KR102002173B1 - 실리콘계 아크릴레이트 광경화형 수지 및 우레탄계 아크릴레이트 광경화형 수지를 포함하는 고분자 분산형 액정 필름 및 이의 제조방법 - Google Patents

실리콘계 아크릴레이트 광경화형 수지 및 우레탄계 아크릴레이트 광경화형 수지를 포함하는 고분자 분산형 액정 필름 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액정, 접착강도 및 광학적 특성이 우수한 2종 이상의 광경화형 수지를 포함하는 고분자 분산형 액정 필름 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 접착강도 및 광학적 특성이 우수한 2종 이상의 광경화형 수지를 혼합하여 제조됨으로써, 경화수지를 한 종류씩 포함하여 제조된 필름보다 Haze 및 투과도 등의 특성들이 향상된 효과를 나타낸다. 또한, 본 발명은 투명 및 불투명화 기능을 필요로 하는 스마트 윈도우, TV, 자동차 등 다양한 산업 제품분야에 적용이 가능하다.

Description

실리콘계 아크릴레이트 광경화형 수지 및 우레탄계 아크릴레이트 광경화형 수지를 포함하는 고분자 분산형 액정 필름 및 이의 제조방법{Polymer Dispersed Liquid Crystal Film Comprising UV Curable Resins With Silicone―Based Acrylate and Urethane―Based Acrylate And Preparing Methods Thereof}
본 발명은 액정, 실리콘계 아크릴레이트 광경화형 수지 및 우레탄계 아크릴레이트 광경화형 수지를 포함하는 고분자 분산형 액정 필름 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
고분자 분산형 액정(Polymer dispersed liquid crystal : PDLC)은 고분자 매트릭스 내에 마이크로 크기를 갖는 액정의 액적(droplet)이 분산되어 있어 편광자(polarizer)를 사용하지 않고 외부에서 인가되는 전압에 반응하여, 전압이 인가된 상태에서는 액정이 인가되는 전계 방향으로 정렬되면서 투과하는 빛의 방향과 일치하게 되어 빛을 투과시키고, 전압이 인가되지 않은 상태에서는 액정이 불규칙하게 배열되어 투과하는 빛의 진행방향과 일치하지 않기 때문에 빛을 산란시키게 된다. 즉, 전압의 인가 여부에 따라 빛이 투과되어 투명한 상태와 투과되지 않아 불투명한 상태로 조절할 수 있는 장치라고 할 수 있다.
통상 PDLC 필름은 액정, 올리고머, 모노머, 광개시제 및 첨가제등을 포함하는 고분자 분산 액정 조성물을 투명 전극층이 형성된 2장의 투명 기재판 사이에 형성하고, 상기 투명 기재판 사이에 형성된 고분자 분산 액정층을 열 또는 자외선을 조사하여, 경화반응을 통해 고분자 물질 매트릭스가 형성되면서 고분자 물질 매트릭스 내에 액정의 액정들이 분산된 형태로 형성되도록 제조한다.
한편, 스마트 윈도우(Smart Window)란 외부에서 유입되는 태양광의 투과율을 자유롭게 조절하여 에너지 손실을 줄임과 동시에 에너지 효율을 향상시켜 사용자에게는 쾌적한 환경을 제공하여 감성과 기능성을 동시에 만족시키는 윈도우를 말한다. 스마트 윈도우는 처음에는 화학증착법이나 스퍼터링법으로 특정 물질을 유리에 혼입하여 일정 파장의 태양광을 차폐 또는 투과시키는 수동형 방법이었다. 그러나 최근엔 액정 등을 이용하여 인위적으로 가시광 전파장의 투과율을 조절할 수 있는 능동형 윈도우가 선을 보이고 있다. 이는 간단한 on/off 스위치 조작으로 순간적으로 상태를 전환할 수 있다. 외부 온도가 높아지면 자동적으로 윈도우의 색이 어두워져 외부의 열이 건물 내부로 투과되는 것을 막아주고, 외부 온도가 떨어지면 즉각 투명하게 바뀌면서 외부의 열이 건물 내부로 흘러들어가게 해 온도 조절이 가능하다. 즉, 외부 기온에 따라 태양열 흡수율을 스스로 조절함으로써 계절에 맞추어 에너지를 절약하게 된다. 스마트 윈도우는 자외선 차단특성, 가시광선 조절기능 및 적외선 반사 특성을 이용하여 자동차, 버스, 항공기, 기차 등 수송 분야뿐만 아니라, 최근엔 주택·인테리어 등 건축 분야, 디스플레이 반도체 등 정보표시 분야 등에 다양하게 응용되고 있다. 이에 따라, 에너지 절감 및 고기능성 부여를 위한 미래형 기술로서의 스마트 윈도우는 미국, 유럽, 일본 등의 선진국에서 지속적으로 용도를 개발하고 있고 일부 분야에서는 실제로 상품화되고 있다.
