KR20220043335A - 태양전지의 내구성과 전력변환효율 향상을 위한 자외선 경화형 코팅 조성물 - Google Patents

태양전지의 내구성과 전력변환효율 향상을 위한 자외선 경화형 코팅 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자외선 경화형 코팅 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 아크릴레이트 모노머; 아크릴기를 2개 갖는 아크릴레이트 화합물; 아크릴레이트 올리고머; 광개시제; 염료; 및 액정을 포함하는 자외선 경화형 코팅 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 외부에서 유입되는 태양광의 투과율을 자유롭게 조절하여 에너지 손실을 줄이고 에너지 변환효율을 향상시킬 수 있는 자외선 경화형 코팅 조성물을 제공할 수 있다.

Description

태양전지의 내구성과 전력변환효율 향상을 위한 자외선 경화형 코팅 조성물{A ultraviolet-curable coating composition for improving durability and power conversion efficiency of solar cell}
본 발명은 자외선 경화형 코팅 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 아크릴레이트 모노머; 아크릴기를 2개 갖는 아크릴레이트 화합물; 아크릴레이트 올리고머; 광개시제; 염료; 및 액정을 포함하는 자외선 경화형 코팅 조성물에 관한 것이다.
최근 환경 문제의 중요성이 부각되면서 청정에너지로 수력 발전, 풍력 발전 및 태양광 발전이 각광을 받고 있다.
그 중에서도 태양 에너지를 이용한 태양광 발전은 무한한 에너지원인 태양을 이용하고 지구 온난화 방지에 유용하기 때문에 다양한 연구가 이루어지고 있다.
단결정 실리콘, 다결정 실리콘, 아모퍼스 실리콘 등의 반도체를 사용한 태양전지는 반도체에 태양광이 조사되면 전류를 방출시키는 원리를 실용화한 것이다.
태양전지는 일반적으로 실리콘, 갈륨-비소, 구리-인듐-셀렌 등의 태양전지 소자를 상부 투명 보호재와 하부 기판 보호재로 보호하고, 태양전지 소자와 보호재를 접착제로 고정하여 제조되는 태양전지 모듈을 포함한다.
태양전지 모듈에서 상부 보호재는 통상적으로 유리를 사용하는데, 유리는 태양광을 반사하기 때문에 태양전지 모듈의 발전 효율이 떨어지는 단점이 있다.
이를 해결하기 위하여 반사방지막을 사용하는 등의 다양한 연구가 수행되고 있다.
이와 관련하여 한국공개특허 제10-2013-0015935호는 (메타)아크릴레이트 모노머(A), 나노실리카 입자(B), 4급 암모늄염(C), 알코올계 용제(D) 및 케톤계 용제(E)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방현성 반사방지 코팅 조성물을 개시하고 있다.
그러나 상기 문헌에 개시된 기술은 반사방지막의 굴절율과 반사율이 높고 투과율이 저하되어 태양전지 모듈에 장기간 안정적으로 사용될 수 없다.
따라서 전원의 인가에 따라 빛의 투과율을 조절할 수 있고, 내구성, 내열성, 내후성 및 전력변환효율을 향상시킬 수 있는 기술개발이 필요하다.
한국공개특허 제10-2013-0015935호
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 외부에서 유입되는 태양광의 투과율을 자유롭게 조절하여 에너지 손실을 줄이고 에너지 변환효율을 향상시킬 수 있는 자외선 경화형 코팅 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 투과율의 조절을 통해 내구성, 내열성, 내후성 및 전력변환효율을 향상시킬 수 있어 태양전지, 윈도우, 편광판, 액정표시장치, 렌즈 등에 장기간 안정적으로 사용될 수 있는 자외선 경화형 코팅 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 아크릴레이트 모노머; 아크릴기를 2개 갖는 아크릴레이트 화합물; 아크릴레이트 올리고머; 광개시제; 염료; 및 액정을 포함하는 자외선 경화형 코팅 조성물을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 조성물은 액정 100중량부에 대하여 아크릴레이트 모노머 20~50중량부, 아크릴기를 2개 갖는 아크릴레이트 화합물 10~25중량부, 아크릴레이트 올리고머 5~15중량부, 광개시제 1~5중량부 및 염료 0.1~2중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 조성물은 실리카 나노입자 5~20중량부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 조성물은 실란 커플링제 2~10중량부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 자외선 경화형 코팅 조성물을 광경화하여 제조되는 필름을 제공한다.
