KR101331348B1 - 고밀도 폴리올레핀계 광확산제를 포함한 폴리카보네이트 광확산수지 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 (a) 폴리카보네이트 수지; (b) 폴리올레핀계 제1광확산제; 및 (c) 아크릴계 입자 및 실리콘계 입자로 구성된 군으로부터 선택되는 제2광확산제를 포함하는 것을 특징으로 하는 광확산 수지 조성물 및 상기 광확산 수지 조성물로부터 제조된 성형품에 관한 것이다.
본 발명에서는 폴리카보네이트계 광확산 수지 조성물의 성분으로 고밀도 폴리올레핀계 광확산제를 사용함으로써, 전광성 투과율, 광확산성 및 조도 면에서 우수한 광학 물성 밸런스를 나타낼 수 있다.

Description

고밀도 폴리올레핀계 광확산제를 포함한 폴리카보네이트 광확산수지 조성물{LIGHT DIFFUSION POLYCARBONATE RESIN COMPRSING HIGH­DENSITY POLYOLEFINE SYSTEM}
본 발명은 LED 조명용 폴리카보네이트 광확산 커버에 적용할 수 있는 광확산 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고밀도 및 고분자량을 갖는 폴리에틸렌계 광확산제를 사용하여 전광선 투과율, 광확산성, 조도 등의 광학물성이 모두 우수하게 부여되는 광확산 수지 조성물에 관한 것이다.
폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 수지는 투명하며 광투과성을 갖기 때문에 전기ㆍ전자ㆍOA, 자동차 등의 분야에서 광범위하게 사용되고 있다. 특히, 액정 TV의 직하형 및 엣지 라이트형 유닛, 조명 기구 커버 및 각종 디바이스의 스위치류 등의 용도에서 투명한 폴리카보네이트 수지를 사용하면, 빛을 투과하기 위한 광원이 들여다 보이기 때문에, 수지 성형품의 배후에 있는 광원(램프)의 형상을 인식시키지 않고 또한 광원의 휘도를 되도록 손상시키지 않는 광확산성이 부여되는 재료가 요망되고 있다.
전술한 바와 같이 광확산성을 부여하기 위해서, 종래에는 폴리카보네이트 수지 등의 투명한 열가소성 수지에 무기계, 아크릴계, 및/또는 실리콘계 광확산제를 첨가하여 사용하기도 하였다. 그러나 LED 점등 상태에서 직진성을 가진 LED 스팟(spot)을 보이지 않도록 하기 위해서는 광확산제를 과도하게 첨가하여야 하나, 이와 같이 광확산제의 사용량이 많아지면, 폴리카보네이트 광확산 수지의 광학 특성, 즉 전광선 투과율 및 조도 특성이 필수적으로 저하되는 문제점이 발생한다. 또한 재활용을 위해 폴리카보네이트 광확산 수지를 재압출하는 경우 칼라 변화(color L↓, color b↑)가 크기 때문에, 재활용할 수 없게 된다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 고밀도 및 고분자량의 폴리에틸렌계 광확산제를 구성 성분으로 사용함으로써, 전광선 투과율, 광확산성 및 조도 등의 광학 특성이 모두 우수하게 발휘되는 폴리카보네이트 광확산 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 (a) 폴리카보네이트 수지; (b) 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)계 제1광확산제; 및 (c) 아크릴계 입자 및 실리콘계 입자로 구성된 군으로부터 선택되는 제2광확산제를 포함하는 것을 특징으로 하는 광확산 수지 조성물을 제공한다.
상기 제1광확산제는 밀도가 0.93 내지 0.96 g/cm3 범위인 것이 바람직하며, 중량 평균 분자량(Mw)이 400,000 내지 600,000 범위인 것이 바람직하다.
또한 상기 제1광확산제는 폴리에틸렌 단일중합체 또는 공중합체일 수 있다.
상기 폴리카보네이트 수지는 중량 평균 분자량이 15,000 내지 35,000 범위인 것이 바람직하다.
상기 제2광확산제 중에서, 상기 실리콘계 입자의 평균 입경은 0.5 내지 30 ㎛ 범위이고, 상기 아크릴계 유기입자의 입경은 0.5 내지 30 ㎛ 범위인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 광확산 수지 조성물은, 전체 수지 조성물 100 중량부에 대하여 폴리카보네이트 수지 70 내지 99.899 중량부; 제1광확산제 0.001 내지 20 중량부; 및 제2광확산제 0.1 내지 10 중량부 범위인 것이 바람직하다.