종래의 고분자 분산 액정 조성물은 한 종류의 광경화형 수지를 포함하며, 경화형 수지의 경화속도를 조절하거나 액정과 수지의 함량 조절 등으로 PDLC 필름의 광학적 특성을 향상시킬 수 있었다. 그러나, 이와 같은 단순한 방법만으로는 PDLC 필름의 선명도, Haze, 및 접착강도 성능향상에 있어 한계에 있다.
현재, 대한민국 특허공개번호 제10-2015-0097327호“고분자 분산형 액정 복합막용 프리폴리머 조성물, 이를 이용한 고분자 분산형 액정 복합막 및 고분자 분산형 액정 필름”점착 내구성 및 투과도 균일도가 향상된 스마트 윈도우 필름 및 스마트 윈도우 필름 제조 방법 대한민국 특허공개번호 제10-2015-0083949호, 및 미국특허공개번호 제2010-0279125호“comprising substrate-free polymer dispersed liquid crystal; fiber, fabric, and device thereof; and methods thereof”등 고분자 분산형 액정 필름를 제조하는데 있어서 한 종류의 광경화형 수지만을 이용하고 있음은 다수 보고되고 있으나 2 종류의 광경화형 수지를 이용한 기술에 대해서는 아직까지 보고되고 있지 않다.
본 발명자들은 종래 고분자 분산 액정 필름가지고 있는 빛 투과성, Haze 및 접착강도를 동시에 향상시킬 수 있는 방법을 개발하고자 노력하였으며, 그 결과 우레탄계 아크릴레이트 광경화형 수지 및 실리콘계 아크릴레이트 광경화형 수지를 액정과 동시에 혼합하여 필름을 제조하는 경우 종래 1개의 광경화형 수지로 제조된 고분자 분산 액정 필름보다 빛 투과성, Haze 및 접착강도가 우수한 고분자 분산 액정 필름이 제조됨을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 액정, 실리콘계 아크릴레이트 광경화형 수지 및 우레탄계 아크릴레이트 광경화형 수지를 포함하는 고분자 분산형 액정 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 (a) 액정, 실리콘계 아크릴레이트 광경화형 수지 및 우레탄계 아크릴레이트 광경화형 수지를 혼합하여 고분자 분산형 액정 필름 액정층용 혼합물을 제조하는 단계; (b) 상기 단계 (a)에 의하여 제조된 고분자 분산형 액정 필름 액정층용 혼합물을 투명전극층이 형성된 제1투명기판에 도포한 후 투명전극층이 형성된 제2투명기판으로 합지시켜 고분자 분산형 액정 필름을 제조하는 단계; 및 (c) 상기 제조된 고분자 분산형 액정 필름을 자외선으로 광경화시키는 단계를 포함하는 고분자 분산형 액정 필름 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 고분자 분산형 액정 필름 제조방법에 의해 제조된 고분자 분산형 액정 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 고분자 분산형 액정 필름 제조방법에 의해 제조된 고분자 분산형 액정 필름을 포함하는 스마트 윈도우를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 액정, 실리콘계 아크릴레이트 광경화형 수지 및 우레탄계 아크릴레이트 광경화형 수지를 포함하는 고분자 분산형 액정 필름을 제공한다.
본 발명자들은 종래 고분자 분산 액정 필름가지고 있는 빛 투과성, Haze 및 접착강도를 동시에 향상시킬 수 있는 방법을 개발하고자 우레탄계 아크릴레이트 광경화형 수지 및 실리콘계 아크릴레이트 광경화형 수지를 액정과 혼합하여 필름을 제조하였다. 그 결과 종래 1개의 광경화형 수지로 제조된 고분자 분산 액정 필름보다 빛 투과성, Haze 및 접착강도가 우수함을 확인하였다.
