KR101379156B1 - 높은 수준의 광 투과율을 가지는 광 산란 성형체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 중량 평균 분자량 Mw이 16,000 내지 21,000 g/mol이고 MFR이 50 내지 80 cm3/(10 분) (300℃; 1.2 kg)인 투명한 폴리카르보네이트 및 광학 밀도가 매트릭스 물질의 광학 물질과 상이한 투명한 중합체 입자의 조성물로 이루어진 고체판에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 고체판의 평면 패널 모니터에서 확산판으로서의 용도에 관한 것이다.
고체 시트, 확산 시트, 공압출 층, 투명한 폴리카르보네이트, 투명한 중합체 입자

Description

높은 수준의 광 투과율을 가지는 광 산란 성형체 {LIGHT-SCATTERING MOULDED BODY WITH A HIGH LEVEL OF LIGHT TRANSMISSION}
본 발명은 기재 물질이 자유 유동성 투명 폴리카르보네이트 및 광학 밀도가 매트릭스 물질의 광학 밀도와 상이한 투명한 중합체 입자, 및 임의로는 공압출에 의해 고체 시트의 일면 또는 양면에 적용되는 하나 이상의 상부 층을 포함하는 조성물로 이루어진 다층 고체 시트에 관한 것이다.
평면 스크린을 위한 소위 백라이트 유닛(BLU)에서 확산 시트의 사용은 평면 스크린상의 이미지의 휘도가 가능한 크게 되도록 이 시스템이 매우 높은 발광성을 가지는 것을 요구한다. 원칙적으로, 백라이트 유닛 (직접 광 시스템)은 하기 기재된 구성을 가진다. 이는 일반적으로 백라이트 유닛의 크기에 따라, CCFL (저온 캐소드 형광 램프)로 공지된 다양한 수의 형광 튜브가 배열된 하우징(housing)으로 이루어진다. 하우징의 내부는 광 반사 코팅물을 가진다. 두께가 1 내지 3 mm, 바람직하게는 두께가 2 mm인 확산 시트는 상기 코팅 시스템의 상부에 놓인다. 확산 시트의 상부에는 광 산란 (확산 필름), 원형 편광, 소위 BEF (휘도 향상 필름)에 의한 정방향으로의 광 집속, 및 선형 편광 기능을 가질 수 있는 일군의 필름이 있다. 선형 편광 필름은 상부 LCD 디스플레이 바로 아래에 놓인다.
폴리카르보네이트와 다양한 광 산란 첨가제로부터 제조된 광 산란 반투명 생성물 및 이로부터 제조된 성형 부품은 당업계에 이미 공지되어 있다.
따라서, EP-A 634 445호는 예를 들어 TiO2와 결합된 코어/쉘 형태의 비닐 아크릴레이트 기재 중합체 입자를 함유하는 광 산란 조성물을 개시한다.
평면 스크린에서 광 산란 폴리카르보네이트 필름의 용도는 US 2004/0066645호에 기재되어 있다. 폴리아크릴레이트, PMMA, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리알킬 트리알콕시실록산 및 이들 성분의 혼합물이 광 산란 성분으로서 언급된다.
JP 03078701호는 칼슘 카르보네이트 및 이산화티타늄을 산란 안료로서 가지고 광 투과율이 대략 40%인 광 산란 PC 시트를 기재한다.
JP 05257002호는 실리카로 이루어진 산란 안료를 가지는 광 산란 PC 시트를 기재한다.
JP 10046022호는 폴리오르가노실록산으로 이루어진 산란 안료를 가지는 PC 시트를 기재한다.
JP 2004/029091호는 0.3 내지 20%의 산란 안료 및 0.0005 내지 0.1%의 광 증백제(optical brightener)를 함유하는 PC 확산 시트를 기재한다.
그러나 폴리카르보네이트의 중량 평균 분자량은 일반적으로 상기 문헌에 추가로 명시되어 있지 않다.
JP 10046018호는 0.01 내지 1%의 가교된 구형 폴리아크릴레이트를 함유하는 PC 시트를 기재한다.
LCD 평면 스크린을 위한 소위 백라이트 유닛을 위한 광 산란 시트의 적합성을 평가하기 위해서, 특히 종합적인 시스템, 즉 확산 시트 자체만이 아닌 전체 BLU의 휘도를 고려해야 한다. 당업계에 공지된 확산 시트는 높은 휘도와 함께 불만족스러운 색상 균일성을 가진다.
본 발명에서, 사용되는 폴리카르보네이트 기재 수지의 점도는 확산 시트의 성능에 결정적인 영향을 미치는 것이 발견되었다. 놀랍게도, 확산 시트로서 사용할 경우, 낮은 점도 (낮은 중량 평균 분자량)의 폴리카르보네이트 수지는, 높은 점도 (높은 중량 평균 분자량)의 폴리카르보네이트 수지보다 현저히 높은 발광성을 나타내며, 그럼에도 실시예에서 사용된 기재 수지의 광학 특성은 기재 수지의 광 투과율에 대해 동일하다. 중량 평균 분자량 Mw이 16,000 내지 21,000 g/mol이거나 또는 MFR이 50 내지 80 cm3/(10 분) (300℃; 1.2 kg)인 폴리카르보네이트 수지가 이와 관련하여 특히 바람직하다는 것이 증명되었다.
따라서 본 발명은 첫째로
중량 평균 분자량 Mw이 15,000 내지 21,000 g/mol, 바람직하게는 18,000을 제외한 15,000 내지 21,000, 특히 바람직하게는 18,100 내지 21,000, 가장 특히 바람직하게는 18,500 내지 20,000 g/mol이거나, MFR이 50 내지 80 cm3/(10 분) (300℃; 1.2 kg)인 투명한 폴리카르보네이트 80 내지 99.99 중량% 및
광학 밀도가 폴리카르보네이트의 광학 밀도와 상이한 투명한 중합체 입자 0.01 내지 20 중량%
를 포함하는 조성물로 이루어진 고체 시트를 제공한다.
본 발명에 따른 고체 시트는 높은 광 산란과 함께 높은 광 투과율을 나타내고 예를 들어 평면 스크린 (LCD 스크린)을 위한 점등 시스템(lighting system)에서 사용할 수 있다. 높은 광 투과율을 겸한 높은 광 산란은 본원에서 결정적으로 중요하다. 이러한 평면 스크린을 위한 점등 시스템은 측면 광 주입 (에지라이트(edgelight) 시스템)으로 또는, 측면 광 주입이 더 이상 충분하지 않은 더 큰 스크린 크기의 경우, 백라이트 유닛 (BLU)에 의해 달성할 수 있다 (이 경우, 확산 시트 뒤의 직접 조명을 BLU에 의해 가능한 한 균일하게 분포시켜야 함) (직접 광 시스템).
또한, 본원에 기재된 (임의로는 다층) 고체 시트는 평면 스크린의 가동 동안 줄지 않는 발광성 (휘도)과 함께 장기간에 걸친 높은 색상 균일성을 특징으로 한다.
