KR20090063205A - 광확산용 수지 조성물 및 광확산판 - Google Patents

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카즈토 오카무라
토모노리 키시타
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신닛테츠가가쿠 가부시키가이샤
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Abstract

조명 커버나 디스플레이 등 광확산 용도로 널리 사용되는 광확산판용 수지 조성물 및 고휘도, 고광확산성을 가지는 광확산판에 관한 것이다.
이 광확산판용 수지 조성물은, 매트릭스상을 형성하는 열가소성 수지(A)와, 열가소성 수지(A)와 상용하지 않는 완전 비상용계의 열가소성 수지로 이루어지는 분산상을 형성하는 분산상 수지(B) 1종류 이상을 혼합하여 이루어지는 수지 조성물을 성형하여 얻어지는 광확산판으로서, 분산상 수지(B)의 전단 점도 비율이 주파수 0.1㎐와 주파수 1㎐일 때의 비율(0.1㎐일 때의 전단 점도/l㎐일 때의 전단 점도)로서 3에서 6의 범위에 있다. 그리고, 광확산판은, 이 수지 조성물을 판상으로 성형하여 얻어지는 광확산성을 가지는 광확산판이다.
광확산판용 수지 조성물, 광확산판, 열가소성 수지, 전단 점도, 분산상 수지

Description

광확산용 수지 조성물 및 광확산판{RESIN COMPOSITION FOR LIGHT DIFFUSION AND LIGHT DIFFUSION PLATE}
본 발명은, 조명 커버나 디스플레이 등 광확산 용도로 널리 사용되는 광확산판용 수지 조성물 및 광확산판에 관한 것이다.
폴리카보네이트수지나 아크릴수지 등 투명성 수지는 광확산성을 가지는 확산제를 첨가하여, 시트 혹은 판상으로 가공함으로써 균일한 휘도면이 얻어지는 것에서, 조명 커버, 내부 조명식 간판, 투과형 디스플레이 등의 용도로 널리 사용되고 있다. 특히 최근에는, 액정 디스플레이 혹은 액정 텔레비전의 직하형 백라이트용의 면광원체로서 광확산 용도의 수요는 크게 늘고 있다.
상기의 광확산 기능을 적합하게 발현시키기 위해서는, 광선을 가능한한 직진시키지 않고 산란시키는 동시에, 가능한한 광투과 손실을 억제하는 것이 요망된다.
이러한 요구 특성을 발현시키기 위해, 광확산판은, 종래 투명성 수지에 탄산칼슘, 황산바륨, 산화티탄, 산화규소, 탤크, 마이카, 수산화알루미늄, 산화마그네슘 등의 무기계 입자를 첨가하는 방법이 제안되어 있다. 또한 유기계 비즈로서 스티렌계 중합체 입자, 아크릴계 중합체 입자, 실록산계 중합체 입자 등의 부분적으로 가교한 폴리머 미립자를 첨가하는 방법, 혹은 이들을 병용하는 방법에 의해 광 을 산란시키는 수법이 제안되어 있다(특허문헌 1).
또한 균일한 휘도가 되는 확산성, 뛰어난 투명성을 가지며, 밝은 확산광이 얻어지는 광확산 시트를 제작하기 위해, 매트릭스상이 되는 아크릴계 수지나 스티렌계 수지 등의 투명한 수지에, 매트릭스상 수지와의 친화성이 양호한 분산상으로서 메타아크릴산에스테르계 수지, 비결정질 환상 올레핀계 수지 등의 폴리머를 고온·고압하에서 일단 상용(相溶)시키고, 상온·상압하에서 상분리시켜 서브 미크론 오더의 미세한 해도(海島) 구조를 형성시키는 방법이 제안되어 있다(특허문헌 2, 3, 4, 5).
또한 굴절율이 다른 폴리머의 조합을 사용하여 필름을 연신(延伸)하고, 애스펙트비를 크게 함으로써 효율적으로 광확산성을 향상시키는 방법이 제안되어 있다(특허문헌 6).
