KR20150140765A - 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물 및 그것을 포함하는 반사판 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 우수한 기계 강도와 내열성을 가지면서, LED의 제조 공정 및 리플로우 땜납 공정과 같은 가열 환경 하에 노출되어도, 높은 반사율을 유지하면서, 또한 수축률의 변화가 작은 반사판을 얻을 수 있는 폴리에스테르 수지 조성물을 제공하는 것을 과제로 한다. 상기 과제를 해결하기 위하여, 융점 혹은 유리 전이 온도가 250℃ 이상인 폴리에스테르 수지 (A) 30 내지 80질량％와, 짧은 직경이 3 내지 8㎛인 유리 섬유 (B) 10 내지 35질량％와, 백색 안료 (C) 5 내지 50질량％와, 관능기 구조 단위 0.2 내지 1.8％를 포함하는 올레핀 중합체 (D) 0.3 내지 1.5질량％를 포함하는 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물(단, (A), (B), (C) 및 (D)의 합계는 100질량％임)을 제공한다.
Description
본 발명은 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물 및 그것을 포함하는 반사판에 관한 것이다.
발광 다이오드(이하, LED라고 함)나 유기 EL 등의 광원은, 저전력이나 고수명과 같은 특징을 살려, 조명 및 디스플레이의 백라이트로서 폭넓게 사용되고 있어, 앞으로의 이용이 확대되는 경향이 있다. 그러한 광원으로부터의 광을 효율적으로 이용하기 위하여, 반사판이 다양한 국면에서 이용되고 있다. 한편, 전자 기기의 소형화가 눈부시고, 그 중에서 휴대 전화나 노트북 컴퓨터로 대표되는 휴대 기기의 경박단소화는 현저하여, 반사판에 요구되는 요구 성능도 점점 변화하고 있다.
즉, 반사판에는 사용 환경 하에서 안정되고 높은 반사율을 나타낼 것이 요구되는 것 이외에, 기계적 강도, 내열성(프린트 배선 기판 등에의 표면 실장(리플로우 땜납 공정 등)도 행해지는 점에서, 250℃를 초과하는 환경에 대한 내열성) 등도 요구된다.
또한 최근에는 제품에의 비용 절감 요구로부터, TV나 디스플레이 등의 최종 제품에 탑재되는 LED 패키지수의 저감이 도모되고 있다. 그것에 수반하여, 광원의 고휘도화가 진행된 결과, 반사판에, 보다 가혹한 내열 환경 하에서의 반사율 저하 억제가 요구되고 있다.
또한, 전자 기기 제품의 박육화에 대응하기 위하여, 사이드 뷰(실장면에 대하여 평행한 방향으로 광을 조사함) 타입의 LED 패키지가 개발되고 있다. 사이드 뷰 타입의 LED 패키지는, 소형이면서 또한 패키지 측벽이 얇게 설계되어 있는 점에서, 반사재에는 지금까지 이상으로 높은 강도 특성이 요구된다. 또한 성형품의 약간의 열수축에 의해, 패키지에 크랙이 발생하는 경우도 있는 점에서, 재료에는 낮은 수축성도 요구된다.
반사판에는 폴리아미드 재료가 사용되는 예가 많다. 그러나, 폴리아미드 재료는, 말단 아미노기나, 아미드 결합 유래에 의한 변색이 일어나는, 즉 반사율의 저하를 야기하는 경우가 있다. 따라서, 반사판의 베이스 중합체의 개량에 의해, 반사율의 저하를 억제하는 기술이 개시되어 있다. 예를 들어, 폴리아미드 수지 대신에 내열 폴리에스테르를 사용하는 시도가 이루어지고 있다(특허문헌 1).
특허문헌 1에서는, 반사재를 구성하는 수지 조성물의 베이스 중합체를, 폴리아미드로부터 내열 폴리에스테르로 변경하고 있다. 그러나, 베이스 중합체의 변경에 의해, 반사재의 기계 강도의 저하가 문제되는 경우가 있었다. 따라서, 내열 폴리에스테르에, 글리시딜메타크릴레이트 중합체를 조합하여, 반사재의 강도나 인성을 높이는 것이 검토되고 있다.
그런데, 본 발명자들의 검토에 의하면, 내열 폴리에스테르와 글리시딜메타크릴레이트 중합체를 포함하는 조성물은, 인성 등의 기계 강도 밸런스가 우수한 한편, 반사율의 경시 안정성이나 수지 조성물로서의 용융 유동성의 면에서 문제가 있는 것을 알 수 있다. 그로 인해, 한층 더한 개선이 요구되고 있다.
따라서, 본 발명은, 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물이며, 특히 우수한 기계 강도와 내열성을 가지면서, LED의 제조 공정(반사재에 LED 소자를 만들어 넣는 공정) 및 리플로우 땜납 공정과 같은 가열 환경 하에 노출되어도, 높은 반사율을 유지하면서, 또한 수축률의 변화가 작은 반사판을 얻을 수 있는 조성물을 제공한다. 또한, 해당 수지 조성물을 포함하는 반사판을 제공한다.
본 발명자들은 이러한 상황을 감안하여 예의 검토한 결과, 높은 융점 혹은 유리 전이 온도를 갖는 열가소성 수지와, 특정한 구조를 갖는 무기 충전재와, 백색 안료와, 특정한 구조를 갖는 올레핀 중합체를 포함하는 조성물이, 내열성, 기계 강도, 성형성, 반사율의 경시 안정성을 높은 레벨로 겸비하는 것을 알아내고, 본 발명을 완성했다.
즉 본 발명의 제1은, 이하에 나타내는 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물에 관한 것이다.
[1] 시차 주사 열량계(DSC)로 측정한 융점(Tm) 혹은 유리 전이 온도(Tg)가 250℃ 이상인 폴리에스테르 수지 (A) 30 내지 80질량％와, 섬유 단면의 짧은 직경이 3 내지 8㎛인 유리 섬유 (B) 10 내지 35질량％와, 백색 안료 (C) 5 내지 50질량％와, 헤테로 원자를 포함하는 관능기 구조 단위 0.2 내지 1.8질량％를 포함하는 올레핀 중합체 (D) 0.3 내지 1.5질량％를 포함하는 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물(단, (A), (B), (C) 및 (D)의 합계는 100질량％임).
[2] 폴리에스테르 수지 (A)가, 테레프탈산으로부터 유도되는 디카르복실산 성분 단위 30 내지 100몰％, 테레프탈산 이외의 방향족 디카르복실산 성분 단위 0 내지 70몰％를 포함하는 디카르복실산 성분 단위 (a-1)과, 탄소 원자수 4 내지 20의 지환족 디알코올 성분 단위 (a-3) 및/또는 지방족 디알코올 성분 단위 (a-4)를 포함하는 폴리에스테르 수지 (A-1)인, [1]에 기재된 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물.
[3] 상기 지환족 디알코올 성분 단위 (a-3)이 시클로헥산 골격을 갖는 [2]에 기재된 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물.
[4] 유리 섬유 (B)의 섬유 단면의 짧은 직경과 긴 직경의 비(이형비)가 3 내지 8인, [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물.
[5] 올레핀 중합체 (D)의 관능기 구조 단위가, 카르복실산, 에스테르, 에테르, 알데히드, 케톤으로부터 선택되는 관능기를 포함하는, [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물.
[6] 올레핀 중합체 (D)의 관능기 구조 단위가 무수 말레산 구조 단위를 포함하는, [5]에 기재된 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물.
[7] 올레핀 중합체 (D)가 폴리올레핀 유래의 골격 부분을 포함하고, 상기 폴리올레핀 유래의 골격 부분이 에틸렌과 탄소수 3 이상의 올레핀의 공중합체인, [1] 내지 [6] 중 어느 하나에 기재된 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물.
[8] 인을 포함하는 산화 방지제 (E)를 더 포함하는, [1] 내지 [7] 중 어느 하나에 기재된 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물.
[9] 인을 포함하는 산화 방지제 (E)를, 폴리에스테르 수지 (A), 유리 섬유 (B), 백색 안료 (C) 및 올레핀 중합체 (D)의 합계 100질량부에 대하여 0 내지 10질량부 포함하는, [8]에 기재된 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물.
본 발명의 제2는, 이하에 나타내는 반사판에 관한 것이다.
[10] 상기 [1]에 기재된 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물을 포함하는 반사판.
[11] 발광 다이오드 소자용 반사판인, [10]에 기재된 반사판.
본 발명의 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물은, 반사 재료의 원료로서 적절하게 사용되면서, 또한 고온에서도 안정된다. 따라서, 본 발명의 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물을 성형, 바람직하게는 인서트 성형을 함으로써, 반사율, 내열성, 기계적 특성이 우수한 반사판이 얻어진다.
도 1은 본 발명의 수지 조성물에 포함되는 유리 섬유 (B)의 단면 형상을 나타내는 모식도이다.
도 2는 본 발명의 수지 조성물에 포함되는 유리 섬유의 섬유 단면을 전자 현미경에 의해 관찰한 사진이다.
도 3은 본 발명의 수지 조성물 성형물에 포함되는 유리 섬유의 섬유 단면을 전자 현미경에 의해 관찰한 사진이다.
도 2는 본 발명의 수지 조성물에 포함되는 유리 섬유의 섬유 단면을 전자 현미경에 의해 관찰한 사진이다.
도 3은 본 발명의 수지 조성물 성형물에 포함되는 유리 섬유의 섬유 단면을 전자 현미경에 의해 관찰한 사진이다.