본 발명은 또한, 특히 LCD 디스플레이의 백라이팅에서, 본 발명에 따른 고체 시트의 평면 스크린용 확산 시트로서의 용도를 제공한다.
본 발명에 따른 고체 시트의 제조에 적합한 폴리카르보네이트는 모든 공지된 폴리카르보네이트이다. 이들은 단일폴리카르보네이트, 코폴리카르보네이트 및 열가소성 폴리에스테르 카르보네이트이다.
광 산란에 의해 검정된, 디클로로메탄 중 또는 동일 중량의 페놀/o-디클로로벤젠 혼합물 중 상대 용액 점도를 측정하여 결정한 적합한 폴리카르보네이트의 중량 평균 분자량 Mw은 15,000 내지 21,000이다. 중량 평균 분자량은 바람직하게는 18,000을 제외한 15,000 내지 21,000, 특히 바람직하게는 18,100 내지 21,000, 가장 특히 바람직하게는 18,500 내지 20,000이다.
폴리카르보네이트의 제조와 관련하여, 예로서 문헌 [Schnell, Chemistry and Physics of Polycarbonates, Polymer Reviews, Vol. 9, Interscience Publishers, New York, London, Sydney 1964] 및 [D.C. PREVORSEK, B.T. DEBONA and Y. KESTEN, Corporate Research Center, Allied Chemical Corporation, Moristown, New Jersey 07960, 'Synthesis of Poly(ester)carbonate Copolymers' in Journal of Polymer Science, Polymer Chemistry Edition, Vol. 19, 75-90 (1980)], 및 [D. Freitag, U. Grigo, P.R. Mueller, N. Nouvertne, BAYER AG, 'Polycarbonates' in Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 11, Second Edition, 1988, pages 648-718] 및 마지막으로 [Drs U. Grigo, K. Kircher and P.R. Mueller 'Polycarbonate' in Becker/Braun, Kunststoff-Handbuch, Volume 3/1, Polycarbonate, Polyacetale, Polyester, Celluloseester, Carl Hanser Verlag Munich, Vienna 1992, pages 117-299]를 참고하였다.
폴리카르보네이트의 제조는 바람직하게는 계면 축중합 방법 또는 용융 에스테르교환(interesterification) 방법에 의해 수행되고 예로서 계면 축중합 방법을 사용하는 것을 하기 기재하였다.
바람직하게는 출발 화합물로서 사용되는 화합물은 하기 일반적 화학식을 가지는 비스페놀이다.
HO-Z-OH
상기 식에서,
Z는 6개 내지 30개의 탄소 원자를 가지고 하나 이상의 방향족 기를 함유하는 2가 유기 라디칼이다.
이러한 화합물의 예는 디히드록시디페닐, 비스(히드록시페닐) 알칸, 인단 비스페놀, 비스(히드록시페닐) 에테르, 비스(히드록시페닐) 설폰, 비스(히드록시페닐) 케톤 및 α,α'-비스(히드록시페닐) 디이소프로필 벤젠의 군에 속하는 비스페놀이다.
상기 언급된 화합물의 군에 속하는 특히 바람직한 비스페놀은 비스페놀 A, 테트라알킬 비스페놀 A, 4,4-(메타-페닐렌 디이소프로필) 디페놀 (비스페놀 M), 4,4-(파라-페닐렌 디이소프로필) 디페놀, 1,1-비스-(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸 시클로헥산 (비스페놀 TMC) 및 이들의 혼합물이다.
본 발명에 따라 사용하기 위한 비스페놀 화합물은 바람직하게는 탄산 화합물, 특히 포스겐, 또는 용융 에스테르교환 방법의 경우 디페닐 카르보네이트 또는 디메틸 카르보네이트와 반응시킨다.
폴리에스테르 카르보네이트는 바람직하게는 상기 언급된 비스페놀, 하나 이상의 방향족 디카르복실산 및 임의로는 탄산 등가물을 반응시켜 얻는다. 적합한 방향족 디카르복실산은 예를 들어 프탈산, 테레프탈산, 이소프탈산, 3,3'- 또는 4,4'-디페닐디카르복실산 및 벤조페논 디카르복실산이다. 폴리카르보네이트 중 80 mol% 이하, 바람직하게는 20 내지 50 mol%의 일부 카르보네이트 기를 방향족 디카르복실산 에스테르 기로 대체할 수 있다.
계면 축중합 반응에 사용되는 비활성 유기 용매의 예는 디클로로메탄, 다양한 디클로로에탄 및 클로로프로판 화합물, 테트라클로로메탄, 트리클로로메탄, 클로로벤젠 및 클로로톨루엔이고, 클로로벤젠 또는 디클로로메탄 또는 디클로로메탄과 클로로벤젠의 혼합물이 바람직하게 사용된다.
계면 축중합 반응은 삼차 아민, 특히 N-알킬 피페리딘 또는 오늄 염과 같은 촉매에 의해 가속화될 수 있다. 트리부틸아민, 트리에틸아민 및 N-에틸 피페리딘이 바람직하게 사용된다. 용융 에스테르교환 방법에서는, DE-A 42 38 123호에 언급된 촉매가 바람직하게 사용된다.
폴리카르보네이트는 소량의 분지제를 사용하여 제어된 방식으로 일부러 분지시킬 수 있다. 일부 적합한 분지제는 플로로글루시놀, 4,6-디메틸-2,4,6-트리-(4-히드록시페닐) 헵텐-2; 4,6-디메틸-2,4,6-트리-(4-히드록시페닐) 헵탄; 1,3,5-트리-(4-히드록시페닐) 벤젠; 1,1,1-트리-(4-히드록시페닐) 에탄; 트리-(4-히드록시페닐) 페닐 메탄; 2,2-비스-[4,4-비스-(4-히드록시페닐) 시클로헥실] 프로판; 2,4-비스-(4-히드록시페닐 이소프로필) 페놀; 2,6-비스-(2-히드록시-5'-메틸벤질)-4-메틸페놀; 2-(4-히드록시페닐)-2-(2,4-디히드록시페닐) 프로판; 헥사-(4-(4-히드록시페닐 이소프로필) 페닐) 오르토테레프탈산 에스테르; 테트라-(4-히드록시페닐) 메탄; 테트라-(4-(4-히드록시페닐 이소프로필) 페녹시) 메탄; α,α',α"-트리스-(4-히드록시페닐)-1,3,5-트리이소프로필 벤젠; 2,4-디히드록시벤조산; 트리메스산; 시아누르산 클로라이드; 3,3-비스-(3-메틸-4-히드록시페닐)-2-옥소-2,3-디히드로인돌; 1,4-비스-(4',4"-디히드록시트리페닐)메틸) 벤젠 및 특히 1,1,1-트리-(4-히드록시페닐) 에탄 및 비스-(3-메틸-4-히드록시페닐)-2-옥소-2,3-디히드로인돌이다.
