KR20120078553A - 아크릴계 미립자 및 이를 포함하는 확산필름 - Google Patents

아크릴계 미립자 및 이를 포함하는 확산필름 Download PDF

Info

Publication number
KR20120078553A
KR20120078553A KR1020110043613A KR20110043613A KR20120078553A KR 20120078553 A KR20120078553 A KR 20120078553A KR 1020110043613 A KR1020110043613 A KR 1020110043613A KR 20110043613 A KR20110043613 A KR 20110043613A KR 20120078553 A KR20120078553 A KR 20120078553A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
meth
acrylate
fine particles
crosslinking agent
acrylic fine
Prior art date
Application number
KR1020110043613A
Other languages
English (en)
Inventor
김주성
권기혜
김현유
손연희
오인환
이윤규
Original Assignee
제일모직주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제일모직주식회사 filed Critical 제일모직주식회사
Priority to CN201110421424.1A priority Critical patent/CN102532395B/zh
Priority to JP2011276100A priority patent/JP6001263B2/ja
Priority to US13/328,370 priority patent/US8785577B2/en
Priority to TW100147242A priority patent/TWI445741B/zh
Publication of KR20120078553A publication Critical patent/KR20120078553A/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/12Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/12Polymerisation in non-solvents
    • C08F2/16Aqueous medium
    • C08F2/18Suspension polymerisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/44Polymerisation in the presence of compounding ingredients, e.g. plasticisers, dyestuffs, fillers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F212/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
    • C08F212/02Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
    • C08F212/04Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
    • C08F212/06Hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/04Acids; Metal salts or ammonium salts thereof
    • C08F220/06Acrylic acid; Methacrylic acid; Metal salts or ammonium salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/26Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen
    • C08F220/32Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing epoxy radicals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/26Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen
    • C08F220/32Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing epoxy radicals
    • C08F220/325Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing epoxy radicals containing glycidyl radical, e.g. glycidyl (meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/42Nitriles
    • C08F220/44Acrylonitrile
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/0008Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0025Crosslinking or vulcanising agents; including accelerators
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/02Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/0236Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place within the volume of the element
    • G02B5/0242Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place within the volume of the element by means of dispersed particles

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Abstract

본 발명의 아크릴계 미립자는 (메타)아크릴레이트를 포함하는 단량체에 가교제를 중합하여 형성된 아크릴계 미립자로서, 상기 가교제는 (메타)아크릴기를 3개 이상 함유하면서 -OH 및 -COOH 중 최소한 1종의 관능기를 함유하는 제1 가교제를 포함하고, 상기 아크릴계 미립자는 분산지수(C.V)가 20~60%인 것을 특징으로 한다. 상기 아크릴계 미립자는 고내열 및 내용제성을 가지며 동시에 바인더 및 용매와의 상용성이 증대되어 확산필름과 같은 필름에 분산성이 획기적으로 증가하여 확산제에 적합하게 사용될 수 있다.