1. 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물에 대하여
본 발명의 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물은, 폴리에스테르 수지 (A)와, 유리 섬유 (B)와, 백색 안료 (C)와, 올레핀 중합체 (D)를 함유한다.
1-1. 폴리에스테르 수지 (A)에 대하여
반사재용 폴리에스테르 수지 조성물에 함유되는 폴리에스테르 수지 (A)는, 적어도 방향족 디카르복실산 유래의 성분 단위와, 환상 골격을 갖는 디알코올 유래의 성분 단위를 포함하는 것이 바람직하다.
환상 골격을 갖는 디알코올 유래의 성분 단위의 예에는, 지환족 디알코올 유래의 성분 단위나 방향족 디알코올 유래의 성분 단위가 포함되지만, 내열성이나 성형성의 관점에서, 폴리에스테르 수지 (A)는, 바람직하게는 지환족 디알코올 유래의 성분 단위를 포함한다.
폴리에스테르 수지 (A)는 특히, 특정한 디카르복실산 성분 단위 (a-1)과, 지환족 디알코올 성분 단위 (a-3) 및/또는 지방족 디알코올 성분 단위 (a-4)를 포함하는 폴리에스테르 수지 (A1)인 것이 바람직하다.
폴리에스테르 수지 (A1)에 있어서의 특정한 디카르복실산 성분 단위 (a-1)은, 테레프탈산 성분 단위 30 내지 100몰％와, 테레프탈산 이외의 방향족 디카르복실산 성분 단위 0 내지 70몰％를 포함하는 것이 바람직하다. 디카르복실산 성분 단위 (a-1) 중의 각 디카르복실산 성분 단위의 합계량은 100몰％이다.
여기에서, 테레프탈산 이외의 방향족 디카르복실산 성분 단위의 바람직한 예에는, 이소프탈산, 2-메틸테레프탈산, 나프탈렌디카르복실산 및 이들의 조합이 포함된다.
디카르복실산 성분 단위 (a-1)이 포함하는 테레프탈산 성분 단위의 양은, 보다 바람직하게는 40 내지 100몰％이며, 더욱 바람직하게는 40 내지 80몰％이다. 디카르복실산 성분 단위 (a-1)이 포함하는 테레프탈산 이외의 방향족 디카르복실산 성분 단위의 양은, 보다 바람직하게는 0 내지 60몰％이며, 예를 들어 20 내지 60몰％일 수 있다.
여기에서, 폴리에스테르 수지 (A1)은, 디카르복실산 성분 단위 (a-1)로서, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 상기한 구성 단위와 함께, 소량의 지방족 디카르복실산 성분 단위를 더 포함해도 된다. 디카르복실산 성분 단위 (a-1)이 포함하는 지방족 디카르복실산 성분 단위의 양은 10몰％ 이하인 것이 바람직하다.
지방족 디카르복실산 성분 단위가 포함하는 탄소 원자수는, 특별히 제한되지 않지만, 지방족 디카르복실산 성분 단위가 포함하는 탄소 원자수는 4 내지 20인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 6 내지 12이다. 지방족 디카르복실산 성분 단위를 유도하기 위하여 사용되는 지방족 디카르복실산의 예로서는, 아디프산, 수베르산, 아젤라산, 세바스산, 데칸디카르복실산, 운데칸디카르복실산, 도데칸디카르복실산 등을 들 수 있고, 바람직하게는 아디프산일 수 있다.
또한, 폴리에스테르 수지 (A1)은, 디카르복실산 성분 단위 (a-1)로서 또한, 예를 들어 10몰％ 이하의 다가 카르복실산 성분 단위를 더 포함해도 된다. 이러한 다가 카르복실산 성분 단위의 구체예에는, 트리멜리트산 및 피로멜리트산 등과 같은 3염기산 및 다염기산을 들 수 있다.
폴리에스테르 수지 (A1)에는, 시클로헥산디카르복실산 등의 지환족 디카르복실산으로부터 유도되는 성분 단위를 더 포함할 수도 있다.
폴리에스테르 수지 (A1)에 있어서의 지환족 디알코올 성분 단위 (a-3)은, 탄소수 4 내지 20의 지환식 탄화수소 골격을 갖는 디알코올 유래의 성분 단위를 포함하는 것이 바람직하다. 지환식 탄화수소 골격을 갖는 디알코올로서는, 1,3-시클로펜탄디올, 1,3-시클로펜탄디메탄올, 1,4-시클로헥산디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 1,4-시클로헵탄디올, 1,4-시클로헵탄디메탄올 등의 지환족 디알코올을 들 수 있다. 그 중에서도, 내열성이나 흡수성, 입수 용이성 등의 관점에서, 시클로헥산 골격을 갖는 디알코올 유래의 성분 단위가 바람직하고, 시클로헥산디메탄올 유래의 성분 단위가 더욱 바람직하다.
지환족 디알코올에는, 시스/트랜스 구조 등의 이성체가 존재하지만, 내열성의 관점에서는 트랜스 구조가 더 바람직하다. 따라서, 시스/트랜스비는, 바람직하게는 50/50 내지 0/100이며, 더욱 바람직하게는 40/60 내지 0/100이다.
폴리에스테르 수지 (A1)은, 상기 지환족 디알코올 성분 단위 (a-3) 외에, 수지로서의 용융 유동성을 높일 목적 등으로, 지방족 디알코올로부터 유도되는 지방족 디알코올 성분 단위 (a-4)를 포함해도 된다. 지방족 디알코올은, 예를 들어 에틸렌글리콜, 트리메틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 헥사메틸렌글리콜, 도데카메틸렌글리콜 등일 수 있다.
폴리에스테르 수지 (A1)은, 상기 지환족 디알코올 성분 단위 (a-3) 이외에, 필요에 따라 방향족 디알코올 성분 단위 (a-2)를 더 포함해도 된다. 방향족 디알코올로서는, 비스페놀, 히드로퀴논, 2,2-비스(4-β-히드록시에톡시페닐)프로판류 등의 방향족 디올 등을 들 수 있다.
폴리에스테르 수지 (A)의, 시차 주사 열량계(DSC)로 측정되는 융점(Tm) 혹은 유리 전이 온도(Tg)는 250℃ 이상이다. 융점(Tm) 혹은 유리 전이 온도(Tg)의 바람직한 하한값은 270℃이고, 더욱 바람직하게는 290℃이다. 한편, 융점(Tm) 혹은 유리 전이 온도(Tg)의 바람직한 상한값으로서는 350℃를 예시할 수 있고, 더욱 바람직하게는 335℃이다. 상기 융점이나 유리 전이 온도가 250℃ 이상이면 리플로우 땜납 시의 반사판(수지 조성물의 성형체)의 변형이 억제된다. 상한 온도는 원칙적으로는 제한되지 않지만, 융점 혹은 유리 전이 온도가 350℃ 이하이면, 용융 성형 시에 폴리에스테르 수지의 분해가 억제되기 때문에 바람직하다.
예를 들어, 폴리에스테르 수지 (A)의 융점(Tm) 혹은 유리 전이 온도(Tg)는, 270℃ 내지 350℃의 범위 내이며, 바람직하게는 290 내지 335℃의 범위 내이다.
폴리에스테르 수지 (A)의 극한 점도[η]는 0.3 내지 1.0dl/g인 것이 바람직하다. 극한 점도가 이러한 범위에 있는 경우, 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물의 성형 시의 유동성이 우수하다. 폴리에스테르 수지 (A)의 극한 점도는, 폴리에스테르 수지 (A)의 분자량을 조정하거나 하여 조정될 수 있다. 폴리에스테르 수지의 분자량의 조정 방법은, 중축합 반응의 진행 정도나 단관능의 카르복실산이나 단관능의 알코올 등을 적당량 첨가하는 등의 공지의 방법을 채용할 수 있다.
상기 극한 점도는, 폴리에스테르 수지 (A)를 페놀과 테트라클로로에탄의 50/50질량％의 혼합 용매에 용해하고, 우벨로데 점도계를 사용하여, 25℃±0.05℃의 조건 하에서 시료 용액의 유하 초수를 측정하여, 이하의 계산식으로 산출되는 값이다.
[η]=ηSP/[C(1+kηSP)]
[η]: 극한 점도(dl/g)
ηSP: 비점도
C: 시료 농도(g/dl)
t: 시료 용액의 유하 초수(초)
t0: 용매의 유하 초수(초)
k: 상수(용액 농도가 상이한 샘플(3점 이상)의 비점도를 측정하고, 횡축에 용액 농도, 종축에 ηsp/C를 플롯하여 구한 기울기)
ηSP=(t-t0)/t0
본 발명의 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물은, 필요에 따라, 물성이 상이한 복수종의 폴리에스테르 수지 (A)를 포함해도 된다.
[폴리에스테르 수지 (A)의 조제 방법]
폴리에스테르 수지 (A)는, 예를 들어 반응계 내에 분자량 조정제 등을 배합하여, 디카르복실산 성분 단위 (a-1)과 지환족 디알코올 성분 단위 (a-3)을 반응시켜 얻어진다. 상술한 바와 같이, 반응계 내에 분자량 조정제를 배합함으로써, 폴리에스테르 수지 (A)의 극한 점도를 조정할 수 있다.
