KR20160074723A - 폴리에스테르 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폴리에스테르 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품에 관한 것으로, 상기 폴리에스테르 수지 조성물은 (A) 폴리에스테르 수지; (B) 백색 안료; 및 (C) 반사율 유지제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 폴리에스테르 수지 조성물은 우수한 반사율 및 내황변성이 장기간 유지되는 장점이 있다.
본 발명에 의한 폴리에스테르 수지 조성물은 우수한 반사율 및 내황변성이 장기간 유지되는 장점이 있다.
Description
본 발명은 폴리에스테르 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기계적 물성이 유지되면서 반사성 및 내황변성이 우수한 폴리에스테르 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품에 관한 것이다.
폴리에스테르 수지는 내열성, 기계적 강도, 투명성, 내화학성 등이 우수한 장점을 가져 필름, 섬유, 기계 또는 전자 부품 등 다양한 분야에 이용되고 있다.
특히, 이러한 폴리에스테르 수지는 뛰어난 에너지 효율 및 수명으로 인하여 최근 기존의 많은 광원을 급속히 대체하며 각광을 받고 있는 발광다이오드(LED, light emitting diode)의 부속품인 리플렉터(reflector), 스크램블러(scrambler) 또는 하우징(housing) 등의 소재로 사용되고 있다.
특히, 발광다이오드용 리플렉터는 발광다이오드 칩(LED chip)을 외부에서 감싸서 보호하면서 발광다이오드 칩에서 나온 빛을 전방으로 반사시켜 발광 효율을 높이는 부품 소재로, 장시간 사용하게 되면 리플렉터가 변색되면서 초기의 반사율이 크게 떨어지고 광 추출능력도 저하되는 문제가 있다.
이에 반사율 및 백색도를 고려하여 무기 입자를 도입함으로써 초기 반사율은 어느 정도 개선시켰으나, 성형시에 색상의 변화가 일어나고 시간 경과에 따라 반사율이 현저히 감소하여 충분한 휘도를 얻을 수 없는 문제가 있었다.
또한, 소재를 달리하여 세라믹으로 리플렉터를 제조하는 시도를 하였으나 세라믹 소재는 내열성 및 내화학성이 우수한 반면에, 생산성이 떨어져 비경제적인 단점이 있다.
따라서, 발광다이오드 조명의 수명 연장을 위해 장시간 사용하더라도 반사율 및 백색도의 특성이 변하지 않아 반사성 및 황변색도가 우수한 폴리에스테르 수지 조성물에 대한 연구가 필요하다.
본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기계적 특성이 유지되면서도 반사성, 반사성 유지율 및 내황변성이 향상된 폴리에스테르 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품을 제공함을 목적으로 한다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에스테르 수지 조성물은 (A) 폴리에스테르 수지; (B) 백색 안료; 및 (C) pH가 7.5 내지 14인 무기 화합물을 포함하는 반사율 유지제를 포함할 수 있다.
상기 폴리에스테르 수지 조성물은, 상기 폴리에스테르 수지(A) 30 내지 80중량%; 상기 백색 안료(B) 10 내지 60중량%; 및 상기 반사율 유지제(C) 1 내지 40중량%를 포함할 수 있다.
상기 폴리에스테르 수지(A)는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 기본 반복단위로 가지며, 융점이 200℃ 이상일 수 있다.
[화학식 1]
(상기 화학식 1에서, n은 10 내지 500의 정수이다.)
상기 백색 안료(B)는 산화 티탄, 산화 아연, 황화 아연, 연백, 황산 아연, 황산 바륨, 탄산 칼슘, 산화 알루미나 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
상기 백색 안료(B)의 입자 크기는 0.05 내지 2.0㎛일 수 있다.
상기 반사율 유지제(C)는 pH가 9 내지 11일 수 있다.
상기 반사율 유지제(C)는 금속을 포함할 수 있다.
