KR101834553B1 - Micro emulsion, film and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 마이크로 에멀젼 제조 방법은, (a) 내부 수성 용매에 디스플레이 입자를 분산시켜 내부 수성 분산액을 제조하는 단계, (b) 상기 내부 수성 분산액과 유기 용매를 혼합하여 W/O 마이크로 에멀젼(Water/Oil Micro Emulsion)을 형성시키는 단계, 및 (c) 상기 W/O 마이크로 에멀젼을 외부 수성 용매와 혼합하여 W/O/W 이중 마이크로 에멀젼(Water/Oil/Water Double Micro Emulsion)을 형성시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method for producing a microemulsion according to the present invention comprises the steps of: (a) dispersing display particles in an internal aqueous solvent to prepare an internal aqueous dispersion; (b) mixing the internal aqueous dispersion with an organic solvent to prepare a W / O microemulsion / Oil Micro Emulsion), and (c) mixing the W / O microemulsion with an external aqueous solvent to form a W / O / W double microemulsion. .
Description
본 발명은 마이크로 에멀젼, 필름 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 디스플레이 입자를 포함하는 W/O/W 이중 마이크로 에멀젼, W/O/W 이중 마이크로 에멀젼을 포함하는 필름 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a microemulsion, a film and a method for producing the same. More particularly, the present invention relates to a W / O / W dual microemulsion comprising display particles, a film comprising W / O / W dual microemulsions and a process for their preparation.
일반적으로, 마이크로 캡슐이란 미세 입자를 포함하는 고체, 액체 또는 기체의 심(core) 물질을 수 백 마이크로미터 정도 크기의 작은 용기(벽, shell) 물질로 봉한 형태의 구조를 의미하는 것으로서, 마이크로 캡슐은 그 활용도가 높아 디스플레이 장치, 접착제, 살충제, 방향제, 각종 화장품 및 약제 등 다양한 산업 분야에 널리 적용되고 있다.Generally, a microcapsule means a structure in which a solid, liquid or gaseous core material containing fine particles is sealed with a small vessel (shell, shell) material having a size of several hundreds of micrometers, Has been widely applied to various industrial fields such as display devices, adhesives, pesticides, fragrances, various cosmetics and pharmaceuticals.
특히, 디스플레이 분야에 있어서, 위와 같은 마이크로 캡슐은 광 투과성 필름과 결합되어 사용되는 것이 일반적인데, 마이크로 캡슐을 제조하는 공정 자체가 복잡하고 이러한 마이크로 캡슐을 포함하는 광 투과성 필름을 제작하는 후속 공정에도 적지 않은 시간과 비용이 소요되기 때문에, 마이크로 캡슐을 포함하는 필름의 양산화 또는 상업화에는 큰 어려움이 있다.In particular, in the field of display, the microcapsules as described above are generally used in combination with a light-transmissive film. However, the process for producing microcapsules is complicated, and the following processes for producing a light- It takes a great deal of time and effort to mass-produce or commercialize a film containing microcapsules.
이에, 본 발명자는 마이크로 캡슐(본 발명에서는 마이크로 에멀젼)의 디스플레이 특성을 유지시키면서도 기존의 공정보다 간단하게 마이크로 캡슐을 포함하는 필름을 제작할 수 있도록 하는 마이크로 에멀젼, 필름 및 그 제조 방법을 개발하기에 이르렀다.Accordingly, the present inventors have developed a microemulsion, a film, and a manufacturing method thereof, which can manufacture a film including microcapsules more easily than conventional processes while maintaining display characteristics of microcapsules (microemulsion in the present invention) .
또한, 본 발명은 디스플레이 입자를 포함하는 W/O/W 이중 마이크로 에멀젼, W/O/W 이중 마이크로 에멀젼을 포함하는 필름 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a film comprising a W / O / W double microemulsion, a W / O / W dual microemulsion containing display particles, and a method for producing the same.
본 발명에 따른 마이크로 에멀젼 제조 방법은, (a) 내부 수성 용매에 디스플레이 입자를 분산시켜 내부 수성 분산액을 제조하는 단계, (b) 상기 내부 수성 분산액과 유기 용매를 혼합하여 W/O 마이크로 에멀젼(Water/Oil Micro Emulsion)을 형성시키는 단계, 및 (c) 상기 W/O 마이크로 에멀젼을 외부 수성 용매와 혼합하여 W/O/W 이중 마이크로 에멀젼(Water/Oil/Water Double Micro Emulsion)을 형성시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method for producing a microemulsion according to the present invention comprises the steps of: (a) dispersing display particles in an internal aqueous solvent to prepare an internal aqueous dispersion; (b) mixing the internal aqueous dispersion with an organic solvent to prepare a W / O microemulsion / Oil Micro Emulsion), and (c) mixing the W / O microemulsion with an external aqueous solvent to form a W / O / W double microemulsion. .