아울러, 본 발명은 전술한 광확산 수지 조성물로부터 제조된 성형품을 제공하며, 이때 상기 성형품은 하기 (i) 내지 (iv)로 구성된 군으로부터 선택되는 조건을 만족하는 것이 바람직하다.
보다 상세한 조건은, (i) 0.5 mm ≤ d ≤ 1 mm, 0.01 ≤ w ≤ 0.05, 140 < A+B < 150; (ⅱ) 1 mm < d ≤ 2 mm, 0.05 ≤ w ≤ 0.1, 160 < A+B < 180; (ⅲ) 2 mm < d ≤ 3 mm, 0.1 ≤ w ≤ 0.5, 165 < A+B < 175; 또는 (ⅳ) 3 mm < d < 5 mm, 0.5 ≤ w ≤ 10, 165 < A+B < 175 범위일 수 있다.
여기서, w는 상기 성형품에 포함된 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)계 제1광확산제의 함량 범위(중량부)이며, d는 성형품의 평균 두께이며, A는 성형품의 광투과율이며, B는 성형품의 광확산성이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 고밀도 폴리에틸렌계 제1광확산제를 포함하는 폴리카보네이트 광확산 수지 조성물은 전광선 투과율, 광확산성 및 조도 면에서 우수한 광학 물성 밸런스를 나타낼 수 있다.
따라서 휴대용 이동통신 기기, 전기전자 부품, 사무기기, 자동차 부품, 잡화 등과 같은 다양한 기기에 적용 가능하다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명에서는 종래 실리콘계/아크릴계 광확산제를 다량 사용하지 않더라도 우수한 광학 특성을 발휘하는 광확산 수지 조성물을 제공하고자 한다.
이를 위해, 본 발명에서는 광확산 수지 조성물의 구성 성분으로, 고분자량과 고밀도를 갖는 폴리에틸렌(HDPE)계 광확산제를 사용하는 것을 특징으로 한다.
종래 폴리에틸렌계(PE) 물질은 대체로 분자량이 높지 않은 것에 비해, 본 발명의 폴리에틸렌계 광확산제는 40만 이상의 높은 분자량과 약 0.9 g/cm2 이상의 고밀도 특성을 가진다. 이러한 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)계 광확산제는 광확산 수지 제조시 용해되지 않고 최종 수지 내에서 존재하여, 광확산제로서의 기능을 충실히 수행할 수 있다.
또한 본 발명의 고밀도 폴리에틸렌계 광확산제는 자체적으로 백색 (white color) 특성을 가지고 있을 뿐만 아니라 자체적으로 높은 열적 안정성을 보유하므로, 기존 실리콘계/아크릴계 광확산제에 비해 재압출 횟수에 따른 칼라변화가 상대적으로 낮은 값을 나타낸다. 이와 같이 리사이클에 따른 낮은 칼라 변색으로 인해 물적 안정성과 경제성을 도모할 수 있다.
특히, 본 발명에서는 광확산 수지의 두께를 두껍게 구현하더라도, 전광선 투과율과 광확산성, 조도가 모두 우수한다는 것을 확인할 수 있으며(하기 표 2~4 참조), 일정 LED 간의 간격, LED와 폴리카보네이트 광확산 수지와의 간격에서 고밀도 폴리올레핀계 제1광확산제가 포함되면, 전광선 투과율, 광확산성, 조도가 높아지는 것을 알 수 있다.
본 발명에 따른 광확산 수지 조성물은 하기와 같은 성분과 조성으로 구성될 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 광확산 수지 조성물은 기본적으로 폴리카보네이트 투명 수지(a)에 광확산제를 포함하여 이루어지되, 광확산제로서 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)계 제1광확산제(b), 및 실리콘계/아크릴계 제2광확산제(c)를 혼용(混用)하여 구성될 수 있다.
(b) 폴리에틸렌계 제1광확산제
본 발명에서 사용되는 제1광확산제(b)는, 당 업계에 통상적으로 알려진 폴리에틸렌계 물질로서, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)을 사용할 수 있다. 일례로 상기 제1광확산제의 밀도 범위는 0.93 내지 0.96 g/cm3 범위일 수 있다. 바람직하게는 0.935 내지 0.955 g/cm2 범위일 수 있다.
