LED 조명에 폴리카보네이트가 선호되는 이유

윌리엄 마샬(William Marshall), 미시간 주 미들랜드 스타이런

유리 및 투명 플라스틱, 특히 아크릴 수지는 오랫동안 조명 산업에서 다양한 미적 및 기능적 목적으로 사용되어 왔습니다. 산업이 발전함에 따라 LED(발광 다이오드) 조명은 틈새 응용 분야에서 좀 더 주류를 이루는 상업 및 주거용 응용 분야로 옮겨갔고, 소재의 특성과 다양한 용도로 인해 플라스틱(특히 폴리카보네이트)에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 폴리카보네이트는 이제 렌즈, 광학 장치, 커버, 채널 문자, 간판, 지구본, 광 확산 장치 등 LED 조명의 다양한 영역에서 볼 수 있습니다.

조명 간판과 손전등은 LED 조명 제조업체와 성형업체가 재료를 선택할 때 요구하는 두 가지 특성, 즉 빛 투과율을 높이기 위한 선명도와 광원을 고르게 확산시켜 표면에 "핫스팟"이 생기지 않도록 하는 재료를 나타냅니다.

제품의 기계적 완전성과 내구성은 업계가 폴리카보네이트에 집중하게 만든 품질입니다. 내열성, 투명성 등 폴리카보네이트의 특정 특성은 LED 조명 산업에서 중요합니다. 그러나 LED 광원은 생산 비용이 상대적으로 비싸고 최대 10년까지 지속될 수 있기 때문에 제조업체와 설계자는 값비싼 광원을 보호하기 위해 조명 렌즈 또는 커버에 사용되는 재료가 LED 광원이 지속되는 것과 동일한 시간 동안 유지되는지 주로 우려합니다.

ISO 180/A(2mm 두께의 테스트 표본)를 사용한 Styron 테스트를 기반으로 합니다. 요청 시 완전한 프로토콜과 결과를 얻을 수 있습니다.

이 기사에서는 LED 조명 솔루션에 사용할 재료를 선택할 때 고려해야 할 중요한 사항에 대해 설명합니다. 이는 폴리카보네이트의 장점과 제조업체와 성형업체 모두 폴리카보네이트를 LED 조명에 사용하기에 이상적인 선택으로 간주하는 이유에 중점을 둡니다.

폴리카보네이트를 선택할 때에는 무엇보다도 용도를 고려해야 합니다. 폴리카보네이트는 어떻게 활용되나요? 소스는 어떻게 보관되나요? 오늘날 LED 광원의 사용은 거의 끝이 없습니다. LED 조명은 매장 전면 표지판 및 채널 문자, 교통 신호등, 매립형 하향등, 작업등, 소매점 및 냉장 디스플레이, 가로등 및 지역 조명, LCD TV 디스플레이 및 모니터, 모바일 기기 및 기타 다양한 응용 분야에서 볼 수 있습니다. 이러한 다양한 응용 분야를 위한 커버, 렌즈 또는 광학 제품을 설계할 때 내구성, 광학 특성, 열 안정성, 발화 저항, 설계 유연성 및 UV 안정성 등 재료의 기능을 고려해야 합니다. LED 소스의 환경은 무엇입니까? 견뎌내려면 어떤 요소가 필요합니까? 기타 고려사항은 다음과 같습니다.

내구성

내구성은 특히 실외에서 광원 보호의 출발점입니다. 필요한 것은 질긴 재료이다. 고체 반도체인 LED 광원 자체는 기존 백열등 광원보다 훨씬 더 견고한 제품이므로 광원을 덮는 데 사용되는 재료는 최소한 그 정도의 탄력성을 가져야 합니다.

폴리카보네이트는 다른 소재보다 충격에 훨씬 강하고 파손될 가능성이 적습니다. 넓은 온도 범위에서도 뛰어난 인성을 가지고 있습니다. 방탄 및 진압 방패, 항공기 캐노피, 허리케인 패널 등의 품목에 사용되는 폴리카보네이트는 엄청난 충격을 견딜 수 있습니다. 일반적으로 폴리카보네이트 수지는 아크릴보다 내충격성이 10배, 유리보다 최대 30배 더 강합니다.

이러한 뛰어난 인성으로 인해 폴리카보네이트는 작업하기가 더 쉽고 재료를 모양으로 절단할 때 파손되거나 부서지는 경향이 적습니다. 많은 응용 분야에서 다른 소재에 비해 폴리카보네이트를 사용할 때 제작된 부품의 두께를 줄이거나 줄이는 것이 가능합니다. 결과적으로 부품 중량 및 자재 비용이 절감되고, 더 적은 양의 제품이 사용되고 더 적은 양의 에너지가 필요하므로 더욱 환경 친화적인 솔루션을 제공합니다.

광학적 특성

ASTM D 1003을 사용한 Stryon 테스트를 기반으로 합니다. 요청 시 전체 프로토콜과 결과를 이용할 수 있습니다.

LED는 매우 밝고 단방향 광원일 수 있으며, 제조업체에는 최대 밝기를 위해 빛이 표면을 통해 직접 빛날 수 있도록 하거나 더 확산된 효과를 위해 광원의 흔적 없이 균일한 배광을 제공하는 재료가 필요합니다. 빛 확산을 위한 재료 첨가제는 빛 투과에 영향을 미칠 수 있고 그 반대의 경우도 마찬가지이므로 속성을 조정할 때는 신중한 균형이 필요한 경우가 많습니다.

