KR930010925B1 - 흑색 차폐재 성형용 수지 조성물 - Google Patents
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Abstract
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Description
제1도는 본 발명의 실시예에 관한 시험편의 파장영역 600-1200mm의 광선투과율을 표시하는 챠트.
제2도는 비교예에 관한 시험편의 파장영역 600-1200mm의 광선투과율을 표시하는 챠트.
본 발명은 흑색 차폐재 성형용 수지조성물에 관한 것인데, 특히 외관상은 실질적으로 흑색이고 여러가지의 전기기기의 케이싱이나 커버등에 사용되어 내부의 투시를 차폐할 수 있는 것과 동시에, 실질적으로 파장영역 700-780nm의 적색 가시광선만을 투과하는 흑색 차폐재 성형용 수지조성물에 관한 것이다.
예를들면 T.V., 비디오, 기타의 오디오 기기등에 있어서는 그 케이싱으로서 의장상의 관점이나 중후성을 나타내기 위하여 합성수지제의 흑색 판재가 즐겨 사용되었으며, 또 그 동작상황을 표시하는 여러가지의 파이로트 램프등이 설치된 부분이나 그 주위에 설치되는 커버에 대하여도, 외관상의 필요에서 내부의 투시를 차폐할 수 있도록 불투명하게 되어 있고, 이들 파이로트 램프등의 발광부 전면의 대응하는 부분만이 투명하게 되어 있다.
그리고, 이와같은 케이싱이나 커버를 제조할 때에는, 내부의 투시를 차폐할 수 있는 흑색으로 착색된 수지로 케이싱이나 커버를 형성하고, 그 필요한 곳에 절결(cut)이나 창(window)을 개설하여 이 개설된 절결이나 창에 투명한 수지나 유리 등으로 형성된 판재등을 끼워 넣는 등의 수단이 채용되고 있다.
이 때문에, 케이싱이나 커버의 제조에 절결이나 창을 개설하여 거기에 다른 종류의 판재를 끼워 넣는다는 복잡한 공정이 필요하게 되고, 더우기, 완전히 일치한 상태로 끼워 넣는 것은 불가능에 가까운 일이고, 그 때문에 외관이 손상되거나, 케이싱이나 커버의 재질과 그 절결이나 창에 끼워 넣어지는 판재와의 사이의 재질의 상이에 의하여 다른 많은 문제, 예를들면 열팽창 계수의 차나 접착제의 선택등의 문제가 발생되어 이들 문제를 해결할 수 있는 수단의 개발이 요청되고 있다.
그런데, 특정한 파장영역의 광선만을 투과시키는, 소위 밴드 패스 필터(band pass filter)라고 칭하는 광학 필터로서, 투명한 합성수지에 특정한 염료를 배합한 것이 알려져 있다(미합중국 특허 제3,279,938호 명세서 및 일본 특개 소 47-31,638호와 54-9,642호 및 일본 특공 소 61-18,576호의 각 공보). 그러나, 이들 광학 필터에 있어서는, 그것이 예를들어 리모트콘트롤 장치에서 사용하는 근적외선 영역의 광선만을 투과하고, 오동작의 원인으로 된다는 가시광선을 실질적으로 차단하도록 되어 있고, 이와 같은 수지조성물을 사용하여 케이싱이나 커버등을 제조했을 경우에는, 그 필요한 개소에 절결이나 창을 개설하여 이 창에 투명한 수지나 유리등으로 형성된 판재등을 끼워 넣지 않으면 안되다는 상기와 동일한 문제가 발생한다.
따라서, 본 발명의 목적은, 외관상은 실질적으로 흑색이고 내부의 투시를 차폐할 수 있음과 동시에, 실질적으로 어떤 특정 파장영역의 가시광선만을 투과할 수 있는 흑색 차폐재 성형용 수지조성물을 제공하는데 있다.
또, 본 발명의 다른 목적은, 예를들면 전기 기기의 케이싱이나 커버등으로 성형되고, 흑색으로 내부를 은폐할 수 있는 동시에, 그 동작상태를 표시하는 파이로트 램프등에 대하여는 외부에서 적색 표시로서 확인할 수 있는 흑색 차폐재를 제조하기 위한 흑색 차폐재 성형용 수지조성물을 제공하는데 있다.