사용되는 디페놀을 기준으로, 임의로 혼입될 수 있는 분지제 또는 분지제의 혼합물 0.05 내지 2 mol%는 디페놀과 함께 첨가할 수 있지만 또한 합성의 이후 단계에서 첨가할 수도 있다.
페놀계, 예컨대 페놀, 알킬 페놀계, 예컨대 크레졸 및 4-tert-부틸 페놀, 클로로페놀, 브로모페놀, 쿠밀 페놀 또는 이들의 혼합물이 바람직하게는 사슬 종결제로서 비스페놀의 몰 당 1 내지 20 mol%, 바람직하게는 2 내지 10 mol%의 양으로 사용된다. 페놀, 4-tert-부틸 페놀 또는 쿠밀 페놀이 바람직하다.
사슬 종결제 및 분지제를 합성에 개별적으로 또는 비스페놀과 함께 첨가할 수 있다.
용융 에스테르교환 방법에 의한 폴리카르보네이트의 제조는 예로서 DE-A 42 38 123호에 기재되어 있다.
본 발명에 따른 바람직한 폴리카르보네이트는 비스페놀 A 기재 단일폴리카르보네이트, 1,1-비스-(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸 시클로헥산 기재 단일폴리카르보네이트, 및 비스페놀 A 및 1,1-비스-(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸 시클로헥산의 2종의 단량체를 기재로 한 코폴리카르보네이트, 및 비스페놀 A 및 4,4'-디히드록시디페닐 (DOD)의 2종의 단량체를 기재로 한 코폴리카르보네이트이다.
비스페놀 A 기재 단일폴리카르보네이트가 특히 바람직하다.
광학 밀도가 폴리카르보네이트의 광학 밀도와 상이한 적합한 투명한 중합체 입자는 예를 들어 바람직하게는 EP-A 634 445호에 개시된 코어-쉘 형태를 가지는 아크릴레이트 기재의 투명한 중합체 입자이다.
이들 중합체 입자는 고무 유사 비닐 중합체로 이루어진 코어를 가진다. 고무 유사 비닐 중합체는 하나 이상의 에틸렌 불포화 기를 가지고 공지된 바와 같이 수성 매질 중 유화 중합의 조건하에서 부가 중합이 당업자에게 권고되는 임의의 단량체의 단일중합체 또는 공중합체일 수 있다. 이러한 단량체는 US 4 226 752호, 컬럼 3, 40 내지 62 줄에 열거되어 있다.
고무 유사 비닐 중합체는 고무 유사 비닐 중합체의 총 중량을 기준으로, 바람직하게는 15% 이상, 보다 바람직하게는 25% 이상, 가장 바람직하게는 40% 이상의 중합된 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 모노비닐 아렌 또는 임의로는 치환된 부타디엔 및 0 내지 85%, 보다 바람직하게는 0 내지 75%, 가장 바람직하게는 0 내지 60%의 하나 이상의 공중합된 비닐 단량체를 함유한다.
바람직한 아크릴레이트 및 메타크릴레이트는 바람직하게는 알킬 기 중 1개 내지 18개, 특히 바람직하게는 1개 내지 8개, 가장 바람직하게는 2개 내지 8개의 탄소 원자를 함유하는, 예컨대 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, sec-부틸 또는 tert-부틸 또는 헥실, 헵틸 또는 옥틸 기의 알킬 아크릴레이트 또는 알킬 메타크릴레이트이다. 알킬 기는 분지형 또는 선형일 수 있다. 바람직한 알킬 아크릴레이트는 에틸 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, 이소부틸 아크릴레이트 또는 2-에틸헥실 아크릴레이트이다. 가장 바람직한 알킬 아크릴레이트는 부틸 아크릴레이트이다.
다른 적합한 아크릴레이트는, 예를 들어, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 에틸 티오에틸 메타크릴레이트, 이소보르닐 아크릴레이트, 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 2-페녹시에틸 아크릴레이트, 글리시딜 아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트, 2-에톡시에틸 아크릴레이트, t-부틸 아미노에틸 메타크릴레이트, 2-메톡시에틸 아크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트 또는 벤질 메타크릴레이트이다.
바람직한 모노비닐 아렌은, 임의로는 방향족 고리에서 알킬 기, 예컨대 메틸, 에틸 또는 3차 부틸로, 또는 할로겐으로 치환된 (예컨대 클로로스티렌), 스티렌 또는 α-메틸 스티렌이다.
치환될 경우, 부타디엔은 바람직하게는 1개 내지 6개의 탄소 원자를 함유하는 하나 이상의 알킬 기, 또는 하나 이상의 할로겐, 가장 바람직하게는 하나 이상의 메틸 기 및/또는 하나 이상의 염소 원자로 치환된다. 바람직한 부타디엔은 1,3-부타디엔, 이소프렌, 클로로부타디엔 또는 2,3-디메틸-1,3-부타디엔이다.
고무 유사 비닐 중합체는 하나 이상의 (공)중합된 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 모노비닐 아렌 및/또는 임의로는 치환된 부타디엔을 함유할 수 있다. 이들 단량체는 하나 이상의 다른 공중합성 비닐 중합체, 예컨대 디아세톤 아크릴아미드, 비닐 나프탈렌, 4-비닐 벤질 알콜, 비닐 벤조에이트, 비닐 프로피오네이트, 비닐 카프로에이트, 비닐 클로라이드, 비닐 올레에이트, 디메틸 말레에이트, 말레산 무수물, 디메틸 푸마레이트, 비닐 설폰산, 비닐 설폰아미드, 메틸비닐 설포네이트, N-비닐 피롤리돈, 비닐 피리딘, 디비닐 벤젠, 비닐 아세테이트, 비닐 버사테이트(versatate), 아크릴산, 메타크릴산, N-메틸 메타크릴아미드, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 아크릴아미드 또는 N-(이소부톡시메틸) 아크릴아미드와 공중합될 수 있다.
상술한 단량체 중 하나 이상은 임의로는 코어의 총 중량을 기준으로 0 내지 10%, 바람직하게는 0 내지 5%의 공중합성 다관능성 가교제 및/또는 0 내지 10%, 바람직하게는 0 내지 5%의 공중합성 다관능성 그래프트 가교제와 반응시킨다. 가교 단량체가 사용될 경우, 이는 바람직하게는 코어 단량체의 총 중량을 기준으로 0.05 내지 5%, 보다 바람직하게는 0.1 내지 1%의 함량으로 사용된다. 가교 단량체는 당업계에 널리 공지되어 있고 일반적으로 디비닐 벤젠, 트리비닐 벤젠, 1,3- 또는 1,4-트리올 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 글리콜 디- 또는 트리메타크릴레이트 또는 아크릴레이트, 예컨대 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 또는 디아크릴레이트, 프로필렌 글리콜 디메타크릴레이트 또는 디아크릴레이트, 1,3- 또는 1,4-부틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 또는, 가장 바람직하게는, 1,3- 또는 1,4-부틸렌 글리콜 디아크릴레이트와 같이 에틸렌 불포화 기가 대략적으로 동일한 반응성을 가지는 폴리에틸렌계 불포화를 가진다. 그래프트 가교 단량체가 사용될 경우, 이는 바람직하게는 코어 단량체의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 5%, 보다 바람직하게는 0.5 내지 2.5%의 함량으로 사용된다. 그래프트 가교 단량체는 당업계에 널리 공지되어 있고 일반적으로 불포화 기의 반응성이 적당히 낮은 폴리에틸렌 불포화 단량체이므로, 그의 중합 후에 코어에 남아있는, 현저한 영구적인 불포화가 가능하다. 바람직한 그래프트 가교제는 α,β-에틸렌-불포화 카르복실산 또는 디카르복실산의 공중합성 알릴, 메탈릴 또는 크로틸 에스테르, 예컨대 알릴 메타크릴레이트, 디알릴 말레에이트 및 알릴 아크릴옥시프로피오네이트, 가장 바람직하게는 알릴 메타크릴레이트이다.
