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KR102396587B1 - 티타니아 분산액 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

티타니아 분산액 조성물 및 이의 제조방법 Download PDF

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KR102396587B1
KR102396587B1 KR1020200104677A KR20200104677A KR102396587B1 KR 102396587 B1 KR102396587 B1 KR 102396587B1 KR 1020200104677 A KR1020200104677 A KR 1020200104677A KR 20200104677 A KR20200104677 A KR 20200104677A KR 102396587 B1 KR102396587 B1 KR 102396587B1
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methacrylate
titania
zinc
dispersion composition
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이후인
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주식회사 케이씨텍
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Abstract

본 발명은 티타니아 분산액 조성물 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 측면은, 아연 도핑된 티타니아 입자; 아크릴레이트계 모노머; 실란 표면 처리제; 및 인산염계 분산제;를 포함하는, 티타니아 분산액 조성물을 제공한다.

Description

티타니아 분산액 조성물 및 이의 제조방법 {TITANIA DISPERSION COMPOSITION AND PREPARATION METHOD THEREOF}
본 발명은 티타니아 분산액 조성물 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
광학적으로 투명한 고분자 재료는 낮은 비용과 양호한 가공성, 가시광 영역에서의 높은 투과율 때문에 광학적 코팅과 광전자 소재로 널리 사용되고 있다. 최근에는 고굴절의 투명한 소재가 광학 필터, 렌즈, 리플렉터, 광 도파관, 반사 방지 필름, 태양 전지 및 발광 다이오드(LED)의 소재로 사용되고 있다.
그러나, 이러한 고분자는 굴절률(n)이 1.3~1.7으로, 고분자 재료만으로 고굴절률을 구현하기 어렵기 때문에 고굴절률을 지니는 무기소재(n=1.5~2.7)를 고분자에 혼합하여 분산시키는 연구가 진행되고 있다.
고굴절 무기소재로 사용되는 물질로는, TiO2(n=2.5~2.7), ZrO2(n=2.1~2.2), ZnO(n=2.0), SnO2(n=2.0), SiO2(n=1.5)가 있다.
이 중, TiO2는 높은 굴절률을 가지며 독성이 없고 가격이 저렴하기 때문에 가장 보편적으로 사용되고 있는 고굴절 무기소재이다. 그러나, TiO2는 필름으로 제조 시 황변 현상이 나타나 디스플레이에 적용할 경우 색감이 저하되고 시인성이 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 고굴절률을 구현하면서 필름의 황변 현상을 감소시킬 수 있는 티타니아 분산액에 대한 연구 및 개발이 필요하다.
전술한 배경기술은 발명자가 본원의 개시 내용을 도출하는 과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 고굴절률을 구현하면서 황변 현상을 감소시킬 수 있는 티타니아 분산액 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 고굴절률을 가지면서 황변 현상을 감소시킬 수 있는 필름 조성물 및 이를 사용하여 제조된 광학 필름을 제공하는 것이다.
그러나, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 해당 분야 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면은, 아연 도핑된 티타니아 입자; 아크릴레이트계 모노머; 실란 표면 처리제; 및 인산염계 분산제;를 포함하는, 티타니아 분산액 조성물을 제공한다.
일 실시형태에 따르면, 상기 아연 도핑된 티타니아 입자는, Ti 및 Zn의 몰 비가 1 : 0.25 내지 1 : 0.33인 것일 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 액상 굴절률은 1.69 이상이고, 황색도(Y.I)는 2.0 이하인 것일 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 아연 도핑된 티타니아 입자의 함량은, 20 중량% 내지 60 중량%인 것일 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 아연 도핑된 티타니아 입자는, 평균 입경이 5 nm 내지 10 nm인 것일 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 티타니아 입자는, 아나타제(anatase) 결정 구조를 포함하는 것일 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 아크릴레이트계 모노머는, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 프로필아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, t-부틸아크릴레이트, 펜틸아크릴레이트, 이소펜틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트, 노닐아크릴레이트, 이소노닐아크릴레이트, 도데실아크릴레이트, 스테아릴아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 프로필메타크릴레이트, 이소프로필메타크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, t-부틸메타크릴레이트, 펜틸메타크릴레이트, 이소펜틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, 이소옥틸메타크릴레이트, 노닐메타크릴레이트, 이소노닐메타크릴레이트, 도데실메타크릴레이트, 스테아릴메타크릴레이트, 2-에톡시에톡시에틸아크릴레이트, 2-에톡시에톡시에틸메타크릴레이트, 메톡시에틸아크릴레이트, 메톡시에틸메타크릴레이트, 2-페녹시에틸아크릴레이트, 에톡실레이트페녹시아크릴레이트, 3,3,5-트리메틸사이클로헥산아크릴레이트, 사이클릭트리에틸프로판포말아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 이소보닐아크릴레이트, 사이클로헥실아크릴레이트 및 바이페닐메틸아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 아크릴레이트계 모노머의 함량은, 40 중량% 내지 60 중량%인 것일 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 실란 표면 처리제는, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 4-아미노부틸메틸디에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2-아미노에틸-3-아미노프로필디에틸이소프로폭시실란, (메르캅토메틸)디메틸에톡시실란, 디-4-메르캅토부틸디메톡시실란, 3-메르캅토프로필트리이소프로폭시실란, 3-메타크릴옥시프로필디메틸에톡시실란, 3-아크릴옥시프로필트리메톡시실란, (3-글리시독시프로필)메틸디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 4-브로모부틸메틸디부톡시실란, 5-아이오도헥실디에틸메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리메톡시실란, 3-이소티오시아네이트프로필메틸디메톡시실란, 3-하이드록시부틸이소프로필디메톡시실란, 비스(2-하이드록시에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, 브로모페닐트리메톡시실란, (2-(아이오도페닐)에틸)에틸디메톡시실란, 비스(클로로메틸페닐)디메톡시실란, 브로모메틸페닐디메틸이소프로폭시실란, 비스(프로필트리메톡시실란)카르보디이미드, N-에틸-N-(프로필에톡시디메톡시실란)-카르보디이미드, 3-(트리메톡시실릴)프로판올, (3,5-헥사디온)트리에톡시실란, 3-(트리메톡시실릴)프로필아세토아세테이트, 3-아미노프로필트리메톡시 실란, 2-아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, 3-우레이드프로필트리메톡시실란, N-에톡시카르보닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-트리에톡시실릴프로필트리에틸렌트리아민, N-트리메톡시실릴프로필트리에틸렌트리아민, 10-트리메톡시실릴-1,4,7-트리아조데칸, 10-트리에톡시실릴-1,4,7-트리아조데칸, 9-트리메톡시실릴-3,6-아조노닐아세테이트, 3-(트리에톡시실릴)프로필숙신산 무수물, N-벤질-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-비스-옥시에틸렌-3-아미노프로필트리메톡시실란 및 (메타크릴옥시)프로필트리메톡시실란으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 실란 표면 처리제는, 상기 아연 도핑된 티타니아 입자 100 중량부에 대하여, 10 중량부 내지 30 중량부로 포함되는 것일 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 인산염계 분산제는, 메타인산염, 울트라인산염, 피로인산염, 불화인산염, 트리폴리인산염, 테트라폴리인산염 및 나트륨 헥사메타인산염으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 인산염계 분산제의 함량은, 5 중량% 내지 20 중량%인 것일 수 있다.
