KR20040048329A - 광확산성 합성수지 및 그 제조방법 - Google Patents

광확산성 합성수지 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20040048329A
KR20040048329A KR1020030085456A KR20030085456A KR20040048329A KR 20040048329 A KR20040048329 A KR 20040048329A KR 1020030085456 A KR1020030085456 A KR 1020030085456A KR 20030085456 A KR20030085456 A KR 20030085456A KR 20040048329 A KR20040048329 A KR 20040048329A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
synthetic resin
light
resin molded
molded article
mass
Prior art date
Application number
KR1020030085456A
Other languages
English (en)
Inventor
이가라시타가오
스기야마츠요시
야마구치시게오
이타가키마사미
오오누마시게오
모찌즈키아키히로
Original Assignee
가부시기가이샤쿠라레
크라레니이가타카세이 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2002347880A external-priority patent/JP2004184470A/ja
Priority claimed from JP2003031936A external-priority patent/JP2004238582A/ja
Application filed by 가부시기가이샤쿠라레, 크라레니이가타카세이 가부시키가이샤 filed Critical 가부시기가이샤쿠라레
Publication of KR20040048329A publication Critical patent/KR20040048329A/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04—Polysiloxanes
    • C08G77/12—Polysiloxanes containing silicon bound to hydrogen
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0268—Diffusing elements; Afocal elements characterized by the fabrication or manufacturing method
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2383/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Derivatives of such polymers
    • C08J2383/04—Polysiloxanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04—Polysiloxanes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Abstract

본 발명은, 성형품의 탈형이 용이하고, 반복 성형성이 뛰어나면서도 광투과 확산성이 뛰어난 합성수지 성형품을 제공한다.
적어도 한쪽 표면에 요철형상이 형성된 광투과확산성 합성수지 성형품으로서, 요철형상의 경사각θ이 20도-60도인 상기 광투과확산성 합성수지 성형품이다.

Description

광확산성 합성수지 및 그 제조방법{Synthetic resin molded product with excellent light transmission and diffusion capability}
본 발명은, 각종 디스플레이, 조명커버와 간판 등의 전면판과 액정 디스플레이 백라이트의 광확산판 등, 광선 투과성과 확산성의 양쪽 성질을 모두 가지는 부재로서 적합한 합성수지 성형품에 관한 것이다.
각종 디스플레이, 조명 커버, 간판과 액정디스플레이 백라이트의 광확산판 등은 기본기능으로서 전면의 균일한 밝기(고휘(광)도)가 요구된다. 최근에는, 여러가지 방식의 디스플레이가 등장하고, 그 영상은 점점 고정밀화, 고광도화, 대형화 되어가고 있다. 이들 각종 디스플레이, 조명커버, 간판, 액정디스플레이 등에 이용되는 조명광원은, 점점 고광도화 되어가고 있는 것이 현실이다. 이들 조명광원은 화상정보를 밝게 비추기 위해서, 화상표시체의 뒷면에 배치되는 것이 일반적이다. 이 경우, 고광도 조명광원의 라이프 이미지가 표시화상에 그대로 비추어지는 문제가 있었다. 이 문제를 해소하기 위해서, 전면판 그 자체에 광확산성능이뛰어난 재료를 채용하거나, 조명광원(照明洸源)의 전면부에 광선을 산란하는 부재(이하, 광확산성부재라 칭함)를 장착하는 수법 등이 이루어져왔다.
종래에는, 각종 디스플레이, 조명커버, 간판, 액정디스플레이 백라이트 등의 광확산성 부재는, 무기계 또는 유기계의 미립자를 투명합성수지중에 분산시킨 합성수지재료를 성형한 것이 일반적으로 이용되고 있다. 이들 투명합성수지와 분산된 미립자와의 굴절률차에 의한 기재수지와 분산된 미립자와의 계면에서 광선이 굴절 및 반사에 의해 산란함으로써 광확산성을 부여하는 것이다.
메타크릴계 수지에 무기계 또는 유기계 광확산제를 분산하여 얻어지는 광확산성 메타크릴계 합성수지는, 조명기구, 글레이징, 간판, 각종 디스플레이, 리어프로젝션식 스크린과 액정 텔레비젼 등의 액정 디스플레이 백라이트 광원용 광확산판 등에 사용되고 있다.
높은 광확산성과 동시에 높은 광선투과성을 동시에 갖춘 광확산성 합성수지로서, 예를 들면, (a)평균입경 10㎛이하의 황산바륨, 탄산칼슘 등의 무기미분말을 투명수지 중에 함유시킨 것(특허문헌 1 참조), (b)평균입경 1-10㎛의 유리분말,석영분말, 불화칼슘 등의 무기투명물질분말, 또는 폴리스틸렌, 폴리메타크릴레이트, 아크릴산 에스테르 불화물의 유기투명물질분말을 투명수지중에 분산시킨 것(특허문헌 2 참조), (c)평균입경 4-50㎛의 실리카, 유리, 불화칼슘, 수산화 알루미늄 등의 투명미립자를 투명수지중에 분산시킨 것(특허문헌 1, 3 및 4 참조), 메타크릴수지에 실리콘 수지를 분산시킨 것(특허문헌 5 참조), 메틸메타크릴레이트를 주체로 하는 중합체에 상온에서 액상의 폴리시록산을 분산시킨 것(특허문헌 6 참조) 등을 들수 있다.
그러나, 상기 종래의 광확산성 합성수지는, 광확산성 분말로서 무기물질분말을 첨가함유시켰을 경우, 전광선 투과율을 높일 목적으로 그 분말의 첨가량을 줄이면 해이즈(haze) 수치가 저하하고 내부의 조명등이 투명해 보이고, 투명해 보이지않도록 그 첨가량을 늘려서 해이즈수치를 높이면 전광선 투과율이 저하하는 문제점이 있다.
또, 광확산제로서 상온에서 액상의 폴리시록산을 분산시켰을 경우, 기재부분과의 상용성, 밀착성이 떨어지고, 또 성형체의 열변형 온도가 저하하여 광원에 근접하는 개소에서의 내열성이 부족하고, 배합량에 따라서는 브리드 아웃되어 제품으로서의 외관이 뒤떨어진다.
한편, 판표면에 미세한 요철을 형성하여 광확산성을 향상시킨 것이 제안되어 있다(예를들면, 특허문헌 7 참조). 이 발명에 따르면, 표면거칠기 규격에 있어서, 10점 평균거칠기(Rz)가 10-50㎛, 평균산간격(Sm)이 30-70㎛의 표면거칠기가 제안되어 있다.
표면에 미세한 요철형상이 있는 합성수지 성형품을 제조하기 위해서는, 요철형상의 반전형상을 가공한 틀을 이용하여, 합성수지 성형품 표면에 전사하는 방법이 일반적이다. 이 경우, 형상을 전사한 합성수지 성형품을 틀에서 탈형하는 공정이 부드럽게 이루어지는 것이 공업적 생산면에서 중요하다. 그러나, 상기의 규정된 형태로는, 유리틀의 표면이 뜯어지거나 성형품이 유리틀측으로 붙어떨어지는 등의 성형품의 탈형이 어렵고, 요철형상의 재현성이 나빠져 공업적으로 제조하는데곤란했다. 또 광학적 성능에 있어서도, 액정 디스플레이용도 등에 있어서는 광확산성능에 개선의 여지가 있었다.
따라서, 외관에 문제가 없고, 고광확산성, 고광선투과율의 광확산성수지의 출현을 절실히 희망하는 시장의 요구에 실용적인 면에서 충분히 대응하지 못하고 있는 것이 현실이다.
