KR20070045350A - 도광판 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR20070045350A
KR20070045350A KR1020077006697A KR20077006697A KR20070045350A KR 20070045350 A KR20070045350 A KR 20070045350A KR 1020077006697 A KR1020077006697 A KR 1020077006697A KR 20077006697 A KR20077006697 A KR 20077006697A KR 20070045350 A KR20070045350 A KR 20070045350A
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guide plate
resin
plate
manufacturing
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KR1020077006697A
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순지 가미야
요시카즈 쓰루타
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아사히 가세이 케미칼즈 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 일면이 광 출사면인 투명 열가소성 수지 기판에 있어서, 319×150mm 면적에 O.1mm2 이상의 크기의 휘점의 수가 2O점 미만인, 상기 투명 열가소성 수지 기판을 포함하는 백라이트용 도광판을 제공한다.
도광판, 백라이트, 휘도, 휘점, 도광판, 압출, 메타크릴

Description

도광판 및 그 제조 방법{LIGHT GUIDE PLATE AND METHOD FOR PRODUCING SAME}
본 발명은, PC나 워드프로세서 등의 사무 자동화 기기, 화상 신호를 표시하는 각종 모니터, 예를 들면 패널 모니터, 텔레비전 모니터 등에 이용할 수 있는 표시 장치 및 실내외 공간의 면 광원 장치에 사용되는 표시 장치나 간판 등에 적합한 도광판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
투명 열가소성 수지, 그중에서도 특히 메타크릴 수지는, 우수한 광 투과성, 기계적 특성으로 인하여 지금까지 조명 용도로 많이 이용되어 왔지만, 특히 근래에는 조명용 램프를 구비한 표시 장치 등의 백라이트용 도광판으로서 사용되고 있다. 이러한 백라이트의 방식으로서는, 도광판을 광원과 액정 유닛의 사이에 개재시킨, 소위 직하식과, 광원을 도광판 에지에 장착하는, 소위 에지 라이트 방식의 2가지 방식이 통상적으로 이용되고 있으며, 현재는 에지 라이트 방식이 주류이다. 특히, 근래에는 표시 장치의 고휘도화, 대형화, 박형화의 요구가 커져서, 『보다 밝게, 보다 크게, 보다 얇게』의 상품 컨셉트로의 개발이 계속되고 있으며, 특히 에지 라이트 방식에 있어서 고휘도이며 정밀한 화면을 가지는 면 발광 장치의 개발이 강하게 요망되고 있다.
따라서, 광원 장치로 사용되는 도광판에 대해서도, 측면에 배치된 광원 램프 로부터 입광된 광의 입사광을 효율적이면서 균일하게 출사면으로 출사시키는 도광판에 대한 요구가 대단히 커지고 있다.
도광판에 의한 고휘도화 방법에 관해서는, 현재까지 여러 가지 기술이 개시되어 있다. 예를 들면, 도광판 중에 광확산 입자를 분산 혼입함으로써 균일한 발광면을 얻는 방법(예를 들면, 특허 문헌 1 참조)이 개시되어 있으며, 또한, 도광체에 굴절률이 상이한 미립자를 포함시킨 광 산란성 플라스틱 재료를 이용함으로써 도광판을 고휘도화하는 방법 등이 개시되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조). 그러나, 이들 방법은 공정이 복잡하다.
특허 문헌 1: 특공 소 39-1194호 공보
특허 문헌 2: 특개 평 4-145485호 공보
[발명이 해결하려고하는 과제]
도광판 중에 이물질 등이 존재하면 광원 램프로부터 입광된 광이 산란되어, 휘도가 저하된다. 또한, 커다란 휘점(輝点) 은 액정 모니터 등의 화면상에서 불편을 초래한다. 도광판의 고휘도화는, 광 확산제 입자나 도광판과 굴절률이 상이한 입자를 배합하는 방법으로 시도되고 있지만, 휘점을 감소시키고, 정치화(精緻化)를 도모하기에는 부족하다.
본 발명의 목적은, 화상 신호를 표시하는 각종 모니터, 예를 들면 패널 모니터, 텔레비전 모니터 등에 이용할 수 있는 표시 장치 및 실내외 공간의 조명 장치에 사용되는 표시 장치나 간판 등에 적합한 도광판 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해서 검토를 거듭한 결과, 도광판 중의 휘점을 감소시킴으로써 고휘도의 도광판을 얻을 수 있음을 발견하여, 본 발명을 완성하게 되었다.
즉, 본 발명은,
[1] 319×150mm 면적에 O.1mm2 이상의 크기의 휘점의 수가 2O점 미만이며, 일면이 광 출사면인 투명 열가소성 수지 기판을 포함하는 백라이트용 도광판.
[2] 상기 투명 열가소성 수지 기판이, 메타크릴 수지, 폴리카보네이트 수지 및 환형 올레핀계 수지로 이루어진 군에서 선택되는 수지의 압출 성형품인 것을 특징으로 하는 [1] 항목에 따른 도광판.
[3] 메타아크릴산 메틸을 캐스트 중합하는 단계를 포함하는 [1] 항목에 따른 도광판의 제조 방법으로서, 상기 메타크릴산 메틸은, 폴리프로필렌 섬유로 직조된 여과 능력 10μm 이상의 필터로 여과된 것임을 특징으로 하는 제조 방법.
