KR100511487B1 - 광확산성적층수지시트 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수지층 (A) 의 적어도 하나의 표면에 수지층 (B) 를 적층해서 제조한 광확산성 적층 수지 시트로서, 상기 수지층 (A) 가 100 중량부의 메틸 메타크릴레이트 수지 또는 스티렌 수지 그리고 0 내지 30 중량부의 고무상 폴리머를 함유하는 100 중량부의 베이스 수지에 1 내지 10 ㎛ 의 중량 평균 입자 크기를 갖는 0.1 내지 10 중량부의 광확산제를 균일하게 분산시켜 만들어지고, 상기 수지층 (B) 가 100 중량부의 메틸 메타크릴레이트 수지 또는 스티렌 수지에 3 내지 70 중량부의 고무상 폴리머를 균일하게 분산시켜 만들어지고 본질적으로 분산된 무기 입자를 함유하지 않는, 광확산성 적층 수지 시트를 제공한다.
상기 광확산성 적층 수지판은 광확산성과 함께, 면 내충격성이 탁월하고 굽힘 탄성율(Young's modulus)이 높으므로, 바람직하게는 조명 커버, 디스플레이의 액정층의 표면 상의 광확산 시트, 조명 간판 등에 사용된다.
Description
본 발명은 면 내충격성이 탁월하고 굽힘 탄성율이 높은 광확산성 적층 수지 시트에 관한 것이다.
이러한 적층 수지 시트는 조명 커버, 디스플레이의 액정층의 표면 상의 광확산 시트, 조명 간판 등에 사용되기에 적합하다.
통상, 메틸 메타크릴레이트 수지 및 스티렌 수지에 광확산성을 부여하기 위해, 기재인 메틸 메타크릴레이트 수지 및 스티렌 수지와 상이한 굴절률을 갖는 무기 재료 또는 폴리머 재료의 미립자를 첨가한다.
광확산성을 갖는 상기 수지 시트는 종종 조명 커버, 조명 간판, 및 디스플레이의 액정층의 표면 상의 광확산 시트에 사용된다.
이들 수지 시트가 때때로 용도에 따라 탁월한 내충격성, 특히 탁월한 면 내충격성을 갖는 것을 필요로 하는 것은 이들 수지 시트가 때때로 부서지기 때문이다.
면 내충격성을 향상시키기 위해, 예를 들어 일본 공개 특허 출원 (JP-A) No. 8-198,976 에는, 광확산 수지 시트에 고무 성분을 함유시키는 기술이 기재되어 있다.
최근, 광확산성을 갖는 수지 재료는 특히 조명 커버 분야에서 고연신배율로 종종 성형된다. 성형 기술이 진보함에 따라, 조명 커버 코너의 돌출 부분은 커지고 조명 커버의 두께는 그리 많이 증가하지 않으므로, 조명 커버가 제조 및 운송시에 파손되는 문제가 일어난다.
JP-A No. 8-198,976 에 기재되어 있는 광확산 수지 시트는 면 내충격성을 향상시키기 위해 다량의 고무 성분이 함유되어야 되고, 따라서 비용 측면에서 불리하고 수지 시트의 굽힘 탄성율이 감소하는 결점을 가지므로, 상기 시트는 대형 성형품에 적합하지 않다.
본 발명자들은 탁월한 면 내충격성을 갖는 광확산 수지 시트에 대해 철저한 연구를 했다. 그 결과, 본 발명자들은 면 내충격성이 탁월하고 굽힘 탄성율이 높은 광확산 수지 시트는 광확산제가 분산되는 수지층 그리고 특정의 내충격 성분이 분산되는 수지층을 적층해서 얻을 수 있다는 것을 알았다. 이렇게 해서, 본 발명을 완성했다.
본 발명의 목적은 면 내충격성이 탁월하고 굽힘 탄성율이 높은 광확산성 적층 수지 시트를 제공하는 것이다.
즉, 본 발명은 수지층 (A) 의 적어도 하나의 표면에 수지층 (B)를 적층해서 제조한 광확산성 적층 수지 시트에 관한 것인데, 상기 수지층 (A) 는 100 중량부의 메틸 메타크릴레이트 수지 또는 스티렌 수지 그리고 0 내지 30 중량부의 고무상 폴리머를 함유하는 100 중량부의 베이스 수지에 1 내지 10 ㎛ 의 중량 평균 입자 크기를 갖는 0.1 내지 10 중량부의 광확산제를 균일하게 분산시켜 만들어지고, 수지층 (B) 는 100 중량부의 메틸 메타크릴레이트 수지 또는 스티렌 수지에 3 내지 70 중량부의 고무상 폴리머를 균일하게 분산시키고 본질적으로 무기 입자를 분산시키지 않고 만들어 진다.
