KR20080091178A - 고무 변성 스티렌계 수지 및 이 수지를 함유하는 광 확산판 - Google Patents

고무 변성 스티렌계 수지 및 이 수지를 함유하는 광 확산판 Download PDF

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Abstract

매트릭스를 형성하는 스티렌 중합체 및 매트릭스중에 도(島)처럼 분산된 고무상 중합체 입자를 포함하는 고무 변성 스티렌 수지가 개시된다. 각각의 고무상 중합체 입자는 스티렌계 중합체 입자의 단면은 내부적으로 스티렌 중합체 입자를 갖는 해도(海島) 구조를 갖는다. 고무 변성 스티렌 수지는 1 - 10 wt% 의 고무상 중합체 및 99 - 90 wt% 의 스티렌계 중합체로 구성되고, 고무상 중합체 입자는 1.0 내지 5.0 ㎛ 의 입자 직경을 갖는다. 고무 변성 스티렌 수지의 메틸에틸케톤 불용분 중 (스티렌계 중합체 중량/고무상 중합체 중량) 의 값은 0.5 - 1.5 의 범위 내이다.

Description

고무 변성 스티렌계 수지 및 이 수지를 함유하는 광 확산판 {RUBBER-MODIFIED STYRENE RESIN AND LIGHT DIFFUSION PLATE CONTAINING SUCH RESIN}
본 발명은 저흡습성 및 투과광의 저 황색도 그리고, 우수한 광 확산성, 광 투과성 및 내충격성을 나타내는 고무 변성 스티렌계 수지에 관한 것이고, 또한 수지를 함유하는 광 확산판에 관한 것이다.
렌즈, 조명 커버, 개인용 컴퓨터 부품 및 디스플레이 부품은 우수한 광학 특징의 이점을 갖는 메타크릴 수지를 주로 사용하고 있다.
최근, 액정 디스플레이 및 액정 텔레비젼은 이들이 널리 사용됨에 따라 대형화되고 있다. 흡습으로 인한 뒤틀림을 방지하기 위해, 흡습이 메타크릴산 수지보다 낮은 수지, 예컨대, 메틸 메타크릴레이트/스티렌 공중합체가 종종 백라이트의 광 확산판을 위한 재료로서 종종 사용되고 있다. 실제로, 흡습으로 인한 뒤틀림 정도는 흡습을 저하시킴으로써 감소되지만, 감소 수준은 충분하지 않다. 그래서, 훨씬 낮은 흡습을 나타내는 폴리스티렌이 사용되고 있다.
광 확산성을 투명 수지에 부여하는 방법으로서, 상이한 굴절률을 갖는 미립자를 투명 수지와 배합하는 방법이 오래전부터 개시되고 있다. 예를 들어, 1 - 10 ㎛ 미립자를 배합하는 기술 (특허 문헌 1); 10 - 50 ㎛ 미립자를 배합하는 기술 (특허 문헌 2); 1 - 6 ㎛ 실리콘 수지 미립자를 1 - 7 ㎛ 무기 미세 분말과 조합으로 배합하는 기술 (특허 문헌 3); 5 ㎛ 미만의 가교 수지 미립자를 5 - 10 ㎛ 의 가교 수지 미립자와 조합으로 배합하는 기술 (특허 문헌 4); 및 1 - 20 ㎛ 광 확산제를 배합하는 기술 (특허 문헌 5) 이 언급되고 있다. 그러나, 상기 미립자는, 이들이 유기 또는 무기인 것과 상관없이, 내충격성을 저하시키는, 수지와의 저 친화성 문제점을 갖는다.
내충격성을 개량하기 위해, 아크릴 다층 중합체를 첨가하는 기술이 개시되고 있다 (특허 문헌 6 내지 8). 그러나, 통상 유화 중합으로 제조되는 다층 중합체 입자가 0.5 ㎛ 미만의 작은 직경을 갖기 때문에, 투과광의 황색도가 높다. 상기 이유로, 다층 중합체 입자는 바람직하지 않다.
내충격성을 갖는 스티렌계 수지로서, 고무 변성 스티렌계 수지 (내충격성 폴리스티렌) 가 공지되어 있다. 그러나, 종래 고무 변성 스티렌계 수지는 투과광의 황색도가 높다는 문제점을 갖는다. 또한, 광의 저 확산-투과성 문제점도 있다. 특허 문헌 9 는 입자의 직경 및 누적 체적비가 소정 범위 내에 해당하도록 입자를 분산시킴으로써 수득되는, 우수한 광 투과성 및 확산성을 갖는 고무 변성 스티렌계 수지를 개시한다. 상기 기술을 이용하여, 광 확산 투과성이 개량되지만; 그러나, 투과광의 황색도는 높다. 황색도의 개량이 요구되고 있다.
특허 문헌 1 : JP-B-60-21662
특허 문헌 2 : JP-A-60-139758
특허 문헌 3 : 일본 특허 제 2512544 호
특허 문헌 4 : JP-A-11-60966
특허 문헌 5 : JP-A-2004-50607
특허 문헌 6 : JP-A-08-198976
특허 문헌 7 : JP-A-2000-296581
특허 문헌 8 : JP-A-2004-90626
특허 문헌 9 : JP-A-2003-2937
본 발명의 목적은, 저 흡습성 및 투과광의 저 황색도, 우수한 광 확산성, 광투과성 및 내충격성을 나타내고, 백라이트 부품, 예컨대, 액정 디스플레이 및 액정 텔레비젼의 광 확산판에서 적합하게 사용되는 고무 변성 스티렌계 수지를 제공하는 것이다.
본 발명자들은 상기 언급된 목적을 달성하기 위해 내충격성 폴리스티렌 수지에 함유된 보강 고무 입자의 구조 및 이의 중합 방법에 관하여 예의 연구하였다. 그 결과, 발명자들은 고무 입자의 특정 구조를 사용함으로써 상기 언급된 목적이 달성될 수 있음을 알아내었다.
더욱 구체적으로, 본 발명은 매트릭스를 형성하는 스티렌계 중합체 및 매트릭스중에 도(島)처럼 분산된 고무상 중합체 입자를 포함하는 고무 변성 스티렌계 수지에 관한 것으로, 각각의 고무상 중합체 입자는 스티렌계 중합체 입자가 해도(海島)처럼 함유되는 단면 구조를 갖고, 고무 변성 스티렌계 수지는 1 - 10 wt% 의 고무상 중합체 및 99 - 90 wt% 의 스티렌계 중합체로 구성되고; 고무상 중합체 입자의 입자 직경은 1.0 내지 5.0 ㎛ 의 범위 내에 해당하고; 고무 변성 스티렌계 수지의 메틸에틸케톤 불용분 중 (스티렌계 중합체 중량/고무상 중합체 중량) 의 값은 0.5 내지 1.5 의 범위 내에 해당한다. 고무 변성 스티렌계 수지의 고무상 중합체 입자의 입자 직경 분포가 바람직하게는 1.0 내지 1.6 의 범위 내에 해당함이 주목된다. 또한, 고무 변성 스티렌계 수지의 톨루엔 불용분의 톨루엔에 대한 팽창 지수는 바람직하게는 5.0 내지 10.0 의 범위 내에 해당한다. 더욱이, 본 발명은 고무 변성 스티렌계 수지로 형성된 1층 이상을 포함하는 광 확산판에 관한 것이다.
