CN101490472A - 灯座 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及部分由塑料组合物组成的灯座，所述塑料组合物具有至少0.5W/m.K的穿过平面的热导率。塑料组合物可包含热塑性聚合物和导热的填充物和/或导热的纤维材料。例如，塑料组合物可包含具有至少200℃的熔点的半晶体聚酰胺、玻璃纤维和氮化硼。雾化的趋势被降低。

Description

灯座
本发明涉及由塑料组合物制成的灯座，具体涉及可在机动车灯组件中使用的灯座，所述机动车灯组件用于机动车外部照明应用。更具体地，本发明涉及具有降低的排气产物(outgas)趋势的灯座，其中所述排气产物可在反射面和灯体的透镜上沉积从而降低灯的效率。这种导致雾霾产生以及灯效率的降低的沉积物形成的现象也被称为雾化。
从US2004/0165411A1可知这类灯座。US2004/0165411A1描述了在常规白炽灯和其他产热灯应用中使用的塑料已经因为它们在提高的温度下工作而塑料不变软或降解的能力被选择。例如，F.Eckhardt et al.的U.S.Pat.No.4,795,939公开了耐高温塑料如Ultem2300TM和RytonTM在高压放电机动车前灯中的使用。聚醚酰亚胺如UltemTM也已被用于其他车辆前灯应用中，如D.Seredich et al.的美国专利号No.5,239,226、C.Coliandris et al.的美国专利号No.4,795,388和A.Braun et al.的美国专利号No.4,751,421中所公开，其中每个都公开了一种由UltemTM制成的卤素前灯灯座或灯头(lamp holder)。作为另一个实例，M.Frey et al.的美国专利号No.5,889,360公开了由聚醚酰亚胺制成的具有整体座的弧形灯管。
如US2004/0165411A1中所述，在外部车辆照明应用中使用的塑料的一个已知问题是排气，其导致透镜和/或反射面的雾化，这可不利地影响整个灯组件的外观、美学和光度性能。例如，Frazier的美国专利号No.6,012,830公开了用于车辆前灯的使用碳化钛涂层的挡光板，据报道其在前灯的使用寿命内不排气。排气已被描述为因为一些树脂的聚合过程导致的来自树脂的挥发物的释放。这在外部车辆白炽灯与塑料灯座一起使用的情况下尤其是这样的，因为灯的热输出可将座的温度提高至200-450℉或90-230℃。
US2004/0165411 A1中提供的对排气和雾化问题的解决方案是如下的灯座组件，其中塑料座由聚醚酰亚胺制成，并包含接受白炽灯的压密封端(press-sealed end)的开口。大量电触头(contact)存在于开口中，且座也包含大量端子，每个端子与触头之一是电连接的。座包含位于开口的至少一个柔性保持构件，以啮合白炽灯的按压密封端，以将灯保持在开口中。
该解决方案非常复杂，并且严重限制了灯组件的设计者设计灯座和灯座组件的自由度。已知灯座的另一缺点是制造所述灯座的热塑性聚合物聚醚酰亚胺是昂贵的。
本发明的目的是提供下述灯座：其显示降低的雾化和/或允许使用不那么昂贵的材料，同时对灯组件设计的限制更少，或甚至对灯组件的设计者保持完全开放的设计自由度。
已通过根据本发明的灯座达成了该目的，其中灯座至少部分由具有至少0.5W/m.K的穿过平面的热导率(through plane thermal conductivity)的塑料组合物组成。根据本发明的灯座中具有至少0.5W/m.K的穿过平面的热导率的塑料组合物的效果是雾化的趋势被降低。根据本发明的灯座的一个额外的优点是对不那么关键的应用而言，在塑料组合物中可使用更便宜的聚合物，所述更便宜的聚合物在由非导热塑料组合物制成的常规灯座中恰恰会导致过多的排气和雾化。另一优点是由于根据本发明的灯座的降低的雾化，与现有技术US2004/0165411A1中所述的解决方案相比，灯座和灯组件的设计自由度被增宽。
