在高溫下具有光穩(wěn)定性的熱塑性樹脂組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了在高溫下具有光穩(wěn)定性的熱塑性樹脂組合物。即使在長時間內(nèi)在高溫和高濕度條件下也可以具有高反射率和光效率以及優(yōu)異的耐變色性的熱塑性樹脂組合物包含(A)聚酯樹脂;(B)白色顏料;以及(C)磷酸鈉鹽。
【專利說明】
在高溫下具有光穩(wěn)定性的熱塑性樹脂組合物
[00011 本申請是申請日為2014年12月01日,申請?zhí)枮?01410720622.1,發(fā)明名稱為"在高 溫下具有優(yōu)異的光穩(wěn)定性的熱塑性樹脂組合物"的發(fā)明專利申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 以下公開內(nèi)容涉及在長時間內(nèi)在高溫和高濕度條件下可以具有優(yōu)異的光穩(wěn)定性 和/或可靠性的熱塑性樹脂組合物。
【背景技術(shù)】
[0003] 近來,新型光源如發(fā)光二極管(LED)和有機發(fā)光二極管(0LED)作為照明顯示器件 已經(jīng)受到關(guān)注,同時迅速替代現(xiàn)有光源。照明顯示器件包括諸如反射器、反射杯、擾頻器、殼 體等的部件。用于制造如以上描述的部件中的材料對于高溫應當長時間具有耐性,并且還 最小化反射率和由黃變引起的白度劣化。
[0004] 聚酯及其共聚物和/或混合物可以具有有用的性能如耐熱性、耐沖擊性、成型性 (可塑性)等,使得它們被不同地施加作為內(nèi)部/外部材料。聚酯樹脂也已經(jīng)被用作用于照明 顯示器件的材料。例如,高耐熱性聚酯樹脂在高溫下沒有變形,并且具有優(yōu)異的耐變色性, 使得高耐熱性聚酯樹脂已經(jīng)被用作用于光效率的LED的部件。然而,當將高耐熱性聚酯樹脂 長時間暴露于高溫和高濕度條件時,其難以保持反射率和耐變色性,使得可以劣化長期光 穩(wěn)定性和可靠性。
[0005] 美國專利號7,009,029中已經(jīng)公開了通過混合添加劑如光穩(wěn)定劑等以改善樹脂的 光穩(wěn)定性和耐變色性而具有優(yōu)異的耐熱性和反射率的聚酰胺類樹脂組合物。然而,在這種 情況下,通過添加劑可以劣化機械性能,并且不可能確保長期的光穩(wěn)定性和可靠性。
[0006] 因此,對于可以用于制造照明顯示器件并且可以長時間暴露于高溫和高濕度條件 的熱塑性樹脂存在需要。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007] 本發(fā)明的一個實施方式涉及提供能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)異的反射率和光效率同時在高溫下 穩(wěn)定的熱塑性樹脂組合物。
[0008] 此外,本發(fā)明的另一個實施方式涉及提供能夠在長時間內(nèi)在高溫和高濕度條件下 保持高反射率和光效率并且具有優(yōu)異的耐變色性的熱塑性樹脂組合物。
[0009] 進一步地,本發(fā)明的另一個實施方式涉及提供除了成型性之外能夠具有優(yōu)異的長 期光穩(wěn)定性和可靠性的熱塑性樹脂組合物。
[0010] 在示例性實施方式中,在高溫下可以具有優(yōu)異的光穩(wěn)定性的熱塑性樹脂組合物包 含:(A)聚酯樹脂;(B)白色顏料;以及(C)磷酸鈉鹽(鈉磷酸鹽,sodium phosphate salt)。在 這種情況下,熱塑性樹脂組合物中的鈉的量可以是約〇. 〇lwt%至約3wt%。
[0011 ] 基于約100重量份的包含約40wt %至約90wt %的聚酯樹脂(A)和約1 Owt %至約 60wt%的白色顏料(B)的基礎(chǔ)樹脂,熱塑性樹脂組合物可以以約0.1重量份至約10重量份的 量包含磷酸鈉鹽(C)。
[0012] 磷酸鈉鹽(C)可以是選自以下中的任何一種或者兩種或更多種的混合:焦磷酸鈉、 三聚磷酸鈉、四聚磷酸鈉、五聚磷酸鈉、以及六偏磷酸鈉。
[0013] 磷酸鈉鹽(C)可以是焦磷酸鈉和/或六偏磷酸鈉。
[0014] 可以通過縮聚芳香族二羧酸組分和包含脂環(huán)族二醇(alicyclic diol)的二醇組 分制備聚酯樹脂(A)。
[0015] 聚酯樹脂(A)可以具有約200°C至約380°C的熔點,并且可以包括由以下化學式1表 示的重復單元:
[0016]
[0017]
[0018] 其中,在化學式1中,m是約10至500的整數(shù)。
[0019] 白色顏料(B)可以包括選自以下的任何一種或者兩種或更多種的混合物:氧化鈦、 氧化鋅、硫化鋅、鉛白、硫酸鋅、硫酸鋇、碳酸鈣、以及氧化鋁。
[0020] 熱塑性樹脂組合物可以進一步包含選自以下的任何一種或者兩種或更多種無機 填料(D):碳纖維、玻璃纖維、硼纖維、玻璃珠、玻璃片(glass f lake )、炭黑、滑石、粘土、高嶺 土、云母、碳酸鈣、硅灰石、鈦酸鉀晶須、硼酸鋁晶須、氧化鋅晶須、以及鈣晶須。
