KR101213253B1 - 광반사 시트 및 그 성형품 - Google Patents

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이데미쓰 고산 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 광선 반사율이 높고, 또한 차광성이 우수한 광반사 시트 및 그 성형품을 제공한다. 본 발명의 광반사 시트 및 그 성형품은 (A) 폴리카보네이트계 중합체 90 내지 50질량% 및 (B) 산화티탄 10 내지 50질량%의 조합을 포함하는 폴리카보네이트 수지 조성물로 이루어진 기재 시트의 적어도 한 면에, 열가소성 수지 조성물로 구성되고, 또한 내부에 공극을 갖는 광반사층이 설치된 광반사 시트 및 그 성형품이다.

Description

광반사 시트 및 그 성형품{LIGHT REFLECTING SHEET AND MOLDED PRODUCT USING THE SAME}
본 발명은 광반사 시트 및 그 성형품에 관한 것으로, 상세하게는 액정용 백라이트의 반사판, 조명기구, 주택이나 각종 설비 등에서 사용되는 형광관, LED(발광 다이오드), EL(전기 발광), 플라즈마, 레이저 등의 광원 부품의 용도에 바람직한 광반사 시트 및 그 성형품에 관한 것이다.
일반적으로 광반사재의 용도로서는 간판, 디스플레이 및 액정 백라이트 등을 들 수 있다. 종래부터 사용되고 있는 광반사 시트로서는 금속판, 금속박/플라스틱 시트, 플라스틱 시트의 금속 증착품, 발포연신 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트) 필름 등을 들 수 있다.
최근, 액정 용도의 확대가 놀랍고, 종래의 노트북 컴퓨터의 화면뿐만 아니라 특히 액정 TV 용도의 대폭적인 성장이 예상되고 있다. 508mm(20인치) 이하의 모니터나 노트북 컴퓨터에서는, 광원으로서 도광형 백라이트가 사용되고, 액정 TV 용도에서는, 508mm(20인치) 이상의 중형 화면 및 대형 화면에 있어서 고휘도 및 고세밀 화를 실현하기 위해서 광원으로서 직하형 백라이트가 사용되고 있다. 각 백라이트에서는 형광관을 광원으로 하여 그 광을 효율적으로 액정 유닛에 보내주기 위해 반사판이 사용되고, 그 반사판으로서 다양한 소재가 제안되어 있다.
도광형 백라이트의 반사판으로서는 발포 PET 필름이 도광판의 아래에 위치되어 사용되고, 직하형 액정용 백라이트의 반사판으로서는 발포 PET 필름 또는 발포 PP 필름과 Al 판의 적층품, 및 초임계 발포 PET 시트가 사용되고 있다. 그 중에서도 발포 PET 필름/Al 판의 적층품을 굽힘 가공한 것이 많이 사용되고 있다.
본 출원인도 독자적인 산화티탄 배합 기술을 살려, 폴리카보네이트계 고반사판 재료를 시장에 내놓고, 또한 산화티탄의 함유율이 높은 폴리카보네이트 수지(PC 수지) 조성물을 사용하여 수득된 압출 시트를 반사판 형상으로 열성형함으로써 직하형 백라이트에 적용하는 기술을 제안하고 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조).
현재, 직하형 백라이트 및 도광형 백라이트 양방 모두의 반사재로서 가장 빈번히 사용되고 있는 발포 반사 필름(예컨대, 도레이(주)(Toray Industries, Inc.)제, 상품명: 루미러(Lumirror))은 그 두께가 200㎛로 얇기 때문에, 차광성이 없고, 새로운 반사재로서 사용되기 시작한 초임계 발포 PET에 비해 광선 반사율이 낮다. 또한, 본 출원인이 제안하고 있는 폴리카보네이트계 고반사 시트는 상기 발포 반사 필름에 비교하면, 광선 반사율 및 차광성이 함께 높지만, 초임계 발포 PET에 비해 광선 반사율이 낮다.
특허문헌 1 : 일본 특허공개 제2004-149623호 공보
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
본 발명은 상기 사정에 비추어 이루어진 것으로, 광반사율이 높고, 또한 차광성이 우수한 광반사 시트 및 그 성형품을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다. 과제를 해결하기 위한 수단
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해서 예의 검토를 한 결과, 특정한 폴리카보네이트 수지 조성물로 이루어진 기재 시트의 적어도 한 면에, 내부에 공극을 갖는 광반사층을 설치함으로써, 기재 시트 및 광반사층의 각각을 단독으로 사용하는 경우보다도 광선 반사율이 향상되는 동시에 차광성이 우수하고, 또한 폴리카보네이트 수지 조성물로 이루어진 단층 시트와 마찬가지의 열성형이 가능한 광반사 시트가 얻어짐을 발견했다. 본 발명은 이러한 지견에 기초하여 완성된 것이다.
즉, 본 발명은 이하의 광반사 시트 및 성형품을 제공하는 것이다.
1. (A) 폴리카보네이트계 중합체 90 내지 50질량% 및 (B) 산화티탄 10 내지 50질량%의 조합을 포함하는 폴리카보네이트 수지 조성물로 이루어진 기재 시트의 적어도 한 면에, 열가소성 수지 조성물로 구성되고, 또한 내부에 공극을 갖는 광반사층이 설치된 것을 특징으로 하는 광반사 시트.
2. 광반사층 내부의 공극의 평균 직경이 0.5 내지 50㎛인 상기 1에 기재된 광반사 시트.
3. 기재 시트가 열성형에 의해 제조된 것인 상기 1 또는 2에 기재된 광반사 시트. 4. 기재 시트와 광반사층 사이에 접착제층을 갖는 상기 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 광반사 시트.
5. 광반사층 표면에 가시광 영역 파장의 광을 조사하여 측정한 광선 반사율의 Y값이 적어도 100.5%인 상기 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 광반사 시트.
6. 광반사층 표면에 가시광 영역 파장의 광을 조사하여 측정한 광선 투과율이 0.4% 이하인 상기 1 내지 5 중 어느 하나에 기재된 광반사 시트.
7. 상기 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 광반사 시트를 열성형하여 이루어진 성형품.
발명의 효과
본 발명에 의하면, 기재 시트 및 광반사층의 각각을 단독으로 사용하는 경우보다 광선 반사율이 향상되는 동시에 차광성이 우수하고, 또한 폴리카보네이트 수지 조성물로 이루어진 단층 시트와 마찬가지의 열성형이 가능한 광반사 시트 및 그 성형품을 얻을 수 있다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
본 발명의 광반사 시트를 구성하는 기재 시트는 (A) 폴리카보네이트계 중합체 및 (B) 산화티탄 분말을 포함하는 폴리카보네이트 수지 조성물로 이루어진 것이다.
(A) 폴리카보네이트계 중합체로서는, (A-0) 폴리카보네이트 수지 또는 (A-1) 폴리카보네이트-폴리오가노실록세인 공중합체와 (A-2) 폴리카보네이트 수지의 혼합물을 들 수 있다. (A-0) 폴리카보네이트 수지로서는, 여러 가지의 것을 들 수 있지만, 하기 화학식 1로 표시되는 구조의 반복 단위를 갖는 중합체가 적합하다.
Figure 112007009214872-pct00001
상기 화학식 1에서, R1 및 R2는 각각 할로겐 원자(예컨대, 염소, 불소, 요오드) 또는 탄소수 1 내지 8의 알킬기(예컨대, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 아이소프로필기, 각종 뷰틸기(n-뷰틸기, 아이소뷰틸기, sec-뷰틸기, tert-뷰틸기), 각종 펜틸기, 각종 헥실기, 각종 헵틸기, 각종 옥틸기)이다. m 및 n은 각각 0 내지 4의 정수로서, m이 2 내지 4인 경우는 R1은 서로 동일하거나 상이할 수 있고, n이 2 내지 4인 경우는 R2는 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 그리고 Z는 탄소수 1 내지 8의 알킬렌기 또는 탄소수 2 내지 8의 알킬리덴기(예컨대, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 뷰틸렌기, 펜틸렌기, 헥실렌기, 에틸리덴기, 아이소프로필리덴기 등), 탄소수 5 내지 15의 사이클로알킬렌기 또는 탄소수 5 내지 15의 사이클로알킬리덴기(예컨대, 사이클로펜틸렌기, 사이클로헥실렌기, 사이클로펜틸리덴기, 사이클로헥실리덴기 등), 또는 단일 결합, -S02-, -SO-, -S-, -O-, -CO- 결합, 또는 하기 화학식 2 또는 화학식 2a로 표시되는 결합을 나타낸다.