즉, 본 발명은 광선투과성이 양호한 합성수지에 복수의 염료가 배합되고, Lab 표색개에 있어서의 L치가 15이하이고(a2＋b2)1/2치가 25이하이고, 또 파장영역 700-780nm의 가시광선에 있어서의 평균 광선투과율이 적어도 35% 이상인 것을 특징으로 하는 외관상은 실질적으로 흑색이면서 광원을 적색으로 휘광시키는 흑색 차폐재 성형용 수지조성물에 관한 것이다.
본 발명에 있어서, 상기 Lab 표색계에 있어서의 L치, a치 및 b치는, 예를들면 그 측정장치로서 닛뽕덴 쇼꾸고오교 가부시끼가이샤의 MODEL-1001 DP를 사용하고, 시료 누르개로 L=96.4, a=0.5 및 b=0.0의 백색판을 사용하고, JIS 규격법(JIS Z 8730)에 따라서 반사법에 의하여 측정한 값이고, 또, 상기 파장영역 700-780nm 가시광선에 있어서의 평균 광선투과율은, 파장 700nm의 광선투과율(α%)과 파장 780nm의 광선투과율(β%)의 평균치(α＋β)/2]로서 구해진 값이다.
본 발명에서 사용하는 광선투과성이 양호한 합성수지로서는 폴리스티렌(GP)수지, 아크릴로니트릴-스티렌(AS) 공중합체, 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA)수지, 스티렌-메틸메타크릴레이트(MS) 공중합체, 폴리카르보네이트수지, 폴리염화비닐수지, 폴리에틸렌수지, 폴리에스테르수지, 폴리프로필렌수지, 폴리비닐부틸탈수지중 어느 1종 또는 2종 이상의 수지의 혼합물로서 투명한 수지라면 그 어느 것이라도 좋다.
이와 같은 광선투과성이 양호한 합성수지에 배합되는 염료로서는, 그것이 가시광선을 흡수하는 한 어떤 것이라도 좋으나, 합성수지에 배합되어 Lab 표색계에 있어서의 L치를 15이하로 조정할 수 있음과 동시에(a2＋b2)1/2치를 25 이하로 조정할 수 있고, 또 파장영역 700-780nm의 가시광선에 있어서의 평균 광선투과율을 35% 이상으로 조정할 필요에서, 바람직하게는 파장영역 700-780nm의 가시광선에 대하여 우수한 광선투과율을 갖는 그린계 염료와, 상기 파장영역 700-780nm의 가시광선에 대하여 우수한 광선투과율을 갖음과 동시에 상기 그린계 염료가 흡수하지 않은 파장영역 700nm 이하의 가시광선을 상기 Lab 표색계의 각 값이 소정의 값이 되기까지 흡수하는 레드계 염료를 주체로 하는 염료 혼합물인 것이 좋고, 이 조합을 중심으로 옐로우계 염료, 오렌지계 염료, 블루계 염료, 바이올렛계 염료등의 다른 염료를 배합하고, 파장영역 700nm 이하의 가시광선을 목표로 하는 Lab 표색계의 각 값을 만족하도록 조정하는 것이 좋다.