[특허문헌 1] 일본특허공개 소60-139758호 공보(특허청구의 범위)
[특허문헌 2] 일본특허공고 소60-21662호 공보(특허청구의 범위)
[특허문헌 3] 일본특허공개 소60-184559호 공보(특허청구의 범위)
[특허문헌 4] 일본특허공개 소61-4762호 공보(특허청구의 범위)
[특허문헌 5] 일본특허공고 평5-16002호 공보(특허청구의 범위)
[특허문헌 6] 일본특허공개 평7-207101호 공보(특허청구의 범위)
[특허문헌 7] 일본특허공개 평3-142401호 공보(특허청구의 범위)
따라서, 본 발명의 목적은, 종래의 문제점을 극복하고, 외관상 문제가 없고, 성형품의 탈형이 용이하고 반복성형성이 뛰어나면서도 고광확산성, 고광선투과율의 합성수지 성형품을 제공하는 것에 있다.
도 1은, 합성수지 성형판의 표면요철형상을 나타낸다.
광투과확산성이 뛰어난 합성수지 성형품을 얻어내기 위해서는, 이면에 배치된 점 혹은 봉모양의 광원에서 나온 빛이 전면에 균일하게 그리고 밝게 표면측에 사출되는 것이 바람직하고, 본 발명자들은, 이 목적을 달성하기 위해서 성형품의이상적인 표면모델을 고안했다. 즉, ①공기층에서 성형품으로 입사하는 광선이 성형품 표면에서 반사하는 빛 및 성형품에서 공기층으로 출사하는 광선이 성형품과 공기층의 계면에서 반사하여 되돌아오는 빛은 가능한한 작게한다. 바꾸어말하면, 이면에 배치된 광원으로부터의 광선을 가능한한 많이 상대하는 표면측에 출사하는 것, 및 ②광원으로부터의 광선의 확산성이 높은 것이라고 말한, 이 부분에 착안했다.
종래, 표면의 요철형상을 십점평균거칠기(Rz)와 평균산간격(Sm)으로 규정했다(특허문헌 7 참조). 따라서, 표면의 요철형상을 도 1과와 같이 모델화하여 형상을 규정하는 파라미터로서 산과 산의 평균산간격을 P, 요철의 높이, 즉 십점평균거칠기를 Rz, 요철의 산과 곡의 평탄한 부분의 길이를 a 및 b, 요철의 경사각을 θ로 하고, 이 파라미터에 있어서 광학적 성능 및 주형으로 부터의 탈형성을 면밀히 검토한 결과, 요철경사각 θ가 확산성능과 전광선투과율 및 틀로부터의 탈형성에 크게 영향을 미친 점을 알아내었다.
여기에서 본 발명자들은, 새로운 개념인 요철의 경사각θ을 도입하고, 이것에 의해 표시된 어떤 특정한 요철형상의 광투과성 합성수지 성형품이 상기 과제를 해결한다는 것을 알아내고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은, 적어도 한쪽 표면에 요철형상이 형성된 광투과 확산성 합성수지 성형품으로서, 요철형상의 경사각θ이 20-60도인 상기 광투과 확산성 합성수지 성형품에 관한 것이다.
그리고, 본 발명은 요철형상의 평균산간격P가 5㎛-50㎛, 표면거칠기규격에있어서 십점평균거칠기 Rz가 3㎛-15㎛인 상기 광투과 확산성 합성수지 성형품에 관한 것이다.
또, 본 발명은, Rz/P가 0.2-0.7인 상기 광투과 확산성 합성수지 성형품에 관한 것이다.
그리고, 본 발명은, 메타크릴산 메틸을 주체로 하는 불포화단량체를 80-99.5질량% 및 상온에서 액상의 반응성 폴리시록산화합물을 20-0.5질량% 함유하는 단량체 혼합물을 중합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 광투과 확산성 합성수지 성형품에 관한 것이다.
또, 본 발명은, 메타크릴산 메틸을 주체로 하는 불포화단량체가 메타크릴산 메틸을 주체로 하는 일관능성 불포화 단량체를 80-99.9질량% 및 분자내에 두개이상의 비닐기를 가지는 가교성 비닐단량체를 20-0.1질량% 함유하는 것을 특징으로 하는, 상기 광투과 확산성 합성수지 성형품에 관한 것이다.
그리고, 본 발명은 단량체 혼합물 100질량부에 대해, 나프탈이미드 및 펠리렌 염료에서 선택되는 형광염료를 0.01-0.05질량부 함유하는 상기 광투과 확산성 합성수지 성형품에 관한 것이다.
또, 본 발명은, 반응성 폴리시록산 화합물이 경화된 입자가 1차 입자경 0.05-1㎛, 2차입자경1-20㎛으로 분산된 상기 광투과 확산성 합성수지 성형품에 관한 것이다.
그리고, 본 발명은, 상기 광투과확산성 합성수지 성형품을 포함하는 광확산판에 관한 것이다.
또, 본 발명은, 액정디스플레이용인 상기 광확산판에 관한 것이다.
그리고, 본 발명은, 두개의 유리판을 형판으로 하여 주형중합하는 상기 광투과확산성 합성수지 성형품의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 광투과 확산성 합성수지 성형품의 표면형상은, 새로운 개념인 요철경사각θ에 의해 규정된 것으로, 이것을 만족시키는 표면형상은 종래와 비교하여 수치가 파인피치화 되고, 광선투과율과 광확산성능이 발란스를 맞추어 향상되어 있고, 또한 성형(탈형)도 용이하고, 공업생산성이 뛰어난 제품으로 이루어진다.
경사각θ은, P와 Rz가 동일하여도 a와 b의 수치에 의해 변화하고, θ가 클 때에는 확산성능이 향상되면서 전광선투과율의 저하를 억제하는 것이 가능하다.
그리고, 종래의 성형품은, Rz가 10㎛-50㎛이고, 요철의 높이 Rz가 커서 틀에서 이탈할 때에 유리틀의 표면이 뜯어지거나 성형품이 유리틀측에 붙어떨어지는 등, 성형품의 탈형이 어려웠다. 한편, 상기 경사각의 본 발명의 광투과 확산성 합성수지 성형품의 바람직한 형태로는, Rz가 3㎛- 15㎛로 작고, 탈형성이 크게 개선되며, P를 5㎛-50㎛로 파인피치화 하여 경사각θ이 작아지는 것을 방지한 형상이다. 따라서, 광확산성능 및 광선투과율을 유지하면서도 탈형성이 뛰어난 것이다.
또, 본 발명의 광투과확산성 합성수지에 적합한 형태인, 반응성 폴리시록산 화합물을 메타크릴산 메틸의 불포화단량체에 혼합, 중합한 메타크릴계 수지를 이용했을 경우에는, 내열성도 뛰어나고 브리드 아웃이 적고 외관도 훌륭하다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 광투과확산성이 뛰어난 합성수지 성형품의 표면요철형상은, 요철의 경사각θ이 20-60도이다. 또, 상기q를 만족시키고, 광투과확산성을 발란스있게 향상시키기 위해서는, 바람직하게는, 높이 Rz가 3㎛-15㎛, 피치P가 5㎛-50㎛이고, 또한 Rz와 P의 비율 Rz/P가 0.2-0.7이다.
양호한 광확산성능을 유지하고, 합성수지 성형품을 틀에서 꺼낼 때에는, 예를 들면 유리틀의 표면이 뜯어지거나 성형품의 유리틀에 붙어떨어지는 등의 틀의 파손이나 성형품 형상이 손상되어 품질을 크게 망가뜨리지 않게 하기 위해서는, 바람직하게는 높이 Rz가 5㎛-10㎛, P가 5㎛-30㎛, 또한 Rz/P가 0.25-0.6, 경사각 θ가 30도-55도이다.
본 발명의 합성수지 성형품의 표면에 다수 존재하는 요철형상은, 광학현미경, 전자현미경, 확대투영기, 촉침식 표면거칠기측정기 또는 레이저 현미경 등의 장치로 측정할 수 있다.