[4] 투명 열가소성 수지의 현탁 중합 비즈를 압출 성형하는 단계를 포함하는 [1] 항목에 따른 도광판의 제조 방법으로서, 상기 현탁 중합 비즈 중에서, 치수 150 금속체를 통과하는 미세한 입경의 비즈의 양이 상기 현탁 중합 비즈 전체의 15% 미만인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
[5] 투명 열가소성 수지를 압출 성형하는 단계를 포함하는 [1] 항목 또는 [2] 항목에 따른 도광판의 제조 방법으로서, 상기 투명 열가소성 수지의 압출 원료 펠릿 중에서, 치수 14메쉬 금속망을 통과하는 미세 분말의 양이 상기 펠릿 전체의 0.5% 미만인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
[6] 메타크릴 수지를 압출 성형하는 단계를 포함하는 [1] 항목에 따른 도광판의 제조 방법으로서, 압출판의 생산시에, 상기 압출판의 폭 방향으로 트리밍 처리에 의해 발생하는 이판(耳板)을 리사이클 원료로 하여, 순정(virgin) 원료인 메타크릴 수지 100중량부에 대하여 1∼100중량부 혼합해서 사용하며, 상기 이판이 인라인 분쇄되어 있는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
[7] 메타크릴 수지를 압출 성형하는 단계를 포함하는 [1] 항목에 따른 도광판의 제조 방법으로서, 압출판의 생산시에, 상기 압출판의 폭 방향으로 트리밍 처리에 의해 발생하는 이판 및 조정 불량판을 리사이클 원료로 하여, 순정 원료인 메타크릴 수지 중합체 100중량부에 대하여 1∼100중량부 혼합 사용하며, 상기 이판 및 조정 불량판이 분쇄된 후, 세정되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
[8] 압출기의 실린더로부터 다이스까지의 사이에 치수 270메쉬 이상의 금속망으로 이루어진 스크린을 이용해서 투명 열가소성 수지를 압출 성형하는 단계를 포함하는 [1] 항목 또는 [2] 항목에 따른 도광판의 제조 방법.
[9] [1] 항목에 따른 도광판을 이용하고, 상기 도광판의 적어도 하나의 단면에 광원이 배치된 에지 라이트 방식의 면 광원 장치.
[발명의 효과]
본 발명의 도광판은, 광원 램프로부터 입광된 광을 방해 없이 최대한으로 출광시킬 수 있는 우수한 휘도를 발현시키는 효과가 있다.
[발명을 실시하기 위한 최선의 형태]
이하, 본 발명에 대해서 구체적으로 설명한다.
본 발명에 있어서, 도광판을 구성하는 투명 열가소성 수지로서는, 메타크릴 수지, 폴리카보네이트 수지, 스티렌계 수지, 환형 올레핀계 수지, 무정형 폴리에스테르 등을 들 수 있다. 메타크릴 수지, 폴리카보네이트 수지, 및 환형 올레핀계 수지가 바람직하며, 메타크릴 수지가 더욱 바람직하다.
메타크릴 수지는, 메타아크릴산 메틸 또는 메타아크릴산 에틸 70중량% 이상과, 이들과 공중합성을 가지는 단량체를 공중합함으로써 얻을 수 있다. 이들과 공중합성을 가지는 단량체로서는 메타아크릴산 부틸, 메타아크릴산 에틸, 메타아크릴산 메틸, 메타아크릴산 프로필, 메타아크릴산 시클로헥실, 메타아크릴산 페닐, 메타아크릴산 2-에틸헥실 등의 메타아크릴산 에스테르류, 아크릴산 메틸, 아크릴산 에틸, 아크릴산 부틸, 아크릴산 시클로헥실, 아크릴산 페닐, 아크릴산 2-에틸헥실 등의 아크릴산 에스테르류, 메타아크릴산, 아크릴산 등의 불포화산류 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 또한, 제조 방법도 전혀 제한되지 않는데, 캐스트 중합법, 현탁 중합법, 용액 중합법, 괴상 중합법 등을 이용할 수 있다. 메타크릴 수지에는 내열성 메타크릴 수지, 저흡습성 메타크릴 수지, 내충격성 메타크릴 수지 등이 포함된다. 내충격성 메타크릴 수지로는, 예를 들면, 메타크릴 수지에 고무 탄성체를 혼합한 것이며, 그 고무 탄성체는, 특개 소 53-58554호 공보, 특개 소 55-94917호 공보, 특개 소 61-32346호 공보 등에 개시되어 있다.
폴리카보네이트 수지는, 비스페놀 A 로 대표되는 2가 페놀계 화합물로 유도되는 중합체다. 폴리카보네이트 수지의 제조 방법은, 특별히 한정되지 않고, 포스겐법, 에스테르 교환법 또는 고상 중합법 등, 공지된 통상적인 방법을 사용할 수 있다.