Figure 112007009214872-pct00002
Figure 112007009214872-pct00003
상기 중합체는 통상 하기 화학식 3으로 표시되는 2가 페놀과 포스겐 등의 카보네이트 전구체를 반응시킴으로써 용이하게 제조할 수 있다. 즉, 예컨대 염화메틸렌 등의 용매 중에서 공지된 산수용체나 분자량 조절제의 존재하에, 2가 페놀과, 포스겐과 같은 카보네이트 전구체의 반응에 의해 제조할 수 있다. 또한, 2가 페놀과, 탄산에스터 화합물과 같은 카보네이트 전구체의 에스터교환 반응 등에 의해서도 제조할 수 있다.
Figure 112007009214872-pct00004
[상기 식에서, R1, R2, Z, m 및 n은 상기 화학식 1과 같다]
상기 화학식 3으로 표시되는 2가 페놀로서는 다양한 것을 들 수 있다. 특히 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로페인[통칭, 비스페놀 A]이 바람직하다. 비스페놀 A 이외의 2가 페놀로서는 예컨대 비스(4-하이드록시페닐)메테인; 1,1-비스(4-하이드록시페닐)에테인, 1,2-비스(4-하이드록시페닐)에테인 등의 비스(4-하이드록시페닐)알케인, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)사이클로헥세인; 1,1-비스(4-하이드록시페닐)사이클로데케인 등의 비스(4-하이드록시페닐)사이클로알케인, 4,4'-다이하이드록시다이페닐, 비스(4-하이드록시페닐)옥사이드, 비스(4-하이드록시페닐)설파이드, 비스(4-하이드록시페닐)설폰, 비스(4-하이드록시페닐)설폭사이드, 비스(4-하이드록시페닐)에터, 비스(4-하이드록시페닐)케톤 등을 들 수 있다. 이밖에, 2가 페놀로서는 하이드로퀴논 등을 들 수 있다. 이들 2가 페놀은 각각 단독으로 사용해도 좋고 2종 이상의 혼합물로 사용해도 좋다.
탄산에스터 화합물로서는 예컨대 다이페닐카보네이트 등의 다이아릴카보네이트, 다이메틸카보네이트, 다이에틸카보네이트 등의 다이알킬카보네이트 등을 들 수 있다. 상기 2가 페놀과 카보네이트 전구체를 반응시켜 폴리카보네이트를 제조할 때, 필요에 따라 분자량 조절제를 사용할 수 있다. 이 분자량 조절제에 관해서는 특별한 제한은 없고, 종래 폴리카보네이트의 제조에 있어서 관용되고 있는 것을 사용할 수 있다. 이러한 것으로서는 예컨대 페놀, p-크레졸, p-tert-뷰틸페놀, p-tert-옥틸페놀, p-큐밀페놀, p-노닐페놀, p-도데실페놀 등의 1가 페놀을 들 수 있다.
(A-0) 폴리카보네이트 수지는 상기의 2가 페놀 1종을 사용한 호모폴리머라도 좋고, 또한 2종 이상을 사용한 코폴리머라도 좋다. 또한, 다작용성 방향족 화합물을 상기 2가 페놀과 병용하여 얻어지는 열가소성 랜덤 분지 폴리카보네이트 수지라 도 좋다. 그 다작용성 방향족 화합물은 일반적으로 분지제로 불리고, 구체적으로는 1,1,1-트리스(4-하이드록시페닐)에테인, α,α',α"-트리스(4-하이드록시페닐)-1,3,5-트라이아이소프로필벤젠, 1-[α-메틸-α-(4'-하이드록시페닐)에틸]-4-[α',α'-비스(4"-하이드록시페닐)에틸]벤젠, 플로로글루시놀, 트라이멜리트산, 이사틴비스(o-크레졸) 등을 들 수 있다.
(A-0) 폴리카보네이트 수지는 기계적 강도, 특히 아이조드(Izod) 충격 강도 및 성형성 등의 점에서, 점도 평균 분자량이 13,000 내지 30,000의 범위에 있는 것, 특히 15,000 내지 25,000의 범위에 있는 것이 바람직하다. 한편, 그 점도 평균 분자량(Mv)은 우벨로데(Ubbelohde)형 점도계를 사용하여, 20℃에서의 염화메틸렌 용액의 점도를 측정하고, 이로부터 고유 점도[η]를 구하여, [η]=1.23×10-5Mv0.83의 식에 의해 산출한 값이다.
이러한 특성을 갖는 폴리카보네이트 수지는 예컨대 "타플론(Tarflon) FN3000A, FN2500A, FN2200A, FN1900A, FN1700A 및 FN1500A(상품명, 이데미쓰 석유화학(주)(Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.)제)와 같은 방향족 폴리카보네이트 수지로서 시판되고 있다.
(A) 폴리카보네이트계 중합체는 바람직하게는 (A-1) 폴리카보네이트-폴리오가노실록세인 공중합체와 (A-2) 폴리카보네이트 수지의 혼합물이다. (A-1) 폴리카보네이트-폴리오가노실록세인 공중합체(이하, PC-POS 공중합체로 약기하는 경우도 있다)에는 다양한 것이 있지만, 바람직하게는 하기 화학식 1로 표시되는 구조의 반 복 단위를 갖는 카보네이트부와 하기 화학식 4로 표시되는 구조의 반복 단위를 갖는 폴리오가노실록세인부로 이루어진 것이다. 여기서, 폴리카보네이트부의 중합도는 3 내지 100이 바람직하고, 또한 폴리오가노실록세인부의 중합도는 2 내지 500이 바람직하다.
화학식 1
Figure 112007009214872-pct00005
[상기 식에서, R1, R2, Z, m 및 n은 상기와 같다]
Figure 112007009214872-pct00006
[상기 식에서,
R3, R4 및 R5는 각각 수소 원자, 탄소수 1 내지 5의 알킬기(예컨대, 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-뷰틸기, 아이소뷰틸기 등) 또는 페닐기이며,
p 및 q는 각각 0 또는 1 이상의 정수이지만, p와 q의 합계는 1 이상의 정수이다]
상기의 PC-POS 공중합체는 상기 화학식 1로 표시되는 반복 단위를 갖는 폴리 카보네이트부 및 상기 화학식 4로 표시되는 반복 단위를 갖는 폴리오가노실록세인부로 이루어진 블록공중합체로서, 점도 평균 분자량이 바람직하게는 10,000 내지 40,000, 보다 바람직하게는 12,000 내지 35,000인 것이다. 이러한 PC-POS 공중합체는 예컨대, 미리 제조된 폴리카보네이트부를 구성하는 폴리카보네이트 올리고머(이하, PC 올리고머로 약칭한다)와 폴리오가노실록세인부를 구성하는 말단에 반응성 기를 갖는 폴리오가노실록세인(예컨대, 폴리다이메틸실록세인(PDMS), 폴리다이에틸실록세인 등의 폴리다이알킬실록세인 또는 폴리메틸페닐실록세인 등)을 염화메틸렌, 클로로벤젠, 클로로폼 등의 용매에 용해시키고, 비스페놀의 수산화나트륨 수용액을 가하고, 촉매로서 트라이에틸아민, 트라이메틸벤질암모늄 클로라이드 등을 사용하여 계면 중축합 반응시킴으로써 제조할 수 있다. 또한, 일본 특허공고 제1969-30105호 공보에 기재된 방법 또는 일본 특허공고 제1970-20510호 공보에 기재된 방법에 의해 제조된 PC-POS 공중합체를 사용할 수도 있다.
