KR20180009721A - 광반사체, 베이스체, 발광 장치 및 베이스체의 제조 방법 - Google Patents

광반사체, 베이스체, 발광 장치 및 베이스체의 제조 방법 Download PDF

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KR20180009721A
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Abstract

본 발명의 과제는, 유리 섬유의 함유량이 적어도 또는 유리 섬유를 함유하지 않아도 고강도이며, 또 고인성이며, 또한 내열변색성 및 광반사성이 양호한 광반사체를 제공하는 것이다. 본 발명에 따른 광반사체는, 둘레벽(10)과, 둘레벽(10)으로 둘러싸인 오목부(11)를 구비한다. 둘레벽(10)은 두께 100㎛ 이하의 부분을 포함한다. 광반사체(1)는 광반사체용 성형 재료의 경화물을 포함한다. 광반사체용 성형 재료는 열경화성 수지 및 백색의 섬유재를 함유한다.

Description

광반사체, 베이스체, 발광 장치 및 베이스체의 제조 방법{REFLECTOR, BASE BODY, LIGHT EMITTING DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING THE BASE BODY}
본 발명은, 일반적으로는 광반사체, 베이스체, 발광 장치 및 베이스체의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 발명은, 특히 사이드 뷰 타입의 발광 장치의 제조에 적합하게 이용되는 광반사체, 베이스체, 발광 장치 및 베이스체의 제조 방법에 관한 것이다.
근래, 형광등 및 백열전구를 대신하는 광원으로서 발광 다이오드의 활용이 급속히 확대되고 있다. 그 일례로서, 발광 다이오드 등의 발광 소자와, 발광 소자로부터 발생된 광을 반사하도록 구성된 수지제의 광반사체(리플렉터)를 구비하는 발광 장치가 조명 용도 등으로 사용되고 있다. 현재, 이와 같이 발광 다이오드가 장착된 발광 장치의 초기의 휘도를 얼마나 길게 유지할 수 있을지가 과제로 되어 있다.
발광 장치의 휘도 저하의 요인 중 하나는, 열에 의한 광반사체의 변색에 의한 광반사율의 저하이다. 그 때문에, 열변색이 적은 소재로 광반사체를 제조하면, 발광 장치의 수명을 늘릴 수 있다고 생각된다.
예를 들면, 세라믹스는 내열변색성이 양호한 소재로서 알려져 있다. 그러나, 세라믹스는 가공 정밀도에 한계가 있고, 취성 파괴되기 쉽고, 가격도 높기 때문에, 범용성이 부족하고, 광반사체의 소재로서는 적합하지 않다.
이에 대해서, 일반적으로 나일론으로 불리는 폴리아미드 수지는, 내약품성, 내열성, 내마모성, 인성이 뛰어나고, 세라믹스에 비해 염가이기도 하므로, 조명용으로서 넓게 이용되고 있다. 그러나, 나일론제의 광반사체는, 열에 의한 변색이 크고, 기대하는 만큼 발광 장치의 수명을 늘릴 수 없다.
그래서, 불포화 폴리에스테르 수지 및 에폭시 수지 등의 열경화성 수지로 광반사체를 제조하는 것이 제안되어 있다(예를 들면, 일본국 특허제4844699호 공보, 일본국 특허제5153952호 공보 및 일본국 특허공개2014-019747호 공보 참조). 열경화성 수지로 제조된 광반사체는, 내열변색성이 뛰어나다는 이점이 있다.
그러나, 불포화 폴리에스테르 수지 및 에폭시 수지 등의 열경화성 수지에서는, 나일론에 필적할 정도의 고인성 및 고강도를 얻는 것이 어렵다. 일반적으로 광반사체에 유리 섬유를 함유시킴으로써, 광반사체에 고강도를 부여하는 것이 행해지고 있지만, 고인성까지 부여하는 것은 어렵다.
또 근래, 발광 소자와 광반사체 사이의 거리가 짧아져 발광 장치가 소형화함에 따라, 광반사체의 두께를 작게 하는 것이 행해지고 있다. 예를 들면 사이드 뷰 타입의 광반사체는 매우 두께가 작은 부분을 갖는다. 광반사체가 유리 섬유를 함유하는 경우, 광반사체가 두께가 작은 부분을 가지면, 광반사체에 도달한 광이 충분히 반사되지 않는 경우가 있다. 그 원인의 하나로서, 유리 섬유가 광반사체 내를 횡단하도록 배치됨으로써, 유리 섬유가 광반사체 내를 통과하는 광의 통로를 형성하여, 광이 광반사체를 투과하기 쉬워지는 것을 들 수 있다. 또 다른 원인으로서, 광반사체 내에 진입한 광이 그대로 광반사체 내에 갇히는 것을 들 수 있다. 실제로는 광이 광반사체에 흡수되는 등하여 감쇠한다고 생각된다. 이 때문에, 특히 소형의 광반사체는, 높은 광반사율을 갖는 것이 곤란하다. 한편, 광반사체에 유리 섬유를 함유시키지 않으면, 광반사체가 충분한 강도를 갖는 것은 곤란하다.
본 발명의 목적은, 두께가 작은 부분을 가짐에도 불구하고, 유리 섬유의 함유량이 적어도 또는 유리 섬유를 함유하지 않아도 고강도이며, 또 고인성이고, 또한 내열변색성 및 광반사성이 양호한 광반사체, 및 그 제조 방법, 및 발광 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 한 형태에 따른 광반사체는, 광반사체용 성형 재료의 경화물을 포함한다. 상기 광반사체는, 둘레벽과, 상기 둘레벽으로 둘러싸인 오목부를 구비한다. 상기 둘레벽은, 두께 100㎛ 이하의 부분을 포함한다. 상기 광반사체용 성형 재료는, 열경화성 수지 및 백색의 섬유재를 함유한다.
본 발명의 한 형태에 따른 베이스체는, 상기 광반사체와, 상기 광반사체에 매입(埋入)된 리드를 구비한다. 상기 리드는, 상기 오목부의 내면에서 노출되는 내부 단자와, 상기 광반사체의 외면으로부터 돌출되는 외부 단자를 갖는다.
본 발명의 한 형태에 따른 발광 장치는, 상기 베이스체와, 발광 소자를 구비한다. 상기 발광 소자는, 상기 리드의 상기 내부 단자와 전기적으로 접속되어, 상기 광반사체의 상기 오목부의 내부에 탑재되어 있다.
본 발명의 한 형태에 따른 베이스체의 제조 방법은, 광반사체용 성형 재료를 성형하여 광반사체를 제작하고, 상기 광반사체의 제작시에, 상기 광반사체와 리드를, 상기 광반사체로부터 상기 리드의 일부가 돌출되도록 일체화시키는 것을 포함한다.
도 1은, 본 발명의 한 실시 형태에 있어서의, 광반사체를 구비하는 발광 장치 및 기판을 나타내는 사시도이다. 도 1 중, X축, Y축 및 Z축은 서로 직교하는 방향을 나타낸다.
도 2a는, 도 1에 있어서의 발광 장치의 A-A 단면도이다. 도 2b는, 도 1에 있어서의 발광 장치의 B-B 단면도이다. 도 2a 및 도 2b 중, X축, Y축 및 Z축은 서로 직교하는 방향을 나타낸다.
도 3a~도 3b는, 광반사체와 조합된 리드에 절곡 가공을 실시하는 일련의 모습의 일례를 나타내는 사시도이다. 도 3a~도 3c 중, X축, Y축 및 Z축은 서로 직교하는 방향을 나타낸다.
도 4a~도 4b는, 광반사체와 조합된 리드에 절곡 가공을 실시하는 일련의 모습의 다른 일례를 나타내는 사시도이다. 도 4a~도 4c 중, X축, Y축 및 Z축은 서로 직교하는 방향을 나타낸다.
도 5a는, 리드 프레임의 일례를 나타내는 평면도이다. 도 5b는, 도 5a의 리드 프레임과 이 리드 프레임에 일체적으로 형성된 광반사체를 나타내는 평면도이다.
도 6a는, 본 발명의 다른 실시 형태에 있어서의, 리드 프레임과 이 리드 프레임에 일체적으로 형성된 광반사체를 나타내는 평면도이다. 도 6b는, 도 6a에 있어서의 C-C 단면도이다. 도 6c는, 도 6a의 저면도이다. 도 6d는, 도 6a의 측면도이다. 도 6e는, 도 6a에 있어서의 D-D 단면도이다. 도 6f는, 도 6a 중의 α부분의 확대도이다.
도 7a는, 서포트 바에 의해 매달린 광반사체를 나타내는 평면도이다. 도 7b는, 서포트 바에 의해 매달린 광반사체를 나타내는 사시도이다.
도 8은, 고무 입자의 모식적인 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시의 형태를 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 붙임으로써 중복 설명을 생략한다.
［광반사체용 성형 재료］
본 실시 형태에 따른 광반사체용 성형 재료는, 광반사체(1)(리플렉터)의 제조에 적합하게 이용될 수 있다. 광반사체용 성형 재료는, 열경화성 수지 및 백색의 섬유재를 함유한다. 예를 들면, 광반사체용 성형 재료는, 열경화성 수지, 중합 개시제, 충전재, 이형제 및 백색의 섬유재를 함유한다. 바람직하게는 광반사체용 성형 재료는, 고무 입자(13)를 더 함유한다. 광반사체용 성형 재료는, 바람직하게는 30℃ 이하에서 고체이다. 광반사체용 성형 재료는, 분쇄 가공 또는 압출 펠릿 가공에 의해 입자상으로 가공할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 광반사체용 성형 재료를 구성하는 성분의 상승 효과에 의해, 유리 섬유의 함유량이 적어도 또는 유리 섬유를 함유하지 않아도 고강도이며, 또 고인성이고, 또한 내열변색성이 양호한 광반사체를 제조할 수 있다.
즉, 광반사체용 성형 재료가, 백색의 섬유재를 함유하기 때문에, 성형시에 경화 수축이 억제됨과 더불어, 광반사체(1)가 높은 강도와 높은 치수 안정성을 가질 수 있다. 또한, 백색의 섬유재는 광을 투과시키기 어렵기 때문에, 광반사체(1)가 두께가 작은 부분을 갖고 있어도, 백색의 섬유재는 광반사체(1)의 광반사성을 저해하기 어렵다. 이 때문에, 광반사체(1)가 비록 소형 또는 박형이어도, 광반사체(1)의 높은 강도와 높은 광반사성을 확보할 수 있다.
또 광반사체용 성형 재료가, 코어 쉘형의 고무 입자(13)를 함유하는 경우에는, 광반사체(1)의 두께가 작은 부분을 유연하게 하여, 물러지는 것을 억제하고, 높은 인성을 확보할 수 있다.
또 광반사체용 성형 재료가, 열경화성 수지를 함유하기 때문에, 광반사체(1)의 내열변색성이 양호해진다.
이 광반사체용 성형 재료는, 둘레벽(10)과, 둘레벽(10)으로 둘러싸인 오목부(11)를 구비하고, 둘레벽(10)은 두께 100㎛ 이하의 부분을 포함하는 광반사체(1)(도 1, 도 2a 및 도 2b 참조)를 제작하에 적합하다. 이 광반사체(1)의 구성의 상세에 대해서는 뒤에 설명한다. 이러한 형상 및 치수를 갖는 광반사체(1)가, 본 실시 형태에 따른 광반사체용 성형 재료의 경화물을 포함하면, 두께가 작은 부분을 가짐에도 불구하고, 유리 섬유의 함유량이 적어도 또는 유리 섬유를 함유하지 않아도 고강도이며, 또 고인성이고, 또한 내열변색성 및 광반사성이 양호하다.
또한, 본 실시 형태에 따른 광반사체용 성형 재료로, 상기와 같은 광반사체(1) 이외의 광반사체를 제작해도 된다. 치수 및 형상에 관계없이, 광반사체용 성형 재료의 경화물을 포함하는 광반사체는, 유리 섬유의 함유량이 적어도 또는 유리 섬유를 함유하지 않아도 고강도이며, 또 고인성이고, 또한 내열변색성 및 광반사성이 양호하다.
이하에서는 우선 광반사체용 성형 재료의 구성 성분에 대해 설명한다.
(열경화성 수지)
열경화성 수지에 포함되는 성분은, 모노머 및 올리고머(프리폴리머) 중 어느 것이어도 된다. 열경화성 수지는, 비닐기, 아크릴로일기, 카르복실기, 히드록실기 및 에폭시기로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 관능기를 갖는 것이 바람직하다. 이 관능기는, 광반사체용 성형 재료를 성형할 때에, 가교 반응 등의 반응에 관여할 수 있다.
그런데, 발광 장치(6)는, 후술의 도 2a 및 도 2b에 나타내는 바와 같이, 광반사체(1)와 발광 소자(3)를 구비하고 있다. 만일 광반사체(1)가 열가소성 수지로 형성되어 있으면, 발광 소자(3)가 발열했을 때에 광반사체(1)가 열로 변형될 우려가 있다. 그러나, 광반사체(1)가 열경화성 수지를 함유하는 광반사체용 성형 재료로 제작되어 있으면, 발광 소자(3)가 발열해도 광반사체(1)가 열로 변형되는 것을 억제할 수 있다.
열경화성 수지는, 불포화 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지 및 페놀 수지로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 성분을 함유하는 것이 바람직하다. 이 경우, 광반사체용 성형 재료의 성형성은 양호하다. 또한 이 경우, 광반사체는, 높은 내열변색성 및 높은 강도도 가질 수 있다.
