WO2018088847A1 - 빔 프로젝터 스크린 형성용 도료 조성물 및 빔 프로젝터용 스크린 - Google Patents

빔 프로젝터 스크린 형성용 도료 조성물 및 빔 프로젝터용 스크린 Download PDF

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screen
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binder
projector screen
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김학정
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페인트팜 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a coating composition for forming a beam projector screen and a screen for a beam projector manufactured using the same.
  • the screen for the beam projector the screen of the white cloth type which is used in the theater etc. is the most common.
  • the method of using the beam projector and the cloth screen is very cheap in terms of cost compared to using the above LCD or LED display device, it is possible to use a simple screen, etc., the mobility is also very excellent.
  • An object of the present invention is to provide a coating composition for a beam projector screen and a screen for a beam projector manufactured using the same, by which a user can install a beam projector screen at a desired position and immediately by a quick and easy application and drying process. do.
  • a coating composition for forming a beam projector screen is provided.
  • the hydrophilic binder is at least one selected from the group consisting of a silicone-acrylate binder, a silica sol-based binder, a vinyl acetate-based binder, a polyvinyl alcohol-based binder, a urethane-based binder, and a silicone-based organic-inorganic hybrid binder. It may be to include.
  • the composite metal oxide may be, for example, titanium (Ti), molybdenum (Mo), tantalum (Ta), tungsten (W), vanadium (V), aluminum (Al), zinc (Zn), or indium (In). ), Tin (Sn), and antimony (Sb) may include one or more of oxides of metals selected from the group consisting of.
  • the composite metal oxide may have an average particle diameter of about 30 nm to about 100 nm, and may be included in an amount of about 30 to about 60 parts by weight based on 100 parts by weight of the hydrophilic binder.
  • the hollow silica microparticles may have an average particle diameter of about 10 ⁇ m to about 40 ⁇ m, and may be included in an amount of about 10 to about 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the hydrophilic binder. Can be.
  • a translucent layer formed on at least one side of the substrate by the composition described above;
  • the translucent layer has an adhesive force to the substrate, measured according to ASTM D 3359, 4B or more,
  • the adhesion to the substrate may be 0B or less.
  • the average thickness of the translucent layer is preferably about 5 ⁇ m to about 20 ⁇ m.
  • the beam projector screen may have a form satisfying Equation 1 below.
  • d 1 is the number average particle diameter of the hollow silica microparticles
  • D is the average thickness of the translucent layer
  • d 2 is an average particle diameter of the composite metal oxide.
  • the coating composition for the beam projector screen of the present invention can easily and immediately install the beam projector screen through a process of simply applying and drying on a substrate having various kinds and shapes, and thus, various presentation members It can be applied to many fields such as outdoor billboards.
  • FIG. 1 is a surface photograph of a beam projector screen, in accordance with embodiments and comparative examples of the present invention.
  • FIG. 2 is a photograph taken from the front side when the test screen of the beam projector is projected from the rear side of the beam projector screen according to the embodiment and the comparative example of the present invention.
  • FIG 3 is a photograph of the adhesion of the semi-transparent layer and the base layer in accordance with ASTM D 3359 for the beam projector screen according to the Examples and Comparative Examples of the present invention.
  • FIG. 4 is a picture used by the beam projector screen according to an embodiment of the present invention as an outdoor billboard.
  • the coating composition for beam projector screen formation of the present invention is the coating composition for beam projector screen formation of the present invention.
  • the present invention the screen for the beam projector
  • a translucent layer is formed on at least one side of the substrate by the composition described above.
  • each layer or element when each layer or element is referred to as being formed “on” or “on” of each layer or element, it means that each layer or element is formed directly on each layer or element, or It is meant that a layer or element can additionally be formed between each layer, on the object, the substrate.
  • the coating composition for beam projector screen formation of this invention is a hydrophilic binder; Composite metal oxides; Hollow silica micro particles; And solvents.
  • the hydrophilic binder component allows uniform mixing of various components in the composition, and improves applicability and processability, so that the shape of the film is firmly maintained during application and drying on the substrate, and thus the It plays a role of ensuring durability.
  • Such a hydrophilic binder is specifically 1 selected from the group consisting of a silicone-acrylate binder, a silica sol-based binder, a vinyl acetate-based binder, a polyvinyl alcohol-based binder, a urethane-based binder, and a silicone-based organic-inorganic hybrid binder. It may be desirable to include more than one species.
  • the above-mentioned binder component has especially hydrophilic property, and in the state apply
  • the composite metal oxide may include titanium (Ti), molybdenum (Mo), tantalum (Ta), tungsten (W), vanadium (V), aluminum (Al), zinc (Zn), indium (In), and tin (Sn). ), And antimony (Sb) may include one or more of oxides of metals selected from the group consisting of.
  • Such composite metal oxides can effectively block the reflected light in the near-visible and non-visible light region, maintain the transmission and reflectance of visible light at an appropriate level, and can greatly improve the visibility of the screen when irradiating a beam projector.
  • the composite metal oxide may have an average particle diameter of about 30 nm to about 100 nm.
  • the transmission and blocking rate against visible light can be maintained, and when applied, it is not directly involved in the unevenness formed on the surface of the coating layer, so that the visibility of the screen can be effectively controlled when the beam projector is irradiated. do.
  • the composite metal oxide may be included in an amount of about 30 to about 60 parts by weight based on 100 parts by weight of the hydrophilic binder.
  • an amount less than the above range it is difficult to obtain the above-described effects, and when an amount more than the above range is used, the color of the beam projector screen to be manufactured or the transmittance of the visible light region are affected, and thus the beam projector irradiation In this case, a problem may occur in that visibility of the screen is lowered.
