CN101671475A - 液晶聚酯树脂混合物以及使用该混合物的反射板和发光装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种液晶聚酯树脂混合物,包含液晶聚酯、颗粒状氧化钛和至少一种选自脂肪酸酰胺和脂肪酸金属盐的化合物,其中,基于树脂混合物中100重量份的组分(A),该树脂混合物含有40~80重量份的所述颗粒状氧化钛和0.005~0.15重量份的所述至少一种化合物。
Description
发明背景
技术领域
本发明涉及一种液晶聚酯树脂混合物,使用该液晶聚酯树脂混合物的模制品特别是反射板,以及使用该反射板的发光装置。
背景技术
关于在LED(发光二极管)发光装置及类似物中使用的反射板,许多由树脂制成的反射板的研究是基于可加工性和轻的重量性能的考虑。作为这种树脂制成的反射板,那些使用含填料(以下有时称为“高反射率填料”)和液晶聚合物(液晶聚酯)的树脂组合物制备的反射板备受关注。例如,JP-A-2007-320996中提出的液晶聚酯树脂组合物,所述组合物通过将氧化钛和蓝色着色剂混合在液晶聚酯中得到,并公开了使用所述树脂组合物的模制品具有高反射率和高白度,表明所述模制品对用作光源周围的反射板而言是优选的。
发明概述
在JP-A 2007-320996中详细公开的使用树脂组合物的反射板是通过将相对大量的氧化钛混合到液晶聚酯中以提高反射率而得到的。然而,通过将大量氧化钛混入液晶聚酯得到的反射板存在反射板随时间容易变质和液晶聚酯本身在反射板生产加工过程中易变质的问题。
基于这种状况,本发明的目的之一在于提供液晶聚酯树脂混合物,尽管共混的具有高反射率的填料(氧化钛)的用量少于传统的用于生产反射板的液晶聚酯树脂组合物中的用量,能够由所述树脂混合物获得具有高反射率的反射板,以及使用所述树脂混合物的模塑制品(特别地,反射板),并且,本发明的目的之一还在于提供一种使用所述反射板的发光装置。
本发明的发明人已进行了早期研究以解决以上问题,结果完成了本发明。即,本发明提供包含下述组分(A)、(B)、(C)的液晶聚酯树脂混合物:
(A)液晶聚酯;
(B)颗粒状氧化钛;和
(C)至少一种选自脂肪酸酰胺和脂肪酸金属盐的化合物,其中,基于树脂混合物中100重量份的组分(A),该树脂混合物含有40~80重量份的组分(B)和0.005~0.15重量份的组分(C)。
进一步地,本发明提供可由模塑所述树脂混合物获得的模塑制品诸如反射板,以及含有使用所述树脂混合物获得的反射板的发光装置。
依据本发明的液晶聚酯树脂混合物,尽管混入的高反射率填料(颗粒状氧化钛)的用量少于传统液晶聚酯树脂混合物中的用量,但能够生产显示出高反射率的反射板。这种反射板可望具有高反射率,同时保持液晶聚酯的优良特性如耐热性,因此在生产诸如亮度等特性优良的发光装置方面具有高工业价值。
发明详述
本发明的液晶聚酯树脂混合物包含下述组分(A)、(B)、(C):
(A)液晶聚酯;
(B)颗粒状氧化钛;和
(C)至少一种选自脂肪酸酰胺和脂肪酸金属盐的化合物。
在本发明的液晶聚酯树脂混合物中,基于树脂混合物中100重量份的组分(A),组分(B)的含量在40~80重量份的范围内,组分(C)的含量在0.005~0.15重量份的范围内。
这些组分的优选实例、含有这些组分的液晶聚酯树脂混合物的制备方法、使用这种液晶聚酯树脂混合物生产的模塑制品、反射板和发光装置,将在下文进行说明。
<组分(A)>
组分(A)的液晶聚酯是被称作热致液晶聚合物的聚酯,在450℃或以下形成表现出光学各向异性的熔融体。该液晶聚酯的具体实例包括:
(1)通过混合并聚合芳香羟基羧酸、芳香二羧酸和芳香二醇得到的液晶聚酯;
(2)通过聚合两种或多种芳香羟基羧酸得到的液晶聚酯;
(3)通过混合并聚合芳香二羧酸和芳香二醇得到的液晶聚酯;以及