본 발명의 메틸 메타크릴레이트 수지는 50 중량 % 이상의 메틸 메타크릴레이트 폴리머를 포함하는 수지이고, 구성 단위로서 50 중량 % 이상의 메틸 메타크릴레이트 단위 및 1가 불포화 모노머 단위를 포함하는 공중합체일 수 있다.
메틸 메타크릴레이트와 공중합할 수 있는 1가 불포화 모노머 단위의 예는 하기와 같다: 메타크릴레이트류, 예컨대 에틸 메타크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 시클로헥실 메타크릴레이트, 페닐 메타크릴레이트, 벤질 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트 등; 아크릴레이트류, 예컨대 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 시클로헥실 아크릴레이트, 페닐 아크릴레이트, 벤질 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 2-히드록시에틸 아크릴레이트 등; 불포화 산류, 예컨대 메타크릴산, 아크릴산 등; 스티렌 α-스티렌, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 말레산 무수물, 페닐말레이미드, 시클로헥실말레이미드 등.
또한, 이러한 공중합체는 무수 글루타르산 단위, 글루타르이미드 단위를 함유할 수 있다.
스티렌 수지는 50 중량 % 이상의 스티렌 폴리머를 포함하는 수지이고, 구성 단위로서 50 중량 % 이상의 스티렌 단위 및 1가 불포화 모노머 단위를 포함하는 공중합체일 수 있다.
스티렌과 공중합할 수 있는 1가 불포화 모노머 단위로서, 스티렌을 제외한 상기 모노머는 메틸 메타크릴레이트에 추가해서 나열되어 있다.
본 발명의 고무상 폴리머는 다층 구조를 갖는 아크릴 폴리머, 또는 95 내지 20 중량 부의 에틸렌성 불포화 모노머 (특히, 아크릴성 불포화 모노머 등) 와 5 내지 80 중량부의 고무를 그라프트중합해서 얻은 그라프트 공중합체이다.
다층 구조를 갖는 아크릴 폴리머는 내부 성분으로서 20 내지 60 중량부의 엘라스토머층을 갖고, 최외층으로서 경질층을 갖고 최내층으로서 경질층을 더 함유할 수 있다.
엘라스토머의 층은 25 ℃ 미만의 유리 전이 온도 (Tg) 를 갖는 아크릴 폴리머의 층을 의미하고, 하기의, 적어도 하나의 모노에틸렌성 불포화 모노머를 다가 모노머와 가교결합해서 얻은 폴리머를 포함한다: 저급 알킬아크릴레이트, 저급 알킬 메타크릴레이트, 저급 알콕시 아크릴레이트, 시아노에틸 아크릴레이트, 아크릴아미드, 히드록시 저급 알킬 아크릴레이트, 히드록시 저급 알킬 메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산.
다가 모노머는 상기 모노에틸렌성 불포화 모노머와 공중합할 수 있는 모노머를 의미하는데, 공액 디엔류는 제외한다.
다가 모노머의 예는 하기이다: 알킬디올 디(메트)아크릴레이트, 예컨대 1,4-부탄디올 디(메트)아크릴레이트 및 네오펜틸 글리콜 디(메트)아크릴레이트; 알킬렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 예컨대 에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 프로필렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트 및 테트라프로필렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트; 방향족 다가 모노머, 예컨대 디비닐벤젠 및 디알릴 프탈레이트; 다가 알코올 (메트)아크릴레이트, 예컨대 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트 및 펜타에리트리톨 테트라(메트)아크릴레이트, 및 알릴 메타크릴레이트 등.
이들 모노머는 둘 이상 조합해서 사용될 수 있다.
경질 층은 25 ℃ 이상의 Tg 를 갖는 아크릴 폴리머의 층이고, 1 내지 4 개의 탄소 원자를 갖는 알킬기를 갖는 알킬 메타크릴레이트의 폴리머, 또는 하기와 같은 공중합가능한 1가 모노머와 상기 알킬 메타크릴레이트의 공중합체를 포함한다: 또다른 알킬 메타크릴레이트, 알킬 아크릴레이트, 스티렌, 치환된 스티렌, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등. 상기 층은 다가 모노머를 더 첨가하고 이들을 중합해서 얻은 가교결합 폴리머일 수 있다.
다층 구조를 갖는 아크릴 폴리머의 예는 일본 특허 출원 공보 (JP-B) No. 55-27,576, JP-A-Nos. 6-80,739 및 49-23,292 에 기재되어 있는 것들이다.
상기의 그라프트 공중합체 중 고무의 예는 하기이다: 디엔 고무, 예컨대 폴리부타디엔 고무, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무, 스티렌-부타디엔 공중합체 고무 등, 아크릴 고무, 예컨대 폴리부틸 아크릴레이트, 폴리프로필 아크릴레이트, 폴리-2-에틸헥실 아크릴레이트 등, 그리고 에틸렌-프로필렌-논-공액 디엔 고무 등.