중합체 입자는 가장 바람직하게는 알킬 기가 2개 내지 8개의 탄소 원자를 가지고, 임의로는 코어의 총 중량을 기준으로 0 내지 5%의 가교제 및 0 내지 5%의 그래프트 가교제와 공중합된 고무 유사 알킬 아크릴레이트 중합체의 코어를 함유한다. 고무 유사 알킬 아크릴레이트는 바람직하게는 예를 들어 상기 언급된 50% 이하의 하나 이상의 공중합성 비닐 단량체와 공중합된다. 적합한 가교 및 그래프트 가교 단량체는 당업자에게 널리 공지되어 있고, 이들은 바람직하게는 EP-A 0 269 324호에 기재된 것과 같은 것이다.
중합체 입자의 코어는 중합 방법에서 중합체 입자를 팽창(swell)시키기 위해 사용되는 잔여 올리고머 물질을 함유할 수 있지만, 이러한 올리고머 물질은 적당한 중량 평균 분자량을 가져 가공 또는 사용 동안 그의 확산을 방지하거나 또는 그것이 추출되는 것을 방지한다.
중합체 입자는 하나 이상의 쉘을 함유한다. 이들 하나 이상의 쉘은 바람직하게는 비닐 단일중합체 또는 공중합체로부터 제조된다. 쉘(들)을 제조하기에 적합한 단량체는 미국 특허 제4 226 752호, 컬럼 4, 20 내지 46 줄에 나열되어 있으며, 이들의 설명을 참조한다. 하나 이상의 쉘은 바람직하게는 메타크릴레이트, 아크릴레이트, 비닐 아렌, 비닐 카르복실레이트, 아크릴산 및/또는 메타크릴산으로 이루어진 중합체이다.
바람직한 아크릴레이트 및 메타크릴레이트는 바람직하게는 알킬 기 중 1개 내지 18개, 보다 바람직하게는 1개 내지 8개, 가장 바람직하게는 2개 내지 8개의 탄소 원자를 함유하는, 예컨대 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸 또는 tert-부틸, 2-에틸헥실 또는 헥실, 헵틸 옥틸 기의 알킬 아크릴레이트 또는 알킬 메타크릴레이트이다. 알킬 기는 분지형 또는 선형일 수 있다. 바람직한 알킬 아크릴레이트는 에틸 아크릴레이트이다. 사용할 수 있는 다른 아크릴레이트 및 메타크릴레이트는 코어에 대해 상기 언급된 것, 바람직하게는 3-히드록시프로필 메타크릴레이트이다. 가장 바람직한 알킬 메타크릴레이트는 메틸 메타크릴레이트이다.
바람직한 비닐 아렌은 임의로는 방향족 고리에서 알킬 기, 예컨대 메틸, 에틸 또는 tert-부틸로, 또는 할로겐으로 치환된 (예컨대 클로로스티렌), 스티렌 또는 α-메틸 스티렌이다.
바람직한 비닐 카르복실레이트는 비닐 아세테이트이다.
쉘(들)은 바람직하게는 15% 이상, 보다 바람직하게는 25% 이상, 가장 바람직하게는 40% 이상의 중합된 메타크릴레이트, 아크릴레이트 또는 모노비닐 아렌 및 0 내지 85%, 보다 바람직하게는 0 내지 75%, 가장 바람직하게는 0 내지 60%의, 하나 이상의 치환기, 예컨대 할로겐, 알콕시, 알킬티오, 시아노알킬 또는 아미노로 치환된 하나 이상의 비닐 공단량체, 예컨대 다른 알킬 메타크릴레이트, 아릴 메타크릴레이트, 알킬 아크릴레이트, 아릴 아크릴레이트, 알킬 및 아릴 아크릴아미드, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 말레인이미드 및/또는 알킬 및 아릴 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 함유한다.
적합한 비닐 공단량체의 예는 상기 언급되어 있다. 2종 이상의 단량체를 공중합할 수 있다.
쉘 중합체는 코어 중합체에 관해 상기 언급된 유형의 가교제 및/또는 그래프트 가교제를 함유할 수 있다.
쉘 중합체는 총 입자 중량의 바람직하게는 5 내지 40%, 보다 바람직하게는 15 내지 35%를 구성한다.
중합체 입자는 중합체의 총 중량을 기준으로 15% 이상, 바람직하게는 20 내지 80%, 보다 바람직하게는 25 내지 60%, 가장 바람직하게는 30 내지 50%의 중합된 알킬 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 함유한다. 바람직한 알킬 아크릴레이트 및 메타크릴레이트는 상기 언급되어 있다. 알킬 아크릴레이트 또는 알킬 메타크릴레이트 성분은 중합체 입자의 코어 내에 및/또는 쉘(들) 내에 존재할 수 있다. 코어 및/또는 쉘(들)에서 알킬 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트의 단일중합체를 사용할 수 있지만, 알킬 (메트)아크릴레이트는 바람직하게는 하나 이상의 다른 유형의 알킬 (메트)아크릴레이트 및/또는 하나 이상의 다른 비닐 중합체, 바람직하게는 상기 나열된 것과 공중합된다. 중합체 입자는 가장 바람직하게는 폴리(부틸) 아크릴레이트로 이루어진 코어 및 폴리(메틸 메타크릴레이트)로 이루어진 하나 이상의 쉘들을 함유한다.
중합체 입자는 폴리카르보네이트에 광 산란 특성을 부여하기에 유용하다. 중합체 입자의 코어 및 쉘(들)의 굴절률 n은 폴리카르보네이트의 굴절률의 바람직하게는 +/- 0.25 단위 이내, 보다 바람직하게는 +/-0.18 단위 이내, 가장 바람직하게는 +/- 0.12 단위 이내이다. 코어 및 쉘(들)의 굴절률 n은 폴리카르보네이트의 굴절률에 대해 바람직하게는 +/- 0.03 단위보다 가깝지 않고, 보다 바람직하게는 +/- 0.01 단위보다 가깝지 않고, 가장 바람직하게는 +/- 0.05 단위보다 가깝지 않다. 굴절률은 표준 ASTM D 542-50 및/또는 DIN 53 400에 따라 측정한다.
