KR101748025B1 - High reflective organic-inorganic hybrid coating composition and its manufacturing method for prism film using soft mold - Google Patents
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Abstract
본 발명은 소프트 몰드를 사용하는 프리즘필름용 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 용매에 무기 나노입자를 분산시켜 나노분산졸을 제조하는 단계와, 상기 제조된 나노분산졸에 실란커플링제가 혼합된 용액으로 상기 무기 나노입자를 표면처리하는 단계와, 상기 표면처리하는 단계 이후에, 표면처리된 나노입자용액을 공용매와 혼합하여 증발응축시키는 단계와, 상기 증발응축시키는 단계 이후에, 증발응축된 나노분산용액을 자외선 경화성 올리고머, 자외선 경화성 모노머 및 광중합 개시제를 포함하는 코팅제 혼합물과 혼합하여 증발응축시키는 단계를 포함하며, 프리즘필름에 제조된 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물을 코팅함으로써, 백라이트유닛(BLU : Back Light Unit)의 휘도를 향상시킬 수 있다.The present invention relates to a high-refractive-index hybrid coating composition for a prism film using a soft mold and a method for producing the hybrid coating composition, which comprises dispersing inorganic nanoparticles in a solvent to prepare a nanodispersed sol, A step of surface-treating the inorganic nanoparticles with a solution mixed with a coupling agent; and a step of mixing the surface-treated nanoparticle solution with a cosolvent to evaporate and condense after the surface-treating step, Mixing the evaporated and condensed nano-dispersed solution with a coating mixture comprising an ultraviolet-curable oligomer, an ultraviolet-curable monomer and a photopolymerization initiator and evaporating and condensing the coating; and coating the high-refractive index organic hybrid coating composition prepared in the prism film, The brightness of the backlight unit (BLU) can be improved.
Description
본 발명은 프리즘필름에 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물을 코팅함으로써, 백라이트유닛(BLU : Back Light Unit)의 휘도를 향상시킬 수 있는 소프트 몰드를 사용하는 프리즘필름용 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a high-refractive-index-free hybrid coating composition for a prism film using a soft mold capable of improving brightness of a backlight unit (BLU: Back Light Unit) by coating a prism film with a high- .
잘 알려진 바와 같이, 액정디스플레이(LCD : Liquid Crystal Display)는 스스로 빛을 내지 못하여 빛을 공급하기 위해 후면 또는 측면에 광원 역할을 하는 백라이트유닛(BLU)이 구비된다.As is well known, a liquid crystal display (LCD) is provided with a backlight unit (BLU) serving as a light source on a rear surface or a side surface in order to supply light without supplying light by itself.
이러한 백라이트유닛(BLU)에는 설치 위치에 따라 광원으로 사용되는 냉음극형광램프(CCFL : Cold Cathode Fluorescent Lamp), 엘이디(LED : Light Emitting Diode) 등으로부터 출사되는 광을 반사시켜 도광판의 내부로 그 출사 방향을 회귀시키는 반사필름이 구비되고, 회귀된 광을 출사 방향으로 확산시키는 확산시트가 구비되며, 확산시트에서 출사되는 광을 굴절 및 집광시켜 휘도를 상승시키는 프리즘 필름, 반사형 편광필름 등과 같은 휘도개선필름 등이 구비될 수 있다.The backlight unit BLU reflects light emitted from a cold cathode fluorescent lamp (CCFL), a light emitting diode (LED), or the like used as a light source according to a mounting position, And a diffusing sheet for diffusing the returned light in the emitting direction and having a luminance such as a prism film for raising the luminance by refracting and condensing the light emitted from the diffusing sheet, An improvement film or the like may be provided.
여기에서, 프리즘필름은 광이 확산시트를 통과하면서 확산되는 과정에서 수직 방향(즉, 출사 방향) 이외로 흩어져 휘도가 급격하게 감소한 광을 프리즘 형상의 연속적인 패턴을 이용하여 광 방향을 수직 방향(즉, 출사 방향)으로 변환시켜 패널에 입사되는 광의 효율을 향상시키는 역할을 수행할 수 있다.Here, the prism film is a prism film that diffuses light in a direction other than a vertical direction (that is, an emitting direction) in a process of diffusing light passing through the diffusion sheet, That is, an emission direction), thereby improving the efficiency of light incident on the panel.
한편, 모바일, 3D 및 스마트 TV 등의 디스플레이 시장에서는 최근에 슬림화 및 저소비전력이 요구되고 있고, 그 요구 특성에 부합하기 위해 부품의 최소화를 구현하면서 요구되는 광학특성을 유지 및 향상시키기 위해서는 상술한 바와 같은 프리즘필름의 높은 집광특성이 요구되고 있다.On the other hand, in the display market such as mobile, 3D and smart TV, slimmer and low power consumption are recently required, and in order to maintain and improve the required optical characteristics while minimizing parts in order to meet the required characteristics, High condensing characteristics of the same prism film are required.
특히, 넷북, 휴대폰 등과 같은 모바일 시장의 이용이 증가하고, FHD(Full HD, 1920ㅧ1080 픽셀 구현)에서 점차 UHD(Ultra HD, 3840ㅧ2160 픽셀 구현)가 점차적으로 상용화되면서 해상도는 4배 높지만 광효율이 저하되는 문제점을 해결하기 위해 백라이트유닛(BLU)의 휘도 향상을 위한 고휘도 프리즘필름의 개발이 절실한 상황이다.In particular, the use of mobile markets such as netbooks and mobile phones has increased and UHD (Ultra HD, 3840 ㅧ 2160 pixel implementation) gradually becomes commercialized in FHD (full HD, 1920 ㅧ 1080 pixel implementation) It is inevitable to develop a high-luminance prism film for improving the luminance of the backlight unit (BLU).
본 발명은 자외선 경화성 올리고머, 자외선 경화성 모노머 및 광중합 개시제를 포함하는 코팅제 혼합물에 무기 나노입자를 분산시킨 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물을 프리즘필름에 코팅함으로써, 굴절률 제어가 쉽고, 분산성이 우수하면서 투명하기 때문에, 광산란성이 없어 휘도 및 광투과도를 향상시킬 수 있는 소프트 몰드를 사용하는 프리즘필름용 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물 및 그 제조 방법을 제공하고자 한다.The present invention relates to a high refractive index hybrid coating composition comprising inorganic nanoparticles dispersed in a coating mixture containing an ultraviolet ray curable oligomer, an ultraviolet ray curable monomer and a photopolymerization initiator, wherein the coating composition is coated on a prism film to control refractive index easily, Therefore, it is an object of the present invention to provide a hybrid coating composition for a prismatic film using a soft mold capable of improving brightness and light transmittance without a light scattering property, and a method for producing the hybrid coating composition.
또한, 본 발명은 나노 분산 졸에 분산된 굴절률이 큰 무기 나노입자 표면에 아크릴 작용기의 실란 커플링제를 이용하여 표면처리한 후, 자외선 경화성 올리고머, 자외선 경화성 모노머 및 광중합 개시제를 포함하는 혼합물에 분산시킴으로써, 유기계 수지 내에서 응집되는 현상을 억제할 수 있고, 수지와의 상용성 및 결합력을 향상시킬 수 있는 소프트 몰드를 사용하는 프리즘필름용 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물 및 그 제조 방법을 제공하고자 한다.In addition, the present invention provides a method for producing an inorganic nano-particle by surface-treating an inorganic nanoparticle having a large refractive index dispersed in a nano-dispersed sol using a silane coupling agent having an acryl functional group, and then dispersing the inorganic nanoparticle in a mixture comprising an ultraviolet curable oligomer, an ultraviolet curable monomer and a photopolymerization initiator Refractive-index organic hybrid coating composition for a prism film using a soft mold capable of suppressing a phenomenon of aggregation in an organic resin and capable of improving compatibility with a resin and a bonding force, and a process for producing the hybrid coating composition.
또한, 본 발명은 나노입자의 표면처리와 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물을 환류냉각(reflux) 및 증발응축(distillation)이 가능한 하나의 반응기에서 나노입자의 표면처리와 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물의 제조를 수행함으로써, 단순화된 공정에 따라 제조 수율을 향상시킬 수 있는 소프트 몰드를 사용하는 프리즘필름용 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물 및 그 제조 방법을 제공하고자 한다.The present invention also relates to a method for surface treatment of nanoparticles and a method for surface treatment of nanoparticles in a reactor capable of reflux and distillation in a high refractive index organic hybrid coating composition and the production of a high- Refractive-index organic hybrid coating composition for a prism film using a soft mold capable of improving the production yield according to a simplified process.
본 발명의 실시예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the embodiments of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description .
본 발명의 일 측면에 따르면, 자외선 경화성 올리고머 20-70 중량%, 자외선 경화성 모노머 20-70 중량% 및 광중합 개시제 0.1-10 중량%를 포함하는 코팅제 혼합물에 표면이 개질된 무기 나노입자가 분산된 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물이 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention, there is provided a coating composition comprising 20-70 wt% of an ultraviolet curable oligomer, 20-70 wt% of an ultraviolet curable monomer, and 0.1-10 wt% of a photopolymerization initiator, An organic hybrid coating composition may be provided.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 용매에 무기 나노입자를 분산시켜 나노분산졸을 제조하는 단계와, 상기 제조된 나노분산졸에 실란커플링제가 혼합된 용액으로 상기 무기 나노입자를 표면처리하는 단계와, 상기 표면처리하는 단계 이후에, 표면처리된 나노입자용액을 공용매와 혼합하여 증발응축시키는 단계와, 상기 증발응축시키는 단계 이후에, 증발응축된 나노분산용액을 자외선 경화성 올리고머, 자외선 경화성 모노머 및 광중합 개시제를 포함하는 코팅제 혼합물과 혼합하여 증발응축시키는 단계를 포함하는 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물의 제조 방법이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for preparing a nanoporous dispersion, comprising the steps of: dispersing inorganic nanoparticles in a solvent to prepare a nanodispersed sol; surface-treating the inorganic nanoparticles with a solution mixed with the silane coupling agent; Mixing the surface-treated nanoparticle solution with a cosolvent and evaporating and condensing the surface-treated nanoparticle solution; and after the evaporating and condensing step, mixing the evaporated and condensed nanodispersion solution with an ultraviolet-curable oligomer, A method of preparing a high-refractive-index organic hybrid coating composition, which comprises mixing the mixture with a coating mixture containing a photopolymerization initiator and evaporating and condensing the mixture.
본 발명은 자외선 경화성 올리고머, 자외선 경화성 모노머 및 광중합 개시제를 포함하는 코팅제 혼합물에 무기 나노입자를 분산시킨 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물을 프리즘필름에 코팅함으로써, 굴절률 제어가 쉽고, 분산성이 우수하면서 투명하기 때문에, 광산란성이 없어 휘도 및 광투과도를 향상시킬 수 있다.The present invention relates to a high refractive index hybrid coating composition comprising inorganic nanoparticles dispersed in a coating mixture containing an ultraviolet ray curable oligomer, an ultraviolet ray curable monomer and a photopolymerization initiator, wherein the coating composition is coated on a prism film to control refractive index easily, Therefore, there is no light scattering property, and luminance and light transmittance can be improved.
또한, 본 발명은 나노 분산 졸에 분산된 굴절률이 큰 무기 나노입자 표면에 아크릴 작용기의 실란 커플링제를 이용하여 표면처리한 후, 자외선 경화성 올리고머, 자외선 경화성 모노머 및 광중합 개시제를 포함하는 혼합물에 분산시킴으로써, 유기계 수지 내에서 응집되는 현상을 억제할 수 있고, 수지와의 상용성 및 결합력을 향상시킬 수 있다.In addition, the present invention provides a method for producing an inorganic nano-particle by surface-treating an inorganic nanoparticle having a large refractive index dispersed in a nano-dispersed sol using a silane coupling agent having an acryl functional group, and then dispersing the inorganic nanoparticle in a mixture comprising an ultraviolet curable oligomer, an ultraviolet curable monomer and a photopolymerization initiator , The phenomenon of aggregation in the organic resin can be suppressed, compatibility with the resin and bonding force can be improved.