[0021] 無機填料(D)可以是硅灰石。
[0022] 硅灰石可以具有約Ο.?μπι至約100μπι的平均長度。
[0023] 熱塑性樹脂組合物可以進一步包含選自以下的任何一種或者兩種或更多種添加 劑的混合物:熒光增白劑、滑潤劑、脫模劑、成核劑、抗靜電劑、穩(wěn)定劑、增強劑 (re inf or cement agent )、無機添加劑、顏料、以及染料。
[0024] 在另一個實施方式中,提供了由如以上描述的熱塑性樹脂組合物制備的模制品 (模制產(chǎn)品,molded product)。
[0025] 在約450nm的波長下使用色度計測定的初始反射率可以是約90%或更大,并且在 約105 °C下暴露于白光發(fā)光二極管(LED)光源約500小時之后測定的反射下降率 (reflection decrease rate)可以小于約30%。
[0026] 模制品可以是用于發(fā)光器件的反射器。
【具體實施方式】
[0027]現(xiàn)在,在下文中,在本發(fā)明的以下【具體實施方式】中將更全面地描述本發(fā)明,其中, 描述了本發(fā)明的一些但并非全部實施方式。實際上,本發(fā)明可以以多種不同的形式體現(xiàn),而 不應當解釋為限于本文中陳述的實施方式;相反地,提供這些實施方式,使得本公開內(nèi)容將 滿足可應用的法律要求。
[0028] 此外,除非另外定義,否則用于本說明書中的技術(shù)術(shù)語和科學術(shù)語具有本發(fā)明所 屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所通常理解的含義,并且在以下描述中將省去模糊本發(fā)明的主題的 已知功能和構(gòu)造的描述。
[0029] 本發(fā)明人研究以開發(fā)在高溫下能夠顯著改善長期光穩(wěn)定性和可靠性,同時改善反 射率和光效率的熱塑性樹脂組合物。因此,本發(fā)明人發(fā)現(xiàn),通過將磷酸鈉鹽添加至包含聚酯 樹脂和白色顏料的基礎(chǔ)樹脂中,可以長時間穩(wěn)定地實現(xiàn)在尚溫和尚濕度條件下的尚反射率 和光效率以及成型性,從而完成本發(fā)明。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的熱塑性樹脂組合物可以包含(A)聚酯樹脂、(B)白色顏料、以及(C)磷 酸鈉鹽。
[0031 ]在下文中,將更詳細地描述每種組分。
[0032] (A)聚酯樹脂
[0033] 在本發(fā)明中,可以使用聚酯樹脂以便改善在LED組分材料等的制造過程期間產(chǎn)生 的高溫下的耐熱性和機械性能。樹脂需要具有用于耐熱性的高熔點。因此,聚酯樹脂可以具 有約200°C或更高,例如約220°C至約380°C,并且作為另一個實例,約260°C至約320°C的熔 點。當聚酯樹脂的熔點高于約380°C時,可能劣化成型性。
[0034] 在本發(fā)明中,聚酯樹脂在主鏈中可以具有包括芳香族和脂環(huán)族環(huán)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。例 如,可以通過縮聚芳香族二羧酸組分和包含脂環(huán)族二醇的二醇組分制備聚酯樹脂。在這種 情況下,聚合物包括環(huán)形結(jié)構(gòu),使得可以獲得高熔點。
[0035] 二羧酸組分可以包括一種或多種芳香族二羧酸和/或其衍生物。二羧酸的實例可 以包括而不限于,對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、萘二甲酸等、以及它們的混合物。 在示例性實施方式中,可以使用對苯二甲酸。
[0036] 作為二醇組分,可以使用脂環(huán)族二醇以使得主鏈能夠在其中包括環(huán)形重復單元。 例如,可以使用1,4-環(huán)己烷二甲醇(CHDM)。
[0037]除了脂環(huán)族二醇如1,4_環(huán)己烷二甲醇之外,二醇組分可以進一步包括脂肪族二 醇。脂肪族二醇的實例可以包括而不限于乙二醇等、以及它們的混合物。當二醇組分包括乙 二醇時,二醇組分可以包括約15wt%至約100wt%的1,4-環(huán)己燒二甲醇和約0至約85wt%的 乙二醇,例如,約30wt %至約80wt %的1,4-環(huán)己燒二甲醇和約20wt %至約70wt %的乙二醇。 包括乙二醇的二醇組分可以改善機械性能如耐沖擊性等,同時不會降低聚酯樹脂的耐熱 性。