또한 상기 제1광확산제는 종래 폴리올레핀계 물질에 비해 높은 분자량을 갖는데, 이러한 제1광확산제의 중량 평균 분자량(Mw)은 400,000 내지 600,000 범위일 수 있다.
상기 제1광확산제는 폴리에틸렌 단일중합체 또는 이의 공중합체일 수 있으며, 바람직하게는 공중합체이다.
본 발명에서, 상기 폴리에틸렌계 제1광확산제(c)는 전체 수지 조성물 100 중량부를 기준으로 하여 0.001 내지 20 중량부 범위로 사용될 수 있으며, 바람직하게는 0.01 내지 20 중량부 범위일 수 있다. 제1광확산제가 전술한 범위로 사용되는 경우, 전광선 투과율, 광확산성 및 조도가 모두 동반 상승하여 우수한 광학 특성을 발휘할 수 있다.
한편 본 발명에서는 제1광확산제로서 고밀도 폴리에틸렌계 물질을 예시적으로 설명하고 있으나, 전술한 높은 분자량과 고밀도 특성을 보유하여 광확산제로서의 기능을 수행할 수만 있다면, 기존 고분자 물질, 일례로 폴리프로필렌, 폴리올레핀계 물질을 사용하는 것도 본 발명의 범주에 속한다.
(a) 폴리카보네이트 수지
본 발명에 따라 광확산 수지 조성물을 구성하는 주요 성분 중 하나는, 투명 수지로서 폴리카보네이트(PC) 수지이다.
상기 폴리카보네이트 수지는 당 업계에 알려진 통상적인 폴리카보네이트 수지를 제한없이 사용할 수 있으며, 일례로 선형 폴리카보네이트 수지, 분지형(branched) 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르 카보네이트 수지일 수 있다.
또한 상기 폴리카보네이트 수지는 중량 평균 분자량(Mw)이 15,000 내지 35,000 범위인 것이 바람직하나, 이에 특별히 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 사용되는 폴리카보네이트 수지는 당 업계에 통상적으로 알려진 방법에 따라 제조된 것일 수 있으며, 이때 그 조건은 특별히 한정되지 않는다. 상기 폴리카보네이트 수지는 방향족 비닐계 공중합체 및 에스테르 공중합체를 포함한다.
일례로 각종 디하이드록시디아릴 화합물과 포스겐을 반응시키는 포스겐법, 또는 디하이드록시디아릴화합물과 디페닐카보네이트 등의 탄산에스테르를 반응시키는 에스테르 교환법에 의해서 수득되는 중합체일 수 있다. 또는 2종류 이상의 디페놀류로부터 제조된 공중합체의 혼합물일 수도 있다. 또한, 상기의 디하이드록시아릴 화합물과 통상적인 3가 이상의 페놀 화합물을 혼합하여 사용할 수도 있다.
본 발명에서, 상기 폴리카보네이트 수지(a)는 전체 수지 조성물 100 중량부를 기준으로 하여 70 내지 99.899 중량부 범위일 수 있다. 바람직하게는 70 내지 99.89 중량부 범위이며, 더욱 바람직하게는 80 내지 99.89 중량부 범위일 수 있다. 상기 폴리카보네이트 수지가 전술한 범위로 사용되는 경우, 폴리카보네이트 본연의 우수한 기계적 특성, 내열성, 내광성, 광선 투과율을 그대로 발휘할 수 있다.
(c) 제2광확산제
본 발명에 따라 광확산 수지 조성물을 구성하는 주요 성분 중 다른 하나는, 실리콘계 및/또는 아크릴계 광확산제이다.
실리콘 광확산제는 무기 미립자로 이루어지는 광확산제로서, 폴리오르가노실세스퀴옥산(polyorganosilsesquioxane)이 주성분으로 포함된다. 이러한 실리콘계 광확산제는 내후성(weather resistance)이 우수하기 때문에, 최종 수지 조성물을 장시간 빛에 노출시켜도 노출된 부분이 노랗게 변하는 황변현상이 발생하지 않는다.