또한, 본 발명은 무기 나노입자를 표면처리함에 있어 별도로 여러번의 건조 및 정공정을 반복하여 분순물 등을 제거하고, 분체화하여 경화성 수지에 분산시키는 것이 아니라, 나노입자의 표면처리와 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물을 환류냉각 및 증발응축이 가능한 하나의 반응기에서 나노입자의 표면처리와 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물의 제조를 수행함으로써, 단순화된 공정에 따라 제조 수율을 향상시킬 수 있다.In addition, the present invention relates to a method for surface-treating inorganic nanoparticles, which comprises repeatedly drying and fixing the inorganic nanoparticles separately to remove impurities and the like, and dispersing the nanoparticles in a curable resin, By carrying out the surface treatment of the nanoparticles and the preparation of the hybrid coating composition with a high refractive index in a single reactor capable of reflux cooling and evaporation condensation of the hybrid coating composition, the production yield can be improved according to a simplified process.
도 1은 본 발명의 다른 실시예에 따라 소프트 몰드를 사용하는 프리즘필름용 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물을 제조하는 과정을 나타낸 단계별 흐름도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 지르코니아 나노입자 분산용액의 입도분포도를 예시한 도면이며,
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물의 투과전자현미경(TEM) 이미지이다.FIG. 1 is a flow chart showing a process of manufacturing a high refractive index organic coating composition for a prism film using a soft mold according to another embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a view illustrating a particle size distribution diagram of a zirconia nanoparticle dispersion solution prepared according to an embodiment of the present invention,
FIGS. 3A and 3B are transmission electron microscope (TEM) images of a high refractive index organic hybrid coating composition prepared according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of embodiments of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions in the embodiments of the present invention, which may vary depending on the intention of the user, the intention or the custom of the operator. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 소프트 몰드를 사용하는 프리즘필름용 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물은 자외선 경화성 올리고머, 자외선 경화성 모노머 및 광중합 개시제를 포함하는 코팅제 혼합물에 표면 개질된 무기 나노입자를 분산시킬 수 있다.First, a high refractive index hybrid coating composition for a prism film using a soft mold according to an embodiment of the present invention is prepared by dispersing the surface-modified inorganic nano-particles in a coating mixture mixture containing an ultraviolet-curable oligomer, an ultraviolet-curable monomer and a photopolymerization initiator .
여기에서, 소프트 몰드를 사용하는 프리즘필름용 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물은, 자외선 경화성 올리고머는 20-70 중량%를 포함하고, 자외선 경화성 모노머는 20-70 중량%를 포함하며, 광중합 개시제는 0.1-10 중량%를 포함할 수 있다. 아울러, 필요에 따라 분산제, 중합금지제 등이 추가로 첨가될 수 있다.Here, the high-refractive-index hybrid coating composition for a prismatic film using a soft mold comprises 20-70 wt% of an ultraviolet-curable oligomer, 20-70 wt% of an ultraviolet-curing monomer, 10% by weight. In addition, a dispersant, a polymerization inhibitor and the like may be further added if necessary.
이러한 소프트 몰드를 사용하는 프리즘필름용 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물에는 표면 개질된 무기 나노입자가 고형분으로 20-80 중량% 범위로 포함될 수 있으며, 500-2000 cPS의 점도 범위를 가질 수 있다.The high-refractive-index hybrid coating composition for a prism film using such a soft mold may contain surface modified inorganic nanoparticles in a solid content of 20-80 wt%, and may have a viscosity range of 500-2000 cPs.
여기에서, 무기 나노입자가 20 중량% 미만일 경우 코팅제 조성물의 점도나 코팅성에서는 유리하지만, 무기 나노입자의 굴절률이 아무리 높아도 전체 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물의 굴절률 및 휘도 증가에는 그 효과가 미미하며, 반대로 중량비가 80 중량%를 초과할 경우 전체 코팅제 조성물의 굴절률은 높아질 수 있지만, 점도가 높아져서 증발응축 시 나노입자의 응집이 일어나 헤이즈(haze)를 유발하게 되기 때문에, 프리즘필름 제조 후 오히려 휘도가 저하되고 외관불량이 나타나는 문제점이 있다.If the inorganic nanoparticles are less than 20% by weight, the viscosity and coating properties of the coating composition are advantageous. However, even if the refractive index of the inorganic nanoparticles is high, the effects of the refractive index and the luminance of the hybrid coating composition are insignificant, On the contrary, when the weight ratio exceeds 80% by weight, the refractive index of the entire coating composition may be increased, but since the viscosity of the coating composition is increased and the nanoparticles aggregate during evaporation and condensation to cause haze, And appearance defects appear.
상술한 바와 같은 자외선 경화성 올리고머는 UV 경화 속도 및 도막 물성(예를 들면, 부착력, 내마모성, 내황변성 등)에 가장 큰 열향을 미치는 소재로서 백본(backbone)에 따라 도막의 물성과 광학 특성이 결정될 수 있는데, 본 발명의 실시예에서는 우레탄 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 폴리에스터 아크릴레이트 및 실리콘 아크릴레이트 중에서 선택된 적어도 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다.The ultraviolet ray-curable oligomer as described above has the greatest tendency to UV curing rate and physical properties (for example, adhesion, abrasion resistance, vulcanization resistance, etc.), and physical properties and optical properties of the coating film can be determined depending on the backbone In embodiments of the present invention, at least one material selected from urethane acrylate, epoxy acrylate, polyester acrylate, polyester acrylate and silicone acrylate may be included.
여기에서, 우레탄 아크릴레이트는 올리고머 합성 시 사용되는 폴리올(polyol)과 디이소시아네이트(diisocyanate)의 종류에 따라 다양한 특성과 물성을 구현할 수 있으며, 강인성과 유연성, 내굴곡성 등의 특성이 우수한 것으로 알려져 있다.It is known that urethane acrylate can realize various properties and physical properties depending on the kinds of polyol and diisocyanate used in oligomer synthesis, and has excellent properties such as toughness, flexibility and flex resistance.
그리고, 에폭시 아크릴레이트는 기본적인 구조에 따라 비스페놀 A 타입(bisphenol A type)과 노볼락 타입(nobolac type)으로 분류되고, 주로 기재에 대한 접착성, 내열성, 내약품성 등의 특성이 우수한 것으로 알려져 있다.Epoxy acrylates are classified into a bisphenol A type and a novolac type according to their basic structure and are known to have excellent properties such as adhesiveness to substrates, heat resistance, and chemical resistance.
또한, 폴리에스테르 아크릴레이트는 다양한 산과 글리콜의 에스테르 반응에 의해 제조되고, 경도, 내오염성 등의 특성이 우수하며, 실리콘 아크릴레이트는 내열성, 탄성 등의 물성이 우수한 것으로 알려져 있다.It is also known that polyester acrylate is produced by ester reaction of various acids and glycols and has excellent properties such as hardness and stain resistance, and silicone acrylate is excellent in physical properties such as heat resistance and elasticity.
그리고, 자외선 경화성 모노머는 가교제, 희석제 등의 역할을 하며, 관능기에 따라 1관능 모노머는 희석력이 우수하고 소량의 사용으로 광경화성 코팅액의 점도 조절이 용이하고, 밀착성, 유연성, 저수축성 등의 특성을 가지고 있으며, 2관능 모노머는 희석성, 유연성, 내굴곡성, 연화성 등의 특성을 가지고 있고, 다관능 모노머는 경화성, 가교성, 내마모성, 내후성 등의 특성을 가지고 있으며, 프리즘필름의 휘도와 밀접한 관계를 갖는 자외선 경화성 코팅제의 굴절률의 상승에 큰 역할을 한다.The ultraviolet ray-curable monomer serves as a crosslinking agent and a diluent. Depending on the functional group, the monofunctional monomer has excellent dilution power, and the viscosity of the photo-curable coating liquid can be easily controlled by using a small amount of the monomer. The properties such as adhesion, flexibility and low shrinkage The bifunctional monomer has properties such as dilution, flexibility, flexural resistance and softness. The polyfunctional monomer has properties such as curability, crosslinkability, abrasion resistance and weatherability, and is closely related to the luminance of the prism film Lt; RTI ID = 0.0 > UV-curable < / RTI >
예를 들면, 자외선 경화성 모노머는 1 및 2 작용기의 메타아크릴레이트 모노머를 포함할 수 있는데, 예를 들어 페녹시에틸메타아크릴레이트, 페녹시-2-메틸에틸메타아크릴레이트, 페녹시에톡시에틸메타아크릴레이트, 3-하이드록시-2-하이드록시프로필메타아크릴레이트, 벤질메타아크릴레이트, 페닐티오 에틸아크릴레이트, 2-나프틸티오에틸아크릴레이트, 1-나프틸티오에틸아크릴레이트, 2,4,6-트라이브로모페녹시에틸아크릴레이트, 2,4-다이브로모페녹시에틸아크릴레이트, 2-브로모페녹시에틸아크릴레이트, 1-나프틸옥시에틸아크릴레이트, 2-나프틸옥시에틸아크릴레이트, 페녹시2-메틸에틸아크릴레이트, 페녹시에톡시에틸아크릴레이트, 3-페녹시-2-하이드록시프로필아크릴레이트 중에서 선택된 적어도 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다.For example, UV-curable monomers may include mono- and di-functional methacrylate monomers such as phenoxyethyl methacrylate, phenoxy-2-methylethyl methacrylate, phenoxyethoxyethyl methacrylate 2-hydroxyethyl methacrylate, benzyl methacrylate, phenylthioethyl acrylate, 2-naphthylthioethyl acrylate, 1-naphthylthioethyl acrylate, 2,4- Dibromophenoxyethyl acrylate, 2-bromophenoxyethyl acrylate, 1-naphthyloxyethyl acrylate, 2-naphthyloxyethyl acrylate, 2- Phenoxy 2-methyl ethyl acrylate, phenoxyethoxy ethyl acrylate, and 3-phenoxy-2-hydroxypropyl acrylate.
이러한 유기물질의 성분들은 유기성분의 점도가 대략 1000 cps 미만이 되도록 선택되는 것이 바람직하다.The components of such an organic material are preferably selected such that the viscosity of the organic component is less than about 1000 cps.
또한, 광중합 개시제는 자외선 경화성 올리고머 및 자외선 경화성 모노머에 자외선에 의한 중합을 유도하기 위해 첨가될 수 있는데, 예를 들어 1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤(이가큐어(Irgacure) 184), 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드(루시린(Lucirin) TPO), 에틸-2,4,6-트리메틸벤조일페닐포스피네이트(루시린(Lucirin) TPO-L), 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드(이가큐어(Irgacure) 819), 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-원(다로큐어(Darocure) 1173) 중에서 선택된 어느 하나의 물질을 포함할 수 있다.In addition, photopolymerization initiators can be added to induce ultraviolet-curable oligomers and ultraviolet-curable monomers to initiate polymerization by ultraviolet radiation, for example, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (Irgacure 184) (Lucirin TPO), ethyl 2,4,6-trimethylbenzoyl phenylphosphinate (Lucirin TPO-L), bis (2,4,6-trimethylbenzoylphenylphosphonate) (Irgacure 819) and 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one (Darocure 1173) . ≪ / RTI >
한편, 무기 나노입자는 지르코니아(ZrO2), 티타니아(TiO2), 바륨 티타네이트(BaTiO3) 및 징크옥사이드(ZnO) 중에서 선택된 적어도 하나 이상의 입자를 포함하는 평균입경이 1-100 nm인 산화물 나노입자로 제공될 수 있다.The inorganic nanoparticles include oxide nanoparticles having an average particle diameter of 1-100 nm and containing at least one or more particles selected from zirconia (ZrO 2 ), titania (TiO 2 ), barium titanate (BaTiO 3) and zinc oxide Lt; / RTI >
이러한 무기 나노입자는 볼밀링기 또는 수직밀링기를 이용하여 나노분산졸로 제조되거나 혹은 졸겔법을 통해 나노분산졸로 합성되어 코팅제 혼합물에 혼합 및 분산될 수 있는데, 제조된 나노분산졸을 실란커플링제, 증류수 및 산(acid)과 혼합한 후, 환류냉각을 통해 실란커플링제를 가수분해하여 표면처리될 수 있다.These inorganic nanoparticles may be prepared as nanodispersed sols using a ball milling machine or a vertical milling machine, or they may be synthesized as nanodispersed sols by a sol-gel method and mixed and dispersed in a coating agent mixture. The nanodispersed sol thus prepared is mixed with a silane coupling agent, It may be surface-treated by mixing with an acid and then hydrolyzing the silane coupling agent through reflux cooling.