중합체 입자의 평균 입자 직경은 일반적으로 0.5 마이크로미터 이상, 바람직하게는 2 마이크로미터 이상, 보다 바람직하게는 2 내지 5 마이크로미터, 가장 바람직하게는 2 내지 15 마이크로미터이다. "평균 입자 직경"은 수 평균으로 이해된다. 바람직하게는 90% 이상, 가장 바람직하게는 95% 이상의 중합체 입자의 직경이 2 마이크로미터 초과이다. 중합체 입자는 바람직하게는 자유 유동성 분말이다.
중합체 입자는 공지된 방식으로 제조할 수 있다. 일반적으로 코어 중합체의 하나 이상의 단량체 성분을 유화 중합하여 유화 중합체 입자를 형성한다. 유화 중합체 입자를 코어 중합체의 동일하거나 또는 하나 이상의 상이한 단량체 성분으로 팽창시키고 단량체(들)을 유화 중합체 입자 내에서 중합시킨다. 팽창 및 중합 단계는 입자가 목적하는 코어 크기로 성장할 때까지 반복할 수 있다. 코어 중합체 입자를 제2 수성 단량체 유화액 중에 현탁시키고, 중합체 쉘을 단량체(들)로부터 제2 유화액 중 중합체 입자상에 중합한다. 하나 이상의 쉘들을 코어 중합체 상에 중합시킬 수 있다. 코어/쉘 중합체 입자의 제조는 EP-A 0 269 324호 및 미국 특허 제3,793,402호 및 제3,808,108호에 기재되어 있다.
놀랍게도 소량의 광 증백제를 사용하여 휘도 값을 추가로 상승시킬 수 있음을 또한 발견하였다.
하기 계열의 화합물을 광 증백제로서 사용할 수 있다.
a) 하기 구조를 가지는 비스벤즈옥사졸:
Figure 112008019853480-pct00001
상기 식에서, R1, R2, R5 및 R6는 서로 독립적으로 H, 알킬, 아릴, 헤테로아릴 또는 할로겐을 나타내고, X는 하기 기를 나타낼 수 있다.
스틸벤:
티오펜:
Figure 112008019853480-pct00003
나프탈렌:
Figure 112008019853480-pct00004
상기 식에서, R1 및 R2는 서로 독립적으로 H, 알킬, 아릴, 헤테로아릴 또는 할로겐을 나타낸다.
예를 들어 하기 화학식을 가지는 시바 스페지알리태텐케미에(Ciba Spezialitaetenchemie)로부터의 유비텍스(Uvitex)® OB
Figure 112008019853480-pct00005
또는 하기 화학식을 가지는 클라리언트 게엠베하(Clariant GmbH)로부터의 호스타룩스(Hostalux) KCB
Figure 112008019853480-pct00006
b) 하기 구조를 가지는 페닐쿠마린:
Figure 112008019853480-pct00007
c) 상기 식에서, R1 및 R2는 서로 독립적으로 H, 알킬, 아릴, 헤테로아릴 또는 할로겐을 나타낼 수 있다.
예를 들어 하기 화학식을 가지는 클라리언트 게엠베하로부터의 레우코푸어(Leukopur)® EGM:
Figure 112008019853480-pct00008
d) 하기 구조를 가지는 비스-스티릴 비페닐:
Figure 112008019853480-pct00009
상기 식에서, R1 및 R2는 서로 독립적으로 H, 알킬, 아릴, 헤테로아릴 또는 할로겐을 나타낼 수 있다.
따라서 본 발명의 바람직한 실시양태는 비스벤즈옥사졸, 페닐쿠마린 또는 비스-스티릴 비페닐 계열로부터의 광 증백제 0.001 내지 0.2 중량%, 바람직하게는 약 1000 ppm을 추가적으로 함유하는 고체 시트이다. 특히 바람직한 광 증백제는 시바 스페지알리태텐케미에로부터의 유비텍스 OB이다.
본 발명에 따른 고체 시트는 사출 성형 또는 압출에 의해 제조할 수 있다. 기술적인 이유로 인해, 이들이 대형 고체 시트일 경우 이들은 사출 성형에 의해 비용 효율적으로 제조할 수 없다. 이러한 경우 압출이 바람직하다. 압출의 경우, 폴리카르보네이트 과립을 압출기로 공급하고 압출기의 가소화 시스템에서 용융시킨다. 플라스틱 용융물을 슬릿 다이를 통해 밀어넣어 형상화시키고, 평활 캘린더의 닙에서 목적하는 최종 형상을 부여하고, 평활 롤 상에서 및 주위 공기 중에서 번갈아 냉각하여 형상을 고정시킨다. 압출에 사용되는 용융 점도가 높은 폴리카르보네이트는 통상적으로 230 내지 320℃의 용융 온도에서 가공되고, 가소화 실린더의 실린더 온도 및 다이 온도는 그에 따라 조정된다.
본 발명에 따른 고체 시트는 추가로 공압출에 의해 제조된 하나 이상의 층들 (공압출 층들)을 가질 수 있다. 슬릿 다이 앞에 하나 이상의 보조 압출기 및 적합한 용융 연결관(adaptor)을 사용하여, 상이한 조성의 폴리카르보네이트 용융물을 서로 적층하여 다층 고체 시트를 제조할 수 있다 (예를 들어 EP-A 0 110 221호 및 EP-A 0 110 238호 참조).
본 발명에 따른 고체 시트의 기재 층 및 임의로 존재하는 공압출 층(들)은 모두 추가적으로 예를 들어 UV 흡수제 및 다른 통상적인 가공 보조제, 특히 이형제 및 유동 제어제, 및 또한 통상적인 폴리카르보네이트용 안정화제, 특히 열 안정화제 및 대전방지제, 광 증백제와 같은 첨가제를 함유할 수 있다. 상이한 첨가제 또는 첨가제의 농도가 각 층에 존재할 수 있다. 공압출 층은 특히 UV 흡수제 및 이형제를 함유할 수 있다.
바람직한 실시양태에서 고체 시트의 조성물은 벤조트리아졸 유도체, 이합체(dimeric) 벤조트리아졸 유도체, 트리아진 유도체, 이합체 트리아진 유도체, 디아릴 시아노아크릴레이트 계열로부터의 UV 흡수제 0 내지 0.5 중량%를 추가적으로 함유한다.
UV 보호 층은 바람직하게는 공압출 층을 기준으로 하나 이상의 UV 흡수제 비율이 0.1 내지 20 중량%인 하나 이상의 공압출 층으로 이루어진다.
본 발명에 따른 고체 시트의 두께는 바람직하게는 0.1 내지 4.0 mm, 특히 바람직하게는 1.0 내지 2.0 mm, 특히 약 2 mm이다.
임의로 존재하는 공압출 층의 두께는 바람직하게는 10 내지 100 μm, 특히 바람직하게는 20 내지 60 μm이다.