특히 열경화성 수지가, 불포화 폴리에스테르 수지 및 에폭시 수지 중 어느 한쪽 또는 양쪽을 함유하는 것이 바람직하다. 불포화 폴리에스테르 수지 및 에폭시 수지는, 페놀 수지와 비교하여, 광반사체(1)에, 보다 높은 내열변색성을 부여하여, 고온에서도 광반사체(1)를 변색하기 어렵게 할 수 있다.
또한, 열경화성 수지가 불포화 폴리에스테르 수지를 함유하는 것이 바람직하다. 불포화 폴리에스테르 수지는, 에폭시 수지와 비교하여, 광반사체(1)에 더 높은 내열변색성을 부여할 수 있다. 그 이유는, 광반사체용 성형 재료가 불포화 폴리에스테르 수지를 함유하면, 변색 원인이 되는 미반응의 관능기가 광반사체(1)의 내부에 남기 어렵기 때문이다. 즉, 불포화 폴리에스테르 수지는 중합 속도가 빠르기 때문에, 광반사체(1)의 제조시의 성형 사이클이 짧아도 미반응의 관능기가 잔존하기 어렵기 때문이다.
불포화 폴리에스테르 수지는, 예를 들면, 불포화 알키드 수지와 가교제(공중합성 화합물)를 포함한다. 불포화 알키드 수지는, 예를 들면, 30℃ 이상, 바람직하게는 50℃ 이상으로 연화를 개시한다.
불포화 알키드 수지는, 다염기산류와 글리콜류를 탈수 축합시켜 얻을 수 있다. 다염기산류는, 바람직하게는 불포화 다염기산류를 함유한다. 다염기산류는, 포화 다염기산류를 더 함유해도 된다.
불포화 다염기산류는, 예를 들면, 무수 말레산, 푸마르산, 이타콘산, 시트라콘산으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 성분을 포함한다.
포화 다염기산류는, 예를 들면, 무수 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 아디프산, 세바식산, 1,4-시클로헥산디카르본산, 테트라히드로 무수 프탈산, 메틸테트라히드로 무수 프탈산, 엔드메틸렌테트라히드로 무수 프탈산, HET산 및 테트라브롬 무수 프탈산으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함한다.
글리콜류는, 예를 들면, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 1,3-부탄디올, 1,6-헥산디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 수소화 비스페놀 A, 비스페놀 A 프로필렌옥시드 화합물 및 디브롬네오펜틸글리콜로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함한다.
불포화 알키드 수지의 용융 점도는 0.1Pa·s 이상 10Pa·s 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. 그러기 위해서는, 불포화 알키드 수지는, 이소프탈산계 불포화 알키드 수지 및 테레프탈산계 불포화 알키드 수지 중 어느 한쪽 또는 양쪽인 것이 바람직하다. 불포화 알키드 수지가 상기의 용융 점도를 가지면, 광반사체용 성형 재료가 높은 성형성을 가질 수 있고, 또 광반사체(1)가 높은 내열변색성을 가질 수 있다.
가교제는, 예를 들면, 스티렌, 비닐톨루엔, 디비닐벤젠, α-메틸스티렌, 메타크릴산 메틸 및 아세트산 비닐로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 비닐계 공중합성 모노머를 함유한다. 가교제는, 예를 들면, 디알릴프탈레이트, 트리알릴시아누레이트, 디알릴테트라브롬프탈레이트, 페녹시에틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 공중합성 모노머를 함유해도 된다. 가교제는, 상기에 열거된 모노머 중 적어도 1종 이상이 중합한 프리폴리머를 함유해도 된다. 특히 가교제는, 디알릴프탈레이트프리폴리머, 디알릴프탈레이트모노머, 스티렌모노머로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 성분을 함유하는 것이 바람직하다.
불포화 폴리에스테르 수지 중의 불포화 알키드 수지와 가교제의 질량비는 99:1~50:50의 범위 내인 것이 바람직하다. 가교제가 모노머를 함유하는 경우, 모노머의 함유량이 많아질수록, 광반사체용 성형 재료가 상온에서 고형으로 되기 어려워지므로, 모노머의 함유량은, 불포화 폴리에스테르 수지 100질량부에 대해서 10질량부 이하인 것이 바람직하다.
에폭시 수지는, 1분자 중에 2개 이상의 에폭시기(옥시란환)를 갖는 수지이면 특별히 한정되지 않는다. 에폭시 수지는, 폴리페놀형 에폭시 수지, 글리시딜에테르형 에폭시 수지, 글리시딜에스테르형 에폭시 수지, 글리시딜아민형 에폭시 수지 및 지환식 에폭시 수지로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 성분을 함유할 수 있다. 에폭시 수지는, 트리아진 골격을 갖는 에폭시 수지를 함유할 수도 있다. 트리아진 골격을 갖는 에폭시 수지의 구체예로서, 트리글리시딜이소시아누레이트를 들 수 있다.
페놀 수지는, 페놀류와 포름알데히드로 합성되는 열경화성 수지이다. 페놀 수지는, 예를 들면, 노볼락형 페놀 수지 및 레졸형 페놀 수지 중 어느 한쪽 또는 양쪽을 포함한다. 노볼락형 페놀 수지는, 산성 촉매로 페놀류와 포름알데히드를 축합시킴으로써 얻을 수 있다. 노볼락형 페놀 수지에 헥사메틸렌테트라민을 더하여 가열하면 경화한다. 한편, 레졸형 페놀 수지는, 알칼리 촉매로 페놀류와 포름알데히드를 축합시킴으로써 얻을 수 있다. 레졸형 페놀 수지를 가열하면 탈수 가교하여 경화한다.
열경화성 수지의 함유량은, 광반사체용 성형 재료의 전체량에 대해서 14질량% 이상 40질량% 이하의 범위 내인 것이 바람직하고, 16질량% 이상 34질량% 이하의 범위 내인 것이 보다 바람직하고, 20질량% 이상 28질량% 이하의 범위 내인 것이 더 바람직하다. 열경화성 수지의 함유량이 14질량% 이상임으로써, 광반사체(1)의 광반사성의 저하를 억제할 수 있다. 열경화성 수지의 함유량이 40질량% 이하임으로써, 광반사체(1)의 강도의 저하를 억제할 수 있다.
(중합 개시제)
광반사체용 성형 재료는, 중합 개시제를 함유할 수 있다. 열경화성 수지가 래디컬 중합 반응성을 갖는 경우, 광반사체용 성형 재료는, 중합 개시제로서, 열래디컬 중합 개시제를 함유하는 것이 바람직하다. 중합 개시제는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 가열 분해형의 유기 과산화물을 들 수 있다. 유기 과산화물은, 예를 들면, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥실모노카보네이트, 1,1-디(t-헥실퍼옥시)시클로헥산, 1,1-디(t-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, t-부틸퍼옥시옥토에이트, 벤조일퍼옥사이드, 메틸에틸케톤퍼옥사이드, 아세틸아세톤퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시벤조에이트 및 디큐밀퍼옥사이드로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 성분을 함유한다. 특히 중합 개시제는, 디큐밀퍼옥사이드와 같이, 10시간 반감기 온도가 100℃ 이상의 유기 과산화물을 포함하는 것이 바람직하다. 중합 개시제는, 화재 및 폭발의 방지의 관점으로부터, 마스터 배치화되어 있음으로써 보다 안전성이 높여져 있어도 된다.
광반사체용 성형 재료는, 경화제를 포함해도 된다. 경화제는, 열경화성 수지의 경화를 촉진하기 위해서 첨가된다. 예를 들면, 열경화성 수지가 에폭시 수지를 함유하는 경우에는, 광반사체용 성형 재료는, 예를 들면 경화제로서 헥사히드로 무수 프탈산을 함유한다. 열경화성 수지가 페놀 수지를 함유하는 경우에는, 광반사체용 성형 재료는, 예를 들면 경화제로서 헥사메틸렌테트라민을 함유한다.
(충전재)
광반사체용 성형 재료는, 충전재를 함유할 수 있다. 충전재는, 예를 들면 무기 충전재 및 백색 안료 중 어느 한쪽 또는 양쪽은 함유한다. 즉, 광반사체용 성형 재료는, 무기 충전재를 함유할 수 있다. 또, 광반사체용 성형 재료는, 백색 안료를 함유할 수 있다.
무기 충전재는, 예를 들면, 실리카 및 수산화 알루미늄 중 어느 한쪽 또는 양쪽을 함유한다. 특히 무기 충전재가 실리카를 함유하는 것이 바람직하다. 실리카는, 예를 들면, 용융 실리카 분말, 구상 실리카 분말, 파쇄 실리카 분말, 결정 실리카 분말로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 성분을 함유한다. 본 실시 형태에 따른 광반사체용 성형 재료에 의한 효과를 해치지 않으면, 무기 충전재는, 상기에 열거된 것 이외의 산화물, 수화물, 무기 발포 입자, 실리카 벌룬 등의 중공 입자도 포함해도 된다.
무기 충전재의 평균 입자경은, 바람직하게는 250㎛ 이하, 보다 바람직하게는 0.05㎛ 이상 100㎛ 이하의 범위 내이며, 더 바람직하게는 0.1㎛ 이상 10㎛ 이하의 범위 내이다. 이러한 평균 입자경의 무기 충전재가 광반사체용 성형 재료에 함유되어 있으면, 광반사체용 성형 재료의 성형성을 향상시킬 수 있고, 또한 광반사체(1)의 광반사성 및 내습성도 향상시킬 수 있다. 또한 후술의 도 2a 및 도 2b에 나타내는 발광 장치(6)에 있어서, 발광 소자(3)로부터 발생된 광(L)이, 비록 반사면(23)(내주면(12) 등)에서 반사되지 않고, 둘레벽(10)(상벽부(18), 하벽부(19) 및 2개의 측벽부(20)) 내에 진입했다고 해도, 이들 내부에서, 상기와 같이 미소한 무기 충전재에 의해 광(L)의 굴절 회수를 증가시킬 수 있다. 그 결과, 광(L)이 둘레벽(10)을 투과하는 것을 억제할 수 있고, 광은폐성을 높일 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서, 평균 입자경은, 레이저 회절·산란법에 의해 구한 입도 분포에 있어서의 적산치 50%에서의 입자경(미디언 직경(D50))을 의미한다. 레이저 회절·산란법은, 미(Mie) 산란을 이용한 것이어도 되고 이용하지 않는 것이어도 된다. 이 경우의 입도 분포의 형상은 특별히 한정되지 않는다.
무기 충전재의 함유량은, 열경화성 수지 100질량부에 대해서, 바람직하게는 32질량부 이상, 보다 바람직하게는 50질량부 이상 250질량부 이하의 범위 내이다. 이 경우, 광반사체용 성형 재료의 성형성을 향상시킬 수 있고, 또한 광반사체(1)의 내열변색성을 향상시키고, 광반사율도 높일 수 있다. 또한 이 경우도, 후술의 도 2a 및 도 2b에 나타내는 발광 장치(6)에 있어서, 둘레벽(10)의 내부에서, 상기와 같이 다량으로 존재하는 무기 충전재에 의해 광(L)의 굴절 회수를 증가시킬 수 있다. 그 결과, 광(L)이 둘레벽(10)을 투과하는 것을 억제하고, 둘레벽(10)의 광은폐성을 높일 수 있다.
백색 안료는, 예를 들면, 산화 티탄, 티탄산바륨, 티탄산스트론튬, 산화 알루미늄, 산화 마그네슘, 산화 아연 및 탄산 바륨으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 성분을 함유한다. 특히 백색 안료는, 산화 티탄, 산화 알루미늄 및 티탄산바륨으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 성분을 함유하는 것이 바람직하다. 산화 티탄은, 예를 들면, 아나타제형 산화 티탄, 루틸형 산화 티탄 및 브루카이트형 산화 티탄으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 성분을 함유할 수 있다. 산화 티탄은, 열안정성이 뛰어난 루틸형 산화 티탄을 함유하는 것이 바람직하다.
백색 안료의 평균 입자경은, 바람직하게는 2㎛ 이하, 보다 바람직하게는 0.1㎛ 이상 1㎛ 이하의 범위 내, 더 바람직하게는 0.2㎛ 이상 0.7㎛ 이하의 범위 내이다. 이 경우도 무기 충전재의 경우와 같이, 후술의 도 2a 및 도 2b에 나타내는 발광 장치(6)에 있어서, 둘레벽(10)의 내부에서, 상기와 같이 무기 충전재에 비해 더 미소한 백색 안료에 의해 광(L)의 굴절 회수를 증가시킬 수 있다. 그 결과, 광(L)이 둘레벽(10)을 투과하는 것을 억제할 수 있고, 광은폐성을 높일 수 있다.
백색 안료의 함유량은, 열경화성 수지 100질량부에 대해서, 바람직하게는 100질량부 이상, 보다 바람직하게는 100질량부 이상 300질량부 이하의 범위 내이다. 백색 안료의 함유량이 100질량부 이상이면, 광반사체(1)의 광반사율을 높일 수 있다. 또한 이 경우도, 후술의 도 2a 및 도 2b에 나타내는 발광 장치(6)에 있어서, 둘레벽(10)의 내부에서, 상기와 같이 무기 충전재에 비해 더 다량으로 존재하는 백색 안료에 의해 광(L)의 굴절 회수를 증가시킬 수 있다. 그 결과, 광(L)이 둘레벽(10)을 투과하는 것을 억제하고, 둘레벽(10)의 광은폐성을 높일 수 있다. 백색 안료의 함유량이 300질량부 이하임으로써, 광반사체용 성형 재료의 박육 충전성을 높일 수 있고, 또한 광반사체(1)의 굽힘 강도도 높일 수 있다.