여기에서, 볼밀링기 또는 수직밀링기를 이용하여 나노분산졸을 제조할 경우 무기 나노입자 분말상과 화학적으로 반응하지 않으면서 분산시킬 수 있는 분산제를 첨가할 수 있으며, 무기 나노입자를 분산시키는 용매는 무기 나노입자 분말상인 고형분이 10-50 중량부가 되도록 첨가할 수 있다.Here, when a nano-disperse sol is produced using a ball mill or a vertical miller, a dispersant capable of dispersing without being chemically reacted with the inorganic nanoparticle powder may be added. The solvent for dispersing the inorganic nano- So that the solid content in the form of a particle powder is 10-50 parts by weight.
이러한 용매는 무기 나노입자의 분산성에 유리하고 실란커플링제의 가수분해 시 첨가되는 증류수와 상용성에 유리한 물질을 조성물의 용해도, 점도 및 코팅 조건에 따라 혼합하여 사용할 수 있으며, 증발응축을 수행할 경우 용매의 휘발이 유리하도록 비점(boiling point)이 200 ℃ 미만이고 자외성 경화성 수지에 대한 용해도가 좋은 물질을 사용할 수 있는데, 알코올류, 케톤류 및 다가알콜에테르류 중에서 선택된 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.Such a solvent is advantageous in dispersibility of inorganic nanoparticles and can be mixed with distilled water added at the time of hydrolysis of the silane coupling agent and advantageous for compatibility according to solubility, viscosity and coating conditions of the composition. When the evaporation condensation is performed, A material having a boiling point of less than 200 ° C and a high solubility in an ultraviolet curing resin may be used. The material may include at least one selected from alcohols, ketones, and polyhydric alcohol ethers .
여기에서, 알코올류는 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올 및 옥탄올 중 선택된 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있고, 케톤류는 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 아세톤 및 디아세톤알콜 중에서 선택된 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있으며, 다가알콜에테르류는 에틸렌글리콜모노메틸에테르 및 디에텔렌글리콜모노부틸에테르 중에서 선택된 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.Here, the alcohols may include at least one selected from methanol, ethanol, isopropanol, butanol and octanol, and the ketones may be selected from methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, acetone and diacetone alcohol And the polyhydric alcohol ethers may include at least one selected from ethylene glycol monomethyl ether and diethylene glycol monobutyl ether.
한편, 실란커플링제는 무기 나노입자와 화학결합하는 메톡시기 또는 에톡시기를 갖는 제 1 반응기를 포함하고, 자외선 경화성 올리고머 및 자외선 경화성 모노머와 반응하는 비닐기, 에폭시기, 아미노기, 아크릴기, 메타크릴기, 메르카프토기 중 어느 하나를 갖는 제 2 반응기를 포함할 수 있는데, 본 발명의 일 실시예에서는 메톡시기 또는 에톡시기를 포함하면서 무기 나노입자 표면과 자외선 경화성 올리고머 및 자외선 경화성 모노머의 반응에 유리한 아크릴기 또는 메타크릴기를 갖는 물질을 사용하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the silane coupling agent includes a first reactor having a methoxy group or an ethoxy group chemically bonded to the inorganic nanoparticles, and includes a vinyl group, an epoxy group, an amino group, an acrylic group, a methacrylic group , And a mercapto group. In one embodiment of the present invention, an acrylic polymer having a methoxy group or an ethoxy group and advantageous for the reaction between the inorganic nanoparticle surface and the ultraviolet curable oligomer and the ultraviolet curable monomer Or a material having a methacryl group is used.
예를 들면, 실란커플링제는 3-메타크릴로일옥시프로필메틸디메톡시실란(3-Methacryloxypropylmethyldimethoxysilane), 3-메타크릴로일옥시프로필디메틸디에톡시실란(3-Methacryloxypropylmethyldiethoxysilane), 3-메타크릴로일옥시프로필트리메톡시실란(3-Methacryloxypropyltrimethoxysilane), 3-메타크릴로일옥시프로필트리에톡시실란(3-Methacryloxypropyltriethoxy silane) 및 3-아크릴로일옥시프로필트리메톡시실란(3-Acryloxypropyltrimethoxy silane) 중에서 선택된 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.For example, the silane coupling agent can be selected from the group consisting of 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3- methacryloyloxypropylmethyldimethoxysilane, Selected from 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxy silane, and 3-acryloxypropyltrimethoxy silane, which are selected from the group consisting of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxy silane and 3- And may include at least any one or more of them.
또한, 실란커플링제는 무기 나노입자 100 중량부를 기준으로 0.1-20 중량부로 첨가될 수 있는데, 이러한 함량 범위의 실란커플링제를 이용하여 무기 나노입자의 표면을 개질함으로써, 무기 나노입자의 우수한 표면 개질 효과를 확보하여 무기 나노입자를 자외선 경화성 수지에 분산시킬 수 있다.The silane coupling agent may be added in an amount of 0.1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the inorganic nano-particles. By modifying the surface of the inorganic nano-particles using the silane coupling agent having such a content range, The inorganic nanoparticles can be dispersed in the ultraviolet curable resin.
상술한 바와 같은 실란커플링제와 함께 혼합되는 산(acid)은 질산, 염산, 황상 및 인산 중에서 선택된 적어도 어느 하나 이상을 포함하며, 나노분산졸 100 중량부를 기준으로 0.01-1 중량부로 첨가될 수 있다.The acid to be mixed with the silane coupling agent as described above contains at least one selected from nitric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid and phosphoric acid and may be added in an amount of 0.01 to 1 part by weight based on 100 parts by weight of the nano-disperse sol .
한편, 상술한 바와 같은 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물은 표면의 레벨링, 슬립성, 이형성, 분산성 등을 개선하기 위해 실리콘계 첨가제, 불소계 첨가제, 아크릴계 첨가제, 분산제 등을 더 첨가할 수 있는데, 이러한 첨가제는 자외선 경화성 올리고머, 자외선 경화성 모노머 및 광중합 개시제를 포함하는 코팅제 혼합물 100 중량부를 기준으로 0.01-10 중량부만큼 첨가될 수 있다.Meanwhile, in order to improve surface leveling, slipperiness, releasability, dispersibility and the like, a silicone-based additive, a fluorine-based additive, an acrylic additive, a dispersant, and the like may be further added to the hybrid coating composition of high refractive index as described above. May be added in an amount of 0.01-10 parts by weight based on 100 parts by weight of a coating composition mixture comprising an ultraviolet curable oligomer, an ultraviolet curable monomer and a photopolymerization initiator.
따라서, 본 발명은 자외선 경화성 올리고머, 자외선 경화성 모노머 및 광중합 개시제를 포함하는 코팅제 혼합물에 무기 나노입자를 분산시킨 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물을 프리즘필름에 코팅함으로써, 굴절률 제어가 쉽고, 분산성이 우수하면서 투명하기 때문에, 광산란성이 없어 휘도 및 광투과도를 향상시킬 수 있다.Accordingly, the present invention provides a high refractive index hybrid coating composition comprising inorganic nanoparticles dispersed in a coating mixture containing an ultraviolet ray-curable oligomer, an ultraviolet ray-curable monomer and a photopolymerization initiator, Since it is transparent, there is no light scattering property and brightness and light transmittance can be improved.
또한, 본 발명은 나노 분산 졸에 분산된 굴절률이 큰 무기 나노입자 표면에 아크릴 작용기의 실란 커플링제를 이용하여 표면처리한 후, 자외선 경화성 올리고머, 자외선 경화성 모노머 및 광중합 개시제를 포함하는 혼합물에 분산시킴으로써, 유기계 수지 내에서 응집되는 현상을 억제할 수 있고, 수지와의 상용성 및 결합력을 향상시킬 수 있다.In addition, the present invention provides a method for producing an inorganic nano-particle by surface-treating an inorganic nanoparticle having a large refractive index dispersed in a nano-dispersed sol using a silane coupling agent having an acryl functional group, and then dispersing the inorganic nanoparticle in a mixture comprising an ultraviolet curable oligomer, an ultraviolet curable monomer and a photopolymerization initiator , The phenomenon of aggregation in the organic resin can be suppressed, compatibility with the resin and bonding force can be improved.
다음에, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 소프트 몰드를 사용하는 프리즘필름용 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물을 환류냉각 및 증발응축이 가능한 하나의 반응기를 이용하여 제조하는 과정에 대해 상세히 설명한다.Next, a process for producing a high refractive index organic coating composition for a prismatic film using a soft mold having the above-described structure using a single reactor capable of reflux cooling and evaporation condensation will be described in detail.
도 1은 본 발명의 다른 실시예에 따라 소프트 몰드를 사용하는 프리즘필름용 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물을 제조하는 과정을 나타낸 단계별 흐름도이다.FIG. 1 is a flowchart showing a process of manufacturing a high refractive index organic-based hybrid coating composition for a prism film using a soft mold according to another embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 용매에 무기 나노입자를 분산시켜 나노분산졸을 제조할 수 있다(단계102).Referring to FIG. 1, nano-dispersed sols can be prepared by dispersing inorganic nanoparticles in a solvent (Step 102).
여기에서, 무기 나노입자는 지르코니아(ZrO2, 굴절률이 대략 2.1), 티타니아(TiO2, 굴절률이 대략 2.45), 바륨 티타네이트(BaTiO3, 굴절률이 대략 2.42) 및 징크옥사이드(ZnO, 굴절률이 대략 2.0) 중에서 선택된 적어도 하나 이상의 입자를 포함하는 평균입경이 1-100 nm인 산화물 나노입자로 제공될 수 있다.Herein, the inorganic nanoparticles include zirconia (ZrO 2 , refractive index of about 2.1), titania (TiO 2 , refractive index of about 2.45), barium titanate (BaTiO 3, refractive index of about 2.42), and zinc oxide ) Having an average particle size of 1-100 nm.
이러한 무기 나노입자는 볼밀링기 또는 수직밀링기를 이용하여 나노분산졸로 제조되거나 혹은 졸겔법을 통해 나노분산졸로 합성되어 코팅제 혼합물에 혼합 및 분산될 수 있다.These inorganic nanoparticles can be prepared as nanodispersed sols using a ball mill or vertical milling machine, or they can be synthesized as nanodispersed sols through a sol-gel process and mixed and dispersed in a coating agent mixture.
예를 들면, 볼밀링기 또는 수직밀링기에 사용되는 볼(비드)는 알루미나 또는 지르코티아로 이루어진 세라믹 재질의 볼을 사용할 수 있고, 동일한 크기 또는 2이상의 크기를 갖는 볼을 사용할 수 있으며, 볼의 크기, 밀링 시간, 분당 회전속도 등을 조절할 수 있는데, 볼의 크기는 0.01-20 mm 범위로 설정하고, 볼 밀링기의 회전속도는 50-1000 rpm 범위로 설정한 상태에서 1-300 시간동안 수행할 수 있으며, 이에 따라 무기 나노입자는 미세한 크기로 분쇄될 수 있고, 균일한 크기 분포를 가질 수 있다.For example, a ball (bead) used in a ball milling machine or a vertical milling machine can use a ceramic material ball made of alumina or zirconia and can use a ball of the same size or two or more sizes, , The milling time and the rotation speed per minute. The size of the ball can be set in the range of 0.01 - 20 mm, and the rotation speed of the ball miller can be set in the range of 50 - 1000 rpm for 1-300 hours Whereby the inorganic nanoparticles can be pulverized to a fine size and can have a uniform size distribution.
여기에서, 볼밀링기 또는 수직밀링기를 이용하여 나노분산졸을 제조할 경우 무기 나노입자 분말상과 화학적으로 반응하지 않으면서 분산시킬 수 있는 분산제를 첨가할 수 있으며, 무기 나노입자를 분산시키는 용매는 무기 나노입자 분말상인 고형분이 10-50 중량부가 되도록 첨가할 수 있다.Here, when a nano-disperse sol is produced using a ball mill or a vertical miller, a dispersant capable of dispersing without being chemically reacted with the inorganic nanoparticle powder may be added. The solvent for dispersing the inorganic nano- So that the solid content in the form of a particle powder is 10-50 parts by weight.
이러한 용매는 무기 나노입자의 분산성에 유리하고 실란커플링제의 가수분해 시 첨가되는 증류수와 상용성에 유리한 물질을 조성물의 용해도, 점도 및 코팅 조건에 따라 혼합하여 사용할 수 있으며, 증발응축을 수행할 경우 용매의 휘발이 유리하도록 비점이 200 ℃ 미만이고 자외성 경화성 수지에 대한 용해도가 좋은 물질을 사용할 수 있는데, 알코올류, 케톤류 및 다가알콜에테르류 중에서 선택된 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.Such a solvent is advantageous in dispersibility of inorganic nanoparticles and can be mixed with distilled water added at the time of hydrolysis of the silane coupling agent and advantageous for compatibility according to solubility, viscosity and coating conditions of the composition. When the evaporation condensation is performed, A material having a boiling point of less than 200 占 폚 and a good solubility in an ultraviolet curable resin may be used. The material may include at least one selected from alcohols, ketones and polyhydric alcohol ethers.
여기에서, 알코올류는 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올 및 옥탄올 중 선택된 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있고, 케톤류는 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 아세톤 및 디아세톤알콜 중에서 선택된 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있으며, 다가알콜에테르류는 에틸렌글리콜모노메틸에테르 및 디에텔렌글리콜모노부틸에테르 중에서 선택된 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.Here, the alcohols may include at least one selected from methanol, ethanol, isopropanol, butanol and octanol, and the ketones may be selected from methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, acetone and diacetone alcohol And the polyhydric alcohol ethers may include at least one selected from ethylene glycol monomethyl ether and diethylene glycol monobutyl ether.
그리고, 상기 단계102를 통해 제조된 나노분산졸을 실란커플링제, 증류수 및 산과 혼합할 수 있다(단계104).Then, the nanodispersed sol prepared through
여기에서, 실란커플링제는 무기 나노입자와 화학결합하는 메톡시기 또는 에톡시기를 갖는 제 1 반응기를 포함하고, 자외선 경화성 올리고머 및 자외선 경화성 모노머와 반응하는 비닐기, 에폭시기, 아미노기, 아크릴기, 메타크릴기, 메르카프토기 중 어느 하나를 갖는 제 2 반응기를 포함할 수 있는데, 본 발명의 다른 실시예에서는 메톡시기 또는 에톡시기를 포함하면서 무기 나노입자 표면과 자외선 경화성 올리고머 및 자외선 경화성 모노머의 반응에 유리한 아크릴기 또는 메타크릴기를 갖는 물질을 사용할 수 있다.Here, the silane coupling agent includes a first reactor having a methoxy group or an ethoxy group chemically bonded to the inorganic nanoparticles, and includes a vinyl group, an epoxy group, an amino group, an acrylic group, a methacrylic group And a second reactor having any one of mercapto groups and mercapto groups. In another embodiment of the present invention, the inorganic nanoparticle surface containing a methoxy group or an ethoxy group is advantageously used for the reaction between the UV curable oligomer and the UV curable monomer A material having an acryl group or a methacryl group can be used.
예를 들면, 실란커플링제는 3-메타크릴로일옥시프로필메틸디메톡시실란(3-Methacryloxypropylmethyldimethoxysilane), 3-메타크릴로일옥시프로필디메틸디에톡시실란(3-Methacryloxypropylmethyldiethoxysilane), 3-메타크릴로일옥시프로필트리메톡시실란(3-Methacryloxypropyltrimethoxysilane), 3-메타크릴로일옥시프로필트리에톡시실란(3-Methacryloxypropyltriethoxy silane) 및 3-아크릴로일옥시프로필트리메톡시실란(3-Acryloxypropyltrimethoxy silane) 중에서 선택된 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.For example, the silane coupling agent can be selected from the group consisting of 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3- methacryloyloxypropylmethyldimethoxysilane, Selected from 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxy silane, and 3-acryloxypropyltrimethoxy silane, which are selected from the group consisting of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxy silane and 3- And may include at least any one or more of them.
또한, 실란커플링제는 무기 나노입자 100 중량부를 기준으로 0.1-20 중량부로 첨가될 수 있는데, 이러한 함량 범위의 실란커플링제를 이용하여 무기 나노입자의 표면을 개질함으로써, 무기 나노입자의 우수한 표면 개질 효과를 확보하여 무기 나노입자를 자외선 경화성 수지에 분산시킬 수 있다.The silane coupling agent may be added in an amount of 0.1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the inorganic nano-particles. By modifying the surface of the inorganic nano-particles using the silane coupling agent having such a content range, The inorganic nanoparticles can be dispersed in the ultraviolet curable resin.
상술한 바와 같은 실란커플링제와 함께 혼합되는 증류수는 실란커플링제의 당량비를 계산하여 첨가될 수 있고, 산은 가수분해 반응을 촉진시켜 반응이 충분히 일어날 수 있도록 질산, 염산, 황상 및 인산 중에서 선택된 적어도 어느 하나 이상을 포함하여 첨가될 수 있으며, 나노분산졸 100 중량부를 기준으로 0.01-1 중량부로 첨가될 수 있다.The distilled water mixed with the silane coupling agent as described above may be added by calculating an equivalence ratio of the silane coupling agent. The acid may be added at least either of the nitric acid, the hydrochloric acid, the sulfuric acid, and the phosphoric acid so as to accelerate the hydrolysis reaction, And may be added in an amount of 0.01 to 1 part by weight based on 100 parts by weight of the nano-disperse sol.
다음에, 환류냉각을 통해 실란커플링제를 가수분해하여 무기 나노입자를 표면처리할 수 있다(단계106).Next, the inorganic nanoparticles can be surface-treated by hydrolyzing the silane coupling agent through reflux cooling (Step 106).
여기에서, 단계106은 무기 나노입자와 화학결합하는 실란커플링제의 반응기(예를 들면, 메톡시기, 에톡시기 등)를 가수분해시켜 무기 나노입자의 표면에 잘 그래프팅(grafting)되도록 표면처리하는 단계로, 무기 나노입자의 표면처리를 수행함에 있어 별도로 여러번의 건조 및 세정공정을 반복하여 불순물 등을 제거하고 분체화하여 경화성 수지에 입자를 분산시키지 않고, 환류냉각 및 증발응축이 가능한 하나의 반응기 내에서 나노입자의 표면처리와 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물의 제조를 수행할 수 있기 때문에, 공정이 용이하고, 제조 수율을 향상시킬 수 있다.Here,
이러한 반응기는 진공상태를 유지할 수 있어야 하고, 온도 조절이 용이해야 하며, 가수분해를 위한 환류냉각이 수행되고, 무기 나노입자를 분산시키기 위한 용매, 증류수 및 공용매의 제거를 위한 증발응축이 수행됨으로써, 무기 나노입자, 실란커플링제, 증류수 및 산과 코팅제 혼합물을 용이하게 혼합시킬 수 있고, 무기 나노입자를 내부에 균일하게 분산시킬 수 있다.Such a reactor should be able to maintain a vacuum, be temperature-controllable, perform reflux cooling for hydrolysis, perform evaporative condensation for removal of solvents, distilled water and cosolvents to disperse the inorganic nanoparticles , The inorganic nanoparticles, the silane coupling agent, the distilled water, and the mixture of the acid and the coating agent can be easily mixed, and the inorganic nanoparticles can be uniformly dispersed therein.
여기에서, 단계106에서는 혼합된 용액을 반응기 내에서 일정 온도, 일정 시간 동안 환류 냉각함으로써, 실란커플링제를 가수분해시켜 무기 나노입자 표면을 실란커플링제로 표면처리할 수 있는데, 20-30 ℃의 온도 범위와 6-24 시간의 시간 범위에 따라 환류냉각을 수행할 수 있다.Here, in
또한, 상기 단계106을 통해 표면처리된 나노입자용액과 공용매를 혼합하여 증발응축시킬 수 있다(단계108). 이 때 사용되는 공용매는 상술한 바와 같은 용매와 동일한 물질을 사용할 수 있으므로 그 구체적인 설명은 생략한다.In addition, the surface-treated nanoparticle solution and the cosolvent may be mixed and vaporized and condensed in step 106 (step 108). The co-solvent used at this time may be the same as the above-mentioned solvent, and a detailed description thereof will be omitted.
여기에서, 단계108에서는 표면처리된 무기 나노입자용액 중에서 증류수, 산 및 미반응 물질을 제거하기 위해 무기 나노입자용액과 공용매를 혼합한 후, 40-80 ℃의 온도 범위와 0.01-0.2 MPa의 압력 범위에 따라 증발응축시킬 수 있다. 이 때, 0.01-0.2 MPa의 압력 범위에서 온도가 40 ℃ 미만인 경우 증류수, 산 및 미반응 물질이 잘 증류되지 않고, 온도가 80 ℃를 초과할 경우 열에 의해 나노입자가 응집되어 분산성을 악화시킬 수 있기 때문에 40-80 ℃의 온도 범위에 따라 증발응축시킬 수 있다.Here, in
그리고, 상기 단계108을 통해 증발응축된 나노분산용액을 자외선 경화성 올리고머, 자외선 경화성 모노머 및 광중합 개시제를 포함하는 코팅제 혼합물과 혼합할 수 있다(단계110).Then, in
여기에서, 단계110에서 코팅제 혼합물은 자외선 경화성 올리고머는 20-70 중량%를 포함하고, 자외선 경화성 모노머는 20-70 중량%를 포함하며, 광중합 개시제는 0.1-10 중량%를 포함할 수 있다.Here, in
상술한 바와 같은 자외선 경화성 올리고머는 UV 경화 속도 및 도막 물성(예를 들면, 부착력, 내마모성, 내황변성 등)에 가장 큰 영향을 미치는 소재로서 백본(backbone)에 따라 도막의 물성과 광학 특성이 결정될 수 있는데, 본 발명의 실시예에서는 우레탄 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 폴리에스터 아크릴레이트 및 실리콘 아크릴레이트 중에서 선택된 적어도 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다.The UV-curable oligomers described above have the greatest influence on the UV curing rate and the physical properties of the coating film (for example, adhesion, abrasion resistance, vulcanization resistance, etc.), and the physical properties and optical properties of the coating film can be determined depending on the backbone In embodiments of the present invention, at least one material selected from urethane acrylate, epoxy acrylate, polyester acrylate, polyester acrylate and silicone acrylate may be included.
그리고, 자외선 경화성 모노머는 1 및 2 작용기의 메타아크릴레이트 모노머를 포함할 수 있는데, 예를 들어 페녹시에틸메타아크릴레이트, 페녹시-2-메틸에틸메타아크릴레이트, 페녹시에톡시에틸메타아크릴레이트, 3-하이드록시-2-하이드록시프로필메타아크릴레이트, 벤질메타아크릴레이트, 페닐티오 에틸아크릴레이트, 2-나프틸티오에틸아크릴레이트, 1-나프틸티오에틸아크릴레이트, 2,4,6-트라이브로모페녹시에틸아크릴레이트, 2,4-다이브로모페녹시에틸아크릴레이트, 2-브로모페녹시에틸아크릴레이트, 1-나프틸옥시에틸아크릴레이트, 2-나프틸옥시에틸아크릴레이트, 페녹시2-메틸에틸아크릴레이트, 페녹시에톡시에틸아크릴레이트, 3-페녹시-2-하이드록시프로필아크릴레이트 중에서 선택된 적어도 하나 이상의 물질을 포함할 수 있으며, 이러한 유기물질의 성분들은 유기성분의 점도가 대략 1000 cps 미만이 되도록 선택되는 것이 바람직하다.The ultraviolet ray-curable monomer may include mono- and di-functional methacrylate monomers, for example, phenoxyethyl methacrylate, phenoxy-2-methylethyl methacrylate, phenoxyethoxyethyl methacrylate , 3-hydroxy-2-hydroxypropylmethacrylate, benzylmethacrylate, phenylthioethyl acrylate, 2-naphthylthioethyl acrylate, 1-naphthylthioethyl acrylate, 2,4,6- Dibromophenoxyethyl acrylate, 2-bromophenoxyethyl acrylate, 1-naphthyloxyethyl acrylate, 2-naphthyloxyethyl acrylate, phenoxy Phenoxyethylacrylate, 2-methylethyl acrylate, phenoxyethoxyethyl acrylate and 3-phenoxy-2-hydroxypropyl acrylate, and the organic material The query ingredients are preferably selected so that the viscosity of the organic component is less than about 1000 cps.
또한, 광중합 개시제는 자외선 경화성 올리고머 및 자외선 경화성 모노머에 자외선에 의한 중합을 유도하기 위해 첨가될 수 있는데, 예를 들어 1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤(이가큐어(Irgacure) 184), 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드(루시린(Lucirin) TPO), 에틸-2,4,6-트리메틸벤조일페닐포스피네이트(루시린(Lucirin) TPO-L), 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드(이가큐어(Irgacure) 819), 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-원(다로큐어(Darocure) 1173) 중에서 선택된 어느 하나의 물질을 포함할 수 있다.In addition, photopolymerization initiators can be added to induce ultraviolet-curable oligomers and ultraviolet-curable monomers to initiate polymerization by ultraviolet radiation, for example, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (Irgacure 184) (Lucirin TPO), ethyl 2,4,6-trimethylbenzoyl phenylphosphinate (Lucirin TPO-L), bis (2,4,6-trimethylbenzoylphenylphosphonate) (Irgacure 819) and 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one (Darocure 1173) . ≪ / RTI >
이어서, 상기 단계110을 통해 혼합된 코팅제 혼합물용액을 증발응축시킴으로써, 본 발명의 다른 실시예에 따른 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물을 제조할 수 있다(단계112).Next, the high-refractive-index organic hybrid coating composition according to another embodiment of the present invention may be prepared by evaporating and condensing the mixed coating mixture solution through step 110 (step 112).
여기에서, 단계112에서는 40-80 ℃의 온도 범위와 0.01-0.2 MPa의 압력 범위에 따라 증발응축시킬 수 있으며, 상술한 바와 같은 과정을 통해 제조된 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물에는 표면 개질된 무기 나노입자가 고형분으로 20-80 중량% 범위로 포함될 수 있으며, 500-2000 cPS의 점도를 가질 수 있다.Here, in
따라서, 본 발명은 자외선 경화성 올리고머, 자외선 경화성 모노머 및 광중합 개시제를 포함하는 코팅제 혼합물에 무기 나노입자를 분산시킨 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물을 프리즘필름에 코팅함으로써, 굴절률 제어가 쉽고, 분산성이 우수하면서 투명하기 때문에, 광산란성이 없어 휘도 및 광투과도를 향상시킬 수 있다.Accordingly, the present invention provides a high refractive index hybrid coating composition comprising inorganic nanoparticles dispersed in a coating mixture containing an ultraviolet ray-curable oligomer, an ultraviolet ray-curable monomer and a photopolymerization initiator, Since it is transparent, there is no light scattering property and brightness and light transmittance can be improved.
또한, 본 발명은 나노 분산 졸에 분산된 굴절률이 큰 무기 나노입자 표면에 아크릴 작용기의 실란 커플링제를 이용하여 표면처리한 후, 자외선 경화성 올리고머, 자외선 경화성 모노머 및 광중합 개시제를 포함하는 혼합물에 분산시킴으로써, 유기계 수지 내에서 응집되는 현상을 억제할 수 있고, 수지와의 상용성 및 결합력을 향상시킬 수 있다.In addition, the present invention provides a method for producing an inorganic nano-particle by surface-treating an inorganic nanoparticle having a large refractive index dispersed in a nano-dispersed sol using a silane coupling agent having an acryl functional group, and then dispersing the inorganic nanoparticle in a mixture comprising an ultraviolet curable oligomer, an ultraviolet curable monomer and a photopolymerization initiator , The phenomenon of aggregation in the organic resin can be suppressed, compatibility with the resin and bonding force can be improved.
아울러, 본 발명은 무기 나노입자를 표면처리함에 있어 별도로 여러번의 건조 및 세정공정을 반복하여 분순물 등을 제거하고, 분체화하여 경화성 수지에 분산시키는 것이 아니라, 나노입자의 표면처리와 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물을 환류냉각 및 증발응축이 가능한 하나의 반응기에서 나노입자의 표면처리와 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물의 제조를 수행함으로써, 단순화된 공정에 따라 제조 수율을 향상시킬 수 있다.In addition, in the present invention, in the surface treatment of inorganic nanoparticles, the surface of the nanoparticles is treated and the high refractive index material is removed from the surface of the inorganic nanoparticles by repeating several drying and washing steps separately to remove impurities and the like, By carrying out the surface treatment of the nanoparticles and the preparation of the hybrid coating composition with a high refractive index in a single reactor capable of reflux cooling and evaporation condensation of the hybrid coating composition, the production yield can be improved according to a simplified process.
그리고, 상술한 바와 같은 과정을 통해 제조된 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물은 우수한 액상 굴절률 및 휘도를 구현할 수 있고, 유기계 자외선 경화성 수지만으로 이루어진 조성물과 비교하여 휘도를 대략 4% 이상 향상시킬 수 있다.The high refractive index organic hybrid coating composition prepared through the above-described process can realize excellent liquid refractive index and brightness and can improve the brightness by about 4% or more as compared with a composition comprising only the organic ultraviolet ray curable resin.
다음에, 본 발명의 실시예에 따라 다양한 조건으로 제조되는 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물에 대한 다양한 실험예에 대해 설명하기에 앞서 본 발명의 실시예에 따라 제조되는 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물이 코팅되는 프리즘필름에 대해 설명한다.Next, various experimental examples of the high-refractive-index organic-based hybrid coating composition prepared under various conditions according to an embodiment of the present invention will be described. Before the high-refractive-index organic hybrid coating composition prepared according to the embodiment of the present invention is coated The prism film will be described.
먼저, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물은 백라이트유닛(BLU)에 구비되는 프리즘필름용으로 사용될 수 있는데, 프리즘필름의 형태는 특별히 제한되지 않으며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 벗어나지 않는 범위에서 변경, 대체 또는 개량된 프리즘필름에 적용될 수 있다.First, the high-refractive-index organic coating composition according to the present invention can be used for a prism film provided in a backlight unit (BLU). The shape of the prism film is not particularly limited, It can be applied to a prism film that has been changed, substituted or improved to the extent that it does not deviate from the knowledge.
또한, 본 발명은 광학필름(또는 광학시트)을 포함하는 다양한 형태의 광학장치를 제공할 수 있고, 조성물 또는 그 경화물은 광학장치 내에 포함되는 소재 또는 부품으로 활용할 수 있다. 예를 들면, 조성물 또는 그 경화물은 광학필름(또는 광학시트)의 형태로 광학장치 내에 포함될 수 있고, 이러한 프리즘필름은 다양한 광학 장치에 적용될 수 있다.Further, the present invention can provide various types of optical devices including an optical film (or an optical sheet), and the composition or the cured product thereof can be utilized as a material or parts contained in an optical device. For example, the composition or the cured product thereof may be contained in an optical device in the form of an optical film (or an optical sheet), and such prismatic film may be applied to various optical devices.
한편, 일반적인 프리즘필름을 제조하는 공정은 크게 두 가지로 나눌 수 있는데, 롤(roll)에 니켈이나 구리를 도금한 후 바이트(bite)로 가공하여 만든 하드(hard) 몰드를 사용하는 방식, 고분자로 이루어진 소프트(soft) 몰드를 사용하는 방식 등으로 분류할 수 있다.Meanwhile, a general prism film manufacturing process can be roughly classified into two types: a method using a hard mold formed by plating a roll with nickel or copper and then bite, a method using a polymer And a method of using a soft mold made of a resin.
그러나, 시트 업체에서는 몰드 생산 단가가 하드 몰드보다 1/3정도 저렴한 소프트 몰드 방식을 선호하고 있는데, 이는 하드 몰드를 제조하고, 제조된 하드 몰드를 이용하여 임프린팅(imprinting) 방식으로 몰드를 제작하여 제품 제작에 사용하는 것으로, 임프린팅 방식은 예를 들어 열임프린팅(thermal imprinting), UV 임프린팅(UV imprinting) 등의 방식이 사용될 수 있고, 최근에는 UV imprinting 방식을 활용하고 있다.However, sheet manufacturers prefer a soft mold method in which the production cost of a mold is about one third lower than that of a hard mold. This is because a hard mold is manufactured, a mold is manufactured by imprinting using the manufactured hard mold For example, a thermal imprinting method, a UV imprinting method, or the like can be used as the imprinting method. Recently, the UV imprinting method is used.
본 발명은 상기 소프트 몰드 공정에 의해 프리즘 필름 제조에 보다 적합한 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물을 제공하는 것을 특징을 한다. The present invention is characterized by providing a high refractive index organic hybrid coating composition which is more suitable for producing a prism film by the soft mold process.
본 발명의 프리즘 필름의 기재(또는 기재시트)은 광을 투과하는 투명 재료로 형성될 수 있다. 예를 들면, 기재시트는 아크릴 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 수지 중에서 선택된 적어도 하나 이상의 물질을 압출, 캐스팅 등의 방식으로 제조될 수 있고, 기재필름은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 필름 등이 사용될 수 있다.The base material (or base material sheet) of the prism film of the present invention may be formed of a transparent material that transmits light. For example, the substrate sheet may be manufactured by extrusion, casting, or the like, of at least one material selected from acrylic resin, polycarbonate resin, and polymethyl methacrylate (PMMA) resin, and the substrate film may be polyethylene terephthalate terephthalate (PET) film, and the like.
프리즘필름에 형성되는 프리즘 패턴은 자외선 경화성 수지 및 자외선 경화성 수지 내에 분산된 무기 나노입자들을 포함할 수 있고, 프리즘 패턴은 자외선 경화성 수지 및 자외선 경화성 수지 내에 분산된 무기 나노입자들을 포함하는 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물을 광경화시켜 제조될 수 있다.The prism pattern formed on the prism film may include an ultraviolet curable resin and inorganic nanoparticles dispersed in the ultraviolet curable resin, and the prism pattern may include a high refractive index organic hybrid including an ultraviolet curable resin and inorganic nanoparticles dispersed in the ultraviolet curable resin Can be prepared by photocuring the coating composition.
구체적으로, 자외선 경화성 수지가 경화됨으로써 고분자 수지가 되고, 무기 나노입자들은 프리즘필름에서 고분자 수지 내에 분산될 수 있고, 프리즘 패턴은 프리즘 형상을 갖는 몰드에 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물을 주입한 후에, 몰드를 압착하여 형성할 수 있다.Specifically, the ultraviolet curable resin is cured to form a polymer resin, the inorganic nanoparticles can be dispersed in the polymer resin in the prism film, and the prism pattern is formed by injecting a high refractive index organic hybrid coating composition into a mold having a prismatic shape, As shown in Fig.
이러한 압착 공정에서, 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물이 경화될 수 있고, 추가적으로 열이나 광이 가해질 수 있는데, 프리즘 패턴 내부에 분산된 무기 나노입자들은 프리즘필름의 굴절률을 향상시킬 뿐만 아니라 프리즘필름의 투과율 및 프리즘필름을 통과한 광의 휘도를 향상시킬 수 있다.The inorganic nanoparticles dispersed in the prism pattern can improve not only the refractive index of the prism film but also the transmittance and transmittance of the prism film. The brightness of light passing through the prism film can be improved.
또한, 소프트 몰드에서는 이형성 문제로 인해 시트양산 속도를 저속으로 진행해야 시트 불량률을 낮출 수 있는데, 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물을 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름에 소프트 몰드를 덮고, 고압 수은램프과 메탈할라이드 램프를 이용하여 자외선 조사를 실시하고 경화시킴으로써, 프리즘 패턴을 형성할 수가 있다.In the soft mold, the sheet defective rate can be lowered by lowering the sheet mass production rate due to the problem of releasability. The hybrid coating composition of high refractive index and absence is coated on a polyethylene terephthalate (PET) film with a soft mold and a high pressure mercury lamp and a metal halide lamp And ultraviolet rays are irradiated and cured to form a prism pattern.
본 발명의 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물이 코팅된 프리즘 필름의 패턴 형성시 자외선의 광량은 50 ~ 300mJ/cm2 정도로 조절하는 것이 바람직하다. 자외선 광량이 300mJ/cm2 이상인 경우에는 내마모성과 휘도, 부착력은 향상될 수 있지만, 몰드와의 이형성이 떨어지게 되어 생산성이 감소될 수 있으며, 과경화에 의한 황변으로 인해 프리즘필름의 광특성을 저하시키는 결과를 가져온다. 광량이 50mJ/cm2 이하이 경우에는 경화량이 부족하여 이형성 확보로 생산성은 증가되지만, 다른 물성의 저하를 초래하게 된다.The amount of ultraviolet light is preferably adjusted to about 50 to 300 mJ / cm 2 at the time of pattern formation of the prism film coated with the hybrid coating composition of the present invention. When the amount of ultraviolet light is 300 mJ / cm 2 or more, abrasion resistance, brightness, and adhesion can be improved, but the releasability with the mold may be inferior and productivity may be decreased, and the optical characteristics of the prism film may be deteriorated due to yellowing The results are retrieved. When the amount of light is 50 mJ / cm 2 or less, the amount of curing is insufficient and the releasability is ensured to increase the productivity, but other properties are deteriorated.
다음에, 본 발명의 실시예에 따라 다양한 조건으로 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물의 제조에 대한 실험예 1, 실험예 2 및 실험예 3에 대해 이하에서는 설명한다.Next, Experimental Example 1, Experimental Example 2 and Experimental Example 3 for the production of a high refractive index organic hybrid coating composition under various conditions according to an embodiment of the present invention will be described below.
<실험예 1><Experimental Example 1>
실험예 1에서는 평균 입경이 약 10ㅁ5nm이고, 비표면적이 86ㅁ30m2/g인 지르코니아(ZrO2) 나노입자 20g에 분산제로서 Disperbyk-168(BYK사 제품)을 5g, 분산용매로서 메탄올을 75g을 혼합하여 0.1mm의 지르코니아 비드(볼)를 사용하여 168시간 동안 볼 밀링을 행하였다.In Experimental Example 1, 5 g of Disperbyk-168 (manufactured by BYK) as a dispersant, 20 g of zirconia (ZrO 2 ) nanoparticles having an average specific surface area of about 10 5 nm and a specific surface area of 86 ㅁ 30 m 2 / And ball milling was performed for 168 hours using 0.1 mm zirconia beads (balls).
여기에서, 볼 밀링기의 회전속도는 300rpm 정도로 설정하였다. 이렇게 제조된 르코니아 나노입자의 나노분산졸을 나노 입도분포 측정기(ELS-Z, OTSUKA ELECTRONICS사 제품)를 이용하여 입도분포를 측정한 결과, 도 2에 도시한 바와 같이 약 49.1nm를 나타내었다.Here, the rotational speed of the ball miller was set to about 300 rpm. The particle size distribution of the thus-prepared nano-dispersed sol of the Rheonia nanoparticles was measured using a nano particle size distribution analyzer (ELS-Z, manufactured by OTSUKA ELECTRONICS), and as a result, it was about 49.1 nm as shown in FIG.
그리고, 얻어진 지르코니아 나노입자의 나노분산졸을 환류냉각과 증발응축이 가능한 반응기에 투입한 후, 증류수와 질산을 지르코니아 나노입자의 나노분산졸 100 중량부 대비 각각 20 중량부, 0.01 중량부 투입 후 균일하게 30분 이상 교반하였다.After 20 parts by weight and 0.01 part by weight of distilled water and nitric acid were added to each of 100 parts by weight of the nano-dispersed zirconia nanoparticles, And the mixture was stirred for 30 minutes or more.
그 후, 실란커플링제인 KBM-502(3-메타아크릴록시프로필메틸디메톡시 실란, 신에츠사 제품)를 지르코니아(ZrO2) 100 중량부 대비 5 중량부를 투입하고, 이 때 환류냉각을 유지하면서, 온도 25~30℃에서 6시간동안 반응시켜 지르코니아 나노입자 표면을 실란커플링제로 표면처리하였다. Then, 5 parts by weight of KBM-502 (3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, Shin-Etsu) as a silane coupling agent was added to 100 parts by weight of zirconia (ZrO2), and while maintaining reflux cooling, The reaction was conducted at 25 to 30 ° C for 6 hours to surface-treat the surface of the zirconia nanoparticles with a silane coupling agent.
이 용액에 이소프로필 알코올을 전체 용액 대비 300 중량부만큼 첨가한 후, 온도 50℃에서 증발응축을 1시간 동안 실시하여, 메탄올 및 미반응의 실란커플링제, 질산, 증류수의 제거를 진행하였다. 이 때의 압력은 0.1Mpa이었다.To this solution was added isopropyl alcohol in an amount of 300 parts by weight based on the total solution, followed by evaporation and condensation at 50 캜 for 1 hour to remove methanol and unreacted silane coupling agent, nitric acid and distilled water. The pressure at this time was 0.1 MPa.
증발응축이 완료된 용액에 비스플루오렌 변성 우레탄 아크릴레이트 올리고머(Miramer HR6022, 미원스페셜티케미칼사 제품) 45 중량부, 페녹시 벤질아크릴레이트 모노머(Miramer M1122, 미원스페셜티케미칼사 제품) 25 중량부, o-페닐페놀 에틸렐옥사이드 아크릴레이트 모노머(Miramer M1142, 미원스페셜티케미칼사 제품) 20 중량부 및 광중합 개시제로서 1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤(이가큐어(Irgacure) 184, 바스프사 제품) 3 중량부 및 2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐 포스핀옥사이드(루시린(Lucirin) TPO, 바스프사 제품) 2 중량부가 포함된 코팅제 혼합물과 지르코니아(ZrO2)를 100:50 중량비로 혼합하여 1시간동안 강하게 교반시켰다.45 parts by weight of bifluorene-modified urethane acrylate oligomer (Miramer HR6022, manufactured by Mi Won Specialty Chemicals), 25 parts by weight of phenoxybenzyl acrylate monomer (Miramer M1122, manufactured by Miwon Specialty Chemicals) 20 parts by weight of phenylphenol ethyl alcohol oxide acrylate monomer (Miramer M1142, manufactured by Mi Won Specialty Chemicals) and 3 parts by weight of 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (Irgacure 184, BASF) as photopolymerization initiator and 2 parts by weight of 2 , 2 parts by weight of 4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide (Lucirin TPO, manufactured by BASF), and zirconia (ZrO2) were mixed at a weight ratio of 100:50 and stirred vigorously for 1 hour .
그 후 이 용액에 잔존하고 있는 이소프로필 알코올을 제거하기 위하여 온도 80℃, 압력은 0.1Mpa에서 증발응축을 1시간 동안 실시하여 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물을 제조하였다.Then, to remove isopropyl alcohol remaining in the solution, a high-refractive-index organic hybrid coating composition was prepared by carrying out evaporative condensation at a temperature of 80 ° C and a pressure of 0.1 Mpa for 1 hour.
상술한 바와 같은 과정을 통해 제조된 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물을 메탄올로 희석하여 도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같은 투과전자현미경(TEM) 이미지를 얻을 수 있었다.The high refractive index organic coating composition prepared through the above procedure was diluted with methanol to obtain a transmission electron microscope (TEM) image as shown in FIGS. 3A and 3B.
상술한 바와 같은 과정을 통해 제조된 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물을 PET 필름(상품명 V7200, 두께 250㎛) 상에 바 코터를 이용하여 코팅하고, 미리 제작된 몰드를 올려놓고 라미네이팅한 후, 수은 램프로 50 mJ/cm2에서 1차 경화 후, 몰드를 이형하고 나서 다시 메탈할라이드 램프를 이용하여 200 mJ/cm2에서 2차 경화하여 프리즘필름을 제조하였다.The high refractive index organic hybrid coating composition prepared through the above procedure was coated on a PET film (trade name V7200, thickness 250 占 퐉) using a bar coater, and a preformed mold was placed thereon and laminated. After the primary curing at 50 mJ / cm 2 , the mold was released and then secondary cured at 200 mJ / cm 2 using a metal halide lamp to prepare a prism film.
이 때 서로 인접한 삼각 프리즘들 사이의 피치가 약 50 ㎛이고, PET 필름을 포함하는 프리즘필름의 전체 두께는 약 280 ㎛이었다.At this time, the pitch between the adjacent triangular prisms was about 50 μm, and the total thickness of the prism film including the PET film was about 280 μm.
이렇게 제조된 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물과 프리즘 필름을 아래 물성 평가 방법에 따라 측정한 결과를 표 1에 나타내었다. The thus prepared high refractive index organic hybrid coating composition and the prism film were measured according to the following physical property evaluation methods.
<실험예 2><Experimental Example 2>
상기 실험예 1의 지르코니아(ZrO2) 나노입자 20g에 분산제로서 EFKAㄾ 4320(바스프사 제품)을 3g, 분산용매로서 메탄올을 77g을 혼합하여 실험예 1과 동일하게 지르코니아 나노입자의 나노분산졸을 제조하고, 이를 환류냉각과 증발응축이 가능한 반응기에 투입한 후, 증류수와 질산을 지르코니아 나노입자의 나노분산졸 100 중량부 대비 각각 20 중량부와 0.01 중량부를 투입한 후 균일하게 30분 이상 교반하였다.20 g of the zirconia (ZrO 2 ) nanoparticles of Experimental Example 1 were mixed with 3 g of EFKA ㄾ 4320 (BASF Corp.) as a dispersing agent and 77 g of methanol as a dispersing solvent to prepare a nano-dispersed zirconia nanoparticle dispersion 20 parts by weight and 0.01 part by weight of distilled water and nitric acid were added to 100 parts by weight of the nano-dispersed zirconia nanoparticles, and the mixture was stirred uniformly for 30 minutes or more .