적합한 안정화제는, 예를 들어, 포스핀, 포스파이트 또는 Si 함유 안정화제 및 EP-A 0 500 496호에 기재된 다른 성분이다. 트리페닐 포스파이트, 디페닐 알킬 포스파이트, 페닐 디알킬 포스파이트, 트리스(노닐페닐) 포스파이트, 테트라키스-(2,4-디-tert-부틸페닐)-4,4'-비페닐렌 디포스포나이트, 비스-(2,4-디쿠밀페닐) 펜타에리트리톨 디포스파이트 및 트리아릴 포스파이트를 예로서 언급할 수 있다. 트리페닐 포스핀 및 트리스-(2,4-디-tert-부틸페닐) 포스파이트가 특히 바람직하다.
적합한 이형제는, 예를 들어, 1가 내지 6가 알콜, 특히 글리세롤, 펜타에리트리톨 또는 게르벳 알콜의 에스테르 또는 부분적 에스테르이다.
1가 알콜은 예를 들어 스테아릴 알콜, 팔미틸 알콜 및 게르벳 알콜이고, 2가 알콜의 예는 글리콜이고, 3가 알콜의 예는 글리세롤이고, 4가 알콜의 예는 펜타에리트리톨 및 메소에리트리톨이고, 5가 알콜의 예는 아라비톨, 리비톨 및 크실리톨이고, 6가 알콜의 예는 만니톨, 글루시톨 (소르비톨) 및 둘시톨이다.
에스테르는 바람직하게는 모노에스테르, 디에스테르, 트리에스테르, 테트라에스테르, 펜타에스테르 및 헥사에스테르 또는 이들의 혼합물, 특히 포화 지방족 C10 내지 C36 모노카르복실산 및 임의로는 히드록시 모노카르복실산과, 바람직하게는 포화 지방족 C14 내지 C32 모노카르복실산 및 임의로는 히드록시 모노카르복실산의 랜덤 혼합물이다.
시판되는 지방산 에스테르, 특히 펜타에리트리톨 및 글리세롤의 지방산 에스테르는 이들의 제조 방법으로 인해 60% 미만의 다양한 부분적 에스테르를 함유할 수 있다.
10개 내지 36개의 C 원자를 가지는 포화 지방족 모노카르복실산은 예를 들어 데칸산, 도데칸산, 테트라데칸산, 헥사데칸산, 스테아르산, 히드록시스테아르산, 에이코산산, 도코산산, 테트라코산산, 헥사코산산 및 옥타코산산이다.
14개 내지 22개의 C 원자를 가지는 바람직한 포화 지방족 모노카르복실산은 예를 들어 테트라데칸산, 헥사데칸산, 스테아르산, 히드록시스테아르산, 에이코산산 및 도코산산이다.
헥사데칸산, 스테아르산 및 히드록시스테아르산과 같은 포화 지방족 모노카르복실산이 특히 바람직하다.
포화 지방족 C10 내지 C36 카르복실산 및 지방산 에스테르는 문헌으로부터 그자체로 공지되어 있거나 또는 문헌으로부터 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다. 펜타에리트리톨 지방산 에스테르의 예는 상기 명시된 특히 바람직한 모노카르복실산의 펜타에리트리톨 지방산 에스테르이다.
스테아르산 및 헥사데칸산과 펜타에리트리톨 및 글리세롤의 에스테르가 특히 바람직하다.
스테아르산 및 헥사데칸산과 및 임의로는 히드록시스테아르산과 게르벳 알콜 및 글리세롤의 에스테르가 또한 특히 바람직하다.
적합한 대전방지제의 예는 양이온 활성 화합물, 예를 들어 4차 암모늄, 포스포늄 또는 설포늄 염, 음이온 활성 화합물, 예를 들어 알킬 설포네이트, 알킬 설페이트, 알킬 포스페이트, 알칼리 또는 알칼리 토금속 염의 형태인 카르복실레이트, 비이온발생(non-ionogenic) 화합물, 예를 들어 폴리에틸렌 글리콜 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 에테르, 지방산 에스테르, 에톡시화 지방 아민이다. 바람직한 대전방지제는 비이온발생 화합물이다.
적합한 UV 흡수제는, 예를 들어 다음과 같다.
a) 하기 화학식 I에 따른 벤조트리아졸 유도체:
Figure 112008019853480-pct00010
화학식 I에서, R 및 X는 동일하거나 상이하고 H 또는 알킬 또는 알킬아릴을 나타낸다.
X = 1,1,3,3-테트라메틸부틸 및 R = H인 티누빈(Tinuvin) 329
X = tert-부틸 및 R = 2-부틸인 티누빈 350
X = R = 1,1-디메틸-1-페닐인 티누빈 234가 본원에서 바람직하다.
b) 하기 화학식 II에 따른 이합체 벤조트리아졸 유도체:
Figure 112008019853480-pct00011
화학식 II에서, R1 및 R2는 동일하거나 상이하고 H, 할로겐, C1-C10 알킬, C5-C10 시클로알킬, C7-C13 아랄킬, C6-C14 아릴, -OR5 또는 -(CO)-O-R5 (R5는 H 또는 C1-C4 알킬임)를 나타낸다.
화학식 II에서, R3 및 R4는 마찬가지로 동일하거나 상이하고 H, C1-C4 알킬, C5-C6 시클로알킬, 벤질 또는 C6-C14 아릴을 나타낸다.
화학식 II에서, m은 1, 2 또는 3을 나타내고, n은 1, 2, 3 또는 4를 나타낸다.
R1 = R3 = R4 = H, n = 4; R2 = 1,1,3,3-테트라메틸부틸; m = 1인 티누빈 360이 본원에서 바람직하다.
b1) 하기 화학식 III에 따른 이합체 벤조트리아졸 유도체:
Figure 112008019853480-pct00012
상기 식에서, 브리지는
Figure 112008019853480-pct00013
을 나타내고,
R1, R2, m 및 n은 화학식 II에 언급된 의미를 가지고,
상기 식에서, p는 0 내지 3의 정수이고,
q는 1 내지 10의 정수이고,
Y는 -CH2-CH2-, -(CH2)3-, -(CH2)4-, -(CH2)5-, -(CH2)6-, 또는 CH(CH3)-CH2-와 같고,
R3 및 R4는 화학식 II에 언급된 의미를 가진다.
R1 = H; n = 4; R2 = tert-부틸; m = 1이고; R2가 OH 기에 대해 오르토(ortho)에 위치하고; R3 = R4 = H; p = 2; Y = -(CH2)5-; q = 1인 티누빈 840이 본 원에서 바람직하다.
c) 화학식 IV에 따른 트리아진 유도체:
Figure 112008019853480-pct00014
상기 식에서, 화학식 IV의 R1, R2, R3, R4는 동일하거나 상이하고 H 또는 아릴 또는 알킬 또는 CN 또는 할로겐이고, X는 알킬이다.