在句法结构“至少部分由塑料组合物组成的灯座”中术语“至少部分由……组成”在本文中被理解为灯座整体由塑料组合物制成或完全由塑料组合物组成，或灯座的一部分或多个部分由塑料组合物制成或完全由塑料组合物组成，而灯座的其他一个或多个部分可以由另一组合物制成。
优选地，灯座整体由具有至少0.5W/m.K的穿过平面的热导率的塑料组合物制成和完全由具有至少0.5W/m.K的穿过平面的热导率的塑料组合物组成。
塑料组合物的热导率在本文中被理解为是材料特性，其可以是方向依赖性的(orientation dependent)，也可以取决于组合物的历史。为了测定塑料组合物的热导率，该材料必须被成形为适合进行热导率测量的形状。根据塑料组合物的组成、用于测量的形状类型、成形工艺以及成形工艺中使用的条件，塑料组合物可显示各向同性的热导率或各向异性的热导率，即方向依赖性的热导率。在塑料组合物被成形为扁平矩形的情况下，则通常可用三个参数：Λ⊥Λ//和Λ±描述方向依赖性的热导率。方向平均热导率(Λoa)在本文中根据式(I)定义：
Λoa＝1/3·(Λ⊥+Λ//+Λ±)，(I)
其中
Λ⊥是穿过平面的热导率，
Λ//是最大面内(in-plane)热导率方向上的面内热导率，在本文中还表示为平行或纵向热导率，且
Λ±是最小面内热导率方向上的面内热导率。
注意穿过平面的热导率在别处也表示为“横向”热导率。
参数的数量可以被减少至两个，或甚至减少至一个，这取决于热导率是否是仅在三个方向的一个上是各向异性的，或是否甚至是各向同性的。在塑料组合物具有在一个方向上优势单向取向的导热纤维的情况下，Λ//可以比Λ±高得多，而Λ±可非常接近或甚至等于Λ⊥。在后一情况下，方向平均热导率(Λoa)的定义被简化为式(II)：
Λoa＝1/3·(2·Λ⊥+Λ//)　　　　　　(II)。
在塑料组合物具有与片的平面方向平行的优势取向的面内片状颗粒的情况下，塑料组合物可显示各向同性的面内热导率，即Λ//等于Λ±。在该情况下，Λ//和Λ±可由一个参数Λ≡表示，且方向平均热导率(Λoa)的定义简化为式(III)：
Λoa＝1/3·(Λ⊥+2·Λ≡)         (III)。
在具有总体各向同性热导率的塑料组合物的情况下，Λ⊥Λ//和Λ±均相等并等于各向同性的热导率Λ。在该情况下方向平均热导率(Λoa)的定义简化为式(IV)：
Λoa＝Λ            (IV)
方向平均的热导率可通过测量方向依赖性的热导率Λ⊥Λ//和Λ±来确定。为了测量Λ⊥Λ//和Λ±，使用装配了方形模具的注塑机通过注塑由待测试的材料制备80×80×1mm尺寸的样品，所述方形模型具有适当的尺寸和位于方形一侧的80mm宽和1mm高的膜状浇口(film gate)。测量了1mm厚的注塑薄片的热扩散率D、密度(ρ)和热容(Cp)。
根据ASTM E1461-01，用Netzsch LFA 447激光反射(laserflash)装置，测定相对于充模(mold filling)时的聚合物流方向而言的面内平行方向上的热扩散率(D//)和面内垂直方向上的热扩散率(D±)，以及穿过平面的方向上的热扩散率(D⊥)。面内热扩散率D//和D±通过首先从薄片上切下具有约1mm的相同宽度的小条或棒来测定。棒的长度处于充模时的聚合物流方向或垂直于充模时的聚合物流方向。将若干个这样的棒层叠，使得切口表面朝外并非常紧密地夹紧在一起。通过该层叠件，从切口表面排列形成的层叠件的一侧到具有切口表面的层叠件的另一侧测量热扩散率。