(4)通过将芳香羟基羧酸与结晶聚酯诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯反应得到的液晶聚酯。
在液晶聚酯的生产中,上述芳香羟基羧酸、芳香二羧酸或芳香二醇可以分别被这些化合物各自的成酯衍生物取代。使用成酯衍生物具有液晶聚酯更易被制备的优点。
在此,将简要说明所述成酯衍生物。在分子中具有羧基的芳香羟基羧酸或芳香二羧酸的成酯衍生物的例子包括通过将羧基转换成高反应性的卤-甲酰基或酰氧基羰基来形成卤化酸或酸酐的那些衍生物,以及与醇(alcohol)或乙二醇以经过羧基的酯转换反应形成聚酯的方式来形成酯的那些衍生物。同样,在分子中具有酚式羟基的芳香羟基羧酸或芳香二醇的成酯衍生物的例子包括与低级羧酸以经过酚式羟基的酯交换反应形成聚酯的方式来形成酯的那些衍生物。
此外,在不消弱成酯能力的范围内,上述芳香羟基羧酸、芳香二羧酸或者芳香二醇可以含有卤素原子,例如氯原子或氟原子;烷基,例如甲基或乙基;或者芳基,例如苯基,以作为芳香环上的取代基。
作为组成液晶聚酯的结构单元,下述单元可被用作示例。
衍生自芳香羟基羧酸的结构单元:
上述结构单元可以包含卤素原子、烷基或芳基作为取代基。
衍生自芳香二羧酸的结构单元:
上述结构单元可以包含卤素原子、烷基或芳基作为取代基。
衍生自芳香二醇的结构单元:
上述结构单元可以包含卤素原子、烷基或芳基作为取代基。
液晶聚酯的结构单元的组合的优选例子包括下述(a)~(h):
(a):(A1)、(B1)和(C1)的组合或(A1)、(B1)、(B2)和(C1)的组合;
(b):(A2)、(B3)和(C2)的组合或(A2)、(B1)、(B3)和(C2)的组合;
(c):(A1)和(A2)的组合;
(d):通过用(A2)取代(a)的结构单元的各组合中(A1)的部分或全部所获得的组合;
(e):通过用(B3)取代(a)的结构单元的各组合中(B1)的部分或全部所获得的组合;
(f):通过用(C3)取代(a)的结构单元的各组合中(C1)的部分或全部所获得的组合;
(g):通过用(A1)取代(b)的结构单元的各组合中(A2)的部分或全部所获得的组合;以及
(h):通过将(B1)和(C2)加到(c)的结构单元的组合中所得到的组合;
用作组分(A)的液晶聚酯的结构单元的组合的优选例子包括,类似于上述的(a)~(h),作为衍生自芳香羟基羧酸的结构单元的(A1)和/或(A2)、作为衍生自芳香二醇的结构单元的选自(B1)、(B2)和(B3)中的一种或多种、以及作为衍生自芳香二羧酸的结构单元的选自(C1)、(C2)和(C3)中的一种或多种的组合。虽然这些结构单元可以如上所述在芳香环上有取代基,但是当要求得到的模塑制品或反射板具有更高的耐热性时,优选它们不含有取代基。
组分(A)中使用的液晶聚酯具有优选270到400℃,更优选300到380℃的流化温度。如果流化温度低于270℃的液晶聚酯用作组分(A),所得到的反射板本身在高温环境下容易变形和起泡(非正常起泡),例如,在LED模块制作过程中,当其被用在使用LEDs作为发光元件的发光装置中时。另一方面,在液晶聚酯的流化温度高于400℃的情况下,熔融工艺的温度更高,生产反射板将趋向更难并带来缺陷,即如果尝试在400℃或更高的熔融工艺温度下加工液晶聚酯,液晶聚酯趋向热变质,在特殊情况下,反射板被脱色,以致于反射率容易下降。如上所述,当本发明的液晶聚酯树脂混合物被用于生产反射板时,流化温度在270到400℃的液晶聚酯是尤其优选的。
此处使用的流化温度是指当热熔融体通过使用配有内径为1mm和长度为10mm的喷嘴的毛细管型流变仪在4℃/min的升温速度和9.8MPa的负荷下从喷嘴被挤出时,热熔融体的熔融粘度为4800Pa·sec时的温度。该流化温度是本领域中公知的显示液晶聚酯分子量的指标(见“Liquid-crystalline polymer Synthesis,Molding and application”,由Naoyuki Koide编辑,95-105页,CMC,1987年6月5日出版)。