분자량 조정제로서, 모노카르복실산 및 모노알코올을 사용할 수 있다. 상기 모노카르복실산의 예에는, 탄소 원자수 2 내지 30의 지방족 모노카르복실산, 방향족 모노카르복실산 및 지환족 모노카르복실산이 포함된다. 또한, 방향족 모노카르복실산 및 지환족 모노카르복실산은, 환상 구조 부분에 치환기를 갖고 있어도 된다. 지방족 모노카르복실산의 예에는, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 카프로산, 카프릴산, 라우르산, 트리데실산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 올레산 및 리놀산 등이 포함된다. 또한, 방향족 모노카르복실산의 예에는, 벤조산, 톨루일산, 나프탈렌카르복실산, 메틸나프탈렌카르복실산 및 페닐아세트산 등이 포함되고, 지환족 모노카르복실산의 예에는, 시클로헥산카르복실산이 포함된다.
이러한 분자량 조정제는, 상술한 디카르복실산 성분 단위 (a-1)과 지환족 디알코올 성분 단위 (a-3)의 반응의 반응계에 있어서의 디카르복실산 성분 단위 (a-1)의 합계량 1몰에 대하여, 통상은 0 내지 0.07몰, 바람직하게는 0 내지 0.05몰의 양으로 사용된다.
1-2. 유리 섬유 (B)에 대하여
본 발명의 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물에 포함되는 유리 섬유 (B)는, 얻어지는 성형체에 강도, 강성 및 인성 등을 부여한다. 특히, 유리 섬유 (B)가 가늘수록, 성형체인 반사재에 충분한 기계 물성, 특히 박육 굽힘 강도를 부여할 수 있다. 또한, 성형체인 반사재의 수축을 억제할 수 있다.
여기에서, 유리 섬유 (B)의 단면 형상은 특별히 제한되지 않고, 진원형, 타원형, 눈썹형, 직사각형 등, 어느 형상일 수도 있다. 유리 섬유 (B)의 단면이란, 유리 섬유의 길이 방향과 수직 방향으로, 섬유를 절단했을 때의 단면으로 한다. 폴리에스테르 수지 조성물의 유동성이나, 얻어지는 성형체의 저휨성 등의 관점에서 유리 섬유 (B)의 단면 형상은, 눈썹형 또는 타원형인 것이 바람직하다. 도 1에 유리 섬유의 단면 형상의 예를 나타낸다. 도 1의 (a)는 진원형의 단면 형상, 도 1의 (b)는 눈썹형의 단면 형상, 도 1의 (c)는 대략 직사각형의 단면 형상을 나타낸다.
반사재용 폴리에스테르 수지 조성물에 포함되는 유리 섬유 (B)의 단면의 짧은 직경은 3㎛ 내지 8㎛인 것이 바람직하다. 짧은 직경이 8㎛ 이하이면, 성형체인 반사재에 충분한 기계 물성을 부여할 수 있다. 또한, 짧은 직경이 3㎛ 이상이면 유리 섬유 자체의 강도가 확보되어, 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물의 수지 성형 프로세스 중에 유리 섬유 (B)가 꺾이기 어려워진다.
여기에서, 유리 섬유 (B)의 단면의 긴 직경 및 짧은 직경은, 이하와 같이 구해진다. 유리 섬유 (B)를 포함하는 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물이나, 유리 섬유 (B)를 포함하는 성형체로부터, 수지 성분을 용매에 의해 용해하여 제거하거나 또는 조성물이나 성형체를 소성함으로써, 유리 섬유 (B)를 분리한다. 분리된 유리 섬유 (B)를 광학 현미경 또는 전자 현미경을 사용하여, 유리 섬유 (B)의 단면 형상을 관찰한다.
그리고, 상기 광학 현미경 등으로 관찰되는 유리 섬유 (B)의 단면의 외주 중, 임의의 1점을 선택하여, 당해 점에 외접하는 외접선을 긋는다. 그리고, 당해외접선과 평행한 외접선을 긋고, 이들 외접선끼리의 거리를 측정한다. 유리 섬유 (B)의 단면의 외주 모두에 대하여 당해 작업을 행하여, 2개의 외접선끼리의 최단 거리를 최소 직경(짧은 직경(RB)이라고도 함), 최장 거리를 최대 직경(긴 직경(RA)이라고도 함)으로 한다.
여기에서, 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물에 포함되는 유리 섬유 (B)의 섬유 단면의 이형비는 3 내지 8인 것이 바람직하고, 3 내지 5인 것이 보다 바람직하다. 이형비란, 유리 섬유 단면의 긴 직경(RA)과 짧은 직경(RB)의 비(RA/RB)이다. 유리 섬유 (B)의 섬유 단면의 이형비가 3 이상이면 성형체인 반사재의 수축이 효과적으로 억제되기 때문에 바람직하다. 유리 섬유 (B)의 섬유 단면의 이형비가 8 이하이면, 수지 조성물을 2축 압출기 등으로 조립(造粒)할 때의 안정성이 좋아져 바람직하다.
또한, 유리 섬유 (B)의 단면 형상(짧은 직경)이나 이형비는, 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물의 성형 시의 열 등에 의해 변화하지 않는 것이 바람직하다. 즉 성형체에 있어서도 상기 범위인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 섬유 단면의 짧은 직경이 3㎛ 내지 8㎛인 것이 바람직하고, 이형비는 3 내지 8인 것이 바람직하고, 3 내지 5인 것이 보다 바람직하다. 성형체에 있어서, 유리 섬유 (B)의 짧은 직경이 과잉으로 작으면, 성형체의 강성이 부족해진다.
반사재용 폴리에스테르 수지 조성물의 성형체에 포함되는 유리 섬유 (B)의 긴 직경 및 짧은 직경은, 예를 들어 성형체의 일부를 빔 가공으로 잘라내어, 주사형 전자 현미경(히타치사제 S-4800)을 사용하여 관찰함으로써 측정된다. 또한, 상기 짧은 직경이나 이형비의 측정 방법의 일례로서, 예를 들어 수지 조성물을 사출 성형하여, 두께 0.5㎜, 폭 30㎜×길이 30㎜의 성형체를 관찰하거나 함으로써, 측정하는 방법을 들 수 있다.
여기에서, 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물에 포함되는 유리 섬유 (B)의 평균 길이는, 통상은 0.1 내지 20㎜, 바람직하게는 0.3 내지 6㎜의 범위 내이다. 0.1㎜ 이상이면, 성형체에 충분한 기계 물성을 부여할 수 있으므로 바람직하다.
본 발명의 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물은, 성형에 의해 반사재로 되지만, 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물이, 성형용 재료로서 컴파운드화되어 있는 경우가 있다. 컴파운드화는, 통상 수지 조성물을 혼련 압출함으로써 행한다. 그런데, 유리 섬유를 함유하는 수지 조성물을 혼련 압출하면, 유리 섬유가 꺾여 버리는 경우가 있다. 특히, 본 발명의 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물이 포함하는 유리 섬유 (B)는, 섬유 단면의 짧은 직경이 3㎛ 내지 8㎛이다. 즉, 섬유 단면의 짧은 직경이 비교적 작은 유리 섬유 (B)를 함유한다. 그로 인해, 수지 조성물의 컴파운드화에 있어서, 유리 섬유 (B)가 꺾이기 쉽다는 우려가 있었다. 유리 섬유 (B)가 꺾여 버리면, 성형체인 반사재의 기계적 강도가 충분히 높아지지 않는다.
이에 반하여, 본 발명의 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물은, 후술하는 바와 같이, 올레핀 중합체 (D)의 함유량을 조정함으로써, 유리 섬유 (B)의 꺾임을 억제하고 있다. 즉, 올레핀 중합체 (D)는 고점도이기 때문에, 조성물 중에 다량으로 포함되면, 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물의 점도가 높아져, 유리 섬유 (B)가 꺾이기 쉬워진다. 한편, 소량의 올레핀 중합체 (D)를 배합함으로써, 올레핀 중합체 (D)가 쿠션재(보호재)로서 작용하여, 유리 섬유 (B)의 꺾임이 억제된다고 생각된다.
유리 섬유 (B)는, 실란 커플링제 또는 티타늄 커플링제 등으로 처리되어 있어도 된다. 예를 들어 유리 섬유 (B)는, 비닐트리에톡시실란, 2-아미노프로필트리에톡시실란, 2-글리시독시프로필트리에톡시실란 등의 실란계 화합물로 표면 처리 되어 있어도 된다.
유리 섬유 (B)에는, 공지의 유리 섬유의 제조 방법에 의해 제조되고, 수지와의 밀착성, 균일 분산성의 향상을 위하여 집속제가 도포되어 있어도 된다. 집속제의 바람직한 예에는, 아크릴계, 아크릴/말레산 변성계, 에폭시계, 우레탄계, 우레탄/말레산 변성계, 우레탄/에폭시 변성계의 화합물이 포함된다. 집속제는 1종 단독으로 사용해도 되고, 조합하여 사용해도 된다.
또한, 유리 섬유 (B)는, 표면 처리제와 집속제를 병용하여 처리되어 있어도 된다. 표면 처리제와 집속제의 병용에 의해 본 발명의 조성물 중의 섬유상 충전재와, 조성물 중의 다른 성분의 결합성이 향상되어, 외관 및 강도 특성이 향상된다.
유리 섬유 (B)는 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물 중에 균일하게 분산되어 있는 것이 바람직하고, 또한 성형체인 반사재에도 균일하게 분산되어 있는 것이 바람직하다. 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물 중에 유리 섬유 (B)가 균일하게 분산되어 있으면 조립성이 높아져, 성형체의 기계적 특성도 향상된다.