使用相同的Netzsch LFA 447激光反射装置并使用W.Nunes dos Santos，P.Mummery and A.Wallwork，Polymer Testing 14(2005)，628-634所述的步骤，通过与具有已知热容的参考样品(Pyroceram 9606)比较来测定板的热容(Cp)。
从热扩散率(D)、密度(ρ)和热容(Cp)，可以根据式(V)测定模制薄片的相对于充模时的聚合物流方向而言的平面方向上的热导率(Λ//)和垂直方向上的热导率(Λ±)，以及与薄片平面垂直的方向上的热导率(Λ⊥)，所述式(V)为：
Λx＝Dx*ρ*Cp          (V)，
其中x分别＝//、±和⊥。
制成本发明灯座的塑料组合物的穿过平面的热导率以及方向平均热导率可在大范围内变化。在塑料组合物具有各向同性的热导率的情况下，方向平均热导率等于穿过平面的热导率，也适当地为至少0.5W/m.K，而在塑料组合物具有各向异性的热导率的情况下，方向平均热导率可比穿过平面的热导率高得多。
优选地，塑料组合物具有至少0.75W/m.K，更优选至少1W/m.K或甚至1.5W/m.K，最优选至少2W/m.K的穿过平面的热导率。穿过平面的热导率可高达3W/m.K或甚至更高，但是这几乎不对降低雾化带来进一步的改进。还优选地，方向平均热导率为至少1W/m.K，更优选地至少2W/m.K，进一步更优选地至少2.5W/m.K。较高的最小方向平均热导率的优点是雾化的问题被进一步降低。
塑料组合物的方向平均热导率可高达25W/m.K或甚至更高，但是超过25W/m.K的方向平均热导率值不提供显著的对降低雾化的额外贡献。另外，具有如此之高热导率的塑料组合物一般具有低的机械性能和/或差的流动性能，使得这些材料不那么适于制造灯座。据此，制成本发明灯座的塑料组合物具有至多25W/m.K，更优选地至多15W/m.K，进一步更优选地至多10W/m.K的方向平均热导率。较低的最大方向平均热导率的优点是灯座可被设计为带有具有足够机械强度的更薄部件。非常适当的是，方向平均热导率在3-6W/m.K的范围内。令人惊讶的是，当灯座用具有这类受限制的方向平均热导率的塑料组合物制成时，雾化的问题已经被充分减少。
与方向平均热导率相似，可根据式(VI)定义平均面内热导率(Λipa)：
Λipa＝1/2·(Λ//+Λ±)           (Vl)。
在本发明的一个优选的实施方式中，塑料组合物具有各向异性的热导率，其中平均面内热导率Λipa比穿过平面的热导率Λ⊥更大。更优选地，塑料组合物的平均面内热导率Λipa是穿过平面的热导率Λ⊥的至少2倍，更优选地至少3倍。具有这样更高的平均面内热导率的各向异性热导率的优点也是灯座的雾化被进一步降低。
可通过注塑方法由塑料组合物制造具有各向异性热导率的灯座，所述塑料组合物包含导热纤维和/或导热小片(platelet)。
在本发明的另一个优选的实施方式中，塑料组合物具有各向异性的面内热导率，其最大面内热导率Λ//比方向平均热导率Λoa更高。进一步更优选地，塑料组合物的最大面内热导率Λ//是方向平均热导率Λca的至少2倍，更优选地至少3倍。这样更高的最大面内热导率Λ//的优点是灯座的雾化被进一步降低。
可使用注塑方法由包含导热纤维的塑料组合物制造具有各向异性面内热导率(即具有与Λ±不同的Λ//)的灯座。
还更优选地，灯座的塑料组合物的最大面内热导率为至多25W/m.K，更优选地至多20W/m.K。较低的最大面内热导率的优点是在热塑性组合物中需要更少的导热材料并且灯座可被设计为具有更薄的部件，同时维持良好的机械性能。