본 발명의 명세서에서 용어“고분자 분산형 액정 필름”은 액정과 고분자 광경화형 수지를 포함하는 고분자 분산형 액정층을 포함하고, 고분자 분산형 액정층을 투명전극층을 포함하는 2개의 투명기판사이에 상기 고분자 분산형 액정층이 위치하는 필름을 의미한다.
본 발명은 고분자분산형액정 필름의 신뢰성 및 광학적 특성 등을 향상시키기 위해 신뢰성 특성치가 우수한 수지와 광학적 및 전기적 특성치가 우수한 수지 등의 2 종류, 즉 우레탄계 아크릴레이트 광경화형 수지 및 실리콘계 아크릴레이트 광경화형 수지광경화형 수지를 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 한다. 상기 경화형 수지의 경화속도의 차이에 의해서 고분자 분산형 액정층 내의 액정의 droplet 사이즈를 조절하여 광학적 특성치를 더욱 향상시키는 효과를 나타낸다.
본 발명에서는 당업계에서 이용하고 있는 액정이라면 제한없이 사용이 가능하나 네마틱(Nematic), 스메틱(Smetic) 또는 콜레스테릭(Cholesteric) 액정이 이용될 수 있으며, 바람직하게는 본 발명에서 이용하는 액정은 네마틱 액정이다. 예를 들어, 현재 시판되는 독일 EM 또는 Merck사의 E7, E63 및 HoffmanLaRoche사의 ROTN 404 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명은 액정 50-70 중량%, 우레탄계 아크릴레이트 광경화형 수지 20-40 중량% 및 실리콘계 아크릴레이트 광경화형 수지 10-20 중량%를 포함하며, 보다 바람직하게는 액정 50-60 중량%, 우레탄계 아크릴레이트 광경화형 수지 35-40 중량% 및 실리콘계 아크릴레이트 광경화형 수지 15-20 중량%를 포함한다.
본 발명에서는 고분자 분산형 액정층 내의 액정의 함량은 50~70 중량%의 비율이 바람직하며, 그 중에서도 50~60 중량%의 비율이 가장 바람직하다. 또한, 액정의 함량을 제외한 나머지 함량이 광경화형 수지의 함량이 된다.
본 발명의 명세서에서 용어“올리고머(Oligomer)”는 1종 또는 여러 종의 원자 혹은 원자단(이러한 것을 구성 단위라 한다)이 수 개에서 십 수 개 서로 반복 연결되어 형성된 분자로서 그 물리적 성질이 1 내지 수개의 구성단위의 증감에 따라 변화하는 것으로, 소중합체를 의미한다. 또한 올리고머는 수지의 주성분이 하나인 모노머와 결합하여 순간적으로 중합반응을 일으키는 것으로, 내수성 및 접착력을 결정하는 화합물이다.
본 발명에서는 당업계에서 이용할 수 있는 우레탄계 아크릴레이트 광경화형 수지라면 제한없이 사용이 가능하나, 본 발명에서의 우레탄계 아크릴레이트 광경화형 수지는 우레탄 아크릴레이트가 바람직하다.
또한, 본 발명에서는 당업계에서 이용할 수 있는 실리콘계 아크릴레이트 광경화형 수지라면 제한없이 사용이 가능하나, 본 발명에서의 실리콘계 아크릴레이트 광경화형 수지는 실리콘 아크릴레이트가 바람직하다.
본 발명에서의 올리고머의 함량은 광경화형 수지 구성성분의 전체 기준으로 40 ~ 90 중량%가 바람직하다.
본 발명의 명세서에서 용어“모노머(Monormer)는 올리고머(Oligomer)의 반응성 희석제로 사용되어 수지 배합물의 작업성을 부여하고, 자외선 조사에 의해서 자신도 중합되어 고분자간의 가교제 역할을 수행하는 화합물을 의미하며, 올리고머 및 광개시제와 상용할 수 있는 화합물이다.
본 발명에서는 모노머를 이용할 수 있으며, 당업계에서 고분자분산형액정 필름에 이용할 수 있는 모노머라면 제한없이 이용이 가능하다.