여기서, 화학식 1로 표시되는 반복 단위를 갖는 PC 올리고머는 용제법, 즉 염화메틸렌 등의 용제 중에서 공지된 산수용체 및 분자량 조절제의 존재하에, 상기 화학식 3으로 표시되는 2가 페놀과 포스겐 또는 탄산에스터 화합물 등의 카보네이트 전구체를 반응시키는 것에 의해 용이하게 제조할 수 있다. 즉, 예컨대 염화메틸렌 등의 용매 중에서 공지된 산수용체나 분자량 조절제의 존재하에, 2가 페놀과, 포스겐과 같은 카보네이트 전구체의 반응에 의해 또는 2가 페놀과 탄산에스터 화합물과 같은 카보네이트 전구체의 에스터교환 반응 등에 의해 제조할 수 있다.
탄산에스터 화합물 및 분자량 조절제로서는 상기와 마찬가지의 것을 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, PC-POS 공중합체의 제조에 사용되는 PC 올리고머는 상기의 2가 페놀 1종을 사용한 호모폴리머라도 좋고, 2종 이상을 사용한 코폴리머라도 좋다. 또한, 다작용성 방향족 화합물을 상기 2가 페놀과 병용하여 얻어지는 열가소성 랜덤 분지 폴리카보네이트라도 좋다.
한편, n-헥세인 가용분이 1.00질량% 이하인 PC-POS 공중합체를 제조하기 위해서는 예컨대, 공중합체 중의 폴리오가노실록세인 함유율을 10질량% 이하로 함과 동시에, 화학식 4로 표시되는 반복 단위의 수가 100 이상인 것을 사용하고, 또한 제3급 아민 등의 촉매를 5.3×10-3몰/(kg?올리고머) 이상 사용하여 상기 공중합을 행하는 것이 바람직하다.
다음으로, 본 발명에 따른 폴리카보네이트 수지 조성물을 구성하는 (A-2) 성분의 폴리카보네이트 수지로서는, 상술한 화학식 1로 표시되는 구조의 반복 단위를 갖는 중합체가 적합하다. 구체적으로는, (A-0) 폴리카보네이트 수지에서 설명한 바와 같다. (A-2) 폴리카보네이트 수지는 포스겐이나 탄산에스터 화합물 등의 카보네이트 전구체와 반응시키는 2가 페놀로서, 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물과는 상이한 것을 사용한 폴리카보네이트 수지라도 좋다.
(A)+(B)의 각 성분의 합계 100질량부에 대하여, (A) 성분 중의 (A-1) 성분의 배합 비율은 5 내지 85질량부, 바람직하게는 10 내지 58질량부이고, (A-2) 성분의 배합 비율은 0 내지 80질량부, 바람직하게는 10 내지 75질량부이다. (A-1) 성분이 5질량부 이상이면 폴리오가노실록세인의 분산성이 양호해지기 때문에, 충분한 난연성이 얻어진다. 또한, (A-1) 성분 및 (A-2) 성분의 배합 비율이 바람직한 범위에 있으면 난연성이 좋은 것이 얻어진다. PC-POS 중의 폴리오가노실록세인 부분의 함유량은 최종적인 수지 조성물로서 요구되는 난연성의 수준에 따라 적절히 선택될 수 있다. (A-1) 성분 중의 폴리오가노실록세인 부분의 비율은 (A-1) 성분과 (A-2) 성분의 합계량에 대하여, 바람직하게는 0.3 내지 10질량%, 보다 바람직하게는 0.5 내지 5질량%이다. 여기서 0.3질량% 이상이면 충분한 산소 지수가 얻어져, 목적하는 난연성이 발현된다. 또한, 10질량% 이하이면 수지의 내열성이 저하되는 일이 없기 때문에, 수지의 비용을 증가시키는 일도 없다. 바람직한 범위에서는 보다 바람직한 산소 지수가 얻어져, 우수한 난연성의 것이 얻어진다. 여기서 "폴리오가노실록세인"은, 후술하는 (D) 성분인 오가노실록세인에 포함되는 폴리오가노실록세인 성분은 포함시키지 않고 제외한 것이다.
본 발명에 따른 (B) 성분으로서의 산화티탄은 폴리카보네이트 수지에 고반사성과 저투명성, 즉 고차광성을 부여할 목적으로부터 미분말의 형태로 사용되지만, 각종 입도의 미분말 산화티탄은 염소법 또는 황산법의 어느 방법에 의해서도 제조할 수 있다. 본 발명에 있어서 사용되는 산화티탄은 루틸(rutile)형 및 아나타제(anatase)형 중 어느 것이라도 좋지만, 열안정성, 내후성 등의 점에서 루틸형이 바람직하다. 또한, 그 미분말 입자의 형상은 특별히 한정되는 것이 아니라, 비늘 조각상, 구상, 부정형 등 적절히 선택 사용할 수 있다.
이 (B) 성분으로서 사용되는 산화티탄은 알루미늄 및/또는 규소의 함수산화 물 외에, 아민 화합물, 폴리올 화합물 등으로 표면처리한 것이 바람직하다. 이 처리를 함으로써 폴리카보네이트 수지 조성물 중에서의 균일 분산성 및 그 분산 상태의 안정성이 향상되는 외에, 추가로 첨가하는 난연제와의 친화성도 향상되어 균일한 조성물 제조상 바람직하다. 여기에 말하는 알루미늄이나 규소의 함수산화물, 아민 화합물 및 폴리올 화합물로서는 각각 알루미나 함수물, 실리카 함수물, 트라이에테인올아민 및 트라이메틸올에테인 등을 예시할 수 있다. 상기 표면 처리에 있어서의 처리 방법 자체는 특별히 한정되는 것이 아니라, 임의의 방법이 적절히 채용된다. 이 처리에 의해 산화티탄 입자 표면에 부여되는 표면처리제의 양은 특별히 한정되는 것이 아니지만, 산화티탄의 광반사성, 폴리카보네이트 수지 조성물의 성형성을 고려하면 산화티탄에 대하여 0.1 내지 10.0질량% 정도가 적당하다.
본 발명에 따른 폴리카보네이트 수지 조성물에 있어서, (B) 성분으로서 사용되는 상기 산화티탄 분말의 입자 직경에 대해서는 특별히 제한은 없지만, 상기 효과를 효율적으로 발휘하기 위해서는 평균 입자 직경 0.1 내지 0.5㎛ 정도의 것이 적합하다. 본 발명에 따른 폴리카보네이트 수지 조성물에 있어서의 산화티탄의 배합량은 (A)+(B)의 각 성분의 합계 100질량부에 대하여 10 내지 50질량부인 것이 필요하고, 바람직하게는 20 내지 50질량부이다. 배합량이 10질량부 이상이면 차광성이 충분해지기 때문에, 광선 반사율이 저하되는 일이 없다. 또한, 배합량이 50질량부 이하이면 혼련압출에 의한 펠렛화가 용이하고, 수지의 성형가공도 용이하며, 성형품에 있어서 은 발생이 적어진다. 특히 액정 텔레비젼, 모니터 용도 등의 백라이트에 사용되는 반사판이나 반사 프레임에는 차광성과 높은 광반사성이 요구되 기 때문에, (B) 성분의 배합량은 20 내지 35질량부가 보다 바람직하다.
본 발명에서 사용하는 산화티탄의 표면 산량은 10마이크로몰/g 이상인 것이 바람직하고, 표면 염기량은 10마이크로몰/g 이상인 것이 바람직하다. 표면 산량이 10마이크로몰/g보다 작거나, 표면 염기량이 10마이크로몰/g보다 작은 경우는, 안정화제인 오가노실록세인 화합물과의 반응성이 낮게 되기 때문에 산화티탄의 분산이 불충분하게 되어, 성형체의 고휘도화가 불충분하게 될 우려가 있다. 산화티탄의 표면 산량은 보다 바람직하게는 15마이크로몰/g 이상, 더 바람직하게는 16마이크로몰/g 이상이고, 표면 염기량은 보다 바람직하게는 20마이크로몰/g 이상, 더 바람직하게는 25마이크로몰/g 이상이다.