  • Hollow silica microparticles when the composition is applied, imparts irregularities on the surface of the coating layer, may cause scattering or diffuse reflection of light, accordingly, by adjusting the HAZE value, it may play a role of increasing the visibility of the screen when irradiating the beam projector. have.
  • the hollow silica microparticles may be about 10 ⁇ m to about 40 ⁇ m.
  • the beam projector when using hollow silica microparticles having a particle size smaller than the range, a problem may occur that the visibility of the screen is lowered when irradiating the beam projector, and when using hollow silica microparticles having a particle size larger than the range, the beam projector During irradiation, light is concentrated only in a certain area, which corresponds to the lens center portion of the beam projector, so that a so-called bright spot may occur, in which an illuminance value varies greatly depending on an area on a screen on which the beam projector is irradiated.
  • Such hollow silica microparticles are preferably included in about 10 to about 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the hydrophilic binder.
  • an amount less than the above range it is difficult to obtain the above-mentioned effect, and when an amount greater than the above range is used, the solution stability and the applicability of the composition are lowered, making it difficult to form a screen with a uniform surface, and The problem that a lot of bright spots occur in each part of the screen to be generated may occur.
  • the solvent includes water; Alcohol solvents such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol and butanol; Alkoxy alcohol solvents such as 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol and 1-methoxy-2-propanol; Ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl propyl ketone and cyclohexanone; Propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethyl glycol monoethyl ether, diethyl glycol monopropyl ether Ether solvents such as diethyl glycol monobutyl ether and diethylene glycol-2-ethylhexyl ether; Aromatic solvents, such as benzene, toluene,
  • the content of the solvent is not particularly limited because it can be variously adjusted within a range that does not lower the physical properties of the coating composition, with respect to the solid content of the components included in the coating composition, the weight ratio of solid content: solvent is about 30: 70 to And about 99: 1. When the solvent is in the above range it may have a proper flow and applicability.
  • the coating composition for forming the beam projector screen may further include additives commonly used in the art to which the present invention belongs, such as anti-yellowing agent, leveling agent, antifouling agent, wetting agent, antifoaming agent. .
  • the content can be variously adjusted within a range that does not harm other physical properties of the screen for the beam projector to be manufactured, it is not particularly limited, for example, to about 0.1 to about 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder component. May be included.
  • the leveling agent serves to make the surface of the coated coating film uniform using the coating composition.
  • the wetting agent serves to lower the surface energy of the coating composition, when the coating composition is coated on the transparent base layer, it helps to achieve a uniform coating.
  • the antifoaming agent may be added to remove the bubbles in the coating composition.
  • the leveling agent, the wetting agent, and the antifoaming agent may affect the dispersibility of the fine particles or nanoparticles contained therein and the formation of irregularities on the coating surface when the coating composition is applied.
  • the additive may include a yellowing inhibitor, and the yellowing inhibitor may include a benzophenone compound or a benzotriazole compound.
  • a transparent substrate On the other hand, according to another aspect of the invention, a transparent substrate; And a translucent layer formed by the above-described composition on at least one side of the substrate.
  • Substrates for application of the composition include glass, polyester such as polyethylene terephthalate (PET), cyclic olefin copolymer (COC), polyacrylate (PAC), polycarbonate (polycarbonate, PC), polyethylene, PE, polyalkyl (meth) acrylate, polyetheretherketon (PEEK), polyethylenenaphthalate (PEN), polyetherimide (polyetherimide, PEI), polyimide (PI), or triacetylcellulose (TAC), and the like.
  • PET polyethylene terephthalate
  • COC cyclic olefin copolymer
  • PAC polyacrylate
  • PEEK polycarbonate
  • PC polyethylene
  • PE polyalkyl (meth) acrylate
  • PEEK polyetheretherketon
  • PEN polyethylenenaphthalate
  • PEI polyetherimide
  • PEI polyetherimide
  • PI polyimide
  • TAC triacetylcellulose
  • the translucent layer may have an adhesive force of 4B or more on a substrate, measured according to ASTM D 3359, and a hydrophilic solvent contact with the translucent layer, and may have an adhesive force of 0B or less, measured according to ASTM D 3359.
  • the part peeled off by the tape may be less than about 5 percent of the total area, and the adhesion between the translucent layer and the substrate may be 4B or 5B.
  • the composition for forming the translucent layer is basically fixed to the surface of the substrate by a hydrophilic binder, so that a hydrophilic solvent such as water is brought into contact with each other.
  • a hydrophilic solvent such as water
  • the translucent layer may have an average thickness of about 5 ⁇ m to about 20 ⁇ m, and the beam projector screen may have a form satisfying Equation 1 below.
  • d 1 is the number average particle diameter of the hollow silica microparticles
  • D is the average thickness of the translucent layer
  • d 2 is an average particle diameter of the composite metal oxide.
  • the hollow silica microparticles are formed to protrude on the surface of the translucent layer, thereby effectively inducing diffuse reflection of visible light on the screen surface.
  • the composite metal oxide most of which is embedded in the surface of the translucent layer, does not directly participate in diffuse reflection, and properly blocks and reflects light in the visible and near-visible region within the translucent layer. Therefore, the screen visibility for the beam projector can be greatly improved.
  • the coating composition for forming the beam projector screen and the beam projector screen manufactured by using the same in particular, can be easily applied to a glass surface, so that it can be used as a beam projector screen by applying and drying the glass window inside and outside the building. In particular, it can be utilized as an outdoor billboard of a building at low cost.
  • the coating composition for beam projector screen formation According to the following composition, it mixed and produced the coating composition for beam projector screen formation.
