for producing a surface-modified hollow silica dispersion according to an embodiment of the present invention has a high total light transmittance (TT) by including hollow silica surface-modified with a silane coupling agent. , the haze is found to be low, and the reflectance is also low, allowing the production of dispersions of surface-modified hollow silica having a low refractive index.
A diffusion film containing a cured body of a surface-modified hollow silica dispersion according to an embodiment of the present invention has high transmittance and low reflectance, and thus can realize excellent optical properties. .
A diffusion film and an optical member for display according to an embodiment of the present invention can be used to manufacture diffusion films incorporated in backlight units of mobile phones, tablet PCs, PDPs, laptop computers, monitors, and TVs. can.
以下、添付の図面を参照して実施形態を詳細に説明する。しかし、実施形態には多様な変更が加えられることができ、特許出願の権利範囲がこの実施形態により制限されたり限定されることはない。実施形態に対するすべての変更、均等物ないし代替物が権利範囲に含まれるものとして理解されなければならない。 Embodiments will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, various modifications can be made to the embodiments, and the scope of rights of the patent application is not restricted or restricted by the embodiments. All modifications, equivalents or alternatives to the embodiments must be understood to fall within the scope of rights.
本明細書で用いる用語は、単に特定の実施形態を説明するために用いられるものであって、本発明を限定しようとする意図はない。単数の表現は、文脈上、明白に異なる意味をもたない限り複数の表現を含む。本明細書において、「含む」又は「有する」等の用語は明細書上に記載した特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものが存在することを示すものであって、一つ又はそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものなどの存在又は付加の可能性を予め排除しないものとして理解しなければならない。 The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. As used herein, the terms "including" or "having" indicate the presence of the features, numbers, steps, acts, components, parts, or combinations thereof described in the specification. without precluding the possibility of the presence or addition of one or more other features, figures, steps, acts, components, parts, or combinations thereof.
異なる定義がされない限り、技術的であるか又は科学的な用語を含むここで用いる全ての用語は、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。一般的に用いられる予め定義された用語は、関連技術の文脈上で有する意味と一致する意味を有するものと解釈すべきであって、本明細書で明白に定義しない限り、理想的又は過度に形式的な意味として解釈されることはない。 Unless defined otherwise, all terms, including technical or scientific terms, used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. have Commonly used pre-defined terms are to be construed to have a meaning consistent with the meaning they have in the context of the relevant art, and unless expressly defined herein, are ideally or excessively It is not to be interpreted in a formal sense.
また、添付図面を参照して説明することにおいて、図面符号に関係なく、同じ構成要素は同じ参照符号を付与し、これに対する重複する説明は省略することにする。実施形態の説明において、関連する公知技術に対する具体的な説明が実施形態の要旨を不要に曖昧にするものと判断される場合、その詳細な説明を省略する。 Also, in the description with reference to the accompanying drawings, the same constituent elements are given the same reference numerals regardless of the drawing numbers, and duplicate descriptions thereof will be omitted. In the description of the embodiments, if it is determined that a detailed description of related known technologies unnecessarily obscures the gist of the embodiments, the detailed description will be omitted.
また、実施形態の構成要素の説明において、第1,第2,A,B,(a),(b)などの用語を使用することがある。このような用語は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのものにすぎず、その用語によって該当の構成要素の本質や順番又は順序などが限定されない。 Also, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used in the description of the constituent elements of the embodiment. Such terms are only used to distinguish the component from other components, and the terms do not limit the nature, order, or order of the relevant component.
いずれか一つの実施形態に含まれている構成要素と、共通の機能を含む構成要素は、他の実施形態で同じ名称を用いて説明することにする。反対となる記載がない以上、いずれか一つの実施形態に記載した説明は、他の実施形態にも適用され、重複する範囲において具体的な説明は省略することにする。 Components included in any one embodiment and components having common functions will be described using the same names in other embodiments. As long as there is no description to the contrary, the description given for any one embodiment also applies to the other embodiments, and detailed description will be omitted to the extent that it overlaps.
以下、本発明の表面改質された中空シリカ及び表面改質された中空シリカの分散液に対して、実施形態及び図面を参照して具体的に説明する。しかし、本発明がこのような実施形態及び図面に制限されることはない。 Hereinafter, the surface-modified hollow silica and the surface-modified hollow silica dispersion of the present invention will be described in detail with reference to the embodiments and drawings. However, the invention is not limited to such embodiments and drawings.
本発明の一実施形態に係る表面改質された中空シリカ粒子は、中空のコア及び前記コアを取り囲むシリカシェルを含み、前記シリカシェル表面のケイ素原子に直接結合した有機基を有し、前記有機基は下記の一般式(1)で表される基を含む。
-R-C=CH2 (1)
(一般式(1)において、Rは、H又は1~12の炭化水素基)
A surface-modified hollow silica particle according to one embodiment of the present invention comprises a hollow core and a silica shell surrounding the core, having organic groups directly bonded to silicon atoms on the surface of the silica shell, wherein the organic The group includes a group represented by general formula (1) below.
-RC=CH 2 (1)
(In general formula (1), R is H or a hydrocarbon group of 1 to 12)
本発明の他の実施形態に係る表面改質された中空シリカ粒子は、中空のコア及び前記コアを取り囲むシリカシェルを含み、前記シリカシェル表面のケイ素原子に直接結合した有機基を有し、前記有機基は下記の一般式(2)で表される基を含む。
-R-OC(=O)CCH3=CH2 (2)
(一般式(2)において、Rは、1~12の炭化水素基)
A surface-modified hollow silica particle according to another embodiment of the present invention comprises a hollow core and a silica shell surrounding the core, having organic groups directly bonded to silicon atoms on the surface of the silica shell, The organic group includes a group represented by general formula (2) below.
-R-OC(=O) CCH3 = CH2 (2)
(In general formula (2), R is a hydrocarbon group of 1 to 12)
本発明の更なる実施形態に係る表面改質された中空シリカ粒子は、中空のコア及び前記コアを取り囲むシリカシェルを含み、前記シリカシェル表面のケイ素原子に直接結合した有機基を有し、前記有機基は下記の一般式(3)で表される基を含む。
-R- (3)
(一般式(3)において、Rは、1~12の炭化水素基)
A further embodiment of the present invention is a surface-modified hollow silica particle comprising a hollow core and a silica shell surrounding said core, having organic groups directly bonded to silicon atoms on said silica shell surface, said The organic group includes a group represented by general formula (3) below.
-R- (3)
(In general formula (3), R is a hydrocarbon group of 1 to 12)
本発明の更なる実施形態に係る表面改質された中空シリカ粒子は、中空のコア及び前記コアを取り囲むシリカシェルを含み、前記シリカシェル表面のケイ素原子に直接結合した有機基を有し、前記有機基は下記の一般式(4)で表される基を含む。
-C6H5 (4)
A further embodiment of the present invention is a surface-modified hollow silica particle comprising a hollow core and a silica shell surrounding said core, having organic groups directly bonded to silicon atoms on said silica shell surface, said Organic groups include groups represented by the following general formula (4).
-C6H5 ( 4 )
本発明において「中空シリカ」は、コアの空いた空間(中空)とシリカの殻を含む粒子として、シリカの多孔質の殻が、その内部の中空を取り囲んだ構造を有する。本発明において、シリカ殻は、シリカの殻壁部分に複数の小さい孔を有しており、従って、中空シリカは内部コアの中空が存在し、シリカ殻に複数のメソ気孔が分散している。 In the present invention, the “hollow silica” is a particle containing an empty core space (hollow) and a silica shell, and has a structure in which a porous silica shell surrounds the inner hollow. In the present invention, the silica shell has a plurality of small pores in the silica shell wall portion, and therefore the hollow silica has a hollow inner core and a plurality of mesopores dispersed in the silica shell.
本発明の更なる実施形態に係る表面改質された中空シリカの分散液は、中空のコア及び前記コアを取り囲むシリカシェルを含む中空シリカ粒子、シランカップリング剤(Silane coupling agent;SCA)、及び有機溶媒を含み、表面にケイ素原子に直接結合した有機基を有する。 A dispersion of surface-modified hollow silica according to a further embodiment of the present invention comprises hollow silica particles comprising a hollow core and a silica shell surrounding said core, a silane coupling agent (SCA), and It contains an organic solvent and has organic groups directly bonded to silicon atoms on its surface.
一実施形態において、前記有機基は、下記の一般式(1)~(4)で表される基からなる群より選択される少なくとも1つであってよい。
-R-C=CH2 (1)
(一般式(1)において、Rは、H又は1~12の炭化水素基)
-R-OC(=O)CCH3=CH2 (2)
(一般式(2)において、Rは、1~12の炭化水素基)
-R- (3)
(一般式(3)において、Rは、1~12の炭化水素基)
-C6H5 (4)
In one embodiment, the organic group may be at least one selected from the group consisting of groups represented by the following general formulas (1) to (4).
-RC=CH 2 (1)
(In general formula (1), R is H or a hydrocarbon group of 1 to 12)
-R-OC(=O) CCH3 = CH2 (2)
(In general formula (2), R is a hydrocarbon group of 1 to 12)
-R- (3)
(In general formula (3), R is a hydrocarbon group of 1 to 12)
-C6H5 ( 4 )
一実施形態において、前記シランカップリング剤は、アルキル基シラン、ビニル基シラン、フェニル基シラン、グリシジル基シラン、及びメタアクリル基シランからなる群より選択される少なくとも1つを含んでもよい。 In one embodiment, the silane coupling agent may include at least one selected from the group consisting of alkyl-based silane, vinyl-based silane, phenyl-based silane, glycidyl-based silane, and methacryl-based silane.