본 발명의 다른 측면은, 아연 도핑된 티타니아 입자를 준비하는 단계; 실란 표면 처리제를 유기 용제에 용해한 용액에, 상기 아연 도핑된 티타니아 입자를 첨가하여 혼합액을 제조하는 단계; 상기 혼합액에 비드(Bead)를 투입하고, 상기 아연 도핑된 티타니아 입자를 분산시켜 티타니아-유기 용제 분산액을 제조하는 단계; 및 상기 티타니아-유기 용제 분산액에 아크릴레이트계 모노머 및 인산염계 분산제를 첨가하고, 유기 용제를 제거하는 단계;를 포함하는, 티타니아 분산액 조성물의 제조방법을 제공한다.
일 실시형태에 따르면, 상기 아연 도핑된 티타니아 입자를 준비하는 단계;는, 티타니아 입자를 아연 전구체 수용액에 첨가하는 단계; 상기 티타니아 입자가 첨가된 아연 전구체 수용액에 염기성 수용액을 적하하여 반응물을 형성시키는 단계; 및 상기 형성된 반응물을 세정 및 건조하고, 분말화하는 단계;를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면은, 상기 티타니아 분산액 조성물 또는 상기 제조방법으로 제조된 티타니아 분산액 조성물; UV 광개시제; 및 UV 경화용 모노머;를 포함하는, 필름 조성물을 제공한다.
일 실시형태에 따르면, 상기 UV 광개시제는, 오늄염계, 디아조늄염계, 설포늄염계 화합물 및 이미다졸계에서 선택되는 광 양이온 개시제; 및 티오크산톤계, 인계, 트리아진계, 벤조페논계, 벤조인계, 옥심계, 프로판논계, 아미노 케톤계, 케톤계, 벤조인 에테르 아세토페논계, 안트라퀴논계 및 방향족 포스핀 옥사이드계 화합물에서 선택되는 라디컬 광개시제;로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 UV 경화용 모노머는, 글리시딜아크릴레이트, 글리시딜메타아크릴레이트, 글리시딜메타아크릴레이트, 글리시딜-알파-에틸 아크릴레이트, 글리시딜-알파-엔-프로필아크릴레이트, 글리시딜-알파-부틸아크릴레이트, 3,4-에폭시부틸메타아크릴레이트, 3,4-에폭시부틸아크릴레이트, 6,7-에폭시펩틸메타아크릴레이트, 6,7-에폭시헵틸아크릴레이트, 6,7-에폭시헵틸-알파-에틸아크릴레이트, 2-하이드록시프로필 아크릴레이트, 2-하이드록시에틸 아크릴레이트, 테트라하이드로푸르푸릴 아크릴레이트, 이소보닐 아크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 디프로필렌 글리콜디아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트 및 트리메틸프로판 트리아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 측면은, 상기 필름 조성물을 UV 경화하여 제조되고, 황색도(Y.I)가 2.0 이하인, 광학 필름을 제공한다.
본 발명에 따른 티타니아 분산액 조성물은, 아연 도핑된 티타니아 입자를 포함함으로써, 고굴절률 및 저점도를 구현하면서 황색도(Y.I)가 감소된 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 필름 조성물은, 고굴절률을 구현하면서 황색도가 감소된 광학 필름을 형성할 수 있는 효과가 있다.
도 1은, 본 발명 일 실시형태에 따라 합성된 티타니아 입자의 XRD 분석 그래프이다.
도 2는, 비교예 및 실시예 1 및 2 각각의 티타니아 분산액 조성물의 이미지이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 일 측면은, 아연 도핑된 티타니아 입자; 아크릴레이트계 모노머; 실란 표면 처리제; 및 인산염계 분산제;를 포함하는, 티타니아 분산액 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 티타니아 분산액 조성물은, 아연 도핑된 티타니아 입자를 포함함으로써, 고굴절률 및 저점도를 구현하면서 황색도(Y.I)를 감소시킬 수 있는 특징이 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 아연 도핑된 티타니아 입자는, Ti 및 Zn의 몰 비가 1 : 0.25 내지 1 : 0.33인 것일 수 있다.