한편, 산화티탄의 표면 산량 및 표면 염기량은 비수용액 중에서 전위차 적정에 의해 측정한다. 구체적으로는, 표면 산량은 1/100N의 n-프로필아민의 MIBK(메틸아이소뷰틸케톤) 용액 중에 산화티탄을 분산시키고, 상청액을 1/100N의 과염소산의 MIBK 용액을 사용하여 전위차 적정을 행함으로써 측정한다. 또한, 표면 염기량은 1/100N의 아세트산의 MIBK(메틸아이소뷰틸케톤) 용액 중에 산화티탄을 분산시켜, 상청액을 1/100N의 칼륨메톡사이드의 MIBK 용액을 사용하여 전위차 적정을 행함으로써 측정한다.
본 발명에 따른 폴리카보네이트 수지 조성물에는 (C) 성분으로서 피브릴 형성능을 갖는 폴리테트라플루오로에틸렌(이하 "PTFE"라고 약칭하는 경우도 있다)을 배합하면, 필요에 따라 용융 적하 방지 효과를 부여하고, 높은 난연성을 부여할 수 있다. PTFE의 평균 분자량은 500,000 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 500,000 내지 10,000,000, 더 바람직하게는 1,000,000 내지 10,000,000이다. (C) 성분은 (A) 성분 및 (B) 성분의 합계 100질량부에 대하여 0 내지 1.0질량부가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1 내지 0.5질량부이다. 이 양이 1.0질량부 이하이면 내충격성 및 성형품 외관에 악영향을 미치는 일이 없고, 또한 혼련압출시에 스트랜드의 토출이 맥동하는 일이 없기 때문에, 안정한 펠렛을 제조할 수 있다. 상기 범위에서는 바람직한 용융 적하 방지 효과가 얻어지고, 우수한 난연성의 것이 얻어진다.
피브릴 형성능을 갖는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)으로서는 특별히 제한은 없지만, 예컨대, ASTM 규격에 의해 유형 3으로 분류되는 것을 사용할 수 있다. 이 타입으로 분류되는 것으로서 구체적으로는 테플론(Teflon) 6-J(상품명 미쓰이 듀폰 플루오로케미칼사(Mitsui DuPont Fluorochemicals Co., Ltd.)제), 폴리플론(Polyflon) D-1 및 폴리플론 F-103(상품명, 다이킨공업(주)(Daikin Industries, Ltd.)제) 등을 들 수 있다. 또한, 유형 3 이외의 것으로 "알고플론(Algoflon) F5"(상품명, 몬테플루오스사(Montefluos SPA)제) 및 폴리플론 MPAFA-100(상품명, 다이킨공업(주)제) 등을 들 수 있다. 이들 PTFE는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
상기와 같은 피브릴 형성능을 갖는 PTFE는, 예컨대 테트라플루오로에틸렌을 수성 용매 중에서 나트륨, 칼륨 또는 암모늄퍼옥시다이설파이드의 존재하에 0.007 내지 0.7MPa의 압력하에 온도 0 내지 200℃, 바람직하게는 20 내지 100℃에서 중합시킴으로써 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 폴리카보네이트 수지 조성물에는 (D) 성분으로서 오가노실록세인을 배합하는 것이 수지의 열화를 방지하고 수지의 기계적 강도나 안정성, 내열성 등의 특성을 유지하는 점에서 바람직하다. 구체적으로는, 알킬수소실리콘, 알콕시실리콘을 들 수 있다.
알킬수소실리콘으로서는 예컨대 메틸수소실리콘, 에틸수소실리콘 등이 있다. 알콕시실리콘으로서는 예컨대 메톡시실리콘, 에톡시실리콘 등을 들 수 있다. 특히 바람직한 알콕시실리콘은, 구체적으로는 알콕시기가 직접 또는 2가 탄화수소기를 통해서 규소 원자에 결합한 알콕시실릴기를 포함하는 실리콘 화합물이며, 예컨대 직쇄상, 환상, 망상 및 일부 분지를 갖는 직쇄상의 오가노폴리실록세인을 들 수 있고, 특히 직쇄상 오가노폴리실록세인이 바람직하다. 더욱 구체적으로는, 실리콘 주쇄에 대하여 메틸렌 쇄를 통해서 알콕시기와 결합하는 분자 구조를 갖는 오가노폴리실록세인이 바람직하다.
이러한 (D) 성분의 오가노실록세인으로서는 예컨대 시판의 도레이 다우 코닝(주)(Dow Corning Toray Co., Ltd.)제의 SH1107, SR2402, BY16-160, BY16-161, BY16-160E, BY16-161E 등을 적합하게 사용할 수 있다.
이 오가노실록세인의 첨가량은 산화티탄의 첨가량에도 따르지만, (A)+(B)의 각 성분의 합계 100질량부에 대하여 0.05 내지 2.0질량부의 범위가 바람직하다. 이 양이 0.05질량부 이상이면 폴리카보네이트 수지의 열화가 일어나기 어렵기 때문에, 수지의 분자량이 저하되는 일이 없다. 또한, 2.0질량부 이하이면 효과와 경제성의 균형이 양호한데다가, 성형체 표면에 은이 발생하지 않기 때문에, 제품의 외 관이 양호해진다.
본 발명에 따른 폴리카보네이트 수지 조성물에는 상기 (A), (B), (C) 및 (D)의 각 성분 외에, 필요에 따라 각종의 무기질 충전제, 첨가제, 또는 그 밖의 합성 수지, 엘라스토머 등을 배합할 수 있다. 우선, 폴리카보네이트 수지 조성물의 기계적 강도, 내구성 또는 증량을 목적으로 하여 배합되는 상기 무기질 충전제로서는 예컨대 유리 섬유(GF), 탄소 섬유, 유리 비드, 유리 플레이크, 카본 블랙, 황산칼슘, 탄산칼슘, 규산칼슘, 알루미나, 실리카, 석면, 활석, 점토, 운모, 석영 가루 등을 들 수 있다. 또한, 상기 첨가제로서는 예컨대 입체장애 페놀계, 아민계 등의 산화방지제, 예컨대 벤조트라이아졸계, 벤조페논계의 자외선 흡수제, 예컨대 지방족 카복실산 에스터계, 파라핀계, 실리콘 오일, 폴리에틸렌 왁스 등의 외부 윤활제, 이형제, 대전방지제, 착색제 등을 들 수 있다. 그 밖의 합성 수지로서는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스타이렌, AS 수지(아크릴로나이트릴-스타이렌 공중합체), ABS 수지(아크릴로나이트릴-뷰타다이엔-스타이렌 공중합체), 폴리메틸메타크릴레이트 등의 각 수지를 들 수 있다. 또한, 엘라스토머로서는 아이소뷰틸렌-아이소프렌 고무, 스타이렌-뷰타다이엔 고무, 에틸렌-프로필렌 고무, 아크릴계 엘라스토머 등을 들 수 있다.
본 발명의 광반사 시트를 구성하는 광반사층은 열가소성 수지 조성물로 구성되고, 또한 내부에 공극을 갖는 것이다. 열가소성 수지로서는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀 수지, 폴리스타이렌 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리에스터 수지, 폴리아마이드 수지 등을 들 수 있다. 광반사층의 내부 의 공극은 열가소성 수지, 및 이 열가소성 수지와는 비상용성의 무기 입자 및/또는 유기 입자를 포함하는 수지 조성물로 이루어진 시트 또는 필름을 연신함으로써 형성할 수 있다. 즉, 이러한 시트 또는 필름을 연신함으로써 연신 필름에 기포를 함유시킬 수 있어, 이 기포가 광반사층(연신 필름)에 있어서의 공극이 된다. 이 경우, 열가소성 수지로서는 폴리올레핀 수지 및 폴리에스터 수지가 바람직하다. 또한, 광반사층의 내부의 공극은, 예컨대 폴리에스터 수지 조성물로 이루어진 시트 또는 필름을 초임계 발포시킴으로써, 기포를 함유하는 광반사층(필름 또는 시트)을 형성할 수 있다.