[0038]二醇組分可以進一步包括一種或多種C6至C21芳香族二醇和/或C3至C 8脂肪族二醇 以改性聚酯樹脂。c6至C21芳香族二醇和/或C3至C8脂肪族二醇的實例可以包括而不限于,丙 燒 _1,3_二醇、丁燒_1,4_二醇、戊燒_1,5_二醇、己燒_1,6_二醇、3_甲基戊燒_2,4_二醇、2-甲基戊燒 _1,4_二醇、2,2,4_二甲基戊燒_1,3_二醇、2_乙基己燒_1,3_二醇、2,2_二乙基丙 燒_1,3_二醇、1,4_環(huán)丁燒二甲醇、2,2_雙_(3_羥基乙氧基苯基)-丙烷、2,2_雙_(4_羥基丙 氧基苯基)-丙烷等、以及它們的混合物。
[0039] 在本發(fā)明中,聚酯樹脂可以包括通過縮聚對苯二甲酸和1,4-環(huán)己烷二甲醇由以下 化學式1表示的重復單元:
[0040] [化學式1]
[0041]
[0042] 其中,在化學式1中,m是約10至500的整數(shù)。
[0043]在示例性實施方式中,聚酯樹脂可以是聚環(huán)己烷二亞甲基對苯二甲酸酯(PCT)類 樹脂。
[0044]在本發(fā)明中,當在35°C下在鄰氯酚溶液中測定時,聚酯樹脂可以具有約0.4dl/g至 約1.5dl/g,例如,約0.5dl/g至約1.2dl/g的特性粘度[η]。當特性粘度[η]小于約0.4dl/g 時,可能劣化機械性能,并且當特性粘度[η]大于約i.5dl/g時,可能劣化成型性。
[0045] 可以通過本領(lǐng)域中已知的傳統(tǒng)的縮聚反應制備聚酯樹脂。例如,縮聚反應可以包 括使用二醇或低級烷基酯,通過酯交換反應直接縮合酸。
[0046] 在本發(fā)明中,基于包含聚酯樹脂(A)和白色顏料(B)的基礎(chǔ)樹脂的全部重量(總重 量,lOOwt% ),聚酯樹脂可以以約40wt%至約90wt%的量存在。在一些實施方式中,基礎(chǔ)樹 脂可以以約以下的量包括聚酯樹脂:40wt%、41wt%、42wt%、43wt%、44wt%、45wt%、 46wt%、47wt%、48wt%、49wt%、50wt%、51wt%、52wt%、53wt%、54wt%、55wt%、56wt%、 57wt%、58wt%、59wt%、60wt%、61wt%、62wt%、63wt%、64wt%、65wt%、66wt%、67wt%、 68wt%、69wt%、70wt%、71wt%、72wt%、73wt%、74wt%、75wt%、76wt%、77wt%、78wt%、 79wt%、80wt%、81wt%、82wt%、83wt%、84wt%、85wt%、86wt%、87wt%、88wt%、89wt%、 或90wt%。進一步地,根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式,聚酯樹脂的量可以在從約任何上述量至 約任何其他上述量的范圍內(nèi)。
[0047]當聚酯樹脂的量小于約40wt %時,可能劣化熱塑性樹脂組合物的耐熱性和機械性 能,并且當所述量大于約90wt%時,可能劣化熱塑性樹脂組合物的成型性和光穩(wěn)定性。 [0048] (B)白色顏料
[0049] 在本發(fā)明中,可以使用白色顏料以便提高白度和反射率。
[0050] 白色顏料的實例可以包括而不限于,氧化鈦、氧化鋅、硫化鋅、鉛白、硫酸鋅、硫酸 鋇、碳酸鈣、氧化鋁等、以及它們的混合物。
[0051] 可以用偶聯(lián)劑處理白色顏料。偶聯(lián)劑的實例可以包括而不限于,硅烷偶聯(lián)劑、鈦偶 聯(lián)劑等、以及它們的混合物。例如,可以使用利用硅烷類化合物如乙烯基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-縮水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷等表面處理的白色顏料。
[0052]在示例性實施方式中,二氧化鈦可以用作白色顏料??梢允褂枚趸佉员愀纳?光學特性如反射率和隱蔽特性。二氧化鈦可以是常規(guī)二氧化鈦,但不限于此。
[0053] 可以用無機和/或有機表面處理劑表面處理二氧化鈦。無機表面處理劑的實例可 以包括而不限于,氧化鋁(礬土,A12〇3)、二氧化硅(硅石,Si02)、二氧化鋯(鋯土,Zr0 2)、硅酸 鈉、鋁酸鹽、硅酸鋁鈉、氧化鋅、云母等、以及它們的混合物。有機表面處理劑的實例可以包 括而不限于,聚二甲基硅氧烷、三甲基丙烷(TMP)、季戊四醇等、以及它們的混合物。在進行 表面處理時,沒有特別限制無機和/或有機表面處理劑的量,但基于約100重量份的二氧化 鈦,所述量可以等于或小于約1 〇重量份。
[0054]在示例性實施方式中,可以使用涂覆有氧化鋁(礬土)(Al2〇3)的二氧化鈦。用氧化 鋁表面處理的二氧化鈦可以進一步通過以下改性:無機表面處理劑,如二氧化硅、二氧化 鋯、硅酸鈉、鋁酸鈉、硅酸鋁鈉、云母等、以及它們的混合物;和/或有機表面處理劑,如聚二 甲基硅氧烷、三甲基丙烷(TMP)、季戊四醇等、以及它們的混合物。