만일, 상기 Ti 몰 함량을 기준으로, 상기 Zn의 몰 함량이 상기 범위 미만으로 포함될 경우, 황색도 개선 효과가 미미할 수 있다.
또한, 상기 Ti 몰 함량을 기준으로, 상기 Zn의 몰 함량이 상기 범위를 초과하여 포함될 경우, Zn의 함량이 증가함에 따라 아연 중간체가 생성되어 입자 굴절률 손실이 발생할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 아연 도핑된 티타니아 입자는, 티타니아 입자에 아연을 졸-겔 방법으로 도핑한 것일 수 있다.
상기 티타니아 입자는, 시판된 입자를 사용할 수 있고, 졸-겔 법, 수열법, 고상법 및 초임계법으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 합성법을 사용하여 합성할 수 있다. 바람직하게는, 상기 티타니아 입자는, 수열법에 의해 합성된 것일 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 액상 굴절률은 1.69 이상이고, 황색도(Y.I)는 2.0 이하인 것일 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 액상 굴절률은 1.69 이상이고, 황색도(Y.I)는 1.6 이하인 것일 수 있고, 바람직하게는, 액상 굴절률은 1.69 이상이고, 황색도(Y.I)는 1.56 이하인 것일 수 있다.
본 발명에 따른 티타니아 분산액 조성물은, 1.69 이상의 고굴절률을 구현하면서, 아연이 도핑되지 않은 티타니아 입자를 사용한 티타니아 분산액 조성물과 비교하여 황색도를 현저히 개선할 수 있는 효과가 있다.
일 실시형태에 따르면, 액상 점도는, 400 cP 내지 600 cP인 것일 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 티타니아 분산액 조성물은, 고굴절, 저점도를 구현하면서 황색도를 개선할 수 있는 특징이 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 아연 도핑된 티타니아 입자의 함량은, 20 중량% 내지 60 중량%인 것일 수 있다.
비람직하게는, 상기 아연 도핑된 티타니아 입자의 함량은, 20 중량% 내지 50 중량%인 것일 수 있고, 더욱 바람직하게는, 상기 아연 도핑된 티타니아 입자의 함량은, 30 중량% 내지 50 중량%인 것일 수 있다.
만일, 상기 아연 도핑된 티타니아 입자의 함량이 상기 범위 미만일 경우, 고굴절 구현이 어려울 수 있고, 상기 범위를 초과할 경우, 분산액 조성물 및 이를 사용하여 제조된 필름에 황변 현상이 나타날 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 아연 도핑된 티타니아 입자는, 평균 입경이 5 nm 내지 10 nm인 것일 수 있다.
만일, 상기 아연 도핑된 티타니아 입자의 평균 입경이 상기 범위 미만인 경우 입자의 표면 에너지 증대로 인하여 분산이 어려워지는 문제가 발생할 수 있고, 상기 범위를 초과하는 경우 응집이 발생하거나 필름의 두께가 두꺼워지는 문제가 있을 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 티타니아 입자는, 아나타제(anatase) 결정 구조를 포함하는 것일 수 있다.
아나타제 결정 구조는, 고굴절 성질을 가지고 있으며 다양한 분야에 적용 가능한 장점이 있다. 그러나, 아나타제 결정 구조는, 저온 상의 결정구조로 빛을 받으면 광학적 열화 현상에 의해 쉽게 황변 현상이 발생되는 단점이 있다.
본 발명에 따른 티타니아 분산액 조성물은, 아연 도핑된 티타니아 입자를 도입함으로써 아나타제 결정 구조의 티타니아 입자로 인해 발생되는 황변 현상을 효과적으로 감소시킬 수 있는 특징이 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 아크릴레이트계 모노머는, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 프로필아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, t-부틸아크릴레이트, 펜틸아크릴레이트, 이소펜틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트, 노닐아크릴레이트, 이소노닐아크릴레이트, 도데실아크릴레이트, 스테아릴아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 프로필메타크릴레이트, 이소프로필메타크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, t-부틸메타크릴레이트, 펜틸메타크릴레이트, 이소펜틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, 이소옥틸메타크릴레이트, 노닐메타크릴레이트, 이소노닐메타크릴레이트, 도데실메타크릴레이트, 스테아릴메타크릴레이트, 2-에톡시에톡시에틸아크릴레이트, 2-에톡시에톡시에틸메타크릴레이트, 메톡시에틸아크릴레이트, 메톡시에틸메타크릴레이트, 2-페녹시에틸아크릴레이트, 에톡실레이트페녹시아크릴레이트, 3,3,5-트리메틸사이클로헥산아크릴레이트, 사이클릭트리에틸프로판포말아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 이소보닐아크릴레이트, 사이클로헥실아크릴레이트 및 바이페닐메틸아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.
상기 아크릴레이트계 모노머는, 필름 형성 시 우수한 성형성, 가공성, 기계적 특성을 나타낼 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 아크릴레이트계 모노머의 함량은, 40 중량% 내지 60 중량%인 것일 수 있다.
만일, 상기 아크릴레이트계 모노머의 함량이 상기 범위 미만일 경우, 분산액 내 아연 도핑된 티타니아 입자의 함량이 상대적으로 증가하여 점도가 상승하고 황색도가 증가될 수 있다.