一実施形態において、前記アルキル基シランは、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、γ-アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ-メタアクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、及びメチルフェニルジメトキシシランからなる群より選択された少なくとも1つを含んでもよい。 In one embodiment, the alkyl group silane is methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltripropoxysilane, methyltriisopropoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, propyltrimethoxysilane, propyltriethoxysilane. selected from the group consisting of silane, butyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, γ-acryloyloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, and methylphenyldimethoxysilane may include at least one
一実施形態において、前記ビニル基シランは、ビニルトリメトキシシラン(Vinyl trimethoxy silane)、ビニルトリエトキシシラン(Vinyl triethoxy silane)、ビニルトリアセトキシシラン(Vinyl tri acetoxy silane)、ビニルトリクロロシラン(vinyl trichlorosilane)、ビニルトリス(β-メトキシエトキシ)シラン(vinyl tris(methoxyethoxy)silane)及びビニルトリイソプロポキシシラン(Vinyl tri-isopropoxy silane)からなる群より選択された少なくとも1つを含んでもよい。 In one embodiment, the vinyl-based silane is vinyl trimethoxy silane, vinyl triethoxy silane, vinyl triacetoxy silane, vinyl trichlorosilane, At least one selected from the group consisting of vinyl tris(β-methoxyethoxy) silane and vinyl tri-isopropoxy silane may be included.
一実施形態において、前記フェニル基シランは、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルクロロシラン、ジクロロジフェニルシラン、フェニルトリクロロシラン、ジメトキシメチルフェニルシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジエトキシジフェニルシラン、メチルフェニルジエトキシシラン、及びメチルフェニルジクロロシランからなる群より選択された少なくとも1つを含んでもよい。 In one embodiment, the phenyl-based silane is phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenylchlorosilane, dichlorodiphenylsilane, phenyltrichlorosilane, dimethoxymethylphenylsilane, diphenyldimethoxysilane, diethoxydiphenylsilane, methylphenyldiethoxy At least one selected from the group consisting of silane and methylphenyldichlorosilane may be included.
一実施形態において、前記グリシジル基シランは、グリシドキシメチルトリメトキシシラン、グリシドキシメチルトリエトキシシラン、α-グリシドキシエチルトリメトキシシラン、α-グリシドキシエチルトリエトキシシラン、β-グリシドキシエチルトリメトキシシラン、β-グリシドキシエチルトリエトキシシラン、α-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、α-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリプロポキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリブトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリフェノキシシラン、α-グリシドキシブチルトリメトキシシラン、α-グリシドキシブチルトリエトキシシラン、β-グリシドキシブチルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシブチルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシブチルトリエトキシシラン、δ-グリシドキシブチルトリメトキシシラン、δ-グリシドキシブチルトリエトキシシラン、グリシドキシメチルメチルジメトキシシラン、グリシドキシメチルメチルジエトキシシラン、α-グリシドキシエチルメチルジメトキシシラン、α-グリシドキシエチルメチルジエトキシシラン、β-グリシドキシエチルメチルジメトキシシラン、β-グリシドキシエチルエチルジメトキシシラン、α-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、α-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、β-グリシドキシプロピルエチルジメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジプロポキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジブトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジフェノキシシラン、γ-グリシドキシプロピルエチルジメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルエチルジエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルビニルジメトキシシラン、及びγ-グリシドキシプロピルビニルジエトキシシランからなる群より選択された少なくとも1つを含んでもよい。 In one embodiment, the glycidyl-based silane is glycidoxymethyltrimethoxysilane, glycidoxymethyltriethoxysilane, α-glycidoxyethyltrimethoxysilane, α-glycidoxyethyltriethoxysilane, β-glycidoxyethyltriethoxysilane. sidoxyethyltrimethoxysilane, β-glycidoxyethyltriethoxysilane, α-glycidoxypropyltrimethoxysilane, α-glycidoxypropyltriethoxysilane, β-glycidoxypropyltrimethoxysilane, β-glycidoxypropyltrimethoxysilane sidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltripropoxysilane, γ-glycidoxypropyltributoxysilane, γ-glycidoxypropyltributoxysilane Sidoxypropyltriphenoxysilane, α-glycidoxybutyltrimethoxysilane, α-glycidoxybutyltriethoxysilane, β-glycidoxybutyltriethoxysilane, γ-glycidoxybutyltrimethoxysilane, γ-glycidoxybutyltriethoxysilane Sidoxybutyltriethoxysilane, δ-Glycidoxybutyltrimethoxysilane, δ-Glycidoxybutyltriethoxysilane, Glycidoxymethylmethyldimethoxysilane, Glycidoxymethylmethyldiethoxysilane, α-Glycidoxyethyl methyldimethoxysilane, α-glycidoxyethylmethyldiethoxysilane, β-glycidoxyethylmethyldimethoxysilane, β-glycidoxyethylethyldimethoxysilane, α-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, α-glycidoxy Propylmethyldiethoxysilane, β-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, β-glycidoxypropylethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane sidoxypropylmethyldipropoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldibutoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiphenoxysilane, γ-glycidoxypropylethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylethyldiethoxysilane , γ-glycidoxypropylvinyldimethoxysilane, and γ-glycidoxypropylvinyldiethoxysilane.
一実施形態において、前記メタアクリル基シランは、3-トリメトキシシリルプロピルメタクリレート、3-トリメトキシプロピルアクリレート、3-トリメトキシシリルエチルメタクリレート、3-トリエトキシシリルエチルメタクリレート、γ-(メタ)アクリロオキシメチルトリメキトシシラン、γ-(メタ)アクリロオキシメチルトリエトキシシラン、γ-(メタ)アクリロオキシエチルトリメキトシシラン、γ-(メタ)アクリロオキシエチルトリエトキシシラン、γ-(メタ)アクリロオキシプロピルトリメキトシシラン、γ-(メタ)アクリロオキシプロピルトリメキトシシラン、γ-(メタ)アクリロオキシプロピルトリエトキシシランからなる群より選択された少なくとも1つを含んでもよい。 In one embodiment, the methacryl-based silane is 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate, 3-trimethoxypropyl acrylate, 3-trimethoxysilylethyl methacrylate, 3-triethoxysilylethyl methacrylate, γ-(meth)acryloyl Oxymethyltrimoxysilane, γ-(meth)acrylooxymethyltriethoxysilane, γ-(meth)acrylooxyethyltrimoxysilane, γ-(meth)acrylooxyethyltriethoxysilane, γ-(meth) It may contain at least one selected from the group consisting of acrylooxypropyltrimethoxysilane, γ-(meth)acrylooxypropyltrimethoxysilane, and γ-(meth)acrylooxypropyltriethoxysilane.
一実施形態において、前記中空シリカ粒子は、前記表面改質された中空シリカの分散液のうち1重量%~25重量%であり、前記シランカップリング剤は、前記表面改質された中空シリカの分散液のうち5重量%~50重量%であってもよい。 In one embodiment, the hollow silica particles are 1% to 25% by weight of the dispersion of the surface-modified hollow silica, and the silane coupling agent is the surface-modified hollow silica. It may be from 5% to 50% by weight of the dispersion.
一実施形態において、前記中空シリカ粒子は、前記シランカップリング剤によって表面改質されたものである。 In one embodiment, the hollow silica particles are surface-modified with the silane coupling agent.
一実施形態において、前記表面改質された中空シリカの分散液のD50値は10nm~200nmであってもよい。 In one embodiment, the dispersion of said surface-modified hollow silica may have a D50 value of 10 nm to 200 nm.
好ましくは、前記表面改質された中空シリカの分散液のD50値は、10nm~180nm、10nm~150nm、10nm~100nm、10nm~150nm、10nm~30nm、50nm~200nm、50nm~180nm、50nm~150nm、50nm~100nm、50nm~80nm、80nm~200nm、80nm~150nm、80nm~130nm、80nm~100nm、100nm~200nm、100nm~150nm、100nm~130nm、150nm~200nm又は180nm~200nmであってもよい。 Preferably, the dispersion of said surface-modified hollow silica has a D50 value of 10 nm to 180 nm, 10 nm to 150 nm, 10 nm to 100 nm, 10 nm to 150 nm, 10 nm to 30 nm, 50 nm to 200 nm, 50 nm to 180 nm, 50 nm to 150 nm. .
一実施形態において、前記表面改質された中空シリカの分散液のD50値が10nm未満の場合、表面改質された中空シリカの分散液の屈折率が高くなる恐れがあり、粒子の凝集による分散性の制御が難しい。200nm超過の場合、ヘイズ(haze)が高まって透明性が低下し、シェルの強度が低下してフィルムに充填する際にシェルが壊れる恐れがある。 In one embodiment, when the D50 value of the surface-modified hollow silica dispersion is less than 10 nm, the refractive index of the surface-modified hollow silica dispersion may be high, and dispersion due to particle aggregation may occur. Gender control is difficult. If it exceeds 200 nm, the haze is increased, the transparency is lowered, and the strength of the shell is lowered, so that the shell may be broken when filling the film.
一実施形態において、前記表面改質された中空シリカの分散液のD50値は、粒子のサイズ分布の中央値に定義される。 In one embodiment, the D50 value of the dispersion of surface-modified hollow silica is defined as the median of the particle size distribution.
表面改質された中空シリカの分散液の代表的なサンプルを収集し、走査電子顕微鏡(SEM)で表面改質された中空シリカの分散液の直径を測定することができる。そして、中空部分の内径は、透過電子顕微鏡の写真(TEM)で測定したものである。 A representative sample of the surface-modified hollow silica dispersion can be collected and the diameter of the surface-modified hollow silica dispersion measured by scanning electron microscopy (SEM). The inner diameter of the hollow portion was measured using a transmission electron microscope (TEM).
