KR102118399B1 - Liquid Crystal Capsule Composite and Method for Preparing the Same - Google Patents

Liquid Crystal Capsule Composite and Method for Preparing the Same Download PDF

Info

Publication number
KR102118399B1
KR102118399B1 KR1020160019397A KR20160019397A KR102118399B1 KR 102118399 B1 KR102118399 B1 KR 102118399B1 KR 1020160019397 A KR1020160019397 A KR 1020160019397A KR 20160019397 A KR20160019397 A KR 20160019397A KR 102118399 B1 KR102118399 B1 KR 102118399B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid crystal
solvent
composition
weight
parts
Prior art date
Application number
KR1020160019397A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20170097524A (en
Inventor
최종영
최동철
오동현
최재훈
김현주
Original Assignee
주식회사 엘지화학
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 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020160019397A priority Critical patent/KR102118399B1/en
Publication of KR20170097524A publication Critical patent/KR20170097524A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102118399B1 publication Critical patent/KR102118399B1/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/54—Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
    • C09K19/542—Macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/60—Pleochroic dyes

Abstract

본 출원은 기계적 물성이 우수하고, 고분자 매트릭스를 오염시키지 않는 액정 캡슐 복합체, 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 출원의 액정 캡슐 복합체는 광경화성 고분자와 광개시제, 및 액정 캡슐을 포함하는 다중 유화 입자에 광원을 조사하여 제조될 수 있다.The present application relates to a liquid crystal capsule composite having excellent mechanical properties and not contaminating the polymer matrix, and a method for manufacturing the same. The liquid crystal capsule composite of the present application may be prepared by irradiating a light source on multiple emulsifying particles including a photocurable polymer, a photoinitiator, and a liquid crystal capsule.

Description

액정 캡슐 복합체, 및 그 제조방법{Liquid Crystal Capsule Composite and Method for Preparing the Same}Liquid crystal capsule composite, and its manufacturing method {Liquid Crystal Capsule Composite and Method for Preparing the Same}

본 출원은 액정 캡슐 복합체, 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present application relates to a liquid crystal capsule composite, and a method for manufacturing the same.

고분자 분산형 액정(Polymer Dispersed Liquid Crystal, PDLC)은 폴리머 매트릭스 내에 액정 물질을 포함하는 캡슐이 분산된 것으로, 폴리머 매트릭스와 액정 사이의 굴절률 차이, 및 전기장에 따른 액정의 굴절률 변화를 이용하여, 빛의 산란 또는 투과를 조절할 수 있다. 상기 PDLC는 편광판 및 배향공정을 필요로 하지 않을 뿐 아니라, 플렉서블 소자(flexible device)에도 적용될 수 있고, 전도성 필름(ITO-coated film)과 함께 건축물이나 자동차의 스마트 글래스나 고휘도의 투사형 디스플레이, 또는 광셔터 등에 사용될 수 있다. 도 1은 전압의 인가 전(Off)에는 불투명하지만, 전압을 인가(On)한 후에는 투명한 상태를 갖는 PDLC 필름의 작동 원리를 개략적으로 도시한다.Polymer Dispersed Liquid Crystal (PDLC) is a capsule in which a liquid crystal material is dispersed in a polymer matrix, and uses a difference in refractive index between the polymer matrix and the liquid crystal, and a change in the refractive index of the liquid crystal according to the electric field. Scattering or permeation can be controlled. The PDLC does not require a polarizing plate and an alignment process, and can also be applied to a flexible device, along with a conductive film (ITO-coated film), a smart glass of buildings or automobiles, a high-brightness projection display, or light It can be used for shutters, etc. FIG. 1 schematically shows the operating principle of a PDLC film that is opaque before the voltage is applied (Off), but has a transparent state after the voltage is applied (On).

한편, PDLC는 고분자 유도 상분리법(Polymerization Induced Phase Separation, PIPS)이나 용매 유도 상분리법(Solvent Induced Phase Separation, SIPS) 등에 의해 제조될 수 있다. 상기 방법은 저렴하고 단순한 공정을 통해 PDLC를 제공할 수 있는 반면, 액정 입자의 불균일한 분포로 인해 구동전압이 높고, 그에 따라 PDLC 소자의 명암비와 휘도가 낮아지는 단점이 있다. 또한, 상기 방법에 따라 제조된 PDLC 필름은 전압의 On/Off에 따른 투명/불투명의 차이가 크지 않고, 염료에 의한 폴리머 매트릭스의 오염이 빈번하여 색조형 PDLC를 제조하는데 어려움이 있다. 최근에는, 분리막 유화를 이용하여, 마이크로미터(㎛) 단위에서 비교적 균일한 크기의 액정 캡슐을 제조하는 방법이 제안되기도 하였으나, 상기 방법에 의해 제조된 액정 캡슐의 경우, 표면에 존재하는 기공을 통해 액정이 캡슐 외부로 새어나올 수 있고 그로 인해 매트릭스가 오염될 수 있다. 또한, 상기와 같이 표면에 기공을 갖는 액정 캡슐은 기계적 물성이 좋지 못하기 때문에, 필름 제막과 같은 후처리 공정에서 깨지거나 뭉개질 수 있고, 제품의 신뢰성을 저하시킬 수 있다. 따라서, 액정의 균일도가 높고, 매트릭스의 오염 문제가 없을 뿐 아니라, 기계적 강도가 개선된 액정 캡슐이 필요하다.Meanwhile, PDLC may be prepared by polymerization-induced phase separation (PIPS) or solvent-induced phase separation (SIPS). While the above method can provide PDLC through an inexpensive and simple process, the driving voltage is high due to the non-uniform distribution of liquid crystal particles, and accordingly, the contrast ratio and luminance of the PDLC device are lowered. In addition, the PDLC film prepared according to the above method has a large difference in transparency/opacity according to voltage on/off, and the contamination of the polymer matrix by the dye is frequent, making it difficult to produce a tinted PDLC. Recently, a method of manufacturing a liquid crystal capsule having a relatively uniform size in a micrometer (µm) unit using a membrane emulsification has been proposed, but in the case of a liquid crystal capsule manufactured by the method, through the pores present on the surface Liquid crystals can leak out of the capsule and contaminate the matrix. In addition, since the liquid crystal capsule having pores on the surface as described above has poor mechanical properties, it may be cracked or crushed in a post-treatment process such as film forming, and may degrade product reliability. Accordingly, there is a need for a liquid crystal capsule having high uniformity of liquid crystal, no problem of contamination of the matrix, and improved mechanical strength.

본 출원의 일 목적은 크기의 균일도가 높고, 기계적 강도가 개선된 액정 캡슐 복합체를 제공하는 것이다.One object of the present application is to provide a liquid crystal capsule composite having high uniformity in size and improved mechanical strength.

본 출원의 다른 목적은 액정 유출로 인한 매트릭스 오염문제가 해소된 액정 캡슐 복합체를 제공하는 것이다.Another object of the present application is to provide a liquid crystal capsule composite in which matrix contamination problems caused by liquid crystal leakage are eliminated.

본 출원의 상기 목적 및 기타 목적은 하기 상세히 설명되는 본 출원에 의해 모두 달성될 수 있다.The above and other objects of the present application can be achieved by the present application described in detail below.

이하, 본 발명의 일 구체예에 따른 액정 캡슐 복합체의 제조방법을 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 도면에 도시된 각 구성 부재의 크기나 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.Hereinafter, a method of manufacturing a liquid crystal capsule composite according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The size or shape of each component shown in the drawings may be exaggerated or reduced.