Description

아크릴계 미립자 및 이를 포함하는 확산필름{ACRYLIC FINE PARTICLES AND DIFFUSING FILM COMPRISING THE SAME}
본 발명은 아크릴계 미립자 및 이를 포함하는 확산필름에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 고내열 및 내용제성을 유지하면서 바인더 및 용매와의 상용성이 우수하여 확산필름에 적용시 분산성이 우수한 아크릴계 미립자 및 이를 포함하는 확산필름에 관한 것이다.
아크릴계 미립자는 광확산제, 도료용 첨가제, 각종 표면 처리제, 담체 등의 용도로 유용하게 사용되고 있다. 특히 아크릴계 미립자의 경우 확산필름, 광확산판, 조명기구 및 광고판의 광확산 효과를 주기 위한 광확산제로 사용되고 있다.
상기 아크릴계 미립자는 주로 현탁중합법에 의해 제조되며, 구형 비드 형태를 갖는다.
이러한 아크릴계 미립자를 확산필름에 적용되기 위해선 가공성과 코팅조액 안정성을 유지하기 위해서 비드 자체의 내용제성(내화학성)이 필요하다. 이를 위해 아크릴계 미립자의 가교도를 높이는 방법이 제안되었다. 즉, 가교도를 높이기 위하여 가교관능기의 개수가 높은 것을 사용하거나 가교제의 양을 증량시켜 가교도를 높이는 것이다. 그러나, 내용제성만 고려하여 높은 가교도 및 고관능기의 아크릴계 미립자를 확산제로 적용할 경우 용매와 아크릴계 미립자간 상용성이 떨어져 아크릴계 미립자 끼리 서로 뭉치는 현상이 발생되는 문제가 있다. 즉, 아크릴계 미립자의 경우, 코팅액에 사용되는 용액중 BTX계열인 비극성용매에서는 이러한 현상이 발생되지는 않지만 Methyl ethyer ketone (MEK), 에탄올, 메탄올과 같은 극성용매에서는 아크릴계 미립자가 상용성이 떨어져 뭉침 현상이 발생되므로 확산제가 고르게 분산되어 코팅되지 않아 제품의 품질이 떨어지게 되는 것이다.
이로 인하여 각 개발된 확산미립자에 따라 적용하는 코팅 및 필름업체에서는 특성별로 조액의 용매선정을 조절하여야 하는 불편함이 있으며, 광학성능 및 효율성 등의 여러 성능을 향상 시킬 수 있는 기술의 폭이 줄어 드는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 고가교를 유지하면서 바인더 및 용매와의 상용성이 우수한 아크릴계 미립자를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 확산 필름에 적용시 분산성이 획기적으로 상승할 수 있는 아크릴계 미립자를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 고내열성 및 내용제성이 우수한 아크릴계 미립자를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 아크릴계 미립자를 적용하여 투과도 및 확산성이 우수한 확산필름을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 한 관점은 아크릴계 미립자에 관한 것이다. 상기 아크릴계 미립자는 (메타)아크릴레이트를 포함하는 단량체에 가교제를 중합하여 형성된 아크릴계 미립자로서, 상기 가교제는 (메타)아크릴기를 3개 이상 함유하면서 -OH 및 -COOH 중 최소한 1종의 관능기를 함유하는 제1 가교제를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 아크릴계 미립자는 분산지수(C.V)가 20~60%, 바람직하게는 40~60%일 수 있다.
구체예에서, 상기 제1 가교제는 하기 화학식 1로 표시될 수 있다:
[화학식 1]
(Y) i -R-(Q) j
(상기 화학식 1에서 Y는 (메타)아크릴기이며, R은 탄소수 1~10의 가지형 하이드로 카본이며, Q는 -OH 또는 -COOH 이고, i는 3~5의 정수이고, j는 1~5의 정수임).
구체예에서는 상기 아크릴계 미립자는 (메타)아크릴레이트를 포함하는 단량체 60~90 중량% 및 가교제 10~40 중량%를 포함할 수 있다. 예를 들면 상기 아크릴계 미립자는 (메타)아크릴레이트를 포함하는 단량체 60~85 중량% 및 가교제 15~40 중량%를 포함할 수 있다.
상기 (메타)아크릴레이트를 포함하는 단량체는 탄소수 1~10의 알킬(메타)아크릴레이트 및 이와 공중합 가능한 모노머를 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 (메타)아크릴레이트를 포함하는 단량체는 탄소수 1~10의 알킬(메타)아크릴레이트 50~100 중량% 및 공중합 가능한 모노머 0~50 중량%를 포함할 수 있다.
상기 공중합 가능한 모노머는 방향족 비닐계모노머, 시안화비닐계 모노머, 탄소수 6~20의 방향족 (메타)아크릴레이트, 하이드록시기 함유 (메타)아크릴레이트, 에폭시기 함유 (메타)아크릴레이트, 불포화 카르복시산, 으로 이루어진 군으로부터 1종 이상 포함할 수 있다.