一実施形態において、前記コアの平均直径が10nm~100nmであってもよい。 In one embodiment, the core may have an average diameter of 10 nm to 100 nm.
一実施形態において、前記コアの平均直径が10nm未満の場合、表面改質された中空シリカの分散液の屈折率が高くなる恐れがあり、粒子の凝集による分散性の制御が難しい。100nm超過の場合、ヘイズが高まって透明性が低下し、シェルの強度が低下してフィルムに充填する際シェルが壊れる恐れがある。コアの平均直径により最終的に製造される中空シリカの平均直径が決定され、コアの平均直径を制御して最終的に製造される中空シリカの平均直径を制御できる。 In one embodiment, when the average diameter of the core is less than 10 nm, the refractive index of the surface-modified hollow silica dispersion may increase, and it is difficult to control the dispersibility due to particle aggregation. If it exceeds 100 nm, the haze increases, the transparency decreases, and the strength of the shell decreases, which may break the shell when filling the film. The average diameter of the finally produced hollow silica is determined by the average diameter of the core, and the average diameter of the finally produced hollow silica can be controlled by controlling the average diameter of the core.
一実施形態において、前記シェルの平均の厚さは、1nm~50nmであってもよい。 In one embodiment, the shell may have an average thickness of 1 nm to 50 nm.
一実施形態において、前記シェルの平均の厚さが1nm未満の場合、表面改質された中空シリカの分散液を製造するとき、コアが除去されることにより共に除去される問題があり、50nmを超える場合、表面改質された中空シリカの分散液が不透明になり、シリカの比率が高まることでシリカ自体の特性が発現するという問題がある。 In one embodiment, when the average thickness of the shell is less than 1 nm, when producing a dispersion of surface-modified hollow silica, there is a problem that it is removed together with the removal of the core, and the average thickness is 50 nm. If it exceeds, the dispersion liquid of the surface-modified hollow silica becomes opaque, and there is a problem that the characteristics of the silica itself are exhibited due to the increase in the ratio of silica.
一実施形態において、前記表面改質された中空シリカの分散液の表面積(surface area)は30m2/g~150m2/gであってもよい。 In one embodiment, the surface area of the dispersion of the surface-modified hollow silica may be from 30 m 2 /g to 150 m 2 /g.
好ましくは、前記表面改質された中空シリカの分散液の表面積は、30m2/g~140m2/g、30m2/g~120m2/g、30m2/g~100m2/g、30m2/g~50m2/g、40m2/g~150m2/g、40m2/g~140m2/g、40m2/g~120m2/g、40m2/g~100m2/g、50m2/g~150m2/g、50m2/g~140m2/g、50m2/g~120m2/g、50m2/g~100m2/g、60m2/g~150m2/g、60m2/g~100m2/g、30m2/g~120m2/g、30m2/g~100m2/g、60m2/g~80m2/g、70m2/g~150m2/g、70m2/g~130m2/g、80m2/g~150m2/g、80m2/g~130m2/g、90m2/g~150m2/g、90m2/g~100m2/g、100m2/g~150m2/g、100m2/g~130m2/g、110m2/g~150m2/g又は110m2/g~120m2/gであってもよい。 Preferably, the surface area of said dispersion of surface-modified hollow silica is 30 m 2 /g to 140 m 2 /g, 30 m 2 /g to 120 m 2 /g, 30 m 2 /g to 100 m 2 /g, 30 m 2 /g to 50 m 2 /g, 40 m 2 /g to 150 m 2 /g, 40 m 2 /g to 140 m 2 /g, 40 m 2 /g to 120 m 2 /g, 40 m 2 /g to 100 m 2 /g, 50 m 2 /g to 150 m 2 /g, 50 m 2 /g to 140 m 2 /g, 50 m 2 /g to 120 m 2 /g, 50 m 2 /g to 100 m 2 /g, 60 m 2 /g to 150 m 2 /g, 60 m 2 /g to 100 m 2 /g, 30 m 2 /g to 120 m 2 /g, 30 m 2 /g to 100 m 2 /g, 60 m 2 /g to 80 m 2 /g, 70 m 2 /g to 150 m 2 /g, 70 m 2 /g to 130 m 2 /g, 80 m 2 /g to 150 m 2 /g, 80 m 2 /g to 130 m 2 /g, 90 m 2 /g to 150 m 2 /g, 90 m 2 /g to 100 m 2 /g, 100 m 2 /g to 150 m 2 /g, 100 m 2 /g to 130 m 2 /g, 110 m 2 /g to 150 m 2 /g or 110 m 2 /g to 120 m 2 /g.
一実施形態において、前記表面改質された中空シリカの分散液の表面積が30m2/g未満の場合、粒子間凝集によって分散性が低下する問題があり、80m2/g超過の場合、樹脂及び溶剤の浸透により後工程を耐えることが難く、シェルの強度が低下して中空シリカの構造が壊れるという問題がある。 In one embodiment, when the surface-modified hollow silica dispersion has a surface area of less than 30 m 2 /g, there is a problem of deterioration in dispersibility due to aggregation between particles, and when it exceeds 80 m 2 /g, the resin and There is a problem that the penetration of the solvent makes it difficult to withstand the post-process, the strength of the shell is lowered, and the structure of the hollow silica is destroyed.
一実施形態において、前記シェルの気孔体積(pore volume)は、0.1cm3/g~0.7cm3/gであってもよい。好ましくは、前記シェルの気孔体積は0.1cm3/g~0.5cm3/g、0.2cm3/g~0.7cm3/g、0.2cm3/g~0.6cm3/g、0.3cm3/g~0.7cm3/g、0.2cm3/g~0.5cm3/g又は0.4cm3/g~0.5cm3/gであってもよい。 In one embodiment, the shell may have a pore volume of 0.1 cm 3 /g to 0.7 cm 3 /g. Preferably, the pore volume of said shell is between 0.1 cm 3 /g and 0.5 cm 3 /g, between 0.2 cm 3 /g and 0.7 cm 3 /g, between 0.2 cm 3 /g and 0.6 cm 3 /g , 0.3 cm 3 /g to 0.7 cm 3 /g, 0.2 cm 3 /g to 0.5 cm 3 /g, or 0.4 cm 3 /g to 0.5 cm 3 /g.
一実施形態において、前記シェルの気孔体積が0.1cm3/g未満の場合、粒子間凝集によって分散性が低下する問題があり、0.7cm3/g超過の場合、樹脂及び溶剤の浸透により後工程を耐えることが難く、シェルの強度が低下して中空シリカの構造が壊れるという問題がある。 In one embodiment, when the pore volume of the shell is less than 0.1 cm 3 /g, there is a problem of deterioration of dispersibility due to aggregation between particles, and when it exceeds 0.7 cm 3 /g, penetration of resin and solvent may occur. It is difficult to withstand the post-process, and there is a problem that the strength of the shell is lowered and the structure of the hollow silica is destroyed.
本発明の表面改質された中空シリカの分散液は、基材に適用した後固体フィルムに転換される、中空シリカを含んでいるいずれかの液体、液化可能又はマスティック(mastic)組成物を示すもので、前記表面改質された中空シリカの分散液はいずれかの構造物の表面の内部又は外部に適用され得る。 The surface-modified hollow silica dispersions of the present invention can be used in any liquid, liquefiable or mastic composition containing hollow silica that is converted to a solid film after application to a substrate. As shown, the surface-modified hollow silica dispersion can be applied to the interior or exterior of the surface of any structure.
一実施形態において、前記有機溶媒は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、シクロヘキサノン又は乳酸エチル、グリコールエーテル誘導体、エチルセロソルブ、メチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールn-プロピルエーテル、又は、ジエチレングリコールジメチルエーテル、グリコールエーテルエステル誘導体、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート、又は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、カルボン酸塩、酢酸エチル、n-酢酸ブチル、及び酢酸アミル;二塩基酸のカルボン酸塩、ジエチルオキシラート及びマロン酸ジエチル;グリコールのジカルボン酸、エチレングリコールジアセテート及びプロピレングリコールジアセテート;及びヒドロキシカルボン酸、乳酸メチル、乳酸エチル、エチルグリコール酸、及びエチル-3-ヒドロキシプロピオン酸;ケトンエステル、ピルビン酸メチル又はピルビン酸エチル;アルコキシカルボン酸エステル、メチル3-メトキシプロピオン酸、エチル3-エトキシプロピオン酸、エチル2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオン酸、又は、メチルエトキシプロピオン酸;ケトン誘導体、メチルエチルケトン、アセチルアセトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン又は2-ヘプタノン;ケトンエーテル誘導体、ジアセトンアルコールメチルエーテル;ケトンアルコール誘導体、アセトール又はジアセトンアルコール;ケタール又はアセタール、1、3-ジオキソラン及びジエトキシプロパン;ラクトン、ブチロラクトン及びガンマバレロラクトン;アミド誘導体、ジメチルアセトアミド又はジメチルホルムアミド、アニソール;及びこれらの混合物からなる群より選択される少なくとも1つであってもよい。 In one embodiment, the organic solvent is propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), cyclohexanone or ethyl lactate, glycol ether derivatives, ethyl cellosolve, methyl cellosolve, propylene glycol monomethyl ether (PGME), diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether. , dipropylene glycol dimethyl ether, propylene glycol n-propyl ether, or diethylene glycol dimethyl ether, glycol ether ester derivatives, ethyl cellosolve acetate, methyl cellosolve acetate, or propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), carboxylate, ethyl acetate, n butyl acetate and amyl acetate; diacid carboxylates, diethyl oxylate and diethyl malonate; glycol dicarboxylic acids, ethylene glycol diacetate and propylene glycol diacetate; and hydroxy carboxylic acids, methyl lactate, ethyl lactate, Ethyl glycolic acid and ethyl-3-hydroxypropionate; ketone esters, methyl pyruvate or ethyl pyruvate; alkoxycarboxylic acid esters, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl 2-hydroxy-2- ketone derivatives, methyl ethyl ketone, acetylacetone, cyclopentanone, cyclohexanone or 2-heptanone; ketone ether derivatives, diacetone alcohol methyl ether; ketone alcohol derivatives, acetol or diacetone alcohol; ketal or acetal, 1,3-dioxolane and diethoxypropane; lactone, butyrolactone and gamma valerolactone; amide derivative, dimethylacetamide or dimethylformamide, anisole; and mixtures thereof. .