본 발명에 사용되는 실리콘계 광확산제는 평균 입경(average diameter)이 약 0.5 내지 30 ㎛인 구상의 미립자인 것이 바람직하나, 이에 특별히 제한되는 것은 아니다.
또한 아크릴계 광확산제는 당 업계에 알려진 통상적인 아크릴계 광확산제를 제한 없이 사용할 수 있으며, 굴절율은 약 1.46 내지 1.56 정도일 수 있다.
아크릴계 광확산제는 아크릴계 단관능 단량체로서, 일례로 메타크릴산에틸, 메타크릴산 메틸, 메타크릴산부틸, 메타크릴산사이클로헥실, 메타크릴산페닐, 메타크릴산벤질과 같은 메타크릴산 에스테르류, 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산부틸, 아크릴산사이클로헥실, 아크릴산페닐, 아크릴산벤질과 같은 아크릴산 에스테르류 등이 있으며, 필요에 따라 이들 중 어느 하나 또는 2 이상을 사용할 수 있다.
본 발명에 사용되는 아크릴계 광확산제는 평균 입경이 약 0.5 내지 30 ㎛인 구상의 가교 미립자인 것이 바람직하나, 이에 특별히 제한되는 것은 아니다. 상기 아크릴계 광확산제는 도광판의 표면에 흰색이나 불규칙한 형상의 표면을 갖는 무광 등의 촉감을 조절하고 의장성을 높일 수 있다는 장점이 있다.
본 발명에서, 상기 제2광확산제(c)는 전체 수지 조성물 100 중량부를 기준으로 하여 0.1 내지 10 중량부 범위로 사용될 수 있다. 이때 상기 제2광확산제의 함량이 전술한 범위를 벗어나는 경우 광확산성이 저하되거나, 전광선 투과율이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.
전술한 실리콘계/아크릴계 광확산제 이외에, 본 발명에서는 당 업계에 알려진 유기 및/또는 무기확산제를 추가로 조합하여 사용될 수 있다. 일례로, 스티렌계 가교 미립자, 메타크릴산메틸ㆍ스티렌 공중합물계 가교 미립자 (MS계 가교미립자), 탄산칼슘, 황산바륨, 폴리카보네이트계 수지, 올레핀계 수지, 이산화티탄(TiO2) 실리카 등이 사용될 수 있다. 이때 이들의 입자 크기는 0.1 내지 50 ㎛ 범위, 바람직하게는 0.5 내지 20 ㎛ 범위일 수 있다. 또한 평균 입자 직경, 입자 직경 분포 및 종류가 상이한 2종류 이상의 광확산제를 병용해도 무방하며, 입자 직경 분포가 동일하지 않고, 2개 이상의 입자 직경 분포를 갖는 것 등을 단독으로 사용하거나 병용하여 사용할 수도 있다.
(d) 기타 첨가제
본 발명에서는 폴리카보네이트 수지 조성물의 성분으로 축광제(蓄光劑: phosphorescent agent)를 더 포함할 수 있다.
축광제(蓄光劑: phosphorescent agent)는 자외선 등의 빛을 축적하여 광 조사를 정지한 후에도 방광(放光)이라는 형태로 장시간에 걸쳐 계속 발광하는 목적으로 사용되는 물질을 의미한다. 상기 물질은 광 여기 종료 후에 수 분 내지 수십 시간 정도의 잔광 지속성을 가지는데, 이는 광 조사 정지 후에 급속하게 발광이 감쇠되는 일반적인 형광 증백제 등과는 구별되는 물질이다. 이러한 축광제는 폴리카보네이트 수지 100 중량부에 대하여 0.01 내지 1 중량부로 사용되는 것이 바람직하다. 축광제의 함량이 전술한 범위를 벗어나는 경우 축광시간이 짧아지거나 길어짐으로써 내후성이 떨어지는 문제가 있다.
사용 가능한 축광제의 비제한적인 예로는 초고휘도 장축광 SrAl2O4 (평균입도 8~25 ㎛), 단축광 ZnSiCu (25~50 ㎛), 또는 이들의 혼합물 등이 있다. 이러한 축광제는 자연광이나 조명의 빛 에너지를 흡수 축적함으로써 어두움 속에서도 자연발광할 수 있다.
전술한 성분들 이외에, 본 발명에서는 본 발명의 특징을 변화시키지 않는 범위에서 추가적인 첨가제 성분들을 더 포함할 수 있다.