  • Silicone acrylate binders NR-1000 and HC-800 were mixed at a weight ratio of 1: 1 and used as a hydrophilic binder.
  • ITO Indium-tin oxide
  • ATO Antimony Tin Oxide
  • Hollow silica microparticles having an average particle diameter of 30 ⁇ m were used.
  • the solvent was used by mixing ethyl acetate, acetone, ethanol and methyl ethyl ketone in the same weight ratio.
  • Comparative Example 1 instead of using hollow silica microparticles having an average particle diameter of 30 ⁇ m, an aluminum powder having an average particle diameter of 30 ⁇ m was used, and in Comparative Example 2, an average particle diameter of 5 ⁇ m and a hollow form. Instead of ordinary silica microparticles.
  • a leveling agent 0.3 wt% of BYK300 was used, and the remaining amount of solvent was used in addition to the composition of Table 1 below.
  • the coating composition for forming the beam projector screen was applied to one surface of transparent glass, and then a translucent layer was formed by natural drying to prepare a beam projector screen.
  • 3M's translucent sheet paper was bonded to glass to Comparative Example 3 to prepare a beam projector screen of a similar type.
  • the average thickness of the translucent layer was measured to 10 mu m.
  • FIG. 1 is a surface photograph of a beam projector screen, in accordance with embodiments and comparative examples of the present invention.
  • the surface is very uniform translucent layer is formed, in the case of the comparative example, it is not uniform, and the aluminum powder is agglomerated in each part, thereby generating irregular reflected light It can be clearly confirmed.
  • FIG. 2 is a photograph taken from the front side when the test screen of the beam projector is projected from the rear side of the beam projector screen according to the embodiment and the comparative example of the present invention.
  • Comparative Example 1 it may be confirmed that the screen is not projected. In addition, in the case of the embodiment, it can be clearly confirmed that the screen is clearer and has higher illuminance than in Comparative Example 2.
  • the physical properties of the beam projector screen were measured by the following method.
  • a 5000 ANSI class beam projector was used for the evaluation and projected onto the screen at a distance of 70 cm.
  • the beam projector screens prepared in Examples and Comparative Examples were divided into 3 * 3 regular hexagonal keypad types (A-H, upper left: A, lower right: I), and the white test screen of the beam projector was projected from the rear, The illuminance of the linear light was measured to calculate the total mean illuminance and the standard deviation value of illuminance.
  • the angle of view having half the gain value was measured based on the gain value when the screen was viewed from the front, and the viewing angle was evaluated.
  • the adhesive force of the screen for beam projectors of an Example and a comparative example was evaluated (adhesive force A), water was sprayed on the surface, and after contact with a hydrophilic solvent, the adhesive force was evaluated by the same method (adhesive force) B).
  • the beam projector screen according to the embodiment of the present invention while having an excellent illuminance value, it is confirmed that the intensity standard deviation value is relatively small, the occurrence of bright spots is significantly reduced.
  • the beam projector screen according to the embodiment of the present invention has an average illuminance value of about 190 or more, and when compared with a comparative example or a screen used in the past, the beam projector screen may exhibit almost the same or higher brightness. Can be.
  • the characteristics of the image projector such as a beam projector using a lens in the center for condensing, it is difficult to completely prevent the occurrence of bright spots, but despite the high illuminance value, the illuminance standard deviation value is reduced, so that the entire screen is reduced. It can be clearly seen that the image is projected brightly and uniformly.
  • FIG 3 is a photograph of the adhesion of the semi-transparent layer and the base layer in accordance with ASTM D 3359 for the beam projector screen according to the Examples and Comparative Examples of the present invention.
  • the adhesion of the semi-transparent layer and the base layer is more than 4B, the composition is applied and dried, very firmly adhered to each other It can be seen that, after spraying water, the adhesive force is 0B, which can be easily removed.
  • FIG. 4 is a picture used by the beam projector screen according to an embodiment of the present invention as an outdoor billboard.
  • the beam projector screen according to the embodiment of the present invention can be manufactured by coating and drying the composition on various substrate surfaces by a simple method, and has excellent durability under general use conditions. It is expected to be widely used for presentation presentation or outdoor billboards because it can be easily removed by simply spraying a hydrophilic solvent such as water and using a tool to scrape off or wipe off.

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Abstract

본 발명은 빔 프로젝터 스크린 형성용 도료 조성물 및 이를 이용하여 제조된 빔 프로젝터용 스크린에 관한 것이다. 본 발명의 빔 프로젝터 스크린 용 도료 조성물은, 다양한 종류 및 형태를 가지는 기재 상에 단순히 도포하고, 건조하는 과정만을 통해, 쉽게, 즉석에서, 빔 프로젝터 스크린을 설치할 수 있으며, 이에 따라, 각종 프리젠테이션 부재, 혹은 옥외 광고판 등, 많은 분야로의 응용이 가능하다.

Description

빔 프로젝터 스크린 형성용 도료 조성물 및 빔 프로젝터용 스크린
본 발명은 빔 프로젝터 스크린 형성용 도료 조성물 및 이를 이용하여 제조된 빔 프로젝터용 스크린에 관한 것이다.
교실, 사무실, 학원, 가정 등에서는 교육, 회의, 등 다양한 목적으로 프리젠테이션이 행해지게 된다.
이 때 청자의 이해를 돕고, 집중력을 높이기 위해, 다양한 형태의 프리젠테이션 부재가 사용된다.
과거에는 각종 도표나 정리된 요약 내용을 직접 지면에 표기한 차트 등을 가지고 프리젠테이션을 진행하거나, 칠판에 직접 판서를 하면서 프리젠테이션을 진행하는 경우가 많았으나, 최근에는 디지털 미디어 및 기기의 발달로, 스프레트시트 형태의 컴퓨터 파일이나, 문서 형태의 컴퓨터 파일로 자료를 준비하고, 이를 화상으로 구현하여 프리젠테이션을 진행하는 경우가 많다.