본 출원의 일례에서, 본 출원은 액정 캡슐 복합체의 제조방법에 관한 것이다. 도 2를 참조하여, 본 출원의 액정 캡슐 복합체를 설명하면, '액정 캡슐 복합체'란, 코팅막, 및 복수 개의 액정 캡슐 단위체를 포함하는 물질로서, 하나의 코팅막이 복수 개의 액정 캡슐 단위체를 둘러싸도록 형성된 물질을 의미할 수 있다. 또한, 본 출원에서, '액정 캡슐 단위체'란, 액정을 포함하는 코어(core)와 고분자로 형성된 쉘(shell)을 포함하는 물질을 의미할 수 있다.In one example of the present application, the present application relates to a method of manufacturing a liquid crystal capsule composite. Referring to FIG. 2, when describing the liquid crystal capsule composite of the present application, the term “liquid crystal capsule composite” is a material including a coating film and a plurality of liquid crystal capsule units, and one coating layer is formed to surround the plurality of liquid crystal capsule units. It can mean a substance. In addition, in the present application, the term "liquid crystal capsule unit" may mean a material including a core formed of a liquid crystal and a shell formed of a polymer.

도 3은, 본 출원의 일 구체예에 따른 액정 캡슐 복합체의 제조방법을 개략적으로 도시한 것이다.3 schematically illustrates a method of manufacturing a liquid crystal capsule composite according to an embodiment of the present application.

하나의 예시에서, 본 출원의 제조방법은, 액정 화합물, 쉘 형성 고분자 및 제1 용매를 포함하는 제1 조성물을 제1 분리막에 투과시켜, 광경화성 고분자, 광개시제 및 제2 용매를 포함하는 제2 조성물 내에서 상기 제1 조성물의 분산상을 형성하는 단계; 제1 및 제2 조성물의 혼합물에서 상기 제1 용매를 증발시켜, 상기 쉘 형성 고분자 내에 상기 액정 화합물을 포함하는 액정 캡슐과 제2 조성물의 혼합물을 마련하는 단계; 상기 액정 캡슐과 제2 조성물의 혼합물을 제2 분리막에 투과시켜 상기 제3 조성물 내에 상기 액정 캡슐과 제2 조성물의 분산상을 형성하는 단계; 및 광원을 조사하는 단계를 포함할 수 있다.In one example, the manufacturing method of the present application, the first composition comprising a liquid crystal compound, a shell-forming polymer and a first solvent is transmitted through a first separation membrane, a second photocurable polymer, a photoinitiator and a second solvent Forming a dispersed phase of the first composition in the composition; Evaporating the first solvent in a mixture of first and second compositions to prepare a mixture of a liquid crystal capsule and a second composition containing the liquid crystal compound in the shell-forming polymer; Forming a dispersed phase of the liquid crystal capsule and the second composition in the third composition by transmitting a mixture of the liquid crystal capsule and the second composition to a second separator; And irradiating a light source.

상기 제1 조성물은, 제1 용매(S1) 100 중량부 대비, 쉘 형성 고분자(P1) 1 내지 145 중량부, 액정 화합물 2 내지 465 중량부를 포함할 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 제1 조성물은 수성(aqueous)인 제2 조성물 내에서 분산상을 형성할 수 있는 유성 조성물로서, 상기 제1 용매(S1)는 유성 용매이고, 상기 쉘 형성 고분자(P1)는 유성 고분자일 수 있다. The first composition may include 1 to 145 parts by weight of the shell-forming polymer (P1) and 2 to 465 parts by weight of the liquid crystal compound, compared to 100 parts by weight of the first solvent (S1). In one example, the first composition is an oily composition capable of forming a dispersed phase in an aqueous second composition, wherein the first solvent (S1) is an oily solvent, and the shell-forming polymer (P1) is It may be an oily polymer.

제1 용매인 유성 용매(S1)는 다이폴 모멘트(dipole moment)가 1.6D 이하인 용매를 의미할 수 있다. 상기와 같은 용매로는 메틸렌 클로라이드(methylene chloride, MC), 노말헥산(n-hexane), 펜탄(pentane), 시클로펜탄(cyclopentane), 클로로포름(chloroform), 다이에틸에테르(diethylether), 다이클로로메탄(dichloromethane) 등을 예로 들 수 있으나, 이제 제한되는 것은 아니다. The first solvent, the oily solvent (S1) may mean a solvent having a dipole moment of 1.6D or less. Examples of the solvent include methylene chloride (MC), normal hexane (n-hexane), pentane (pentane), cyclopentane (cyclopentane), chloroform (chloroform), diethylether (diethylether), dichloromethane ( dichloromethane) and the like, but is not limited.

쉘 형성 고분자(P1)인 유성 고분자(P1)는, 상기 제1 용매에 대하여 상기 언급된 함량만큼 용해될 수 있는 고분자로서, 하기 설명되는 바와 같이, 제2 조성물 내에서 제1 조성물이 분산상을 형성할 경우, 액정 화합물을 둘러싸는 쉘을 형성할 수 있다. 이러한 유성 고분자로는 폴리메틸메타크릴레이트(polymethlymethacrylate), 폴리스타이렌(polystyren), 폴리아크릴아미드(polyacrylamide), 폴리우레탄(polyurethane), 폴리우레아(polyurea), 폴리펩타이드(polypeptide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리다이메틸실록세인(polydimethylsiloxane)이나, 폴리에틸렌(polyethylene) 또는 폴리프로필렌(polypropylene) 등을 포함하는 폴리올레핀(polyolefin)을 예로 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The oil-based polymer (P1), which is a shell-forming polymer (P1), is a polymer that can be dissolved in the above-mentioned content with respect to the first solvent, and as described below, the first composition in the second composition forms a dispersed phase. When doing so, a shell surrounding the liquid crystal compound can be formed. Examples of such oil-based polymers include polymethyl methacrylate, polystyren, polyacrylamide, polyurethane, polyurea, polypeptide, polycarbonate, Polydimethyl siloxane (polydimethylsiloxane), polyethylene (polyethylene) or polypropylene (polypropylene), including a polyolefin (polyolefin), such as, for example, but is not limited thereto.

제1 조성물에 포함되는 액정 화합물의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, ZLI-1840, ZLI-1565, ZLI-2806(Merck)와 같은 액정 화합물이 사용될 수 있다.The kind of liquid crystal compound contained in the first composition is not particularly limited. For example, liquid crystal compounds such as ZLI-1840, ZLI-1565, and ZLI-2806 (Merck) may be used.

하나의 예시에서, 상기 제1 조성물은 이방성 염료를 추가로 포함할 수 있다. 상기 이방성 염료는, 제1 용매 100 중량부 대비 0.01 내지 15 중량부 범위로 포함될 수 있다. 사용 가능한 이방성 염료의 종류는 특별히 제한되지 않으나, S-428, M-483, M-412(Mitsui FineChemical)와 같은 이방성 염료가 사용될 수 있다.In one example, the first composition may further include an anisotropic dye. The anisotropic dye may be included in a range of 0.01 to 15 parts by weight compared to 100 parts by weight of the first solvent. The type of anisotropic dye that can be used is not particularly limited, but anisotropic dyes such as S-428, M-483, and M-412 (Mitsui FineChemical) may be used.

제2 조성물은, 제2 용매(S2), 광경화성 고분자(P2) 및 광개시제(I)를 포함할 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 제2 조성물은, 상기 제2 용매(S2) 100 중량부 대비, 광경화성 고분자(P2) 5 내지 125 중량부, 및 광개시제(I) 0.01 내지 8 중량부를 포함할 수 있다. 상기 제2 조성물은 수성으로서, 유성인 제1 조성물의 분산상이 분산될 수 있는 연속상일 수 있다. The second composition may include a second solvent (S2), a photocurable polymer (P2), and a photoinitiator (I). In one example, the second composition may include 5 to 125 parts by weight of the photo-curable polymer (P2), and 0.01 to 8 parts by weight of the photoinitiator (I), relative to 100 parts by weight of the second solvent (S2). The second composition is aqueous, and may be a continuous phase in which the dispersed phase of the oily first composition can be dispersed.