사용 가능한 첨가제의 예로는, 자외선 안정제, 장기열안정제, 단기열안정제, 가소제, 이형제, 착색제, 대전방지제, 난연제, 형광증백제, 광확산제 등이 있으며, 이들을 1종 또는 2종 이상 포함할 수 있다. 또한 상기 첨가제의 함량은 특별히 한정되지 않고, 당 분야에 알려진 통상적인 범위 내에서 적절히 사용할 수 있다.
또한 본 발명의 폴리카보네이트 수지 조성물은 백색광원을 나타내기 위해서 블루 염료를 소량 사용할 수 있다. 이때 상기 블루염료의 함량은 상기 폴리카보네이트 수지 100 중량부에 대하여 0.001 내지 600 ppm 범위로 사용할 수 있다. 상기 블루염료의 함량이 0.001 ppm 미만이면 성형품의 칼라가 황변되는 문제가 발생할 수 있으며, 600 ppm을 초과하면 성형품의 칼라가 블루색으로 변하는 문제가 발생할 수 있다. 사용 가능한 블루염료의 예로는 안트라퀴논계 블루염료 중 탄소수 15 내지 50으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 안료 또는 염료 등이 있다.
본 발명에 따른 폴리카보네이트 광확산 수지 조성물의 제조 방법은 특별히 한정되지 않고, 당 업계에 알려진 통상의 방법에 따라 제조할 수 있다.
상기 제조방법의 바람직한 일 실시예를 들면, 폴리카보네이트 투명 수지와 제1광확산제 및 제2광확산제를 배합하여 예비 혼합한 후, 단축 또는 이축 압출기에 의해 용융 혼연에 의해 배합하여 제조될 수 있다. 사용 가능한 혼합 장치로는 특별한 제한이 없으나, 헨젤 믹서기, 텀블러, 리본 블렌더, 고속믹서 등을 사용할 수 있다.
본 발명에서 폴리카보네이트 광확산수지 수지를 가공하는 방법으로는 특별한 제한이 없으며, 일례로 상기와 같이 제조된 폴리카보네이트 광확산 수지 조성물을 사출성형, 압출 성형, 블로우 성형, 프레스 성형 등에 의해 소성(燒成) 형상으로 성형함으로써 LED 조명용 광확산 수지를 제조할 수 있다.
상기와 같이 제조된 본 발명의 광확산성 폴리카보네이트 수지판은, 폴리카보네이트 수지의 투명성을 손상시키지 않으면서도 우수한 대전 방지성, 광확산성 및 휘도를 가지며, 고도의 광학적 성능을 필요로 하는 용도, 특히 LED, 액정 표시 장치용 백라이트 등에 사용되는 광확산판에 적합하게 사용될 수 있다.
한편 본 발명의 폴리카보네이트 수지 조성물은 흡습이 쉽게 될 수 있기 때문에, 사출 전에 건조된 상태에서 성형이 이루어지는 것이 바람직하다. 또한 LED용 폴리카보네이트 광확산 수지 조성물의 두께에 따라, 실리콘계, 아크릴계 광확산제와 고밀도 폴리올레핀 광확산제의 함량을 조절하는 것이 바람직하다.
특히, 본 발명에서는 상기 열가소성 폴리카보네이트 수지 조성물을 시트 형태로 사출하여 형성된 성형품으로서, 전광선 투과율과 광확산성의 합(合)이 두께별로 높은 치수를 가지는 동시에 조도값이 높은 성형품을 제공한다.
이때 상기 성형품은 하기 (i) 내지 (iv)로 구성된 군으로부터 선택되는 조건을 만족하는 것이 바람직하다. 보다 상세한 조건은, (i) 0.5 mm ≤ d ≤ 1 mm, 0.01 ≤ w ≤ 0.05, 140 < A+B < 150; (ⅱ) 1 mm < d ≤ 2 mm, 0.05 ≤ w ≤ 0.1, 160 < A+B < 180; (ⅲ) 2 mm < d ≤ 3 mm, 0.1 ≤ w ≤ 0.5, 165 < A+B < 175; 또는 (ⅳ) 3 mm < d < 5 mm, 0.5 ≤ w ≤ 10, 165 < A+B < 175 범위일 수 있다.