아울러 본 발명은 상기 필름을 포함하는 성형품을 제공하며, 상기 성형품은 태양전지, 윈도우, 편광판 또는 액정표시장치인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 외부에서 유입되는 태양광의 투과율을 자유롭게 조절하여 에너지 손실을 줄이고 에너지 변환효율을 향상시킬 수 있는 자외선 경화형 코팅 조성물을 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 투과율의 조절을 통해 내구성, 내열성, 내후성 및 전력변환효율을 향상시킬 수 있어 태양전지, 윈도우, 편광판, 액정표시장치, 렌즈 등에 장기간 안정적으로 사용될 수 있는 자외선 경화형 코팅 조성물을 제공할 수 있다.
이하 실시예를 바탕으로 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명에 사용된 용어, 실시예 등은 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고 통상의 기술자의 이해를 돕기 위하여 예시된 것에 불과할 뿐이며, 본 발명의 권리범위 등이 이에 한정되어 해석되어서는 안 된다.
본 발명에 사용되는 기술 용어 및 과학 용어는 다른 정의가 없다면 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 나타낸다.
본 발명은 아크릴레이트 모노머; 아크릴기를 2개 갖는 아크릴레이트 화합물; 아크릴레이트 올리고머; 광개시제; 염료; 및 액정을 포함하는 자외선 경화형 코팅 조성물에 관한 것이다.
상기 조성물은 액정 100중량부에 대하여 아크릴레이트 모노머 20~50중량부, 아크릴기를 2개 갖는 아크릴레이트 화합물 10~25중량부, 아크릴레이트 올리고머 5~15중량부, 광개시제 1~5중량부 및 염료 0.1~2중량부를 포함할 수 있다.
상기 조성물은 기재 사이에 존재하거나 기재 위에 코팅된 후, 자외선 경화되어 코팅층, 코팅막, 시트 또는 필름을 형성하며, 인가되는 전원에 따라 빛의 투과율을 조절할 수 있다.
PDLC(polymer dispersed liquid crystal)층은 고분자 매트릭스 내부에 미세한 크기의 액정 입자가 분산되어 있으며, 외부에서 전압이 인가되면 액정이 배열되어 빛을 투과시키고, 전압이 인가되지 않으면 액정이 불규칙하게 배열되어 빛을 산란시킬 수 있다.
즉, 외부에서 전압이 인가되지 않으면 고분자와 액정 입자 간의 굴절율이 다르기 때문에 입사광이 산란하여 불투명하게 되지만, 외부에서 전압이 인가되면 액정이 배열하여 고분자와 액정 입자의 굴절율이 유사하게 되되므로 빛이 투과할 수 있고 투명한 상태로 전환될 수 있다.
전원의 인가여부에 따라 빛의 투과율을 조절함으로써 태양전지, 윈도우, 디스플레이 등의 소자의 내구성, 내후성, 내열성 및 전력변환효율을 향상시킬 수 있다.
상기 액정은 외부 전원의 인가에 따라 배열되어 빛의 투과율을 높이며, 통상적으로 사용되는 액정 화합물 또는 액정 혼합물이 제한 없이 사용될 수 있다.
상기 액정은 시프염기계, 에스테르계, 안식향상 에스테르계, 시아노계, 시아노비페닐계, 시아노트리페닐계, 시클로헥실카르본산 에스테르계, 페닐시클로헥산계, 비페닐시클로헥산계, 피리미딘계, 시클로헥실계, 시클로헥센계, 디플루오로 페닐렌계, 이들의 혼합물 등이 사용될 수 있다.
상기 아크릴레이트 모노머는 자외선 경화에 의하여 고분자로 전환하며, 메틸아크릴레이트, 헥실아크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, 스테아릴아크릴레이트, 올레일아크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트, 이소보닐아크릴레이트, 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(HEA), 2-하이드록시메틸 아크릴레이트(HEMA), 에틸렌글리콜 페닐에테르 아크릴레이트(ethylene glycol phenyl ether acrylate; EGPA), 이소보닐 아크릴레이트(isobornyl acrylate, IBOA) 및 폴리카프로락톤 아크릴레이트(polycarprolactone acrylate)에서 하나 이상 사용될 수 있다.