[0055]在本發(fā)明中,基于包含聚酯樹脂(A)和白色顏料(B)的基礎(chǔ)樹脂的全部重量(總重 量,lOOwt% ),白色顏料可以以約10wt%至約60wt%的量存在。在一些實施方式中,基礎(chǔ)樹 脂可以以約以下的量包括白色顏料:l〇wt%、llwt%、12wt%、13wt%、14wt%、15wt%、 16wt%、17wt%、18wt%、19wt%、20wt%、21wt%、22wt%、23wt%、24wt%、25wt%、26wt%、 27wt%、28wt%、29wt%、30wt%、31wt%、32wt%、33wt%、34wt%、35wt%、36wt%、37wt%、 38wt% >39wt% >40wt% >41wt% >42wt% >43wt% >44wt % >45wt % >46wt % >47wt% >48wt% > 49wt% >50wt% >51wt% >52wt% >53wt% >54wt% >55wt % >56wt % >57wt % >58wt% >59wt% > 或60wt%。進一步地,根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式,白色顏料的量可以在從約任何上述量至 約任何其他上述量的范圍內(nèi)。
[0056]當白色顏料的量小于約10wt %時,可能以劣化熱塑性樹脂組合物的反射率和白 度,并且當所述量大于約60wt%時,可能劣化熱塑性樹脂組合物的機械性能如耐沖擊性。 [0057] (C)磷酸鈉鹽
[0058] 在本發(fā)明中,可以使用磷酸鈉鹽以便確保熱塑性樹脂組合物的反射率、耐熱穩(wěn)定 性、光穩(wěn)定性、以及耐變色性。
[0059] 由于磷酸鈉鹽本身的白度高,所以可以確保樹脂組合物的反射率。此外,磷酸鈉鹽 可以有效地除去可能在使用熱塑性樹脂組合物的模制過程期間產(chǎn)生的酸。因此,通過將磷 酸鈉鹽和其他組分組合,可以顯著地增加耐熱穩(wěn)定性、光穩(wěn)定性、耐變色性、以及水解穩(wěn)定 性。
[0060] 根據(jù)本發(fā)明的熱塑性樹脂組合物可以包含磷酸鈉鹽,并且通過元素測量方法測定 的全部組合物中的鈉的全部(總)量可以在約0.01 wt %至約3wt %,例如,約0.05wt %至約 2wt%,并且作為另一個實例,約0.10wt%至約1.5wt%的范圍內(nèi)。在一些實施方式中,熱塑 性樹脂組合物可以以約以下的量包含鈉:〇.〇lwt%、0.02wt%、0.03wt%、0.04wt%、 0.05wt% >0.06wt% >0.07wt% >0.08wt% >0.09wt% >0. lwt% >0.2wt% >0.3wt% >0.4wt% > 0.5wt%、0.6wt%、0.7wt%、0.8wt%、0.9wt%、lwt%、1.5wt%、2wt%、2.5wt%、或3wt%。 進一步地,根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式,鈉的量可以在從約任何上述量至約任何其他上述 量的范圍內(nèi)。
[0061] 可以使用陽離子分析測定全部組合物中鈉的含量。例如,在將組合物中的組分陽 離子化后,可以使用陽離子分析裝置測定陽離子化的組分的含量。
[0062] 當全部組合物中鈉的量在上述范圍內(nèi)時,在長時間暴露于高溫和高濕度條件時, 可以防止變色和/或反射率的劣化,并且可以改善長期光穩(wěn)定性,從而使得可以確??煽?性。
[0063] 磷酸鈉鹽的實例可以包括而不限于,焦磷酸鈉、三聚磷酸鈉、四聚磷酸鈉、五聚磷 酸鈉、六偏磷酸鈉等、以及它們的組合。
[0064] 在本發(fā)明的示例性實施方式中,磷酸鈉鹽可以包括焦磷酸鈉和/或六偏磷酸鈉。
[0065] 在使用如以上描述的磷酸鈉鹽的情況下,即使當將由樹脂組合物制備的模制品長 時間暴露于高溫和高濕度條件時,也不可能劣化反射率和/或光效率,并且可以實現(xiàn)優(yōu)異的 光穩(wěn)定性和/或耐變色性。
[0066] 本領(lǐng)域中已知的任何通常的方法可以用于制備磷酸鈉鹽。為了改善與聚酯樹脂的 相容性和在基質(zhì)中的可分散性,可以使用用表面處理劑表面處理的磷酸鈉鹽。
[0067] 表面處理劑的實例可以包括而不限于,硅烷偶聯(lián)劑,如硅烷、環(huán)氧硅烷等,鈦偶聯(lián) 劑,有機酸,多元醇,硅等,以及它們的混合物。
[0068]在本發(fā)明中,基于約100重量份的包含聚酯樹脂(A)和白色顏料(B)的基礎(chǔ)樹脂,熱 塑性樹脂組合物可以以約〇. 1重量份至約10重量份,例如,約〇. 1重量份至約5重量份的量包 含磷酸鈉鹽。在一些實施方式中,熱塑性樹脂組合物可以以約以下的量包含磷酸鈉鹽:0.1 重量份、0.2重量份、0.3重量份、0.4重量份、0.5重量份、0.6重量份、0.7重量份、0.8重量份、 0.9重量份、1重量份、2重量份、3重量份、4重量份、5重量份、6重量份、7重量份、8重量份、9重 量份、或10重量份。進一步地,根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式,磷酸鈉鹽的量可以在從約任何 上述量至約任何其他上述量的范圍內(nèi)。