본 발명의 고무 변성 스티렌계 수지는 투과광의 저 황색도를 나타내고, 광 확산성, 광 투과성 및 내충격성이 우수하다. 수지의 성형체는 조명 기구, 전조 간판, 액정 디스플레이 및 액정 텔레비젼과 같은 액정 디스플레이 장치의 광 확산판으로서 적합하게 사용된다.
발명을 실시하기 위한 최상의 형태
이제, 본 발명을 더욱 구체적으로 아래 설명할 것이다.
본 발명의 고무 변성 스티렌계 수지의 매트릭스로서 작용하는 스티렌계 중합체를 구성하는 스티렌계 단량체의 예는 스티렌, α-메틸스티렌, p-메틸스티렌 및 p-t-부틸스티렌을 포함한다. 이들은 단독으로 또는 2개 이상의 조합으로 사용될 수 있다. 이들 중, 스티렌이 바람직하다. 필요하다면, 스티렌 단량체와 공중합 가능한 또다른 단량체는 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 한 사용될 수 있다. 여기에서 사용된 공중합 가능한 단량체의 예는 비닐 시아니드 단량체, 예컨대, 아크릴로니트릴 또는 메타크릴로니트릴; (메트)아크릴산 에스테르, 예컨대, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트 또는 부틸(메트)아크릴레이트; 무수물 기를 함유하는 단량체, 예컨대, 말레산 무수물 또는 이타콘산 무수물; 디카르복실산 이미도 기를 함유하는 단량체, 예컨대, 말레이미드, N-메틸말레이미드, N-페닐말레이미드 또는 N-시클로헥실말레이미드; 및 카르복실기를 함유하는 단량체, 예컨대, 아크릴산, 메타크릴산, 말레산 또는 이타콘산을 포함한다.
스티렌계 단량체와 공중합 가능한 단량체의 양은 매트릭스를 구성하는 단량체로서 바람직하게는 25 중량부 이하, 및 더욱 바람직하게는 10 중량부 이하이다.
본 발명의 고무 변성 스티렌계 수지는 도 1 에 나타낸 구조를 갖는다. 도 1 의 참조 숫자 (1) 은 매트릭스로서 작용하는 스티렌계 중합체를 나타낸다. 참조 숫자 (2) 는 매트릭스에 분산된 고무상 중합체 (입자) 를 나타낸다. 참조 숫자 (3) 은 고무상 중합체에 함유된 스티렌계 중합체를 나타낸다. 본 발명의 고무 변성 스티렌계 수지의 분산상을 형성하는 고무상 중합체 입자는 매트릭스에서 도처럼 분산된다. 고무상 중합체 입자의 단면에서, 스티렌계 중합체 (입자) 를 함유하는 해도 구조가 관찰된다. 함유된 스티렌계 중합체 (입자) 는 바람직하게는 극히 작고 균일한 입자 입자 직경을 갖는다.
고무상 중합체 입자를 형성하는 고무상 중합체는 폴리부타디엔 고무 (저-시스 폴리부타디엔, 고-시스 폴리부타디엔), 스티렌-부타디엔 공중합체 (랜덤 및 블록 스티렌-부타디엔 공중합체 (SBR)), 더욱 바람직하게는, 폴리부타디엔 고무, 및 특히 바람직하게는, 저-시스 폴리부타디엔이다. 스티렌-부타디엔 공중합체내 스티렌 중합체의 함량은 바람직하게는 25 wt% 이하, 및 더욱 바람직하게는 10 wt% 이하이다. 스티렌-부타디엔 공중합체내 스티렌 중합체의 함량이 증가하는 경우, 공중합체의 굴절률이 매트릭스의 것과 근접하게 되고, 그 결과 확산성이 저하하는 경향이 있다.
본 발명의 고무 변성 스티렌계 수지는 1 내지 10 wt% 의 고무상 중합체 및 99 내지 90 wt% 의 스티렌계 중합체, 바람직하게는 2 내지 10 wt% 의 고무상 중합체 및 98 내지 90 wt% 의 스티렌계 중합체, 및 더욱 바람직하게는, 3 내지 9 wt% 의 고무상 중합체 및 97 내지 91 wt% 의 스티렌계 중합체로 구성된다. 고무상 중합체의 함량이 1 wt% 미만인 경우, 내충격성 및 광 확산성이 저하된다. 함량이 10 wt% 초과하는 경우, 강성 및 광 투과성이 저하된다.
고무 변성 스티렌계 수지에 분산된 고무상 중합체 입자의 직경은 1.0 내지 5.0 ㎛, 및 바람직하게는, 1.2 내지 4.0 ㎛, 및 더욱 바람직하게는, 1.3 내지 3.5 ㎛ 에 해당한다. 입자 직경이 1.0 ㎛ 미만인 경우, 확산성이 저하된다. 상기 수지가 광 확산판으로서 사용되는 경우, 광원은 판을 통해 쉽게 보여지고; 동시에, 투과광의 황색도가 증가하며, 또한, 내충격성이 불량해진다. 다른 한편, 입자 직경이 5.0 ㎛ 를 초과하는 경우, 높은 광 확산성을 만족스럽게 달성하기 위해 다량의 고무상 중합체 분산 입자가 요구된다. 그 결과, 강성은 저하되고, 따라서, 상기 경우는 바람직하지 않다. 또한, 메틸에틸케톤 불용분 중 (스티렌계 중합체 중량/고무상 중합체 중량) 의 비율을 저하시키는 것이 어렵게 되고, 투과광의 황색도를 증가시킨다. 또한, 상기 측면에서, 상기 경우는 바람직하지 않다.
분산 입자의 체적 기준 중앙 직경의 갯수 기준 중앙 직경에 대한 비율로 수득되는 입자 직경 분포는 바람직하게는 1.0 내지 1.6 및 더욱 바람직하게는 1.0 내지 1.5 의 범위내에 해당한다. 입자 직경 분포가 1.6 을 초과하는 경우, 투과광의 황색도는 증가하는 경향이 있다.
고무 변성 스티렌계 수지의 메틸에틸케톤 불용분 중 (스티렌계 중합체 중량/고무상 중합체 중량) 의 값은 0.5 내지 1.5, 바람직하게는 0.6 내지 1.4 및 더욱 바람직하게는 0.7 내지 1.3 의 범위내에 해당한다. 내충격성이 저하되기 때문에, (스티렌계 중합체 중량/고무상 중합체 중량) 의 값이 0.5 미만인 경우는 바람직하지 않다. 다른 한편, 투과광의 황색도가 증가하기 때문에, (스티렌계 중합체 중량/고무상 중합체 중량) 의 값이 1.5 를 초과하는 경우도 바람직하지 않다. 후자 경우의 수지가 광 확산판으로서 사용되는 경우, 판의 색을 조정하는 것이 어렵고 따라서 바람직하지 않다. 또한, (스티렌계 중합체 중량/고무상 중합체 중량) 의 값이 높을수록, 확산성은 저하된다.