[특허문헌 1] 일본국 특허공보 3195543
[특허문헌 2] 일본국 공개특허공보 2005-181825
[특허문헌 3] 일본국 공개특허공보 평10-111402
[특허문헌 4] 일본국 공개특허공보 2001-31774
[특허문헌 5] 일본국 공개특허공보 2002-228806
[특허문헌 6] 일본국 공개특허공보 평11-002706
액정 디스플레이 혹은 액정 텔레비전은 최근 대화면화가 진행되고, 이에 따라 백라이트용 확산판도 대형화되고 있다. 이 때문에, 비중이 큰 무기계 입자를 사용하는 경우는 중량이 증가하고, 또한 유기계 비즈와 비교하여 성능이 떨어지는 것, 또한 가공시에 무기물 특유의 단단함 때문에 가공장치가 마모하는 등의 문제가 있는 것에서, 현재는 유기계 비즈를 사용한 재료로 대체되어 오고 있다.
또한 유기계 비즈는 현탁 중합 등에 의해 미립자를 가교반응에 의해 합성하기 때문에, 입도 분포가 비교적 고르고, 입자지름의 종류도 풍부한 것에서, 광확산성 재료의 첨가제로서 주류가 되고 있다. 그러나 보다 고휘도화를 달성하기 위해서는 입자지름이 8㎛이상인 비즈를 다량으로 첨가할 필요가 있고, 분산 입자의 2차 응집에 의한 기계적 강도의 저하의 문제나 대폭으로 비용이 상승한다는 문제가 있다.
또한 5~200㎛의 얇은 필름 용도에서 용융 점도의 차이에 따라 5㎛ 전후의 분산 입자를 형성하는 방법이 제안되어 있는데, 이 방법에서는 0.1㎛~0.5㎛의 미립자의 생성을 피할 수 없고, 이 입자지름 범위에서의 자외선 부근의 파장을 가진 광의 흡수가 커, 대폭으로 전(全) 광선 투과율은 저하하고, 결과적으로 확산 성능은 대폭으로 저하한다.
또한 고온·고압하에서 상용하여, 상온·상압하에서 비상용계의 폴리머의 조합에 의해 미립자를 생성시켜 확산 성능을 발현시키는 수법이 제안되어 있는데, 이 방법에서도 마찬가지로 0.5㎛이하의 미립자가 생성되기 때문에, 광투과성이 대폭으로 저하하여, 광확산 성능으로서는 불충분하다.
또한 굴절율이 다른 폴리머 조성물을 압출 시트에 의해 연신시켜, 애스펙트비를 크게 하여 확산 효율을 높이는 수법이 제안되어 있지만, 이 방법에서는 의도적으로 연신에 의해 분산 입자를 늘리기 때문에 단경(短徑)측의 0.5㎛이하의 비율이 증가하고, 광투과성이 현저하게 저하하기 때문에 광확산 성능으로서는 불충분하다.
또한 폴리메타크릴산메틸 및 폴리카보네이트계의 재료는 흡습의 문제가 있어 대형화가 진행됨에 따라 휨의 문제가 커진다. 또한 폴리카보네이트계 수지는 아크릴계 수지나 스티렌계 수지와 비교하여 고가라는 문제가 있다.
본 발명은, 상기의 과제에 비추어 이루어진 것으로서, 고휘도, 고광확산성, 경량, 고강도의 광확산성을 가지면서, 저흡습으로 인한 휨이 발생하기 어려운 광확산판 및 그에 사용되는 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자는, 예의 검토한 결과, 매트릭스 수지상과 섞이지 않는 특정 수지를 분산상으로서 용융 혼합함으로써, 0.5㎛이하의 저입자지름의 분산상 생성을 억제하고, 안정된 입자지름을 가지는 분산상을 형성시킴으로써 광확산 성능이 뛰어난 확산판이 얻어지는 것을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명은, 매트릭스상을 형성하는 열가소성 수지(A)와, 열가소성 수지(A)와 상용하지 않는 완전 비상용계의 열가소성 수지로 이루어지는 분산상을 형성하는 분산상 수지(B) 1종류 이상을 용융 혼합하여 이루어지는 수지 조성물로서, 분산상 수지(B)의 전단(剪斷) 점도의 점도 비율(0.1㎐일 때의 전단 점도/1㎐일 때의 전단 점도)이 3~6의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 광확산판용 수지 조성물이다.
