KR20030091775A - 발광 다이오드 간판 및 여기에 사용되는 반투명 플라스틱시트 - Google Patents

발광 다이오드 간판 및 여기에 사용되는 반투명 플라스틱시트 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 발광 다이오드(LED) 광원용 및 기타 목적용 광 확산 보호 커버 또는 간판 표면으로서 유용한, 연마된 반투명 동시압출 시트에 관한 것이다. 당해 시트는, 열가소성 매트릭스와 혼합된 1 내지 60% 용융물의 하중에서 평균 입자 크기가 약 4 내지 100㎛인 입자를 함유하는 입자층(a)[당해 입자 및 매트릭스는 ASTM D 542에 따라 측정하는 경우 서로 0.001단위 이상 상이한 굴절 지수를 갖는다] 및 열가소성 조성물로 구성된 하나 이상의 기판층(b)[각각의 기판층은 ASTM D 542에 따라 측정된 경우 입자층 매트릭스의 굴절 지수의 0.2단위 이내의 굴절 지수를 갖는다]으로 구성된다.

Description

발광 다이오드 간판 및 여기에 사용되는 반투명 플라스틱 시트{Light emitting diode signs and translucent plastic sheets used therein}
본 출원은 2002년 5월 23일자로 출원된 미국 가특허원 제60/383,228호 및 2003년 1월 8일자로 출원된 미국 가특허원 제60/438,611호의 이권을 청구한다.
본 발명은 광 확산 보호 커버 또는 발광 다이오드(LED) 광원용 또는 기타 목적의 간판 표면으로서 사용되는 반투명 동시압출된 열가소성 시트, 및 이러한 시트를 사용하는 LED 간판에 관한 것이다.
발광 간판의 표면 및 채널 문자로서 사용되는 가장 통상적인 플라스틱은 아크릴 및 폴리카보네이트이다. 아크릴은 높은 투광성, 우수한 내후성 및/또는 내황변성이 요구되는 경우 전형적으로 사용된다. 폴리카보네이트는 높은 내충격성, 내열성 또는 내연소성이 요구되는 경우 통상 사용된다. 이들 다수의 용도에 있어서, 플라스틱은 목적하는 색상 및 투광성을 달성하도록 안료 처리될 수 있다.
발광 채널 문자용으로서 가장 통상적인 광원은 이전부터 발광관이 사용되어 왔다. 발광관은 고전압(전형적으로 3,000 내지 15,000 Volt)이 인가된 경우, 사용된 가스의 특징적인 가스 색상, 혼합된 가스 유리관의 색상, 또는 유리관의 내벽을 피복하는 형광성 인광체의 색상으로 발광한다. 예를 들면, 네온 가스는 적색을 방출하며, 수은 증기와 혼합된 아르곤 가스는 청색상을 방출한다. 이들 발광 관은 통상 직경이 9 내지 15mm이고, 목적하는 문자 형태에 맞춘 윤곽을 지닌다.
채널 문자를 조명하는 보다 최근의 경향은 가스, 특히 네온으로 충전된 발광관으로부터 발광 다이오드(LED) 광원으로의 전환 가능성을 탐구하는 것이다. 간판 제조자가 LED 광원의 사용을 탐구하려는 이유는 다음과 같다. LED는 예측 수명이 보다 길고(100,000시간 이하), 저전압(12V 직류)에서 작동하며, 보고된 바에 따르면 작동 비용이 크게 감소된다. LED 광원에 의해 제공되는 작동 비용 감소는 저전압 작동 요건, 고도의 방향성 발광 및 매우 좁은 발광 파장 범위(즉, 약 50nm의 범위가 가능함)에 기여한다. 이러한 작동 비용 감소는 간판의 최종 사용자에게 이로울 뿐만 아니라, LED의 광범위한 사용으로 인해 에너지 소비를 크게 줄이는데에도 도움이 된다.
2개의 광원(발광관 및 LED)을 비교한 결과, 이들은 매우 상이하다. 발광관은, 불연속적이고 광원 지점을 나타내기 위해 보다 근접한 LDE와 대비되는 바와 같이, 본래 매우 길고 연속적이다. 또 다른 차이점은, 발광관으로부터의 발광이 통상 관으로부터 방사상으로 모든 각도(0 내지 360°)로 방출하는데 반해, LED 발광은 고도의 방향성을 가지며, 보다 파장 특이적이다.
채널 문자 제조자가 발광관을 LED 광원으로 대체하려고 시도한 경우, 이들은 플라스틱 표면의 일부(특히, 보다 밝은 색상을 갖는 표면)가 LED 광원을 은닉하지못함을 발견하였다. 이들은 또한, LED 광원을 사용하는 경우 빛이 채널 문자의 표면에 균일하게 분포되지 않음을 발견하였다. 이러한 문제를 바로 잡고자, 필름을 플라스틱 표면의 광원측에 노출시키는 등의 2차 처리가 시도되었다. 이러한 형태의 2차 처리는 표면이 LED 광원을 보다 잘 은닉하도록 할 수 있지만, 조명이 켜진 경우 생성된 플라스틱 표면의 투광성 및 투과된 색상 특성을 가시적으로 변화시키며, 조명이 꺼진 경우 반사된 색상을 가시적으로 변화시킨다. 또한, 이러한 형태의 2차 처리는 고가이며, 간판 제조자에게 후술되는 바와 같은 또 다른 문제를 안겨 준다.
종종, 하나의 회사 자리에는 여러개의 간판이 있거나, 여러개의 간판 형태가 여러번 게시된다. 예를 들면, 회사명을 광고하기 위해 건물 위에 설치된 채널 문자 간판과, 동일한 특성의 단독 대형 스탠드 및 가두 간판대를 흔히 볼 수 있다. 흔히, 회사명을 광고하는 영역에서의 가두 간판 표면, 및 채널 문자 간판 표면이 동일한 광학적 특성(발광 투과성, 투과하거나 반사하는 색상, 및 광택)을 갖는다. 그러므로, 각각의 간판에 간판 표면 재료가 동일한 경우가 매우 빈번하다. 그러므로, 간판 조명이 꺼진 경우, 간판 표면의 반사된 색상 및 광택 특성은 동일하다. 또한, 간판 조명이 켜진 경우, 투광성(즉, 명도), 및 간판 표면의 투과 색상은 동일하거나 유사하다. 광원의 색상 방출 특성이 상이하다면(즉, 발광관 대 형광관), 상기 투과된 색상이 조명이 켜진 경우 꼭 같지 않을 수 있음을 유의해야 한다. 간판 제조자가 발광관 광원으로부터 LED 광원으로 바꾸고 전술한 바와 같이 플라스틱 간판 표면의 한면에 필름을 도포하는 경우, 채널 문자 간판의 투과된 색상 및 반사된 색상은 더 이상 가두 간판 표면의 것과 조화되지 않는다. 이는 간판 제조자에게 또 다른 문제를 안겨준다.