作为生产液晶聚酯的方法,虽然可采用各种已知的方法,但本发明申请人在JP-A 2004-256673公开内容中提及的生产方法是适用的。
在该公开内容中提及的制备液晶聚酯的优选方法将在下文详细说明。
脂肪酸酐被混入芳香羟基羧酸、芳香二醇和芳香二羧酸的混合物中,混合物在130~180℃和氮气气氛中反应,以使用脂肪酸酐来酰化芳香羟基羧酸和芳香二醇的酚式羟基,从而得到酰化产物(酰化的芳香羟基羧酸和酰化的芳香二醇)。然后,该混合物被加热以进行缩聚,以致于在酰化产物的酰基与酰化芳香羟基羧酸和芳香二羧酸的羧基之间引起酯交换反应,在将反应副产物蒸馏出反应体系的同时,生产液晶聚酯。
在芳香羟基羧酸、芳香二醇和芳香二羧酸的混合物中,羧基相对于酚式羟基的摩尔比优选在0.9~1.1的范围内。
基于芳香二醇和芳香羟基羧酸的酚式羟基的总量,使用的脂肪酸酐的量优选0.95~12mol倍,更优选1.00~1.15mol倍。
如果脂肪酸酐的用量少,会出现得到的液晶聚酯不能着色的趋势,如果脂肪酸酐的用量太少,恐怕未反应的芳香二醇或芳香二羧酸会易于在缩聚中升华,导致反应体系被阻塞。另一方面,当使用的脂肪酸酐的量超过1.2mol当量,恐怕所得的液晶聚酯会被着色,从而破坏反射板的反射率。
脂肪酸酐的例子包括,但不特别局限于,醋酸酐、丙酸酐、丁酸酐、异丁酸酐、戊酸酐、新戊酸酐、2-乙基己酸酐、单氯乙酸酐、双氯乙酸酐、三氯乙酸酐、单溴乙酸酐、双溴乙酸酐、三溴乙酸酐、单氟乙酸酐、双氟乙酸酐、三氟乙酸酐、戊二酸酐、马来酸酐、琥珀酸酐以及β-溴丙酸酐。这些化合物可以两种或多种组合使用。出于经济和可操作性的考虑,优选使用醋酸酐、丙酸酐、丁酸酐和异丁酸酐,尤其优选使用醋酸酐。
酯交换(缩聚)反应随着温度的升高进行,优选以0.1~50℃/min的速率、在130~400℃的温度范围内,更优选0.3~5℃/min的速率、在150~350℃的温度范围内。
然后,反应副产物被蒸馏出体系,以更平稳地进行酯交换(缩聚)反应。
出于更平稳地生产液晶聚酯和充分限制所得液晶聚酯着色的目的,酯交换(缩聚)反应优选在具有两个或多个氮原子的杂环有机碱化合物存在时进行。
具有两个或多个氮原子的杂环有机碱化合物(含氮杂环有机碱化合物)的例子包括咪唑化合物、三唑化合物、联吡啶化合物、菲咯啉化合物以及二氮杂菲(diazaphenanthrene)化合物。在这些化合物中,考虑到与缩聚相关的反应性,优选使用咪唑化合物,考虑到容易获得,更优选1-甲基咪唑和1-乙基咪唑。
在本发明的目的不被损害的程度,可使用除了上述含氮杂环有机碱化合物以外的催化剂,以达到促进酯交换(缩聚)反应以提高缩聚反应率的目的。然而,当金属盐或类似物被用作催化剂时,由于金属盐残留作为杂质留在液晶聚酯中,有时会给电子部件例如反射板带来不利影响。因而在这一点上,为了生产液晶聚酯,使用上述含氮杂环有机碱化合物是尤其优选的。
进行酯交换(缩聚)反应以提高液晶聚酯的聚合度的方法的例子包括降低用于酯交换反应的反应器中压力的方法(减压下聚合),以及冷却固化酯交换(缩聚)后所得的反应产物、且随后被研磨成粉末及所得粉末在250~350℃热处理2~20小时的方法(固相聚合)。通过这样的方法提高聚合度,容易生产具有需要的流化温度的液晶聚酯。为了简化体系,优选使用固相聚合。
为了达到改善聚合度的目的,优选在惰性气体(例如氮气)气氛中进行通过酰化、酯交换反应的缩聚和减压下聚合,以充分防止液晶聚酯着色。
当这样生产的液晶聚酯的YI值为32或更小时,尤其优选作为组分(A)。在此,所述的液晶聚酯的YI值是指通过使用色差仪测量由液晶聚酯制得的试样所得到的值。YI值是由ASTM-D1925定义的显示黄色程度的指数,能用下式明确得出。