상기 고무와 그라프트공중합하기 위해 사용된 에틸렌성 모노머의 예는 스티렌, 아크릴로니트릴, 알킬(메트)아크릴레이트 등이다.
이러한 그라프트 공중합체로서, JP-A No. 55-147,514 및 JP-B No. 47-9,740 에 기재되어 있는 것을 사용할 수 있다.
수지층 (A) 에 분산되어 있는 고무상 폴리머의 양은 100 중량부의 메틸 메타크릴레이트 수지 또는 스티렌 수지를 기준으로 0 내지 30 중량부, 바람직하게는 3 내지 20 중량 부이다. 이러한 양이 30 중량부 초과인 경우, 시트의 굽힘 탄성율은 저하된다.
본 발명의 광확산제는 메틸 메타크릴레이트 수지 및 스티렌 수지와 상이한 굴절률을 갖는 무기 또는 수지 투명 미립자이다.
무기 입자의 예는 탄산 칼슘, 황산 바륨, 산화 티타늄, 수산화 알루미늄, 실리카, 유리, 탈크, 미카, 화이트 카본, 산화 마그네슘, 산화 아연 등 그리고 이러한 무기 입자를 유기 재료로 표면 처리해서 얻은 입자이다.
수지 입자의 예는 가교결합 스티렌 수지 입자, 고분자량의 스티렌 수지 입자, 가교결합 메틸 메타크릴레이트 수지 입자, 고분자량의 메틸 메타크릴레이트 수지 입자, 가교결합 실록산 입자 등이다.
본 발명의 광확산제의 굴절률은 베이스 수지의 굴절률과의 차의 절대치가 0.02 내지 0.13 인 것이 바람직하다. 0.02 미만인 경우, 적합한 광확산성을 부여하기 위하여 많은 입자를 첨가하는 것이 필요하고, 0.13 을 초과한 경우, 고투명성을 갖는 시트의 제조에서 램프 이미지 은폐성 등이 저하되는 경향이 있다.
광확산제의 입자 크기는 중량 평균 입자 크기로 1 내지 10 ㎛, 바람직하게는 2 내지 7 ㎛ 이다. 1 ㎛ 미만인 경우, 은폐성은 저하되고, 10 ㎛ 초과인 경우, 광확산제는 적합한 광확산성을 얻기 위해 다량으로 분산되어야하고, 또한 수지 시트의 면 내충격성은 저하된다.
광확산제는 단독으로 또는 둘 이상 조합해서 수지층 (A) 중 고무상 폴리머를 함유하는 100 중량부의 베이스 수지를 기준으로 0.1 내지 10 중량부의 양으로 분산된다. 양이 0.1 중량부 미만인 경우, 광확산성은 충분하지 못하고, 10 중량부 초과인 경우, 수지 시트의 면 내충격성은 저하된다.
수지층 (B) 로 분산되는 고무상 폴리머의 양은 100 중량부의 메틸 메타크릴레이트 수지 또는 스티렌 수지를 기준으로 3 내지 70 중량부이고, 고무상 폴리머가 수지층 (A) 에서보다 수지층 (B)에서 더 다량으로 함유되면 면 내충격성은 현저히 향상된다.
수지층 (B) 중 메틸 메타크릴레이트 수지 또는 스티렌 수지에 분산된 고무상 폴리머의 양에 대한 수지층 (A) 중 메틸 메타크릴레이트 수지 또는 스티렌 수지에 분산된 고무상 폴리머의 양의 비는 바람직하게는 1:1.1 내지 1:20 이다.
수지층 (B) 중 메틸 메타크릴레이트 수지 또는 스티렌 수지에 분산된 고무상 폴리머의 양이 3 중량부 미만인 경우, 면 내충격성의 향상 효과를 쉽게 수득할 수 없고, 70 중량부 초과인 경우, 수지 시트의 표면은 부드럽게 되고, 제조, 운송 및 가공 시에 쉽게 손상된다.
수지층 (A) 및 (B) 에서, 각 층의 수지에 용해될 수 있는 공지된 첨가제는 상기의 재료에 첨가해서 특정의 문제없이 분산되고, 또한 기능성을 부여하기 위해 단독으로 뿐만 아니라 둘 이상 조합해서 분산될 수 있다.
이들 첨가제의 예는 하기와 같다: 염료, 광안정화제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 이형제, 난연제, 정전기방지제 등.
광확산성, 동결성, 강성 및 내열성을 부여하기 위해 무기 입자가 수지층 (B) 에 분산되는 것은 피해야 된다.