이 때 화상 구현을 위한 장치로는, 대형 LCD 디스플레이 등이 많이 사용되어 왔으며, 이러한 화상 구현 장치들은, 프리젠테이션 뿐 아니라, 옥외 광고판 등의 다양한 용도로 많이 사용되고 있다.
그러나, 이러한 LCD, LED 등의 디스플레이 장치는, 가격이 매우 비싸고, 이동성에 제약이 많으며, 특히, 사용자가 이용하고자 하는 화면의 크기가 커질수록 그 가격 및 이동성의 제약이 비약적으로 상승하기 때문에, 이를 대체하여 빔 프로젝터 및 이를 투사하기 위한 스크린 등을 이용하는 방법이 많이 사용된다.
빔 프로젝터용 스크린으로는, 예로부터 극장 등에 사용되던, 흰색 천 형태의 스크린이 가장 많다. 빔 프로젝터 및 천 스크린을 이용하는 방법은, 위 LCD 혹은 LED 디스플레이 장치를 사용하는 것에 비해 비용 측면에서 매우 저렴하고, 간이 스크린 등을 사용할 수 있어, 이동성 역시 매우 우수하다.
그러나, 이러한 천 스크린은, 빔 프로젝터 투사 시 일정한 조도 확보를 위해, 비 사용 시에도 꾸준한 관리가 요구되는데, 사용하지 않을 경우, 보관 및 관리에 신경쓰기가 쉽지 않고, 이동식 스크린을 이용한다 하더라도, 설치할 수 있는 장소가 제한적이며, 특히 옥외 광고판 등의 용도로는 활용하기 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 쉽고 빠른 도포 및 건조 과정에 의해, 사용자가 원하는 위치에, 즉석에서 빔 프로젝터 스크린을 설치할 수 있는, 빔 프로젝터 스크린 용 도료 조성물 및 이를 이용하여 제조된 빔 프로젝터용 스크린을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은,
친수성 바인더;
복합 금속 산화물;
중공 실리카 마이크로 입자; 및
용매를 포함하는,
빔 프로젝터 스크린 형성용 도료 조성물을 제공한다.
이 때, 상기 친수성 바인더는, 실리콘-아크릴레이트계 바인더, 실리카졸계 바인더, 비닐아세테이트계 바인더, 폴리비닐알코올계 바인더, 우레탄계 바인더, 및 실리콘계 유-무기 하이브리드 바인더로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.
그리고, 상기 복합 금속 산화물은, 예를 들어, 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 탄탈(Ta), 텅스텐(W), 바나듐(V), 알루미늄(Al), 아연(Zn), 인듐(In), 주석(Sn), 및 안티몬(Sb)으로 이루어진 군에서 선택되는 금속의 산화물 중 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.
상기 복합 금속 산화물은, 평균 입경이 약 30nm 내지 약 100nm인 것이 바람직할 수 있으며, 상기 친수성 바인더 100중량부에 대하여, 약 30 내지 약 60중량부로 포함되는 것이 바람직할 수 있다.
발명의 일 실시예에 따르면, 상기 중공 실리카 마이크로 입자는, 평균 입경이 약 10㎛ 내지 약 40㎛일 수 있으며, 상기 친수성 바인더 100중량부에 대하여, 약 10 내지 약 50중량부로 포함되는 것이 바람직할 수 있다.
또한, 본 발명은,
투명 기재; 및
상기 기재의 적어도 1면에 상술한 조성물에 의해 형성되는, 반투명층을 포함하는;
빔 프로젝터용 스크린을 제공한다.
상기 반투명층은, ASTM D 3359에 따라 측정한, 기재에 대한 접착력이 4B 이상이며,
반투명층에 친수성 용매 접촉시킨 후, ASTM D 3359에 따라 측정한, 기재에 대한 접착력이 0B 이하인 것일 수 있다.
그리고, 상기 반투명층의 평균 두께는 약 5㎛ 내지 약 20㎛인 것이 바람직하다.
발명의 일 실시예에 따르면, 상기 빔 프로젝터용 스크린은, 하기 식 1을 만족하는 형태일 수 있다.
[식 1]
Figure PCTKR2017012744-appb-I000001
상기 식에서,
d1은 상기 중공 실리카 마이크로 입자의 수 평균 입경이고,
D는 상기 반투명층의 평균 두께이고,
d2는 상기 복합 금속 산화물의 평균 입경이다.
본 발명의 빔 프로젝터 스크린 용 도료 조성물은, 다양한 종류 및 형태를 가지는 기재 상에 단순히 도포하고, 건조하는 과정만을 통해, 쉽게, 즉석에서, 빔 프로젝터 스크린을 설치할 수 있으며, 이에 따라, 각종 프리젠테이션 부재, 혹은 옥외 광고판 등, 많은 분야로의 응용이 가능하다.
도 1은, 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른, 빔 프로젝터 스크린의 표면 사진이다.
도 2는, 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른, 빔 프로젝터 스크린에 대해, 후면에서 빔 프로젝터의 테스트 화면을 투사하였을 때, 전면에서 관찰한 사진이다.
도 3은, 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 빔 프로젝터 스크린에 대하여, ASTM D 3359에 따라, 반투명층과 기재층의 접착력을 테스트한 사진이다.
도 4는, 본 발명의 실시예에 따른 빔 프로젝터 스크린이 옥외 광고판으로 이용한 사진이다.
