KR102057469B1 - 경화성 수지 조성물 - Google Patents

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Abstract

(a) 27 내지 60 wt%의 화학식 R1 mR2 nSi(OR3)4-m-n의 중합된 단위를 포함하는 액체 실록산 올리고머 (식 중, R1은 지환족 고리에 융합된 옥시란 고리를 포함하는 C5-C20 지방족기이고, R2는 C1-C20 알킬, C6-C30 아릴기, 또는 C5-C20 지방족기 (하나 이상의 헤테로원자를 가짐)이고, R3는 C1-C4 알킬기 또는 C1-C4 아실기이고, m은 0.1 내지 2.0이고, n은 0 내지 2.0임); (b) 35 내지 66 wt%의 실리카, 산화금속, 또는 이들의 혼합물의 비다공성 나노입자 (5 내지 50 nm의 평균 입자 직경을 가짐); 및 (c) 0.5 내지 7 wt%의 양이온성 광개시제를 포함하는 경화성 수지 조성물.

Description

경화성 수지 조성물
본 발명은 광학적 사용을 위해 플라스틱 기재에 적용될 수 있는 액체 경화성 하드 코팅 제형에 관한 것이다.
광학적으로 투명한 하드 중합성 코팅은 플렉시블 디스플레이 장치에 유용하다. 이러한 목적을 위한 종래의 조성물은 졸-겔 화학물질 또는 광경화성 가교결합된 우레탄 아크릴레이트를 필요로 한다. 보다 최근에, 실란 및 에폭시 수지는 예를 들면 US7790347에서 투명한 코팅을 제조하기 위해 사용되고 있다. 그러나, 이러한 참조 문헌은 본 발명의 조성물을 개시하고 있지 않다.
발명의 요약
본 발명은 하기를 포함하는 경화성 수지 조성물에 관한 것이다:
(a) 27 내지 60 wt%의 화학식 R1 mR2 nSi(OR3)4-m-n의 중합된 단위를 포함하는 액체 실록산 올리고머 (식 중, R1은 지환족 고리에 융합된 옥시란 고리를 포함하는 C5-C20 지방족기이고, R2는 C1-C20 알킬, C6-C30 아릴기, 또는 C5-C20 지방족기 (하나 이상의 헤테로원자를 가짐)이고, R3는 C1-C4 알킬기 또는 C1-C4 아실기이고, m은 0.1 내지 2.0이고, n은 0 내지 2.0임);
(b) 35 내지 66 wt%의 실리카, 산화금속, 또는 이들의 혼합물의 비다공성 나노입자로서 5 내지 50 nm의 평균 입자 직경을 갖는 비다공성 나노입자; 및
(c) 0.5 내지 7 wt%의 양이온성 광개시제.
달리 상술하지 않는 한, 모든 백분율은 중량 백분율 (wt%)이고, 모든 온도는 ℃이다. 달리 상술하지 않는 한, 모든 작업은 실온에서 (20-25℃)에서 수행된다. 물질은 이것이 실온에서 액체 상태인 경우 액체인 것으로 간주된다. 평균 입자 직경은 주사 전자 현미경 및 Zetasizer Nano Z 시스템에 의해 결정되는 산출 평균이다. 표면적은 BET 표면적 분석기를 사용하여 결정되고, 산술 평균으로서 기록된다. 분자량 분포 및 폴리스티렌 당량 분자량은 OmiSEC 4.6 소프트웨어가 구비된 Viscotek TDA 305 SEC 시스템으로 측정되었다. Agilent PLgel Mixed E 컬럼(직렬로의 2개, 5μm 입자 크기, 30 cm L X 7.6 mm ID 칼럼) 및 테트라하이드로푸란 (THF)을 분리 및 샘플 제조 (0.25 wt%)를 위해 사용하였다. 컬럼 온도를 분석 과정 및 0.7 ml/min로의 유량에서 40℃로 설정하였다. 보정을 위해, Agilent EasiCal PS2 키트를 사용하였다. 코팅은 이것이 380 - 700 nm의 파장 범위에 걸쳐 적어도 80%, 바람직하게는 적어도 85%의 평균 광 투과도를 나타내는 경우에 광학적으로 투명하다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "올리고머"는 3 내지 200개, 바람직하게는 적어도 5개, 바람직하게는 적어도 7개; 바람직하게는 175개 이하, 바람직하게는 150개 이하의 중합된 모노머 단위를 갖는 분자를 지칭한다. 실록산 올리고머가 동일하지 않는 실록산 단위를 함유하는 경우, m 및 n은 몰 평균 값이다. 바람직하게는, 실록산 올리고머는 액체이다.
바람직하게는, R1은 적어도 6개; 바람직하게는 15개 이하, 바람직하게는 12개 이하, 바람직하게는 10개 이하의 탄소 원자를 함유한다. 바람직하게는, R1은 5 또는 6개, 바람직하게는 6개의 탄소 원자를 갖는 지환족 고리, 바람직하게는 사이클로헥산 고리에 융합된 옥시란 고리를 포함한다. 바람직하게는, R1은 탄소, 수소 및 산소 이외의 다른 성분을 함유하지 않는다. 바람직하게는, R1은 -(CH2)j-기에 의해 규소에 연결된 에폭시사이클로헥실기이고, 여기서 j는 1 내지 6, 바람직하게는 1 내지 4이다. 바람직하게는, R2가 알킬인 경우, 이는 15개 이하, 바람직하게는 12개 이하, 바람직하게는 10개 이하의 탄소 원자를 함유한다. 바람직하게는, R2가 아릴기인 경우, 이는 25개 이하, 바람직하게는 20개 이하, 바람직하게는 16개 이하의 탄소 원자를 함유한다. 용어 "하나 이상의 헤테로원자를 갖는 C5-C20 지방족기"는 하기 중 하나 이상을 갖는 C5-C20 지방족기를 지칭한다: 할로겐 예컨대 불소; 에스테르기 예컨대 아크릴레이트기, 메타크릴레이트기, 푸마레이트기, 및 말레에이트기; 우레탄기; 및 비닐 에테르기. 바람직하게는, R2는 C1-C20 알킬 또는 C6-C30 아릴기, 더 바람직하게는 C1-C20 알킬인 것이 바람직하다. 대안적인 바람직한 구현예에서, R2는 하나 이상의 헤테로원자를 갖는 C1-C20 알킬 또는 C5-C20 지방족기, 더 바람직하게는 C1-C20 알킬이다. 바람직하게는, R3가 알킬인 경우, 이는 메틸 또는 에틸, 바람직하게는 메틸이다. R3가 아실인 경우, 이는 바람직하게는 포르밀 또는 아세틸이다.
바람직하게는, m이 적어도 0.2, 바람직하게는 적어도 0.5; 바람직하게는 1.75 이하, 바람직하게는 1.5 이하이다. 바람직하게는, n은 1.5 이하, 바람직하게는 1.0 이하, 바람직하게는 0.8 이하, 바람직하게는 제로이다.