상기 금속은 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 반사율 유지제(C)는 길이 대 입경의 비가 5:1 내지 20:1의 침상형태일 수 있다.
상기 폴리에스테르 수지 조성물은 자외선 안정제, 형광증백제, 활제, 이형제, 핵제, 대전방지제, 안정제, 보강재, 무기물 첨가제, 안료, 염료 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 첨가제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 성형품은 상술한 폴리에스테르 수지 조성물로부터 제조될 수 있다.
상기 성형품은 색차계로 450nm에서 측정한 초기 반사율이 92 이상이고, 온도 85℃, 상대습도 85%에서 300시간 방치 후 450nm에서 측정한 반사율이 89 이상일 수 있다.
상기 성형품은 색차계로 450nm에서 측정한 초기 반사율(R0) 대비 온도 85℃, 상대습도 85%에서 300시간 방치 후 색차계로 450nm에서 측정한 반사율(R)의 값(R/R0)이 0.95 이상일 수 있다.
상기 성형품은 색차계로 측정한 초기 황색도 및 온도 170℃에서 150시간 방치 후 색차계로 측정한 황색도의 차이(ΔY)가 9 이하일 수 있다.
상기 성형품은 발광다이오드(LED)용 리플렉터(reflector)일 수 있다.
본 발명에 따른 폴리에스테르 수지 조성물은 염기성인 무기 화합물을 포함한 반사성 유지제를 첨가함으로써, 초기 반사율이 우수하며 항온·항습의 조건에서 장시간 방치되더라도 초기 반사율을 높은 수준으로 유지하여 반사율 유지율도 우수하다.
또한, 본 발명에 따른 폴리에스테르 수지 조성물은 내황변성도 동시에 개선되어 발광다이오드의 리플렉터로 적용하는 경우 장기간 사용에도 향상된 광 추출능력을 구현할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 폴리에스테르 수지 조성물에 대하여 설명하도록 한다.
본 발명에 의한 폴리에스테르 수지 조성물은 (A) 폴리에스테르 수지, (B) 백색 안료 및 (C) 반사율 유지제를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에스테르 수지 조성물을 이루는 각 성분에 대하여 구체적으로 설명한다.
(A) 폴리에스테르 수지
폴리에스테르 수지(A)는 본 발명에서 방향족 폴리에스테르 수지를 사용하여 우수한 내열성을 구현할 수 있다.
본 발명에서 폴리에스테르 수지는 LED 부품 소재 등의 제조공정상 발생하는 높은 온도에서 내열성 및 기계적 물성을 향상시키기 위하여 사용할 수 있다. 내열성은 수지가 높은 융점을 갖는 것으로 달성될 수 있다. 상기 폴리에스테르 수지는 융점이 200℃ 이상, 바람직하게는 220 내지 380℃, 보다 바람직하게는 260 내지 320℃일 수 있다. 상기 폴리에스테르 수지의 융점이 380℃를 초과하면 가공성이 저하될 수 있다.
본 발명에서 폴리에스테르 수지는 주사슬에 방향족 고리 및 지환족 고리 구조를 포함하는 구조일 수 있다. 구체적으로, 방향족 디카르복실산 성분 및 지환족 디올이 포함된 디올 성분의 축중합에 의해 제조될 수 있다. 이는 고분자가 고리 모양의 구조를 포함하고 있어 높은 융점을 나타낼 수 있다.
상기 폴리에스테르 수지의 디카르복실산 성분은 방향족 디카르복실산 및 그의 유도체로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 테레프탈산, 이소프탈산, 프탈산 또는 나프탈렌디카르복실산일 수 있으며, 더 바람직하게는 테레프탈산일 수 있다.
상기 폴리에스테르 수지의 디올 성분은 고리 모양의 반복 단위를 형성하기 위해서 지환족 디올을 사용할 수 있으며, 바람직하게 1,4-사이클로헥산디메탄올(1,4-cyclohexanedimethanol;CHDM)을 사용할 수 있다.
