KR102382266B1 - 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 광확산판 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 열가소성 수지 조성물은 폴리카보네이트 수지 100 중량부; 및 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 입자 0.5 내지 3 중량부를 포함하며, 상기 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 입자는 폴리스티렌 함량이 41 내지 59 중량%이고, 폴리메틸메타크릴레이트 함량이 41 내지 59 중량%이고, 평균 입경이 3 내지 9 ㎛이며, 입경의 변동계수(coefficient　of　variation: CV)가 20 내지 40인 것을 특징으로 한다. 상기 열가소성 수지 조성물은 광투과성, 광확산성, 이들의 물성 발란스 등이 우수하다.

Description

열가소성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 광확산판{THERMOPLASTIC RESIN COMPOSITION AND LIGHT DIFFUSION SHEET PRODUCED THEREFROM}
본 발명은 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 광확산판에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 광투과성, 광확산성, 이들의 물성 발란스 등이 우수한 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 광확산판에 관한 것이다.
일반적으로, LED(light emitting device) 조명은 LED의 특성상 빛의 직진성이 강하여, 이를 조명으로 사용할 경우 광확산판을 이용하여 직진하는 LED 빛을 분산시켜야 한다.
조명용 광확산판(커버)은 주로 투명성, 성형성 및 난연성을 고려하여 폴리카보네이트 수지를 주요 수지로 사용하며, 여기에 실리콘 또는 아크릴계 광확산제를 수지 내에 분산시켜 빛의 분산도를 높이고 있다.
그러나, 기존 광확산판 제품의 경우, 광확산도가 상승함에 따라, 광투과율이 저하되어 조명용 광확산판으로 사용하기에는 한계가 있다.
따라서, 광투과성, 광확산성, 이들의 물성 발란스 등이 우수한 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 형성되는 (조명용) 광확산판의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 제2016-0141078호 등에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 광투과성, 광확산성, 이들의 물성 발란스 등이 우수한 열가소성 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 열가소성 수지 조성물로부터 형성된 광확산판을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
1. 본 발명의 하나의 관점은 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다. 상기 열가소성 수지 조성물은 폴리카보네이트 수지 100 중량부; 및 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 입자 0.5 내지 3 중량부를 포함하며, 상기 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 입자는 폴리스티렌 함량이 41 내지 59 중량%이고, 폴리메틸메타크릴레이트 함량이 41 내지 59 중량%이고, 평균 입경이 3 내지 9 ㎛이며, 하기 식 1에 의한 입경의 변동계수(coefficient　of　variation: CV)가 20 내지 40인 것을 특징으로 한다:
[식 1]
변동계수(CV) = [σ / M]
상기 식 1에서, M은 공중합체 입자의 평균 입경이고, σ는 공중합체 입자 입경의 표준편차이다.
2. 상기 1 구체예에서, 상기 폴리카보네이트 수지는 중량평균분자량이 20,000 내지 30,000 g/mol일 수 있다.
3. 상기 1 또는 2 구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D1003에 따라 측정한 1.0 mm 두께 시편의 투과도가 96% 이상일 수 있고, 2.0 mm 두께 시편의 투과도가 92% 이상일 수 있다.
4. 상기 1 내지 3 구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물은 1.0 mm 두께 시편에 대하여, 변각 광도계를 사용하여 측정한 0°에서의 광도 값의 절반인 광도 값의 각도가 3 내지 20°일 수 있고, 2.0 mm 두께 시편에 대하여, 변각 광도계를 사용하여 측정한 0°에서의 광도 값의 절반인 광도 값의 각도가 10 내지 30°일 수 있다.
5. 본 발명의 다른 관점은 광확산판에 관한 것이다. 상기 광확산판은 상기 1 내지 4 중 어느 하나에 따른 열가소성 수지 조성물로부터 형성되는 것을 특징으로 한다.
6. 본 발명의 다른 관점은 광확산판에 관한 것이다. 상기 광확산판은 폴리카보네이트 수지 매트릭스에 광확산제가 분산된 광확산판이며, 상기 광확산제는 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 입자를 포함하고, 상기 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 입자는 평균 입경이 3 내지 9 ㎛이며, 하기 식 1에 의한 입경의 변동계수(coefficient　of　variation: CV)가 20 내지 40인 것을 특징으로 한다:
[식 1]
변동계수(CV) = [σ / M]
상기 식 1에서, M은 공중합체 입자의 평균 입경이고, σ는 공중합체 입자 입경의 표준편차이다.