상기 아크릴레이트 모노머는 액정 100중량부에 대하여 20~50중량부 사용되며, 함량이 20중량부 미만인 경우 투과율 및 전력변환효율이 저하되고, 50중량부를 초과하는 경우 내구성이 저하된다.
본 발명은 상기 아크릴레이트 모노머로 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(HEA) 및 에틸렌글리콜 페닐에테르 아크릴레이트(ethylene glycol phenyl ether acrylate; EGPA)를 동시에 사용할 수 있으며, 이때 HEA 및 EGPA의 중량비는 60~90:10~40 인 것이 바람직하고, 상기 수치범위에서 투과율, 전력변환효율 및 내구성이 극대화될 수 있다.
또한 본 발명은 상기 아크릴레이트 모노머로 HEA, EGPA 및 메틸아크릴레이트를 동시에 사용할 수 있으며, 이때 HEA, EGPA 및 메틸아크릴레이트의 중량비는 100:10~30:5~15 인 것이 바람직하고, 상기 수치범위에서 투과율, 전력변환효율 및 내구성이 극대화될 수 있다.
상기 아크릴기를 2개 갖는 아크릴레이트 화합물은 1,4-부탄디올 디아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 에탄디올 디아크릴레이트, 1,3-프로판디올 디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디아크릴레이트 및 1,9-노난디올 디아크릴레이트에서 하나 이상 사용될 수 있다.
상기 아크릴기를 2개 갖는 아크릴레이트 화합물은 액정 100중량부에 대하여 10~25중량부 사용되며, 함량이 10중량부 미만인 경우 투과율 및 전력변환효율이 저하되고, 25중량부를 초과하는 경우 내구성이 저하된다.
본 발명은 상기 아크릴기를 2개 갖는 아크릴레이트 화합물로 1,4-부탄디올 디아크릴레이트 및 1,6-헥산디올 디아크릴레이트를 동시에 사용할 수 있으며, 이때 1,4-부탄디올 디아크릴레이트 및 1,6-헥산디올 디아크릴레이트의 중량비는 60~90:10~40 인 것이 바람직하고, 상기 수치범위에서 투과율, 전력변환효율 및 내구성이 극대화될 수 있다.
또한 본 발명은 1,4-부탄디올 디아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트 및 네오펜틸글리콜 디아크릴레이트를 동시에 사용할 수 있으며, 이때 1,4-부탄디올 디아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트 및 네오펜틸글리콜 디아크릴레이트의 중량비는 100:10~30:5~15 인 것이 바람직하고, 상기 수치범위에서 투과율, 전력변환효율 및 내구성이 극대화될 수 있다.
상기 아크릴레이트 올리고머는 아크릴기를 3개 이상 갖는 아크릴레이트 화합물로서, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA), 글리세린 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트(PETA), 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트 및 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트에서 하나 이상 사용될 수 있다.
상기 아크릴레이트 올리고머는 액정 100중량부에 대하여 5~15중량부 사용되며, 함량이 5중량부 미만인 경우 투과율 및 전력변환효율이 저하되고, 15중량부를 초과하는 경우 내구성이 저하된다.
본 발명은 상기 아크릴레이트 올리고머로 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 및 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트를 동시에 사용할 수 있으며, 이때 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 및 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트의 중량비는 60~90:10~40 인 것이 바람직하고, 상기 수치범위에서 투과율, 전력변환효율 및 내구성이 극대화될 수 있다.