무기 입자의 예는 탄산 칼슘, 황산 바륨, 산화 티타늄, 수산화 알루미늄, 실리카, 유리, 탈크, 미카, 화이트 카본, 산화 마그네슘, 산화 아연, 유리 중공품, 탄소 섬유, 유리 섬유 등이 있다.
기능성을 부여하기 위해 이들 무기 입자가 수지층 (A) 에 분산될 수 있을 지라도, 이들 무기 입자가 소량으로라도 수지층 (B) 에 분산될 경우, 면 내충격성은 저하된다.
본원에서 본질적으로 분산되지 않는다는 것은 무기 입자의 양이 고무상 폴리머를 함유하는 100 중량부의 베이스 수지를 기준으로 0.1 중량부 이하라는 것을 의미한다.
최근의 광확산 시트의 표면은 조명 커버로 나타나는 바와 같이, 종종 매팅 (matting) 된 상태이고 본 발명의 광확산 적층 수지 시트의 표면에 있어서도 매팅이 십분 가능하다.
매팅은 하기에 의해 달성된다: 특정의 양으로 특정의 크기를 갖는 불용성 수지 입자를 광이 소실되는 수지층에 분산하고 압출 성형으로 압출하고, 적층 후 롤(roll) 로 요철을 전사하고, 그리고 캐스팅 중합 중 매팅 표면의 제조시 셀로 요철을 전사한다.
본원에서의 불용성 수지 입자는 수지 입자가 분산되는 수지층의 조성과 유사한 조성의 수지 입자이고, 구체적으로는, 수지층이 메틸 메타크릴레이트 수지로 이루어진 경우, 가교결합 구조를 갖는 메틸 메타크릴레이트 수지 입자 또는 고분자량의 메틸 메타크릴레이트 수지 입자이고, 수지층이 스티렌 수지로 이루어진 경우, 가교결합 구조를 갖는 스티렌 수지 입자 또는 고분자량의 스티렌 수지 입자이다.
수지층과 불용성 수지 입자의 조성이 크게 상이한 경우, 면 내충격성이 저하될 우려가 있으므로, 이들의 조합에 충분한 주의가 필요하다.
수지층의 표면에 부여되는 요철은 JIS-B0601 에 기재되어 있는 10점 평균 거칠기 (Rz) 로 50 ㎛ 미만이 바람직하다. 불용성 수지 입자가 분산되는 경우, 10 내지 50 ㎛ 의 중량 평균 입자 크기를 갖는 입자가 고무상 폴리머를 함유하는 100 중량부의 베이스 수지를 기준으로 3 내지 20 중량부의 양으로 분산된다면, 상기 요철 레벨이 압출 성형 후에 수득된다.
10점 평균 거칠기가 50 ㎛ 초과인 경우, 수지층은 하중이 표면에 적용될 때 쉽게 부서진다.
분산된 불용성 수지 입자의 입자 크기 및 양에 대해서, 상기 값의 범위를 벗어나면, 면 내충격성은 저하된다.
광확산성 적층 수지 시트의 두께가 특별하게 제한되지는 않지만, 바람직하게는 0.1 내지 10 mm 이다.
층 두께 비 (수지층 (A) / 수지층 (B)) 는 99/1 내지 1.1/1 의 범위이다. 수지층 (B) 가 수지층 (A) 의 양표면을 커버하는 경우, 층 두께 비 (수지층 (B) / 수지층 (A) / 수지층 (B)) 는 1/198/1 내지 1/2.2/1 의 범위이다.
고무상 폴리머 및 광확산제가 메틸 메타크릴레이트 또는 스티렌 수지에 분산되는 조성물을 제조하기 위해, 공지된 방법을 적용할 수 있다. 즉, 이들 성분을 Henschel 혼합기, 텀블러(tumbler) 혼합기 등으로 기계적으로 혼합하고, Banbury 혼합기 또는 단일 스크루 또는 이중 스크루 압출기로 용융혼련하는 방법이 있다. 또한, 하기의 다층 압출 성형법 및 캐스트 중합법을 사용해서 하나의 단계로 적층 수지 시트를 만들 수 있다.
수득한 조성물에서 광확산성 적층 수지판을 만들기 위해, 공지된 방법을 사용한다. 예를 들어, 다층 압출 성형법, 필름 적층법, 열압착법, 용매접착법, 중합접착법, 캐스트 중합법, 표면 코팅법 등을 사용한다.
다층 압출 성형법은 수지층 (A) 와 수지층 (B) 의 조성물을 둘 또는 세 개의 단일 또는 이중 스크루 압출기로 용융혼련한 다음, 조성물을 피이드 블록 (feed block) 다이 또는 멀티 매니폴드 (multi manifold) 다이를 통해 적층하고, 롤 장치를 사용해서, 고형화하기 위해 적층 용융 수지 시트를 냉각하여 적층 수지 시트를 얻는 방법이다.