구체적으로, 상기 폴리에스테르 수지는 테레프탈산 및 1,4-사이클로헥산디메탄올이 축중합되어 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 기본 반복 단위의 구조를 가지는 폴리(사이클로-1,4-헥산디메틸렌 테레프탈레이트)(poly(cyclo-1,4-hexanedimethylene terephthalate, PCT)일 수 있다.
[화학식 1]
(상기 화학식 1에서, n는 10 내지 500의 정수이다.)
상기 디올 성분으로 1,4-사이클로헥산디메탄올 이외에 지방족 디올인 에틸렌글리콜(ethylene glycol)을 더 포함할 수 있다.
폴리에스테르 수지가 에틸렌글리콜을 포함하는 경우 1,4-사이클로헥산디메탄올 15 내지 100 중량% 및 에틸렌글리콜 0 내지 85 중량%로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 1,4-사이클로헥산디메탄올 30 내지 80 중량% 및 에틸렌글리콜 20 내지 70 중량%로 이루어질 수 있다. 에틸렌글리콜을 상기의 범위에서 공중합시킨 폴리에스테르 수지는 내열성을 저하시키지 않으면서 내충격성을 향상시킬 수 있다.
상기 디올 성분으로 하나 이상의 C6 내지 C21인 방향족 디올 또는 C3 내지 C8인 지방족 디올을 하나 이상 더 포함하여 폴리에스테르 수지를 개질시킬 수 있다.
상기 C6 내지 C21인 방향족 디올 또는 C3 내지 C8인 지방족 디올의 구체적인 예로는 프로판-1,3-디올, 부탄-1,4-디올, 펜탄-1,5-디올, 헥산-1,6-디올, 3-메틸펜탄-2,4-디올, 2-메틸펜탄-1,4-디올, 2,2,4-트리메틸펜탄-1,3-디올, 2-에틸헥산-1,3-디올, 2,2-디에틸프로판-1,3-디올, 1,4-사이클로부탄디메탄올, 2,2-비스-(3-하이드록시에톡시페닐)-프로판, 2,2-비스-(4-하이드록시프로폭시페닐)-프로판 등이 있다.
상기 폴리에스테르 수지는 o-클로로페놀 용액에서 25℃로 측정시 0.4 내지 1.5㎗/g의 고유점도[η]를 가질 수 있으며, 바람직하게는 0.5 내지 1.1㎗/g의 고유점도[η]를 가질 수 있다. 고유점도[η]가 0.4㎗/g 미만이면 기계적 특성이 저하될 수 있고, 고유점도가 1.5㎗/g를 초과하면 성형성이 저하될 수 있다.
상기 폴리에스테르 수지는 업계에 이미 공지된 종래의 중축합 반응절차로 제조 가능하다. 이러한 방법들은 글리콜 또는 저급 알킬에스테르를 사용한 에스테르 교환반응에 의한 산의 직접 축합방법을 포함할 수 있다.
상기 폴리에스테르 수지는 폴리에스테르 수지 조성물 100중량%에 대하여 30 내지 80중량%를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 40 내지 75중량%를 포함할 수 있다. 상기 폴리에스테르의 함량이 30중량% 미만이면 열가소성 수지 조성물의 내열성, 기계적 물성이 저하될 수 있으며, 80중량% 초과이면 열가소성 수지 조성물의 성형 가공성 및 광안정성이 저하될 수 있다.
(B) 백색 안료
백색 안료(B)는 본 발명에서 충분한 반사율을 구현하기 위하여 사용될 수 있다.
상기 백색 안료는 구체적으로 산화 티탄, 산화 아연, 황화 아연, 연백, 황산 아연, 황산 바륨, 탄산 칼슘 또는 산화 알루미늄을 사용할 수 있으며, 2종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.