여기서, w는 상기 성형품에 포함된 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)계 제1광확산제의 함량 범위(중량부)이며, d는 성형품의 평균 두께이며, A는 성형품의 광투과율이며, B는 성형품의 광확산성이다.
상기 성형품은 광확산 시트, 프로파일 또는 사출물 등일 수 있으며, 특히 내충격성, 내열성 및 광확산 특성이 중요하게 요구되는 분야의 성형제품, 일례로 휴대용 이동통신 기기, 자동차 부품, 기계부품, 전기전자 제품, 컴퓨터 등의 사무기기, 또는 잡화 등의 용도로 사용될 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 광확산 수지 조성물을 제조하기 위해 사용된 원료물질의 조성은 하기 표 1에 기재된 바와 같다.
품목 제품명/ 조성 제조사
폴리카보네이트 수지 Hopelex PC-1100S 호남석유화학
제1광확산제 8100GX 호남석유화학
제2광확산제
 TSR9000 (실리콘계)
(평균직경 대략 2㎛)		 Momentive社
[ 실시예 1~ 4]
[실시예 1]
폴리카보네이트 수지 99.59 중량부에 대하여 실리콘계 제2광확산제 0.4 중량부 및 폴리에틸렌 공중합체 제1광확산제 0.01 중량부를 혼합하여 폴리카보네이트 광확산 수지 조성물을 제조하였으며, 이를 이용하여 실시예 1의 시편을 제작하였다.
[실시예 2]
폴리카보네이트 수지 99.55 중량부에 대하여 실리콘계 제2광확산제 0.4 중량부 및 폴리에틸렌 공중합체 제1광확산제 0.05 중량부를 혼합하여 폴리카보네이트 광확산 수지 조성물을 제조하였으며, 이를 이용하여 실시예 2의 시편을 제작하였다.
[실시예 3]
폴리카보네이트 수지 99.50 중량부에 대하여 실리콘계 제2광확산제 0.4 중량부 및 폴리에틸렌 공중합체 제1광확산제 0.1 중량부를 혼합하여 폴리카보네이트 광확산 수지 조성물을 제조하였으며, 이를 이용하여 실시예 3의 시편을 제작하였다.
[실시예 4]
폴리카보네이트 수지 99.1 중량부에 대하여 실리콘계 제2광확산제 0.4 중량부 및 폴리에틸렌 제1광확산제 0.5 중량부를 혼합하여 폴리카보네이트 광확산 수지 조성물을 제조하였으며, 이를 이용하여 실시예 4의 시편을 제작하였다.
[비교예 1 ~ 8]
하기 표 2~3에 기재된 조성에 따라 폴리카보네이트 광확산 수지 조성물을 제조하였으며, 이를 이용하여 비교예 1 내지 8의 시편을 제작하였다.
실험예 1. 물성 평가
상기 실시예 1~4 및 비교예 1~8에서 제조된 각 시험편에 대하여 하기와 같은 방법에 따라 광학 물성 결과를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 2 내지 표 4에 각각 기재하였다.
<압출작업>
Toshiba사 TEM-26SS 이축압출기를 이용하여 실시예 1~4 및 비교예 1~8의 수지를 제작하였다.
<사출작업>
우진세렉스 120MT사출기 및 1.0, 2.0, 2.5, 3.2mm 두께, 90Φmm의 모양을 가진 금형으로 광학물성을 측정할 수 있는 시편을 각각 제작하였다.
<전광선 투과율 및 광확산성측정>
Denshoku사의 goniphotometer와 haze meter를 이용하여, 각각 전광선 투과율과 광확산성을 측정하였다.
<조도측정>
TES사의 Digital Lux Meter TES-1335을 광원으로부터 직각인 시편 표면 위에서 조도를 측정하였다.