플라스틱 시트의 한쪽 표면을 샌드 블래스팅하는 등의 2차 처리가 발광 LED를 은닉하기에 충분한 표면 조도를 유발할 수 있다는 사실이 공지되어 있다. 그러나, 이는 고유한 높은 수준의 제품 불량율을 유도하는 고가의 2차 가공 단계이다.
표준 아크릴 간판 표면 커버는 발광관 광원과 함께 간판용으로 통상적으로 사용된다. 이들의 예는 플렉시글라스(PlexiglasR) MC(ASTM D 1238, 조건 230℃/3.8kg, 과정 A에 따라 측정된 용융 유량이 약 2g/10분인 MMA/EA 공중합체로 구성된 압출 및 용융 칼린더링된 아크릴 시트)를 포함한다. 또한, 플라스틱 시트 제조자는 압출 공정 동안 시트 표면에 무광택 가공 패턴을 엠보싱할 수 있다는 점이 공지되어 있다. 시트 성형 공정을 통해 플라스틱 무광택 가공 표면을 제조하는 첨단 방법은, 용융 중합체 압출물이 연마 및 냉각되어 시트로 성형됨에 따라 당해 압출물에 무광택 가공 패턴을 부여하기 위해 엠보싱 롤을 사용하는 방법이다. 이는, 바람직한 광 산란 특성을 달성하는 데 사용될 수 있는 또 다른 기술이다.
그러나, 시트 압출 공정에서 당해 엠보싱 기술은 몇가지 단점을 갖는다:
1. 연마 롤의 하나를, 플렉시글라스RMC 시트와 같은 표준 제품을 제조하는 데 사용되는 통상적으로 사용되는 고연마 크롬 롤로부터 플렉시글라스RMC 무광택 가공 시트와 같은 특수 제품에 전형적으로 사용되는 패턴화된 롤로 변경시키기 위해 압출 라인을 중지시킬 필요가 있다.
2. 생성된 플렉시글라스RMC 무광택 가공 시트의 무광택 가공 또는 광택도가 생성된 각각의 시트 두께에 따라 크게 변한다. 전형적으로 이러한 엠보싱 기술을 사용하여, 보다 두꺼운 게이지 시트에 보다 높은 광택이 나타난다. 이는, 보다 두꺼운 시트가 보다 장기간 동안 재료를 압출 또는 용융 캘린더링하는데 필요한 열을 보유하기 때문이다. 결과적으로, 시트를 패턴으로 엠보싱 처리한 후, 보다 두꺼운 게이지 시트가 좀더 이완되어 원래의 엠보싱된 패턴으로부터 더 많이 이탈하는 경향이 있다. 따라서, LED를 은닉하기 위한 광 산란량은 시트 두께의 변화와 일치하지 않는다.
본 발명은 다음과 같은 특징을 갖는 동시압출 공정에 의해 아크릴 수지를 경제적으로 제조할 수 있다:
1. 고연마된 시트 제품으로부터 특수 무광택 가공 시트 제품으로 변화시키기 위해 라인을 중지할 필요는 없다;
2. 다양한 두께에서 생성된 시트의 광택 특성은 엠보싱 기술을 사용하여 제조된 시트에 비해 더 잘 일치한다.
본 발명은 또한 다음과 같은 특징을 갖는 동시압출 공정에 의해 플라스틱 시트를 경제적으로 제조할 수 있다:
●효과적으로 LED 광원을 은닉하고 빛을 분배한다;
●간판 제조자가 다음 특성을 실질적으로 변화시키지 않으면서 채널 문자에서 발광관으로부터 LED로의 광원을 변경시킬 수 있다:
●간판 표면 외장의 반사된 색상;
●간판 표면 외장의 광택;
●조명이 켜진 간판 표면의 투과된 색상; 및
●조명이 켜진 간판 표면의 투광성.
본 발명은 LED 또는 기타 형태의 점광원으로 조명처리하는 데 사용될 수 있는 채널 문자/간판 표면 색상의 범위를 확대시킨다. 내부 표면에 또는 간판 표면의 중간층으로서 이들 입자를 전략적으로 배치시키는 것만으로도 이러한 광학적 특성을 달성할 수 있다.
본 발명은 발광 다이오드(LED) 광원용 및 기타 목적으로 광 확산 보호 커버 또는 간판 표면으로서 유용한, 두께가 바람직하게는 0.002 내지 1.0in인 연마된 반투명 동시압출 시트에 관한 것이다. 당해 시트는, 열가소성 매트릭스, 바람직하게는 MMA/EA 아크릴 매트릭스와 혼합된 1 내지 60% 용융물의 하중에서 두께가 바람직하게는 0.001in 이상, 보다 바람직하게는 0.001 내지 0.100in이고 평균 입자 크기가 약 4 내지 100㎛, 바람직하게는 15 내지 70㎛이고 입자 크기 분포가 1 내지 110㎛인 입자층(a)[당해 입자 및 매트릭스는 ASTM D 542에 따라 측정하는 경우 서로0.001단위 이상 상이한 굴절 지수를 갖는다]; 및 동일하거나 상이한 열가소성 조성물로 구성된 하나 이상의 기판층(b)[당해 기판층은 ASTM D 542에 따라 측정된 경우 입자층 매트릭스의 굴절 지수의 0.2단위 이내의 굴절 지수를 갖는다]으로 구성된다.
본 발명은 또한,
발광 다이오드(LED) 광원(a); 및
열가소성 매트릭스와 혼합된 1 내지 60%, 바람직하게는 10 내지 50% 용융물의 하중에서 두께가 바람직하게는 0.001 내지 0.100in이고 평균 입자 크기가 약 4 내지 100㎛, 바람직하게는 15 내지 70㎛이고 입자 크기 분포가 1 내지 110㎛이며 굴절 지수가 1.46 내지 1.59인 입자층(i))[당해 입자 및 매트릭스는 ASTM D 542에 따라 측정하는 경우 서로 0.001단위 이상, 바람직하게는 0.002단위 이상 상이한 굴절 지수를 갖는다], LED 광원으로부터 떨어져 대면하는 쪽의 입자층 위에 배치된 열가소성 조성물로 구성된 하나 이상의 기판층(ii)[각각의 기판층은 ASTM D 542에 따라 측정된 경우 입자층 매트릭스의 굴절 지수의 0.2단위 이내의 굴절 지수를 갖는다] 및, 임의로, LED 광원과 대면하는 쪽의 입자층 위에 배치된 하나 이상의 기판층(iii)[각각의 기판층은 열가소성 조성물로 구성되며, ASTM D 542에 따라 측정된 경우 입자층 매트릭스의 굴절 지수의 0.2단위 이내의 굴절 지수를 갖는다]로 구성된 연마된 반투명 동시압출 시트(b)로 구성된 광 확산 간판에 관한 것이다.
또 다른 양태는,
열가소성 매트릭스와 혼합된 1 내지 60% 용융물의 하중에서 평균 입자 크기가 약 4 내지 100㎛이고 입자 크기 분포가 1 내지 110㎛인 내부 입자층(a)[당해 입자 및 매트릭스는 ASTM D 542에 따라 측정하는 경우 서로 0.001단위 이상 상이한 굴절 지수를 갖는다] 및
열가소성 조성물로 구성된 둘 이상의 기판층(b)[각각의 기판층은 ASTM D 542에 따라 측정된 경우 입자층 매트릭스의 굴절 지수의 0.2단위 이내의 굴절 지수를 갖는다]으로 구성된 반투명, 바람직하게는 3층 동시압출 시트에 관한 것이다.
본 발명의 입자층은, 열가소성 매트릭스, 바람직하게는 아크릴 매트릭스와 혼합된 용융물인 입자(비드)를 함유한다. 입자층의 두께는 0.001in 이상, 바람직하게는 0.001 내지 0.100in, 보다 바람직하게는 0.002 내지 0.030in이다.
당해 가교결합된 입자는 굴절 지수가 1.46 내지 1.59인 플라스틱 재료로 이루어질 수 있다. 바람직하게는, 당해 가교결합된 입자는 현탁 공정에 의해 제조될 수 있다. 당해 입자의 한가지 바람직한 조성물은 스티렌 0 내지 99.99%, 알킬 메타크릴레이트, 알킬 아크릴레이트 또는 이들의 혼합물 0 내지 99.99% 및 가교결합제 0.01 내지 5%로 구성된다. 보다 바람직한 전형적인 조성은 스티렌 0 내지 99.9%, 메틸 메타크릴레이트 0 내지 99.9%, (C1-C10) 알킬 아크릴레이트[예: 메틸 아크릴레이트(MA) 및 에틸 아크릴레이트(EA)] 0 내지 20%, 바람직하게는 1 내지 5%, 및 가교결합제 0.1 내지 2.5%이다.
중합체 입자(비드)에 사용하기에 적합한 가교결합 단량체는 당해 분야의 숙련가들에게 널리 공지되어 있으며, 통상 존재하는 단량체와 공중합 가능하고 거의동일하거나 상이한 반응성을 갖는 둘 이상의 불포화 비닐 그룹을 갖는 단량체(예: 디비닐 벤젠, 글리콜 디-및 트리-메타크릴레이트 및 아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 알릴 메타크릴레이트, 디알릴 말리에이트, 알릴 아크릴옥시프로피오네이트, 부틸렌 글리콜 디아크릴레이트 등)이다.
바람직한 가교결합제는 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 디비닐 벤젠, 및 알릴 메타크릴레이트이다. 알릴 메타크릴레이트가 가장 바람직하다.
바람직하게는 구형인 입자의 평균 입자 크기는 약 4 내지 100㎛, 바람직하게는 15 내지 70㎛, 가장 바람직하게는 25 내지 65㎛이고, 입자 크기 분포는 1 내지 110㎛이다. 당해 입자 크기는 교반 속도, 반응 시간, 및 현탁제의 농도 및 종류에 의해 조절될 수 있다. 평균 입자 크기는 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 각 성분의 중량 또는 중량%의 평균이다. 입자 크기 측정에 사용되는 광산란 방법은 ASTM D 4464이다.
구형 입자는 물이 열전달매체로서 작용하는 연속상인 현탁공정에 의해 제조될 수 있으며, 당해 중합공정은 단량체 소적에서 수행된다. 현탁 공정에서, 중합체가 전환하는 동안 점도 변화는 매우 적으며, 이에 따라 열전달이 매우 효율적이다. 교반 속도, 및 현탁제의 조성 및 농도는 입자 크기 분포를 결정하는 데 있어서 중요한 인자이다. 현탁공정으로부터의 전형적인 입자 크기는 약 10 내지 1000㎛이다. 현탁공정에 대한 보다 상세한 정보는 미국 특허 제5,705,580호, EP 제0,683,182-A2호 및 EP 제0,774,471-A1호에서 찾을 수 있다.
입자층에 사용되는 열가소성 매트릭스는 사용되는 입자의 굴절 지수에 비해0.001단위 이상 차이가 나는 굴절 지수를 갖는다. 적합한 열가소성 물질은 폴리카보네이트(PC), 개질된 폴리에틸렌 테레프탈레이트-글리콜(PETG), 폴리비닐 클로라이드(PVC), 내충격 개질된 PVC, 폴리에스테르(PET, PBT, APET 등), 스티렌 아크릴로니트릴(SAN), 아크릴로니트릴-아크릴레이트 공중합체, 아크릴로니트릴-메틸 메타크릴레이트 공중합체, 메틸 메타크릴레이트-스티렌 공중합체, 메타크릴레이트-부타디엔-스티렌 삼원공중합체, 아크릴로니트릴-스티렌-아크릴레이트(ASA) 삼원공중합체, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS) 삼원공중합체, 폴리스티렌(PS), 고내충격 폴리스티렌(HIPS), 폴리올레핀, 내충격 개질된 폴리올레핀, 폴리사이클로-헥실에틸렌, 사이클릭 올레핀 공중합체(COC), 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVdF), PVdF-아크릴 공중합체, 이미드화 아크릴 중합체, 아크릴 중합체, 내충격 개질된 아크릴 중합체 등, 또는 이들의 혼합물을 포함한다.
본원에 사용되는 용어 "아크릴 중합체(들)"는 다음과 같은 의미를 갖는다:
1. 알킬 메타크릴레이트 단독중합체,
2. 알킬 메타크릴레이트와 기타 알킬 메타크릴레이트 또는 알킬 아크릴레이트 또는 기타 에틸렌계 불포화 단량체와의 공중합체,
3. 알킬 아크릴레이트 단독중합체, 및
4. 알킬 아크릴레이트와 기타 알킬 아크릴레이트 또는 알킬 메타크릴레이트 또는 기타 에틸렌계 불포화 단량체와의 공중합체.
당해 알킬 그룹의 탄소수는 1 내지 18, 바람직하게는 1 내지 4이다. 폴리메틸 메타크릴레이트계 매트릭스 및 메틸 메타크릴레이트와 알킬의 탄소수가 1 내지4인 알킬 아크릴레이트 또는 알킬의 탄소수가 1 내지 18인 알킬 아크릴산 약 0.1 내지 40%와의 공중합체가 바람직하다.
바람직하게는, 열가소성 매트릭스 재료는 아크릴산이고, 메틸 메타크릴레이트(MMA)의 중합체 또는 공중합체를 포함하며, 전형적인 공중합체는 MMA 60 내지 99% 및 (C1-C10) 알킬 아크릴레이트[예: 메틸 아크릴레이트(MA) 및 에틸 아크릴레이트(EA)] 1 내지 40%, 바람직하게는 1 내지 25%를 포함한다. 적합한 시판 중인 폴리(메틸 메타크릴레이트)형 열가소성 매트릭스 재료는 플렉시글라스RV(825), V(825) HID, V(046), V(045), V(052), V(920) 등을 포함한다.
보다 바람직하게는, 당해 매트릭스는 MMA 90 내지 98% 및 EA 2 내지 10%로 구성되고, 가장 바람직하게는 MMA 약 95 내지 97% 및 EA 약 3 내지 5%로 구성된다.
중합체 매트릭스는 통상적인 셀 캐스팅 또는 용융압출공정에 의해 통상적으로 제조되며, 전형적으로 입자 형태로 제공된다. 또한, 열가소성 매트릭스 재료는 통상적인 벌크 공정(예: 연속유동식 교반 탱크 반응기(CFSTR 공정)), 용액, 현탁 또는 유화중합 기술에 의해 제조할 수 있으며, 이 경우 입자형 중합체를 회수하기 위해 사용되는 통상적인 분리 공정은, 예를 들면, 여과, 응집 및 분무 건조를 포함한다.
당해 매트릭스는 또한 당해 분야에 널리 공지된 기타 개질제 또는 첨가제를 포함할 수 있다. 예를 들면, 당해 조성물을 착색제, 내충격 개질제, 외부 윤활제, 산화방지제, 난연제 등을 함유할 수 있다. 필요한 경우, 자외선 안정화제, 열 안정화제, 유동성 조제, 및 대전방지제도 사용될 수 있다.
비드 및 매트릭스를 제조하는 데 사용되는 바람직한 재료는 ASTM D 542에 따 라 측정되는 경우 굴절 지수가 1.46 내지 1.59이다. 그러나, 바람직한 높은 헤이즈 또는 은닉력 특성을 달성하기 위해, 본 발명의 플라스틱 시트의 비드 및 매트릭스는 ASTM D 542에 따라 측정되는 경우 굴절 지수가 서로 0.001단위 이상, 바람직하게는 0.002단위 이상 상이해야 한다.
입자층은 열가소성 매트릭스와 함께 1 내지 60%, 바람직하게는 10 내지 50%의 하중으로 입자를 배합한 용융물에 의해 제조될 수 있다.
용융 배합은 당해 분야에 널리 공지되어 있으며, 본 발명의 제품을 제조하기 위한 방법의 한 예는 다음과 같다: 열가소성 매트릭스 수지는, 예를 들면, 2단계 중간 작업 스크류 및 진공 배기 시스템이 장착된 단축 압출기를 통해 가교결합된 입자와 배합되기 전에 제습 강제 가열 공기 오븐에서 건조된다. 진공 배기 시스템이 장착된 2축 압축기도 합성에 사용될 수 있다. 입자, 매트릭스 수지 및 첨가제는 별도의 공급기를 사용하여 압출기의 공급 호퍼내로 첨가된다. 비드용 컨베이어 시스템은 안전 및 분진 위험을 피하기 위해 밀폐된 시스템이어야 한다. 입자를 비중계 제어 또는 용적계 공급 제어에 의해 나사송곳 스크류가 장착된 공급기를 사용하여 압출기의 공급 호퍼 내로 계량 투입한다. 조성물이 현탁된 비드 1 내지 60% 및 열가소성 물질, 바람직하게는 자유 라디칼 중합 공정에 의해 제조된 아크릴 중합체 40 내지 99%를 함유하는 경우 입자층 수지를 제조하는 데 사용될 수 있는 온도 프로필은 다음과 같다:
단축 합성 압출기에 대한 전형적인 가공 조건은 다음과 같다:
압출기 조건 조건
배럴 영역 1배럴 영역 2배럴 영역 3스크류 속도 225 내지 240℃235 내지 255℃245 내지 260℃60 내지 100rpm
연속식으로 제조된 압출물은 압출 스트랜드가 수조를 통과하도록 한 다음, 이를 입자층 수지 펠릿으로 절단함으로써 냉각시킨다. 당해 입자층 수지는 추가로 사용하기 전에 공기 건조된다.
본 발명자들은 입자층의 입자 크기와 입자 하중 수준이 둘 다 표면 조도에 영향을 끼친다는 사실을 발견하였다. 전형적으로, 표면 조도가 높아질수록, 광택 또는 윤택 반사도가 낮아진다. 그러나, 입자와 입자층 매트릭스 물질 사이의 굴절 지수 부조화로 인해 광 산란이 일어날 수 있다. 이러한 광 산란은 전형적으로 시트의 헤이즈를 증가시킨다. 입자의 굴절 지수가 매트릭스에 비해 아주 미미하게 부조화된 경우에도, 가교결합된 입자와 열가소성 매트릭스 물질 사이의 굴절 지수의 매우 미미한 부조화로 인해 헤이즈에 상당히 기여한다. 이러한 점으로 인해 입자층 두께가 특히 무색 투명한 기판 색상을 조절하는데 중요하며, 이에 따라 광학 특성(높은 투과성, 광택 및 색상)은 LED 조명을 받는 대상에 최적화된다.
2층 시트에 대해 위에서 기술된 바는 다음을 의미한다: 입자 크기 및 입자층 두께가 고정된 경우, 입자층 매트릭스에 비해 굴절 지수가 더 많이 부조화된 입자를 사용하는 경우와 동일한 헤이즈 또는 은닉도가 달성하려면, 입자층의 매트릭스와 아주 미미하게 부조화된 굴절 지수를 갖는 입자의 하중 수준이 높아야한다.상기한 바와 같이 미미하게 부조화된 굴절 지수의 경우, 헤이즈 또는 은닉력은 주로 이들 입자의 존재에 의해 형성된 생성된 표면 조도에 기여한다. 상기한 바와 같이 높게 부조화된 굴절 지수의 경우, 당해 헤이즈는 생성된 표면 조도와 굴절 지수 부조화 둘 다에 기여한다. 그러므로, 표면 조도는 입자의 굴절 지수를 제외하고는 모든 것이 동일한 상기 2가지 경우에 대해 동일해야 한다. 그러므로, 입자층 매트릭스로부터 굴절 지수가 보다 부조화된 입자가 추가의 헤이즈 또는 은닉력을 형성시키므로, 굴절 지수가 아주 밀접하게 조화된 입자를 사용하여 제조된 또 다른 샘플과 동일한 헤이즈 또는 은닉력을 생성시키려면, 이들 입자의 하중 수준이 낮아야한다.
입자층이 어느 한 표면에 배치되지 않고(즉, 입자층이 중간층임) 고광택 기판층이 양 표면에 배치된 다층 시트에 대한 상기 논리에 따르면, 동일한 은닉력 또는 헤이즈를 달성하려면 입자의 하중이 더 높거나 층이 더 두꺼워야 할 수 있다. 표면 조도에 대한 기여는 고광택 표면으로 인해 최소화되므로, 은닉력 또는 헤이즈는 입자와 매트릭스 사이의 굴절 지수 부조화에 주로 기여할 수 있다.
이들 기판층은 입자층 매트릭스에 대해 기술된 바와 동일한 유형의 열가소성 물질로 구성되지만, 당해 기판은 서로 동일하지 않아야 한다. 기판층에 사용되는 조성은 이들 조성물의 굴절 지수가 입자층 매트릭스와 0.2 단위 이내, 바람직하게는 0.1 단위 이내이기만 하다면 입자층 매트릭스의 조성과 동일하거나 상이할 수 있다.
본 발명의 바람직한 양태는 입자층이 어느 표면에도 있지 않은 다층 시트 구조(예: 입자층이 중간층이거나 중간층으로부터 양 표면 중의 어느 표면과도 접촉하지 않을 정도로 오프셋된 3층 구조물)이다.
표면에 입자층이 없는 3층 또는 그 이상의 복합 다층 구조의 이점 중의 하나는, 당해 시트가 이의 양 표면 중의 임의 표면이 LED와 같은 광원에 대면하도록 배치될 수 있다는 점이다. 2층 구조에서, 텍스쳐링된 쪽은 LED 광원과 대면하며, 외부 표면은 다른쪽 간판 표면의 외관과 조화되는 광택 표면이다. 양 표면을 제외한 시트 내의 임의 위치에 입자층을 혼입시킴으로써, 양 표면에 대한 광 확산 특성 및 높은 광택이 여전히 달성될 수 있다. 따라서, 간판을 어느 표면이 LED 광원과 대면하는지와 상관 없이 조립될 수 있다. 또 다른 이점은, 시트의 고광택 표면이 2층 구조물 상의 텍스쳐링된 표면에 비해 용이하게 세정된다는 점이다. 이러한 은닉된 이점은 간판의 내부 표면에 대한 먼지 집적을 감소시켜, 장기간 높은 생산성과 유지비 절감을 가능하게 한다.
본 발명의 다층 시트에서의 입자층의 용도는 추가의 이점을 제공하며, 이의 예를 들면, (a) 임의의 착색층(들)에서 안료의 사용을 줄임으로써 보다 높은 투과성과 저렴한 비용으로 동일한 은닉력을 가질 수 있으며, (b) 시트 두께가 얇아지면서도 동일한 은닉력을 갖게 하는 한편, 높은 투과성과 함께 중량 및 비용이 감소된 보다 얇은 시트를 제공하며, (c) 투광율이 보다 높아서, 명도가 보다 높은 간판 또는 명도가 유사하고 전력 소비가 보다 낮은 전력 간판을 제공한다. 이러한 이점은 시트가 LED 광원을 사용하는 경우 뿐만 아니라 시트가 보다 고전적인 광원을 사용하는 경우에도 제공된다.
동시압출된 생성물은 플라스틱 수지 재료를 용융된 플라스틱으로 전환시키는 둘 이상의 압출기로 구성된 동시압출 공정에 의해 제조될 수 있다. 전형적으로, 최소한 1차 압출기 및 2차 압출기로 구성되지만, 3차 압출기 등의 추가의 압출기가 있을 수 있다. 1차 압출기는 통상 최대형 압출기이며, 나머지 각각의 압출기(들)에 비해 최고의 처리 속도를 갖는다. 그러므로, 예를 들면, 2층 시트 구조물에서, 기판층을 포함하는 데 사용되는 수지는 전형적으로 1차 압출기로 공급되며, 입자층을 포함하도록 사용된 입자층 수지는 전형적으로 2개의 압출기로 이루어진 동시압출 장치를 사용하는 경우 2차 압출기로 공급된다. 이들 각각의 압출기는 개별적으로 이들에 공급된 수지를 용융 중합체에 공급한다. 이어서, 용융 스트림은 전형적으로 공급 블록 시스템 또는 다중 다이 장치에서 혼합한다. 공급 블록 시스템에서, 이들 2가지 용융 플라스틱이 어떻게 최종 시트로 층상화되는 지를 결정하는 플러그가 설치된다. 따라서, 중합체 용융 스트림은 공급 블록에 별도로 유입되어, 공급 블록 내에서 선택적으로 혼합된다. 2층 시트 구조에서, 입자층은 기판층의 상부 또는 하부에 배치될 수 있다. 3층 시트 구조에서, 입자층은 외부 표면을 제외한 임의 위치에 배치될 수 있다(즉, 광원과 대면하는 표면 상 또는 중간층). 일단, 플라스틱 용융 스트림이 선택적으로 층화되고 공급 블록에서 함께 혼합되면, 혼합된 용융 스트림은 공급 블록을 떠나, 다이로 유입되며, 혼합된 용융 스트림은 다이의 너비 전체에 도포된다. 이어서, 용융된 플라스틱 압출물을 고연마된 크롬도금되고 온도 제어된 롤 사이에서 연마시킨다. 이들 롤은 시트를 연마 및 냉각하여, 시트가 목적하는 전체 두께를 갖도록 한다. 피드블록 시스템 대신 층상 시트를 수득하기 위해 다중 다이를 사용할 수도 있음을 유의한다. 중합체 용융 스트림은 개별적으로 다중 다이에 유입되고 선택적으로 혼합되어 다중 다이 내의 모든 다이의 너비 전체에 도포된다.
1차 및 2차 압출기와 공급 블록/다이 조립물을 사용하는 2층 또는 3층 시트 동시압출공정에서 전형적인 가공 조건은 다음과 같다:
1차 압출기 조건
배럴 영역: 199 내지 275℃
스크류 속도: 35 내지 85rpm
2차 압출기 조건
배럴 영역: 221 내지 280℃
스크류 속도: 5 내지 50rpm
공급 블록 온도
영역 220 내지 260℃
다이 온도
영역 220 내지 290℃
연마 롤 온도
전부 80 내지 120℃
본 발명의 전체 시트 두께는 바람직하게는 0.002 내지 1.0in, 보다 바람직하게는 0.04 내지 0.5in이다.
본 발명의 다층 플라스틱 시트가 무색인 경우 이는 다음 특성을 가질 것이다:
(a) 분광광도계[예: 맥베쓰(MacbethR) 컬러-아이(Color-EyeR) 7000 분광 광도계- 콜모르겐 인스트루먼츠 코포레이션(Kollmorgen Instruments Corporation)의 지부, 광원 C, 및 2°관찰기)를 사용하여 스펙트럼 투과 데이터를 측정하고 ASTM E 308에 따라 시트를 통해 투과한 광선량의 척도인 CIE 삼자극 Y 수치를 산정하는 경우 투광율을 70% 이상, 바람직하게는 80% 이상, 보다 바람직하게는 90% 이상이고,
(b) ASTM D 1003에 따라 광 산란 또는 광학 투명성의 척도인 헤이즈를 측정한 경우, 헤이즈는 30% 이상이며,
(c) ASTM D 523에 따라, 예를 들어, 마이크로-TRI-광택측정계(제조원: BYK-Gardner GmbH)를 사용하여 윤택 반사, 즉 다양한 두께에서의 광학 특성의 일관성의 척도인 85°광택치를 측정하는 경우, 두께가 0.002 내지 1.0in, 바람직하게는 0.118in인 샘플 시트와 두께가 0.236in인 샘플 시트의 2가지 상이한 두께의 시트의 입자층 표면에 대해 측정한 85°광택치가 서로 15단위 이내, 바람직하게는 10단위 이내, 보다 바람직하게는 5단위 이내이다.
이들 조성물은 우수한 광학 특성이 요구되는 경우의 LED 조명의 간판 표면, 보호용 간판 커버(특히, 후광 간판), 라이트 커버 등에 사용된다. 추가로, 이들 동시압출 조성물이 열굽힙 이후 선행 기술의 재료보다 우수한 무광택 가공 표면 특성을 유지하므로, 이들 조성물의 용도는 열굽힘 및 열성형 용도로 확장된다.
또한, 본 발명의 개념내에, LED로부터 떨어져 대면하는 반투명 시트의 표면 광택이 중요한 것이 아니라 본 발명의 시트의 기타 특성, 즉, 광택 일관성, 색상 등을 갖는 시트만이 중요한 경우, 2층 이상의 시트를 동시압출(즉, 기판층에 대해 외부 표면 또는 기판층에 대해 양 표면에 입자층 배치)시킴으로써 이러한 목적을 달성할 수 있다.
본 발명은 다음의 비제한적 실시예를 참고함으로써 보다 상세하게 예시된다.
실시예 1
2층 시트
입자층(조성 x)의 제조
실질적으로 구형이며 평균 입자 직경이 약 10 내지 32μm이고 메틸 메타크릴레이트 96%/에틸 아크릴레이트 4%의 공중합체와 가교결합제로서의 알릴 메타크릴레이트로 구성된 가교결합된 입자[당해 입자는 입자의 90중량%의 직경이 40μm 미만이고, 굴절 지수(nD)가 1.4907이다]를 아크릴 성형 수지(메틸 메타크릴레이트/에틸 아크릴레이트 96/4) 내로 40중량%로 용융 혼합시킨다. 상기 사용된 아크릴 성형수지의 굴절 지수(nD)는 ASTM D 542에 따라 1.4935로 측정된다. 따라서, 입자의 굴절 지수는 아크릴 매트릭스의 굴절 지수와 0.002 단위 이상 상이하다.
입자층(조성 y)의 제조
실질적으로 구형이며 평균 입자 직경이 약 50 내지 60μm이고 입자 크기 분포가 직경 기준으로 1 내지 110μm이고 굴절 지수(nD)가 1.5217이며 메틸 메타크릴레이트 74.3%, 스티렌 24.8%, 및 가교결합제로서의 알릴 메타크릴레이트 0.9%로 구성된 가교결합된 입자를 아크릴 성형 수지(메틸 메타크릴레이트/에틸 아크릴레이트 96/4) 내로 40중량%로 용융 혼합시킨다. 상기 사용된 아크릴 성형 수지의 굴절 지수(nD)는 ASTM D 542에 따라 1.4935로 측정된다. 따라서, 입자의 굴절 지수는 아크릴 매트릭스의 굴절 지수와 0.02 단위 이상 상이하다.
투명한 기판층 및 동시압출된 시트의 제조
상술한 입자층 수지를 2차 압출기에 공급한다. 입자층 수지의 매트릭스로서 사용되는 동일한 무색 아크릴 수지(메틸 메타크릴레이트/에틸 아크릴레이트 96/4)를 별도로 1차 압출기에 공급하여 무색 시트 형태를 제조한다. 적색상 샘플은 상술한 바와 동일한 무색 입자층 수지를 사용하여 제조한다. 그러나, 적색 안료를 상술한 아크릴 수지 조성물과 함께 1차 압출기에 도입하여 목적하는 색상을 수득한다.
동시압출 장치를 사용하여, 이들 압출기 각각으로부터의 용융 스트림을 공급 블록/다이 조립물에 공급하고, 여기서 용융물을 층상화하여 다이의 너비 전체에 도포한다. 이어서, 층상 압출물을 일련의 연마 롤 사이에서 연마시켜 한면은 매끄럽게 광택 가공되고 다른 한면은 무광택 가공된 표면을 갖는 0.118in두께의 시트를 수득한다. 두께가 0.002 내지 0.030in인 입자층 두께에서 특성의 균형이 가장 잘 이루어지는 것으로 보인다.
특성의 측정
투과 및 반사 스펙트럼은 윤택성 자외선 성분이 포함되고 대면적 조망 (LAV) 위치에 줌 렌즈가 장착되고 LAV 기공이 설치되어 있는 맥베쓰R컬러-아이R7000 분광광도계(콜모르겐 인스트루먼츠 코포레이션의 지부)를 사용하여 측정한다. 당해 장치는 백색 세라믹 타일을 사용하여 반사 모드로 황산바륨 표준물을 사용하여 투과 방식으로 수치를 측정한다. 스펙트럼은 광원 C 및 2°관찰기를 사용하여 수득한다. CIE 삼자극 X, Y, Z, L*, a*및 b*수치는 ASTM E 308에 따라 산정한다. CIE 삼자극 Y 수치를 투광성의 척도로서 사용한다. 헤이즈 특성은 ASTM D 1003에 따라 측정한다. 윤택 광택 특성은 흑색 느낌의 지지대를 사용하여 ASTM D 523에 따라 마이크로-TRI-광택 측정계(제조원: BYK-Gardner GmbH)를 사용하여 20°, 60°및 85°의 각도에서 측정한다. 광택 측정계는 흑색 광택 표준을 사용하여 수치를 측정하고, 92.6, 95.5 및 99.5에서의 판독을 20°, 60° 및 85°의 각도에서 각각수득한다.
상기한 방법에 의해 제조된 각종 샘플에 대한 광학 특성을 표 1의 상부에 요약해 놓았다.
표 1에 기재된 시판 재료는 아토피나 케미칼, 인코포레이티드(ATOFINA Chemicals, Inc.)의 아토글라스(ATOGLAS) 지부에 의해 판매된다. 플렉시글라스( PlexiglasR) MC 무광택 가공(엠보싱 처리)된 아크릴 시트는 선행 기술하에 기술된 바와 동일한 MMA/EA 조성물을 갖는다. 주요한 차이점은, 플레시글라스 MC는 매우 매끄럽고 광택이 나는 표면을 갖는 반면, 플레시글라스 무광택 가공된 시트는 한면은 매끄럽고 광택이 있으며 다른 한면은 엠보싱된 저광택이라는 점이다.
본 발명의 한가지 특징은 보다 일관성 있는 광학 특성이 다양한 두께에서 수득될 수 있다는 점이다. 예를 들면, 플렉시글라시R무광택 가공의 85°광택은 0.118in 두께의 시트에 대해 5.3이고, 0.236in 두께의 시트에 대해 35.3인 반면, 입자에서 40% 비드를 갖는 샘플의 경우 또는 이 경우 최상부층에서, 85°광택은 0.118in 두께의 시트에 대해 2.9이고, 0.236in 두께의 시트에 대해 2.7이다. 이러한 특징은 또한 육안으로 확인된다. 실시예 1a 내지 1e에서, 입자층은 두께가 0.007"인 조성 y의 층이고, 기판층은 상기한 바와 같이 제조하며, 실시예는 시트의 전체 두께 면에서 상이하다.
표 2a는, 표준 적색 아크릴 샘플 및 동시압출된 적색 샘플이 둘 다 동일한 투과율 및 투과된 색상 수치를 가짐을 나타낸다. 표 2a는 또한, 동시압출된 샘플의 텍스쳐링된 표면의 광택이 훨씬 낮고, 표준 아크릴 샘플에 비해 거의 동일한 반사된 색상 수치를 가짐을 나타내다.
실시예 2a는 기판층에 안료를 함유하며, 두께가 0.007in이고 조성 y로 구성된 입자층에서 40% 하중의 입자를 갖는다.
표 3a는, 표준 적색 아크릴 샘플과 동시압출된 적색 샘플이 둘다 거의 동일한 투과성 및 투과된 색상 수치를 가짐을 나타낸다. 표 3b는, 동시압출된 샘플의 매끄러운 표면이 표준 아크릴 샘플에 비해 거의 동일한 광택 및 반사된 색상 수치를 가짐을 나타내다.
플렉시글라스RMC 3153 레드 샘플을 동시압출된 샘플과 비교한 결과를 LED가시화 여부의 견지에서 표 5에 나타내었다. 12V 및 50mA에서 작동하는 적색 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) LED를 당해 시험에 사용한다. 시험 샘플을 LED 광원으로부터 4in 떨어져서 배치한다. 동시압출된 샘플의 경우, 텍스쳐링된 표면은 LED를 대면한다. LED 광원으로부터 떨어져서 대면하는 샘플 표면을 샘플을 통해 LED를 보려는 의도로 조망한다. 표준 MC 적색 샘플을 조망하는 경우, LED로부터의 '할로' 효과가 가시화된다. 이는, 보다 오래된 점광원을 조망하는 경우 필라멘트 은닉력 또는 화상의 암흑화와 매우 유사하다. 그러나, 동시압출된 샘플은 LED의 이러한 '할로' 화상을 완전히 암흑화시킨다.
실시예 2
다층 시트 생성물
다음은 3층 동시압출된 기술을 사용하여 제조된 재료의 실시예이다. 2개의 압출기를 사용한다(A= 1차 압출기, B= 2차 압출기). 1차 압출기를 통해 압출된 수지는 'A' 층을 구성하는 데 사용되며, 2차 압출기를 통해 압출된 수지는 'B' 층을 구성하는 데 사용된다. 시트 샘플은 'ABA' 층상 구조물과 함께 제조된다. 실시예3a에서, 표준 적색 아크릴 수지는 이들 실험에서 대조용 시트를 제조하기 위해 양쪽 압출기를 통해 공급된다.
표 5a는 표준 적색 아크릴 샘플(실시예 3a) 및 동시압출된 적색 샘플(실시예 3b 내지 3f)은 동일한 투과성 및 투과된 색상 수치를 가짐을 나타낸다. 표 5b는, 동시압출된 샘플의 상부 표면이 표준 아크릴 샘플의 상부 표면에 대해 동일한 광택 및 반사된 색상 수치를 가짐을 나타낸다.
실시예 3a 내지 3f는 기판층에서 안료를 함유하며, 두께가 가변적인 입자 중간층에서 조성 y로 구성된 40% 하중의 입자를 갖는다.
적색상 시트의 투과 특성*
시트 재료 중간층 두께(in) 투과성(%) 투과된 색상
L* a* b*
실시예 3a 0.000 4.6 25.6 51.3 37.2
실시예 3b 0.003 4.9 26.6 50.8 36.7
실시예 3c 0.004 5.0 26.8 50.6 36.4
실시예 3d 0.006 5.2 27.2 50.3 35.9
실시예 3e 0.008 5.4 27.8 50.2 35.7
실시예 3f 0.011 5.3 27.5 50.2 35.9
*- - 투광성 및 투과된 색상 수치는 광원을 향해 대면하는 상부 표면에 대해 측정한다. 광택 및 반사된 수치는 상부 표면 쪽에서 측정된다. 모든 샘플은 0.118 in 두께이다.
적색상 시트의 반사 특성*
시트 재료 중간층 두께(in) 광택 반사된 색상
20° 60° 85° L* a* b*
실시예 3a 0.000 79.2 87.0 91.0 41.9 44.5 26.9
실시예 3b 0.003 79.0 87.0 91.7 41.7 44.0 26.5
실시예 3c 0.004 79.1 87.5 91.6 41.7 43.8 26.4
실시예 3d 0.006 78.0 86.8 92.1 41.6 43.6 26.4
실시예 3e 0.008 79.4 87.8 92.4 41.5 43.5 26.3
실시예 3f 0.011 77.9 86.9 91.7 41.6 43.4 26.2
*- - 투광성 및 투과된 색상 수치는 광원을 향해 대면하는 상부 표면에 대해 측정한다. 광택 및 반사된 수치는 상부 표면 쪽에서 측정된다. 모든 샘플은 0.118 in 두께이다.
표 6a는, 표준 적색 아크릴 샘플(실시예 3a) 및 동시압출된 적색 샘플(실시예 3b 내지 3f)이 둘 다 거의 동일한 투과성 및 투과된 색상 수치를 가짐을 나타낸다. 표 6b는, 동시압출된 샘플(실시예 3b 내지 3f)의 하부 표면이 표준 아크릴 샘플(실시예 3a)의 하부 표면에 대해 거의 동일한 광택 및 반사된 색상 수치를 가짐을 나타낸다.
적색상 시트의 투과 특성**
시트 재료 중간층 두께(in) 투과성(%) 투과된 색상
L* a* b*
실시예 3a 0.000 4.5 25.4 51.0 37.0
실시예 3b 0.003 4.9 26.5 50.7 36.7
실시예 3c 0.004 5.0 26.8 50.6 36.4
실시예 3d 0.006 5.3 27.5 50.4 36.0
실시예 3e 0.008 5.3 27.7 50.3 35.8
실시예 3f 0.011 5.3 27.4 50.2 35.9
**- - 투광성 및 투과된 색상 수치는 광원을 향해 대면하는 하부 표면에 대해 측정한다. 광택 및 반사된 수치는 하부 표면 쪽에서 측정된다. 모든 샘플은 0.118 in 두께이다.
적색상 시트의 반사 특성**
시트 재료 중간층 두께(in) 광택 반사된 색상
20° 60° 85° L a b
실시예 3a 0.000 78.7 85.8 99.3 41.8 44.4 26.7
실시예 3b 0.003 78.3 85.7 98.3 41.7 43.9 26.4
실시예 3c 0.004 79.5 86.4 98.5 41.6 43.8 26.4
실시예 3d 0.006 78.9 86.0 98.1 41.5 43.6 26.3
실시예 3e 0.008 78.3 85.9 98.6 41.5 43.4 26.2
실시예 3f 0.011 78.7 85.6 98.1 41.5 43.4 26.2
**- - 투광성 및 투과된 색상 수치는 광원을 향해 대면하는 하부 표면에 대해 측정한다. 광택 및 반사된 수치는 하부 표면 쪽에서 측정된다. 모든 샘플은 0.118 in 두께이다.
표준 적색 아크릴 샘플(실시예 3a)을 동시압출된 샘플(실시예 3b 내지 3f)과 비교한 결과를 LED 가시화 여부의 견지에서 표 7에 나타내었다. 12V 및 50mA에서 작동하는 적색 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드) LED를 당해 시험에 사용한다. 시험 샘플을 LED 광원으로부터 4in 떨어져서 배치한다. 이어서, LED 광원으로부터 떨어져서 대면하는 샘플 표면을 샘플을 통해 LED를 보려는 의도로 조망한다. 표준 적색 아크릴 샘플을 조망하는 경우, LED로부터의 '할로' 효과가 가시화된다. 이는, 보다 오래된 점광원을 조망하는 경우 필라멘트 은닉력 또는 화상의 암흑화와 매우 유사하다. 그러나, 동시압출된 샘플은 LED의 이러한 '할로' 화상을 완전히 암흑화시킨다.
적색상 시트의 LED 가시화능***
시트 재료 중간층 두께(in) 투과성(%) LED가시화 여부
실시예 3a 0.000 4.5 Ｏ
실시예 3b 0.003 4.9 ×
실시예 3c 0.004 5.0 ×
실시예 3d 0.006 5.3 ×
실시예 3e 0.008 5.3 ×
실시예 3f 0.011 5.3 ×
***- - 투광성 및 LED 가시화능 시험은 광원을 향해 대면하는 하부 표면에 대해 측정한다. 모든 샘플은 0.118 in 두께이다.
본 발명은 이의 요지 및 필수 이점으로부터 벗어나지 않으면서 기타 특정한 형태로 구체화될 수 있다.
본 발명에 따르는 발광 다이오드 간판 및 여기에 사용되는 반투명 플라스틱 시트는 LED 또는 기타 형태의 점광원으로 조명처리하는 데 사용될 수 있는 채널 문자/간판 표면 색상의 범위를 확대시킨다.

Claims (15)

  1. 발광 다이오드(LED) 광원(a); 및
    열가소성 매트릭스와 혼합된 1 내지 60% 용융물의 하중에서 평균 입자 크기가 약 4 내지 100㎛이고 입자 크기 분포가 1 내지 110㎛인 입자층(i)[당해 입자 및 매트릭스는 ASTM D 542에 따라 측정하는 경우 서로 0.001단위 이상 상이한 굴절 지수를 갖는다] 및 열가소성 조성물로 구성된 하나 이상의 기판층(ii)[각각의 기판층은 ASTM D 542에 따라 측정된 경우 입자층 매트릭스의 굴절 지수의 0.2단위 이내의 굴절 지수를 갖는다]로 구성된 연마된 반투명 동시압출 시트(b)로 구성된 광 확산 간판.
  2. 발광 다이오드(LED) 광원(a); 및
    열가소성 매트릭스와 혼합된 1 내지 60% 용융물의 하중에서 평균 입자 크기가 약 4 내지 100㎛이고 입자 크기 분포가 1 내지 110㎛인 입자층(i)[당해 입자 및 매트릭스는 ASTM D 542에 따라 측정하는 경우 서로 0.001단위 이상 상이한 굴절 지수를 갖는다], LED 광원으로부터 떨어져 대면하는 쪽의 입자층 위에 배치된 열가소성 조성물로 구성된 하나 이상의 기판층(ii)[각각의 기판층은 ASTM D 542에 따라 측정된 경우 입자층 매트릭스의 굴절 지수의 0.2단위 이내의 굴절 지수를 갖는다] 및, 임의로, LED 광원과 대면하는 쪽의 입자층 위에 배치된 하나 이상의 기판층(iii)[각각의 기판층은 열가소성 조성물로 구성되며, ASTM D 542에 따라 측정된 경우 입자층 매트릭스의 굴절 지수의 0.2단위 이내의 굴절 지수를 갖는다]로 구성된 연마된 반투명 동시 압출 시트(b)로 구성된 광 확산 간판.
  3. 발광 다이오드(LED) 광원(a); 및
    열가소성 매트릭스와 혼합된 10 내지 50% 용융물의 하중에서 두께가 0.001 내지 0.100in이고 평균 입자 크기가 약 15 내지 70㎛이고 입자 크기 분포가 1 내지 110㎛이며 굴절 지수가 1.46 내지 1.59인 입자층(i)[당해 입자 및 매트릭스는 ASTM D 542에 따라 측정하는 경우 서로 0.002단위 이상 상이한 굴절 지수를 갖는다], LED 광원으로부터 떨어져 대면하는 쪽의 입자층 위에 배치된 열가소성 조성물로 구성된 하나 이상의 기판층(ii)[당해 기판층은 ASTM D 542에 따라 측정된 경우 입자층 매트릭스의 굴절 지수의 0.2단위 이내의 굴절 지수를 갖는다] 및, 임의로, LED 광원과 대면하는 쪽의 입자층 위에 배치된 하나 이상의 기판층(iii)[각각의 기판층은 열가소성 조성물로 구성되며, ASTM 542에 따라 측정된 경우 입자층 매트릭스의 굴절 지수의 0.2단위 이내의 굴절 지수를 갖는다]로 구성된 연마된 반투명 동시압출 시트(b)로 구성된 광 확산 간판.
  4. 제1항에 있어서, 시트가 착색된 간판.
  5. 제1항에 있어서, 시트가 착색되지 않은 간판.
  6. 제1항에 있어서, 입자층의 입자가 스티렌 0 내지 99.99%, 알킬 메타크릴레이트, 알킬 아크릴레이트 또는 이들의 혼합물 0 내지 99.99% 및 가교결합제 0.01 내지 5%로 구성되며, 입자의 굴절 지수가 1.46 내지 1.59인 간판.
  7. 제6항에 있어서, 입자층의 매트릭스가 MMA 90 내지 98% 및 EA 2 내지 10%로 구성된 간판.
  8. 제7항에 있어서, 임의의 층이 각각 MMA 90 내지 98% 및 EA 2 내지 10%로 구성된 간판.
  9. 열가소성 매트릭스와 혼합된 1 내지 60% 용융물의 하중에서 평균 입자 크기가 약 4 내지 100㎛이고 입자 크기 분포가 1 내지 110㎛인 내부 입자층(a)[당해 입자 및 매트릭스는 ASTM D 542에 따라 측정하는 경우 서로 0.001단위 이상 상이한 굴절 지수를 갖는다] 및
    열가소성 조성물로 구성된 둘 이상의 외부 기판층(b)[각각의 기판층은 ASTM D 542에 따라 측정된 경우 입자층 매트릭스의 굴절 지수의 0.2단위 이내의 굴절 지수를 갖는다]으로 구성된 반투명 동시압출 시트.
  10. 제9항에 있어서, 착색된 시트.
  11. 제9항에 있어서, 두께가 0.002 내지 1.0in인 시트.
  12. 제9항에 있어서, 입자층의 입자가 스티렌 0 내지 99.99%, 알킬 메타크릴레이트, 알킬 아크릴레이트 또는 이들의 혼합물 0 내지 99.99% 및 가교결합제 0.01 내지 5%로 구성되며, 입자의 굴절 지수가 1.46 내지 1.59인 시트.
  13. 제12항에 있어서, 입자층의 매트릭스가 MMA 90 내지 98% 및 EA 2 내지 10%로 구성된 시트.
  14. 제9항에 있어서, 외부층이 각각 MMA 90 내지 98% 및 EA 2 내지 10%로 구성된 시트.
  15. 제9항에 있어서, 3층으로 구성된 시트.
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