상기 가교제는 제1 가교제 60~100 중량% 및 제2 가교제 0~40 중량%로 포함할 수 있다.
구체예에서 상기 가교제는 (메타)아크릴기를 3개 이상 함유하고, -OH 및 -COOH 중 최소한 1종을 함유하는 제1 가교제 및 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 1,9-노난디올 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 프로필렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 펜타에릴트리톨 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 및 디트리메틸올프로판 테트라(메타)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 제2 가교제를 포함할 수 있다.
한 구체예에서는 상기 제1 가교제와 상기 제2 가교제의 중량비는 1.5~10 : 1 일 수 있다.
구체예에서 상기 아크릴계 미립자는 메틸에틸케톤에서 25 ℃, 4시간후 스웰링도가 10 % 미만 일 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 상기 아크릴계 미립자를 포함하는 확산필름에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 관점은 상기 아크릴계 미립자의 제조방법에 관한 것이다. 상기 방법은 (메타)아크릴레이트를 포함하는 단량체에 가교제 및 개시제를 혼합하여 모노머 혼합용액을 제조하고; 그리고 상기 모노머 혼합용액을 현탁중합하는 단계를 포함한다.
본 발명은 고가교를 유지하면서 바인더 및 용매와의 상용성이 우수하고, 확산 필름에 적용시 분산성이 획기적으로 상승할 수 있으며, 고내열성 및 내용제성이 우수한 아크릴계 미립자 및 상기 아크릴계 미립자를 적용하여 투과도 및 확산성이 우수한 확산필름을 제공하는 발명의 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에서 제조된 아크릴계 미립자의 용매분산성 평가를 위한 SEM 사진이다.
도 2는 본 발명의 실시예 2에서 제조된 아크릴계 미립자의 용매분산성 평가를 위한 SEM 사진이다.
도 3은 본 발명의 비교예 1에서 제조된 아크릴계 미립자의 용매분산성 평가를 위한 SEM 사진이다.
도 4는 본 발명의 비교예 2에서 제조된 아크릴계 미립자의 용매분산성 평가를 위한 SEM 사진이다.
도 5는 본 발명의 비교예 3에서 제조된 아크릴계 미립자의 용매분산성 평가를 위한 SEM 사진이다.
도 6은 본 발명의 실시예 1과 비교예 1에서 제조된 아크릴계 미립자의 용매분산성 평가를 위한 광학현미경 사진이다.
이하, 본 발명의 구체예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, "(메타)아크릴레이트"는 "아크릴레이트"와 "메타크릴레이트" 둘 다 가능함을 의미한다. 또한 "(메타)아크릴산"도 "아크릴산"와 "메타크릴산" 둘 다 가능함을 의미한다. "(메타)아크릴아미드"는 "아크릴아미드"와 "메타크릴아미드" 둘 다 가능함을 의미한다.
본 발명의 아크릴계 미립자는 (메타)아크릴레이트를 포함하는 단량체에 가교제를 중합하여 형성된 아크릴계 미립자로서, 상기 가교제는 제1 가교제를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 제1 가교제는 (메타)아크릴기를 3개 이상 함유하면서 -OH 및 -COOH 중 최소한 1종의 관능기를 함유한다.
구체예에서는 상기 아크릴계 미립자는 (메타)아크릴레이트를 포함하는 단량체 60~90 중량% 및 가교제 10~40 중량%를 포함할 수 있다. 바람직하게는 (메타)아크릴레이트를 포함하는 단량체 60~85 중량% 및 가교제 15~40 중량%이다. 상기 범위에서 내용제성이 높다.
상기 (메타)아크릴레이트를 포함하는 단량체는 탄소수 1~10의 알킬(메타)아크릴레이트 및 이와 공중합 가능한 모노머를 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 (메타)아크릴레이트를 포함하는 단량체는 탄소수 1~10의 알킬(메타)아크릴레이트 50~100 중량% 및 공중합 가능한 모노머 0~50 중량%를 포함할 수 있다. 바람직하게는 탄소수 1~10의 알킬(메타)아크릴레이트 60~100 중량% 및 공중합 가능한 모노머 0~40 중량%이다. 상기 범위에서 분산성이 우수하다.
상기 탄소수 1~10의 알킬(메타)아크릴레이트로는 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, iso-부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 이소 옥틸 (메타)아크릴레이트 등이 있다. 이중 바람직하게는 메틸(메타)아크릴레이트이다.