이와 같은 목적에서 사용되는 그린계 염료로서는, 그것이 파장영역 700-780nm의 가시광선에 대하여 우수한 광선투과율을 갖고 있는 것이라면 어떠한 것이라도 좋은데, 예를들면 아조계, 안트라퀴논계, 페릴렌계등의 각종 염료를 들 수 있으나 바람직한 구체예로서는 솔벤트그린3, 솔벤트그린20, 솔벤트그린26, 솔벤트그린28(이상, 기존 화학물질 명부 구조별 분류 제10류 칼라 인덱스명)등의 안트라퀴논계 유-용성 염료가 있다. 또, 이 그린계 염료와 함께 사용되는 레드계 염료에 대하여도, 그것이 파장영역 700-780nm의 가시광선에 대하여 우수한 광선투과율을 갖고, 상기 그린계 염료가 흡수하지 않은 파장영역 700nm이하의 가시광선을 효율좋게 흡수하는 것이라면 여하한 것이라도 좋은데, 예를 들면 아조계, 안트라퀴논계, 페릴렌계등의 각종 염료를 들 수 있으나, 바람직한 구체예로서는 솔벤트 레드 146, 솔벤트 레드 152, 솔벤트 레드 155, 솔벤트 레드 158, 피그멘트 레드 249(이상, 기존 화학물질 명부 구조별 분류 제10류 칼라 인덱스명)등의 안트라퀴논계 유-용성 염료나 페릴렌계 유용성 염료가 있다. 또, 상기 그린계 염료나 레드계 염료에 배합하여 사용되는 옐로우계 염료, 오렌지계 염료, 블루계 염료, 바이올렛계 염료 등의 다른 염료 또는, 그것이 파장영역 700-780mm의 가시광선에 대하여 우수한 광선투과율을 갖고, 상기 그린계 염료나 레드계 염료가 흡수하지 않은 파장영역 700mm 이하의 가시광선을 효율좋게 흡수하는 것이라면 여하한 것이라도 좋은데, 예를 들면 아조계, 안트라퀴논계, 페릴렌계 등의 각종 염료를 들 수 있으나, 바람직한 구체예로서는 솔벤트 엘로우 114, 솔벤트 엘로우 117, 솔벤트 오렌지 64, 솔벤트 오렌지 67, 솔벤트 오렌지 78, 솔벤트 블루 83, 솔벤트 바이올렛 31, 솔벤트 바이올렛 34(이상, 기존 화학물질 명부 구조별 분류 제10류 칼라 인덱스명)등의 안트라퀴논계 유-용성 염료나 페릴렌계 유용성 염료가 있다.
상기 염료 혼합물중의 각 염료의 혼합비는, 각 염료의 가시광선에 대한 광선투과율 특성에 의하여 결정되는 것이고, 목표로 하는 파장영역 700-780nm이외의 가시광선의 투과율을 0으로 하지 않는한, 그린, 레드, 블루, 바이올렛등의 어떠한 색이 기조로 되는 것이지만, 흑색 차폐재로서의 외관상의 관점에서 가능한 한 흑색에 가까운 것이 좋고, 이 관점에서 사용하는 염료의 종류에 따라서 적절히 결정되고 Lab 표색계에 있어서의 L치가 15이하이고 (a2+b2)1/2치가 25이하가 되도록 조성된다.
또, 상기 합성수지에 배합되는 염료 혼합물의 배합비율에 대하여는, 사용하는 염료 혼합물의 가시광선에 대한 광선투과율 특성이나 성형후의 흑색 차폐재의 두께등에 의하여 다르나, 수지 100중량부에 대하여 통상 0.01-1.0 중량부, 바람직하게는 0.1-0.5중량부이다.
본 발명의 흑색 차폐재 성형용 수지조성물에 대하여는, 반사법으로 측정한 Lab 표색계에 있어서의 L치가 15 이하이고 (a2+b2)1/2치가 25이하, 바람직하게는 L치가 12이하이고 (a2+b2)1/2치가 10이하이고, 또, 파장영역 700-780 nm의 가시광선에 있어서의 평균 광선투과율이 35% 이상, 바람직하게는 40%이상이다. 흑색의 정도를 표시하는 상기 Lab 표색계의 L값 및 (a2+b2)1/2값이 각각 15 및 25보다 높으면, 그 파장영역 700nm이하의 색이 현저하게 나타나서 실질적으로 흑색이라는 느낌이 적어지고, 또 파장영역 700-780nm의 가시광선에 있어서의 평균 광선투과율이 35%보다 낮으면, 파이로트 램프등의 광원으로서 파장영역 700-780nm의 광량이 크지 않은한, 점등시에 외부에서 이것을 명료하게 확인할 수 없게 된다.