7. 상기 6 구체예에서, 상기 광확산판은 상기 폴라카보네이트 수지 매트릭스 100 중량부; 및 상기 광확산제 0.5 내지 3 중량부;를 포함할 수 있다.
8. 상기 6 또는 7 구체예에서, 상기 광확산판은 ASTM D1003에 따라 측정한 1.0 mm 두께 시편의 투과도가 96% 이상일 수 있고, 2.0 mm 두께 시편의 투과도가 92% 이상일 수 있다.
9. 상기 6 내지 8 구체예에서, 상기 광확산판은 1.0 mm 두께 시편에 대하여, 변각 광도계를 사용하여 측정한 0°에서의 광도 값의 절반인 광도 값의 각도가 3 내지 20°일 수 있고, 2.0 mm 두께 시편에 대하여, 변각 광도계를 사용하여 측정한 0°에서의 광도 값의 절반인 광도 값의 각도가 10 내지 30°일 수 있다.
본 발명은 광투과성, 광확산성, 이들의 물성 발란스 등이 우수한 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 광확산판을 제공하는 발명의 효과를 갖는다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면, 다음과 같다.
본 발명에 따른 열가소성 수지 조성물은 (A) 폴리카보네이트 수지; 및 (B) 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 입자;를 포함한다.
본 명세서에서, 수치범위를 나타내는 "a 내지 b"는 "≥a 이고 ≤b"으로 정의한다.
(A) 폴리카보네이트 수지
본 발명의 일 구체예에 따른 폴리카보네이트 수지로는 통상의 열가소성 수지 조성물에 사용되는 폴리카보네이트 수지를 사용할 수 있다. 예를 들면, 디페놀류(방향족 디올 화합물)를 포스겐, 할로겐 포르메이트, 탄산 디에스테르 등의 전구체와 반응시킴으로써 제조되는 방향족 폴리카보네이트 수지를 사용할 수 있다.
구체예에서, 상기 디페놀류로는 4,4'-비페놀, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 2,4-비스(4-히드록시페닐)-2-메틸부탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)시클로헥산, 2,2-비스(3-클로로-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)프로판 등을 예시할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들면, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)프로판, 또는 1,1-비스(4-히드록시페닐)시클로헥산을 사용할 수 있고, 구체적으로, 비스페놀-A 라고 불리는 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판을 사용할 수 있다.
구체예에서, 상기 폴리카보네이트 수지는 분지쇄가 있는 것이 사용될 수 있으며, 예를 들면 중합에 사용되는 디페놀류 전체에 대하여, 0.05 내지 2 몰%의 3가 또는 그 이상의 다관능 화합물, 구체적으로, 3가 또는 그 이상의 페놀기를 가진 화합물을 첨가하여 제조한 분지형 폴리카보네이트 수지를 사용할 수도 있다.
구체예에서, 상기 폴리카보네이트 수지는 호모 폴리카보네이트 수지, 코폴리카보네이트 수지 또는 이들의 블렌드 형태로 사용할 수 있다. 또한, 상기 폴리카보네이트 수지는 에스테르 전구체(precursor), 예컨대 2관능 카르복실산의 존재 하에서 중합 반응시켜 얻어진 방향족 폴리에스테르-카보네이트 수지로 일부 또는 전량 대체하는 것도 가능하다.
구체예에서, 상기 폴리카보네이트 수지는 GPC(gel permeation chromatography)로 측정한 중량평균분자량(Mw)이 20,000 내지 30,000 g/mol, 예를 들면, 20,000 내지 25,000 g/mol일 수 있다. 상기 범위에서 열가소성 수지 조성물의 유동성(가공성) 등이 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 폴리카보네이트 수지는 ISO 1133에 의거하여, 300℃, 1.2 kg 하중 조건에서 측정한 용융흐름지수(Melt-flow Index: MI)가 10 내지 40 g/10분일 수 있다. 또한, 상기 폴리카보네이트 수지는 용융흐름지수가 다른 2종 이상의 폴리카보네이트 수지 혼합물일 수 있다.