상기 공중합 가능한 모노머는 스티렌, p-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-에틸스티렌, m-에틸스티렌, p-클로로스티렌, m-클로로스티렌, p-클로로메틸스티렌, m-클로로메틸스티렌, 비닐 톨루엔, 비닐 나프탈렌을 포함하는 방향족 비닐계모노머; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴을 포함하는 시안화비닐계 모노머; 페닐 (메타)아크릴레이트, 벤질 (메타)아크릴레이트, 2-페닐에틸 (메타)아크릴레이트, 3-페닐프로필 (메타)아크릴레이트, 4-페닐부틸 (메타)아크릴레이트, 2-2-메틸페닐에틸 (메타)아크릴레이트, 2-3-메틸페닐에틸 (메타)아크릴레이트, 2-4-메틸페닐에틸 (메타)아크릴레이트 등의 탄소수 6~20의 방향족 (메타)아크릴레이트; 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실 (메타)아크릴레이트, 1,4-시클로헥산디메탄올 모노 (메타)아크릴레이트, 등의 하이드록시기 함유 (메타)아크릴레이트, 글리시딜아크릴레이트 또는 글리시딜메타크릴레이트 등의 에폭시기 함유 (메타)아크릴레이트, 아크릴산, 아크릴산, 메타크릴산 등의 불포화 카르복시산, 등이 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 공중합 가능한 모노머는 단독 또는 2종 이상 혼합하여 적용될 수 있다.
바람직한 구체예에서는 상기 아크릴계 미립자는 모노머 성분으로 메틸메타크릴레이트를 90 중량% 이상 포함한다. 상기 범위에서 확산제로서의 굴절율(1.35 ~ 1.55)을 가지면서 내용제 성능을 동시에 유지할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 한 구체예에서 가교제는 제1 가교제 단독으로 사용할 수 있다.
다른 구체예에서는 상기 제1 가교제와 제2 가교제를 혼합하여 적용할 수 있다.
구체예에서는 상기 가교제는 제1 가교제 60~100 중량% 및 제2 가교제 0~40 중량%로 포함할 수 있다. 상기 범위에서 내용제성이 우수하며 중합안정성이 우수하다. 바람직하게는 상기 가교제는 제1 가교제 65~95 중량% 및 제2 가교제 5~35 중량%로 포함할 수 있다.
상기 제1 가교제와 제2 가교제를 혼합하여 적용할 경우, 상기 제1 가교제와 상기 제2 가교제의 중량비는 1.5~10 : 1, 바람직하게는 2~8 : 1 일 수 있다. 상기 중량비에서 내용제성 및 분산성이 동시에 우수하다.
상기 제1 가교제는 (메타)아크릴기를 3개 이상 함유하고, -OH 및 -COOH 중 최소한 1종의 관능기를 함유한다.
한 구체예에서는 상기 제1 가교제는 하기 화학식 1로 표시될 수 있다:
[화학식 1]
(Y) i -R-(Q) j
(상기 화학식 1에서 Y는 (메타)아크릴기이며, R은 탄소수 1~10의 가지형 하이드로 카본이며, Q는 -OH 또는 -COOH 이고, i는 3~5의 정수이고, j는 1~5의 정수임).
상기 제1 가교제의 예로는 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 펜타아크릴레이트, 등이 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 이중 바람직하게는 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트이다.
상기 제2 가교제의 예로는 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 1,9-노난디올 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 프로필렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 펜타에릴트리톨 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트 및 디트리메틸올프로판 테트라(메타)아크릴레이트 등이 사용될 수 있다. 이중 바람직한 것은 1,6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트 및 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트이다.
본 발명의 아크릴계 미립자는 통상의 방법으로 중합하여 제조될 수 있다. 예컨대, 괴상중합, 용액중합, 유화중합, 현탁중합 등이 사용될 수 있으며, 이중 바람직하게는 현탁중합이다.
한 구체예에서는 (메타)아크릴레이트를 포함하는 단량체에 가교제를 혼합한 후, 중합개시제를 투입한 다음 현탁안정제 등을 투입하여 중합하여 제조할 수 있다. 이 때 중합온도는 30~120 ℃, 바람직하게는 50?90℃에서 수행할 수 있다.