반면, 상기 아크릴레이트계 모노머의 함량이 상기 범위를 초과할 경우, 분산액 내 아연 도핑된 티타니아 입자의 함량이 상대적으로 감소하여 필름상의 굴절률 및 휘도 특성이 저하될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 실란 표면 처리제는, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 4-아미노부틸메틸디에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2-아미노에틸-3-아미노프로필디에틸이소프로폭시실란, (메르캅토메틸)디메틸에톡시실란, 디-4-메르캅토부틸디메톡시실란, 3-메르캅토프로필트리이소프로폭시실란, 3-메타크릴옥시프로필디메틸에톡시실란, 3-아크릴옥시프로필트리메톡시실란, (3-글리시독시프로필)메틸디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 4-브로모부틸메틸디부톡시실란, 5-아이오도헥실디에틸메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리메톡시실란, 3-이소티오시아네이트프로필메틸디메톡시실란, 3-하이드록시부틸이소프로필디메톡시실란, 비스(2-하이드록시에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, 브로모페닐트리메톡시실란, (2-(아이오도페닐)에틸)에틸디메톡시실란, 비스(클로로메틸페닐)디메톡시실란, 브로모메틸페닐디메틸이소프로폭시실란, 비스(프로필트리메톡시실란)카르보디이미드, N-에틸-N-(프로필에톡시디메톡시실란)-카르보디이미드, 3-(트리메톡시실릴)프로판올, (3,5-헥사디온)트리에톡시실란, 3-(트리메톡시실릴)프로필아세토아세테이트, 3-아미노프로필트리메톡시 실란, 2-아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, 3-우레이드프로필트리메톡시실란, N-에톡시카르보닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-트리에톡시실릴프로필트리에틸렌트리아민, N-트리메톡시실릴프로필트리에틸렌트리아민, 10-트리메톡시실릴-1,4,7-트리아조데칸, 10-트리에톡시실릴-1,4,7-트리아조데칸, 9-트리메톡시실릴-3,6-아조노닐아세테이트, 3-(트리에톡시실릴)프로필숙신산 무수물, N-벤질-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-비스-옥시에틸렌-3-아미노프로필트리메톡시실란 및 (메타크릴옥시)프로필트리메톡시실란으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 실란 표면 처리제는, 상기 아연 도핑된 티타니아 입자 100 중량부에 대하여, 10 중량부 내지 30 중량부로 포함되는 것일 수 있다.
바람직하게는, 상기 실란 표면 처리제는, 상기 아연 도핑된 티타니아 입자 100 중량부에 대하여, 15 중량부 내지 30 중량부로 포함되는 것일 수 있다.
만일, 상기 실란 표면 처리제의 함량이 상기 범위 미만일 경우 입자의 분산이 용이하지 않을 수 있고, 상기 범위를 초과할 경우 필름 형성 시 광학적 물성이 저하될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 인산염계 분산제는, 메타인산염, 울트라인산염, 피로인산염, 불화인산염, 트리폴리인산염, 테트라폴리인산염 및 나트륨 헥사메타인산염으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 인산염계 분산제의 함량은, 5 중량% 내지 20 중량%인 것일 수 있다.
만일, 상기 인산염계 분산제의 함량이 상기 범위 미만일 경우 분산성이 저하되거나 황변 현상이 억제되지 못할 수 있고, 상기 범위를 초과할 경우 분자량이 큰 분산제의 사슬 엉킴 현상으로 인해 분산액의 점도가 상승하고 분산성이 저하될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 티타니아 분산액 조성물은, 용제-프리(free)인 것일 수 있다.
즉, 일 실시형태에 따르면, 상기 티타니아 분산액 조성물은, 무용제형인 것일 수 있다.
본 발명의 다른 측면은, 아연 도핑된 티타니아 입자를 준비하는 단계; 실란 표면 처리제를 유기 용제에 용해한 용액에, 상기 아연 도핑된 티타니아 입자를 첨가하여 혼합액을 제조하는 단계; 상기 혼합액에 비드(Bead)를 투입하고, 상기 아연 도핑된 티타니아 입자를 분산시켜 티타니아-유기 용제 분산액을 제조하는 단계; 및 상기 티타니아-유기 용제 분산액에 아크릴레이트계 모노머 및 인산염계 분산제를 첨가하고, 유기 용제를 제거하는 단계;를 포함하는, 티타니아 분산액 조성물의 제조방법을 제공한다.
상기 티타니아 분산액 조성물의 제조방법에 있어서, 아연 도핑된 티타니아 입자, 실란 표면제, 아크릴레이트계 모노머 및 인산염계 분산제의 각 특징은 상기 기술된 바와 같다.
이하, 티타니아 분산액 조성물의 제조방법을 각 단계 별로 상세히 설명한다.
아연 도핑된 티타니아 입자를 준비하는 단계
일 실시형태에 따르면, 상기 아연 도핑된 티타니아 입자를 준비하는 단계;는, 티타니아 입자를 아연 전구체 수용액에 첨가하는 단계; 상기 티타니아 입자가 첨가된 아연 전구체 수용액에 염기성 수용액을 적하하여 반응물을 형성시키는 단계; 상기 형성된 반응물을 세정 및 건조하고, 분말화하는 단계;를 포함하는 것일 수 있다.
상기 티타니아 입자를 아연 전구체 수용액에 첨가하는 단계에 있어서, 상기 티타니아 입자는 아연 전구체 수용액에 교반하면서 첨가될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 티타니아 입자는, 티타늄 전구체를 사용하여 수열법으로 합성된 것일 수 있다. 수열법에 의해 합성될 경우, 상기 티타니아 입자는 아나타제 결정구조를 가질 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 티타늄 전구체는, 티타늄 부톡사이드, 티타늄테트라클로라이드, 티타늄에톡사이드, 티타늄 알콕사이드 및 티타늄 이소프로폭사이드로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 아연 전구체는, 아세트산아연(zinc acetate), 질산 아연(Zinc nitrate), 아연 아세토네이트(Zinc acetylacetonate), 스테아르산 아연(zinc stearate), 올래산 아연(zinc oleate), 수산화 아연(Zinc hydroxide), 산화 아연(zinc oxide) 및 황산 아연(zinc sulfide)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 반응물을 형성시키는 단계는, 졸-겔 방법을 사용하는 것일 수 있다.