R1 = R2 = R3 = R4 = H; X = 헥실인 티누빈 1577 및
R1 = R2 = R3 = R4 = 메틸; X = 옥틸인 시아솔브(Cyasorb) UV-1164가 본원에서 바람직하다.
d) 하기 화학식 IVa를 가지는 트리아진 유도체:
Figure 112008019853480-pct00015
상기 식에서,
R1은 C1 알킬 내지 C17 알킬을 나타내고,
R2는 H 또는 C1 알킬 내지 C4 알킬을 나타내고,
n은 0 내지 20이다.
e) 하기 화학식 V를 가지는 이합체 트리아진 유도체:
Figure 112008019853480-pct00016
상기 식에서,
화학식 V의 R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8은 동일하거나 상이할 수 있고 H 또는 알킬 또는 CN 또는 할로겐을 나타내고,
X는 알킬 또는 -(CH2CH2-O-)n-C(=O)-이다.
f) 하기 화학식 VI을 가지는 디아릴 시아노아크릴레이트:
Figure 112008019853480-pct00017
상기 식에서, R1 내지 R40은 동일하거나 상이할 수 있고 H, 알킬, CN 또는 할로겐을 나타낸다.
R1 내지 R40 = H인 유비눌(Uvinul) 3030이 본원에서 바람직하다.
상기 UV 흡수제는 일반적으로 당업자에게 공지되어 있고 일부 경우 시판되거나 또는 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다.
하기 실시예는 본 발명을 그의 범위의 제한 없이 예시하고자 한다.
실시예 1 내지 6에 나열된 2 mm 고체 시트를 하기와 같이 제조하였다.
1. 250 내지 330℃의 폴리카르보네이트를 위한 통상적인 가공 온도에서 2축 스크류 배합 압출기 (예를 들어 ZSK 2)로 화합물 제조
2. 임의로 공압출된 2 mm 고체 시트를 제조하기 위해 사용되는 기계 및 장비 는
- 스크류 길이가 33 D이고 직경이 70 mm인 배기구가 있는 주요 압출기
- 스크류 길이가 25 D이고 직경이 35 mm인 상부 층을 적용하기 위한 공압출기
- 폭이 450 mm인 특수 공압출 슬릿 다이
- 평활 캘린더
- 중력-롤러 컨베이어
- 분리 장치
- 플라잉(flying) 칼 (톱)
- 적층 테이블
을 포함하였다.
기재 물질의 폴리카르보네이트 과립을 주요 압출기의 호퍼로 공급하였다. 물질의 용융 및 운반을 실린더/스크류 가소화 시스템에서 실시하였다. 다른 장치는 수송, 길이 절단 및 압출 시트 적층을 수행하였다.
하기 폴리카르보네이트 등급을 하기 기재된 실시예를 위해 사용하였다.
- 바이엘 머티리얼사이언스(Bayer MaterialScience)로부터의 마크로론(Makrolon)® 3100 (중량 평균 분자량 약 32,000, 4 mm에서의 DIN 5036-1에 따른 광 투과 정도 = 89.8 %, ASTM E313에 따른 황색 지수 = 1.94)
- 바이엘 머티리얼사이언스로부터의 마크로론® 2800 (중량 평균 분자량 약 29,000, 4 mm에서의 DIN 5036-1에 따른 광 투과 정도 = 89.8 %, ASTM E313에 따른 황색 지수 = 1.65)
- 바이엘 머티리얼사이언스로부터의 마크로론 CD 2005® (중량 평균 분자량 약 19,000, 4 mm에서의 DIN 5036-1에 따른 광 투과 정도 = 89.8 %, ASTM E313에 따른 황색 지수 = 1.19)
실시예 1
하기 조성을 가지는 화합물을 제조하였다.
- 마크로론 3100 폴리카르보네이트 97.5 중량% 비율
- 입자 크기가 2 내지 15 μm이고 평균 입자 크기가 8 μm인, 부타디엔/스티렌 코어 및 메틸 메타크릴레이트 쉘을 갖는 롬 앤 하스(Rohm & Haas)로부터의 코어-쉘 입자 파라로이드(Paraloid) EXL 5137 2.4 중량% 비율
- 열 안정화 트리페닐 포스핀 0.1 중량% 비율.
2 mm 고체 시트를 공압출 층 없이 상기 화합물로부터 압출하였다.
실시예 2
하기 조성을 가지는 화합물을 제조하였다.
- 마크로론 3100 폴리카르보네이트 96.9 중량% 비율
- 입자 크기가 2 내지 15 μm이고 평균 입자 크기가 8 μm인, 부타디엔/스티렌 코어 및 메틸 메타크릴레이트 쉘을 갖는 롬 앤 하스로부터의 코어-쉘 입자 파라로이드 EXL 5137 3.0 중량% 비율
- 열 안정화 트리페닐 포스핀 0.1 중량% 비율.
2 mm 고체 시트를 공압출 층 없이 상기 화합물로부터 압출하였다.
실시예 3
하기 조성을 가지는 화합물을 제조하였다.
- 마크로론 2800 폴리카르보네이트 97.5 중량% 비율
- 입자 크기가 2 내지 15 μm이고 평균 입자 크기가 8 μm인, 부타디엔/스티렌 코어 및 메틸 메타크릴레이트 쉘을 갖는 롬 앤 하스로부터의 코어-쉘 입자 파라로이드 EXL 5137 2.4 중량% 비율
- 열 안정화 트리페닐 포스핀 0.1 중량% 비율.
2 mm 고체 시트를 공압출 층 없이 상기 화합물로부터 압출하였다.
실시예 4
하기 조성을 가지는 화합물을 제조하였다.
- 마크로론 2800 폴리카르보네이트 96.9 중량% 비율
- 입자 크기가 2 내지 15 μm이고 평균 입자 크기가 8 μm인, 부타디엔/스티렌 코어 및 메틸 메타크릴레이트 쉘을 갖는 롬 앤 하스로부터의 코어-쉘 입자 파라로이드 EXL 5137 3.0 중량% 비율
- 열 안정화 트리페닐 포스핀 0.1 중량% 비율.
2 mm 고체 시트를 공압출 층 없이 상기 화합물로부터 압출하였다.
실시예 5 (본 발명에 따름)
하기 조성을 가지는 화합물을 제조하였다.
- 마크로론 CD 2005 폴리카르보네이트 97.5 중량% 비율
- 입자 크기가 2 내지 15 μm이고 평균 입자 크기가 8 μm인, 부타디엔/스티렌 코어 및 메틸 메타크릴레이트 쉘을 갖는 롬 앤 하스로부터의 코어-쉘 입자 파라로이드 EXL 5137 2.4 중량% 비율
- 열 안정화 트리페닐 포스핀 0.1 중량% 비율.
2 mm 고체 시트를 공압출 층 없이 상기 화합물로부터 압출하였다.
실시예 6 (본 발명에 따름)
하기 조성을 가지는 화합물을 제조하였다.