상기 백색 안료의 입경은 0.05 내지 2.0㎛일 수 있으며, 바람직하게는 0.05 내지 0.7㎛일 수 있다. 백색 안료의 입경이 상기 범위인 경우에 반사율이 향상될 수 있다.
여기서, 입경에 관해서는 계측법에 의해 수치화하여 집단의 평균 크기를 표현하는 방법이 있지만, 범용적으로 사용되는 것으로 분포의 최대값을 나타내는 모드 직경, 적분 분포 곡선의 중앙값에 상당하는 메디안 직경, 각종 평균 직경(수평균, 길이 평균, 면적 평균, 질량 평균, 체적 평균 등)등이 있고 본 발명에 있어서는 특별히 언급하지 않는 한 평균 입경이란 수평균 입경이고, D50(분포율이 50% 되는 지점의 입경)을 측정한 것을 의미한다.
상기 백색 안료는 폴리에스테르 수지와의 안정적 결합을 위해 그 표면에 실란 커플링제 또는 티탄 커플링제 등을 포함할 수 있다. 상기 실란 커플링제는 비닐트리에톡시실란, 2-아미노프로필트리에톡시실란, 2-글리시독시프로필트리에톡시실란 등 일 수 있다.
또 다른 실시예에서, 상기 백색 안료는 무기 표면처리제 또는 유기 표면처리제로 표면을 개질하여 사용할 수 있으며, 이는 복수 회 실시될 수 있다.
상기 무기 표면처리제는 산화 알루미늄, 이산화규소(실리카), 이산화 지르코늄(지르코니아), 규산나트륨, 알루민산나트륨, 규산나트륨알루미늄, 산화아연 또는 운모일 수 있다. 상기 유기 표면처리제는 폴리디메틸실록산, 트리메틸프로판 또는 펜타에리트리톨일 수 있다. 바람직하게는 산화 알루미늄을 사용할 수 있다.
상기 무기 표면처리제 또는 유기 표면처리제는 백색 안료 100중량부에 대하여 0.1 내지 1중량부로 포함될 수 있다.
상기 백색 안료는 폴리에스테르 수지 조성물 100중량%에 대하여, 10 내지 60중량%일 수 있으며, 바람직하게는 15 내지 50중량%일 수 있다. 상기 백색 안료가 10중량% 미만인 경우에는 반사율이 저하되어 광학적 특성이 떨어질 수 있으며, 60중량%를 초과하는 경우에는 내충격성과 같은 기계적 특성이 떨어지는 문제가 있다.
(C) 반사율
유지제
반사율 유지제(C)는 백색 안료(B)와 함께 첨가됨으로써 초기의 높은 반사율을 시간이 경과하더라도 우수한 수준으로 유지할 수 있도록 한다.
상기 반사율 유지제는 염기성 무기 화합물을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 pH가 7.5 내지 14인 무기 화합물을 포함할 수 있으며, 더 바람직하게는 pH가 9 내지 11인 무기 화합물을 포함할 수 있다.
염기성 무기 화합물을 포함하는 반사율 유지제는 말단기에 애시드(acid)기를 포함하는 폴리에스테르 수지가 수분에 의해 분해되는 것을 효과적으로 방지하여 장시간 사용하더라도 높은 반사율을 유지할 수 있게끔 할 수 있다.
상기 염기성 무기 화합물은 금속을 포함할 수 있다. 상기 금속은 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 바람직하게 상기 염기성 무기 화합물은 칼슘(Ca) 또는 마그네슘(Mg)을 포함할 수 있다.
상기 반사율 유지제는 구체적으로, 칼슘 실리케이트 또는 마그네슘 실리케이트일 수 있으며, 경우에 따라 이를 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 반사율 유지제(C)는 침상형일 수 있으며, 반사율 유지제의 길이 대 입경의 비가 5:1 내지 20:1일 수 있다. 여기서, 길이는 반사율 유지제의 장방향 길이이며, 입경은 단면의 길이를 말한다.