(B) 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 입자
본 발명에 따른 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 입자는 폴리카보네이트 수지와 함께 적용되어, 광투과성 및 광확산성을 모두 향상시킬 수 있는 것으로서, 통상의 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 입자 제조방법에 따라, 스티렌 및 메틸메타크릴레이트를 혼합하고, 이를 공지의 중합방법으로 중합하여 제조할 수 있으며, 폴리스티렌 함량이 41 내지 59 중량%, 예를 들면 45 내지 55 중량%일 수 있고, 폴리메틸메타크릴레이트 함량이 41 내지 59 중량%, 예를 들면 45 내지 55 중량%일 수 있다. 상기 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 입자의 폴리스티렌 함량이 41 중량% 미만(폴리메틸메타크릴레이트 함량이 59 중량%를 초과)일 경우, 열가소성 수지 조성물의 투과도 등이 저하될 우려가 있고, 폴리스티렌 함량이 59 중량%를 초과(폴리메틸메타크릴레이트 함량이 41 중량% 미만)할 경우, 열가소성 수지 조성물의 광투과성, 광확산성 등이 저하될 우려가 있다.
구체예에서, 상기 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 입자는 입도분석기(제조사: Beckman Coulter, 장치명: Multisizer 4)로 측정한 평균 입경(D50)이 3 내지 9 ㎛, 예를 들면 4 내지 7 ㎛일 수 있고, 하기 식 1에 의한 입경의 변동계수(coefficient　of　variation: CV)가 20 내지 40, 예를 들면 30 내지 40일 수 있다.
[식 1]
변동계수(CV) = [σ / M]
상기 식 1에서, M은 공중합체 입자의 평균 입경이고, σ는 공중합체 입자의 표준편차이다.
상기 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 입자의 평균 입경이 3 ㎛ 미만일 경우, 열가소성 수지 조성물의 광확산성 등이 저하될 우려가 있고, 9 ㎛를 초과할 경우, 열가소성 수지 조성물의 광투과성, 광확산성 등이 저하될 우려가 있다.
또한, 상기 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 입자의 변동계수가 20 미만일 경우, 열가소성 수지 조성물의 광투과성, 광확산성 등이 저하될 우려가 있고, 40을 초과할 경우, 열가소성 수지 조성물의 광투과성, 광확산성 등이 저하될 우려가 있다.
구체예에서, 상기 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 입자는 GPC(gel permeation chromatography)로 측정한 중량평균분자량(Mw)이 20,000 내지 30,000 g/mol, 예를 들면, 20,000 내지 25,000 g/mol일 수 있다. 상기 범위에서 열가소성 수지 조성물의 광특성, 열안정성 등이 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 입자는 상기 폴리카보네이트 수지 100 중량부에 대하여, 0.5 내지 3 중량부, 예를 들면 1 내지 2 중량부로 포함될 수 있다. 상기 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 입자의 함량이 0.5 중량부 미만일 경우, 열가소성 수지 조성물의 광투과성, 광확산성 등이 저하될 우려가 있고, 3 중량부를 초과할 경우, 열가소성 수지 조성물의 광투과성, 광확산성 등이 저하될 우려가 있다.
본 발명의 일 구체예에 따른 열가소성 수지 조성물은 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 통상의 열가소성 수지 조성물에 포함되는 첨가제를 더욱 포함할 수 있다. 상기 첨가제로는 산화 방지제, 활제, 난연제, 적하 방지제, 이형제, 핵제, 안정제, 안료, 염료, 이들의 혼합물 등을 예시할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 첨가제 사용 시, 그 함량은 상기 폴리카보네이트 수지 100 중량부에 대하여, 0.001 내지 40 중량부, 예를 들면 0.1 내지 10 중량부일 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따른 열가소성 수지 조성물은 상기 구성 성분을 혼합하고, 통상의 이축 압출기를 사용하여, 220 내지 300℃, 예를 들면 240 내지 280℃에서 용융 압출한 펠렛 형태일 수 있다.
구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물(광확산판)은 ASTM D1003에 따라 측정한 1.0 mm 두께 시편의 투과도가 96% 이상, 예를 들면 96 내지 98%일 수 있고, 2.0 mm 두께 시편의 투과도가 92% 이상, 예를 들면 92 내지 97%일 수 있다.
구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물은 1.0 mm 두께 시편에 대하여, 변각 광도계를 사용하여 측정한 0°에서의 광도 값의 절반인 광도 값의 각도가 3 내지 20°, 예를 들면 5 내지 17°일 수 있고, 2.0 mm 두께 시편에 대하여, 변각 광도계를 사용하여 측정한 0°에서의 광도 값의 절반인 광도 값의 각도가 10 내지 30°, 예를 들면 12 내지 26°일 수 있다.