为了制造根据本发明的灯座，使用导热的塑料组合物。尽管对于导热塑料组合物而言可使用导热的聚合物，但是这类材料不是可广泛获得的并通常是非常昂贵的。适当地，导热塑料组合物包含聚合物和分散在聚合物中的导热材料。除了包含聚合物材料和导热材料以外，塑料组合物可包含其他组份。导热材料可包含用于制造成型塑料部件的常规塑料组合物中使用的任何辅助添加剂作为所述的其他组份。
本发明的灯座中使用的导热塑料组合物中的聚合物原则上可以是适合制造导热塑料组合物的任何聚合物。适当地，该聚合物在预期的灯座使用温度下显示有限的排气。在本发明灯座中使用的聚合物可以是任何热塑性聚合物，其与导热材料和任选的其他组份组合能够在提高的温度下工作，而塑料不会显著软化或降解，并可满足灯座的机械要求和热要求。这些要求将取决于灯座的特定应用和设计。对这些要求的满足可以由制造成型塑料部件领域的技术人员通过系统性研究和常规测试来决定。
优选地，本发明灯座中的塑料组合物具有至少180℃，更优选地至少200℃、220℃、240℃、260℃，或甚至至少280℃的热变形温度，所述热变形温度(HDT-B)根据ISO75-2应用额定0.45Mpa的应力测量。具有更高HDT的塑料组合物的优点是灯座在提高的温度下具有对机械性能的更好保留，且灯座可被用于更需要机械和热性能的应用。
可使用的合适聚合物包括热塑性聚合物和热固性聚合物，如热固性聚酯树脂和热固性环氧树脂。
优选地，聚合物包括热塑性聚合物。
热塑性聚合物适当地为无定型的、半结晶的或液晶聚合物、弹性体，或其组合。液晶聚合物是优选的，这归因于它们高度结晶的本质和对填充材料提供良好基质的能力。液晶聚合物的例子包括热塑性芳香族聚酯。
可用于基质的合适的热塑性聚合物可以是例如聚乙烯、聚丙烯、丙烯酸类树脂(acrylics)、丙烯腈类树脂、乙烯基树脂、聚碳酸酯、聚酯、聚酯、聚酰胺、聚苯硫醚、聚苯醚、聚砜、聚芳酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮和聚醚酰亚胺及其混合物和/或共聚物。
合适的弹性体包括例如苯乙烯-丁二烯共聚物、聚氯丁二烯、腈橡胶、丁基橡胶、聚硫橡胶、乙烯-丙烯三嵌段聚合物、聚硅氧烷(硅酮)和聚氨酯。
优选地，热塑性聚合物选自聚酯、聚酰胺、聚苯硫醚、聚苯醚、聚砜、聚芳酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮和聚醚酰亚胺，及其混合物和共聚物。
合适的聚酰胺包括无定型的和半结晶的聚酰胺。合适的聚酰胺是本领域技术人员已知的所有聚酰胺，包括可熔化加工的无定型的和半结晶聚酰胺。根据本发明的合适聚酰胺的例子是脂肪族聚酰胺，例如PA-6，PA-11，PA-12，PA-4，6，PA-4，8，PA-4，10，PA-4，12，PA-6，6，PA-6，9，PA-6，10，PA-6，12，PA-10，10，PA-12，12，PA-6/6，6-共聚酰胺，PA-6/12-共聚酰胺，PA-6/11-共聚酰胺，PA-6，6/11-共聚酰胺，PA-6，6/12-共聚酰胺，PA-6/6，10-共聚酰胺，PA-6，6/6，10-共聚酰胺，PA-4，6/6-共聚酰胺，PA-6/6，6/6，10-三聚酰胺，和得自1，4-环己烷二羧酸和2，2，4-与2，4，4-三甲基六亚甲基二胺的共聚酰胺，芳香族聚酰胺例如PA-6，I、PA-6，I/6，6-共聚酰胺、PA-6，T、PA-6，T/6-共聚酰胺、PA-6，T/6，6-共聚酰胺、PA-6，I/6，T-共聚酰胺，PA-6，6/6，T/6，I-共聚酰胺、PA-6，T/