KR20030047726A

KR20030047726A - 에폭시 수지 조성물 및 이로부터 제조된 조명 기구용발광원 커버

Info

Publication number: KR20030047726A
Application number: KR1020020068847A
Authority: KR
Inventors: 길혜용
Original assignee: 주식회사 아토; 길혜용
Priority date: 2001-12-08
Filing date: 2002-11-07
Publication date: 2003-06-18

Abstract

본 발명은 에폭시 수지 조성물, 상기 조성물로 제조된 조명 기구용 발광원 커버에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명의 에폭시 수지 조성물은 에폭시 수지, 발색제 0.001 내지 15 phr(parts per hundred parts of resin), 지당(TiO₂) 0 내지 5 phr, 광 산란제 0 내지 10 phr, 분산제 0 내지 2 phr, 소포제 0 내지 2 phr 및 경화제 20 내지 50 phr을 포함한다.

본 발명의 에폭시 수지 조성물을 사용하여 제조한 조명 기구용 발광원 커버는, 시각적으로 미려하고, 내충격성, 내열성 등의 우수한 물리적 특성을 가지며, 표면이 면 발광되어 눈이 부시지 않을 뿐만 아니라 발광원에 전력이 공급되지 않을 경우는 물론 전력이 공급될 경우에도 발광원이 보이지 않아 미려한 외관을 갖는 효과가 있다.

Description

에폭시 수지 조성물 및 이로부터 제조된 조명 기구용 발광원 커버{Epoxy resin composition, and light source cover for illumination prepared therefrom}

본 발명은 경화 시에 우수한 광 분산 특성을 갖는 에폭시 수지 조성물 및 상기 조성물로부터 제조된 조명 기구용 발광원 커버에 관한 것이다.

보다 상세하게는, 본 발명은 경화 처리 시에 우수한 전면 발광 특성을 갖는 에폭시 수지 조성물 및 이로부터 제조된 조명 기구용 발광원 커버를 제공한다.

종래 기술에 의한 조명 기구에서는, 조명 기구에 사용되는 렌즈 재료로서 투명 또는 반투명의 아크릴 또는 유리, 플라스틱 등의 재료를 사용하거나(도 1 참조), 이러한 재료에 의한 렌즈를 사용하지 않고, 발광원의 빛이 렌즈 없이 직접 발광되는 형태의 조명 기구가 일반화되어 있다. 렌즈를 사용하지 않는 경우에는, 발광원을 육안으로 직접 보게 되므로 눈이 부시고, 쉽게 피로감을 주게 되며, 빛이 고르게 확산되지 못하고 외부 충격이나 빗물 또는 물로부터 발광원을 보호할 수 없다는 단점이 있었고, 렌즈를 사용한 경우에는 발광원은 보호할 수 있으나 렌즈를 통하여 발광원이 직접 보이고, 발광원의 전원이 차단되어 있을 경우에 렌즈 자체의 빛이 미려하지 못하며, 렌즈의 형태가 외부로 보이는 단점이 있었다(도 2 참조).

더욱이, 현재 건물 또는 간판에 일반 광고용 상품으로 빛을 내는 네온 또는 논네온이 사용되고 있으나, 네온은 눈이 부시며 쉽게 깨지기 쉽고 전원이 없을시에는 무색 투명하거나 내부의 발광원 자체의 색상이 그대로 보이게 됨으로써 미려함이 떨어진다. 또한, 네온은 곡면 성형성이 없어 네온을 형태별로 제각기 제작해야 하고, 외부 충격에 약해 쉽게 부서지기 때문에 잦은 교체가 불가피하고, 10,000 V이상의 고전압을 사용하기 때문에 감전이나 화재 위험이 있으며, 그 길이도 일반적으로 1 미터 정도로 제한이 있어 보다 긴 거리를 연결하는데 많은 시간과 공정이 필요하다.

또한, 논네온은 가용 길이가 길고, 유연성은 있으나 발광원에 전원이 공급되었을 때 면발광이 되지 않고 점(DOT)이 보여 색상이 미려하지 않으며, 100 V 또는 220 V로 사용하게 하여 감전 또는 화재의 위험이 있다(도 8 및 도 9 참조).