상기 광개시제는 트리아진계, 아세토페논계, 벤조페논계, 티오크산톤계, 벤조인계, 인계, 옥심계 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
상기 광 개시제의 예로는 2,4,6-트리클로로-s-트리아진, 2-페닐-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-(3',4'-디메톡시 스티릴)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-(4'-메톡시 나프틸)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-(p-메톡시 페닐)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-(p-톨릴)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-비페닐-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 비스(트리클로로 메틸)-6-스티릴-s-트리아진, 2-(나프토-1-일)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-(4-메톡시 나프토-1-일)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2,4-트리클로로 메틸(피페로닐)-6-트리아진, 2,4-(트리클로로 메틸(4'-메톡시 스티릴)-6-트리아진 등의 트리아진계; 2,2'-디에톡시 아세토페논, 2,2'-디부톡시 아세토페논, 2-히드록시-2-메틸 프로피오페논, p-t-부틸 트리클로로 아세토페논, p-t-부틸 디클로로 아세토페논, 4-클로로 아세토페논, 2,2'-디클로로-4-페녹시 아세토페논, 2-메틸-1-(4-(메틸티오)페닐)-2-모폴리노 프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸 아미노-1-(4-모폴리노 페닐)-부탄-1-온 등의 아세토페논계; 벤조페논, 벤조일 안식향산, 벤조일 안식향산 메틸, 4-페닐 벤조페논, 히드록시 벤조페논, 아크릴화 벤조페논, 4,4'-비스(디메틸 아미노)벤조페논, 4,4'-디클로로 벤조페논, 3,3'-디메틸-2-메톡시 벤조페논 등의 벤조페논계; 티오크산톤, 2-메틸 티오크산톤, 이소프로필 티오크산톤, 2,4-디에틸 티오크산톤, 2,4-디이소프로필 티오크산톤, 2-클로로 티오크산톤 등의 티오크산톤계; 벤조인, 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 에틸 에테르, 벤조인 이소프로필 에테르, 벤조인 이소부틸 에테르, 벤질 디메틸 케탈 등의 벤조인계; 비스벤조일페닐 포스핀옥시드, 벤조일디페닐 포스핀옥시드 등의 인계; 2-(o-벤조일옥심)-1-[4-(페닐티오)페닐]-1,2-옥탄디온 및 1-(o-아세틸옥심)-1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]에탄온 등의 옥심계 등이 사용될 수 있다.
상기 광개시제는 액정 100중량부에 대하여 1~5중량부 사용되며, 상기 수치범위에서 투과율, 전력변환효율 및 내구성이 극대화될 수 있다.
상기 염료는 시아닌, 프탈로시아닌, 포마즌, 카로틴(carotene), 리코펜, 쿠마린, 산테노디퀴놀리진, 아자산텐, 나프토락탐, 아즐락톤, 옥사진, 티아진, 티아졸, 디옥사진, 피렌, 피라졸론, 니트로, 니트로소, 니트로벤족사디아졸, 니트로벤젠, 아조, 아조메틴, 메틴, 퀴논이민, 안트라퀴논, 나프토퀴논, 벤조퀴논, 페노티아진, 인디고이드, 산텐, 페난트리딘, 디페닐메탄, 트리페닐메탄, 스틸벤, 퀴놀린 및 트리아릴메탄으로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택될 수 있다.
예를 들면, 니트로벤젠 염료로는 1-히드록시-3-니트로-4-N-(γ-히드록시프로필)아미노벤젠, N-(β-히드록시에틸)아미노-3-니트로-4-아미노벤젠, 1-아미노-3-메틸-4-N-(β-히드록시에틸)아미노-6-니트로벤젠, 1-히드록시-3-니트로-4-N-(β-히드록시에틸)아미노벤젠, 1,4-디아미노-2-니트로벤젠, 1-아미노-2-니트로-4-메틸아미노벤젠, N-(β-히드록시에틸)-2-니트로-파라-페닐렌디아민, 1-아미노-2-니트로-4-(β-히드록시에틸)아미노-5-클로로벤젠, 2-니트로-4-아미노디페닐아민, 1-아미노-3-니트로-6-히드록시벤젠, 1-(β-아미노에틸)아미노-2-니트로-4-(β-히드록시에틸옥시)-벤젠, 1-(β,γ-디히드록시프로필)옥시-3-니트로-4-(β-히드록시에틸)-아미노-벤젠, 1-히드록시-3-니트로-4-아미노벤젠, 1-히드록시-2-아미노-4,6-디니트로벤젠, 1-메톡시-3-니트로-4-(β-히드록시에틸)아미노벤젠, 2-니트로-4'-히드록시디페닐아민, 1-아미노-2-니트로-4-히드록시-5-메틸벤젠, 1-β-히드록시에틸옥시-3-메틸아미노-4-니트로벤젠, 1-메틸아미노-2-니트로-5-(β,γ-디히드록시프로필)옥시벤젠, 1-(β-히드록시에틸)아미노-2-메톡시-4-니트로벤젠, 1-(β-아미노에틸)아미노-2-니트로-5-메톡시벤젠, 1,3-디(β-히드록시에틸)아미노-4-니트로-6-클로로벤젠, 1-아미노-2-니트로-6-메틸벤젠, 1-(β-히드록시에틸)아미노-2-히드록시-4-니트로벤젠, N-(β-히드록시에틸)-2-니트로-4-트리플루오로메틸아닐린, 4-(β-히드록시에틸)아미노-3-니트로벤젠술폰산, 4-에틸아미노-3-니트로벤조산, 4-(β-히드록시에틸)아미노-3-니트로클로로벤젠,　4-(β-히드록시에틸)아미노-3-니트로메틸벤젠, 4-(β,γ-디히드록시프로필)아미노-3-니트로트리플루오로메틸벤젠, 1-(β-우레이도에틸)아미노-4-니트로벤젠, 1,3-디아미노-4-니트로벤젠, 1-히드록시-2-아미노-5-니트로벤젠, 1-아미노-2-[트리스(히드록시메틸)메틸]아미노-5-니트로벤젠, 1-(β-히드록시에틸)아미노-2-니트로벤젠, 4-(β-히드록시에틸)아미노-3-니트로벤즈아미드 등이 있다.