2-MPMDT-共聚酰胺(2-MPMDT＝2-甲基五亚甲基二胺)、PA-9，T，得自对苯二甲酸、2，2，4-与2，4，4-三甲基六亚甲基二胺的共聚酰胺，得自间苯二甲酸、十二内酰胺(laurinlactam)和3，5-二甲基-4，4-二氨基-二环己基甲烷的共聚酰胺，得自间苯二甲酸、壬二酸和/或癸二酸和4，4-二氨基二环己基甲烷的共聚酰胺，得自己内酰胺、间苯二甲酸和/或对苯二甲酸和4，4-二氨基二环己基甲烷的共聚酰胺，得自己内酰胺、间苯二甲酸和/或对苯二甲酸和异佛尔酮二胺(isophoronediamine)的共聚酰胺，得自间苯二甲酸和/或对苯二甲酸和/或其他芳香族或脂肪族二羧酸、任选地被烷基取代的六亚甲基二胺和烷基取代的4，4-二氨基二环己胺的共聚酰胺，以及上述聚酰胺的共聚酰胺和混合物。
更优选地，热塑性聚合物包括半结晶的聚酰胺。半结晶的聚酰胺优点是具有良好的热性能和充模特性。
还更优选地，热塑性聚合物包括熔点为至少200℃，更优选地至少220℃、240℃，或甚至260℃和最优选地至少280℃的半结晶聚酰胺。具有较高熔点的半结晶聚酰胺优点是热性能被进一步改进。
术语熔点在本文中被理解为以5℃的加热速率通过DSC测量的，落入熔程(melting rang)内并显示最高熔化速率的温度。
优选地，半结晶聚酰胺选自PA-6，PA-6，6，PA-6，10，PA-4，6，PA-11，PA-12，PA-12，12，PA-6，I，PA-6，T，PA-6，T/6，6-共聚酰胺，PA-6，T/6-共聚酰胺，PA-6/6，6-共聚酰胺，PA-6，6/6，T/6，I-共聚酰胺，PA-6，T/2-MPMDT-共聚酰胺，PA-9，T，PA-4，6/6-共聚酰胺，和上述聚酰胺的混合物和共聚物。更优选地选择PA-6，I，PA-6，T，PA-6，6，PA-6，6/6，T，PA-6，6/6，T/6，I-共聚酰胺，PA-6，T/2-MPMDT-共聚酰胺，PA-9，T或PA-4，6，或其混合物或共聚酰胺作为所述聚酰胺。进一步更优选地，半结晶聚酰胺包括PA-4，6。PA-4，6的优点是雾化被进一步降低。
对于导热塑料组合物中的导热材料而言，可使用能够分散在热塑性聚合物并改进塑料组合物热导率的任何材料。合适的导热材料包括例如铝、氧化铝、铜、镁、黄铜、碳、氮化硅、氮化铝、氮化硼、氧化锌、玻璃、云母、石墨、陶瓷纤维等等。这类导热材料的混合物也是合适的。
导热材料可以是粒状粉末、颗粒、须、短纤维的形式或任何其他合适的形式。颗粒可具有多种结构。例如，颗粒可具有薄片、板块、米粒(rice)、条、六方形或球状形状。
导热材料适当地是导热填充物或导热纤维材料，或其组合。填充物在本文中被理解为是由长宽比小于10:1的颗粒组成的材料。适当地，填充物材料具有约5:1或更小的长宽比。例如，可使用具有约4:1长宽比的氮化硼粒状颗粒。纤维在本文中被理解为由具有至少10:1的长宽比的颗粒组成的材料。更优选地，导热纤维由具有至少15:1的长宽比，更优选地至少25:1的长宽比的颗粒组成。
对于导热塑料组合物中的导热纤维而言，可使用改进塑料组合物热导率的任何纤维。适当地，导热纤维包括玻璃纤维、金属纤维和/或碳纤维。合适的碳纤维(也已知为石墨纤维)包括基于PITCH的碳纤维和基于PAN的碳纤维。例如，可使用具有约50:1长宽比的基于PITCH的碳纤维。基于PITCH的碳纤维显著地有助于导热性。另一方面，基于PAN的碳纤维对机械强度具有更大的贡献。