바람직하게는, 수지 조성물은 적어도 28 wt%의 실록산 올리고머, 바람직하게는 적어도 29 wt%, 바람직하게는 적어도 30 wt%; 바람직하게는 55 wt% 이하, 바람직하게는 53 wt%를 포함한다. 바람직하게는, 수지 조성물은 적어도 40 wt%; 적어도 42; 바람직하게는 65 wt% 이하, 바람직하게는 64 wt% 이하, 바람직하게는 63 wt% 이하의 실리카, 산화금속, 또는 이들의 혼합물의 비다공성 나노입자를 포함한다. 수지 조성물은 본원에 기재된 실록산 올리고머 이외에 실란 또는 에폭시 실란의 중합 단위를 함유할 수 있다. 실록산 올리고머와 추가된 임의의 중합된 실란 또는 에폭시 실란의 총량은 상기 언급된 한계값 내에 있다. 바람직하게는, 실록산 올리고머는 총합의 적어도 50 wt%, 바람직하게는 적어도 75 wt%, 바람직하게는 적어도 90 wt%를 포함한다.
바람직하게는, 수지 조성물은 추가로 적어도 1 wt%, 바람직하게는 적어도 1.5 wt%; 바람직하게는 6 wt% 이하, 바람직하게는 5 wt% 이하, 바람직하게는 4.5 wt%의 양이온성 광개시제 (PI)를 포함한다. 바람직한 개시제는 예를 들면 디아릴아이오도늄염 및 트리아릴설포늄염을 포함한다.
바람직하게는, 비다공성 나노입자는 실리카, 산화지르코늄, 또는 이들의 혼합물, 바람직하게는 실리카이다. 바람직하게는, 비다공성 나노입자의 표면적은 적어도 50 m2/g, 바람직하게는 적어도 60 m2/g; 바람직하게는 500 m2/g 이하, 바람직하게는 400 m2/g 이하이다. 바람직하게는, 나노입자의 평균 직경은 적어도 10 nm, 바람직하게는 적어도 15 nm; 바람직하게는 40 nm 이하, 바람직하게는 35 nm이다. 바람직하게는, 나노입자는 양이온성 광 경화 공정 또는 열적 경화 조건 하에 에폭시-실록산 올리고머의 에폭시기와 반응할 수 있는 치환기로 작용화된다. 바람직한 치환기는 예를 들면 에폭시, 아크릴레이트, 아미노, 비닐 에테르 등을 포함한다.
나노입자의 혼합물은 본 경화성 수지 조성물에 사용될 수 있는 것이 명확할 것이다. 나노입자의 혼합물의 일 예는 2종 이상의 상이한 종류의 나노입자의 혼합물, 예컨대 실리카 및 산화지르코늄 나노입자의 혼합물이다. 나노입자의 이러한 혼합물은 동일 또는 유사한 평균 직경을 갖는 2종 이상의 상이한 나노입자의 혼합물, 예컨대 20 nm 실리카 및 20 nm 산화지르코늄의 혼합물일 수 있거나, 또는 상이한 평균 직경을 갖는 2종 이상의 상이한 나노입자의 혼합물, 예컨대 10 nm 실리카 및 50 nm 산화지르코늄의 혼합물일 수 있다. 나노입자의 혼합물의 또 다른 예는 동일하나 상이한 평균 직경을 갖는 2개 이상의 나노입자의 혼합물, 예컨대 10 nm의 평균 직경을 갖는 제1 실리카 나노입자 및 50 nm의 평균 직경을 갖는 제2 실리카 나노입자의 혼합물이다. 실리카 및 산화금속 나노입자의 혼합물이 본 수지 조성물에 사용되는 경우, 나노입자의 총량은 35 내지 66 wt%이다.
임의로, 수지 조성물은 하나 이상의 유기 나노입자 예컨대 코어-쉘 고무 (CSR) 나노입자를 추가로 포함할 수 있다. 임의의 CSR 나노입자는 고무 입자 코어 및 쉘층을 포함하고, 이러한 CSR 입자는 50 내지 250 nm의 평균 직경을 가진다. CSR 나노입자의 쉘층은 수지 조성물과의 혼용성을 제공하고, 혼합을 용이하게 하는 제한된 팽윤성 및 수지 조성물에서의 CSR 나노입자의 분산성을 가진다. 적합한 CSR 나노입자는 The Dow Chemical Company로부터 이용가능한 Paraloid EXL 2650 A, EXL 2655, EXL2691 A, 또는 Kaneka Corporation으로부터의 Kane Ace® MX 시리즈, 예컨대 MX 120, MX 125, MX 130, MX 136, MX 551, 또는 Mitsubishi Rayon로부터 이용가능한 METABLEN SX-006, 또는 Wacker Chemie AG로부터의 Genioperl P52와 같은 상표명 하에 이용가능한 것과 같이 상업적으로 이용가능하다. CSR 나노입자는 에폭시 실록산 올리고머, 첨가제, 및 양이온성 광개시제를 포함하는 수지 조성물의 총 중량 기준으로 0 내지 10 wt%의 양, 바람직하게는 적어도 0.1 wt%의 범위의 양, 바람직하게는 최대 6 wt%의 양으로 경화성 조성물에 존재할 수 있다. 바람직하게는, 수지 조성물은 추가로 하나 이상의 CSR 나노입자, 더 바람직하게는 하나 이상의 CSR 나노입자와 실리카의 혼합물, 또는 하나 이상의 CSR 나노입자와 산화지르코늄의 혼합물을 포함한다.
바람직하게는, 수지 조성물은 추가로 용매를 포함한다. 용매가 존재하는 경우, 다른 성분의 양은 용매를 포함하지 않고 계산된다. 바람직하게는, 용매는 산소를 포함하는 C3-C10 유기 용매, 바람직하게는 C3-C10 케톤, 에스테르, 에테르 또는 1개 초과의 이러한 작용기를 갖는 용매이다. 바람직하게는, 용매는 지방족이다. 바람직하게는, 용매 분자는 8개 이하, 바람직하게는 6개 이하의 탄소 원자를 함유한다. 바람직하게는, 용매 분자는 탄소, 수소 및 산소 이외의 다른 원자를 함유하지 않는다. 바람직하게는, 용매 분자는 4개 이하, 3개 이하의 산소 원자를 함유한다.
임의로, 반응성 개질제는 수지 조성물에 첨가되어 성능 특성 개선을 위해 제형을 개질한다. 이러한 반응성 개질제는 비제한적으로 가요성 개질제, 경도 개질제, 점도지수 향상제, 광학 특성 개질제 등을 포함한다. 바람직하게는, 반응성 개질제는 0 내지 20 wt%; 바람직하게는 적어도 1 wt%, 바람직하게는 적어도 4 wt%, 바람직하게는 적어도 8 wt%; 바람직하게는 17 wt% 이하, 바람직하게는 15 wt% 이하의 총량으로 수지 조성물에 존재한다. 바람직하게는, 반응성 개질제는 적어도 2개의 에폭시사이클로헥산기 또는 적어도 2개의 옥세탄 고리, 바람직하게는 2개의 에폭시사이클로헥산기를 포함한다. 바람직한 반응성 개질제는 하기에 나타나고, 이의 사용에 의해 보통 개선된 특성에 따라 그룹화된다.