상기 반사율 유지제는 폴리에스테르 수지 100중량%에 대하여, 1 내지 40중량%일 수 있으며, 바람직하게는 5 내지 30중량%일 수 있다. 상기 반사율 유지제가 1중량% 미만인 경우에는 초기 반사율이 시간 경과에 따라 현저히 떨어질 수 있으며, 40중량%를 초과하는 경우에는 반사율 유지율의 향상이 미미하고, 기계적 특성 또는 내열성이 떨어지는 문제가 있다.
(D) 기타 첨가제
본 발명의 폴리에스테르 수지 조성물은 상기의 구성 성분 외에도 각각의 용도에 따라 자외선 안정제, 형광증백제, 활제, 이형제, 핵제, 대전방지제, 안정제, 보강재, 무기물 첨가제, 안료 또는 염료 등의 착색제 등의 기타 첨가제를 더 포함할 수 있으며, 최종 성형품의 특성에 따라 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 자외선 안정제는 UV 조사에 따른 수지 조성물의 색상 변화 및 광반사성 저하를 억제하는 역할을 하는 것으로, 벤조트리아졸계, 벤조페논계, 트리아진계 등의 화합물이 사용될 수 있다.
상기 형광증백제는 에스테르 수지 조성물의 광반사율을 향상시키는 역할을 하는 것으로, 4-(벤조옥사졸-2-일)-4'-(5-메틸벤조옥사졸-2-일)스틸벤 또는 4,4'-비스(벤조옥사졸-2-일)스틸벤 등과 같은 스틸벤-비스벤조옥사졸 유도체가 사용될 수 있다.
상기 활제는 가공·성형·압출 중에 폴리에스테르 수지 조성물과 접촉하는 금속 표면을 윤활시켜 수지 조성물의 흐름 또는 이동을 도와주는 물질로, 통상적으로 사용되는 물질을 사용할 수 있다.
상기 이형제로는 불소 함유 중합체, 실리콘 오일, 스테아릴산의 금속염, 몬탄산의 금속염, 몬탄산 에스테르 왁스 또는 폴리에틸렌 왁스가 사용될 수 있다.
상기 핵제로는 클레이가 사용될 수 있다.
상기 첨가제는 폴리에스테르 수지 100중량부에 대하여, 0.1 내지 15중량부 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 폴리에스테르 수지 조성물은 공지의 방법에 의해서 제조될 수 있으며 예를 들어, 본 발명의 구성 성분과 기타 첨가제들을 동시에 혼합한 후 압출기 내에서 용융 압출하는 방법에 의하여 펠렛의 형태로 제조될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 성형품은 상술한 폴리에스테르 수지 조성물로부터 제조될 수 있다. 상기 폴리에스테르 수지 조성물은 기계적 물성이 우수하게 유지되면서, 반사율, 반사율 유지율 및 내황변성이 우수하다.
상기 성형품은 색차계로 450nm에서 측정한 초기 반사율이 92 이상이고, 온도 85℃, 상대습도 85%에서 300시간 방치 후 450nm에서 측정한 반사율이 89 이상일 수 있으며, 바람직하게는 89.5 이상일 수 있다.
또한, 상기 성형품은 색차계로 450nm에서 측정한 초기 반사율(R0) 대비 온도 85℃, 상대습도 85%에서 100시간 방치 후 색차계로 450nm에서 측정한 반사율(R1)의 값(R1/R0)이 0.97 이상일 수 있으며, 바람직하게는 0.98 이상 일 수 있다.
또한, 상기 성형품은 색차계로 450nm에서 측정한 초기 반사율(R0) 대비 온도 85℃, 상대습도 85%에서 300시간 방치 후 색차계로 450nm에서 측정한 반사율(R2)의 값(R2/R0)이 0.95 이상일 수 있고, 바람직하게는 0.96 이상일 수 있다.