상기 염료는 액정 100중량부에 대하여 0.1~2중량부 사용되며, 상기 수치범위에서 투과율, 전력변환효율 및 내구성이 극대화될 수 있다.
또한 상기 조성물은 실리카 나노입자를 추가로 포함할 수 있으며, 실리카 나노입자는 내구성 및 내후성을 향상시킬 수 있다.
실리카 나노입자는 액정 100중량부에 대하여 5~20중량부 사용되며, 상기 수치범위에서 투과율, 전력변환효율 및 내구성이 극대화될 수 있다.
상기 실리카 나노입자는 실란 커플링제로 표면처리될 수 있으며, 실란 커플링제로는 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제가 사용되는 것이 바람직하다.
아크릴레이트기 함유 실란 커플링제로는 3-메타크릴록시프로필메틸디메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필메틸디에톡시실란, 3-메타크릴록시프로필트리에톡시실란, 3-아크릴록시프로필트리메톡시실란, 메타크릴록시메틸트리에톡시실란, 메타크릴록시메틸트리메톡시실란 등이 있다.
실란 커플링제의 함량은 나노입자 100중량부에 대하여 1~10중량부인 것이 바람직하며, 함량이 1중량부 미만인 경우 접착력 향상을 기대하기 어렵고, 10중량부를 초과하는 경우 과다한 실란 커플링제의 사용으로 투과율 및 내구성이 저하된다.
또한 상기 실리카 나노입자는 실란 커플링제 및 아크릴기를 2개 갖는 아크릴레이트 화합물로 표면처리될 수 있다.
이때 실란 커플링제 및 아크릴기를 2개 갖는 아크릴레이트 화합물의 중량비는 60~90:10~40인 것이 바람직하다.
또한 상기 조성물은 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제를 추가로 포함할 수 있다.
아크릴레이트기 함유 실란 커플링제로는 3-메타크릴록시프로필메틸디메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필메틸디에톡시실란, 3-메타크릴록시프로필트리에톡시실란, 3-아크릴록시프로필트리메톡시실란, 메타크릴록시메틸트리에톡시실란, 메타크릴록시메틸트리메톡시실란 등이 있다.
상기 실란 커플링제는 액정 100중량부에 대하여 2~10중량부 사용되는 것이 바람직하고, 상기 수치범위에서 투과율, 전력변환효율 및 내구성이 극대화될 수 있다.
또한 상기 조성물은 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 및 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(HEA)의 공중합체를 추가로 포함할 수 있다.
아크릴레이트기 함유 실란 커플링제로는 3-메타크릴록시프로필메틸디메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필메틸디에톡시실란, 3-메타크릴록시프로필트리에톡시실란, 3-아크릴록시프로필트리메톡시실란, 메타크릴록시메틸트리에톡시실란, 메타크릴록시메틸트리메톡시실란 등이 있다.
상기 공중합체는 액정 100중량부에 대하여 2~10중량부 사용되는 것이 바람직하고, 상기 수치범위에서 투과율, 전력변환효율 및 내구성이 극대화될 수 있다.
또한 본 발명은 상기 자외선 경화형 코팅 조성물을 광경화하여 제조되는 코팅층, 코팅막, 시트 또는 필름에 관한 것이다.
상기 자외선은 UV 램프(파장 365nm)를 사용하며, 상온에서 1~30분 자외선 조사를 수행할 수 있다.
아울러 본 발명은 상기 코팅층, 코팅막, 시트 또는 필름을 포함하는 성형품을 제공하며, 상기 성형품은 태양전지, 윈도우, 편광판 또는 액정표시장치인 것을 특징으로 한다.
이하 실시예 및 비교예를 통해 본 발명을 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 실시를 위하여 예시된 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
네마틱 액정(시아노계 액정 혼합물 E7) 100중량부, 2-하이드록시에틸 아크릴레이트 40중량부, 1,4-부탄디올 디아크릴레이트 20중량부, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 10중량부, IRGACURE 184(광개시제) 1중량부 및 카로틴 0.1중량부를 혼합하여 조성물을 제조하였다.
(실시예 2)
펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 2중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 조성물을 제조하였다.
(실시예 3)
펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 20중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 조성물을 제조하였다.
(실시예 4)
1,4-부탄디올 디아크릴레이트 20중량부 대신에, 1,4-부탄디올 디아크릴레이트 15중량부 및 1,6-헥산디올 디아크릴레이트 5중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 조성물을 제조하였다.
(실시예 5)
펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 10중량부 대신에, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 7중량부 및 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트 3중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 조성물을 제조하였다.
(비교예 1)
1,4-부탄디올 디아크릴레이트 및 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 조성물을 제조하였다.
상기 실시예 및 비교예로부터 제조된 조성물을 유리 기판 위에 코팅한 후, UV 램프(파장 365nm, 500mW/cm2)에서 상온에서 10분 동안 경화하여 필름을 제조하였으며, 필름의 특성을 측정하여 그 결과를 아래의 표 1에 나타내었다.
(투과율)
투과율은 670nm NIR laser를 조사한 후에 laser의 intensity 변화 값을 측정하여 확인하였다. 670nm NIR laser는 100mW/cm2의 intensity로 조사하였고, 0~160V의 전압범위 안에서 10V씩 변화시켜가며 laser의 intensity 값을 확인하였다.
이때 최소투과율과 최대투과율을 측정하고, 최대투과율과 최소투과율의 비인 명암비(contrast ratio; CR)를 계산하였다.
또한 투과율이 10%일 때의 전압인 Vth(threshold voltage)를 측정하였다.
(내열성)
내열성은 120℃로 유지되는 열풍 순환식 가열로에서 상기 필름을 3시간 가열한 후 필름의 황변도를 육안으로 관찰하여, 탁월, 우수, 보통 및 불량으로 표기하였다.
구분 실시예 비교예
1 2 3 4 5 1
최소투과율(%) 0.87 0.90 0.88 0.79 0.84 0.92
최대투과율(%) 95.6 86.2 87.8 96.1 97.2 62.5
명암비(CR) 109.9 95.7 99.7 121.6 115.7 67.9
Vth 3.7 5.6 6.8 3.1 2.8 13.6
내열성 우수 보통 보통 탁월 탁월 불량
상기 표 1의 결과로부터, 실시예 1 내지 5는 비교예 1에 비하여 명암비가 높고, 구동전압이 낮으며, 내열성이 우수함을 알 수 있다. 특히 실시예 1, 4 및 5는 상기 특성이 가장 우수하다.

Claims (6)

  1. 아크릴레이트 모노머;
    아크릴기를 2개 갖는 아크릴레이트 화합물;
    아크릴레이트 올리고머;
    광개시제;
    염료; 및
    액정을 포함하는 자외선 경화형 코팅 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    액정 100중량부에 대하여 아크릴레이트 모노머 20~50중량부, 아크릴기를 2개 갖는 아크릴레이트 화합물 10~25중량부, 아크릴레이트 올리고머 5~15중량부, 광개시제 1~5중량부 및 염료 0.1~2중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자외선 경화형 코팅 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    실리카 나노입자 5~20중량부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 자외선 경화형 코팅 조성물.
  4. 제3항에 있어서,
    실란 커플링제 2~10중량부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 자외선 경화형 코팅 조성물.
  5. 제1항의 자외선 경화형 코팅 조성물을 광경화하여 제조되는 필름.
  6. 제5항의 필름을 포함하는 성형품에 있어서,
    상기 성형품은 태양전지, 윈도우, 편광판 또는 액정표시장치인 것을 특징으로 하는 성형품.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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