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Figure 112018014970790-pct00003
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본 발명은 추가로 하기를 포함하는 경화성 수지 조성물을 기재에 적용함으로써 투명한 중합성 코팅을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다: (a) 27 내지 60 wt%의 화학식 R1 mR2 nSi(OR3)4-m-n의 중합된 단위를 포함하는 액체 실록산 올리고머 (식 중, R1은 지환족 고리에 융합된 옥시란 고리를 포함하는 C5-C20 지방족기이고, R2는 C1-C20 알킬, C6-C30 아릴기, 또는 C5-C20 지방족기 (하나 이상의 헤테로원자를 가짐)이고, R3는 C1-C4 알킬기 또는 C1-C4 아실기이고, m은 0.1 내지 2.0이고, n은 0 내지 2.0임); (b) 35 내지 66 wt%의 실리카, 산화금속, 또는 이들의 혼합물의 비다공성 나노입자로서 5 내지 50 nm의 평균 입자 직경을 갖는 비다공성 나노입자; 및 (c) 0.5 내지 7 wt%의 양이온성 광개시제. 바람직하게는, 수지 조성물은 자외선광에 노출됨으로써 경화된다. 바람직하게는, 기재는 폴리머 필름이다. 바람직한 폴리머 필름은 예를 들면 PET, PC, PMMA, PEN, 환형 올레핀 폴리머 또는 환형 올레핀 코폴리머, 지방족 폴리우레탄, 및 폴리이미드를 포함한다.
일반적으로 공지된 첨가제, 예를 들면, 접착 촉진제, 평활제, 소포제, 대전방지제, 안티블로킹제, UV 흡수제, 광학 백화제 등은 수지 조성물이 첨가되어 추가로 경화된 코팅의 특성을 개질할 수 있다. 이들 첨가제는 액체 또는 고체 형태일 수 있다.
실시예
Figure 112019047180093-pct00009
Figure 112019047180093-pct00010
Th= μm로의 두께이다. Pen. Hard.=연필 경도이다. BR=mm로의 굽힘 반경이고, 이는 코팅에 결함을 야기함 없이 필름이 안으로 굽혀질 수 있는 최소 반경으로서 측정된다. ISO 1519 표준을 따르는 수동 TQC 원통형 굽힘 테스터(manual TQC Cylindrical Bend Tester)을 사용하여 측정을 실시하였다. D=nm로의 평균 입자 직경이다.
주석:
(i) PC-2003: Mw = 1415 g/mol, Mn = 975 g/mol; ECSiO: Mw = 1482 g/mol, Mn = 1300 g/mol; GCSiO: Mw = 2436 g/mol, Mn = 2100 g/mol; PC-2000HV: Mw = 5400 g/mol, Mn = 2755 g/mol. 에폭시 실록산 올리고머의 분자량은 Agilent PLgel GPC 컬럼 및 표준으로서 폴리스티렌을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피 (GPC)를 사용하여 특성화되었다.
(i) 첨가제 1: 3,4-에폭시사이클로헥실메틸 3,4-에폭시사이클로헥산카복실레이트
(ii) 첨가제 2: 3,3'-(옥시비스(메틸렌))비스(3-에틸옥세탄)
상업적 목적을 위해, 높은 경도 및 높은 가용성 (낮은 BR, 전형적으로 5 이하)의 균형을 가지는 것이 중요하다. 본 출원에서의 실시예는 예상외로 하나 이상의 청구항 제한을 벗어난 비교 실시예와 반대로 가요성에 허용가능하지 않은 부작용 없이 경도를 개선한다.
비교 실시예 1: 에폭시 실록산 나노복합물 제형 C1
표에 열거된 성분으로 이루어진 제형을 제조하였다. 2.47 g의 에폭시 실록산 올리고머 (PC-2003, Polyset Co. Inc. 사제)를 Admatechs (YA025C-MFK)로부터 구한 2.77 g의 나노입자 용액 (80 wt%의 ~25 nm 고체 구형 SiO2 나노입자 및 20 wt%의 메틸 에틸 케톤)과 혼합하였다. 용액을 반복적으로 초음파처리하여 균질한 혼합을 보장하였다. 초음파처리 이후, 0.15 g의 트리아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트 염 (프로필렌 카보네이트 중의 50 wt% 용액)을 용액에 첨가하였고, 혼합기(Vortex)를 이용하여 혼합하였다. 대략 56 및 88 μm 의 두께를 갖는 2개의 필름을 6 mil (152 μm) 및 8 mil (203 μm) 드로우-다운 블레이드(draw-down blade)를 사용하여 50 μm Melinex® 462 PET 상에서 제조하였다. 다음으로, Fusion 300 UV 컨베이너 시스템을 사용하여 각각 30 fpm, 30 fpm, 및 10 fpm ("fpm"은 적어도 하나 이상의 위치에서 ft/min로의 선속도임)에서 필름을 3회 UV 경화시켰다. UV 경화 이후, 필름을 Lindberg Blue M 오븐에서 2시간 동안 85℃에서 열적으로 어닐링시켰다. 필름의 연필 경도를 0.5 cm 두께의 유리판 상에 1.5 kgf 수직 하중으로 ASTM D3363 표준을 따르는 Qualtech 제품 산업용 수동 연필 경도 시험기(Qualtech Product Industry Manual Pencil Hardness Tester)를 사용하여 측정하였다.
실시예 1: 에폭시 실록산 나노복합물 제형
표에 열거된 성분으로 이루어진 제형을 제조하였다. 2.43 g의 에폭시 실록산 올리고머 (PC-2003, Polyset Co. Inc. 사제)를 Admatechs (YA025C-MFK)로부터 구한 3.22 g의 나노입자 용액 (70 wt%의 ~25 nm 고형 구형 SiO2 나노입자 및 30 wt%의 메틸 에틸 케톤)과 혼합하였다. 용액을 반복적으로 초음파처리하여 균질한 혼합을 보장하였다. 초음파처리 이후, 0.15 g의 트리아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트 염을 용액에 첨가하였고, 혼합기(Vortex)를 사용하여 혼합하였다. 대략 46 및 85 μm의 두께를 갖는 2개의 필름을 6 mil (152 μm) 및 8 mil (203 μm) 드로우-다운 블레이드를 사용하여 50 μm Melinex® 462 PET 상에서 제조하였다. 다음으로, 필름을 Fusion 300 UV 컨베이너 시스템을 사용하여 각각 30 fpm, 30 fpm, 및 10 fpm에서 3회 UV 경화시켰다. UV 경화 이후, 필름을 Lindberg Blue M 오븐에서 2시간 동안 85℃에서 열적으로 어닐링시켰다. 필름의 연필 경도를 0.5 cm 두께의 유리판 상에 1.5 kgf 수직 하중에서 ASTM D3363 표준을 따르는 Qualtech 제품 산업용 수동 연필 경도 시험기를 사용하여 측정하였다.