본 발명의 빔 프로젝터 스크린 형성용 도료 조성물은,
친수성 바인더;
복합 금속 산화물;
중공 실리카 마이크로 입자; 및
용매를 포함한다.
또한, 본 발명은, 빔 프로젝터용 스크린은,
투명 기재; 및
상기 기재의 적어도 1면에 상술한 조성물에 의해 형성되는, 반투명층을 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 예시적인 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 구성 요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 구성 요소, 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한 본 발명에 있어서, 각 층 또는 요소가 각 층들 또는 요소들의 "상에" 또는 "위에" 형성되는 것으로 언급되는 경우에는 각 층 또는 요소가 직접 각 층들 또는 요소들의 위에 형성되는 것을 의미하거나, 다른 층 또는 요소가 각 층 사이, 대상체, 기재 상에 추가적으로 형성될 수 있음을 의미한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 하기에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 빔 프로젝터 스크린 형성용 도료 조성물은, 친수성 바인더; 복합 금속 산화물; 중공 실리카 마이크로 입자; 및 용매를 포함한다.
상기 친수성 바인더 성분은, 조성물 내에서 각종 성분을 균일하게 혼합할 수 있게 하고, 도포성 및 가공성을 좋게 해주면, 기재 상에 도포 및 건조 시, 막의 형태를 견고하게 유지하여, 제조되는 빔 프로젝터 스크린의 내구성을 확보하는 역할을 한다.
이러한 친수성 바인더는, 구체적으로 예를 들면, 실리콘-아크릴레이트계 바인더, 실리카졸계 바인더, 비닐아세테이트계 바인더, 폴리비닐알코올계 바인더, 우레탄계 바인더, 및 실리콘계 유-무기 하이브리드 바인더로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것이 바람직할 수 있다.
상술한 바인더 성분은, 특히 친수성을 가지고 있어서, 기재 상에 도포 및 건조된 그 상태에서는, 견고하게 막의 특성을 유지할 수 있지만, 물 등의 친수성 용매를 접촉시키는 경우, 쉽게 기재에서 이탈하는 특징을 가지고 있다. 이러한 특징으로 인하여, 본 발명의 일 측면에 따라 제조되는 빔 프로젝터용 스크린은, 매우 쉽고 단순한 방법에 의해 제작할 수 있으며, 또한 매우 용이하게 제거하는 것이 가능하다.
그리고 상기 복합 금속 산화물은, 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 탄탈(Ta), 텅스텐(W), 바나듐(V), 알루미늄(Al), 아연(Zn), 인듐(In), 주석(Sn), 및 안티몬(Sb)으로 이루어진 군에서 선택되는 금속의 산화물 중 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.
이러한 복합 금속 산화물들은, 근-가시광선 및 비-가시광선 영역의 반사광을 효과적으로 차단하고, 가시광선의 투과 및 반사율을 적절한 수준으로 유지하여, 빔 프로젝터 조사 시, 스크린의 시인성을 크게 향상시킬 수 있다.
상기 복합 금속 산화물은, 평균 입경이 약 30nm 내지 약 100nm인 것이 바람직할 수 있다.
평균 입경이 상기 범위 내에 존재할 때, 가시광선에 대한 투과 및 차단율을 유지할 수 있으며, 도포 시, 코팅층 표면에 형성되는 요철에는 직접적으로 관여하지 않아, 빔 프로젝터 조사 시, 스크린의 시인성을 효과적으로 조절할 수 있게 된다.
복합 금속 산화물은, 상기 친수성 바인더 100중량부에 대하여, 약 30 내지 약 60중량부로 포함되는 것이 바람직할 수 있다. 상기 범위보다 적은 양이 사용되는 경우, 상술한 효과를 얻기 어려우며, 상기 범위보다 많은 양이 사용되는 경우, 제조되는 빔 프로젝터 스크린의 색상이나, 가시광선 영역의 투과율에 영향을 미치게 되어, 빔 프로젝터 조사 시, 스크린의 시인성이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.
중공 실리카 마이크로 입자는, 조성물 도포 시, 코팅층 표면에 요철을 부여하여, 빛의 산란 내지 난반사를 유발할 수 있으며, 이에 따라, HAZE 값을 조절하여, 빔 프로젝터 조사 시 스크린의 시인성을 높이는 역할을 할 수 있다.
발명의 일 실시예에 따르면, 상기 중공 실리카 마이크로 입자는, 평균 입경이 약 10㎛ 내지 약 40㎛일 수 있다. 특히, 상기 범위보다 작은 입경의 중공 실리카 마이크로 입자를 사용하는 경우, 빔 프로젝터 조사 시 스크린의 시인성이 저하되는 문제점이 발생할 수 있으며, 상기 범위보다 큰 입경의 중공 실리카 마이크로 입자를 사용하는 경우, 빔 프로젝터 조사 시, 빔 프로젝터의 렌즈 중앙 부분에 해당하는, 일정 영역에만 빛이 집중되어, 빔 프로젝터가 조사되는 스크린 상의 영역에 따라 조도 값이 크게 달라지는, 이른바 브라이트 스팟이 발생하는 문제점이 발생할 수 있게 된다.
이러한 중공 실리카 마이크로 입자는, 상기 친수성 바인더 100중량부에 대하여, 약 10 내지 약 50중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 범위보다 적은 양이 사용되는 경우, 상술한 효과를 얻기 어려우며, 상기 범위보다 많은 양을 사용하는 경우, 조성물의 용액 안정성 및 도포성이 저하되어, 표면이 균일한 스크린을 형성하기 어려워지고, 제조되는 스크린의 각 부분에 브라이트 스팟이 많이 발생하는 문제점이 발생할 수 있게 된다.