제2 용매(S2)는 수성용매일 수 있다. 수성 용매란, 물 뿐 아니라 다이폴 모멘트가 1.7D 이상인 용매를 의미할 수 있다. 다이폴 모멘트가 1.7D 이상인 용매로는 에틸아세테이트(ethylacetate), 디메틸포름아마이드(dimethylformamide), 아세토나이트릴(acetonitrile), 디메틸설폭사이드(dimethylsulfoxide), 니트로메탄(nitromethane), 또는 프로필렌카보네이트(propylene carbonate) 등을 예로 들 수 있으나 이에 제한되지 않는다.The second solvent (S2) may be an aqueous solvent. The aqueous solvent may mean a solvent having a dipole moment of 1.7D or more as well as water. Solvents having a dipole moment of 1.7D or more include ethylacetate, dimethylformamide, acetonitrile, dimethylsulfoxide, nitromethane, or propylene carbonate. For example, but is not limited thereto.

광경화성 고분자(P2)는 하기 설명되는 바와 같이, 자외선과 같은 광원이 조사되는 경우, 경화될 수 있는 고분자를 의미할 수 있다. 예를 들어, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트(PEGDA), 에폭시아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트, 불포화폴리에스테르, 폴리에스테르아클릴레이트, 폴리에테르아크릴레이트, 불포화아크릴 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.As described below, the photocurable polymer (P2) may mean a polymer that can be cured when a light source such as ultraviolet light is irradiated. For example, polyethylene glycol diacrylate (PEGDA), epoxy acrylate, urethane acrylate, unsaturated polyester, polyester acrylate, polyether acrylate, unsaturated acrylic and the like may be used, but is not limited thereto.

광개시제(I)의 경우 특별히 제한되지 않으며, 이르가큐어(irgacure), 아조비스이소부티로니트릴(azobisisobutyronitrile), 벤조일퍼옥사이드(benzoylperoxide), 캄퍼퀴논(camphorquinone)와 같은 물질이 사용될 수 있다.The photoinitiator (I) is not particularly limited, and materials such as irgacure, azobisisobutyronitrile, benzoylperoxide, and camphorquinone may be used.

하나의 예시에서, 상기 제2 조성물은, 상기 제2 용매 100 중량부 대비, 계면활성제(A2) 0.01 내지 13 중량부, 및 수용성 폴리머 0.01 내지 5 중량부를 추가로 포함할 수 있다. 사용 가능한 계면활성제(A2)로는 HLB (Hydrophile-lipophile balance) 값이 10 보다 큰 수용성(water-soluble) 물질을 사용할 수 있다. 예를 들어, 소디움도데실설페이트, 트윈20, 또는 트윈80 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 수용성 폴리머의 경우, 계면활성제(A2)와 함께 분산상과 연속상 사이의 계면 안전성을 향상시키기 위하여 포함된다. 상기 수용성 폴리머로는 폴리비닐피롤리돈 또는 폴리비닐 알코올 등을 예로 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In an example, the second composition may further include 0.01 to 13 parts by weight of surfactant (A2), and 0.01 to 5 parts by weight of water-soluble polymer, relative to 100 parts by weight of the second solvent. As a usable surfactant (A2), a water-soluble material having a HLB (Hydrophile-lipophile balance) value greater than 10 may be used. For example, sodium dodecyl sulfate, twin 20, or twin 80 may be used, but is not limited thereto. In the case of a water-soluble polymer, it is included to improve the interfacial stability between the dispersed phase and the continuous phase together with the surfactant (A2). The water-soluble polymer may be exemplified by polyvinylpyrrolidone or polyvinyl alcohol, but is not limited thereto.

상기 제1 및 제2 조성물을 혼합하는 단계는, 제1 분리막에 의해 제1 조성물과 제2 조성물이 분리된 상태에서, 가압된 제1 조성물이 제1 분리막을 통과하게 되면서 제2 조성물과 혼합되는 단계일 수 있다. 하나의 예시에서, 유성인 제1 조성물과 수성인 제2 조성물의 혼합물은 O/W(Oil-in Water)형 유화입자를 형성할 수 있다. 구체적으로, 유성인 상기 제1 조성물이 분산상을 형성하고, 수성인 제2 조성물이 연속상을 형성할 수 있다. 이로써 캡슐 표면에 코팅된 연속상은 광개시제와 광경화형 고분자를 포함할 수 있다.In the mixing of the first and second compositions, in a state in which the first composition and the second composition are separated by the first separation membrane, the pressurized first composition passes through the first separation membrane and is mixed with the second composition. It can be a step. In one example, the mixture of the oily first composition and the aqueous second composition may form O/W (Oil-in Water) emulsifying particles. Specifically, the oily first composition may form a dispersed phase, and the aqueous second composition may form a continuous phase. Thus, the continuous phase coated on the capsule surface may include a photoinitiator and a photocurable polymer.

제1 조성물이 분리막을 통과하기 위하여 가해지는 압력의 크기는 기공의 크기와 조성물의 함량, 또는 원하는 유화 입자의 사이즈 등을 고려하여 조절될 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 제1 조성물은 1 내지 150 KPa의 압력 범위로 가압될 수 있다. 하나의 예시에서, 다공성 글래스 SPG와 같은 글래스 계열의 분리막이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The size of the pressure applied to the first composition to pass through the separation membrane may be adjusted in consideration of the size of the pores, the content of the composition, or the size of the desired emulsifying particles. In one example, the first composition may be pressurized to a pressure range of 1 to 150 KPa. In one example, a glass-based separator such as porous glass SPG may be used, but is not limited thereto.

상기 제1 분리막은 친수성 분리막일 수 있다. 유성인 제1 조성물과 반대성질을 갖는 친수성 분리막은, 제1 조성물이 수성인 제2 조성물 내에서 유화입자를 형성할 수 있도록 한다. 하나의 예시에서, 상기 제1 분리막의 기공크기는 0.05 ㎛ 내지 10 ㎛ 크기, 바람직하게는 0.05 ㎛ 내지 4 ㎛ 일 수 있다. 기공의 크기가 상기 범위 내에서 균일하게 형성될 경우, 제1 분리막을 통과하여 분산된 입자가 단분산 형태에 근접할 수 있기 때문에, 크기의 균일도가 높은 분산상 입자를 얻을 수 있다.The first separation membrane may be a hydrophilic separation membrane. The hydrophilic separator having opposite properties to the first oily composition allows the first composition to form emulsified particles in the second aqueous composition. In one example, the pore size of the first separator may be 0.05 μm to 10 μm, preferably 0.05 μm to 4 μm. When the size of the pores is uniformly formed within the above range, the dispersed particles passing through the first separation membrane may be close to the monodisperse form, thereby obtaining dispersed phase particles having high uniformity in size.

제1 조성물이 제2 조성물 내에서 유화입자로 분산되는 동안의 온도는 특별히 제한되지는 않으나, 분산이 이루어지는 온도는 용매의 어는점과 끓는점 사이에서 조절되는 것이 바람직하다. 용매의 끓는점을 초과하는 온도에서 분산이 이루어질 경우 분산된 제1 조성물 중 제1 용매가 급격히 증발하여 캡슐 표면에 기공이 발생할 수 있고, 어는점 미만의 온도에서는 용매의 상변화로 인해 분산상의 형성이 용이하지 않다. 하나의 예시에서, 상기 분산은 상온, 예를 들어 18 ℃ 내지 25 ℃ 에서 진행될 수 있다. The temperature during which the first composition is dispersed as the emulsifying particles in the second composition is not particularly limited, but the temperature at which dispersion is performed is preferably adjusted between the freezing point and boiling point of the solvent. When dispersion is performed at a temperature exceeding the boiling point of the solvent, the first solvent in the dispersed first composition may rapidly evaporate and pores may be formed on the capsule surface, and at temperatures below the freezing point, the dispersion phase is easily formed due to the phase change of the solvent. Does not. In one example, the dispersion may be performed at room temperature, for example, 18 ℃ to 25 ℃.