본 발명에 의한 에폭시 수지 조성물로 제조된 조명 기구용 발광원 커버는 이상과 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 불투명이면서 빛을 투과하고, 커버 자체에서 균일하게 면발광되어 시각적으로 우수하고 눈의 피로를 경감할 수 있으며, 가연성을 가지기 때문에 다양한 모양 또는 형태로 성형할 수 있고, 저전압을 사용함으로써 감전이나 화재의 위험성이 적고 전력 소모를 줄일 수 있다. 또한, 발광원에 전력이 공급되지 않더라도 튜브의 고유 색상을 갖고 전력이 공급되었을 경우 표면이 면발광되어 주야에 걸쳐 미려한 빛을 낼 수 있다(도 3 참조).

도 1은 조명 기구의 발광원에서 나오는 빛의 렌즈를 통한 분산을 나타낸 사시도이다.

도 2는 종래의 일반 렌즈의 빛 분산을 나타낸 사시도이다.

도 3은 본 발명의 에폭시 수지 조성물로 제조한 패널형 조명 기구용 발광원 커버의 빛 분산을 나타낸 사시도이다.

도 4는 본 발명의 가요성 특수 에폭시 수지 조성물로 제조한 패널형 조명 기구용 발광원 커버의 사시도이다.

도 5는 본 발명의 에폭시 수지 조성물로 제조한 네온 대체용 튜브형 조명 기구용 발광원 커버의 평면도 및 단면도이다.

도 6a는 본 발명의 에폭시 수지 조성물로 제조한 그물망 형태의 섬유보강재가 내부에 삽입된 패널형 다층 조명 기구용 발광원 커버의 사시도 및 일부 단면도이다.

도 6b는 선형 섬유 보강재가 내부에 삽입된 본 발명의 튜브형 조명 기구용 발광원 커버의 단면도이다.

도 6c는 불규칙적 섬유 보강재가 내부에 삽입된 본 발명의 튜브형 조명 기구용 발광원 커버의 단면도이다.

도 7a는 짧은 거리에서 광이 조사된 에폭시 수지 패널의 불균일한 광분산을 보여주는 사시도이다.

도 7b는 짧은 거리에서 광이 조사된 다층 에폭시 수지 패널의 균일한 광 분산을 보여주는 사시도이다.

도 8은 종래의 일반적인 네온의 사시도이다.

도 9는 종래의 일반적인 논네온의 평면도 및 단면도이다.

도 10은 발광원이 내부에 설치된 본 발명의 튜브형 조명 기구용 발광원 커버의 단면도이다.

도 11은 내부 표면에 오목한 홈이 형성된 본 발명의 튜브형 조명 기구용 발광원 커버의 단면도이다.

도 12는 동일한 LED 발광원을 사용하였을 때에, 본 발명의 에폭시 수지 패널과 종래 일반 아크릴 패널의 발광 전면을 비교하여 나타낸 평면 사진이다.

도 13은 동일한 LED 발광원을 사용하였을 때에, 본 발명의 에폭시 수지 패널을 이용한 경광등과 종래 일반 플라스틱을 이용한 경광등의 표면에서의 발광을 비교하여 나타낸 사진이다.

도 14는 도 13의 경광등에 전원을 공급하기 이전의 사진이다.

본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위하여 연구를 거듭한 결과, 에폭시 수지, 경화제 및 기타 첨가제를 포함하는 에폭시 수지 조성물이 경화 시에 우수한 면발광 특성을 갖는다는 사실을 밝혀내어 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명은 에폭시 수지(epoxy resin), 발색제 0.001 내지 15 phr(parts per hundred parts of resin), 지당(TiO₂) 0 내지 5 phr, 광 산란제 0 내지 10 phr, 분산제 0 내지 2 phr, 산화방지제 0 내지 5 phr, 자외선 차단제 0 내지 5 phr, 레벨링제 0 내지 2 phr, 소포제 0 내지 2 phr 및 경화제 20 내지 50 phr을 포함하는 에폭시 수지 조성물을 제공한다.

바람직하게는, 상기 에폭시 수지는 하기 화학식 1의 화합물로서,

R은 하기의 화학식을 갖고,

n은 1 또는 2의 정수이고;

R'는 -C(CH₃)₂-, -CH₂- 및 -S0₂-로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 기이고;

R"는 -X-CH₂-0- 기이고, X는 C₁내지 C₁₀반복 단위로 이루어진 알킬렌기이다.

바람직하게는, 상기 에폭시 수지는, (a) 베이스 에폭시 수지 30 내지 40 phr, 비스-페놀류 화합물 20 내지 30 phr 및 디글리시딜 에테르류 화합물 40 내지 50 phr을 교반하여 60℃ 내지 120℃에서 용해시키는 단계; (b) 상기 (a) 단계로부터 제조된 용액에 촉매를 비스-페놀류 화합물을 기준으로 100 내지 2500 ppm을 섞어준 후 100℃ 내지 200℃에서 1 내지 10시간 동안 반응시키는 단계에 의하여 제조된다.

바람직하게는, 상기 베이스 에폭시 수지는 하기 화학식 2의 화합물로서,

R은 상기 정의한 바와 같다.

바람직하게는, 상기 비스-페놀류 화합물은 하기 화학식 3의 화합물로서,

R'는 상기 정의한 바와 같다.

바람직하게는, 상기 디글리시딜 에테르류 화합물은 하기 화학식 4의 화합물로서,

R"는 상기 정의한 바와 같고, m은 1 내지 10의 정수이다.

바람직하게는, 상기 촉매는 플루오르 이온, 브롬 이온, 염소 이온 및 요오드 이온으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 또는 그 이상의 이온을 포함하는 이온성 촉매 또는 이미다졸류 촉매이다.

또한, 본 발명은 상기 에폭시 수지 조성물로 제조된 조명 기구용 발광원 커버를 제공한다.

바람직하게는, 상기 커버는 패널 또는 튜브 형상을 갖는다.

바람직하게는, 상기 커버는 곡면 성형 특성을 개선시키기 위해 내부에 오목한 홈이 형성된 커버이다.

바람직하게는, 상기 커버는 2층 이상의 커버가 중첩된 다층 형태이다.

바람직하게는, 상기 커버의 내부에는 섬유 보강재가 구비된다.

바람직하게는, 상기 보강재는 중합체 섬유 또는 유리 섬유이다.

이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

본 발명은 에폭시 수지, 발색제 0.001 내지 15 phr(parts per hundred parts of resin), 지당 0 내지 5 phr, 광 산란제 0 내지 10 phr, 분산제 0 내지 2 phr, 산화방지제 0 내지 5 phr, 자외선 차단제 0 내지 5 phr, 레벨링제 0 내지 2 phr, 소포제 0 내지 2 phr 및 경화제 20 내지 50 phr를 포함하는 에폭시 수지 조성물을 제공한다.

본 발명에서 조성물 성분의 함량을 나타내기 위해 사용된 용어 phr(parts per hundred parts of resin)은 수지 100부당 해당 성분이 얼마의 양으로 포함되는지를 표현하는 상대적인 양을 의미한다. 예를 들어, 경화제 20 phr은 수지 100부를 기준으로 20부의 경화제가 조성물에 포함된다는 것을 의미한다.

본 발명에서 사용된 에폭시 수지는 하기 화학식 1의 화합물로서,

<화학식 1>

R, R' 및 R"는 상기 정의한 바와 같다.

상기 에폭시 수지는, 베이스 에폭시 수지 30 내지 40 phr, 비스-페놀류 화합물 20 내지 30 phr 및 디글리시딜 에테르류 화합물 40 내지 50 phr을 교반기를 사용하여 교반하고, 60℃ 내지 120℃에서 용해시킨 다음, 상기 용액에 촉매를 비스-페놀류 화합물을 기준으로 100 내지 2500 ppm을 섞어준 후 100℃ 내지 200℃에서 1 내지 10시간 동안 반응시킴으로써 제조된다.

에폭시 수지는 그것을 구성하는 분자 구조 중에 에폭시기를 가지고 있는 것으로서, 그 종류가 매우 다양하며, 현재 비스-페놀 A와 에피클로로하이드린 (Epichlorohydrine)을 알카리 존재 하에서 반응시켜 얻는 비스-페놀 A형 에폭시 수지가 상업적으로 중심이 되고 있다.

본 발명에서도 상기 베이스 에폭시 수지는 비스-페놀 A형 에폭시 수지를 기준으로 사용하였으며, 비스-페놀 A형 에폭시 수지는 하기 화학식 2의 일반식을 가지며,

<화학식 2>

R은 상기 정의한 바와 같다.

이러한 비스-페놀 A형 베이스 에폭시 수지에 하기 화학식 3의 일반식을 갖는 비스-페놀 A(R'가 -C(CH₃)₂-), 비스-페놀 F(R'가 -CH₂-) 및 비스-페놀 S(R'가 -S0₂-) 등의 비스-페놀류 화합물 및,

<화학식 3>

하기 화학식 4의 일반식을 갖는 디글리시딜 에테르류 화합물을 교반 및 용해시켰다.

<화학식 4>

단, R" 및 m은 상기 정의한 바와 같다.

다음으로, 상기 용액에 플루오르 이온, 브롬 이온, 염소 이온 및 요오드 이온으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 또는 그 이상의 이온을 포함하는 이온성 촉매 또는 이미다졸류 촉매를 비스-페놀류 화합물을 기준으로 100 내지 2500 ppm 만큼 가하여 주고 100℃ 내지 200℃에서 1 내지 10시간 동안 반응시킴으로써, 베이스 에폭시 수지, 비스-페놀류 화합물 및 디그리시딜 에테르류 화합물 간의 결합을 야기함으로써 상기 화학식 1에서와 같은 에폭시 수지를 제조하였다.

본 발명의 조성물에 사용되는 발색제(또는 조색제)의 예로는 안료, 도료 및 잉크를 언급할 수 있다. 발색제는 분말일 경우에는 작업 중 희석이 잘 되지 않아 경화 후에 분말로 남는 경우가 있을 수 있으므로, 이는 경화제와 1:1의 비율로 농축 혼합하여 액상화함으로써 사용될 수 있다. 또한, 발색제 사용시에 햇빛에 의한 황변 현상이 진행될 수도 있으므로, 이의 진행을 늦추기 위하여 천연 재료에 의한 발색제를 사용할 수도 있다.

본 발명의 조성물에 사용되는 광산란제는 빛의 확산을 돕고, 형광 효과를 내기 위하여 사용되며, 레벨링제는 경화 후 패널의 표면을 고르고 굴곡이 없도록 하기 위하여 사용되며, 자외선 차단제는 황변 현상의 지연을 막기 위하여 사용되고, 소포제는 경화 중 기포 발생을 억제하기 위하여 사용된다.

본 발명의 조성물에 사용되는 분산제는 20 나노미터 이하의 입경을 갖는 SiO₂, 탈크 등의 무기물 입자를 사용하며, 이러한 분산제는 직진된 빛을 분산 및 확산시킴으로써 렌즈 표면 전체에서의 고른 발광을 유도한다.

본 발명은 또한 상기 에폭시 수지 조성물로 제조된 전면 발광 특성을 갖는 조명 기구용 발광원 커버를 제공한다. 조명 기구용 발광원 커버는 조명 기구의 발광원을 외부에 외관상 직접적으로 노출시키지 않으면서도 일정량의 광을 투과하여 상기 조명 기구가 조명용으로 사용될 수 있도록 발광원을 차폐하는 장치를 말하며, 다양한 형상으로 제조되어질 수 있다.

본 발명에서 언급하는 발광원이라 함은 빛을 내는 장치로 형광등, 전구, 냉음극관, LED(발광다이오드), LMD 등의 전기를 이용하여 빛을 내는 전원 기기를 의미하고, 조명 기구는 기구 본체에 발광원을 넣어 빛을 발산할 수 있도록 만든 기구를 의미한다.

본 발명에 의한 조명 기구용 발광원 커버의 색상에는 별다른 제한이 없으나, 빨강, 노랑, 주황, 청색, 녹색, 흰색 등의 다양한 색상이 가능하고, 이를 발광원이 설치된 조명 기구의 발광원 커버로 사용함으로써, 발광원으로부터 미려한 빛을 커버 전체에 발광시켜 눈부심을 제거할 뿐만 아니라, 발광원의 전원을 차단하여 발광시키지 않을 때에도 커버 자체의 미려한 색상이 표현되도록 할 수 있다.

본 발명에 의한 조명 기구용 발광원 커버는, 발광원이 설치된 조명 기구의 발광원 커버로 사용될 수 있도록 다양한 형상으로 제조되어질 수 있으며, 평판형의 패널 또는 관형의 튜브 형상으로 제조 가능하다. 특히, 본 발명의 조명 기구용 발광원 커버는 연질 에폭시 수지를 포함하는 조성물을 이용하여 커버에 가요성을 부여함으로써 만곡시키거나 용이하게 성형할 수 있는 특성을 갖기 때문에, 볼록하거나 오목한 면, 동심원 형태등 다양한 형태로 적용 가능하다(도 4 참조).

따라서, 본 발명에 의한 패널 및 튜브의 형상에는 조명 기구의 발광원 커버로 사용될 수 있는 한, 별다른 제한이 없으나, 예를 들어 평판 형상의 패널, 길다란 발광원의 커버로 사용되기 위한 'ㄷ'자 단면을 갖는 봉 형상 및 다각 고리 형상의 튜브, 반원형 단면을 갖는 봉 형상 및 도우넛 형상의 튜브, 및 원형 단면을 갖는 봉 형상 및 도우넛 형상의 튜브 등의 형상으로 제조되어질 수 있다.

본 발명에 의한 조명 기구용 발광원 커버는 다양한 색과 형태를 갖도록 제조하여 그 안에 발광원을 장착하여 전원을 연결함으로써 커버 전체를 고르게 면발광시키고 주간에 전원이 차단된 상태에서도 미려한 색상을 제공할 수 있다. 특히, 상기 전면 발광 특성을 갖는 튜브형 조명 기구용 발광원 커버는 현재 건물 외부에 광고용으로 사용되는 네온 또는 논네온을 대체하여 사용될 수 있다.

또한, 본 발명의 조명 기구용 발광원 커버는, 그 내부 표면에 오목한 홈, 예를 들어 V자형 홈 등을 형성시킴으로써 우수한 곡면 성형 특성을 갖도록 만들 수 있다 (도 11 참조).

본 발명에 의한 조명 기구용 발광원 커버의 제조 방법으로는 통상적으로 사용되는 에폭시 수지의 성형 가공 방법이 사용될 수 있으며, 예를 들어 평판 성형, 압출 성형, 사출 성형, 블로우 성형, 프레스 성형 등의 다양한 성형 가공 방법이 사용될 수 있다.

또한, 본 발명의 조명 기구용 발광원 커버는 단일층 또는 다층 형태일 수 있다. 일정 두께의 커버에서 발광원으로부터의 빛이 커버를 통과하여 면발광이 되기 위해서는 발광원과 커버 사이에 일정 거리가 필요하다. 그러나, 사용 방식에 따라 발광원과 커버 사이의 거리가 짧을 수 있기 때문에, 이 거리에서 빛의 확산을 증폭하여 면 발광에 이를 수 있도록 본 발명의 커버를 수 개 결합하거나 본 발명의 커버와 통상의 투명 커버를 결합시켜 다층 형태로 사용할 수 있다(도 7a 및 도 7b 참조).

도 7a는 짧은 거리에서 광이 조사된 에폭시 수지 패널에서 불균일한 광분산이 발생함을 보여주고 있고, 도 7b는 동일한 거리에서 광이 조사된 다중 에폭시 수지 패널로부터 광이 균일하게 분산됨을 보여주고 있다.

또한, 사용 목적상, 예를 들어 휘거나, 곡면 부위로 사용할 경우, 잦은 충격이 있는 곳에 사용할 경우 또는 저온에 노출될 경우 파열되거나 변형이 올 수 있고, 고온에서 이완되거나 변형이 오는 것을 예방하기 위해서, 본 발명의 조명 기구용 발광원 커버의 내구성, 내충격성 및 내후성을 보다 보완하기 위하여 보강재를 커버의 내부에 규칙적인 그물망 형태 또는 불규칙적 형태로 삽입할 수 있다(도 6a, 도 6b 및 도 6c 참조).

상기 보강재는 빛을 커버의 표면에서 면발광시키기 위하여 빛을 투과/분산시킬 수 있는 투명 재질이 바람직하고, 그 예로는 투명 폴리머 섬유 및 유리섬유를 들 수 있다.

도 6a는 그물망 형태의 섬유 보강재가 내부에 삽입된 본 발명의 패널의 일례를 도시한 것이고, 도 6b는 선형 섬유 보강재가 내부에 삽입된 본 발명의 에폭시 수지 튜브를 예시한 것이고, 도 6c는 불규칙적 섬유 보강재가 내부에 삽입된 본 발명의 에폭시 수지 튜브의 상세도이다.

본 발명에 따른 조명 기구용 발광원 커버를 대량 생산할 경우, 에폭시의 경화 시간을 10분 이내로 단축하여 기계에서 라인 생산을 할 수 있도록 조정할 수 있고, 혼합 중 기포를 제거할 수 있도록 탈포 작용을 기계 내부에서 실시할 수 있도록 설계할 수 있다.

본 발명에 따른 조명 기구용 발광원 커버의 두께는 사용 용도 또는 발광원의 종류에 따라 적합하게 선택할 수 있으며, 예를 들어 5 mm 내지 2 cm 의 두께로 제조하여 사용할 수 있다.

<실시예>

이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예로 제한되는 것은 아니다.

<실시예 1>

비스-페놀 A형 베이스 에폭시 수지 300g, 비스-페놀 A 300g, 및 디글리시딜 에테르 400g을 교반기에 넣고 80℃에서 완전히 용해될 때까지 교반하였다. 상기 용액에 이온성 촉매를 비스-페놀 A를 기준으로 1000 ppm만큼 가하고, 150℃에서 5시간 동안 반응시킴으로써, 에폭시 수지 (DGEBA, Diglycidylether of Bisphenol A)를 제조하였다.

<실시예 2>

비스-페놀 A 300g 대신에 비스-페놀 F 300g을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 같은 방법으로 에폭시 수지 (DGEBF, Diglycidylether of Bisphenol F)를 제조하였다.

<실시예 3>

에폭시 수지 (DGEBA, Diglycidylether of Bisphenol A) 1 kg, 청색 발색제 9 g, 분산제 3 g, 자외선 차단제 2 g, 레벨링제 1 g, 광 산란제 25 g 및 경화제 400 g을 교반기를 사용하여 혼합하였다. 이 혼합물에 혼합 과정에서 발생하는 수포를 제거하기 위해 소포제 7 g을 첨가하여 에폭시 수지 조성물 1.65 kg을 제조하였다.

<실시예 4>

연질 에폭시 수지 (DGEBF, Diglycidylether of Bisphenol F) 1 kg, 적색 발색제 9 g, 분산제 3g, 자외선 차단제 0.5 g, 레벨링제 1 g, 광 산란제 25 g 및 경화제 400 g을 교반기를 사용하여 혼합하였다. 이 혼합물에 소포제 7 g을 첨가하여 에폭시 수지 조성물 1.78 kg을 제조하였다.

<실시예 5>

실시예 3에서 제조한 에폭시 수지 조성물을 주형에 가한 후 70℃에서 3시간동안 경화시켜 두께 5 mm, 폭 10 cm, 길이 20 cm의 패널 및 두께 5 mm, 직경 2 cm, 길이 20 cm의 튜브를 각각 제조하였다.

상기 제조한 패널 및 튜브에 30 kg의 하중을 가하여 실험한 결과, 균열 등의 형태적인 변화가 발생하지 않았다. 또한, -40℃에서 48시간동안 방치하고, 70℃의 고온에서 5시간동안 방치한 후 관찰한 결과, 표면의 균열 및 이완이 발생하지 않아 내열성, 내충격성 등이 우수함이 입증되었다.

또한, 제조한 패널을 LED 발광 조명 기구의 렌즈로 사용하여 발광 시험을 실시하였다. 그 결과, 패널 전체에 걸쳐 광이 균일하게 발광하여 눈에 자극이 없는 부드러운 광이 분산됨을 알 수 있었다 (도 12 및 도 13 참조).

제조한 튜브는 그 내부에 저전압으로 발광할 수 있는 발광원으로서 LED OVAL 타입을 배치하여 전원을 공급한 후 발광 특성을 분석한 결과, 24 V 이하의 낮은 전압에서도 양호하게 발광하고, 광이 튜브 표면 전체에서 면발광하여 우수한 발광 특성을 보였다.

<실시예 6>

실시예 4에서 제조한 에폭시 수지 조성물을 80℃에서 2시간동안 주형에서 경화시켜 두께 1.5 cm, 폭 10 cm, 길이 20 cm의 패널 및 두께 1.5 cm, 직경 4 cm, 길이 20 cm의 튜브를 각각 제조하였다.

상기 제조한 패널 및 튜브에 30 kg의 하중을 가하여 시험한 결과, 균열 등의 형태적인 변화가 발생하지 않았다. 또한, -30℃에서 48시간동안 방치하고, 60℃의 고온에서 7시간동안 방치한 후 관찰한 결과, 표면의 균열 및 이완이 발생하지 않아 내열성, 내충격성 등이 우수함이 입증되었다.

실시예 5에서와 같이, 패널 및 튜브의 발광 특성을 조사한 결과, 우수한 발광 특성을 보임을 알 수 있었다.

<실시예 7>

실시예 3 및 4에서 제조한 에폭시 수지 조성물을 주형에 3 mm의 높이로 가한 후, 그 위에 투명한 폴리머 섬유를 규칙적인 그물망 형태로 배치하여 70℃에서 3시간동안 경화시켰다. 이어서, 고정된 그물망 형태의 폴리머 섬유위에 다시 수지 조성물 2 mm를 가한 후 경화시켜 중앙 부위에 폴리머 섬유가 보강재로 삽입된 두께 5 mm, 폭 10 cm, 길이 20cm의 패널을 각각 제조하였다.

상기 제조한 패널 및 튜브에 30 kg 및 40 kg의 하중을 가하여 시험한 결과, 균열 등의 형태적인 변화가 발생하지 않았다. 또한, -40℃에서 48시간동안 방치하고, 70℃의 고온에서 7시간동안 방치한 후 관찰한 결과, 표면의 균열 및 이완이 발생하지 않아 내열성, 내충격성 등이 우수함이 입증되었다.

발광 특성에 있어서도, 실시예 5에서와 같이 우수한 발광 특성을 보임을 알 수 있었다.

<실시예 8>

실시예 3 및 4에서 제조한 에폭시 수지 조성물을 튜브 제조용 주형에 2 mm 의 두께로 가한 후, 주형 중앙의 빈 공간에 투명한 유리 섬유를 규칙적인 그물망 형태로 배치하여 80℃에서 2시간동안 경화시켰다. 이어서, 그 위에 다시 수지 조성물 3 mm를 가한 후 경화시켜 중앙 부위에 유리 섬유가 보강재로 삽입된 두께 5 mm, 직경 3 cm, 길이 20 cm의 튜브를 각각 제조하였다.

상기 제조한 패널 및 튜브에 35 kg의 하중을 가하여 시험한 결과, 균열 등의 형태적인 변화가 발생하지 않았다. 또한, -30℃에서 48시간 동안 방치하고, 70℃의 고온에서 5시간동안 방치한 후 관찰한 결과, 표면의 균열 및 이완이 발생하지 않아 내열성, 내충격성 등이 우수함이 입증되었고, 역시 우수한 발광 특성을 보임을 알 수 있었다.

<실시예 9>

실시예 7 및 8과 동일한 방식으로 패널 및 튜브를 제조하되, 그물망 형태의 중합체 섬유 대신에 선 형태의 중합체 섬유를 에폭시 수지 조성물에 미리 혼합하여 주형에서 경화시켜 패널 및 튜브를 제조하였다. 이 경우에도, 중합체 섬유가 패널 및 튜브 내에서 불규칙한 형태로 존재하여 만족스러운 보강 효과를 얻을 수 있었다.

<실시예 10>

접착제를 사용하여 실시예 5에서 제조한 치수의 패널 2장은 접착시켜 이중 패널을 제조하였다. 제조한 이중 패널과 단일 패널을 40 W의 백열 전등이 구비된 조명 기구로부터 10 cm 거리에 배치하여 발광 특성을 조사하였다. 그 결과, 단일패널의 경우 발광원인 백열 전등이 원형의 보다 밝은 형태로 일부 미약하게 육안으로 보였지만, 상기 이중 패널의 경우에는 발광원의 형태가 전혀 보이지 않는 상태로 패널 전체에 균일하게 빛이 분산됨을 관찰할 수 있었다. 이와 같이, 발광원으로부터 매우 가까운 거리에 본 발명의 패널을 사용할 경우에는 다중 패널의 형태를 사용함으로써 우수한 발광 효과를 용이하게 얻을 수 있었다.

<실시예 11>

시판되는 투명 에폭시 수지를 사용하여 실시예 6과 동일한 방식으로 두께 0.5 cm, 직경 4 cm, 길이 20 cm의 튜브를 제조한 후, 그 외부에 실시예 3의 에폭시 수지 조성물을 80℃에서 2시간 동안 경화시켜 2층 구조를 갖는 튜브 (두께 1.5 cm, 폭 10 cm, 길이 20 cm)의 튜브를 제조하였다.

상기 제조한 2층 튜브에 30 kg의 하중을 가하여 실시예 8과 동일하게 시험한 결과, 우수한 내충격성 및 내열성을 보였다. 또한, 실시예 5에서와 같이, 발광 특성을 조사한 결과, 우수한 발광 특성을 보임을 알 수 있었다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 에폭시 수지 조성물을 사용하여 제조한 조명 기구용 발광원 커버는, 시각적으로 미려하고, 내충격성, 내열성 등의 우수한 물리적 특성을 갖고, 표면이 면발광되어 눈이 부시지 않을 뿐만 아니라 발광원에 전력이 공급되지 않을 경우는 물론(도 14 참조) 공급될 경우에도 발광원이 보이지 않아 미려한 외관을 갖는 효과가 있다.

Claims

에폭시 수지(epoxy resin), 발색제 0.001 내지 15 phr (parts per hundred parts of resin), 지당(TiO₂) 0 내지 5 phr, 광 산란제 0 내지 10 phr, 분산제 0 내지 2 phr, 산화방지제 0 내지 5 phr, 자외선 차단제 0 내지 5 phr, 레벨링제 0 내지 2 phr, 소포제 0 내지 2 phr 및 경화제 20 내지 50 phr을 포함하는 에폭시 수지 조성물.
제1항에 있어서, 상기 에폭시 수지는 하기 화학식 1의 화합물인 것을 특징으로 하는 에폭시 수지 조성물:

<화학식 1>

단, 상기 화학식 1에서, R은 하기의 화학식을 갖고,

n은 1 또는 2의 정수이고;

R'는 -C(CH₃)₂-, -CH₂- 및 -S0₂-로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 기이고;

R"는 -X-CH₂-0- 기이고, X는 C₁내지 C₁₀반복 단위로 이루어진 알킬렌기이다.
제1항에 있어서, 상기 에폭시 수지는,

(a) 베이스 에폭시 수지 30 내지 40 phr, 비스-페놀류 화합물 20 내지 30 phr 및 디글리시딜 에테르류 화합물 40 내지 50 phr을 교반하여 60℃ 내지 120℃에서 용해시키는 단계; 및

(b) 상기 (a) 단계로부터 제조된 용액에 촉매를 비스-페놀류 화합물을 기준으로 100 내지 2500 ppm을 섞어준 후 100℃ 내지 200℃에서 1 내지 10시간 동안 반응시키는 단계에 의하여 제조되는 것을 특징으로 하는 에폭시 수지 조성물.
제3항에 있어서, 상기 베이스 에폭시 수지는 하기 화학식 2의 화합물인 것을 특징으로 하는 에폭시 수지 조성물:

<화학식 2>

단, 상기 화학식 2에서 R은 하기의 화학식을 갖고,

상기 화학식에서, n은 1 또는 2의 정수이다.
제3항에 있어서, 상기 비스-페놀류 화합물은 하기 화학식 3의 화합물인 것을 특징으로 하는 에폭시 수지 조성물:

<화학식 3>

단, 상기 화학식 3에서 R'는 -C(CH₃)₂-, -CH₂- 및 -S0₂-로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 기이다.
제3항에 있어서, 상기 디글리시딜 에테르류 화합물은 하기 화학식 4의 화합물인 것을 특징으로 하는 에폭시 수지 조성물:

<화학식 4>

단, 상기 화학식 4에서 R"는 -X-CH₂-0- 기이고, X는 C₁내지 C₁₀반복 단위로 이루어진 알킬렌기고, m은 1 내지 10의 정수이다.
제3항에 있어서, 상기 촉매는 플루오르 이온, 브롬 이온, 염소 이온 및 요오드 이온으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 또는 그 이상의 이온을 포함하는 이온성 촉매 또는 이미다졸류 촉매인 것을 특징으로 하는 에폭시 수지 조성물.
제1항의 에폭시 수지 조성물로 제조된 조명 기구용 발광원 커버.
제8항에 있어서, 상기 커버가 패널 또는 튜브 형상인 것을 특징으로 하는 조명 기구용 발광원 커버.
제8항에 있어서, 곡면 성형 특성을 개선시키기 위해 내부에 오목한 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 조명 기구용 발광원 커버.
제8항에 있어서, 2층 이상의 커버가 중첩된 다층 형태인 것을 특징으로 하는 조명 기구용 발광원 커버.
제8항에 있어서, 상기 커버의 내부에 섬유 보강재가 구비된 것을 특징으로 하는 조명 기구용 발광원 커버.
제12항에 있어서, 상기 보강재가 중합체 섬유 또는 유리 섬유인 것을 특징으로 하는 조명 기구용 발광원 커버.