바람직하게는, 본 발명에서 이용하는 모노머는 단관능 또는 다관능 히드록시에틸 아크릴레이트 (HEA), 히드록시에틸 메타아크릴레이트(HEMA), 1,6-헥산디올아크릴레이트(HDDA), 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트 (TPGDA), 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트(TMPTA), 아크릴릭 에시드(AA) 및 2-프로페노익 에시드 2-카르복시에틸로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 모노머를 포함한다.
본 발명에서 이용하는 모노머의 함량은 경화형 수지 구성성분의 전체 기준으로 약 10 ~ 60 중량%가 바람직한데, 이때 10 중량%에 미달되면 경화속도가 저하되고 만약 60 중량%를 초과하면 광학적 응답속도가 저하된다.
본 발명의 명세서에서 용어 “광개시제(photoinitiator)”는 UV 수지(여기서는 자외선을 이용한 모든 paint. coationg, ink, 도료, adhesive, 실란트 등을 일괄해서 부르기로 한다.)에 첨가되어, 자외선 램프로부터 에너지를 흡수하여 중합(polimerization) 반을을 시작하게 하는 물질을 말한다. 수지의 종류에 따라 다르지만 광개시제는 모노머, 올리고머, 자유기가 광 중합하는데 필요한 에너지를 가해서 이 물질들이 경화된 후의 고분자 물질로 바뀌게 광중합을 개시시키는 역할을 하는 것을 말한다.
본 발명에서는 광개시제를 포함할 수 있는데, 이러한 광개시제로는 당업계에서 통상적으로 사용되는 것으로 알려진 화합물을 별 다른 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들어, 벤조페논(Benzophenone), 벤조일 메틸 벤조에이트(Benzoyl methyl benzoate), 아세토페논(acetophenone), 2,4-디에틸 티오크산톤(2,4-diehtyl thioxanthone), 2-클로로 티오크산톤(2-chloro thioxanthone), 에틸 안트라키논(ethyl anthraquinone), 1-히드록시 시클로헥시 페닐 케톤(1-Hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, 시판 제품으로는 Ciba사의 Irgacure 184) 등이 있다.
바람직하게는, 본 발명에서 이용하는 광개시제는 벤조페논(Benzophenone), 벤조일 메틸 벤조에이트(Benzoyl methyl benzoate), 아세토페논(acetophenone), 2,4-디에틸 티오크산톤(2,4-diehtyl thioxanthone), 2-클로로 티오크산톤(2-chloro thioxanthone), 에틸 안트라키논(ethyl anthraquinone) 및 1-히드록시 시클로헥시 페닐 케톤(1-Hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone)로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 광개시제를 포함한다.
본 발명에서 이용하는 광개시제의 함량은 경화형 수지 구성성분의 전체 기준으로 0.01-5중량% 정도로 이용될 수 있다. 광개시제 함량이 많으면 경화속도가 너무 빠르고, 미반응 개시제가 남아 있어 내후성이 저하되고, 0.01중량%보다 작으면 미반응 물질이 생겨 물성이 저하된다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 (a) 액정, 실리콘계 아크릴레이트 광경화형 수지 및 우레탄계 아크릴레이트 광경화형 수지를 혼합하여 고분자 분산형 액정 필름 액정층용 혼합물을 제조하는 단계; (b) 상기 단계 (a)에 의하여 제조된 고분자 분산형 액정 필름 액정층용 혼합물을 투명전극층이 형성된 제1투명기판에 도포한 후 투명전극층이 형성된 제2투명기판으로 합지시켜 고분자 분산형 액정 필름을 제조하는 단계; 및 (c) 상기 제조된 고분자 분산형 액정 필름을 자외선으로 광경화시키는 단계를 포함하는 고분자 분산형 액정 필름 제조방법을 제공한다.
본 발명에서 단계 (a)는 고분자 분산형 액정 필름 액정층을 제조하는 단계로서(참조 : 도면 1), 액정과 실리콘계 아크릴레이트 광경화형 수지 및 우레탄계 아크릴레이트 광경화형 수지를 각각 혼합하여 제조하는 단계이다. 본 발명에서 이용하는 광경화형 수지는 올리고머, 모노머 및 광개시제를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 광경화형 수지에 포함된 올리고머, 모노머 및 광개시제는 상기 고분자 분산형 액정 필름에서 이용하는 있는 것과 동일한 것임으로 명세서의 과도한 내용 기재를 회피하기 위하여 중복된 내용은 생략한다.