상기 용매로는 물; 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올, 부탄올과 같은 알코올계 용매; 2-메톡시에탄올, 2-에톡시에탄올, 1-메톡시-2-프로판올과 같은 알콕시 알코올계 용매; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 메틸프로필케톤, 사이클로헥사논과 같은 케톤계 용매; 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸글리콜모노에틸에테르, 디에틸글리콜모노프로필에테르, 디에틸글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜-2-에틸헥실에테르와 같은 에테르계 용매; 벤젠, 톨루엔, 자일렌과 같은 방향족 용매 등을 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 용매의 함량은 코팅 조성물의 물성을 저하시키지 않는 범위 내에서 다양하게 조절할 수 있으므로 특별히 제한하지는 않으나, 상기 코팅 조성물에 포함되는 성분들 중 고형분에 대하여, 고형분 : 용매의 중량비가 약 30 : 70 내지 약 99 : 1가 되도록 포함할 수 있다. 상기 용매가 상기 범위에 있을 때 적절한 유동성 및 도포성을 가질 수 있다.
한편, 상기 빔 프로젝터 스크린 형성용 도료 조성물은, 전술한 성분 외에도, 황변 방지제, 레벨링제, 방오제, 웨팅제, 소포제 등 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
또한 그 함량은 제조되는, 빔 프로젝터용 스크린의 다른 물성을 해치지 않는 범위 내에서 다양하게 조절할 수 있으므로, 특별히 제한하지는 않으나, 예를 들어 상기 바인더 성분 100중량부에 대하여, 약 0.1 내지 약 10중량부로 포함될 수 있다.
상기 레벨링제는 도료 조성물을 사용하여, 코팅한 코팅막의 표면을 균일하게 해주는 역할을 한다.
상기 웨팅제는 도료 조성물의 표면 에너지를 낮추는 역할을 함에 따라, 도료 조성물을 투명 기재층에 코팅할 때, 균일한 도포가 이루어지도록 도와준다.
이때, 상기 소포제는 도료 조성물 내의 기포를 제거해 주기 위해 첨가될 수 있다.
부가적으로, 상기 레벨링제, 웨팅제, 소포제는, 도료 조성물 도포 시, 이에 포함된 미립자 혹은 나노 입자의 분산성과 코팅 표면의 요철 형성에 영향을 줄 수 있다.
또한, 상기 첨가제로는, 황변 방지제를 포함할 수 있으며, 상기 황변 방지제로는 벤조페논계 화합물 또는 벤조트리아졸계 화합물 등을 들 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 투명 기재; 및 상기 기재의 적어도 1면에 상술한 조성물에 의해 형성되는, 반투명층을 포함하는, 빔 프로젝터용 스크린이 제공된다.
조성물 도포를 위한 기재로는, 유리, 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephtalate, PET)와 같은 폴리에스테르(polyester), 사이클릭 올레핀 공중합체(cyclic olefin copolymer, COC), 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PAC), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 폴리알킬(메트)아크릴레이트(polyalkyl(meth) acrylate), 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketon, PEEK), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylenenaphthalate, PEN), 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI), 폴리이미드(polyimide, PI), 또는 트리아세틸셀룰로오스(triacetylcellulose, TAC) 등을 들 수 있으며, 이 외에도, 건축 내외장재 등으로 사용되며, 적절한 강도 및 형태를 유지할 수 있는 다양한 형태의 투명 기재라면, 특별한 제한 없이 사용이 가능하다.
상기 반투명층은, ASTM D 3359에 따라 측정한, 기재에 대한 접착력이 4B 이상이고, 반투명층에 친수성 용매 접촉시킨 후, ASTM D 3359에 따라 측정한, 기재에 대한 접착력이 0B 이하인 것일 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 반투명층의 표면에 크로스-컷 테스트를 진행하였을 때, 테이프에 의해 박리되는 부분이 전체 면적의 약 5퍼센트 미만으로, 반투명층과 기재의 접착력이 4B 혹은 5B일 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 빔 프로젝터용 스크린에서, 반투명층을 형성하기 위한 조성물은, 기본적으로 친수성 바인더에 의해 기재의 표면에 고정되는 것인 바, 물 등의 친수성 용매를 접촉시켜, 반투명층을 다시 용매에 젖게 만든 후, 크로스-컷 테스트를 다시 진행하였을 때, 전체 면적에 대해 약 65%를 초과하는 부분이 박리되어, 반투명층과 기재의 접착력이 0B 이하이고, 이에 따라, 쉽게 제거가 가능한 형태일 수 있다.
그리고, 상기 반투명층의 평균 두께는 약 5㎛ 내지 약 20㎛인 것이 바람직하며, 상기 빔 프로젝터용 스크린은, 하기 식 1을 만족하는 형태일 수 있다.
[식 1]
Figure PCTKR2017012744-appb-I000002
상기 식에서,
d1은 상기 중공 실리카 마이크로 입자의 수 평균 입경이고,
D는 상기 반투명층의 평균 두께이고,
d2는 상기 복합 금속 산화물의 평균 입경이다.
상기 식 1을 만족하는 경우, 빔 프로젝터용 스크린의 반투명층에서, 중공 실리카 마이크로 입자는, 반투명층의 표면 상에 돌출되는 형태가 되어, 스크린 표면에서 가시광선에 대한 난반사를 효과적으로 유도할 수 있다. 이와 동시에, 복합 금속 산화물은, 그 대부분이 반투명층의 표면에 매립된 형태로, 난반사에는 직접 관여하지 않으면서, 반투명층의 내부에서 가시광선 및 근-가시광선 영역의 빛을 적절히 차단 및 반사하여, 빔 프로젝터용 스크린 시인성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.