[0069] 當磷酸鈉鹽的量小于約0.1重量份時,可能劣化熱塑性樹脂組合物的反射率,并且 當所述量大于約10重量份時,可能劣化熱塑性樹脂組合物的耐沖擊性和/或耐黃變性。
[0070] (D)無機填料
[0071] 根據(jù)本發(fā)明的熱塑性樹脂組合物可以進一步包含一種或多種無機填料以便改善 機械性能、耐熱性、尺寸穩(wěn)定性等。包含無機填料的熱塑性樹脂組合物可以改善由熱塑性樹 脂組合物制備的模制品的耐熱性以及機械性能如拉伸強度、抗彎強度、彎曲模量等。
[0072] 作為無機填料,可以使用通常的無機填料。
[0073] 無機填料的實例可以包括而不限于,碳纖維、玻璃纖維、硼纖維、玻璃珠、玻璃片、 炭黑、滑石、粘土、高嶺土、云母、碳酸鈣等、以及它們的混合物。
[0074] 此外,可以使用針狀無機填料。針狀無機填料的實例可以包括而不限于,硅灰石、 鈦酸鉀晶須、硼酸鋁晶須、氧化鋅晶須、鈣晶須等、以及它們的混合物。
[0075] 可以對無機填料的表面進行改性以便改善與聚酯樹脂的粘附性。
[0076] 在將熱塑性樹脂組合物應用至微成形領(lǐng)域如薄膜形成時,重要的是確保流動性。
[0077] 無機填料可以具有約0. Ιμπι至約100μπι,例如,約0. Ιμπι至約20μηι的平均長度。當長 度在上述范圍內(nèi)時,可以實現(xiàn)優(yōu)異的耐熱性、尺寸穩(wěn)定性、和/或成型性。
[0078] 在本發(fā)明中,可以將硅灰石用作無機填料。在微成形領(lǐng)域如形成具有約1_或更小 的厚度的薄膜中使用硅灰石的情況下,可以確保熱塑性樹脂組合物的優(yōu)異的耐熱性、機械 性能、和/或成型性。
[0079] 在不例性實施方式中,可以使用具有約0. lg/cm3至約2g/cm3,例如,約0. lg/cm3至 約lg/cm3的堆密度(振實)的硅灰石。除了具有四方形形狀之外,根據(jù)特定的使用目的,硅灰 石的截面可以變化。在沒有特殊限制其形狀的情況下,可以使用硅灰石。
[0080]基于包含聚酯樹脂(A)和白色顏料(B)的基礎(chǔ)樹脂的全部重量(總重量,lOOwt%), 熱塑性樹脂組合物可以以約0. lwt%至約40wt%的量包含無機填料。在一些實施方式中,熱 塑性樹脂組合物可以以約以下的量包含無機填料:〇· lwt%、0.2wt%、0.3wt%、0.4wt%、 0.5wt %、0.6wt %、0.7wt %、0.8wt %、0.9wt %、lwt %、2wt %、3wt %、4wt %、5wt %、6wt %、 7wt%、8wt%、9wt%、lOwt %、1 lwt%、12wt %、13wt %、14wt %、15wt %、16wt%、17wt %、 18wt%、19wt%、20wt%、21wt%、22wt%、23wt%、24wt%、25wt%、26wt%、27wt%、28wt%、 29wt%、30wt%、31wt%、32wt%、33wt%、34wt%、35wt%、36wt%、37wt%、38wt%、39wt%、 或40wt%。進一步地,根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式,無機填料的量可以在從約任何上述量至 約任何其他上述量的范圍內(nèi)。
[0081 ]當無機填料的量小于約0. lwt %時,可能劣化熱塑性樹脂組合物的機械性能如沖 擊強度,并且在模制熱塑性樹脂組合物時,可能降低模制品的冷卻速率,使得可能劣化噴射 特性。當無機填料的量大于約40wt%時,無機填料可以從由熱塑性樹脂組合物制備的模制 品的表面突出,使得可以劣化模制品的外觀。此外,可能劣化熱塑性樹脂組合物的流動性, 使得可能劣化成型性,并且由于白度低于白色顏料,所以也可能劣化模制品的表面光澤。
[0082] (E)-種或多種添加劑
[0083] 根據(jù)目的,組合物可以以其中不會損壞本發(fā)明的期望效果的范圍進一步包含一種 或多種添加劑。添加劑的實例可以包括而不限于抗氧化劑、抗靜電劑、穩(wěn)定劑、阻燃劑、脫模 劑、熒光增白劑、增塑劑、滑潤劑、增稠劑、成核劑、增強劑、無機添加劑、顏料、染料等、以及 它們的混合物。本發(fā)明不限于此,并且可以使用任何通常的添加劑。
[0084] 抗氧化劑的實例可以包括而不限于,酚類、胺類、硫、磷等、以及它們的混合物。
[0085] 熱穩(wěn)定劑的實例可以包括而不限于,內(nèi)酯化合物、氫醌、鹵化銅、碘化合物等、以及 它們的混合物。
[0086] 阻燃劑的實例可以包括而不限于,溴類阻燃劑、氯類阻燃劑、磷類阻燃劑、銻類阻 燃劑、無機阻燃劑等、以及它們的混合物。
[0087]熒光增白劑的實例可以包括而不限于,均二苯代乙烯-雙苯并噁唑衍生物 (81:;[]^6116-13丨8匕6112(?&2〇16(161';^&1:;^68)如4-(苯并噁唑-2-基)-4 /-(5-甲基苯并噁挫-2-基)均二苯代乙烯、4,V -雙(苯并噁唑-2-基)均二苯代乙烯等、以及它們的混合物。