구체적으로, 상기 반응물을 형성시키는 단계는, 상기 티타니아 입자가 첨가된 아연 전구체 수용액에 염기성 수용액을 적하한 후, 70 ℃ 내지 100 ℃의 반응 온도에서, 2 시간 내지 4 시간 동안 유지시키는 것일 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 형성된 반응물은 증류수, 아세톤 또는 이둘을 모두 사용하여 세척될 수 있다. 세척된 반응물의 케이크는 건조하여 분말화할 수 있다.
실란 표면 처리제, 유기 용제 및 아연 도핑된 티타니아 입자의 혼합액 제조 단계
상기 혼합액은, 실란 표면 처리제를 유기 용제에 용해한 용액에, 상기 아연 도핑된 티타니아 입자를 첨가하여 제조할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 실란 표면 처리제를 유기 용제에 용해한 용액은, 실란 표면 처리제를 유기 용제에 첨가한 후, 20 ℃ 내지 30 ℃의 온도에서 5 분 내지 20 분 동안 스터러바를 사용하여 혼합하여 제조될 수 있다.
이후, 상기 실란 표면 처리제가 유기 용제에 용해된 용액에, 상기 아연 도핑된 티타니아 입자를 넣고, 20 ℃ 내지 30 ℃의 온도에서 20 분 내지 40 분 동안 스터러바를 사용하여 혼합함으로써 혼합액을 제조할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 유기 용제는, 에탄올, 메탄올, 프로판올, 부탄올, 이소프로필알코올, 이소프로필 알코올 프로판올, 이소부틸알코올, 헥산올, 시클로헥산올, 디메틸아세트아미드, 디메틸포름아미드, 디메틸설폭사이드, 테트라하이드로퓨란, 트리에틸렌포스페이트, 트리메틸포스페이트, 헥산, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 아세톤, 메틸에틸케톤, 에틸이소부틸케톤, 메틸이소부틸 케톤, 디에틸케톤, 디이소부틸케톤, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 디옥산, 디에틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜디메틸에테르, 에틸렌글리콜디에틸에테르, 에틸렌글리콜디프로필에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜디메틸에테르, 프로필렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌 글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 2-메톡시부틸아세테이트, 3-메톡시부틸아세테이트, 4-메톡시부틸아세테이트, 2-메틸-3-메톡시부틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시부틸아세테이트, 3-에틸-3-메톡시부틸아세테이트, 2-에톡시부틸아세테이트, 4-에톡시부틸아세테이트, 4-프로폭시부틸아세테이트, 2-메톡시펜틸아세테이트, 3-메톡시펜틸아세테이트, 4-메톡시펜틸아세테이트, 2-메틸-3-메톡시펜틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시펜틸아세테이트, 3-메틸-4-메톡시펜틸아세테이트, 4-메틸-4-메톡시펜틸아세테이트, 탄산메틸, 탄산에틸, 탄산프로필, 탄산부틸, 자일렌, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜 및 글리세린으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다. 바람직하게는, 상기 유기 용제는, 테트라하이드로퓨란을 포함하는 것일 수 있다.
상기 유기 용제는, 최종 단계에서 진공 감압에 의해 제거됨으로써, 무용제형의 티타니아 분산액 조성물을 얻을 수 있다.
티타니아-유기 용제 분산액을 제조하는 단계
상기 분산액은, 상기 혼합액에 비드(Bead)를 투입하고, 상기 아연 도핑된 티타니아 입자를 분산시켜 제조할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 비드는, 지르코니아 비드일 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 혼합액에 비드를 투입한 후, 페인트쉐이커를 이용하여 2 시간 내지 4 시간 동안 상기 아연 도핑된 티타니아 입자를 분산시킬 수 있다.
아크릴레이트계 모노머, 인산염계 분산제를 첨가 및 유기 용제 제거 단계
최종적으로, 상기 분산액에 아크릴레이트계 모노머, 인삼염계 분산제를 첨가한 뒤, 유기 용제를 제거함으로써, 무용제형 티타니아 분산액 조성물을 제조할 수 있다. 상기 유기 용제를 제거하는 단계는, 진공 감압하에 수행될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면은, 상기 티타니아 분산액 조성물 또는 상기 제조방법으로 제조된 티타니아 분산액 조성물; UV 광개시제; 및 UV 경화용 모노머;를 포함하는, 필름 조성물을 제공한다.
일 실시형태에 따르면, 상기 UV 광개시제는, 광양이온 개시제, 라디컬 광개시제 또는 이 둘을 포함할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 UV 광개시제는, 오늄염계, 디아조늄염계, 설포늄염계 화합물 및 이미다졸계에서 선택되는 광 양이온 개시제; 및 티오크산톤계, 인계, 트리아진계, 벤조페논계, 벤조인계, 옥심계, 프로판논계, 아미노 케톤계, 케톤계, 벤조인 에테르 아세토페논계, 안트라퀴논계 및 방향족 포스핀 옥사이드계 화합물에서 선택되는 라디컬 광개시제;로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 UV 경화용 모노머는, 아크릴레이트계 수지를 포함하는 것일 수 있다.
상기 아크릴레이트계 수지는, 분자 내 이중결합이 없는 포화탄화수소계 고분자로, 그 고유한 성질면에서 산화에 대한 저항성이 뛰어나므로 내후성이 우수한 장점이 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 UV 경화용 모노머는, 글리시딜아크릴레이트, 글리시딜메타아크릴레이트, 글리시딜메타아크릴레이트, 글리시딜-알파-에틸 아크릴레이트, 글리시딜-알파-엔-프로필아크릴레이트, 글리시딜-알파-부틸아크릴레이트, 3,4-에폭시부틸메타아크릴레이트, 3,4-에폭시부틸아크릴레이트, 6,7-에폭시펩틸메타아크릴레이트, 6,7-에폭시헵틸아크릴레이트, 6,7-에폭시헵틸-알파-에틸아크릴레이트, 2-하이드록시프로필 아크릴레이트, 2-하이드록시에틸 아크릴레이트, 테트라하이드로푸르푸릴 아크릴레이트, 이소보닐 아크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 디프로필렌 글리콜디아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트 및 트리메틸프로판 트리아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 UV 광개시제는, 상기 필름 조성물 중 2 중량% 내지 5 중량%인 것일 수 있다.