본 발명에 따른 광확산판은 상기 열가소성 수지 조성물로부터 형성된다. 상기 열가소성 수지 조성물은 펠렛 형태로 제조될 수 있으며, 제조된 펠렛은 사출성형, 압출성형, 진공성형, 캐스팅성형 등의 다양한 성형방법을 통해 다양한 광확산판(제품)으로 제조될 수 있다. 이러한 성형방법은 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 잘 알려져 있다. 상기 광확산판은 내 강성, 내충격성, 내열성, 난연성, 이들의 물성 발란스 등이 우수하므로, 전기/전자 제품의 내/외장재, 라이팅 제품 확산판 등으로 유용하다.
구체예에서, 상기 광확산판은 폴리카보네이트 수지 매트릭스에 광확산제가 분산된 광확산판이며, 상기 광확산제는 상기 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 입자를 포함할 수 있다.
구체예에서, 상기 광확산판은 상기 폴라카보네이트 수지 매트릭스 100 중량부; 및 상기 광확산제 0.5 내지 3 중량부, 예를 들면 1 내지 2 중량부를 포함할 수 있다. 상기 범위에서, 광확산판의 광투과성, 광확산성, 이들의 물성 발란스 등이 우수할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 하나, 이러한 실시예들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로, 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예에서 사용된 각 성분의 사양은 다음과 같다.
(A) 폴리카보네이트 수지
비스페놀-A계 폴리카보네이트 수지(중량평균분자량: 23,000 g/mol)를 사용하였다.
(B) 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 입자
(B1) 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 입자(제조사: ASP, 제품명: MS-5FDB, 폴리스티렌 50 중량% 및 폴리메틸메타크릴레이트 50 중량%, 평균 입경: 5.0 ㎛, 변동계수(CV): 35)를 사용하였다.
(B2) 스티렌 45 중량%와 메틸메타크릴레이트 55 중량%를 질소 분위기 하의 4구 플라스크 반응기에서 혼합한 후, 상기 플라스크의 온도가 70℃일 때, 과황산칼륨(potassium persulfate) 4 중량부를 녹여 만든 수용액 300 mL를 상기 플라스크에 혼합하여 6시간 동안 반응시키고, 폴리스티렌 사이 결합 형성을 위한 링커로써 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트(EGDMA)를 20 중량부를 혼합하고, 고속 교반기(homogeneizer)를 이용하여 5,000 rpm으로 5분간 균질화하여 유화액을 제조한 다음, 24시간 동안 중합 반응을 시킨 후, 상기 반응에 의해 합성된 중합체를 여과하고, 물과 에탄올 수용액으로 세척한 후, 여과물을 진공 오븐에 넣어 하루 동안 건조시켜 제조한 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 입자(폴리스티렌 45 중량% 및 폴리메틸메타크릴레이트 55 중량%, 평균 입경: 5.0 ㎛, 변동계수(CV): 35)를 사용하였다.
(B3) 스티렌 55 중량%와 메틸메타크릴레이트 45 중량%를 질소 분위기 하의 4구 플라스크 반응기에서 혼합한 후, 상기 플라스크의 온도가 70℃일 때, 과황산칼륨(potassium persulfate) 4 중량부를 녹여 만든 수용액 300 mL를 상기 플라스크에 혼합하여 6시간 동안 반응시키고, 폴리스티렌 사이 결합 형성을 위한 링커로써 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트(EGDMA)를 25 중량부를 혼합한 후, 상기 (B2) 제조방법과 동일한 방법으로 제조한 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 입자(폴리스티렌 55 중량% 및 폴리메틸메타크릴레이트 45 중량%, 평균 입경: 5.0 ㎛, 변동계수(CV): 35)를 사용하였다.
(B4) 스티렌 40 중량%와 메틸메타크릴레이트 60 중량%를 질소 분위기 하의 4구 플라스크 반응기에서 혼합한 후, 상기 플라스크의 온도가 70℃일 때, 과황산칼륨(potassium persulfate) 4 중량부를 녹여 만든 수용액 300 mL를 상기 플라스크에 혼합하여 6시간 동안 반응시키고, 폴리스티렌 사이 결합 형성을 위한 링커로써 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트(EGDMA)를 15 중량부를 혼합한 후, 상기 (B2) 제조방법과 동일한 방법으로 제조한 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 입자(폴리스티렌 40 중량% 및 폴리메틸메타크릴레이트 60 중량%, 평균 입경: 5.0 ㎛, 변동계수(CV): 35)를 사용하였다.