고무 변성 스티렌계 수지의 분산상의 함량 (겔 함량) 의 측정은, 수지를 용매에 용해시키고, 용액을 원심분리시키고, 불용분 (분산상) 을 가용분으로부터 디캔테이션으로 분리시키고 불용분을 건조시킴으로써 수행될 수 있다. 일반적으로, 톨루엔이 용매로서 사용된다. 그러나, 분산된 소형 입자 직경의 입자를 갖거나 또는 저 가교도의 고무상 중합체를 함유하는 고무 변성 스티렌계 수지의 경우에 톨루엔이 사용되는 경우, 톨루엔과 겔 함량과의 고 친화성으로 인해 측정 작업 동안 디캔테이션에 의해 겔 함량이 유출된다. 그 결과, 분산상의 함량은 때때로 실제 값보다 낮아지게 된다. 상기 이유로, 메틸에틸케톤이 본 발명에서 사용된다. 메틸에틸케톤이 사용되는 경우, 분산상의 함량은 디캔테이션에 의한 겔 함량의 유출 없이 측정될 수 있다.
고무 변성 스티렌계 수지의 톨루엔 불용분의 톨루엔에 대한 팽창 지수는 바람직하게는 5.0 내지 10.0, 더욱 바람직하게는 6.0 내지 9.0 및 추가로 바람직하게는 6.0 내지 8.0 의 범위 내에 해당한다. 팽창 지수는 고무상 중합체의 가교 밀도를 나타낸다. 지수의 수치가 작을수록, 가교 밀도는 높아진다. 수치가 클수록, 가교 밀도가 저하된다. 팽창 지수가 작아짐에 따라, 고무 변성 스티렌계 수지의 강도가 감소하는 경향이 있다. 다른 한편, 팽창 지수가 커짐에 따라, 성형 가공 동안 배향에 의해 분산 입자가 쉽게 변형되고, 그 결과 확산성이 저하되는 경향이 있다.
고무 변성 스티렌계 수지의 메틸에틸케톤 불용분 (겔) 은 바람직하게는 3 내지 25 wt%, 더욱 바람직하게는 4 내지 23 wt% 및 추가로 바람직하게는 6 내지 20 wt% 의 범위 내에 해당한다. 메틸에틸케톤 불용성 겔 함량이 저하됨에 따라, 광 확산성이 저하되는 경향이 있다. 메틸에틸케톤 불용성 겔 함량이 증가함에 따라, 광 투과성이 저하되는 경향이 있다.
본 발명에 따른 고무 변성 스티렌계 수지의 제조 방법이 설명될 것이다.
본 발명의 고무 변성 스티렌계 수지의 중합 방법으로서, 괴상 (mass) 중합, 용액 중합 및 괴상 현탁 중합이 언급될 수 있다. 이들 중에서, 괴상 중합 또는 용액 중합이 바람직하다. 더욱이, 연속 괴상 중합 또는 연속 용액 중합이 생산성 및 경제성의 관점에서 특히 바람직하다. 더욱 구체적으로, 고무상 중합체, 스티렌계 단량체, 스티렌계 단량체와 공중합 가능한 또다른 임의의 단량체, 용매, 중합 개시제 및 연쇄이동제를 함유하는 중합 용액을 중합시키면서, 고무상 중합체를 입자화시키지 않는 정도로 중합 진행을 억제시킴으로써 제 1 유동 중합 용액이 제조된다. 스티렌계 단량체, 스티렌계 단량체와 공중합 가능한 또다른 임의의 단량체, 용매, 중합 개시제 및 연쇄이동제를 첨가하고 중합 동안 배치함으로써 제 2 유동 중합 용액이 제조된다. 그 다음, 제 1 유동 중합 용액 및 제 2 유동 중합 용액이 연속적으로 서로 혼합되면서 고 전단력을 적용함으로써 교반된다. 교반 혼합에 의해 과립화가 강제로 수행된 후, 중합을 추가로 진행한다. 중합 혼합물을 회수 장치에 도입하고, 여기에서 용매 및 미반응 단량체를 가열 증발에로 제거하여 고무 변성 스티렌계 수지를 수득한다. 회수 장치는 스티렌계 수지 제조에 통상 사용되는 장치이다. 예를 들어, 플래시 탱크 (flash-tank) 시스템 그리고 다단계 통기를 갖춘 압출기가 사용될 수 있다.
예를 들어, 제 1 유동 중합 용액 및 제 2 유동 중합 용액을 고 전단력의 적용으로 연속해서 혼합하기 위한 믹서/교반기의 회전수 (전단력), 제 1 유동 중합 용액의 중합비, 및 제 1 유동 중합 용액내 함유된 스티렌계 중합체의 분자량을 조절함으로써 고무상 중합체 입자의 직경은 제어될 수 있다. 예를 들어, 제 1 유동 중합 용액내 함유된 고무상 중합체의 양, 제 1 유동 중합 용액 대 제 2 유동 중합 용액의 혼합비, 용액 혼합물내 함유된 스티렌계 중합체의 양 및 믹서/교반기의 회전수를 조절함으로써 메틸에틸케톤 불용분 중 (스티렌계 중합체 중량/고무상 중합체 중량) 의 값은 제어될 수 있다.
톨루엔 불용분의 톨루엔에 대한 팽창 지수는 예를 들어 회수 시스템의 온도를 조절함으로써 제어될 수 있다.
상기 언급된 제조 방법에 있어서, 제 1 유동 중합 용액내 함유된 고무상 중합체의 양은 바람직하게는 6 wt% 이상 및 더욱 바람직하게는 8 wt% 이상이다. 중합 용액내 함유된 중합 개시제의 양은 100 내지 1000 ppm 및 더욱 바람직하게는 300 내지 800 ppm 이다. 제 1 유동 중합 용액 대 제 2 유동 중합 용액의 혼합비는 바람직하게는 1:1 내지 3:7 이다. 용액 혼합물내 함유된 스티렌계 중합체의 양은 바람직하게는 24 내지 45 wt% 이다. 더욱이, 제 1 유동 중합 용액 및 제 2 유동 중합 용액이 고 전단력의 적용으로 연속적으로 혼합 교반되는 것이 바람직하다.
동일 방법으로 제조된 고무상 스티렌계 수지로 형성된 광 투과성 성형품은 JP-A-2003-2937 에 개시되어 있다. 실시예에서 나타난 제 1 유동 중합 용액 대 제 2 유동 중합 용액의 혼합비가 2:1 이고 용액 혼합물내 함유된 스티렌계 중합체의 함량이 낮기 때문에, 상기 방법으로 제조된 성형품은 본 발명의 고무 변성 스티렌계 수지의 메틸에틸케톤 불용분 중 (스티렌계 중합체 중량/고무상 중합체 중량) 의 값을 만족시킬 수 없다. 또한, 고무상 중합체를 과립화하기 위해 스티렌계 중합체를 고무상 중합체의 존재 하에 중합시키는 종래 방법 또는 과립화를 촉진시키기 위해 스티렌계 중합체를 첨가하는 종래 방법은 본 발명에 따른 고무 변성 스티렌계 수지를 제조하지 못한다.