광반사층 내부의 공극은 광의 반사 효과의 점에서, 평균 직경이 0.3 내지 50㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5 내지 40㎛, 더 바람직하게는 1 내지 30㎛이다. 이 평균 직경이 0.3㎛ 이상이면 광의 반사 효과가 충분해지고, 또한 평균 직경이 50㎛ 이하이면 광반사층의 표면에 공극이 돌출하는 일이 없기 때문에, 광반사층의 표면이 조면화되는 일도 없다. 또한, 광반사층에 있어서의 공극의 함유율은 통상 10 내지 80용량% 정도, 바람직하게는 10 내지 70용량%, 보다 바람직하게는 15 내지 65용량%이다. 공극의 함유율이 10용량% 이상이면 광의 반사 효과가 충분해지고, 또한 80용량% 이하이면 광반사층의 표면에 공극이 돌출하는 일이 없기 때문에, 광반사층의 표면이 조면화되는 일도 없다.
상기 유기 입자로서는 아크릴계 가교 입자, 스타이렌계 가교 입자 등을 들 수 있고, 아크릴계 가교 입자 및 스타이렌계 가교 입자가 바람직하다. 아크릴계 가교 입자의 시판품으로서는 MBX(상품명, 세이키스이 화성(주)(Sekisui Plastics Co., Ltd.)제)를 들 수 있다. 무기 입자로서는 실리카, 산화티탄, 알루미나, 산화아연, 황산바륨, 탄산칼슘, 제올라이트, 카올린, 활석 등을 들 수 있고, 실리카 및 산화티탄이 바람직하다. 실리카의 시판품으로서는 미즈카실(Mizukasil)(상품명 미즈사와 화학(주)(Mizusawa Industrial Chemicals, Ltd.)제)을 들 수 있다. 이들 입자는 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 연신시의 이들 입자의 사용량은 광반사층에 있어서의 공극의 함유율을 10 내지 80용량% 정도로 할 수 있는 양이면 좋고, 광반사층을 형성하는 열가소성 수지 조성물 중, 통상 3 내지 35질량% 정도, 바람직하게는 5 내지 25질량%, 보다 바람직하게는 6 내지 20질량%이다. 이들 입자의 평균 입경은 공극의 평균 직경을 0.5 내지 50㎛로 할 수 있는 크기이면 좋고, 통상 0.05 내지 15㎛ 정도, 바람직하게는 0.1 내지 10㎛, 보다 바람직하게는 0.3 내지 3㎛이다.
광반사층에는 시판의 필름 또는 시트를 사용할 수 있고, 예컨대 루미러(상품명, 도레이(주)제), 화이트 레프스타(White Refstar)(상품명, 미쓰이 화학(주)(Mitsui Chemicals, Inc.)제) 및 MCPET(상품명 후루카와 전기공업(주)(Furukawa Electric Co., Ltd.)제) 등을 들 수 있다.
본 발명의 광반사 시트를 구성하는 기재 시트는 이하와 같이 하여 성형된다. 우선, 상기 PC 수지 조성물을 통상 120 내지 140℃에서 2 내지 10시간 건조시키고, 탈휘 장치부와 압출기로 압출하여, 다이 온도 200 내지 260℃ 정도, 롤 온도 120 내지 180℃ 정도에서 시트 성형한다. 여기서 PC 수지 조성물의 건조 조건은 바람직하게는 130 내지 140℃에서 2 내지 10시간이며, 더 바람직하게는 130 내지 140℃ 에서 4 내지 10시간이다.
이 PC 수지 조성물의 건조는 일반의 가열 공기, 건조 공기, 진공하 등의 분위기 하에서 행할 수 있다. 이 건조에 의해 재료에 포함되는 수분, 혼합화시에 발생하는 휘발성의 반응 생성물의 대부분을 제거할 수 있다.
시트 성형용의 압출기에는 탈휘 장치가 필요하다. 이 탈휘 장치는 용융 상태의 PC 수지 조성물을 대기압 이하로 감압할 수 있는 것이고, 압출시에 2.6kPa(60mmHg) 이하, 바람직하게는 3.9kPa(30mmHg) 이하로 감압한다. 이 감압 탈휘에 의해 PC 수지 조성물에 잔존하는 수분, 혼합화시에 생기는 휘발성의 반응 생성물을 제거함과 동시에, 본 압출 성형에 의해 생성되는 부차적인 휘발성의 반응 생성물도 제거할 수 있다.
여기서, PC 수지 조성물의 건조 및 압출 성형시의 탈휘가 불충분하면 기재 시트의 발포 또는 표면 상태의 거칠함이 생겨, 반사율이 저하되거나 반사 분균일이 생기기 쉽게 된다.
또한, 시트 성형에서 다이 온도는 통상 200 내지 260℃, 바람직하게는 200 내지 250℃, 보다 바람직하게는 200 내지 240℃이다. 다이 온도가 260℃를 초과하면 연신 공명(draw resonance) 현상이 생기기 쉽고, 결과로서 시트의 폭 방향(특히 단부) 및 긴 방향의 두께 불균일을 발생시켜, 시트 그 자체 및 그 열성형품의 표면으로서의 반사 분균일이 생기기 쉽다. 이것은 본 발명에 따른 PC 수지 조성물에 있어서 산화티탄 분말을 다량으로 포함하는 경우의 시트 성형에 생기기 쉬운 현상이다.
또한, 시트 성형시의 냉각 롤 온도는 통상 120 내지 180℃이며, 바람직하게는 120 내지 170℃이다. 여기서 모든 롤 온도가 120℃ 미만이면 본 재료의 융체(融體)의 강성이 높기 때문에 닙 롤 사이에서의 사이징(sizing)이 어렵고, 폭 및 긴 방향에서의 표면 상태의 균질성이 유지될 수 없어, 본 시트 그 자체 및 그 열성형품의 표면으로서의 반사 불균일이 생기기 쉽다.
또한 모든 롤 온도가 170℃를 초과하면 롤에의 점착 또는 밀착에 의해 표면의 밀착, 벗겨짐 불균일 또는 시트의 휘어짐이 생겨, 균일한 반사 특성을 갖는 기재 시트가 얻어지기 어렵다.
상기 광반사층은 상기 기재 시트에 직접 설치해도 좋지만, 접착성이 부족한 경우에는, 기재 시트의 표면을 코로나 방전처리하거나 하부 코팅 처리한 후에 광반사층을 설치하는 것이 바람직하다. 하부 코팅 처리는 상기 시트 제조 공정내에서 적용하는 방법(인 라인(in-line) 코팅법)이 좋고, 또한 기재 시트를 제조한 후, 별도로 도포하여 적용하는 방법(오프 라인(off-line) 코팅법)도 좋다. 하부 코팅 처리에 사용하는 재료는 특별히 한정되는 것이 아니라 적절히 선택할 수 있지만, 공중합 폴리에스터 수지, 폴리우레탄 수지, 아크릴 수지, 메타크릴레이트 수지, 및 각종 커플링제 등이 적합하다.
기재 시트 상에 광반사층을 설치하기 위해서는 광반사층으로서의 필름 또는 시트와 기재 시트를 단순히 적층하거나, 또는 폴리우레탄계 앵커 코팅제 등의 접착제를 사용하여 접합하면 좋다.