(B5) 스티렌 60 중량%와 메틸메타크릴레이트 40 중량%를 질소 분위기 하의 4구 플라스크 반응기에서 혼합한 후, 상기 플라스크의 온도가 70℃일 때, 과황산칼륨(potassium persulfate) 4 중량부를 녹여 만든 수용액 300 mL를 상기 플라스크에 혼합하여 6시간 동안 반응시키고, 폴리스티렌 사이 결합 형성을 위한 링커로써 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트(EGDMA)를 30 중량부를 혼합한 후, 상기 (B2) 제조방법과 동일한 방법으로 제조한 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 입자(폴리스티렌 60 중량% 및 폴리메틸메타크릴레이트 40 중량%, 평균 입경: 5.0 ㎛, 변동계수(CV): 35)를 사용하였다.
(B6) 스티렌 50 중량%와 메틸메타크릴레이트 50 중량%를 질소 분위기 하의 4구 플라스크 반응기에서 혼합한 후, 상기 플라스크의 온도가 70℃일 때, 과황산칼륨(potassium persulfate) 4 중량부를 녹여 만든 수용액 600 mL를 상기 플라스크에 혼합하여 6시간 동안 반응시키고, 폴리스티렌 사이 결합 형성을 위한 링커로써 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트(EGDMA)를 20 중량부를 혼합하고, 고속 교반기(homogeneizer)를 이용하여 8,000 rpm으로 5분간 균질화하여 유화액을 제조한 다음, 24시간 동안 중합 반응을 시킨 후, 상기 반응에 의해 합성된 중합체를 여과하고, 물과 에탄올 수용액으로 세척한 후, 여과물을 진공 오븐에 넣어 하루 동안 건조시켜 제조한 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 입자(폴리스티렌 50 중량% 및 폴리메틸메타크릴레이트 50 중량%, 평균 입경: 2.0 ㎛, 변동계수(CV): 35)를 사용하였다.
(B7) 스티렌 50 중량%와 메틸메타크릴레이트 50 중량%를 질소 분위기 하의 4구 플라스크 반응기에서 혼합한 후, 상기 플라스크의 온도가 70℃일 때, 과황산칼륨(potassium persulfate) 4 중량부를 녹여 만든 수용액 250 mL를 상기 플라스크에 혼합하여 6시간 동안 반응시키고, 폴리스티렌 사이 결합 형성을 위한 링커로써 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트(EGDMA)를 20 중량부를 혼합하고, 고속 교반기(homogeneizer)를 이용하여 4,000 rpm으로 5분간 균질화하여 유화액을 제조한 다음, 24시간 동안 중합 반응을 시킨 후, 상기 반응에 의해 합성된 중합체를 여과하고, 물과 에탄올 수용액으로 세척한 후, 여과물을 진공 오븐에 넣어 하루 동안 건조시켜 제조한 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 입자(폴리스티렌 50 중량% 및 폴리메틸메타크릴레이트 50 중량%, 평균 입경: 10.0 ㎛, 변동계수(CV): 35)를 사용하였다.
(B8) 스티렌 50 중량%와 메틸메타크릴레이트 50 중량%를 질소 분위기 하의 4구 플라스크 반응기에서 혼합한 후, 상기 플라스크의 온도가 70℃일 때, 과황산칼륨(potassium persulfate) 4 중량부를 녹여 만든 수용액 300 mL를 상기 플라스크에 혼합하여 6시간 동안 반응시키고, 폴리스티렌 사이 결합 형성을 위한 링커로써 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트(EGDMA)를 20 중량부를 혼합하고, 고속 교반기(homogeneizer)를 이용하여 6,000 rpm으로 10분간 균질화하여 유화액을 제조한 다음, 24시간 동안 중합 반응을 시킨 후, 상기 반응에 의해 합성된 중합체를 여과하고, 물과 에탄올 수용액으로 세척한 후, 여과물을 진공 오븐에 넣어 하루 동안 건조시켜 제조한 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 입자(폴리스티렌 50 중량% 및 폴리메틸메타크릴레이트 50 중량%, 평균 입경: 5.0 ㎛, 변동계수(CV): 14)를 사용하였다.
