CN103382285A - 石墨填充的聚酯组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了聚酯组合物，所述组合物包含：-3至40重量％，优选3至30重量％的至少一种聚酯，优选聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚(2，6-萘甲酸乙二醇酯)和聚(对苯二甲酸1，4-环己基二甲醇酯)；-25至50重量％的非纤维石墨，优选片状或粒状石墨；-10至40重量％的无机填料，所述无机填料选自钙硅石、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、陶瓷纤维、钛酸钾晶须、或它们的组合；-3至10重量％的共聚醚酯弹性体；其中：a+b+c+d的量为所述组合物的100重量％；b+c的量为所述组合物的至少50重量％；共聚醚酯弹性体与聚酯的重量比为0.3至0.4；并且所述组合物具有至少0.2的伸长百分率、至少3WmK的热导率和至少25MPa的拉伸强度。由这些组合物制备的制品。

Description

石墨填充的聚酯组合物
相关申请的交叉引用
本专利申请根据35U.S.C.119(a-d)要求2012年5月02日提交的并且当前未决的日本专利申请JP2012-116945的优先权。
发明内容
本文所述的为具有良好的延展性和热导率的聚酯组合物，并且更具体地为包含聚酯、共聚醚酯弹性体以及高含量石墨的聚酯组合物。这些组合物可用于发光二极管(LED)组件的制造中。
用LED替换白炽灯泡作为光源正在经历指数增长，这不仅因为LED的较低成本，而且因为它们更低的能耗、更长的寿命、改善的稳健性以及更小的尺寸。然而，用LED替换节能灯尚未经历类似的增长，因为对于环境室内照明来讲足够强大的LED瓦数比同等输出功率的节能灯源更加昂贵并且需要更精确的电流和热量管理。
因为由LED作为替代光源产生的热量管理对于保证长时间使用LED是关键性的，因此需要LED外壳能够迅速排出由LED产生的热量。
具具实施方式
定义和缩写
以下定义和缩写旨在用来解释说明书中讨论的以及权利要求书中引用的术语的含义。
如本文所用，术语“发光二极管组件”或“LED组件”是指一种装置，该装置包括至少一个发光半导体二极管、能够将二极管连接到电路的电连接、以及部分地包围所述二极管的外壳。LED组件可任选地具有完全地或部分地覆盖LED的透镜。
如本文所用，术语“LED外壳”或“外壳”是指LED组件的结构元件，所述LED组件的至少一部分结构元件、优选全部结构元件包含本文所公开的聚酯组合物，并且其中所述外壳部分地或完全地围绕二极管，以便形成围绕所述二极管的腔体，其中所述外壳具有由二极管发射的光射出的开口。
如本文所用，术语“非纤维石墨”是指石墨颗粒，其不是纤维的形式，诸如石墨粉、石墨颗粒和石墨薄片。石墨可为天然存在的石墨或人造石墨。非纤维石墨具有小于2的长宽比(长度与宽度的比率)。此类颗粒通常为圆形、椭圆形、平坦的或不规则的形状。
如本文所用，术语“纤维”是指薄的、针状的固体颗粒，并且具有至少2倍于平均直径的平均长度，即至少为2的长宽比。
如本文所用，应用于聚合物链中的单元的术语“长链酯单元”是指长链二醇与二羧酸的反应产物。
如本文所用，应用于共聚醚酯弹性体聚合物链中的单元的术语“短链酯单元”是指具有小于约550的分子量的低分子量化合物或聚合物链单元。
如本文所用，术语“脂族二羧酸”是指具有两个各自附接到饱和碳原子上的羧基的羧酸。
如本文所用，术语“芳族二羧酸”是指具有两个羧基的二羧酸，各自附接到芳族碳环结构中的碳原子上。
如本文所用，术语“MPa”为兆帕斯卡的缩写。
范围
除非另外指明，本文所述的任何范围均明确地包括其端值。在阐述某个量时，作为范围的浓度或其它值或参数具体地公开了由任何一对任何范围上限和任何范围下限所形成的所有范围，而无论此类限值对是否是本文所单独公开的。本文所述的方法和制品不限于在说明书中限定范围时所公开的具体值。
优选的变型
本文按材料、方法、步骤、值、和/或范围等所公开的本文所述的方法、组合物和制品的任何变型-不论是否被识别为优选的变型-具体地旨在公开任何方法和制品，以及包括此类材料、方法、步骤、值、范围等的任何组合。为了向权利要求提供准确的和足够的支持的目的，任何此类公开的组合具体地均旨在成为本文所述方法、组合物和制品的优选的变型。
一般情况
本文所述的为包含至少一种聚酯、非纤维石墨和至少一种无机填料的组合物。所述组合物包含
a)3至40重量％，优选3至30重量％的至少一种聚酯，优选聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚(2，6-萘甲酸乙二醇酯)和聚(对苯二甲酸1，4-环己基二甲醇酯)；
b)30至50重量％的非纤维石墨，优选片状或粒状石墨；
c)10至40重量％的无机填料，所述无机填料选自钙硅石、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、陶瓷纤维、钛酸钾晶须、或它们的组合；
d)3至10重量％的共聚醚酯弹性体；
其中：
a+b+c+d的量为所述组合物的100重量％；
b+c的量为所述组合物的至少50重量％
共聚醚酯弹性体与聚酯的重量比为0.3至0.4；并且
所述组合物具有至少0.2的伸长百分率、至少3wmK的热导率和至少25MPa的拉伸强度。
在任何这些组合物中，
非纤维石墨的量优选在所述组合物总重量的30至45，还更优选32至42重量％的范围内；
所述非纤维石墨优选地为片状或粒状石墨；
共聚醚酯弹性体的量的范围是所述组合物的总重量的5至10重量％；
无机填料的量的范围是所述组合物的总重量的15至30重量％。必须明确，预期在对于特定组分所公开的范围内的任何重量％可用于本文所述的任何组合物中。
本文还描述了具有良好热导率和延展性的LED外壳，所述外壳包括在先前章节中描述的以及本发明所公开和引用的任何组合物。
本文所述的组合物
本文所述的组合物含有3至40重量％的聚酯，30至50重量％的非纤维石墨，10至40重量％的无机填料和3至10重量％的共聚酯醚，其中重量百分比是基于所述组合物的总重量计的。根据拉伸伸长率和热导率，这些组合物具有尤其良好的延展性。本文所述的组合物具有至少0.2的伸长百分率、至少3WmK的热导率和至少25MPa的拉伸强度。
本文所述的组合物可被用于制造LED外壳，因为这些组合物具有足够的延展性和拉伸强度，以防止LED外壳在正常工作期间断裂或破裂。同时，所述组合物还必须表现出足够的热导率以防止LED外壳过热并从而防止火灾危险。在包含聚酯的组合物中仍未获得伸长率、热导率和拉伸强度性能的该组合。
聚酯
本文所述的组合物可包含衍生自具有多于两个碳原子的一种或多种二羧酸和一种或多种二醇的聚酯。基于所述组合物的总重量计，在这些组合物中聚酯的量的范围是3至40重量％，还更优选3至30重量％。
一种或多种二羧酸可包括酯。在优选的聚酯中，二羧酸包括一种或多种对苯二甲酸、间苯二甲酸和2，6-萘二羧酸以及这些的组合。可用于形成聚酯的其它二羧酸包括癸二酸和己二酸。羟基羧酸，例如羟基苯甲酸可用作共聚单体。
可用于制备本文所述的聚酯的二醇组分包括HO(CH2)nOH(I)；1，4-环己烷二甲醇；HO(CH2CH2O)mCH2CH2OH(II)；和HO(CH2CH2CH2CH2O)zCH2CH2CH2CH2OH(III)中的一种或多种，其中n为2至10的整数，m平均为1至4，并且z平均为约7至约40。(II)和(III)可为化合物的混合物，其中m和z变化并且不必须为整数，因为m和z为平均值。
适宜的聚酯无限制地包括聚(对苯二甲酸乙二酯)(PET)、聚(对苯二甲酸丙二醇酯)(PTT)、聚(对苯二甲酸1，4-丁二醇酯)(PBT)、聚(2，6-萘二甲酸乙二醇酯)(PEN)和聚(对苯二甲酸1，4-环己基二甲醇酯)(PCT)以及它们的共聚物和共混物。在这些中，优选的是聚(对苯二甲酸乙二酯)(PET)、聚(对苯二甲酸丙二醇酯)(PTT)和聚(对苯二甲酸1，4-丁二醇酯)(PBT)，其中PBT是最优选的。可商购获得的聚酯的例子包括
Figure BDA00003134686300041
PBT聚酯树脂、
Figure BDA00003134686300042
聚(对苯二甲酸乙二酯)聚酯树脂和Sorona聚酯树脂，全部购自E.I.du Pont de Nemours and Co.，Wilmington，DE。
非纤维石墨
本文所述的非纤维石墨包括不是纤维形式的石墨颗粒，并且包括石墨粉、石墨颗粒和石墨薄片。所述非纤维石墨可为天然存在的石墨或人造石墨。
如本文所用，“纤维”是指薄的、针状固体颗粒，并具有至少2倍于平均直径的平均长度，即至少为2的长宽比。为2的长宽比表示纤维具有所述纤维宽度的两倍的长度。
本文所述的非纤维石墨颗粒、薄片或粉末具有小于2，优选小于1.5的长宽比。这表示颗粒通常为圆形、椭圆形、平坦的或不规则的形状，只要颗粒、薄片或粉末的长度与宽度的比率小于2，优选小于1.5，并且甚至更优选小于1.2。用于本文的非纤维石墨的例子购自Ito Kokuen，Japan。
本文所述的非纤维石墨的粒度可在约5至200微米，优选30至150微米，还更优选40至100微米的范围内。
基于所述聚酯组合物的总重量计，存在于本文所述组合物中的非纤维石墨的量的范围是约25至50重量％，优选约30至50重量％。
无机填料
本文所述的无机填料可为任何无机填料，诸如碳酸钙、碳纤维、滑石粉、云母、钙硅石、煅烧的粘土、高岭土、硫酸镁、硅酸镁、硫酸钡、二氧化钛、碳酸铝钠、钡铁氧体和钛酸钾纤维或晶须。优选地，无机填料可为钙硅石、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、陶瓷纤维、钛酸钾晶须、以及它们的组合。
当存在时，无机填料的范围是约10至约40重量％，优选约15至约30重量％，所述重量百分比是基于所述组合物的总重量计的。
在所述聚酯组合物中，非纤维石墨和无机填料的量优选大于50重量％。必须明确，非纤维石墨的重量％加上无机填料的重量％必须为所述组合物总重量的至少50重量％。
共聚醚酯弹性体
在本文所述的组合物中，适宜的共聚醚酯弹性体具有大量循环的通过酯键头尾接合的长链酯单元和短链酯单元，所述长链酯单元由式(A)代表：
Figure BDA00003134686300061
并且所述短链酯单元由式(B)代表：
Figure BDA00003134686300062
其中G为从聚(环氧烷)二醇中去除末端羟基后余下的二价基团，其数均分子量介于约400和约6000之间，或优选介于约400和约3000之间；R为从二羧酸中去除羧基后剩余的二价基团，其具有小于约300的分子量；D为从二醇中除去羟基后剩余的二价基团，其具有小于约250的分子量。
如本文所用，用于聚合物链中单元的术语“长链酯单元”是指长链二醇与二羧酸的反应产物。合适的长链二醇为具有末端(或尽可能靠近末端)羟基的聚(环氧烷)二醇，并且具有约400至约6000，并且优选约600至约3000的数均分子量。优选的聚(环氧烷)二醇包括聚(四氢呋喃)二醇、聚(氧杂环丁烷)二醇、聚(环氧丙烷)二醇、聚(环氧乙烷)二醇、这些环氧烷的共聚物二醇、以及嵌段共聚物，例如环氧乙烷封端的聚(环氧丙烷)二醇。可使用这些二醇中的两种或更多种的混合物。
如本文所用，应用于共聚醚酯弹性体聚合物链中的单元的术语“短链酯单元”是指具有小于约550的分子量的低分子量化合物或聚合物链单元。这些单元是通过使低分子量的二醇或二醇混合物(分子量低于约250)与二羧酸反应形成由上式(B)代表的酯单元而制得的。在低分子量二醇中，反应形成适宜短链酯单元为无环、脂环和芳族二羟基化合物。优选具有约2-15个碳原子的二醇，如乙二醇、丙二醇、异丁二醇、四甲撑二醇、1，4-戊二醇、2，2-新戊二醇、己二醇和癸二醇、环己二醇、环己烷二甲醇、间苯二酚、对苯二酚、1，5-萘二酚等。尤其优选包含2-8个碳原子的脂族二醇，并且更优选的二醇为1，4-丁二醇。可用的双酚包括双(对羟基)联苯、双(对羟基苯基)甲烷和双(对羟基苯基)丙烷。等同的二醇的成酯衍生物同样可用。
这些材料是通过使低分子量的二醇或二醇混合物(分子量低于约250)与二羧酸反应形成由上式(B)代表的酯单元而制得的。包含在反应形成适用于制备共聚醚酯弹性体的短链酯单元中的低分子量二醇为无环、脂环族和芳族二羟基化合物。优选的化合物为具有约2至15个碳原子的二醇，例如乙二醇、丙二醇、异丁二醇、伸丁二醇、1，4-戊二醇、2，2-新戊二醇、己二醇和癸二醇、环己二醇、环己烷二甲醇、间苯二酚、对苯二酚、1，5-萘二酚等。尤其优选的二醇为包含2至8个碳原子的脂族二醇，更优选的二醇为1，4-丁二醇。可用的双酚包括双(对羟基)联苯、双(对羟基苯基)甲烷和双(对羟基苯基)丙烷。等同的二醇的成酯衍生物同样可用。
如本文所用，术语“二醇”包括等同的形成酯的衍生物，例如上文提及的那些。任何对分子量的要求是指对应的二醇，而非其衍生物。
可与上述长链二醇和低分子量二醇反应以产生共聚醚酯弹性体的二羧酸为脂族、脂环族或芳族的低分子量二羧酸，即具有小于约300的分子量。本文所用的术语“二羧酸”包括二羧酸的官能等同物，其具有两个羧基官能团，在与乙二醇和二醇反应以形成共聚醚酯弹性体的过程中，起到与二羧酸大体上类似的作用。这些等同物包括酯和形成酯的衍生物，例如酸的卤化物和酸酐。对分子量的要求是针对酸，而非其等同的酯或形成酯的衍生物。
因此，只要对应的酸具有低于约300的分子量，则具有大于300分子量的二羧酸酯或具有大于300分子量的二羧酸官能等同物就被包括在内。二羧酸可含有基本上不妨碍共聚醚酯弹性体形成的任何取代基或取代基的组合。
如本文所用，术语“脂族二羧酸”是指具有两个各自附接到饱和碳原子上的羧基的羧酸。如果羧基所附接的碳原子是饱和的并且在环中，则该酸是脂环族。由于均聚的结果，通常不能使用具有共轭不饱和基团的脂族或脂环族酸。然而，可使用某些不饱和酸，例如马来酸。
如本文所用，术语“芳族二羧酸”是指具有两个羧基的二羧酸，各自附接到芳族碳环结构中的碳原子上。两个官能羧基不必均附接到相同的芳环上，并且当存在多于一个环时，它们可由脂族或芳族二价基团或二价基团如-O-或-SO2-接合。可使用的代表性可用脂族和脂环族酸包括癸二酸；1，3-环己基二甲酸；1，4-环己基二甲酸；己二酸；戊二酸；4-环己基-1，2-二甲酸；2-乙基辛二酸；环戊二甲酸十氢-1，5-亚萘基二甲酸；4，4′-双环己烷二甲酸；十氢-2，6-萘二羧酸；4，4′-亚甲基双(环己基)甲酸；和3，4-呋喃二羧酸。优选的酸为环己烷二羧酸和己二酸。
代表性的芳族二甲酸包括邻苯二甲酸、对苯二甲酸和间苯二甲酸；二苯甲酸；具有两个苯核的取代的二羧基化合物，例如双(对羧基苯基)甲烷；对氧-1，5-萘二甲酸；2，6-萘二羧酸；2，7-萘二羧酸；4，4’-磺酰基二苯甲酸以及C1-C12的烷基及其环取代衍生物，例如卤、烷氧基和芳基衍生物。只要同时还使用了芳族二羧酸，那么还可使用羟基酸，例如对(β-羟基乙氧基)苯甲酸。
芳族二羧酸是用于制备本文所述的共聚醚酯弹性体优选的种类。在芳族酸中，优选那些具有8-16个碳原子的酸，具体为单独的对苯二甲酸，或者将其在邻苯二甲酸和/或间苯二甲酸的混合物中使用。
本文所述的共聚醚酯弹性体优选包含约15至约99重量％的对应上文式(B)的短链酯单元，剩余的为对应上文式(A)的长链酯单元。更优选地，本文所述共聚醚酯弹性体包含为或约为20至为或约为95重量％，并且甚至更优选为或约为50至为或约为90重量％的短链酯单元，其中剩余的包含长链酯单元。更优选地，至少约70％的由上式(A)和(B)中的R所代表的基团为1，4-亚苯基基团，并且至少约70％的由上式(B)中的D所代表的基团为1，4-亚丁基基团，并且非1，4-亚苯基基团的R基团和非1，4-亚丁基基团的D基团的百分比总和不超过30％。如果使用第二种二羧酸来制备共聚醚酯弹性体，则优选间苯二甲酸，并且如果使用第二种低分子量二醇，则优选乙二醇、1，3-丙二醇、环己二甲醇、或己二醇。
在本文所述的组合物中可使用两种或更多种共聚醚酯弹性体的共混物或混合物。即，使用的不论是单独的或混合物的-共聚醚酯弹性体的重量％-必须属于本文所公开的短链酯单元和/或长链酯单元的范围。例如，在包含等量的两种共聚醚酯弹性体的混合物中，一种共聚醚酯弹性体可包含60重量％的短链酯单元，而另一种树脂可包含30重量％的短链酯单元，短链酯单元的加权平均数为45重量％。
优选的共聚醚酯弹性体包括但不限于由包括以下的单体制备的共聚醚酯弹性体：(1)聚(四亚甲基氧)二醇；(2)二羧酸，选自间苯二甲酸、对苯二甲酸以及这些的混合物；和(3)二醇，选自1，4-丁二醇、1，3-丙二醇以及这些的混合物，或选自单体，所述单体包括(1)聚(氧杂环丁烷)二醇；(2)二羧酸，选自间苯二甲酸、对苯二甲酸以及这些的混合物；和(3)二醇，选自1，4-丁二醇、1，3-丙二醇以及这些的混合物，或选自单体，所述单体包括(1)环氧乙烷-封端的聚(环氧丙烷)二醇；(2)二羧酸，所述二羧酸选自间苯二甲酸、对苯二甲酸以及这些的混合物；和(3)二醇，选自1，4-丁二醇、1，3-丙二醇以及这些的混合物。
本文所述的共聚醚酯弹性体优选由对苯二甲酸和/或间苯二甲酸的酯或酯的混合物、1，4-丁二醇和聚(四亚甲基醚)二醇或聚(三亚甲基醚)二醇或环氧乙烷封端的聚氧化丙烯二醇制得，或由对苯二甲酸的酯例如对苯二甲酸二甲酯、1，4-丁二醇和聚(环氧乙烷)二醇制得。更优选地，共聚醚酯弹性体由对苯二甲酸的酯，例如对苯二甲酸二甲酯，1，4-丁二醇和聚(四亚甲基醚)二醇制得。
适宜的共聚醚酯弹性体的实例可以商品名
Figure BDA00003134686300091
从E.I.du Pont deNemours and Company(Wilmington，Delaware)商购获得。
基于所述组合物的总重量计，在本文所述的组合物中，共聚醚酯弹性体的量的范围是约3至约10重量％，优选5至10重量％。
在本文所述的组合物中，共聚醚酯弹性体与聚酯的重量比为0.3至0.4。
附加成分
本文所述的组合物还可包含一种或多种热稳定剂、一种或多种氧化稳定剂、一种或多种紫外线稳定剂、一种或多种阻燃剂或它们的混合物、以及其它成分。
一种或多种热稳定剂可为铜盐和/或这些的衍生物、受阻胺抗氧化剂、磷抗氧化剂、以及这些的组合。当存在时，一种或多种热稳定剂在约0.1至约3重量％，或优选约0.1至约1重量％的范围内，所述重量百分比是基于所述组合物的总重量计的。
所述一种或多种氧化稳定剂可无限制地包括磷抗氧化剂(如亚磷酸盐或亚膦酸盐稳定剂)、受阻酚稳定剂、芳族胺稳定剂、硫酯和酚醛基抗氧化剂，在高温应用中它们可阻止聚合物的热诱导氧化。当存在时，一种或多种氧化稳定剂在约0.1至约3重量％，或优选约0.1至约1重量％的范围内，所述重量百分比是基于所述组合物的总重量计的。
所述一种或多种阻燃剂可无限制地包括金属氧化物(其中金属可为铝、铁、钛、锰、镁、锆、锌、钼、钴、铋、铬、锡、锑、镍、铜和钨)、金属粉末(其中金属可为铝、铁、钛、锰、锌、钼、钴、铋、铬、锡、锑、镍、铜和钨)、金属盐，诸如硼酸锌、偏硼酸锌、偏硼酸钡、碳酸锌、碳酸镁、碳酸钙和碳酸钡、金属次膦酸盐(其中金属可为铝、锌和钙)、卤化的有机金属，如十溴联苯醚和卤化的环氧化物、卤化的聚合物，诸如聚溴苯乙烯和溴化的聚苯乙烯、溴化的苯乙烯聚合物、卤代苯乙烯和(甲基)丙烯酸缩水甘油酯的共聚物、溴化的环氧树脂、溴化的聚碳酸酯、聚丙烯酸五溴苄酯、含磷的化合物，诸如聚磷腈、有机磷酸盐或酯和金属次膦酸盐、三聚氰胺焦磷酸盐、含三聚氰胺的化合物(诸如三聚氰胺氰尿酸)、三聚氰胺多磷酸盐、红磷等。
当使用时，基于所述组合物的总重量计，阻燃剂将优选在约3至约20重量％的范围内。
优选的阻燃剂包括卤化的聚苯乙烯与阻燃剂增效剂的组合。阻燃剂增效剂可无限制地包括任何锑氧化物、锑五氧化物、锑酸钠、硼酸锌等。
LED外壳
本文还所述的为由本文所述的组合物制成并具有良好的伸长率、高的热导率和良好的拉伸强度的LED外壳。此类LED外壳可使用普通已知的聚合物生产工艺容易地制造，并且将导致轻型LED组件。具体地，本文所述的组合物赋予LED外壳良好的延展性和至少3WmK的热导率并且易于模塑成多种LED外壳形状。
由其中聚酯组合物具有共聚醚酯弹性体与聚酯比率为0.3至0.4的本文所述组合物制成的LED外壳表现出如通过伸长率和拉伸强度测量的良好的延展性和至少3wmK的热导率。本文所述的聚酯组合物具有至少0.2的伸长百分率、至少3WmK的热导率和至少25MPa的拉伸强度。
本文所述的LED外壳可由单一的组分产生或由多种组分组装，其中所述一种或多种组分由本文所述的组合物制成。对于本文所述的多组分LED外壳，一些组分可为金属、陶瓷或不同于本文所述组合物的聚合物组合物。LED外壳组分可由多种已知的装配工艺被组装成外壳：机械地通过在金属或其它聚合物部件上胶粘、模塑或重叠注塑聚合材料。
制备本文所述的组合物和制品
本文所述的聚酯组合物为熔融混合的共混物，其中所有的聚合组分充分地彼此分散，并且所有非聚合的成分充分地分散，使得共混物形成统一整体。它们通过以任何顺序或组合，在任何方便的温度下将组分共混而制成，只要聚合物成分为熔体或熔化状态。共混或混合温度易于被本领域的技术员确定。
可使用任何熔融混合方法来混合聚合组分和非聚合组分。例如，可将聚合组分与非聚合成分加入熔融混合器中，例如单螺杆或双螺杆挤出机；共混机；单螺杆或双螺杆捏合机、或班伯里密炼机。可通过单步加料一次性完成或分步进行，然后熔融混合。以分步的方式加入聚合组分和非聚合成分时，首先加入部分聚合组分和/或非聚合成分并熔融混合，随后再加入剩余的聚合组分和非聚合成分，进一步熔融混合，直至获得充分混合的组合物。可制备这些组合物的粒料以用于将来在模塑LED外壳和其它制品中使用。
可采用本领域技术人员已知的方法，例如注塑、吹塑、注坯吹塑、挤出、热成型、熔融浇铸、真空模塑、旋转模塑、压光模塑、凝塑成型、长丝挤出以及纤维纺丝，将本文所述的聚酯组合物成型为制品或LED外壳。此类制品可包括膜、纤维和长丝；线材和缆线涂层；光电缆线涂层、光学纤维涂层、管材和管道；织物、膜和薄膜，例如在屋顶材料和建筑/构造中可透气的薄膜；装有发动机的车辆部件，例如车身面板、仪表盘；用于家用电器的组件，例如清洗装置、烘干机、冷藏机和加热-通风-空调装置；电器/电子应用中的连接器；用于电子器件，例如计算机的组件；齿轮；传送带部件；轴承；用于燃料的容器；用于机动车安全约束系统的部件。
优选地，由本文所述的组合物制成的LED外壳或外壳组分可通过本领域的技术人员已知的任何适宜的熔融加工方法形成，诸如注塑等。LED外壳可重叠注塑在金属(诸如铜或包被银的铜)引线框之上，所述引线框可被用来形成对插入到外壳内的LED的电连接。
本文所述的LED外壳可被结合到LED组件中，所述LED组件可被用于以下应用，所述应用无限制地包括：交通信号灯、大面积显示器(包括视频显示器)、视频屏幕、内部和外部照明、移动电话显示器背光源、机动车显示器、车辆刹车灯、车辆头灯、膝上型计算机显示器背光源、行人地面照明和闪光灯。
实例
下文的实例(E)和比较实例(C)旨在进一步说明并非限制本文所述的组合物和制品的范围。
材料
具有0.68特性粘度的PBT-聚(对苯二甲酸丁二醇酯)聚酯以1200211E购自Chang Chun Petrochemical Co.LTD.。
具有1.02特性粘度的PTT-聚(对苯二甲酸丙二醇酯)聚酯购自E.I.DuPont
具有150℃熔点和5.3g/10min(ASTM D1238 2.16kg)熔体流动速率的PEEE-共聚醚酯弹性体，购自E.I.du Pont de Nemours and Company，Inc，Delaware，USA。
具有41微米平均粒度的石墨-石墨粉，以PC99-300M购自ItoKokuen。
具有3mm平均长度的玻璃纤维-短切玻璃纤维，以ECS03T-187H购自Nippon Electric Glass Co.Ltd.。
钙硅石-以NYAD G购自Nyco并具有40微米的平均粒度。
FR-1为颗粒状的溴化环氧化物阻燃剂，具有10,000的平均分子量，以商品名SR-T5000得自Sakamoto Yakuhin Kogyo。
FR-2为三氧化锑/聚乙烯(按重量计80/20)母料PE/FR-80，购自Kawasaki Sanko Kasei。
MgO-氧化镁，购自Ube Material Industries，Ltd.。
GCF-石墨化碳纤维，具有20的长宽比，购自Teijin Limited。
附加的成分可包括热稳定剂、润滑剂和助流剂中的一种或全部。这些成分不实质上影响本文所述组合物的物理特性。
测试方法
本文所述的模塑组合物的特性
热导率使用如在ASTM E1461中所述的激光脉冲法在平面方向测量。
伸长率使用ISO527-1/2在23℃下测量。
拉伸强度使用ISO527-1/2在23℃下测量。
弯曲强度和弯曲模量使用ISO178-1/2在23℃下测量。
形成组合物的制备
在实例和比较实例中所用的组合物通过以下方法制备：在由CTE Co.Ltd.制造的HTM-50双螺杆连续捏合挤出机中，在约240-280℃的温度下熔融共混表1中所示的成分。离开挤出机时，将组合物冷却并粒化。所得组合物在注塑机上模塑成ISO测试标本以用于机械性能测量，并且模塑成具有1mm×16mm×16mm尺寸的多块板以用于热导率测量。
结果
表1显示本文所述的组合物获得的性能的组合。E1和E2表明：0.3至0.4的聚酯与共聚醚酯弹性体的比率(PEEE/PBT比率)促使至少0.2％的伸长率、至少3WmK的热导率和至少25MPa的拉伸强度。
比较实例C1和C4缺乏0.3至0.4的PEEE/PBT比率，并且从而缺乏所述物理特性的组合。比较实例C2和C3缺乏共聚醚酯弹性体并且同样不表现出所述物理特性的组合。
实例E3使用聚(对苯二甲酸丙二醇酯)作为聚酯。E3具有介于0.3至0.4之间的PEEE/PTT比率，并且表现出良好的伸长率、拉伸强度和热导率的组合。
Figure BDA00003134686300141

Claims (14)

1.聚酯组合物，包含：
a)3至40重量％，优选3至30重量％的至少一种聚酯，优选聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚(2，6-萘甲酸乙二醇酯)和聚(对苯二甲酸1，4-环己基二甲醇酯)；
b)25至50重量％的非纤维石墨，优选片状或粒状石墨；
c)10至40重量％的无机填料，所述无机填料选自钙硅石、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、陶瓷纤维、钛酸钾晶须、或它们的组合；
d)3至10重量％的共聚醚酯弹性体；
其中：
a+b+c+d的量为所述组合物的100重量％；
b+c的量为所述组合物的至少50重量％
共聚醚酯弹性体与聚酯的重量比为0.3至0.4；并且
所述组合物具有至少0.2的伸长百分率、至少3WmK的热导率和至少25MPa的拉伸强度。
2.根据权利要求1所述的聚酯组合物，其中所述非纤维石墨的量为所述组合物的32至42重量％。
3.根据权利要求1所述的聚酯组合物，其中所述共聚醚酯弹性体的量为所述组合物的5至10重量％。
4.根据权利要求1所述的聚酯组合物，其中所述无机填料的量为所述组合物的15至30重量％。
5.根据权利要求1所述的聚酯组合物，其中所述非纤维石墨的量为所述组合物的32至42重量％，所述共聚醚酯弹性体的量为所述组合物的5至10重量％，并且所述无机填料的量为所述组合物的15至30重量％。
6.根据权利要求2所述的聚酯组合物，其中所述共聚醚酯弹性体的量为所述组合物的5至10重量％。
7.根据权利要求2所述的聚酯组合物，其中所述无机填料的量为所述组合物的15至30重量％。
8.根据权利要求3所述的聚酯组合物，其中所述非纤维石墨的量为所述组合物的32至42重量％。
9.包含至少一种组分的发光二极管外壳，所述组分包含权利要求1的聚酯组合物。
10.根据权利要求9所述的发光二极管外壳，其中所述非纤维石墨的量为所述组合物的32至42重量％。
11.根据权利要求9所述的发光二极管外壳，其中所述共聚醚酯弹性体的量为所述组合物的5至10重量％。
12.根据权利要求9所述的发光二极管外壳，其中所述无机填料的量为所述组合物的15至30重量％。
13.根据权利要求9所述的发光二极管外壳，其中所述非纤维石墨的量为所述组合物的32至42重量％，并且所述共聚醚酯弹性体的量为所述组合物的5至10重量％。
14.根据权利要求9所述的发光二极管外壳，其中：所述非纤维石墨的量为所述组合物的32至42重量％；所述共聚醚酯弹性体的量为所述组合物的5至10重量％；并且所述无机填料的量为所述组合物的15至30重量％。
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