고무 변성 스티렌계 수지내 함유된 고무상 중합체의 양은, 목적 양을 만족시키기 위해 원료 중 고무상 중합체의 함량을 제어함으로써 또는 고무상 중합체의 중합비를 제어함으로써 조절될 수 있다. 본 발명의 고무 변성 스티렌계 수지는 상기 언급된 제조 방법으로 제조될 수 있지만; 그러나, 고무상 중합체를 함유하지 않는 폴리스티렌 수지와 같은 스티렌계 수지를 상기 언급된 제조 방법으로 수득된 고무 변성 스티렌계 수지와 혼합시키는 또다른 방법으로 제조될 수 있다. 고무 변성 스티렌계 수지가 상기 언급된 방법으로 제조되는 경우, 고무 변성 스티렌계 수지내 함유된 고무상 중합체의 양은 바람직하게는 4 내지 10 wt%, 더욱 바람직하게는 4 내지 9 wt% 및 더욱 바람직하게는 5 내지 9 wt% 이다. 고무상 중합체의 양이 4 wt% 미만인 경우, 메틸에틸케톤 불용분 중 (스티렌계 중합체 중량/고무상 중합체 중량) 의 값은 증가하는 경향이 있다. 고무상 중합체의 양이 10 wt% 를 초과하는 경우, 제 1 유동 중합 용액의 점도는 증가한다. 그 결과, 용액을 공급하는 것이 어려워진다.
중합 개시제로서 작용하는 유기 퍼옥시드의 예는 퍼옥시케탈, 디알킬퍼옥시드, 디아실퍼옥시드, 퍼옥시디카르보네이트, 퍼옥시에스테르, 케톤퍼옥시드 및 히드로퍼옥시드를 포함한다.
사용될 수 있는 중합 용매의 예는 에틸벤젠, 톨루엔 및 크실렌을 포함할 수 있다.
본 발명의 고무 변성 스티렌계 수지의 제조 방법의 회수 단계 이전 또는 이후 시점에서, 또는 고무 변성 스티렌계 수지의 압출 및 성형 단계에서, 본 발명의 목적이 방해되지 않는 한, 각종 첨가제, 예컨대, 자외선 흡수제, 광 안정화제, 힌더드 페놀, 인 또는 황 산화방지제, 윤활제, 대전방지제, 난연제, 각종 염료 및 안료, 형광 증백제 및 광 흡수제 (특정 파장의 흡수광) 이 임의로 첨가될 수 있다.
본 발명에 있어서, 광원 램프로부터 발생된 자외선에 의한 착색을 방지하기 위해, 자외선 흡수제 및 광 안정화제가 본 발명의 고무 변성 스티렌계 수지에 첨가될 수 있다. 자외선 흡수제의 예는 벤조트리아졸계 자외선 흡수제, 예컨대, 2-(5-메틸-2-히드록시페닐)벤조트리아졸, 2-[2-히드록시-3,5비스(α,α'디메틸벤질)페닐]벤조트리아졸 또는 2-(3,5-디-t-아밀-2-히드록시페닐)벤조트리아졸; 벤조페논계 자외선 흡수제, 예컨대, 2-히드록시-4-메톡시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4-메톡시벤조페논 또는 2-히드록시-4-n-옥톡시벤조페논; 살리실산계 자외선 흡수제, 예컨대, 페닐 살리실레이트 또는 4-t-부틸페닐 살리실레이트; 2-(1-아릴알키덴)말론산 에스테르계 자외선 흡수제; 및 옥살라닐리드계 자외선 흡수제를 포함한다. 광 안정화제의 예는 힌더드 아민계 광 안정화제를 포함한다. 힌더드 아민계 광 안정화제의 예는 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트 및 N,N'-비스(3-아미노프로필)에틸렌디아민·2,4-비스[N-부틸-N-(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)아미노]-6-클로로-1,3,5-트리아진 축합물을 포함한다. 자외선 흡수제 및 광 안정화제는 각각 단독으로 또는 2종 이상의 조합으로 사용될 수 있다. 첨가량, 즉, 자외선 흡수제 및 광 안정화제의 총 흡수량은 고무 변성 스티렌계 수지 (100 중량부) 에 대해 바람직하게는 0.02 내지 2.0 중량부 및 더욱 바람직하게는 0.1 내지 1.5 중량부이다.
더욱이, 마스킹제, 예컨대, 형광 증백제 및 블루잉(bluing)제가 임의로 본 발명의 고무 변성 스티렌계 수지에 첨가될 수 있다.
본 발명의 고무 변성 스티렌계 수지에 첨가제의 첨가 방법은 공지된 방법으로부터 선택될 수 있다. 예를 들어, 고무 변성 스티렌계 수지, 첨가제 및 임의로 고무상 중합체를 함유하지 않는 스티렌계 수지를 헨쉘 믹서 또는 텀블러로 혼합하고, 이후, 단축 또는 쌍축 압출기 및 각종 형태의 혼련기로 용융 및 혼련시켜 펠렛 또는 플레이트 형태의 성형 조성물을 수득한다.
본 발명의 고무 변성 스티렌계 수지는 압출 성형, 사출 성형 및 압축 성형을 이용하여 각종 형태의 성형품으로 성형될 수 있고, 조명 장치, 전조 간판, 액정 장치, 예컨대, 액정 디스플레이 및 액정 텔레비젼에 적합하게 사용될 수 있다. 이들 중, 본 발명의 고무 변성 스티렌계 수지는 액정 장치의 직하형 백라이트 확산판으로서 적합하게 사용된다.
본 발명은 더욱 구체적으로 아래 설명될 것이지만; 그러나, 본 발명은 하기 실시예로 제한되지 않는다.
하기 측정 방법 및 평가 방법이 본 발명에서 사용되었음을 주목.
(1) 분산 입자 직경, 입자 직경 분포
Beckmann Coulter, Inc. 사에 의해 제조되고 직경 30 ㎛ 의 개구관을 갖춘 COULTER MULTISIZER II (상품명) 를 이용하여, 2 내지 5 개의 고무 변성 스티렌계 수지 펠렛을 약 5 ml 의 디메틸포름아미드에 배치하고 약 2 내지 5 분 동안 방치시켰다. 그 다음, 디메틸포름아미드내 용해분을 적합한 입자 농도로서 측정하고, 체적 기준 중앙 직경을 구하였다. 갯수 기준 중앙 직경을 체적 기준 중앙 직경과 동시에 측정하였다. 입자 직경 분포를 체적 기준 중앙 직경/갯수 기준 중앙 직경으로부터 수득하였다.
(2) 고무상 중합체 함량 (wt%)
고무 변성 스티렌계 수지 (0.25 g) 를 50 ml 의 클로로포름에 용해시켰다. 혼합물에, 1염화요오드를 첨가하였다. 고무 성분의 이중 결합을 반응시킨 후, 요오드화칼륨을 첨가하여 나머지 1염화요오드를 요오드화물로 전환시키고, 이것을 1염화요오드 방법에 따라 티오황산나트륨으로 역적정하였다. 상기 방식으로, 고무 변성 스티렌계 수지내 고무상 중합체의 함량을 측정하였다.