导热材料的选择应取决于灯座的进一步需要，必须使用的量取决于导热材料的类型和所需的导热率水平。根据本发明的灯座中的塑料组合物适当地包含30-90wt％的热塑性聚合物和10-70wt％的导热材料，优选地包含40-80wt％的热塑性聚合物和20-60wt％的导热材料，其中所述wt％是相对于塑料组合物的总重。注意，对于一种类型的导热材料如特定级别的石墨而言，10wt.％的用量足够获得至少0.5W/m.K的穿过平面的热导率，而对于其他导热材料如PITCH碳纤维、氮化硼和尤其是玻璃纤维而言，需要更高的wt.％。达到所需水平所需的用量可以由制造导热聚合物组合物领域中的技术人员通过常规实验确定。
优选地，塑料组合物中既包含低长宽比的导热材料又包含高长宽比的导热材料，即包含导热填充物和纤维两者，如McCullough，美国专利6,251,978和6,048,919中所述，两个专利的公开内容均通过参考并入本文。
在本发明的一个优选的实施方式中，导热填充物包含氮化硼。氮化硼在制成灯座的塑料组合物中作为导热材料的优点是其给予了高热导率同时维持良好的电绝缘特性。
在本发明另一优选的实施方式中，导热填充物包含石墨。石墨在制成灯座的塑料组合物中作为导热填充物的优点是其在非常低的重量百分比下已给予高的热导率。
还优选地，导热纤维包含玻璃纤维或甚至由玻璃纤维组成。在制成灯座的导热塑料组合物中玻璃纤维的优点是灯座具有良好的导热率和更低的雾化、提高的机械强度并保留良好的电绝缘。因为玻璃不是最有效的导热材料之一，所以适当地将其与导热填充物组合。更优选地，根据本发明的灯座中的导热塑料组合物既包含玻璃纤维又包含氮化硼。进一步更优选地，玻璃纤维和氮化硼以介于5:1和1:5之间，优选地2.5:1和1:2.5之间的重量比存在。
制成本发明灯座的塑料组合物除了包含热塑性聚合物和导热材料外，也可包含其他组份，所述其他组份在本文中称作添加剂。导热材料可包含本领域技术人员已知通常用于聚合物组合物中的任何辅助添加剂作为添加剂。优选地，这些其他添加剂不应偏离本发明，或不应以显著的程度偏离本发明。一种添加剂是否适用于本发明的灯座，可由制造灯座用聚合物组合物领域中的技术人员通过常规实验和简单测试决定。这类其他添加剂尤其包括非传导性的填充剂和非传导性的增强剂、颜料、分散助剂、加工助剂(例如润滑剂和脱模剂)、抗冲改性剂、增塑剂、结晶促进剂、成核剂、UV稳定剂、抗氧化剂和热稳定剂，等等。导热塑料组合物尤其含有非传导性的无机填充物和/或非传导性的增强剂。适合用作非传导性无机填充物或增强剂的是本领域技术人员已知的所有填充物和增强剂，更具体的是不被认为是导热填充物的辅助填充物。合适的非传导性填充物例如为石棉、云母、粘土、锻烧粘土和滑石。
如果有的话，这些添加剂以相对于塑料组合物总重为0-50wt.％，优选地0.5-25wt.％，更优选地1-12.5wt.％的总量存在。
如果有的话，非传导性填充物和纤维以相对于组合物总重0-40wt.％，优选地0.5-20wt.％，更优选地1-10wt.％的总量存在，而其他添加剂如果有的话，优选地以相对于塑料组合物总重0-10wt.％，优选地0.25-5wt.％，更优选地0.5-2.5wt.％的总量存在。
在本发明的一个优选的实施方式中，灯座由如下塑料组合物制成，所述塑料组合物由：
a)30-90wt.％的热塑性聚合物
b)10-70wt.％的导热材料
c)0-50wt.％的添加剂
组成，其中(a)、(b)和(c)的wt.％是相对于塑料组合物的总重，(a)、(b)和(c)的总和为100wt.％。
更优选地，塑料组合物由：
a)30-90wt.％的热塑性聚合物
b)15-70wt.％的导热材料，其中至少50wt.％由重量比介于5:1和1:5之间的玻璃纤维和氮化硼组成，和
c)(i)0-40wt.％非传导性填充物和/或非传导性纤维，和
(ii)0-10wt.％其他添加剂