상기한 바와 같이 하여 얻어지는 본 발명의 광반사 시트는 기재 시트의 적어 도 한 면에 광을 확산 반사하는 광반사층이 설치된 것이다. 기재 시트의 두께는 통상 0.4 내지 2mm 정도, 바람직하게는 0.5 내지 2mm, 보다 바람직하게는 0.6 내지 1.5mm이다. 기재 시트의 두께가 0.4mm 이상이면 대면적의 기재 시트를 열성형할 때에 드로우-다운(draw-down)이 생기는 일이 없기 때문에 두께 불균일의 억제가 용이하고, 면내에 광반사의 불균일이 생기기 어렵다. 또한, 기재 시트의 두께가 2mm 이하이면 열성형시의 가열에 있어서 기재 시트의 한쪽 표면, 기재 시트의 내부 및 기재 시트의 다른 쪽 표면에서 온도 차이가 생기기 어렵기 때문에 균질한 반사 특성의 열성형품이 얻어진다.
광반사층의 두께는 통상 0.05 내지 1.5mm 정도, 바람직하게는 0.08 내지 0.3mm, 보다 바람직하게는 0.1 내지 0.2mm이다. 광반사층의 두께가 0.05mm 이상이면 광반사층에 있어서의 광의 반사 성능이 충분해지고, 광반사층의 두께가 1.5mm 이하이면 광반사 시트의 고반사 특성이 양호해진다.
본 발명의 광반사 시트에는, 광선 투과율을 저하시키기 위해서, 광반사층을 설치하는 면과는 반대측의 기재 시트 표면에 차광층을 설치할 수 있다. 차광층은 아크릴우레탄계 수지 등의 베이스제(결합제)에 흑색 안료를 분산시킨 차광성 용액을 기재 시트에 적층함으로써 형성할 수 있다. 형성하는 방법으로서는, 차광성 용액을 직접 그라비아 롤로 코팅함에 의해, 미스트 상태에서의 분무에 의해, 스프레이에 의해 또는 기타 방법에 의해 건조 두께가 1 내지 30㎛로 되도록 형성하여, 열풍 오븐에서 80 내지 120℃ 정도에서 건조시킨다. 또한 차광성 수지와의 공압출도 유효하다.
차광층의 두께는 통상 1 내지 30㎛ 정도, 보다 바람직하게는 1 내지 20㎛, 더 바람직하게는 2 내지 20㎛이다. 차광층의 두께가 1㎛ 이상이면 가시광의 투과가 충분히 억제되고, 또한 30㎛ 이하이면 코팅에 의해 차광층을 형성할 때에 건조 효율이 떨어지는 일이 없기 때문에, 단시간에 건조시킬 수 있다.
본 발명의 광반사 시트는 광반사층의 표면에 가시광 영역 파장의 광을 조사하여 측정했을 때의 광선 반사율의 Y값이 적어도 100.5%인 것이 바람직하고, 광반사층의 표면에 가시광 영역 파장의 광을 조사하여 측정했을 때의 광선 투과율이 0.4% 이하인 것이 바람직하다. 상기 Y값은 D65 광원을 사용하여, 시야각 10도로 가시광 영역(400 내지 700nm)의 백색판(세라믹 타일)에 대한 상대 반사율을 측정함으로써 구한다.
또한, 기재 시트는 광선 반사율이 바람직하게는 96% 이상, 보다 바람직하게는 97% 이상, 더 바람직하게는 98% 이상이며, 광선투과율이 바람직하게는 1% 이하, 보다 바람직하게는 0.9% 이하, 더 바람직하게는 0.8% 이하인 것이 유리하다. 기재 시트의 이러한 고도의 반사율은 이 기재 시트를 구성하는 PC 수지 조성물에 있어서 산화티탄의 함유량을 조정함으로써 달성할 수 있다.
한편, 상기와 같은 우수한 광차폐성을 갖는 기재 시트는 그것에 설치되는 차광층의 제조에 의해 달성할 수 있다.
상기 Y값 및 광선 투과율을 만족하면, 목적으로 하는 반사 용도에 있어서 충분한 휘도를 얻을 수 있다. 더욱이 열성형성을 갖기 때문에 광원의 타입 및 개수에 맞춘 형상 설계가 용이하게 되어, 휘도가 높고 불균일이 없는 라이트 박 스(light box)로 할 수 있다.
본 발명의 광반사 시트는 열성형성을 가져, 이 광반사 시트를 사용하여 특정한 열성형 조건에 의해 광원의 개수 및 형상에 맞춘 반사면을 갖는 반사판을 제조할 수 있다. 열성형시의 시트 가열 온도(시트 표면 온도)는 통상 160 내지 200℃, 바람직하게는 170 내지 200℃이며, 평균 전개 배율은 통상 1.1 내지 2배, 바람직하게는 1.2 내지 1.8배이다.
본 발명에 있어서, 열성형의 방법은 특별히 한정되지 않지만, 프레스 성형, 진공 성형, 진공압공 성형, 열판 성형, 골함석 성형(corrugated-plate molding) 등을 사용할 수 있다. 또한 일반적으로 진공 성형으로 총칭되는 성형법에 있어서도 드래프트 성형법, 매치트(matched) 다이 성형법, 압력 기포 플러그-보조(pressure bubble plug-assisted) 진공 성형법, 플러그-보조 성형법, 진공 스냅백(snapback) 성형법, 에어-슬립(air-slip) 성형법, 트랩된 시트-접촉가열-압력 성형법, 단순 압공 성형법 등을 들 수 있다. 이 진공 성형은 1MPa 이하의 압력에서 적절히 행한다.
상기 시트 가열 온도가 160℃ 이상이면 열성형이 용이하고, 200℃ 이하이면 시트 표면에 불균질한 쵸크 마크(chalk mark)가 생기기 어렵게 된다. 또한 평균 전개 배율이 1.2배 이하이면 광원의 형상에 맞춘 반사판의 설계가 용이하고, 2배 이하이면 열성형품의 두께 불균일이 없기 때문에 반사율의 불균일이 생기기 어렵다. 한편, 본 열성형시에 있어, 광반사 시트는 예비건조를 하여 사용하는 것이 바람직하고, 예비건조에 의해 흡습에 의한 발포 현상을 막을 수 있다. 건조 조건은 통상 100 내지 120℃, 5 내지 12시간이 적당하다.
상기의 시트 제조 조건 및 열성형 조건을 적절히 조정함으로써 광반사면의 성형품의 두께 불균일이 0.2mm 이하인 성형품을 얻을 수 있다. 반사면의 두께 불균일이 0.2mm 이하이면 균일한 면 반사 특성이 얻어진다. 성형품의 형상은 광원의 형상, 개수 및 특성에 맞추어 적절히 선정하면 좋다. 예컨대 직하형 액정 백라이트용의 반사판의 경우는 일본 특허공개 제2000-260213호 공보, 일본 특허공개 제2000-356959호 공보, 일본 특허공개 제2001-297613호 공보 및 일본 특허공개 제2002-32029호 공보에 개시되어 있는 형상으로 할 수 있다.
다음으로 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해 하등 한정되지 않는다.
제조예 1[PC-PDMS 공중합체의 제조]
(1) PC 올리고머의 제조
400L의 5질량% 수산화나트륨 수용액에 60kg의 비스페놀 A를 용해하여 비스페놀 A의 수산화나트륨 수용액을 조제하였다. 이어서, 실온으로 유지한 이 비스페놀 A의 수산화나트륨 수용액을 138L/시간의 유량으로, 또한 염화메틸렌을 69L/시간의 유량으로, 내경 10mm, 관길이 10m의 관형 반응기에 오리피스 판을 통해서 도입하고, 이것에 포스겐을 병류하여 10.7kg/시간의 유량으로 취입하여, 3시간 연속적으로 반응시켰다. 여기서 사용한 관형 반응기는 2중관으로 되어 있고, 쟈켓 부분에 는 냉각수를 통해서 반응액의 배출 온도를 25℃로 유지하였다. 또한, 배출액의 pH는 10 내지 11이 되도록 조정하였다.
이렇게 하여 수득된 반응액을 정치함으로써 수상을 분리, 제거하여 염화메틸렌상(220L)을 채취하고, PC 올리고머(농도 317g/L)를 수득하였다. 여기서 수득된 PC 올리고머의 중합도는 2 내지 4이며, 클로로포메이트기의 농도는 0.7N이었다.