本発明の表面改質された中空シリカの分散液は、先に説明したような高い透明性、低い反射率、眩しい防止効果を有する表面改質された中空シリカの分散液とレジン、有機溶媒などを混合して製造することができる。 The surface-modified hollow silica dispersion of the present invention is a surface-modified hollow silica dispersion having high transparency, low reflectance, and anti-glare effect as described above, resin, organic solvent, etc. can be produced by mixing
前記表面改質された中空シリカの分散液との屈折率を調節して透明な組成物を製造するためには、レジンの屈折率は1.5未満であることが好ましく、好ましくは、UV硬化性樹脂のうち中空粒子と屈折率に類似した樹脂を選択して使用することが好ましい。 In order to adjust the refractive index with the dispersion of the surface-modified hollow silica to produce a transparent composition, the resin preferably has a refractive index of less than 1.5, and is preferably UV cured. It is preferable to select and use a resin having a refractive index similar to that of the hollow particles.
一実施形態において、前記UV硬化性樹脂は、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、及びエポキシ樹脂からなる群より選択される少なくとも1つを含んでもよい。 In one embodiment, the UV curable resin may include at least one selected from the group consisting of urethane resins, acrylic resins, polyester resins, and epoxy resins.
一実施形態において、前記表面改質された中空シリカの分散液には、ハードコーティング剤、UV遮断剤、又はIR遮断剤をさらに含んでもよく、前記添加剤は、周知のものを使用し、その他に必要な場合は追加的機能を与える添加剤をさらに含んでもよい。 In one embodiment, the surface-modified hollow silica dispersion may further include a hard coating agent, a UV blocking agent, or an IR blocking agent, and the additive may be a well-known one or other may further include additives that provide additional functionality if desired.
一実施形態において、前記表面改質された中空シリカの分散液は、いずれかのコーティング組成物であってもよく、いずれかの基材に適用されてもよい。 In one embodiment, the dispersion of surface-modified hollow silica may be any coating composition and may be applied to any substrate.
本発明の表面改質された中空シリカの分散液は、偏光フィルム、プリズムシート、ARシートなどのディスプレイ用光学部材を製造するために用いられてもよい。 The surface-modified hollow silica dispersion of the present invention may be used to produce display optical members such as polarizing films, prism sheets, and AR sheets.
本発明の一実施形態に係る表面改質された中空シリカの分散液は、低い屈折率、反射防止、眩しい防止効率を示すことで、光学的に優れた特性を実現することができる。 A dispersion of surface-modified hollow silica according to an embodiment of the present invention can achieve excellent optical properties by exhibiting low refractive index, anti-reflection, and anti-glare efficiency.
本発明の一実施形態に係る表面改質された中空シリカの分散液は、均一な大きさの表面改質された中空シリカ粒子を含み、全光線透過率(T.T)が優れており、ヘイズが低いことが分かり、反射率も低くて低い屈折率を有し得る。 A dispersion of surface-modified hollow silica according to an embodiment of the present invention comprises uniformly sized surface-modified hollow silica particles and has excellent total light transmittance (T.T), Haze is found to be low, reflectance is also low and can have a low refractive index.
本発明の他の実施形態に係る表面改質された中空シリカの分散液の製造方法は、一実施形態において、カチオン性界面活性剤及びモノマーを合成してコアを準備するステップ、前記コア上にシリカシェルを形成してコアシェルの粒子を準備するステップ、前記コアシェルの粒子を800℃以上の温度で下焼してコアを除去し中空シリカ粒子を準備するステップ、及び前記中空シリカ粒子をシランカップリング剤に分散させるステップを含む。 Another embodiment of the present invention provides a method for preparing a dispersion of surface-modified hollow silica, comprising the steps of: preparing a core by synthesizing a cationic surfactant and a monomer; forming a silica shell to prepare core-shell particles; pre-firing the core-shell particles at a temperature of 800° C. or higher to remove the core to prepare hollow silica particles; and silane coupling the hollow silica particles. dispersing in an agent.
図1は、本発明の一実施形態に係る表面改質された中空シリカの分散液の製造工程を概略的に示したフローチャートである。 FIG. 1 is a flow chart schematically showing a process for producing a dispersion of surface-modified hollow silica according to one embodiment of the present invention.
図1を参照すると、本発明の一実施形態に係る表面改質された中空シリカの分散液の製造方法は、コア準備ステップS110、コアシェル粒子準備ステップS120、中空シリカ粒子準備ステップS130、及び分散ステップS140を含む。 Referring to FIG. 1, a method for producing a dispersion of surface-modified hollow silica according to an embodiment of the present invention comprises a core preparation step S110, a core-shell particle preparation step S120, a hollow silica particle preparation step S130, and a dispersion step. Including S140.
一実施形態において、前記コア準備ステップS110は、カチオン性界面活性剤及びモノマーを合成してコアを準備する。 In one embodiment, the core preparation step S110 synthesizes a cationic surfactant and a monomer to prepare the core.
一実施形態において、前記カチオン性界面活性剤及びモノマーを合成してコアを準備するステップは、蒸留水に前記カチオン性界面活性剤及び前記モノマーを入れて窒素パージして混合物を準備するステップ、前記混合物を50℃~100℃の温度範囲で加熱した後、窒素の雰囲気下で重合開始剤を投入し10時間~48時間撹拌して重合溶液を準備するステップ、及び前記重合溶液を有機溶媒で洗浄した後、60℃~120℃の温度範囲で10時間~48時間の間に乾燥するステップを含む。 In one embodiment, synthesizing the cationic surfactant and monomer to prepare the core comprises preparing a mixture of the cationic surfactant and the monomer in distilled water and purging with nitrogen; After heating the mixture in a temperature range of 50° C. to 100° C., adding a polymerization initiator under nitrogen atmosphere and stirring for 10 hours to 48 hours to prepare a polymerization solution, and washing the polymerization solution with an organic solvent. followed by drying at a temperature ranging from 60° C. to 120° C. for 10 hours to 48 hours.
図3は、図2に示すコア準備ステップの細部工程を概略的に示したフローチャートである。 FIG. 3 is a flow chart schematically showing the details of the core preparation steps shown in FIG.
図3を参照すると、本発明のコア準備ステップS110は、混合物準備ステップS111、重合溶液準備ステップS112、及び洗浄及び乾燥ステップS113を含む。 Referring to FIG. 3, the core preparation step S110 of the present invention includes a mixture preparation step S111, a polymerization solution preparation step S112, and a washing and drying step S113.
一実施形態において、前記混合物準備ステップS111は、蒸留水に前記カチオン性界面活性剤及び前記モノマーを入れて窒素パージして混合物を準備するステップである。 In one embodiment, the mixture preparation step S111 is preparing a mixture by adding the cationic surfactant and the monomer in distilled water and purging with nitrogen.
好ましくは、蒸留水とカチオン性界面活性剤を入れて撹拌し窒素パージした後60℃~100℃の温度範囲、最も好ましくは、90℃でモノマーを入れて撹拌し、混合物を準備する。 A mixture is prepared, preferably by adding distilled water and cationic surfactant, stirring and purging with nitrogen, then adding monomer and stirring at a temperature ranging from 60°C to 100°C, most preferably at 90°C.
一実施形態において、前記カチオン性界面活性剤は、臭化セチルトリメチルアンモニウム(cetyltrimethylammonium bromide;CTAB)、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム臭化物(hexadecyltrimethylammonium bromide;TMABr)、ヘキサデシルトリメチルピリジニウム塩化物(hexadecyltrimethylpyridinium chloride;TMPrCl)、テトラメチルアンモニウム塩化物(tetramethylammonium chloride;TMACl)、プルロニック(登録商標)P-123(Pluronic P-123、EO20PO70EO20)及びトリメチルベンゼン(trimethylbenzene;TMB)からなる群より選択される少なくとも1つを含んでもよい。 In one embodiment, the cationic surfactant is cetyltrimethylammonium bromide (CTAB), hexadecyltrimethylammonium bromide (TMABr), hexadecyltrimethylpyridinylCl; At least one selected from the group consisting of tetramethylammonium chloride (TMACl), Pluronic P-123 (EO 20 PO 70 EO 20 ) and trimethylbenzene (TMB) may contain one.
一実施形態において、前記カチオン性界面活性剤は、10、000~2、500、000の分子量(Mw)を有してもよい。好ましくは、100、000~2、000、000、200、000~1、500、000、200、000~1、000、000であってもよい。 In one embodiment, the cationic surfactant may have a molecular weight (Mw) of 10,000 to 2,500,000. Preferably, it may be from 100,000 to 2,000,000, from 200,000 to 1,500,000, from 200,000 to 1,000,000.
一実施形態において、前記モノマーは、スチレン、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステル、及び酢酸ビニルからなる群より選択される少なくとも1つを含んでもよい。好ましくは、前記モノマーは、スチレンであってもよい。 In one embodiment, the monomer may include at least one selected from the group consisting of styrene, methacrylate, acrylate, and vinyl acetate. Preferably, said monomer may be styrene.