(3) 메틸에틸케톤 불용분 (wt%)
고무 변성 스티렌계 수지 (1 g) 를 칭량하였다 (W1). 여기에, 메틸에틸케톤 (20 ml) 을 첨가하고, 23 ℃ 에서 2 시간 동안 교반시킨 다음, 10 ℃ 이하에서 20,000 rpm 으로 60 분 동안 Hitachi Corporation 사에 의해 제조된 원심분리기 (himac (상품명) CR-20 (로터: R20A2)) 로 분리시켰다. 상청액을 디캔테이션으로 제거하여 불용분을 수득하였다. 이어서, 160 ℃, 20 mmHg 이하의 조건 하에서 진공 건조를 60 분 동안 실시하였다. 데시케이터에서 실온으로 냉각 후, 생성 불용분을 칭량하였다 (W2). 메틸에틸케톤 불용분을 하기 식에 따라 수득하였다:
메틸에틸케톤 불용분 (wt%) = (W2/W1)×100
(4) 톨루엔에 대한 팽창 지수
고무 변성 스티렌계 수지 (1 g) 를 칭량하였다 (W3). 여기에, 톨루엔 (20 ml) 을 첨가하고, 23 ℃ 에서 2 시간 동안 교반시킨 다음, 10 ℃ 이하에서 20,000 rpm 으로 60 분 동안 Hitachi Corporation 사에 의해 제조된 원심분리기 (himac (상품명) CR-20 (로터: R20A2)) 로 분리시켰다. 상청액을 디캔테이션으로 제거하여 불용분을 수득하였다. 톨루엔을 함유하는 불용분의 중량을 칭량하였다 (W4). 이어서, 160 ℃, 20 mmHg 이하의 조건 하에서 진공 건조를 60 분 동안 실시하였다. 데시케이터에서 실온으로 냉각 후, 생성 불용분을 칭량하였다 (W5). 톨루엔에 대한 팽창 지수를 하기 식에 따라 수득하였다:
톨루엔에 대한 팽창 지수 = W4/W5
(5) 분산상 중 (스티렌계 중합체 중량/고무상 중합체 중량) PS/Ru 비
고무 변성 스티렌계 수지내 분산상의 PS/Ru 비를 하기 식에 따라 수득하였다:
분산상의 PS/Ru 비 = (메틸에틸케톤 불용분 - 고무상 중합체 함량)/고무상 중합체 함량.
(6) 샤르피 (Charpy) 충격 강도
샤르피 충격 강도를 ISO 179 에 따라 측정하였다.
(7) 전체 광선 투과율, 황색도
전체 광선 투과율을 JIS K7105 에 따라 Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. 에 의해 제조된 색차 탁도 측정기 COH300A (상품명) 로 측정하였다. 동시에, 황색도를 측정하였다.
(8) 확산율
Optec Co., Ltd. 에 의해 제조된 변각광도계를 이용하여, 광이 오른쪽 각에서 시험편에 입사하도록 백색 광원을 직접 시험편에 적용하였다. 0°내지 70°의 각 범위 내에서 입사광 측의 반대쪽에 투과광의 휘도를 측정하였다. 확산율을 하기 식에 따라 산출하였다.
광 확산율 (%) = (20°에서의 휘도 + 70°에서의 휘도) ÷ (5°에서의 휘도 × 2) × 100
실시예 및 비교예에서 사용된 고무 변성 스티렌계 수지를 하기 방법에 따라 제조하였다.
(고무 변성 스티렌계 수지 H1 의 제조)
교반기 및 재킷을 갖춘 용량 1.8 L 의 타워 반응기 (제 1 반응기) 에, 하기 중합 용액 (a) 를 제 1 유동으로서 1.5 L/Hr 의 비율로 연속해서 공급하였다.
5 wt% 스티렌 용액이 35 센티포이즈의 점도 (25 ℃) 를 갖는 저-시스 폴리부타디엔 고무를 고무상 중합체로서 사용하여 하기 조성을 갖는 중합 용액 (a) 를 제조하였다.
중합 용액 (a)
고무상 중합체 12.5 중량부
스티렌 74.5 중량부
에틸벤젠 13.0 중량부
α-메틸스티렌 2량체 0.26 중량부
1,1-비스(t-부틸퍼옥시)시클로헥산 0.05 중량부
디-t-부틸퍼옥시드 0.02 중량부
제 1 반응기의 교반수를 100 rpm 으로 설정하고, 이의 온도를 104 ℃ 로 조절하였다. 제 1 반응기의 출구에서 고형분 농도는 21.0 wt% 이었다. 교반기 및 재킷을 갖춘 용량 6.2 L 의 타워 반응기 (제 2 반응기) 에, 하기 중합 용액 (b) 를 제 2 유동으로서 1.5 L/Hr 의 비율로 연속해서 공급하였다.
중합 용액 (b)
스티렌 95.0 중량부
에틸벤젠 5.0 중량부
1,1-비스(t-부틸퍼옥시)시클로헥산 0.01 중량부
제 2 반응기의 교반수를 110 rpm 으로 설정하고, 이의 온도를 123 내지 132 ℃ 로 조절하였다. 제 2 반응기의 출구에서 고형분 농도는 45.2 wt% 이었다. 축 방향으로 19 단의 교반 날개를 갖는 교반 봉을 갖추고 날개 사이에 간격을 고정시키기 위해 믹서의 벽에 핀을 갖는 교반기/믹서 (용량: 0.5 L, 교반 날개의 선단과 믹서의 벽 사이의 간격: 2 mm) 에 제 1 유동 및 제 2 유동을 도입하였다. 상기 유동을 400 rpm 의 교반수에서 혼합하였다. 이어서, 교반기 및 재킷을 갖춘 용량 6.2 L 의 타워 반응기 (제 3 반응기) 에 혼합물을 공급하였다. 중합을 118 내지 123 ℃ 의 온도에서 2.1 시간 동안 실시하였다. 교반기 및 재킷을 갖 춘 용량 6.2 L 의 타워 반응기 (제 4 반응기) 에 혼합물을 추가로 공급하였다. 중합을 120 내지 130 ℃ 에서 2.1 시간 동안 실시하였다. 압출기 온도를 240 ℃ 로 설정하고 제 1 단계 통기 및 제 2 단계 통기의 진공도를 25 토르로 설정함으로써, 수득된 중합 용액을 증발용 2단계 통기를 갖춘 압출기에 연속적으로 공급하여 미반응 단량체 및 용매를 회수하고 고무 변성 스티렌계 수지 H1 을 수득하였다.
(고무 변성 스티렌계 수지 H2 의 제조)
교반기 및 재킷을 갖춘 용량 1.8 L 의 타워 반응기 (제 1 반응기) 에, 하기 중합 용액 (a) 를 제 1 유동으로서 1.5 L/Hr 의 비율로 연속해서 공급하였다.
5 wt% 스티렌 용액이 35 센티포이즈의 점도 (25 ℃) 를 갖는 저-시스 폴리부타디엔 고무를 고무상 중합체로서 사용하여 하기 조성을 갖는 중합 용액 (a) 를 제조하였다.
중합 용액 (a)
고무상 중합체 11.5 중량부
스티렌 75.5 중량부
에틸벤젠 13.0 중량부
α-메틸스티렌 2량체 0.66 중량부
1,1-비스(t-부틸퍼옥시)시클로헥산 0.05 중량부
디-t-부틸퍼옥시드 0.01 중량부
제 1 반응기의 교반수를 100 rpm 으로 설정하고, 이의 온도를 108 ℃ 로 조절하였다. 제 1 반응기의 출구에서 고형분 농도는 22.0 wt% 이었다. 교반 기 및 재킷을 갖춘 용량 6.2 L 의 타워 반응기 (제 2 반응기) 에, 하기 중합 용액 (b) 를 제 2 유동으로서 1.5 L/Hr 의 비율로 연속해서 공급하였다.