1-3. 백색 안료 (C)에 대하여
본 발명의 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물이 포함하는 백색 안료 (C)는, 폴리에스테르 수지 (A) 등과 병용하여 수지 조성물을 백색화하여, 광 반사 기능을 향상시킬 수 있는 것이면 된다. 구체적으로는, 산화티타늄, 산화아연, 황화아연, 연백, 황산아연, 황산바륨, 탄산칼슘, 산화알루미나 등을 들 수 있다. 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물은, 이들 백색 안료를, 1종만 포함해도 되고, 2종 이상을 포함해도 된다. 또한, 이들 백색 안료는, 실란 커플링제 혹은 티타늄 커플링제 등으로 처리된 것일 수도 있다. 예를 들어, 백색 안료는, 비닐트리에톡시실란, 2-아미노프로필트리에톡시실란, 2-글리시독시프로필트리에톡시실란 등의 실란계 화합물로 표면 처리되어 있어도 된다.
백색 안료 (C)는, 특히 산화티타늄이 바람직하다. 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물이 산화티타늄을 포함하면, 얻어지는 성형체의 반사율이나 은폐성이라는 광학 특성이 향상된다. 산화티타늄은, 루틸형이 바람직하다. 산화티타늄의 입자 직경은 0.1 내지 0.5㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.15 내지 0.3㎛이다.
백색 안료 (C)는, 반사율을 균일화 등을 시키기 위한 이유로, 애스펙트비가 작은, 즉 구상에 가까운 것이 바람직하다.
1-4. 올레핀 중합체 (D)에 대하여
본 발명의 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물이 포함하는 올레핀 중합체 (D)는, 폴리올레핀 단위와, 관능기 구조 단위를 갖는 올레핀 중합체이다. 관능기 구조 단위가 갖는 관능기의 예에는, 헤테로 원자를 포함하는 관능기나, 방향족 탄화수소기 등이 포함된다. 바람직하게는, 올레핀 중합체 (D)는, 폴리올레핀 단위와, 헤테로 원자를 포함하는 관능기를 포함하는 구조 단위(관능기 구조 단위)를 갖는 열가소성 수지이다.
헤테로 원자는 산소인 것이 바람직하고, 헤테로 원자를 포함하는 관능기는 탄소, 수소, 산소를 포함하는 것이 바람직하다. 당해 헤테로 원자를 포함하는 관능기로서, 구체적으로는, 에스테르기, 에테르기, 카르복실산기(무수 카르복실산기를 포함함), 알데히드기, 케톤기를 들 수 있다.
올레핀 중합체 (D)에는, 올레핀 중합체 (D) 100질량％에 대하여, 0.2 내지 1.8질량％의 관능기 구조 단위가 포함된다. 올레핀 중합체 (D)에 포함되는 관능기 구조 단위의 함유율은, 더욱 바람직하게는 0.2 내지 1.2질량％이다. 관능기 구조 단위가 너무 적으면, 후술하는 수지 조성물의 인성의 개선 효과가 낮은 경우가 있다. 이것은, 올레핀 중합체 (D)와 폴리에스테르 수지 (A)의 상호 작용이 너무 약해, 올레핀 중합체 (D)가 응집되기 쉬워지기 때문이라고 추정된다.
한편, 관능기 구조 단위가 너무 많으면, 폴리에스테르 수지 (A)와의 상호 작용이 너무 강해져 용융 유동성이 저하되어, 결과적으로 성형성의 저하를 일으키는 경우가 있다. 또한, 이 너무 많은 관능기가, 열이나 광에 의한 변성 등을 받아 착색을 일으켜, 결과적으로 반사율의 경시 안정성이 저하되는 경우가 있다. 기타, 관능기 구조 단위를 다수 올레핀 중합체에 도입하는 경우, 미반응의 관능기 함유 화합물이 잔존하기 쉬운 경향이 있고, 이들 미반응 화합물이, 상기한 변성에 의한 문제(착색 등)를 가속시키는 경우도 있다.
올레핀 중합체 (D)에 포함되는 관능기 구조 단위의 함유율은, 올레핀 중합체와 관능기 함유기 화합물을 라디칼 개시제 등의 존재 하에 반응시킬 때의 투입비나, 13C NMR 측정이나 1H NMR 측정 등의 공지된 수단으로 특정된다. 구체적인 NMR 측정 조건으로서는, 이하와 같은 조건을 예시할 수 있다.
1H NMR 측정의 경우, 니혼덴시(주)제 ECX400형 핵자기 공명 장치를 사용하고, 용매는 중수소화 오르토디클로로벤젠으로 하고, 시료 농도는 20㎎/0.6mL, 측정 온도는 120℃, 관측핵은 1H(400MHz), 시퀀스는 싱글 펄스, 펄스폭은 5.12μ초(45°펄스), 반복 시간은 7.0초, 적산 횟수는 500회 이상으로 하는 조건일 수 있다. 기준의 케미컬 시프트는, 테트라메틸실란의 수소를 0ppm으로 하지만, 예를 들어 중수소화 오르토디클로로벤젠의 잔존 수소 유래의 피크를 7.10ppm으로 하여 케미컬 시프트의 기준값으로 함으로써도 마찬가지의 결과가 얻어진다. 또한 관능기 함유 화합물 유래의 1H 등의 피크는, 통상의 방법에 의해 어사인된다.
한편, 13C NMR 측정의 경우, 측정 장치는 니혼덴시(주)제 ECP500형 핵자기 공명 장치를 사용하고, 용매로서 오르토디클로로벤젠/중벤젠(80/20용량％) 혼합 용매, 측정 온도는 120℃, 관측핵은 13C(125MHz), 싱글 펄스 프로톤 디커플링, 45°펄스, 반복 시간은 5.5초, 적산 횟수는 1만회 이상, 27.50ppm을 케미컬 시프트의 기준값으로 하는 조건일 수 있다. 각종 시그널의 어사인은 통상의 방법을 기초로 하여 행하여, 시그널 강도의 적산값을 기초로 정량할 수 있다.
다른 간편한 관능기 구조 단위의 함유율로서, 관능기 함유율이 상이한 중합체를 상기한 NMR 측정으로 관능기 함유율을 결정해 두고, 이들 중합체의 적외 분광(IR) 측정을 행하여, 특정한 피크의 강도비를 기초로 검량선을 작성하고, 이 결과를 기초로 하여 관능기 구조 단위의 함유율을 결정할 수도 있다. 이 방법은, 전술한 NMR 측정에 비하여 간편하지만, 기본적으로는 베이스 수지나 관능기의 종류에 따라, 각각 대응하는 검량선을 작성할 필요가 있다. 이러한 이유로 인하여, 이 방법은, 예를 들어 상용 플랜트에서의 수지 생산에 있어서의 공정 관리 등에 바람직하게 사용되는 방법이다.
한편, 올레핀 중합체 (D)의 골격 부분은, 폴리올레핀 유래의 구조인 것이 바람직하고, 에틸렌계 중합체, 프로필렌계 중합체, 부텐계 중합체나 이들 올레핀과의 공중합체 등, 공지의 올레핀 중합체 골격을 바람직한 예로서 들 수 있다. 특히 바람직한 올레핀 중합체 골격은, 에틸렌과 탄소수 3 이상의 올레핀의 공중합체이다.
올레핀 중합체 (D)는, 예를 들어 대응하는 공지의 올레핀 중합체와 대응하는 관능기를 갖는 화합물을, 특정한 비율로 반응시킴으로써 얻을 수 있다. 올레핀 중합체로서 바람직한 예의 하나가 에틸렌·α-올레핀 공중합체이다. 이하, 올레핀 중합체로서 에틸렌·α-올레핀 공중합체를 사용하는 경우에 대하여 기재한다.
(관능기를 갖는 화합물과 반응시키기 전의) 상기 에틸렌·α-올레핀 공중합체란, 에틸렌과 다른 올레핀, 예를 들어 프로필렌, 1-부텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-옥텐, 1-데센 등의 탄소수 3 내지 10의 α-올레핀의 공중합체이다. 상기 에틸렌·α-올레핀 공중합체의 구체예에는, 에틸렌·프로필렌 공중합체, 에틸렌·1-부텐 공중합체, 에틸렌·1-헥센 공중합체, 에틸렌·1-옥텐 공중합체, 에틸렌·4-메틸-1-펜텐 공중합체 등이 포함된다. 이들 중에서는, 에틸렌·프로필렌 공중합체, 에틸렌·1-부텐 공중합체, 에틸렌·1-헥센 공중합체, 에틸렌·1-옥텐 공중합체가 바람직하다.
상기 에틸렌·α-올레핀 공중합체에 있어서의, 에틸렌으로부터 유도되는 구조 단위는 70 내지 99.5몰％, 바람직하게는 80 내지 99몰％이며, α-올레핀으로부터 유도되는 구조 단위는 0.5 내지 30몰％, 바람직하게는 1 내지 20몰％인 것이 바람직하다.
상기 에틸렌·α-올레핀 공중합체는, ASTM D1238에 의한 190℃, 2.16kg 하중에 있어서의 용융 유속(MFR)이 0.01 내지 20g/10분, 바람직하게는 0.05 내지 20g/10분인 것이 바람직하다.
상기 에틸렌·α-올레핀 공중합체의 제조 방법은 특별히 한정되지 않고 예를 들어 티타늄(Ti)이나 바나듐(V)계, 크롬계(Cr)계 또는 지르코늄(Zr)계 등의 전이 금속 촉매를 사용하여, 공지의 방법으로 조제할 수 있다. 보다 구체적으로는, V계 화합물과 유기 알루미늄 화합물로 구성되는 지글러계 촉매나 메탈로센계 촉매의 존재 하에, 에틸렌과 1종 이상의 탄소수 3 내지 10의 α-올레핀을 공중합시킴으로써 제조하는 방법을 예시할 수 있다. 특히, 메탈로센계 촉매를 사용하여 제조하는 방법이 적합하다.