[0088]脫模劑的實例可以包括而不限于,含氟的聚合物、硅油、硬脂酸的金屬鹽、褐煤酸 的金屬鹽、褐煤酸的酯蠟、聚乙烯蠟等、以及它們的混合物。
[0089]成核劑的實例可以包括而不限于,滑石、粘土等、以及它們的混合物。
[0090] 基于約100重量份的包含聚酯樹脂(A)和白色顏料(B)的基礎(chǔ)樹脂,可以以約0.01 重量份至約20重量份的量使用添加劑。
[0091] 本發(fā)明可以提供由熱塑性樹脂組合物制備的模制品。作為制備模制品的方法,可 以使用通常方法如擠出成型法、注射成型法、中空模制法(hollow molding method)、壓縮 成型法、鑄造成型法等。
[0092] 使用色度計在約450nm的波長下測定的由根據(jù)本發(fā)明的熱塑性樹脂組合物制備的 模制品的初始反射率可以是約90 %或更大,例如,約92 %或更大。此外,在約105 °C的溫度下 將模制品暴露于白光發(fā)光二極管(LED)光約500小時之后測定的反射率下降率可以小于約 30 %。進一步地,在約450nm的波長下在約85°C的溫度和約85 %的相對濕度下將模制品暴露 于白光發(fā)光二極管(LED)光約500小時前后測定的反射率下降率可以小于約20%。
[0093] 在根據(jù)本發(fā)明的熱塑性樹脂組合物中,通過同時使用顏料和磷酸鈉鹽并且控制組 分的含量,可以改善反射率和/或光效率。此外,即使將熱塑性樹脂組合物長時間暴露于高 溫和高濕度條件下,也不可能劣化反射率和/或黃色指數(shù),并且長期光穩(wěn)定性和成型性可以 是優(yōu)異的,使得熱塑性樹脂組合物可以用作用于連續(xù)暴露于高溫和高濕度環(huán)境的LED的反 射器的材料。
[0094] 根據(jù)本發(fā)明的熱塑性樹脂組合物不僅可以用在用于LED的反射器中,而且還用在 用于反射光的其他應用中。例如,熱塑性樹脂組合物可以用在用于發(fā)光器件諸如各種電氣/ 電子產(chǎn)品、室內(nèi)照明、戶外照明、車輛照明、顯示器、以及前燈等的反射器中。
[0095] 在下文中,將提供實施例以便更詳細地描述本發(fā)明。然而,本發(fā)明不限于以下實施 例。
[0096] 用于以下實施例和比較例中的每種組分的描述如下。
[0097] (A1)聚酯樹脂(PCT)
[0098] 使用Puratan 0302(SK Chemical)。
[0099] (A2)芳香族聚酰胺樹脂(PA10T)
[0100] 使用PA10T,PA10T是通過縮聚對苯二甲酸和1,10-癸烷二胺制備的具有包括在主 鏈中的芳香族環(huán)并且具有約315Γ的熔點的芳香族聚酰胺樹脂。
[0101] (A3)芳香族聚酰胺樹脂(PA6T/66)
[0102] 使用PA6T/66,PA6T/66是通過縮聚對苯二甲酸、己二酸、和己二胺制備的具有包括 在主鏈中的芳香族環(huán)并且具有約325Γ的熔點的芳香族聚酰胺樹脂。
[0103] (B)白色顏料
[0104] 使用二氧化鈦(Ti02,R-105(DuPont))。
[0105] (Cl)磷酸鈉鹽化合物
[0106] 使用焦磷酸鈉(Innophos)。
[0107] (C2)磷酸鈉鹽化合物
[0108] 使用六偏磷酸鈉(Innophos)。
[0109] (D1)無機填料
[0110] 使用玻璃纖維910(0wens Corning)。
[0111] (D2)無機填料
[0112] 使用硅灰石(Nyglos 12(NY⑶),具有約18μπι的平均長度和約0.57g/cm3的堆密 度)。
[0113] (實施例1)
[0114] 使用示出在以下表1中的組合物中的上述組分,基于100重量份的包含約80wt %的 聚酯樹脂(A1)和約20wt%的白色顏料(B)的基礎(chǔ)樹脂,通過添加約0.5重量份的焦磷酸鈉 (C1),并且然后在加熱至約240°C至350°C的雙螺桿熔融擠出機中熔融捏合混合物制備粒料 狀態(tài)的樹脂組合物。在將制備的粒料在約130°C下干燥約5小時或更長時間之后,使用加熱 至約240 °C至320 °C的螺旋型注射器制備具有約90mm X 50mm X 2.5mm的尺寸的用于評價物理 性能的測試樣品。
[0115] (實施例2)
[0116] 基于100重量份的基礎(chǔ)樹脂,通過與實施例1中相同的方法制備測試樣品,不同之 處在于,使用約1.5重量份的焦磷酸鈉(C1)。
[0117] (實施例3)
[0118] 基于100重量份的基礎(chǔ)樹脂,通過與實施例1中相同的方法制備測試樣品,不同之 處在于,使用約5重量份的焦磷酸鈉(C1)。
[0119] (實施例4)
[0120] 基于100重量份的基礎(chǔ)樹脂,通過與實施例1中相同的方法制備測試樣品,不同之 處在于,使用約5重量份的六偏磷酸鈉(C2)。