또한 본 발명은, 열가소성 수지(A)가 방향족 비닐 수지 또는 방향족 비닐화합물과 불포화 카르본산에스테르화합물을 공중합하여 얻어지는 공중합 수지로 이루어지고, 불포화 카르본산에스테르화합물 단위의 함유량이 0~60중량%이며, 중량평균 분자량이 100000~400000인 상기의 광확산판용 수지 조성물이다. 여기서, 열가소성 수지(A)로서는, 폴리스티렌 또는 스티렌-메타크릴산메틸 공중합 수지가 바람직하고, 분산상 수지(B)로서는, 그 적어도 일부가 중량평균 분자량이 100000 이상인 고분자량의 고밀도 폴리에틸렌 또는 중량평균 분자량이 80000 이상인 저밀도 폴리에틸렌이 바람직하게 예시된다.
또한 본 발명은, 상기의 수지 조성물을 성형하여 얻어지는 광확산판에 있어서, 0.5㎛이하의 입자지름을 가지는 분산상 수지(B)의 비율이 분산상의 입도 분포 환산으로 5.0%이하이면서, 판의 두께가 0.5~5㎜인 것을 특징으로 하는 광확산판이다. 여기서, 상기 광확산판이 다음의 어느 하나 이상을 만족하면 보다 뛰어난 성능을 부여한다. 1)흡수율이 0.3%이하인 것, 2)2㎜ 두께에서의 전 광선 투과율을 80%로 했을 때의 헤이즈가 70%이상인 것, 또는 3)상기의 수지 조성물 중의 수지 100중량부에, 1.0~100㎛의 평균 입자지름을 가지는 유기계 가교 비즈 또는 무기계 비즈를 1종 이상 0.001~10중량부 배합하여 이루어지는 것.
본 발명의 광확산판용 수지 조성물은 매트릭스상을 형성하는 열가소성 수지(A)에 분산상을 형성하는 분산상 수지(B)가 분산되어 이루어진다.
매트릭스상을 형성하는 열가소성 수지(A)는, 열가소성 수지이면 특별히 제한은 없는데, 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올레핀계 수지, 폴리염화비닐, 염화비닐-아세트산비닐 공중합체 등의 염화비닐계 수지, 폴리아세트산비닐, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 등의 아세트산비닐계 수지, 폴리비닐알코올, 에틸렌-비닐알코올 공중합체 등 폴리비닐알코올계 수지, 폴리메타아크릴산메틸, 메타아크릴산메틸-아크릴산에스테르 공중합체 등의 아크릴계 수지, 폴리스티렌, 스티렌-메타아크릴산메틸 공중합체, 스티렌-무수말레산 공중합체 등의 호모 폴리머 또는 코폴리머나 변성 폴리머, 고무 변성 스티렌계 수지 등의 스티렌계 수지, 폴리알킬렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지, 나일론 6, 나일론 66 등의 폴리아미드계 수지, 폴리카보네이트수지 등을 들 수 있다. 또한 열가소성 수지(A)는 서로 완전 상용하는 수지이면 복수의 수지로 이루어져 있어도 된다.
열가소성 수지(A)는, 광투과성과 흡습성의 관점에서 방향족 비닐화합물 중합체 또는 불포화 카르본산에스테르와 방향족 비닐화합물을 공중합하여 얻어지는 공중합체(이하, MS 공중합체라고도 칭함)가 바람직하다.