一実施形態において、前記モノマー:前記カチオン性界面活性剤の混合比率は1:0.00001~1:0.001であってもよい。前記モノマー:前記カチオン性界面活性剤の混合比率が1:0.00001未満の場合、重合されたポリスチレン(Polystyrene)の粒子周辺を十分取り囲まないことから立体障害の効果が少なく、凝集問題が生じる恐れがあり、1:0.001超過の場合、界面活性剤が重合前の溶液に溶解されず粘度が高くなり、均一なポリスチレンの粒子形成が困難である恐れがある。 In one embodiment, the mixing ratio of the monomer:the cationic surfactant may be from 1:0.00001 to 1:0.001. If the mixing ratio of the monomer to the cationic surfactant is less than 1:0.00001, the peripheries of the polymerized polystyrene particles are not sufficiently surrounded, so the effect of steric hindrance is small, and aggregation may occur. If the ratio exceeds 1:0.001, the surfactant may not be dissolved in the solution before polymerization and the viscosity may increase, making it difficult to form uniform polystyrene particles.
一実施形態において、前記モノマー対比前記カチオン性界面活性剤の混合比率が高ければ、前記コアの平均直径が小さくなり、前記シリカシェルの厚さは厚くなり、一方、前記モノマー対比前記カチオン性界面活性剤の混合比率が低くなると、前記コアの平均直径が大きくなって、前記シリカシェルの厚さは薄くなる。 In one embodiment, the higher the mixing ratio of the cationic surfactant to the monomer, the smaller the average diameter of the core and the thicker the thickness of the silica shell, while the cationic surfactant to the monomer When the mixing ratio of the agent is lowered, the average diameter of the core is increased and the thickness of the silica shell is decreased.
一実施形態において、前記重合溶液準備ステップS112は、前記混合物を50℃~100℃の温度範囲で加熱した後、窒素の雰囲気下で重合開始剤を投入し10時間~48時間撹拌して重合溶液を準備するステップである。好ましくは、75℃~95℃の温度範囲、最も好ましくは、90℃を到達した後、窒素の雰囲気下で重合開始剤を投入する。 In one embodiment, the polymerization solution preparation step S112 includes heating the mixture to a temperature range of 50° C. to 100° C., adding a polymerization initiator under a nitrogen atmosphere, and stirring for 10 hours to 48 hours to obtain a polymerization solution. is the step of preparing the Preferably, after reaching a temperature range of 75° C. to 95° C., most preferably 90° C., the polymerization initiator is charged under an atmosphere of nitrogen.
一実施形態において、前記重合開始剤は、2、2’’-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)二塩酸塩(2、2’’-Azobis(2-methylpropionamidine)dihydrochloride;AIBA)、2、2-アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、2、2-アゾビス(2-メチルイソブチロニトリル)、2、2-アゾビス(2、4-ジメチルバレロニトリル)、ベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、メチルエチルケトンペルオキシド、t-ブチルヒドロペルオキシド、o-クロロベンゾイルペルオキシド、o-メトキシベンゾイルペルオキシド、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、及びt-ブチルパーオキシイソブチレートからなる群より選択される少なくとも1つを含んでもよい。 In one embodiment, the polymerization initiator is 2,2″-azobis(2-methylpropionamidine) dihydrochloride (2,2″-Azobis(2-methylpropionamidine) dihydrochloride; AIBA), 2,2- azobisisobutyronitrile (AIBN), 2,2-azobis(2-methylisobutyronitrile), 2,2-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile), benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, cumene hydroperoxide, selected from the group consisting of methyl ethyl ketone peroxide, t-butyl hydroperoxide, o-chlorobenzoyl peroxide, o-methoxybenzoyl peroxide, t-butyl peroxy-2-ethylhexanoate, and t-butyl peroxyisobutyrate At least one may be included.
一実施形態において、前記洗浄及び乾燥ステップS113は、前記重合溶液を有機溶媒で洗浄した後、60℃~120℃の温度範囲で10時間~48時間の間に乾燥するステップである。好ましくは、70℃~100℃の温度範囲、最も好ましくは、80℃で24時間の間に乾燥させてもよい。 In one embodiment, the washing and drying step S113 is a step of washing the polymerization solution with an organic solvent and then drying at a temperature range of 60° C. to 120° C. for 10 hours to 48 hours. Preferably, it may be dried at a temperature in the range of 70°C to 100°C, most preferably at 80°C for 24 hours.
一実施形態において、前記有機溶媒は、エタノール、メタノール、クロロホルム、クロロメタン、ジクロロメタン、トリクロロエタン、及びジメチルスルホキシドからなる群より選択される少なくとも1つを含んでもよい。好ましくは、エタノールで重合溶液を洗浄しコアを収得することができる。 In one embodiment, the organic solvent may include at least one selected from the group consisting of ethanol, methanol, chloroform, chloromethane, dichloromethane, trichloroethane, and dimethylsulfoxide. Preferably, the cores can be obtained by washing the polymerization solution with ethanol.
一実施形態において、前記コア上にシリカシェルを形成してコアシェルの粒子を準備するステップは、蒸留水に前記コアを希釈して分散液を準備するステップ、前記分散液に塩基性物質を混合してpHを調節するステップ、前記pH調節された分散液を20℃~80℃の温度範囲で加熱した後、シランカップリング剤を投入してコアシェルの形成溶液を準備するステップ、前記コアシェルの形成溶液を20℃~90℃の温度範囲で12時間~48時間反応させてコアシェルの反応溶液を準備するステップ、及び前記コアシェルの反応溶液を有機溶媒で洗浄した後60℃~120℃の温度範囲で10時間~48時間の間に乾燥するステップを含んでもよい。 In one embodiment, the step of forming a silica shell on the core to prepare core-shell particles includes diluting the core with distilled water to prepare a dispersion, mixing the dispersion with a basic substance. heating the pH-adjusted dispersion in a temperature range of 20° C. to 80° C., and then adding a silane coupling agent to prepare a core-shell forming solution; in a temperature range of 20° C. to 90° C. for 12 hours to 48 hours to prepare a core-shell reaction solution; Drying for between 1 hour and 48 hours may be included.
図3は、図1に示すコアシェル粒子準備ステップの細部工程を概略的に示したフローチャートである。 FIG. 3 is a flow chart schematically showing detailed steps of the core-shell particle preparation step shown in FIG.
図3を参照すると、本発明のコアシェル粒子準備ステップは、分散液準備ステップS121、pH調節ステップS122、コアシェルの形成溶液準備ステップS123、コアシェルの反応溶液準備ステップS124、コアシェルの反応溶液乾燥ステップS125を含む。 Referring to FIG. 3, the core-shell particle preparation step of the present invention comprises a dispersion liquid preparation step S121, a pH adjustment step S122, a core-shell formation solution preparation step S123, a core-shell reaction solution preparation step S124, and a core-shell reaction solution drying step S125. include.
一実施形態において、前記分散液準備ステップS121は、蒸留水に前記コアを希釈して分散液を準備するステップである。 In one embodiment, the dispersion preparation step S121 is a step of diluting the cores in distilled water to prepare a dispersion.
一実施形態において、前記pH調節ステップS122は、前記分散液に塩基性物質を混合してpHを調節するステップである。 In one embodiment, the pH adjustment step S122 is a step of adjusting the pH by mixing a basic substance into the dispersion.
前記塩基性物質は、アンモニア水、アンモニウムメチルプロパノール(ammonium methyl propanol;AMP)、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(tetra methyl ammonium hydroxide;TMAH)、水酸化アンモニウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化マグネシウム、水酸化ルビジウム、水酸化セシウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、イミダゾール、及びその塩からなる群より選択される少なくとも1つを含んでもよい。 The basic substance includes aqueous ammonia, ammonium methyl propanol (AMP), tetramethyl ammonium hydroxide (TMAH), ammonium hydroxide, potassium hydroxide, sodium hydroxide, magnesium hydroxide, At least one selected from the group consisting of rubidium hydroxide, cesium hydroxide, sodium hydrogen carbonate, sodium carbonate, imidazole, and salts thereof may be included.
一実施形態において、前記分散液に塩基性物質を混合してpHを調節するステップは、前記分散液のpHが7~12の範囲で調節することができる。好ましくは、前記分散液のpHが8~11であってもよい。 In one embodiment, the step of adjusting the pH of the dispersion by mixing a basic substance may adjust the pH of the dispersion to a range of 7-12. Preferably, the pH of the dispersion may be 8-11.
一実施形態において、前記分散液のpHが低ければ中性に近づき、シランの加水分解、縮合反応が発生することが困難になることから、シェルの形成が均一ではなく、前記コアシェルの反応溶液の温度が高ければ、シランの加水分解、縮合反応の速度が速くなって、コアの周辺にシリカを形成せず個別的な球状のシリカが形成される可能性が高い。 In one embodiment, if the pH of the dispersion liquid is low, it approaches neutrality, making it difficult for the hydrolysis and condensation reactions of silane to occur. If the temperature is high, the rate of hydrolysis and condensation reaction of silane will increase, and there is a high possibility that individual spherical silica will be formed without forming silica around the core.
一実施形態において、前記コアシェルの形成溶液準備ステップS123は、前記pH調節された分散液を20℃~80℃の温度範囲で加熱した後、シランカップリング剤を投入しコアシェルの形成溶液を準備するステップである。好ましくは、30℃~50℃の温度範囲、最も好ましくは、30℃に到達した後、シランカップリング剤を投入する。 In one embodiment, the core-shell forming solution preparation step S123 includes heating the pH-adjusted dispersion in a temperature range of 20° C. to 80° C., and then adding a silane coupling agent to prepare a core-shell forming solution. is a step. Preferably, the silane coupling agent is introduced after reaching a temperature range of 30°C to 50°C, most preferably 30°C.