본 발명에 따른 고분자 분산형 액정 필름의 제조방법은 서로 다른 접착강도 및 광학 특성을 나타내는 광경화형 수지를 2종류를 이용하는 것을 특징으로 한다. 상기 광경화형 수지는 열경화 및 UV 경화 등의 경화 조건이 다르거나, 동일 경화 조건에서 경화속도가 서로 다른 것을 특징으로 하며, 그 중에서도 2종 이상의 수지가 UV 경화형 수지이면서, 수지들 간의 경화 속도가 수초에서 수십초 이상 차이 나는 것이 바람직하다. 이와 같은 특성을 이용하여 고분자분산형액정층 내의 액정의 액적(droplet) 사이즈를 조절하여 광학적 특성치를 더욱 향상시킬 수 있다.
본 발명에서의 단계 (a)에서는 액정, 우레탄계 아크릴레이트 광경화형 수지 및 실리콘계 아크릴레이트 광경화형 수리를 최적의 혼합비로 혼합시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 단계 (a)는 액정 50-70 중량%, 우레탄계 아크릴레이트 광경화형 수지 20-40 중량% 및 실리콘계 아크릴레이트 광경화형 수지 10-20 중량%를 혼합시키는 단계를 포함하며, 보다 바람직하게는 액정 50-60 중량%, 우레탄계 아크릴레이트 광경화형 수지 35-40 중량% 및 실리콘계 아크릴레이트 광경화형 수지 15-20 중량%를 혼합시키는 단계를 포함한다.
본 발명에서 단계 (b)는 제1투명기판의 표면에서 투명전극층이 위치 또는 코팅되어 있으며 그 위에 상기 단계 (a)에 의하여 제조된 고분자 분산형 액정층용 혼합물을 주입한 다음 투명전극층을 포함하는 제2투명기판과 결합시킴으로써 고분자 분산형 액정 필름를 제조하는 단계이다. 상기 제1투명기판과 제2투명기판은 서로 투명전극층이 있는 것이 바람직하며, 당업계에서 이용되는 투명기판이라면 제한없이 이용이 가능하다.
바람직하게는, 상기 단계 (b)에서의 투명전극층은 인듐틴옥사이드(ITO), 인듐징크옥사이드(IZO), 징크옥사이드(ZnO), 산화주석(SnO2), 탄소나노튜브, 은나노와이어 및 메탈 메쉬로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물로 구성된 투명전극층이며, 보다 바람직하게는 인듐틴옥사이드(ITO), 인듐징크옥사이드(IZO), 징크옥사이드(ZnO), 산화주석(SnO2)로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물로 구성된 투명전극층이고, 보다 더 바람직하게는 인듐틴옥사이드(ITO) 및 인듐징크옥사이드(IZO)로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물로 구성된 투명전극층이며, 가장 바람직하게는 인듐틴옥사이드(ITO)으로 구성된 투명전극층이다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상기 고분자 분산형 액정 필름 제조방법에 의해 제조된 고분자 분산형 액정 필름을 제공한다.
본 발명은 상기 고분자 분산형 액정 필름 제조방법에 의하여 제조되는 고분자 분산형 액정 필름임에 따라, 본 발명의 명세서의 과도한 기재를 생략하기 위하여 이 둘 사이에 공통된 내용은 생략한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상기 고분자 분산형 액정 필름 제조방법에 의해 제조된 고분자 분산형 액정 필름을 포함하는 스마트 윈도우를 제공한다.
본 발명은 상기 신규한 고분자 분산형 액정 필름 제조방법에 의하여 제조된 고분자 분산형 액정 필름을 포함하는 스마트 윈도우로서, 필름을 스마트 윈도우로 제조하는 공정 또는 제조방법은 당업계 공지된 방법에 의하여 제조할 수 있다.
본 발명은 액정, 접착강도 및 광학적 특성이 우수한 2종 이상의 광경화형 수지를 포함하는 고분자 분산형 액정 필름 및 이의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 접착강도 및 광학적 특성이 우수한 2종 이상의 광경화형 수지를 혼합하여 제조됨으로써, 경화수지를 한 종류씩 포함하여 제조된 필름보다 Haze, 투과도 등의 특성들이 향상된 효과를 나타낸다.