방향족 비닐화합물 중합체를 부여하는 방향족 비닐화합물로서는 스티렌, α-메틸스티렌, p-메틸스티렌, m-메틸스티렌, o-메틸스티렌, p-메톡시스티렌, o-메톡시스티렌, p-클로로스티렌, o-클로로스티렌, 4-비닐피리딘, 2-비닐피리딘 등을 들 수 있다. 그 중에서도 스티렌, α-메틸스티렌이 바람직하게 사용된다.
MS 공중합체에 사용되는 방향족 비닐화합물로서는, 상기 방향족 비닐화합물의 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
MS 공중합체에 사용하는 불포화 카르본산에스테르로서는 메타크릴산메틸, 메타크릴산에틸, 메타크릴산이소프로필, 메타크릴산부틸, 메타크릴산이소부틸, 메타크릴산t-부틸, 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산이소프로필, 아크릴산부틸, 아크릴산이소부틸, 아크릴산t-부틸, 아크릴산2-에틸헥실 등을 들 수 있다. 이 중 바람직하게는 메타크릴산메틸, 메타크릴산에틸, 메타크릴산부틸, 메타크릴산t-부틸이며, 특히 바람직하게는 메타크릴산메틸이다. 이들 불포화 카르본산에스테르화합물은 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
MS 공중합체로서는, 상기 방향족 비닐화합물과 불포화 카르본산에스테르화합물을 공중합하여 얻어지는 수지가 있는데, 바람직하게는 스티렌-메타크릴산메틸 공중합 수지이다. 또한 MS 공중합체 중의 불포화 카르본산에스테르화합물에 유래하는 단위의 함유량은 흡습성의 관점에서 60중량%이하가 바람직하다.
열가소성 수지(A)는 공지의 방법에 의해 중합하여 제조할 수 있다. 이 수지의 중량평균 분자량(Mw)은 100000~400000인 것이 바람직하다. 100000 미만이면 유동성이 높아져 물러지기 때문에 가공시에 깨짐 등이 발생하기 쉽다.
분산상을 형성하는 분산상 수지(B)는, 매트릭스상을 형성하는 열가소성 수지(A)와 완전 비상용의 열가소성 수지로서, 그 바람직한 조합은 열가소성 수지(A)의 종류에 따라 다르다. 분산상 수지(B)는, 전단 점도의 점도 비율(이하, 전단 점도 비율이라 칭함)이 3~6의 범위에 있다. 여기서, 전단 점도는 전단 점도와, 전단 점도 비율은 전단 점도의 점도 비율과 같은 의미이므로, 전단 점도 또는 전단 점도 비율이라고도 칭한다. 이 전단 점도 비율은, 분산상 수지(B) 단독에 대하여, 주파수 0.1㎐로 측정한 전단 점도 V0.1과, 주파수 1㎐로 측정한 전단 점도 V1의 비(V0.1/V1)를 말한다. 즉, (0.1㎐일 때의 전단 점도/1㎐일 때의 전단 점도)로 계산되는 비를 말한다.
전단 점도 비율이 3보다 작으면 분산 입자지름이 지나치게 작아져, 광을 흡수함으로써 전 광선 투과율이 저하하므로 바람직하지 않고, 6보다 크면 분산 입자지름이 지나치게 커져 재료강도 등의 기계적 특성을 손상하기 때문에 바람직하지 않다. 구체적으로는 전단 점도 비율이 3보다 작은 분산상은 0.5㎛이하의 입자의 생성을 피할 수 없어 확산 성능이 저하한다.
분산상 수지(B)는, 열가소성 수지(A)와는 완전히 비상용인 열가소성 수지(A)와 다른 열가소성 수지로서, 분산상 수지(B)를 단독으로 측정한 전단 점도비가 3~6의 범위에 있다. 분산상 수지(B)로서는 굴절율 차, 흡수성, 비상용성의 관점에서, 예를 들면 열가소성 수지(A)가 방향족 비닐화합물 또는 MS 공중합체인 경우, 폴리올레핀계 수지가 바람직하다.