一実施形態において、前記コアシェルの反応溶液準備ステップS124は、前記コアシェルの形成溶液を20℃~90℃の温度範囲で1時間~7時間反応させてコアシェルの反応溶液を準備するステップである。好ましくは、30℃~80℃の温度範囲、最も好ましくは、30℃で12時間~48時間の間に反応させてもよい。 In one embodiment, the core-shell reaction solution preparation step S124 is a step of reacting the core-shell forming solution at a temperature range of 20° C. to 90° C. for 1 hour to 7 hours to prepare a core-shell reaction solution. Preferably, the reaction may be carried out at a temperature range of 30° C. to 80° C., most preferably at 30° C. for 12 hours to 48 hours.
一実施形態において、前記コアシェルの反応溶液乾燥ステップS125は、前記コアシェルの反応溶液を乾燥しコアシェルの粒子を収得することができる。 In one embodiment, the core-shell reaction solution drying step S125 may obtain core-shell particles by drying the core-shell reaction solution.
一実施形態において、前記コアシェルの反応溶液を有機溶媒で洗浄した後、60℃~120℃の温度範囲で10時間~48時間の間に乾燥してもよい。 In one embodiment, the core-shell reaction solution may be washed with an organic solvent and then dried at a temperature ranging from 60° C. to 120° C. for 10 hours to 48 hours.
一実施形態において、前記コアシェルの粒子を下焼し、コアを除去するステップS130は、前記コアシェルの粒子を800℃以上1、000℃未満の温度範囲で1時間~10時間の間に実行したものである。 In one embodiment, the step S130 of pre-firing the core-shell particles and removing the cores is performed at a temperature range of 800° C. or more and less than 1,000° C. for 1 hour to 10 hours. is.
本発明において、コアを除去するステップにおいて、下焼温度が800℃以上の高温になるにつれ、コアシェルの粒子は、周辺SiO2粒子同士の結合が多くなり、空いている空間が満たされてシェルの緻密度が増加し、気孔体積及び表面積が減少する。 In the present invention, in the step of removing the core, as the pre-baking temperature increases to 800° C. or higher, the core-shell particles have more bonds between the peripheral SiO2 particles, and the empty spaces are filled to form the shell. Density increases and pore volume and surface area decrease.
一実施形態において、前記下焼温度が800℃未満の場合はシェルの緻密度が低くなり、1、000℃超過の場合、粒子同士の凝集が強くて大きいサイズの凝集体が形成される問題がある。 In one embodiment, when the pre-baking temperature is less than 800° C., the density of the shell is low, and when the pre-baking temperature exceeds 1,000° C., there is a problem in that the particles are strongly aggregated to form large aggregates. be.
一実施形態において、前記分散ステップS140は、前記中空シリカ粒子をシランカップリング剤に分散させることにある。 In one embodiment, the dispersing step S140 consists in dispersing the hollow silica particles in a silane coupling agent.
一実施形態において、前記シランカップリング剤は、アルキル基シラン、ビニル基シラン、フェニル基シラン、グリシジル基シラン、及びメタアクリル基シランからなる群より選択される少なくとも1つを含んでもよい。 In one embodiment, the silane coupling agent may include at least one selected from the group consisting of alkyl-based silane, vinyl-based silane, phenyl-based silane, glycidyl-based silane, and methacryl-based silane.
一実施形態において、前記アルキル基シランは、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、γ-アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ-メタアクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、及びメチルフェニルジメトキシシランからなる群より選択された少なくとも1つを含んでもよい。 In one embodiment, the alkyl group silane is methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltripropoxysilane, methyltriisopropoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, propyltrimethoxysilane, propyltriethoxysilane. selected from the group consisting of silane, butyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, γ-acryloyloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, and methylphenyldimethoxysilane may include at least one
一実施形態において、前記ビニル基シランは、ビニルトリメトキシシラン(Vinyl trimethoxy silane)、ビニルトリエトキシシラン(Vinyl triethoxy silane)、ビニルトリアセトキシシラン(Vinyl tri acetoxy silane)、ビニルトリクロロシラン(vinyl trichlorosilane)、ビニルトリス(β-メトキシエトキシ)シラン(vinyl tris(methoxyethoxy)silane)及びビニルトリイソプロポキシシラン(Vinyl tri-isopropoxy silane)からなる群より選択された少なくとも1つを含んでもよい。 In one embodiment, the vinyl-based silane is vinyl trimethoxy silane, vinyl triethoxy silane, vinyl triacetoxy silane, vinyl trichlorosilane, At least one selected from the group consisting of vinyl tris(β-methoxyethoxy) silane and vinyl tri-isopropoxy silane may be included.
一実施形態において、前記フェニル基シランは、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルクロロシラン、ジクロロジフェニルシラン、フェニルトリクロロシラン、ジメトキシメチルフェニルシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジエトキシジフェニルシラン、メチルフェニルジエトキシシラン、及びメチルフェニルジクロロシランからなる群より選択された少なくとも1つを含んでもよい。 In one embodiment, the phenyl-based silane is phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenylchlorosilane, dichlorodiphenylsilane, phenyltrichlorosilane, dimethoxymethylphenylsilane, diphenyldimethoxysilane, diethoxydiphenylsilane, methylphenyldiethoxy At least one selected from the group consisting of silane and methylphenyldichlorosilane may be included.
一実施形態において、前記グリシジル基シランは、グリシドキシメチルトリメトキシシラン、グリシドキシメチルトリエトキシシラン、α-グリシドキシエチルトリメトキシシラン、α-グリシドキシエチルトリエトキシシラン、β-グリシドキシエチルトリメトキシシラン、β-グリシドキシエチルトリエトキシシラン、α-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、α-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリプロポキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリブトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリフェノキシシラン、α-グリシドキシブチルトリメトキシシラン、α-グリシドキシブチルトリエトキシシラン、β-グリシドキシブチルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシブチルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシブチルトリエトキシシラン、δ-グリシドキシブチルトリメトキシシラン、δ-グリシドキシブチルトリエトキシシラン、グリシドキシメチルメチルジメトキシシラン、グリシドキシメチルメチルジエトキシシラン、α-グリシドキシエチルメチルジメトキシシラン、α-グリシドキシエチルメチルジエトキシシラン、β-グリシドキシエチルメチルジメトキシシラン、β-グリシドキシエチルエチルジメトキシシラン、α-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、α-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、β-グリシドキシプロピルエチルジメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジプロポキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジブトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジフェノキシシラン、γ-グリシドキシプロピルエチルジメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルエチルジエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルビニルジメトキシシラン、及びγ-グリシドキシプロピルビニルジエトキシシランからなる群より選択された少なくとも1つを含んでもよい。 In one embodiment, the glycidyl-based silane is glycidoxymethyltrimethoxysilane, glycidoxymethyltriethoxysilane, α-glycidoxyethyltrimethoxysilane, α-glycidoxyethyltriethoxysilane, β-glycidoxyethyltriethoxysilane. sidoxyethyltrimethoxysilane, β-glycidoxyethyltriethoxysilane, α-glycidoxypropyltrimethoxysilane, α-glycidoxypropyltriethoxysilane, β-glycidoxypropyltrimethoxysilane, β-glycidoxypropyltrimethoxysilane sidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltripropoxysilane, γ-glycidoxypropyltributoxysilane, γ-glycidoxypropyltributoxysilane Sidoxypropyltriphenoxysilane, α-glycidoxybutyltrimethoxysilane, α-glycidoxybutyltriethoxysilane, β-glycidoxybutyltriethoxysilane, γ-glycidoxybutyltrimethoxysilane, γ-glycidoxybutyltriethoxysilane Sidoxybutyltriethoxysilane, δ-Glycidoxybutyltrimethoxysilane, δ-Glycidoxybutyltriethoxysilane, Glycidoxymethylmethyldimethoxysilane, Glycidoxymethylmethyldiethoxysilane, α-Glycidoxyethyl methyldimethoxysilane, α-glycidoxyethylmethyldiethoxysilane, β-glycidoxyethylmethyldimethoxysilane, β-glycidoxyethylethyldimethoxysilane, α-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, α-glycidoxy Propylmethyldiethoxysilane, β-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, β-glycidoxypropylethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane sidoxypropylmethyldipropoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldibutoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiphenoxysilane, γ-glycidoxypropylethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylethyldiethoxysilane , γ-glycidoxypropylvinyldimethoxysilane, and γ-glycidoxypropylvinyldiethoxysilane.
一実施形態において、前記メタアクリル基シランは、3-トリメトキシシリルプロピルメタクリレート、3-トリメトキシプロピルアクリレート、3-トリメトキシシリルエチルメタクリレート、3-トリエトキシシリルエチルメタクリレート、γ-(メタ)アクリロオキシメチルトリメキトシシラン、γ-(メタ)アクリロオキシメチルトリエトキシシラン、γ-(メタ)アクリロオキシエチルトリメキトシシラン、γ-(メタ)アクリロオキシエチルトリエトキシシラン、γ-(メタ)アクリロオキシプロピルトリメキトシシラン、γ-(メタ)アクリロオキシプロピルトリメキトシシラン、γ-(メタ)アクリロオキシプロピルトリエトキシシランからなる群より選択された少なくとも1つを含んでもよい。 In one embodiment, the methacryl-based silane is 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate, 3-trimethoxypropyl acrylate, 3-trimethoxysilylethyl methacrylate, 3-triethoxysilylethyl methacrylate, γ-(meth)acryloyl Oxymethyltrimoxysilane, γ-(meth)acrylooxymethyltriethoxysilane, γ-(meth)acrylooxyethyltrimoxysilane, γ-(meth)acrylooxyethyltriethoxysilane, γ-(meth) It may contain at least one selected from the group consisting of acrylooxypropyltrimethoxysilane, γ-(meth)acrylooxypropyltrimethoxysilane, and γ-(meth)acrylooxypropyltriethoxysilane.