YI=[100(1.28X-1.06Z)/Y]
其中,X、Y和Z的值是光源颜色在XYZ表色系(color specification system)中的三个刺激值(stimulus value)。
通过上述使用含氮杂环有机碱化合物的生产方法得到的且YI值为32或更低的液晶聚酯作为组分(A)是尤其优选的。然而,通过将多种液晶聚酯混合制备的YI值为32或更低的液晶聚酯混合物也可用作组分(A)。在这种情况下,如果通过使用上述的色差计(color meter)的方法测量所得液晶聚酯混合物的YI值,也能够选择作为组分(A)的优选液晶聚酯混合物。
<组分(B)>
上述的颗粒状氧化钛是主要由氧化钛制成的、且具有颗粒形状的钛化合物。本领域称为“氧化钛”且可购买到以用作树脂填充颗粒填料的材料可被用作组分(B)。在这种情况下,被称为氧化钛、可购买到的材料可被直接应用,而不必排除不可避免的杂质。作为颗粒状氧化钛,也可使用按下述方法进行表面处理的。
氧化钛自身的晶型没有特别限制,金红石型、锐钛矿或二者的混合物均可被使用。出于获得具有更高反射率的反射板并改善反射板耐候性的目的,优选含有金红石型的颗粒状氧化钛,更优选仅由金红石型氧化钛组成的颗粒状氧化钛。
虽然对于颗粒状氧化钛的平均粒径(体积平均粒径)没有特殊限制,但为了得到具有更高反射率的反射板并改善反射板中颗粒状氧化钛的分散性,优选平均粒径为0.01~10μm,更优选0.1~1μm,甚至更优选0.1~0.5μm。作为颗粒状氧化钛的平均粒径,考虑到反射板的预期厚度,可使用具有最优化粒径的氧化钛。
在此使用的平均粒径是按下述方法得到的体积平均粒径。具体地,颗粒状氧化钛的外观可通过扫描电子显微镜(SEM)测量,所得的SEM照片可利用图象分析仪(例如,Nireco Corporation生产的“RuzexIIIU”)进行图象分析,通过在初级颗粒的各颗粒尺寸间隔中划分颗粒比例(%)以确定分布曲线。然后,从累积分布曲线中计算50%的累积度(平均粒径)作为体积平均粒径。
基于100重量份的组分(A),混入本发明液晶聚酯树脂混合物中的组分(B)的量为40~80重量份,优选45~80重量份。当组分(B)的量少于40重量份时,反射板的反射率不足,不能满足要求。另一方面,当组分(B)的量超过80重量份时,因为存在反射板本身的生产困难或者反射板随时间容易因液晶聚酯的变质而变质的趋势,也不能满足要求。如果液晶聚酯变质,将会出现不利的后果,不能充分保持液晶聚酯的性能例如耐热性。虽然液晶聚酯变质的原因尚不清楚,本发明的发明人推断,氧化钛作为催化剂切断液晶聚酯的酯键,从而引起液晶聚酯的分子量减小。基于100重量份组分(A),当混入的组分(B)的比例为80重量份或更少时,不仅液晶聚酯本身的变质可令人满意地被阻止,而且反射率可通过将在下文说明的组分(C)的作用而被改善,可生产具有高反射率的反射板。
当多种颗粒状氧化钛被用作组分(B)时,这些氧化钛的总量优选在基于组分(A)的上述范围内。
并且,上述颗粒状氧化钛可经表面处理以改善其性能,例如分散性。虽然在表面处理上没有特别限制,但考虑到改善分散性和耐候性,优选使用无机金属氧化物的表面处理。优选无机金属氧化物为氧化铝。同时,只要其不凝结和易于处理,考虑到耐热性和强度,优选未经表面处理的颗粒状氧化钛。当经表面处理的颗粒状氧化钛(表面处理的颗粒状氧化钛)被用作组分(B)时,因为表面处理的颗粒状氧化钛的表面处理量通常很小,混入的组分(B)的量可基于表面处理的颗粒状氧化钛的总重量来选择。
作为组分(B)的颗粒状氧化钛的可购买到的产品例子包括IshiharaSangyoKaisha,Ltd生产的“TIPAQUE CR-60”和“TIPAQUE CR-58”。
<组分(C)>