(2) 반응성 PDMS의 제조
1,483g의 옥타메틸사이클로테트라실록세인, 96g의 1,1,3,3-테트라메틸다이실록세인 및 35g의 86% 황산을 혼합하여 실온에서 17시간 교반하였다. 그 후, 오일상을 분리하고, 25g의 탄산수소나트륨을 가하여 1시간 교반하였다. 여과한 후, 150℃에서 3토르(400Pa)로 진공 증류하여 저비점물을 제거해서 오일을 수득하였다.
60g의 2-알릴페놀과 0.0014g의 염화백금-알콜레이트 착체로서의 플라티나의 혼합물에 상기에서 수득된 오일 294g을 90℃의 온도에서 첨가하였다. 이 혼합물을 90 내지 115℃의 온도로 유지하면서 3시간 교반하였다. 생성물을 염화메틸렌으로 추출하고, 80%의 수성 메탄올로 3회 세정하여 과잉의 2-알릴페놀을 제거하였다. 그 생성물을 무수 황산나트륨으로 건조하고, 진공 중에서 115℃의 온도까지 용제를 증류 제거하였다. 수득된 말단 페놀의 반응성 PDMS(폴리다이메틸실록세인)는, NMR의 측정에 의해 다이메틸실란옥시 단위의 반복 수는 30이었다.
(3) PC-PDMS 공중합체의 제조
상기 (2)에서 수득된 반응성 PDMS 138g을 염화메틸렌 2L에 용해시키고, 상기 (1)에서 수득된 PC 올리고머 10L를 혼합하였다. 거기에 수산화나트륨 26g을 물 1L 에 용해시킨 것과 트라이에틸아민 5.7㎖를 가하고, 500rpm으로 실온에서 1시간 교반, 반응시켰다.
반응 종료 후, 상기 반응계에, 5.2질량%의 수산화나트륨 수용액 5L에 비스페놀 A 600g를 용해시킨 것, 염화메틸렌 8L 및 p-tert-뷰틸페놀 96g을 가하고, 500rpm으로 실온에서 2시간 교반, 반응시켰다.
반응 후, 염화메틸렌 5L를 가하고, 추가로 물 5L로 수 세정하고, 0.03N 수산화나트륨 수용액 5L로 알칼리 세정, 0.2N 염산 5L로 산 세정, 및 물 5L로 수 세정 2회를 순차적으로 수행하고, 최후에 염화메틸렌을 제거하여 플레이크(flaky)의 PC-PDMS 공중합체를 수득하였다. 수득된 PC-PDMS 공중합체를 120℃에서 24시간 진공 건조하였다. 점도 평균 분자량은 17,000이며, PDMS 함유율은 3.0질량%이었다. 한편, 점도 평균 분자량(Mv) 및 PDPS 함유율은 하기의 방법에 의해 구하였다.
(1) 점도 평균 분자량(Mv)
우벨로데형 점도계를 사용하여 20℃에서의 염화메틸렌 용액의 점도를 측정하고, 이로부터 극한 점도 [η]를 구하여, 다음 식으로써 산출하였다.
[η]=1.23×10-5Mv0 .83
(2) PDMS 함유율
1H-NMR에서 1.7ppm에 관찰되는 비스페놀 A의 아이소프로필의 메틸기의 피크와 0.2ppm에 관찰되는 다이메틸실록세인의 메틸기의 피크의 강도 비를 기초로 구하였다.
제조예 2[폴리카보네이트계 수지 조성물-1의 제조]
제조예 1에서 수득된 폴리카보네이트-폴리다이메틸실록세인 공중합체(PC-PDMS, Mv=17,000, PDMS 함유율=3.0질량%)를 46질량부, 비스페놀 A형 직쇄상 폴리카보네이트(이데미쓰 석유화학(주)제, 상품명: 타플론 FN1500, Mv=14,500)를 24질량부, 산화티탄 분말(이시하라 산업(주)(Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd.)제, 상품명: PF726)을 30질량부의 합계 100질량부에 대하여, 오가노실록세인(도레이 다우 코닝(주), 상품명: BY16-161)을 1.2질량부, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE, 아사히 글라스(주)(Asahi Glass Co., Ltd.)제, 상품명: CD076)을 0.3질량부, 트라이페닐포스핀(조호쿠 화학(주)(Johoku Chemical Co., Ltd.)제, 상품명: JC263)을 0.1질량부 혼합하고, 이축 압출기로써 용융 혼련하여 폴리카보네이트계 수지 조성물을 수득하였다.
제조예 3[폴리카보네이트계 수지 조성물-2의 제조]
제조예 1에서 수득된 폴리카보네이트-폴리다이메틸실록세인 공중합체(PC-PDMS, Mv=17,000, PDMS 함유율=3.0질량%)를 46질량부, 비스페놀 A형 직쇄상 폴리카보네이트(이데미쓰 석유화학(주)제, 상품명: 타플론 FN1500, Mv=14,500)를 24질량부, 산화티탄 분말(이시하라 산업(주)제, 상품명: PF726)을 50질량부의 합계 100질량부에 대하여, 오가노실록세인(도레이 다우 코팅(주), 상품명: BY16-161)을 1.8질량부, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE, 아사히 글라스(주)제, 상품명: CD076)을 0.3질량부, 트라이페닐포스핀(조호쿠 화학(주)제, 상품명: JC263)을 0.1질량부를 혼합하고, 이축 압출기로써 용융 혼련하여 폴리카보네이트계 수지 조성물을 수득하였다.
제조예 4[폴리카보네이트계 수지 조성물-3의 제조]
제조예 1에서 수득된 폴리카보네이트-폴리다이메틸실록세인 공중합체(PC-PDMS, Mv=17,000, PDMS 함유율=3.0질량%)를 59질량부, 비스페놀 A형 직쇄상 폴리카보네이트(이데미쓰 석유화학(주)제, 상품명: 타플론 FN1500, Mv=14,500)를 31질량부, 산화티탄 분말(이시하라 산업(주)제, 상품명: PF726)을 20질량부의 합계 100질량부에 대하여, 오가노실록세인(도레이 다우 코닝(주), 상품명: BY16-161)을 0.8질량부, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE, 아사히 글라스(주)제, 상품명: CD076)을 0.3질량부, 트라이페닐포스핀(조호쿠 화학(주)제, 상품명: JC263)을 0.1질량부 혼합하고, 이축 압출기로써 용융 혼련하여 폴리카보네이트계 수지 조성물을 수득하였다.
제조예 5[폴리카보네이트계 수지 조성물-4의 제조]
제조예 1에서 수득된 폴리카보네이트-폴리다이메틸실록세인 공중합체(PC-PDMS, Mv=17,000, PDMS 함유율=3.0질량%)를 46질량부, 비스페놀 A형 직쇄상 폴리카보네이트(이데미쓰 석유화학(주)제, 상품명: 타플론 FN1500, Mv=14,500)를 24질량부, 산화티탄 분말(이시하라 산업(주)제, 상품명: PF726)을 5질량부의 합계 100질량부에 대하여, 오가노실록세인(도레이 다우 코닝(주), 상품명: BY16-161)을 0.5질량부, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE, 아사히 글라스(주)제, 상품명: CD076)을 0.3질량부, 트라이페닐포스핀(조호쿠 화학(주)제, 상품명: JC263)을 0.1질량부 혼합하고, 이축 압출기로써 용융 혼련하여 폴리카보네이트계 수지 조성물을 수득하였다.
실시예 1
폴리카보네이트계 수지 조성물-1(PC-1, 펠렛)을 열풍 오븐으로써 140℃, 4시간의 조건으로 건조시켰다. 건조시킨 조성물을 사용하여, 탈휘 장치가 부착된 65mm φ의 단축 압출기, 기어 펌프 및 60cm 폭의 코트 행거 다이를 갖는 압출 장치로써 수평 방향으로 압출하여, 수직의 3중 냉각 롤(vertical triple cooling rolls) 방식으로써 시트 성형을 행하여 두께 0.8mm의 시트를 수득하였다. 여기서 실린더 온도는 250 내지 260℃이고, 탈휘 압력은 1.3kPa(10mmHg)이고, 다이 온도는 210℃이고, 롤 온도는 제1롤/제2롤/제3롤=120℃/150℃/170℃이고, 압출량은 30kg/hr이었다.