만일, 상기 UV 광개시제가 상기 범위 미만일 경우, 필름 조성물의 경화가 충분히 이루어지지 않아 적절한 경도 확보가 어려울 수 있고, 상기 범위를 초과할 경우, 경화 수축으로 필름 형성 이후 크랙, 벗겨짐 등이 발생할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 본 발명에 따른 필름 조성물은, 아크릴계 수지를 더 포함할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 아크릴계 수지는, 하이드록시에틸아크릴레이트(HEA), 하이드록시에틸메타크릴레이트(HEMA), 헥산디올디아크릴레이트(HDDA), 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트(TPGDA), 에틸렌글리콜 디아크릴레이트(EGDA), 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA), 트리메틸올프로판에톡시 트리아크릴레이트(TMPEOTA), 글리세린 프로폭실화 트리아크릴레이트(GPTA), 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트(PETA), 벤질메타크릴레이트, 페닐아크릴레이트, 디페닐아크릴레이트, 바이페닐아크릴레이트, 2-바이페닐릴아크릴레이트, 2-([1,1'-바이페닐]-2-릴옥시)에틸아크릴레이트, 페녹시벤질아크릴레이트, 3-페녹시벤질-3-(1-나프틸)아크릴레이트, 페닐메타크릴레이트, 바이페닐메타크릴레이트, 2-니트로페닐아크릴레이트, 4-니트로페닐아크릴레이트, 2-니트로페닐메타크릴레이트, 4-니트로페닐메타크릴레이트 및 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(DPHA)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 필름 조성물은 필름의 색상이 황변 되는 것을 개선할 수 있다. 이는 종래의 필름의 황변 현상을 단순 재료 변경이나 합성 및 분산 조건 변경에 의해 개선한 것이 아닌 티타니아 입자의 아연 도핑을 통해 개선한 것에 의미가 있다.
본 발명의 다른 측면은, 상기 필름 조성물을 UV 경화하여 제조되고, 황색도(Y.I)가 2.0 이하인, 광학 필름을 제공한다.
바람직하게는, 상기 황색도는, 1.6 이하일 수 있고, 더욱 바람직하게는, 1.56 이하일 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 광학 필름은, 굴절률이 1.69 이상인 것일 수 있다.
본 발명에 따른 광학 필름은, 1.69 이상의 고굴절률을 구현하면서 황색도를 감소시킨 특징이 있다.
이하, 실시예 및 비교예에 의하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<제조예> 아연 도핑된 티타니아 입자의 제조
수열법으로 Anatase-TiO2 나노입자를 합성하였다. 합성된 티타니아 입자를 아연 전구체를 증류수에 용해시킨 아연 전구체 수용액에 교반하면서 투입하였다. 여기에 염기성 수용액을 적가하여 투입하고, 반응 온도 97 ℃에서 3시간 동안 유지하였다. 증류수와 아세톤을 사용하여 반응물을 세정하고, 세성된 cake를 건조하여 분말화하였다.
<실시예 1> Zn/Ti(mol/mol) 가 0.25인 아연 도핑된 티타니아 분산액 조성물
100 mL 용량의 페인트 쉐이커용 용기에 26 g의 테트라하이드로퓨란 (Tetrahydrofuran, 이하, ‘THF’이라고 함)과 4 g의 메타아크릴기 실란을 넣고 25 ℃의 온도 하에서 스터러바(stirrer bar)를 사용하여 10분간 혼합하였다.
이후, 상기 용액에 Zn/Ti(mol/mol) 가 0.25인 아연 도핑된 티타니아 분말 20 g을 넣고, 25 ℃의 온도 하에서 스터러바를 사용하여 30분간 혼합하여 혼합액을 형성하였다. 이후, 상기 혼합액에 0.05 mm 지르코니아 비드 100 g을 넣고 페인트쉐이커를 이용하여 3시간 동안 분산하여 티타니아-THF 분산액을 얻었다. 이후, 티타니아-THF 분산액과 분산제, 모노머를 혼합하여 진공 감압 하에 용매를 제거하여 40 중량%의 티타니아-모노머 분산액 조성물을 얻었다.
<실시예 2> Zn/Ti(mol/mol) 가 0.33인 아연 도핑된 티타니아 분산액 조성물
Zn/Ti(mol/mol) 가 0.33인 아연 도핑된 티타니아 분말을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 티타니아 분산액 조성물을 얻었다.
<실시예 3> Zn/Ti(mol/mol) 가 1.00인 아연 도핑된 티타니아 분산액 조성물
Zn/Ti(mol/mol) 가 1.0인 아연 도핑된 티타니아 분말을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 티타니아 분산액 조성물을 얻었다.
<실시예 4> Zn/Ti(mol/mol) 가 4.00인 아연 도핑된 티타니아 분산액 조성물
Zn/Ti(mol/mol) 가 4.0인 아연 도핑된 티타니아 분말을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 티타니아 분산액 조성물을 얻었다.
<비교예> 아연이 도핑되지 않은 티타니아 분산액 조성물
아연 도핑된 티타니아 분말이 아닌 순수 티타니아 입자를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 티타니아 분산액 조성물을 얻었다.
<실험예 1> 티타니아 입자의 결정 구조 분석
실시예 1 내지 4및 비교예에서 제조된 아연 도핑된 티타니아 입자의 결정 구조를 XRD 분석을 통해 관찰하였다.