무기 충전재 및 백색 안료의 함유량의 합계는, 광반사체용 성형 재료의 전체량에 대해서, 바람직하게는 33질량% 이상 74질량% 이하의 범위 내, 보다 바람직하게는 50질량% 이상 72질량% 이하의 범위 내이다.
무기 충전재 및 백색 안료의 함유량의 합계는, 열경화성 수지 100질량부에 대해서, 바람직하게는 500질량부 이하, 보다 바람직하게는 100질량부 이상 400질량부 이하의 범위 내이다. 이 경우, 광반사체용 성형 재료의 성형시의 유동성을 높이고, 성형성을 향상시킬 수 있다.
무기 충전재 및 백색 안료는, 입자경이 작아질수록 응집 또는 흡유가 생기기 쉬워지고, 광반사체용 성형 재료 중에서 균일하게 분산하기 어려워진다. 그래서, 광반사체용 성형 재료 중에서의 무기 충전재 및 백색 안료의 분산성을 향상시키기 위해서는, 무기 충전재 및 백색 안료는, 지방산 및 커플링제 중 어느 한쪽 또는 양쪽에서 표면 처리되어 있는 것이 바람직하다.
(이형제)
광반사체용 성형 재료는, 이형제를 함유할 수 있다. 이형제는, 예를 들면, 지방산계 왁스, 지방산 금속염계 왁스, 광물계 왁스로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 왁스를 포함한다. 특히 이형제는, 내열변색성이 뛰어난 지방산계 왁스 및 지방산 금속소금계 왁스 중 어느 한쪽 또는 양쪽을 함유하는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로는, 이형제는, 예를 들면, 스테아린산, 스테아린산 아연, 스테아린산 알루미늄 및 스테아린산 칼슘으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 왁스를 포함한다.
이형제의 함유량은, 열경화성 수지 100질량부에 대해서, 바람직하게는 4질량부 이상 15질량부 이하의 범위 내이다. 이 경우, 광반사체(1)는, 금형으로부터의 양호한 이형성을 가지며, 뛰어난 외관도 가질 수 있고, 특히 높은 광반사성을 가질 수도 있다.
(고무 입자)
광반사체용 성형 재료는, 고무 입자(13)를 함유할 수 있다. 도 8에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 고무 입자(13)는 코어 쉘 구조를 갖고 있다. 즉, 고무 입자(13)는, 코어부(14)와, 쉘부(15)를 구비한다. 코어부(14) 및 쉘부(15) 중 어느 한쪽 또는 양쪽이 탄성을 갖고 있으면 된다. 즉, 코어부(14) 및 쉘부(15)의 양쪽이 탄성변형하는 수지로 형성되어 있어도 되고, 코어부(14)가 탄성변형하는 수지로 형성되고, 또한 쉘부(15)가 소성변형하는 수지로 형성되어 있어도 되고, 코어부(14)가 소성변형하는 수지로 형성되고, 또한 쉘부(15)가 탄성변형하는 수지로 형성되어 있어도 된다. 이러한 코어 쉘형의 고무 입자(13)를 함유하는 광반사체용 성형 재료로 광반사체(1)가 제작되어 있으면, 광반사체(1)는, 저탄성화되어, 고인성을 가질 수 있다.
코어부(14)가 소성변형하는 수지로 형성되고, 쉘부(15)가 탄성변형하는 수지로 형성되어 있어도 된다. 바람직하게는 코어부(14)가 탄성변형하는 수지로 형성되어 있다. 이로 인해, 광반사체(1)의 내충격성 및 인성을 더 높여, 광반사체(1)에 있어서의 크랙의 발생을 더 억제할 수 있다. 탄성변형하는 수지의 구체예로서, 삼차원 가교 구조 또는 이차원 가교 구조를 갖는 수지를 들 수 있다. 삼차원 가교 구조를 갖는 수지의 구체예로서, 열경화성 수지에 가교제, 필요에 따라서 충전재를 더해 가교 반응시킨 중합체를 들 수 있다. 이차원 가교 구조를 갖는 수지의 구체예로서, 열가소성 수지에 결정핵제, 필요에 따라서 충전재를 더하여 가교 반응시킨 중합체를 들 수 있다. 보다 바람직하게는 코어부(14) 및 쉘부(15)의 양쪽이 탄성을 갖고 있다.
바람직하게는 코어부(14)는 입자상의 고무이다. 코어부(14)는 실리콘 고무, 아크릴 고무 및 부타디엔 고무로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 성분을 함유하는 것이 바람직하다. 특히 코어부(14)가 실리콘 고무를 함유하는 경우, 광반사체(1)의 내후성 및 내충격성을 높일 수도 있다. 또 코어부(14)가 아크릴 고무를 함유하는 경우, 광반사체용 성형 재료의 성형시에 있어서의 유동성을 높일 수 있고, 또 광반사체(1)의 내약품성을 높일 수도 있다. 또 코어부(14)가 부타디엔 고무를 함유하는 경우, 광반사체(1)의 내충격성을 높일 수도 있다.
쉘부(15)는, 코어부(14)를 덮고 있다. 쉘부(15)는, 관능기를 갖는 것이 바람직하다. 쉘부(15)는, 바람직하게는 관능기를 갖는 복수의 그래프트쇄(16)로 이루어진다. 각 그래프트쇄(16)의 한쪽의 단부는 코어부(14)의 표면에 결합되어 있다. 관능기는, 바람직하게는 그래프트쇄(16)의, 코어부(14)에 결합되어 있지 않은 측의 단부에 있다. 쉘부(15)는, 열경화성 수지에 대한 반응성을 갖는 것이 바람직하다. 즉, 쉘부(15)는, 열경화성 수지와 반응하여 화학적으로 결합 가능한 것이 바람직하다. 이 경우, 광반사체용 성형 재료를 경화시켜 광반사체(1)를 제작하면, 쉘부(15)는 열경화성 수지와 반응하여 화학적으로 결합한다. 광반사체용 성형 재료를 경화시켰을 때에 쉘부(15)가 열경화성 수지와 반응하지 않았다고 해도, 쉘부(15)는 열경화성 수지와 높은 친화성을 갖는다. 이 때문에, 고무 입자(13)는, 광반사체(1) 내에서, 열경화성 수지가 경화하여 형성된 수지상과 화학적으로 결합하고, 혹은 이 수지상과 높은 친화성에 의해 밀착한다. 이 때문에, 수지상과 고무 입자(13) 사이의 응력이 분산되기 쉬워지고, 또한 수지상과 고무 입자(13)의 계면에 박리가 생기기 어려워진다. 이로 인해, 광반사체(1)의 내충격성을 높일 수 있다. 쉘부(15)가 열경화성 수지에 대한 반응성을 갖기 위해서는, 쉘부(15)가 갖는 관능기가, 열경화성 수지에 대한 반응성을 갖는 것, 즉 열경화성 수지와 반응하여 화학적으로 결합 가능한 것이 바람직하다. 관능기는, 예를 들면, 메타크릴기, 아크릴기, 비닐기, 에폭시기, 아미노기, 카르바미도기, 우레이도기, 메르캅토기, 이소시아네이트기 및 카르복실기로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 기를 포함할 수 있다. 열경화성 수지가 불포화 폴리에스테르 수지인 경우, 관능기는, 불포화 폴리에스테르 수지에 있어서의 불포화 이중 결합에 대한 반응성을 갖는 것이 바람직하고, 특히 메타크릴로일기 및 아크릴로일기 중 어느 한쪽 또는 양쪽을 포함하는 것이 바람직하다. 열경화성 수지가 에폭시 수지인 경우, 관능기는 에폭시기에 대한 반응성을 갖는 것이 바람직하고, 특히 카르복실기 및 아미노기 중 어느 한쪽 또는 양쪽을 포함하는 것이 바람직하다.
고무 입자(13)의 평균 입자경은, 0.1㎛ 이상 1㎜ 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. 고무 입자(13)의 평균 입자경이 0.1㎛ 이상이면, 광반사체(1)의 내충격성을 더 높일 수 있다. 고무 입자(13)의 평균 입자경이 1㎜ 이하이면, 고무 입자(13)가 광반사체용 성형 재료 중에 있어서 균일하게 분산되기 쉬워지고, 광반사체(1) 중에 있어서도 균일하게 분산되기 쉬워진다.
고무 입자(13)의 함유량은, 바람직하게는 광반사체용 성형 재료 전량에 대해서 0.1질량% 이상 30질량% 이하의 범위 내이며, 보다 바람직하게는 0.1질량% 이상 22질량% 미만의 범위 내이다. 이로 인해, 광반사체(1)에 두께가 작은 부분이 있음에도 불구하고, 성형시의 미충전에 의한 불량이 생기기 어려워진다. 즉, 광반사체용 성형 재료의 박육 충전성을 높일 수 있다. 또한 고무 입자(13)의 함유량이 상기의 범위 내임으로써, 내열변색성이 양호하고 고인성인 광반사체(1)를 얻을 수 있다.
바람직하게는, 고무 입자(13)의 25℃에 있어서의 탄성률은 1㎬ 이하이다. 이로 인해, 광반사체(1)의 인성을 더 높일 수 있다. 또한, 고무 입자(13)의 25℃에 있어서의 탄성률은, JIS K 6254에 규정된 방법에 의해 측정할 수 있다.
그런데, 광반사체(1)에 있어서의 고무 입자(13)의 유무는, 예를 들면, 가스 크로마토그래피 질량분석법(GC/MS) 및 푸리에 변환 적외 분광법(FT-IR)의 어느 한 방법 또는 이들 방법을 조합하여 확인할 수 있다. 고무 입자(13)의 코어부(14)가 실리콘 고무를 포함하고 있는 경우에는, 가열 탈착에 의한 환상 실록산의 정성 및 정량 분석이 유효하다. 즉, 광반사체(1)의 시료를 예를 들면 250℃에서 3분간 가열하고, 발생한 가스를 가스 크로마토그래피 질량 분석 장치에 주입하고, 검출한 환상 실록산의 정성 및 톨루엔 환산에 의한 반정량 분석을 행한다. 이로 인해, 코어부(14)가 실리콘 고무를 포함하는 고무 입자(13)의 유무를 용이하게 확인할 수 있다. 코어부(14)가 아크릴 고무 또는 부타디엔 고무를 포함하고 있는 경우에는, 적외 분광법(IR)에 의해, 고무 입자(13)의 유무를 확인할 수 있다.
(백색의 섬유재)
상술한 바와 같이, 광반사체용 성형 재료는, 백색의 섬유재를 함유한다. 섬유재가 백색이라는 것은, 섬유재가, 가시광의 파장역인 400㎚ 이상 700㎚ 이하의 범위 중, 특정의 파장역의 광을 선택적으로 흡수 또는 반사하는 것이 없는 것을 의미한다. 구체적으로는 400㎚ 이상 700㎚ 이하의 파장역에 있어서의 백색의 섬유재의 분광 반사율의 변화율이 20% 이하인 것이 바람직하고, 10% 이하인 것이 보다 바람직하다. 분광 반사율의 변화율은, 400㎚ 이상 700㎚ 이하의 파장역에 있어서의 분광 반사율에 있어서의, 가장 높은 반사율의 값 「A(%)」와, 가장 낮은 반사율의 값 「B(%)」로부터, ｛(A-B)/A｝×100(%)의 식에서 산출되는 값이다. 또한, 백색의 섬유재는 유리 섬유와 같은 인공물이 아니라, 월라스토나이트와 같은 천연물 혹은 광물인 것이 바람직하다. 이러한 천연물 및 광물은, 그 표면이 복잡하고, 유리 섬유에 비해 세세한 요철이 형성되어 있기 때문에, 그 표면에서 입사광을 랜덤하게 확산하기 쉽기(즉 유리 섬유에 비해, 하얗게 보이기 쉽기) 때문이다.
인위적으로 섬유 형상으로 형성된 유리 섬유와 같은 인공물에 비해, 천연물 또는 광물로 이루어지는 섬유 형상의 재료를 사용함으로써, 광반사체(1)에 있어서의 누광을 큰 폭으로 저감할 수 있다. 이것은, 천연물 또는 광물의 표면이 복잡한 요철 형상을 갖고 있음으로써, 광이 천연물 또는 광물의 내부를 통과하기 어려워지기 때문이다.
백색의 섬유재의 평균 섬유 직경은, 0.1㎛ 이상 30㎛ 이하의 범위 내인 것이 바람직하고, 0.3㎛ 이상 20㎛ 이하의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 백색의 섬유재의 평균 섬유 길이는, 5㎛ 이상 400㎛ 이하의 범위 내인 것이 바람직하고, 50㎛ 이상 150㎛ 이하의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 백색의 섬유재의 평균 섬유 길이는, 광반사체(1)의 강도에 영향을 주기 때문에, 광반사체(1)의 치수에 맞는 것임이 더 바람직하다. 즉, 백색의 섬유재의 바람직한 평균 섬유 길이의 범위는, 광반사체(1)의 제1 성형부(101)의 크기가, 도 2a 및 도 2b에 나타내는 바와 같이, X101(0.3~0.4㎜)×Y1(2.8~3.2㎜)×Z1(0.25~0.40㎜)의 공간 내에 들어가는 정도의 크기인 경우에 특히 유효하다. 또한, 백색의 섬유재의 평균 섬유 직경 및 평균 섬유 길이는, 각각, 백색의 섬유재의 전자현미경 사진을 화상 처리함으로써 얻어지는 섬유 직경 및 섬유 길이의 산술 평균치이다.
백색의 섬유재의 애스펙트비는, 평균 섬유 직경에 대한 평균 섬유 길이의 비의 값으로 정의된다. 백색의 섬유재의 애스펙트비는, 바람직하게는 3 이상 500 이하의 범위 내이며, 보다 바람직하게는 3 이상 20 이하의 범위 내이다. 이 경우, 광반사체(1)의 강도가 효과적으로 향상됨과 더불어, 버 제거 처리 후의 광반사체(1)의 표면의 거침이 효과적으로 억제된다.