组分(C)是选自由脂肪酸酰胺和脂肪酸金属盐组成的组中的至少一种化合物。多种选自上述组中的化合物可以被混合用作组分(C)。
当含有液晶聚酯的树脂组合物被熔融和模塑时,这些脂肪酸酰胺和脂肪酸金属盐用作稳定增塑时间的助剂(增塑稳定剂)被广泛知晓(例如,参见JP-ANo.2003-12908的公开内容)。脂肪酸酰胺和脂肪酸金属盐具有改善反射率的作用,以及由于其与组分(B)的协同作用,可生产具有高反射率的反射板或类似物,上述事实无法简单地从传统的涉及增塑稳定剂的发明中推断出来,而是基于本发明发明人的最初发现。如上所述,本发明的发明人已经发现组分(C)具有改善反射率的能力。在本发明的液晶聚酯树脂混合物中,本身作为增塑稳定剂的组分(C)同时还具有该作用(测量稳定性)的优点。
作为上述的脂肪酸酰胺,优选下式(1)所示的那些:
R1-CO-NH2(1)
其中R1表示具有10到30个碳原子的饱和烃基或具有10到30个碳原子的不饱和烃基。这些饱和烃基和不饱和烃基可以是直链的或支链的。
脂肪酸酰胺的具体和优选的例子包括癸酸酰胺、月桂酸酰胺、肉豆蔻酸酰胺、棕榈酸酰胺、硬脂酸酰胺、亚油酸酰胺、亚麻酸酰胺、油酸酰胺、反油酸酰胺、花生酸酰胺、二十二烷酸酰胺、芥酸酰胺、蜡酸酰胺以及褐煤酸酰胺。
脂肪酸酰胺的熔点优选30℃或更高,更优选50℃或更高。如果熔点低于30℃的脂肪酸酰按被用作组分(C),当液晶聚酯树脂混合物在模塑成反射板或类似物之前进行预干燥时,部分脂肪酸酰胺将被蒸发,出现反射率改善效果不足的情况。同时,存在成型工艺中测量稳定作用降低的趋势。脂肪酸酰胺为粉状,其平均粒径优选100μm或更少,更优选50μm或更少,以易于与颗粒状液晶聚酯树脂组合物进行混合,这将在后面进行说明。平均粒径是通过使用激光衍射散射法测量得到的体积平均粒径。
接下来,将对脂肪酸金属盐进行说明。作为组成脂肪酸金属盐的脂肪酸,优选那些具有10个以上碳原子的脂肪酸,更优选那些具有10个以上、和30个以下碳原子的脂肪酸。脂肪酸的具体例子包括月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸、二十二烷酸、二十四烷酸以及褐煤酸。
组成脂肪酸金属盐的金属离子优选周期表中1族、2族或12族的金属,更优选2族碱土金属离子,甚至更优选钙离子。
脂肪酸金属盐的具体和优选的例子包括肉豆蔻酸钙、肉豆蔻酸钠、硬脂酸钙、硬脂酸钠、硬脂酸锌、褐煤酸钙以及褐煤酸钠。考虑到容易获得,优选硬脂酸钙和褐煤酸钙。
虽然脂肪酸酰胺、脂肪酸金属盐或这些化合物的组合都可被用作用于本发明的组分(C),尤其优选使用脂肪酸酰胺作为组分(C)。当脂肪酸酰胺用作组分(C)时,其具有一个优点,即在本发明的液晶聚酯树脂混合物被用于实施熔融-模塑过程时,在熔融-模塑过程中能有效防止污染所使用的金属模。
基于100重量份的组分(A),混合的组分(C)的量优选0.005~0.15重量份,更优选0.01~0.1重量份。
<液晶聚酯树脂混合物>
本发明的液晶聚酯树脂混合物包括上述的组分(A)、(B)和(C),并且为了例如改善机械性能,可进一步含有不同于颗粒状氧化钛的无机填料作为组分(D)(下文称为“无机填料”)。
在这种情况下,基于总量为100重量份的组分(A)、(B)和(C),混合的组分(D)的量优选60重量份或更少。当混合的组分(D)的量在上述范围内时,能够充分产生组分(D)的预期效果而不会明显削弱所得反射板的反射率。当使用组分(D)时,混合的组分(D)的量可以根据组分(D)的类型和组分(D)的所需性能来任意优化。例如,为了得到具有高机械强度的模制品,将无机填料用作组分(D)时,基于总量为100重量份的组分(A)、(B)和(C),混合的无机填料的量优选20重量份或更多。当混合的组分(D)的量在此范围内时,诸如机械强度的特性可以得到改善,同时充分限制了所得反射板反射率的降低和色调的降低。同时,用于制备下文将说明的液晶聚酯树脂混合物的颗粒状液晶聚酯树脂组合物具有相对容易成粒的倾向。