필름 적층법은 조성물 중의 하나가 미리 필름 가공되고, 다른 층이 압출법에 의해 용융 수지층으로 만들어진 다음, 양층이 압박에 의해 적층되는 방법이다.
열압착법은 양층의 조성물이 미리 시트 또는 필름 가공되고, 양층의 열변형 온도 보다도 높은 온도에서 프레스하여 일체화하는 방법이다.
용매접착법은 양조성물에 미리 시트 또는 필름 가공을 수행하고, 하나 또는 두 개의 층을 용해시키는 용매를 사용해서 부착성을 층의 표면에 부여해서 부착하는 방법이다.
중합접착법은 열 또는 빛으로 라디칼 중합을 일으키는 중합 개시제를 모노머(두 개의 층을 구성하는 임의의 수지 원료임) 에 첨가해서 제조된 중합 접착제가 두 개의 층 사이에서 존재하고, 가열 또는 광조사를 실행해서 양층의 적층과 동시에 중합을 수행하는 방법이다.
캐스트 중합법은 하나의 층에 미리 시트 또는 필름 가공을 수행하고, 이것을 캐스트 성형용 셀의 하나의 표면상에 위치시키고, 이러한 셀 내에 다른 층을 형성하는 모노머 또는 부분 폴리머 및 광확산제, 임의로 고무상 폴리머의 혼합물을 주입해서 이러한 혼합물을 중합시키는 방법이다.
표면 코팅법은 두꺼운 층의 시트 또는 필름을 미리 형성하고, 다른 층을 형성하는 모노머 또는 부분 폴리머 그리고 임의의 첨가제의 혼합물을 상기 시트 또는 필름 상에 코팅하고, 혼합물을 열 또는 자외선 조사로 중합고형화하는 방법이다.
본 발명의 광확산성 적층 수지 시트는 광확산성과 함께, 면 내충격성이 탁월하고, 굽힘 탄성율이 높고, 바람직하게는 조명 커버, 디스플레이의 액정층의 표면 상의 광확산 시트, 조명 간판에 사용된다.
실시예
하기 실시예는 본 발명을 설명하지만 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
실시예에서 사용된 압출 장치는 하기와 같다:
·압출기①: 스크루 직경 40 mm, 단일 스크루, 벤트(Tanabe Plastics Machinery Co.,Ltd. 제조) 부착
·압출기②: 스크루 직경 20 mm, 단일 스크루, 벤트(Tanabe Plastics Machinery Co.,Ltd. 제조) 부착
·피이드 블록: 2종 3층분배 (Tanabe Plastics Machinery Co.,Ltd. 제조)
·다이: T 다이, 립폭 250 mm, 립거리 6 mm
·롤: 3개의 폴리싱 롤, 종형.
평가 방법은 하기와 같다.
(1) 중량 평균 입자 크기
이는 입자 크기 분석기 (미크로 트랙 입자 크기 분석기: Model 9220 FRA, Leed & Northrup Ltd. 제조) 로 측정하고, D50 값은 평균 입자 크기로서 채택된다.
(2) 전광선 투과율 (Tt)
이는 JIS K-7105 에 따라 헤이즈 & 투과율 측정기 (HR-100, Murakami Shikisai Gijutsu Kenkyusho Corp. 제조) 로 측정한다.
(3) 은폐성 및 광확산성
광을 수직으로 광확산성 적층 수지 시트의 표면에 조사하고, 수선에 대한 0°의 투과각에서의 투과광 강도 (I0), 수선에 대한 5°투과각에서의 투과광 강도 (I5) 그리고 수선에 대한 70°의 투과각에서의 투과광 강도 (I70) 를 광강도 측정기 (GP-1R, Murakami Shikisai Gijutsu Kenkyusho Corp. 제조)를 사용해서 측정하고, I5/I0을 은폐성 지수로 간주사고, I70/I0을 광확산성 지수로 간주한다.
(4) 굽힘 탄성율
JIS Z-7203 에 따라 자동 굽힘 시험기 (AG-500C, Shimadzu Corp. 제조)를 사용해서 굽힘 탄성율을 측정한다.
(5) 면 내충격성
5 cm 정사각형 형태로 절단한 시료를 23 ℃ 및 50 % 의 상대 습도의 조건하에서, 24 시간 동안 방치한 후, 듀퐁 낙추 시험기 (Y.S.S. Tester, Yasuda Seiki Seisakusho Corp. 제조) 로, 1/4 인치 및 하중 300 g 형 낙추를 사용해서 낙추 시험을 동일한 조건하에서 수행한다.
미리 정해진 높이에서 시료에 추를 떨어뜨리고, 가장 긴 균열을 측정한다. 높이를 매 5 cm 로 바꾸고, 시료를 변화시키면서 각 높이에서 5회 측정한다.