(B9) 스티렌 50 중량%와 메틸메타크릴레이트 50 중량%를 질소 분위기 하의 4구 플라스크 반응기에서 혼합한 후, 상기 플라스크의 온도가 70℃일 때, 과황산칼륨(potassium persulfate) 4 중량부를 녹여 만든 수용액 250 mL를 상기 플라스크에 혼합하여 6시간 동안 반응시키고, 폴리스티렌 사이 결합 형성을 위한 링커로써 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트(EGDMA)를 20 중량부를 혼합하고, 고속 교반기(homogeneizer)를 이용하여 3,000 rpm으로 2분간 균질화하여 유화액을 제조한 다음, 24시간 동안 중합 반응을 시킨 후, 상기 반응에 의해 합성된 중합체를 여과하고, 물과 에탄올 수용액으로 세척한 후, 여과물을 진공 오븐에 넣어 하루 동안 건조시켜 제조한 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 입자(폴리스티렌 50 중량% 및 폴리메틸메타크릴레이트 50 중량%, 평균 입경: 5.0 ㎛, 변동계수(CV): 50)를 사용하였다.
(C) 아크릴계 광확산제
폴리메틸메타크릴레이트 입자(제조사: ASP, 제품명: MH-5FD)를 사용하였다.
실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 9
상기 각 구성 성분을 하기 표 1 및 2에 기재된 바와 같은 함량으로 첨가한 후, 250 내지 280℃에서 압출하여 펠렛을 제조하였다. 압출은 L/D=36, 직경 45 mm인 이축 압출기를 사용하였으며, 제조된 펠렛은 100℃에서 4시간 이상 건조 후, 6 Oz 사출기(성형 온도 260℃, 금형 온도: 60℃)에서 사출하여 시편을 제조하였다. 제조된 시편에 대하여 하기의 방법으로 물성을 평가하고, 그 결과를 하기 표 1 및 2에 나타내었다.
물성 측정 방법
(1) 광투과성 평가: ASTM D1003에 따라 측정한 1.0 mm 두께 시편 및 2.0 mm 두께 시편의 투과도(단위:%)를 측정하였다.
(2) 광확산성 평가: 1.0 mm 두께 시편 및 2.0 mm 두께 시편에 대하여, 변각 광도계(제조사: NIPPON DENSHOKU, 제품명: GC 5000L)를 사용하여 측정한 0°에서의 광도 값의 절반인 광도 값의 각도(단위: °)를 측정하였다.
실시예 비교예
1 2 3 4 5 1 2
(A) (중량부) 100 100 100 100 100 100 100
(B1) (중량부) 1 1.5 2 - - 0.4 4
(B2) (중량부) - - - 1.5 -
(B3) (중량부) - - - - 1.5 - -
투과도 (1.0 mm) 97.4 97.5 97.1 96.6 96.4 93.2 91.5
투과도 (2.0 mm) 95.7 93.1 92.4 92.7 92.9 91.5 81.5
확산도 (1.0 mm) 5 14 17 12 15 0 22
확산도 (2.0 mm) 12 23 26 26 24 2 37
비교예
3 4 5 6 7 8 9
(A) (중량부) 100 100 100 100 100 100 100
(B4) (중량부) 1.5 - - - - - -
(B5) (중량부) - 1.5 - - - - -
(B6) (중량부) - - 1.5 - - - -
(B7) (중량부) - - - 1.5 - - -
(B8) (중량부) - - - - 1.5 - -
(B9) (중량부) - - - - - 1.5 -
(C) (중량부) - - - - - - 1.5
투과도 (1.0 mm) 93.0 95.0 93.2 91.2 93.0 91.0 91.2
투과도 (2.0 mm) 90.0 91.0 89.5 87.0 90.2 90.2 80.0
확산도 (1.0 mm) 10 8 8 0 3 0 10
확산도 (2.0 mm) 32 22 12 1 5 0 35
상기 결과로부터, 본 발명의 열가소성 수지 조성물은 광투과성, 광확산성, 이들의 물성 발란스 등이 모두 우수함을 알 수 있다.