组成，其中(a)、(b)、(c)(i)和(c)(ii)的wt.％是相对于塑料组合物的总重，(a)、(b)、(c)(i)和(c)(ii)的总和为100wt.％。
还更优选地，塑料组合物由：
a)30-90wt.％半结晶聚酰胺，其具有至少200℃的熔点
b)10-70wt.％的导热材料，其中至少50wt.％由石墨组成
c)(i)0-20wt.％非传导性填充物和/或非传导性纤维，和
(ii)0-5wt.％其他添加剂
组成，其中(a)、(b)、(c)(i)和(c)(ii)的wt.％是相对于塑料组合物的总重，(a)、(b)、(c)(i)和(c)(ii)的总和为100wt.％。
注意在这些优选的实施方式中，导热材料的最小用量由所需的塑料组合物最小热导率和其中使用的导热材料类型或其组合来控制。作为指示性的例子，可使用的(尤其是当被使用时)导热材料的用量可在不同的范围内变化，例如氮化硼优选地以15-60wt.％，更优选地20-45wt.％范围内的用量使用，碳PITCH纤维优选地以15-60wt.％，更优选地25-60wt.％范围内的用量使用，而石墨优选地以10-45wt.％，更优选地15-30wt.％范围内的用量使用。
用于制造本发明灯座的导热塑料组合物可通过适用于制造塑料组合物的任何工艺制造，并包括制造用于模制应用的塑料组合物的领域中的技术人员已知的常规工艺。
导热塑料组合物适当地通过下述工艺制造，其中导热材料与非传导性聚合物基质精细混合，形成导热组合物。导热材料的添加给予了聚合物组合物导热性。如果期望的话，混合物可含有一种或多种其他添加剂。混合物可使用本领域已知的技术制备。优选地，在低剪切条件下混合成分，从而避免损坏导热填充物材料的结构。
根据本发明的灯座可通过适用于制造成型的塑料部件的任何工艺制造，并包括成型的塑料组合物制造领域技术人员已知的常规工艺。
可使用熔融挤出、注塑、浇铸或其他合适的工艺将聚合物组合物模制为灯座。注塑工艺是尤其优选的。该工艺一般包含将组合物粒子加入漏斗中。漏斗将粒子漏进挤出机中，其中粒子被加热并形成熔化的组合物。挤出机将熔化的组合物供料到含有注塑活塞的腔室中。活塞将熔化的组合物压入模具。典型地，模具含有两个模制成型部分，所述两个模制成型部分以使得模室或模腔位于两个部分之间的方式对齐在一起。材料在高压下保持在模具中直到其冷却。然后将成型的灯座从模具中移出。
优选地，根据本发明的灯座由导热的塑料组合物通过注塑工艺制成，所述组合物包含导热纤维和导热填充物。
另外，本发明的灯座优选地是纯形状(net shape)模制的。这表示灯座的最终形状由模制成型部分的形状决定。产生灯座的最终形状不需要任何额外的加工或处理。该模制工艺使得热分散元件能够直接整合在灯座中。
本发明还涉及机动车灯组件，其包含根据本发明的或本文中如上所述的其任何优选的实施方式的灯座。机动车灯组件优选地用于机动车外部照明，例如用于前部照明或后部照明。
通过以下的实施例和对比实验进一步阐述本发明。
材料
使用标准熔融混合工艺，在挤出机中用聚酰胺-4，6分别与碳PITCH纤维和氮化硼制备模制组合物。使用装配了方形模具的注塑机通过注塑由组合物制备具有80×80×1mm尺寸的测试样品，所述方形模型具有适当的尺寸和位于正方形一侧的80mm宽和1mm高的膜状浇口。测量了1mm厚的注塑薄片的热扩散率D、密度(ρ)和热容(Cp)。