상기 성형품은 색차계로 측정한 초기 황색도 및 온도 170℃에서 150시간 방치 후 색차계로 측정한 황색도의 차이(ΔY)가 9 이하일 수 있으며, 바람직하게는 8.8 이하일 수 있다.
본 발명에 의한 폴리에스테르 수지 조성물은 반사율, 반사율 유지율, 내황변성이 우수하여, 이러한 특성이 요구되는 성형품에 제한없이 사용될 수 있으며, 구체적으로 발광다이오드(LED)용 리플렉터(reflector)로 유용하게 적용될 수 있다.
[실시예]
이하에서는, 본 발명의 폴리에스테르 수지 조성물의 우수한 효과를 입증하기 위한 실험을 실시한 결과를 나타낸다.
하기 실시예 및 비교예의 폴리에스테르 수지 조성물에 사용된 구성 성분은 아래와 같다.
(a) 폴리에스테르 수지
SK케미칼社의 폴리(사이클로-1,4-헥산디메틸렌 테레프탈레이트)(PCT) 수지인 Puratan0502 제품을 사용하였다.
(b) 백색 안료
트로녹스(Tronox)社의 산화 티탄인 CR-470 제품을 사용하였다.
(c) 반사율 유지제
(c-1) pH가 9.7인 금속 무기 화합물(칼슘 실리케이트)을 사용하였다.
(c-2) pH가 10.3인 금속 무기 화합물(칼슘 실리케이트)을 사용하였다.
(c-3) pH가 4.3인 비금속 무기 화합물(유리 섬유)을 사용하였다.
(c-4) pH가 5.3인 비금속 무기 화합물(유리 섬유)을 사용하였다.
표 1에 기재된 성분을 혼합기에 투입하고 건식 혼합하였다. 그 다음 Φ가 45mm인 이축 압출기를 사용하여 노즐 온도 250 내지 350℃에서 가공하여 압출기를 통하여 펠렛 형태의 열가소성 수지 조성물을 제조하였다. 제조된 펠렛을 100℃에서 4시간 이상 건조한 후 물성평가용 시편을 사출하였다.
표 1에 기재된 각 성분의 함량은 중량%를 기준으로 기재하였다.
실시예 | 비교예 | ||||
1 | 2 | 1 | 2 | ||
(a) | 60 | 60 | 60 | 60 | |
(b) | 20 | 20 | 20 | 20 | |
(c) | (c-1) | 20 | - | - | - |
(c-2) | - | 20 | - | - | |
(c-3) | - | - | 20 | - | |
(c-4) | - | - | - | 20 |
상기 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 2의 폴리에스테르 수지 조성물에 대하여 굴곡 강도, 반사율 및 내황변성을 평가하였다. 평가 항목의 평가 방법은 아래와 같으며, 각 항목의 평가 결과는 표 2에 기재하였다.
<굴곡강도 평가>
ASTM D790에 준하여 2.8mm/min 조건에서 굴곡강도를 측정하였다.
<반사율 평가>
미놀타 3600D CIE Lab. 색차계로 450nm의 초기 반사율(SCI, specular component included)를 측정하고, 온도 85℃, 상대습도 85% 에서 100시간, 300시간 방치 후 각각 다시 반사율을 측정하여, 반사율 유지율을 평가하였다.
<내황변성>
미놀타 3600D CIE Lab. 색차계로 초기 황색도(Yellow Index)를 측정하고, 온도 170℃에서 150시간 방치 후 다시 황색도를 측정하여, 황색도의 변화를 평가하였다.