환형 올레핀 수지는, 노르보르넨이나 시클로헥사디엔 등, 폴리머 사슬 중에 환형 올레핀 골격을 포함하는 중합체 또는 이들을 포함하는 공중합체이며, 무정형열가소성 수지의 범주에 속한다. 그 제조 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 노르보르넨을 주로 한 환형 올레핀 수지로서는, 특개 소 60-168708호 공보, 특개 소 62-252406호 공보, 특개 평 2-133413호 공보, 특개 소 63-145324호 공보, 특개 소 63-264626호 공보, 특개 평 1-240517호 공보, 특공 소 57-8815호 공보 등에 기재되어 있는 수지를 이용할 수 있다. 또한, 필요에 따라서 연질 중합체를 첨가할 수도 있다. 예를 들면, α-올레핀으로부터 이루어지는 올레핀계 연질 중합체, 이소부틸렌으로부터 이루어지는 이소부틸렌계 연질 중합체, 부타디엔, 이소프렌 등의 공역 디엔으로부터 이루어지는 디엔계 연질 중합체, 노르보르넨, 시클로펜텐 등의 환형 올레핀으로부터 이루어지는 환형 올레핀계 연질 중합체, 유기 폴리실록산계 연질 중합체, α,β-불포화산과 그 유도체로부터 이루어지는 연질 중합체, 불포화 알코올 및 아민 또는 그 아실 유도체 또는 아세탈로부터 이루어지는 연질 중합체, 에폭시 화합물의 중합체, 플루오르계 고무 등을 들 수 있다.
스티렌계 수지는, 스티렌을 필수 성분으로 하는 호모폴리머, 코폴리머, 또는 이들 폴리머와 다른 수지로부터 얻어지는 폴리머 블렌드 등이다. 특히 폴리스티렌, 아크릴로니트릴과 스티렌의 공중합체 수지인 AS 수지, 메타아크릴산 에스테르와 스티렌의 공중합체 수지인 MS 수지가 바람직하다. 또한, 스티렌계 수지상 중에 고무가 분포된 투명 강화 폴리스티렌도 바람직하게 사용할 수 있다. 스티렌계 수지의 제조 방법은, 특별히 한정되지 않고, 공지의 통상적인 방법을 사용할 수 있다.
무정형 폴리에스테르로는, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 네오펜틸글리콜, 헥사메틸렌글리콜 등의 지방족 글리콜, 시클로헥산 디메탄올 등의 지방환족 글리콜, 비스페놀, 1,3-비스(2-하이드록시에톡시)벤젠, 1,4-비스(하이드록시에톡시)벤젠 등의 방향족 디히드록시 화합물, 및 이들 2종 이상으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 디히드록시 화합물 단위와, 테레프탈산, 이소프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복시산 등의 방향족 디카르복시산, 옥살산, 아디프산, 세바스산, 숙신산, 운데카디카르복시산 등의 지방족 디카르복시산, 헥사하이드로테레프탈산 등의 지방환족 디카르복시산, 및 이들 2종 이상으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 디카르복시산 단위로 형성되는 폴리에스테르의 중에서 무정형 수지이다. 무정형 폴리에스테르의 제조 방법은, 특별히 한정되지 않고, 공지의 통상적인 방법을 사용할 수 있다. 무정형 폴리에스테르로서 용이하게 입수할 수 있는 시판 상표로서는, 이스트만코닥사의 제품인 KODAR PETG 또는 PCTA 등이 있다.
휘점의 감소는 하기 방법에 의해 달성할 수 있다.
메타아크릴산 메틸의 캐스트 중합에 의한 시트 제조에 있어서는, 예를 들면, 모노머를, 틀에 주입하기 전에 필터를 통과시킴으로써, 캐스트 중합판 내의 휘점의 원인이 되는 미세한 이물질을 감소시킬 수 있다.
모노머를 여과하기 위한 필터로서는, 폴리프로필렌 섬유로 직조하고, 10μm 이상, 바람직하게는 5μm 이상의 여과 능력을 가지는 것이 바람직하다.
메타크릴 수지, 폴리카보네이트 수지, 환형 올레핀계 수지 등의 열가소성 수지를 용융 압출법에 의하여 시트를 제조할 경우에는, 원료의 펠릿 제조시에 발생하는 커팅 미세 분말, 현탁 중합시에 생성되는 미세 입경 비즈 등을, 상기 원료를 압출 성형기에 투입하기 전에 제거하는 방법, 압출기에서 용융 후, 실린더로부터 다이스까지의 사이에 스크린을 설치하는 방법 등에 의해, 압출판 내의 휘점의 원인이 되는 미세 이물질의 양을 감소시킬 수 있다.
펠릿 중에서의, 펠릿 제조시에 발생하는 미세 분말의 양은, 치수 14메쉬 금속망을 통과하는 미세 분말의 양이 펠릿 전체의 0.5% 미만인 것이 바람직하고, 0.2% 미만이 더욱 바람직하다.