이 시트의 한 면에 광반사성 폴리에스터 필름(도레이(주)제, 상품명: 루미러 E60L)을 겹쳐 광반사 시트를 제작하고, 이하의 방법에 의해 광선 반사율(Y값) 및 전광선 투과율을 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(1) 광선 반사율(Y값)
분광광도계(맥베쓰(Macbeth)사 제조, LCM2020+)로써, D65 광원을 사용하여 시야각 10도로 가시광 영역(400 내지 700nm)의 백색판(세라믹 틸트)에 대한 상대 반사율을 측정하여 Y값을 구하였다.
(2) 전광선 투과율
JISK 7105에 준거하여 측정하였다.
실시예 2
폴리카보네이트계 수지 조성물-1(PC-1, 펠렛)을 사용하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여 두께 0.6mm의 기재 시트를 제작하였다. 이 시트의 한 면에 광반사성 폴리에스터 필름(도레이(주)제, 상품명: 루미러 E60L)을 겹쳐 광반사 시트를 제작하고, 상기 방법에 의해 광선 반사율(Y값) 및 전광선 투과율을 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
실시예 3
폴리카보네이트계 수지 조성물-1(PC-1, 펠렛)을 사용하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여 두께 0.6mm의 기재 시트를 제작하였다. 이 시트의 한 면에, 폴리에스터 폴리우레탄계 2성분 경화형 앵커 코팅제(다이니폰 잉크(주)(Dainippon Ink and Chemicals, Inc.)제, 상품명: 딕드라이(Dicdry) LX901/KW75)를 사용하여, LX901과 KW75를 질량비 9:1로 혼합하고 10㎛의 두께로 도포하여 접착제층을 형성하였다. 이 접착제층 상에 광반사성 폴리에스터 필름(도레이(주)제, 상품명: 루미러 E60L)을 겹쳐 접착하여 광반사 시트를 제작하고, 상기 방법에 의해 광선 반사율(Y값) 및 전광선 투과율을 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
실시예 4
폴리카보네이트계 수지 조성물-1(PC-1, 펠렛)을 사용하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여 두께 0.6mm의 기재 시트를 제작하였다. 이 시트의 한 면에, 베이스 수지에 흑색 안료를 분산시켜 이루어진 도료(도쿄 잉크(주)(Tokyo Printing Ink Mfg. Co., Ltd.)제, 상품명: SY915 스미(SUMI) JK)를 건조 두께가 10㎛로 되도록 도포하고, 이것을 열풍 오븐 중에서 100℃, 30분간의 조건으로 건조시켜 차광층을 형성하였다.
이 시트의 차광층이 형성된 면과는 반대측에 광반사성 폴리에스터 필름(도레이(주)제, 상품명: 루미러 E60L)을 겹쳐 광반사 시트를 제작하고, 상기 방법에 의해 광선 반사율(Y값) 및 전광선 투과율을 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다. 실시예 5
실시예 2에 있어서 폴리카보네이트 수지 조성물-1 대신에 폴리카보네이트 수지 조성물-2(PC-2, 펠렛)를 사용한 것 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 하여 광반사 시트를 제작하고, 마찬가지의 측정을 하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
실시예 6
실시예 2에 있어서, 폴리카보네이트 수지 조성물-1 대신에 폴리카보네이트 수지 조성물-2(PC-3, 펠렛)를 사용한 것 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 하여 광반사 시트를 제작하고, 마찬가지의 측정을 하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
실시예 7
실시예 2에 있어서, 폴리카보네이트 수지 조성물-1 대신에 폴리카보네이트 수지 조성물-2(PC-2, 펠렛)를 사용한 것 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 하여 광반사 시트를 제작하고, 마찬가지의 측정을 하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
실시예 8
실시예 2에 있어서, 광반사성 폴리에스터 필름 대신에 폴리프로필렌계 반사 필름(미쓰이 화학(주)제, 상품명: 화이트 레프스타)을 사용한 것 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 하여 광반사 시트를 제작하고, 마찬가지의 측정을 하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
실시예 9
실시예 2에 있어서, 광반사성 폴리에스터 필름 대신에 초임계 발포 PET 시트(후루카와 전기공업(주)제, 상품명: MCRET)를 사용한 것 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 하여 광반사 시트를 제작하고, 마찬가지의 측정을 하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
비교예 1
광반사성 폴리에스터 필름(도레이(주)제, 상품명: 루미러 E60L)에 대하여 상기 방법에 의해 광선 반사율(Y값) 및 전광선 투과율을 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
비교예 2
초임계 발포 PET 시트(후루카와 전기공업(주)제, 상품명: MCRET)에 대하여 상기 방법에 의해 광선 반사율(Y값) 및 전광선 투과율을 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
비교예 3
폴리카보네이트계 수지 조성물-1(PC-1, 펠렛)을 사용하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여 두께 0.6mm의 기재 시트를 제작하고, 이 시트에 대하여 상기 방법에 의해 광선 반사율(Y값) 및 전광선 투과율을 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다. 비교예 4
폴리카보네이트계 수지 조성물-1(PC-1, 펠렛)을 사용하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여 두께 0.8mm의 기재 시트를 제작하고, 이 시트에 대하여 상기 방법에 의해 광선 반사율(Y값) 및 전광선 투과율을 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다. 비교예 5
실시예 1에 있어서, 폴리카보네이트 수지 조성물-1 대신에 폴리카보네이트 수지 조성물-3(PC-3, 펠렛)을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 두께 0.8mm의 기재 시트를 제작하고, 이 시트에 대하여 상기 방법에 의해 광선 반사율(Y값) 및 전광선 투과율을 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
비교예 6
실시예 1에 있어서 폴리카보네이트 수지 조성물-1 대신에 폴리카보네이트 수지 조성물-4(PC-4, 펠렛)를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 두께 0.6mm의 기재 시트를 제작하였다. 이 시트의 한 면에 광반사성 폴리에스터 필름(도레이(주)제, 상품명: 루미러 E60L)을 겹쳐 광반사 시트를 제작하고, 상기 방법에 의해 광선 반사율(Y값) 및 전광선 투과율을 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure 112012048600454-pct00008
본 발명의 광반사 시트 및 그 성형품은 액정용 백라이트의 반사판, 조명기구, 주택이나 각종 설비 등에서 사용되는 형광관, LED(발광 다이오드), EL(전기 발광), 플라즈마, 레이저 등의 광원 부품의 용도에 적합하다.

Claims (7)

  1. (A) 폴리카보네이트계 중합체 90 내지 50질량% 및 (B) 산화티탄 10 내지 50질량%의 조합을 포함하는 폴리카보네이트 수지 조성물로 이루어진 기재 시트의 적어도 한 면에, 폴리올레핀 수지, 폴리스타이렌 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리에스터 수지 및 폴리아마이드 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 열가소성 수지를 포함하는 열가소성 수지 조성물로 구성되고, 또한 내부에 공극을 갖는 광반사층이 설치된 것을 특징으로 하는 광반사 시트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    광반사층 내부의 공극의 평균 직경이 0.5 내지 50㎛인 광반사 시트.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    기재 시트가 열성형에 의해 제조된 것인 광반사 시트.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    기재 시트와 광반사층 사이에 접착제층을 갖는 광반사 시트.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    광반사층 표면에 가시광 영역 파장의 광을 조사하여 측정한 광선 반사율의 Y값이 적어도 100.5%인 광반사 시트.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    광반사층 표면에 가시광 영역 파장의 광을 조사하여 측정한 광선 투과율이 0.4% 이하인 광반사 시트.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 광반사 시트를 열성형하여 이루어진 성형품.
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