실시예 | 비교예 | ||||
1 | 2 | 1 | 2 | ||
굴곡강도 (kgf/cm2) | 53,600 | 74,700 | 71,400 | 66,100 | |
반사율 (100시간) |
R0 | 94.5 | 93.8 | 94.4 | 94.5 |
R1 | 92.9 | 91.9 | 90.2 | 90.7 | |
R1/R0 | 0.97 | 0.98 | 0.96 | 0.96 | |
반사율 (300시간) |
R0 | 94.5 | 93.8 | 94.4 | 94.5 |
R2 | 90.4 | 89.6 | 87.8 | 88.8 | |
R2/R0 | 0.96 | 0.96 | 0.93 | 0.94 | |
황색도 (150시간) |
Y0 | 2.85 | 3.24 | 2.90 | 2.95 |
Y1 | 10.78 | 11.98 | 11.95 | 12.10 | |
ΔY | 7.93 | 8.74 | 9.05 | 9.15 |
상기 표 1 및 표 2로부터 실시예 1 내지 2의 폴리에스테르 수지 조성물은 굴곡강도, 반사율 및 황색도가 모두 우수함을 알 수 있었다.
산성 무기 화합물을 사용한 비교예 1 및 2의 경우에는, 100시간 후 반사율 및 300시간 후 반사율이 실시예에 비하여 크게 떨어져 반사율 유지율이 저하됨을 알 수 있다. 또한, 황색도 차이(ΔY)에 있어서도 비교예는 실시예보다 낮은 값을 가져 시간이 경과함에 따라 쉽게 변색됨을 알 수 있다.
이로써, 폴리에스테르 수지 조성물에 첨가되는 무기 화합물의 pH가 굴곡강도, 반사율 및 황색도에 주요한 요소임을 알 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
Claims (15)
- (A) 폴리에스테르 수지;
(B) 백색 안료; 및
(C) pH가 7.5 내지 14인 무기 화합물을 포함하는 반사율 유지제를 포함하는 폴리에스테르 수지 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 폴리에스테르 수지 조성물은,
상기 폴리에스테르 수지(A) 30 내지 80중량%;
상기 백색 안료(B) 10 내지 60중량%; 및
상기 반사율 유지제(C) 1 내지 40중량%를 포함하는 폴리에스테르 수지 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 백색 안료(B)는 산화 티탄, 산화 아연, 황화 아연, 연백, 황산 아연, 황산 바륨, 탄산 칼슘, 산화 알루미나 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 폴리에스테르 수지 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 백색 안료(B)의 입자 크기는 0.05 내지 2.0㎛인 폴리에스테르 수지 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 반사율 유지제(C)는 pH가 9 내지 11인 폴리에스테르 수지 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 반사율 유지제(C)는 금속을 포함하는 무기 화합물인 폴리에스테르 수지 조성물.
- 제7항에 있어서,
상기 금속은 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 중 적어도 하나를 포함하는 폴리에스테르 수지 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 반사율 유지제(C)는 길이 대 입경의 비가 5:1 내지 20:1의 침상형태인 폴리에스테르 수지 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 폴리에스테르 수지 조성물은 자외선 안정제, 형광증백제, 활제, 이형제, 핵제, 대전방지제, 안정제, 보강재, 무기물 첨가제, 안료, 염료 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 첨가제를 더 포함하는 폴리에스테르 수지 조성물.
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 의한 폴리에스테르 수지 조성물로부터 제조된 성형품.
- 제11항에 있어서,
상기 성형품은 색차계로 450nm에서 측정한 초기 반사율이 92 이상이고, 온도 85℃, 상대습도 85%에서 300시간 방치 후 450nm에서 측정한 반사율이 89 이상인 성형품.
- 제11항에 있어서,
상기 성형품은 색차계로 450nm에서 측정한 초기 반사율(R0) 대비 온도 85℃, 상대습도 85%에서 300시간 방치 후 색차계로 450nm에서 측정한 반사율(R)의 값(R/R0)이 0.95 이상인 성형품.
- 제11항에 있어서,
상기 성형품은 색차계로 측정한 초기 황색도 및 온도 170℃에서 150시간 방치 후 색차계로 측정한 황색도의 차이(ΔY)가 9 이하인 성형품.
- 제11항에 있어서,
상기 성형품은 발광다이오드(LED)용 리플렉터(reflector)인 성형품.
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