组分(D)的例子包括除了氧化钛以外的白色颜料,例如氧化锌、硫化锌和铅白;无机纤维,例如玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、氧化铝纤维、硼纤维、钛酸纤维、硅灰石以及石棉;粉末,例如碳酸钙、氧化铝、氢氧化铝、高岭土、滑石、粘土、云母、玻璃薄片、玻璃珠、空心玻璃珠、白云石、各种金属粉末、硫酸钡、钛酸钾和熟石膏;以及颗粒状、盘状或须状无机填料,例如碳化硅、氧化铝、氮化硼、硼酸铝或氮化硅。
在这些填料中,优选无机纤维,例如玻璃纤维和硅灰石,以及颗粒状、盘状或须状无机填料,例如硼酸铝或氮化硅和滑石,以赋予所得的反射板应用机械强度,而不会明显降低反射板的反射率。
尤其地,考虑到赋予所得的反射板应用机械强度而不明显降低反射板的反射率,优选玻璃纤维。同时,从容易从市场上以低价购买的角度考虑,玻璃纤维也是有用的。
虽然某些情况下在这种无机填料中使用促集剂,从限制色调的降低以保持反射板的高反射率的角度考虑,促集剂的使用量优选较小。
在不损害本发明的目的的范围内,本发明的液晶聚酯树脂混合物可与至少一种常用添加剂混合,例如含氟树脂、高级脂肪酸酯化合物、释放改良剂、诸如染料和颜料的着色剂、抗氧化剂、热稳定剂、荧光增白剂、紫外吸收剂、防静电剂以及表面活性剂。同样,可以加入具有额外的润滑作用的材料,例如高级脂肪酸、高级脂肪酸酯和氟碳型表面活性剂。
本发明的液晶聚酯树脂混合物可通过利用诸如Henshel搅拌器或翻转器的搅拌器混合组分(A)、(B)和(C)以及必要时使用的组分(D),然后使用挤压机将混合物熔融-揉合而获得。然而,优选在使用搅拌器将组分(A)和(B)以及必要时使用的组分(D)混合后,利用挤压机熔融-揉合混合物以制备颗粒状的液晶聚酯树脂组合物,将所述组合物随后与组分(C)混合以生产本发明的液晶聚酯树脂混合物。当在先生产的液晶聚酯树脂组合物与组分(C)混合时,可充分防止在热处理中相对容易变色的组分(C)引起的变色,使得生产变色有限的液晶聚酯树脂混合物成为可能。同时,制备液晶聚酯树脂混合物后混合组分(C)的生产方法具有组分(C)作为增塑稳定剂的作用可被更有效地发挥的优点。
<反射板>
如此得到的液晶聚酯树脂混合物可以用各种常用的熔融-成型方法进行模塑,例如注模成型法、注塑压缩成型法和挤压模塑法。在这些方法中,优选注模成型法。根据注模成型法,很容易得到具有相对复杂形状的模制品。
同时,在使用液晶聚酯树脂混合物通过注模成型法生产反射板时,可以生产具有薄壁部分的反射板。树脂混合物尤其适用于生产具有厚度为0.03~3mm的部分的反射板。考虑到反射板自身的机械强度,反射板的薄壁部分的厚度优选0.05~2mm,更优选0.05~1mm。由于组分(B)和(C)产生的协同作用,此厚度的反射板具有高反射率。同时,在熔融-成型过程中增塑时间的稳定可通过测量组分(C)的稳定作用得到。
涉及诸如注塑成型的熔融-成型的成型温度优选比熔融-成型中使用的液晶聚酯树脂混合物的流化温度高约10~60℃。当成型温度低于该温度范围,树脂混合物的流动性被极度降低,趋向于导致模塑性削弱和反射板强度降低。另一方面,当成型温度超过上述温度范围,液晶聚酯显著变质,因而担心反射板的反射率降低。液晶聚酯树脂混合物的流化温度可以通过毛细管型流变仪测定,该方法与测定液晶聚酯流化温度的方法一致。
对波长为460nm的光具有至少70%反射率的反射板可以通过使用本发明的液晶聚酯树脂混合物获得。该反射率可以由例如总光反射率测定方法A确定,该方法在JIS K7105-1981中提供,其中使用了由硫酸钡制得的标准白板。
<发光装置>