[0121] (實施例5)
[0122] 基于100重量份的基礎(chǔ)樹脂,通過與實施例1中相同的方法制備測試樣品,不同之 處在于,使用包含約50wt%的聚酯樹脂(A1)、約35wt%的白色顏料(B)、以及約15wt%的玻 璃纖維(D1)的基礎(chǔ)樹脂并且使用約5重量份的焦磷酸鈉(C1)。
[0123] (實施例6)
[0124] 基于100重量份的基礎(chǔ)樹脂,通過與實施例5中相同的方法制備測試樣品,不同之 處在于,使用約5重量份的六偏磷酸鈉(C2)。
[0125] (實施例7)
[0126] 基于100重量份的基礎(chǔ)樹脂,通過與實施例5中相同的方法制備測試樣品,不同之 處在于,在基礎(chǔ)樹脂中使用硅灰石(D2)代替玻璃纖維(D1)并且使用約5重量份的焦磷酸鈉 (Cl)〇
[0127] (實施例8)
[0128] 基于100重量份的基礎(chǔ)樹脂,通過與實施例1中相同的方法制備測試樣品,不同之 處在于,使用包含約40wt%的聚酯樹脂(A1)、約45wt%的白色顏料(B)、以及約15wt%的玻 璃纖維(D1)的基礎(chǔ)樹脂并且使用約5重量份的焦磷酸鈉(C1)。
[0129] (比較例1)
[0130] 通過與實施例1中相同的方法制備測試樣品,不同之處在于,不包含焦磷酸鈉 (Cl)〇
[0131] (比較例2)
[0132] 通過與實施例5中相同的方法制備測試樣品,不同之處在于,不包含焦磷酸鈉 (Cl)〇
[0133] (比較例3)
[0134] 通過與實施例5中相同的方法制備測試樣品,不同之處在于,使用芳香族聚酰胺 (PA10T(A2))代替聚酯樹脂(A1)。
[0135] (比較例4)
[0136] 通過與實施例5中相同的方法制備測試樣品,不同之處在于,使用芳香族聚酰胺 (PA6T/66(A3))代替聚酯樹脂(A1)。
[0137] 物理性能的測定
[0138] 1)反射率
[0139] 使用板狀測試樣品在450nm的波長下測定反射率。在測定初始反射率(SCI,包括鏡 面分量(specular component))之后,在分別約105°C和85°C的溫度以及約85%的相對濕度 下的恒溫和恒濕烘箱中,用具有約450nm的波長的LED光源輻照約500小時之后,測定反射 率,從而評價反射率的降低。將CM3500d(K0NICA MINOLTA HOLDINGS, INC.)用作反射計。
[0140] 2)黃色指數(shù)(黃度指數(shù))
[0141] 根據(jù)ASTM D1925,使用Konica Minolta Corporation 3600D CIE實驗室色度計測 定具有約2.5_的厚度的測試樣品的黃色指數(shù)。測定初始黃色指數(shù),并且測定將測試樣品置 于約250°C下的烘箱中約5分鐘之后的黃色指數(shù),從而評價黃色指數(shù)的變化。
[0142] 3)成型性:基于具有杯狀LED反射器結(jié)構(gòu)(約8mmX 1.5mmX40ym至100μπι(長度X寬 度X壁厚))的配備有48個空腔的特定模具,使用約75噸注射器,在約300°C的注射溫度和約 130°C的模具溫度下注射成型樹脂組合物時,如下評價模制品的外觀和成型性:
[0143] 成型性(0):將模制品在預定時間(約15秒)內(nèi)冷卻,使得成型性是優(yōu)異的。
[0144] 成型性(X):不模制樹脂組合物,發(fā)生收縮、或表面缺陷。
[0145] 4)鈉的含量
[0146] 在使用硝酸和氫氟酸作為溶劑溶解模制品之后,使用電感耦合等離子體光學發(fā)射 光譜(ICP-0ES)裝置測定鈉的含量。
[0147] [表 1]
[0148]
[0149] 如在表1中示出的,與比較例1至4相比,在根據(jù)本發(fā)明的實施例1至8中,即使在長 時間之后,反射率和黃色指數(shù)也不會顯著降低。特別地,與比較例相比,在根據(jù)本發(fā)明的實 施例中,即使在長時間處于約105°C的高溫下之后,反射率下降率也在約20%之內(nèi),使得在 高溫下在光穩(wěn)定性方面存在顯著差異。因此,可以確定的是,根據(jù)本發(fā)明的熱塑性樹脂組合 物在長時間在高溫和高濕度條件下可以實現(xiàn)優(yōu)異的耐變色性和光穩(wěn)定性,從而使得可以確 保長期可靠性。
[0150] 根據(jù)本發(fā)明的熱塑性樹脂組合物在高溫下可以是穩(wěn)定的,并且可以實現(xiàn)高反射率 和光效率。
[0151] 此外,根據(jù)本發(fā)明的熱塑性樹脂組合物即使在長時間在高溫和高濕度條件下也可 以具有優(yōu)異的耐變色性,同時保持高反射率和光效率。
[0152] 進一步地,根據(jù)本發(fā)明的熱塑性樹脂組合物可以具有優(yōu)異的長期光穩(wěn)定性和可靠 性。