根据ASTM E1461-01，用Netzsch LFA 447激光反射装置，测定相对于充模(mold filling)时的聚合物流方向而言的面内平行方向上的热导率(D//)和面内垂直方向上的热导率(D±)，以及穿过平面的方向上的热导率(D⊥)。面内热扩散率D//和D±通过首先从薄片上切下具有约1mm的相同宽度的小条或棒来测定。棒的长度处于充模时的聚合物流方向或垂直于充模时的聚合物流方向。将若干个这样的棒层叠，使得切口表面朝外并非常紧密地夹紧在一起。通过该层叠件，从切口表面排列形成的层叠件的一侧到具有切口表面的层叠件的另一侧测量热扩散率。
使用相同的Netzsch LFA 447激光反射装置并使用W.Nunes dos Santos，P.Mummery and A.Wallwork，Polymer Testing 14(2005)，628-634所述的步骤，通过与具有已知热容的参考样品(Pyroceram 9606)比较来测定板的热容(Cp)。
从热扩散率(D)、密度(ρ)和热容(Cp)，可以根据式(V)测定模制薄片的相对于充模时的聚合物流方向而言的平面方向上的热导率(Λ//)和垂直方向上的热导率(Λ±)，以及与薄片平面垂直的方向上的热导率(Λ⊥)，所述式(V)为：
Λx＝Dx*ρ*Cp      (V)，
其中x分别＝//、±和⊥。
导热率数据收集在表1中。
使用装配了标准灯座模具的注塑机通过注塑由组合物制备灯座。模制成型的灯座被用于下述装置中，其中灯座在用冷却的表玻璃(watch glass)覆盖的同时被加热至预定的温度(℃)预定的时长(小时)。在热处理后，视觉检查表面玻璃的雾化并分级。分级结果同样收集在表1中。
表1：对比实验A和实施例I-VIII的材料组成(wt.％)、热导率数据(W/mK)和雾霾评估a)。
 
PA46 CPF EG BN Λ⊥ Λ// Λoa 雾霾
CE A 100 0.3 0.3 0.3 5
EX I 85 15 0.5 2.1 1.03 4
EX II 70 30 0.6 4.1 1.8 3
EX III 55 45 0.9 6.0 2.6 2
EX IV 40 60 1.1 8.2 3.5 1-2
EX V 85 15 0.5 1.4 1.1 4-5
EX VI 70 30 0.7 3.6 2.6 2-3
EX VII 55 45 0.9 7.8 5.5 1-2
EX VIII 40 60 1.5 13.5 9.5 1
a)雾霾分级：1＝极好，5为非常差

Claims (11)

1.至少部分由塑料组合物组成的灯座，所述塑料组合物具有至少0.5W/m.K的穿过平面的热导率。
2.根据权利要求1的灯座，其中所述穿过平面的热导率为1-15W/m.K。
3.根据权利要求1或2的灯座，其中所述塑料组合物包含热塑性聚合物和分散在所述热塑性聚合物中的导热材料。
4.根据权利要求1-3中任一项的灯座，其中所述塑料组合物具有至少180℃的热变形温度(HDT-B)。
5.根据权利要求3的灯座，其中所述热塑性聚合物选自聚酯、聚酰胺、聚苯硫醚、聚苯醚、聚砜、聚芳酯、聚醚醚酮和聚醚酰亚胺及其混合物和/或共聚物。
6.根据权利要求3的灯座，其中所述导热材料是导热填充物或导热纤维材料，或其组合。
7.根据权利要求3的灯座，其中所述塑料组合物包含导热填充物，所述导热填充物包括氮化硼。
8.根据权利要求3的灯座，其中所述塑料组合物包含导热纤维材料，所述导热纤维材料包括玻璃纤维。
9.根据权利要求7或8的灯座，其中所述塑料组合物包含玻璃纤维和氮化硼，其总量相对于所述塑料组合物的总重为10-70wt.％。
10.根据权利要求7或8的灯座，其中所述塑料组合物包含具有至少200℃熔点的半晶体聚酰胺、玻璃纤维和氮化硼。
11.机动车灯组件，其包含根据权利要求1-10中任一项的灯座。
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