폴리올레핀계 수지로서는 고분자량화가 용이한 폴리에틸렌이 바람직하다. 직쇄상의 폴리에틸렌인 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)의 경우, 분자량(Mw)은 100000 이상이 바람직하고, 측쇄의 분기수가 많은 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)에서는 분자량 80000 이상이 바람직하다. HDPE 및 LDPE의 분자량이 상기보다 작으면 전단 점도비가 3 이하가 되어, 용융 혼합시에서의 조성물이 형성될 때에 미립자의 발생에 의해 충분한 광확산 성능을 발휘할 수 없기 때문에 바람직하지 않다.
분산상 수지(B)는 복수의 수지로 이루어져도 되고, 예를 들면, HDPE 또는 LDPE를 2종류 이상 배합하여 이루어지는 수지여도 된다. 이 경우, 서로 완전 상용 하는 수지이면 상용한 상태로 상기 분산상 수지(B)의 특성을 구비하면 된다. 또한 상용하지 않는 경우는, 각각이 상기 분산상 수지(B)의 특성을 구비하거나, 산술평균이 상기 수치의 범위에 있을 필요가 있다.
폴리프로필렌, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌 등의 다른 폴리머도 사용할 수 있는데, 시판되어 있는 분자량이 가장 높은 폴리프로필렌에서의 전단 점도비는 3 이하이고, 또한 시판되어 있는 분자량이 가장 높은 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌에서의 전단 점도비도 3 이하이므로, 소망하는 전단 점도비를 나타내는 수지의 입수가 곤란하다는 문제가 별도로 있다.
매트릭스상을 형성하는 열가소성 수지(A)와 분산상 수지(B)의 배합 비율은, 소망되는 판 두께, 전 광선 투과율에 따라 다른데, 예를 들면, 본 발명의 수지 조성물을 2㎜ 두께의 판상의 시험편으로 가공하고, 그 전 광선 투과율이 78~82%가 되도록 정한 경우, 통상 열가소성 수지(A) 100중량부에 대하여, 분산상 수지(B) 0.2~10중량부, 바람직하게는 0.5~5중량부의 범위이다.
본 발명의 수지 조성물로 이루어지는 광확산판에서의 분산상의 산술평균 입자지름은, 그것이 0.8㎛보다 저하한 경우, 0.5㎛이하의 미립자의 생성을 피할 수 없어 확산 성능은 대폭으로 저하한다. 또한 평균 입자지름이 500㎛를 넘는 경우는, 재료강도 등의 기계특성에 지장이 생기기 때문에 바람직하지 않다. 또한 평균 입자지름이 0.5㎛이하인 입자지름를 가지는 분산상 수지(B)의 비율이 분산상의 입도 분포 환산으로 5.0%이하인 것이 바람직하고, 또한 3.0%이하가 바람직하다.
본 발명의 광확산판은, 2㎜ 두께의 판상의 시험편으로 가공했을 때의 전 광선 투과율이 78~82%, 바람직하게는 79~81%가 되도록 조정하고, 80%로 했을 때의 헤이즈는 70%이상, 바람직하게는 80%이상인 것이 좋다. 헤이즈가 70%미만인 경우, 최종적으로 소망하는 전 광선 투과율로 조정했을 때, 백라이트 광원으로부터 발한 투과광에 편차가 생기기 쉽다. 또한 전 광선 투과율은, 수지 조성물에 첨가하는 분산상 수지(B)의 양이나 그 굴절율과 분산 입자지름에 따라 다르므로, 이들을 조정함으로써 제어된다. 또한 확산판에 요구되는 전 광선 투과율이 다른 경우는, 분산상 수지(B)의 양 등은 그에 따라서도 변화된다.
본 발명의 광확산판은, 광원으로부터의 광 조사에 의해 확산판 자체의 온도가 상승하고, 고조사측과 그 이면의 투과측에서의 흡수 팽창의 차에 의해 확산판의 휨이 생기기 쉽기 때문에 저흡습의 재료인 것이 바람직하다. 광확산판에 요구되는 흡수율은 광확산판의 크기에 따라 다르지만, 예를 들면 15인치 이상의 중형·대형 광확산판이면, 흡수율은 0.3%이하가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.25%이하이다.
본 발명의 수지 조성물은 상기 열가소성 수지(A)와 분산상 수지(B)만으로 이루어지는 경우에도, 이것을 성형하여 얻어지는 광확산판은 단독으로 고휘도, 고확산성을 가질 수 있다. 그러나 본 발명의 수지 조성물은, 필요에 따라 제3성분으로서 폴리아미드계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리올레핀계 수지, 불포화 카르본산에스테르화합물계 수지 등으로 이루어지는 유기계 확산제나 무기계의 확산제를 함유해도 된다.
또한 수지 조성물 중의 수지 100중량부에 1.0~100㎛의 평균 입자지름을 가지는 유기계 가교 비즈 또는 무기계 비즈를 1종 이상, 0.001~10중량부 배합하는 것도 바람직하다.
또한 수지 조성물에는, 필요에 따라, 본 발명의 목적을 손상하지 않는 범위에서, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 열 안정제, 착색제, 가소제, 이형제, 대전 방지제, 내후 조제, 내부 윤활제, 외부 윤활제, 대전 방지제, 난연제, 광 안정제, 형광 증백제 등의 첨가제를 1종 또는 2종 이상 함유해도 된다.
또한 분산상의 입자에 1㎛이하의 입자가 포함된 경우, 투과광의 색이 노란끼와 붉은끼를 띠는 경우가 있으므로, 필요에 따라, 본 발명의 목적을 손상하지 않는 범위에서, 투과광의 조정제로서 안료, 염료, 자외선 흡수제, 적외선 흡수제를 1종 또는 2종 이상 함유해도 된다.
본 발명의 광확산성 수지 조성물의 광확산판에의 가공방법에 특별히 제한은 없으며, 사출 성형, 압출 성형, 블로우 성형 등에 의해 소정 형상으로 성형할 수 있다.
본 발명의 광확산판의 두께는, 연신하여 제조되는 필름 등의 용도는 분산 입자지름이 작아지기 쉬운 것에서, 연신의 영향이 적은 0.5㎜이상이다. 단, 생산성 등을 무시해, 연신하지 않고 0.5㎜이하의 확산 시트를 작성하는 경우는 이에 한정되지 않는다.
이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
광확산판의 물성 평가는 이하의 방법에 의해 행하였다.
(1)전 광선 투과율, 평행 광선 투과율, 헤이즈
JIS K7105의 B법에 준거하여 행하였다. 단, 시험편은 40㎜×40㎜×두께 2㎜를 적용하였다.
(2)입도 분포
열가소성 수지상(A)과 서로 섞이지 않는 특정 분산상 수지(B)를 용융 혼합하여 얻어진 샘플 2g을 매트릭스상만 용해 가능한 용매 20㎖에 용해시키고, 가부시키가이샤 호리바 세이사쿠쇼 제품 레이저 회절/산란식 입도 분포 측정장치 LA-910을 사용하여 분산상의 입도 분포의 측정을 행하였다. 사용한 용매는 분산상 수지(B)가 PMMA 및 아크릴 비즈를 첨가한 계에서는 시클로헥산을 사용하고, 그 이외에는 메틸에틸케톤을 사용하여 매트릭스상만을 용해시켰다. 그 후, 분산상의 입도 분포는 체적평균 지름으로 측정을 행하여 분산상 수지(B)의 산술평균 입자지름과 그 산술 표준 편차를 산출하였다. 또한 0.5㎛이하의 입자의 존재 비율은 레이저계로 검출되는 입자의 존재 빈도의 적산치를 사용하였다.
(3)전단 점도의 측정
레올로지카 인스트루먼츠사 제품 회전형 동적 점탄성 측정장치 DAR-50을 사용하여, φ 25㎜, 두께 2㎜의 시험편을 25㎜ φ의 패럴렐 플레이트 치구(治具)와 가열 플레이트로 끼워, 주파수 0.01~100㎐의 범위, 온도 240℃로 전단 점도의 측정을 행하고, 점도가 안정되는 주파수 0.1㎐일 때의 전단 점도와 1㎐일 때의 전단 점도비(즉, 그 기울기를 산출함으로써, 비(非) 뉴턴 유동성을 비교할 수 있음)를 산출하였다.
(1)수지 조성물의 조제
사용한 수지를 다음에 나타낸다.
스티렌-메타크릴산메틸 공중합 수지(MS): 신닛테츠가가쿠 가부시키가이샤 MS-200
폴리스티렌(GPPS): 도요 스티렌 가부시키가이샤 제품 G-15L
고밀도 폴리에틸렌: 니혼 폴리에틸렌 가부시키가이샤 HB315R Mw 200000
고밀도 폴리에틸렌: 니혼 폴리에틸렌 가부시키가이샤 HB111R Mw 180000
고밀도 폴리에틸렌: 니혼 폴리에틸렌 가부시키가이샤 HF313 Mw 1OOOOO
고밀도 폴리에틸렌: 니혼 폴리에틸렌 가부시키가이샤 HF560 Mw 40000
직쇄상 저밀도 폴리에틸렌: 니혼 폴리에틸렌 가부시키가이샤 NF375 Mw 1OOOOO
저밀도 폴리에틸렌: 니혼 폴리에틸렌 가부시키가이샤 LF128 Mw 120000
저밀도 폴리에틸렌: 토소 가부시키가이샤 페테로센 340
폴리프로필렌(고분자량 PP): 니혼 폴리프로 가부시키가이샤 노바테크 EA9
폴리메틸메타크릴레이트(PMMA): 미츠비시 레이온 가부시키가이샤 제품 아크리펫 VH-001
가교 아크릴 비즈: 세키스이 카세이힌 고교 가부시키가이샤 제품 MBX-8
매트릭스상이 되는 수지에 분산상이 되는 수지를 2㎜ 두께 환산으로 전 광선 투과율이 80%가 되도록 배합량을 조정하고, 타나베 플라스틱 키카이 가부시키가이샤 제품 40㎜ φ 단축(單軸) 압출기를 사용하여, 배럴온도 190~240℃의 온도조건에서 용융 혼합반죽을 행하고, 펠릿화하여 열가소성 수지 조성물을 얻었다.
(2)평가용 시험편의 제작
닛세이 주시 고교 가부시키가이샤 제품 소형 사출 성형기 HM-7(69kN, 실린더 온도 240℃)을 사용하여 40㎜×40㎜×2㎜의 시험편을 제작하였다.
<실시예>
실시예 1
100중량부의 MS-200과, 2.0중량부의 HB315R을 배합하고, 상기의 수지 조성물의 조제 및 평가용 시험편의 제작에 따라 판상의 시험편을 얻었다. 각종 물성 측정결과를 표 1에 나타낸다.
실시예 2
100중량부의 MS-200과, 1.7중량부의 HB111R을 사용하여 시험편을 얻었다.
실시예 3
100중량부의 MS-200과, 1.6중량부의 HF313을 사용하여 시험편을 얻었다.
실시예 4
100중량부의 MS-200과, 1.7중량부의 LF128을 사용하여 시험편을 얻었다.
실시예 5
100중량부의 GPPS와, 2.0중량부의 HB315R을 사용하여 시험편을 얻었다.
실시예 6
100중량부의 MS-200과, 1.0중량부의 HB315R을 사용하고, 또한 0.8중량부의 8㎛의 가교 아크릴 비즈를 배합해, 실시예 1과 동일하게 하여 수지 조성물을 얻고, 다음으로 시험편을 얻었다.
비교예 1
100중량부의 MS-200과, 0.5중량부의 HF560을 사용해, 실시예 1과 동일하게 하여 수지 조성물을 얻고, 다음으로 시험편을 얻었다.
비교예 2
100중량부의 MS-200과, 1.6중량부의 NF375를 사용하여 시험편을 얻었다.
비교예 3
100중량부의 MS-200과, 0.18중량부의 노바테크 EA9를 사용하여 시험편을 얻었다.
비교예 4
100중량부의 MS-200과, 0.36중량부의 VH-001을 사용하여 시험편을 얻었다.
참고예 1
100중량부의 MS-200과, 1.55중량부의 8㎛의 가교 아크릴 비즈를 사용해, 실시예 1과 동일하게 하여 수지 조성물을 얻고, 다음으로 시험편을 얻었다.
측정결과를 표 1~2에 정리하여 나타낸다. 전단 점도비는 분산상이 되는 수지의 수치이다(비즈를 사용한 경우는, 비즈를 제외). 또한 0.5㎛이하 입자(%)는 분산상의 입도 분포 환산으로 구한 수치이다. 표 중 N.D.는 비검출을 나타낸다.
Figure 112009006391967-PCT00001
Figure 112009006391967-PCT00002
표 1 및 2로부터, 실시예의 시험편은, 전 광선 투과율 약 80%일 때의 헤이즈가 약 90%로 매우 확산성이 높으면서, 0.5㎛이하의 분산 입자의 수는 비검출(N.D.)인 것을 알 수 있다. 또한 비교예의 시험편은, 헤이즈는 10~50%로 확산 성능이 매우 낮으면서, 0.5㎛이하의 분산 입자의 수는 5%이상인 것을 알 수 있다.
본 발명에 따른 광확산성 수지 조성물은, 열가소성 수지상(A)과 서로 섞이지 않는 특정 분산상 수지(B)를 사용함으로써 0.5㎛이하의 미립자의 생성이 매우 적은 안정된 분산상 입자를 형성시킬 수 있어, 효율적으로 광확산성 기능을 발현한 재료를 제공할 수 있다.

Claims (8)

  1. 매트릭스상을 형성하는 열가소성 수지(A)와, 열가소성 수지(A)와 상용하지 않는 완전 비상용계의 열가소성 수지로 이루어지는 분산상을 형성하는 분산상 수지(B) 1종류 이상을 용융 혼합하여 이루어지는 수지 조성물로서,
    0.1㎐에서의 전단 점도/1㎐에서의 전단 점도로 나타내는 분산상 수지(B)의 전단 점도의 점도 비율이 3~6의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 광확산판용 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    열가소성 수지(A)가, 방향족 비닐수지 또는 방향족 비닐화합물과 불포화 카르본산에스테르화합물을 공중합하여 얻어지는 공중합 수지로 이루어지고, 불포화 카르본산에스테르화합물 단위의 함유량이 0~60중량%이며, 중량평균 분자량이 100000~400000인 것을 특징으로 하는 광확산판용 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    열가소성 수지(A)가, 폴리스티렌 또는 스티렌-메타크릴산메틸 공중합 수지인 것을 특징으로 하는 광확산판용 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    분산상 수지(B)의 적어도 일부가 중량평균 분자량이 100000 이상인 고분자량의 고밀도 폴리에틸렌 또는 중량평균 분자량이 80000 이상인 저밀도 폴리에틸렌으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광확산판용 수지 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 수지 조성물을 성형하여 얻어지는 광확산판에 있어서,
    0.5㎛이하의 입자지름을 가지는 분산상 수지(B)의 비율이, 분산상의 입도 분포 환산으로 5.0%이하이면서, 판의 두께가 0.5~5㎜인 것을 특징으로 하는 광확산판.
  6. 제5항에 있어서,
    흡수율이 0.3%이하인 것을 특징으로 하는 광확산판.
  7. 제5항에 있어서,
    2㎜ 두께에서의 전 광선 투과율을 80%로 했을 때의 헤이즈가 70%이상인 것을 특징으로 하는 광확산판.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 수지 조성물 중의 수지 100중량부에, 1.0~100㎛의 평균 입자지름을 가지는 유기계 가교 비즈 또는 무기계 비즈를 1종 이상, 0.001~10중량부 배합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광확산판용 수 지 조성물.
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