SIPS를 이용하여 액정 캡슐을 제조하는 경우, 분산상 형성 이후 별도의 처리 없이 교반을 통해 용매를 증발시켜, 액정 캡슐을 제조하는 것이 일반적이다. 그러나, 교반에 의한 용매의 급격한 증발은 캡슐 표면에 기공을 발생시키고, 상기 기공을 통해 캡슐 내부의 액정이 외부로 유출되면서 PDLC의 고분자 매트릭스가 오염될 수 있다. 용매의 급격한 증발에 따른 캡슐 표면의 기공 발생을 최소화 하고자, 본 출원의 제조방법은 상기 제1 용매의 증발 전에, 제1 조성물과 제2 조성물의 혼합물을 냉각시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다.When preparing a liquid crystal capsule using SIPS, it is common to prepare a liquid crystal capsule by evaporating the solvent through stirring without additional treatment after forming the dispersed phase. However, rapid evaporation of the solvent by stirring generates pores on the surface of the capsule, and the liquid crystal inside the capsule flows out through the pores, thereby contaminating the polymer matrix of PDLC. In order to minimize the generation of pores on the surface of the capsule due to rapid evaporation of the solvent, the manufacturing method of the present application may further include cooling the mixture of the first composition and the second composition before evaporation of the first solvent.

본 출원의 냉각단계는, 분산공정 이후 상기 제1 및 제2 조성물의 혼합물을, 상기 혼합물의 온도보다 15 ℃ 내지 30 ℃ 낮은 상태로 수초 내에 냉각시키는 단계를 의미할 수 있다. 상기 혼합물의 냉각 온도는 용매의 끓는점에 따라 달라질 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다. 하나의 예시에서, 상기 혼합물은 -15 ℃ 내지 10 ℃ 범위로 냉각될 수 있으며, 바람직하게는 - 10 ℃ 내지 5 ℃ 범위로 냉각될 수 있다. 냉각 온도가 10 ℃를 초과할 경우 냉각이 충분히 이루어질 수 없고, 그 온도가 -15 ℃ 미만인 경우에는 용매의 증발 속도가 너무 늦춰져 공정 효율이 좋지 못 하다.The cooling step of the present application may mean a step of cooling the mixture of the first and second compositions after a dispersion process in a state of 15° C. to 30° C. lower than the temperature of the mixture in a few seconds. The cooling temperature of the mixture may vary depending on the boiling point of the solvent, and is not particularly limited. In one example, the mixture may be cooled to -15 °C to 10 °C, preferably -10 °C to 5 °C. When the cooling temperature exceeds 10°C, cooling cannot be sufficiently performed, and when the temperature is less than -15°C, the evaporation rate of the solvent is too slow, resulting in poor process efficiency.

하나의 예시에서, 상기 혼합물은 -15 ℃ 내지 0 ℃ 범위, 또는 -10 ℃ 내지 0 ℃의 저온수조로 투입되어 냉각될 수 있다. 한편, 상기 혼합물이 저온 수조에 투입되는 경우에도, 혼합물이 원하는 온도로 냉각되기까지 다소 시간이 소요되고, 그 동안에 제1 용매가 증발하면서 캡슐 표면의 기공이 생성될 수도 있기 때문에, 마이크로 열교환 코일을 경유하여 냉각시키는 것이 바람직하다. 예를 들어, 먼저 상기 혼합물을 -10 ℃ 내지 0 ℃ 범위의 온도를 갖는 마이크로 열교환 코일을 통해 냉각 시킨 뒤, 상기 온도 범위의 저온 수조로 투입시킬 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 열교환 코일의 직경은 500 ㎛ 내지 900 ㎛ 일 수 있다. 열교환 코일이 상기 범위의 직경을 가질 경우, 부피 대비 표면적이 크기 때문에, 주위와 열교환 가능한 면적이 급격히 늘어날 수 있고 그에 따라 열교환 효율이 높아져 수초 내에 냉각이 이루어질 수 있다.In one example, the mixture may be cooled by being introduced into a low temperature water bath in the range of -15°C to 0°C, or -10°C to 0°C. On the other hand, even when the mixture is put into a low-temperature water tank, it takes some time for the mixture to cool to a desired temperature, and in the meantime, as the first solvent evaporates, pores on the capsule surface may be generated. It is preferred to cool via. For example, the mixture may first be cooled through a micro heat exchange coil having a temperature in the range of -10°C to 0°C, and then introduced into a low temperature water bath in the temperature range. In one example, the diameter of the heat exchange coil may be 500 μm to 900 μm. When the heat exchange coil has a diameter in the above range, the surface area relative to the volume is large, so that the area capable of exchanging heat with the surroundings can rapidly increase, and accordingly, the heat exchange efficiency increases, so that cooling can be achieved within a few seconds.

제1 조성물과 제2 조성물의 혼합물에 포함된 제1 용매(S1)는 교반을 통해 증발될 수 있다. 제1 용매가 증발되는 경우, 제1 조성물의 쉘 형성 고분자와 액정 화합물의 상분리가 일어나면서 액정 캡슐이 형성될 수 있다. 구체적으로, 제1 용매가 증발됨에 따라, 쉘 형성용 고분자가 유화 입자의 계면쪽으로 이동하여 쉘(shell)이 형성되고, 쉘 내부에는 액정을 포함하는 코어(core)가 형성되는 것이다. The first solvent (S1) contained in the mixture of the first composition and the second composition may be evaporated through stirring. When the first solvent is evaporated, a phase separation of the shell-forming polymer and the liquid crystal compound of the first composition occurs, and a liquid crystal capsule may be formed. Specifically, as the first solvent evaporates, the polymer for forming a shell moves toward the interface of the emulsifying particles to form a shell, and a core including liquid crystal is formed inside the shell.

제1 용매의 증발을 위한 교반 속도는 특별히 제한되지 않는다. 상기 교반 속도는, 용매를 증발시켜 액정 캡슐을 형성하면서도, 액정 캡슐 표면에 기공이 발생하지 않도록 하는 범위 내에서 적절히 조절될 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 교반 속도는 300 RPM 내지 500 RPM 범위에서 이루어질 수 있다.The stirring speed for evaporation of the first solvent is not particularly limited. The stirring speed may be appropriately adjusted within a range in which pores are not generated on the surface of the liquid crystal capsule while evaporating the solvent to form the liquid crystal capsule. In one example, the stirring speed may be made in the range of 300 RPM to 500 RPM.

제1 용매의 증발을 위한 교반 온도나 교반 시간 역시 특별히 제한되지 않는다. 하나의 예시에서, 상기 교반은 상온, 즉 15 ℃ 내지 25 ℃ 범위에서 1 시간 내지 3시간 동안 이루어질 수 있다. 하나의 예시에서, 제1 용매의 증발 전에 상기 언급된 냉각단계가 선행된 경우에는, 냉각이 이루어진 온도와 유사하게 -10 ℃ 내지 0 ℃ 범위에서 교반이 이루어질 수도 있다.The stirring temperature or stirring time for evaporation of the first solvent is also not particularly limited. In one example, the stirring may be performed for 1 hour to 3 hours at room temperature, that is, 15 ℃ to 25 ℃ range. In one example, when the above-mentioned cooling step is preceded before evaporation of the first solvent, agitation may be performed in the range of -10°C to 0°C, similar to the temperature at which cooling is performed.

제1 조성물과 제2 조성물의 혼합물에서 제1 용매가 증발될 경우, 상기 혼합물은, 쉘 형성 고분자 내에 액정 화합물을 포함하는 액정 캡슐이 제2 조성물 내에 분산된 형상의 혼합물일 수 있다. 하나의 예시에서, 상기와 같이 제1 용매가 증발하면서 형성된 코어쉘 구조의 액정 캡슐은, 0.05 ㎛ 내지 1 ㎛ 범위 내의 직경을 가질 수 있다.When the first solvent is evaporated from the mixture of the first composition and the second composition, the mixture may be a mixture of liquid crystal capsules containing a liquid crystal compound in a shell-forming polymer dispersed in the second composition. In one example, the liquid crystal capsule of the core shell structure formed while evaporating the first solvent as described above may have a diameter in the range of 0.05 μm to 1 μm.