도 1은, 본 발명 일 실시형태에 따라 합성된 티타니아 입자의 XRD 분석 그래프이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따라 형성된 티타니아 입자는, 아나타제(anatase) 결정 구조를 나타내는 것을 확인할 수 있다.
<실험예 2> 티타니아 분산액 조성물 및 이를 사용하여 제조된 필름의 물성 측정
실시예 1 내지 4 및 비교예에서 제조된 티타니아 분산액 조성물 각각에 UV 광개시제 및 UV 경화용 모노머를 첨가하고 스트러바를 이용하여 30분 간 혼합하여 필름 조성물을 제조하였다.
상기 필름 조성물을 바 코터를 이용하여 PET 필름 위에 코팅 후 UV 경화를 진행한 뒤, 황색도(Yellow Index, Y.I)를 측정하였다.
티타니아 분산액의 액상 굴절률 및 점도와 형성된 필름의 황색도(Y.I) 및 헤이즈 측정 결과를 표 1 및 도 2에 나타내었다.
액상 굴절률은 25 ℃에서 샘플을 굴절계 내 프리즘에 떨어뜨려 측정하였다. Cone & plate 점도계를 사용하고, 스핀들 회전 속도를 조절하여 일정 토크에서의 점도를 측정하였다. 필름의 황색도는 색차계 (Spectrophotometer), 헤이즈는 Haze meter를 사용하여 일정 코팅 두께(10μm)의 필름 물성을 측정하였다.
구분 Zn/Ti
(mol/mol) 		액상 굴절률 액상 점도
(Cp) 		필름 Y.I 필름 Haze
비교예 0.00 1.6991 450.2 2.17 0.81
실시예 1 0.25 1.6985 578.4 1.54 0.75
실시예 2 0.33 1.6932 464.2 1.56 0.85
실시예 3 1.00 - - - -
실시예 4 4.00 - - - -
표 1을 참조하면, 실시예 1 및 2의 경우 1.69 이상의 액상 굴절률을 나타내었고, 이로부터 형성된 필름의 황색도는 각각 1.54, 1.56로 나타난 것을 확인할 수 있다.
반면, 아연이 도핑되지 않은 티타니아 입자를 사용한 비교예의 경우 액상 굴절률은 유사한 수준으로 나타났으나, 이로부터 형성된 필름의 황색도가 2.17로 높게 나타나는 것을 확인할 수 있다.
이를 통해, 아연 도핑된 티타니아 입자를 사용할 경우, 고굴절률을 구현하면서 황색도를 개선시킬 수 있음을 알 수 있다.
한편, 실시예 3 및 4의 경우 아연 전구체의 과다로 아연 중간체가 형성됨에 따라, 입자 자체의 굴절률 손실로 고굴절 분산액이 제조되지 않았다.
이를 통해, 아연 도핑된 티타니아 입자에 있어서 Zn/Ti(mol/mol)가 0.25 내지 0.33일 경우, 분산액의 고굴절률 구현 및 황색도 개선 효과가 최적화됨을 알 수 있다.
도 2는, 비교예 및 실시예 1 및 2 각각의 티타니아 분산액 조성물의 이미지이다.
도 2를 참조하면, 순수 티타니아 입자를 사용한 비교예의 경우 보다, Zn/Ti(mol/mol)가 0.25 내지 0.33인 범위로 아연이 도핑된 티타니아 입자를 사용한 실시예 1 및 2의 경우에 황색도가 현저히 개선되었음을 확인할 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

Claims (18)

  1. 아연 도핑된 티타니아 입자;
    아크릴레이트계 모노머;
    실란 표면 처리제; 및
    인산염계 분산제;를 포함하고,
    상기 아연 도핑된 티타니아 입자는,
    Ti 및 Zn의 몰 비가 1 : 0.25 내지 1 : 0.33이고,
    상기 아연 도핑된 티타니아 입자의 함량은,
    20 중량% 내지 60 중량%인 것인,
    티타니아 분산액 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    액상 굴절률은 1.69 이상이고,
    황색도(Y.I)는 2.0 이하인 것인,
    티타니아 분산액 조성물.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 아연 도핑된 티타니아 입자는,
    평균 입경이 5 nm 내지 10 nm인 것인,
    티타니아 분산액 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 티타니아 입자는, 아나타제(anatase) 결정 구조를 포함하는 것인,
    티타니아 분산액 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 아크릴레이트계 모노머는,
    메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 프로필아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, t-부틸아크릴레이트, 펜틸아크릴레이트, 이소펜틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트, 노닐아크릴레이트, 이소노닐아크릴레이트, 도데실아크릴레이트, 스테아릴아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 프로필메타크릴레이트, 이소프로필메타크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, t-부틸메타크릴레이트, 펜틸메타크릴레이트, 이소펜틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, 이소옥틸메타크릴레이트, 노닐메타크릴레이트, 이소노닐메타크릴레이트, 도데실메타크릴레이트, 스테아릴메타크릴레이트, 2-에톡시에톡시에틸아크릴레이트, 2-에톡시에톡시에틸메타크릴레이트, 메톡시에틸아크릴레이트, 메톡시에틸메타크릴레이트, 2-페녹시에틸아크릴레이트, 에톡실레이트페녹시아크릴레이트, 3,3,5-트리메틸사이클로헥산아크릴레이트, 사이클릭트리에틸프로판포말아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 이소보닐아크릴레이트, 사이클로헥실아크릴레이트 및 바이페닐메틸아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것인,
    티타니아 분산액 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 아크릴레이트계 모노머의 함량은,
    40 중량% 내지 60 중량%인 것인,
    티타니아 분산액 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 실란 표면 처리제는,
    γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 4-아미노부틸메틸디에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2-아미노에틸-3-아미노프로필디에틸이소프로폭시실란, (메르캅토메틸)디메틸에톡시실란, 디-4-메르캅토부틸디메톡시실란, 3-메르캅토프로필트리이소프로폭시실란, 3-메타크릴옥시프로필디메틸에톡시실란, 3-아크릴옥시프로필트리메톡시실란, (3-글리시독시프로필)메틸디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 4-브로모부틸메틸디부톡시실란, 5-아이오도헥실디에틸메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리메톡시실란, 3-이소티오시아네이트프로필메틸디메톡시실란, 3-하이드록시부틸이소프로필디메톡시실란, 비스(2-하이드록시에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, 브로모페닐트리메톡시실란, (2-(아이오도페닐)에틸)에틸디메톡시실란, 비스(클로로메틸페닐)디메톡시실란, 브로모메틸페닐디메틸이소프로폭시실란, 비스(프로필트리메톡시실란)카르보디이미드, N-에틸-N-(프로필에톡시디메톡시실란)-카르보디이미드, 3-(트리메톡시실릴)프로판올, (3,5-헥사디온)트리에톡시실란, 3-(트리메톡시실릴)프로필아세토아세테이트, 3-아미노프로필트리메톡시 실란, 2-아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, 3-우레이드프로필트리메톡시실란, N-에톡시카르보닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-트리에톡시실릴프로필트리에틸렌트리아민, N-트리메톡시실릴프로필트리에틸렌트리아민, 10-트리메톡시실릴-1,4,7-트리아조데칸, 10-트리에톡시실릴-1,4,7-트리아조데칸, 9-트리메톡시실릴-3,6-아조노닐아세테이트, 3-(트리에톡시실릴)프로필숙신산 무수물, N-벤질-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-비스-옥시에틸렌-3-아미노프로필트리메톡시실란 및 (메타크릴옥시)프로필트리메톡시실란으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것인,
    티타니아 분산액 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 실란 표면 처리제는,
    상기 아연 도핑된 티타니아 입자 100 중량부에 대하여, 10 중량부 내지 30 중량부로 포함되는 것인,
    티타니아 분산액 조성물.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 인산염계 분산제는,
    메타인산염, 울트라인산염, 피로인산염, 불화인산염, 트리폴리인산염, 테트라폴리인산염 및 나트륨 헥사메타인산염으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것인,
    티타니아 분산액 조성물.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 인산염계 분산제의 함량은,
    5 중량 % 내지 20 중량%인 것인,
    티타니아 분산액 조성물.
  13. 아연 도핑된 티타니아 입자를 준비하는 단계;
    실란 표면 처리제를 유기 용제에 용해한 용액에, 상기 아연 도핑된 티타니아 입자를 첨가하여 혼합액을 제조하는 단계;
    상기 혼합액에 비드(Bead)를 투입하고, 상기 아연 도핑된 티타니아 입자를 분산시켜 티타니아-유기 용제 분산액을 제조하는 단계; 및
    상기 티타니아-유기 용제 분산액에 아크릴레이트계 모노머 및 인산염계 분산제를 첨가하고, 유기 용제를 제거하는 단계;를 포함하고,
    상기 아연 도핑된 티타니아 입자를 준비하는 단계;는,
    티타니아 입자를 아연 전구체 수용액에 첨가하는 단계;
    상기 티타니아 입자가 첨가된 아연 전구체 수용액에 염기성 수용액을 적하하여 반응물을 형성시키는 단계; 및
    상기 형성된 반응물을 세정 및 건조하고, 분말화하는 단계;를 포함하고,
    상기 아연 도핑된 티타니아 입자는, Ti 및 Zn의 몰 비가 1 : 0.25 내지 1 : 0.33이고,
    상기 아연 도핑된 티타니아 입자의 함량은, 티타니아 분산액 조성물 중 20 중량% 내지 60 중량%인 것인,
    티타니아 분산액 조성물의 제조방법.
  14. 삭제
  15. 제1항, 제3항, 제5항 내지 제12항 중 어느 한 항의 티타니아 분산액 조성물 또는 제13항의 제조방법으로 제조된 티타니아 분산액 조성물;
    UV 광개시제; 및
    UV 경화용 모노머;를 포함하는,
    필름 조성물.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 UV 광개시제는,
    오늄염계, 디아조늄염계, 설포늄염계 화합물 및 이미다졸계에서 선택되는 광 양이온 개시제; 및
    티오크산톤계, 인계, 트리아진계, 벤조페논계, 벤조인계, 옥심계, 프로판논계, 아미노 케톤계, 케톤계, 벤조인 에테르 아세토페논계, 안트라퀴논계 및 방향족 포스핀 옥사이드계 화합물에서 선택되는 라디컬 광개시제;로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것인,
    필름 조성물.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 UV 경화용 모노머는,
    글리시딜아크릴레이트, 글리시딜메타아크릴레이트, 글리시딜메타아크릴레이트, 글리시딜-알파-에틸 아크릴레이트, 글리시딜-알파-엔-프로필아크릴레이트, 글리시딜-알파-부틸아크릴레이트, 3,4-에폭시부틸메타아크릴레이트, 3,4-에폭시부틸아크릴레이트, 6,7-에폭시펩틸메타아크릴레이트, 6,7-에폭시헵틸아크릴레이트, 6,7-에폭시헵틸-알파-에틸아크릴레이트, 2-하이드록시프로필 아크릴레이트, 2-하이드록시에틸 아크릴레이트, 테트라하이드로푸르푸릴 아크릴레이트, 이소보닐 아크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 디프로필렌 글리콜디아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트 및 트리메틸프로판 트리아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것인,
    필름 조성물.
  18. 제15항의 필름 조성물을 UV 경화하여 제조되고,
    황색도(Y.I)가 2.0 이하인,
    광학 필름.
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