상술한, 빔 프로젝터 스크린 형성용 도료 조성물 및, 이를 이용하여 제조된 빔 프로젝터 스크린은, 특히, 유리면에 쉽게 적용이 가능하므로, 건물의 내 외부 유리창에 도포 및 건조하여, 빔 프로젝터 스크린으로 사용할 수 있으며, 특히, 저렴한 비용에 의해, 건물의 옥외 광고판 등으로 활용할 수 있다.
이하, 발명의 구체적인 실시예를 통해, 발명의 작용 및 효과를 보다 상술하기로 한다. 다만, 이러한 실시예는 발명의 예시로 제시된 것에 불과하며, 이에 의해 발명의 권리범위가 정해지는 것은 아니다.
<실시예>
빔 프로젝터 스크린 형성용 도료 조성물 제조
하기 조성에 따라, 혼합하여, 빔 프로젝터 스크린 형성용 도료 조성물을 제조하였다.
실리콘 아크릴레이트계 바인더인 NR-1000 및 HC-800을 1:1의 중량비로 혼합하여, 친수성 바인더로 사용하였다.
복합 금속 산화물: 평균 입경이 50nm인, 인듐-주석 산화물(Indium Tin Oxide, ITO) 및 안티몬-주석 산화물(Antimony Tin Oxide, ATO)을 1:1의 중량비로 혼합하여 사용하였다.
평균 입경이 30㎛인, 중공 실리카 마이크로 입자를 사용하였다.
용매는, 에틸아세테이트, 아세톤, 에탄올, 메틸에틸케톤을 각 동일한 중량비로 혼합하여 사용하였다.
비교예 1의 경우, 평균 입경이 30㎛인, 중공 실리카 마이크로 입자를 사용하는 대신, 평균 입경이 30㎛인, 알루미늄 분말을 사용하였으며, 비교예 2의 경우, 평균 입경이 5㎛이고, 중공 형태가 아닌, 일반 실리카 마이크로 입자를 사용하였다.
레벨링제로, BYK300을 각각 0.3wt% 사용하였으며, 하기 표 1의 조성 외에, 잔량의 용매를 사용하였다.
각 실시예 및 비교예의 조성을, 하기 표 1에 정리하였다.
바인더(wt%) 복합 금속 산화물(wt%) 중공 실리카 마이크로 입자(wt%)
실시예 1 35 15 10
실시예 2 35 15 15
실시예 3 35 15 17
실시예 4 35 15 20
실시예 5 35 15 25
비교예 1 35 15 5(Al)
비교예 2 35 15 5(비중공)
페인트용 롤러를 이용하여, 상기 빔 프로젝터 스크린 형성용 도료 조성물을 투명한 유리의 일 표면에 도포한 후, 자연 건조로 반투명층을 형성하여, 빔 프로젝터 스크린을 제조하였다.
또한, 비교를 위해, 3M 사의, 반투명 시트지를 비교예 3를, 유리에 접착시켜, 유사한 형태의 빔 프로젝터 스크린을 제조하였다.
건조 후, 반투명층의 평균 두께는 10㎛로 측정되었다.
도 1은, 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른, 빔 프로젝터 스크린의 표면 사진이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 실시예의 경우, 표면이 매우 균일한 반투명층이 형성된 것에 비해, 비교예의 경우, 균일하지 않고, 각 부분마다 알루미늄 파우더가 뭉쳐있으며, 이에 따라 불규칙한 반사광이 발생하는 것을 명확히 확인할 수 있다.
도 2는, 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른, 빔 프로젝터 스크린에 대해, 후면에서 빔 프로젝터의 테스트 화면을 투사하였을 때, 전면에서 관찰한 사진이다.
도 2를 참고하면, 비교예 1은, 화면이 투사되지 않은 것을 확인할 수 있다. 또한, 실시예의 경우, 비교예 2보다, 화면이 선명하고, 높은 조도를 가지고 있는 것을 명확하게 확인할 수 있다.
상기 빔 프로젝터 스크린에 대하여, 아래와 같은 방법에 의해 물성을 측정하였다. 평가에는 5000 ANSI급 빔 프로젝터를 사용하였으며, 70cm 거리에서 스크린에 투사하였다.
(1) 브라이트 스팟 평가
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 빔 프로젝터 스크린을, 3*3개의 정육각형 키패드 형태로 구분하고(A~H, 좌상: A, 우하: I), 후면에서 빔 프로젝터의 흰색 테스트 화면을 투사하여, 직진성 빛의 조도를 측정하여, 전체 평균 조도 및 조도의 표준 편차 값을 계산하였다.
(2) 조도 및 시야각 평가
흰색, 80g/m2의, 종이의 정면에 빔 프로젝터를 투사하였을 때를 1, 거울 정면에 빔 프로젝터를 투사하였을 때를 100으로 하고, 각 실시예 및 비교예에 따른, 빔 프로젝터 스크린에 대한 상대적인 광량 값을 측정하였다. (Gain 값, G)
스크린을 정면에서 바라보았을 때의 Gain 값을 기준으로, 절반의 Gain 값을 가지는 각도를 측정하여, 시야각을 평가하였다.
(3) 제거 용이성 평가
ASTM D 3359의 크로스 컷 테스트에 의하여, 실시예 및 비교예의 빔 프로젝터용 스크린의 접착력을 평가하고(접착력 A), 표면에 물을 뿌려, 친수성 용매 접촉 후, 동일한 방법으로, 접착력을 평가하였다(접착력 B).
상기 결과를 하기 표 2에 정리하였다.