백색의 섬유재는, 월라스토나이트를 함유하는 것이 바람직하다. 이 경우, 광반사체(1)의 광반사성 및 강도가 특히 높아진다. 월라스토나이트는, 화학식 CaSiO3로 표시되고, 메타규산칼슘이라고도 불린다. 월라스토나이트의 평균 섬유 직경은, 1㎛ 이상 125㎛ 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. 월라스토나이트의 평균 섬유 길이는, 20㎛ 이상 500㎛ 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. 월라스토나이트의 애스펙트비는 3 이상 20 이하의 범위 내인 것이 바람직하다.
백색의 섬유재는, 월라스토나이트 이외의 성분을 함유해도 된다. 월라스토나이트 이외의 성분은, 월라스토나이트 이외의 무기계 또는 전기 절연성의 섬유 및 위스커를 포함한다. 이러한 섬유 및 위스커는, 첨가량이 적어도, 광반사체(1)의 강도를 효과적으로 높일 수 있다.
예를 들면, 백색의 섬유재는, 티탄산칼륨을 함유할 수 있다. 티탄산칼륨의 평균 섬유 직경은, 바람직하게는 0.1㎛ 이상 1㎛ 이하의 범위 내이며, 보다 바람직하게는 0.3㎛ 이상 0.6㎛ 이하의 범위 내이다. 티탄산칼륨의 평균 섬유 길이는, 바람직하게는 5㎛ 이상 100㎛ 이하의 범위 내이며, 보다 바람직하게는 10㎛ 이상 20㎛ 이하의 범위 내이다. 티탄산칼륨의 평균 섬유 직경이 0.3㎛ 이상 0.6㎛ 이하의 범위 내인 것과 더불어 평균 섬유 길이가 10㎛ 이상 20㎛ 이하의 범위 내이면, 광반사체용 성형 재료는 특히 양호한 성형성을 가질 수 있다.
백색의 섬유재는, 알루미나계 필러를 함유해도 된다. 알루미나계 필러는, 침상 베마이트를 포함한다. 침상 베마이트의 평균 섬유 직경은, 바람직하게는 0.1㎛ 이상 10㎛ 이하의 범위 내이며, 보다 바람직하게는 0.4㎛ 이상 2㎛ 이하의 범위 내이다. 침상 베마이트의 평균 섬유 길이는, 바람직하게는 1㎛ 이상 20㎛ 이하의 범위 내이며, 보다 바람직하게는 2㎛ 이상 10㎛ 이하의 범위 내이다. 침상 베마이트의 애스펙트비는, 바람직하게는 10 이상 100 이하의 범위 내이며, 보다 바람직하게는 30 이상 50 이하의 범위 내이다. 침상 베마이트의 평균 섬유 직경이 0.4㎛ 이상 2㎛ 이하의 범위 내인 것과 더불어 애스펙트비가 30 이상 50 이하의 범위 내이면, 광반사체용 성형 재료는 특히 양호한 성형성을 가질 수 있다.
백색의 섬유재는, 탄화규소 위스커를 함유해도 된다. 광반사체(1)는, 탄화규소 위스커를 함유하면, 높은 열전도성 및 방열성을 가질 수 있다. 탄화규소 위스커의 평균 섬유 직경은, 바람직하게는 0.2㎛ 이상 2㎛ 이하의 범위 내이다. 탄화규소 위스커의 평균 섬유 길이는, 바람직하게는 2㎛ 이상 200㎛ 이하의 범위 내이다. 특히 탄화규소 위스커의 평균 섬유 직경이 0.45㎛ 이상 0.6㎛ 이하의 범위 내인 것과 더불어 애스펙트비가 30 이상 50 이하의 범위 내이면, 광반사체용 성형 재료는 특히 양호한 성형성을 가질 수 있다.
섬유재는, 질화규소 위스커, 무라이트, 무라이트·δ알루미나(Al2O3:SiO2=72:28) 및 α·δ알루미나(Al2O3:SiO2=95:5)로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상을 함유해도 된다. 질화규소 위스커의 평균 섬유 직경은 0.1㎛ 이상 1.6㎛ 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. 질화규소 위스커의 평균 섬유 길이는 5㎛ 이상 200㎛ 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. 무라이트의 평균 섬유 직경은 0.1㎛ 이상 10㎛ 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. 무라이트의 평균 섬유 길이는 10㎛ 이상 100㎛ 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. 무라이트·δ알루미나의 평균 섬유 직경은 2㎛ 이상 10㎛ 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. 무라이트·δ알루미나의 평균 섬유 길이는 10㎛ 이상 100㎛ 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. α·δ알루미나의 평균 섬유 직경은 2㎛ 이상 10㎛ 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. α·δ알루미나의 평균 섬유 길이는 10㎛ 이상 100㎛ 이하의 범위 내인 것이 바람직하다.
백색의 섬유재는, 염기성 황산 마그네슘 및 탄산칼슘 중 적어도 한쪽을 함유해도 된다. 특히 탄산칼슘은 양호한 내알칼리성을 가짐과 더불어, 저비용으로 입수 가능하다. 염기성 황산 마그네슘의 평균 섬유 직경은 0.5㎛ 이상 1㎛ 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. 염기성 황산 마그네슘의 평균 섬유 길이는 10㎛ 이상 30㎛ 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. 탄산칼슘의 평균 섬유 직경은 0.5㎛ 이상 1㎛ 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. 탄산칼슘의 평균 섬유 길이는 10㎛ 이상 30㎛ 이하의 범위 내인 것이 바람직하다.
백색의 섬유재는, 주식회사 암텍크제의 파나테트라(등록상표)와 같은, 테트라포드(등록상표) 형상의 산화 아연을 함유해도 된다. 이 테트라포드(등록상표) 형상의 산화 아연에 있어서의 침상의 부분의 평균 섬유 길이는 10㎛ 이상 20㎛ 이하의 범위 내인 것이 바람직하다.
백색의 섬유재는, 함수 규산 마그네슘, 티탄산칼륨 섬유와 같은, 각종 세라믹 섬유를 함유해도 된다.
백색의 섬유재는, 상기 열거한 복수의 성분 중, 1종의 성분만을 함유해도 되고, 2종 이상의 성분을 함유해도 된다. 백색의 섬유재가 2종 이상의 성분을 함유하면, 성분의 특성들은 잘 조합할 수 있다.
백색의 섬유재는, 바람직하게는 실란 커플링제 처리가 실시되어 있다. 백색의 섬유재의 표면을 실란 커플링제로 처리하는 방법의 구체예로서, 건식법, 습식법을 들 수 있다. 건식법에 의하면, 실란 커플링제 처리가 실시된 백색의 섬유재를 단시간에 대량으로 얻을 수 있고, 생산성이 높아진다. 습식법에 의하면, 백색의 섬유재의 표면을 균일하게 실란 커플링제로 처리할 수 있다.
실란 커플링제의 구체예에 대해서, 열경화성 수지가 불포화 폴리에스테르 수지를 함유하는 경우와, 열경화성 수지가 에폭시 수지를 함유하는 경우로 나누어 설명한다.
열경화성 수지가 불포화 폴리에스테르 수지를 함유하는 경우, 실란 커플링제는, 엑폭시실란, 비닐실란, 메타크릴실란, 트리메틸실란, 아크릴실란, 및 아미노실란으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 성분을 함유하는 것이 바람직하다. 이들 중에서도 특히 메타크릴실란 및 아크릴실란 중 적어도 한쪽을 실란 커플링제는 함유하는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로는, 실란 커플링제는, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 및 3-아크릴옥시프로필트리메톡시실란 중 적어도 한쪽을 함유하는 것이 바람직하다. 이 경우, 광반사체(1)가 특히 높은 강도를 가질 수 있다.
열경화성 수지가 에폭시 수지를 함유하는 경우, 실란 커플링제는, 엑폭시실란, 아미노실란, 이아소시아네이트 및 메르캅토실란으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 성분을 함유하는 것이 바람직하다. 특히 실란 커플링제가 3-아미노프로필트리메톡시실란을 함유하는 것이 바람직하다. 이 경우, 광반사체(1)가 특히 높은 강도를 가질 수 있다.
광반사체용 성형 재료 중의 백색의 섬유재의 함유량은, 열경화성 수지 100질량부에 대해서, 10질량부 이상 240질량부 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. 백색의 섬유재의 함유량이 10질량부 이상임으로써, 광반사체(1)는 특히 높은 강도를 가질 수 있다. 특히 불포화 폴리에스테르 수지는 경화시의 수축이 크기 때문에, 광반사체용 성형 재료에 불포화 폴리에스테르 수지가 함유되어 있는 경우에는, 백색의 섬유재가 10질량부 이상 함유되어 있음으로써, 경화 수축을 억제할 수 있다. 백색의 섬유재의 함유량이 240질량부 이하임으로써, 성형품의 박육 충전성의 저하가 억제된다. 백색의 섬유재의 함유량이 50질량부 이상 100질량부 이하의 범위 내인 것이 보다 바람직하다.
실란 커플링제 처리가 실시된 백색의 섬유재의 유무는, 적외 분광법(IR)에 의해 확인할 수 있다. 또한 광반사체(1)의 시료를 파단한 후, 파단면을 주사형 전자현미경(SEM) 등으로 관찰함으로써, 실란 커플링제 처리가 실시된 백색의 섬유재의 유무를 확인할 수도 있다.
(그 외의 성분)
광반사체용 성형 재료는, 백색의 섬유재 이외의 섬유 형상 충전재(보강재)를 함유해도 되고, 보강재를 함유하지 않아도 된다. 또한, 보강재는, 상술의 충전재에는 포함되지 않는 성분으로 한다. 광반사체용 성형 재료가 보강재를 함유하는 경우, 보강재의 함유량은, 열경화성 수지 100질량부에 대해서, 3질량부 이상 50질량부 이하의 범위 내인 것이 바람직하다.
보강재의 평균 섬유 직경은 5㎛ 이상 15㎛ 이하의 범위 내인 것이 바람직하고, 6㎛ 이상 13㎛ 이하의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 이 경우, 광반사체(1)의 강도가 특히 높아진다. 보강재의 평균 섬유 길이는, 0.5㎜ 이하, 0.2㎜ 이하, 0.1㎜ 이하, 0.05㎜ 이하로 적을수록 바람직하다. 평균 섬유 길이가 긴 보강재는 취급성이 뛰어나므로, 예를 들면, 출발 원료로서 평균 섬유 길이가 0.5㎜ 이상 3㎜ 이하의 보강재를 이용해도 된다. 이 경우, 평균 섬유 길이가 0.5㎜ 이상 3㎜ 이하의 보강재여도, 혼련 공정(후술)에서 절단됨으로써, 평균 섬유 길이를 0.5㎜ 이하, 0.2㎜ 이하, 0.1㎜ 이하, 0.05㎜ 이하 중 어느 하나로 짧게 할 수 있다. 그리고, 혼련 공정에 있어서, 보강재의 절단면을 열경화성 수지로 적실 수 있고, 보강재와 열경화성 수지의 밀착 강도를 높일 수 있다. 이와 같이, 혼련 공정에 있어서, 섬유 형상 충전재의 평균 섬유 길이가 0.5㎜ 이하로 짧아짐으로써, 광반사체(1)의 강도가 특히 높아짐과 더불어, 광반사체(1)의 광반사율이 특히 향상한다. 보강재의 평균 섬유 직경 및 평균 섬유 길이는, 각각, 보강재의 전자현미경 사진을 화상 처리함으로써 얻어지는 섬유 직경 및 섬유 길이의 산술 평균치이다.
보강재는, 섬유강화 플라스틱(FRP)의 제조에 이용되는 재료를 포함해도 된다. 섬유강화 플라스틱의 구체예로서, 벌크 몰딩 컴파운드(BMC) 및 시트 몰딩 컴파운드(SMC)를 들 수 있다. 예를 들면, 보강재는, 유리 섬유, 비닐론 섬유, 아라미드 섬유 및 폴리에스테르 섬유로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 성분을 포함한다.
광반사체용 성형 재료는, 특히 유리 섬유를 함유하지 않는 것이 바람직하다. 광반사체용 성형 재료가 유리 섬유를 함유하는 경우에서도, 광반사체용 성형 재료 전량에 대한 유리 섬유의 함유량은 10질량% 이하인 것이 바람직하다. 이 경우, 유리 섬유가 형성할 수 있는 광의 통로를 큰 폭으로 감소시킴으로써, 광반사체(1)의 광반사성이 특히 향상하고, 광반사체(1)가 두께가 작은 부분을 가고 있어도, 광반사체(1)는 높은 광반사성을 가질 수 있다.
광반사체용 성형 재료는, 상기의 성분 이외에, 중합 금지제, 착색제, 증점제, 난연제, 가요성 부여제 등 적당한 첨가제를 함유해도 된다.
(광반사체용 성형 재료의 굽힘 특성)
바람직하게는, 광반사체용 성형 재료의 경화물의 25℃에 있어서의 굽힘 강도는 70㎫ 이상이다. 백색의 섬유재에 의해, 바람직하게는 실란 커플링제 처리가 실시된 백색의 섬유재에 의해, 이러한 큰 굽힘 강도를 얻기 쉬워진다. 이로 인해, 광반사체(1)의 강도를 더 높일 수 있다.