중합 용액 (b)
스티렌 95.0 중량부
에틸벤젠 5.0 중량부
1.1-비스(t-부틸퍼옥시)시클로헥산 0.01 중량부
제 2 반응기의 교반수를 110 rpm 으로 설정하고, 이의 온도를 123 내지 132 ℃ 로 조절하였다. 제 2 반응기의 출구에서 고형분 농도는 45.1 wt% 이었다. 방법을 교반기/믹서에서 실시한 후, 제 3 반응기의 온도를 117 내지 123 ℃ 로 설정하고 제 4 반응기의 온도를 123 내지 133 ℃ 로 설정하는 것을 제외하고, 고무 변성 스티렌계 수지 H1 의 경우에서와 같은 동일 과정을 반복하여 고무 변성 스티렌계 수지 H2 를 수득하였다.
(고무 변성 스티렌계 수지 H3 의 제조)
교반기 및 재킷을 갖춘 용량 1.8 L 의 타워 반응기 (제 1 반응기) 에, 하기 중합 용액 (a) 를 제 1 유동으로서 1.2 L/Hr 의 비율로 연속해서 공급하였다.
5 wt% 스티렌 용액이 95 센티포이즈의 점도 (25 ℃) 를 갖는 저-시스 폴리부타디엔 고무를 고무상 중합체로서 사용하여 하기 조성을 갖는 중합 용액 (a) 를 제조하였다.
중합 용액 (a)
고무상 중합체 10.1 중량부
스티렌 74.9 중량부
에틸벤젠 15.0 중량부
α-메틸스티렌 2량체 0.325 중량부
1,1-비스(t-부틸퍼옥시)시클로헥산 0.05 중량부
디-t-부틸퍼옥시드 0.025 중량부
제 1 반응기의 교반수를 100 rpm 으로 설정하고, 이의 온도를 98 ℃ 로 조절하였다. 제 1 반응기의 출구에서 고형분 농도는 15.3 wt% 이었다. 교반기 및 재킷을 갖춘 용량 6.2 L 의 타워 반응기 (제 2 반응기) 에, 하기 중합 용액 (b) 를 제 2 유동으로서 1.8 L/Hr 의 비율로 연속해서 공급하였다.
중합 용액 (b)
스티렌 95.0 중량부
에틸벤젠 5.0 중량부
1.1-비스(t-부틸퍼옥시)시클로헥산 0.01 중량부
제 2 반응기의 교반수를 110 rpm 으로 설정하고, 이의 온도를 126 내지 136 ℃ 로 조절하였다. 제 2 반응기의 출구에서 고형분 농도는 44.9 wt% 이었다. 축 방향으로 19 단의 교반 날개를 갖는 교반 봉을 갖추고 날개 사이에 간격을 고정시키기 위해 믹서의 벽에 핀을 갖는 교반기/믹서 (용량: 0.5 L, 교반 날개의 선단과 믹서의 벽 사이의 간격: 2 mm) 에 제 1 유동 및 제 2 유동을 도입하였다. 상기 유동을 400 rpm 의 교반수에서 혼합하였다. 이어서, 교반기 및 재킷을 갖춘 용량 6.2 L 의 타워 반응기 (제 3 반응기) 에 혼합물을 공급하였다. 중합을 120 내지 126 ℃ 의 온도에서 2.1 시간 동안 실시하였다. 교반기 및 재킷을 갖춘 용량 6.2 L 의 타워 반응기 (제 4 반응기) 에 혼합물을 추가로 공급하였다. 중합을 127 내지 137 ℃ 에서 2.1 시간 동안 실시하였다. 압출기 온도를 240 ℃ 로 설정하고 제 1 단계 통기 및 제 2 단계 통기의 진공도를 25 토르로 설정함으로써, 수득된 중합 용액을 증발용 2단계 통기를 갖춘 압출기에 연속적으로 공급하여 미반응 단량체 및 용매를 회수하고 고무 변성 스티렌계 수지 H3 을 수득하였다.
(고무 변성 스티렌계 수지 H4 의 제조)
압출기의 온도를 210 ℃ 로 설정하는 것을 제외하고, 고무 변성 스티렌계 수지 H1 의 경우에서와 같은 동일 작업을 반복하여 고무 변성 스티렌계 수지 H4 를 수득하였다.
(고무 변성 스티렌계 수지 H5 의 제조)
5 wt% 스티렌 용액이 170 센티포이즈의 점도 (25 ℃) 를 갖는 저-시스 폴리부타디엔 고무를 고무상 중합체로서 사용하여 하기 조성을 갖는 중합 용액 (a) 를 제조하였다.
중합 용액 (a)
고무상 중합체 3.4 중량부
스티렌 86.1 중량부
에틸벤젠 10.5 중량부
α-메틸스티렌 2량체 0.055 중량부
1,1-비스(t-부틸퍼옥시)시클로헥산 0.005 중량부
디-t-부틸퍼옥시드 0.01 중량부
교반기 (각각 내부 용량 6.2 L 를 가짐) 를 갖추고 시리즈로 연결된 3개의 타워 반응기로 형성된 중합 장치에 2.4 L/hr 의 비율로 중합 용액을 연속적으로 공급하였다. 제 1 반응기의 교반수를 90 rpm 으로 설정하였다. 122 내지 131 ℃ 에서 2.6 시간 동안 제 1 반응기에서, 135 내지 145 ℃ 에서 2.6 시간 동안 제 2 반응기에서 및 145 내지 155 ℃ 에서 2.6 시간 동안 제 3 반응기에서 중합을 실시하였다. 압출기 온도를 230 ℃ 로 설정하고 제 1 단계 통기 및 제 2 단계 통기의 진공도를 25 토르로 설정함으로써, 수득된 중합 용액을 증발용 2단계 통기를 갖춘 압출기에 연속적으로 공급하여 미반응 단량체 및 용매를 회수하고 고무 변성 스티렌계 수지 H5 를 수득하였다.
(고무 변성 스티렌계 수지 H6 의 제조)
교반기 및 재킷을 갖춘 용량 2.4 L 의 타워 반응기 (제 1 반응기) 에, 하기 중합 용액 (a) 를 제 1 유동으로서 2.0 L/Hr 의 비율로 연속해서 공급하였다. 5 wt% 스티렌 용액이 35 센티포이즈의 점도 (25 ℃) 를 갖는 저-시스 폴리부타디엔 고무를 고무상 중합체로서 사용하여 하기 조성을 갖는 중합 용액 (a) 를 제조하였다.
중합 용액 (a)
고무상 중합체 9.6 중량부
스티렌 75.4 중량부
에틸벤젠 15.0 중량부
α-메틸스티렌 2량체 0.075 중량부
1,1-비스(t-부틸퍼옥시)시클로헥산 0.075 중량부
제 1 반응기의 교반수를 100 rpm 으로 설정하고, 이의 온도를 97 ℃ 로 조절하였다. 제 1 반응기의 출구에서 고형분 농도는 16.0 wt% 이었다. 교반기 및 재킷을 갖춘 용량 6.2 L 의 타워 반응기 (제 2 반응기) 에, 하기 중합 용액 (b) 를 제 2 유동으로서 1.0 L/Hr 의 비율로 연속해서 공급하였다.