실시예 2: 에폭시 실록산 나노복합물 제형
표에 열거된 성분으로 이루어진 제형을 제조하였다. 4.18 g의 에폭시 실록산 올리고머 (PC-2003, Polyset Co. Inc. 사제)를 Admatechs (YA025C-MFK)로부터 구한 7.28 g의 나노입자 용액 (70 wt%의 ~25 nm 고형 구형 SiO2 나노입자 및 30 wt%의 메틸 에틸 케톤)과 혼합하였다. 용액을 반복적으로 초음파처리하여 균질한 혼합을 보장하였다. 초음파처리 이후, 0.3 g의 트리아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트 염을 용액에 첨가하였고, 혼합기(Vortex)를 사용하여 혼합하였다. 대략 57 및 78 μm의 두께를 갖는 2개의 필름을 6 mil (152 μm) 및 8 mil (203 μm) 드로우-다운 블레이드를 사용하여 50 μm Melinex® 462 PET 상에서 제조하였다. 다음으로, 필름을 UV 경화시켰고, 실시예 1에 기재된 동일한 절차에 따라 특성화하였다.
실시예 3: 에폭시 실록산 나노복합물 제형
표에 열거된 성분으로 이루어진 제형을 제조하였다. 3.50 g의 에폭시 실록산 올리고머 (PC-2003, Polyset Co. Inc. 사제)를 Admatechs (YA025C-MFK)로부터 구한 8.13 g의 나노입자 용액 (70 wt%의 ~25 nm 고형 구형 SiO2 나노입자 및 30 wt%의 메틸 에틸 케톤)과 혼합하였다. 용액을 반복적으로 초음파처리하여 균질한 혼합을 보장하였다. 초음파처리 이후, 0.3 g의 트리아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트 염을 용액에 첨가하였고, 혼합기(Vortex)를 사용하여 혼합하였다. 대략 54 및 87 μm의 두께를 갖는 2개의 필름을 6 mil (152 μm) 및 8 mil (203 μm) 드로우-다운 블레이드를 사용하여 50 μm Melinex® 462 PET 상에서 제조하였다. 다음으로, 필름을 UV 경화시켰고, 실시예 1에 기재된 동일한 절차에 따라 특성화하였다.
실시예 4: 에폭시 실록산 나노복합물 제형
표에 열거된 성분으로 이루어진 제형을 제조하였다. 3.11 g의 에폭시 실록산 올리고머 (PC-2003, Polyset Co. Inc. 사제)를 Admatechs (YA025C-MFK)로부터 구한 8.64 g의 나노입자 용액 (70 wt% ~25 nm 고형 구형 SiO2 나노입자 및 30 wt% 메틸 에틸 케톤)과 혼합하였다. 용액을 반복적으로 초음파처리하여 균질한 혼합을 보장하였다. 초음파처리 이후, 0.3 g의 트리아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트 염을 용액에 첨가하였고, 혼합기(Vortex)를 사용하여 혼합하였다. 대략 58 및 80 μm의 두께를 갖는 2개의 필름을 6 mil (152 μm) 및 8 mil (203 μm) 드로우-다운 블레이드를 사용하여 50 μm Melinex® 462 PET 상에서 제조하였다. 다음으로, 필름을 UV 경화시켰고, 실시예 1에 기재된 동일한 절차에 따라 특성화하였다.
실시예 5: 에폭시 실록산 나노복합물 제형
표에 열거된 성분으로 이루어진 제형을 제조하였다. 4.18 g의 에폭시 실록산 올리고머 (PC-2003, Polyset Co. Inc. 사제)를 Pixelligent (PCPG)로부터 얻은 11.64 g의 나노입자 용액 (50 wt%의 ~5 nm 고형 구형 ZrO2 나노입자 및 50 wt%의 PGMEA)과 혼합하였다. 용액을 반복적으로 초음파처리하여 균질한 혼합을 보장하였다. 초음파처리 이후, 0.3 g의 트리아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트 염을 용액에 첨가하였고, 혼합기(Vortex)를 사용하여 혼합하였다. ~50-60 μm 두께 필름을 8 mil (203 μm) 드로우-다운 블레이드를 사용하여 50 μm Melinex® 462 PET 상에서 제조하였다. 다음으로, 필름을 UV 경화시켰고, 실시예 1에 기재된 동일한 절차에 따라 특성화하였다.
실시예 6: 에폭시 실록산 나노복합물 제형
표에 열거된 성분으로 이루어진 제형을 제조하였다. 4.18 g의 에폭시 실록산 올리고머 (PC-2003, Polyset Co. Inc. 사제)를 Pixelligent (PCPG)로부터 얻은 2.9 g의 나노입자 용액 (50 wt%의 ~5 nm 고형 구형 ZrO2 나노입자 및 50 wt%의 PGMEA)과 혼합하였다. 4.37 g의 SiO2 나노입자를 회전증발기를 사용하여 Admatechs로부터의 YA025C-MFK 나노입자 용액을 건조시켜 수득하였다. 건조된 SiO2 나노입자를 이후 용액에 첨가하였고, 반복적으로 초음파처리하여 균일한 혼합을 보장하였다. 초음파 처리 이후, 0.3 g의 트리아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트 염을 용액에 첨가하였고, 혼합기(Vortex)를 사용하여 혼합하였다. ~50-60 μm를 8 mil (203 μm) 드로우-다운 블레이드를 사용하여 50 μm Melinex® 462 PET 상에서 제조하였다. 다음으로, 필름을 UV 경화시켰고, 실시예 1에 기재된 동일한 절차에 따라 특성화하였다.
실시예 7: 에폭시 실록산 나노복합물 제형
표에 열거된 성분으로 이루어진 제형을 제조하였다. 2.93 g의 에폭시 실록산 올리고머 (PC-2003, Polyset Co. Inc. 사제)를 1.25 g의 3,4-에폭시사이클로헥실메틸 3,4-에폭시사이클로헥산카복실레이트 (Sigma Aldrich) 및 7.28 g의 나노입자 용액 (70 wt%의 ~25 nm 고형 구형 SiO2 나노입자 및 30 wt%의 메틸 에틸 케톤, Admatechs 사제, YA025C-MFK)와 혼합하였다. 용액을 반복적으로 초음파처리하여 균질한 혼합을 보장하였다. 초음파처리 이후, 0.3 g의 트리아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트 염을 용액에 첨가하였고, 혼합기(Vortex)를 사용하여 혼합하였다. ~75 μm 두께 필름을 8 mil (203 μm) 드로우-다운 블레이드를 사용하여 50 μm Melinex® 462 PET 상에서 제조하였다. 다음으로, 필름을 UV 경화시켰고, 실시예 1에 기재된 동일한 절차에 따라 특성화하였다.
실시예 8: 에폭시 실록산 나노복합물 제형
표에 열거된 성분으로 이루어진 제형을 제조하였다. 2.93 g의 에폭시 실록산 올리고머 (PC-2003, Polyset Co. Inc. 사제)를 1.25 g의 3,3'-(옥시비스(메틸렌))비스(3-에틸옥세탄) (Sigma Aldrich) 및 7.28 g의 나노입자 용액 (70 wt%의 ~25 nm 고형 구형 SiO2 나노입자 및 30 wt%의 메틸 에틸 케톤, Admatechs 사제, YA025C-MFK)과 혼합하였다. 용액을 반복적으로 초음파처리하여 균질한 혼합을 보장하였다. 초음파처리 이후, 0.3 g의 트리아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트 염을 용액에 첨가하였고, 혼합기(Vortex)를 사용하여 혼합하였다. 50 μm 두께 필름을 8 mil (203 μm) 드로우-다운 블레이드를 사용하여 50 μm Melinex® 462 PET 상에서 제조하였다. 다음으로, 필름을 UV 경화시켰고, 실시예 1에 기재된 동일한 절차에 따라 특성화하였다.