하나의 예시에서, 상기로부터 얻어진 액정 캡슐과 제2 조성물의 혼합물은, 제3 조성물 내에서 분산상을 형성하게 된다. 보다 구체적으로, 상기 액정 캡슐과 제2 조성물의 혼합물을 제2 분리막에 투과시켜 제3 조성물 내에 상기 액정 캡슐과 제2 조성물의 분산상을 형성시킬 수 있다.In one example, the mixture of the liquid crystal capsules obtained from the above and the second composition forms a dispersed phase in the third composition. More specifically, a mixture of the liquid crystal capsule and the second composition may be transmitted through the second separator to form a dispersed phase of the liquid crystal capsule and the second composition in the third composition.

하나의 예시에서, 상기 액정 캡슐과 제2 조성물의 혼합물은, 유성인 제3 조성물에 분산되어 O/W/O(Oil-in Water-in Oil)형의 다중 유화입자를 형성할 수 있다. 상기 다중 유화 입자는, 복수의 액정 캡슐과 함께, 상기 제2 조성물에 포함된 광개시제(I)와 광경화성 고분자(P2)를 코팅막 성분으로 포함할 수 있다. 이로써, 액정 캡슐 복합체의 전구체가 형성될 수 있다. 상기 전구체에 광이 조사되는 경우, 광 경화가 일어나면서 복수의 액정 캡슐 단위체를 둘러싸는 코팅막을 형성할 수 있다.In one example, the mixture of the liquid crystal capsule and the second composition may be dispersed in an oily third composition to form O/W/O (Oil-in Water-in Oil) type multi-emulsified particles. The multiple emulsifying particles may include a photoinitiator (I) and a photocurable polymer (P2) included in the second composition as a coating film component together with a plurality of liquid crystal capsules. Thus, a precursor of the liquid crystal capsule composite can be formed. When light is irradiated to the precursor, light curing may occur to form a coating film surrounding the plurality of liquid crystal capsule units.

상기 제3 조성물은 유성일 수 있다. 구체적으로, 수성인 제2 용매(S2)와 섞이지 않는 제3 용매(S3)를 계면활성제(A3)와 함께 포함할 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 제3 조성물은 상기 제3 용매(S3) 100 중량부 대비 0.01 내지 15 중량부의 계면활성제를 포함할 수 있다. 상기 제3 용매(S3)는 다이폴 모멘트(dipole moment)가 1.6D 이하인 유성 용매일 수 있다. 이러한 용매로는 메틸렌 클로라이드(methylene chloride, MC), 노말헥산(n-hexane), 펜탄(pentane), 시클로펜탄(cyclopentane), 시클로 헥산(cyclohexane), 클로로포름(chloroform), 다이에틸에테르(diethylether), 다이클로로메탄(dichloromethane) 등을 예로 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 제3 조성물에 포함되는 계면활성제(A3)로는 HLB 값이 10보다 작은 물질(oil-soluble)로서, EM90 또는 SPAN80과 같은 물질이 사용될 수 있으나 이에 제한되지 않는다.The third composition may be oily. Specifically, a third solvent (S3) that is not mixed with the aqueous second solvent (S2) may be included together with the surfactant (A3). In one example, the third composition may include 0.01 to 15 parts by weight of surfactant compared to 100 parts by weight of the third solvent (S3). The third solvent (S3) may be an oily solvent having a dipole moment of 1.6D or less. These solvents include methylene chloride (MC), normal hexane (n-hexane), pentane (cyclone), cyclopentane (cyclopentane), cyclohexane (cyclohexane), chloroform (chloroform), diethyl ether (diethylether), Dichloromethane may be exemplified, but is not limited thereto. As the surfactant (A3) included in the third composition, a material having an HLB value less than 10 (oil-soluble), a material such as EM90 or SPAN80 may be used, but is not limited thereto.

제2 분리막을 통과하기 위하여, 액정 캡슐과 제2 조성물의 혼합물에 가해지는 압력의 크기는 기공의 크기와 조성물의 함량, 또는 원하는 유화입자의 사이즈 등을 고려하여 선택될 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 제1 조성물은 1 내지 70 KPa의 압력 범위 내에서 가압될 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 제2 분리막은 소수성 분리막일 수 있다. 또 하나의 예시에서, 상기 제2 분리막은 상기 제1 분리막 보다 작은 크기의 기공을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 분리막의 기공은, 제1 분리막 기공의 1/4 내지 1/2 크기를 가질 수 있다. 이는, 제1 용매가 증발함에 따라 유화 입자의 크기가 작아지는 경우에, 유화 입자의 크기 균일도를 더욱 높일 수 있다.In order to pass through the second separation membrane, the size of the pressure applied to the mixture of the liquid crystal capsule and the second composition may be selected in consideration of the size of the pores, the content of the composition, or the size of the desired emulsifying particles. In one example, the first composition may be pressurized within a pressure range of 1 to 70 KPa. In one example, the second separator may be a hydrophobic separator. In another example, the second separator may have pores having a size smaller than that of the first separator. For example, the pores of the second separator may have a size of 1/4 to 1/2 of the pores of the first separator. This can further increase the size uniformity of the emulsifying particles when the size of the emulsifying particles decreases as the first solvent evaporates.

이후, 상기 다중 유화 입자에 대한 경화가 이루어 질 수 있다. 보다 구체적으로, 교반이 이루어지면서 자외선이 조사되고, 그에 따라 제2 조성물에 포함된 광개시제(I)와 광경화성 고분자(P2)가 경화되어, 액정 캡슐 복합체의 코팅막을 형성할 수 있다. 하나의 예시에서, 조사되는 자외선의 파장은 100 nm 내지 400 nm 범위일 수 있고, 자외선 조사 시간은 5분 내지 15분일 수 있으나, 특별히 제한되는 것은 아니다.Thereafter, curing for the multiple emulsifying particles may be achieved. More specifically, while stirring is performed, ultraviolet light is irradiated, and accordingly, the photoinitiator (I) and the photocurable polymer (P2) included in the second composition may be cured to form a coating film of the liquid crystal capsule composite. In one example, the wavelength of the ultraviolet light to be irradiated may range from 100 nm to 400 nm, and the ultraviolet irradiation time may be 5 to 15 minutes, but is not particularly limited.

종래기술에서는 캡슐 자체의 기계적 강도를 향상시키고자 캡슐의 자체 가교 반응을 후공정으로 추가하여야 했는데, 이러한 종래의 방법은 단분산으로 제조된 캡슐을 일정하지 않은 크기들로 분포하게 만든다. 그러나, 상기와 같은 본 출원의 제조방법은 전 공정과 동일한 분리막 유화법을 이용하여 코팅막을 형성하기 때문에, 단분산 캡슐을 그대로 유지한 채 겉면을 코팅하고 간단하게 캡슐의 기계적 강도를 향상시킬 수 있다. 또한, 캡슐의 기공을 염료가 새어 나오는 문제도 해결하기 때문에, 다양한 색조형 PDLC를 제공할 수 있다.In the prior art, in order to improve the mechanical strength of the capsule itself, the self-crosslinking reaction of the capsule had to be added as a post-process. Such a conventional method makes the capsules made of monodisperse be distributed in irregular sizes. However, since the manufacturing method of the present application as described above forms a coating film using the same membrane emulsification method as in the previous process, it is possible to simply coat the outer surface while maintaining the monodispersed capsule and simply improve the mechanical strength of the capsule. . In addition, since the problem of leaking the pores of the capsule is also solved, it is possible to provide various PDLCs.

다른 일례에서, 본 출원은 액정 캡슐 복합체에 관한 것이다. 상기 액정 캡슐 복합체는 도 2에 도시된 바와 같이, 복수 개의 액정 캡슐 단위체를 하나의 코팅막이 둘러싸고 있는 형태를 가질 수 있다. 종래 기술에 따른 액정 캡슐은 두께가 얇은 단일층 쉘을 포함하였기 때문에, 기계적 물성이 좋지 못하였다. 또한, 액정 캡슐이 이중층의 쉘을 포함하는 경우라 하더라도, 두께가 두껍지 못하고, 캡슐의 크기 균일성이 좋지 못하였다. 또한, 제조공정 중 불가피하게 발생하는 캡슐 표면의 기공으로 인해 고분자 매트릭스가 오염되는 문제를 보였다. 그러나, 본 출원의 액정 캡슐 복합체는, 복수개의 액정 캡슐을 둘러싸는 코팅막을 포함하기 때문에, 기계적 물성이 우수하고, 캡슐 표면 기공으로 인한 고분자 매트릭스의 오염 문제를 해결할 수 있다.In another example, the present application relates to a liquid crystal capsule composite. 2, the liquid crystal capsule composite may have a form in which a single coating film surrounds a plurality of liquid crystal capsule units. Since the liquid crystal capsule according to the prior art includes a single layer shell having a thin thickness, mechanical properties are not good. In addition, even if the liquid crystal capsule includes a double layer shell, the thickness is not thick and the size uniformity of the capsule is poor. In addition, it showed a problem that the polymer matrix is contaminated due to pores on the surface of the capsule which inevitably occur during the manufacturing process. However, since the liquid crystal capsule composite of the present application includes a coating film surrounding a plurality of liquid crystal capsules, it has excellent mechanical properties and can solve the contamination problem of the polymer matrix due to the pores of the capsule surface.

하나의 예시에서, 경화된 코팅막을 포함하는 액정 캡슐 복합체는 그 직경이 액정 캡슐 단위체의 2배 내지 5배일 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 복합체의 직경은 0.2 ㎛ 내지 5 ㎛ 범위 일 수 있고, 코팅막의 체적은 복합체 전체 체적 대비 30 부피% 내지 70 부피%를 차지할 수 있다.In one example, the liquid crystal capsule composite including the cured coating film may have a diameter of 2 to 5 times that of the liquid crystal capsule unit. In one example, the diameter of the composite may range from 0.2 μm to 5 μm, and the volume of the coating film may occupy 30% to 70% by volume relative to the total volume of the composite.

본 출원은 액정의 균일도가 높고, 캡슐 표면 기공으로 인한 액정 유출위험이 없는 액정 캡슐 복합체를 제공할 수 있다. 특히, 본 출원의 액정 캡슐 복합체는 복수개의 액정 캡슐을 둘러싸는 코팅막을 갖기 때문에, 기계적 물성이 우수하다.The present application can provide a liquid crystal capsule composite having high uniformity of liquid crystal and no risk of liquid crystal leakage due to pores on the capsule surface. Particularly, since the liquid crystal capsule composite of the present application has a coating film surrounding a plurality of liquid crystal capsules, mechanical properties are excellent.

도 1은 PDLC 필름의 작동 원리를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 출원에 따른 액정 캡슐의 복합체를, 액정 캡슐 단위체와 비교하기 위해 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 출원에 관한 일례에 따른 액정 캡슐 복합체의 제조방법을 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 주사전자현미경 이미지이다. 도 4(a)는 실시예의 액정 캡슐 복합체를 촬영한 것이고, 도 4(b)는 비교예의 액정 캡슐을 촬영한 것이다.
도 5는 본 출원의 액정 캡슐 복합체에 대한 편광 현미경 이미지이다.Figure 1 schematically shows the working principle of the PDLC film.
FIG. 2 schematically shows a composite of a liquid crystal capsule according to the present application for comparison with a liquid crystal capsule unit.
3 schematically illustrates a method of manufacturing a liquid crystal capsule composite according to an example of the present application.
4 is a scanning electron microscope image. FIG. 4(a) is a photograph of a liquid crystal capsule composite of an embodiment, and FIG. 4(b) is a photograph of a liquid crystal capsule of a comparative example.
5 is a polarization microscope image of the liquid crystal capsule composite of the present application.

이하, 실시예를 통해 본 출원을 상세히 설명한다. 그러나, 본 출원의 보호범위가 하기 설명되는 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present application will be described in detail through examples. However, the protection scope of the present application is not limited by the examples described below.

실시예Example

O/W형 유화입자의 형성: 메틸렌 클로라이드(MC) 100 중량부 대비, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 50 중량부, 액정(HPC21600, HCCH) 350 중량부, 및 이방성 염료(Sudan Black B) 3 중량부를 혼합하여 15 mL의 제1 조성물을 제조하였다. 또한, 물 100 중량부에, 폴리비닐알코올(PVA) 1 중량부, tween20 1.5 중량부, 광개시제(Irgacure) 0.1 중량부 및 고분자(PEGDA) 100 중량부를 녹여 180ml의 제2 조성물을 제조하였다. 이후, 상기 제1 조성물을, 0.3 ㎛ 크기의 균일한 기공을 갖는 친수성 분리막에 대하여 70KPa 로 가압하여 제2 조성물에 단분산 되도록 하였다. Formation of O/W type emulsifying particles: 100 parts by weight of methylene chloride (MC), 50 parts by weight of polymethyl methacrylate (PMMA), 350 parts by weight of liquid crystal (HPC21600, HCCH), and anisotropic dye (Sudan Black B) 3 15 parts of the first composition were prepared by mixing parts by weight. Further, 100 parts by weight of water, 1 part by weight of polyvinyl alcohol (PVA), 1.5 parts by weight of tween20, 0.1 parts by weight of photoinitiator (Irgacure) and 100 parts by weight of polymer (PEGDA) were dissolved to prepare 180 ml of a second composition. Thereafter, the first composition was pressurized to 70 KPa against a hydrophilic separation membrane having a uniform pore size of 0.3 μm to be monodisperse in the second composition.

액정 캡슐의 제조: 상기 제1 조성물 및 제2 조성물의 혼합물을 약 20 ℃ 에서 교반하여, 메틸렌 클로라이드(MC)를 증발시키고, 혼합물 내에 액정 캡슐을 제조하였다. Preparation of liquid crystal capsule: The mixture of the first composition and the second composition was stirred at about 20° C., methylene chloride (MC) was evaporated, and a liquid crystal capsule was prepared in the mixture.

O/W/O형 다중 유화 입자의 제조: 노말헬산 100 중량부 대비, 계면활성제(EM90) 1.5 중량부를 포함하는 제3 조성물을 연속상으로서 제조하고, 상기로부터 얻어진 액정 캡슐을 포함하는 혼합물을 45KPa의 압력을 가하여 0.15 ㎛ 크기의 기공을 갖는 소수성 분리막에 통과시켰다. Preparation of O/W/O type multi-emulsified particles: A third composition containing 1.5 parts by weight of surfactant (EM90), compared to 100 parts by weight of normal helic acid, was prepared as a continuous phase, and a mixture containing the liquid crystal capsules obtained above was 45 KPa. The pressure was applied to pass through a hydrophobic separator having pores of 0.15 μm in size.

UV 경화: 상기로부터 얻어진 O/W/O형 다중 유화 입자를 포함하는 혼합물에 240 nm 내지 380nm UV를 10분 동안 조사하여, 액정 캡슐 복합체를 제조하였다. 제조된 액정 캡슐 복합체의 편광 현미경 이미지는 도 5와 같다. UV curing: A mixture containing O/W/O-type multi-emulsified particles obtained from the above was irradiated with 240 nm to 380 nm UV for 10 minutes to prepare a liquid crystal capsule composite. The polarization microscope image of the prepared liquid crystal capsule composite is shown in FIG. 5.