[0153] 在上文中,盡管通過示例性實施方式描述了本發(fā)明,然而提供它們僅用于幫助完 整理解本發(fā)明。因此,本發(fā)明不限于示例性實施方式。本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù) 本說明書做出各種修改和變化。
[0154]因此,本發(fā)明的精神不應當限于以上描述的實施方式,并且所附權(quán)利要求以及對 權(quán)利要求的所有修改的等同或等效物旨在落入本發(fā)明的范圍和精神之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種在高溫下具有光穩(wěn)定性的熱塑性樹脂組合物,包括: 包含40wt %至90wt %的聚醋樹脂(A)和1 Owt %至60wt %的白色顏料(B)的基礎(chǔ)樹脂; 基于100重量份的所述基礎(chǔ)樹脂,W0.1重量份至10重量份的量的憐酸鋼鹽(C); W及 基于100重量份的所述基礎(chǔ)樹脂,W5重量份至40重量份的量的無機填料化)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱塑性樹脂組合物,其中,所述組合物包含WO.Olwt %至 3wt%的量的鋼。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱塑性樹脂組合物,其中,所述憐酸鋼鹽(C)包括焦憐酸鋼、Ξ 聚憐酸鋼、四聚憐酸鋼、五聚憐酸鋼、六偏憐酸鋼、或它們的混合物。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱塑性樹脂組合物,其中,所述憐酸鋼鹽(C)是焦憐酸鋼和/或 六偏憐酸鋼。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱塑性樹脂組合物,包含W0.05wt %至%的量的鋼。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱塑性樹脂組合物,其中,所述聚醋樹脂(A)通過縮聚芳香族 二簇酸組分和包含脂環(huán)族二醇的二醇組分制備。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱塑性樹脂組合物,其中,所述聚醋樹脂(A)具有200°C至380 °C的烙點,并且包括由W下化學式1表示的重復單元: [化學式1]其中,在化學式1中,m是10至500的整數(shù)。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱塑性樹脂組合物,其中,所述白色顏料(B)包括氧化鐵、氧化 鋒、硫化鋒、鉛白、硫酸鋒、硫酸領(lǐng)、碳酸巧、氧化侶、或它們的混合物。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱塑性樹脂組合物,其中,所述無機填料(D)包括碳纖維、玻璃 纖維、棚纖維、玻璃珠、玻璃片、炭黑、滑石、粘±、高嶺±、云母、碳酸巧、娃灰石、鐵酸鐘晶 須、棚酸侶晶須、氧化鋒晶須、巧晶須、或它們的混合物。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱塑性樹脂組合物,其中,所述無機填料化)是娃灰石。11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱塑性樹脂組合物,其中,所述無機填料(D)具有0.1WI1至100 皿的平均長度。12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱塑性樹脂組合物,進一步包含添加劑,所述添加劑包括抗 氧化劑、抗靜電劑、穩(wěn)定劑、阻燃劑、脫模劑、巧光增白劑、增塑劑、滑潤劑、增稠劑、成核劑、 增強劑、無機添加劑、顏料、染料、或它們的混合物。13. -種由根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱塑性樹脂組合物制備的模制品。14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的模制品,具有在45化m的波長下使用色度計測定的90%或更 大的初始反射率、W及在l〇5°C下暴露于白光發(fā)光二極管LED光源500小時之后測定的小于 30%的反射下降率。15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的模制品,其中,所述模制品是用于發(fā)光器件的反射器。
【文檔編號】C08K13/04GK106084672SQ201610520653
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2014年12月1日
【發(fā)明人】洪尚鉉, 姜兌坤, 樸贊武, 李相和, 鄭有珍, 林鐘喆
【申請人】三星Sdi株式會社