그리고, 종래의 촉침식 표면거칠기측정기에 의한 요철의 평균간격(Sm)의 측정에서는, 형상이 미세화된 경우에는, 산곡의 수의 측정에 에러가 늘고, 현미경으로 확대관찰하여 실제 수치보다 크게 측정되는 것, 수치의 오차가 커서 신뢰성이 결여되므로 실제의 요철수치를 얻지 못하는 문제점이 있었다. 따라서, 본 발명의 합성수지 성형품은, 평균산간격P 및 경사각θ의 측정은, 현미경 등의 관찰을 통하여 이행하는 것이 바람직하다.
요철의 높이, 즉 십점평균거칠기(Rz)는, 표면거칠기 규격 JIS B0601-1994에 준거하여 측정한 수치이다.
본 발명의 광투과 확산성이 뛰어난 합성수지 성형품은 적어도 하나의 표면에, 상기 표면요철형상이 형성되어 있어야 한다. 광선의 확산성능을 향상시키거나 표리의 온도차에 의해 성형품이 휘어지는 것을 저감시킬 필요가 있을 경우에는, 표면요철형상을 표리 두면에 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명에 이용되는 합성수지 재료로는, 광선의 투과율이 높아 투시성이 뛰어난 재료가 바람직하다. 예를들면, 메타크릴수지, MS수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리스틸렌 수지, 폴리에틸렌 텔레프탈레이트수지, 염화비닐수지 등을 들 수 있다. 그 중에서도 광선투과율이 높고 자외선에 의한 착색이 적은 메타크릴수지가 특히 바람직하다.
메타크릴수지로는, 메틸메타크릴레이트 단위를 주성분으로 하는 중합체이고, 특히 메틸메타크릴레이트 단독중합체, 또는 메틸메타크릴레이트와 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, n-프로필아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, n-브틸아크릴레이트, 아크릴로니트릴, 무수말레인산, 스틸렌 또는 α-메틸스틸렌 중의 어느하나 이상과의 공중합체, 그리고 메틸메타크릴레이트 단독중합체와 상기 공중합체와의 혼합물 등이 이용된다.
상기 단량체는, 중합개시제를 첨가하여 판상으로 성형한다. 중합개시제로는, 유용성 유기과산화물과 아조계 화합물등의 라지칼 중합개시제를 사용할 수 있다.
이러한 중합개시제의 배합량은, 기재원료에 대해 0.03-0.3질량%정도가 바람직하다.
그리고 가교제를 배합하여 주형중합함으로써 DTUL(Deflection temperatureunder load)가 높은 메타크릴수지판을 얻을 수 있고, 고온환경에서의 사용시와 표리 온도차가 있는 용도로서 판의 변형이 작은 합성수지판을 얻을 수 있다. 이것은 각종 디스플레이, 조명기구, 간판 등의 부재로서도 매우 바람직한 특성이다.
여기에서 말하는 가교제는, 분자내에 적어도 2개의 (매타)아크릴로일기를 가지고, 상기 (매타)아크릴로일기의 사이에 존재하는 원자수가 10이하인 단량체 등을 들 수 있다. 바람직하게는 이하의 식(1)-(3)에서 표시되는 단량체이다.
MA-O-(CH2)n-O-MA --- (1)
(여기에서 n은 3-6의 정수이고, MA는 메타크릴로일기를 나타낸다.)
(여기에서 R1은 H, CH3, C2H5또는 CH2OH의 기를, R2는 H, CH3
(R4,는 H, CH3의 기를 나타낸다), 또는 CH2OH의 기를, R3는 H, CH3의 기를 각각 표시하고, R1, R2,및 R3는 동시에 수소는 아니고, (M)A는 메타크릴로일기 또는 아크릴로일기를 나타낸다.)
(M)A-O-(-CH2CH2O-)n-(M)A --- (3)
(여기에서 n은 1 또는 2이다.)
가교제의 배합량은, 최종적으로 얻어지는 수지성형품의 내열성 및 수지성형품 중의 미가교 2중결합을 가지는 측쇄에 의한 내후성이 열악함(황변등)등을 고려하면, 상기 합성수지원료 100중량부에 대해 바람직하게는 2-40중량부, 더욱 바람직하게는 2.5-30중량부이다.
각 합성수지는, 광확산성 부재로서 무기계 또는 유기계의 미립자를 분산시키는 것이 가능하다. 기재인 합성수지재료와 굴절율이 다른 투명미립자가 적절히 이용되고, 예를 들면 실리콘수지, 무기유리, 아크릴수지, 스틸렌수지, 산화티탄, 실리카, 불소수지, 수산화 알미늄, 황산바륨, 탄산칼슘 등의 미립자를 들 수 있다.
확산성 부재로는, 각종 형상과 수치의 입자가 사용될 수 있다. 단독 또는 복수 병용하여도 좋다.
확산성 부재는, 광선투과율과 확산성능의 오차를 고려하여 배합량을 정하는 것이 가능하다.
본 발명의 합성수지 성형품은, 상기와 같이 합성수지에 광확산 부재를 분산시키는것이 가능한데, 메타크릴산 메틸을 주체로 하는 불포화 단량체에 반응성 폴리시록산 화합물을 분산, 중합하여 이루어지는 메타크릴수지가, 높은 광확산성과 높은 광선투과율이 있으므로 재료로서 바람직하다.
구체적으로는, 메타크릴산 메틸을 주체로 하는 불포화 단량체 80-99.5질량%및 상온에서 액상 반응성 폴리시록산 화합물 20-0.5질량%로 이루어지는 단량체 혼합물을 중합하여 이루어지는 합성수지가 바람직하다.
메타크릴산 메틸을 주체로 하는 불포화 단량체는, 불포화 단량체의 전체량에 대해서 메타크릴산 메틸을 50질량% 이상, 바람직하게는 60질량% 이상, 더욱 바람직하게는 80질량%이상을 함유하고, 다른 불포화 단량체를 함유하여도 무관한 불포화 단량체 또는 불포화단량체 혼합물을 말한다.
메타크릴산 메틸을 병용하는 것이 가능한 다른 불포화 단량체는, 메타크릴산 메틸과 공중합이 가능한 것이라면 특별히 제한되지 않는다. 그 구체적인 예로는, 1분자중의 탄소원자수가 1-18인 1가 알콜 또는 1가 페놀과 아크릴산의 에스테르, 1분자중의 탄소원자수가 2-18인 1가 알콜 또는 1가 페놀과 메타크릴산의 에스테르, 1분자중의 탄소원자수가 2-4인 2가 알콜과 아크릴산 또는 메타크릴산의 모노에스테르, 아크릴산, 메타크릴산, 아크릴로니트릴, 아크릴아미드, 스틸렌, α-메틸스틸렌, 초산비닐, 염화비닐, 염화비닐리덴, 불화 비닐리덴, 에틸렌, 무수말레인산, 말레인산, 후말산, 글리시딘(메탈)아크릴레이트 등의 일관능성 불포화 단량체 등을 들 수 있는데, 여기에 한정되지 않는다. 그리고, 메타크릴산 메틸과 병용하는 다른 불포화 단량체는, 두종류 이상의 혼합물인 것도 가능하다.
또, 메타크릴산 메틸과 병용하는 다른 불포화 단량체로는, 분자내에 2개이상의 비닐기를 가지는 가교성 비닐 단량체를 이용하는 것이 바람직하다. 해당 가교성 비닐 단량체의 구체적인 예로는, (메타)아크릴산과 에틸렌글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1, 3-부탄디올, 네오펜틸글리콜, 1, 6-헥산디올, 테트라메틸올메탄, 디메틸올에탄, 트리메틸올에탄, 디메틸올프로판, 트리메틸올프로판, 펜타에리스리톨, 디펜타에리스리톨 등의 다가알콜의 다가에스테르, 아릴(메타)아크릴레이트, 디비닐벤젠, 트리아릴이소시아누레이트 등의 다관능성 불포화 단량체 등을 들 수 있는데, 여기에 한정되지는 않는다. 그리고, 분자내에 두 개이상의 비닐기를 가지는 가교성 비닐단량체로는, 2종류 이상의 혼합물로 하는 것도 가능하다. 특히, 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 1, 3-브틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 네오팬틸글리콜 디메타크릴레이트, 트리메틸올 프로판트리메타크릴레이트 등이 바람직하다.
메타크릴산 메틸을 주체로 하는 불포화 단량체는, 불포화 단량체의 전체량에 대해서, 메타크릴산 메틸을 주체로 하는 일관능성 불포화 단량체 80-99.9질량% 및 분자내에 2개이상의 비닐기를 가지는 가교성 비닐 단량체 20-0.1질량%로 이루어 지는 것이 바람직하다. 해당 가교성 비닐단량체는, 15-1질량%인 것이 바람직하고, 12-2질량%인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에 이용되는 반응성이 있고 상온에서 액상 폴리시록산 화합물은, 하기 구조식에서 도시된 화합물의 적어도 1종류로 이루어지는 것이 바람직하다. 그리고 본 발명에 있어서, 해당 폴리시록산 혼합물이 상온에서 액상이라함은 25℃에서의 점도가 1-20000㎟/s 인 상태를 말한다.
식중의, 유기기는 -RNHR`, 아미노기, -RCOOH, -ROH, -RSH, 에폭시기(글리시딘기, 에폭시시크로알킬기를 포함한다.), 폴리에테르기 등, R 및 R`는, 알킬기 또는 알킬렌기, m 및 n은 정수를 나타낸다.
식중에서, 유기기는 에폭시시(글리시딘기, 에폭시시크로알킬기를 포함한다.),
-RCOOH, -ROH, CH2=C(CH3)COOR-, -RC6H5OH, 아미노기, 폴리에테르기등, R은 알킬렌기, n은 정수를 나타낸다.
식중에서, 유기기는 에폭시시(글리시딘기, 에폭시시크로알킬기를 포함한다.), -RCOOH, -ROH, CH2=C(CH3)COOR-, -RC6H5OH, 아미노기, 폴리에테르기등, R은 알킬렌기, n은 정수를 나타낸다.
식중에서, 유기기는 -ROH, -R(OH)2, 에폭시기(글리시딘기, 에폭시시크로알킬기를 포함한다.), CH2=C(CH3)COOR- 등, R=알킬기 또는 알킬렌기, n은 정수를 나타낸다.
식중에서, 유기기는 아미노기, 알코키시기 등, R은 알킬기, m 및 n은 정수를 나타낸다.
이중에서도, 상분리에 의한 2차입자의 용이한 생성면에서 보면, 화학식 5의 양말단형 타입을 두 개 결합시킨 구조의 반응성 폴리시록산 화합물이 특히 바람직하게 이용된다.
해당 반응성 폴리시록산 화합물의 배합량은, 메타크릴산 메틸을 주체로 하는 불포화 단량체 및 해당 반응성 폴리시록산 화합물로 이루어지는 단량체 혼합물에 대하여, 양호한 광확산성 및 비용을 고려하면, 0.5-20질량%가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1-10질량%이다.
또, 이러한 광투과확산성 합성수지중의 해당 반응성 폴리시록산 화합물은, 투과광의 붉기가 강해지지 않고, 투명해지는 형상이 생기지 않도록 하기 위해서는, 중합했을 때에 0.05-20㎛의 입자경으로 분산되어 있는 것이 바람직하다.
상기의 반응성 폴리시록산 화합물을 혼합하고, 중합한 광투과 확산성 합성수지는, 단량체 혼합물의 중합중에 상분리에 의해 반응성 폴리시록산 화합물이 경화된 입자를 생성시키고, 그 미립자를 사용하여 빛을 확산시키는 점에 특징이 있다.즉, 반응성 실리콘 화합물의 경화반응과, 불포화 단량체, 바람직하게는 가교성 비닐단량체를 포함하는 불포화 단량체의 중합반응을 조합함으로써, 서브마이크론오더의 1차 입자경 미립자 집합체인 미크론오더의 2차입자를 중합중에 상분리로 형성하는 작용이 있다.
이러한 광투과 확산성 합성수지는, 반응성 폴리시록산이 경화된 1차 입자가 집합체가 되어 2차 입자를 형성한다. 광투과 확산성 합성수지는 모든 1차입자가 2차 입자로 둘러쌓이는 것이 바람직한데, 소량의 양이라면 1차 입자가 단독으로 분산되어도 좋다. 2차 입자는 각각의 1차 입자가 구별될 정도로 집합, 응집되어 있는 형태이고, 아주 동그란 모양은 아니지만 요철이 있는 거의 원형 내지는 타원형의 단면형상이다. 1차 입자경은 0.05-1㎛인 것이 바람직하고, 0.08-0.8㎛인 것이 더욱 바람직하다. 2차 입자경은 1-20㎛인 것이 바람직하고, 1-10㎛인 것이 더욱 바람직하다.
또, 반응성 실리콘 화합물의 배합량, 분자내에 두개이상의 비닐기를 가지는 가교성 비닐단량체의 종류, 양, 그리고 중합조건, 중합속도 등을 조정함으로써, 상분리에 의해 얻어지는 반응성 폴리시록산 미립자의 입자경을 콘트롤하는 것이 가능하고, 사전에 제조된 미립자를 배합하는 것과 비교하여, 저렴하게 입자경이 다른 미립자를 중합과 동시에 분산하는 것이 가능해진다.
그리고, 가교성 비닐 단량체를 배합함으로써, 얻어지는 광투과 확산성 합성수지로 이루어지는 광확산판의 열강성을 향상시키거나, 표리의 온도차나 흡습등으로 인해 휘어지거나 하는 것을 방지할 수 있다.
상기의 반응성 폴리시록산 화합물과 메타크릴산 메틸을 주체로 하는 불포화 단량체로 이루어지는 단량체 혼합물을 중합경화하는 방법은 특별히 제한은 없다, 예를 들면, 라디칼중합개시제를 포함하여 또는 포함하지 않고 가열하는 방법, 라디칼 중합개시제와 촉진제로 이루어지는 말하자면 레독스계 방법 등을 들 수 있는데, 여기에 한정되지는 않는다.
본 발명의 광투과 확산성이 뛰어난 합성수지 성형품의 제조방법은, 특별히 한정되지는 않지만, 주형중합성형(쇠를 녹여 거푸집에 붓는 중합성형), 프레스 성형, 압출성형, 사출성형 등이 이용된다. 이들 방법은, 사전에 요철형상이 형성된 주형에서 본 발명의 요철형상을 전사시킴으로써 합성수지 성형품의 표면에 요철형상을 형성시키는 것이다. 요철형상의 수치재현성과 가교제 첨가에 의한 내열성 등의 기능부여성의 자유도면에서, 유리판을 주형으로하여 해당 주형내에 수지원료를 주입하여 중합하고 전사한 후에 냉각하여 해당 주형에서 탈형하는 주형중합성형법(쇠를 녹여 거푸집에 붓는 중합)이 가장 바람직하다.
본 발명에 이용되는 요철형상이 형성된 주형의 재질은 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들면 무기유리, 스텐레스 스틸, 크롬도금된 금속 등을 들 수 있다.
상기 주형에 요철형상을 형성하는 방법으로는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 샌드브라스트, 화학에칭, 샌드브라스트와 화학에칭의 병용 등의 방법으로 형성하는 것이 가능하다.
상기 요철형상은, 불화 수소산, 불화 암모늄, 황산, 염산 등의 약액을 여러가지 배합하여 혼합하고, 소정의 온도, 침지시간, 침지횟수를 가변하여 얻어진다.또, 사용하는 유리판의 조성에 따라서도 얻어지는 요철형상이 다르므로 주의할 필요가 있다.
또, 상기의 반응성 폴리시록산 화합물을 중합하는 메타크릴수지를 중합하는 반응에 있어서도, 1차 입자경 및 2차 입자경을 적절한 범위내로 하기 위해서, 형내에 단량체 혼합물을 정치(靜置)하여 중합하는 주형중합에 의한 방법이 바람직하고, 구체적으로는 2개의 형판 사이에서 중합과 동시에 판상으로 성형하는 주형중합에 의한 방법이 바람직하다. 주형중합으로 사용되는 틀의 재질에 관해서도 특별히 제한은 없고, 금속, 유리, 세라믹, 수지 등 임의의 재질을 이용하는 것이 가능하다. 그 중에서도, 상기 본 발명의 광확산판 표면형상 반대의 표면형상을 가지는 두개의 유리판으로 이루어지는 틀을 염화비닐제 튜브 등의 스페이서를 통하여 틀의 면에 서로 마주보도록 조립한 틀을 이용하여, 틀면을 수평 또는 수직으로 유지시켜 주형중합을 이행하는 방법이 본 발명의 효과를 적절히 발휘할 수 있다는 점에서 바람직하다.
또, 자외선 흡수제, 열안정제, 산화방지제, 형광증백제, 정전방지제, 난연제, 가소제, 형광염료 등의 염안료, 보강제, 개질제, 이형제, 안정제, 향균제 등의 각종 첨가제를 배합하는 것도 가능하다. 이들 첨가제에 의한 합성수지 성형품의 광선투과율을 크게 저하시키거나, 헤이즈수치를 크게 증가시키지 않을 정도로 첨가량을 결정해야한다.
본 발명의 합성수지 성형품의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 평판상이 바람직하게 이용된다. 성형품의 두께에 관해서도 특별히 한정되지 않지만, 0.1mm에서 5mm의 얇은 것부터 60mm정도의 두꺼운 것까지 양호한 성능을 발현하는 것이 가능하다.
그 중에도, 나프탈이미드 또는 페릴렌 안료에서 선택되는 형광안료는, 단량체 혼합물 100질량부에 대해 0.01-0.05질량부 배합함으로써, 뛰어난 내광성을 얻을 수 있다. 또, 해당 형광안료의 특징으로, 광원에서 입사한 근자외광을 장파장측으로 변환하여 가시광이 증폭되고 시인성이 향상되므로, 반응성 폴리시록산 화합물의 광학산 입자와 조합함으로써, 광투과 확산성 합성수지가 더욱 뛰어난 고투과, 고확산성을 얻을 수 있게된다.
그리고, 본 발명의 합성수지에는, 메타크릴산 메틸계 중합체로 이루어지는 최외층이 있고, 또한 내부에 아크릴고무 등으로 이루어지는 적어도 1층의 고무질중량합체층이 있는 다층구조중합체 입자를 광투과 확산성 합성수지의 질량에 대해 5-30질량% 함유시키는 것도 가능하다. 이로써, 내충격성과 고온에서의 형태보존성이 더욱 뛰어나게 되고, 광원의 점멸 등에 의한 고온, 저온에서의 반복 사용에 대해서도 휘어짐 등의 외관결함 발생을 방지할 수 있다.
본 발명의 광투과 확산성 합성수지는, 높은 광투과성과 높은 광확산성을 있으므로, 조명기구, 글래이징, 간판, 각종 디스플레이, 리어프로젝션식 스크린과, 액정 텔레비젼 등의 액정 디스플레이의 백라이트 광원용 광확산판 등에 적절히 사용하는 것이 가능하다. 특히, 대형화면의 텔레비젼 등의 액정 디스플레이에서는, 광원을 직하형 백라이트로 하여 광확산판에 근접시킨 다수의 선상광원을 설치하므로, 광원의 형상이 투명해 보이지 않는 뛰어난 광확산성, 내열성이 요구되고, 또한화상의 색조와 광원의 색온도를 충실히 재현할 필요가 있으므로, 본 발명의 특징에 의해 효과적으로 발휘할 수 있다.
(실시예)
이하, 실시예로 본 발명을 더욱 상세하게 설명하는데, 본 발명은 이 예에 한정되지 않는다.
예중의 평가는 하기의 방법으로 이행했다.
(1) 표면형상
형상모델(도 1)의 평균높이 Rz, (주)소판연구소제품 만능표면형상측정기SE-3C를 이용하여 JIS B0601-1994에 준거하여 계측했다. 산과 산의 간격(핀치)P은, 일본광학공업(주)제품 광학현미경 및 (주)키엔스제품 화상해석광학현미경 마이크로스코프VH-8000을 이용하여 계측했다. 요철의 경사각θ는, 키엔스(주)제품 초심도형상현미경(레이저 현미경)VF-7500으로 계측했다.
(2) 탈형성 평가
주형중합성형된 합성수지 성형판을 실온까지 냉각시킨 후에, 요철이 형성된 면을 대향시킨 두개의 주형 사이에 쐐기를 박아서 주형에서 성형판이 이탈되는 상황을 관찰했다.
4곳에 쐐기를 한번 박아서 자연스럽게 전면박리될 경우에는, 주형을 두들기거나 쇄기를 여러번 박아서 겨우 박리될 경우에는 △, 성형판 표면의 일부가 주형측으로 붙어떨어지거나, 반대로 유리제 주형이 성형판측으로 붙어떨어지는 경우는 ×로 표시했다.
(3) 광학특성
광학특성의 우열은, 본 발명의 이용분야의 성격에서 보아, 전광선투과율 τT와 확산계수D 및 램프이미지 평가의 3개로 평가했다.
① 전광선투과율 τT
촌상색채기술연구소(주)제품 헤즈메탈HM-150형으로, JIS K7136; 2000(ISO 14782; 1999)에 준거하여 측정했다.
τT가 클수록 밝고 바람직한 형태이다.
② 확산계수 D
촌상색채기술연구소(주)제품 고니오포트메이타 GP-1-R형을 이용하여 샘플판 (50mnm ×50mm)의 표면에 법선방향의 광선을 조사하고, 광원과 반대측에 배치된 수광기를 샘풀의 법선에 대해 0deg-90deg까지 가변하여 법선으로 부터의 각각의 각도에 있어서의 투과광의 강도(Ⅰ)를 측정했다. 각도 5deg와 20deg와 70deg에서의 강도를 각각 Ⅰ5°, Ⅰ20°, Ⅰ70°로 한다. 다음으로, 각 각도마다, B(B=Ⅰ/COSθ)을 구하고 다음의 식으로 확산계수D를 구했다.
D=(B70+B20)/2×B5(식)
확산계수 D가 클수록 광선의 확산성이 뛰어났다.
③ 램프이미지
램프이미지 평가는, 기재수지 중에 확산미립자를 배합하지 않은 상태일 경우의 시험1과 기재수지에 확산미립자를 배합분산했을 경우의 시험2의 두가지로 이행했다.
시험 1; 샘플을 40W의 형광등에서 50mm떨어져서 배치했다. 해당 샘플에서 약 30cm의 거리를 두고 샘플을 통하여 형광등의 이미지를 육안으로 관찰한다. 형광등의 이미지가 흐려져서 불명확한 경우에는, 형광등의 이미지가 식별가능하다면 ×로 평가했다. 시험 1은, 조명커버, 간판 등 일반용도의 광확산판의 평가에 적용하는 시험방법이다.
시험 2 ; 샘플을, 200W 백열전구(커버유리는 투명)에 접촉시켜서 배치했다. 해당 샘플에서 약 30cm거리를 두고 시험 샘플을 통하여 백열전구의 필라민트의 이미지를 육안으로 관찰한다. 필라민트의 이미지가 보이지 않을 경우에는 ◎, 필라민트의 이미지가 흐리면서도 식별이 가능할 경우에는, 필라민트 이미지가 그럭저럭 식별될 경우에는 △ 또는 ×로 표시했다. 시험 2는, 액정 디스플레이의 백라이트용 광확산판의 평가에 적용되고, 시험 1 보다 조건이 엄격한 시험방법이다.
(4) 전자현미경에 의한 관찰
광확산판의 절단면을 이온스퍼터코팅후에 (주)일본전자제품 주사형 전자현미경 JSM6300F형을 이용하여 관찰, 사진촬영했다.
(5) 내광성 시험
ATLAS제품 Ci65weather-ometer로, 100시간 크세논 페이더 시험전후의 색변화 △E를 수가시험기제품 SM-7로 2도시야, C광원, 투과법으로 구했다.
(6) 열변형온도
JIS K7112에 준거하여 (어닐없음)DTUL으로 측정했다.
예 1(실시예)
(1) 유리틀의 제작
불소계 산성 에칭액[SEPPIC사(프랑스)제품 유리윤빼기 가공제 Lerite SX-20]에 10mm두께의 유리판을 실온에서 60초간 침지한 후, 물로 씻어 소정의 표면형상의 유리틀을 제작했다.
(2) 원하는 표면형상을 형성한 면이 내측이 되도록 대향시키고, 간격이 2mm가 되도록 연질염화비닐 수지제 가스켓을 끼워서 유리셀을 조립했다.
이어서, 메타크릴산 메틸부분중합체를 100중량부, 2, 2`아조비스이소부틸로니트릴0.1중량부, 2-(2`히드록시-5-메틸페닐)벤조트리아졸을 0.03중량부, 스테아린산을 0.1중량부 혼합했다. 해당 시럽을 유리셀에 주입하고, 60℃의 온수에서 2시간, 120℃가열오븐에서 2시간 가열중합했다. 냉각후, 유리셀을 벗겨서 합성수지성형판을 얻었다. 제판시의 탈형성, 표면형상, 광학적 성질, 재료물성의 평가결과를 표1에 나타낸다. 해당 합성수지판은 형광등의 광원이미지가 없어지고, 또 전체적으로 백색으로 밝게 빛나므로, 백라이트형 조명간판용 재료와 의장성 디스플레이 그리고 눈가리개용 디스플레이로서도 매우 유용했다.
예 2(실시예)
실시예 1에서 이용한 유리틀을 이용하여 원하는 표면형상을 형성한 면이 내측이 되도록 대향시키고 간격이 2mm가 되도록 연질염화비닐수지제 가스켓을 끼워서 유리셀을 조립했다.
이어서, 메타크릴산 메틸 20중량부에, 시판되는 실리콘 비즈를 5중량부 배합하여 15분간 믹서교반했다. 그 후, 메타크릴산 메틸부분중합체를 68.5중량부, 네오팬틸글리콜디메타크릴레이트를 7.0중량부, 2-(2`-히드록시-5-메틸페닐)벤조트리아졸을 0.03중량부, 스테아린산을 0.01중량부, 2, 2`-아조비스(2, 4-디메틸발레로니트릴)을 0.1중량부 및 1, 1-비스(t-부틸퍼옥시)-3, 3, 5-트리메틸시크로헥산 0.1중량부를 첨가하여 30분간 교반했다. 해당 시럽을 유리셀에 주입하고, 60℃의 온수에서 2시간, 120℃가열오븐에서 2시간 가열중합했다. 냉각후, 유리셀을 벗기고, 합성수지 성형판을 얻어낼 수 있었다. 조판시의 탈형성, 표면형상, 광학적 성질, 재료물성의 평가결과를 표1에 나타낸다.
해당 합성수지판은, 형광등의 백라이트 이미지는 거의 완전히 없어졌음에도 불구하고, 높은 전광선 투과율을 유지하는 것이 가능했다.
예 3 - 8(실시예)
10mm두께의 유리판을 불소계 산성에칭액의 브랜드, 침지시간(10-300초) 및 침지횟수(1-3회)을 바꾸어, 여러가지 표면형상의 유리틀을 제작했다. 해당 유리를 표면형상을 형성한 면이 내측이 되도록 대향시켜서 간격이 2mm가 되도록 연질염화비닐수지제 가스켓을 끼워서 유리셀을 조립했다. 예 2와 동일한 시럽을 해당 유리셀에 주입하여, 예 1과 동일한 방법으로 합성수지 성형판을 얻어냈다. 제판시의 탈형성, 표면형상, 광학적 성질, 재료물성의 평가결과를 표 1에 나타낸다.
예 9 (실시예)
실리콘비즈 대신에 화학식 5에 도시된 구조의 반응성 폴리시록산 화합물[신초화학공업사의 제품 X-24-4044(821㎟/s, 아크릴 당량 3600g/mol)]을 2중량부 배합한 이외에는 예 2와 마찬가지의 방법으로 두께 2mm의 합성수지판을 얻었다. 평가결과를 표 1에 나타낸다.
예 10 (비교예)
10mm두께의 평활한 유리판 두개을 대향시켜서 간격이 2mm가 되도록, 연질염화비닐제 가스켓을 끼워서 유리셀을 조립했다. 실시예 1과 동일한 시럽을 해당 유리셀에 주입하고 실시예 1과 마찬가지로 이행하여 합성수지 성형판을 얻었다.
제판시의 탈형성, 표면형상, 광학적 성질, 재료물성의 평가결과를 표1에 나타낸다.
예 11 (비교예)
10mm두께의 평활한 유리판 두개를 대향시켜서 간격이 2mm가 되도록, 연질염화비닐제 가스켓을 끼워서 유리셀을 조립했다. 실시예 2와 동일한 시럽을 해당 유리셀에 주입하고 실시예 2와 마찬가지로 이행하여 합성수지 성형판을 얻었다.
제판시의 탈형성, 표면형상, 광학적 성질, 재료물성의 평가결과를 표1에 나타낸다.
예 12 -15 (비교예)
10mm두께의 유리판을 불소계 산성 에칭액의 브랜드, 침지시간 및 침지횟수를 바꾸어서, 여러가지 표면형상의 유리틀을 제작했다. 해당 유리를 표면형상을 형성한 면이 내측이 되도록 대향시켜서, 간격이 2mm가 되도록 연질염화비닐수지제 가스켓을 끼워서 유리셀을 조립했다. 실시예 2와 동일한 시럽을 해당 유리셀에 주입하여 실시예 1과 마찬가지로 이행하여 합성수지 성형판을 얻었다. 제판시의 탈형성,표면형상, 광학적 성질, 재료물성의 평가결과를 표 1에 나타낸다.
표면요철형상 탈형성 광학특성 물성
P(㎛) Rz(㎛) Rz/P θ(deg) 전광선투과율τt(%) 확산계수D 램프이미지 DTUL(℃)
예 1(실시예) 10 5 0.5 50 80 0.28 (실험 1) 110
예 2(실시예) 10 5 0.5 50 -△ 51 0.92 ◎(실험 2) 117
예 3(실시예) 15 10 0.67 55 49 0.982 ◎(실험 2) 117
예 4(실시예) 20 10 0.5 50 50 0.98 ◎(실험 2) 117
예 5(실시예) 15 5 0.33 40 51 0.98 ◎(실험 2) 117
예 6(실시예) 20 5 0.25 30 52 0.975 ◎(실험 2) 117
예 7(실시예) 40 12 0.3 30 52 0.96 (실험 2) 117
예 8(실시예) 45 12 0.26 28 52 0.957 (실험 2) 117
예 9(실시예) 10 5 0.5 50 56 0.80 (실험 1) 116
예 10(비교예) 900 0.16 0.0002 0.25 92 0.01 ×(실험 1) 110
예 11(비교예) 600 0.2 0.0003 0.3 51 0.94 ×(실험 2) 117
예 12(비교예) 50 2 0.04 4.5 51 0.945 △(실험 2) 117
예 13(비교예) 100 8 0.08 9 51 0.95 △(실험 2) 117
예 14(비교예) 20 15 0.75 59 × 측정불능 측정불능 측정하지 않음 117
예 15(비교예) 50 30 0.6 53 × 측정불능 측정불능 측정하지 않음 117
예 1의 본 발명의 합성수지 성형판은, 전광선투과율도 높고, 전체 밝기를 유지하면서, 예 10(비교예)과 비교하여 확산계수도 높고, 형광등의 이미지를 없애는 것이 가능하고, 램프 이미지도 양호했다.
예 2-8의 본 발명의 합성수지 성형판은, 전광선투과율이 높고, 전체 밝기를 유지하면서도, 예 11-13(비교예)과 비교하여 확산계수도 높고, 램프이미지도 양호했다. 예 9의 본 발명의 합성수지 성형판은, 형광등의 이미지를 없애는 뿐만 아니라, 전광선투과율도 높고, 밝기도 밝았다. 본 발명의 합성수지 성형판은, 성형품의 탈형성이 양호했지만, 예 14(비교예) 및 예 15(비교예)는, 주형으로부터의 탈형이 좋지않아, 소정의 표면요철형상의 합성수지 성형판을 얻을 수 없기 때문에 그 후의 평가를 이행하는 것이 불가능했다.
본 발명의 광투과확산성 합성수지에 이용하는 재료의 검토로서, 반응성 폴리시록산을 혼합하여 중합한 메타크릴계 수지의 평가를 이행했다.
예 16(참고예)
메타크릴산 메틸(MMA)90질량부, 네오펜틸글리콜디메타크릴레이트(NPG)5질량부, 반응성 폴리시록산 화합물로서 화학식 5에 나타난 신초화학공업제품 X-24-4044(점도 821㎟/s, 아크릴당량3600g/mol) 5질량부, BASF사 제품 나프탈이미드 형광염료 Lumogen F violet 570(LFV 570) 0.015질량부, 2, 2`-아조비스(2, 4-디메틸발레로니트릴)(ADVN)0.11질량부, 2-(2`히드록시-5-메틸페닐)벤조트리아졸을 0.03질량부 첨가혼합하여 탈포한 후, 예 12에서 이용한 1000 ×1500 ×10mm의 서로 마주보는 두개의 매트면 형상의 유리판 사이에 U자형으로 배치된 염화비닐제 튜브를 끼워넣어 유리셀로 이루어지는 틀을 조립하여, 수직으로 유지시킨 틀의 단부에서 쏟아부어, 60℃의 물에서 2시간, 이어서 120℃의 공기에서 2시간 보존시켰다. 냉각후, 유리셀의 유리판을 벗기고 두께 2mm의 광투과 확산성 합성수지판을 얻었다.
광학적 성질을 표2에 나타낸다. 해당 광투과확산성 합성수지판은, 형광등의 광원이미지가 없어지고, 또 전체적으로 백색으로 밝게 빛나므로, 백라이트형 조명간판용 재료와 의장성 디스플레이 그리고 눈속임용 디스플레이로서도 극히 유용했다. 서브마이크론의 1차입자경이 응집하여 수㎛의 2차입자를 생성하는 상태를 전자현미경으로 관찰했다.
예 17-21
반응성 폴리시록산 화합물, 가교성 비닐단량체 및 Lumogen F violet 570(LFV570)의 양을 변화시키는 이외에는 예 16과 동일하게 주형중합했다. 결과는 표2에 나타낸다.
예
16 17 18 19 20 21
MMA(부) 90.0 92.0 85.0 93.0 90.0 90.0
NPG (부) 5.0 3.0 10.0 5.0 5.0 5.0
반응성 폴리시록산 화합물 (부) 5.0 5.0 5.0 2.0 5.0 5.0
LFV 570 (부) 0.015 - - 0 - -
ADVN (부) 0.11 0.11 0.11 0.11 0.055 0.22
1차입자경 (㎛) 0.2-0.4 0.1-0.5 0.05-0.1 0.1-0.2 0.05-0.1 0.1-0.3
2차 입자경(㎛) 2-5 1-3 1-10 2-3 5-10 2-4
전광선 투과율 τT(%) 45.7 45.3 46.2 58.1 44.1 43.4
확산계수 D 0.959 0.955 0.967 0.735 0.978 0.947
내광성시험 △E 0.74 0.68 0.70 0.75 0.76 0.70
열변형 온도(℃) 116 109 126 116 116 116
비교예 1-2
반응성 폴리시록산 화합물 대신에 표 2에 나타난 확산제를 배합한 이외에는 실시예 1과 동일하게 주형중합했다. 결과는 표 2에 나타낸다.
[표 2]
예
1 2
MMA (부) 96.0 96.0
NPG (부) - -
확산제 종류 탄산 칼슘 황산바륨
확산제 배합량 (부) 4.0 4.0
입자경 (㎛) 5 3
전광선 투과율 τt(%) 52.1 44.8
확산계수 D 0.923 0.958
내광성시험 △E 1.7 1.8
열변형 온도(℃) 103 103
반응성 폴리시록산 화합물을 혼합, 중합하여 얻어진 합성수지는, 고광투과성, 고광확산성이 있으면서도 내열성이 있고, 광확산판 등의 재료에 적절하다. 이러한 재료를 이용하여 표면요철형상을 실시한 합성수지를 평가했다.
예 24 (실시예)
예 1에서 이용한 유리를 이용하여, 소정의 표면형상을 형성한 면이 내측이 되도록 대향시키고, 간격이 2mm가 되도록 연질염화비닐 수지제 가스켓을 끼워서 유리셀을 조립했다.
메타크릴산 메틸(MMA)90중량부, 네오펜틸글리콜디메타크릴레이트(NPG)5중량부, 반응성 폴리시록산 화합물로서 화학식 5에 도시한 신초화학공업제품 X-24-4044(점도 821㎟/s, 아크릴 당량 3600g/mol)5중량부, BASF사제품 나프탈이미드 형광안료 Lumogen F violet570(LFV 570)0.015중량부, 2, 2`-아조비스(2, 4-디메틸발레로니트릴)(ADVN)0.011중량부, 2-(2`히드록시-5-메틸페닐)벤조트리아졸을 0.03중량부 첨가혼합하여. 탕포한 뒤, 해당 시럽을 유리셀에 주입하고, 60℃의 물에서 2시간, 120℃의 공기에서 2시간 방치했다. 냉각후, 유리셀의 유리판을 벗겨내어 두께 2mm의 광투과 확산성 합성수지판을 얻었다. 제판시의 탈형성, 표면요철형상, 전자현미경 관찰, 광학적 성질, 재료물성의 평가결과를 표 4에 나타낸다. 해당 합성수지판은, 백열전구의 필라멘트이미지가 거의 완전히 사라졌음에도 불구하고 높은 전광선투과율을 유지할 수 있었다. 고성능 간판과 각종 디스플레이 백라이트 광확산판으로서 매우 유용했다.
예 25 (실시예)
메타크릴산 메틸(MMA), 반응성 폴리시록산 화합물(X-24-4044), Lumogen F violet 570의 첨가량을 바꾼 이외에는 비교예 24와 동일한 방법으로 두께 2mm의 광투과확산성 합성수지판을 얻었다. 평가결과를 표 4에 나타낸다.
예 26-31 (실시예)
예 3-8에서 사용한 여러가지 표면요철형상의 유리틀을 이용하여, Lumogen F violet 570의 첨가량을 예 25와 동일한 방법으로 두께 2mm의 광투과확산성 합성수지판을 얻었다. 평가결과를 표 4에 나타낸다.
예
24 25 26 27 28 29 30 31
조성 MMA (부) 90 90.6 90 90 90 90 90 90
반응성 폴리시록산화합물(부) 5 4.4 5 5 5 5 5 5
LFV 570(부) 0.015 0 0 0 0 0 0 0
입자경 1차 입자경(㎛) 0.2-0.4 0.1-0.2 0.1-0.5 0.2-0.5 0.1-0.4 0.2-0.5 0.05-0.2 0.1-0.5
2차 입자경 (㎛) 2-5 1-3 2-5 2-8 3-5 2-6 3-7 2-5
표면요철형상 P (㎛) 10 10 15 20 15 20 40 45
Rz (㎛) 5 5 10 10 5 5 12 12
Rz/P 0.5 0.5 0.67 0.5 0.33 0.25 0.3 0.26
θ(deg) 50 50 55 50 40 30 30 28
생산성 탈형성 -
광학특성 τT(%) 45 50 43 45 47 47 48 49
D 0.99 0.985 0.995 0.99 0.985 0.975 0.97 0.96
램프이미지(시험 2) ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
물성 DTUL (℃) 116 114 116 117 115 116 117 115
본 발명의 합성수지 성형품은, 확산성능 및 높은 광선투과율을 유지시키면서도 성형품의 탈형성이 양호하고, 공업생산성이 뛰어나다.

Claims (10)

  1. 적어도 한쪽의 표면에 요철형상이 형성된 광투과확산성 합성수지 성형품으로, 요철형상의 경사각θ가 20도-60도인, 상기 광투과확산성 합성수지성형품.
  2. 제 1 항에 있어서, 요철형상의 평균산간격 P가 5㎛-50㎛, 표면거칠기규격에 있어서 십점평균거칠기 Rz가 3㎛-15㎛인 광투과확산성 합성수지 성형품.
  3. 제 2 항에 있어서, Rz/P가 0.2-0.7인 광투과확산성 합성수지 성형품.
  4. 제 1 - 3 항 중 어느 항에 있어서, 메타크릴산 메틸을 주체로 하는 불포화 단량체를 80-99.5질량% 및 상온에서 액상의 반응성 폴리시록산 화합물을 20-0.5질량% 함유하는 단량체 혼합물을 중합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광투과 확산성 합성수지 성형품.
  5. 제 4 항에 있어서, 메타크릴산 메틸을 주체로 하는 불포화 단량체가, 메타크릴산 메틸을 주체로 하는 일관능성 불포화 단량체를 80-99.9질량% 및 분자내에 두개이상의 비닐기를 가지는 가교성 비닐단량체를 20-0.1질량% 함유하는 것을 특징으로 하는 광투과 확산성 합성수지 성형품.
  6. 제 4 항 또는 5 항에 있어서, 단량체 혼합물 100질량부에 대해서 나프탈이미드 및 페릴렌 염료에서 선택되는 형광염료를 0.01-0.05질량부 함유하는 광투과 확산성 합성수지 성형품.
  7. 제 4 항에서 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 반응성 폴리시록산 화합물이 경화된 입자가 1차입자경 0.05-1㎛, 2차입자경 1-20㎛로 분산된 광투과 확산성 합성수지 성형품.
  8. 제 1 항에서 7 항 중 어느 한 항에 기재된 광투과 확산성 합성수지 성형품을 포함하는 광확산판.
  9. 제 8 항에 있어서, 액정 디스플레이용인 광확산판.
  10. 제 1 항에서 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 두개의 유리판을 형판으로 하여 주형중합하는 광투과 확산성 합성수지 성형품의 제조방법.
KR1020030085456A 2002-11-29 2003-11-28 광확산성 합성수지 및 그 제조방법 KR20040048329A (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002347880A JP2004184470A (ja) 2002-11-29 2002-11-29 光透過拡散性に優れた合成樹脂成形品
JPJP-P-2002-00347880 2002-11-29
JPJP-P-2003-00031936 2003-02-10
JP2003031936A JP2004238582A (ja) 2003-02-10 2003-02-10 光拡散性合成樹脂およびその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20040048329A true KR20040048329A (ko) 2004-06-09

Family

ID=34277091

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030085456A KR20040048329A (ko) 2002-11-29 2003-11-28 광확산성 합성수지 및 그 제조방법

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR20040048329A (ko)
CN (1) CN1330982C (ko)
TW (1) TW200417748A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100668776B1 (ko) * 2005-11-16 2007-01-12 제일모직주식회사 액정표시장치의 백라이트 유닛용 광확산판

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100988621B1 (ko) 2008-05-07 2010-10-20 엘지전자 주식회사 광 파이프 및 이를 구비한 조명장치
KR100988623B1 (ko) 2008-05-08 2010-10-20 엘지전자 주식회사 광 파이프 및 이를 구비한 조명장치
US8075167B2 (en) 2008-05-20 2011-12-13 Lg Electronics Inc. Optical film and illuminating device having the same
CN102230977A (zh) * 2011-05-11 2011-11-02 泰兴汤臣压克力有限公司 一种lcd导光板及其成型工艺
CN102304232B (zh) * 2011-06-17 2012-11-28 武汉金牛经济发展有限公司 一种提高反射膜表面粗糙度的方法
JP7034702B2 (ja) * 2017-12-21 2022-03-14 Ｔｏｗａ株式会社 樹脂成形装置及び樹脂成形品の製造方法
JP7286269B2 (ja) * 2018-03-23 2023-06-05 恵和株式会社 バックライトユニット
CN112005134A (zh) * 2018-04-27 2020-11-27 三菱瓦斯化学株式会社 光扩散成型体、透明屏用膜和光扩散成型体的评价方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60139758A (ja) * 1983-12-28 1985-07-24 Mitsubishi Rayon Co Ltd 光拡散性プラスチツク
JPH03142401A (ja) * 1989-10-30 1991-06-18 Asahi Chem Ind Co Ltd 合成樹脂層，光透過拡散板およびそれらの製造法
JPH07207101A (ja) * 1993-12-02 1995-08-08 Sumitomo Chem Co Ltd 光拡散性アクリル樹脂組成物及びその製造方法
JPH11160504A (ja) * 1997-11-26 1999-06-18 Sekisui Chem Co Ltd 光制御シート
JP2000080240A (ja) * 1998-09-07 2000-03-21 Tosoh Corp 透明性フィルム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100668776B1 (ko) * 2005-11-16 2007-01-12 제일모직주식회사 액정표시장치의 백라이트 유닛용 광확산판

Also Published As

Publication number Publication date
CN1504773A (zh) 2004-06-16
CN1330982C (zh) 2007-08-08
TW200417748A (en) 2004-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5349041B2 (ja) レンズシート、面光源装置及び液晶表示装置
CN101310213B (zh) 液晶显示器用光扩散板
WO2006022270A1 (ja) 直下型バックライト装置
KR101450020B1 (ko) 확산 시트 및 그것을 이용한 백라이트 유닛
JPH11500071A (ja) 輝度増強フィルムにおける溝突出部の変形防止
WO2008150081A1 (en) Eco-optical sheet
KR20040048329A (ko) 광확산성 합성수지 및 그 제조방법
US20080153008A1 (en) Optical Element, Method for Production Thereof and Display Device
JP2010060889A (ja) レンズシート、面光源装置及び液晶表示装置
JP2009302034A (ja) 薄型導光板用アクリルシート又はフィルム
KR100940363B1 (ko) 프리즘 형상의 제어방법 및 제어된 광학필름
JP2006268060A (ja) 導光板及び導光板用透明熱可塑性樹脂組成物の製造方法
CN102197324A (zh) 光学片及该光学片的制备方法以及包括该光学片的光源装置、显示装置
JP2008203839A (ja) 光拡散シート用アクリル樹脂、光拡散シート、レンズシート、面光源装置及び液晶表示装置
JP2004184470A (ja) 光透過拡散性に優れた合成樹脂成形品
JP2003287626A (ja) 導光板用アクリル樹脂板状物およびその製造方法、並びに導光板、それを含む面発光装置および表示装置
KR100656896B1 (ko) 표면기능성 도광판 및 그의 연속 제조방법
KR20100120851A (ko) 광확산 부재
JP2008310360A (ja) 光透過拡散性に優れた合成樹脂成形品
KR100665801B1 (ko) 복합기능 도광판 및 그의 연속 제조방법
JP2016090946A (ja) 光学部材、光学部材の製造方法、密着防止層形成用原版の製造方法、面光源装置、映像源ユニット、及び液晶表示装置
JP2010231194A (ja) 光学シートおよび当該光学シートの製造方法、ならびに当該光学シートを含む光源装置、表示装置
TW201341857A (zh) 光擴散元件及其製作方法
KR100708900B1 (ko) 광산란 도광판 및 이를 이용한 액정표시장치
JP2004238582A (ja) 光拡散性合成樹脂およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination