CN104918992A - 发光二极管装置、制造方法、其应用 - Google Patents
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Abstract
一种发光二极管照明装置,包括发光二极管和照明装置组件,其中,该装置组件包含聚碳酸酯组合物,该聚碳酸酯组合物包含双酚A聚碳酸酯;和2,2’-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮),其为有效量以提供以下组合物,其中,该组合物的模制样品具有在0.9mm厚度的V-2或更好的UL94等级;在370至380纳米区域内小于2a.u.的吸光度;以及在130℃热老化5,000小时之后,在2.5mm厚度的12或更小的黄度指数增加(ΔYI)。
Description
相关申请的相互引用
本申请要求于2012年10月25日提交的美国临时申请系列号61/718,400的优先权,将其全部内容通过引用结合于此。
技术领域
本公开涉及发光二极管(LED)装置和用于LED装置组件的材料,并且具体涉及包含聚碳酸酯的LED照明装置。
背景技术
LED是半导体装置,当它们的p-n结(在P型和N型半导体之间的边界)在正向电偏压时,其发出不连贯的窄谱光,并且因此被称为固态照明装置。
LED可以用于航空照明、汽车照明、广告、室内照明和交通信号的不同应用中。最近,随着LED技术的发展,LED正在快速地替代白炽灯和荧光灯。与其它照明装置相比,LED产品提供更长的寿命和更高的效率。
LED产品的寿命可以是25,000至100,000小时。然而,热量可以显著缩短这个时间。随着大功率的LED芯片的发展,LED装置受到更高的结温(结点温度,junction temperature)的影响。这引起在用于LED组件的材料上的压力,其可以导致装置的早期故障。由于LED壳体材料的黄化,LED故障的最常见的征兆是光输出的逐渐降低和效率的损失。虽然很少见,但是也可以发生突然的故障。因此,在不断寻找在其寿命期间具有更高的光输出和更少的黄化组件的LED照明装置。
发明内容
一种发光二极管装置,包括发光二极管和装置组件,其中,该装置组件包含聚碳酸酯组合物,该聚碳酸酯组合物包含有效量的双酚A聚碳酸酯和2,2’-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮),以提供以下组合物,其中,该组合物的模制样品具有在0.9mm厚度的V-2或更好的UL94等级;在370至380纳米区域内小于2a.u.的吸光度;以及对于具有2.5mm厚度的样品,在130℃热老化5,000小时后通过ASTM D1925测量的12或更小的黄度指数增加(ΔYI)。在一种实施方式中,装置是照明装置。
在另一种实施方式中,一种发光二极管装置,包括发光二极管和装置组件,其中,聚碳酸酯组合物包含、基本上由以下组成或者由以下组成:90wt%至99.9wt%的双酚A聚碳酸酯、0.001wt%至1wt%的2,2’-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮)、0.0001wt%至1wt%的热稳定添加剂、0.0001wt%至1wt%的抗氧化剂、0.001wt%至1wt%的脱模剂、0.1wt%至10wt%的阻燃剂、0wt%至1wt%的着色剂、0%至1%的γ-稳定剂、0%至10%的填料、0wt%至20wt%的转化材料、0wt%至1.5wt%的光扩散剂或包括上述可选材料中的至少一种的组合,其中,该聚碳酸酯组合物的模制品在2.5mm厚度,具有通过ASTM D1003-00测量的大于或等于90%的传输水平(transmission level)。在一种实施方式中,装置是照明装置。
在另一种实施方式中,一种发光二极管装置,包括发光二极管和装置组件,其中,聚碳酸酯组合物包含、基本上由以下组成或由以下组成:95wt%至99.8wt%的双酚A均聚碳酸酯,0.001wt%至0.5wt%的2,2’-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮),0.0001wt%至1wt%的热稳定添加剂,0.0001wt%至1wt%的抗氧化剂,0.001wt%至1wt%的脱模剂,0.1wt%至10wt%的阻燃剂,其中,阻燃剂是全氟丁烷磺酸钾、二苯砜磺酸钾或包括上述阻燃剂中至少一种的组合,0.001wt%至1.5wt%的光扩散剂,其中,光扩散剂是聚(丙烯酸烷基酯)、聚(甲基丙烯酸烷基酯)、聚(烷基倍半硅氧烷)、聚(四氟乙烯)或包括上述光扩散剂中至少一种的组合,0wt%至1wt%的着色剂,0%至1%的γ-稳定剂,0%至10%的填料,0wt%至20wt%的转化材料,或包括上述可选材料中至少一种的组合,其中,该聚碳酸酯组合物的模制品在2.5mm厚度,具有通过ASTM D1003-00测量的大于或等于40%的传输水平。在一种实施方式中,装置是照明装置。
在另一种实施方式中,一种发光二极管装置,包括发光二极管和装置组件,其中,聚碳酸酯组合物包含、基本上由以下组成或由以下组成:95wt%至99.8wt%的双酚A均聚碳酸酯,0.001wt%至0.5wt%的2,2’-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮),0.0001wt%至1wt%的热稳定添加剂,0.0001wt%至1wt%的抗氧化剂,0.001wt%至1wt%的脱模剂,0.1wt%至10wt%的阻燃剂,其中,阻燃剂是全氟丁烷磺酸钾、二苯砜磺酸钾或包括上述阻燃剂中至少一种的组合,基本上无光扩散剂,0wt%至1wt%的着色剂,0%至1%的γ-稳定剂,0%至10%的填料,0wt%至20wt%的转化材料,或包括上述可选材料中至少一种的组合,其中,该聚碳酸酯组合物的模制品在2.5mm厚度,具有通过ASTM D1003-00测量的大于或等于90%的传输水平。在一种实施方式中,装置是照明装置。
还公开了一种降低暴露于光的装置组件的光降解的方法,所述光包括具有400nm至500nm波长的部分和具有10nm至400nm波长的部分,该方法包括模制聚碳酸酯组合物以形成装置组件,其中,聚碳酸酯组合物包含有效量的双酚A聚碳酸酯和紫外光吸收剂以提供以下组合物,其中,该组合物的模制样品具有在0.9mm厚度的V-2或更好的UL94等级;在370至380纳米区域内小于2a.u.的吸光度;以及在2.5mm的厚度,在130℃热老化5,000小时后通过ASTM D1925测量的12或更小的黄度指数增加(ΔYI);以及将装置组件暴露于发光二极管激发/传输源持续选定的时间段内。在一种实施方式中,装置是发光二极管装置,尤其是照明装置。
在另一种实施方式中,公开了一种降低暴露于光的装置组件在370至380纳米范围内的光吸收的方法,所述光包括具有400nm至500nm波长的部分和具有10nm至400nm波长的部分,该方法包括模制聚碳酸酯组合物以形成装置组件,其中,聚碳酸酯组合物包含双酚A聚碳酸酯和紫外光吸收剂,其为有效量以提供以下组合物,其中,该组合物的模制样品具有在0.9mm厚度的V-2或更好的UL94等级,在370至380纳米区域内小于2a.u.的吸光度;以及对于具有2.5mm厚度的样品,在130℃热老化5,000小时之后通过ASTM D1925测量的12或更小的黄度指数增加(ΔYI);以及将装置组件暴露于发光二极管激发/传输源持续选定的时间段。在一种实施方式中,装置是发光二极管装置,尤其是照明装置。
在下文更特别地描述了这些和其它非限制的特征。
附图说明
提供了意图是示例性的和非限制的附图描述,其中:
图1是示出包含UV5411和UV3638的聚碳酸酯样品之间的吸光度差异的图表。
图2是示出包含UV5411和UV3638的聚碳酸酯样品之间的传输差异的图表。
图3是示出包含UV5411和UV3638的各种聚碳酸酯组合物的黄度指数(YI)作为UV吸收剂载荷水平的函数的图表。
图4是示出包含UV5411和UV3638的各种聚碳酸酯组合物在130℃热老化5,000小时后黄度指数(YI)的变化作为UV吸收剂载荷水平的函数的图表。
图5是示出包含UV5411和UV3638的各种聚碳酸酯组合物在风化(weathering)2,000小时后黄度指数(YI)的变化作为UV吸收剂载荷水平的函数的图表。
图6是示出包含UV5411和UV3638的各种聚碳酸酯组合物在风化2,000小时后浊度的变化作为UV吸收剂载荷水平的函数的图表。
具体实施方式
聚碳酸酯是具有良好的冲击强度(延展性)的高性能聚合物,并且可以用作LED装置组件的材料。然而,聚碳酸酯可以随着时间发生降解并且由于热老化而变黄。本发明人已经出人意料地发现,尤其是在用于LED应用时,聚碳酸酯的黄度可以加快其降解。在广泛调查和研究之后,本发明人提供了该问题的一种解决方案。
在没有受到理论限制的情况下,应认为聚碳酸酯的黄化导致光吸收,特别是具有400nm至500nm(“蓝色部分”)波长的LED光部分。应认为LED光的蓝色部分增加的吸收导致聚碳酸酯增加的温度,其进而导致加速的热老化和黄化。这可以导致在LED光输出的降低,有时甚至导致LED组件、如用于LED装置的透镜或灯泡的毁灭性故障,通常观察到组件材料的严重褐变和变形/熔化。再次在不希望受到任何理论的限制的情况下,应认为聚碳酸酯吸收LED光的蓝色部分越少,加速效应可以被延迟得越长,因而延长LED照明装置的寿命。
UV吸收剂可以用于保护聚碳酸酯免于UV光吸收。然而,本发明人已经发现某些UV吸收剂不仅吸收UV光,而且吸收LED光的蓝色部分。由于这种吸收,某些UV稳定的聚碳酸酯在暴露于LED光之后,可以比非UV稳定的聚碳酸的颜色变得更黄。本发明人也已经发现,在提高的温度,具有羟基官能团的UV吸收剂可以与聚碳酸酯反应,因此导致在LED照明装置产生的热量下,UV稳定的聚碳酸酯比非UV稳定的聚碳酸酯变得更黄。如上所讨论的,聚碳酸酯的黄度可以导致材料加速降解,因此缩短包括由这种聚碳酸酯形成的组件的LED装置的寿命。
本发明人已经出人意料地发现不包含羟基基团的UV吸收剂,尤其是,2,2'-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮),与诸如2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚的UV吸收剂相比,可以向双酚A聚碳酸酯提供优异的UV保护,而同时吸收更少的LED光的蓝色部分。这提供了发展UV稳定的聚碳酸酯(其具有供LED应用使用的更长的光学寿命)的机会。
正如已知的,聚碳酸酯是具有式(1)的重复结构碳酸酯单元的聚合物。
如在本文中使用的“双酚A聚碳酸酯”是指基于在聚碳酸酯中结构单元的总摩尔数,具有至少80摩尔百分数(“mol%”)、至少90mol%、或至少95mol%的式(1a)的重复结构双酚A碳酸酯单元的聚碳酸酯:
双酚A聚碳酸酯单元可以衍生自式(2)的2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(在下文中“双酚A”或“BPA”):
如在本文中使用的“双酚A聚碳酸酯”包含衍生自双酚A的均聚碳酸酯。此外包含的是衍生自双酚A和二醇,例如,除双酚A之外的双酚的共聚物。在双酚A聚碳酸酯的范围内,其它类型的共聚物包含(i)衍生自双酚A(和可选地其它二羟基醇)和(ii)其它类型的聚合物单元(如酯单元或硅氧烷单元)。在一种实施方式中,聚碳酸酯是双酚A均聚碳酸酯。
双酚A聚碳酸酯共聚物包含式(1a)的单元和式(1)的单元,其中,R1是C1-12脂肪族基团或C6-30芳香族基团,其衍生自式HO-R1-OH,尤其是式(2a)的二羟基化合物:
HO–A1–Y1–A2–OH (2a)
其中,A1和A2各自是单环的二价芳香族基团,并且Y1是具有将A1和A2分离的一个或多个原子的单键或桥连基。在一种实施方式中,一个原子将A1与A2分离。特别地,每个R1可以衍生自式(3)的二羟基芳香族化合物:
其中,Ra和Rb各自独立地是卤素、C1-12烷氧基或C1-12烷基;并且p和q各自独立地是0至4的整数。将要理解的是,当p是0时,Ra是氢,同样地,当q是0时,Rb是氢。此外,在式(3)中,Xa是连接两个羟基取代的芳香族基团的桥连基,其中,每个C6亚芳基基团的桥连基和羟基取代基彼此位于C6亚芳基基团上的邻位、间位或对位(具体地是对位)。在一种实施方式中,桥连基Xa是单键、-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)-、或C1-18有机基团。C1-18有机桥连基可以是环状或非环状、芳香族或非芳香族的,并且可以进一步包括杂原子如卤素、氧、氮、硫、硅、或磷。可以排布C1-18有机基团使得连接至其上的C6亚芳基各自连接至C1-18有机桥连基的共同的烷叉基碳或连接至不同的碳。在一种实施方式中,p和q各自是1,并且Ra和Rb各自是C1-3烷基基团,特别地,甲基,布置在每个亚芳基基团上羟基基团的间位。
在一种实施方式中,Xa是取代的或未取代的C3-18环烷叉基,式-C(Rc)(Rd)-的C1-25烷叉基,其中Rc和Rd各自独立地是氢、C1-12烷基、C1-12环烷基、C7-12芳基烷基、C1-12杂烷基或环状的C7-12杂芳基烷基,或式-C(=Re)-的基团,其中Re是二价的C1-12烃基。这种类型的基团包含亚甲基、环己基亚甲基、乙叉基、新戊叉基和异丙叉基,以及2-[2.2.1]-二环庚叉基、环己叉基、环戊叉基、环十二烷叉基和金刚烷叉基。
在另一种实施方式中,Xa是C1-18亚烷基基团、C3-18亚环烷基基团、稠合的C6-18环亚烷基基团、或式-B1-G-B2-的基团,其中,B1和B2是相同或不同的C1-6亚烷基基团,并且G是C3-12环烷叉基基团或C6-16亚芳基基团。例如,Xa可以是式(4)的取代的C3-18环烷叉基:
其中,Rr、Rp、Rq和Rt各自独立地是氢、卤素、氧、或C1-12烃基团;Q是直连键、碳、或二价氧、硫、或-N(Z)-,其中,Z是氢、卤素、羟基、C1-12烷基、C1-12烷氧基、或C1-12酰基;r是0至2,t是1或2,q是0或1,以及k是0至3,条件是:Rr、Rp、Rq和Rt中的至少两个放在一起是稠合的环脂族、芳香族、或杂芳香族环。应当理解的是,当稠环是芳香族时,如在式(4)中示出的环将具有不饱和碳-碳键,其中,环是稠合的。当k是1并且i是0时,式(4)示出的环包含4个碳原子;当k是2时,式(4)示出的环包含5个碳原子;并且当k是3时,该环包含6个碳原子。在一种实施方式中,两个相邻的基团(例如,Rq和Rt一起)形成芳香族基团,并且在另一种实施方式中,Rq和Rt一起形成一个芳香族基团,而Rr和Rp一起形成第二芳香族基团。当Rq和Rt一起形成芳香族基团时,Rp可以是双键氧原子,即酮。
双酚(4)可以用于制造包含式(4a)的苯并吡咯酮碳酸酯单元的聚碳酸酯:
其中,Ra、Rb、p和q是如式(4)的,R3各自独立地是C1-6烷基基团,j是0至4,R4是C1-6烷基、苯基或由最多达五个C1-6烷基基团取代的苯基。特别地,苯并吡咯酮碳酸酯单元具有式(4b):
其中,R5是氢或C1-6烷基。在一种实施方式中,R5是氢。碳酸酯单元(4a),其中,R5是氢,可以衍生自2-苯基-3,3’-双(4-羟苯基)苯并吡咯酮(也称为N-苯基酚酞双酚,或“PPPBP”)(也称为3,3-双(4-羟苯基)-2-苯基异吲哚啉-1-酮)。
这种类型的其它双酚碳酸酯重复单元是式(4c)和(4d)的靛红碳酸酯单元:
其中,Ra和Rb各自独立地是C1-12烷基,p和q各自独立地是0至4,并且Ri是C1-12烷基、苯基,用1至5个C1-10烷基可选地取代,或用1至5个C1-10烷基可选地取代的的苄基。在一种实施方式中,Ra和Rb各自是甲基,p和q各自独立地是0或1,并且Ri是C1-4烷基或苯基。
衍生自双酚(4)的双酚碳酸酯单元的实例,其中,Xb是取代的或未取代的C3-18环烷叉基,包含式(4e)的环己叉基桥联的烷基取代的双酚:
其中,Ra和Rb各自独立地是C1-12烷基,Rg是C1-12烷基,p和q各自独立地是0至4,以及t是0至10。在一个具体的实施方式中,Ra和Rb的每一个的至少一个是位于环己叉基桥连基的间位。在一种实施方式中,Ra和Rb各自独立地是C1-4烷基,Rg是C1-14烷基,p和q各自是0或1,以及t是0至5。在另一个具体的实施方式中,Ra、Rb和Rg各自是甲基,r和s各自是0或1,以及t是0或3,特别地,是0。例如,
衍生自双酚(4)的其它双酚碳酸酯单元的实例,其中,Xb是取代的或未取代的C3-18环烷叉基,包含金刚烷基单元(4f)和单元(4g):
其中,Ra和Rb各自独立地是C1-12烷基,p和q各自独立地是0至4。在一个具体的实施方式中,Ra和Rb的每一个的至少一个是位于环烷叉基桥连基的间位。在一种实施方式中,Ra和Rb各自独立地是C1-3烷基,以及p和q各自是0或1。在另一具体的实施方式中,Ra、Rb各自是甲基,p和q各自是0或1。包含单元(4a)至(4g)的碳酸酯用于制造具有高玻璃转化温度(Tg)和高热变形温度的聚碳酸酯。
式HO-R1-OH的其它有用的芳香族二羟基化合物包括式(6)的化合物:
其中,每个Rh独立地是卤素原子、C1-10烃基如C1-10烷基、卤素取代的C1-10烷基、C6-10芳基、或卤素取代的C6-10芳基,并且n是0至4。卤素通常是溴。
具体的芳香族二羟基化合物的一些说明性实例包含如下:4,4'-二羟基联苯、1,6-二羟基萘、2,6-二羟基萘、双(4-羟基苯基)甲烷、双(4-羟基苯基)二苯基甲烷、双(4-羟基苯基)-1-萘基甲烷、1,2-双(4-羟基苯基)乙烷、1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、2-(4-羟基苯基)-2-(3-羟基苯基)丙烷、双(4-羟基苯基)苯基甲烷、2,2-双(4-羟基-3-溴苯基)丙烷、1,1-双(羟基苯基)环戊烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)异丁烯、1,1-双(4-羟基苯基)环十二烷、反式-2,3-双(4-羟基苯基)-2-丁烯、2,2-双(4-羟基苯基)金刚烷、α,α'-双(4-羟基苯基)甲苯、双(4-羟基苯基)乙腈、2,2-双(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-乙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-正丙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-异丙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-仲丁基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-叔丁基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-环己基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-烯丙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-甲氧基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)六氟丙烷、1,1-二氯-2,2-双(4-羟基苯基)乙烯、1,1-二溴-2,2-双(4-羟基苯基)乙烯、1,1-二氯-2,2-双(5-苯氧基-4羟基苯基)乙烯、4,4'-二羟基二苯甲酮、3,3-双(4-羟基苯基)-2-丁酮、1,6-双(4-羟基苯基)-1,6-己二酮、乙二醇双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)硫化物、双(4-羟基苯基)亚砜、双(4-羟基苯基)砜、9,9-双(4-羟基苯基)芴、2,7-二羟基芘、6,6'-二羟基-3,3,3',3'-四甲基螺(二)茚满(“螺二茚满双酚”)、3,3-双(4-羟基苯基)邻苯二甲酰亚胺、2,6-二羟基二苯并-对二噁英、2,6-二羟基噻蒽、2,7-二羟基酚黄素、2,7-二羟基-9,10-二甲基吩嗪、3,6-二羟基二苯并呋喃、3,6-二羟基二苯并噻吩、以及2,7-二羟基咔唑、间苯二酚、取代的间苯二酚化合物如5-甲基间苯二酚、5-乙基间苯二酚、5-丙基间苯二酚、5-丁基间苯二酚、5-叔丁基间苯二酚、5-苯基间苯二酚、5-枯基间苯二酚、2,4,5,6-四氟间苯二酚、2,4,5,6-四溴间苯二酚等;邻苯二酚;氢醌;取代的氢醌如2-甲基氢醌、2-乙基氢醌、2-丙基氢醌、2-丁基氢醌、2-叔丁基氢醌、2-苯基氢醌、2-枯基氢醌、2,3,5,6-四甲基氢醌、2,3,5,6-四叔丁基氢醌、2,3,5,6-四氟氢醌、2,3,5,6-四溴氢醌等,或包括上述二羟基化合物的至少一种的组合。
式(3)的双酚化合物的具体实例包含:1,1-双(4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)辛烷、1,1-双(4-羟基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)正丁烷、2,2-双(4-羟基-2-甲基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基-叔丁基苯基)丙烷、3,3-双(4-羟基苯基)苯并吡咯酮、2-苯基-3,3-双(4-羟基苯基)苯并吡咯酮(PPPBP)、以及1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)环己烷(DMBPC)。也可以使用包含上述二羟基化合物至少一种的组合。在一个具体实施方式中,聚碳酸酯是衍生自双酚A的直链均聚物,其中,式(3)中A1和A2各自是对亚苯基并且Y1是异丙叉基。
还可以使用聚酯碳酸酯(也被称为聚酯-聚碳酸酯)。除了重复碳酸酯链单元(包含双酚A单元(1a))之外,这种共聚物进一步包含式(7)的重复单元:
其中,J是衍生自二羟基化合物的二价基团,并且可以是例如C2-10亚烷基基团,C6-20环亚烷基基团,C6-20亚芳基基团或其中亚烷基基团包含2至6个碳原子,具体地,2、3或4个碳原子的聚氧亚烷基基团;并且T是衍生自二羧酸的二价基团,并且可以是例如C2-10亚烷基基团、C6-20环亚烷基基团、或C6-20亚芳基基团。可以使用包含不同的T和/或J基团的组合的共聚酯。聚酯可以是支链或直链的。
在一种实施方式中,J是具有直链、支链或环状(包括多环)结构的C2-30亚烷基基团。在另一种实施方式中,J衍生自上式(3)的芳香族二羟基化合物。在另一种实施方式中,J衍生自上式(4)的芳香族二羟基化合物。在另一种实施方式中,J衍生自上式(6)的芳香族二羟基化合物。
可以用于制备聚酯单元的芳香族二羧酸包括间苯二甲酸或对苯二甲酸、1,2-二(对羧基苯基)乙烷、4,4’-二羧基二苯基醚、4,4’-双苯甲酸、或包括上述酸中的至少一种的组合。还可以存在包含稠环的酸,如1,4-、1,5-、或2,6-萘二羧酸。具体的二羧酸包括对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二羧酸、环己烷二羧酸、或包括上述酸中至少一种的组合。具体二羧酸包括间苯二甲酸和对苯二甲酸的组合,其中,间苯二甲酸与对苯二甲酸的重量比为91:9至2:98。在另一具体实施方式中,J是C2-6亚烷基基团并且T是对-亚苯基、间-亚苯基、萘、二价环脂肪族基团、或它们的组合。这类聚酯包含聚(对苯二甲酸亚烷基酯)。
在共聚物中酯单元与碳酸酯单元的摩尔比可以广泛地变化,例如1:99至99:1,具体地10:90至90:10,更具体地25:75至75:25,这取决于最终组合物的希望的特性。在一种实施方式中,在共聚物中酯单元与碳酸酯单元的摩尔比小于20:80。
在一个具体的实施方式中,聚酯-聚碳酸酯的聚酯单元衍生自间苯二酸和对苯二酸(或它们的衍生物)与间苯二酚的结合的反应。在另一个具体的实施方式中,聚酯-聚碳酸酯的聚酯单元,衍生自间苯二甲酸和对苯二甲酸与双酚A的结合的反应。在一个具体的实施方式中,聚碳酸酯单元衍生自双酚A。在另一个具体的实施方式中,聚碳酸酯单元衍生自间苯二酚和双酚A,间苯二酚碳酸酯单元和双酚A碳酸酯单元的摩尔比为1:99至99:1。
共聚物的另一类型是聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物,也被称作为聚硅氧烷-聚碳酸酯。共聚物的聚硅氧烷嵌段包含如在式(10)中的重复二有机硅氧烷单元:
其中,每个R独立地是C1-13一价有机基团。例如,R可以是C1-C13烷基、C1-C13烷氧基、C2-C13烯基基团、C2-C13烯氧基、C3-C6环烷基、C3-C6环烷氧基、C6-C14芳基、C6-C10芳氧基、C7-C13芳烷基、C7-C13芳烷氧基、C7-C13烷芳基、或C7-C13烷芳氧基。上述基团可以被氟、氯、溴或碘,或包括它们的组合完全或者部分地卤化。在一种实施方式中,其中期望透明的聚硅氧烷-聚碳酸酯,R未被卤素取代。上述R基团的组合可以用于相同共聚物中。
式(10)中E的值可根据聚碳酸酯组合物中每种成分的类型和相对量、组合物的希望的性能等考虑因素而广泛地变化。通常,E具有2至1,000的平均值,具体地,2至500,更具体地,5至100。在一种实施方式中,E具有10至75的平均值,在又一种实施方式中,E具有40至60的平均值。在E是例如小于40的较低值时,使用相对较大量的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物较理想。相反,当E是例如大于约40的较高值时,可以使用相对较低量的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物。
可以使用第一聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物和第二(或更多)聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的组合,其中,第一共聚物的E的平均值小于第二共聚物的E的平均值。
在一种实施方式中,聚二有机硅氧烷嵌段是式(11):
其中,E如以上所定义;每个R可以相同或不同,并且如以上所定义;以及Ar可以相同或不同,并且是取代或未取代的C6-C30亚芳基基团,其中,键直接连接至芳香族部分。式(11)中的Ar基团可以衍生自C6-C30二羟基亚芳基化合物,例如以上式(3)或(6)的二羟基亚芳基化合物。二羟基亚芳基化合物是1,1-双(4-羟苯基)甲烷、1,1-双(4-羟苯基)乙烷、2,2-双(4-羟苯基)丙烷、2,2-双(4-羟苯基)丁烷、2,2-双(4-羟苯基)辛烷、1,1-双(4-羟苯基)丙烷、1,1-双(4-羟苯基)正丁烷、2,2-双(4-羟基-1-甲基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟苯基)环己烷、双(4-羟苯基硫化物)、以及1,1-双(4-羟基-叔丁基苯基)丙烷。也可以使用包括上述二羟基化合物中的至少一种的组合。
在另一种实施方式中,聚二有机硅氧烷段是式(13):
其中,R和E如上所述,并且每个R5独立地是二价C1-C30有机基团,并且其中,聚合的聚硅氧烷单元是其相应二羟基化合物的反应残基。在一个具体的实施方式中,聚二有机硅氧烷嵌段是式(14):
其中,R和E如以上所定义的。式(14)中的R6是二价C2-C8脂肪族基团。式(14)中的每个M可以相同或不同,并且可以是卤素、氰基、硝基、C1-C8烷硫基、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C2-C8烯基、C2-C8烯氧基基团、C3-C8环烷基、C3-C8环烷氧基、C6-C10芳基、C6-C10芳氧基、C7-C12芳烷基、C7-C12芳烷氧基、C7-C12烷芳基、或C7-C12烷芳氧基,其中,每个n独立地是0、1、2、3、或4。
在一种实施方式中,M是溴或氯,烷基基团如甲基、乙基、或丙基,烷氧基基团如甲氧基、乙氧基、或丙氧基,或芳基基团如苯基、氯苯基、或甲苯基;R2是二亚甲基、三亚甲基或四亚甲基基团;并且R是C1-8烷基,卤代烷基如三氟丙基,氰基烷基,或芳基如苯基、氯苯基或甲苯基。在另一种实施方式中,R是甲基,或甲基与三氟丙基的组合,或甲基和苯基的组合。在又一种实施方式中,M是甲氧基,n是1,R2是二价C1-C3脂肪族基团,并且R是甲基。
聚硅氧烷-聚碳酸酯可以包含50至99重量百分数(wt%)的碳酸酯单元和1wt%至50wt%的硅氧烷单元。在这个范围之内,聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物可以包含70至98重量百分数,更具体地75wt%至97wt%的碳酸酯单元和2至30重量百分数,更具体地3wt%至25wt%的硅氧烷单元。
可以通过如界面聚合和熔融聚合的方法来制备双酚A聚碳酸酯。尽管用于界面聚合的反应条件可以变化,界面方法通常包括将二羟酚反应物溶解或分散在苛性钠或苛性钾水溶液中,将所得的混合物加入至与水不互溶的溶剂介质中,并且在催化剂如三乙胺和/或相转移催化剂存在下,在控制的pH条件例如8至12下使反应物与碳酸酯前体接触。最常用的与水不互溶的溶剂包括二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯苯、甲苯等。
碳酸酯前体包含,碳酰卤如碳酰溴或碳酰氯,或卤代甲酸酯如二元酚的双卤代甲酸酯(例如,双酚A、氢醌等的双氯甲酸酯)或二醇的双卤代甲酸酯(例如,乙二醇、新戊二醇、聚乙二醇等的双卤代甲酸酯)。还可以使用包含上述类型的碳酸酯前体中至少一种的组合。在一种实施方式中,用于形成碳酸酯连接的界面聚合反应使用光气作为碳酸酯前体,并且被称作为光气化反应。
可以使用的相转移催化剂是式(R3)4Q+X的催化剂,其中,每个R3是相同或不同的,并且是C1-10烷基基团;Q是氮或磷原子;并且X是卤素原子或C1-8烷氧基基团或C6-18芳氧基基团。相转移催化剂包含,例如[CH3(CH2)3]4NX、[CH3(CH2)3]4PX、[CH3(CH2)5]4NX、[CH3(CH2)6]4NX、[CH3(CH2)4]4NX、CH3[CH3(CH2)3]3NX、以及CH3[CH3(CH2)2]3NX,其中,X是Cl-、Br-、C1-8烷氧基基团或C6-18芳氧基基团。基于光气化混合物中的双酚的重量,相转移催化剂的有效量可以是0.1wt%至10wt%。在另一个实施方式中,基于光气化混合物中双酚的重量,相转移催化剂的有效量可以是0.5wt%至2wt%。
在聚碳酸酯组合物中,各种类型的聚碳酸酯末端基团被认为是有用的,条件是这样的末端基团并不显著地不利地影响组合物的希望的性能。
在聚合期间,通过添加支化剂,可以制备支链聚碳酸酯嵌段。这些支化剂包括包含至少三个选自以下的官能团的多官能有机化合物:如羟基、羧基、羧酸酐、卤代甲酰基和上述官能团的混合物。具体的实例包含偏苯三酸、偏苯三酸酐、偏苯三酰氯、三-对羟苯基乙烷、靛红-双苯酚、三-苯酚TC(1,3,5-三((对羟苯基)异丙基)苯),三-苯酚PA(4(4)1,1-二(对羟苯基)-乙基)α,α-二甲基苄基)苯酚)、4-氯甲酰基邻苯二甲酸酐、苯均三酸和二苯甲酮四羧酸。可以以0.05wt%至2.0wt%的水平,添加支化剂。可以使用包含直链聚碳酸酯和支链聚碳酸酯的混合物。
在聚合过程中可以包括链终止剂(也称为封端剂)。链终止剂限制分子量增长率,因此控制聚碳酸酯的分子量。链终止剂包括某些单酚化合物、单羧酰氯、和/或单氯甲酸酯。通过以下各项举例说明单酚链终止剂:单环酚如苯酚和C1-C22烷基取代酚如对-枯基苯酚、间苯二酚单苯甲酸酯、以及对-丁基苯酚和叔丁基苯酚,以及二元酚的单醚如对-甲氧基苯酚。可以具体地提及带有具有8至9个碳原子的支链烷基取代基的烷基取代的苯酚。某些单酚UV吸收剂也可以用作封端剂,例如4-取代-2-羟基二苯甲酮及其衍生物、水杨酸芳基酯、二酚的单酯如间苯二酚单苯甲酸酯、2-(2-羟基芳基)苯并三唑及其衍生物、2-(2-羟基芳基)-1,3,5-三嗪及其衍生物等。
单羧酰氯也可以用作链终止剂。这些包括单环、单羧酰氯如苯甲酰氯、C1-C22烷基取代的苯甲酰氯、甲苯酰氯、卤素取代的苯甲酰氯、溴苯甲酰氯、肉桂酰氯、4-桥亚甲基四氢化邻苯二甲酰亚胺苯甲酰氯(4-nadimidobenzoyl chloride),和它们的组合;多环、单羧酰氯如偏苯三酸酐氯化物和萘甲酰氯;以及单环和多环单羧酰氯的组合。具有小于或等于22个碳原子的脂肪族单羧酸的氯化物是有用的。脂肪族单羧酸的官能化氯化物如丙烯酰氯和甲基丙烯酰氯也是有用的。同样有用的是单氯甲酸酯,包括单环,单氯甲酸酯如氯甲酸苯基酯、烷基取代的氯甲酸苯基酯、氯甲酸对枯基苯基酯、甲苯氯甲酸酯、以及它们的组合。
可替换地,熔融方法可以用于制造聚碳酸酯。通常,在熔融聚合过程中,在混合器、双螺旋挤出机等中在酯交换催化剂的存在下,聚碳酸酯可以通过熔融状态的二羟基反应物和碳酸二芳酯如碳酸二苯酯的共反应制备,从而形成均匀分散体。通过蒸馏从熔融反应物中除去挥发性一元酚,并且以熔融剩余物的形式分离聚合物。用于制备聚碳酸酯的特别有用的熔融方法使用芳基上具有吸电子取代基的碳酸二芳基酯。具有吸电子取代基的具体有用的碳酸二芳基酯的实例包括双(4-硝基苯基)碳酸酯、双(2-氯苯基)碳酸酯、双(4-氯苯基)碳酸酯、双(甲基水杨基)碳酸酯、双(4-甲基羧基苯基)碳酸酯、双(2-乙酰基苯基)羧酸酯、双(4-乙酰基苯基)羧酸酯、或包含上述酯中的至少一种的组合。此外,有用的酯交换催化剂可以包括式(R3)4Q+X的相转移催化剂,其中,每个R3、Q、以及X如上述定义。酯交换催化剂包含四丁基氢氧化铵、甲基三丁基氢氧化铵、四丁基醋酸铵、四丁基氢氧化鏻、四丁基醋酸鏻、四丁基苯酚鏻、或包含上述至少一种的组合。
双酚A聚碳酸酯可以具有如在25℃下,在氯仿中测定的0.3至1.5分升/克(dl/gm),具体地,0.45至1.0dl/gm的固有粘度(特性粘度,本征粘度,intrinsic viscosity)。双酚A聚碳酸酯可以具有如使用交联的苯乙烯-二乙烯基苯柱通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定的且相对于聚碳酸酯参照校准的,10,000至200,000道尔顿,具体地,20,000至100,000道尔顿的重量平均分子量。以1mg/ml的浓度制备GPC样品,并且以1.5ml/min的流速进行洗脱。
双酚A聚碳酸酯可以具有在300℃/1.2kg下测定的1至60立方厘米/10分钟(cc/10min)、具体地,2至30cc/10min的熔体体积流动速率。可以使用具有不同流动特性的双酚A聚碳酸酯(可选地带有其它聚碳酸酯)的组合来实现总体期望的流动特性。在一种实施方式中,聚碳酸酯具有对薄的制品的生产有用的流动特性。
在本文中的任何实施方式中,双酚A聚碳酸酯包含支链双酚A聚碳酸酯,其具有大于或等于0.1wt%,大于或等于0.2wt%,大于或等于0.3wt%,大于或等于0.35wt%,大于或等于0.5wt%,大于或等于1wt%,大于或等于2wt%,或大于或等于3wt%的支化水平。例如,双酚A聚碳酸酯可以包含任何比例的直链双酚A聚碳酸酯和支链双酚A聚碳酸酯。在一种实施方式中,直链双酚A聚碳酸酯与支链双酚A聚碳酸酯的重量比是3:7至6:4。
除上面描述的双酚A聚碳酸酯外,聚碳酸酯组合物可以进一步包含不同于双酚A聚碳酸酯的另外的聚碳酸酯。另外的聚碳酸酯可以是衍生自式(3)的双酚(其不是双酚A)的均聚碳酸酯;衍生自大于一种双酚(其不是双酚A)的聚碳酸酯共聚物;或衍生自双酚(其不是双酚A)并且包含脂肪族酯单元、芳香族酯单元、硅氧烷单元或包含上述单元中至少一种的组合的聚碳酸酯共聚物。可以使用双酚A聚碳酸酯与其它热塑性聚合物(例如聚酯)的组合,条件是聚酯没有显著地不利影响组合物希望的特性。有用的聚酯可以包含,例如,具有式(7)的重复单元的聚酯,这包含聚(二羧酸亚烷基酯)、液晶聚酯,和聚酯共聚物。在一种实施方式中,仅使用聚碳酸酯聚合物。
在本文中通过本发明人已经发现,在本文中所描述的优势由使用具有具体的附加性能的双酚A聚碳酸酯获得。在一种实施方式中,使用具有高水平的有机纯度(例如,通过HPLC测量的大于或等于99.65wt%)和小于或等于2份每百万(ppm)的硫水平的BPA单体,经由界面方法制备双酚A聚碳酸酯。有机纯度可以定义为100wt%减去使用紫处线(UV)检测的已知和未知杂质的总数(参见在Nowakowska et al.,Polish J.Appl.Chem.,XI(3),247-254(1996)中的HPLC方法)。此外,在双酚A聚碳酸酯的制造期间,封端剂是存在的,使得双酚A聚碳酸酯包含小于或等于150ppm的游离羟基水平。同样,在得到的BPA聚碳酸酯中的硫水平可以是基于燃烧和电化学(库仑电极)检测通过商购的总硫度分析测量的小于或等于2ppm。高纯度的双酚A聚碳酸酯,适合供本组合物使用,还可以经由熔融方法制备。
这些双酚A聚碳酸酯以具体的特性为特征。尤其是,优选的双酚A聚碳酸酯具有低的黄度指数并且是热稳定的。例如,模制的样品包含双酚A聚碳酸酯,其具有通过ASTM D1925测量的2.5或更小的,2.0或更小的,1.5或更小的,1.2或更小的,或1.1或更小的黄度指数(YI)。双酚A聚碳酸酯可以进一步以其模制的样品为特征,其在130℃下热老化5,000小时后具有通过ASTM D1925测量的小于12,小于12,或小于10的YI增加(ΔYI)。或者,或此外,双酚A聚碳酸酯在130℃下热老化2,000小时后可以具有小于3,小于2.5,或小于2的YI增加(ΔYI)。
在不存在任何光扩散剂或其他填料时,优选的双酚A聚碳酸酯也是透明的。例如,通过ASTM D1003-00程序A测量的,例如,使用来自于BYK-Gardner的HAZE-GUARD DUAL,使用和整合球体(0°/扩散几何)测量的,聚碳酸酯组合物的模制品在2.5毫米(mm)的厚度具有大于或等于90.0%的传输水平,其中,光谱灵敏度在标准灯D65下符合国际照明委员会(International Commission on Illumination,CIE)标准光谱值。
除双酚A聚碳酸酯外,供LED照明组件使用的聚碳酸酯组合物可以进一步可选地包括光扩散剂和阻燃剂。
常常以光扩散粒子的形式使用的光扩散剂用于具有良好亮度的制品的制造中,其中,制品通过反射或散射以最小的光损失,提供高水平的入射光传输(如通过窗或天窗的自然光,或人工光),在制品的另一侧看见光源或其他物体是不期望的。诸如具有高程度的遮盖力(即,亮度)的片材的制品允许显著量的光通过,但是充分扩散使得光源或图像通过面板是不可看清的。光扩散剂可以是基于(甲基)丙烯酸的并且包含聚(丙烯酸烷基酯)和聚(甲基丙烯酸烷基酯)。实例包括聚(甲基丙烯酸烷基酯),具体地聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)。可以使用聚(四氟乙烯)(PTFE)。光扩散剂还包含硅酮(如聚(烷基倍半硅氧烷)),例如聚(烷基倍半硅氧烷)(如在商品名下从Momentive Performance Materials Inc.获得的聚(甲基倍半硅氧烷))。在聚(丙烯酸烷基酯)、聚(甲基丙烯酸烷基酯)和聚(烷基倍半硅氧烷)中的烷基基团可以包括1至约12个碳原子。光扩散剂也可以是交联的。例如,PMMA可以与另外的共聚物(如聚苯乙烯或二甲基丙烯酸乙二醇酯)交联。在一个具体的实施方式中,聚碳酸酯组合物包括光扩散交联的聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(四氟乙烯)、聚(甲基倍半硅氧烷),或包含上述中至少一种的组合。
光扩散剂还包括特定的无机材料,如包含锑、钛、钡和锌的材料,例如锑、钛、钡和锌的氧化物或硫化物,或包含上述中至少一种的组合。
由于扩散效果取决于在聚合体基质和光扩散剂、尤其是光扩散粒子之间的界面面积,因此扩散体的粒度可以小于或等于10微米(μm)。例如,聚(烷基倍半硅氧烷)(如聚(甲基倍半硅氧烷))的粒度可以是1.6μm至2.0μm,并且交联的PMMA的粒度可以是3μm至6μm。
基于组合物的总重量,在聚碳酸酯组合物中,光扩散粒子可以以按重量计0至1.5%,具体地0.001至1.5%,更具体地0.2%至约0.8%的量存在。例如,基于组合物的总重量,聚(烷基倍半硅氧烷)可以以0至1.5wt%的量存在,并且基于组合物的总重量,交联的PMMA可以以0至1.5wt%的量存在。
有用的阻燃剂包含有机化合物,该有机化合物包含磷、溴和/或氯。非溴化的和非氯化的含磷阻燃剂由于规章原因在特定的应用中可以是优选的,例如有机磷酸酯和包括磷氮键的有机化合物。
有机磷酸酯的一种类型是式(GO)3P=O的芳香族磷酸酯,其中,每个G独立地是烷基、环烷基、芳基、烷芳基或芳烷基基团,条件是至少一个G是芳香族基团。G基团中的两个可以连接在一起以提供环状基团,例如,二苯基季戊四醇二磷酸酯。芳香族磷酸酯包括双(十二烷基)磷酸苯基酯、双(新戊基)磷酸苯基酯、双(3,5,5’-三甲基己基)磷酸苯基酯、乙基二苯基磷酸酯、2-乙基己基二(对甲苯基)磷酸酯、双(2-乙基己基)对甲苯基磷酸酯、磷酸三甲苯基酯、双(2-乙基己基)苯基磷酸酯、三(壬基苯基)磷酸酯、双(十二烷基)对甲苯基磷酸酯、二丁基苯基磷酸酯、2-氯代乙基二苯基磷酸酯、对甲苯基双(2,5,5’-三甲基己基)磷酸酯、2-乙基己基二苯基磷酸酯,等等。具体的芳香族磷酸酯是其中每个G是芳香族的磷酸酯,例如,磷酸三苯基酯、磷酸三甲苯基酯、异丙基化的磷酸三苯基酯,等等。
二官能或多官能的芳香族含磷化合物也是有用的,例如,下式的化合物:
其中,每个G1独立地是具有1至30个碳原子的烃;每个G2独立地是具有1至30个碳原子的烃或烃氧基;每个X独立地是溴或氯;m是0至4,并且n是1至30。二官能或多官能的芳香族含磷化合物各自包括间苯二酚四苯基二磷酸酯(RDP)、氢醌的双(二苯基)磷酸酯和双酚A的双(二苯基)磷酸酯,它们的低聚物和聚合对应物,等等。
包括磷-氮键的阻燃剂化合物包括磷腈氯化物、磷酯酰胺、磷酸酰胺、膦酸酰胺、次膦酸酰胺、三(吖丙啶基)氧化膦。当它存在时,基于100重量份的聚碳酸酯组合物,含磷阻燃剂通常以0.01至10重量份,具体地0.02至5重量份,更具体地0.02至1重量份的量存在。
卤化材料也可以用作阻燃剂,例如式(20)的卤代化合物和树脂:
其中,R是亚烷基、烷叉基或脂环族连接键,例如,亚甲基、亚乙基、亚丙基、异丙基、异丙叉基、亚丁基、异亚丁基、亚戊基、环亚己基、环戊叉基,等等;或氧醚、羰基、胺,或含硫的连接键(例如,硫化物、亚砜、砜,等等)。R也可以由两个或更多个通过如芳香族、氨基、醚、羰基、硫化物、亚砜、砜等的基团连接的亚烷基或烷叉基连接键组成。
在式(20)中Ar和Ar'各自独立地是单碳环或多碳环的芳香族基团,如亚苯基、联亚苯基、联三亚苯基、亚萘基等。
Y是有机的、无机的或有机金属基团,例如(1)卤素,例如,氯、溴、碘、氟,或者(2)通式OB的醚基团,其中B是类似于X的一价烃基团,或者(3)由R表示的类型的一价烃基团,或者(4)其它取代基,例如,硝基、氰基等,所述取代基基本上是惰性的,条件是每个芳基核有大于或等于1个,具体地大于或等于2个卤原子。
当存在时,每个X独立地是一价烃基团,例如烷基基团,如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、癸基等;芳基基团,如苯基、萘基、联苯基、二甲苯基、甲苯基等;和芳烷基基团,如苯基、乙基苯基等;脂环族基团,如环戊基、环己基等。一价烃基团可以自身包含惰性取代基。
每个d独立地是1至与包含Ar或Ar’的芳环上取代的可取代氢的数量相等的最大值。每个e独立地是0至与在R上可取代氢的数量相等的最大值。每一个a、b和c独立地是整数,包括0。当b不是0时,a和c也不可以是0。另外,a或c,但不是两者,可以是0。其中b是0时,通过直接碳-碳键连接芳香族基团。
芳香族基团Ar和Ar'上的羟基和Y取代基可以在邻、间或对位中变化,并且基团相对于彼此可以处于任何可能的几何关系。
包括在上式范围内的是双酚,代表性的为以下各项:2,2-双-(3,5-二氯苯基)-丙烷;双-(2-氯苯基)-甲烷;双(2,6-二溴苯基)-甲烷;1,1-双-(4-碘代苯基)-乙烷;1,2-双-(2,6-二氯苯基)-乙烷;1,1-双-(2-氯-4-碘代苯基)乙烷;1,1-双-(2-氯-4-甲基苯基)-乙烷;1,1-双-(3,5-二氯苯基)-乙烷;2,2-双-(3-苯基-4-溴苯基)-乙烷;2,6-双-(4,6-二氯萘基)-丙烷;2,2-双-(2,6-二氯苯基)-戊烷;2,2-双-(3,5-二溴苯基)-己烷;双-(4-氯苯基)-苯基-甲烷;双-(3,5-二氯苯基)-环己基甲烷;双-(3-硝基-4-溴苯基)-甲烷;双-(4-羟基-2,6-二氯-3-甲氧基苯基)-甲烷;和2,2-双-(3,5-二氯-4-羟基苯基)-丙烷;2,2-双-(3-溴-4-羟苯基)-丙烷。此外,包含在上面的结构式内的是1,3-二氯苯、1,4-二溴苯、1,3-二氯-4-羟基苯,和联苯如2,2’-二氯联苯,多溴化的1,4-二苯氧基苯,2,4’-二溴联苯,和2,4’-二氯联苯以及十溴二苯基氧化物等。
此外有用的是低聚物和聚合的卤化芳香族化合物,如双酚A和四溴双酚A和碳酸酯前体(例如,光气)的共聚碳酸酯。金属增效剂,例如,氧化锑还可以与阻燃剂一起使用。当存在时,基于100重量份的聚碳酸酯组合物,包含卤素的阻燃剂通常以0.01至10重量份,具体地0.02至5重量份,更具体地0.02至1重量份的量存在。
可替代地,聚碳酸酯组合物可以基本上无氯和溴。基本上无氯和溴是指在没有氯或溴或者包含氯或溴的材料的有意添加的情况下生产的材料。然而应理解的是,在处理多种产品的设备中,可以发生一定量的交叉污染,其导致溴和/或氯的水平通常在按重量计份每百万的量级上。根据这种理解,可以很容易明白,基本上无溴和氯可以定义为具有小于或等于按重量计100份每百万(ppm),小于或等于75ppm,或者小于或等于50ppm的溴和/或氯含量。当该定义应用于阻燃剂时,它是基于阻燃剂的总重量。当该定义应用于聚碳酸酯组合物时,它是基于组合物(排除任何填料)的总重量。
还可以使用无机阻燃剂,例如C2-16烷基磺酸盐的盐,如全氟丁烷磺酸钾(Rimar盐)、全氟辛烷磺酸钾、四乙基全氟己烷磺酸铵和二苯砜磺酸钾(KSS)等;通过反应形成的盐,例如碱金属或碱土金属(例如锂、钠、钾、镁、钙和钡盐)与无机酸的复合盐,例如,氧阴离子,如碳酸的碱金属和碱土金属盐(如Na2CO3、K2CO3、MgCO3、CaCO3和BaCO3),或含氟阴离子的复合物(如Li3AlF6、BaSiF6、KBF4、K3AlF6、KAlF4、K2SiF6和/或Na3AlF6等)。当存在时,基于100重量份的聚碳酸酯组合物,无机阻燃剂盐通常以0.01至10重量份,具体地0.02至5重量份,更具体地0.02至1重量份的量存在。在一种实施方式中,使用KSS可以达到V-2的UL-95等级,并且使用Rimar盐可以达到V-0的UL-95等级。
阻燃剂的另一种有用的类型是如上面描述的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。选择在式(10)中的E使得向聚碳酸酯组合物提供有效水平的阻燃性。取决于在聚碳酸酯组合物中的每种组分的类型和相对量,包括聚碳酸酯、抗冲改性剂、聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物和其它阻燃剂的类型和量,E的值将因此变化。使用在本文中教导的思路,在没有不当实验的情况下,本领域普通技术人员可以确定E的适合值。通常,E具有2至1,000,具体地10至100,更具体地25至75的平均值。在一种实施方式中,E具有40至60的平均值,在又一种实施方式中,E具有50的平均值。其中E是较低的值时,例如,小于40,可以有必要使用相对较大量的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。相反,其中E是较高的值时,例如,大于或等于40,可以有必要使用相对较小量的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。当存在时,基于100重量份的聚碳酸酯组合物,可以以5至50重量份,更具体地10至40重量份的量使用聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。
除了双酚A聚碳酸酯、光扩散剂和阻燃剂之外,聚碳酸酯组合物可以包括通常合并到这种类型的聚合物组合物中的各种添加剂,如填料、增强剂、抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、紫外(UV)光稳定剂、增塑剂、润滑剂、脱模剂、抗静电剂、着色剂(如有机染料)、表面效应添加剂、辐射稳定剂和抗滴落剂,条件是选择添加剂使得不显著地不利地影响聚碳酸酯组合物希望的特性,尤其是光传输、光扩散性和阻燃性。除上述添加剂之外,光转化材料可以可选地存在于聚碳酸酯组合物中。可以使用添加剂的组合,例如热稳定剂、脱模剂和紫外光稳定剂的组合。通常,以通常已知有效的量使用添加剂。
可能的填料和增强剂包含,例如,硅酸盐和二氧化硅粉,如硅酸铝(莫来石)、合成的硅酸钙、硅酸锆、熔凝硅石、晶体二氧化硅石墨、天然石英砂等;硼粉,如氮化硼粉、硅酸硼粉等;氧化物如TiO2、氧化铝、氧化镁等;硫酸钙(作为它的酐、二水合物或三水合物);碳酸钙,如白垩、石灰石、大理石、合成的沉淀碳酸钙等;滑石,包含纤维的、模块的、针状的、薄片状的滑石等;硅灰石;表面处理的硅灰石;玻璃球,如中空和实心玻璃球、硅酸盐球、空心微珠(cenospheres)、铝硅酸盐(armospheres)等;高岭土,包括硬质高岭土、软质高岭土、煅烧高岭土、包括本领域已知的各种涂层以促进与聚合物基质树脂的相容性的高岭土,等等;单晶纤维或“晶须”,如碳化硅、氧化铝、碳化硼、铁、镍、铜等;纤维(包括连续的和短切的纤维),如石棉、碳纤维、玻璃纤维(如E、C、ECR、R、S、D或NE玻璃等);硫化物,如硫化钼,硫化锌等;钡化合物,如钛酸钡、铁酸钡、硫酸钡、重晶石等;金属和金属氧化物,如粒状或纤维状铝、青铜、锌、铜和镍等;片状填料,如玻璃片、片状碳化硅、二硼化铝、铝片、钢片等;纤维填料,例如短无机纤维,如获自包括硅酸铝、氧化铝、氧化镁和硫酸钙半水合物等中的至少一种的共混物的那些;天然填料和增强剂,如通过粉碎木材获得的木屑,纤维产品,如纤维素、棉花、剑麻、黄麻纤维、淀粉、软木粉、木质素、花生壳、玉米、稻谷壳等;有机填料,如聚四氟乙烯;从能够形成纤维(如聚(醚酮)、聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚(亚苯基硫醚)、聚酯、聚乙烯、芳香族聚酰胺、芳香族聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚四氟乙烯、丙烯酸类树脂、聚(乙烯醇)等)的有机聚合物形成的增强有机纤维填料;以及另外的填料和增强剂,如云母、粘土、长石、烟尘、硅酸镁铝、石英、石英岩、珠光体、硅藻岩、硅藻土、碳黑等,或包含上述填料或增强剂中至少一种的组合。
可以用金属材料层涂布填料和增强剂以促进导电性,或用硅烷处理表面以促进与聚合物基质树脂的粘合性和分散性。此外,可以以单丝或复丝纤维的形式提供增强填料,并且可以单独使用或通过例如,共编织或核/鞘、并排、橙瓣型或基质和原纤维结构,或通过在纤维制造领域中的技术人员已知的其它方法与其它类型的纤维组合使用。共编织结构包括玻璃纤维-碳纤维、碳纤维-芳香族聚酰亚胺(芳香族聚酰胺)纤维,和芳香族聚酰亚胺纤维玻璃纤维等。可以以,例如,粗纱、编织纤维增强物质(如0-90度织物等);非编织纤维的增强物质,如连续原丝薄毡、短切原丝薄毡、组织、纸和毛毡等;或三维增强物质,如编织物等等的形式供应纤维填料。基于100重量份的聚碳酸酯组合物,通常以0至20重量份,具体地0.01至10重量份的量使用纤维。
抗氧化剂添加剂包括有机亚磷酸酯,如三(壬基苯基)亚磷酸酯、三(2,4-二-叔丁基苯基)亚磷酸酯、双(2,4-二-叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯等;烷基化的单酚或多酚;多酚与双烯的烷基化的反应产物,如四[亚甲基(3,5-二-叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)]甲烷等;对甲酚或双环戊二烯的丁基化的反应产物;烷基化的氢醌;羟基化的二苯基硫醚;亚烷基-双酚;苯甲基化合物;β-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)-丙酸与单羟基或多羟基醇的酯;β-(5-叔-丁基-4-羟基-3-甲基苯基)-丙酸与单羟基或多羟基醇的酯;硫代烷基或硫代芳基化合物的酯,如二硬脂基硫代丙酸酯、二月桂基硫代丙酸酯、双十三烷硫代二丙酸酯、十八烷基-3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯、季戊四醇基-四[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯等;β-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)-丙酸的酰胺等,或包含上述抗氧化剂中至少一种的组合。基于100重量份的聚碳酸组合物,通常以0.0001至1重量份的量,使用抗氧化剂。
热稳定剂添加剂包括诸如亚磷酸三苯基酯、三-(2,6-二甲基苯基)亚磷酸酯,三-(混合的单-和二-壬基苯基)亚磷酸酯等的有机亚磷酸酯;诸如膦酸二甲苯基酯等的膦酸酯,诸如磷酸三甲基酯等的磷酸酯,或包含上述热稳定剂中至少一种的组合。基于100重量份的聚碳酸酯组合物,通常以0.0001至1重量份的量使用热稳定剂。
还可以使用光稳定剂和/或紫外光(UV)吸收添加剂(其不具有羟基基团)。基于100重量份的聚碳酸酯组合物,通常以0.0001至1重量份,具体地0.001至0.1重量份,更具体地0.01至0.1重量份的量使用光稳定剂。
还可以使用增塑剂、润滑剂和/或脱模剂。在这些类型的材料中存在相当大的重叠,其包括,例如,邻苯二甲酸酯,如二辛基-4,5-环氧基-六氢邻苯二甲酸酯;三-(辛氧基羰基乙基)异氰脲酸酯;三硬脂精;二或多官能的芳香族磷酸酯,如间苯二酚四苯基二磷酸酯(RDP)、氢醌的双(二苯基)磷酸酯和双酚A的双(二苯基)磷酸酯;聚-α-烯烃;环氧化的大豆油;硅酮,包含硅油;酯,例如,脂肪酸酯,如烷基硬脂酰酯,例如,硬脂酸甲酯、硬脂酸硬脂酰酯、四硬脂酸季戊四醇酯等;硬脂酸甲酯与亲水和疏水非离子型表面活性剂的组合,亲水和疏水非离子型表面活性剂包括聚乙二醇聚合物、聚丙二醇聚合物、聚(乙二醇-共聚-丙二醇)或包含上述二醇聚合物中至少一种的组合,例如,在适合的溶剂中的硬脂酸甲酯和聚乙烯-聚丙二醇共聚物;蜡,如蜂蜡、褐煤蜡、石蜡等。基于100重量份的聚碳酸酯组合物,通常以0.001至1重量份的量使用这样的物质。
术语“抗静电剂”是指可以处理至聚合物树脂中和/或喷雾到材料或制品上以改进导电性和总物理性能的单体的、低聚的或聚合的材料。单体抗静电剂的实例包括单硬脂酸甘油酯、二硬脂酸甘油酯、三硬酯酸甘油酯、乙氧基化胺、伯胺、仲胺和叔胺、乙氧基化醇、硫酸烷基酯、烷芳基硫酸酯、磷酸烷基酯、烷基胺硫酸酯、烷基磺酸酯盐(如硬脂酰磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠等等)、季铵盐、季铵树脂、咪唑啉衍生物、山梨聚糖酯、乙醇酰胺、甜菜碱等,或包含上述单体抗静电剂中至少一种的组合。
聚合抗静电剂包括特定的聚酯酰胺聚醚-聚酰胺(聚醚酰胺)嵌段共聚物、聚醚酯酰胺嵌段共聚物、聚醚酯或聚氨酯,各自包括聚亚烷基二醇部分聚氧化烯烃单元(如聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基二醇等)。这样的聚合抗静电剂是商购的,例如6321(Sanyo)或MH1657(Atofina)、P18和P22(Ciba-Geigy)。可以用作抗静电剂的其它聚合材料是固有导电聚合物如聚苯胺(从Panipol作为商购的)、聚吡咯和聚噻吩(从Bayer商购的),其在升高的温度进行熔融处理之后保持一些它们固有的导电性。在一种实施方式中,在包含化学抗静电剂的聚合树脂中可以使用碳纤维、碳纳米纤维、碳纳米管、碳黑,或包含上述中至少一种的组合以使组合物静电耗散。基于100重量份的聚碳酸酯组合物,通常以0.0001至5重量份的量使用抗静电剂。
也可以存在着色剂(如颜料和/或染料添加剂)。适合的颜料可以包括,例如,无机颜料,如金属氧化物和混合的金属氧化物(如氧化锌、二氧化钛、氧化铁等);硫化物,如硫化锌等;铝酸盐;硫代-硅酸硫酸钠、铬酸盐等;碳黑;铁酸锌;群青蓝;有机颜料,如偶氮、重氮(di-azo)、喹吖啶酮、二萘嵌苯、萘四羧酸、黄烷士林、异二氢吲哚酮、四氯异二氢吲哚酮、蒽醌、蒽嵌蒽二酮、二噁嗪、酞菁和偶氮色淀;颜料红101、颜料红122、颜料红149、颜料红177、颜料红179、颜料红202、颜料紫29、颜料蓝15、颜料蓝60、颜料绿7、颜料黄119、颜料黄147、颜料黄150,和颜料褐24;或包含上述颜料中至少一种的组合。当颜料存在时,基于100重量份的聚碳酸酯组合物,通常以0.0001至1重量份的量使用。
染料通常是有机材料并且包括香豆素染料,如香豆素460(蓝色)、香豆素6(绿色)、尼罗红等;镧系元素复合物;烃和取代的烃染料;多环的芳烃染料;闪烁染料如噁唑或噁二唑染料;芳基-或杂芳基-取代的聚(C2-8)烯烃染料;羰花青染料;阴丹酮染料;酞菁染料;噁嗪染料;喹诺酮染料;萘四羧酸染料;卟啉染料;双(苯乙烯基)联苯染料;吖啶染料;蒽醌染料;花青素染料;次甲基染料;芳基甲烷染料;偶氮染料;靛蓝类染料,硫靛蓝类染料,重氮染料;硝基染料;醌亚胺染料;氨基酮染料;四唑染料;噻唑染料;二萘嵌苯染料,紫环酮染料;双-苯并噁唑噻吩(BBOT);三芳基甲烷染料;呫吨染料;噻吨染料;萘二甲酰亚胺染料;内酯染料;荧光团,如反斯托克斯移动染料,其在近红外波长中吸收并且在可见波长发射,等等;发光染料,如7-氨基-4-甲基香豆素;3-(2’-苯并噻唑基)-7-二乙氨基香豆素;2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑;2,5-双-(4-联苯基)-噁唑;2,2’-二甲基-对联四苯;2,2-二甲基-对联三苯;3,5,3””5””-四叔丁基-对联五苯;2,5-二苯基呋喃;2,5-二苯基噁唑;4,4’-二苯基芪;4-二氰基亚甲基-2-甲基-6-(对-二甲氨基苯乙烯基)-4H-吡喃;1,1’-二乙基-2,2’-碘代羰花青;3,3’-二乙基-4,4’,5,5’-碘代二苯并三羰花青(dibenzothiatricarbocyanine iodide);7-二甲氨基-1-甲基-4-甲氧基-8-氮杂喹诺酮-2;7-二甲氨基-4-甲基喹诺酮-2;2-(4-(4-二甲氨基苯基)-1,3-丁二烯基)-3-乙基苯并噻唑高氯酸盐;3-二乙氨基-7-二乙基亚氨基苯氧氮鎓高氯酸盐;2-(1-萘基)-5-苯基噁唑;2,2’-对亚苯基-双(5-苯基噁唑);罗丹明700;罗丹明800;芘;屈;四苯基萘并萘;晕苯,等等,或包含上述染料中至少一种的组合。基于100重量份的聚碳酸酯组合物,通常以0.0001至1重量份,具体地0.001至0.5重量份的量使用染料。
在组合物中,还可以使用抗滴落剂,例如原纤维形成或非原纤维形成氟聚合物(如聚(四氟乙烯)(PTFE))。通过上面描述的刚性共聚物(例如苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN))可以封装抗滴落剂。在SAN中封装的PTFE被称为TSAN。在氟聚合物(例如水性分散体)存在时,通过聚合封端的聚合物可以制造封装的氟聚合物。TSAN可以提供超过PTFE的显著优势,因为在组合物中可以更容易地分散TSAN。基于封装的氟聚合物的总重量,TSAN可以包含50wt%的PTFE和50wt%的SAN。基于共聚物的总重量,SAN可以包含,例如,75wt%的苯乙烯和25wt%的丙烯腈。可替换地,可以以一些方式预共混氟聚合物和第二聚合物(如例如,芳香族聚碳酸酯或SAN)以形成用作为抗滴落剂的团聚的材料。可以使用任何方法生产封装的氟聚合物。基于按重量计100%的聚碳酸酯组合物,通常以按重量计0.1%至5%的量使用抗滴落剂。
也可以存在辐射稳定剂,具体地γ-辐射稳定剂。γ-辐射稳定剂包括亚烷基多元醇,如乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇,1,4-丁二醇、内消旋-2,3-丁二醇、1,2-戊二醇、2,3-戊二醇、1,4-戊二醇、1,4-己二醇,等等;环亚烷基多元醇,如1,2-环戊二醇、1,2-环己二醇,等等;支链亚烷基多元醇,如2,3-二甲基-2,3-丁二醇(频哪醇),等等,以及烷氧基取代的环状的或非环状的烷烃。不饱和的亚烷醇也是有用的,其实例包含4-甲基-4-戊烯-2-醇、3-甲基-戊烯-3-醇、2-甲基-4-戊烯-2-醇、2,4-二甲基-4-戊烯-2-醇和9-癸烯-1-醇,以及具有至少一个羟基取代的叔碳的叔醇,例如2-甲基-2,4-戊二醇(己二醇)、2-苯基-2-丁醇、3-羟基-3-甲基-2-丁酮、2-苯基-2-丁醇,等等,和环状的叔醇(如1-羟基-1-甲基-环己烷)。在芳环中,还可以在附连于不饱和的碳的饱和的碳上使用具有羟基取代的特定羟甲基芳香族化合物。羟基取代的饱和的碳可以是羟甲基基团(-CH2OH),或者它可以是更复杂的烃基团成员如-CR4HOH或-CR2 4OH,其中,R4是复合物或简单的烃。具体的羟甲基芳香族化合物包含二苯基甲醇、1,3-苯二甲醇、苯甲醇、4-苄氧基苯甲醇和苯基苯甲醇。2-甲基-2,4-戊二醇、聚乙二醇和聚丙二醇常常被用于γ-辐射稳定作用。基于100重量份的聚碳酸酯组合物,通常以0至1重量份的量使用γ-辐射稳定化合物。在一种实施方式中,聚碳酸酯组合物不包含具有羟基官能团的辐射稳定剂。
各种类型的转化材料可以存在于聚碳酸酯组合物中。以有效量选择和添加转化材料使得促进LED或其它发光装置的发光或传输。取决于转化材料是如何制造的,它可以是长寿命的(大于几分钟的发光寿命)或短寿命的。一些有用的转化材料具有小于10-4秒的短寿命的发光寿命。
转化材料可以被涂布(例如,施加材料至转化材料的表面的结果,其中,涂层在表面上和/或化学上与表面相互作用)。当添加至塑料(如聚碳酸酯)时,相比于未涂布的转化材料,期望改进辐射度值(如辐射功率、辐射强度、辐照度,和辐射率)和相应的光测值(如总的亮度流量、发光强度,光照度、亮度)、亮度效能(流明/瓦特(lm/W))、显色指数、色质量标度(CQS)、相关色温度,和色度。所希望地,可以充分涂布转化材料使得维持小于或等于30%,具体地小于或等于10%的MVR改变的熔融稳定性(例如,MVR是在6分钟确定并且在18分钟再次确定,这些MVR之间的差异小于或等于6分钟值的30%)。
可以用硅油或无定形二氧化硅层涂布转化材料。硅油的一些实例是氢-烷基硅氧烷油(例如,诸如DF1040的聚甲基氢硅氧烷,商购自MomentivePerformance Materials);聚二烷基硅氧烷油(例如,诸如DF581的聚二甲硅氧烷,商购自Momentive Performance Materials);聚(二甲基硅氧烷-共聚-二苯基硅氧烷),二羟基-封端的硅油(例如,诸如Gelest PDS 1615的硅烷醇封端的二苯基硅氧烷,商购自Gelest,Inc.);以及包含上述中至少一种的组合。这样的硅油被认为是以下涂层,其中,在聚碳酸酯基质或粘合剂(统称为基质)添加之前,首先用硅油处理转化材料。涂层自身既不是粘合剂也不是包括转化材料的基质。可以通过各种方法(例如,通过喷涂硅油)用硅油涂布转化材料。例如,在流化床反应器中可以通过硅油的喷雾涂布转化材料。基于转化材料的总重量,硅油的总量可以是相对于转化材料的0.05wt%至20wt%,具体地,0.1wt%至10wt%,并且更具体地,0.5wt%至5wt%。当使用两个硅酮涂层(如聚甲基氢硅氧烷和聚二甲基硅氧烷)时,总量没有改变,取决于被寻找的保护的类型,两种油之间的分离比率(split ratio)可以是1:99至99:1。在一种实施方式中,第一涂层至少代表约50wt%的总硅油含量。在通常指定的Brown等人的美国专利号6,692,659B2中进一步描述了转化材料的涂层。
包括那些表面处理的转化材料可以包括具有式(A3)2SiO4:Eu2+D1的转化材料,其中A3是二价金属,如Sr、Ca、Ba、Mg、Zn、Cd,和包含上述中至少一种的组合,D1是掺杂物,如F、Cl、Br、I、P、S或N,并且可选地包含上述中至少一种的组合;具有式(A4)2SiO4:Eu2+D2的材料,带有可选的掺杂物如Al、Co、Fe、Mg、Mo、Na、Ni、Pd、P、Rh、Sb、Ti或Zr,并且可选地包含上述中至少一种的组合,其中,A4是Sr、Ba、Ca,和包含上述中至少一种的组合;具有式(YA5)3(AlB)5(OD3)12:Ce3+的材料,其中,A5是三价金属,如Gd、Tb、La、Sm,或二价金属离子,如Sr、Ca、Ba、Mg、Zn、Cd,和包括上述中至少一种的组合;B是Si、B、P和Ga,并且可选地包含上述中至少一种的组合;D3是杂质F、Cl、Br、I、P、S或N,并且可选地包含上述中至少一种的组合。其它可能的黄色转化材料包含Y3Al5O12:Ce;Tb3-xRExAl5O12:Ce(TAG),其中,RE=Y、Gd、La、Lu;和Sr2-x-yBaxCaySiO4:Eu;Sr3-xSiO5:Eu2+x,其中0<x≤1。可能的黄色/绿色转化材料包括(Sr,Ca,Ba)(Al,Ga)2S4:Eu2+;Ba2(Mg,Zn)Si2O7:Eu2+;Gd0.46Sr0.31Al1.23OxF1.38:Eu2+ 0.06;(Ba1-x-ySrxCay)SiO4:Eu;和Ba2SiO4:Eu2+。
转化材料可以是具有式(YGd)3Al5O12:Ce3+或Y3Al5(OD3)12:Ce3+的材料;具有式SrM1)3Si(OD4)5:Eu的橙红色的基于硅酸盐的转化材料,其中M1是Ba、Ca、Mg、Zn,和包含上述中至少一种的组合并且D4是F、Cl、S,和N,并且可选地包含上述中至少一种的组合;转化材料;掺杂Eu2+的和或具有式M3MgSi2O8的Dy3+转化材料,其中,M是Ca、Sr、Ba和包含上述中至少一种的组合;具有式(SrM2)2Si5N8的红色的基于氮化硅的掺杂Eu2+的转化材料,其中M2是Ca、Mg,和Zn;氮硅化物、氧氮硅化物或氧氮硅铝酸盐如Ba2SiN8:Eu2+;α-SiAlON:Re(其中,Re=Eu2+、Ce3+、Yb2+、Tb3+、Pr3+、Sm3+,和可选地包含上述中至少一种的组合);β-SiAlON:Eu2+;Sr2Si5N8:Eu2+,Ce3+;掺杂稀土的红色的基于硫酸盐的转化材料具有式(SrM3)S,其中M3是Ca、Ba,和Mg,并且可选地包含上述中至少一种的组合;红色转化材料,如SrxCa1-xS:Eu,Y,其中Y是卤化物;CaSiAlN3:Eu2+;Sr2-yCaySiO4:Eu;Lu2O3:Eu3+;(Sr2-xLax)(Ce1-xEux)O4;Sr2Ce1-xEuxO4;Sr2-xEuxCeO4;SrTiO3:Pr3+,Ga3+;CaAlSiN3:Eu2+;和Sr2Si5N8:Eu2+。转化材料可以包括蓝色转化材料,例如,具有式BaMgAl10O17:Eu2+。转化材料可以包括绿色的基于硫酸盐的转化材料,例如,具有式(SrM3)(GaM4)2S4:Eu,其中,M3是上面阐明的,并且M4是Al或In。其它转化材料可以包含Tb3-xRE1 xO12:Ce3+(TAG),其中,RE1是Y、Gd、La、Lu,和包含上述中至少一种的组合;用铈掺杂的钇铝石榴石(YAG)(例如,(Y,Gd)3Al5O12:Ce3+;YAG:Ce);用铈掺杂的铽铝石榴石(TAG:Ce);硅酸盐转化材料(BOSE),(例如(Sr)2SiO4:Eu,(Ba)2SiO4:Eu,或(Ca)2SiO4:Eu);氮化物转化材料(例如,用铈和/或铕);氮硅化物(例如,LaSi3N5:Eu2+,O2-或Ba2Si5N8:Eu2+);氮原硅化物(例如,如在DE 102006016548A1中公开的);或包含上述中至少一种的组合。其它可能的绿色转化材料包含SrGa2S4:Eu、Sr2-yBaySiO4:Eu、SrSiO2N2:Eu,和Ca3Si2O4N2:Eu2+。
可以单独或组合使用上面描述的各种转化材料(例如,涂布的转化材料)。例如,转化材料可以包括黄色转化材料(如(Y,Gd)3Al5O12:Ce3+或(Sr,Ba,Ca)2SiO4:Eu)和红色转化材料(如(Sr,Ca)AlSiN3:Eu)的组合以产生暖白光。转化材料可以包括绿色铝酸盐(GAL)和红色转化材料(例如,以产生来自于蓝色LED、绿光和红光的RGB的白光)的组合。可以单独或组合使用绿色铝酸盐和红色氮化物转化材料以在暴露于蓝色LED光时产生白光。红色氮化物转化材料可以包含离子以促进量子效率。转化材料可以包括与锰混合的硫化镉的半导体纳米晶体的组合;和/或La3Si6N11:Ce3+。例如,可以利用YAG:Ce转化材料或BOSE(硼原硅酸盐)转化材料以把蓝色光转化成黄色。可以包括微红的AlInGaP LED以把黄色光从转化材料拉至黑体曲线。基于YAG:Ce的转化材料可以是合成的铝石榴石,带有石榴石结构A3 3+B5 3+O12 2-(包含Al5O12 9-并且A是三价元素如Y3+)。具体地,在一些实施方式中,转化材料不是铝尖晶石,其中,尖晶石具有结构A2+B2 3+O4 2-(Al2O4 2-并且A是二价碱土元素如Ca2+、Sr2+和Ba2+)。以这样的方式(退火)合成制备铝石榴石以给予持续小于10-4s的短暂的发光寿命。在Shii Choua等人的Advanced Powder Technology,第23卷,第1期,2012年1月,第97–103页中公开了用于形成短暂的发光的另外的方法(即,避免形成长余晖材料)。
取决于特别的材料和希望的特性,转化材料的量可以变化。例如,基于100pbw的聚碳酸酯组合物,可以以0.1至40重量份(pbw)的转化材料的量,具体地,100pbw的聚碳酸酯组合物中4至20pbw的转化材料的量添加转化材料至聚碳酸酯组合物。
转化材料可以具有通过激光衍射确定的10纳米(nm)至100微米(μm)的中值粒度。中值粒度有时表示为D50值。中值粒度可以是1至30微米、具体地,5至25微米。中值粒度的实例包括1至5微米、6至10微米、11至15微米、16至20微米、21至25微米、26至30微米,或31至100微米,或更大。
包括转化材料的聚碳酸酯组合物可以采用许多不同的外形。例如,包括转化材料的聚碳酸酯组合物可以具有更多的或更少的弯曲使得它是U-形的或V-形的,或可以具有配备不同的曲率半径的不同的弯曲。在不同的位置和不同的实施方式中可以有多种弯曲,包括涂布的转化材料的聚碳酸酯组合物可以采用更复杂的化合物外形。包括转化材料的聚碳酸酯组合物可以是圆形的或多边形的,例如,外形可以是圆形、卵形、矩形、正方形、五边形、六边形、八边形等,和/或它可以具有更复杂的外形,如Negley等人在美国专利出版号2011/0140593中举例说明的那些。一些更复杂的外形的实例包括双曲线的抛物面外形,如外形像马鞍的双直纹面。所希望地,对于不同部分,曲率半径是如此以至于没有外层表面或者最小化外层表面的数量。当从顶部观看时,外形通常是开口的。应当理解的是,包括转化材料的聚碳酸酯组合物可以采用许多超出上面描述的那些不同的化合物外形。例如,通常开口的外形包括具有不同的曲率半径的多种边缘和表面。聚碳酸酯组合物也可以具有不同的特征以提供来自于灯的希望的发射图案。在一些实施方式中,转化材料层可以具有不同厚度的区域,较大厚度的部分提供更多的转化材料以供光通过。在其它实施方式中,由组合物形成的制品(例如,壳体)可以在不同区域中具有不同浓度的转化材料。在其它实施方式中,聚碳酸酯组合物还可以具有在各处混合的大于一种转化材料,或可以具有不同转化材料的不同区域。转化材料还可以具有在各处配置的分散剂,或在不同区域中以不同浓度配置的分散剂。聚碳酸酯组合物还可以具有基本上透明的区域。
在一种实施方式中,聚碳酸酯组合物包含90wt%至99.9wt%的双酚A聚碳酸酯;0wt%至1.5wt%的光扩散粒子;和0.001wt%至1wt%的2,2’-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮)。在另一种实施方式中,聚碳酸酯组合物包含95wt%至99.8wt%的双酚A聚碳酸酯、0.001wt%至1.5wt%的光扩散粒子;和0.01wt%至0.5wt%的2,2’-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮)。在另一种实施方式中,聚碳酸酯组合物包含95wt%至99.8wt%的双酚A聚碳酸酯;0.001wt%至0.8wt%的扩散粒子;和0.05wt%至0.5wt%的2,2’-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮)。所有的上述wt%值是基于双酚A聚碳酸酯、扩散粒子和2,2’-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮)的组合重量。聚碳酸酯组合物还可以包含0.02wt%至5wt%的阻燃剂,和0.0001wt%至1wt%的着色剂。
通过各种方法可以制造聚碳酸酯组合物。例如,在高速混合器中,首先共混粉末状的双酚A聚碳酸酯、阻燃剂、光扩散粒子和/或其它可选的组分,可选地与填料共混。其它低剪切工艺,包括但不限于人工混合,也可以进行这种共混。随后经由漏斗将共混物进料至双螺旋挤出机的进料口。可替换地,组分中的至少一种可以通过在进料口和/或在下游通过边进料口直接进料给挤出机而被引入组合物。添加剂也可以与所需聚合物树脂混炼成母料并进料给挤出机。挤出机通常在高于使组合物流动的温度操作。挤出物紧接着在水浴中被骤冷和制粒。这样制备的粒料当剪切挤出物时可以根据需要成为四分之一英寸长或更少。这些粒料可以用于后续的模制、成型或成形。
聚碳酸酯组合物的模制样品(即,双酚A聚碳酸酯、UV吸收剂、可选的阻燃剂和其它可选的添加剂(如稳定剂、抗氧化剂和脱模剂))但没有任何光扩散剂,具有通过ASTM D1925测量的2或更小的,1.5或更小的,或1.1或更小的YI。当光扩散剂存在时,取决于光扩散剂的类型和数量,聚碳酸酯组合物的模制样品可以具有通过ASTM D1925测量的15或更小,13或更小,12或小,或10或更小的YI。
使用UV3638的进一步优势是在老化或风化之前在没有引起组合物的YI显著增加的情况下,它可以以比诸如UV5411的UV吸收剂更高的量存在于组合物中。如在下面的实施例2中显示的,在0至0.3wt%范围内增加在聚碳酸酯组合物中UV5411的量,增加聚碳酸酯组合物的初始YI。在0至0.3wt%范围内增加UV3638的量,导致聚碳酸酯组合物(尤其是在由具有大于或等于99.65wt%纯度和小于或等于2ppm的硫含量的双酚A制备的界面聚合的聚碳酸酯中)的初始YI较小的增加。因此,在一种实施方式中,各自基于聚碳酸酯组合物的总重量,聚碳酸酯组合物可以具有以0.1至1wt%、0.12至1wt%、0.15至1wt%、0.2至1wt%、0.3至1wt%、0.4至1wt%、0.5至1wt%,或0.6至1wt%的量存在的UV3638。
具有2.5mm厚度的聚碳酸酯组合物的模制样品在130℃热老化5,000小时后具有通过ASTM D1925测量的小于12、小于11.5、小于11、小于10.5或小于10的YI增加(ΔYI)。可替换地,或另外,具有2.5mm厚度的聚碳酸酯组合物的模制样品在130℃热老化2,000小时后具有通过ASTM D1925测量的小于3、小于2.5或小于2的YI增加(ΔYI)。
聚碳酸酯组合物具有V-2或更好的UL94等级,正如按照名为“Tests forFlammability of Plastic Materials for Parts in Devices and Appliances”的保险商实验室公告94(Underwriter’s Laboratory Bulletin 94)(ISBN0-7629-0082-2),第5版,日期1996年10月29日,合并修订通过并且包括2003年12月12日)的程序测量的。例如,聚碳酸酯组合物在0.5mm、0.75mm、0.9mm、1.0mm、2.0mm或3.0mm的厚度具有V-2或更好的UL94等级。可替换地,或另外,聚碳酸酯组合物在0.5mm、0.75mm、0.9mm、1.0mm、2.0mm或3.0mm的厚度具有V-0或更好的UL94等级。
聚碳酸酯组合物可以具有更高的可靠性,其中,光通量和颜色坐标转换较小并且允许较大的流明维持。可以根据IES LM-80-08方法、IESTM-21、IESNA方法或任何其它类型的用于确定固态照明产品寿命的方法可以评价流明维持,但不局限于这些方法。
聚碳酸酯组合物具有优异的物理特性。例如,聚碳酸酯组合物可以配制成以具有适合于小制品制造的熔体体积流动速率。熔体体积流动速率(常常缩写“MVR”)测量在规定的温度和载荷下通过孔口的聚合物的挤出速率。聚碳酸酯组合物可以具有在1.2kg载荷下在300℃测量的0.1至200立方厘米/10分钟(cc/10min),具体地1至100cc/10min的MVR。具体地,聚碳酸酯组合物可以具有根据ASTM D 1238测量的在360秒驻留和在300℃/1.2Kg测量的小于20cc/10min、小于19cc/10min、小于18cc/10min、小于17cc/10min、小于16cc/10min、小于15cc/10min或小于12cc/10min的熔融粘度。
双酚A聚碳酸酯可以具有在25℃的氯仿中确定的0.3至1.5分升/克(dl/gm),具体地0.45至1.0dl/gm的固有粘度。使用交联的苯乙烯-二乙烯基苯柱并以聚碳酸酯参考校准,双酚A聚碳酸酯可以具有通过凝胶渗透色谱法(GPC)测量的10,000至200,000道尔顿,具体地20,000至100,000道尔顿的重均分子量。以1mg/ml的浓度制备GPC样品,并且以1.5ml/min的流速洗脱。
根据ASTM D648,聚碳酸酯组合物可以进一步具有在八分之一英寸(3.18mm)的棒上测量的90℃或更多,更具体地90℃至180℃的热形变温度(HDT)。
在0.125英寸(3.2mm)的厚度,由聚碳酸酯组合物模制的制品可以具有根据ASTM D 256-10测量的大于500J/m的缺口悬臂梁冲击。在一些实施方式中,制品具有80%或100%的延展性。
还提供了包含聚碳酸酯组合物的成型的、成形的或模制的LED照明装置组件。可以通过各种方法(如注射模制、挤出、旋转模制、吹塑和热成型)将聚碳酸酯组合物模制成有用的外形以形成LED装置(尤其是LED照明装置)的组件。LED照明装置包括,例如,透镜、灯泡、壳体、导管、反射镜、波导(例如,光导)、光扩散剂等。LED装置组件对于来自于光源的光可以是透明的,或可以包括扩散粒子或扩散表面以在其通过壳体时帮助混合光。可选地,装置组件的部分可以是扩散性的,而其它部分可以是透明的或清晰的。可以形成各种外形,包括与含有转化材料的组合物相关的上面描述的那些。取决于具体应用,装置组件的截面厚度可以广泛变化,例如从0.1mm至100mm或更大。聚碳酸酯组合物特别适用于具有较薄的截面厚度的装置组件,例如从0.1至10mm、0.1至5mm、0.1至3mm,或0.1至1mm。由于本公开的聚碳酸酯组合物具有优异的热老化性能,因此包含这些组合物的LED组件具有延长的寿命。
本公开也提供了LED照明装置。该装置包括发光二极管和装置组件,其中,该装置组件包含上面描述的聚碳酸酯组合物。如在本文中使用的,LED也包括有机发光二极管。由于包含本公开的聚碳酸酯的LED组件是耐用的,因此LED装置具有延长的寿命,并且可以应用于航空照明、汽车照明(例如,刹车灯、转向灯、前灯、舱室照明和方向灯)、交通信号、文本和视频显示器和传感器、液晶显示装置的背光、各种产品(例如,用于电视、DVD播放器、收音机和其它室内器件)的控制单元,和可调光固态照明装置。在正常的使用下,LED装置可以具有增长的寿命。
本公开还提供了一种降低暴露于光的装置组件光降解的方法,所述光包括具有400nm至500nm的波长的蓝色部分和具有10nm至400nm的波长的UV部分,例如,来自于发光二极管的光,该方法包括模制上面描述的任何聚碳酸酯组合物以形成装置组件,其中,聚碳酸酯组合物包含双酚A聚碳酸酯和UV吸收剂(如2,2'-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮),其为有效量以提供以下聚碳酸酯组合物,其中,该组合物的模制样品具有在0.9mm的厚度V-2或更好的UL94等级;在370至380纳米区域内小于2a.u.的吸光度;以及对于具有2.5mm厚度的样品,通过ASTMD1925测量的在130℃热老化5,000小时后12或更小的黄度指数增加(ΔYI);以及将装置组件暴露于发光二极管激发/传输源持续选定的时间段,例如1,000、2,000、3,000、4,000或5,000小时。
在另一种实施方式中,一种降低暴露于光的装置组件在370至380纳米范围内的光吸收的方法,所述光包括具有400nm至500nm波长的部分和具有10nm至400nm波长的部分,例如,来自于发光二极管的光,该方法包括模制上面描述的任何聚碳酸酯组合物以形成装置组件,其中,聚碳酸酯组合物包含双酚A聚碳酸酯和紫外光吸收剂,其为有效量以提供以下组合物,其中,组合物的模制样品具有在0.9mm厚度的V-2或更好的UL94等级,在370至380纳米区域内小于2a.u.的吸光度;以及对于具有2.5mm的厚度的样品,通过ASTM D1925测量的在130℃热老化5,000小时后12或更小的黄度指数增加(ΔYI);以及将装置组件暴露于发光二极管激发/传输源持续持续选定的时间段,例如1,000、2,000、3,000、4,000或5,000小时。
通过以下非限制的实施例进一步示出各种实施方式。
实施例
材料
在表1中列出了用于以下实施例的材料。
表1.
挤出和模制条件。
在单螺旋挤出机或双螺旋挤出机上进行挤出。
用单螺旋挤出机制备的组合物如下制造。使用涂料摇动器干混所有成分约4分钟。单螺旋挤出机是Sterling 13/4英寸(44.5mm)挤出机(长度/直径(L/D)比率=24/1,带有位于模面附近的真空口,带有270、275、288、288℃的桶和模具温度设定点)。
在30mm WP双螺旋50mm Mega挤出机上制备的组合物如下制造。使用涂料摇动器或转鼓干混所有成分约4分钟。双螺杆挤出机包括位于模面附近的真空口。通常用20+英寸的Hg的施加真空混炼组合物。
在W&P 50mm Mega双螺旋上制备的组合物如下制备。使用一种主要的聚合物粉末作为载体离线干混作为浓缩物的所有添加剂(稳定剂和/或着色剂),并且经由重力送料器饥饿进料所有添加剂至挤出机的进料口。也经由重力送料器饥饿进料剩余的聚合物至挤出机的进料口。用20+英寸的Hg的施加真空混炼组合物。挤出机是九桶机器(近似的长度/直径(L/D)比率=36:1),真空口位于第7桶。
在具有约80℃的模具温度的在约300℃至320℃操作的260-吨(236公吨)Van Dorn或85吨Van Dorn模制机上在121℃干燥4小时后,模制组合物。本领域技术人员将认识到,该方法不限于这些温度或工艺装置。
测试方法
除非另外指出,否则在50%相对湿度(RH)和室温(RT)进行标准ASTM测试。除非另外指出,所有的ASTM测试时间为2000。
使用色彩空间CIE1931(光源C和2度观测器)在GretagmacbethColor-Eye 7000A(Propalette Optiview Gold 5.2.1.7版)上指示的厚度测量报道的传输数据(%T),并且该数据等于根据ASTM-D1003-00的"Y"三色刺激值。
根据ASTM-D1003-00,使用3.18或2.5mm厚的饰板测量报道的浊度数据。
使用光源C和2度观测器,根据ASTM E313-73(D1925)在Gretagmacbeth Color-Eye 7000A(Propalette Optiview Gold 5.2.1.7版)上在指示的厚度测量报道的黄度指数(YI)数据。
在130℃的烘箱中通过放置2.5mm厚的彩色饰板进行热老化。在3,000或5,000小时(hrs)的时段内,经由MacBeth 7000A以规律间隔测量颜色。
在2.5mm的饰板上根据ISO11431使用氙弧进行加速的风化。在3,000或5,000小时(hrs)的时段内,经由MacBeth 7000A以规律间隔测量颜色。
实施例1
该实施例证明包含UV3638的聚碳酸酯组合物可以具有与包含UV5411的聚碳酸酯组合物相同的UV性能,而同时,包含UV-3638的聚碳酸酯组合物吸收较少的具有高于约370nm的波长的光。图1和图2示出了在表2中显示的范围内的组合物的数据。
表2.
组分(wt%) | UV5411PC1 | UV3638PC1 |
PC1 | 97.3-99.97 | 97.3-99.97 |
PC2 | ||
稳定剂/抗氧化剂 | 0.01-0.2 | 0.01-0.2 |
脱模剂 | 0.01-0.2 | 0.01-0.2 |
阻燃剂包 | 0-2.0 | 0-2.0 |
UV5411(wt%) | 0.01-0.3 | |
UV3638(wt%) | 0.01-0.3 |
在图1和图2中示出了包含UV5411和包含UV3638的聚碳酸酯组合物的吸光度和传输。图1示出了相比于包含UV3638的聚碳酸酯组合物,当激发源大于370nm时,包含UV5411的聚碳酸酯组合物具有更高的吸光度。图2示出了在小于370nm,对于包含UV3638或包含UV5411的聚碳酸酯组合物,UV光没有传输。
实施例2
比较了在风化前后各种包含UV5411和包含UV3638的聚碳酸酯组合物的光学性能。测试结果在图3、图4、图5和图6中呈现,其显示在表3中显示的范围内的组合物的数据。
表3.
组分(wt%) | UV5411PC1 | UV5411PC2 | UV3638PC1 | UV3638PC2 |
PC1 | 97.3-99.97 | 97.3-99.97 | ||
PC2 | 97.3-99.97 | 97.399.97 | ||
稳定剂/抗氧化剂 | 0.01-0.2 | 0.01-0.2 | 0.01-0.2 | 0.01-0.2 |
脱模剂 | 0.01-0.2 | 0.01-0.2 | 0.01-0.2 | 0.01-0.2 |
阻燃剂包 | 0-2.0 | 0-2.0 | 0-2.0 | 0-2.0 |
UV5411 | 0.01-0.3 | 0.01-0.3 | ||
UV3638 | 0.01-0.3 | 0.01-0.3 |
图3示出了在风化之前,高于约0.25wt%,基于PC1的包含UV3638的聚碳酸酯组合物相比于相同的包含UV5411的聚碳酸酯组合物不太黄。该趋势在基于PC-2的组合物中是类似的。在那些组合物中,高于约0.13wt%,基于PC2的包含UV3638的聚碳酸酯组合物相比于相同的包含UV5411的聚碳酸酯组合物不太黄。而且,UV5411更高的载荷导致更高的YI。另一方面,UV3638更高的载荷导致YI小得多的增加,尤其是对于PC2。
图4示出了在130℃热老化5,000小时后,包含UV5411和包含UV3638的聚碳酸酯组合物的黄度指数的改变(ΔYI)。正如可以从数据看见的,两种包含UV3638的聚碳酸酯组合物的ΔYI(ΔYI=12或更少)小于两种包含UV5411的聚碳酸酯组合物的ΔYI(ΔYI=18或更多)。
图5示出了在加速的风化2,000小时后,两种包含UV3638的聚碳酸酯组合物的ΔYI几乎与两种包含UV5411的聚碳酸酯组合物的ΔYI相同。随着UV3638或UV5411的量增加,ΔYI减少。
图6示出了在加速的风化2,000小时后,包含UV5411和包含UV3638的聚碳酸酯组合物的浊度的改变(Δ浊度)。此处,结果显示基于PC1的组合物的Δ浊度显著低于基于PC2的组合物的Δ浊度。
总之,发光二极管装置(例如照明装置)包括发光二极管和装置组件,其中,该装置组件包含聚碳酸酯组合物。
在另一种实施方式中,一种减少暴露于光的装置(例如,照明装置)的组件的光降解的方法,所述光包括具有400nm至500nm波长的部分和具有10nm至400nm波长的部分,该方法包括:模制聚碳酸酯组合物以形成装置组件;以及将装置组件暴露于发光二极管激发/传输源持续选定的时间段。
在另一种实施方式中,一种减少暴露于光的装置(例如,照明装置)的组件在370至380纳米范围内的光吸收的方法,所述光包括具有400nm至500nm波长的部分和具有10nm至400nm波长的部分,该方法包括:模制聚碳酸酯组合物以形成装置组件;以及将装置组件暴露于发光二极管激发/传输源持续选定的时间段。
与发光二极管装置、减少装置组件的光降解的方法以及降低装置组件在370至380纳米范围内的光吸收的方法有关,聚碳酸酯组合物包含:双酚A聚碳酸酯和2,2’-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮),其为有效量以提供以下组合物,其中,组合物的模制样品具有在0.9mm厚度的V-2或更好的UL94等级;在370至380纳米区域内小于2a.u.的吸光度;以及对于具有2.5mm厚度的样品,在130℃热老化5,000小时后通过ASTMD1925测量的12或更小的黄度指数增加(ΔYI)。
在具体的实施方式中,可以应用一个或多个以下条件:双酚A聚碳酸酯是界面聚合的聚碳酸酯,其包含小于或等于150ppm的游离羟基和小于或等于2ppm的硫;双酚A聚碳酸酯是界面聚合的聚碳酸酯,其由具有大于或等于99.65wt%的纯度和小于或等于2ppm的硫含量的双酚A制备;双酚A聚碳酸酯是熔融聚合的聚碳酸酯;双酚A聚碳酸酯包含直链双酚A聚碳酸酯;双酚A聚碳酸酯包含支链双酚A聚碳酸酯,其具有大于或等于0.35wt%的支化水平;双酚A聚碳酸酯包含直链双酚A聚碳酸酯和支链双酚A聚碳酸酯;聚碳酸酯组合物进一步包含衍生自双酚的另外的聚碳酸酯,其中,另外的聚碳酸酯不同于双酚A聚碳酸酯;另外的聚碳酸酯是衍生自不是双酚A的双酚的均聚碳酸酯,衍生自多于一种双酚的共聚碳酸酯,衍生自双酚并且包含脂肪族酯单元、或芳香族酯单元、硅氧烷单元或包含上述单元中至少一种的组合的共聚物,或包含上述聚碳酸酯中至少一种的组合;聚碳酸酯组合物进一步包括光扩散剂;光扩散剂包括交联的聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(四氟乙烯)、聚(甲基倍半硅氧烷)或包含上述中至少一种的组合;聚碳酸酯组合物进一步包含全氟丁烷磺酸钾、全氟辛烷磺酸钾、四乙基全氟己烷磺酸铵、二苯砜磺酸钾或包含上述中至少一种的组合;聚碳酸酯组合物进一步包括转化材料;转化材料是硅酸锶黄色转化材料,用稀土元素掺杂的钇铝石榴石、用稀土元素掺杂的铽铝石榴石、硅酸盐转化材料、氮化物转化材料、氮化物硅酸盐转化材料、氮化物原硅酸盐转化材料、氧氮化物硅铝酸盐(oxonitridoaluminosilicate)转化材料或包括上述转化材料中至少一种的组合;转化材料包括硅油涂层或无定形硅涂层;聚碳酸酯组合物包括小于10ppm的紫外光吸收剂,其具有羟基基团;聚碳酸酯组合物包含小于10ppm或0ppm的2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚;聚碳酸酯组合物包括小于1000ppm的添加剂,其具有羟基基团,聚碳酸酯组合物包含0.2wt%至1wt%的2,2’-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮),基于聚碳酸酯组合物的总重量;聚碳酸酯组合物包含、基本上由以下组成或由以下组成:90wt%至99.9wt%的双酚A聚碳酸酯、0.001wt%至1wt%的2,2’-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮)、0.0001wt%至1wt%的热稳定添加剂、0.0001wt%至1wt%的抗氧化剂、0.001wt%至1wt%的脱模剂、0.1wt%至10wt%的阻燃剂、0wt%至1wt%的着色剂、0%至1%的γ-稳定剂、0%至10%的填料、0wt%至20wt%的转化材料、0至1.5wt%,例如,0%或0.001wt%至1.5wt%的光扩散剂,或包括上述可选材料中至少一种的组合,其中,聚碳酸酯组合物的模制品在2.5mm的厚度,具有通过ASTM D1003-00测量的大于或等于90%的传输水平;其中,光扩散剂是聚(丙烯酸烷基酯)、聚(甲基丙烯酸烷基酯)、聚(烷基倍半硅氧烷)、聚(四氟乙烯)或包含上述中至少一种的组合;以及其中,在其中没有光扩散剂存在的情况下,聚碳酸酯组合物的模制品在2.5mm的厚度,具有通过ASTM D1003-00测量的大于或等于90%的传输水平;聚碳酸酯组合物包含、基本上由以下组成或由以下组成:95wt%至99.8wt%的双酚A均聚碳酸酯,0.001wt%至0.5wt%的2,2’-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮),0.0001wt%至1wt%的热稳定添加剂,0.0001wt%至1wt%的抗氧化剂,0.001wt%至1wt%的脱模剂,0.1wt%至10wt%的阻燃剂,其中,阻燃剂是全氟丁烷磺酸钾、二苯砜磺酸钾或包括上述阻燃剂中至少一种的组合,0.001wt%至1.5wt%的光扩散剂,其中,光扩散剂是聚(丙烯酸烷基酯)、聚(甲基丙烯酸烷基酯)、聚(烷基倍半硅氧烷)、聚(四氟乙烯)或包括上述光扩散剂中至少一种的组合,0wt%至1wt%的着色剂,0%至1%的γ-稳定剂,0%至10%的填料,0wt%至20wt%的转化材料或包括上述可选的材料中至少一种的组合,其中,聚碳酸酯组合物的模制品在2.5mm的厚度,具有通过ASTM D1003-00测量的大于或等于40%的传输水平;或聚碳酸酯组合物包含、基本上由以下组成或由以下组成:95wt%至99.8wt%的双酚A均聚碳酸酯,0.001wt%至0.5wt%的2,2’-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮),0.0001wt%至1wt%的热稳定添加剂,0.0001wt%至1wt%的抗氧化剂,0.001wt%至1wt%的脱模剂,0.1wt%至10wt%的阻燃剂,其中,阻燃剂是全氟丁烷磺酸钾、二苯砜磺酸钾或包括上述阻燃剂中至少一种的组合,基本上无光扩散剂,0wt%至1wt%的着色剂,0%至1%的γ-稳定剂,0%至10%的填料,0wt%至20wt%的转化材料,或包括上述可选的材料中至少一种的组合,其中,聚碳酸酯组合物的模制品在2.5mm的厚度,具有通过ASTM D1003-00测量的大于或等于90%的传输水平。