또한, 본 발명은 투명 및 불투명화 기능을 필요로 하는 스마트 윈도우, TV, 자동차 등 다양한 산업 제품분야에 적용이 가능하다.
도 1은 본 발명에 의하여 제조된 고분자 분산형 액정 필름내 고분자분산형액정층에 대한 모식도이다. 1은 액정, 2는 접착강도 특성이 우수한 우레탄계 아크릴레이트 광경화형 수지, 3은 광학적 특성이 우수한 실리콘계 아크릴레이트 광경화형 수지, 4는 액정 액적(droplet)을 각각 의미한다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
실시예 1 : 접착강도 및 광학적 특성이 우수한 PDLC 필름 제조
네마틱 액정 화합물(E7, Merck사) 57 중량%, 우레탄아크릴레이트 올리고머(Ebecryl 8210, Allnex)를 포함하는 우레탄계 아크릴레이트 광경화형 수지 30.1 중량% 및 실리콘아크릴레이트 올리고머(Ebecryl 350, Allnex)를 포함하는 실리콘계 아크릴레이트 광경화형 수지 12.9 중량%를 혼합하여 고분자 분산 액정 조성물을 제조하였다.
액정, 우레탄계 아크릴레이트 광경화형 수지 및 실리콘계 아크릴레이트 광경화형 수지를 포함하는 PDLC 필름 제조
상기 제조된 고분자 분산 액정 조성물을 투명전극층(ITO: Indium Tin Oxide)이 형성된 투명기재판(PET필름)의 일면에 도포한 다음 그 위에 상기 투명전극층이 형성된 투명기재판과 동일한 투명기재판을 롤러를 이용해 합지시켜 고분자 분산 액정 조성물을 코팅하였다. 그 다음, 제조된 고분자 분산 액정층을 포함한 투명기재판에 자외선을 조사시켜 고분자분산액정층을 경화시켜 네마틱 액정, 우레탄계 아크릴레이트 광경화형 수지 및 실리콘계 아크릴레이트 광경화형 수지를 포함하는 PDLC 필름을 제조하였다.
네마틱 액정 및 우레탄계 아크릴레이트 광경화형 수지를 포함하는 PDLC 필름 제조
고분자 분산 액정 조성물을 네마틱 액정화합물 57 중량%와 우레탄계 아크릴레이트 광경화형 수지 43 중량%를 혼합 PDLC 필름을 제조하였다.
네마틱 액정 및 실리콘계 아크릴레이트 광경화형 수지를 포함하는 PDLC 필름 제조
고분자 분산 액정 조성물을 네마틱 액정화합물 57 중량%와 실리콘계 아크릴레이트 광경화형 수지 43 중량%를 혼합하여 PDLC 필름을 제조하였다.
비교예 1 : 광학적 특성 비교
표 1에 따라, 접착강도 등의 우레탄계 아크릴레이트 광경화형 수지(A), 광학적 특성이 우수한 실리콘계 아크릴레이트 광경화형 수지(B) 및 상기 A와 B 수지를 함께 혼합하여 제조한 PDLC 필름의 광학적 특성을 보면, A 및 B 수지를 단독을 사용하였을 때보다 2 종을 함께 혼합하여 제조되었을 때의 Haze 및 투과도 특성치가 향상된 것을 알 수 있다(표 1).
표 1을 참조하면, Haze에 있어서 2 종을 함께 혼합하여 제조되었을 때가 ON, OFF 모두에서 A 및 B 수지를 단독을 사용하였을 때보다 모두 향상됨을 알 수 있었으며, 투과도는 ON 상태에서 의미 있는 변화는 없으나, OFF 상태에서 크게 향상됨을 확인할 수 있었다.
