KR100625116B1

KR100625116B1 - 올리고머/실리카 나노복합체를 포함하여 이루어지는난반사 코팅제

Info

Publication number: KR100625116B1
Application number: KR1020040076353A
Authority: KR
Inventors: 김남훈; 김현; 장주영; 김지웅; 송지혜; 최성철; 이상훈
Original assignee: 주식회사 대하맨텍
Priority date: 2004-09-23
Filing date: 2004-09-23
Publication date: 2006-09-20
Also published as: KR20060027527A

Abstract

본 발명에 따른 난반사 코팅제는, 10 내지 30 nm 크기의 실리카 입자가 분산된 실리카졸을 올리고머와 혼합하여 분산하고 여기에 응집제를 투입하여 실리카졸을 응집시킴으로서 형성되는 올리고머/실리카 나노복합체를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면 종래와 같이 단순히 마이크로 크기의 실리카 입자를 분산시켜서 이루어지는 경우에 비해 빛의 투과율은 저하시키지 않으면서 난반사 특성은 우수한 막을 코팅할 수 있게 된다. 또한, 여기에 도전성 물질이나 광개시제 등을 더 포함시킴으로서 대전방지성, 광경화성의 기능이 포함되도록 할 수도 있다. 그리고, 아크릴계 유기화합물의 자외선 경화반응을 통해서 내스크래치성이 우수한 막을 얻을 수 있게 된다.

눈부심, 난반사, 올리고머, 실리카, 나노복합체, 졸, 나노

Description

올리고머/실리카 나노복합체를 포함하여 이루어지는 난반사 코팅제{Anti-glare coating composition having oligomer/silica nano composite}

도1은 올리고머/실리카 나노복합체의 모식도를 나타낸 도면이다.

본 발명은 난반사 코팅제에 관한 것으로서, 특히 올리고머/실리카 나노복합체를 포함하여 이루어지는 난반사 코팅제에 관한 것이다.

오늘날 고화질 영상 매체 시대를 맞이하여 PDP, LCD 등 다양한 디스플레이가 주목받고 있으며, 또한 디지털 방송에 따른 대형 TV 수요가 증가하고 있다. 이러한 멀티미디어로서의 신 시장 창출에 힘입어 PDP시장은 전 세계적으로 2005년까지 400만대 수준까지 대폭 증가할 것으로 전망된다. 이에 따라 PDP에 적용되는 부품, 재료등 관련 기술도 더불어 그 개발에 박차를 가하고 있는 실정이다.

PDP 및 각종 디스플레이에 사용되는 필름 또는 패널은 외부에서 입사되는 빛에 의한 눈부심을 방지하는 난반사 기능과 내스크래치성을 요구할 뿐만 아니라 먼 지부착 방지를 위한 대전방지 성능도 요구되어진다.

현재 개발된 난반사 기술은 자외선 경화형 수지에 실리카 분산 조성물을 혼합하여 코팅하는 방법, 필름위의 표면에 요철이 있는 롤을 연속적으로 필름에 눌러주는 방법, 무기화합물의 박막코팅방법 등이 있다.

종래의 눈부심방지도료는 반사되는 빛을 산란시키기 위하여, 마이크로미터 크기의 실리카 입자를 분산시켜서 만들어졌다. 그러나, 이는 실리카 입자의 크기가 크기 때문에 투과율이 떨어진다는 단점을 갖는다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 나노크기의 실리카 입자를 사용하여 빛의 투과율은 떨어지지 않으면서 난반사효과는 우수한 코팅막을 형성할 수 있는 난반사 코팅제를 제공하는 데 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 난반사 코팅제는, 10 내지 30 nm 크기의 실리카 입자가 분산된 실리카졸을 올리고머와 혼합하여 분산하고 여기에 응집제를 투입하여 실리카졸을 응집시킴으로서 형성되는 올리고머/실리카 나노복합체를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 올리고머로는 우레탄아크릴레이트 올리고머, 폴리에스터 아크릴레이트 올리고머, 또는 에폭시 아크릴레이트 올리고머를 사용할 수 있다.

상기 실리카 입자는 조성물의 고형분에서 0.1 ~ 20 wt%을 차지하는 것이 바람직하다.

상기 난반사 코팅제는 조성물의 고형분에서 0.01 ~ 20wt% 를 차지하는 폴리치오펜계 전도성 고분자나 암모늄계 대전방지제를 더 포함할 수 있다.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 아래의 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시된 것일 뿐이며 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상 내에서 많은 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 권리범위가 이러한 실시예에 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안된다.

[올리고머/실리카 유무기 복합체 제조]

이소프로필 알코올(IPA)에 10 내지 30 nm 크기의 실리카 입자가 분산된 실리카졸에 분산제로서 Disperbyk-111(BYK Gardner GMBH 제품)을 소량 투입한 후 고속교반기를 사용하여 2시간 이상 우레탄아크릴레이트 올리고머와 잘 혼합 분산한다. 이때 분산성이 좋지 않으면 투과율이 목표 수준에 미치지 못할 수 있으므로 가능한 충분히 분산을 행한다.