상기 디스플레이 입자는 동일한 부호의 전하를 갖고, 외부 전기장 또는 자기장이 인가됨에 따라 상기 디스플레이 입자의 위치 또는 간격이 조절될 수 있다.The display particles have charges of the same sign, and the position or spacing of the display particles can be adjusted as an external electric field or a magnetic field is applied.
상기 디스플레이 입자는 광결정 입자를 포함하고, 상기 광결정 입자에 대하여 전기장 또는 자기장이 인가됨에 따라 상기 광결정 입자의 간격이 제어되고 상기 간격이 제어된 광결정 입자로부터 반사되는 광의 파장이 조절될 수 있다.The display particles include photonic crystal particles. As the electric field or the magnetic field is applied to the photonic crystal particles, the spacing of the photonic crystal grains is controlled and the wavelength of the light reflected from the photonic crystal grains with controlled spacing can be controlled.
상기 유기 용매 및 상기 외부 수성 용매 중 적어도 하나는 형광물질, 인광물질, 발광물질 및 에너지가 인가됨에 따라 컬러가 변하는 색 가변 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.At least one of the organic solvent and the external aqueous solvent may include at least one of a fluorescent material, a phosphorescent material, a luminescent material, and a color-changing material that changes color as energy is applied.
상기 외부 수성 용매는 에너지가 인가됨에 따라 경화될 수 있는 경화성 물질을 포함할 수 있다.The external aqueous solvent may comprise a curable material that can be cured as energy is applied.
상기 경화성 물질은 10 중량% 이상 100 중량% 이하의 고형분을 포함할 수 있다.The curable material may include a solid content of 10 wt% or more and 100 wt% or less.
상기 경화성 물질은 자외선 경화성 물질, 고온 경화성 물질 및 저온 경화성 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The curable material may include at least one of an ultraviolet curable material, a high temperature curable material and a low temperature curable material.
상기 W/O 마이크로 에멀젼의 직경은 1μm 이상 1000μm 이하일 수 있다.The diameter of the W / O microemulsion may be 1 μm or more and 1000 μm or less.
상기 유기 용매 내에 계면활성제가 포함될 수 있다.Surfactants may be included in the organic solvent.
상기 계면활성제의 HLB(Hydrophilic Lipophilic Balance) 값에 따라 상기 W/O 마이크로 에멀젼의 안정도가 조절될 수 있다.The stability of the W / O microemulsion can be controlled according to the HLB (Hydrophilic Lipophilic Balance) value of the surfactant.
그리고, 본 발명에 따른 필름 제조 방법은, (a) 내부 수성 용매에 디스플레이 입자를 분산시켜 내부 수성 분산액을 제조하는 단계, (b) 상기 내부 수성 분산액과 유기 용매를 혼합하여 W/O 마이크로 에멀젼(Water/Oil Micro Emulsion)을 형성시키는 단계, (c) 상기 W/O 마이크로 에멀젼을 에너지가 인가됨에 따라 경화될 수 있는 경화성 물질을 포함하는 외부 수성 용매와 혼합하여 W/O/W 이중 마이크로 에멀젼(Water/Oil/Water Double Micro Emulsion)을 형성시키는 단계, (d) 상기 W/O/W 이중 마이크로 에멀젼을 광 투과성 필름 상에 도포하는 단계, 및 (e) 상기 W/O/W 이중 마이크로 에멀젼에 대하여 상기 경화성 물질을 경화시킬 수 있는 에너지를 인가하여 상기 외부 수성 용매를 경화시키는 단계를 포함하고, 상기 W/O 마이크로 에멀젼은 상기 경화된 외부 수성 용매 내에 유체 형태로 존재하는 것을 특징으로 한다.The method for producing a film according to the present invention comprises the steps of: (a) dispersing display particles in an internal aqueous solvent to prepare an internal aqueous dispersion; (b) mixing the internal aqueous dispersion and an organic solvent to form a W / O microemulsion W / O microemulsion is prepared by mixing the W / O microemulsion with an external aqueous solvent containing a curable material that can be cured as energy is applied to the W / O / W microemulsion W / O / W double microemulsion); (d) applying the W / O / W double microemulsion onto the light transmitting film; and (e) Wherein the W / O microemulsion is cured in a fluid form in the cured external aqueous solvent by applying energy to cure the curable material to the external aqueous solvent, .
그리고, 본 발명에 따른 마이크로 에멀젼은, 디스플레이 입자 및 상기 디스플레이 입자가 분산된 내부 수성 용매를 포함하는 내부 수성 분산액, 상기 내부 수성 분산액의 바깥쪽에 경계면을 두고 형성되는 유기 용매, 및 상기 유기 용매의 바깥쪽에 경계면을 두고 형성되는 외부 수성 용매를 포함하는 것을 특징으로 한다.The microemulsion according to the present invention comprises an inner aqueous dispersion containing display particles and an inner aqueous solvent in which the display particles are dispersed, an organic solvent formed on the outer surface of the inner aqueous dispersion with an interface therebetween, And an external water-based solvent formed at an interface with the water-soluble organic solvent.