반면, 본 발명의 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 입자의 함량이 본 발명의 범위 미만일 경우(비교예 1), 광확산성 등이 저하됨을 알 수 있고, 본 발명의 범위를 초과할 경우(비교예 2), 광투과성, 광확산성 등이 저하됨을 알 수 있다. 본 발명의 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 입자 (B1) 대신에 폴리스티렌 및 폴리메틸메타크릴레이트 함량 범위가 본 발명의 범위를 벗어나는 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 입자 (B4)를 적용한 비교예 3의 경우, 광투과성, 광확산성 등이 저하됨을 알 수 있고, 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 입자 (B5)를 적용한 비교예 4의 경우, 광투과성, 광확산성 등이 저하됨을 알 수 있으며, 평균 입경이 본 발명의 범위를 초과하는 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 입자 (B6)를 적용한 비교예 5의 경우, 광투과성, 광확산성 등이 저하됨을 알 수 있고, 평균 입경이 본 발명의 범위 미만인 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 입자 (B7)를 적용한 비교예 6의 경우, 광투과성, 광확산성 등이 저하됨을 알 수 있으며, CV가 본 발명의 범위를 초과하는 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 입자 (B8)를 적용한 비교예 7의 경우, 광투과성, 광확산성 등이 저하됨을 알 수 있고, CV가 본 발명의 범위 미만인 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 입자 (B9)를 적용한 비교예 8의 경우, 광투과성, 광확산성 등이 저하됨을 알 수 있으며, 본 발명의 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 입자 (B1) 대신에 폴리메틸메타크릴레이트 입자 (C)를 적용한 비교예 9의 경우, 광투과성, 광확산성 등이 저하됨을 알 수 있다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (9)

  1. 폴리카보네이트 수지 100 중량부; 및
    폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 입자 0.5 내지 3 중량부를 포함하며,
    상기 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 입자는 폴리스티렌 함량이 41 내지 59 중량%이고, 폴리메틸메타크릴레이트 함량이 41 내지 59 중량%이고, 평균 입경이 3 내지 9 ㎛이며, 하기 식 1에 의한 입경의 변동계수(coefficient　of　variation: CV)가 20 내지 40인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물:
    [식 1]
    변동계수(CV) = [σ / M]
    상기 식 1에서, M은 공중합체 입자의 평균 입경이고, σ는 공중합체 입자 입경의 표준편차이다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 폴리카보네이트 수지는 중량평균분자량이 20,000 내지 30,000 g/mol인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 수지 조성물은 ASTM D1003에 따라 측정한 1.0 mm 두께 시편의 투과도가 96% 이상이고, 2.0 mm 두께 시편의 투과도가 92% 이상인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 수지 조성물은 1.0 mm 두께 시편에 대하여, 변각 광도계를 사용하여 측정한 0°에서의 광도 값의 절반인 광도 값의 각도가 3 내지 20°이고, 2.0 mm 두께 시편에 대하여, 변각 광도계를 사용하여 측정한 0°에서의 광도 값의 절반인 광도 값의 각도가 10 내지 30°인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 열가소성 수지 조성물로부터 형성된 광확산판.
  6. 폴리카보네이트 수지 매트릭스에 광확산제가 분산된 광확산판이며,
    상기 광확산제는 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 입자를 포함하고,
    상기 폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 입자는 평균 입경이 3 내지 9 ㎛이며, 하기 식 1에 의한 입경의 변동계수(coefficient　of　variation: CV)가 20 내지 40인 광확산판:
    [식 1]
    변동계수(CV) = [σ / M]
    상기 식 1에서, M은 공중합체 입자의 평균 입경이고, σ는 공중합체 입자 입경의 표준편차이다.
  7. 제6항에 있어서, 상기 폴라카보네이트 수지 매트릭스 100 중량부; 및 상기 광확산제 0.5 내지 3 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광확산판.
  8. 제6항에 있어서, 상기 광확산판은 ASTM D1003에 따라 측정한 1.0 mm 두께 시편의 투과도가 96% 이상이고, 2.0 mm 두께 시편의 투과도가 92% 이상인 것을 특징으로 하는 광확산판.
  9. 제6항에 있어서, 상기 광확산판은 1.0 mm 두께 시편에 대하여, 변각 광도계를 사용하여 측정한 0°에서의 광도 값의 절반인 광도 값의 각도가 3 내지 20°이고, 2.0 mm 두께 시편에 대하여, 변각 광도계를 사용하여 측정한 0°에서의 광도 값의 절반인 광도 값의 각도가 10 내지 30°인 것을 특징으로 하는 광확산판.
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