상기 중합개시제는 벤조일 퍼옥시드, 라우릴 퍼옥시드, o-클로로벤조일 퍼옥시드, o-메톡시벤조일 퍼옥시드, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-부틸 퍼옥시이소부틸레이트, 1,1,3-3-테트라메틸부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 디옥타노일 퍼옥시드, 디데카노일 퍼옥시드 등과 같은 퍼옥시드계의 화합물과 2,2'-아조비스(이소부티로니트릴), 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴), 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 등의 아조 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이 사용될 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 중합개시제는 단량체와 가교제 혼합물 100 중량부에 대하여 0.1?20 중량부로 사용될 수 있다.
상기 현탁안정제로는 젤라틴, 스타치, 메틸셀룰로오즈, 에틸셀룰로오즈, 히드록시에틸셀룰로오즈, 카르복시메틸셀룰로오즈, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐 알킬 에테르, 폴리비닐 알콜, 폴리아크릴산, 폴리아크릴아미드, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리메타크릴산 나트륨, 폴리디메틸실록산/폴리스티렌 블록공중합체 등의 수용성 고분자, 황산 바륨, 유산 칼슘, 탄산 칼슘, 인산 칼슘, 유산 알루미늄, 탈크, 점토, 규조토, 및 금속 산화물 분말 등이 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
상기와 같이 제조된 아크릴계 미립자는 평균입경크기 1~50 ㎛, 바람직하게는 10?30 ㎛이며, 분산 지수(C.V)가 20?60%, 바람직하게는 30?60%의 범위를 가질 수 있으며 더욱 바람직하게는 40~60%의 범위를 가질 수 있다.
구체예에서 상기 아크릴계 미립자는 메틸에틸케톤에서 25 ℃, 4시간후 스웰링도가 10% 미만 일 수 있으며, 바람직하게는 5% 미만, 가장 바람직하게는 1% 이하 일 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 상기 아크릴계 미립자를 포함하는 확산필름에 관한 것이다.
상기 확산필름은 투명 열가소성 수지에 상기 아크릴계 미립자를 투입하여 제조될 수 있다. 구체예에서는 투명 열가소성 수지 100 중량부에 대하여 상기 아크릴계 미립자를 0.1 내지 50 중량부, 바람직하게는 10 내지 35중량부로 투입할 수 있다.
상기 투명 열가소성 수지로는 (메타)아크릴계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에스테르계 수지, 방향족 비닐계 수지 등이 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 아크릴계 미립자를 확산제로 적용한 확산필름은 우수한 확산성 및 투과성을 가진다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
실시예
실시예 1~2 및 비교예 1~3 : 아크릴계 미립자 제조
실시예 1
메틸메타아크릴레이트(MMA) 70 중량부, 제1 가교제로 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트 20 중량부, 제2 가교제로 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA) 10 중량부를 혼합하였다. 여기에 중합 개시제로 벤조일 퍼옥시드(BPO) 1 중량부를 사용하여 모노머 혼합용액을 만들었다. 현탁액을 만들기 위하여 이온수를 분산매로 하여 현탁안정제인 폴리비닐알코올(PVA) 0.5중량%를 용해한 다음, 상기 현탁액에 상기 모노머 혼합용액을 투입하여 고속 교반기(Homogeneizer)를 이용해 8000 rpm에서 5분 동안 균질화하여 유화액을 제조하였다. 이후, 질소분위기하의 4구 플라스크 반응기에서 65 ℃에서 6시간 동안 반응시키고, 온도를 75 ℃로 올려 4시간 동안 중합반응을 진행시켰다. 상기 반응에 의하여 합성된 중합체를 여과한 후, 물과 에탄올 수용액으로 세척하고 여과물을 진공 오븐에 넣어 하루 동안 건조시켜 백색 무취의 구형 폴리머 분체를 제조하였다. 제조된 아크릴계 미립자의 용매분산성 평가를 위해 SEM 사진으로 확인하였으며, 도 1에 나타내었다.
실시예 2
제2 가교제를 사용하지 않고 제1 가교제인 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트를 30 중량부 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다. 제조된 아크릴계 미립자의 용매분산성 평가를 위해 SEM 사진으로 확인하였으며, 도 2에 나타내었다.