구 분 A B A+B
Haze ON 11.64 10.69 2.84
OFF 94.51 95.25 97.37
투과도(%) ON 84.29 84.83 84.29
OFF 77.28 74.33 72.3
A : 우레탄계 아크릴레이트 광경화형 수지와 네마틱 액정이 포함된 PDLC 필름
B : 실리콘계 아크릴레이트 광경화형 수지와 네마틱 액정이 포함된 PDLC 필름
A+B : 우레탄계 아크릴레이트 광경화형 수지, 실리콘계 아크릴레이트 광경화형 수지와 네마틱 액정이 포함된 PDLC 필름
비교예 2 : 접착강도 비교
또한, 필름의 접착강도를 표 2를 통해 확인할 수 있으며, A 및 B 수지 단독의 접착력을 확인해보면 A 수지가 B 수지에 비해 접착강도가 매우 높은 것을 알 수 있다. 또한 액정과 혼합하였을 때의 접착강도를 보면 A 수지의 경우는 수지 단독의 접착력보다 많이 감소하였어도, B 수지보다는 높은 것을 알 수 있다. 상기 두 종류의 수지와 액정을 혼합하여 제조된 필름(A+B)의 접착강도는 A, B를 단독으로 사용하였을 때보다 약간 높아진 것을 알 수 있다.
구 분 A 수지 B 수지 A B A+B
접착강도 (gf/mm2) 177 25 66 33 73
A 수지 : 접착강도가 우수한 우레탄계 아크릴레이트 광경화형 수지
B 수지 : 광학적 특성이 우수한 실리콘계 아크릴레이트 광경화형 수지
A : 우레탄계 아크릴레이트 광경화형 수지와 네마틱 액정이 포함된 PDLC 필름
B : 실리콘계 아크릴레이트 광경화형 수지와 네마틱 액정이 포함된 PDLC 필름
A+B : 우레탄계 아크릴레이트 광경화형 수지, 실리콘계 아크릴레이트 광경화형 수지와 네마틱 액정이 포함된 PDLC 필름
결론적으로, 본 발명의 고분자분산형액정 필름은 접착력이 우수한 수지와 광학적 특성이 우수한 수지를 혼합하여 사용함으로써, 단독으로 사용하였을 때보다 광학적 및 접착강도 특성이 모두 우수한 특성을 나타낸다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (7)

  1. 액정, 실리콘계 아크릴레이트 광경화형 수지 및 우레탄계 아크릴레이트 광경화형 수지를 포함하고,
    상기 액정은 네마틱 액정인 것을 특징으로 하고,
    상기 우레탄계 아크릴레이트 광경화형 수지는 우레탄 아크릴레이트 광경화형 수지인 것을 특징으로 하고,
    상기 실리콘계 아크릴레이트 광경화형 수지는 실리콘 아크릴레이트 광경화형 수지인 것을 특징으로 하며,
    상기 우레탄계 아크릴레이트 광경화형 수지를 제외한 상기 실리콘계 아크릴레이트 광경화형 수지만을 포함한 경우와 비교하여 향상된 Haze 특성을 가지며,
    상기 실리콘계 아크릴레이트 광경화성 수지를 제외한 상기 우레탄계 아크릴레이트 광경화형 수지만을 포함한 경우와 비교하여 향상된 필름의 접착강도를 가지는 것을 특징으로 하는 고분자 분산형 액정 필름.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 고분자 분산형 액정 필름은 액정 57 중량%, 우레탄계 아크릴레이트 광경화형 수지 30.1 중량% 및 실리콘계 아크릴레이트 광경화형 수지 12.9 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 분산형 액정 필름.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 우레탄계 아크릴레이트 광경화형 수지 및 실리콘계 아크릴레이트 광경화형 수지는 단관능 또는 다관능 히드록시에틸 아크릴레이트 (HEA), 히드록시에틸 메타아크릴레이트(HEMA), 1,6-헥산디올아크릴레이트(HDDA), 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트 (TPGDA), 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트(TMPTA), 아크릴릭 에시드(AA) 및 2-프로페노익 에시드 2-카르복시에틸로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 모노머를 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 분산형 액정 필름.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 우레탄계 아크릴레이트 광경화형 수지 및 실리콘계 아크릴레이트 광경화형 수지는 벤조페논(Benzophenone), 벤조일 메틸 벤조에이트(Benzoyl methyl benzoate), 아세토페논(acetophenone), 2,4-디에틸 티오크산톤(2,4-diehtyl thioxanthone), 2-클로로 티오크산톤(2-chloro thioxanthone), 에틸 안트라키논(ethyl anthraquinone) 및 1-히드록시 시클로헥시 페닐 케톤(1-Hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone)로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 광개시제를 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 분산형 액정 필름.
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