如上所述,本发明的液晶聚酯树脂混合物特别适用于生产反射板。所得的反射板优选地能够作为在电子、电气、汽车和机械领域中需要反射光的反射板使用,特别是在可见光区域。优选地,反射板可用于光源装置例如卤素灯和HIDs的灯反射镜,还可以用作使用发光元件例如LEDs和有机ELs的发光装置和显示器装置的反射板。特别在使用LEDs作为发光元件的发光装置中,反射板有时被暴露于高温环境中,例如在生产过程中元件包装过程和焊接过程的高温环境。然而,本发明得到的反射板具有优势,即使经历高温过程,它也不产生诸如起泡的变形。因此,当本发明的反射板用于使用LEDs作为发光元件的发光装置中时,可获得诸如亮度的特性出众的发光装置。
对本发明进行了这样的说明,很显然,它可以进行很多种方式的改动。这种改动被认为包含在本发明的精神和范围之内,并且所有这种对于本领域技术人员而言显而易见的改进都处于权利要求的范围之内。
实施例
通过以下实施例详细地说明本发明,但其不应被认为是对本发明范围的限制。
在实施例和对比例中,通过以下方法测定反射率。
反射率:
在各实施例和对比例中,将所得的树脂混合物制备成64mm×64mm×1mm的试样(反射板),并使用自动分光光度计(“U-3500”,由Hitachi Ltd.生产)测定该试样对波长为460nm的光的漫反射率。该反射率是一相对值,其是在以硫酸钡制得的标准白板的漫反射率被认定为100%的条件下获得的。
在实施例和对比例中使用的组分(B)、(C)和(D)如下所示。
<组分(B)>
氧化钛填料1:
TIPAQUE CR-60,由Ishihara Sangyo Kaisha,Ltd.生产(氧化铝表面处理的产品,平均粒径:0.21μm)
氧化钛填料2:
TIPAQUE CR-58,由Ishihara Sangyo Kaisha,Ltd.生产(氧化铝表面处理的产品,平均粒径:0.28μm)
<组分(C)>
芥酸酰胺:
Armoslip E,由Lion-Akzo Co.,Ltd.生产
硬脂酸钙:
硬脂酸钙,由Wako Pure Chemical Industries,Ltd.生产
褐煤酸钙:
Rikomonto CaV102,由Clariant(Japan)K.K.生产
<组分(D)>
玻璃纤维1:
EFH75-01,由Central Glass Co.,Ltd.生产
玻璃纤维2:
CS03JAPX-1,由Owens Corning Japan生产
玻璃纤维3:
EFDE50-01,由Central Glass Co.,Ltd.生产
参照例1(作为组分(A)的液晶聚酯1的制备)
将994.5g(7.2mol)的对羟苯甲酸、446.9g(2.4mol)的4,4’-二羟基联苯、299.0g(1.8mol)的对苯二甲酸、99.7g(0.6mol)的间苯二甲酸和1347.6g(13.2mol)的乙酸酐加入配有搅拌器、扭矩计、氮气导入管、温度计和回流冷凝器的反应器中,然后加入0.2g的1-甲基咪唑。在反应器中的空气被氮气充分替换后,将混合物在氮气流中经30分钟加热到150℃并保持该温度回流1小时。
然后,向反应混合物中加入0.9g 1-甲基咪唑,随后经2小时50分钟加热到至320℃,同时蒸馏出分馏的副产物乙酸和未反应的乙酸酐。将观察到扭矩上升的时间点定义为反应结束点。当反应结束,将反应混合物冷却至室温以获得预聚物。
在用粗压碎机压碎所得预聚物后,将压碎的粉末从室温经1小时加热到250℃,再从250℃经5小时加热到285℃,然后在氮气气氛中在285℃保温3小时以进行固相聚合。冷却得到的聚合物以获得液晶聚酯1。该液晶聚酯1的流化起始温度为327℃。
参照例2(作为另一种组分(A)的液晶聚酯2的制备)