다음 방법을 사용한 Stryon 테스트를 기준으로 합니다:Vicat 연화점, ISO 306B(B/50); 열변형 온도(HDT), ISO 75(1.82 MPa, 비어닐링); 용융 질량 유량(MFR), ISO 1133(300°C/1.2kg). 요청 시 완전한 프로토콜과 결과를 얻을 수 있습니다.

LED 광원의 덮개는 투과되거나 확산되는 빛의 양을 조절합니다. 고객은 최적의 광 투과를 보장하기 위해 높은 선명도와 매우 높은 순도를 제공하는 소재를 찾습니다. 응용 분야에 따라 제조업체는 배광의 균일성에도 관심을 갖습니다.

폴리카보네이트는 컴파운딩 공정을 통해 응용 분야의 특정 요구 사항에 맞게 맞춤화될 수 있습니다. 투명한 폴리카보네이트 수지의 경우 90% 이상의 광투과율을 달성할 수 있습니다. 광확산 첨가제가 함유된 폴리카보네이트 수지의 경우 밝은 LED 광원을 숨겨 '핫스팟'을 제거하면서 부품 전체 표면에 걸쳐 탁월한 광 균일성을 얻을 수 있습니다.

열안정성

조명 응용 분야에서는 열이 발생하며 재료와 광원의 근접성에 따라 필요한 열 특성이 결정됩니다. LED 조명은 에너지 효율성이 매우 높지만 여전히 열을 발생시킵니다. 특히 작동 온도가 80~110°C에 도달할 수 있는 고전력 LED 광원의 경우 더욱 그렇습니다. LED 광원과의 긴밀한 접촉이 필요한 광학 및 렌즈 응용 분야의 경우 열 안정성이 뛰어난 소재가 필요합니다.

폴리카보네이트 수지는 아크릴 수지에 비해 열 안정성이 뛰어나며 최대 120°C의 연속 사용 온도에서 사용할 수 있습니다.

점화 저항

발화 저항 또는 난연성에 대한 요구 사항은 기기의 작동 온도와 광원으로부터 확산 매체 또는 덮개까지의 거리에 따라 달라집니다. 폴리카보네이트 수지는 고출력 LED 광원에 탁월한 발화 저항성을 제공합니다. UL 94 HB 및 V-2 가연성 요구 사항을 요구하는 클래스 2 조명기구와 같은 저전압 응용 분야의 경우 폴리카보네이트, 아크릴 및 스티렌-아크릴로니트릴 수지(SAN)와 같은 스티렌계 수지를 렌즈, 커버 및 광학 재료로 간주할 수 있습니다. 클래스 1 등기구와 같이 보다 까다로운 LED 조명 응용 분야의 경우 광학 및 렌즈에 대한 재료 요구 사항은 UL V-0@1.5 – 2.0mm 두께입니다.

폴리카보네이트는 이러한 까다로운 응용 분야에 필요한 광 투과성, 열 안정성 및 발화 저항성을 합리적인 가격으로 제공하는 유일한 투명 플라스틱 수지 중 하나입니다.

디자인 유연성

LED 조명의 장점 중 하나는 제조업체가 제품 디자인에 있어 창의성을 발휘할 수 있는 자유를 제공한다는 것입니다. 기존 백열등 조명과 달리 조명 산업은 더 이상 미적 구성에 제한을 받지 않습니다. LED 소스를 하우징하거나 덮는 데 사용되는 플라스틱 재료는 사출 성형 및 시트 압출/열성형 공정을 통해 수지/재료를 성형하여 수많은 모양과 크기로 형성될 수 있습니다.

폴리카보네이트는 특정 가공 요구 사항에 맞는 다양한 제품과 함께 이러한 가공성 옵션을 제공합니다. 또한 폴리카보네이트의 상대적 강도로 인해 무게, 에너지 및 비용 절감을 위해 부품 크기를 줄일 수 있습니다.

UV 안정성

광원에 노출되면 재료의 특성이 손상될 가능성이 있습니다. LED 환경에서 이러한 노출은 두 가지 방향, 즉 LED 광원 자체와 태양의 자연광에서 올 수 있습니다. 이렇게 지속적으로 노출되면 시간이 지남에 따라 특성이 저하될 수 있습니다. 따라서 LED 응용 분야에 적합한 재료를 선택하고 재료를 구성할 때 제품을 적절하게 UV 안정화하여 이러한 현상의 영향을 최소화하는 것이 특히 중요합니다.

폴리카보네이트는 압출 제품의 첨가제 및 적층 필름을 포함하여 이를 수행하는 다양한 방법을 제공합니다.

재료 선택은 복잡하며 LED 조명 애플리케이션에 적합한 솔루션을 보장하려면 다양한 요소를 고려해야 합니다. 폴리카보네이트는 LED 조명 산업의 가장 어려운 과제 중 일부를 효과적으로 해결했기 때문에 선도적인 소재 선택입니다. 소재의 다양성과 특성을 맞춤화할 수 있는 능력 덕분에 제조업체와 성형업체의 요구 사항을 완벽하게 충족할 수 있습니다.

회사 소개

Styron은 공급원료, 운영, 고객 및 최종 사용자를 공유하는 플라스틱, 고무 및 라텍스 사업을 하나로 묶는 제품 포트폴리오를 갖춘 글로벌 소재 회사입니다. 이 회사는 가전제품, 자동차, 건축 및 건설, 카펫, 상업용 운송, 가전제품, 소비재, 전기 및 조명, 의료, 포장, 종이 및 판지, 고무 제품, 타이어 등의 산업에서 지속 가능한 솔루션을 제공합니다. 회사는 2011년 말부터 회사 이름을 Trinseo로 변경할 계획을 발표했습니다.