평균 균열 길이를 각 높이에서 계산하고, 평균 균열 길이가 1.5 cm 인 평균 높이를 계산한다.
이러한 평균 높이를 면 내충격성의 지수로 간주한다.
(6) 층두께의 확인
수득한 적층 압출 시트의 말단면을 15배율로 관찰하고, 적층부의 두께를 확인한다.
참조예 1
[고무상 폴리머의 제조]
JP-B No. 55-27,576 의 실시예에 서술되어 있는 방법으로 3층 구조를 갖는 아크릴 폴리머를 제조하였다.
5 리터의 내용적을 갖는 유리 반응 용기내에 1700 g 의 이온 교환수, 0.7 g 의 탄산 나트륨 및 0.3 g 의 과황산 나트륨을 충전하고, 혼합물을 질소 기류하에서 교반하고, 4.46 g 의 유화제 (Pellex OT-P: Kao Corp. 제조), 150 g 의 이온 교환수, 150 g 의 메틸 메타크릴레이트 및 0.3 g 의 알릴 메타크릴레이트를 충전한 후, 혼합물을 75 ℃ 로 가열하고, 150 분 동안 교반하였다.
그 다음, 이것에 90 분에 걸쳐 각 입구를 통해 689 g 의 부틸 아크릴레이트, 162 g 의 스티렌 및 17 g 의 알릴 메타크릴레이트의 혼합물, 그리고 0.85 g 의 과황산 나트륨, 7.4 g 의 유화제 (Pellex OT-P: Kao Corp. 제조) 및 50 g 의 이온 교환수의 혼합물을 첨가하고, 수득한 혼합물을 90 분 동안 더 중합하였다.
중합을 완결한 후, 326 g 의 메틸 아크릴레이트 및 14 g 의 에틸 아크릴레이트의 혼합물, 그리고 0.34 g 의 과황산 나트륨이 용해된 30 g 의 이온 교환수를 30 분에 걸쳐 각 입구를 통해 첨가하였다. 첨가를 완결한 후, 혼합물을 60 분 더 방치해서 중합을 완결하였다.
수득한 라텍스를 0.5 % 의 염화 알루미늄 수용액에 첨가해서 폴리머를 응집시켰다. 이러한 폴리머를 열수로 5회 세척하고, 건조시켜 3층 구조를 갖는 아크릴 폴리머를 얻었다.
실시예 1 및 비교예 1 내지 3
[수지층 (A)]
100 중량부의 메틸 메타크릴레이트 수지 (Sumipex EXA, 굴절률: 1.49, Sumitomo Chemical Co., Ltd. 제조), 및 표 1 에 나타낸 종류 및 양의 광확산제를 Henschel 혼합기로 혼합한 다음, 혼합물을 압출기① 로 용융혼련하고 피이드 블록에 공급하였다.
[수지층 (B)]
각각 표 2 에 나타나 있는 양으로 수지층 (A) 에서 사용된 것과 동일한 메틸 메타크릴레이트 수지와 참조예 1 에서 제조된 고무상 폴리머를 혼합해서 얻은 100 중량부의 혼합물과, 표 2 에 나타나 있는 종류 및 양의 입자를 Henschel 혼합기로 혼합한 다음, 압출기② 로 상기 혼합물을 용융혼련하고 피이드 블록에 공급하였다.
[적층 수지 시트]
0.1 mm / 1.8 mm / 0.1 mm 의 3층 구성의 다층 압출 성형을, 중간층으로서 수지층 (A) 그리고 표면층으로서 수지층 (B)를 사용해서 265 ℃ 의 압출 수지 온도에서 수행해서, 22 cm 의 폭을 갖는 적층 수지 시트를 제조하였다.
평가 결과는 표 3 에 나타내었다.
실시예 2 및 비교예 4
실시예 1 과 동일한 방법으로, 0.1 mm / 1.8 mm / 0.1 mm 의 3층 구성의 다층 압출 성형을, 중간층으로서 표 1 또는 2 에 나타나 있는 조성을 갖는 수지층 (A) 그리고 표면층으로서 표 1 또는 2 에 나타나 있는 조성을 갖는 수지층 (B) 를 사용해서 265 ℃ 의 압출 수지 온도에서 수행하여 22 cm 의 폭을 갖는 적층 수지 시트를 제조하였다.
평가 결과는 표 3 에 나타내었다.
실시예 3 및 비교예 5
실시예 1 과 동일한 방법으로, 0.2 mm / 3.6 mm / 0.2 mm 의 3층 구성의 다층 압출 성형을, 중간층으로서 표 1 또는 2 에 나타나 있는 조성을 갖는 수지층 (A) 그리고 표면층으로서 표 1 또는 2 에 나타나 있는 조성을 갖는 수지층 (B) 를 사용해서 265 ℃ 의 압출 수지 온도에서 수행하여 20 cm 의 폭을 갖는 적층 수지 시트를 제조하였다.