바람직하게는, 광반사체용 성형 재료의 경화물의 25℃에 있어서의 굽힘 탄성률은 4㎬ 이상 15㎬ 이하의 범위 내이다. 광반사체용 성형 재료가 코어부(14)와 쉘부(15)를 구비하는 고무 입자(13)를 함유하는 경우, 그에 따라, 상기의 범위 내의 굽힘 탄성률을 얻기 쉬워진다. 이로 인해, 광반사체(1)의 인성을 더 높일 수 있다.
보다 바람직하게는, 광반사체용 성형 재료의 경화물의 25℃에 있어서의 굽힘 강도는 70㎫ 이상이며, 또한, 광반사체용 성형 재료의 경화물의 25℃에 있어서의 굽힘 탄성률은 4㎬ 이상 15㎬ 이하의 범위 내이다. 광반사체용 성형 재료가 백색의 섬유재(바람직하게는 실란 커플링제 처리가 실시된 백색의 섬유재)와, 코어부(14)와 쉘부(15)를 구비하는 고무 입자(13)를, 함께 함유하는 경우, 그에 따라, 큰 굽힘 강도와, 상기의 범위 내의 굽힘 탄성률을 얻기 쉬워진다. 이로 인해, 광반사체(1)의 강도 및 인성을 더 높일 수 있다.
［광반사체용 성형 재료의 제조 방법］
광반사체용 성형 재료의 제조 방법은, 예를 들면 열경화성 수지 및 고무 입자(13)를 함유하는 혼합물을 60℃ 이상 160℃ 이하의 범위 내의 온도로 가열하면서 혼련하고 나서, 분상, 입상 또는 펠릿상으로 가공하는 것을 포함한다.
보다 구체적으로는, 광반사체용 성형 재료의 제조 방법은, 예를 들면 이하의 공정 A1~공정 C1를 포함한다.
공정 A1에서는, 상술의 열경화성 수지 및 백색의 섬유재, 및 필요에 따라 중합 개시제, 충전재, 이형제, 고무 입자(13) 등을 각각 소정의 비율로 혼합함으로써 혼합물을 얻는다. 상술한 바와 같이, 고무 입자(13)는, 코어부(14)와, 코어부(14)를 덮는 쉘부(15)를 구비한다. 혼합은, 예를 들면 믹서 및 블랜더 등의 혼합기를 이용하여 행할 수 있다.
공정 B1에서는, 공정 A1에서 얻어진 혼합물을 60℃ 이상 160℃ 이하의 범위 내의 온도로 가열하면서 혼련한다. 가열 온도가 60℃ 미만이면, 공정 A1에서 얻어진 혼합물이 고체상 또는 매우 고점도인 액상이 되고, 혼련 작업성에 악영향을 줄 우려가 있다. 가열 온도가 160℃을 넘으면, 공정 A1에서 얻어진 혼합물의 열중합 반응이 혼련 공정 중에서 개시될 우려가 있다. 혼련은, 예를 들면 가압 니더, 열롤, 엑스트루더 등의 혼련기를 이용하여 행할 수 있다.
공정 C1에서는, 공정 B1에서 얻어진 가열 혼련 후의 혼합물을, 분상, 입상 및 펠릿상으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 형상으로 가공한다. 이 가공은, 적절한 조립기, 정립기, 펠리타이저 등을 이용하여 행할 수 있다.
［광반사체］
광반사체(1)는, 광반사체용 성형 재료의 경화물을 포함한다. 광반사체(1)는, 둘레벽(10)과, 둘레벽(10)으로 둘러싸인 오목부(11)를 구비한다. 둘레벽(10)은, 두께 100㎛ 이하의 부분을 포함한다. 광반사체용 성형 재료는, 상술한 바와 같이, 열경화성 수지 및 백색의 섬유재를 함유한다. 광반사체(1)는, 상술한 바와 같이, 열경화성 수지 및 백색의 섬유재를 함유하는 광반사체용 성형 재료의 경화물을 포함한다. 그 때문에, 광반사체(1)는, 두께가 작은 부분을 가짐에도 불구하고, 유리 섬유의 함유량이 적어도 또는 유리 섬유를 함유하지 않아도 고강도이며, 또 고인성이다. 또한, 광반사체(1)의 내열변색성 및 광반사성이 양호하다.
도 1, 도 2a 및 도 2b에, 광반사체(1)의 예를 나타낸다. 도 1, 도 2a 및 도 2b에 있어서, X, Y, 및 Z의 화살표로 표시되는 방향은, 서로 직교하는 방향을 나타낸다. 이하, X의 화살표로 표시되는 방향을 X축 방향, Y의 화살표로 표시되는 방향을 Y축 방향, Z의 화살표로 표시되는 방향을 Z축 방향이라고 한다.
광반사체(1)는, 예를 들면, LED 리플렉터, 레이저 리플렉터 등이다. 광반사체(1)는, 예를 들면, 도 2a 및 도 2b에 나타내는 바와 같이, X1(0.8~1.2㎜)×Y1(2.8~3.2㎜)×Z1(0.25~0.40㎜)의 공간, 즉 X축 방향의 치수 X1이 0.8㎜ 이상 1.2㎜ 이하의 범위 내, Y축 방향의 치수 Y1이 2.8㎜ 이상 3.2㎜ 이하의 범위 내, Z축 방향의 치수 Z1이 0.25㎜ 이상 0.40㎜ 이하의 범위 내인 직방체의 공간 내에 들어가는 크기이지만, 이 크기로는 한정되지 않는다. 광반사체(1)는, 상술의 광반사체용 성형 재료의 경화물을 포함한다. 광반사체(1)는, 상술의 광반사체용 성형 재료를 경화시킴으로써 제작될 수 있다. 바람직하게는, 압축 성형, 트랜스퍼 성형 또는 사출 성형에 의해, 광반사체용 성형 재료를 성형하여 경화시킴으로써, 광반사체(1)를 제작한다.
베이스체(40)는, 광반사체(1)와 리드(2)를 구비한다. 리드(2)는, 광반사체(1)에 매입되어 있다. 리드(2)는, 내부 단자(211, 221)와, 외부 단자(212, 222)를 갖고 있다.
리드(2)는 도전성이다. 리드(2)는 통상, 금속제이다. 리드(2)는, 예를 들면, 한 변 10cm 이상 50cm 이하의 범위 내, 두께 0.05㎜ 이상 1.00㎜ 이하의 범위 내의 동판을 소정 형상으로 가공한 후, 주석 도금, 니켈 도금, 은 도금 등의 표면 처리를 행함으로써 얻어진다. 내부 단자(211, 221)는, 광반사체(1)의 오목부(11)의 내면(8)에서 노출되어 있다(도 2a 참조). 외부 단자(212, 222)는, 광반사체(1)의 외면(9)으로부터 돌출되어 있다(도 1 참조).
도 2a 및 도 2b에 나타내는 바와 같이, 광반사체(1)는, 둘레벽(10)과, 오목부(11)를 구비하고 있다. 둘레벽(10)은 통 형상의 벽이다. 오목부(11)는 둘레벽(10)으로 둘러싸여 있다. 상술하면, 광반사체(1)는, 제1 성형부(101) 및 제2 성형부(102)를 갖고 있다. 이들 중 제1 성형부(101)가 둘레벽(10) 및 오목부(11)를 포함하고 있다. 제2 성형부(102)와 제1 성형부(101)는, 이 순서로 X축 방향으로 겹쳐져 일체화하고, 제2 성형부(102)와 제1 성형부(101)의 사이에는 리드(2)가 끼워져 있다. 상술한 바와 같이 광반사체(1)의 제1 성형부(101)는, 오목부(11)를 갖고 있다. 오목부(11)는 X축 방향으로 개구되어 있다. 바꾸어 말하면, 오목부(11)가 개구하는 방향이 X축 방향이다. 둘레벽(10)은, Z축 방향으로 대향하는 상벽부(18) 및 하벽부(19)와, Y축 방향으로 대향하는 2개의 측벽부(20)로 구성되어 있다. 둘레벽(10)의 선단 부분(오목부(11)의 저면(17)으로부터 먼 부분)의 두께 Y2는, 예를 들면, 25㎛ 이상이면 되고, 100㎛ 이하면 된다. 둘레벽(10)은, 예를 들면 두께 100㎛ 이하의 부분을 포함한다. 본 실시 형태에서는, 특히 상벽부(18) 및 하벽부(19)의 선단 부분이 두께 100㎛ 이하의 얇은 부분을 포함하고 있다. 도 3a에 나타내는 바와 같이, 오목부(11)는, 상벽부(18) 및 하벽부(19)와, 2개의 측벽부(20)로 둘러싸여 있다. 도 3a 등에 나타내는 바와 같이, X축 방향과 반대 방향으로 본 경우의 오목부(11)의 개구의 형상은 볼록 형상이지만, 이 형상으로는 한정되지 않는다. 도 2a에 나타내는 바와 같이, 오목부(11)의 내면(8)(특히 저면(17))에서 리드(2)가 노출되어 있다. 오목부(11)의 내면(8)은, 저면(17)과, 내주면(12)으로 구성되어 있다. 오목부(11)의 내면(8)은, 반사면(23)을 포함하고, 적어도 내주면(12)이 반사면(23)을 포함하고 있다. 오목부(11)의 깊이는, 오목부(11)의 저면(17)으로부터 개구까지의 X축 방향의 거리 X101이다. X101은, 예를 들면, 0.3㎜ 이상 0.4㎜ 이하의 범위 내이다. 리드(2)는, 제1 리드(21)와 제2 리드(22)를 구비한다. 제1 리드(21)는, 오목부(11)의 저면(17)에서 노출되는 내부 단자(211)와, 광반사체(1)의 외면(9)으로부터 광반사체(1)의 외부로 돌출되는 외부 단자(212)를 구비한다. 제2 리드(22)도, 오목부(11)의 저면(17)에서 노출되는 내부 단자(221)와, 광반사체(1)의 외면(9)으로부터 광반사체(1)의 외부로 돌출되는 외부 단자(222)를 구비한다. 도 3a에 나타내는 바와 같이, 두 개의 외부 단자(212, 222)는, 같은 방향(Z축 방향)으로 돌출되어 있다. 두 개의 외부 단자(212, 222)는, 오목부(11)의 개구가 향하는 방향(X축 방향)과 직교하는 방향으로 돌출되어 있어도 되고, 오목부(11)의 개구가 향하는 방향(X축 방향)에 대해서 경사하여 돌출되어 있어도 된다.
상기의 광반사체(1)에 있어서, 제2 성형부(102)의 체적에 비해 제1 성형부(101)의 체적(오목부(11)의 용적은 제외한다)은 작다. 또 제1 성형부(101)에 있어서, 측벽부(20)의 체적에 비해 상벽부(18) 및 하벽부(19)의 체적은 작다. 특히 상벽부(18) 및 하벽부(19)는 두께가 작은 부분이므로, 성형 시에, 광반사체용 성형 재료에 함유되어 있는 백색의 섬유재가 X축 방향으로 배향하여 이방성이 생기기 쉽다. 열가소성 수지를 함유하는 성형 재료에 비해, 열경화성 수지를 함유하는 광반사체용 성형 재료의 쪽이, 성형시의 점도가 매우 낮아지므로, 두께가 작은 부분에서는 백색의 섬유재가 배향하기 쉬워진다. 상기와 같이 이방성이 생김으로써, 상벽부(18) 및 하벽부(19)와 같이 두께가 작은 부분(예를 들면, 두께 100㎛ 이하, 또한 50㎛ 이하의 부분)이어도 높은 강도를 가질 수 있다. 상벽부(18) 및 하벽부(19)와 비교하면, 측벽부(20)에는 이방성이 생기기 어렵지만, 측벽부(20)의 체적은 보다 크기 때문에, 등방성이 있어도 높은 강도를 가질 수 있다. 또 제1 성형부(101)와 비교하면, 제2 성형부(102)에는 이방성이 생기기 어렵지만, 제2 성형부(102)의 체적은 보다 크기 때문에, 등방성이 있어도 높은 강도를 가질 수 있다.
이방성의 유무는, 예를 들면, 열기계 분석(TMA)으로, 성형시의 광반사체용 성형 재료의 흐름 방향 및 이것과 수직인 방향의 경화물의 선팽창 계수를 측정함으로써 확인할 수 있다. 도 2b에서는, 예를 들면, 흐름 방향은 X축 방향이며, 수직인 방향은 Y축 방향이다.
［광반사체 및 베이스체의 제조 방법］
광반사체(1) 및 베이스체(40)의 제조 방법은, 예를 들면 광반사체용 성형 재료를 성형하여 광반사체(1)를 제작하는 것을 포함한다. 성형 방법은, 예를 들면 압출 성형, 트랜스퍼 성형 또는 사출 성형이다. 이 광반사체(1)의 제작시에, 광반사체(1)와 리드(2)를, 광반사체(1)로부터 리드(2)의 일부가 돌출되도록 일체화시킨다.
본 실시 형태에 따른 제조 방법은, 광반사체(1)의 제작시에, 틀(170)과 틀(170)에 연결된 리드(2)를 구비하는 리드 프레임(200)을 이용하고, 광반사체(1)의 제작 후, 틀(170)로부터 리드(2)를 떼어내는 것을 포함해도 된다. 리드 프레임(200)의 구성에 대해서는, 뒤에 상세하게 설명한다.
본 실시 형태에 따른 제조 방법은, 광반사체의 제작 후, 리드(2)를 절곡시키는 것을 포함해도 된다.
본 실시 형태에서는, 광반사체(1)는 상기와 같이, 두께가 작은 부분을 가짐에도 불구하고, 유리 섬유의 함유량이 적어도 또는 유리 섬유를 함유하지 않아도 고강도이며, 또 고인성이다. 그 때문에, 광반사체(1) 및 베이스체(40)의 제조 방법이, 틀(170)로부터 리드(2)를 떼어내는 것, 리드(2)를 절곡시키는 것 등을 포함함으로써, 광반사체(1)에 힘이 걸려도, 광반사체(1)에 크랙, 파단 등의 파손은 생기기 어렵다.