그리고, 본 발명에 따른 필름은, 디스플레이 입자 및 상기 디스플레이 입자가 분산된 내부 수성 용매를 포함하는 내부 수성 분산액, 상기 내부 수성 분산액의 바깥쪽에 경계면을 두고 형성되는 유기 용매, 및 상기 유기 용매의 바깥쪽에 경계면을 두고 형성되고 에너지가 인가됨에 따라 경화될 수 있는 경화성 물질을 포함하는 외부 수성 용매를 포함하는 마이크로 에멀젼, 및 상기 마이크로 에멀젼이 도포되는 광 투과성 필름을 포함하고, 상기 마이크로 에멀젼에 대하여 상기 경화성 물질을 경화시킬 수 있는 에너지를 인가되면, 상기 외부 수성 용매가 경화되고 상기 경화된 외부 수성 용매 내의 상기 내부 수성 분산액 및 상기 유기 용매는 유체 형태로 존재하는 것을 특징으로 한다.And, the film according to the present invention comprises an inner aqueous dispersion containing display particles and an inner aqueous solvent in which the display particles are dispersed, an organic solvent formed at an outer boundary surface of the inner aqueous dispersion, A microemulsion comprising an external aqueous solvent comprising a curable material formed at an interface and capable of curing as energy is applied, and a light-transmissive film to which the microemulsion is applied, wherein the curable material The inner aqueous dispersion and the organic solvent in the cured outer aqueous solvent are present in the form of a fluid when the energy capable of curing the outer aqueous solvent is applied.
본 발명에 의하면, 마이크로 에멀젼의 디스플레이 특성을 유지시키면서도 기존의 공정보다 간단하게 마이크로 에멀젼을 포함하는 필름을 제작할 수 있게 되는 효과가 달성된다.According to the present invention, it is possible to produce a film including a microemulsion more easily than a conventional process while maintaining the display characteristics of the microemulsion.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 마이크로 에멀젼 및 마이크로 에멀젼을 포함하는 필름을 제조하는 과정을 단계적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 마이크로 에멀젼 및 마이크로 에멀젼을 포함하는 필름을 제조하는 방법의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 디스플레이 입자의 모습을 광학 현미경으로 촬영한 사진을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 자기장이 인가될 때의 W/O 마이크로 에멀젼의 모습을 촬영한 사진을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 자기장이 인가될 때의 W/O/W 이중 마이크로 에멀젼의 모습을 촬영한 사진을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 W/O/W 이중 마이크로 에멀젼을 포함하는 필름의 모습을 촬영한 사진을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 자기장이 인가될 때의 W/O/W 이중 마이크로 에멀젼을 포함하는 필름의 모습을 촬영한 사진을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 자외선이 조사될 때 W/O/W 이중 마이크로 에멀젼을 포함하는 필름의 모습을 촬영한 사진을 나타내는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a process of manufacturing a film including a microemulsion and a microemulsion in accordance with an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a method of manufacturing a micro-emulsion and a micro-emulsion according to an embodiment of the present invention.
3 is a photograph showing an image of a display particle taken by an optical microscope according to an embodiment of the present invention.
4 is a photograph showing a photograph of a state of a W / O microemulsion when a magnetic field is applied according to an embodiment of the present invention.
5 is a photograph showing a state of a W / O / W double microemulsion when a magnetic field is applied according to an embodiment of the present invention.
6 is a photograph showing a photograph of a film including a W / O / W double microemulsion according to an embodiment of the present invention.
7 is a photograph showing a photograph of a film including a W / O / W double microemulsion when a magnetic field is applied according to an embodiment of the present invention.
8 is a photograph showing a photograph of a film including a W / O / W double microemulsion when ultraviolet light is irradiated according to an embodiment of the present invention.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings, which illustrate, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is to be limited only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled, if properly explained. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several views.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 캡슐 제조 방법의 구성을 상세하게 설명하도록 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, a method of manufacturing a capsule according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to facilitate a person skilled in the art to which the present invention pertains.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 마이크로 에멀젼 및 마이크로 에멀젼을 포함하는 필름을 제조하는 과정을 단계적으로 나타내는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a process of manufacturing a film including a microemulsion and a microemulsion in accordance with an embodiment of the present invention.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 내부 수성 용매에 디스플레이 입자를 분산시켜 내부 수성 분산액을 제조하는 단계가 수행될 수 있다(도 1의 S110).First, according to an embodiment of the present invention, a step of dispersing display particles in an internal aqueous solvent to prepare an internal aqueous dispersion may be performed (S110 in FIG. 1).