평가 결과는 표 3 에 나타내었다.
실시예 4
실시예 1 과 동일한 방법으로, 0.15 mm / 2.7 mm / 0.15 mm 의 3층 구성의 다층 압출 성형을, 중간층으로서 표 1 또는 2 에 나타나 있는 조성을 갖는 수지층 (A) 그리고 표면층으로서 표 1 또는 2 에 나타나 있는 조성을 갖는 수지층 (B) 를 사용해서 265 ℃ 의 압출 수지 온도에서 수행하여 20 cm 의 폭을 갖는 적층 수지 시트를 제조하였다.
평가 결과는 표 3 에 나타내었다.
비교예 6
실시예 4 에서 사용된 것과 동일한 1.6 중량부의 광확산제 그리고 실시예 3 에서 사용된 9 중량부의 가교결합 메틸 메타크릴레이트 입자를, 실시예 1에서 사용된 것과 동일한 100 중량부의 메틸 메타크릴레이트 그리고 참조예 1에서 제조된 25 중량부의 고무상 폴리머를 혼합해서 얻은 100 중량부의 혼합물과 Henschel 혼합기로 혼합한 다음, 혼합물을 압출기① 로 용융혼련하고, 두께 3 mm 및 폭 20 cm 인 단층 수지 시트를 265 ℃ 의 압출 수지 온도에서 만들었다.
평가 결과는 표 3 에 나타내었다.
실시예 5 및 6
실시예 1 과 동일한 방법으로, 0.3 mm / 2.4 mm / 0.3 mm 의 3층 구성의 다층 압출 성형을, 중간층으로서 표 1 또는 2 에 나타나 있는 조성을 갖는 수지층 (A) 그리고 표면층으로서 표 1 또는 2 에 나타나 있는 조성을 갖는 수지층 (B) 를 사용해서 265 ℃ 의 압출 수지 온도에서 수행하여 20 cm 의 폭을 갖는 적층 수지 시트를 제조하였다.
평가 결과는 표 3 에 나타내었다.
수지층 (A) | |||||
수지 | 광확산제 | ||||
PMMA(부) | 고무상 폴리머 (부) | 종류 | 입자 크기(㎛) | 분산량 (부) | |
실시예 1 | 100 | 0 | CaCO3 * | 3 | 3 |
비교예 1 | 100 | 0 | - | - | - |
비교예 2 | 100 | 0 | GF | 70 | 3 |
비교예 3 | 100 | 0 | CaCO3 * | 3 | 3 |
실시예 2 | 100 | 14 | CaCO3 * | 3 | 3 |
비교예 4 | 100 | 14 | CaCO3 * | 3 | 3 |
실시예 3 | 100 | 14 | CaCO3 * | 3 | 1.6 |
비교예 5 | 100 | 14 | CaCO3 # | 11 | 2.4 |
실시예 4 | 100 | 14 | CaCO3 * | 5 | 1.6 |
실시예 5 | 100 | 10 | CaCO3 * | 5 | 1.6 |
실시예 6 | 100 | 10 | CaCO3 * | 5 | 1.6 |
PMMA : 메틸 메타크릴레이트 수지 CaCO3 * : Maruo Calcium Co., Ltd. 제조 (굴절율: 1.61) CaCO3 # : Sipro Kasei Co., Ltd. 제조 (굴절율 : 1.61) GF : 장경 70 ㎛ / 단경 14 ㎛ 의 유리 섬유 (굴절율 : 1.54) 부 : 중량부 |
수지층 (B) | |||||
수지 | 광확산제 | ||||
PMMA(부) | 고무상 중합체(부) | 종류 | 입자 크기(㎛) | 분산량 (부) | |
실시예 1 | 100 | 39 | - | - | - |
비교예 1 | 100 | 39 | - | - | - |
비교예 2 | 100 | 39 | - | - | - |
비교예 3 | 100 | 39 | CaCO3 # | 11 | 0.3 |
실시예 2 | 100 | 39 | - | - | - |
비교예 4 | 100 | 0 | - | - | - |
실시예 3 | 100 | 39 | PMMA 가교 | 35 | 9 |
비교예 5 | 100 | 39 | PMMA 가교 | 35 | 9 |
실시예 4 | 100 | 39 | PMMA 가교 | 35 | 9 |
실시예 5 | 100 | 14 | PMMA 가교 | 35 | 9 |
실시예 6 | 100 | 25 | PMMA 가교 | 35 | 9 |
PMMA : 메틸 메타크릴레이트 수지 CaCO3 # : Sipro Kasei Co., Ltd. 제조 (굴절율 : 1.61) PMMA 가교 : Sumipex XCIA (Sumitomo Chemical Co., Ltd.; 굴절률: 1.49) 부 : 중량부 |