비교예Comparative example

다중 유화 입자 형성 단계, 및 UV 경화 단계를 실시하지 않은 것을 제외하고, 상기 실시예와 동일한 조건으로 액정 캡슐을 제조하였다.A liquid crystal capsule was manufactured under the same conditions as in the above example, except that the multiple emulsifying particle forming step and the UV curing step were not performed.

실험례: 기계적 강도의 비교Experimental Example: Comparison of mechanical strength

실시예로부터 제조된 액정 캡슐 복합체와 비교예로부터 제조된 액정 캡슐에 대하여, 원심분리기를 이용 600g의 원심력으로 10분간 처리한 후, 주사전자현미경으로 촬영하였다. 촬영된 이미지는 도 4와 같다. 도 4(a)와 같이, 실시예의 액정 캡슐 복합체는 표면 붕괴가 일어나지 않고 균일한 형상을 갖는 반면, 비교예의 액정 캡슐은 도 4(b)에서 보이는 바와 같이 캡슐이 붕괴되면서 껍질이 드러나는 것을 확인할 수 있었다.The liquid crystal capsule composites prepared from the examples and the liquid crystal capsules prepared from the comparative examples were treated with a centrifugal force at 600 g centrifugal force for 10 minutes, and then photographed with a scanning electron microscope. The photographed image is shown in FIG. 4. As shown in FIG. 4(a), the liquid crystal capsule composite of the embodiment has a uniform shape without surface collapse, while the liquid crystal capsule of the comparative example shows that the shell is exposed as the capsule collapses as shown in FIG. 4(b). there was.

Claims (21)

액정 화합물, 쉘 형성 고분자 및 제1 용매를 포함하는 제1 조성물과, 광경화성 고분자, 광개시제 및 제2 용매를 포함하는 제2 조성물을 혼합하는 단계이고, 상기 제1 조성물을 제1 분리막에 투과시켜 상기 제2 조성물 내에 상기 제1 조성물의 분산상을 형성하는 단계;
제1 및 제2 조성물의 혼합물에서 상기 제1 용매를 증발시켜, 상기 쉘 형성 고분자 내에 상기 액정 화합물을 포함하는 액정 캡슐과 제2 조성물의 혼합물을 마련하는 단계;
상기 액정 캡슐 및 제2 조성물의 혼합물과 제3 용매 및 계면활성제를 포함하는 제3 조성물을 혼합하는 단계이고, 상기 액정 캡슐과 제2 조성물의 혼합물을 제2 분리막에 투과시켜 상기 제3 조성물 내에 상기 액정 캡슐과 제2 조성물의 분산상을 형성하는 단계; 및
광원을 조사하는 단계를 포함하고,
상기 제3 용매는 메틸렌 클로라이드(methylene chloride, MC), 노말헥산(n-hexane), 펜탄(pentane), 시클로펜탄(cyclopentane), 클로로포름(chloroform), 다이에틸에테르(diethylether), 및 다이클로로메탄(dichloromethane)으로 구성된 그룹에서 선택되는 액정 캡슐 복합체의 제조방법.Mixing a first composition comprising a liquid crystal compound, a shell-forming polymer and a first solvent, and a second composition comprising a photocurable polymer, a photoinitiator, and a second solvent, and allowing the first composition to permeate through the first separator Forming a dispersed phase of the first composition in the second composition;
Evaporating the first solvent in a mixture of first and second compositions to prepare a mixture of a liquid crystal capsule and a second composition comprising the liquid crystal compound in the shell-forming polymer;
Mixing the mixture of the liquid crystal capsule and the second composition with a third composition comprising a third solvent and a surfactant, and allowing the mixture of the liquid crystal capsule and the second composition to pass through a second separator to form the third composition. Forming a dispersed phase of the liquid crystal capsule and the second composition; And
And irradiating a light source,
The third solvent is methylene chloride (MC), normal hexane (n-hexane), pentane (pentane), cyclopentane (cyclopentane), chloroform (chloroform), diethylether (diethylether), and dichloromethane ( dichloromethane) method of manufacturing a liquid crystal capsule composite selected from the group consisting of. 제1항에 있어서, 상기 제1 조성물은, 제1 용매 100 중량부 대비, 쉘 형성 고분자 1 내지 145 중량부, 액정 화합물 2 내지 465 중량부를 포함하는 액정 캡슐 복합체의 제조방법.The method according to claim 1, wherein the first composition comprises 1 to 145 parts by weight of a shell-forming polymer and 2 to 465 parts by weight of a liquid crystal compound, compared to 100 parts by weight of the first solvent. 제1항에 있어서, 상기 쉘 형성 고분자는 폴리메틸메타크릴레이트(polymethlymethacrylate), 폴리스타이렌(polystyren), 폴리아크릴아미드(polyacrylamide), 폴리우레탄(polyurethane), 폴리우레아(polyurea), 폴리펩타이드(polypeptide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리다이메틸실록세인(polydimethylsiloxane), 및 폴리올레핀(polyolefin) 을 포함하는 그룹에서 선택되는 1 이상의 고분자인 액정 캡슐 복합체의 제조방법.The method of claim 1, wherein the shell-forming polymer is polymethyl methacrylate (polymethlymethacrylate), polystyrene (polystyren), polyacrylamide (polyacrylamide), polyurethane (polyurethane), polyurea (polyurea), polypeptide (polypeptide), Method for producing a liquid crystal capsule composite, which is one or more polymers selected from the group comprising polycarbonate, polydimethylsiloxane, and polyolefin. 제1항에 있어서, 상기 제1 용매는 다이폴 모멘트(dipole moment)가 1.6D 이하의 용매인 액정 캡슐 복합체의 제조방법.The method of claim 1, wherein the first solvent is a solvent having a dipole moment of 1.6D or less. 제4항에 있어서, 상기 제1 용매는 메틸렌 클로라이드(methylene chloride, MC), 노말헥산(n-hexane), 펜탄(pentane), 시클로펜탄(cyclopentane), 클로로포름(chloroform), 다이에틸에테르(diethylether), 및 다이클로로메탄(dichloromethane)으로 구성된 그룹에서 선택되는 액정 캡슐 복합체의 제조방법.The method of claim 4, wherein the first solvent is methylene chloride (methylene chloride, MC), normal hexane (n-hexane), pentane (pentane), cyclopentane (cyclopentane), chloroform (chloroform), diethyl ether (diethylether) , And dichloromethane (dichloromethane) method of manufacturing a liquid crystal capsule composite selected from the group consisting of. 제1항에 있어서, 상기 제1 조성물은, 상기 제1 조성물에 포함되는 제1 용매 100 중량부 대비, 0.01 내지 15 중량부의 이방성 염료를 추가로 포함하는 액정 캡슐 복합체의 제조방법.The method of claim 1, wherein the first composition further comprises 0.01 to 15 parts by weight of the anisotropic dye, compared to 100 parts by weight of the first solvent included in the first composition. 제1항에 있어서, 상기 제2 조성물은, 상기 제2 용매 100 중량부 대비, 광경화성 고분자 5 내지 125 중량부, 및 광개시제 0.01 내지 8 중량부를 포함하는 액정 캡슐 복합체의 제조방법.The method of claim 1, wherein the second composition comprises 5 to 125 parts by weight of a photocurable polymer, and 0.01 to 8 parts by weight of a photoinitiator, compared to 100 parts by weight of the second solvent. 제1항에 있어서, 상기 제2 용매는 다이폴 모멘트가 1.7D 이상의 용매인 액정 캡슐 복합체의 제조방법.The method of claim 1, wherein the second solvent is a solvent having a dipole moment of 1.7D or more. 제1항에 있어서, 상기 제2 용매는 물(H2O), 에틸아세테이트(ethylacetate), 디메틸포름아마이드(dimethylformamide), 아세토나이트릴(acetonitrile), 디메틸설폭사이드(dimethylsulfoxide), 니트로메탄(nitromethane), 및 프로필렌카보네이트(propylene carbonate) 중에서 선택되는 액정 캡슐 복합체의 제조방법.The method of claim 1, wherein the second solvent is water (H 2 O), ethyl acetate (ethylacetate), dimethylformamide (dimethylformamide), acetonitrile (acetonitrile), dimethylsulfoxide (dimethylsulfoxide), nitromethane (nitromethane) , And propylene carbonate. 제1항에 있어서, 상기 광경화성 고분자는 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트(PEGDA), 에폭시아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트, 불포화폴리에스테르, 폴리에스테르아클릴레이트, 폴리에테르아크릴레이트, 및 불포화아크릴 중에서 선택되는 액정 캡슐 복합체의 제조방법.The liquid crystal according to claim 1, wherein the photocurable polymer is selected from polyethylene glycol diacrylate (PEGDA), epoxy acrylate, urethane acrylate, unsaturated polyester, polyester acrylate, polyether acrylate, and unsaturated acrylic. Method of manufacturing a capsule complex. 제1항에 있어서, 상기 광개시제는 이르가큐어(irgacure), 아조비스이소부티로니트릴(azobisisobutyronitrile), 벤조일퍼옥사이드(benzoylperoxide), 및 캄퍼퀴논(camphorquinone) 중에서 선택되는 액정 캡슐 복합체의 제조방법.The method of claim 1, wherein the photoinitiator is an irgacure, azobisisobutyronitrile, benzoylperoxide, and camphorquinone. 제1항에 있어서, 상기 제2 조성물은, 상기 제2 조성물에 포함되는 제2 용매 100 중량부 대비, 계면활성제 0.01 내지 6 중량부, 및 수용성 폴리머 0.01 내지 5 중량부를 추가로 포함하는 액정 캡슐 복합체의 제조방법.The liquid crystal capsule composite of claim 1, wherein the second composition further comprises 0.01 to 6 parts by weight of a surfactant and 0.01 to 5 parts by weight of a water-soluble polymer, compared to 100 parts by weight of the second solvent included in the second composition. Method of manufacturing. 제1항에 있어서, 제1 용매의 증발은 교반에 의해 이루어지는 액정 캡슐 복합체의 제조방법.The method of claim 1, wherein the evaporation of the first solvent is achieved by stirring. 제1항에 있어서, 상기 제3 조성물은 제3 용매 100 중량부 대비 0.01 내지 15 중량부의 계면활성제를 포함하는 액정 캡슐 복합체의 제조방법.The method of claim 1, wherein the third composition comprises 0.01 to 15 parts by weight of a surfactant compared to 100 parts by weight of a third solvent. 제14항에 있어서, 상기 제3 용매는 다이폴 모멘트(dipole moment)가 1.6D 이하의 용매인 액정 캡슐 복합체의 제조방법.The method of claim 14, wherein the third solvent is a solvent having a dipole moment of 1.6D or less. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 광원은 100 nm 내지 400 nm 파장 범위의 자외선인 액정 캡슐 복합체의 제조방법.The method of claim 1, wherein the light source is ultraviolet light in a wavelength range of 100 nm to 400 nm. 제1항에 있어서, 제1 용매를 증발시키기 이전에, 상기 제1 및 제2 조성물의 혼합물을 냉각시키는 단계를 추가로 포함하는 액정 캡슐 복합체의 제조방법.The method of claim 1, further comprising the step of cooling the mixture of the first and second compositions before evaporating the first solvent. 제18항에 있어서, 상기 냉각단계는 상기 제1 및 제2 조성물의 혼합물을 -15 ℃ 내지 0 ℃ 범위의 온도를 갖는 수조로 투입하여 이루어지는 액정 캡슐 복합체의 제조방법.The method of claim 18, wherein the cooling step is performed by introducing a mixture of the first and second compositions into a water bath having a temperature in the range of -15°C to 0°C. 복수 개의 액정 캡슐, 및 상기 복수개의 액정 캡슐을 둘러싸는 코팅막을 포함하고, 상기 액정 캡슐은 액정 화합물을 포함하는 코어, 및 고분자 쉘을 포함하며,
그 직경이 0.2 ㎛ 내지 5 ㎛ 범위이고, 상기 코팅막은 복합체 전체 체적 대비 30 부피% 내지 70 부피%인 액정 캡슐 복합체.
It includes a plurality of liquid crystal capsules, and a coating film surrounding the plurality of liquid crystal capsules, the liquid crystal capsules include a core containing a liquid crystal compound, and a polymer shell,
The diameter is in the range of 0.2 μm to 5 μm, and the coating film is a liquid crystal capsule composite having 30 to 70% by volume relative to the total volume of the composite.
삭제delete
KR1020160019397A 2016-02-18 2016-02-18 Liquid Crystal Capsule Composite and Method for Preparing the Same KR102118399B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160019397A KR102118399B1 (en) 2016-02-18 2016-02-18 Liquid Crystal Capsule Composite and Method for Preparing the Same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160019397A KR102118399B1 (en) 2016-02-18 2016-02-18 Liquid Crystal Capsule Composite and Method for Preparing the Same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170097524A KR20170097524A (en) 2017-08-28
KR102118399B1 true KR102118399B1 (en) 2020-06-09