올레핀 중합체와 반응시키는 관능기 함유 화합물의 바람직한 예에는, 불포화 카르복실산 또는 그의 유도체가 포함된다. 구체적으로는, 아크릴산, 메타크릴산, α-에틸아크릴산, 말레산, 푸마르산, 이타콘산, 시트라콘산, 테트라히드로프탈산, 메틸테트라히드로프탈산, 엔도시스-비시클로〔2,2,1〕헵토-5-엔-2,3-디카르복실산(나딕산〔상표〕) 등의 불포화 카르복실산 및 이들의 산 할라이드, 아미드, 이미드, 산 무수물, 에스테르 등의 유도체 등을 들 수 있다. 이들 중에서는, 불포화 디카르복실산 혹은 그 산 무수물이 적합하며, 특히 말레산, 나딕산(상표) 또는 이들 산 무수물이 적합하다.
관능기 함유 화합물의 특히 바람직한 예로서, 무수 말레산을 들 수 있다. 무수 말레산은, 전술한 올레핀 중합체와의 반응성이 비교적 높고, 그 자신이 중합 등에 의한 큰 구조 변화가 적어, 기본 구조로서 안정된 경향이 있다. 이로 인해, 안정된 품질의 올레핀 중합체 (D)가 얻어지는 등의 다양한 우위점이 있다.
상기 에틸렌·α-올레핀 공중합체를 사용하여 올레핀 중합체 (D)를 얻는 방법의 일례로서, 상기 에틸렌·α-올레핀 공중합체를, 관능기 구조 단위에 대응하는 관능기 함유 화합물로, 소위 그래프트 변성하는 방법을 들 수 있다.
상기 에틸렌·α-올레핀 공중합체의 그래프트 변성은 공지의 방법으로 행할 수 있다. 예를 들어, 상기 에틸렌·α-올레핀 공중합체를 유기 용매에 용해하고, 계속하여 얻어진 용액에 불포화 카르복실산 또는 그의 유도체 및 라디칼 개시제 등을 첨가하여, 통상 60 내지 350℃, 바람직하게는 80 내지 190℃의 온도에서, 0.5 내지 15시간, 바람직하게는 1 내지 10시간 반응시키는 방법을 예시할 수 있다.
상기 유기 용매는 에틸렌·α-올레핀 공중합체를 용해할 수 있는 유기 용매이면 특별히 제한되지 않는다. 이러한 유기 용매로서는, 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소계 용매; 펜탄, 헥산, 헵탄 등의 지방족 탄화수소계 용매 등을 들 수 있다.
다른 그래프트 변성 방법으로서는, 압출기 등을 사용하여, 바람직하게는 용매를 병용하지 않고, 에틸렌·α-올레핀 공중합체와, 불포화 카르복실산 혹은 그의 유도체를 반응시키는 방법을 들 수 있다. 이 경우의 반응 조건은, 반응 온도가, 통상 에틸렌·α-올레핀 공중합체의 융점 이상, 구체적으로는 100 내지 350℃로 할 수 있다. 반응 시간은, 통상 0.5 내지 10분간으로 할 수 있다.
상기 불포화 카르복실산 등의 관능기 함유 화합물을, 효율적으로 그래프트 공중합시키기 위하여, 라디칼 개시제의 존재 하에 반응을 실시하는 것이 바람직하다.
라디칼 개시제의 예에는, 유기 퍼옥시드, 유기 퍼에스테르, 예를 들어 벤조일퍼옥시드, 디클로로벤조일퍼옥시드, 디쿠밀퍼옥시드, 디-t-부틸퍼옥시드, 2,5-디메틸-2,5-디(퍼옥시드벤조에이트)헥신-3,1,4-비스(t-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠, 라우로일퍼옥시드, t-부틸퍼아세테이트, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥신-3, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산, t-부틸퍼벤조에이트, t-부틸퍼페닐아세테이트, t-부틸퍼이소부티레이트, t-부틸퍼-sec-옥토에이트, t-부틸퍼피발레이트, 쿠밀퍼피발레이트 및 t-부틸퍼디에틸아세테이트; 아조 화합물, 예를 들어 아조비스이소부티로니트릴, 디메틸아조이소부티레이트 등이 사용된다. 이들 중에서는, 디쿠밀 퍼옥시드, 디-t-부틸퍼옥시드, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥신-3,2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산, 1,4-비스(t-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠 등의 디알킬 퍼옥시드 등이 포함된다. 라디칼 개시제는, 변성 전의 에틸렌·α-올레핀 공중합체 100질량부에 대하여, 통상 0.001 내지 1질량부의 비율로 사용된다.
변성 에틸렌·α-올레핀 공중합체의 바람직한 밀도는 0.80 내지 0.95g/㎤, 보다 바람직하게는 0.85 내지 0.90g/㎤이다.
또한, 변성 에틸렌·α-올레핀 공중합체의 135℃ 데칼린(데카히드로나프탈렌) 용액 중에서 측정한 극한 점도〔η〕가, 바람직하게는 1.5 내지 4.5dl/g, 보다 바람직하게는 1.6 내지 3dl/g이다. [η]가 상기한 범위 내이면, 본 발명의 수지 조성물의 인성과 용융 유동성을 높은 레벨로 양립할 수 있다.
올레핀 중합체 (D)의 135℃, 데칼린 중의 [η]는, 통상의 방법에 기초하여, 이하와 같이 하여 측정된다. 샘플 20㎎을 데칼린 15ml에 용해하고, 우벨로데 점도계를 사용하여, 135℃ 분위기에서 비점도(ηsp)를 측정한다. 이 데칼린 용액에 또한 데칼린 5ml을 첨가하여 희석 후, 마찬가지의 비점도 측정을 행한다. 이 희석 조작과 점도 측정을 다시 2번 더 반복한 측정 결과를 기초로, 농도(:C)를 제로에 외삽했을 때의 「ηsp/C」값을 극한 점도[η]로 한다.
1-5. 그 밖의 첨가제에 대하여
본 발명의 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물은, 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 용도에 따라 임의의 첨가제, 예를 들어 산화 방지제(페놀류, 아민류, 황류, 인류 등), 내열 안정제(락톤 화합물, 비타민 E류, 히드로퀴논류, 할로겐화구리, 요오드 화합물 등), 광 안정제(벤조트리아졸류, 트리아진류, 벤조페논류, 벤조에이트류, 힌더드아민류, 옥사닐라이드류 등), 다른 중합체(폴리올레핀류, 에틸렌·프로필렌 공중합체, 에틸렌·1-부텐 공중합체 등의 올레핀 공중합체, 프로필렌·1-부텐 공중합체 등의 올레핀 공중합체, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리카르보네이트, 폴리아세탈, 폴리술폰, 폴리페닐렌옥시드, 불소 수지, 실리콘 수지, LCP 등), 난연제(브롬계, 염소계, 인계, 안티몬계, 무기계 등) 형광 증백제, 가소제, 증점제, 대전 방지제, 이형제, 안료, 결정 핵제, 다양한 공지의 배합제 등을 포함해도 된다.
특히, 본 발명의 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물은, 인을 포함하는 산화 방지제를 포함해도 된다. 인을 포함하는 산화 방지제는 P(OR)3 구조를 갖는 산화 방지제인 것이 바람직하다. 여기에서, R은 알킬기, 알킬렌기, 아릴기, 아릴렌기 등이며, 3개의 R은 동일해도 상이해도 되고, 2개의 R이 환 구조를 형성하고 있어도 된다. 인을 포함하는 산화 방지제의 예에는, 트리페닐포스파이트, 디페닐데실포스파이트, 페닐디이소데실포스파이트, 트리(노닐페닐)포스파이트, 비스(2,4-디-t-부틸페닐)펜타에리트리톨디포스파이트, 비스(2,6-디-t-부틸-4-메틸페닐)펜타에리트리톨디포스파이트 등이 포함된다. 인을 포함하는 산화 방지제가 포함되면, 고온 분위기 하(특히, 리플로우 공정과 같이 250℃를 초과하는 조건 하)에 있어서, 폴리에스테르의 분해 반응이 억제된다. 그 결과, 조성물의 변색이 억제되는 등의 효과가 얻어진다.
이들 첨가제는, 그 성분의 종류에 따라 상이하지만, 폴리에스테르 수지 (A)와 올레핀 중합체 (D)의 합계 100질량％에 대하여 0 내지 10질량％인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0 내지 5질량％이며, 더욱 바람직하게는 0 내지 1질량％이다.
본 발명의 수지 조성물을 다른 성분과 조합하여 사용하는 경우, 상기 첨가제의 선택이 중요해지는 경우가 있다. 예를 들어, 조합 사용하는 다른 성분이 촉매 등을 포함하는 경우, 상기 첨가제에 촉매독이 되는 성분이나 원소가 포함되어 있는 화합물은 피하는 것이 바람직하다. 피하는 편이 바람직한 첨가제로서는, 예를 들어 황 등을 포함하는 화합물 등을 들 수 있다.
1-6. 무기 충전재에 대하여
본 발명의 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물은, 유리 섬유 (B) 이외의 무기 충전재를 포함해도 된다. 무기 충전재는, 공지의 무기 충전재 등일 수 있다. 구체적으로는, 섬유 형상, 분말 형상, 입상, 판상, 침상, 크로스 형상, 매트 형상 등의 높은 애스펙트비를 갖는 형상의 다양한 무기 보강재인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 유리 섬유 (B) 이외의 유리 섬유, 카르보닐 구조를 갖는 무기 화합물(예를 들어, 탄산칼슘 등의 탄산염의 위스커 등), 히드로탈사이트, 티타늄산칼륨 등의 티타늄산염, 규회석, 조노트라이트 등을 들 수 있다.