층구성(mm) | Tt(%) | 은폐성 | 광확산성 | 굽힘 탄성율(Mpa) | 면 내충격성(cm) | |
실시예 1 | 0.1/1.8/0.1 | 56 | 0.99 | 0.25 | 3300 | 9 |
비교예 1 | 0.1/1.8/0.1 | 92 | 0 | 0 | 3200 | 7 |
비교예 2 | 0.1/1.8/0.1 | 80 | 0.13 | 0.00 | 3600 | 6 |
비교예 3 | 0.1/1.8/0.1 | 56 | 0.99 | 0.25 | 3300 | 7 |
실시예 2 | 0.1/1.8/0.1 | 55 | 0.99 | 0.25 | 3000 | 20 |
비교예 4 | 0.1/1.8/0.1 | 55 | 0.99 | 0.25 | 3100 | 6 |
실시예 3 | 0.2/3.6/0.2 | 36 | 0.99 | 0.28 | 2800 | 99 |
비교예 5 | 0.2/3.6/0.2 | 34 | 0.99 | 0.28 | 2800 | 52 |
실시예 4 | 0.15/2.7/0.15 | 44 | 0.99 | 0.27 | 2800 | 40 |
비교예 6 | 3 | 42 | 0.99 | 0.27 | 2500 | 28 |
실시예 5 | 0.3/2.4/0.3 | 41 | 0.99 | 0.27 | 2800 | 31 |
실시예 6 | 0.3/2.4/0.3 | 41 | 0.99 | 0.27 | 2700 | 33 |
본 발명의 광확산성 적층 수지 시트는 광확산성과 함께 탁월한 면 내충격성 및 굽힘 탄성율을 가지며, 바람직하게는 조명 커버, 디스플레이의 액정층의 표면 상의 광확산 시트, 조명 간판 등으로 사용된다.
Claims (8)
- 수지층 (A) 의 적어도 하나의 표면에 수지층 (B) 를 적층해서 제조한 광확산성 적층 수지 시트로서, 100 중량부의 메틸 메타크릴레이트 수지 또는 스티렌 수지 그리고 0 내지 30 중량부의 고무상 폴리머를 함유하는 100 중량부의 베이스 수지에 1 내지 10 ㎛ 의 중량 평균 입자 크기를 갖는 0.1 내지 10 중량부의 광확산제를 균일하게 분산시켜 상기 수지층 (A) 를 만들고, 100 중량부의 메틸 메타크릴레이트 수지 또는 스티렌 수지에 3 내지 70 중량부의 고무상 폴리머를 균일하게 분산시키고 본질적으로 무기 입자를 분산시키지 않고 상기 수지층 (B) 를 만드는 광확산성 적층 수지 시트.
- 제 1 항에 있어서, 메틸 메타크릴레이트 수지가 50 중량 % 이상의 메틸 메타크릴레이트 폴리머를 포함하는 수지, 또는 구성 단위로서 50 중량 % 이상의 메틸 메타크릴레이트 단위 및 1가 불포화 모노머 단위를 포함하는 공중합체인 광확산성 적층 수지 시트.
- 제 1 항에 있어서, 스티렌 수지가 50 중량 % 이상의 스티렌 폴리머를 포함하는 수지, 또는 구성 단위로서 50 중량 % 이상의 스티렌 단위 및 1가 불포화 모노머 단위를 포함하는 공중합체인 광확산성 적층 수지 시트.
- 제 1 항에 있어서, 고무상 폴리머가 다층 구조를 갖는 아크릴 폴리머, 또는 95 내지 20 중량 부의 아크릴성 불포화 모노머와 5 내지 80 중량부의 고무를 그라프트중합해서 얻은 그라프트 공중합체인 광확산성 적층 수지 시트.
- 제 1 항에 있어서, 광확산제가 메틸 메타크릴레이트 수지 및 스티렌 수지와 상이한 굴절률을 갖는 무기 또는 수지 미립자인 광확산성 적층 수지 시트.
- 제 1 항에 있어서, 광확산제가 탄산 칼슘인 광확산성 적층 수지 시트.
- 제 1 항에 있어서, 수지층 (B) 중 메틸 메타크릴레이트 수지 또는 스티렌 수지에 분산된 고무상 폴리머의 양에 대한 수지층 (A) 중 메틸 메타크릴레이트 수지 또는 스티렌 수지에 분산된 고무상 폴리머의 양의 비가 1:1.1 내지 1:20 인 광확산성 적층 수지 시트.
- 제 1 항에 있어서, 수지층의 적층 방법이 다층 압출 성형법인 광확산성 적층 수지 시트.
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