그 후, 실란커플링제인 KBE-503(3-메타아크릴록시프로필트리에톡시시 실란, 신에츠사 제품)을 지르코니아(ZrO2) 100 중량부 대비 5 중량부를 투입하고, 이 때 환류냉각을 유지하면서, 온도 25~30℃에서 6시간동안 반응시켜 지르코니아 나노입자 표면을 실란커플링제로 표면처리하였다. Thereafter, 5 parts by weight of KBE-503 (3-methacryloxypropyltriethoxysilane, Shin-Etsu) as a silane coupling agent was added to 100 parts by weight of zirconia (ZrO 2 ) , And the reaction was carried out at a temperature of 25 to 30 DEG C for 6 hours to surface-treat the surface of the zirconia nanoparticles with a silane coupling agent.
이 용액에 1-메톡시-2프로판올(1-Methoxy-2-Propanol)을 전체용액 100 중량부 대비 200중량부만큼 첨가한 후, 온도 40℃에서 증발응축을 1시간 동안 실시하여, 메탄올 및 미반응의 실란커플링제, 질산, 증류수의 제거를 진행하였다. 이 때의 압력은 0.1Mpa이었다.To this solution was added 200 parts by weight of 1-methoxy-2-propanol relative to 100 parts by weight of the total solution, followed by evaporation and condensation at 40 DEG C for 1 hour, The silane coupling agent, nitric acid, and distilled water were removed from the reaction. The pressure at this time was 0.1 MPa.
이 후의 공정은 상기 실험예 1에서와 동일하게 진행하여 최종 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물을 제조하였고, 그 조성물을 이용하여 실험예 1에서와 동일하게 프리즘필름을 얻었으며, 그 물성을 평가하고 표 1에 나타내었다. The subsequent steps were carried out in the same manner as in Experimental Example 1 to prepare a hybrid coating composition having a final high refractive index. Using the composition, a prism film was obtained in the same manner as in Experimental Example 1, Respectively.
<실험예 3><Experimental Example 3>
실험예 3에서는 평균 입경 약 5~10nm, pH가 약 2.8이며, 졸-겔법에 의해 합성된 지르코니아(ZrO2) 나노입자가 약 23중량부로 수분산된 상용품의 분산액(00SS008, 날코사 제품)을 고굴절 무기 나노입자의 출발원료로 사용하였다.In Experimental Example 3, a commercially available dispersion (00SS008, manufactured by Nalcopa Co.) in which zirconia (ZrO 2 ) nanoparticles synthesized by the sol-gel method and having a mean particle size of about 5 to 10 nm and a pH of about 2.8 were dispersed in about 23 parts by weight, Was used as a starting material for high refractive index inorganic nanoparticles.
이러한 분산액 100 중량부 대비, 증류수, 질산 및 실란커플링제인 KBE-503(3-메타아크릴록시프로필트리에톡시시 실란, 신에츠사 제품)을 각각 20 중량부, 0.01 중량부 및 5 중량부로 투입하고, 환류냉각을 유지하면서 온도 25~30℃에서 6시간동안 반응시켜 지르코니아 나노입자 표면을 실란커플링제로 표면처리하였다. 20 parts by weight, 0.01 part by weight and 5 parts by weight of KBE-503 (3-methacryloxypropyltriethoxysilane, Shin-Etsu) as distilled water, nitric acid and a silane coupling agent were added to 100 parts by weight of this dispersion, , And the reaction was carried out at a temperature of 25 to 30 ° C for 6 hours while maintaining reflux and cooling, thereby surface-treating the surface of the zirconia nanoparticles with a silane coupling agent.
이 용액에 1-Methoxy-2-Propanol을 전체용액 대비 200 중량부만큼 첨가한 후, 온도 40℃에서 증발응축을 1시간 동안 실시하여, 메탄올 및 미반응의 실란커플링제, 질산, 증류수의 제거를 진행하였다. 이 때의 압력은 0.1Mpa이었다.Methoxy-2-propanol was added to the solution in an amount of 200 parts by weight based on the total weight of the solution, followed by evaporation and condensation at 40 ° C. for 1 hour to remove methanol and unreacted silane coupling agent, nitric acid, . The pressure at this time was 0.1 MPa.
이 후의 공정은 상기 실험예 1에서와 동일하게 진행하여 최종 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물을 제조하였다. 이렇게 제조된 조성물을 이용하여 실험예 1에서와 동일하게 진행하여 프리즘 필름을 얻었으며, 그 물성을 평가하고 표 1에 나타내었다. The subsequent steps were carried out in the same manner as in Experimental Example 1 to prepare a final high refractive index organic hybrid coating composition. Using the thus prepared composition, the same procedure as in Experimental Example 1 was carried out to obtain a prismatic film. The properties of the prismatic film were evaluated and are shown in Table 1.
상기 실험예 1 내지 실험예 3의 특성을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 본 발명의 실험예들과 비교할 수 있는 비교예를 제시한다. 후술하는 비교예 1은 실험예들의 특성과 단순히 비교하기 위하여 제시하는 것으로, 본 발명의 선행기술로서 제시되는 것은 아니다.In order to more easily grasp the characteristics of Experimental Examples 1 to 3, comparative examples which can be compared with the experimental examples of the present invention will be presented. Comparative Example 1 to be described later is presented for merely comparison with the characteristics of the experimental examples, and is not presented as a prior art of the present invention.
<비교예 1>≪ Comparative Example 1 &
비교예 1에서는 유기계 자외선 경화성 수지만으로 이루어진 조성물로 프리즘 필름 제조하여 실험예 1, 2, 3 과 비교하였다. 비스플루오렌 변성 우레탄 아크릴레이트 올리고머(Miramer HR6022, 미원스페셜티케미칼사 제품) 45 중량부, 페녹시 벤질아크릴레이트 모노머(Miramer M1122, 미원스페셜티케미칼사 제품) 25 중량부, o-페닐페놀 에틸렐옥사이드 아크릴레이트 모노머(Miramer M1142, 미원스페셜티케미칼사 제품) 20 중량부 및 광중합 개시제로서 1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤(이가큐어(Irgacure) 184, 바스프사 제품) 3 중량부 및 2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐 포스핀옥사이드(루시린(Lucirin) TPO, 바스프사 제품) 2 중량부를 반응기에 투입하고 1시간이상 강하게 혼합함으로써, 유기계 자외선 경화성 코팅제 조성물을 제조하였다.In Comparative Example 1, a prism film was prepared from a composition comprising only an organic UV-curable resin and compared with Experimental Examples 1, 2, and 3. 45 parts by weight of a bisfluorene-modified urethane acrylate oligomer (Miramer HR6022, manufactured by Mi Won Specialty Chemicals), 25 parts by weight of a phenoxybenzyl acrylate monomer (Miramer M1122, manufactured by MI WON SPECIALTY CHEMICAL Co., Ltd.) 20 parts by weight of a monomer (Miramer M1142, manufactured by MIWON SPECIALTY CHEMICAL Co., Ltd.) and 3 parts by weight of 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (Irgacure 184, BASF) as a photopolymerization initiator and 2 parts by weight of 2,4,6- 2 parts by weight of benzoyldiphenylphosphine oxide (Lucirin TPO, manufactured by BASF) were added to the reactor and mixed intensively for 1 hour or more to prepare an organic UV-curable coating composition.
상술한 바와 같이 제조된 조성물을 이용하여 실험예 1에서와 동일하게 진행하여 프리즘 필름을 얻었으며, 그 물성을 평가하고 표 1에 나타내었다. Using the thus prepared composition, the same procedure as in Experimental Example 1 was carried out to obtain a prismatic film. The properties of the prismatic film were evaluated and are shown in Table 1.
<비교예 2>≪ Comparative Example 2 &
비교예 2에서는 실험예 1에서 얻어진 지르코니아 나노입자의 나노분산졸을 별도의 표면처리 없이 유기계 자외선 경화성 수지와 혼합하여 코팅제 조성물을 제조하였다.In Comparative Example 2, the nano dispersion sol of the zirconia nanoparticles obtained in Experimental Example 1 was mixed with the organic UV-curable resin without any surface treatment to prepare a coating composition.
상기 비교예 1의 유기계 자외선 경화성 수지 조성물을 지르코니아(ZrO2) 100 중량부대비 300 중량부 만큼 넣고 1시간동안 강하게 혼합한 후, 이 용액에 잔존하고 있는 메탄올을 제거하기 위하여 온도 40℃, 압력은 0.1Mpa에서 증발응축을 1시간 동안 실시하였다.300 parts by weight of zirconia (ZrO 2 ) was added in an amount of 300 parts by weight based on 100 parts by weight of the organic ultraviolet ray-curable resin composition of Comparative Example 1, and the mixture was intensively mixed for 1 hour. To remove methanol remaining in the solution, Evaporation condensation was performed in Mpa for 1 hour.
이 후 이 혼합물을 바스켓 밀에 옮겨담고 5㎜의 볼을 사용하여 800rpm의 회전속도로 약 10분간 재분산하여, 최종 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물을 제조하였다.The mixture was then transferred to a basket mill and redispersed using a ball of 5 mm at a rotation speed of 800 rpm for about 10 minutes to prepare a hybrid coating composition having a final high refractive index.
상술한 바와 같이 제조된 조성물을 이용하여 실험예 1에서와 동일하게 진행하여 프리즘 필름을 얻었으며, 그 물성을 평가하고 표 1에 나타내었다. Using the thus prepared composition, the same procedure as in Experimental Example 1 was carried out to obtain a prismatic film. The properties of the prismatic film were evaluated and are shown in Table 1.
<물성 평가 방법>≪ Property evaluation method &
(1) 액굴절률 : 아베(Abbe) 굴절계(NAR-1T, ATAGO사 제품)를 이용하여 KS M 0005 방법으로 5회 측정하여 평균값을 기입하였다.(1) Liquid Refractive Index: The average value was written five times using the KS M 0005 method using Abbe refractometer (NAR-1T, manufactured by ATAGO).
(2) 프리즘 필름 휘도(2) Prism film luminance
분광휘도계(BM-7, TOPCON.사 제품)를 사용하여 BLU(Back Light Unit) 상의 프리즘 필름 휘도를 측정하였다. 이 때 휘도는 비교예 1의 휘도를 측정하여 그 값을 100% 기준으로 하여 이에 대한 상대적인 백분율로 측정되었고, 제조된 프리즘필름을 광원, 도광판 및 확산 시트로 구성되어 있는 BLU에 어셈블리 시켜 모두 동일한 조건에서 측정되었다. The luminance of a prism film on a BLU (Back Light Unit) was measured using a spectrometer (BM-7, manufactured by TOPCON, Inc.). At this time, the luminance was measured as a relative percentage with respect to the luminance of Comparative Example 1 measured on the basis of the luminance of Comparative Example 1. The prepared prism film was assembled into a BLU composed of a light source, a light guide plate and a diffusion sheet, Respectively.
(3) 코팅층 Haze(3) Coating layer Haze
상기 고굴절 프리즘 코팅액을 사용하여 PET 필름위에 50um 두께의 막을 형성한 후, KS M ISO 14782의 방법으로 Haze meter(NDH-2000N, Nippon Denshoku Kogyo사 제품)를 사용하여 측정하였다. A 50-μm-thick film was formed on the PET film using the high-refractive-index prism coating solution and then measured using a haze meter (NDH-2000N, manufactured by Nippon Denshoku Kogyo Co., Ltd.) according to KS M ISO 14782.