그리고, 상기 합성수지에 염료 혼합물을 배합하여 본 발명의 수지조성물을 조제하는 방법에 대하여는, 종래 공지의 방법을 적용할 수 있는데 예를 들면 흑색 차폐재를 성형할 때에 합성수지중에 염료 혼합물을 혼입시켜도 좋고, 또한, 미리 합성수지에 염료 혼합물을 혼입시켜서 소망하는 흑색 차폐재를 성형하기 위한 펠레트 등을 형성하여도 좋다.
또한, 본 발명의 수지조성물에는, 파장영역 700-780nm의 광선투과율이 현저하게 손상되지 않는한, 용도 및 필요에 따라서 안정제, 내부윤활제, 대전방지세, 난연제등의 다른 첨가제를 참가할 수 있다.
본 발명의 흑색 차폐재 성형용 수지조성물은 T.V., 비디오, 기타의 오디오 기기등의 여러가지의 전기기기의 케이싱이나 커버등의 성형재료로서 사용할 수 있고, 특히 파장영역 700-780nm의 가시광선 이외에 800-2,500nm의 근적외선에 대하여도 양호한 광선투과율을 갖는 것을 사용하면, 리모트콘트롤의 수광용 창(light-receiving window)의 성형재료로서 혹은 이 수광용 창이 일체로 성형되는 케이싱이나 커버등의 성형재료로서 사용할 수 있다.
본 발명의 수지조성물은 Lab 표색계에 있어서의 L치가 15이하이고 (a2+b2)1/2치가 25이하이고, 파장영역 700-780nm의 가시광선에 대하여는 그 평균 광선투과율이 35% 이상이므로, 외관상은 실질적으로 흑색을 나타내고, 또 파장영역 700-780nm의 가시광선을 발하는 광원, 예를 들면 백색광을 발하는 텅그스텝 램프, 적색광을 바하는 LED 등의 파이로트 램프를 적색으로 휘광시킬 수 있다.
이하, 실시예 및 비교예에 의하여, 본 발명을 구체적으로 설명한다.
[실시예 1-23 및 비교예 1-16]
[염료 혼합물의 조제]
광선투과성이 양호한 합성수지에 배합하는 염료 혼합물로서 하기의 것을 조제하였다.
염료혼합물 A-1
솔벤트 그린(G-1, Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. 제, 상품명 : Mitsui PS Green B), 솔벤트 레드 155(R-1, Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. 제 상품명 : Mitsui PS Red BB), 솔벤트 엘로우 114(Y-1, Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. 제, 상품명 : Mitsui PS Yellow GG) 및 솔벤트 오렌지 64(O-1,Mitsui Toatsu Chemicals,Inc.제, 상품명 : Mitsui PS Orange GG)를 사용하고, G-1: R-1: Y-1: O-1=1:1:1:1의 혼합비로 혼합하여 염료 혼합물 A-1을 조제하였다.
염료 혼합물 A-2
상기 각 염료를 G-1: R-1: Y-1: O-1=1:1:3:5의 혼합비로 혼합하여 염료 혼합물 A-2를 조제하였다.
염료 혼합물 B-1
칼라 인덱스 미등록염료 : 가야세트 그린 A-G(G-2, Nippon Kayaku Co., Ltd. 제, 상품명 : Kayaset Green A-G), 피그멘트 레드 249(R-2,Nippon Kayaku Co., Ltd. 제, 상품명 : Kayaset Red E-BG), 솔벤트 엘로우 117(Y-2,Nippon Kayaku Co., Ltd. 제, 상품명 : Kayaste Yellow E-G), 솔벤트 오렌지 67(O-2, Nippon Kayaku Co., Ltd. 제, 상품명 : Kayaset Orange A-N) 및 칼라 인덱스 미등록염료 : 가야세트 블루 A-CR(B-2, Nippon Kayaku Co., Ltd. 제, 상품명 : Kayaset Blue A-CR)을 사용하고, G-2 : R-2 : Y-2 : O-2 : B-2 = 1: 1 : 1 : 1 : 1의 혼합비로 혼합한 염료 혼합물 B-1을 조제하였다.