무기 충전재의 평균 길이는 예를 들어 10㎛ 내지 10㎜, 바람직하게는 10㎛ 내지 5㎜, 더욱 바람직하게는 10 내지 100㎛, 특히 바람직하게는 10 내지 50㎛의 범위에 있고, 애스펙트비(L 평균 섬유 길이/D 평균 섬유 직경)는, 예를 들어 1 내지 500, 바람직하게는 1 내지 350, 더욱 바람직하게는 1 내지 100, 특히 바람직하게는 5 내지 70의 범위에 있다. 이러한 범위에 있는 무기 충전재를 사용하면, 강도의 향상이나 선팽창 계수의 저하 등의 면에서 바람직하다.
무기 충전재는, 상이한 길이나 상이한 애스펙트비를 갖는 2종 이상의 무기 충전재를 조합하여 사용해도 된다.
길이나 애스펙트비가 큰 무기 충전재로서, 구체적으로는 전술한 유리 섬유, 규회석(규산칼슘) 등의 규산염, 티타늄산칼륨 위스커 등의 티타늄산염 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 유리 섬유가 바람직하다.
이러한 길이나 애스펙트비가 큰 무기 충전재의 바람직한 길이(섬유 길이)의 하한값은 15㎛이며, 바람직하게는 30㎛이며, 보다 바람직하게는 50㎛이다. 한편, 바람직한 상한값은 10㎜이며, 보다 바람직하게는 8㎜, 더욱 바람직하게는 6㎜, 특히 바람직하게는 5㎜이다. 특히 유리 섬유의 경우, 바람직한 하한값은 500㎛이며, 보다 바람직하게는 700㎛, 더욱 바람직하게는 1㎜이다.
이러한 길이나 애스펙트비가 큰 무기 충전재의 애스펙트비의 바람직한 하한값은 20이며, 보다 바람직하게는 50, 더욱 바람직하게는 90이다. 한편, 바람직한 상한값은 500이며, 보다 바람직하게는 400, 더욱 바람직하게는 350이다.
길이나 애스펙트비가 상대적으로 작은 무기 충전재의 예로서는, 카르보닐기를 갖는 무기 충전재(BW)를 바람직한 예로서 들 수 있고, 구체적으로는 탄산칼슘 등의 탄산염의 위스커를 들 수 있다.
상기 카르보닐기를 갖는 무기 충전재의 애스펙트비는, 바람직하게는 1 내지 300, 보다 바람직하게는 5 내지 200, 더욱 바람직하게는 10 내지 150이다.
이들 무기 충전재를 조합하면 베이스 중합체에의 무기 충전재의 분산성이 개량되고, 또한 베이스 중합체와 무기 충전재의 친화성이 향상됨으로써, 내열성, 기계 강도 등을 향상시킬뿐만 아니라, 백색 안료 (C)의 분산성을 향상시키는 경우가 있다고 생각된다.
1-7. 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물의 조성에 대하여
본 발명의 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물은, 폴리에스테르 수지 (A), 유리 섬유 (B), 백색 안료 (C) 및 올레핀 중합체 (D)의 총량(100질량％)에 대하여 폴리에스테르 수지 (A)가 30 내지 80질량％, 바람직하게는 30 내지 70질량％, 보다 바람직하게는 40 내지 60질량％의 비율로 포함하는 것이 바람직하다. 폴리에스테르 수지 (A)의 함유율이 상기한 범위에 있으면, 성형성을 손상시키지 않고, 땜납 리플로우 공정에 견딜 수 있는 내열성이 우수한 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물을 얻을 수 있다.
본 발명의 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물은, 폴리에스테르 수지 (A), 유리 섬유 (B), 백색 안료 (C) 및 올레핀 중합체 (D)의 총량(100질량％) 중에, 유리 섬유 (B)를 10 내지 35질량％, 바람직하게는 10 내지 30질량％, 특히 바람직하게는 10 내지 25질량％의 비율로 포함하는 것이 바람직하다. 유리 섬유 (B)를 10질량％ 이상 포함하면, 사출 성형 시나 땜납 리플로우 공정에서 성형체가 변형되는 경우가 없고, 또한 반사율의 경시 안정성이 우수한 경향이 있다. 또한, 유리 섬유 (B)를 35질량％ 이하 포함하면, 성형성 및 외관이 양호한 성형품을 얻을 수 있다.
본 발명의 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물에는, 폴리에스테르 수지 (A), 유리 섬유 (B), 백색 안료 (C) 및 올레핀 중합체 (D)의 총량(100질량％) 중에 백색 안료 (C)를 5 내지 50질량％, 바람직하게는 10 내지 50질량％, 보다 바람직하게는 10 내지 40질량％의 비율로 포함되는 것이 바람직하다. 백색 안료 (C)의 양이 5질량％ 이상이면 반사율 등의 충분한 광의 반사 특성을 얻을 수 있다. 또한 50질량％ 이하이면 성형성을 손상시키는 일이 없어 바람직하다.
본 발명의 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물은, 폴리에스테르 수지 (A), 유리 섬유 (B), 백색 안료 (C) 및 올레핀 중합체 (D)의 총량(100질량％) 중에 올레핀 중합체 (D)를 0.3 내지 1.5질량％, 바람직하게는 0.5 내지 1.3질량％, 특히 바람직하게는 0.5 내지 1.1질량％의 비율로 포함하는 것이 바람직하다.
올레핀 중합체 (D)의 함유 비율이 1.5질량％ 이하이면, 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물 중에 균일하게 분산되어, 점도의 치우침이 없는 조성물이 얻어진다. 그로 인해, 유리 섬유 (B)의 꺾임을 억제할 수 있으면서, 또한 성형체인 반사재에 높은 내열성이나, 반사율의 경시 안정성을 손상시키지 않고 높은 인성을 부여할 수 있다. 또한, 올레핀 중합체 (D)의 함유 비율이 0.3질량％ 이상이면 올레핀 중합체 (D)가 유리 섬유 (B)의 보호재(쿠션재)로서 기능하여, 유리 섬유 (B)의 꺾임을 억제할 수 있다. 그리고, 성형체인 반사재에, 인성과 내열성 외에, 높은 반사율을 경시 안정적으로 발현시키기 쉬운 경향이 있다.
2. 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물의 제조 방법에 대하여
본 발명의 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물은, 상기한 각 성분을, 공지의 방법, 예를 들어 헨쉘 믹서, V 블렌더, 리본 블렌더, 텀블러 블렌더 등으로 혼합하는 방법, 혹은 혼합 후 다시 1축 압출기, 다축 압출기, 니더, 밴버리 믹서 등으로 용융 혼련 후, 조립 혹은 분쇄하는 방법에 의해 제조할 수 있다.
3. 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물의 용도에 대하여
본 발명의 반사판은, 상술한 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물을 임의의 형상으로 성형한 성형체이다. 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물은, 유동성, 성형성이 우수하다. 본 발명의 반사판은, 기계 강도가 높고, 내열성이 우수하고, 반사율이 높고, 경시적인 반사율 저하가 적은 점에서, 다양한 용도의 반사판에 적합하다. 특히 반도체 레이저나 발광 다이오드 등의 광원으로부터의 광선을 반사하는 반사판에 적합하다.
반사판이란, 적어도 광을 방사하는 방향의 면이 개방되거나, 또는 개방되지 않은 케이싱이나 하우징 일반을 포괄한다. 보다 구체적으로는, 상자형 또는 함형의 형상을 갖는 것, 깔때기형의 형상을 갖는 것, 밥그릇형의 형상을 갖는 것, 파라볼라형의 형상을 갖는 것, 원기둥형의 형상을 갖는 것, 원추형의 형상을 갖는 것, 하니컴형의 형상을 갖는 것 등, 광을 반사하는 면(평면, 구면, 곡면 등의 면)을 갖는 삼차원 형상의 성형체 일반도 포함한다.
본 발명의 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물을 사용하여 얻어지는 반사판은, 내열성, 반사율의 경시 안정성이 우수하고, 또한 인성도 우수하므로, 박육 형상이라도 충분한 강도를 가질 수 있을 가능성이 높다고 생각된다. 그로 인해, LED 소자 등의 경량화, 소형화에 기여할 것이 기대된다.
본 발명의 반사판의 용도로서, 특히 바람직하게는 발광 다이오드 소자용의 반사판을 들 수 있다. 본 발명의 발광 다이오드(LED) 소자용 반사판은, 상술한 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물을, 사출 성형, 특히 후프 성형 등의 금속의 인서트 성형, 용융 성형, 압출 성형, 인플레이션 성형, 블로우 성형 등의 가열 성형에 의해, 원하는 형상으로 부형함으로써 얻어진다. 그리고, 해당 반사판에, LED 소자와 그 밖의 부품을 내장하고, 밀봉용 수지에 의해 밀봉, 접합, 접착하거나 하여, 발광 다이오드 소자를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물 및 반사판은, LED 용도 뿐만 아니라, 그 밖의 광선을 반사하는 용도에도 적응할 수 있다. 구체적인 예로서는, 각종 전기 전자 부품, 실내 조명, 천장 조명, 옥외 조명, 자동차 조명, 표시 기기, 헤드라이트 등의 발광 장치용의 반사판으로서 사용할 수 있다.