비교예 1
가교제로 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트(EGDMA)만 30 중량부 적용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 수행하였다. 제조된 아크릴계 미립자의 용매분산성 평가를 위해 SEM 사진으로 확인하였으며, 도 3에 나타내었다.
비교예 2
제1 가교제로 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트 대신에 1,6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트(HDDA)를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다. 제조된 아크릴계 미립자의 용매분산성 평가를 위해 SEM 사진으로 확인하였으며, 도 4에 나타내었다.
비교예 3
가교제로 1,6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트(HDDA)만 30 중량부 적용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 수행하였다. 제조된 아크릴계 미립자의 용매분산성 평가를 위해 SEM 사진으로 확인하였으며, 도 5에 나타내었다.
비교예 4
제1 가교제로 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트를 5 중량부 적용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 수행하였다.
물성 평가 방법
1) 내용제성 : 20㎖ 바이알에 메틸에틸케톤 15g과 아크릴계 미립자2g을 투입하고 4시간 방치 후 swelling 정도 차이로 평가하였다. 스웰링도(swelling ratio)는 하기와 같이 측정하였다.
Figure pat00001
2) 용매분산성: 에탄올 10g에 아크릴계 미립자 1g 을 혼합하고 10분 교반후 슬라이드 글라스 위에 적하하여 SEM 으로 분석하여 분산성을 평가하였으며, 각각 도 1~5에 나타내었다. 또한 실시예 1 및 비교예 1의 시료에 대하여 광학현미경(Olympus사 BX51)으로 50 배율로 측정하여 도 6에 나타내었다.
3) 입경 분산 지수(C.V) : 바이알병에 water 18g, 아크릴 미립자 0.5g, 분산액(에탄올:톨루엔=5:5) 3g을 투입한 용액을 초음파기에서 10분간 처리한 다음 Beckman coulter社 LS 13 320를 이용하여 RI(굴절율)=1.49, 25℃에서 측정한 후 하기의 식 1에 따라 입경 분산지수(coefficient of variation) 값을 계산하였다.
[식 1]
Figure pat00002
상기에서 M은 입자의 부피평균크기이고, σ 는 표준편차이다.
4) 도막외관 : 제조된 미립자 25중량부와 MEK 30중량부, 톨루엔 15중량부, 아크릴 바인더 애경사 제품 AA-910T 30중량부를 혼합하여 하루 방치 하여 코팅액을 제조하였다. 이 혼합 코팅액을 PET film에 #10 Bar를 이용 코팅한 후 120℃, 1분동안 건조하여 도막샘플을 제조하였다. 도막외관 평가를 위해 도막샘플을 5 * 5㎝으로 재단하여 광학현미경으로 외관을 비교 평가 하였다.
항목 실시예 1 실시예2 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4
모노머 70 70 70 70 70 95
가교제 PETA 20 30 - - - 5
TMPTA 10 - - 10 - -
EGDMA - - 30 - - -
HDDA - - - 20 30 -
Mean size [㎛] 15.2 15.8 15.0 15.2 15.0 측정불가
C.V. [%] 46 50 50 42 50 측정불가
도막 외관 O.K O.K 약간의
뭉침발생
O.K O.K 뭉침발생
내용제성 1% 3% 10% 25% 28% 57%
상기 표 1 및 도 1~5에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 아크릴계 미립자는 도막외관, 내용제성 및 분산성이 모두 우수한 것으로 나타났다. 이에 비해 비교예 1은 도막외관에서 뭉침이 발생하였으며, 내용제성 평가에서도 떨어진 것으로 나타났다. 또한 비교예 2~3은 도막외관은 우수했으나, 내용제성이 저하된 것을 확인할 수 있었다. 한편, 모노머를 과량 적용한 비교예 4의 경우 평균입경 및 입경 분산 지수(C.V)의 측정이 불가능하였으며, 도막외관에서 뭉침이 발생하였고 내용제성이 현저히 저하된 것을 알 수 있다.
이상 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.