염료 혼합물 B-2
상기 각 염료를 G-2 : R-2 : Y-2 : O-2 : B-2 = 1: 1 : 3 : 2 : 3의 혼합비로 혼합하여 염료 혼합물 B-2를 조제하였다.
염료 혼합물 C
카본 블랙만의 경우이다.
염료 혼합물 D
상기 각 염료 Y-2, O-2, R-2 및 B-2를 사용하고, Y-2 : O-2 : B-2 = 1: 1 : 3 : 5의 혼합비로 혼합한 염료 혼합물 D를 조제하였다.
염료 혼합물 E
상기 염료 혼합물 D와 솔벤트 그린 28(G-3, Bayer AG 제, 상품명 : Macro-lex Green G)을 사용하고, D : G-3=9 : 1의 비율로 혼합하여 염료 혼합물 E를 조제하였다.
염료 혼합물 F
상기 염료 혼합물 D와 솔벤트 그린 28(G-3)을 사용하여, D : G-3=8 : 2의 비율로 혼합하여 염료 혼합물 F를 조제하였다.
염료 혼합물 G
상기 염료 혼합물 D와 솔벤트 그린 28(G-3)을 사용하고, D : G-3=7 : 3의 비율로 혼합하여 염료 혼합물 G를 조제하였다.
상기 각 염료 혼합물을 투명한 GP 폴리스티렌 1 중량부당 표 1에 표시하는 비율로 배합하고, 압출기로 보다 좋게 혼련하여 펠레트화하여 실시예 1-20 및 비교예 1-16의 수지조성물을 조제하였다. 또, 상기 염료 혼합물 A-2을 사용하여, 이것을 PMMA 수지(Asahi Chemical Industry Co., Ltd. 제, 상품명 : Delpet 80N) 1Kg당 0.1g 첨가하고, 상기 실시예와 동일하게 하여 실시예 21-23의 수지조성물을 조제하였다.
상기 각 실시예 및 비교예의 펠레트를 사출 성형하여 두께 1mm, 2mm 및 3mm의 시험편을 성형하였다. 성형된 시험편에 대하여 그 전광선투과율, 파장영역 700-780nm의 평균 광선투과율, Lab 표색계 (LIS Z 8730)의 L치 및 a치 및 b치를 측정하여 (a2+b2)1/2치(Y치)를 구했다. 결과를 표 1에 표시한다.
이 표 1의 결과에서 명백한 바와 같이, 각 실시예의 시험편은 그 외관이 거의 흑색이고, 또 이들 각 시험편의 이면측에서 백색광의 파이로트 램프를 점등시킨 바 그 표면측에서 산뜻한 농적색으로 관찰되었다.
또, 상기 실시예 4, 실시예 7, 실시예 16 및 실시예 17 및 비교예 1, 비교예 6 및 비교예 10의 각 시험편에 대하여 측정한 파장영역 600-1200nm의 광선투과율 챠트를 각각 제1도 및 제2도에 표시한다.
[표 1]
(주) * 1 : 염료혼합물의 배합량은 수지 100 중량부당의 중량부 수 2 : Y = (a2+b2)1/2
Claims (3)
- 광선투과성이 양호한 합성수지에 다수의 염료가 배합되어 있으며 Lab 표색계에 있어서의 L치가 15이하, (a2+b2)1/2치가 25이하이고, 또, 파장영역 700-780nm의 가시광선에 있어서 평균 광선투과율이 적어도 35% 이상인 것을 특징으로 하는, 외관상은 실질적으로 흑색이고 광원을 적색으로 휘광시키는 흑색 차폐재 성형용 수지조성물.
- 제1항에 있어서, 합성수지에 배합되는 다수의 염료 혼합물의 파장영역 700-780nm의 가시광선을 투과하는 그린계 염료와, 상기 파장영역 700-780nm의 가시광선을 투과하는 것과 동시에 상기 그린계 염료가 흡수하지 않는 파장영역 700nm 이하의 가시광선을 흡수하는 레드계 염료를 주체로 하는 흑색 차폐재 성형용 수지조성물.
- 제2항에 있어서, 그린계 염료가 안트라퀴논계 유-용성 염료인 흑색 차폐재 성형용 수지조성물.
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