그 다음으로는 분산되어진 용액에 응집제로서 에틸렌 디아민(ethylenediamine)을 소량 투입함으로써 분산된 나노사이즈의 실리카졸이 응집을 일으키면서 실리카 표면의 친수기와 올리고머의 우레탄결합 사이에서의 수소결합에 의하여 올리고머와 실리카 입자의 유무기 복합체가 형성되도록 유도한다. 도1은 이렇게 해서 형성된 올리고머/실리카 나노 복합체의 모식도를 나타낸 것이다.

나노 복합체 형성시 눈부심 방지 효과를 위하여 상기와 같이 응집제를 통한 응집과정을 거치게 되는데 이때, 응집제가 너무 많으면 복합체가 빠른 속도로 겔(gel)화되어 저장안정성이 나빠질 수 있음에 특히 주의해야 한다.

우레탄아크릴레이트 올리고머 대신에 폴리에스터 아크릴레이트 올리고머 또는 에폭시 아크릴레이트 올리고머를 사용할 수도 있다. 상기 실리카 입자는 전체 조성물의 고형분에서 0.1 ~ 20 wt%을 차지하는 것이 바람직하다.

[대전방지성 부여]

상기와 같은 올리고머/실리카 유무기 복합체를 포함하여 이루어지는 난반사 코팅제에 도전성을 부여하기 위하여 도전성 물질을 첨가하면 코팅막이 대전방지기능을 포함하게 된다. 이를 위해 상기와 같은 올리고머/실리카 유무기 복합체를 포함하여 이루어지는 난반사 코팅제에 도전성 물질로서, 폴리치오펜계 전도성 고분자 용액이나 암모늄염 용액을 투입 혼합한다. 상기 폴리치오펜계 전도성 고분자나 암모늄계 대전방지제는 조성물의 고형분에서 0.01 ~ 20wt% 를 차지하는 것이 바람직하다.

표1은 조성물(표의 상단)대로 혼합하여 대전방지성 난반사 코팅제를 만든 다음에 이를 바코터로 PET 필름에 코팅하여 자외선 경화하여 형성된 코팅막의 물성치를 나타낸 것이다(하단).

	함량(PHR)	비고
우레탄아크릴레이트	40	올리고머
TMPTA	20	모노머
TPGDA	20	모노머
HDDA	14	모노머
광개시제	5	하이드록시 사이클로헥실 페닐케톤(1-hydroxycyclohexylphenylketone)
첨가제	1	BYK-300 (BYK Gardner GMBH 제품)
Silica sol	5	30 nm
분산제	0.2	Disperbyk-111 (BYK Gardner GMBH 제품)
응집제	0.2	에틸렌 디아민
대전방지제	5	폴리피치온계 전도성 고분자 용액
희석제	20	IPA
Total	130.4
표면경도	3H	JIS K5401
광투과율	84	KS M ISO 13468-1
광택도	58	ASTM D523
Haze	7	KS M ISO 13468-1
표면저항	2.0ㅧ10¹¹	ASTM D257
부착성	100/100	KS M 5981
내용제성	양호	KS M 5971

본 발명에 따른 난반사 코팅제는 나노크기의 실리카졸을 사용하여 이를 올리고머에 혼합하여 분산시키고 다시 응집제를 사용하여 적절하게 응집시킴으로서 얻어지는 나노복합체를 포함하기 때문에, 종래와 같이 단순히 마이크로 크기의 실리카 입자를 분산시켜서 이루어지는 경우에 비해 빛의 투과율은 저하시키지 않으면서 난반사 특성은 우수한 막을 코팅할 수 있게 된다. 또한, 여기에 도전성 물질이나 광개시제 등을 더 포함시킴으로서 대전방지성, 광경화성의 기능이 포함되도록 할 수도 있다. 그리고, 아크릴계 유기화합물의 자외선 경화반응을 통해서 내스크래치 성이 우수한 막을 얻을 수 있게 된다.

Claims

10 내지 30 nm 크기의 실리카 입자가 분산된 실리카졸을 올리고머와 혼합하여 분산하고 여기에 응집제를 투입하여 실리카졸을 응집시킴으로서 형성되는 올리고머/실리카 나노복합체를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 난반사 코팅제.

제1항에 있어서, 상기 올리고머는 우레탄아크릴레이트 올리고머, 폴리에스터 아크릴레이트 올리고머, 또는 에폭시 아크릴레이트 올리고머인 것을 특징으로 하는 난반사 코팅제.

제1항에 있어서, 상기 실리카 입자가 조성물의 고형분에서 0.1 ~ 20 wt%을 차지하는 것을 특징으로 하는 난반사 코팅제.

제1항에 있어서, 조성물의 고형분에서 0.01 ~ 20wt% 를 차지하는 폴리치오펜계 전도성 고분자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난반사 코팅제.

제1항에 있어서, 조성물의 고형분에서 0.01 ~ 20wt% 를 차지하는 암모늄염계 대전방지제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난반사 코팅제.