실시예
이하에 있어서, 실시예를 참조하여 본 발명을 설명한다. 실시예에 의해, 본 발명의 범위는 한정하여 해석되지 않는다.
각 실시예 및 비교예에서는, 이하의 성분을 사용했다.
(1) 폴리에스테르 수지 (A): 이하의 방법으로 조제한 폴리에스테르 수지 (A)를 사용했다.
(2) 유리 섬유 (B)
·유리 섬유 (B1): 길이 3㎜, 섬유 단면의 짧은 직경 6㎛의 진원형, 애스펙트비(평균 섬유 길이/평균 섬유 직경) 500(닛본 덴키 가라스(주)제 ECS03T-790DE)
·유리 섬유 (B2): 길이 3㎜, 섬유 단면의 짧은 직경 7㎛, 섬유 단면의 긴 직경 28㎛, 이형비 4(긴 직경/짧은 직경), 애스펙트비(평균 섬유 길이/평균 섬유 직경) 430(닛토 보세키(주)제 CSG 3PA-830, 실란 화합물 처리품)
·유리 섬유 (B3): 길이 3㎜, 섬유 단면의 짧은 직경 9㎛의 진원형, 애스펙트비 300(평균 섬유 길이/평균 섬유 직경)(센트럴 글래스(주)제 ECS03-615, 실란 화합물 처리품)
(3) 백색 안료 (C): 산화티타늄(분말 상태, 평균 입경 0.21㎛)
(4) 올레핀 중합체 (D): 하기의 방법으로 조제한 올레핀 중합체 (D1) 내지 (D3), 혹은 에틸렌·1-부텐 공중합체 (D')를 사용했다.
(5) 산화 방지제 (E): 아데카 스태브 PEP-36(아데카(주))
(폴리에스테르 수지 (A)의 조제 방법)
디메틸테레프탈레이트 106.2부와, 1,4-시클로헥산디메탄올(시스/트랜스비: 30/70) 94.6부의 혼합물에, 테트라부틸티타네이트 0.0037부를 첨가하고, 150℃부터 300℃까지 3시간 30분에 걸쳐 승온하여, 에스테르 교환 반응을 시켰다.
상기 에스테르 교환 반응 종료 시에, 1,4-시클로헥산디메탄올에 용해한 아세트산마그네슘·4수염 0.066부를 첨가하고, 계속하여 테트라부틸티타네이트 0.1027부를 도입하여 중축합 반응을 행했다. 중축합 반응은 상압부터 1Torr까지 85분에 걸쳐 서서히 감압하고, 동시에 소정의 중합 온도 300℃까지 승온했다. 온도와 압력을 유지한 채 교반을 계속하고, 소정의 교반 토크에 도달한 시점에서 반응을 종료시켰다. 생성된 중합체를 취출했다.
또한, 얻어진 중합체를 260℃, 1Torr 이하에서 3시간 고상 중합을 행했다. 얻어진 중합체(폴리에스테르 수지 (A))의 [η]는 0.6dl/g, 융점은 290℃였다.
(올레핀 중합체 (D1)의 조제 방법)
[촉매 용액의 조제]
충분히 질소 치환한 유리제 플라스크에, 비스(1,3-디메틸시클로펜타디에닐)지르코늄디클로라이드를 0.63㎎ 넣고, 메틸아미녹산의 톨루엔 용액(Al; 0.13밀리몰/리터) 1.57ml 및 톨루엔 2.43ml을 더 첨가함으로써 촉매 용액을 얻었다.
[에틸렌-1-부텐 공중합체 (D')의 조제]
충분히 질소 치환한 내용적 2리터의 스테인리스제 오토클레이브에 헥산 912ml 및 1-부텐 320ml을 도입하고, 계내의 온도를 80℃로 승온했다. 트리이소부틸알루미늄 0.9밀리몰 및 상기에서 조제한 촉매 용액 2.0ml(Zr로서 0.0005밀리몰)을 첨가하고, 또한 에틸렌을 압입함으로써 중합을 개시했다. 에틸렌을 연속적으로 공급함으로써 전압을 8.0kg/㎠-G로 유지하며, 80℃에서 30분간 중합을 행했다.
소량의 에탄올을 계내에 도입하여 중합을 정지시킨 후, 미반응의 에틸렌을 퍼지했다. 얻어진 용액을 대과잉의 메탄올 중에 투입함으로써 백색 고체를 석출시켰다. 이 백색 고체를 여과에 의해 회수하고, 감압 하에서 밤새 건조하여, 백색 고체(에틸렌·1-부텐 공중합체 (D'))를 얻었다.
밀도=0.862g/㎤
MFR(ASTM D1238 규격, 190℃: 2160g 하중)=0.5g/10분
1-부텐 구조 단위 함유율: 4몰％
에틸렌·1-부텐 공중합체 (D')의 밀도는, 이하와 같이 하여 측정했다. 190℃로 설정한 신토 킨조쿠 코교사제 유압식 열 프레스기를 사용하여, 100kg/㎠의 압력으로 0.5㎜ 두께의 시트를 성형했다(스페이서 형상: 240×240×0.5㎜ 두께의 판에 45×45×0.5㎜, 9개 취득). 성형한 시트를, 20℃로 설정한 다른 신토 킨조쿠 코교사제 유압식 열 프레스기를 사용하여, 100kg/㎠의 압력으로 압축 및 냉각하여, 측정용 시료를 제작했다. 열판은 5㎜ 두께의 SUS판을 사용했다. 프레스 시트를 120℃에서 1시간 열처리하고, 1시간에 걸쳐 직선적으로 실온까지 서냉한 뒤, 밀도 구배관으로 밀도를 측정했다.
[변성 에틸렌·1-부텐 공중합체의 조제]
에틸렌·1-부텐 공중합체 (D') 100질량부에, 무수 말레산 0.6질량부와 과산화물[퍼헥신 25B, 닛본 유시(주)제, 상표] 0.02질량부를 혼합하고, 얻어진 혼합물을 230℃로 설정한 1축 압출기로 용융 그래프트 변성함으로써 다음의 물성을 갖는 변성 에틸렌·1-부텐 공중합체(올레핀 중합체 (D1))를 얻었다.
올레핀 중합체 (D1)의 무수 말레산 그래프트 변성량(관능기 구조 단위량)은 0.55질량％였다. 또한 135℃ 데칼린 용액 내에서 측정한 극한 점도[η]는 1.98dl/g이었다.
무수 말레산 그래프트 변성량은, 이하와 같이, 1H NMR 측정에 기초하여 행했다. 니혼덴시(주)제 ECX400형 핵자기 공명 장치를 사용하고, 용매는 중수소화 오르토디클로로벤젠으로 하고, 시료 농도 20㎎/0.6mL, 측정 온도는 120℃, 관측핵은 1H(400MHz), 시퀀스는 싱글 펄스, 펄스폭은 5.12μ초(45°펄스), 반복 시간은 7.0초, 적산 횟수는 500회 이상으로 하는 조건이다. 기준의 케미컬 시프트는, 중수소화 오르토디클로로벤젠의 잔존 수소 유래의 피크를 7.10ppm으로 했다. 관능기 함유 화합물 유래의 1H 등의 피크는, 통상의 방법에 의해 어사인했다.
(올레핀 중합체 (D2)의 조제)
에틸렌·1-부텐 공중합체 (D')와 반응시키는 무수 말레산량을 변경한 것 이외는, 올레핀 중합체 (D1)과 마찬가지의 방법에 의해, 변성 에틸렌·1-부텐 공중합체(올레핀 중합체 (D2))를 얻었다. 변성 에틸렌·1-부텐 공중합체(올레핀 중합체 (D2))의 무수 말레산 그래프트 변성량(관능기 구조 단위량)은 0.98질량％였다. 또한 135℃ 데칼린 용액 중에서 측정한 극한 점도[η]는 2.00dl/g이었다.
(올레핀 중합체 (D3)의 조제)
에틸렌·1-부텐 공중합체 (D')와 반응시키는 무수 말레산량을 변경한 것 이외는, 올레핀 중합체 (D1)과 마찬가지의 방법에 의해, 변성 에틸렌·1-부텐 공중합체(올레핀 중합체 (D3))를 얻었다. 변성 에틸렌·1-부텐 공중합체(올레핀 중합체 (D3))의 무수 말레산 그래프트 변성량(관능기 구조 단위량)은 1.91질량％였다. 또한 135℃ 데칼린 용액 중에서 측정한 극한 점도[η]는 1.84dl/g이었다.
[실시예 1]
폴리에스테르 수지 (A), 유리 섬유 (B1), 백색 안료 (C), 올레핀 중합체 (D), 산화 방지제 (E)를, 표 1에 나타나는 조성 비율로 텀블러 블렌더를 사용하여 혼합했다. 혼합물을, 2축 압출기((주) 니혼 세코쇼제 TEX30α)로 실린더 온도 300℃에서 원료를 용융 혼련한 후, 스트랜드형으로 압출했다. 압출물을 수조에서 냉각 후, 펠리타이저로 스트랜드를 인취하고, 커트함으로써 펠릿 형상 조성물을 얻었다. 즉, 양호한 컴파운드성을 나타내는 것을 확인했다.
[실시예 2 내지 8] 및 [비교예 1 내지 8]
표 1에 나타나는 조성 비율로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 폴리에스테르 수지를 조제했다.
각 실시예 및 각 비교예에서 얻어진 폴리에스테르 수지 조성물에 대하여, 이하의 각 물성을 평가했다. 그들의 결과를 표 2에 나타냈다.