구체적으로는, 광반사체(1)의 제조 방법은, 예를 들면 이하의 공정 A2 및 공정 B2를 포함한다. 또한, 이하에서는, 도 1, 도 2a 및 도 2b에 나타내는 광반사체(1)를 제조하는 방법에 대해 구체적으로 설명하지만, 광반사체(1)는, 도 1, 도 2a 및 도 2b에 나타내는 것으로 한정되지 않는다.
공정 A2는, 상술의 광반사체용 성형 재료를 준비하는 공정이다. 광반사체용 성형 재료는, 상술과 같이 제조할 수 있다.
공정 B2는, 압축 성형, 트랜스퍼 성형 또는 사출 성형에 의해, 공정 A2에서 준비한 광반사체용 성형 재료를 경화시켜 리드(2)에 일체화하고, 광반사체용 성형 재료의 경화물로부터 리드(2)의 일부를 돌출시키는 공정이다.
도 5a에 리드 프레임(200)의 일례를 나타낸다. 리드 프레임(200)은, 광반사체(1) 및 베이스체(40)을 제조하기 위해서 이용된다. 리드 프레임(200)은, 도전성이며, 통상, 금속제이다. 도 5a에 나타내는 리드 프레임(200)은, 멀티 캐비티용이며, 복수의 격자를 갖는 틀(170)과, 틀(170)에 연결된 복수의 리드(2)를 갖는다. 도 5a에서는 틀(170)은 20개의 격자를 갖고 있다. 1개의 격자가 최소 단위가 된다. 격자마다 리드(2)가 설치되어 있다. 각 리드(2)는, 제1 리드(21) 및 제2 리드(22)를 갖고 있다. 제1 리드(21)는, 내부 단자(211) 및 외부 단자(212)를 갖고 있다. 제2 리드(22)는, 내부 단자(221) 및 외부 단자(222)를 갖고 있다.
압축 성형은, 적온으로 가열한 금형 중에 리드 프레임(200) 및 광반사체용 성형 재료를 세트하고, 금형을 닫은 후, 가열, 가압하는 성형 방법이다.
트랜스퍼 성형은, 적온으로 가열한 금형 중에 리드 프레임(200)을 세트하고, 포트로 불리는 부분에 내장한 광반사체용 성형 재료를 가압하고, 주입구를 통해 금형 내에 흘러 들어가, 가열, 가압하는 성형 방법이다.
사출 성형은, 적온으로 가열한 금형 중에 리드 프레임(200)을 세트해 두고, 사출 성형기를 사용하여 금형 내에 광반사체용 성형 재료를 가압 주입하는 성형 방법이다. 이 경우의 성형 조건은, 예를 들면, 실린더 온도가 70℃ 이상 90℃ 이하의 범위 내, 사출 압력이 5㎫ 이상 70㎫ 이하의 범위 내, 금형 온도가 150℃ 이상 170℃ 이하의 범위 내이다. 필요에 따라서 포스트 큐어 처리가 실시되어도 된다.
또한, 사출 성형은, JIS 공업용어제사전(제3 판)에 기재되는 것이다. 사출 성형은, 열가소성 수지 및 열경화성 수지를 성형하는 방법의 일종으로, 성형 재료는 사출 실린더 중에서 가열 용융되고, 유동화한 성형 재료는, 사출 플런저 또는 스크류에 의해 단단하게 닫힌 금형 중에 압력으로 주입되어 성형되는 기술이다.(JIS K 6900).
그리고, 압축 성형, 트랜스퍼 성형 또는 사출 성형에 의해, 금형 내에서 광반사체용 성형 재료를 성형하여 경화시키면, 도 5b에 나타내는 바와 같이, 복수의 광반사체(1)가, 리드 프레임(200)에 있어서의 복수의 리드(2)와 각각 일체화한 상태로 제조된다. 리드 프레임(200)의 틀(170)이 갖는 격자마다, 광반사체용 성형 재료의 경화물을 포함하는 광반사체(1)가 제작되고, 이 광반사체(1)로부터 리드(2)의 일부인 외부 단자(212, 222)가 돌출되어 있다. 종래의 성형 재료에서는, 광반사체(1)에 버, 크랙, 파단이 생기기 쉽지만, 본 실시 형태의 광반사체용 성형 재료이면, 광반사체(1)에 있어서의 버, 크랙 및 파단의 발생을 억제할 수 있다.
광반사체용 성형 재료의 성형 경화 후는, 광반사체(1) 및 리드 프레임(200)을 금형 중에서 취출하고, 리드 프레임(200)을 도 5b에 나타내는 파선의 위치에서 절단함으로써, 틀(170)로부터 리드(2)를 떼어낸다. 이로 인해, 도 3a에 나타내는 바와 같이, 절곡 가공 전의 리드(2)와 조합된 광반사체(1)를 다수개 얻을 수 있다.
광반사체(1)에는 버 제거 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 버 제거 처리는, 예를 들면, 습식 블라스트 처리, 알칼리 전해 처리 및 알칼리 용액 처리로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 처리를 포함한다. 습식 블라스트 처리는, 습식 블라스트 장치를 이용하여 공지의 방법으로 행할 수 있다. 알칼리 전해 처리는, 전해 버제거기를 이용하여 공지의 방법으로 행할 수 있다. 알칼리 용액 처리는, 예를 들면, 광반사체(1)의 표면을 수산화 칼륨 수용액, 수산화 나트륨 수용액 등의 알칼리성 용액으로 처리함으로써 행할 수 있다.
백색의 섬유재에 실란 커플링제 처리가 실시되어 있는 경우에는, 광반사체(1)에 버 제거 처리가 실시되어도, 광반사체(1)의 표면으로부터 백색의 섬유재가 튀어 나오기 어렵고, 또 탈락하기 어려워지기 때문에, 광반사체(1)의 표면의 거침을 억제할 수 있다. 그 때문에, 광반사체(1)의 표면을 평활하게 유지하는 것이 용이하고, 이로 인해 광반사체(1)의 광반사성을 높게 유지할 수 있다.
도 6a는, 다른 실시 형태에 있어서의, 리드 프레임(200)과 이 리드 프레임(200)에 일체적으로 형성된 광반사체(1)를 나타내고 있다. 이 리드 프레임(200)은, 틀(170)과, 틀(170)에 연결된 리드(2)와, 틀(170)에 연결된 한 쌍의 서포트 바(180)를 갖고 있다.
각 서포트 바(180)는, 광반사체(1)의 측벽부(20)를 향해 돌출되어 있다. 각 서포트 바(180)는, 광반사체(1)에, 제1 성형부(101)와 제2 성형부(102)의 경계 근처에서, 약간 꽂혀 있다(도 6b 참조). 도 6a의 α부분을 확대하여 도 6f에 나타낸다. 도 6f에 나타내는 바와 같이, 서포트 바(180)의, 광반사체(1)에 꽂혀 있는 부분의, 서포트 바(180)의 돌출 방향을 따른 치수 D2는, 예를 들면 70㎛ 이상 80㎛ 이하의 범위 내이다.
또한, 도 7a는, 도 1의 광반사체(1)를, 서포트 바(180)를 구비하는 리드 프레임(200)을 이용하여 제조하는 경우의, 광반사체(1)와 서포트 바(180)의 관계의 예를 나타내고, 도 6f와 같은 모습을 나타내고 있다. 단, 도 7a에 있어서, 외부 단자(222)의 도시는 생략하고 있다. 또한, 이와 같이 서포트 바(180)를 구비하는 리드 프레임(200)을 이용하여 도 1과 같은 광반사체(1)를 제조하는 경우에는, 광반사체(1)에는, 서포트 바(180)가 꽂혀 있던 개소에 구멍부가 형성된다. 도 1, 도 2a, 도 3a~도 3c, 도 4a~도 4c는, 서포트 바(180)를 구비하지 않는 리드 프레임(200)을 이용하여 제조된 광반사체(1)를 나타내기 때문에, 서포트 바(180)가 꽂혀 있던 구멍부는 표시되어 있지 않다.
서포트 바(180)의 측면과 광반사체(1)의 측면 사이의 거리(D3)(도 6f 및 도 7b 참조)는 예를 들면 30㎛ 이상 40㎛ 이하의 범위 내이다. 또한, 도 7b는, 도 1의 광반사체(1)에 대응하는 것이며, 도 6f와 같은 모습을 나타내고 있다.
광반사체(1)가 종래의 성형 재료로 형성되어 있으면, 서포트 바(180)를 뽑아 낼 때에, 도 7b 중의 γ부분에 크랙 등이 생기기 쉽다.
서포트 바(180)를 구비하는 리드 프레임(200)을 이용하여 광반사체(1)를 제작하면, 한 쌍의 서포트 바(180)에 의해 광반사체(1)가 매달려 있다. 이 상태로 광반사체(1)에 버 제거 처리를 실시해도 된다. 버 제거 처리 후, 도 6a 및 도 6c에 나타내는 파선의 위치에서 리드 프레임(200)을 절단함으로써, 틀(170)로부터 리드(2)를 떼어내고, 광반사체(1)로부터 서포트 바(180)를 뽑아 낸다. 이로 인해, 절곡 가공 전의 리드(2)와 조합된 광반사체(1)를 얻을 수 있다. 종래의 성형 재료에서는, 서포트 바(180)를 뽑아 낼 때에, 광반사체(1)에 크랙, 파단이 생기기 쉽지만, 본 실시 형태의 광반사체용 성형 재료이면, 광반사체(1)에 있어서의 크랙, 파단의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 도 6c에 있어서 30은 게이트 자국이다. 게이트 자국(30)은, 금형의 캐비티 내에의 수지의 주입구인 게이트의 흔적으로서 광반사체(1)에 형성되는 돌기이다.
광반사체(1)의 제조 방법은, 이하의 공정 C2를 더 포함해도 된다.
공정 C2는, 광반사체용 성형 재료의 경화물인 광반사체(1)로부터 돌출되는 리드(2)의 일부를 절단 또는 절곡하는 공정이다. 절단에는, 상술의 멀티 캐비티의 경우에 있어서의 리드 프레임(200)의 절단이 포함된다. 이하에서는, 공정 C2에 있어서의 절곡 공정, 즉 단자 굽힘 공정에 대해 설명한다.
도 3a에 나타내는 바와 같이, 광반사체(1)로부터 리드(2)의 일부인 외부 단자(212, 222)가 돌출되어 있다. 이 외부 단자(212, 222)를, 도 3b 및 도 3c에 나타내는 바와 같이, 광반사체(1)의 표면에 대향해서 배치되도록 절곡한다. 도 3b 및 도 3c 중의 화살표는, 리드(2)의 외부 단자(212, 222)를 절곡시키는 방향을 나타내고 있다. 이와 같이, 리드(2)의 외부 단자(212, 222)에 절곡 가공을 실시함으로써, 절곡 가공 후의 리드(2)와, 이것과 조합된 광반사체(1)를 얻을 수 있다. 또한, 절곡 가공에 있어서는, 도 4a~도 4c에 나타내는 바와 같이, 리드(2)의 외부 단자(212, 222)에 절곡 가공을 실시해도 된다.
상기와 같이 광반사체(1)와 일체화한 상태의 리드 프레임(200)이 절단되거나, 광반사체(1)와 일체화한 상태의 리드(2)에 절곡 가공이 실시되거나 하면, 광반사체(1)에 큰 하중이 걸려 버린다. 만약 광반사체(1)가 종래의 성형 재료로 제작되어 있으면, 리드 프레임(200)의 절단 또는 절곡 가공시에 광반사체(1)에 버, 크랙, 파단 등의 파손이 생기기 쉽다. 특히, 도 3b 중의 β부분에 크랙 등이 생기기 쉽다. 이에 대해서, 광반사체(1)가 본 실시 형태의 광반사체용 성형 재료로 제작되어 있으면, 광반사체(1)는 고인성 및 고강도를 갖기 때문에, 리드 프레임(200)의 절단 또는 절곡 가공시에 광반사체(1)에 버, 크랙, 파단 등의 파손이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 특히 광반사체(1)가 두께가 작은 부분을 갖고 있어도, 광반사체(1)는 적당한 탄성 및 높은 강도를 갖고 있으므로, 리드 프레임(200)의 절단 또는 단자 굽힘 시에 광반사체(1)는 파손되기 어렵다. 이러한 광반사체(1)를 이용하여 발광 장치(6)를 제조할 수 있다.
광반사체(1)의 제조 방법은, 공정 C2에 대신하여, 이하의 공정 C3를 포함해도 된다.
공정 C3는, 광반사체용 성형 재료의 경화물인 광반사체(1)로부터 돌출되는 리드(2)의 절단 및 절곡을 동시에 행하는 공정이다. 절단에는, 상술의 멀티 캐비티의 경우에 있어서의 리드 프레임(200)의 절단이 포함된다. 그리고, 이 절단과 동시에, 광반사체(1)로부터 돌출되어 있는 외부 단자(212, 222)를, 도 3b 및 도 3c의 화살표로 나타내는 바와 같이, 광반사체(1)의 표면에 대향하여 배치되도록 절곡한다. 이와 같이, 리드(2)의 외부 단자(212, 222)에 절곡 가공을 실시함으로써, 절곡 가공 후의 리드(2)와 조합된 광반사체(1)를 얻을 수 있다.