중합 용액 (b)
스티렌 89.7 중량부
에틸벤젠 10.3 중량부
제 2 반응기의 교반수를 110 rpm 으로 설정하고, 이의 온도를 130 내지 140 ℃ 로 조절하였다. 제 2 반응기의 출구에서 고형분 농도는 50.0 wt% 이었다. 축 방향으로 15 단의 교반 날개를 갖는 교반 봉을 갖추고 날개 사이에 간격을 고정시키기 위해 믹서의 벽에 열 전달 관을 갖는 교반기/믹서 (용량: 0.5 L, 교반 날개의 선단과 믹서의 벽 사이의 간격: 5 mm) 에 제 1 유동 및 제 2 유동을 도입하였다. 상기 유동을 200 rpm 의 교반수에서 혼합하였다. 이어서, 교반기 및 재킷을 갖춘 용량 6.2 L 의 타워 반응기 (제 3 반응기) 에 혼합물을 공급하였다. 중합을 112 내지 120 ℃ 의 온도에서 2.1 시간 동안 실시하였다. 교반기 및 재킷을 갖춘 용량 6.2 L 의 타워 반응기 (제 4 반응기) 에 혼합물을 추가로 공급하였다. 중합을 140 내지 155 ℃ 에서 2.1 시간 동안 실시하였다. 압출기 온도를 230 ℃ 로 설정하고 제 1 단계 통기 및 제 2 단계 통기의 진공도를 25 토르로 설정함으로써, 수득된 중합 용액을 증발용 2단계 통기를 갖춘 압출기에 연속적으로 공급하여 미반응 단량체 및 용매를 회수하였다. JP-A-2003-2937 의 실시예 3 에 따라 작업을 실시하여 고무 변성 스티렌계 수지 H6 을 수득하였다.
(고무 변성 스티렌계 수지 H7 의 제조)
교반기 및 재킷을 갖춘 용량 1.8 L 의 타워 반응기 (제 1 반응기) 에, 하기 중합 용액 (a) 를 제 1 유동으로서 2.0 L/Hr 의 비율로 연속해서 공급하였다. 5 wt% 스티렌 용액이 95 센티포이즈의 점도 (25 ℃) 를 갖는 저-시스 폴리부타디엔 고무를 고무상 중합체로서 사용하여 하기 조성을 갖는 중합 용액 (a) 를 제조하였다.
중합 용액 (a)
고무상 중합체 6.75 중량부
스티렌 81.25 중량부
에틸벤젠 12.0 중량부
α-메틸스티렌 2량체 0.29 중량부
1,1-비스(t-부틸퍼옥시)시클로헥산 0.045 중량부
제 1 반응기의 교반수를 80 rpm 으로 설정하고, 이의 온도를 104 ℃ 로 조절하였다. 제 1 반응기의 출구에서 고형분 농도는 14.2 wt% 이었다. 교반기 및 재킷을 갖춘 용량 6.2 L 의 타워 반응기 (제 2 반응기) 에, 하기 중합 용액 (b) 를 제 2 유동으로서 1.0 L/Hr 의 비율로 연속해서 공급하였다.
중합 용액 (b)
스티렌 88.0 중량부
에틸벤젠 12.0 중량부
제 2 반응기의 교반수를 100 rpm 으로 설정하고, 이의 온도를 122 내지 132 ℃ 로 조절하였다. 제 2 반응기의 출구에서 고형분 농도는 38.7 wt% 이었다. 축 방향으로 19 단의 교반 날개를 갖는 교반 봉을 갖추고 날개 사이에 간격을 고정시키기 위해 믹서의 벽에 핀을 갖는 교반기/믹서 (용량: 0.5 L, 교반 날개의 선단과 믹서의 벽 사이의 간격: 2 mm) 에 제 1 유동 및 제 2 유동을 도입하였다. 상기 유동을 300 rpm 의 교반수에서 혼합하였다. 이어서, 교반기 및 재킷을 갖춘 용량 6.2 L 의 타워 반응기 (제 3 반응기) 에 혼합물을 도입하였다. 중합을 125 내지 135 ℃ 의 온도에서 2.1 시간 동안 실시하였다. 교반기 및 재킷을 갖춘 용량 6.2 L 의 타워 반응기 (제 4 반응기) 에 혼합물을 추가로 공급하였다. 중합을 145 내지 155 ℃ 에서 2.1 시간 동안 실시하였다. 압출기 온도를 240 ℃ 로 설정하고 제 1 단계 통기 및 제 2 단계 통기의 진공도를 25 토르로 설정함으로써, 수득된 중합 용액을 증발용 2단계 통기를 갖춘 압출기에 연속적으로 공급하여 미반응 단량체 및 용매를 회수하고 고무 변성 스티렌계 수지 H7 을 수득하였다.
(고무 변성 스티렌계 수지 H8 의 제조)
교반기 및 재킷을 갖춘 용량 1.8 L 의 타워 반응기 (제 1 반응기) 에, 하기 중합 용액 (a) 를 제 1 유동으로서 1.5 L/Hr 의 비율로 연속해서 공급하였다. 5 wt% 스티렌 용액이 35 센티포이즈의 점도 (25 ℃) 를 갖는 저-시스 폴리부타디엔 고무를 고무상 중합체로서 사용하여 하기 조성을 갖는 중합 용액 (a) 를 제조하였 다.
중합 용액 (a)
고무상 중합체 11.5 중량부
스티렌 75.5 중량부
에틸벤젠 13.0 중량부
α-메틸스티렌 2량체 0.16 중량부
1,1-비스(t-부틸퍼옥시)시클로헥산 0.03 중량부
제 1 반응기의 교반수를 100 rpm 으로 설정하고, 이의 온도를 103 ℃ 로 조절하였다. 제 1 반응기의 출구에서 고형분 농도는 18.2 wt% 이었다. 교반기 및 재킷을 갖춘 용량 6.2 L 의 타워 반응기 (제 2 반응기) 에, 하기 중합 용액 (b) 를 제 2 유동으로서 1.5 L/Hr 의 비율로 연속해서 공급하였다.
중합 용액 (b)
스티렌 95.0 중량부
에틸벤젠 5.0 중량부
1,1-비스(t-부틸퍼옥시)시클로헥산 0.01 중량부
제 2 반응기의 교반수를 110 rpm 으로 설정하고, 이의 온도를 123 내지 132 ℃ 로 조절하였다. 제 2 반응기의 출구에서 고형분 농도는 44.8 wt% 이었다. 방법을 교반기/믹서에서 실시한 후, 교반기/믹서의 회전수를 600 rpm 으로 설정하고, 제 3 반응기의 온도를 125 내지 131 ℃ 로 설정하고 제 4 반응기의 온도를 130 내지 140 ℃ 로 설정하는 것을 제외하고, 고무 변성 스티렌계 수지 H1 의 경우에서 와 같은 동일 과정을 반복하여 고무 변성 스티렌계 수지 H8 을 수득하였다.
(GP 폴리스티렌 수지 G1)
중량평균 분자량 (Mw) 312,000, 수평균 분자량 (Mn) 117,000, 분자량 분포 (Mw/Mn) 2.7 및 MFR (200 ℃ - 5 kg) 1.5 g/10분을 갖는 GP 폴리스티렌을 사용하였다.
(확산제 K1)
가교 폴리메틸메타크릴레이트 입자 (Sekisui Chemical Co., Ltd. 제조, 상품명: Techpolymer MBX-5, 굴절률: 1.49, 중량평균 입자 직경: 5 ㎛) 를 사용하였다.