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 디스플레이 입자는 동일한 부호의 전하를 가질 수 있고, 외부 전기장 또는 자기장이 인가됨에 따라 디스플레이 입자의 위치 또는 간격이 조절될 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 디스플레이 입자는 광결정 입자를 포함할 수 있는데, 이러한 광결정 입자에 대하여 전기장 또는 자기장이 인가됨에 따라 광결정 입자의 간격이 제어되고 이와 같이 간격이 제어된 광결정 입자로부터 반사되는 광의 파장이 조절될 수 있다. 예를 들면, 디스플레이 입자는 철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co) 등의 성분을 포함할 수 있고, 클러스터(cluster) 형태 또는 코어-쉘(core-shell) 형태로 구성될 수 있고, 10nm 이상 500nm 이하의 직경을 가질 수 있고, 0.1 중량% 이상 20 중량% 이하의 농도로 내부 수상 용매에 분산될 수 있고, 고유의 컬러를 가질 수 있다. 여기서, 고유의 컬러를 가지는 디스플레이 입자는 염료 또는 안료에 의하여 표면이 코팅된 입자, 유기 화합물에 의하여 표면이 가공(또는 코팅)된 입자, 착화합물에 의하여 표면이 가공(또는 코팅)된 입자, 배위화합물에 의하여 표면이 가공(또는 코팅)된 입자 등일 수 있다.Specifically, according to one embodiment of the present invention, the display particles can have the same number of charges, and the position or spacing of the display particles can be adjusted as an external electric field or a magnetic field is applied. More specifically, according to one embodiment of the present invention, the display particles can include photonic crystal particles, wherein the spacing of the photonic crystal particles is controlled as the electric field or the magnetic field is applied to the photonic crystal particles, The wavelength of the light reflected from the particle can be adjusted. For example, the display particles may include components such as iron (Fe), nickel (Ni), cobalt (Co), etc., and may be configured in a cluster or core- , A diameter of 10 nm or more and 500 nm or less, and may be dispersed in the internal aqueous phase solvent at a concentration of 0.1 wt% or more and 20 wt% or less, and may have a unique color. Here, the display particles having inherent colors may be particles coated with a dye or a pigment, particles processed (or coated) by an organic compound, particles processed (or coated) by a complex compound, (Or coated) on the surface of the substrate.
한편, 본 발명에서 말하는 디스플레이 입자에 포함될 수 있는 광결정 입자 또는 고유의 컬러를 가지는 입자에 대한 보다 구체적인 설명과 관련하여서는, 본 출원인이 출원하여 등록된 한국등록특허 제1022061호 또는 한국등록특허 제1160938호의 명세서를 참조할 수 있으며, 이러한 취지에서 한국등록특허 제1022061호 및 한국등록특허 제1160938호의 명세서는 그 전체로서 본 명세서에 병합된 것으로 이해되어야 할 것이다.With respect to a more specific description of the photonic crystal particles or particles having an inherent color that can be included in the display particles in the present invention, The specification of Korean Patent No. 1022061 and Korean Patent No. 1160938 is hereby incorporated herein by reference in its entirety.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 내부 수성 용매는 콜로이드 용액일 수 있다. 예를 들면, 내부 수성 용매는 물일 수 있다.Further, according to one embodiment of the present invention, the internal aqueous solvent may be a colloidal solution. For example, the internal aqueous solvent may be water.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 내부 수성 분산액과 유기 용매를 혼합하여 W/O 마이크로 에멀젼(Water/Oil Micro Emulsion)을 형성시키는 단계가 수행될 수 있다(도 1의 S120).Next, according to an embodiment of the present invention, a step of forming a W / O microemulsion by mixing an internal aqueous dispersion and an organic solvent may be performed (S120 in FIG. 1).
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 유기 용매는 오일(Oil) 또는 왁스(Wax)를 주성분으로 포함할 수 있고, 유기 용매에는 형광물질, 인광물질, 발광물질 등이 포함되거나 에너지가 인가됨에 따라 컬러 특성이 변화하는 색 가변 물질(예를 들면, 시온안료물질, 시온염료물질 등)이 포함될 수 있다. 예를 들면, 유기 용매는 이소파라핀 오일 엠(Isoparaffin oil M)일 수 있다.Specifically, according to one embodiment of the present invention, the organic solvent may include oil or wax as a main component, and the organic solvent may include a fluorescent material, a phosphorescent material, a light emitting material, (For example, a sion pigment material, a sion dye material, or the like) in which the color characteristic changes as the coloring material changes. For example, the organic solvent may be isoparaffin oil M.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 내부 수성 분산액과 유기 용매는 6:4의 질량비로 혼합될 수 있다.Also, according to one embodiment of the present invention, the internal aqueous dispersion and the organic solvent may be mixed in a mass ratio of 6: 4.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, W/O 마이크로 에멀젼의 직경은 1μm 이상 1000μm 이하일 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, W/O 마이크로 에멀젼의 크기(즉, 직경)는 후술할 외부 수성 용매와 W/O 마이크로 에멀젼 사이의 혼합 비율, 교반 속도, 유기 용매에 혼합되는 계면활성제의 양에 따라 조절될 수 있다.Also, according to one embodiment of the present invention, the diameter of the W / O microemulsion may be 1 μm or more and 1000 μm or less. Specifically, according to one embodiment of the present invention, the size (i.e., diameter) of the W / O microemulsion is determined by the mixing ratio between the external aqueous solvent and the W / O microemulsion, the stirring speed, It can be adjusted depending on the amount of active agent.