상기와 같이 광반사체(1)와 일체화한 상태의 리드 프레임(200)이 절단됨과 동시에, 광반사체(1)와 일체화한 상태의 리드(2)에 절곡 가공이 실시되면, 광반사체(1)에 큰 하중이 걸려 버린다. 만약 광반사체(1)가 종래의 성형 재료로 형성되어 있으면, 절단 및 절곡을 동시에 행하는 경우, 광반사체(1)에 버, 크랙, 파단 등의 파손이 생기기 쉽다. 이에 대해서, 광반사체(1)가 본 실시 형태의 광반사체용 성형 재료로 형성되어 있으면, 광반사체(1)가 고인성 및 고강도를 갖기 때문에, 광반사체(1)에 버, 크랙, 파단 등의 파손이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 특히 광반사체(1)가 두께가 작은 부분을 갖고 있어도, 광반사체(1)가 적당한 탄성 및 높은 강도를 갖고 있으므로, 리드 프레임(200)의 절단 및 단자 굽힘이 동시에 행해질 때에 광반사체(1)는 파손되기 어렵다. 이러한 광반사체(1)를 이용하여 발광 장치(6)를 제조할 수 있다.
［발광 장치］
발광 장치(6)는, 광반사체(1)와, 발광 소자(3)를 구비하고 있다. 도 1, 도 2a 및 도 2b에, 광반사체(1)를 구비한는 발광 장치(6)의 예를 나타낸다. 이 발광 장치(6)는, 광반사체(1)와, 발광 소자(3)와, 또한 리드(2)를 구비한다. 본 예에서는, 광반사체(1)에 리드(2)가 매입되어 있음으로써, 광반사체(1)와 리드(2)가 조합되어 있다. 본 실시 형태의 광반사체용 성형 재료로 제조되는 광반사체(1), 베이스체(40) 및 발광 장치(6)의 구조는, 본 예만으로 한정되지 않는다.
발광 소자(3)는, 예를 들면 발광 다이오드(LED) 또는 레이저 다이오드(LD)이지만, 이것에 한정되지 않는다. 도 2a 및 도 2b에 나타내는 바와 같이, 발광 소자(3)는, 오목부(11)의 저면(17)에서 노출되어 있는 내부 단자(221)와 전기적으로 접속되어, 광반사체(1)의 오목부(11)의 내부에 탑재되어 있다. 구체적으로는 발광 소자(3)는, 제1 리드(21)의 내부 단자(211)에 와이어(41)로 전기적으로 접속되어 있다.
즉, 발광 장치(6)는, 베이스체(40)와 발광 소자(3)를 구비하고, 발광 소자(3)는, 리드(2)의 내부 단자(221)와 전기적으로 접속되어, 광반사체(1)의 오목부(11)의 내부에 탑재되어 있다. 도 2a 및 도 2b에 나타내는 광반사체(1)는, 사이드 뷰 타입(측면 발광형)이며, 탑 뷰 타입(상면 발광형)에 비해, 발광 소자(3)로부터 오목부(11)의 내주면(12)까지의 거리(D1)가 매우 짧다. 예를 들면, 거리(D1)는 0.01㎜ 이상 0.15㎜ 이하(10㎛ 이상 150㎛ 이하)의 범위 내이다. 이와 같이 거리(D1)가 짧으면 예를 들면, 둘레벽(10)이 종래의 성형 재료로 형성되어 있는 경우에는, 발광 소자(3)로부터 발생된 광(L)에 의해 열화되기 쉬워진다. 또한 둘레벽(10)의 두께가 작으면, 발광 소자(3)로부터 발생된 광(L)이 둘레벽(10)을 투과하고 외부로 새기 쉬워진다. 이러한 광반사체(1)의 광(L)에 의한 열화 및 누광과 같은 과제를 본 실시 형태에서는 해결할 수 있다.
즉, 본 실시 형태에서는, 광반사체용 성형 재료가 열경화성 수지를 함유하고 있기 때문에, 거리(D1)가 상기와 같이 매우 짧아도, 구체적으로는 발광 소자(3)로부터 오목부(11)의 내주면(12)까지의 최단 거리가 0.15㎜ 이하여도, 둘레벽(10)의 광(L)에 의한 열화를 억제할 수 있다. 즉, 발광 소자(3)로부터 오목부(11)의 내주면(12)까지의 최단 거리가 0.15㎜ 이하인 것이 바람직하다. 이 경우, 광반사체(1)를 소형화할 수 있고, 또한 이와 같이 소형화해도 본 실시 형태에서는, 광반사체(1)의 광(L)에 의한 열화를 억제할 수 있다. 또한 광반사체용 성형 재료가 열경화성 수지를 함유하고 있는 경우에는, 상대적으로 충전재의 함유량을 증가시켜, 열경화성 수지의 함유량을 감소시킬 수 있으므로, 둘레벽(10)의 광(L)에 의한 열화를 더 억제할 수 있다. 또 광반사체용 성형 재료 전량에 대한 유리 섬유의 함유량이 0질량% 이상 10질량% 이하인 경우에는, 유리 섬유가 형성할 수 있는 광의 통로를 큰 폭으로 감소시킴으로써, 광반사체(1)가 두께가 작은 부분을 갖고 있어도, 누광을 억제하고, 광반사체(1)는 높은 광반사성을 가질 수 있다.
도 2a 및 도 2b에 나타내는 바와 같이, 오목부(11)의 내주면(12)의 적어도 일부는, 오목부(11)의 개구측을 향하도록, 오목부(11)의 저면(17)에 대해서 경사져 있다. 즉, 오목부(11)의 내주면(12)의 일부 또는 전부는, 발광 소자(3)로부터 발생된 광(L)을 오목부(11)의 개구측을 향해 반사시키는 반사면(23)으로서 기능한다. 이 때문에, 발광 소자(3)로부터 발생한 광(L)이, 광반사체(1)에 있어서의 오목부(11)의 내주면(12)에서 반사하기 쉬워진다. 그 결과, 발광 장치(6)로부터의 광(L)의 취출 효율이 높아진다. 또한, 오목부(11)의 저면(17)도 반사면(23)으로서 기능할 수 있다.
발광 장치(6)의 오목부(11) 내에 봉지재(5)를 충전함으로써, 발광 소자(3)를 봉지재(5)로 봉지해도 된다. 이 경우, 봉지재(5)로 발광 소자(3)를 외기 등으로부터 보호할 수 있다.
봉지재(5)는, 예를 들면 봉지용 수지 조성물로 제작된다. 봉지용 수지 조성물은, 열경화성 수지로서, 예를 들면, 에폭시 수지, 변성 에폭시 수지, 실리콘 수지, 변성 실리콘 수지, 아크릴레이트 수지 및 우레탄 수지로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 수지를 함유할 수 있다.
봉지재(5)는 필요에 따라서 형광 물질을 함유해도 된다. 즉, 봉지용 수지 조성물은 형광 물질을 함유해도 된다. 이 경우, 발광 장치(6)로부터 발생된 광(L)의 색조를 형광 물질로 제어할 수 있다.
본 실시 형태에 따른 광반사체(1)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 예를 들면, 기판(7)에 탑재된다. 이 경우, 예를 들면, 기판(7)에 있어서의 1개의 면(73) 상에 있는 단자(71, 72)에 각각 광반사체(1)에 있어서의 외부 단자(212, 222)가, 땜납 등으로 접속된다. 이로 인해, 광반사체(1)가 기판(7)에 지지됨과 더불어 기판(7)에 전기적으로 접속된다. 도 1에 나타내는 광반사체(1)는, 사이드 뷰 타입(측면 발광형)이다. 즉, 광반사체(1)가 기판(7)에 탑재되면, 광반사체(1)의 오목부(11)의 개구는, 기판(7)의 광반사체(1)를 지지하는 면(73)을 따른 방향을 향하고, 광반사체(1)로부터는 면(73)을 따른 방향을 향해 광이 발생된다.
여기서, 본 발명자들은, 다음과 같은 지견을 얻었다. 광반사율은, 광반사체(1)에 있어서 광이 닿는 개소의 두께에 의존하고 있다. 이 두께가 커지면 광반사율은 높아지지만, 이 두께가 작아지면 광반사율은 낮아진다. 실제로, 발명자들은, 본 실시 형태에 따른 광반사체용 성형 재료 및 종래의 성형 재료(나일론 등)를 이용하여 여러 가지의 두께의 시료를 제작하여 실험했다. 그 결과, 두께가 작아지면 400㎛ 정도를 경계로, 종래의 성형 재료로 제작된 시료에서는, 광반사율이 급격하게 저하한다. 그에 대해, 본 실시 형태에 따른 광반사체용 성형 재료로 제작된 시료에서는, 광반사율을 높게 유지할 수 있는 것을 밝혀냈다. 또한 유리 섬유에 의한 마찰흠이 광반사율의 저하의 원인이 되는 것도 밝혀냈다. 마찰흠은, 유리 섬유가 금형과 접함으로써 발생하는 오염을 의미한다. 이러한 관점으로부터도, 광반사체용 성형 재료는, 유리 섬유를 함유하지 않는 것이 바람직하다. 광반사체용 성형 재료가 유리 섬유를 함유하는 경우에도, 광반사체용 성형 재료 전량에 대한 유리 섬유의 함유량은 10질량% 이하인 것이 바람직하다. 이 경우, 유리 섬유가 형성할 수 있는 광의 통로의 감소에 더하여, 유리 섬유에 의한 마찰흠(특히 반사면(23)의 오염)의 발생도 억제할 수 있고, 광반사체(1)의 광반사성을 향상시킬 수 있다. 그 때문에, 광반사체(1)가 두께가 작은 부분을 갖고 있어도, 광반사체(1)는 높은 광반사성을 가질 수 있다.
특히 도 1, 도 2a 및 도 2b에 나타내는 사이드 뷰 타입의 광반사체(1)는 소형화, 박형화가 요구되고 있다. 예를 들면, 광반사체(1)의 오목부(11)의 개구 부근에서는, 상벽부(18) 및 하벽부(19)의 두께는 매우 작다. 이와 같이 광반사체(1)가 소형이고 두께가 작은 부분을 갖고 있어도, 본 실시 형태에서는, 광반사체(1)가 백색의 섬유재(바람직하게는 실란 커플링제 처리가 실시된 백색의 섬유재)를 함유하기 때문에, 이 백색의 섬유재가 광의 투과를 억제하면서 광반사체(1)의 강도도 향상시킬 수 있다. 또한 특히 광반사체(1)가 코어 쉘형의 고무 입자(13)을 함유하는 경우에는, 이 고무 입자(13)가 저탄성화에 크게 기여하고, 광반사체(1)의 인성을 더 향상시킬 수 있다.
예를 들면, 광반사체(1)에 있어서 오목부(11)를 둘러싸는 둘레벽(10)의 최소의 두께가 30㎛ 이상 200㎛ 이하의 범위 내여도 되고, 또한 100㎛ 이하여도 된다. 특히 둘레벽(10) 중의 상벽부(18) 및 하벽부(19)의 선단 부분(오목부(11)의 저면(17)으로부터 먼 부분)의 두께가 20㎛ 이상 60㎛ 이하의 범위 내여도 되고, 또한 25㎛ 이상 50㎛ 이하의 범위 내여도 되고, 상벽부(18) 및 하벽부(19)의 근원 부분(오목부(11)의 저면(17)에 가까운 부분)의 두께가 40㎛ 이상 70㎛ 이하의 범위 내여도 되고, 또한 45㎛ 이상 60㎛ 이하의 범위 내여도 된다. 이와 같이 광반사체(1)가 두께가 작은 부분을 갖고 있어도, 본 실시 형태에서는, 광반사체(1)가 높은 인성 및 높은 강도를 가짐과 더불어 높은 광반사성도 가질 수 있다.
[실시예]
이하, 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 실시예로 한정되지 않는다.
＜광반사체용 성형 재료의 제조＞
광반사체용 성형 재료의 구성 성분으로서 이하의 것을 이용했다.
(1)열경화성 수지
(1-1)불포화 폴리에스테르 수지
(1-1-1)불포화 알키드 수지
·테레프탈산계 불포화 알키드 수지(일본국 유피카 주식회사제 「유피카 8552」)
(1-1-2)가교제
·디알릴프탈레이트프리폴리머(주식회사 오사카 소다제 「댑폴리머」)
(1-2)에폭시 수지
·트리글리시딜이소시아누레이트(닛산 화학공업 주식회사제 「TEPIC-S」, 에폭시당량 100g/eq)
(1-3)페놀 수지
·노볼락형 페놀 수지(파나소닉 주식회사제 「PDR」), 중량 평균 분자량 4000~5000
상기의 열경화성 수지는 모두 이중 결합을 갖는다.
(2)중합 개시제
·중합 개시제 1:디큐밀퍼옥사이드(니치유 주식회사제 「퍼크밀 D-40」, 40%마스터 배치)
·중합 개시제 2:헥사히드로 무수 프탈산(신닛폰 이화 주식회사제 「리카시드 HH」)
·중합 개시제 3:헥사메틸렌테트라민(미츠비시 가스 화학 주식회사제)
(3)충전재
(3-1) 무기 충전재
·실리카(덴카 주식회사제 「FB-820」, 용융 실리카, 평균 입자경 25㎛)
(3-2)백색 안료
·산화 티탄(타이옥사이드 재팬 주식회사제 「Tioxide R-TC30」, 루틸형 산화 티탄, 평균 입자경 0.4㎛)
(4)이형제
스테아린산 아연(사카이 화학공업 주식회사제 「SZ-P」)
(5)고무 입자
·고무 입자 1:미츠비시 레이온 주식회사제 「S2001」, 코어부:실리콘 고무, 쉘부:아크릴 고무, 평균 입자경 200㎛, 25℃에 있어서의 탄성률 0.1㎬
·고무 입자 2:미츠비시 레이온 주식회사제 「S2200」, 코어부:실리콘 고무, 쉘부:에폭시 수지, 평균 입자경 200㎛, 25℃에 있어서의 탄성률 0.5㎬
·고무 입자 3:미츠비시 레이온 주식회사제 「C-223 A」, 코어부:부타디엔 고무, 쉘부:아크릴 고무, 평균 입자경 200㎛, 25℃에 있어서의 탄성률 0.2㎬
·고무 입자 4:미츠비시 레이온 주식회사제 「W-377」, 코어부:아크릴 고무, 쉘부:아크릴 고무, 평균 입자경 200㎛, 25℃에 있어서의 탄성률 0.8㎬
·고무 입자 5:다우케미컬사제 「EXL-2311」, 코어부:아크릴 고무, 쉘부:스티렌, 평균 입자경 200㎛, 25℃에 있어서의 탄성률 1.0㎬
상기의 고무 입자는 모두 코어 쉘 구조를 갖고 있다.