Claims (14)

  1. (메타)아크릴레이트를 포함하는 단량체에 가교제를 중합하여 형성된 아크릴계 미립자로서, 상기 가교제는 (메타)아크릴기를 3개 이상 함유하면서 -OH 및 -COOH 중 최소한 1종의 관능기를 함유하는 제1 가교제를 포함하고, 상기 아크릴계 미립자는 분산지수(C.V)가 20~60%인 것을 특징으로 하는 아크릴계 미립자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 아크릴계 미립자는 분산지수(C.V)가 40~60%인 것을 특징으로 하는 아크릴계 미립자.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 가교제는 하기 화학식 1로 표시되는 것을 특징으로 하는 아크릴계 미립자:
    [화학식 1]
    (Y) i -R-(Q) j
    (상기 화학식 1에서 Y는 (메타)아크릴기이며, R은 탄소수 1~10의 가지형 하이드로 카본이며, Q는 -OH 또는 -COOH 이고, i는 3~5의 정수이고, j는 1~5의 정수임).
  4. 제1항에 있어서, 상기 아크릴계 미립자는 (메타)아크릴레이트를 포함하는 단량체 60~90 중량% 및 가교제 10~40 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크릴계 미립자.
  5. 제1항에 있어서, 상기 아크릴계 미립자는 (메타)아크릴레이트를 포함하는 단량체 60~85 중량% 및 가교제 15~40 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크릴계 미립자.
  6. 제1항에 있어서, 상기 (메타)아크릴레이트를 포함하는 단량체는 탄소수 1~10의 알킬(메타)아크릴레이트 및 이와 공중합 가능한 모노머를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크릴계 미립자.
  7. 제6항에 있어서, 상기 (메타)아크릴레이트를 포함하는 단량체는 탄소수 1~10의 알킬(메타)아크릴레이트 50~100 중량% 및 공중합 가능한 모노머 0~50 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크릴계 미립자.
  8. 제6항에 있어서, 상기 공중합 가능한 모노머는 방향족 비닐계모노머, 시안화비닐계 모노머, 탄소수 6~20의 방향족 (메타)아크릴레이트, 하이드록시기 함유 (메타)아크릴레이트, 에폭시기 함유 (메타)아크릴레이트, 불포화 카르복시산으로 이루어진 군으로부터 1종 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 아크릴계 미립자.
  9. 제1항에 있어서, 상기 가교제는 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 1,9-노난디올 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 프로필렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 펜타에릴트리톨 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 및 디트리메틸올프로판 테트라(메타)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 제2 가교제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아크릴계 미립자.
  10. 제9항에 있어서, 상기 가교제는 제1 가교제 60~100 중량% 및 제2 가교제 0~40 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 아크릴계 미립자.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 가교제와 상기 제2 가교제의 중량비는 1.5~10 : 1 인 것을 특징으로 하는 아크릴계 미립자.
  12. 제1항에 있어서, 상기 아크릴계 미립자는 메틸에틸케톤에서 25 ℃, 4시간후 스웰링도가 10% 미만인 아크릴계 미립자.
  13. 제1항 내지 제12항중 어느 한 항의 아크릴계 미립자를 포함하는 확산필름.
  14. (메타)아크릴레이트를 포함하는 단량체에 가교제 및 개시제를 혼합하여 모노머 혼합용액을 제조하고; 그리고
    상기 모노머 혼합용액을 현탁중합하는;
    단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크릴계 미립자의 제조방법.