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, W/O 마이크로 에멀젼의 내부 수성 분산액과 유기 용매 사이의 경계면에 계면활성제를 포함시킬 수 있으며, 이로써 내부 수성 분산액과 유기 용매가 경계선을 따라 각각 분리되어 있는 안정한 상태를 유지하게 될 수 있다. 예를 들면, 계면 활성제는 음이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제, 양성 계면활성제 및 쌍성 계면활성제 중 어느 하나일 수 있다.Also, according to one embodiment of the present invention, a surfactant may be included at the interface between the internal aqueous dispersion of the W / O microemulsion and the organic solvent, whereby the internal aqueous dispersion and the organic solvent are separated along the boundary line So that a stable state can be maintained. For example, the surfactant can be any one of an anionic surfactant, a cationic surfactant, a nonionic surfactant, a positive surfactant, and a bimetallic surfactant.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 계면활성제는 유기 용매에 함유될 수 있는데, 예를 들면, 유기 용매의 중량 대비 0.01 중량% 이상 10 중량% 이하로 함유될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 유기 용매에 함유되는 계면활성제의 HLB(Hydrophilic Lipophilic Balance) 값에 따라 W/O 마이크로 에멀젼의 안정도가 조절될 수 있다.Specifically, according to one embodiment of the present invention, the surfactant may be contained in the organic solvent, for example, 0.01 wt% or more and 10 wt% or less based on the weight of the organic solvent. According to one embodiment of the present invention, the stability of the W / O microemulsion can be controlled according to the HLB (Hydrophilic Lipophilic Balance) value of the surfactant contained in the organic solvent.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 위와 같이 형성된 W/O 마이크로 에멀젼을 외부 수성 용매(즉, 수성 바인더)와 혼합하여 W/O/W 이중 마이크로 에멀젼(Water/Oil/Water Double Micro Emulsion)을 형성시키는 단계가 수행될 수 있다(도 1의 S130).Next, in accordance with an embodiment of the present invention, the W / O microemulsion prepared as described above is mixed with an external aqueous solvent (i.e., an aqueous binder) to form a W / O / W double microemulsion ) May be performed (S130 in FIG. 1).
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 외부 수성 용매는 형광물질, 인광물질, 발광물질 등이 포함되거나 에너지가 인가됨에 따라 컬러 특성이 변화하는 물질(예를 들면, 시온안료물질, 시온염료물질 등)이 포함될 수 있다. 예를 들면, 외부 수성 용매는 수용성 아크릴 수지, 우레탄 수지 등을 포함하는 수용성 바인더일 수 있다.Specifically, according to one embodiment of the present invention, the external aqueous solvent may include a fluorescent material, a phosphorescent material, a light emitting material, or the like, or may include a material (for example, a sion pigment material, Materials, etc.). For example, the external aqueous solvent may be a water-soluble binder including a water-soluble acrylic resin, a urethane resin and the like.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 외부 수성 용매는 에너지가 인가됨에 따라 경화될 수 있는 경화성 물질을 포함할 수 있다. 여기서, 경화성 물질은 자외선 경화성 물질, 고온 경화성 물질, 저온 경화성 물질 등을 포함할 수 있고, 10 중량% 이상 100 중량% 이하의 고형분을 포함할 수 있다.Also, according to one embodiment of the present invention, the external aqueous solvent may comprise a curable material that can be cured as energy is applied. Here, the curable material may include an ultraviolet curable material, a high temperature curable material, a low temperature curable material, and the like, and may include a solid content of 10 wt% or more and 100 wt% or less.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, W/O 마이크로 에멀젼의 유기 용매와 외부 수성 용매 사이의 경계면에 계면활성제를 포함시킬 수 있으며, 이로써 W/O 마이크로 에멀젼이 외부 수성 용매와의 경계선을 따라 외부 수성 용매와 분리된 채로 외부 수성 용매 내에 분산되어 있는 상태를 유지하게 될 수 있다. 예를 들면, W/O 마이크로 에멀젼과 외부 수성 용매 사이의 경계면에 HLB 값이 10 이상인 계면활성제를 포함시킬 수 있고, 이로써 W/O 마이크로 에멀젼이 외부 수성 용매와의 경계선을 따라 외부 수성 용매와 분리된 채로 외부 수성 용매 내에 분산되어 있는 상태가 안정하게 유지되도록 할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a surfactant may be included at the interface between the organic solvent of the W / O microemulsion and the external aqueous solvent, whereby the W / O microemulsion is formed along the boundary line with the external aqueous solvent It can be kept dispersed in the external aqueous solvent while being separated from the external aqueous solvent. For example, a surfactant having an HLB value of at least 10 at the interface between the W / O microemulsion and the external aqueous solvent can be included, thereby separating the W / O microemulsion from the external aqueous solvent along the boundary with the external aqueous solvent So that the state of being dispersed in the external aqueous solvent can be stably maintained.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, W/O/W 이중 마이크로 에멀젼을 광 투과성 필름 상에 도포하고 W/O/W 이중 마이크로 에멀젼에 대하여 앞서 언급된 경화성 물질을 경화시킬 수 있는 에너지를 인가하여 외부 수성 용매를 경화시키는 단계가 수행될 수 있다(도 1의 S140).Next, in accordance with an embodiment of the present invention, a method is provided in which a W / O / W dual microemulsion is applied on a light-transmitting film and energy is applied to the W / O / W dual microemulsion to cure the above- A step of curing the external aqueous solvent may be performed (S140 in Fig. 1).