将994.5g(7.2mol)的对羟苯甲酸、446.9g(2.4mol)的4,4’-二羟基联苯、358.8g(2.16mol)的对苯二甲酸、39.9g(0.24mol)的间苯二甲酸和1347.6g(13.2mol)的乙酸酐加入配有搅拌器、扭矩计、氮气导入管、温度计和回流冷凝器的反应器中,然后加入0.2g的1-甲基咪唑。在反应器中的空气被氮气充分替换后,将混合物在氮气流中经30分钟加热到150℃并保持该温度回流1小时。然后,将反应混合物经2小时50分钟加热到至320℃,同时蒸馏出分馏的副产物乙酸和未反应的乙酸酐。将观察到扭矩上升的时间点定义为反应结束点。当反应结束,将反应混合物冷却至室温以获得预聚物。在用粗压碎机压碎所得预聚物后,将压碎的粉末从室温经1小时加热到250℃,再从250℃经5小时以上加热到305℃,然后在氮气气氛中在305℃保温3小时以经历固相聚合。冷却得到的聚合物以获得液晶聚酯2。该液晶聚酯2的流化起始温度为357℃。
实施例1-9和对比例1-7
将如表1所示量的组分(B)和(D)与每100重量份的如表1所示的组分(A)混合。用双螺杆压出机(“PCM-30”,由Ikegai Corporation生产)揉合该混合物以制备颗粒状液晶聚酯树脂组合物。然后,以表1所示的每一比例向获得的液晶聚酯树脂组合物中加入组分(C)并与之相混合。各混合物在烘箱中在120℃下干燥3小时。使用注塑机(“PS40E5ASE-model”,由Nissei Plastic IndustrialCo.,Ltd.生产)在340℃模塑该干燥的颗粒状物以获得64mm×64mm×1mm的反射板试样。并且,在模塑过程中,在连续30次注射中各个增塑时间都被测定以评估该试样的稳定性(增塑时间的平均值和标准偏差)。同时,使用具有镜面抛光的表面的金属模实施同样的模塑以获得试样用于测定反射率。在模塑过程中增塑时间的平均值和标准偏差的测定结果以及使用用于测定反射率的试样测定的反射率结果如表1中所示。
如表1所示,由各实施例的液晶聚酯树脂混合物获得的反射板试样具有比由未混合组分(C)的各对比例的液晶聚酯树脂混合物获得的反射板试样更高的反射率改善作用。同样,组分(C)的测量稳定作用得到了很大的提高,以致于缩短了增塑时间并获得了稳定的增塑。
Claims (12)
1、液晶聚酯树脂混合物,包含以下组分(A)、(B)和(C):
(A)液晶聚酯;
(B)颗粒状氧化钛;和
(C)至少一种选自脂肪酸酰胺和脂肪酸金属盐的化合物,
其中,基于树脂混合物中100重量份的组分(A),该树脂混合物含有40~80重量份的组分(B)和0.005~0.15重量份的组分(C)。
2、根据权利要求1所述的树脂混合物,所述树脂混合物可通过包含以下步骤的方法获得:熔融-揉合组分(A)和(B)以获得颗粒状液晶聚酯树脂组合物,及混合该组合物和组分(C)。
3、根据权利要求1所述的树脂混合物,其中组分(C)是由以下化学式(1)表示的脂肪酸酰胺:
R1-CO-NH2 (1)
其中R1表示具有10~30碳原子的饱和烃基或具有10~30碳原子的不饱和烃基。
4、根据权利要求1所述的树脂混合物,进一步包含以下组分(D):
(D)不同于颗粒状氧化钛的无机填料。
5、根据权利要求4的树脂混合物,其中,基于树脂混合物中总量为100重量份的组分(A)、(B)和(C),所述树脂混合物包含60重量份或更少的组分(D)。
6、根据权利要求4的树脂混合物,其中组分(D)是玻璃纤维。
7、可通过模塑权利要求1所述树脂混合物得到的模塑制品。
8、可通过模塑权利要求1所述树脂混合物得到的反射板。
9、根据权利要求8所述的反射板,具有厚度为0.03mm~3mm的部分。
10、根据权利要求8所述的反射板,其中所述反射板对波长460nm的光具有至少70%的反射率。
11、发光装置,包含权利要求8所述的反射板和发光元件。
12、根据权利要求11所述的发光装置,其中所述发光元件是发光二极管。
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