[박육 굽힘 시험]
수지 조성물을, 하기의 사출 성형기를 사용하여 다음의 성형 조건에서 성형하고, 길이 64㎜, 폭 6㎜, 두께 0.8㎜의 시험편을 조제했다. 시험편을, 온도 23℃, 질소 분위기 하에서 24시간 방치했다. 계속해서, 온도 23℃, 상대 습도 50％의 분위기 하에서 굽힘 시험기: NTESCO사제 AB5, 스판 26㎜, 굽힘 속도 5㎜/분으로 굽힘 시험을 행하여, 강도, 탄성률, 휨량을 측정했다.
성형기: (주) 소딕 플라스테크, 투펄 TR40S3A
성형기 실린더 온도: 융점(Tm)+10℃
금형 온도: 150℃
[반사율: 초기]
수지 조성물을, 하기의 성형기를 사용하여, 하기의 성형 조건에서 사출 성형하여 길이 30㎜, 폭 30㎜, 두께 0.5㎜의 시험편을 조제했다. 얻어진 시험편을, 미놀타(주) CM3500d를 사용하여, 파장 영역 360㎚ 내지 740㎚의 반사율을 구했다. 450㎚의 반사율을 대표값으로 하여 초기 반사율을 평가했다.
성형기: 스미토모 주키카이 코교(주)사제, SE50DU
실린더 온도: 융점(Tm)+10℃
금형 온도: 150℃
[반사율: 가열 후]
초기 반사율을 측정한 샘플을, 150℃의 오븐에 336시간 방치했다. 이 샘플을 초기 반사율과 마찬가지의 방법으로 반사율을 측정하여, 가열 후 반사율로 했다.
[유동성]
폭 10㎜, 두께 0.5㎜의 바 플로우 금형을 사용하여 이하의 조건에서 수지 조성물을 사출하여, 금형 내의 수지의 유동 길이(㎜)를 측정했다.
사출 성형기: (주) 소딕 플라스테크, 투펄 TR40S3A
사출 설정 압력: 2000kg/㎠
실린더 설정 온도: 융점(Tm)+10℃
금형 온도: 30℃
[성형 수축률]
수지 조성물을, 스미토모 주키카이 코교제 SE50형 성형기를 사용하여 사출 성형하고, 295℃의 온도에서 MD 방향 길이 50㎜, TD 방향 길이 30㎜, 두께가 0.6㎜인 시험편을 조제했다. 금형의 온도는 150℃로 했다.
사용한 금형은, MD 방향의 간격이 40㎜로 되는 한 쌍의 평행선, TD 방향의 간격이 20㎜로 되는 한 쌍의 평행선 형상의 오목부가 형성되어 있는 것을 사용했다.
상기한 시험편에 형성된 선상부의, MD 방향간 거리, TD 방향간 거리를 측정하여, 금형에서 설정된 선 간격을 기준으로 한 수축의 비율을 구했다.
[수지 조성물 및 성형체 중의 유리 섬유 (B)의 이형비 측정 방법]
수지 조성물의 조제에 사용하는 유리 섬유 (B)의 단면을, 주사형 전자 현미경(히타치사제 S-4800)으로 관찰하여, 유리 섬유 (B)의 이형비를 산출했다.
한편, 당해 수지 조성물을 사출 성형하여, 두께 0.5㎜의 성형체(크기 30㎜×30㎜)를 얻었다. 당해 성형체의 일부를 아르곤 이온 빔 가공으로 잘라내어, 주사형 전자 현미경(히타치사제 S-4800)으로 관찰하여, 성형체 중의 유리 섬유 (B)의 이형비를 산출했다.
비교예 1의 폴리에스테르 수지 조성물은, 유리 섬유의 함유량이 너무 적기 때문에, 박육 굽힘 강도가 낮으면서, 또한 수축률이 높았다. 또한, 비교예 2의 폴리에스테르 수지 조성물은, 유리 섬유의 함유량이 너무 많기 때문에, 박육 굽힘 강도가 낮고, 반사율이 낮다. 또한, 유동성이 낮아, 성형하기 어려운 것이 시사된다.
비교예 3 및 4의 폴리에스테르 수지 조성물은, 변성 에틸렌·1-부텐 공중합체를 함유하지 않는다. 그로 인해, 박육 굽힘 강도가 낮고, 수축률이 높았다.
비교예 5 및 6의 폴리에스테르 수지 조성물은, 유리 섬유 (B3)의 섬유 단면의 짧은 직경이 9㎛이기 때문에, 박육 굽힘 강도가 낮고, 수축률이 높았다. 유리 섬유의 짧은 직경이 큰 경우, 폴리에스테르 수지와의 접촉 면적이 작아짐으로써 보강 효과가 옅어지고, 한편 사출 성형 시에는 강한 배향이 걸려 버리기 때문에, 수축률이 높아져 버리는 경향이 있다.
비교예 7의 폴리에스테르 수지 조성물은, 올레핀 중합체 (D1)의 함유량이 너무 많기 때문에, 박육 굽힘 강도가 낮았다. 또한, 비교예 8의 폴리에스테르 수지 조성물은, 올레핀 중합체 (D1)의 관능기 구조 단위량이 너무 많기 때문에, 열이나 광에 의한 변성 등을 받아 착색을 일으키기 쉬워, 결과적으로 반사율이 저하되었다.
이에 반하여, 실시예 1 내지 8의 폴리에스테르 수지 조성물은, 소정의 유리 섬유와, 올레핀 중합체를 함유하므로, 박육 굽힘 강도가 높고, 수축률도 낮다. 게다가, 초기 반사율 및 가열 후 반사율 모두 높다. 특히, 이형비가 높은 유리 섬유 (B2)를 포함하는 실시예 4 내지 6의 폴리에스테르 수지 조성물의 수축률은 낮았다.
실시예 5의 수지 조성물 중의 유리 섬유 (B)의 단면 형상을 주사형 전자 현미경(히타치사제 S-3700N)으로 관측한 결과를 도 2에 도시하고; 당해 수지 조성물의 성형체(사출 성형품)의 유리 섬유 (B)의 단면 형상을 주사형 전자 현미경(히타치사제 S-3700N)으로 관측한 결과를 도 3에 도시한다. 도 2 및 도 3으로부터, 사출 성형품의 유리 섬유 (B)는 사출 성형 후도 사출 성형 전의 섬유 단면과 마찬가지의 짧은 직경을 유지하고 있는 것이 도시된다. 따라서, 본 발명의 반사재용 폴리에스테르 수지에서는, 올레핀 중합체 (D)가 쿠션재(보호재)로서 작용하여, 유리 섬유 (B)의 꺾임이 억제된다고 생각된다.
<산업상 이용가능성>
본 발명의 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물은 반사판으로 성형될 수 있고, 고반사율을 가지면서, 고강도와 저수축률을 갖는 반사판을 제공한다.
Claims (11)
- 시차 주사 열량계(DSC)로 측정한 융점(Tm) 혹은 유리 전이 온도(Tg)가 250℃ 이상인 폴리에스테르 수지 (A) 30 내지 80질량％와,
섬유 단면의 짧은 직경이 3 내지 8㎛인 유리 섬유 (B) 10 내지 35질량％와,
백색 안료 (C) 5 내지 50질량％와,
헤테로 원자를 포함하는 관능기 구조 단위 0.2 내지 1.8질량％를 포함하는 올레핀 중합체 (D) 0.3 내지 1.5질량％를 포함하는, 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물(단, (A), (B), (C) 및 (D)의 합계는 100질량％임). - 제1항에 있어서, 폴리에스테르 수지 (A)가,
테레프탈산으로부터 유도되는 디카르복실산 성분 단위 30 내지 100몰％, 테레프탈산 이외의 방향족 디카르복실산 성분 단위 0 내지 70몰％를 포함하는 디카르복실산 성분 단위 (a-1)과,
탄소 원자수 4 내지 20의 지환족 디알코올 성분 단위 (a-3) 및/또는 지방족 디알코올 성분 단위 (a-4)를 포함하는 폴리에스테르 수지 (A-1)인, 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물. - 제2항에 있어서, 상기 지환족 디알코올 성분 단위 (a-3)이 시클로헥산 골격을 갖는, 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 유리 섬유 (B)의 섬유 단면의 짧은 직경과 긴 직경의 비(이형비)가 3 내지 8인, 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 올레핀 중합체 (D)의 관능기 구조 단위가, 카르복실산, 에스테르, 에테르, 알데히드, 케톤으로부터 선택되는 관능기를 포함하는, 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물.
- 제5항에 있어서, 올레핀 중합체 (D)의 관능기 구조 단위가 무수 말레산 구조 단위를 포함하는, 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 올레핀 중합체 (D)가 폴리올레핀 유래의 골격 부분을 포함하고, 상기 폴리올레핀 유래의 골격 부분이 에틸렌과 탄소수 3 이상의 올레핀의 공중합체인, 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 인을 포함하는 산화 방지제 (E)를 더 포함하는, 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물.
- 제8항에 있어서, 인을 포함하는 산화 방지제 (E)를, 폴리에스테르 수지 (A), 유리 섬유 (B), 백색 안료 (C) 및 올레핀 중합체 (D)의 합계 100질량부에 대하여 0 내지 10질량부 포함하는, 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물.
- 제1항에 기재된 반사재용 폴리에스테르 수지 조성물을 포함하는, 반사판.
- 제10항에 있어서, 발광 다이오드 소자용 반사판인, 반사판.
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| E601 | Decision to refuse application | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) |