(6)섬유재
·섬유재 1:월라스토나이트(킨세이마텍 주식회사제 「SH800」, 평균 섬유 길이 130㎛, 평균 섬유 직경 6.5㎛, 애스펙트비 20)에 메타크릴실란으로 표면 처리를 실시하여 얻어진 섬유재
·섬유재 2:월라스토나이트(킨세이마텍 주식회사제 「SH800」, 평균 섬유 길이 130㎛, 평균 섬유 직경 6.5㎛, 애스펙트비 20)에 아크릴실란으로 표면 처리를 실시하여 얻어진 섬유재
·섬유재 3:메타크릴실란으로 표면 처리가 실시된 월라스토나이트(킨세이마텍 주식회사제 「FPW＃800」, 평균 섬유 길이 12㎛, 평균 섬유 직경 4㎛, 애스펙트비 3)
·섬유재 4:메타크릴실란으로 표면 처리가 실시된 위스커(오오츠카 화학 주식회사제 「티스모 N」, 평균 섬유 길이 20㎛, 평균 섬유 직경 0.6㎛, 애스펙트비 33)
·섬유재 5:표면 처리가 실시되지 않은 침상 알루미나(카와이 석회 공업 주식회사제 「세라슐 BMI」, 평균 섬유 길이 6㎛, 평균 섬유 직경 1㎛, 애스펙트비 6)
·섬유재 6:메타크릴실란으로 표면 처리가 실시된 침상 알루미나(카와이 석회 공업 주식회사제 「세라슐 BMI」, 평균 섬유 길이 6㎛, 평균 섬유 직경 1㎛, 애스펙트비 6)
·섬유재 7:메타크릴실란으로 처리된 인편상 알루미나(카와이 석회 공업 주식회사제 「세라슐 BMT」, 평균 섬유 길이 9㎛, 평균 섬유 직경 0.3㎛, 애스펙트비 30)
(7)보강재
·유리 섬유(닛토 방적 주식회사제 「CS 3J-261 S」)
믹서를 이용하여, 표 1~표 4의 조성의 란에 나타내는 원료를 이 표 1~표 4에 나타내는 배합량으로 혼합함으로써 혼합물을 얻었다.
다음에, 혼합물을, 가압 니더를 이용하여 60℃ 이상 160℃ 이하의 범위 내의 온도로 가열하면서 혼련했다.
다음에, 가열 혼련 후의 혼합물을, 펠리타이저를 이용하여 펠릿상으로 가공함으로써, 광반사체용 성형 재료를 얻었다.
＜평가방법＞
(굽힘 강도 및 굽힘 탄성률)
광반사체용 성형 재료를 이용하여, JIS K 6911에 준거한 시험편을 사출 성형으로 제작했다. 성형 조건은, 실린더 온도 80℃, 사출 압력 40㎫, 금형 온도 160℃, 유지 시간 180초로 했다. 얻어진 시험편의 25℃에 있어서의 굽힘 강도 및 굽힘 탄성률을 JIS K 6911에 준거하여 측정했다.
(초기 광반사율)
광반사체용 성형 재료를, 사출 성형으로, 사출 압력 20㎫, 금형 온도 150℃, 유지 시간 120초의 조건으로 성형하고, 두께 1㎜의 시험편을 제작했다. 얻어진 시험편의 파장 460㎚의 초기 광반사율을 반사율 측정기(일본전색공업 주식회사제 분광 색채계)로 측정했다.
(내열변색성)
상기의 초기 광반사율을 측정한 시험편을 150℃에서 1000시간 가열한 후, 재차, 이 시험편의 광반사율을 반사율 측정기(일본전색공업 주식회사제 분광 색채계)로 측정했다. 측정 결과는, 이하의 기준으로 판정했다.
「◎」:광반사율이 85% 이상
「○」:광반사율이 80% 이상 85% 미만
「△」:광반사율이 75% 이상 80% 미만
「×」:광반사율이 75%미만
(광은폐성)
광반사체용 성형 재료를, 사출 성형으로, 사출 압력 30㎫, 금형 온도 150℃, 유지 시간 90초의 조건으로 성형하고, 두께 100㎛의 시험편을 제작했다. 얻어진 시험편의 파장 460㎚의 광투과율을 반사율 측정기(일본전색공업 주식회사제 분광 색채계)로 측정했다. 측정 결과는, 이하의 기준으로 판정했다. 또한, 광투과율이 낮을수록, 광반사체용 성형 재료로 광반사체를 제조한 경우에, 두께가 작은 부분에서 광이 투과하기 어려워지고, 그 결과, 광반사체의 소형·박형화에 수반하는 광반사성의 저하가 생기기 어려워진다고 판단할 수 있다.
「◎」:광투과율이 1.5% 미만
「○」:광투과율이 1.5% 이상 2.0% 미만
「△」:광투과율이 2.0% 이상 3.0% 미만
「×」:광투과율이 3.0% 이상
(박육 충전성)
도 5a에 나타내는 리드 프레임을 준비하고, 이 리드 프레임을 금형에 세트 한 상태로, 광반사체용 성형 재료를, 사출 성형으로, 사출 압력 10㎫, 금형 온도 150℃, 유지 시간 120초의 조건으로 성형했다. 이로 인해, 도 5b에 나타내는 바와 같이, 광반사체를 제조함과 더불어 광반사체를 리드 프레임에 일체화시켰다. 광반사체 및 리드 프레임을 금형으로부터 취출하고, 리드 프레임을 도 5b에 나타내는 파선의 위치에서 절단함으로써, 리드 프레임의 틀로부터 리드를 떼어냈다. 광반사체에 있어서의 가장 두께가 작은 부분의 두께는 30㎛이다. 이 광반사체에 있어서의 미충전의 유무를 확인했다. 그 결과로부터, 박육 충전성을 다음과 같이 평가했다.
「◎」:광반사체에 미충전이 인정되지 않는다.
「○」:광반사체에 있어서의 두께 40㎛ 이하의 부분에 미충전이 인정되고, 두께가 40㎛보다 큰 부분에는 미충전은 인정되지 않는다.
「△」:광반사체에 있어서의 두께가 40㎛보다 크고 60㎛ 이하의 부분에 미충전이 인정되고, 두께가 60㎛보다 큰 부분에는 미충전은 인정되지 않는다.
「×」:광반사체에 있어서의 두께가 60㎛보다 크고 0.1㎜ 이하의 부분에 미충전이 인정되고, 두께가 0.1㎜보다 큰 부분에는 미충전은 인정되지 않는다.
(섬유 배향성)
광반사체를, 광반사체의 제작시에 있어서의 광반사체용 성형 재료가 유동하는 방향을 따른 면에서 절단하고, 형성된 단면을 주사형 전자현미경으로 관찰했다. 또, 광반사체를, 광반사체의 제작시에 있어서의 광반사체용 성형 재료가 유동하는 방향과 직교하는 면에서도 절단하고, 형성된 단면을 주사형 전자현미경으로 관찰했다. 이들 결과에 기초하여, 광반사체에 있어서의 섬유재의 배향의 유무를 확인했다. 그 결과, 섬유 배향성을, 배향이 인정되는 경우는 「유」, 배향이 인정되지 않는 경우는 「무」라고 평가했다.
(리드 굽힘 내성)
격자를 480개 갖는 리드 프레임을 이용함으로써, 광반사체와 리드를 구비하는 480개의 샘플을 제작했다. 각 샘플에 대해서, 광반사체를 고정한 상태에서, 리드에 도 3a~도 3c에 나타내는 바와 같이 절곡 가공을 실시하고 나서, 광반사체를 마이크로스코프로 관찰함으로써 크랙의 유무를 확인했다. 그 결과로부터, 리드 굽힘 내성을 다음과 같이 평가했다.
「◎」:모든 샘플에 있어서, 광반사체에 크랙이 인정되지 않는다.
「○」:1개 이상 5개 이하의 샘플에 있어서, 광반사체에 크랙이 인정된다.
「△」:6개 이상 10개 이하의 샘플에 있어서, 광반사체에 크랙이 인정된다.
「×」:11개 이상의 샘플에 있어서, 광반사체에 크랙이 인정된다.
[표 1]
Figure pat00001
[표 2]
Figure pat00002
[표 3]
Figure pat00003
[표 4]
Figure pat00004
1: 광반사체 2: 리드
3: 발광 소자 6: 발광 장치
8: 내면 9: 외면
10: 둘레벽 11: 오목부
13: 고무 입자 14: 코어부
15: 쉘부 23: 반사면
211: 내부 단자 212: 외부 단자
221: 내부 단자 222: 외부 단자
40: 베이스체

Claims (22)

  1. 광반사체용 성형 재료의 경화물을 포함하고,
    둘레벽과, 상기 둘레벽으로 둘러싸인 오목부를 구비하고,
    상기 둘레벽은, 두께 100㎛ 이하의 부분을 포함하고,
    상기 광반사체용 성형 재료는, 열경화성 수지 및 백색의 섬유재를 함유하는, 광반사체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 백색의 섬유재가 월라스토나이트를 함유하는, 광반사체.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 백색의 섬유재의 애스펙트비가 3 이상 500 이하의 범위 내인, 광반사체.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 광반사체용 성형 재료 중의 상기 백색의 섬유재의 함유량은, 상기 열경화성 수지 100질량부에 대해서 10질량부 이상 240질량부 이하의 범위 내인, 광반사체.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 광반사체용 성형 재료가 유리 섬유를 함유하지 않고, 또는 유리 섬유를 함유함과 더불어 상기 광반사체용 성형 재료 전량에 대한 상기 유리 섬유의 함유량이 10질량% 이하인, 광반사체.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 백색의 섬유재는, 실란커플링제 처리가 실시되어 있는, 광반사체.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 광반사체용 성형 재료는, 고무 입자를 더 함유하고,
    상기 고무 입자는, 코어부와, 상기 코어부를 덮는 쉘부를 구비하는, 광반사체.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 쉘부는, 상기 열경화성 수지에 대해서 반응성을 갖는, 광반사체.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 광반사체용 성형 재료 중의 상기 고무 입자의 함유량은, 상기 광반사체용 성형 재료 전량에 대해서 0.1질량% 이상 30질량% 이하의 범위 내인, 광반사체.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 고무 입자의 평균 입자경은 0.1㎛ 이상 1㎜ 이하의 범위 내인, 광반사체.
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 코어부는, 실리콘 고무, 아크릴 고무 및 부타디엔 고무로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 성분을 포함하는, 광반사체.
  12. 청구항 7에 있어서,
    상기 고무 입자의 25℃에 있어서의 탄성률은 1㎬ 이하인, 광반사체.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 광반사체용 성형 재료의 경화물의 25℃에 있어서의 굽힘 강도는 70㎫ 이상인, 광반사체.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 광반사체용 성형 재료의 경화물의 25℃에 있어서의 굽힘 탄성률은 4~15㎬의 범위 내인, 광반사체.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 열경화성 수지는, 불포화 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지 및 페놀 수지로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 성분을 포함하는, 광반사체.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 오목부의 깊이는 0.3㎜ 이상 0.4㎜ 이하의 범위 내인, 광반사체.
  17. 청구항 1에 기재된 광반사체와, 상기 광반사체에 매입(埋入)된 리드를 구비하고,
    상기 리드는, 상기 오목부의 내면에서 노출되는 내부 단자와, 상기 광반사체의 외면으로부터 돌출되는 외부 단자를 갖는, 베이스체.
  18. 청구항 17에 기재된 베이스체와, 발광 소자를 구비하고,
    상기 발광 소자는, 상기 리드의 상기 내부 단자와 전기적으로 접속되어, 상기 광반사체의 상기 오목부의 내부에 탑재되어 있는, 발광 장치.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 발광 소자로부터 상기 둘레벽의 내주면까지의 최단 거리는 0.15㎜ 이하인, 발광 장치.
  20. 청구항 17에 기재된 베이스체의 제조 방법으로서,
    광반사체용 성형 재료를 성형하여 광반사체를 제작하는 것을 포함하고,
    상기 광반사체의 제작시에, 상기 광반사체와 리드를, 상기 광반사체로부터 상기 리드의 일부가 돌출되도록 일체화시키는, 베이스체의 제조 방법.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 광반사체의 제작시에, 틀과 상기 틀에 연결된 상기 리드를 구비하는 리드 프레임을 이용하고,
    상기 광반사체의 제작 후, 상기 틀로부터 상기 리드를 떼어내는 것을 포함하는, 베이스체의 제조 방법.
  22. 청구항 20에 있어서,
    상기 광반사체의 제작 후, 상기 리드를 절곡시키는 것을 포함하는, 베이스체의 제조 방법.
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