평균 조도(Lux) 조도 표준 편차 시야각(degree) 접착력 A 접착력 B
실시예 1 211.3 216.6 25.7 5B 0B
실시예 2 202.1 210.2 24.5 5B 0B
실시예 3 200.3 212.7 26.2 5B 0B
실시예 4 196.8 214.6 26.2 5B 0B
실시예 5 194.2 197.3 27.1 5B 0B
비교예 1 106.4 65.6 - 5B 0B
비교예 2 208.1 247.3 15.2 5B 0B
비교예 3 215.1 275.0 20.5 5B 2B
상기 표 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 빔 프로젝터 스크린은, 우수한 조도 값을 가지면서도, 조도 표준 편차 값이 상대적으로 작아, 브라이트 스팟의 발생이 현저히 줄어든 것을 확인할 수 있다.
특히, 본 발명의 실시예에 따른 빔 프로젝터 스크린은, 평균 조도 값이 대부분 190 이상으로, 비교예, 혹은 기존에 사용되던 스크린 등과 비교하였을 때, 거의 동등하거나, 그 이상의 밝기를 나타낼 수 있는 것을 확인할 수 있다. 또한, 집광을 위해 중앙에 렌즈가 사용되는 빔 프로젝터라는 화상 구현 장치의 특성 상, 브라이트 스팟의 발생을 완전히 방지하는 것은 어려운 점이 있으나, 높은 조도 값에도 불구하고, 조도 표준 편차 값은 줄어들어, 스크린 전체적으로 밝고, 균일하게, 영상이 투영되는 것을 명확히 확인할 수 있다.
도 3은, 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 빔 프로젝터 스크린에 대하여, ASTM D 3359에 따라, 반투명층과 기재층의 접착력을 테스트한 사진이다.
도 3 및 상기 표 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 빔 프로젝터 스크린은, 조성물이 도포 및 건조된 상태에서, 반투명층과 기재층의 접착력이 4B 이상으로, 매우 견고하게 상호 부착되어 있는 것을 확인할 수 있으며, 물을 뿌린 후에는, 접착력이 0B로, 매우 용이하게 제거되는 것을 확인할 수 있다.
특히, 반투명 시트지를 이용한 비교예의 경우, 시트지 특성에 따라, 매우 견고하게 유리 기재에 부착되어, 제거가 쉽지 않으며, 칼질 자국에 따라 일부분만 뜯겨나간 것에 비해서, 실시예의 경우, 테이프에 의해 쉽게 제거된 것을 확인할 수 있다.
도 4는, 본 발명의 실시예에 따른 빔 프로젝터 스크린이 옥외 광고판으로 이용한 사진이다.
상기 실험 결과 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 빔 프로젝터 스크린은, 단순한 방법에 의해 다양한 기재 표면에 조성물을 도포 및 건조하여 제조가 가능하고, 일반적인 사용 조건에서 내구성이 상당히 우수하며, 단순히 물 등의 친수성 용매를 뿌리고, 도구 등을 사용하여 긁어내거나, 닦아내는 방법에 의해 쉽게 제거가 가능하기 때문에, 프리젠테이션 발표용 혹은 옥외 광고판용 등으로 널리 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

Claims (11)

  1. 친수성 바인더;
    복합 금속 산화물;
    중공 실리카 마이크로 입자; 및
    용매를 포함하는,
    빔 프로젝터 스크린 형성용 도료 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 친수성 바인더는,
    실리콘-아크릴레이트계 바인더, 실리카졸계 바인더, 비닐아세테이트계 바인더, 폴리비닐알코올계 바인더, 우레탄계 바인더, 및 실리콘계 유-무기 하이브리드 바인더로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는,
    빔 프로젝터 스크린 형성용 도료 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복합 금속 산화물은, 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 탄탈(Ta), 텅스텐(W), 바나듐(V), 알루미늄(Al), 아연(Zn), 인듐(In), 주석(Sn), 및 안티몬(Sb)으로 이루어진 군에서 선택되는 금속의 산화물 중 1종 이상을 포함하는, 빔 프로젝터 스크린 형성용 도료 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복합 금속 산화물은, 평균 입경이 30nm 내지 100nm인, 빔 프로젝터 스크린 형성용 도료 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복합 금속 산화물은, 상기 친수성 바인더 100중량부에 대하여, 30 내지 60중량부로 포함되는, 빔 프로젝터 스크린 형성용 도료 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 중공 실리카 마이크로 입자는, 평균 입경이 10㎛ 내지 40㎛인, 빔 프로젝터 스크린 형성용 도료 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 중공 실리카 마이크로 입자는, 상기 친수성 바인더 100중량부에 대하여, 10 내지 50중량부로 포함되는, 빔 프로젝터 스크린 형성용 도료 조성물.
  8. 투명 기재; 및
    상기 기재의 적어도 1면에 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 조성물에 의해 형성되는, 반투명층을 포함하는;
    빔 프로젝터용 스크린.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 반투명층은, ASTM D 3359에 따른 접착력이 4B 이상이며,
    친수성 용매 접촉 후, ASTM D 3359에 따른 접착력이 0B 이하인, 빔 프로젝터용 스크린.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 반투명층의 평균 두께는 5㎛ 내지 20㎛인, 빔 프로젝터용 스크린.
  11. 제8항에 있어서,
    하기 식 1을 만족하는, 빔 프로젝터용 스크린:
    [식 1]
    상기 식에서,
    d1은 상기 중공 실리카 마이크로 입자의 수 평균 입경이고,
    D는 상기 반투명층의 평균 두께이고,
    d2는 상기 복합 금속 산화물의 평균 입경이다.
PCT/KR2017/012744 2016-11-11 2017-11-10 빔 프로젝터 스크린 형성용 도료 조성물 및 빔 프로젝터용 스크린 WO2018088847A1 (ko)

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