KR1020110043613A 2010-12-30 2011-05-09 아크릴계 미립자 및 이를 포함하는 확산필름 KR20120078553A (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110421424.1A CN102532395B (zh) 2010-12-30 2011-12-15 丙烯酸类微粒以及含有其的扩散膜
JP2011276100A JP6001263B2 (ja) 2010-12-30 2011-12-16 アクリル系微粒子およびこれを含む拡散フィルム
US13/328,370 US8785577B2 (en) 2010-12-30 2011-12-16 Acrylic fine particles and diffusing film including the same
TW100147242A TWI445741B (zh) 2010-12-30 2011-12-20 丙烯酸類微粒及含有其的擴散膜

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100139699 2010-12-30
KR20100139699 2010-12-30

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140070855A Division KR101422666B1 (ko) 2010-12-30 2014-06-11 아크릴계 미립자 및 이를 포함하는 확산필름

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120078553A true KR20120078553A (ko) 2012-07-10

Family

ID=46711878

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110043613A KR20120078553A (ko) 2010-12-30 2011-05-09 아크릴계 미립자 및 이를 포함하는 확산필름
KR1020140070855A KR101422666B1 (ko) 2010-12-30 2014-06-11 아크릴계 미립자 및 이를 포함하는 확산필름

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140070855A KR101422666B1 (ko) 2010-12-30 2014-06-11 아크릴계 미립자 및 이를 포함하는 확산필름

Country Status (2)

Country Link
KR (2) KR20120078553A (ko)
TW (1) TWI445741B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014200147A1 (ko) * 2013-06-10 2014-12-18 제일모직 주식회사 (메타)아크릴계 미립자, 그 제조방법 및 이를 포함하는 열가소성 수지 조성물

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101947402B1 (ko) * 2015-03-31 2019-02-13 세키스이가세이힝코교가부시키가이샤 중합체 입자, 중합체 입자의 제조 방법 및 그 용도

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4271283A (en) * 1978-10-25 1981-06-02 Scm Corporation Suspension polymerization process for producing large polymer particles
KR101190718B1 (ko) * 2008-12-24 2012-10-12 제일모직주식회사 코어-쉘 구조를 갖는 (메타)아크릴계 미립자 및 그 제조방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014200147A1 (ko) * 2013-06-10 2014-12-18 제일모직 주식회사 (메타)아크릴계 미립자, 그 제조방법 및 이를 포함하는 열가소성 수지 조성물

Also Published As

Publication number Publication date
TWI445741B (zh) 2014-07-21
KR101422666B1 (ko) 2014-07-25
KR20140079755A (ko) 2014-06-27
TW201229100A (en) 2012-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI95585C (fi) Polymeeripartikkelit ja niiden valmistaminen
US9890223B2 (en) Resin particles and process for producing same, antiglare film, light-diffusing resin composition, and external preparation
JPH01132603A (ja) 光学材料
KR101958719B1 (ko) 중합용 분산제를 이용하여 제조된 가교 고분자 입자를 포함하는 광확산 수지 조성물 및 이를 포함하는 광확산 성형체
KR20110021791A (ko) 표면에 다수의 오목부를 갖는 수지 입자
TW201233689A (en) Methyl methacrylate polymer production method
JP6001263B2 (ja) アクリル系微粒子およびこれを含む拡散フィルム
JP2008007666A (ja) 光学材料用組成物及びその製造方法、並びに光学材料成形品
KR20120078553A (ko) 아크릴계 미립자 및 이를 포함하는 확산필름
CN108912288A (zh) 一种高熔融指数的热塑性弹性体及其制备方法
WO2015178501A1 (ja) ポリマー微粒子組成物およびその光拡散剤としての使用
CN112759716A (zh) 一种高分子荧光材料以及其制备方法和其荧光产品
US9487651B2 (en) Hemispherical polymethylmethacrylate beads
JP3440197B2 (ja) 偏平状異形微粒子の製造方法および該微粒子を含むエマルジョン
KR20090039475A (ko) 요철형 단분산 광확산제의 제조방법
KR20160119936A (ko) 아크릴계 미립자 및 그 제조방법
JP3666104B2 (ja) 微小ポリマー粒子が分散している重合体粒子からなるマスターバッチの製造方法
KR20110000352A (ko) 폴리머 비드 제조용 조성물 및 이를 이용한 폴리머 비드의 제조방법
JP2012193244A (ja) 光拡散剤用樹脂粒子、その製造方法およびそれを含む光拡散フィルム
TWI476233B (zh) 球形聚合物珠粒及其製備方法
KR20150115727A (ko) 복합 응집 수지 입자 및 이 입자를 함유하는 조성물
JPH07207105A (ja) 複合架橋ポリマー粒子およびその製造方法
JP2007204695A (ja) 光拡散剤及びそれを用いた光拡散性樹脂組成物
KR20190129263A (ko) 다중분포를 갖는 폴리메틸메타크릴레이트 비드의 제조방법
JP3316345B2 (ja) 成形用メタクリル樹脂組成物

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
A107 Divisional application of patent