(4) 내마모성 평가(4) Evaluation of abrasion resistance
PET 기재 위에 자외선 경화된 도막 위에 Haze 25%의 편광판을 맞대고 100g의 추로 하중 1N만큼의 압력을 주어 속도 30회 왕복/분, 왕복 횟수 5회를 진행하여 도막 표면의 상태를 확인하였다. On the PET substrate, the surface of the coating film was confirmed by applying a pressure of 1 N under a load of 100 g against the UV-cured coating film with a haze of 25%, and proceeding at a speed of 30 reciprocations / minute and 5 reciprocations.
상기 표 1를 참조하면, 실험예 1 내지 실험예 3에 따라 제조된 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물 및 프리즘 필름은 비교예 1 및 비교예 2에 따라 제조된 조성물에 비해 액굴절률, 휘도, Haze 및 내마모성이 우수함을 알 수 있었다.Referring to Table 1, the high refractive index organic coating composition and the prismatic film prepared according to Experimental Examples 1 to 3 had better refractive index, brightness, haze, and abrasion resistance than the composition prepared according to Comparative Example 1 and Comparative Example 2, Was excellent.
특히, 비교예 2에서처럼 무기 나노입자의 표면처리를 실시하지 않은 경우에는, 액굴절율이 비교예 2에 비해 높음에도 불구하고 휘도는 더 낮은 것을 확인할 수 있었다.In particular, when the inorganic nanoparticles were not subjected to the surface treatment as in Comparative Example 2, it was confirmed that the brightness was lower even though the liquid refractive index was higher than Comparative Example 2.
이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be readily apparent that such substitutions, modifications, and alterations are possible.
Claims (16)
볼밀링기 또는 수직밀링기를 이용하여 0.01-20mm크기의 볼과 50-1000rpm의 회전속도와 1-300시간의 조건으로 제조되는 나노분산졸에 실란커플링제가 혼합된 용액으로 상기 무기 나노입자를 표면처리하되, 상기 실란커플링제는 상기 무기 나노입자 100 중량부를 기준으로 0.1-20 중량부로 첨가되고, 상기 실란커플링제를 가수분해시켜 20-30℃의 온도 범위와 6-24 시간의 시간 범위에 따라 환류냉각하며,
표면처리된 나노입자용액을 공용매와 혼합하여 증발응축시키되, 40-80 ℃의 온도 범위와 0.01-0.2 MPa의 압력 범위로 수행하고,
표면 개질된 상기 무기 나노입자가 고형분으로 20-80중량% 범위로 포함되며,
상기 무기 나노입자는, 지르코니아(ZrO2), 티타니아(TiO2), 바륨 티타네이트(BaTiO3) 및 징크옥사이드(ZnO) 중에서 선택된 적어도 하나 이상의 입자를 포함하고, 메톡시기 또는 에톡시기를 포함하면서 상기 자외선 경화성 올리고머 및 자외선 경화성 모노머와 반응하는 아크릴기 또는 메타크릴기를 갖는 상기 실란커플링제로 표면처리되며,
상기 용매 및 공용매는, 각각 알코올류, 케톤류 및 다가알콜에테르류 중에서 선택된 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 소프트 몰드를 사용하는 프리즘필름용 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물.
Inorganic nanoparticles whose surface has been modified are dispersed in a solvent in a coating mixture comprising 20 to 70% by weight of an ultraviolet curable oligomer, 20 to 70% by weight of an ultraviolet curable monomer and 0.1 to 10% by weight of a photopolymerization initiator,
The inorganic nanoparticles were surface-treated with a solution of a ball having a size of 0.01 to 20 mm using a ball mill or a vertical mill and a silane coupling agent mixed with a nanodispersed sol prepared at a rotation speed of 50-1000 rpm and 1-300 hours Wherein the silane coupling agent is added in an amount of 0.1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the inorganic nano-particles, and the silane coupling agent is hydrolyzed and refluxed in a temperature range of 20-30 ° C and a time range of 6-24 hours Cooling,
The surface treated nanoparticle solution is mixed with a co-solvent and evaporated and condensed, with a temperature range of 40-80 < 0 > C and a pressure range of 0.01-0.2 MPa,
The surface modified inorganic nanoparticles are contained in an amount of 20 to 80% by weight in terms of solid content,
Wherein the inorganic nanoparticles include at least one particle selected from zirconia (ZrO2), titania (TiO2), barium titanate (BaTiO3) and zinc oxide (ZnO) And a silane coupling agent having an acrylic group or a methacrylic group which reacts with an ultraviolet curable monomer,
Wherein the solvent and co-solvent each comprise a soft mold comprising at least one selected from alcohols, ketones and polyhydric alcohol ethers, respectively, in the high refractive index organic coating composition for a prism film.
상기 자외선 경화성 올리고머는, 우레탄 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 폴리에스터 아크릴레이트 및 실리콘 아크릴레이트 중에서 선택된 적어도 하나 이상의 물질을 포함하는 소프트 몰드를 사용하는 프리즘필름용 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물.
The method according to claim 1,
The ultraviolet curable oligomer is a high refractive index organic coating composition for a prismatic film using a soft mold comprising at least one substance selected from urethane acrylate, epoxy acrylate, polyester acrylate, polyester acrylate and silicone acrylate .
상기 자외선 경화성 모노머는, 페녹시에틸메타아크릴레이트, 페녹시-2-메틸에틸메타아크릴레이트, 페녹시에톡시에틸메타아크릴레이트, 3-하이드록시-2-하이드록시프로필메타아크릴레이트, 벤질메타아크릴레이트, 페닐티오 에틸아크릴레이트, 2-나프틸티오에틸아크릴레이트, 1-나프틸티오에틸아크릴레이트, 2,4,6-트라이브로모페녹시에틸아크릴레이트, 2,4-다이브로모페녹시에틸아크릴레이트, 2-브로모페녹시에틸아크릴레이트, 1-나프틸옥시에틸아크릴레이트, 2-나프틸옥시에틸아크릴레이트, 페녹시2-메틸에틸아크릴레이트, 페녹시에톡시에틸아크릴레이트, 3-페녹시-2-하이드록시프로필아크릴레이트 중에서 선택된 적어도 하나 이상의 물질을 포함하는 1 및 2 작용기를 갖는 메타아크릴레이트 모노머인 소프트 몰드를 사용하는 프리즘필름용 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물.
The method according to claim 1,
The ultraviolet ray-curable monomer may be at least one selected from the group consisting of phenoxyethyl methacrylate, phenoxy-2-methylethyl methacrylate, phenoxyethoxyethyl methacrylate, 3-hydroxy-2-hydroxypropyl methacrylate, Acrylate, 2-naphthylthioethyl acrylate, 1-naphthylthioethyl acrylate, 2,4,6-tribromophenoxyethyl acrylate, 2,4-dibromophenoxyethyl acrylate, Acrylate, 2-bromophenoxyethyl acrylate, 1-naphthyloxyethyl acrylate, 2-naphthyloxyethyl acrylate, phenoxy 2-methylethyl acrylate, phenoxyethoxyethyl acrylate, Hydroxypropyl acrylate, and a high-refractive-index material for a prism film using a soft mold, which is a methacrylate monomer having a mono- and di-functional group containing at least one substance selected from the group consisting of Hybrid coating composition.
상기 광중합 개시제는, 1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드, 에틸-2,4,6-트리메틸벤조일페닐포스피네이트, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-원 중에서 선택된 어느 하나 이상의 물질을 포함하는 소프트 몰드를 사용하는 프리즘필름용 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물.
The method according to claim 1,
The photopolymerization initiator is preferably at least one selected from the group consisting of 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, ethyl 2,4,6-trimethylbenzoyl phenylphosphinate, bis -Trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, and a 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propane-1-source in a high-refractive index organic hybrid coating for a prism film using a soft mold Composition.
상기 실란커플링제는, 3-메타크릴로일옥시프로필메틸디메톡시실란, 3-메타크릴로일옥시프로필디메틸디에톡시실란, 3-메타크릴로일옥시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴로일옥시프로필트리에톡시실란 및 3-아크릴로일옥시프로필트리메톡시실란 중에서 선택된 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 소프트 몰드를 사용하는 프리즘필름용 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물.
The method according to claim 1,
The silane coupling agent is preferably selected from the group consisting of 3-methacryloyloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloyloxypropyldimethyldiethoxysilane, 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloyl A high refractive index organic hybrid coating composition for a prismatic film using a soft mold comprising at least one selected from the group consisting of trimethylolpropane trimethoxysilane,
상기 제조된 나노분산졸에 실란커플링제가 혼합된 용액으로 상기 무기 나노입자를 표면처리하되, 상기 실란커플링제는 상기 무기 나노입자 100 중량부를 기준으로 0.1-20 중량부로 첨가되고, 상기 실란커플링제를 가수분해시켜 20-30℃의 온도 범위와 6-24 시간의 시간 범위에 따라 환류냉각하는 단계와,
상기 표면처리하는 단계 이후에, 표면처리된 나노입자용액을 공용매와 혼합하여 증발응축시키되, 40-80 ℃의 온도 범위와 0.01-0.2 MPa의 압력 범위로 수행하는 단계와,
상기 증발응축시키는 단계 이후에, 증발응축된 나노분산용액을 자외선 경화성 올리고머, 자외선 경화성 모노머 및 광중합 개시제를 포함하는 코팅제 혼합물과 혼합하여 증발응축시키는 단계를 포함하며,
상기 용매 및 공용매는, 각각 알코올류, 케톤류 및 다가알콜에테르류 중에서 선택된 적어도 어느 하나 이상을 포함하고,
상기 실란커플링제는, 메톡시기 또는 에톡시기를 포함하면서 상기 자외선 경화성 올리고머 및 자외선 경화성 모노머와 반응하는 아크릴기 또는 메타크릴기를 가지며,
표면 개질된 상기 무기 나노입자가 고형분으로 20-80중량% 범위로 포함되는 소프트 몰드를 사용하는 프리즘필름용 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물의 제조 방법.
Dispersing the inorganic nanoparticles in a solvent to prepare a nano-dispersed sol. The nanodispersed sol was produced by using a ball mill or a vertical milling machine at a rotation rate of 50-1000 rpm for 1-300 hours, , ≪ / RTI &
The inorganic nanoparticles are surface-treated with a solution in which the silane coupling agent is mixed with the nanodispersion sol, wherein the silane coupling agent is added in an amount of 0.1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the inorganic nanoparticles, And refluxing the solution in a temperature range of 20 to 30 DEG C and a time range of 6 to 24 hours,
Treating the surface-treated nanoparticle solution with a cosolvent by evaporation and condensation, followed by a temperature range of 40-80 DEG C and a pressure range of 0.01-0.2 MPa;
Mixing the evaporated and condensed nanodisperse solution with a coating mixture comprising an ultraviolet curable oligomer, an ultraviolet curable monomer and a photopolymerization initiator, followed by evaporation and condensation,
The solvent and co-solvent each contain at least one selected from the group consisting of alcohols, ketones and polyhydric alcohol ethers,
The silane coupling agent has an acryl group or a methacryl group which contains a methoxy group or an ethoxy group and reacts with the ultraviolet curable oligomer and the ultraviolet curable monomer,
Wherein the inorganic nanoparticles are in the range of 20 to 80 wt% based on the solid content of the inorganic nanoparticles.
상기 코팅제 혼합물은, 상기 자외선 경화성 올리고머는 20-70 중량%를 포함하고, 상기 자외선 경화성 모노머는 20-70 중량%를 포함하며, 상기 광중합 개시제는 0.1-10 중량%를 포함하는 소프트 몰드를 사용하는 프리즘필름용 고굴절 유무기 하이브리드 코팅제 조성물의 제조 방법.11. The method of claim 10,
Wherein the coating mixture comprises 20-70 wt.% Of the ultraviolet curable oligomer, 20-70 wt.% Of the ultraviolet curable monomer, and 0.1-10 wt.% Of the photopolymerization initiator. (Method for preparing high refractive index organic / inorganic hybrid coating composition for prism film).
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