비교예1 비교예2 비교예3 비교예4
성분 폴리카보네이트 수지
(PC-1100S)		 100 100 100 100
제2광확산제
(TSR9000)		 0 0 0 0
물성 시편 두께(mm) 1.0 2.0 2.5 3.2
전광선 투과율(%) 91.47 91.37 91.30 91.19
광확산성 0.46 0.90 1.25 1.70
광투과율+광확산성의 합 91.93 92.27 92.55 92.89
조도 측정값(Lux) 19.6 19.6 19.5 19.5
비교예5 비교예6 비교예7 비교예8
성분 폴리카보네이트 수지
(PC-1100S)		 99.6 99.6 99.6 99.6
제2광확산제
(TSR9000)		 0.4 0.4 0.4 0.4
물성 시편 두께(mm) 1.0 2.0 2.5 3.2
전광선 투과율(%) 78.18 62.01 51.65 42.56
광확산성 57.3 97.41 110.07 115.32
광투과율+광확산성의 합 135.48 159.42 161.72 157.88
조도 측정값(Lux) 16.0 15.0 14.5 14.0
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4
성분
 폴리카보네이트 수지
(PC-1100S)		 99.59 99.55 99.5 99.1
제2광확산제
(TSR9000)		 0.4 0.4 0.4 0.4
제1광확산제
(8100GX)		 0.01 0.05 0.1 0.5
물성 시편 두께(mm) 1.0 2.0 2.5 3.2
전광선 투과율(%) 78.9 62.1 52.8 43.5
광확산성 65.5 118.3 120.7 129.3
광투과율+광확산성의 합 144.4 180.4 173.5 172.8
조도 측정값(Lux) 18.0 17.5 17.0 16.5
실험 결과, 광확산제 사용 없이 폴리카보네이트 수지만 포함하는 비교예 1 내지 4의 시편은 광투과율은 우수한 반면, 광확산성이 저조한 특성을 보여주었다. 또한, 실리콘계 광확산제를 사용하는 비교예 5 내지 8의 시편은 광확산성이 증가되었으나, 광투과율이 감소되는 양상을 보여주었다.
이에 비해, 실리콘계 광확산제와 고밀도 폴리에틸렌계 광확산제를 혼용하는 실시예 1 내지 4의 시편은, 비교예 5~8에 비해 월등히 우수한 광투과, 광확산 및 조도 특성을 보여주었다. 따라서 본 발명의 광확산 수지 조성물은 LED 조명분야에서 요구되는 모든 광학 특성이 우수하게 발휘된다는 것을 확인할 수 있었다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (9)

  1. (a) 폴리카보네이트 수지;
    (b) 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)계 제1광확산제; 및
    (c) 아크릴계 입자 및 실리콘계 입자로 구성된 군으로부터 선택되는 제2광확산제를 포함하며,
    상기 제1광확산제는 밀도가 0.93 내지 0.96 g/cm3 범위이며, 중량 평균 분자량이 400,000 내지 600,000 범위이며,
    상기 폴리카보네이트 수지는 중량 평균 분자량이 15,000 내지 35,000 범위인 것을 특징으로 하는 광확산 수지 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1광확산제는 폴리에틸렌 단일중합체, 또는 공중합체인 것을 특징으로 하는 광확산 수지 조성물.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 실리콘계 입자의 평균 입경은 0.5 내지 30 ㎛ 범위이고,
    상기 아크릴계 입자의 평균 입경은 0.5 내지 30 ㎛ 범위인 것을 특징으로 하는 광확산 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 전체 수지 조성물 100 중량부에 대하여
    폴리카보네이트 수지 70 내지 99.899 중량부;
    제1광확산제 0.001 내지 20 중량부; 및
    제2광확산제 0.1 내지 10 중량부인 것을 특징으로 하는 광확산 수지 조성물.
  8. 제1항, 제4항, 제6항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 광확산 수지 조성물로부터 제조된 성형품.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 성형품은 하기 (i) 내지 (iv)로 구성된 군으로부터 선택되는 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 성형품:
    (i) 0.5 mm ≤ d ≤ 1 mm, 0.01 ≤ w ≤ 0.05, 140 < A+B < 150;
    (ⅱ) 1 mm < d ≤ 2 mm, 0.05 ≤ w ≤ 0.1, 160 < A+B < 180;
    (ⅲ) 2 mm < d ≤ 3 mm, 0.1 ≤ w ≤ 0.5, 165 < A+B < 175; 또는
    (ⅳ) 3 mm < d < 5 mm, 0.5 ≤ w ≤ 10, 165 < A+B < 175
    여기서, w는 상기 성형품에 포함된 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)계 제1광확산제의 함량 범위(중량부)이며,
    d는 성형품의 평균 두께이며,
    A는 성형품의 광투과율이며, B는 성형품의 광확산성이다.
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