- 마크로론 CD 2005 폴리카르보네이트 96.9 중량% 비율
- 입자 크기가 2 내지 15 μm이고 평균 입자 크기가 8 μm인, 부타디엔/스티렌 코어 및 메틸 메타크릴레이트 쉘을 갖는 롬 앤 하스로부터의 코어-쉘 입자 파라로이드 EXL 5137 3.0 중량% 비율
- 열 안정화 트리페닐 포스핀 0.1 중량% 비율.
2 mm 고체 시트를 공압출 층 없이 상기 화합물로부터 압출하였다.
실시예 1 내지 6에 언급된 2 mm 고체 시트를 하기 규격에 따라 및 하기 측정 기기로 이들의 광학적 특성에 대해 평가하였다.
헌터 어소시에이츠 래버러토리, 인코퍼레이티드(Hunter Associates Laboratory, Inc.)로부터의 울트라 스캔(Ultra Scan) XE를 사용하여 광 투과율 (Ty (D6510°)) 및 광 반사율 (백색 바탕에 대한 Ry (D6510°))을 측정하였다. 황색 지수 (Y1 (D65, C2°), ASTM E313), x,y 색상 값 (D65, C2°, CIE 색도 도표) 및 L, a, b 색상 값 (D65, C2°, CIELAB 색상 시스템, DIN 6174)을 결정하기 위한 측정도 또한 상기 기기로 수행하였다. 비크-가드너 헤이즈가드 플러스(Byk-Gardner Hazegard Plus)를 흐림도(Haze) 측정 (ASTM D 1003에 따름)을 위해 사용하였다. 광 산란 효과의 세기에 대한 측정값으로서 반값 각도(half-value angle) HW를 DIN 58161에 따라 고니오포토미터(goniophotometer)로 측정하였다.
발광성 측정값 (휘도 측정값)은 미놀타(Minolta) 발광성 측정기 LS100을 이용하여 DS LCD (LTA170WP, 17" LCD TV 패널)로부터의 백라이트 유닛 (BLU)상에서 측정하였다. 상기 목적을 위해 표준 확산 시트를 제거하고 실시예 1 내지 6에서 제조한 다양한 2 mm 고체 시트로 대체하였다. BLU는 4개의 필름을 포함하고 하기 순서로 조립된다: 광원/확산판/필름 (원형 편광기, 확산 필름, 프리즘 필름/BEF, 선형 편광기)/LCD 디스플레이.
측정 결과는 하기 표 1에 요약되어 있다.
Figure 112008019853480-pct00018
실시예 1 내지 6은, 점도가 상이하지만 첨가제 조성이 동일한 기재 수지로 이루어진 시트를 나타내며, 백라이트 유닛에서 확산 시트로서 사용될 경우 그의 성능이 기재 수지의 점도에 대한 명백한 의존성을 나타낸다.
4 mm에서 DIN 5036-1에 따른 광학 특성 또는 광 투과율은, Ty = 89.8 내지 89.9%인 사용된 3종의 폴리카르보네이트 점도에 대해 다소 동일하다. 즉, 실시예 1 및 2에서 각각 2.4 및 3.0 중량% 함량의 산란 첨가제와 중량 평균 분자량이 높은 폴리카르보네이트 (마크로론 3100)이 사용되었다. 여기서 현저한 것은 결정적 휘도 값이 산란 첨가제의 양에 독립적이라는 것이다. 정방향에서의 휘도는 필름 시스템 적용에 의해 증가된다 (이에 관하여 표 1의 마지막 및 끝에서 두번째 행을 참조). 실시예 1과 3 사이의 차이는 발광성 측정의 측정 정확성의 범위 내에 있다.
실시예 3 및 4에서, 실시예 1 및 2로부터의 차이점은 오직 이들 실시예에서 사용되는 기재 물질 마크로론 2800이다. 기재 물질의 광학 특성은 마크로론 3100의 광학 특성과 동일하고 실시예 3 및 4에 대한 발광성 측정값은 마찬가지로 실시예 1 및 2에서와 동일한 값이다.
그러나 실시예 5 및 6에서 측정된 발광성 값은 놀랍다. 일군의 필름이 없는 발광성 값은 처음에는 여전히 이전 실시예에서와 동일하지만, 일군의 필름을 사용하였을 경우, 즉 최종 BLU에서의 발광성이 놀랍게도 명백히 급증하였다. 여기서의 발광성 값은 이전 실시예를 약 15 내지 18% 초과하며, 이는 사용된 CD 2005 기재 물질의 광학 데이터가 동일하다는 점에서, 예측할 수 없는 것이었다.

Claims (14)

  1. 중량 평균 분자량이 18,500 내지 21,000 g/mol인 투명한 폴리카르보네이트 80 내지 99.99 중량% 및 광학 밀도가 폴리카르보네이트의 광학 밀도와 상이한 투명한 중합체 입자 0.01 내지 20 중량%를 포함하는 고체 시트를 포함하는 압출된 고체 확산 시트, 편광 필름, 및 프리즘 필름을 포함하는 평면 스크린 백라이트 유닛.
  2. 제1항에 있어서, 투명한 폴리카르보네이트의 중량 평균 분자량이 18,500 내지 20,000 g/mol인 평면 스크린 백라이트 유닛.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 광학 밀도가 폴리카르보네이트의 광학 밀도와 상이한 투명한 중합체 입자가 입자 크기 1 내지 100 μm의 코어-쉘 형태를 가지는 아크릴레이트 기재 중합체 입자인 평면 스크린 백라이트 유닛.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 추가적으로 하나 이상의 공압출 층을 갖는 것을 특징으로 하는 평면 스크린 백라이트 유닛.
  5. 제4항에 있어서, 하나 이상의 공압출 층이 UV 흡수제를 함유하는 것을 특징으로 하는 평면 스크린 백라이트 유닛.
  6. 제4항에 있어서, 하나 이상의 공압출 층이 윤활제를 함유하는 것을 특징으로 하는 평면 스크린 백라이트 유닛.
  7. 제4항에 있어서, 양쪽 면에 공압출 층을 갖는 것을 특징으로 하는 평면 스크린 백라이트 유닛.
  8. 제5항에 있어서, 각각의 공압출 층의 두께가 10 내지 100 μm인 것을 특징으로 하는 평면 스크린 백라이트 유닛.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 두께가 0.1 내지 4.0 mm인 것을 특징으로 하는 평면 스크린 백라이트 유닛.
  10. 제1항 또는 제2항에 따른 평면 스크린 백라이트 유닛을 포함하는 평면 스크린.
  11. 제1항에 있어서, 광 투과율이 70% 미만인 평면 스크린 백라이트 유닛.
  12. 제1항에 있어서, 입자가 유기물인 평면 스크린 백라이트 유닛.
  13. 제1항에 있어서, 편광 필름 및 프리즘 필름이 확산 필름의 상부에 놓인 평면 스크린 백라이트 유닛.
  14. 제1항에 있어서, 확산 필름, 원형 편광기, 프리즘 필름, 및 선형 편광기로 이루어지는 일군의 필름이 확산 시트 상부에 놓인 평면 스크린 백라이트 유닛.
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