실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 8 에서 사용된 수지 및 측정 방법을 기재하였다. 실시예 1 내지 3 및 비교예 1, 3 내지 5 에서, 고무 변성 스티렌계 수지 H1 내지 H3, H5 내지 H8 의 펠렛을 사용하였다. 실시예 4 및 5, 비교예 2, 6 내지 8 에서, 30 mm 의 2축 압출기로 표 1 및 2 에 나타낸 수지 조성물을 용융 및 혼련시킴으로써 수득된 펠렛을 사용하였다. 수득된 펠렛 (비교예 8 배제) 을 고무상 중합체 함량, 분산 입자의 직경, 입자 직경 분포, 메틸에틸케톤 불용분 및 톨루엔 팽창 지수에 대해 측정하였다. 더욱이, 수득된 펠렛 (비교예 8 포함) 을 사출 성형시켜 시험편을 형성하였다. 시험편을 샤르피 충격 강도에 대해 측정하였다. 더욱이, 전체 광선 투과율, 확산율 및 황색도를 하기와 같이 측정하였다. 40 mm
Figure 112008054794911-PCT00001
및 L/D = 28 의 시트 압출기에 의해 펠렛으로부터 시트 성형품을 제조하였다. 두께 2 mm 의 시트 성형품을 수득하기 위해, 뚜껑 개방도, 연마 롤의 간격 및 인취 속도를 조절함으로써 그리고 압출기 및 다이의 온도를 220 내지 230 ℃ 로 설정함으로써 압출을 실시하였다. 수득된 시트 성형품으로부터, 시험편을 절단하고 측정하였다. 측정 결과를 표 3 및 4 에 나타내었다.
[실시예 1 내지 5]
실시예 1 내지 5 에서, 투과광의 황색도는 낮았다. 전체 광선 투과율, 광 확산성 및 내충격성이 우수하였다.
[비교예 1 내지 7]
비교예 1 내지 8 에서, 투과광의 황색도는 높았다. 따라서, 품질이 낮았다. 또한, 비교예 6 은 광 확산성이 열등하였다.
[비교예 8]
비교예 8 에서, 투과광의 황색도가 낮아도, 내충격성이 불량했다.
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5
고무 변성 스티렌계 수지 H1 100 - - 30 -
고무 변성 스티렌계 수지 H2 - 100 - - -
고무 변성 스티렌계 수지 H3 - - 100 - -
고무 변성 스티렌게 수지 H4 - - - - 30
GP 폴리스티렌계 수지 G1 0 0 0 70 70
표 안의 수치의 단위는 중량부이다.
비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5 비교예 6 비교예 7 비교예 8
고무 변성 스티렌계 수지 H5 100 70 - - - 50 - -
고무 변성 스티렌계 수지 H6 - - 100 - - - 30 -
고무 변성 스티렌계 수지 H7 - - - 100 - - - -
고무 변성 스티렌계 수지 H8 - - - - 100 - - -
확산제 K1 - - - - - - 3.0
GP 폴리스티 렌계 수지 G1 0 30 0 0 0 50 70 100
표 안의 수치의 단위는 중량부이다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5
고무상 중합체의 함량 (wt%) 8.4 8.6 5.4 2.5 2.5
분산 입자 직경 (㎛) 1.3 2.7 2.0 1.3 1.3
입자 직경 분포 1.2 1.4 1.2 1.2 1.2
메틸에틸케톤 불용분 (wt%) 18.2 17.6 13.5 5.5 5.4
톨루엔에 대한 팽창 지수 7.0 7.3 7.3 7.0 10.6
분산상의 Ps/Ru 비 1.2 1.0 1.5 1.2 1.2
전체 광선 투과율 (%) 44 47 47 54 55
광 확산율 (%) 91 89 88 73 69
황색도 (Y.I.) 5.9 5.5 3.9 5.8 6.3
샤르피 충격 강도 (kJ/m2) 12.2 7.7 5.1 4.0 5.2
비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5 비교예 6 비교예 7 비교예 8
고무상 중합체의 함량 (wt%) 4.3 3.0 8.0 6.5 8.4 2.2 2.4 -
분산 입자 직경 (㎛) 2.3 2.3 1.2 7.7 0.8 2.3 1.2 -
입자 직경 분포 1.8 1.8 1.2 3.0 1.1 1.8 1.2 -
메틸에틸케톤 불용분 (wt%) 15.9 11.1 24.0 19.2 17.9 8.1 7.3 -
톨루엔에 대한 팽창 지수 9.2 9.0 9.1 7.6 7.9 9.1 9.0 -
분산상의 Ps/Ru 비 2.7 2.7 2.0 2.0 1.1 2.7 2.0 -
전체 광선 투과율 (%) 44 48 43 60 39 53 54 53
광 확산율 (%) 88 78 91 62 91 60 68 73
황색도 (Y.I.) 13.8 11.5 17.2 14.5 17.1 11.4 11.5 4.8
샤르피 충격 강도 (kJ/m2) 12.8 10.8 13.1 6.2 7.6 8.6 5.0 1.8
본 발명의 고무 변성 스티렌계 수지는 조명 기구, 전조 간판, 액정 디스플레이 장치, 예컨대, 액정 디스플레이 및 액정 텔레비젼을 위한 성형 소재로서 적합하게 사용되고, 성형 방법, 예컨대, 압출 성형, 사출 성형 및 압축 성형에 의해 각종 형태의 성형품으로 제조될 수 있다. 이들 중, 고무 변성 스티렌계 수지는 액정 장치의 직하형 백라이트 확산판으로서 적합하게 사용될 수 있다.
도 1 은 고무상 중합체 입자의 해도 구조를 예시하기 위한 횡단면도이고, 여기에서 참조 숫자 (1) 은 매트릭스로서 작용하는 스티렌계 중합체를 나타내고; 참조 숫자 (2) 는 매트릭스에 분산된 고무상 중합체 (입자) 를 나타내고; 참조 숫자 (3) 은 고무상 중합체 입자에 함유된 스티렌계 중합체를 나타낸다.

Claims (4)

  1. 매트릭스를 형성하는 스티렌계 중합체 및 매트릭스중에 도(島)처럼 분산된 고무상 중합체 입자를 포함하는 고무 변성 스티렌계 수지로서, 각각의 고무상 중합체 입자는 스티렌계 중합체 입자가 해도(海島)처럼 함유되는 단면 구조를 갖고, 고무 변성 스티렌계 수지는 1 - 10 wt% 의 고무상 중합체 및 99 - 90 wt% 의 스티렌계 중합체로 구성되고; 고무상 중합체 입자의 입자 직경은 1.0 내지 5.0 ㎛ 의 범위 내에 해당하고; 고무 변성 스티렌계 수지의 메틸에틸케톤 불용분 중 (스티렌계 중합체 중량/고무상 중합체 중량) 의 값은 0.5 내지 1.5 의 범위 내에 해당하는 고무 변성 스티렌계 수지.
  2. 제 1 항에 있어서, 고무 변성 스티렌계 수지의 고무상 중합체 입자의 입자 직경 분포가 1.0 내지 1.6 의 범위 내에 해당하는 고무 변성 스티렌계 수지.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 고무 변성 스티렌계 수지의 톨루엔 불용분의 톨루엔에 대한 팽창 지수가 5.0 내지 10.0 의 범위 내에 해당하는 고무 변성 스티렌계 수지.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 고무 변성 스티렌계 수지로 형성된 1층 이상을 포함하는 광 확산판.
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