Family

ID=59759766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160019397A KR102118399B1 (en) 2016-02-18 2016-02-18 Liquid Crystal Capsule Composite and Method for Preparing the Same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102118399B1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009172539A (en) * 2008-01-25 2009-08-06 Fuji Xerox Co Ltd Method of manufacturing microcapsule

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009172539A (en) * 2008-01-25 2009-08-06 Fuji Xerox Co Ltd Method of manufacturing microcapsule

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170097524A (en) 2017-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Jampani et al. Micrometer‐scale porous buckling shell actuators based on liquid crystal networks
Wang et al. Synthesis of optically complex, porous, and anisometric polymeric microparticles by templating from liquid crystalline droplets
JPH09189898A (en) Particle and liquid drop containing liquid domain
CN109627658B (en) Composition comprising functionalized polyvinyl alcohol and nanocapsules containing a liquid crystalline medium
CN109863226A (en) Nano capsule comprising liquid crystal media
WO2019037613A1 (en) A method for preparing monodispersed polymer microparticles
KR101726372B1 (en) Self-healing microcapsules, self-healing system including thereof and method of manufacturing the same
JP2004252478A (en) Liquid crystal composite material
CN111434610A (en) Porous silicon dioxide microsphere and preparation method and application thereof
Heo et al. Smart shell membrane prepared by microfluidics with reactive nematic liquid crystal mixture
KR102118399B1 (en) Liquid Crystal Capsule Composite and Method for Preparing the Same
KR102041820B1 (en) Liquid Crystal Capsule, and Method for Preparing the Same
US20130070193A1 (en) Method of stabilizing a blue phase liquid crystal composition
JPH0611701A (en) Porous polymer film, its production, polymer composite film using that, and production of polymer composite film
WO2019128838A1 (en) Porous polymer microspheres with optical anisotropy, method of manufacturing the same and application of the same
JP3976157B2 (en) Light scattering film, method for producing the same, and birefringent film
JP3231087B2 (en) Manufacturing method of liquid crystal optical element, microencapsulated liquid crystal and manufacturing method thereof
KR102010800B1 (en) Liquid Crystal Capsule, and Method for Preparing the Same
KR101995726B1 (en) A Liquid Crystal Capsule Composite and Method for Preparing the Same
JP5134648B2 (en) Particles and method for producing the same
JP5416267B2 (en) Reusing microencapsulated cholesteric liquid crystals
Tu et al. A synthetic approach towards micron-sized smectic liquid crystal capsules via the diffusion controlled swelling method
Itoh et al. Light-Responsive Crosslinked Polymer Particles from Heterogeneous Polymerization of an Asymmetric Divinyl Azobenzene Monomer
JPH063652A (en) Liquid crystal display device and manufacture thereof
KR101612093B1 (en) Method for Modifying Shape of Replica Mold and Fabrication of Monodisperse Microparticle Thereby

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant