KR20040071696A - 반사판용의 수지 조성물 - Google Patents

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Abstract

반사판으로 호적한 수지 조성물이며, 기계적 강도나 내열성, 치수 안정성, 또, 광 반사율이나 차광률 등의 소망되는 각종 물성을 높은 수준으로 만족시킬 수 있는 수지 조성물 및 성형품을 제공하는 것을 제1의 과제로 한다. 또, 자외선 발광소자를 갖추는 백색 LED 장치에 사용했을 경우에도, 충분한 반사율, 즉 휘도를 얻을 수 있고, 동시에 상기 소망의 물성을 만족시키도록 반사판용의 수지 조성물을 제공하는 것을 제2의 과제로 한다. 본 발명의 제1 실시예는, 전 모노머 성분 중의 방향족 모노머의 비율이 20몰% 이상인 반방향족 폴리아미드 30 ~ 95중량%와 티탄산 칼륨섬유 및 /또는 규회석 5 ~ 70중량%를 함유하는 것을 특징으로 하는 반사판용의 수지 조성물에 관한 것이다. 또, 본 발명의 제2 실시예는, 자외선 발생원에 사용되는 반사판용의 수지 조성물로서, 열가소성 수지와 가시광과 함께 자외선도 반사할 수 있는 섬유모양 및 박편모양의 무기 화합물에서 선택되는, 적어도 1종의 무기 화합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반사판용의 수지 조성물에 관한 것이다.

Description

반사판용의 수지 조성물{RESIN COMPOSITION FOR REFLECTING PLATE}
LED는, 반사판(기판)에 발광소자를 탑재하고, 에폭시 수지 등으로 봉지하여 되는 발광장치이고, 소형이며 또한 경량으로 각종 기구류에 장착하기 쉽고, 진동이나 ON/OFF의 반복에 강하기 때문에 수명이 상당히 길고, 발색이 선명하고 두드러져 뛰어난 시인성을 나타내고, 또 전력 소비량이 비교적 적다는 각종의 바람직한 특성을 가지고 있다. 이러한 LED 중에서도, 자외발광소자와 상기 자외발광소자로부터 발생하는 자외선에 의해 백색으로 발광하는 형광체를 갖춘 백색 LED가, 휴대전화, 컴퓨터, 텔레비젼 등의 액정표시화면의 백 라이트, 자동차의 헤드 라이트나 계기패널, 조명기구 등의 광원으로서 큰 주목을 끌고 있다.
이러한 발광장치에 사용되는 LED 반사판에는, 일반적으로 발광소자가 발하는 빛 또는 자외선을 고효율로 반사하는 양호한 반사성능이 요구된다. 또, 상기 LED 반사판은, 발광소자와 마찬가지로 1 ~ 2mm 정도의 미세한 부품일 것에서부터 치수 정밀도가 높을 것, 작은 변형으로도 그 반사성능이 저하될 우려가 있기 때문에 기계적 강도에 뛰어날 것, 또 납땜 등의 고온에 노출되기 때문에 높은 내열성을 가지고 있을 것 등이 요구된다.
종래, LED의 반사판으로서는, 예를 들면, 수지 성형품에 도금 및 도장을 행한 반사판을 들 수 있다. 상기 반사판은, 반사성능은 실사용에 견딜 수 있을 정도의 것이지만, 전술한 바와 같이 매우 미세한 부품이기 때문에, 전체적으로 균일하게 도금을 행하는 것이 곤란하고, 치수 정밀도에 이상이 생기기 쉽고, 불량품률이 높다는 결점을 가진다. 또, 그 기계적 강도나 내열성도, LED의 긴 수명을 생각하면 충분히 만족시킬 수 있는 것은 아니다.
그래서, 반사판용의 수지 조성물로서, 예를 들면, 방향족 폴리에스테르나 방향족 폴리에스테르아미드 등의 용융 가공성 폴리에스테르에 유리섬유를 배합하고, 또 필요에 따라서 산화티탄을 배합하여 이루어지는 수지 조성물이 제안되고 있다(일본 특공평6-38520호 공보). 이 수지 조성물은 내열성이나 치수 안정성은 어느 정도 양호하지만, 백도(白度)가 충분하지 않고, 광 반사율이 낮다는 결점이 있다. 상기 공보에는, 유리섬유 이외의 배합 가능한 무기섬유로서, 티탄산 칼륨섬유나 규회석도 예로 들어져 있지만, 설령 이들 무기섬유를 사용하였다고 해도, 용융 가공성 폴리에스테르의 조합으로는, 충분한 광 반사율을 얻을 수 없다.
또한, 방향족 폴리에스테르 10 ~ 40중량%, 폴리아미드 15 ~ 55중량%, 폴리카보네이트 15 ~45중량% 및 산화티탄 10 ~ 30중량%를 포함하는 수지 조성물(일본 특개소59-113049호 공보), 폴리아미드(나일론46) 60 ~ 95중량%와 산화티탄 5 ~ 40중량%로 이루어지는 수지 조성물(일본 특개평2-288247호 공보), 폴리에스테르와 폴리아미드로 이루어지는 매트릭스 수지에, 산화티탄 10 ~ 50중량% 및 변성 폴리올레핀 0.3 ~ 30중량%를 배합한 수지 조성물(일본 특개평3-84060호 공보) 등도 제안되고 있다. 그러나, 이러한 수지 조성물은, 성형 수축률이나 선팽창률이 크고, 특히 고온 부하시의 선팽창률이 크기 때문에 치수 안정성이 나쁘다는 결점이 있다, 또한, 광 반사율이나 차광률에 있어서도 충분히 만족할 수 있는 것은 아니다.
즉, 종래의 반사판용의 수지 조성물은, 반사판으로서 소망되는 일부의 물성에 대해서는 만족할 수 있는 수준이지만, 다른 물성에 있어서는 만족할 수 있는 것이 아니라는 문제점을 가지고 있다.
그래서, 본 발명은, 상기 종래의 문제점을 감안하여, 소망되는 각종 물성을 높은 수준으로 만족시키고, 반사판으로서 호적하게 사용할 수 있는 반사판용의 수지 조성물을 제공하는 것을 제1 의 과제로 한다.
또한, 이러한 문제에 더해, 자외발광소자를 갖추는 LED를 사용할 때에는, 상기 어느 LED 반사판을 사용했을 경우라도, 충분한 휘도를 얻을 수 없고, 더 나아서는 시인성이 저하된다는 문제가 있다. 따라서 휴대전화 등의 액정표시화면의 백 라이트나 자동차의 계기패널 등의 광원으로서, 상기 자외발광소자를 갖추는 LED는 부적당하게 된다. 또, 상기 반사판의 기계적 강도나 내열성도 충분히 만족할 수 있는 수준에는 달하지 못하고, 장기간의 사용에 의한 변형의 우려가 있다.
종래, 주로 기계적 강도나 내열성, 난연성의 향상을 목적으로 하여, 일본 특개평7-242810호 공보는, 방향족 폴리카보네이트 등의 열가소성 수지에 산화티탄 및 티탄산 칼륨섬유를 배합한 수지 조성물을, 반사판 재료로서 제안하고 있다. 그러나, 상기 재료로 이루어지는 반사판은, 주로 기계적 강도나 내열성, 난연성의 향상을 목적으로 하여 티탄산 칼륨섬유를 사용하고 있지만, 산화티탄의 병용을 필수로하고 있기 때문에, 자외발광소자를 갖추는 백색 LED에 적용하면, 휘도가 불충분하게 되고, 시인성의 저하를 피할 수 없다.
또한, 일본 특개소62-179780호 공보에는, 반사판 재료로서, 방향족 폴리에스테르나 방향족 폴리에스테르아미드 등의 용융 가공성 폴리에스테르에 산화티탄, 산화아연, 황화아연, 황산아연, 백연 등의 백색 안료를 배합하고, 필요에 따라서 티탄산 칼륨섬유나 유리섬유 등의 충진제를 함유하는 수지 조성물이 개시되어 있다. 그러나, 상기 공보에는, 폴리에스테르에 실질적으로 티탄산 칼륨섬유만을 배합한 조성물은 구체적으로는 개시되어 있지 않고, 게다가 상기 조성물이, 자외발광소자와 그 소자로부터 발생하는 자외선에 의해 발광하는 형광체를 갖춘 LED 반사판 재료로서 극히 유용하다는 시사도 없다.
한편, 열가소성 수지에 티탄산 칼륨섬유 등을 배합하여 이루어지는 수지 조성물은, 상기 특허공보 이외에도 잘 알려져 있지만, 그 용도는, 전기·전자제품, 정밀기구, 그 외의 기계류의 하우징, 기구부품, 접동(摺動)부품 등의 재료이고, 또 티탄산 칼륨 등을 배합하는 목적은, 기계적 강도를 향상시키기 위한 것에 지나지 않는다.
즉, 종래의 기술로는, 열가소성 수지에 티탄산 칼륨섬유를 단독으로 배합한 조성물을, 자외선 발생원용의 반사판 재료로서 사용하는 것은 실시되고 있지 않고, 게다가 그것에 의해 얻어지는 특유의 효과에 대해서는 전혀 알려져 있지 않다.
그래서, 본 발명은, 자외선 발광소자를 갖추는 백색 LED장치에 사용했을 경우에도, 충분한 반사율, 즉 휘도를 얻을 수 있고, 동시에 상기 소망의 물성을 만족시키도록 반사판용의 수지 조성물을 제공하는 것을 제2의 과제로 한다.
본 발명은 발광 다이오드 소자(Light Emission Diode, 이하「LED」라고 한다) 등의 발광장치용으로서 호적하게 사용할 수 있는 반사판용의 수지 조성물에 관한 것이다.
도1은, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 수지 조성물(실시예9)의, 빛의 파장과 반사율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도2는, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 수지 조성물(실시예10)의, 빛의 파장과 반사율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도3은, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 수지 조성물(실시예11)의, 빛의 파장과 반사율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도4은, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 수지 조성물(실시예12)의, 빛의 파장과 반사율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도5은, 종래의 수지 조성물(비교예7)의, 빛의 파장과 반사율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도6은, 종래의 수지 조성물(비교예8)의, 빛의 파장과 반사율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도7은, 종래의 수지 조성물(비교예9)의, 빛의 파장과 반사율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도8은, 종래의 수지 조성물(비교예10)의, 빛의 파장과 반사율의 관계를 나타내는 그래프이다.
발명의 개시
본 발명자는, 상기 제1의 과제를 해결하기 위해 예의 연구를 거듭한 결과, 반사판용의 재료에 적합한 수지 조성물을 얻는 것에 성공하고, 본 발명을 완성하였다.
즉, 본 발명의 제1 실시형태는, 전 모노머 성분 중의 방향족 모노머의 비율이 20몰% 이상인 반방향족 폴리아미드 30 ~ 95중량%와 티탄산 칼륨섬유 및/또는 규회석 5 ~ 70중량%를 함유하는 것을 특징으로 하는 반사판용의 수지 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 제1 실시형태에 의하면, 상기 반방향족 폴리아미드에, 특정의 무기섬유를 배합하는 것에 의해, 상기 반방향족 폴리아미드가 가진 유용한 물성을 손상시키는 일 없이, 광 반사율, 백도, 성형 가공성, 기계적 강도, 치수 안정성, 내열성, 흡습성에 있어서, 소망되는 물성을 높은 수준으로 만족시키고, 특히, 차광성이 뛰어나고, 고온에 노출되어도 변색을 일으키는 일 없이 높은 백도를 유지할 수 있는 수지 조성물을 제공할 수 있다.
합성수지에 무기섬유를 배합하면, 기계적 강도, 치수 안정성, 내열성 등이 향상되는 것은 알려져 있지만, 본 발명은, 이러한 효과를 이룸과 함께, 더 나아가상기 반방향족 폴리아미드와 티탄산 칼륨섬유, 규회석과의 조합에 의해, 특히, 차광성이 현저하게 높다는 뛰어난 효과를 이룬다.
상기와 같은 뛰어난 물성을 가지는 본 발명의 수지 조성물은, 반사판 재료, 특히 LED 반사판용 재료로서 유용하다.
또한, 본 발명자는, 상기 제2의 과제를 해결할 수 있도록, 자외선 발광소자를 갖춘 백색 LED에 사용했을 경우라도, 높은 휘도를 얻을 수 있도록 신규의 반사판 재료를 발견하고, 본 발명을 완성하였다.
즉, 본 발명의 제2 실시형태는, 자외선 발생원에 사용되는 반사판용의 수지 조성물로서, 열가소성 수지와, 가시광과 함께 자외선도 반사할 수 있는 섬유모양 및 박편모양의 무기 화합물에서 선택되는 적어도 1종의 무기 화합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반사판용의 수지 조성물에 관한 것이다.
본 발명자의 연구에 의하면, 열가소성 수지에 가시광과 함께 자외선도 반사할 수 있는 섬유모양 및 박편모양의 무기 화합물에서 선택되는 적어도 1종의 무기 화합물을 배합한 재료로 이루어지는 반사판을 사용할 경우에는, 자외발광소자에서 발생하는 자외선을 고밀도로 형광체에 보낼 수 있기 때문에, 자외발광소자를 사용한 LED, 특히 백색 LED의 발생광을 현저하게 고휘도로 시인성이 극히 양호한 것으로 만들 수 있다는 것이 판명되었다. 이에 대해, 종래 범용되고 있는 산화티탄을 함유하는 수지 조성물로 이루어지는 반사판은, 가시광은 반사하지만, 420nm 이하의 자외선을 흡수하고, 발생광의 휘도가 충분히 높아지지 않는다는 것이 추측된다.
또, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 수지 조성물은, 성형 가공성, 기계적 강도, 치수 안정성, 내열성, 흡습성 등의 각종 특성도 높은 수준으로 만족시키고 있고, LED의 긴 수명을 손상시키는 일이 없다.
그리고, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 수지 조성물은, 각종의 자외선 발생원의 반사판으로서 호적하게 사용할 수 있고, 특히 자외발광소자와 자외선에 의해발색하는 형광체를 갖춘 각종 LED, 그 중에서도 백색 LED용으로서 보다 호적하게 사용할 수 있다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
본 발명의 제1 실시형태에 있어서, 반방향족 폴리아미드란, 폴리아미드의 모노머 성분으로서, 방향족 모노머를 함유하는 폴리아미드를 의미하는 것이다. 매트릭스로서 사용하는 반방향족 폴리아미드는, 폴리아미드를 구성하는 모노머 성분 중의 방향족 모노머가 20몰% 이상, 바람직하게는 25몰%, 보다 바람직하게는 30 ~ 60몰%이고, 융점이 바람직하게는 280℃ 이상, 보다 바람직하게는 280 ~ 320℃인 반방향족 폴리아미드이다. 여기서, 방향족 폴리아미드에 있어서 모노머의 몰 분률은, 중합원료에 있어서 모노머의 비율을 소정의 몰 분률로 하는 것에 의해 조정할 수 있다.
방향족 모노머로서는, 예를 들면 방향족 디아민, 방향족 디카르본산, 방향족 아미노카르본산 등을 들 수 있다. 방향족 디아민으로서는, 예를 들면, p-페닐렌디아민, o-페닐렌디아민, m-페닐렌디아민, 파라키실렌디아민, 메타크실렌디아민 등이, 방향족 디카르본산으로서는, 예를 들면, 텔레프탈산, 이소프탈산, 프탈산, 2-메틸텔레프탈산, 나프탈렌 디카르본산 등이, 또 방향족 아미노카르본산으로서는, 예를 들면, p-아미노 안식향산 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 방향족 디카르본산이 바람직하다. 방향족 모노머는 1종을 단독으로 사용할 수 있고 또는 2종 이상을 병용할 수 있다.
방향족 모노머 이외의 모노머 성분으로서는, 지방족 디카르본산, 지방족 알킬렌디아민, 지환식 알킬렌디아민, 지방족 아미노카르본산 등을 들 수 있다.
지방족 디카르본산으로서는 아디핀산, 세바신산, 아제라인산, 도데칸이산 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 아디핀산이 바람직하다. 지방족 디카르본산은 1종을 단독으로 사용할 수 있고 또는 2종 이상을 병용할 수 있다.
지방족 알킬렌디아민은, 직쇄모양이나 분기쇄모양이라도 좋다. 구체적으로는, 에틸렌디아민, 트리메틸렌디아민, 테트라메틸렌디아민, 펜타메틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 1, 7-디아미노헵탄 , 1, 8-디아미노옥탄, 1, 9-디아미노노난, 1, 10-디아미노데칸, 2-메틸펜타메틸렌디아민, 2-에틸테트라메틸렌디아민 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 헥사메틸렌디아민, 2-메틸펜타메틸렌디아민 등이 바람직하다. 지방족 알킬렌디아민은 1종을 단독으로 사용할 수 있고 또는 2종 이상을 병용할 수 있다.
지환식 알킬렌디아민으로서는, 예를 들면, 1, 3-디아미노시클로헥산, 1, 4-디아미노시클로헥산, 1, 3-비스(아미노메틸)시클로헥산, 비스(아미노메틸)시클로헥산, 비스(4-아미노시클로헥실) 메탄, 4, 4'-디아미노-3, 3'-디메틸디시클로헥실메탄, 이소포론디아민, 피페라딘 등을 들 수 있다. 지환식 알킬렌디아민은 1종을 단독으로 사용할 수 있고 또는 2종 이상을 병용할 수 있다.
지방족 아미노카르본산으로서는, 예를 들면, 6-아미노카프론산, 11-아미노운데칸산, 12-아미노도데칸산 등을 들 수 있고, 이들에 대응하는 고리모양의 락탐을사용해도 좋다. 지방족 아미노카르본산은 1종을 단독으로 사용할 수 있고 또는 2종 이상을 병용할 수 있다.
이들 모노머 성분 중에서도, 지방족 디카르본산, 지방족 알킬렌디아민 등이 바람직하다. 이들 모노머 성분은 1종을 단독으로 사용할 수 있고 또는 2종 이상을 병용할 수 있다.
상기의 반방향족 폴리아미드 중에서도, 방향족 디카르본산과 지방족 알킬렌디아민을 포함하는 것, 방향족 디카르본산과 지방족 디카르본산과 지방족 알킬렌디아민을 포함하는 것 등이 바람직하다.
또, 이들 반방향족 폴리아미드 중에서도, 디카르본산이 텔레프탈산, 텔레프탈산과 이소프탈산의 혼합물, 또는 텔레프탈산과 이소프탈산과 아디핀산의 혼합물인 것이 바람직하다. 상기 2종의 혼합물에 있어서는, 텔레프탈산의 비율이 40몰% 이상의 것이 특히 바람직하다. 또, 이들 반방향족 폴리아미드 중에서도, 지방족 알킬렌디아민이, 헥사메틸렌디아민 또는 헥사메틸렌디아민과 2-메틸펜타메틸렌디아민의 혼합물인 것이 특히 바람직하다.
반방향족 폴리아미드 중에서, 특히 바람직한 것의 일례로서, 텔레프탈산 50몰%, 헥사메틸렌디아민 25몰% 및 2-메틸펜타메틸렌디아민 25몰%를 공중합한 것을 들 수 있다.
반방향족 폴리아미드를 구성하는 방향족 모노머나 다른 모노머 성분의 구성비나 종류를 적의 선택하는 것에 의해, 융점, 유리 전이온도 등을 적의 조정할 수 있다.
또, 본 발명의 제1 실시형태에 있어서는, 수지 조성물의 매트릭스 수지로서, 반방향족 폴리아미드와 함께, 폴리페닐렌설파이드를 사용해도 좋다. 폴리페닐렌설파이드로서는 공지의 것을 어느 것이나 사용할 수 있고, 또, 선모양 구조, 가교구조 등의 어느 구조라도 좋다. 예를 들면, 이하의 일반식으로 나타내지는 반복 단위를 구성요소로서 함유하는 결정성 고분자를 들 수 있다.
〔식 중, Ar은, 1, 4-페닐렌기, 1, 3-페닐렌기 또는 1, 2-페닐렌기를 나타낸다. 〕
이러한 폴리페닐렌설파이드로서는, 상기 반복 단위를 주성분으로 하는 것, 즉 상기 반복 단위만으로 이루어지는 것, 또는 이것을 바람직하게는 80몰% 이상, 보다 바람직하게는 90몰% 함유하는 것이 바람직하다. 폴리페닐렌설파이드의 실질적인 전량이, 상기 반복 단위로 이루어져 있지 않을 경우, 나머지는 공중합 가능한,예를 들면 하기와 같은 반복 단위로 이루어지는 성분으로 충족시킬 수 있다.
〔식 중, R은 알킬기, 알콕시기, 니트로기 또는 페닐렌기를 나타낸다.〕
또, 폴리페닐렌설파이드로서, 시판품을 사용해도 좋다. 시판품으로서는, 예를 들면, 토프렌(상품명, 토프렌(주) 제품), 라이온(상품명, 토우레(주) 제품), 포트론(상품명, 폴리플라스틱(주) 제품)등을 들 수 있다.
본 발명의 제1 실시형태에 있어서는 매트릭스 수지성분의 배합량은, 상기 수지성분이 반방향족 폴리아미드 단독의 경우 및 반방향족 폴리아미드와 폴리페닐렌설파이드의 병용의 경우를 포함하고, 수지 조성물 전량의 30 ~ 95중량%, 바람직하게는 30 ~ 90중량%, 보다 바람직하게는 40 ~ 70중량%로 한다. 수지성분의 배합량이 30 ~ 95중량%의 범위에서 벗어나면, 반사판에 필요로 되는 각종 물성을 높은 수준으로 만족시킨 수지 조성물을 얻지 못할 우려가 있다.
또한, 반방향족 폴리아미드와 폴리페닐렌설파이드를 병용할 경우에 있어서의 이러한 수지의 배합비율은 적의 선택할 수 있지만, 반방향족 폴리아미드가, 바람직하게는, 이들 수지의 합계 양의 40 ~ 90중량%, 보다 바람직하게는 50 ~ 80중량% 포함되도록 배합하면 좋다.
본 발명의 제1 실시형태에 있어서는, 반방향족 폴리아미드 또는 상기 방향족 폴리아미드와 폴리페닐렌설파이드의 혼합물에 배합하는 무기섬유로서, 티탄산 칼륨섬유 및/또는 규회석을 사용한다.
티탄산 칼륨섬유로서는 특별히 제한은 없고, 종래 공지의 것을 넓게 사용할 수 있고, 예를 들면, 4티탄산 칼륨섬유, 6티탄산 칼륨섬유, 8티탄산 칼륨섬유 등을 사용할 수 있다. 티탄산 칼륨섬유의 치수는 특별히 제한은 없지만, 통상, 평균 섬유직경 0.01 ~ 1㎛, 바람직하게는 0.1 ~ 0.5㎛, 평균 섬유길이 1 ~ 50㎛, 바람직하게는 3 ~ 30㎛이다. 본 발명에서는 시판품도 사용할 수 있고, 예를 들면, 티스모(상품명, 오오츠카화학(주) 제품, 평균 섬유직경 0.2 ~ 0.5㎛, 평균 섬유길이 5 ~ 30㎛) 등을 사용할 수 있다.
규회석은, 메타케이산 칼슘으로 이루어지는 무기섬유이다. 규회석의 치수도 특별히 제한은 없지만, 통상, 평균 섬유직경 0.1 ~ 15㎛, 바람직하게는 2.0 ~ 7.0㎛, 평균 섬유길이 3 ~ 180㎛, 바람직하게는 20 ~ 100㎛, 평균 아스펙트 비 3이상, 바람직하게는 3 ~ 50, 보다 바람직하게는 5 ~ 30이다.
규회석으로서도 시판품을 호적하게 사용할 수 있고, 예를 들면, 바이스탈 K101(상품명, 오오츠카화학(주) 제품, 평균 섬유직경 2 ~ 5㎛, 평균 섬유길이 5 ~ 30㎛), NyglosI-10013(상품명, Nyco사 제품, 평균 섬유직경 5 ~ 30㎛, 평균 섬유길이 5 ~ 30㎛ 등을 사용할 수 있다.
이들 중에서도, 얻어지는 수지 조성물의 차광률이나 백도를 감안하면, 티탄산 칼륨섬유가 바람직하다.
본 발명의 제1 실시형태에 있어서는, 얻어지는 수지 조성물의 기계적 강도 등의 물성을 보다 한층 향상시키기 위해, 티탄산 칼륨섬유 및 규회석에 표면처리를 실시해도 좋다. 표면처리는 공지의 방법에 따르고, 실란커프링제, 티탄커프링제 등을 사용하여 행하면 좋다. 이들 중에서도, 실란커프링제가 바람직하고, 아미노실란이 특히 바람직하다.
티탄산 칼륨섬유 및/또는 규회석의 배합량은, 통상, 수지 조성물 전량의 5 ~ 70중량%, 바람직하게는 10 ~ 70중량%(수지성분 : 30 ~ 90중량%), 보다 바람직하게는, 20 ~ 60중량%(수지성분 : 40 ~ 80중량%)로 하는 것이 좋다. 5 ~ 70중량%의 범위에서 벗어나면, 반사판에 필요로 되는 각종 물성을 높은 수준으로 만족시킨 수지 조성물을 얻지 못할 우려가 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시형태에서는, 수지 조성물의 바람직한 각종 물성을 손상시키지 않는 범위에서, 특히 그 광반사율이나 차광성 등을 더 향상시키기 위해서, 산화티탄을 배합해도 좋다. 특히, 무기섬유로서 규회석을 사용할 경우에는, 산화티탄을 병용하는 것이 바람직하다. 산화티탄으로서는 특별히 제한되지 않고, 아나타제형, 루틸형, 단사정형 등의 각종 결정형태의 것을 어느 것이나 사용할 수 있고, 결정형태가 다른 것을 2종 이상 병용할 수 있지만, 굴곡률이 높고 광 안정성이 좋은 루틸형이 바람직하다. 또, 산화티탄의 형상에 대해서도 특히 제한은 없고, 입자모양, 섬유모양, 판모양(박편모양, 비늘조각 모양, 운모모양 등을 포함) 등의 각종 형상의 것을 어느 것이나 사용할 수 있고, 형상이 다른 것을 2종 이상 병용할 수 있다. 산화티탄의 치수는 특별히 제한은 없지만, 평균입경이 0.1 ~ 0.3㎛ 정도의 것이 바람직하다. 또 각종 표면처리제를 행한 것을 사용해도 좋다. 산화티탄의 배합량은 특별히 제한되지 않으며, 반사효율이 향상되고, 게다가 수지 조성물의 바람직한 물성을 손상시키지 않는 범위 중에서 적의 선택하면 좋지만, 통상, 수지 조성물 전량의 1 ~ 40중량%(수지성분 : 30 ~ 94중량%, 티탄산 칼륨섬유 및/또는 규회석 : 5 ~ 69중량%) 정도, 바람직하게는 5 ~ 30중량%(수지성분 : 30 ~ 90중량%, 티탄산 칼륨섬유 및/ 또는 규회석 : 6 ~ 65중량%) 정도로 하면 좋다.
본 발명의 제1 실시형태에 따른 수지 조성물에는, 그 바람직한 물성을 손상시키지 않는 범위에서 티탄산 칼륨섬유 및 규회석 이외의 공지의 무기섬유를 배합해도 좋다. 상기 무기섬유로서는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 산화아연섬유, 티탄산 나트륨섬유, 붕산알루미늄섬유, 붕산마그네슘섬유, 산화마그네슘섬유, 규산알루미늄섬유, 질화규소섬유 등을 들 수 있다.
또, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 수지 조성물에는, 그 바람직한 물성을 손상시키지 않는 범위에서, 산화방지제, 열안정제 등을 배합해도 좋다.
산화방지제로서는, 페놀계 산화방지제, 인계 산화방지제, 유황계 산화방지제 등을 들 수 있다.
페놀계 산화방지제로서는, 예를 들면, 트리에틸렌글리콜 ·비스〔3-(3-t-부틸-5-메틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 1, 6-헥산디올 ·비스〔3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트〕, 펜타에리스리틸-테트라키스〔3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트〕, 옥타데실-3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질포스포네이트-디에틸에스테르,N,N'-헥사메틸렌비스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시-히드로신나마미드), 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질) 벤젠, 3,9-비스〔2-{3-(3-t-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐) 프로피오닐옥시}-1,1-디메틸에틸〕-2,4,8,10-테트라옥사스피로〔5,5〕운데칸 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 펜타에리스리틸 - 테트라키스〔3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트〕, N,N'-헥사메틸렌비스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시-히드로신나마미드)가 바람직하다.
인계 산화방지제의 구체적인 예로서는, 예를 들면, 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트, 2-〔〔2,4,8,10-테트라키스(1,1-디메틸에틸)디벤조〔d,f〕〔1,3,2〕디옥사포스페빈6-일〕옥시〕-N,N-비스〔2-〔〔2,4,8,10-테트라키스(1,1-디메틸에틸)디벤조〔d,f〕〔1,3,2〕디옥사포스페빈6-일〕옥시〕-에틸〕에타나민, 비스(2,6-디-t-부틸-4-메틸페닐)펜타에리스리틀 디호스파이트 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 2-〔〔2,4,8,10-테트라키스(1,1-디메틸에틸)디벤조〔d, f〕〔1,3,2〕디옥사포스페빈6-일〕옥시〕-N,N-비스〔2-〔〔2,4,8,10-테트라키스(1,1디메틸에틸)디벤조〔d,f〕〔1,3,2〕디옥사포스페빈6-일〕옥시〕-에틸〕에타나민이 바람직하다.
유황계 산화방지제의 구체적인 예로서는 예를 들면, 2,2-티오-디에틸렌비스〔3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트〕, 테트라키스〔메틸렌-3-(도데실티오)프로피오네이트〕메탄 등을 들 수 있다.
이들 산화방지제는 1종을 단독으로 사용할 수 있고 또는 2종 이상을 병용할 수 있다.
또, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 수지 조성물에는, 그 바람직한 물성을손상시키지 않는 범위에서, 종래부터 합성수지용에 사용되고 있는 각종 첨가제의 1종 또는 2종 이상을 배합할 수 있다. 상기 첨가제로서는, 탈크, 실리카, 산화아연(테트라포트 형상의 것을 포함) 등의 무기 충진재, 난연제, 가소제, 핵제, 염료, 안료, 이형제, 자외선 흡수제 등을 들 수 있다.
본 발명의 제1 실시형태에 따른 수지 조성물은, 방향족 폴리아미드와 규회석 및/ 또는 티탄산 칼륨섬유와, 또 필요에 따라서, 다른 첨가제를 공지의 방법에 따라서 용융 혼합함으로써 제조할 수 있다. 용융 혼합에는, 2축 스크류 압출기 등의 공지의 용융 혼합장치를 어느 것이나 사용할 수 있다.
그리고, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 수지 조성물은, 사출 성형법, 압축 성형법, 압출 성형법 등의 공지의 수지 성형법에 의해, 각종 용도에 따른 성형품(즉, 반사판)으로 성형할 수 있다.
이렇게 하여 얻어진 반사판은, 예를 들면, 각종 전기전자부품, 자동차의 키레스 엔트리 시스템, 냉장고내 조명, 액정표시장치의 백 라이트, 자동차 프런트 패널 조명장치, 조명 스탠드, 헤드 라이트, 가전제품 인디케이터류, 적외선 통신장치 등의 광통신기구류, 천정조명장치, 교통표식 등의 옥외 표시장치 등에 사용되는 발광장치 등의 발광장치용 반사판으로서 호적하게 사용할 수 있다.
한편, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 반사판용의 수지 조성물은, 열가소성 수지, 및 가시광과 함께 자외선도 반사할 수 있는 섬유모양 및 박편모양의 무기 화합물에서 선택되는 적어도 1종의 무기 화합물을 필수성분으로 한다.
열가소성 수지로서는 공지의 것을 어느 것이나 사용할 수 있고, 예를 들면,반방향족 폴리아미드, 지방족계 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리에틸렌텔레프탈레이트, 폴리프로필렌텔레프탈레이트, 폴리부틸렌텔레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 액정 폴리머, 폴리에틸렌, 염소화 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리이소프렌, 폴리부타디엔, 폴리염화비닐, 폴리불화비닐리덴, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리아세탈, 폴리카보네이트, 아크릴수지, 폴리스틸렌, 내충격성 폴리스틸렌, 신디오탁틱 폴리스틸렌, 아크릴로니트릴-스틸렌 수지(AS 수지), 아크릴로니트릴-부타디엔-스틸렌 수지(ABS 수지), 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스틸렌 수지(MBS 수지), 메틸메타크릴레이트-아크릴로니트릴-부타디엔-스틸렌 수지(MABS 수지), 아크릴로니트릴-아크릴고무-스틸렌 수지(AAS 수지), 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리메틸펜텐, 폴리페닐렌에테르(PPE), 변성 폴리페닐렌에테르, 폴리케톤계 수지(폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케론, 폴리에테르케톤케톤, 폴리에테르에테르케톤케톤 등), 폴리에테르니트릴, 폴리벤조이미다졸, 폴리에테르설폰, 폴리설폰, 열가소성 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리아릴레이트, 폴리페닐렌슬피드, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리아미드이미드, 폴리아로마틱 수지 등을 들 수 있다.
이들 중에서도, 가시광의 흡수가 적은 열가소성 수지 및/ 또는 투명성을 가지는 열가소성 수지가 바람직하고, 또 땜납 내열성이 높은 것이 바람직하다. 그 구체적인 예로서는, 반방향족 폴리아미드, 지방족 폴리아미드, 액정 폴리머, 신디오탁틱 폴리스틸렌, 폴리부틸렌텔레프탈레이트, 폴리에틸렌텔레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리아세탈, 폴리메틸펜텐 등을 들 수 있다. 여기서, 가시광의 흡수가 적다는 것은, 구체적으로는, 상기 수지의 외관이, 농담을 불문하고, 백색을나타낸다는 것을 의미한다.
이들 수지 중에서도, 반방향족 폴리아미드(일본 특개2001-279093호 공보, 일본 특개2001-106908호 공보, 일본 특개2000-273300호 공보, 일본 특개2000-219809호 공보, 일본 특개2000-186142호 공보, 일본 특개2000-80270호 공보, 일본 특개평11-263840호 공보, 일본 특개평10-338746호 공보, 일본 특개평9-279020호 공보, 일본 특개평9-279018호 공보, 일본 특개평8-34850호 공보, 일본 특개평7-228694호 공보, 일본 특개평5-32870호 공보 등), 액정 폴리머, 신디오탁틱 폴리스틸렌 등이 특히 바람직하다.
또, 이러한 열가소성 수지는 1종을 단독으로 사용할 수 있고 또는 2종 이상을 병용할 수 있다.
본 발명의 제2 실시형태에 따른 반사판 재료에 있어서 열가소성 수지의 배합량은 특별히 제한되지 않고, 열가소성 수지 그것의 종류, 병용하는 가시광 및 자외선 반사성 무기 화합물의 종류, 얻어지는 반사판을 적용하는 발광체의 종류 등의 각종 조건에 따라서 넓은 범위에서 적의 선택하면 좋지만, 반사광의 휘도를 보다 한층 높힌다는 점을 고려하면, 본 발명 재료 전량의 30 ~ 95중량%, 바람직하게는 40 ~ 90중량%로 하는 것이 좋다.
본 발명의 제2 실시형태에 있어서, 가시광과 함께 자외선도 반사할 수 있는 섬유모양 및 박편모양의 무기 화합물이란, 열가소성 수지에 혼합 분산시켰을 때에, 가시광과 자외선을 반사할 수 있는 무기 화합물을 의미한다. 상기 무기 화합물로서는, 섬유모양 및/또는 박편모양(판모양)의 것을 사용할 수 있고, 예를 들면, 티탄산 칼륨 함유 화합물 등을 들 수 있다. 티탄산 칼륨 함유 화합물은, 매트릭스로 이루어지는 열가소성 수지의 기계적 강도나 내열성을 향상시키고, 치수 정밀도나 성형 가공성을 손상시키지 않는다는 특성도 가지고 있다.
티타산 칼륨 함유 화합물로서는, 티탄산 칼륨을 함유하고 또한 섬유모양 또는 박편모양의 것이라면 공지의 것을 어느 것이나 사용할 수 있고, 예를 들면, 티탄산 칼륨섬유, 박편모양 티탄산 칼륨, 박편모양 티탄산 리튬칼륨, 박편모양 티탄산 칼륨마그네슘 등을 들 수 있다.
티탄산 칼륨섬유로서는 상기 제1 실시형태와 마찬가지의 것을 사용할 수 있다.
박편모양 티탄산 리튬칼륨은, 티탄산 칼륨의 칼륨원자의 일부가 리튬원자로 치환된, 공지의 티탄산 칼륨 함유 화합물이고, 예를 들면, 일본 특개평3-285819호 공보, 일본 특개2000-344520호 공보 등에 기재되어 있다.
박편모양 티탄산 칼륨마그네슘은, 티탄산 칼륨의 칼륨 원자의 일부가 마그네슘 원자로 치환된 공지의 티탄산 칼륨 함유 화합물이고, 예를 들면, 일본 특개평3-285819호 공보, 일본 특개평5-221795호 공보, 일본 특개2000-230168호 공보 등에 기재되어 있다.
그 외, 일반식 KxTi8O16〔식 중, x=1.0 ~ 2.0 이다.〕으로 표현되는 호랜다이트형 구조의 박편모양 티탄산 칼륨 함유 화합물(일본 특개소62-105925호 공보), 일반식 (Kx-yHy)Ti8O16〔식 중, x=1.0 ~ 1.3, O< y0.7이다〕으로 표현되는 호랜다이트형 구조의 박편모양 티탄산 칼륨 함유 화합물(일본 특개평2-92822호 공보) 등도, 티탄산 칼륨 함유 화합물로서 사용할 수 있다.
가시광과 함께 자외선도 반사할 수 있는 섬유모양 및 박편모양의 무기 화합물은, 1종을 단독으로 사용할 수 있고 또는 2종 이상을 병용할 수 있다.
또, 본 발명의 제2 실시형태에 있어서는, 얻어지는 반사판 재료의 기계적 강도 등의 물성을 보다 한층 향상시키기 때문에, 가시광 및 자외선 반사성 무기 화합물에 표면처리를 행해도 좋다. 표면처리는 공지의 방법을 따르고, 실란커프링제, 티탄커프링제 등을 사용하여 행하면 좋다. 이들 중에서도, 실란커프링제가 바람직하고, 아미노실란이 특히 바람직하다.
가시광과 함께 자외선도 반사할 수 있는 섬유모양 및 박편모양의 무기 화합물의 배합량은 특별히 제한되지 않고, 병용하는 열가소성 수지의 종류, 가시광 및 자외선 반사성 무기 화합물 그것의 종류, 얻어지는 반사판을 적용하는 발광체의 종류 등의 각종 조건에 따라서 넓은 범위에서 적의 선택하면 좋은데, 반사광의 휘도를 보다 한층 높힌다는 점을 고려하면, 통상, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 수지 조성물 전량의 5 ~ 70중량%, 바람직하게는 10 ~ 60중량%로 하는 것이 좋다.
본 발명의 제2 실시형태에 따른 반사판용의 수지 조성물에는, 그 바람직한 특성을 손상시키지 않는 범위에서, 상술한 것과 마찬가지의 산화방지제, 열안정제 등을 배합해도 좋다.
또한 본 발명의 제2 실시형태에 따른 반사판용의 수지 조성물에는, 그 바람직한 특성을 손상시키지 않는 범위에서, 종래부터 합성수지용에 사용되고 있는 각종 첨가제의 1종 또는 20종 이상을 배합할 수 있다. 상기 첨가제로서는, 예를 들면, 규회석, 유리섬유 등의 섬유모양 무기 충진재, 실리카, 탈크 등의 분말상태 무기 충진재, 안료, 산화방지제, 대전방지제, 이형제, 윤활제, 열안정제, 드립 방지제, 난연제, 자외선 흡수제, 광안정제, 차광제, 금속 불활성제, 노화 방지제, 가소제, 충격강도 개량제, 상용화제, 점도 조정제, 소포제, 레벨링제, 유기용제 등을 들 수 있다.
이들 첨가제는, 수지에 대한 배합성분의 전량 중, 10중량% 미만의 비율로 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제2 실시형태에 따른 반사판용의 수지 조성물은, 합성수지와, 가시광과 함께 자외선을 반사할 수 있는 무기 화합물과, 또 필요에 따라서, 다른 첨가제를 공지의 수단에 의해 혼합 또는 혼련함으로써 제조할 수 있다. 예를 들면, 분말, 비즈, 플레이크 또는 펠레트(pellet) 모양의 각 성분을, 1축 압출기, 2축 압출기 등의 압출기, 밤바리 믹서, 가압 니더, 2개의 롤 등의 혼련기 등을 사용하여 혼합 또는 혼련함으로써, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 반사판용의 수지 조성물의 펠레트를 제조할 수 있다.
또, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 반사판용의 수지 조성물은, 사출 성형기, 압축 성형기, 압출 성형법 등의 공지의 성형법에 의해 성형함으로써, 임의의 형상의 반사판으로 할 수 있다.
본 발명의 제2 실시형태의 수지 조성물로 이루어지는 반사판은, 각종의 자외선 발생원을 갖춘 발광장치의 반사판으로서 유용하다. 상기 광원으로서는, 예를 들면, 자외 발광소자와 자외선을 받아서 발색하는 형광체를 갖춘 LED, 자외등, 수은등, 냉음극관, 형광등, 백열전구 등을 들 수 있다. 또한, 상기 발광장치를 갖춘 조명기구 등에도 적용할 수 있다. 이들 중에서도, LED, 특히 백색 LED의 반사판으로서 유용하다.
또, 본 발명의 제2 실시형태의 수지 조성물로 이루어지는 반사판을 갖춘 자외선 발생원은, 종래의 자외선 발생원과 마찬가지의 용도로 사용할 수 있다. 상기 용도의 구체적인 예는 다음과 같다.
통신용도 : LAN, 팩시밀리, 파이버 통신 등
광고·정보용도 : 옥내·옥외 표시판, 입체 디스플레이, 액세사리 등
계측·제어용도 : 자동판매기, 자동문, 각종 센서, 색도계의 광원 등
자동차 용도 : 인파네내 메터, 인디케이터, 하이 마운트 스톱 램프, 텔 램프, 사이드 마커 등
사무기구·OA용도 : 전자사진 광원, CD 판독 광원, 프린터, 스캐너 등
교통·운수용도 : 차량등 기구, 신호표식 등
방범·방재용도 : 비상등, 연기 감지기, 가스 누출 감지기 등
농림·어업용도 : 유아등, 인조 미끼, 성장 촉진 광원 등
의료용도 : 의료 검사기, 서포트 시스템, 살균장치 등
가전용도 : VTR, DVD, 스테레오, 텔레비젼, 에어컨, 가전제품의 인디케이터, 레벨 메터 등
퍼스널 컴퓨터, 휴대전화, 액정 텔레비젼 등의 각종 액정표시화면의 백 라이트 광원 등
이상과 같이, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 수지 조성물에 의하면, 자외선을 광원으로 하는 백색 LED 등의 발광장치에 사용했을 경우에, 가시광 및 자외선을 양호하게 반사할 수 있고, 충분한 휘도를 얻을 수 있게 된다.
(실시예)
우선, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 수지 조성물에 대하여, 실시예 및 비교예를 들어 구체적으로 설명한다. 또한 본 실시예, 비교예로 사용한 합성수지 및 무기섬유는, 구체적으로는 다음과 같다.
〔합성수지〕
반방향족 폴리아미드A : 헥사메틸렌디아민, 텔레프탈산, 아디핀산을 각각 50몰%, 32몰%, 18몰%의 비율로 중합시켜 이루어지는 반방향족 폴리아미드(상품명「아모델A4000」, 듀퐁사 제품)
반방향족 폴리아미드B : 2-메틸펜타메틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민 및 텔레프탈산을 각각 25몰%, 25몰% 및 50몰%의 비율로 중합하여 되는 반방향족 폴리아미드(상품명「자이텔 HTN501」, 듀퐁사 제품, 융점 305℃, 유리 전이온도 125℃)
폴리페닐렌설파이드 : (상품명「라이톤 M2888」, 토우레(주) 제품, 이하 「PPS」라고 한다)
방향족 폴리에스테르 : (상품명「벡트라 C950」, 폴리플라스틱(주) 제품, 이하「LCP」라고 한다)
〔무기섬유〕
규회석 : (상품명「바이스탈 K101」, 오오츠카화학(주) 제품, 평균섬유 직경 2 ~ 5㎛, 평균 섬유길이 20 ~ 30㎛)
티탄산 칼륨섬유 : (상품명「티스모 D101」, 오오츠카화학(주) 제품, 섬유길이 10 ~ 20㎛, 섬유직경 0.3 ~ 0.6㎛)
분말모양 산화티탄 : (상품명「JR-405」, 테이카(주) 제품, 평균입경 0.21㎛)
촙드 유리 파이버 : (상품명「ECS 03T 249/PL」, 일본전기유리(주) 제품, 이하「GF」라고 한다.)
〔실시예1 ~ 8 및 비교예1 ~ 6〕
하기 표5에 나타내는 배합비율(중량%)로, 반방향족 폴리아미드 또는 반방향족 폴리아미드와 PPS를 2축 혼련 압출기의 메인 호퍼에 투입하고, 330℃로 용융혼련한 후, 사이드 피더에서, 티탄산 칼륨섬유 또는 규회석, 더는 산화티탄을 가하고, 용융혼련하여 압출하고, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 수지 조성물의 펠레트를 제조하였다.
상기로 얻어진 본 발명의 제1 실시형태에 따른 수지 조성물의 펠레트를, JIS 시험편 제작용 금형(금형온도 130℃)을 장착한 사출 성형기(상품명「JS75」, (주)일본제강소 제품, 실린더 온도 330℃)에 투입하여 사출성형하고, 각종 JIS 시험편을 제조하고, 이하의 성능시험에 제공하였다.
(1) 인장강도 및 인장파단 신장 : JIS K7113에 준하여 측정하였다.
(2) 휨 강도 및 휨 탄성률 : JIS K7271에 준하여 측정하였다.
(3) 노치가 달린 아이조드(IZOD) 충격값 : JIS K7110에 준하여, 1호 시험편으로 평가하였다.
(4) HDT(내열성 시험) : JIS K7207에 준하여, 휨 응력 1.82MPa를 가했을 때의 하중 굴곡 온도(HDT, ℃)를 측정하였다.
(5) 선 팽창계수 : TAM120 열기계 분석장치(상품명「SSC5200H 디스크테이션」, 세이코 인스트루먼츠(주) 제품)를 사용하고, 20 ~ 130℃의 선 팽창계수를 측정하였다. 인수방향을 MD, 그 직각방향을 TD로 하였다. 이방성의 지표로 하기 위해 MD와 TD의 선 팽창계수의 비 TD/MD를 기재하였다.
(6) 프롤레이트(Q값) : 고화식 프롤테스터를 사용하고, 실시예1 ~ 8, 비교예1 ~ 4는 330℃×9.8MPa로, 또는 비교예9는 290℃×9.8MPa, 또는 비교예10은 310℃×9.8MPa로, 각각 여열시간을 360초로 하고, 오리스 구멍 직경 1mm, 두께 10mm로 측정하였다.
(7) 흡수율 : JIS K7209에 준하여 측정하였다.
(8) 헌터 백색도 : 일본전색(주) 제품의 색차계를 사용하여 측정하였다. 또 평가는 백도93 이상을 ◎, 93미만 91이상을, 91미만 89이상을, 89미만 85이상을 X, 85이상을 XX로 기재하였다.
(9) 내열변색시험 : 내열변색시험은 180℃×2시간 공기 중 오븐으로 행하고, (8)과 마찬가지로 백도를 측정하였다.
(10) 광선 투과율 : 진공 프레스기로 100㎛ 두께의 필름모양으로 한 샘플을, 히타치제작소(주) 제품 자기분광광도계U-3000형에 의해 측정하고, 460nm, 530nm,630nm의 투과율을 기재하였다.
평가는 투과율 0%를 ◎, 3%미만 0%이상을, 5미만 3%이상을, 5%이상은 X로 기재하였다.
이들 결과를 표1에 나타낸다.
표1의 결과로부터, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 수지 조성물이, 기계적강도, 내열성, 선 팽창계수(치수 안정성), 유동성(성형 가공성), 백도, 내열 변색성, 광선 투과율에 있어서, 반사판으로서 요구되는 물성을 높은 수준으로 만족시키고 있는 것을 알 수 있다. 특히 광선 투과율은 유리파이버를 사용한 비교예1 ~ 4와 비교하여 크게 저하하고, 또한, PPS나 LCP 등의 내열성 수지를 사용한 비교예5, 6,에서는 베이스 수지 자신의 색상을 위하여 백도가 현저하게 떨어지는 것에서도, 본 실시예 기재의 조성물이 반사판으로서 뛰어나다는 것이 분명하다.
다음으로, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 수지 조성물에 대하여, 실시예 및 비교예를 들어 구체적으로 설명한다. 또한, 본 실시예에 사용한 열가소성 수지, 및 가시광과 함께 자외선도 반사할 수 있는 섬유모양 또는 박편모양의 무기 화합물은, 구체적으로는 다음과 같다.
〔열가소성 수지〕
반방향족 폴리아미드 : 2-메틸펜타메틸렌아미드, 헥사메틸렌아미드 및 텔레프탈산을 각각 25몰%, 25몰% 및 50몰%의 비율로 중합하여 되는 반방향족 폴리아미드(상품명「자이텔 HTN501」, 듀퐁사 제품, 융점 305℃, 유리 전이온도 125℃)
액정 폴리머 : (상품명「벡트라 C950RX」, 폴리플라스틱스(주) 제품)
〔무기 충진재〕
티탄산 칼륨섬유 :(상품명「티스모 D101」, 오오츠카화학(주) 제품, 섬유길이10 ~ 20㎛, 섬유직경0.3 ~ 0.6㎛)
티탄산 리튬칼륨 : 조성 : K0.8Ti1.73Li0.27O4, 장축3 ~ 5㎛, 단축2 ~ 50㎛, 두께0.5 ~ 2㎛
티탄산 칼륨마그네슘 : (상품명「테라세스PS」, 오오츠카화학(주) 제품, 장축3 ~ 5㎛, 단축3 ~ 5㎛, 두께0.5 ~ 2㎛)
분말모양 산화티탄 : 루틸형 산화티탄(상품명「JR-405」, 테이카(주) 제품, 평균입경 0.21㎛)
유리 파이버 : (상품명「촙드 슬랜드 ECS03T249/PL」, 전기화학공업(주) 제품 평균 섬유길이 3mm, 평균 섬유직경 13㎛)
〔실시예9 ~ 12 및 비교예7 ~ 10〕
표2 및 표3에 나타내는 배합비율(중량%)을 따르고, 열가소성 수지를 2축 혼련 압출기의 메인 호퍼에 투입하고, 용융 혼련한 후, 사이드 피더로부터 무기 충진재를 가하고, 용융 혼련하여 압출하고, 본 발명의 반사판 재료의 펠레트를 제조하였다. 또한 열가소성 수지의 2축 혼련 압출기에서의 용융 혼련온도는, 실시예9 ~ 11 및 비교예7 ~ 9가 330℃, 실시예12 및 비교예10이 310℃로 하였다.
상기에서 얻어진 본 발명의 제2 실시형태에 따른 반사판용 수지 조성물의 펠레트를, JIS 시험편 제작용 금형(금형온도 130℃ = 실시예9 ~ 11 및 비교예7 ~ 9, 금형온도 120℃ = 실시예12 및 비교예10)을 장착한 사출 성형기(상품명 : JS75, (주)일본제강소 제품, 실린더 온도 330℃)에 투입하여 사출 성형하고, 각종 JIS 시험편을 제조하고, 상술한(1) ~ (5), (7) 및 (8)의 성능시험에 가하고, 하기(11)의성능시험에 제공하였다.
또한, 실시예9 ~ 11 및 비교예7 ~ 9는, 금형온도 130℃, 사출 성형기의 실린더 온도 330℃, 실시예12 및 비교예10은, 금형온도 120℃, 사출 성형기의 실린더 온도 310℃로 하였다.
결과를 표2 및 표3에 나타낸다.
(11) 반사율 : 실시예 및 비교예로 얻어진 펠레트를 상기와 마찬가지로 사출 성형하고, 90mm ×50mm ×3.2mm의 시험편을 제조하였다. 이 시험편의 380nm 반사율(%)을 가시자외분광광도계(히타치 제작소(주) 제품, 자기분광광도계U-3000형)로 측정하였다. 리퍼런스에는 산화 마그네슘을 사용하였다. 얻어진 측정값에서, 60% 이상을 ◎, 45% 이상 ~ 60% 미만을, 30% 이상 ~ 45% 미만을, 15% 이상 ~ 30% 미만을 X, 15% 미만을 XX로 평가하였다.
또, 상기 반사율의 측정방법에 의해, 빛의 파장과 반사율과의 관계를 측정하였다. 결과를 도1 ~8에 나타낸다. 또1 ~ 8에 있어서, 종축은 광 반사율(%), 횡축은 빛의 파장(nm)을 각각 나타낸다.
표2 및 표3으로부터, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 반사판용의 수지 조성물이, 기계적 강도, 치수 안정성, 내열성, 흡습성 등의 각종 특성을 높은 수준으로 만족시키고 있다는 것이 분명하다.
또, 도1 ~ 8로부터, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 반사판용의 수지 조성물이 자외선, 특히 360nm에서 400nm까지의 자외선을 고효율로 반사하고 있다는 것이 분명하다(도1 ~ 4). 구체적으로 설명하면 티탄산 칼륨섬유를 함유하는 실시예9의 반사판의 자외선 반사율이 극히 높은 것에 대해(도1), 루틸형 산화티탄만을 함유하는 경우(비교예7)나 티탄산 칼륨섬유와 루틸형 산화티탄을 함유하는 경우에는(비교예8) 자외선 반사율이 불충분하고(도 5, 6) 자외선 반사율이 현저하게 낮다는 것이 분명하다.
이러한 것으로부터, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 반사판용의 수지 조성물은 가시광과 함께 자외선도 효율적으로 반사하고, 자외선을 광원으로 하는 경우의 반사판용의 수지 조성물로서 호적한 재료라는 것은 분명하다.
반사판용의 재료에 적합한 수지 조성물을, 특히 LED, 그 중에서도 백색 LED용으로 호적하게 사용할 수 있는 수지 조성물을 얻을 수 있다.

Claims (9)

  1. 전 모너머 성분 중의 방향족 모노머의 비율이 20몰% 이상인 반방향족 폴리아미드 30 ~ 95 중량%와 티탄산 칼륨섬유 및/또는 규회석 5 ~ 70중량%를 함유하는 것을 특징으로 하는 반사판용의 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반방향족 폴리아미드가, 모노머 성분으로서 방향족 디카르본산 및 지방족 알킬렌디아민을 함유하는 반방향족 폴리아미드인 반사판용의 수지 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 반방향족 폴리아미드가, 모노머 성분으로 지방족 디카르본산을 더 함유하는 반방향족 폴리아미드인 반사판용의 수지 조성물.
  4. 자외선 발생원에 사용되는 반사판용의 수지 조성물로서, 열가소성 수지와, 가시광과 함께 자외선도 반사할 수 있는 섬유모양 및 박편모양의 무기 화합물에서 선택되는 적어도 1종의 무기 화합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반사판용의 수지 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 가시광과 함께 자외선도 반사할 수 있는 섬유모양 및/ 또는 박편모양의 무기 화합물이, 티탄산 칼륨 함유 화합물인 반사판용의 수지 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 티탄산 칼륨 함유 화합물이, 티탄산 칼륨섬유, 박편모양 티탄산 리튬칼륨 및 박편모양 티탄산 칼륨마그네슘에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 반사판용의 수지 조성물.
  7. 제4항 내지 제6항의 어느 한 항에 있어서, 열가소성 수지가, 가시광의 흡수가 적은 열가소성 수지 및 /또는 투명성을 가지는 열가소성 수지로 선택되는 1종 또는 2종인 반사판용의 수지 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 가시광의 흡수가 적은 열가소성 수지 및/또는 투명성을 가지는 열가소성 수지가, 반방향족 폴리아미드, 지방족 폴리아미드, 액정 폴리머, 신디오탁틱 폴리스틸렌, 폴리부틸렌텔레프탈레이트, 폴리에틸렌텔레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리메틸펜텐 및 폴리아세탈에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 반사판용의 수지 조성물.
  9. 제4항 내지 8항의 어느 한 항에 있어서, 열가소성 수지30 ~ 95중량%와 가시광과 함께 자외선도 반사할 수 있는 무기 화합물5 ~ 70중량%로 이루어지는 반사판용의 수지 조성물.
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