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 마이크로 에멀젼 및 마이크로 에멀젼을 포함하는 필름을 제조하는 방법의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a method of manufacturing a micro-emulsion and a micro-emulsion according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 광 투과성 필름(240) 및 그 위에 도포되어 경화된 외부 수성 용매(230)에 의하여 안정적인 형태의 필름을 구현하면서도(즉, 필름화), 경화된 외부 수성 용매(230) 내에서 유체 상태를 유지한 채로 존재하는 W/O 마이크로 에멀젼(210 및 220)을 구현할 수 있으며, 이에 따라 W/O 마이크로 에멀젼(210 및 220) 내에 포함되는 디스플레이 입자(미도시됨)는 자기장 또는 전기장이 인가됨에 따라 그 위치 또는 간격(즉, 디스플레이 입자에 의한 표시 상태)이 자유롭게 조절될 수 있는 상태를 유지할 수 있게 된다.Referring to FIG. 2, according to an embodiment of the present invention, a stable type of film is realized (i.e., filmed) by a light-transmitting
실험 결과Experiment result
이하에서는, 도 3 내지 도 8을 참조로 하여, 본 발명의 일 실시예에 따라 실제로 마이크로 에멀젼 및 마이크로 에멀젼을 포함하는 필름을 제조한 실험 결과에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to FIG. 3 to FIG. 8, experimental results of actually producing a micro-emulsion and a micro-emulsion film according to an embodiment of the present invention will be described.
본 실험에서, 디스플레이 입자로서 내부 수성 용매로서 물이 사용되었고, 유기 용매로서 이소파라핀 오일 엠이 사용되었고, 외부 수성 용매로서 아크릴 수지를 포함하는 수용성 바인더가 사용되었고, 계면활성제로서 SPAN80 및 TWEEN80이 사용되었다.In this experiment, as display particles, water was used as an internal water-based solvent, isoparaffin oil M was used as an organic solvent, a water-soluble binder containing an acrylic resin was used as an external water-based solvent, and SPAN80 and TWEEN80 .
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 디스플레이 입자의 모습을 광학 현미경으로 촬영한 사진을 나타내는 도면이다.3 is a photograph showing an image of a display particle taken by an optical microscope according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 실험에서는 직경이 10nm 이상 500nm 이하인 초상자성 산화철(Fe3O4) 입자가 디스플레이 입자로서 사용되었다. 또한, 본 실험에 사용된 산화철 입자는 자기장이 인가됨에 따라 간격이 조절되고 반사광의 파장이 제어되는 광결정 특성을 가진다.Referring to FIG. 3, in this experiment, super-magnetic iron oxide (Fe 3 O 4 ) particles having a diameter of 10 nm or more and 500 nm or less were used as display particles. In addition, the iron oxide particles used in this experiment have a photonic crystal characteristic in which the interval is controlled and the wavelength of the reflected light is controlled as the magnetic field is applied.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 자기장이 인가될 때의 W/O 마이크로 에멀젼의 모습을 촬영한 사진을 나타내는 도면이다.4 is a photograph showing a photograph of a state of a W / O microemulsion when a magnetic field is applied according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 자기장이 인가되는 위치와 인가되는 자기장의 세기에 따라 반사광의 파장(즉, 컬러)가 달라지는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 W/O 마이크로 에멀젼의 제조 과정을 거치면서도 W/O 마이크로 에멀젼 내에 포함된 디스플레이 입자의 광결정 특성이 변함 없이 유지되는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 4, it can be seen that the wavelength (i.e., color) of the reflected light varies depending on the position where the magnetic field is applied and the intensity of the applied magnetic field. Therefore, it can be confirmed that the photonic crystal characteristics of the display particles contained in the W / O microemulsion remain unchanged while the W / O microemulsion according to the present invention is produced.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 자기장이 인가될 때의 W/O/W 이중 마이크로 에멀젼의 모습을 촬영한 사진을 나타내는 도면이다.5 is a photograph showing a state of a W / O / W double microemulsion when a magnetic field is applied according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, W/O/W 이중 마이크로 에멀젼에서 자기장이 인가되는 일부 영역에서만 보라색 컬러의 반사광이 표시되는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 W/O/W 이중 마이크로 에멀젼의 제조 과정을 거치면서도 W/O/W 이중 마이크로 에멀젼 내에 포함된 디스플레이 입자의 광결정 특성이 변함 없이 유지되는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 5, it can be seen that reflected light of violet color is displayed only in a partial region where a magnetic field is applied in the W / O / W double microemulsion. Therefore, it can be confirmed that the photonic crystal characteristics of the display particles contained in the W / O / W double microemulsion remain unchanged while the W / O / W dual microemulsion according to the present invention is produced.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 W/O/W 이중 마이크로 에멀젼을 포함하는 필름의 모습을 촬영한 사진을 나타내는 도면이다.6 is a photograph showing a photograph of a film including a W / O / W double microemulsion according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 자기장이 인가될 때의 W/O/W 이중 마이크로 에멀젼을 포함하는 필름의 모습을 촬영한 사진을 나타내는 도면이다.7 is a photograph showing a photograph of a film including a W / O / W double microemulsion when a magnetic field is applied according to an embodiment of the present invention.
도 6 및 도 7을 참조하면, 광 투과성 필름 상에 도포된 채로 경화된 외부 수성 용매 내에 W/O 마이크로 에멀젼이 존재하는 것을 확인할 수 있으며, 이러한 W/O 마이크로 에멀젼은 유체 상태로 존재하게 된다.Referring to FIGS. 6 and 7, it can be seen that the W / O microemulsion is present in a cured external aqueous solvent coated on the light-transmitting film, and this W / O microemulsion is present in a fluid state.
또한, 도 7을 참조하면, 서로 다른 극성의 자기장이 인가되는 제1 영역(710) 및 제2 영역(720)의 표시 상태가 서로 다르게 나타나는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 W/O/W 이중 마이크로 에멀젼을 포함하는 필름의 제조 과정을 거치면서도 디스플레이 입자의 광결정 특성이 변함 없이 유지되는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 7, it can be seen that the display states of the
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 자외선이 조사될 때 W/O/W 이중 마이크로 에멀젼을 포함하는 필름의 모습을 촬영한 사진을 나타내는 도면이다.8 is a photograph showing a photograph of a film including a W / O / W double microemulsion when ultraviolet light is irradiated according to an embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 유기 용매 또는 외부 수성 용매 내에 포함되어 있는 형광물질로 인하여 W/O/W 이중 마이크로 에멀젼을 포함하는 필름 상에 소정 패턴에 따라 특정 컬러가 표시되는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 8, it can be confirmed that a specific color is displayed according to a predetermined pattern on a film containing W / O / W double microemulsion due to a fluorescent material contained in an organic solvent or an external aqueous solvent.
한편, 본 실험에서는, 유기 용매인 이소파라핀 오일 엠에 계면활성제인 SPAN80 및 TWEEN80을 함유시킴으로써, 유기 용매에 함유되는 계면활성제의 HLB 값을 4.3 이상 15 이하의 범위 내에서 조절할 수 있었다. 또한, 아래의 표 1에서 확인할 수 있듯이, 계면활성제의 HLB 값이 6일 때 W/O 에멀젼의 안정도가 가장 높은 것을 확인할 수 있었다.
On the other hand, in this experiment, the HLB value of the surfactant contained in the organic solvent can be controlled within the range of 4.3 to 15 by containing SPAN80 and TWEEN80, which are surfactants, in the organic solvent isoparaffin oil em. As can be seen from Table 1 below, it was confirmed that the stability of the W / O emulsion was highest when the HLB value of the surfactant was 6.
(상대적 안정성 비교)W / O emulsion stability
(Relative stability comparison)
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described with reference to particular embodiments, such as specific elements, and specific embodiments and drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the above- And various modifications and changes may be made thereto by those skilled in the art to which the present invention pertains.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .
210: 디스플레이 입자가 분산된 내부 수성 용매
220: 유기 용매
230: 외부 수성 용매
240: 광 투과성 필름210: internal aqueous solvent with dispersed display particles
220: organic solvent
230: External aqueous solvent
240: light transmissive film
Claims (14)
(b) 상기 내부 수성 분산액과 유기 용매를 혼합하여 W/O 마이크로 에멀젼(Water/Oil Micro Emulsion)을 형성시키는 단계,
(c) 상기 W/O 마이크로 에멀젼을 에너지가 인가됨에 따라 경화될 수 있는 경화성 물질을 포함하는 외부 수성 용매와 혼합하여 W/O/W 이중 마이크로 에멀젼(Water/Oil/Water Double Micro Emulsion)을 형성시키는 단계,
(d) 상기 W/O/W 이중 마이크로 에멀젼을 광 투과성 필름 상에 도포하는 단계, 및
(e) 상기 W/O/W 이중 마이크로 에멀젼에 대하여 상기 경화성 물질을 경화시킬 수 있는 에너지를 인가하여 상기 외부 수성 용매를 경화시키는 단계
를 포함하고,
상기 W/O 마이크로 에멀젼은 상기 경화된 외부 수성 용매 내에 유체 형태로 존재하는 것을 특징으로 하는 필름 제조 방법.(a) dispersing display particles in an internal aqueous solvent to produce an internal aqueous dispersion,
(b) mixing the internal aqueous dispersion and an organic solvent to form a W / O microemulsion,
(c) mixing the W / O microemulsion with an external aqueous solvent containing a curable material that can be cured as energy is applied to form a W / O / W double microemulsion ,
(d) applying the W / O / W double microemulsion onto the light-transmitting film, and
(e) applying energy to the W / O / W double microemulsion to cure the curable material to cure the external aqueous solvent
Lt; / RTI >
Wherein the W / O microemulsion is in fluid form in the cured external aqueous solvent.
상기 디스플레이 입자는 고유의 컬러를 가지는 것을 특징으로 하는 필름 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the display particles have an intrinsic color.
고유의 컬러를 가지는 상기 디스플레이 입자는, 염료 또는 안료에 의하여 표면이 코팅된 입자, 유기 화합물에 의하여 표면이 가공 또는 코팅된 입자, 착화합물에 의하여 표면이 가공 또는 코팅된 입자, 또는 배위화합물에 의하여 표면이 가공 또는 코팅된 입자인 것을 특징으로 하는 필름 제조 방법.3. The method of claim 2,
The display particles having an inherent color may be particles coated with a dye or a pigment, particles coated or coated with an organic compound, particles coated or coated with a complex compound, Wherein the particles are processed or coated particles.
상기 디스플레이 입자는 동일한 부호의 전하를 갖고, 외부 전기장 또는 자기장이 인가됨에 따라 상기 디스플레이 입자의 위치 또는 간격이 조절되는 것을 특징으로 하는 필름 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the display particles have a charge of the same sign and the position or spacing of the display particles is controlled as an external electric field or a magnetic field is applied.
상기 디스플레이 입자는 광결정 입자를 포함하고,
상기 광결정 입자에 대하여 전기장 또는 자기장이 인가됨에 따라 상기 광결정 입자의 간격이 제어되고 상기 간격이 제어된 광결정 입자로부터 반사되는 광의 파장이 조절되는 것을 특징으로 하는 필름 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the display particles comprise photonic crystal particles,
Wherein the spacing of the photonic crystal particles is controlled as the electric field or the magnetic field is applied to the photonic crystal particles, and the wavelength of the light reflected from the photonic crystal particles having the gap is controlled.
상기 유기 용매 및 상기 외부 수성 용매 중 적어도 하나는 형광물질, 인광물질, 발광물질 및 에너지가 인가됨에 따라 컬러가 변하는 색 가변 물질 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein at least one of the organic solvent and the external aqueous solvent comprises at least one of a fluorescent material, a phosphorescent material, a luminescent material, and a color variable material whose color changes as energy is applied.
상기 외부 수성 용매는 에너지가 인가됨에 따라 경화될 수 있는 경화성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the external aqueous solvent comprises a curable material that can be cured as energy is applied.
상기 경화성 물질은 10 중량% 이상 100 중량% 이하의 고형분을 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the curable material comprises a solid content of 10 wt% or more and 100 wt% or less.
상기 경화성 물질은 자외선 경화성 물질, 고온 경화성 물질 및 저온 경화성 물질 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the curable material comprises at least one of an ultraviolet curable material, a high temperature curable material and a low temperature curable material.
상기 W/O 마이크로 에멀젼의 직경은 1μm 이상 1000μm 이하인 것을 특징으로 하는 필름 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the W / O microemulsion has a diameter of 1 占 퐉 or more and 1000 占 퐉 or less.
상기 유기 용매 내에 계면활성제가 포함되는 것을 특징으로 하는 필름 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the surfactant is contained in the organic solvent.
상기 계면활성제의 HLB(Hydrophilic Lipophilic Balance) 값에 따라 상기 W/O 마이크로 에멀젼의 안정도가 조절되는 것을 특징으로 하는 필름 제조 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the stability of the W / O microemulsion is controlled according to a HLB (Hydrophilic Lipophilic Balance) value of the surfactant.
상기 마이크로 에멀젼이 도포되는 광 투과성 필름
을 포함하고,
상기 마이크로 에멀젼에 대하여 상기 경화성 물질을 경화시킬 수 있는 에너지를 인가되면, 상기 외부 수성 용매가 경화되고 상기 경화된 외부 수성 용매 내의 상기 내부 수성 분산액 및 상기 유기 용매는 유체 형태로 존재하는 것을 특징으로 하는 필름.An inner aqueous dispersion containing display particles and an inner aqueous solvent in which the display particles are dispersed, an organic solvent formed at an outer surface of the inner aqueous dispersion with an interface therebetween, and an energy- A microemulsion comprising an external aqueous solvent comprising a curable material that can be cured along, and
The light-permeable film to which the microemulsion is applied
/ RTI >
Wherein upon application of energy to the microemulsion to cure the curable material, the external aqueous solvent is cured and the internal aqueous dispersion and the organic solvent in the cured external aqueous solvent are in fluid form film.
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