현탁 중합 비즈 중에서의, 미입경 비즈의 양은, 치수 150 금속체를 통과하는 미입경 비즈의 양이 현탁 중합 비즈 전체의 15% 미만인 것이 바람직하고, 10% 미만인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 압출기에서 용융 후, 실린더에서 다이스까지의 사이에 설치하는 스크린에 이용되는 금속망의 크기는 치수 270메쉬인 것이 바람직하고, 350메쉬 이상인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 본 발명의 도광판에는, 측면을 따라 배치된 광원 램프로부터 발생되는 자외선에 의해 착색되어, 휘도가 저하되는 것을 억제하기 위하여, 자외선 흡수제를 첨가할 수도 있다. 자외선 흡수제로서는, 예를 들면, 2-(5-메틸―2하이드록시페닐)벤조트리아졸, 2-[2-하이드록시-3,5-비스(α,α'-디메틸벤질)페닐]벤조트리아졸, 2-(3',5'-디-t-아밀-2'-하이드록시페닐)벤조트리아졸과 같은 벤조트리아졸계 자외선 흡수제, 2-하이드록시-4-메톡시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4-메톡시벤조페논, 2-하이드록시-4-n-옥톡시벤조페논과 같은 벤조페논계 자외선 흡수제, 페닐살리실레이트, 4-t-부틸페닐살리실레이트와 같은 살리실산계 자외선 흡수제, 2-(1-아릴 알킬리덴)말론산 에스테르류 등을 들 수 있고, 이들 중에서 선택되는 1종 이상의 자외선 흡수제를 투명 열가소성 수지에 대하여 30∼500ppm의 농도로 첨가할 수 있다.
또한, 본 발명의 도광판에는, 예를 들면, 글리세린모노스테아레이트 등의 글리세린 지방산 에스테르, 스테아릴 알코올 등의 고급 알코올, 스테아르산 등의 고급 지방산을 이형제로서 첨가하거나, 페놀계, 티오에테르계, 포스페이트계 등의 산화 방지제 등을 첨가할 수 있지만, 이때는, 본 발명의 목적을 해치지 않은 범위에서 이용할 수 있으며, 통상 5000ppm 이하의 농도로 이용하는 것이 바람직하다.
압출판은 메타크릴 수지 중합체를 220∼300℃로 용융 후, T 다이를 통해서 판형으로 압출함으로써 제조된다. 압출판은 폴리싱 롤로 표면을 마무리하고 냉각 후, 일정한 폭으로 절단하기 위해서 트리밍 처리되며, 이때 불필요한 부분인 이판이 발생한다. 일정 폭으로 절단된 압출판은 이어서 일정한 길이가 되도록 횡단 톱으로 절단되어, 제품이 된다. 생성된 이판은 직접 압출기에 부착된 분쇄기로 연속적으로 공급되어 분쇄된다. 분쇄기로서는 전단식 분쇄기, 예를 들면 커터 밀 등을 이용할 수 있다. 커터 밀은, 스크린의 구멍의 크기에 의해 분쇄품의 입자를 조절할 수 있으므로 바람직하다. 스크린 직경은 통상 8∼12mmφ 전후의 것을 이용할 수 있다. 이어서, 상기 스크린을 통과한 분쇄품은 외기 분위기에 노출되지 않고, 공송(空送) 라인을 통하여 압출기 원료계로 공급되고, 리사이클 원료로서 본 발명에 이용된다.
인라인 분쇄, 인라인 리사이클함으로써, 분쇄품이 외기 분위기에 노출되어 불순물이나 이물질이 유입되지 않고 이송되어 리사이클 원료로서 사용할 수 있다.
본 발명의 도광판은 메타크릴 수지 중합체 순정 원료 100중량부에 대하여, 인라인 리사이클 원료가 1∼100중량부 배합된다. 인라인 리사이클 원료가 100중량부 이하이면, 휘점이 적은 도광판을 얻을 수 있다.
압출판은 메타크릴 수지 중합체를 220∼300℃로 용융 후, T 다이를 통해서 판형으로 압출함으로써 제조된다. 압출판은 폴리싱 롤로 표면을 마무리하고 냉각 후, 일정한 폭으로 절단하기 위하여 트리밍 처리되며, 이때 불필요한 부분인 이판이 발생한다. 일정 폭으로 절단된 압출판은 이어서 일정 길이가 되도록 횡단 톱으로 절단되어, 제품이 된다. 판 두께 변경시나 폴리싱 롤에 부착된 이물질을 제거하기 위해서 롤을 연마할 경우 등에 있어서, 제품으로 할 수 없는 조정 불량판이 발생한다. 상기 이판 및 조정 불량판은, 직접 압출기에 부착되거나, 또는 압출 라인으로부터 독립한 장소에 설치된 분쇄기에 의해 분쇄된다. 분쇄기로서는 충격식 분쇄기, 예를 들면, 임팩트 분쇄기(impact crusher), 해머 분쇄기나 전단식 분쇄기, 예를 들면, 커터 밀 등을 이용할 수 있다. 특히 커터 밀은, 스크린의 구멍의 크기에 의해 분쇄품의 입자를 조정할 수 있으므로 바람직하다. 스크린 직경은 통상 8∼12mmφ 전후의 것을 이용할 수 있다. 커터 밀로 분쇄할 때, 세정수의 존재 하에서 분쇄하는 습식 분쇄를 사용할 수도 있다.
상기 이판 및 조정 불량판을 세정함으로써 휘점이 적고, 휘도가 높은 도광판을 얻을 수 있다.
분쇄품의 세정 방법으로서는, 예를 들면 특개 2002-96329호 공보에 기재된 스크류 컨베이어 타입의 세정기를 이용하고, 수형(竪形) 원심식 탈수기를 이용해서 탈수하는 방법 등을 이용할 수 있다. 이어서, 분쇄 세정품은 공송 라인을 통해서 압출기 원료계에 공급되고, 리사이클 원료로서 본 발명에 이용된다.
본 발명의 도광판은 메타크릴 수지 중합체 순정 원료 100중량부에 대하여, 분쇄 세정 리사이클 원료가 1∼100중량부 배합된다. 분쇄 세정 리사이클 원료가 100중량부 이하이면, 휘점이 적은 도광판을 얻을 수 있다.
본 발명의 도광판은 319×15Omm의 면적에 있어서, O.1mm2 이상의 크기의 휘점수가 20점 미만이며, 바람직하게는 15점 미만이다.
도 1은 본 발명에 있어서의 투명 열가소성 수지 기판의 휘점 평가 방법의 일례를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 도광판을 이용한 에지 라이트 방식 액정 광원 장치에서의 휘도 평가 방법의 일례를 나타낸 것이다.
이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명이 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.
(도광판의 휘점의 측정 방법)
도 1에 나타내는 광원 장치에 따라서, 319×150mm의 도광판을 설치하고, 광원으로서 3mmφ의 냉음극관(해리슨전기 제품)을 도광판의 짧은 변(길이 150mm)의 일면에 설치하고, 광 반사 시트로서 레이화이트 75(키모토 제품)를 이용하고, 냉음극관에는 직류 전압 안전 장치에 의해 12V의 전압을 인가한다. O.1mm2 이상의 휘점의 수를 측정한다.
(도광판의 휘도의 측정 방법 )
도 2에 나타내는 광원 장치에 따라서, 광원으로서 3mmφ의 냉음극관(해리슨전기 제품)을 도광판의 길이 319mm 측의 양 단면에 설치하고, 광 반사 시트로서 레이화이트 75(키모토 제품)를 이용하고, 도광판의 상부에 광확산 시트 D121(츠지덴 제품)을 2장 탑재했다. 냉음극관에는 직류 전압 안전 장치에 의해 12V의 전압을 인가하고, 20분간 점등 후에 발광면으로부터 1m 떨어진 위치에 설치된 휘도계(CA-1000: 미놀타 제품)에 의해, 발광면 전체를 세로 19 × 세로 19 = 361 분할된 측정점의 각각의 휘도를 측정하였다. 이어서, 얻어진 361점의 측정값으로부터 평균 휘도를 산출하였다.
도 1 및 도 2 중, A는 광원(냉음극관), B는 램프 하우스, C는 투명 열가소성 수지 기판(도광판), D는 광 반사 시트, 및 E는 광확산 시트를 나타낸다.
(메타크릴 수지 중합체-A의 제조)
메타아크릴산 메틸 95.0중량부, 아크릴산 메틸 5.0중량부, 라우로일퍼옥사이드 0.15중량부, n-옥틸메르캅탄 0.25중량부, 탈이온수 130중량부, 및 수산화알루미늄 0.65중량부를 200리터의 중합기에 투입하고, 교반 혼합하였다. 반응 온도 80℃로 150분 현탁 중합하고, 계속해서 100℃로 60분 숙성하여, 중합 반응을 실질적으로 종료시켰다. 이어서, 중합 반응액을 50℃까지 냉각하고, 묽은 황산을 투입하고, 세정 탈수 건조 처리하고, 멜트 플로우 레이트(ISO-1139-Cond13) 1.0g/10분의 메타크릴 수지 중합체-A를 얻었다. 전자 진탕식 사분(篩分) 측정기(미타무라리켄공업주식회사 제품 전자 진동식 AS200 DISIT)를 이용하고, 시료 100g을 치수 500-425-355-300-250-150-150언더의 7단으로 이루어진 체의 최상단에 위치시키고, 시브 세이커(sieve shaker)로 10분간 진탕 후, 각 체 위의 메타크릴 수지 중합체를 칭량하고, 누적 잔류 분포 곡선을 기록하고, 메디안 직경을 구한 결과, 평균 입경은 0.39mm이었다.
(메타크릴 수지 중합체-B의 제조)
메타아크릴산 메틸 79.9중량%, 아크릴산 메틸 5.1중량%, 및 에틸벤젠 15중량 %로 이루어진 단량체 혼합물에 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산 150ppm 및 n-옥틸메르캅탄 300ppm을 첨가하고, 완전 혼합형 중합 반응기에서 중합온도 155℃, 체류 시간 2.0시간으로 중합시키고, 중합 전화율 53%까지 연속적으로 중합을 행하고, 중합액을 연속적으로 중합 반응기로부터 인출하고, 계속해서 가열 판으로 260℃로 가열하고, 가열판의 간격을 통해서 유연(flow casting) 낙하시켰다. 탈휘 탱크, 30토르, 230℃로 유지하고, 중합체와 미반응 단량체 및 용제를 분리하였다. 중합체는 압출기로 연속적으로 용융 상태로 이송하고, 압출기를 통해서 다이스로부터 스트랜드형으로 압출하고, 수냉(물 온도 60℃의 버스)하고, 스트랜드 커터로 절단하여, 멜트 플로우 레이트(ISO-1139-Cond13) 1.0g/10분의 메타크릴 수지 중합체-B를 얻었다.
[실시예 1]
메타크릴 수지 중합체-A에 있어서, 체의 치수 150언더 함유량이 5%가 되도록 조정한 압출 원료를, 시트용 T 다이(다이 온도: 250℃)를 가지는 150mm 단축 압출기(실린더 온도: 유입측으로부터 200℃-210℃-210℃-260℃-260℃-240℃)와 온도 조절된 3개의 폴리싱 롤(롤 온도: 80℃)과 인출 장치로 이루어지는 압출 시트 성형기로, 실린더와 T 다이 사이에 SUS304 재질의 200메쉬 스크린을 이용하고, 압출량 600Kg/hr로 압출하여, 폭 1000mm, 두께 6mm의 메타크릴 수지 압출판(압출판-Al)을 얻었다. 얻어진 압출판으로부터 폭 150mm, 길이 220mm의 크기로 환형톱을 이용해서 잘라내고, 도 1에 나타내는 휘점 측정 장치를 이용해서 휘점을 측정한 결과를 표 1에 나타낸다. 계속해서 얻어진 압출판으로부터 폭 241mm, 길이 319mm의 크기로 환형톱을 이용해서 잘라내고, 잘라낸 판의 컷트 면을 정밀 연마기(PLA-BEAUTY: 메갈로테크니카(주) 제품)를 이용해서 연마하고, 또한 버프 연마를 실시하여 거울면형으로 처리하고, 이어서, 15인치 크기의 도트 그라데이션을 실시한 인쇄 스크린을 이용하고, 잉크로 매트 미디움 SR931(미노그룹 제품)을 사용하여, 도광판의 일 면에 스크린 인쇄가 행해진 도광판을 얻었다. 도 2에 나타내는 휘도 측정 장치를 이용해서 휘도를 측정한 결과를 표 1에 나타낸다.
[비교예 1]
실시예 1에 있어서 압출 원료로서 메타크릴 수지 중합체-A의 체 치수 150언더 함유량이 20%가 되도록 조정한 압출 원료를 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 압출 시트를 성형하여, 압출판-B1을 얻었다. 실시예 1과 동일한 측정을 행하고, 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 2]
메타크릴 수지 중합체-B에 있어서 치수 14메쉬 금속망을 통과하는 미세 분말량이 0.1%가 되도록 조정한 압출 원료를 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 압출 시트를 성형하여, 압출판-C1을 얻었다. 실시예 1과 동일한 측정을 행하고, 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
[비교예 2]
실시예 2에 있어서 압출 원료로서 메타크릴 수지 중합체-B의 치수 14메쉬 금속망을 통과하는 미세 분말량을 0.8%가 되도록 조정한 압출 원료를 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 압출 시트를 성형하여, 압출판-D1을 얻었다. 실시예 1과 동일한 측정을 행하고, 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 3 및 4]
비교예 1 및 2의 압출 원료를 이용하고, 실린더와 T 다이의 사이에 SUS304 재질의 200메쉬 스크린을 대신하여 400메쉬 스크린을 이용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법으로 압출 시트를 성형하여, 압출판-E1, F1을 얻었다. 실시예 1과 동일한 측정을 행하고, 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 5]
폴리프로필렌이 권취된 카트리지 필터(가나가와기계공업주식회사 제품 P-176P-6-400 여과 능력 5μm 이상)로 여과된 메타아크릴산 메틸 모노머를 이용하여 부분 중합(중합율 20%)시킨 메타아크릴산 메틸 부분 중합체 100중량부에, 디옥틸술포삭시네이트나트륨염 0.01중량부, 및 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 0.02중량부를 첨가하여 용해시킨 후, 탈기하고, 미리 판 두께가 6mm가 되도록 설정된 500mm×500mm의 무기 유리의 주형에 주입하고, 이 주형을 50℃의 온수 중에 5시간 침지하고, 계속해서 110℃의 공기욕에 120분 체류시켜서, 중합을 완료시켰다. 주형으로부터 시트를 꺼내고, 캐스트판-A1을 얻었다. 실시예 1과 동일한 측정을 행하고, 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
[비교예 3]
메타아크릴산 메틸을 카트리지 필터로 여과하지 않은 것 이외에는, 실시예 5와 동일한 방법으로 캐스트판-B1을 얻었다. 실시예 1과 동일한 측정을 행하고, 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 6∼8, 및 비교예 4]
메타크릴 수지 중합체-A를 시트용 T 다이(다이 온도: 250℃)를 가지는 150mmφ 단축 압출기(실린더 온도: 유입측으로부터 200℃-210℃-210℃-260℃-260℃-240℃))와 온도 조절된 3개의 폴리싱 롤(롤 온도: 80℃)과 인출 장치로 이루어진 압출 시트 성형기를 이용하여, 압출량 600Kg/hr로 압출하고, 폭 1000mm, 두께 6mm의 메타크릴 수지 압출판을 제조할 때, 폭 조정 때문에 트리밍 톱으로 절단되어 발생한 이판을 압출 라인 위에 설치된 분쇄기(주식회사대달정공장 제품 W-440-22-11형 스크린: 8mmφ)로 분쇄하여, 리사이클 원료-A를 얻었다. 리사이클 원료-A를 공송 라인에 의해 리사이클 원료 호퍼로 이송하였다. 순정 원료인 메타크릴 수지 중합체-A 100중량부에, 상기 리사이클 원료-A가 20, 50, 80, 및 150중량부가 되도록 배합하고, 각각 압출하여, 압출판-A2, -B2, -C2, 및 -D2를 얻었다. 얻어진 압출판으로부터 폭 150mm, 길이 220mm의 크기로 환형톱을 이용해서 잘라내고, 도 1에 나타내는 휘점 측정 장치를 이용하여 휘점을 측정한 결과를 표 2에 나타낸다. 계속해서 얻어진 압출판으로부터 폭 241mm, 길이 319mm의 크기로 환형톱을 이용해서 잘라내고, 잘라낸 판의 컷트 면을 정밀 연마기(PLA-BEAUTY: 메갈로테크니카(주) 제품)를 이용하여 연마하고, 또한 버프 연마를 실시하여 거울면형으로 처리하고, 이어서, 15인치 크기의 도트 그라데이션을 실시한 인쇄 스크린을 이용하여, 잉크로 매트 미디움 SR931(미노그룹 제품)을 사용하여, 도광판의 일면에 스크린 인쇄가 행해진 도광판을 얻었다. 도 2에 나타내는 휘도 측정 장치를 이용해서 휘도를 측정한 결과를 표 2에 나타낸다.
[비교예 5]
실시예 6∼8에서 발생한 이판을 인라인으로 분쇄하지 않고, 압출 성형 라인상에서 횡단 톱에 의해 제품 길이와 동일한 길이로 절단한 후, 외부의 분쇄기(주식 회사호라이 제품 분쇄기 U10-30120XLFX형)(스크린: 8mmφ)를 이용해서 분쇄하여, 리사이클 원료-B를 얻었다. 순정 원료인 메타크릴 수지 중합체-A 100중량부에, 상기 리사이클 원료-B를 50중량부가 되도록 배합한 후, 압출하여, 압출판-E2를 얻었다. 실시예 1과 동일한 측정을 행하고, 얻어진 결과를 표 2에 나타낸다.
[실시예 9 및 비교예 6]
실시예 7 및 비교예 4에서 이용한 메타크릴 수지 중합체-A를 대신하여 메타크릴 수지 중합체-B를 이용한 것 이외에는 동일한 방법으로 리사이클 원료-C를 얻었다. 상기 리사이클 원료-C를 이용하여 압출판-F2, 및 -G2를 얻었다. 실시예 1과 동일한 측정을 행하고, 얻어진 결과를 표 2에 나타낸다.
[비교예 7]
비교예 5에서 이용한 메타크릴 수지 중합체-A를 대신하여 메타크릴 수지 중합체-B를 이용한 것 이외에는 동일한 방법으로 리사이클 원료-D를 얻었다. 상기 리사이클 원료-D를 이용하여 압출판-H2을 얻었다. 실시예 1과 동일한 측정을 행하고, 얻어진 결과를 표 2에 나타낸다.
[실시예 10∼12, 및 비교예 8]
메타크릴 수지 중합체-A를 시트용 T 다이(다이 온도: 250℃)를 가지는 150mmφ 단축 압출기(실린더 온도: 유입측으로부터 200℃-210℃-210℃-260℃-260℃-240℃))와 온도 조절된 3개 폴리싱 롤(롤 온도: 80℃)과 인출 장치로 이루어진 압출 시트 성형기를 이용하고, 압출량 600Kg/hr로 압출하여, 폭 1000mm, 두께 6mm의 메타크릴 수지 압출판을 제조할 때, 폭 조정 때문에 트리밍 톱으로 절단되어 발생한 이판 및 판 두께 조정에 의하여 발생한 조정 불량판을 분쇄 세정기(주식회사다나카 제품 PR55-1050S-1000형 프라쇼리 분쇄기 스크린: 8mmφ)를 이용하고, 건조시켜서 분쇄 세정품-A를 얻었다. 순정 원료인 메타크릴 수지 중합체-A 100중량부에 대하여, 상기 분쇄 세정품-A가 20, 50, 80, 및 150중량부가 되도록 배합하고, 각각 압출하여, 압출판-A3, -B3, -C3, 및 -D3를 얻었다. 얻어진 압출판으로부터 폭 150mm, 길이 220mm의 크기로 환형톱을 이용해서 잘라내고, 도 1에 나타내는 휘점 측정 장치를 이용해서 휘점을 측정한 결과를 표 3에 나타낸다. 계속해서 얻어진 압출판으로부터 폭 241mm, 길이 319mm의 크기로 환형톱을 이용해서 잘라내고, 잘라낸 판의 컷트 면을 정밀 연마기(PLA-BEAUTY: 메갈로테크니카(주) 제품)를 이용해서 연마하고, 또한 버프 연마를 실시하여 거울면형으로 처리하고, 이어서, 15인치 크기의 도트 그라데이션을 실시한 인쇄 스크린을 이용하고, 잉크로 매트 미디움 SR931(미노그룹 제품)을 사용하여, 도광판의 일면에 스크린 인쇄가 행해진 도광판을 얻었다. 도 2에 나타내는 휘도 측정 장치를 이용해서 휘도를 측정한 결과를 표 3에 나타낸다.
[비교예 9]
실시예 10∼12에서 발생한 이판 및 조정 불량판을 세정 설비가 부착되지 않는 분쇄기(주식회사호라이 제품 분쇄기 U10-30120XLFX형)(스크린: 8mmφ)를 이용하여 분쇄하여, 분쇄품-B을 얻었다. 순정 원료인 메타크릴 수지 중합체-A 100중량부에, 상기 분쇄품-B를 50중량부가 되도록 배합한 후, 압출하여, 압출판-E3를 얻었다. 실시예 1과 동일한 측정을 행하고, 얻어진 결과를 표 3에 나타낸다.
[실시예 13, 비교예 10]
실시예 11 및 비교예 8에서 이용한 메타크릴 수지 중합체-A를 대신하여 메타크릴 수지 중합체-B를 이용한 것 이외에는 동일한 방법으로 분쇄 세정품-C를 얻었다. 상기 분쇄 세정품-C를 이용하여 압출판-F3, 및 -G3를 얻었다. 실시예 1과 동일한 측정을 행하고, 얻어진 결과를 표 3에 나타낸다.
[비교예 11]
비교예 9에서 이용한 메타크릴 수지 중합체-A를 대신하여 메타크릴 수지 중합체-B를 이용한 것 이외에는 동일한 방법으로 분쇄품-D를 얻었다. 상기 분쇄품-D를 이용하여 압출판-H3를 얻었다. 실시예 1과 동일한 측정을 행하고, 얻어진 결과를 표 3에 나타낸다.
실시예 1∼13은 비교예 1∼11에 비해 휘도에 있어서 우수한 성능을 나타내었다.
[표 1]
Figure 112007023145028-PCT00001
[표 2]
Figure 112007023145028-PCT00002
[표 3]
Figure 112007023145028-PCT00003
본 발명의 도광판은, PC이나 워드프로세서 등의 사무 자동화 기기, 화상 신호를 표시하는 각종 모니터, 예를 들면, 패널 모니터, 텔레비전 모니터 등에 이용할 수 있는 표시 장치 및 실내외 공간의 조명 장치에 사용되는 표시 장치나 간판 등에 적합하게 이용할 수 있다.

Claims (9)

  1. 319×150mm 면적에 O.1mm2 이상의 크기의 휘점의 수가 2O점 미만이며, 일면이 광 출사면인 투명 열가소성 수지 기판
    을 포함하는 백라이트용 도광판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 투명 열가소성 수지 기판이, 메타크릴 수지, 폴리카보네이트 수지 및 환형 올레핀계 수지로 이루어진 군에서 선택되는 수지의 압출 성형품인 것을 특징으로 하는 도광판.
  3. 메타아크릴산 메틸을 캐스트 중합하는 단계
    를 포함하는 제1항에 따른 도광판의 제조 방법으로서,
    상기 메타크릴산 메틸은, 폴리프로필렌 섬유로 직조된, 여과 능력 10μm 이상의 필터로 여과된 것임을 특징으로 하는 제조 방법.
  4. 투명 열가소성 수지의 현탁 중합 비즈를 압출 성형하는 단계
    를 포함하는 제1항에 따른 도광판의 제조 방법으로서,
    상기 현탁 중합 비즈 중에서, 치수 150 금속체를 통과하는 미세한 입경의 비 즈의 양이 상기 현탁 중합 비즈 전체의 15% 미만인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  5. 투명 열가소성 수지를 압출 성형하는 단계
    를 포함하는 제1항 또는 제2항에 따른 도광판의 제조 방법으로서,
    상기 투명 열가소성 수지의 압출 원료 펠릿 중에서, 치수 14메쉬 금속망을 통과하는 미세 분말의 양이 상기 펠릿 전체의 0.5% 미만인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  6. 메타크릴 수지를 압출 성형하는 단계
    를 포함하는 제1항에 따른 도광판의 제조 방법으로서,
    압출판의 생산시에, 상기 압출판의 폭 방향으로 트리밍 처리에 의해 발생하는 이판(耳板)을 리사이클 원료로 하여, 순정(virgin) 원료인 메타크릴 수지 100중량부에 대하여 1∼100중량부 혼합해서 사용하며, 상기 이판이 인라인 분쇄되어 있는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  7. 메타크릴 수지를 압출 성형하는 단계
    를 포함하는 제1항에 따른 도광판의 제조 방법으로서,
    압출판의 생산시에, 상기 압출판의 폭 방향으로 트리밍 처리에 의해 발생하는 이판 및 조정 불량판을 리사이클 원료로 하여, 순정 원료인 메타크릴 수지 중합체 100중량부에 대하여 1∼100중량부 혼합 사용하며, 상기 이판 및 조정 불량판이 분쇄된 후, 세정되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  8. 압출기의 실린더로부터 다이스까지의 사이에 치수 270메쉬 이상의 금속망으로 이루어진 스크린을 이용해서 투명 열가소성 수지를 압출 성형하는 단계
    를 포함하는 제1항 또는 제2항에 따른 도광판의 제조 방법.
  9. 제1항에 따른 도광판을 이용하고, 상기 도광판의 적어도 하나의 단면에 광원이 배치된 에지 라이트 방식의 면 광원 장치.
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