一実施形態において、前記中空シリカ粒子は、前記表面改質された中空シリカの分散液のうち1重量%~25重量%であり、前記シランカップリング剤は、前記表面改質された中空シリカの分散液のうち5重量%~50重量%であってもよい。前記中空シリカ粒子が1重量%未満の場合、反射防止及び眩しい防止効果を十分に達成することができず、25重量%超過の場合は、透明性が減少してレジンの含量が少なくなり、硬化効率が低下する恐れがある。 In one embodiment, the hollow silica particles are 1% to 25% by weight of the dispersion of the surface-modified hollow silica, and the silane coupling agent is the surface-modified hollow silica. It may be from 5% to 50% by weight of the dispersion. If the content of the hollow silica particles is less than 1% by weight, sufficient antireflection and glare prevention effects cannot be achieved. Efficiency may decrease.
本発明の一実施形態に係る表面改質された中空シリカの分散液の製造方法は、シランカップリング剤によって表面改質された中空シリカを含むことで、全光線透過率(T.T)が高く、ヘイズが低いことが分かり、反射率も低くて低屈折率を有する表面改質された中空シリカの分散液を製造することができる。 A method for producing a surface-modified hollow silica dispersion according to an embodiment of the present invention includes hollow silica surface-modified with a silane coupling agent, so that the total light transmittance (TT) is A dispersion of surface-modified hollow silica can be produced that has been found to have high, low haze, low refractive index, and low reflectance.
本発明の更なる実施形態係る拡散フィルムは、本発明の一実施形態に係る表面改質された中空シリカの分散液、及び他の実施形態に係る表面改質された中空シリカの分散液の製造方法により製造された表面改質された中空シリカの分散液の硬化体を含む。 A diffusion film according to further embodiments of the present invention includes a dispersion of surface-modified hollow silica according to one embodiment of the present invention, and a dispersion of surface-modified hollow silica according to another embodiment. A hardened body of a dispersion of surface-modified hollow silica produced by the method.
一実施形態において、前記拡散フィルムの透過率は94%以上であり、ヘイズ(Haze)は1.2%以下であり、反射率は0.8%以下であってもよい。 In one embodiment, the diffusion film may have a transmittance of 94% or more, a haze of 1.2% or less, and a reflectance of 0.8% or less.
一実施形態において、基材を準備し、前記基材に本発明の一実施形態に係る表面改質された中空シリカの分散液を積層又は塗布かつUV硬化させてコーティング層を形成することで、硬化体を製造することがでる。 In one embodiment, a substrate is prepared, and a dispersion of surface-modified hollow silica according to one embodiment of the present invention is laminated or applied to the substrate and UV-cured to form a coating layer, A cured product can be produced.
一実施形態において、前記コーティング方法は、グラビアコーティング、オフセットグラビアコーティング、2及び3つのロール加圧コーティング(roll pressure coating)、2つ及び3つのロールリバースコーティング(roll reverse coating)、浸漬コーティング、1及び2つのロールキスコーティング、トレーリングブレードコーティング(trailing balde coating)、nipコーティング、フレキソコーティング(flexographic coating)、インバーテッドナイフコーティング(inverted knife coating)、ポリッシュバーコーティング(polishing bar coating)及び線巻ドクターコーティング(wire wound doctor coating)からなる群より選択される少なくとも1つを含んでもよい。コーティング後にコーティング層をUV光線で硬化させ、硬化処理は10秒~1時間の間に完結する。 In one embodiment, the coating methods include gravure coating, offset gravure coating, two and three roll pressure coating, two and three roll reverse coating, dip coating, one and Two roll kiss coatings, trailing balde coatings, nip coatings, flexographic coatings, inverted knife coatings, polishing bar coatings and wire wound doctor coatings ( wire wound doctor coating). After coating, the coating layer is cured with UV light, and the curing process is completed between 10 seconds and 1 hour.
本発明の一実施形態に係る拡散フィルムは、携帯電話、タブレットPC、PDP、ノート型パソコン、モニター、TVのバックライトユニットに入る拡散フィルムを製造するために用いられる。 The diffusion film according to one embodiment of the present invention is used to manufacture the diffusion film that goes into the backlight units of mobile phones, tablet PCs, PDPs, laptops, monitors, and TVs.
本発明の一実施形態に係る表面改質された中空シリカの分散液の硬化体を含む拡散フィルムは、透過率が高くて反射率は低いことから、光学的に優れた特性を実現することができる。 A diffusion film comprising a cured dispersion of surface-modified hollow silica according to an embodiment of the present invention has high transmittance and low reflectance, and thus can realize excellent optical properties. can.
本発明の更なる実施形態係るディスプレイ用光学部材は、本発明の一実施形態の拡散フィルムを含むことができる。 A display optical member according to a further embodiment of the present invention can include the diffusion film of one embodiment of the present invention.
本発明の一実施形態に係る拡散フィルムは、携帯電話、タブレットPC、PDP、ノート型パソコン、モニター、TVのバックライトユニットに組み込まれる光学部材に適用され得る。 A diffusion film according to an embodiment of the present invention can be applied to optical members incorporated in backlight units of mobile phones, tablet PCs, PDPs, notebook computers, monitors, and TVs.
以下、実施例及び比較例によって本発明をより詳しく説明する。
但し、下記の実施例は、本発明を例示するためのものに過ぎず、本発明の内容が下記の実施例に限定されることはない。
The present invention will be described in more detail below with reference to examples and comparative examples.
However, the following examples are only for illustrating the present invention, and the content of the present invention is not limited to the following examples.
[製造例]
(コアの製造)
500mlの3口フラスコに蒸留水とカチオン性界面活性剤CTAB(Cetyltrimetylammonium bromide)を入れて撹拌した。90℃まで昇温しながら窒素の雰囲気を作る。90℃でスチレンモノマー(styrene monomer)を入れて30分撹拌し混合物を準備した。重合開始剤として2、2’’-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)二塩酸塩(2、2’’-Azobis(2-methylpropionamidine)dihydrochloride;AIBA)を入れて24時間の間に撹拌して重合溶液を準備した。
重合の完了した溶液をエタノールで洗浄した後、80℃のオーブンで24時間の間に乾燥させてポリスチレン(PS)粒子を製造した。
[Manufacturing example]
(manufacture of core)
Distilled water and a cationic surfactant CTAB (Cetyltrimethylammonium bromide) were placed in a 500 ml three-necked flask and stirred. A nitrogen atmosphere is created while raising the temperature to 90°C. A mixture was prepared by adding styrene monomer at 90° C. and stirring for 30 minutes. 2,2''-Azobis(2-methylpropionamidine) dihydrochloride (2,2''-Azobis(2-methylpropionamidine) dihydrochloride; AIBA) was added as a polymerization initiator and stirred for 24 hours for polymerization. A solution was prepared.
The polymerized solution was washed with ethanol and dried in an oven at 80° C. for 24 hours to prepare polystyrene (PS) particles.
(中空シリカ粒子の製造)
前記で製造されたポリスチレン(PS)粒子を蒸留水に希釈してアンモニア水を添加し、pH10で滴定した。30℃の温度でTEOS(Tetraethylorthosilicate)を添加し12時間の間に撹拌してコアシェルの形成溶液を準備した。その後、コアシェルの形成溶液を80℃オーブンで24時間の間に乾燥させた。乾燥されたコアシェル粉末は、Box Furnaceで800℃で5時間下焼を実行し、表面改質された中空シリカ粉末を収得した。
(Production of hollow silica particles)
The polystyrene (PS) particles prepared above were diluted with distilled water, added with aqueous ammonia, and titrated at pH 10. TEOS (Tetraethylorthosilicate) was added at a temperature of 30° C. and stirred for 12 hours to prepare a core-shell forming solution. The core-shell forming solution was then dried in an oven at 80° C. for 24 hours. The dried core-shell powder was pre-baked in a Box Furnace at 800° C. for 5 hours to obtain a surface-modified hollow silica powder.
[実施例1]ビニル基を有する表面処理剤を用いた中空シリカの分散液
500ml容量の容器にエタノール87gとビニル基を有する表面処理剤として下記の構造式(1)のトリメトキシシラン(vinyl trimethoxy silane;VTMS)3gを入れ、25℃の温度下でスターラーバー(stirrer bar)を用いて5分間混合した。
[Example 1] Dispersion of hollow silica using a vinyl group-containing surface treatment agent 87 g of ethanol and vinyl trimethoxysilane of the following structural formula (1) as a vinyl group-containing surface treatment agent were placed in a 500 ml container. 3 g of silane; VTMS) was added and mixed for 5 minutes using a stirrer bar at a temperature of 25°C.
その後、前記溶液に10gの中空シリカを入れ、25℃の温度下でスターラーバーを用いて30分間混合液を形成した。その後、前記混合液に10mmジルコニアボール500gを入れてボールミル装備を用いて24時間分散し、中空シリカエタノール分散液を取得した。100ml容量のペイントシェーカー用の容器にエタノール分散液50gと、0.03mmジルコニアビーズ50gを入れてペイントシェーカーを用いた。その後、前記溶液にPGMEAを混合して真空減圧下でエタノールを除去し、20wt%の中空シリカ-PGMEAの分散液を取得した。 Then, 10 g of hollow silica was added to the solution, and a mixture was formed for 30 minutes using a stirrer bar at a temperature of 25°C. Then, 500 g of 10 mm zirconia balls were added to the mixture and dispersed for 24 hours using ball mill equipment to obtain a hollow silica ethanol dispersion. 50 g of the ethanol dispersion and 50 g of 0.03 mm zirconia beads were placed in a 100 ml container for a paint shaker, and a paint shaker was used. After that, PGMEA was mixed with the solution and ethanol was removed under vacuum pressure reduction to obtain a 20 wt % hollow silica-PGMEA dispersion.
[実施例2]メタアクリル基を有する表面処理剤を用いた中空シリカの分散液
メタアクリル基を有する表面処理剤として、下記の構造式(2)の3-トリメトキシシリルプロピルメタクリレート(3-trimethoxysilylpropyl methacrylate;MPS)を使用したことを除いては、実施例1と同じ方法を用いて中空シリカの分散液を取得した。
[Example 2] Dispersion of hollow silica using a surface treatment agent having a methacrylic group As a surface treatment agent having a methacrylic group, 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate of the following structural formula (2) A hollow silica dispersion was obtained in the same manner as in Example 1, except that methacrylate (MPS) was used.
[実施例3]アルキル基を有する表面処理剤を用いた中空シリカの分散液
アルキル基を有する表面処理剤として、下記の構造式(3)のメチルトリメトキシシラン(methyltrimethoxysilane;MTMS)を使用したことを除いては、実施例1と同じ方法を用いて中空シリカの分散液を取得した。
[Example 3] Dispersion of hollow silica using a surface treatment agent having an alkyl group Methyltrimethoxysilane (MTMS) represented by the following structural formula (3) was used as a surface treatment agent having an alkyl group. A dispersion of hollow silica was obtained in the same manner as in Example 1, except for .
[実施例4]フェニル基を有する表面処理剤を用いた中空シリカの分散液
フェニル基を有する表面処理剤として、下記の構造式(4)のフェニルトリメトキシシラン(phenyltrimethoxysilane;PTMS)を使用したことを除いては、実施例1と同じ方法を用いて中空シリカの分散液を取得した。
[Example 4] Dispersion of hollow silica using surface treating agent having phenyl group Phenyltrimethoxysilane (PTMS) represented by the following structural formula (4) was used as the surface treating agent having a phenyl group. A dispersion of hollow silica was obtained in the same manner as in Example 1, except for .
[比較例1]ポキシ基を有する表面処理剤を用いた中空シリカの分散液
エポキシ基を有する表面処理剤として、下記の構造式(5)のグリシドキシプロピルトリメトキシシラン(Glycidoxypropyl trimethoxysilane;GPTMS)を使用したことを除いては、実施例1と同じ方法を用いて中空シリカの分散液を取得した。
[Comparative Example 1] Dispersion of Hollow Silica Using a Surface Treatment Agent Having a Poxy Group Glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTMS) represented by the following structural formula (5) was used as a surface treatment agent having an epoxy group. A dispersion of hollow silica was obtained using the same method as in Example 1, except that was used.
[比較例2]アミノ基を有する表面処理剤を用いた中空シリカの分散液
アミノ基を有する表面処理剤として、下記の構造式(6)のアミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン(Aminoethylaminopropyl trimethoxysilane;APTMS)使用したことを除いては、実施例1と同じ方法を用いて中空シリカの分散液を取得した。
[Comparative Example 2] Dispersion of Hollow Silica Using a Surface Treatment Agent Having an Amino Group Aminoethylaminopropyltrimethoxysilane (APTMS) represented by the following structural formula (6) was used as a surface treatment agent having an amino group. A dispersion of hollow silica was obtained using the same method as in Example 1, except that it was used.
図4は、本発明の製造例に係る中空シリカ粒子のTEMイメージであり、図5は、本発明の実施例1に係る表面改質された中空シリカの分散液のTEMイメージである。
下記の表1は本発明の実施例1~4、比較例1、2による表面改質された中空シリカの分散液の物性及びコーティング物性を示したものである。
FIG. 4 is a TEM image of hollow silica particles according to a production example of the present invention, and FIG. 5 is a TEM image of a dispersion of surface-modified hollow silica according to Example 1 of the present invention.
Table 1 below shows the physical properties and coating properties of the surface-modified hollow silica dispersions according to Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 of the present invention.
表1を参照すると、比較例1及び2の表面改質された中空シリカの分散液は、エポキシ基、アミノ基を含むシランカップリング剤を用いてゲル化され、分散液及びコーティング物性を評価することができなかった。 Referring to Table 1, the surface-modified hollow silica dispersions of Comparative Examples 1 and 2 were gelled using a silane coupling agent containing an epoxy group and an amino group, and the dispersion and coating physical properties were evaluated. I couldn't.
実施例1~4の表面改質された中空シリカの分散液は、表面改質された中空シリカ粒子が均一で、全光線透過率(T.T)が94%以上で優れており、ヘイズが低いことが分かり、反射率も低いことが分かる。 The surface-modified hollow silica dispersions of Examples 1 to 4 have uniform surface-modified hollow silica particles, excellent total light transmittance (TT) of 94% or more, and haze. It can be seen that the reflectance is low and the reflectance is also low.
上述したように実施例が、たとえ限定された実施例と図面によって説明されたが、当技術分野で通常の知識を有する者であれば、前記の記載から様々な修正及び変形が可能である。例えば、説明された技術が説明された方法と異なる順に実行されたり、及び/又は説明された構成要素が説明された方法と異なる形態に結合又は組み合せわせられたり、他の構成要素又は均等物によって代替、置換されても適切な結果が達成されることができる。
従って、他の実現、他の実施例及び特許請求の範囲と均等なものなども後述する請求の範囲の範囲に属する。
Although the embodiments have been described by way of even limited examples and drawings as described above, various modifications and variations can be made from the foregoing description by those of ordinary skill in the art. For example, the techniques described may be performed in a different order than in the manner described; and/or components described may be combined or combined in forms different from the manner described; Suitable results can be achieved with alternatives and permutations.
Accordingly, other implementations, other embodiments, and equivalents of the claims are within the scope of the following claims.
Claims (16)
前記シリカシェル表面のケイ素原子に直接結合した有機基を有し、
前記有機基は下記の一般式(1)で表される基を含む、表面改質された中空シリカ粒子。
-R-C=CH2 (1)
(一般式(1)において、Rは、H又は1~12の炭化水素基) comprising a hollow core and a silica shell surrounding said core;
Having an organic group directly bonded to the silicon atom on the silica shell surface,
Surface-modified hollow silica particles, wherein the organic group includes a group represented by the following general formula (1).
-RC=CH 2 (1)
(In general formula (1), R is H or a hydrocarbon group of 1 to 12)
前記シリカシェル表面のケイ素原子に直接結合した有機基を有し、
前記有機基は下記の一般式(2)で表される基を含む、表面改質された中空シリカ粒子。
-R-OC(=O)CCH3=CH2 (2)
(一般式(1)において、Rは、1~12の炭化水素基) comprising a hollow core and a silica shell surrounding said core;
Having an organic group directly bonded to the silicon atom on the silica shell surface,
Surface-modified hollow silica particles, wherein the organic group includes a group represented by the following general formula (2).
-R-OC(=O) CCH3 = CH2 (2)
(In general formula (1), R is a hydrocarbon group of 1 to 12)
前記シリカシェル表面のケイ素原子に直接結合した有機基を有し、
前記有機基は下記の一般式(3)で表される基を含む、表面改質された中空シリカ粒子。
-R- (3)
(一般式(3)において、Rは、1~12の炭化水素基) comprising a hollow core and a silica shell surrounding said core;
Having an organic group directly bonded to the silicon atom on the silica shell surface,
Surface-modified hollow silica particles, wherein the organic group includes a group represented by the following general formula (3).
-R- (3)
(In general formula (3), R is a hydrocarbon group of 1 to 12)
前記シリカシェル表面のケイ素原子に直接結合した有機基を有し、
前記有機基は下記の一般式(4)で表される基を含む、表面改質された中空シリカ粒子。
-C6H5 (4) comprising a hollow core and a silica shell surrounding said core;
Having an organic group directly bonded to the silicon atom on the silica shell surface,
Surface-modified hollow silica particles, wherein the organic group includes a group represented by the following general formula (4).
-C6H5 ( 4 )
シランカップリング剤と、
有機溶媒と、
を含み、
表面にケイ素原子に直接結合した有機基を有する、表面改質された中空シリカの分散液。 hollow silica particles comprising a hollow core and a silica shell surrounding the core;
a silane coupling agent;
an organic solvent;
including
A dispersion of surface-modified hollow silica having organic groups directly bonded to silicon atoms on the surface.
-R-C=CH2 (1)
(一般式(1)において、Rは、H又は1~12の炭化水素基)
-R-OC(=O)CCH3=CH2 (2)
(一般式(2)において、Rは、1~12の炭化水素基)
-R- (3)
(一般式(3)において、Rは、1~12の炭化水素基)
-C6H5 (4) The surface-modified hollow silica dispersion according to claim 5, wherein the organic group contains at least one selected from the group consisting of groups represented by the following general formulas (1) to (4). .
-RC=CH 2 (1)
(In general formula (1), R is H or a hydrocarbon group of 1 to 12)
-R-OC(=O) CCH3 = CH2 (2)
(In general formula (2), R is a hydrocarbon group of 1 to 12)
-R- (3)
(In general formula (3), R is a hydrocarbon group of 1 to 12)
-C6H5 ( 4 )
前記シランカップリング剤は、前記表面改質された中空シリカの分散液のうち5重量%~50重量%である、請求項5に記載の表面改質された中空シリカの分散液。 The hollow silica particles are 1% to 25% by weight of the surface-modified hollow silica dispersion,
6. The surface-modified hollow silica dispersion of claim 5, wherein the silane coupling agent is 5% to 50% by weight of the surface-modified hollow silica dispersion.
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