실시예 9: 에폭시 실록산 나노복합물 제형
에폭시 실록산 올리고머 (ECSiO)을 종래의 졸-겔 화학 절차에 기초하여 합성하였다. 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란 (ECTMS, Gelest) 및 물 (H2O, Sigma-Aldrich)을 100 mL 2-구 플라스크에서 24.64 g:2.70 g (0.1 mol:0.15 mol)의 비로 혼합하였다. 그 후에, 0.05 mL 암모니아를 혼합물에 첨가하였고, 6시간 동안, 60℃에서 교반하였다. 혼합물을 0.45 μm 테플론 필터를 사용하여 여과하였고, 이로써 지환족 에폭시 실록산 수지를 수득하였다. 지환족 에폭시 실록산 수지의 분자량을 GPC를 사용하여 측정하였다. 지환족 에폭시 실록산 수지는 ECSiO로서 표시되고, 1300의 수평균 분자량, 1482의 중량 평균 분자량, 1.14의 PDI (Mw/Mn)를 가졌다.
다음으로, 4.18 g의 합성된 에폭시 실록산 올리고머를 7.28 g의 나노입자 용액 (70 wt%의 ~25 nm 고형 구형 SiO2 나노입자 및 30 wt%의 메틸 에틸 케톤, Admatechs 사제, YA025C-MFK)과 혼합하였다. 용액을 반복적으로 초음파처리하여 균질한 혼합을 보장하였다. 초음파처리 이후, 0.3 g의 트리아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트 염을 용액에 첨가하였고, 혼합기(Vortex)를 사용하여 혼합하였다. ~77 μm 두께 필름을 8 mil (203 μm) 드로우-다운 블레이드를 사용하여 50 μm Melinex® 462 PET 상에서 제조하였다. 다음으로, 필름을 UV 경화시켰고, 실시예 1에 기재된 동일한 절차에 따라 특성화하였다.
실시예 10: 에폭시 실록산 나노복합물 제형
에폭시 실록산 올리고머 (ECSiO)을 실시예 9에 상술된 종래의 졸-겔 화학 절차에 기초하여 합성하였다. 1.25 g의 합성된 ECSiO 에폭시 실록산 올리고머를 2.93 g의 PC-2003 에폭시 실록산 올리고머 및 7.38 g의 나노입자 용액 (70 wt%의 ~25 nm 고형 구형 SiO2 나노입자 및 30 wt%의 메틸 에틸 케톤, Admatechs 사제, YA025C-MFK)과 혼합하였다. 용액을 반복적으로 초음파처리하여 균질한 혼합을 보장하였다. 초음파처리 이후, 0.3 g의 트리아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트 염을 용액에 첨가하였고, 혼합기(Vortex)를 사용하여 혼합하였다. ~77 μm 두께 필름을 8 mil (203 μm) 드로우-다운 블레이드를 사용하여 50 μm Melinex® 462 PET 상에서 제조하였다. 다음으로, 필름을 UV 경화시켰고, 실시예 1에 기재된 동일한 절차에 따라 특성화하였다.
실시예 11: 에폭시 실록산 나노복합물 제형
에폭시 실록산 올리고머 (5.94 g)(PC-2000HV, Polyset Co. Inc. 사제)를 Admatechs (25nmSE-AK1)로부터 얻은 7.92 g의 나노입자 용액 (50 wt%의 ~25 nm 고형 구형 SiO2 나노입자 및 50 wt%의 메틸 이소부틸 케톤)과 혼합하였다. 용액을 반복적으로 초음파처리하여 균질한 혼합을 보장하였다. 초음파처리 이후, 용액을 회전식 증발을 통해 농축시켜 ~20 wt%의 메틸 이소부틸 케톤을 함유하는 용액을 생성하였다. 마지막으로, 0.10 g의 트리아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트 염을 용액에 첨가하였고, 혼합기(Vortex)를 사용하여 혼합하였다. 52 μm 두께 필름을 5 mil (127 μm) 드로우-다운 블레이드를 사용하여 50 μm Melinex® 462 PET 상에서 제조하였다. 다음으로, 필름을 UV 경화시켰고, 실시예 1에 기재된 동일한 절차에 따라 특성화하였다.
실시예 12: 에폭시 실록산 나노복합물 제형
에폭시 실록산 올리고머 (5.45 g) (PC-2000HV, Polyset Co. Inc. 사제)를 Admatechs (25nmSE-AK1)로부터 얻은 8.90 g의 나노입자 용액 (50 wt%의 ~25 nm 고형 구형 SiO2 나노입자 및 50 wt%의 메틸 이소부틸 케톤)과 혼합하였다. 용액을 반복적으로 초음파처리하여 균질한 혼합을 보장하였다. 초음파처리 이후, 용액을 회전식 증발을 통해 농축시켜 ~20 wt%의 메틸 이소부틸 케톤을 함유하는 용액을 생성하였다. 마지막으로, 0.10 g의 트리아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트 염을 용액에 첨가하였고, 혼합기(Vortex)를 사용하여 혼합하였다. 52 μm 두께 필름을 5 mil (127 μm) 드로우-다운 블레이드를 사용하여 50 μm Melinex® 462 PET 상에서 제조하였다. 다음으로, 필름을 UV 경화시켰고, 실시예 1에 기재된 동일한 절차에 따라 특성화하였다.
실시예 13: 에폭시 실록산 나노복합물 제형
에폭시 실록산 올리고머 (4.95 g) (PC-2000HV, Polyset Co. Inc. 사제)를 Admatechs (25nmSE-AK1)로부터 얻은 9.90 g의 나노입자 용액 (50 wt%의 ~25 nm 고형 구형 SiO2 나노입자 및 50 wt%의 메틸 이소부틸 케톤)과 혼합하였다. 용액을 반복적으로 초음파처리하여 균질한 혼합을 보장하였다. 초음파처리 이후, 용액을 회전식 증발을 통해 농축시켜 ~20 wt%의 메틸 이소부틸 케톤을 함유하는 용액을 생성하였다. 마지막으로, 0.10 g의 트리아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트 염을 용액에 첨가하였고, 혼합기(Vortex)를 사용하여 혼합하였다. 54 μm 두께 필름을 5 mil (127 μm) 드로우-다운 블레이드를 사용하여 50 μm Melinex® 462 PET 상에서 제조하였다. 다음으로, 필름을 UV 경화시켰고, 실시예 1에 기재된 동일한 절차에 따라 특성화하였다.
실시예 14: 에폭시 실록산 나노복합물 제형
에폭시 실록산 올리고머 (3.96 g) (PC-2000HV, Polyset Co. Inc. 사제)를 Admatechs (25nmSE-AK1)로부터 얻은 11.88 g의 나노입자 용액 (50 wt%의 ~25 nm 고형 구형 SiO2 나노입자 및 50 wt%의 메틸 이소부틸 케톤)과 혼합하였다. 용액을 반복적으로 초음파처리하여 균질한 혼합을 보장하였다. 초음파처리 이후, 용액을 회전식 증발을 통해 농축시켜 ~20 wt%의 메틸 이소부틸 케톤을 함유하는 용액을 생성하였다. 마지막으로, 0.10 g의 트리아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트 염을 용액에 첨가하였고, 혼합기(Vortex)를 사용하여 혼합하였다. 58 μm 두께 필름을 5 mil (127 μm) 드로우-다운 블레이드를 사용하여 50 μm Melinex® 462 PET 상에서 제조하였다. 다음으로, 필름을 UV 경화시켰고, 실시예 1에 기재된 동일한 절차에 따라 특성화하였다.
실시예 15: 에폭시 실록산 나노복합물 제형
에폭시 실록산 올리고머 (4.83 g) (PC-2000HV, Polyset Co. Inc. 사제)를 Kaneka로부터 얻은 0.25 g의 MX 551 (75 wt%의 3,4-에폭시사이클로헥실메틸-3,4-에폭시사이클로헥산카복실레이트; 25 wt%의 ~100 nm 스티렌-부타디엔 코어-쉘 고무 나노입자) 및 Admatechs로부터의 9.66 g의 25nmSE-AK1 나노입자 용액 (50 wt%의 ~25 nm 고형 구형 SiO2 나노입자 및 50 wt%의 메틸 이소부틸 케톤)과 혼합하였다. 용액을 반복적으로 초음파처리하여 균질한 혼합을 보장하였다. 초음파처리 이후, 용액을 실온에서 2시간 동안 회전식 증발을 통해 건조시켰다. 건조시, 수지를 1.50 g의 톨루엔 (Sigma Aldrich 사제) 및 1.50 g의 2,4-디메틸-3-펜탄온 (Oakwood Chemical 사제) 중에 재분산시켰다. 마지막으로, 0.09 g의 트리아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트 염을 용액에 첨가하였고, 혼합기(Vortex)를 사용하여 혼합하였다. 60 μm 두께 필름을 5 mil (127 μm) 드로우-다운 블레이드를 사용하여 50 μm Melinex® 462 PET 상에서 제조하였다. 다음으로, 필름을 UV 경화시켰고, 실시예 1에 기재된 동일한 절차에 따라 특성화하였다.
실시예 16: 에폭시 실록산 나노복합물 제형
에폭시 실록산 올리고머 (4.60 g) (PC-2000HV, Polyset Co. Inc. 사제)를 Kaneka로부터의 0.69 g의 MX 551 (75 wt%의 3,4-에폭시사이클로헥실메틸-3,4-에폭시사이클로헥산카복실레이트; 25 wt%의 ~100 nm 스티렌-부타디엔 코어-쉘 고무 나노입자) 및 Admatechs로부터의 9.20 g의 25nmSE-AK1 나노입자 용액 (50 wt%의 ~25 nm 고형 구형 SiO2 나노입자 및 50 wt%의 메틸 이소부틸 케톤)과 혼합하였다. 용액을 반복적으로 초음파처리하여 균질한 혼합을 보장하였다. 초음파처리 이후, 용액을 실온에서 2시간 동안 회전식 증발을 통해 건조시켰다. 건조시, 수지를 1.50 g의 톨루엔 (Sigma Aldrich 사제) 및 1.50 g의 2,4-디메틸-3-펜탄온 (Oakwood Chemical 사제) 중에 재분산시켰다. 마지막으로, 0.11 g의 트리아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트 염을 용액에 첨가하였고, 혼합기(Vortex)를 사용하여 혼합하였다. 48 μm 두께 필름을 5 mil (127 μm) 드로우-다운 블레이드를 사용하여 50 μm Melinex® 462 PET 상에서 제조하였다. 다음으로, 필름을 UV 경화시켰고, 실시예 1에 기재된 동일한 절차에 따라 특성화하였다.
실시예 17: 에폭시 실록산 나노복합물 제형
에폭시 실록산 올리고머 (4.95 g) (PC-2000HV, Polyset Co. Inc. 사제)를 2.48 g의 10nmSE-AK1 나노입자 용액 (50 wt%의 ~10 nm 고형 구형 SiO2 나노입자 및 50 wt%의 메틸 이소부틸 케톤) 및 Admatechs로부터의 7.42 g의 50nmSE-AK1 나노입자 용액 (50 wt%의 ~50 nm 고형 구형 SiO2 나노입자 및 50 wt%의 메틸 이소부틸 케톤)과 혼합하였다. 용액을 반복적으로 초음파처리하여 균질한 혼합을 보장하였다. 초음파처리 이후, 용액을 회전식 증발을 통해 농축시켜 ~20 wt%의 메틸 이소부틸 케톤을 함유하는 용액을 생성하였다. 마지막으로, 0.10 g의 트리아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트 염을 용액에 첨가하였고, 혼합기(Vortex)를 사용하여 혼합하였다. 50 μm 두께 필름을 5 mil (127 μm) 드로우-다운 블레이드를 사용하여 50 μm Melinex® 462 PET 상에서 제조하였다. 다음으로, 필름을 UV 경화시켰고, 실시예 1에 기재된 동일한 절차에 따라 특성화하였다.
비교 실시예 2: 에폭시 실록산 제형
9.70 g의 PC-2003 에폭시 실록산 올리고머 (Polyset Co. Inc.)을 초음파처리에 의해 3.5 g의 메틸 에틸 케톤과 혼합하였다. 초음파처리 이후, 0.3 g의 트리아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트 염을 용액에 첨가하였고, 혼합기(Vortex)를 사용하여 혼합하였다. 대략 53 및 80 μm의 두께를 갖는 2개의 필름을 6 mil (152 μm) 및 8 mil (203 μm) 드로우-다운 블레이드를 사용하여 50 μm Melinex® 462 PET 상에서 제조하였다. 다음으로, 필름을 UV 경화시켰고, 실시예 1에 기재된 동일한 절차에 따라 특성화하였다.
비교 실시예 3: 에폭시 실록산 나노복합물 제형
2.72 g의 PC-2003 에폭시 실록산 올리고머 (Polyset Co. Inc.)을 Admatechs (YA025C-MFK)로부터 구한 9.10 g의 나노입자 용액 (70 wt%의 ~25 nm 고형 구형 SiO2 나노입자 및 30 wt%의 메틸 에틸 케톤)과 혼합하였다. 용액을 반복적으로 초음파처리하여 균질한 혼합을 보장하였다. 초음파처리 이후, 0.3 g의 트리아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트 염을 용액에 첨가하였고, 혼합기(Vortex)를 사용하여 혼합하였다. ~55 μm 두께 필름을 8 mil (203 μm) 드로우-다운 블레이드를 사용하여 50 μm Melinex® 462 PET 상에서 제조하였다. 다음으로, 필름을 UV 경화시켰고, 실시예 1에 기재된 동일한 절차에 따라 특성화하였다.
비교 실시예 4: 에폭시 실록산 제형
에폭시 실록산 올리고머 (ECSiO)을 실시예 9에 상술된 종래의 졸-겔 화학 절차에 기초하여 합성하였다. 9.70 g의 ECSiO 에폭시 실록산 올리고머를 초음파처리에 의해 2.0 g의 메틸 에틸 케톤과 혼합하였다. 초음파처리 이후, 0.3 g의 트리아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트 염을 용액에 첨가하였고, 혼합기(Vortex)를 사용하여 혼합하였다. 대략 56 및 78 μm의 두께를 갖는 2개의 필름을 6 mil (152 μm) 및 8 mil (203 μm) 드로우-다운 블레이드를 사용하여 50 μm Melinex® 462 PET 상에서 제조하였다. 다음으로, 필름을 UV 경화시켰고, 실시예 1에 기재된 동일한 절차에 따라 특성화하였다.
비교 실시예 5: 에폭시 실록산 제형
에폭시 실록산 올리고머 (GCSiO)을 종래의 졸-겔 화학 절차에 기초하여 합성하였다. 3-글리시드옥시프로필트리메톡시실란 (GPTS, Gelest company) 및 물 (H2O, Sigma-Aldrich company)을 23.63 g:2.70 g (0.1 mol:0.15 mol)의 비로 혼합하였고, 100 mL 2-구 플라스크에 주입하였다. 그 후에, 0.05 mL 암모니아를 촉매로서 혼합물에 첨가하고, 6시간 동안 60℃에서 교반하였다. 혼합물을 0.45 μm 테플론 필터를 사용하여 여과하였고, 이로써 지환족 에폭시 실록산 수지를 얻었다. 지환족 에폭시 실록산 수지의 분자량을 GPC를 사용하여 측정하였다. 지환족 에폭시 실록산 수지를 GCSiO로서 표시하고, 2100의 수평균 분자량, 2436의 중량 평균 분자량, 및 1.16의 PDI (Mw/Mn)를 가진다.
다음으로, 9.70 g의 합성된 에폭시 실록산 올리고머를 초음파처리에 의해 2.0 g의 메틸 에틸 케톤과 혼합하였다. 초음파처리 이후, 0.3 g의 트리아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트 염을 용액에 첨가하였고, 혼합기(Vortex)를 사용하여 혼합하였다. 대략 56 및 78 μm의 두께를 갖는 2개의 필름을 6 mil (152 μm) 및 8 mil (203 μm) 드로우-다운 블레이드를 사용하여 50 μm Melinex® 462 PET 상에서 제조하였다. 다음으로, 필름을 UV 경화시켰고, 실시예 1에 기재된 동일한 절차에 따라 특성화하였다.
비교 실시예 6: 에폭시 실록산 나노복합물 제형
에폭시 실록산 올리고머 (ECSiO)을 비교 실시예 5에 상술된 종래의 졸-겔 화학 절차에 기초하여 합성하였다.
다음으로, 4.18 g의 합성된 에폭시 실록산 올리고머를 7.38 g의 나노입자 용액 (70 wt%의 ~25 nm 고형 구형 SiO2 나노입자 및 30 wt%의 메틸 에틸 케톤, Admatechs 사제, YA025C-MFK)과 혼합하였다. 용액을 반복적으로 초음파처리하여 균질한 혼합을 보장하였다. 초음파처리 이후, 0.3 g의 트리아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트 염을 용액에 첨가하였고, 혼합기(Vortex)를 사용하여 혼합하였다. 대략 51 및 72 μm의 두께를 갖는 2개의 필름을 6 mil (152 μm) 및 8 mil (203 μm) 드로우-다운 블레이드를 사용하여 50 μm Melinex® 462 PET 상에서 제조하였다. 다음으로, 필름을 UV 경화시켰고, 실시예 1에 기재된 동일한 절차에 따라 특성화하였다.
비교 실시예 7: 에폭시 실록산 나노복합물 제형
표에 열거된 성분으로 이루어진 제형을 제조하였다. 1.25 g의 에폭시 실록산 올리고머 (PC-2003, Polyset Co. Inc. 사제)를 2.93 g의 3,4-에폭시사이클로헥실메틸 3,4-에폭시사이클로헥산카복실레이트 (Sigma Aldrich) 및 7.28 g의 나노입자 용액 (70 wt%의 ~25 nm 고형 구형 SiO2 나노입자 및 30 wt%의 메틸 에틸 케톤, Admatechs 사제, YA025C-MFK)과 혼합하였다. 용액을 반복적으로 초음파처리하여 균질한 혼합을 보장하였다. 초음파처리 이후, 0.3 g의 트리아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트 염을 용액에 첨가하였고, 혼합기(Vortex)를 사용하여 혼합하였다. ~52 μm 두께 필름을 8 mil (203 μm) 드로우-다운 블레이드를 사용하여 50 μm Melinex® 462 PET 상에서 제조하였다. 다음으로, 필름을 UV 경화시켰고, 실시예 1에 기재된 동일한 절차에 따라 특성화하였다.
비교 실시예 8: 에폭시 실록산 나노복합물 제형
표에 열거된 성분으로 이루어진 제형을 제조하였다. 4.18 g의 에폭시 실록산 올리고머 (PC-2003, Polyset Co. Inc. 사제)를 5.82 g의 옥타에폭시사이클로헥실디메틸실릴 POSS (EP0430, Hybrid Plastics 사제) 및 4.0 g의 메틸 에틸 케톤과 혼합하였다. 용액을 반복적으로 초음파처리하여 균질한 혼합을 보장하였다. 초음파처리 이후, 0.3 g의 트리아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트 염을 용액에 첨가하였고, 혼합기(Vortex)를 사용하여 혼합하였다. ~52 μm 두께 필름을 8 mil (203 μm) 드로우-다운 블레이드를 사용하여 50 μm Melinex® 462 PET 상에서 제조하였다. 다음으로, 필름을 UV 경화시켰고, 실시예 1에 기재된 동일한 절차에 따라 특성화하였다.
비교 실시예 9: 에폭시 실록산 나노복합물 제형
표에 열거된 성분으로 이루어진 제형을 제조하였다. 6.67 g의 에폭시 실록산 올리고머 (PC-2003, Polyset Co. Inc. 사제)를 Admatechs (YA025C-MFK)로부터 구한 4.33 g의 나노입자 용액 (70 wt%의 ~25 nm 고형 구형 SiO2 나노입자 및 30 wt%의 메틸 에틸 케톤)과 혼합하였다. 용액을 반복적으로 초음파처리하여 균질한 혼합을 보장하였다. 초음파처리 이후, 0.3 g의 트리아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트 염을 용액에 첨가하였고, 혼합기(Vortex)를 사용하여 혼합하였다. 대략 54 및 87 μm의 두께의 2개의 필름을 6 mil (152 μm) 및 8 mil (203 μm) 드로우-다운 블레이드를 사용하여 50 μm Melinex® 462 PET 상에서 제조하였다. 다음으로, 필름을 UV 경화시켰고, 실시예 1에 기재된 동일한 절차에 따라 특성화하였다.
비교 실시예 10: 에폭시 실록산 나노복합물 제형
에폭시 실록산 올리고머 (2.48 g) (PC-2000HV, Polyset Co. Inc. 사제)를 Admatechs (25nmSE-AK1)로부터 얻은 14.84 g의 나노입자 용액 (50 wt%의 ~25 nm 고형 구형 SiO2 나노입자 및 50 wt%의 메틸 이소부틸 케톤)과 혼합하였다. 용액을 반복적으로 초음파처리하여 균질한 혼합을 보장하였다. 초음파처리 이후, 용액을 회전식 증발을 통해 농축시켜 ~20 wt% 메틸 이소부틸 케톤을 포함하는 용액을 생성하였다. 마지막으로, 0.10 g의 트리아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트 염을 용액에 첨가하였고, 혼합기(Vortex)를 사용하여 혼합하였다. 62 μm 두께 필름을 5 mil (127 μm) 드로우-다운 블레이드를 사용하여 50 μm Melinex® 462 PET 상에서 제조하였다. 다음으로, 필름을 UV 경화시켰고, 실시예 1에 기재된 동일한 절차에 따라 특성화하였다.
비교 실시예 11: 에폭시 실록산 나노복합물 제형
에폭시 실록산 올리고머 (1.25 g) (PC-2003, Polyset Co. Inc. 사제)를 2.93 g의 3,4-에폭시사이클로헥실메틸 3,4-에폭시사이클로헥산카복실레이트 (Sigma Aldrich) 및 7.28 g의 나노입자 용액 (70 wt%의 ~25 nm 고형 구형 SiO2 나노입자 및 30 wt%의 메틸 에틸 케톤, Admatechs 사제, YA025C-MFK)과 혼합하였다. 용액을 반복적으로 초음파처리하여 균질한 혼합을 보장하였다. 초음파처리 이후, 0.3 g의 트리아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트 염을 용액에 첨가하였고, 혼합기(Vortex)를 사용하여 혼합하였다. 52 μm 두께 필름를 8 mil (203 μm) 드로우-다운 블레이드를 사용하여 50 μm Melinex® 462 PET 상에서 제조하였다. 다음으로, 필름을 UV 경화시켰고, 실시예 1에 기재된 동일한 절차에 따라 특성화하였다.
비교 실시예 12: 에폭시 실록산 나노복합물 제형
표에 열거된 성분으로 이루어진 제형을 제조하였다. 4.18 g의 에폭시 실록산 올리고머 (PC-2003, Polyset Co. Inc. 사제)를 5.82 g의 옥타에폭시사이클로헥실디메틸실릴 POSS (EP0430, Hybrid Plastics 사제) 및 4.0 g의 메틸 에틸 케톤과 혼합하였다. 용액을 반복적으로 초음파처리하여 균질한 혼합을 보장하였다. 초음파처리 이후, 0.3 g의 트리아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트 염을 용액에 첨가하였고, 혼합기(Vortex)를 사용하여 혼합하였다. 52 μm 두께 필름를 8 mil (203 μm) 드로우-다운 블레이드를 사용하여 50 μm Melinex® 462 PET 상에서 제조하였다. 다음으로, 필름을 UV 경화시켰고, 실시예 1에 기재된 동일한 절차에 따라 특성화하였다.

Claims (12)

  1. 경화성 수지 조성물로서,
    (a) 27 내지 60 wt%의 화학식 R1 mR2 nSi(OR3)4-m-n의 중합된 단위를 포함하는 액체 실록산 올리고머(식 중, R1은 5 또는 6개의 탄소 원자를 갖는 지환족 고리에 융합된 옥시란 고리를 포함하는 C5-C20 지방족기이고, R2는 C1-C20 알킬, C6-C30 아릴기, 또는 C5-C20 지방족기(하나 이상의 헤테로원자를 가짐)이고, R3는 C1-C4 알킬기 또는 C1-C4 아실기이고, m은 0.1 내지 2.0이고, n은 0 내지 2.0임);
    (b) 35 내지 66 wt%의 실리카, 금속 산화물, 또는 이들의 혼합물의 비다공성 나노입자로서, 5 내지 50 nm의 평균 입자 직경 및 50 내지 500 m2/g의 표면적을 가지는, 비다공성 나노입자;
    (c) 0.5 내지 7 wt%의 양이온성 광개시제; 및
    (d) 하나 이상의 코어-쉘 고무 나노입자;
    를 포함하는, 경화성 수지 조성물.
  2. 경화성 수지 조성물로서,
    (a) 27 내지 60 wt%의 화학식 R1 mR2 nSi(OR3)4-m-n의 중합된 단위를 포함하는 액체 실록산 올리고머(식 중, R1은 지환족 고리에 융합된 옥시란 고리를 포함하는 C5-C20 지방족기이고, R2는 C1-C20 알킬, C6-C30 아릴기, 또는 C5-C20 지방족기(하나 이상의 헤테로원자를 가짐)이고, R3는 C1-C4 알킬기 또는 C1-C4 아실기이고, m은 0.1 내지 2.0이고, n은 0 내지 2.0임);
    (b) 35 내지 66 wt%의 실리카, 금속 산화물, 또는 이들의 혼합물의 비다공성 나노입자로서, 5 내지 50 nm의 평균 입자 직경을 가지는, 비다공성 나노입자;
    (c) 0.1 내지 10 wt%의 유기 나노입자; 및
    (d) 0.5 내지 7 wt%의 양이온성 광개시제;
    를 포함하는, 경화성 수지 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 R1은 6 내지 15개의 탄소 원자를 함유하는, 경화성 수지 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 R2가 알킬인 경우, 이는 15개 이하의 탄소 원자를 함유하는, 경화성 수지 조성물.
  5. 제2항에 있어서, 상기 유기 나노입자가 코어-쉘 고무 나노입자인, 경화성 수지 조성물.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 m이 0.8 내지 1.5인, 경화성 수지 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 상기 n은 0.5 이하인, 경화성 수지 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 적어도 2개의 에폭시사이클로헥산기 또는 적어도 2개의 옥세탄 고리를 포함하는, 1 내지 20 wt%의 반응성 개질제를 더 포함하는, 경화성 수지 조성물.
  9. 제8항에 있어서, 상기 나노입자는 10 내지 40 nm의 평균 입자 직경을 갖는, 경화성 수지 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 코어-쉘 고무 나노입자는 0.1 내지 10 wt%의 양으로 존재하는 경화성 수지 조성물.
  11. 광학적으로 투명한 중합성 코팅의 제조 방법으로서,
    (a) 27 내지 60 wt%의 화학식 R1 mR2 nSi(OR3)4-m-n의 중합된 단위를 포함하는 실록산 올리고머(식 중, R1은 지환족 고리에 융합된 옥시란 고리를 포함하는 C5-C20 지방족기이고, R2는 C1-C20 알킬, C6-C30 아릴기, 또는 C5-C20 지방족기 (하나 이상의 헤테로원자를 가짐)이고, R3는 C1-C4 알킬기 또는 C1-C4 아실기이고, m은 0.1 내지 2.0이고, n은 0 내지 2.0임); (b) 35 내지 66 wt%의 비다공성 나노입자로서, 5 내지 50 nm의 평균 입자 직경을 갖는 비다공성 나노입자; (c) 0.1 내지 10 wt%의 유기 나노입자; 및 (d) 0.5 내지 7 wt%의 양이온성 광개시제를 포함하는 액체 경화성 수지 조성물을 기재에 적용하는 단계를 포함하는, 방법.
  12. 삭제
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