单数形式“一个”、“一种”、“该”包括复数的指示物,除非在上下文中明确规定为其它。“或”指的是“和/或”。所有范围的端点指向包括和可独立组合的相同组分或性能。“可选的”或“可选地”指的是可以发生或可以不发生随后描述的事件或情况,并且描述包括事件发生的情况和事件不发生的情况。除非另外定义,否则在本文中使用的科技术语具有在本发明所属领域的技术人员通常理解的相同的意义。
如在本文中使用的,“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。使用标准命名法描述化合物。例如,将没有被任何指示的基团取代的任何位置理解为具有通过指示的键或氢原子填充的其化学价。不在两个字母或符号之间的短线("-")用于表示取代基的连接点。例如,-CHO是通过羰基基团的碳连接的。
如在本文中使用的,术语“烃基”和“烃”广义上涉及包含碳和氢的取代基,可选地具有1至3个杂原子,例如,氧、氮、卤素、硅、硫或它们的组合;“烷基”是指直链或支链、饱和的一价烃基团;“亚烷基”是指直链或支链、饱和的二价烃基团;“烷叉基”是指直链或支链、饱和的二价烃基团,具有在单个共用碳原子上的两个化合价;“烯基”是指具有与碳-碳双键相连的至少两个碳的直链或支链一价烃基团;“环烷基”是指具有至少三个碳原子的非芳香族一价单环或多环烃基团,“环烯基”是指具有至少三个碳原子的非芳香族的环状二价烃基团,具有至少有一个不饱和度;“芳基”是指在一个或多个芳环中仅包含碳的芳香族一价基团;“亚芳基”是指在一个或多个芳环中仅包含碳的芳香族二价基团;“烷芳基”是指已经用上面定义的烷基基团取代的芳基基团,4-甲基苯基作为示例性的烷芳基基团;“芳烷基”是指已经用上面定义的芳基基团取代的烷基基团,苄基作为示例性的芳烷基基团;“酰基”是指带有指示数的通过羰基碳桥(-C(=O)-)连接的碳原子的如上面定义的烷基基团;“烷氧基”是指带有指示数的通过氧桥(-O-)连接的碳原子的如上面定义的烷基基团;“芳氧基”是指带有指示数的通过氧桥(-O-)连接的碳原子的如上面定义的芳基基团。
除非另有说明,否则每个上述基团可以是未取代的或取代的,条件是取代不显著地不利地影响化合物的合成、稳定性,或使用。如在本文中使用的术语“取代的”指的是用另一个基团代替在指定的原子或基团上的至少一个氢,条件是未超过指定的原子的正常化合价。当取代基是氧(例如,=O)时,随后在原子上替换两个氢。取代基和/或变量的组合是允许的,条件是取代不显著地不利地影响化合物的合成或使用。可以在“取代的”位置上呈现的示例性的基团包含,但是不限于,氰基;羟基;硝基;叠氮基;烷酰基(如C2-6烷酰基基团(如酰基));甲酰胺基;C1-6或C1-3烷基、环烷基、烯基,和炔基(包括具有至少一个不饱和键的基团和2至8个,或2至6个碳原子);C1-6或C1-3烷氧基基团;C6-10芳氧基(如苯氧基);C1-6烷硫基;C1-6或C1-3烷基亚磺酰基;C1-6或C1-3烷基磺酰基;氨基二(C1-6或C1-3)烷基;具有至少一个芳环的C6-12芳基(例如,苯基、联苯基、萘基等,每个环是取代或未取代的芳香族化合物);具有1至3个分开的或稠和的环和6至18个环碳原子的C7-19亚烷芳基,苄基作为示例性的芳烷基基团;或具有1至3个分开的或稠和的环和6至18个环碳原子的芳烷氧基,苄氧基作为示例性的芳烷氧基基团。
将其全部内容通过引用结合于在本文中引用的所有文献。尽管为了例证的目的,已经阐明了典型的实施方式,上述描述不应当被认为是在本文中的范围上的限制。因此,在不离开本文的精神和范围的情况下,本领域技术人员可以想到各种修饰、改变和其它替代。
Claims (69)
1.一种发光二极管装置,包括:
发光二极管,和
装置组件,其中,所述装置组件包含聚碳酸酯组合物,所述聚碳酸酯组合物包含:
双酚A聚碳酸酯;和
2,2’-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮),其为有效量以提供以下组合物,其中,所述组合物的模制样品具有:
在0.9mm厚度的V-2或更好的UL94等级;
在370至380纳米的区域内小于2a.u.的吸光度;以及
对于具有2.5mm厚度的样品,在130℃热老化5,000之后通过ASTM D1925测量的12或更小的黄度指数增加(ΔYI)。
2.根据权利要求1所述的发光二极管装置,其中,所述装置是照明装置。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的装置,其中,所述双酚A聚碳酸酯是界面聚合的聚碳酸酯,包含小于或等于150ppm的游离羟基基团和小于或等于2ppm的硫。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置,其中,所述双酚A聚碳酸酯是界面聚合的聚碳酸酯,由具有大于或等于99.65wt%的纯度和小于或等于2ppm的硫含量的双酚A制备。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置,其中,所述双酚A聚碳酸酯是熔融聚合的聚碳酸酯。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置,其中,所述双酚A聚碳酸酯包括直链双酚A聚碳酸酯。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置,其中,所述双酚A聚碳酸酯包括支链双酚A聚碳酸酯,所述支链双酚A聚碳酸酯具有大于或等于0.35wt%的支化水平。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置,其中,所述双酚A聚碳酸酯包括直链双酚A聚碳酸酯和支链双酚A聚碳酸酯。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的装置,其中,所述聚碳酸酯组合物进一步包含衍生自双酚的另外的聚碳酸酯,其中,所述另外的聚碳酸酯不同于所述双酚A聚碳酸酯。
10.根据权利要求9所述的装置,其中,所述另外的聚碳酸酯是衍生自不是双酚A的双酚的均聚碳酸酯,衍生自多于一种双酚的共聚碳酸酯,衍生自双酚并且包含脂肪族酯单元或芳香族酯单元、硅氧烷单元或包含上述单元中的至少一种的组合的共聚物,或者包含上述聚碳酸酯中的至少一种的组合。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的装置,其中,所述聚碳酸酯组合物进一步包含光扩散剂。
12.根据权利要求11所述的装置,其中,所述光扩散剂包括交联的聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(四氟乙烯)、聚(甲基倍半硅氧烷)或包含上述中的至少一种的组合。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的装置,其中,所述聚碳酸酯组合物进一步包括全氟丁烷磺酸钾、全氟辛烷磺酸钾、四乙基全氟己烷磺酸铵、二苯砜磺酸钾或包含上述中的至少一种的组合。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的装置,其中,所述聚碳酸酯组合物进一步包含转化材料。
15.根据权利要求14所述的装置,其中,所述转化材料是硅酸锶黄色转化材料、掺杂稀土元素的钇铝石榴石、掺杂稀土元素的铽铝石榴石、硅酸盐转化材料、氮化物转化材料、氮化物硅酸盐转化材料、氮化物原硅酸盐转化材料、氧氮化物硅铝酸盐转化材料或包括上述转化材料中的至少一种的组合。
16.根据权利要求14至15中任一项所述的装置,其中,所述转化材料包括硅油涂层或无定形二氧化硅涂层。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的装置,其中,所述聚碳酸酯组合物包含小于10ppm的具有羟基基团的紫外光吸收剂。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的装置,其中,所述聚碳酸酯组合物包含小于10ppm的2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的装置,其中,所述聚碳酸酯组合物不包含2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的装置,其中,所述聚碳酸酯组合物包含小于1000ppm的具有羟基基团的添加剂。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的装置,其中,基于所述聚碳酸酯组合物的总重量,所述聚碳酸酯组合物包含0.2至1wt%的2,2’-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮)。
22.根据权利要求1至21中任一项所述的装置,其中,所述聚碳酸酯组合物包含、基本上由以下组成或由以下组成:
90至99.9wt%的所述双酚A聚碳酸酯,
0.001至1wt%的所述2,2’-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮),
0.0001至1wt%的热稳定添加剂,
0.0001至1wt%的抗氧化剂,
0.001至1wt%的脱模剂,
0.1至10wt%的阻燃剂,
0至1wt%的着色剂,
0至1%的γ-稳定剂,
0至10%的填料,
0至20wt%的转化材料,
0至1.5wt%的光扩散剂,或包含上述可选材料中的至少一种的组合,
其中,所述聚碳酸酯组合物的模制品在2.5mm的厚度,具有通过ASTM D1003-00测量的大于或等于90%的传输水平。
23.根据权利要求22所述的装置,包含0.001至1.5wt%的光扩散剂,其中,所述光扩散剂是聚(丙烯酸烷基酯)、聚(甲基丙烯酸烷基酯)、聚(烷基倍半硅氧烷)、聚(四氟乙烯)或包含上述中的至少一种的组合。
24.根据权利要求22所述的装置,其中,不存在光扩散剂,并且所述聚碳酸酯组合物的模制品在2.5mm的厚度,具有通过ASTM D1003-00测量的大于或等于90%的传输水平。
25.根据权利要求1至21中任一项所述的装置,其中,所述聚碳酸酯组合物包含、基本上由以下组成或由以下组成:
95至99.8wt%的双酚A均聚碳酸酯,
0.001至0.5wt%的所述2,2’-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮),
0.0001至1wt%的热稳定添加剂,
0.0001至1wt%的抗氧化剂,
0.001至1wt%的脱模剂,
0.1至10wt%的阻燃剂,其中,所述阻燃剂是全氟丁烷磺酸钾、二苯砜磺酸钾或包含上述阻燃剂中的至少一种的组合,
0.001至1.5wt%的光扩散剂,其中,所述光扩散剂是聚(丙烯酸烷基酯)、聚(甲基丙烯酸烷基酯)、聚(烷基倍半硅氧烷)、聚(四氟乙烯)或包含上述光扩散剂中的至少一种的组合,
0至1wt%的着色剂,
0至1%的γ-稳定剂,
0至10%的填料,
0至20wt%的转化材料,或包含上述可选材料中的至少一种的组合,
其中,所述聚碳酸酯组合物的模制品在2.5mm的厚度,具有通过ASTM D1003-00测量的大于或等于40%的传输水平。
26.根据权利要求1至21中任一项所述的装置,其中,所述聚碳酸酯组合物包含、基本上由以下组成或由以下组成:
95至99.8wt%的双酚A均聚碳酸酯,
0.001至0.5wt%的所述2,2’-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮),
0.0001至1wt%的热稳定添加剂,
0.0001至1wt%的抗氧化剂,
0.001至1wt%的脱模剂,
0.1至10wt%的阻燃剂,其中,所述阻燃剂是全氟丁烷磺酸钾、二苯砜磺酸钾或包含上述阻燃剂中的至少一种的组合,
基本上没有光扩散剂,
0至1wt%的着色剂,
0至1%的γ-稳定剂,
0至10%的填料,
0至20wt%的转化材料,或包含上述可选材料中的至少一种的组合,
其中,所述聚碳酸酯组合物的模制品在2.5mm的厚度,具有通过ASTM D1003-00测量的大于或等于90%的传输水平。
27.一种降低暴露于光的装置的组件的光降解的方法,所述光包括具有400nm至500nm波长的部分和具有10nm至400nm波长的部分,所述方法包括:
模制聚碳酸酯组合物以形成所述装置的组件,其中,所述聚碳酸酯组合物包含:
双酚A聚碳酸酯,和
紫外光吸收剂,其为有效量以提供以下组合物,其中,所述组合物的模制样品具有:
在0.9mm厚度的V-2或更好的UL94等级;
在370至380纳米的区域内小于2a.u.的吸光度;和
对于具有2.5mm厚度的样品,在130℃热老化5,000小时之后通过ASTM D1925测量的12或更小的黄度指数增加(ΔYI);以及
将所述装置的组件暴露于发光二极管激发/传输源持续选定的时间段。
28.根据权利要求27所述的方法,其中,所述紫外光吸收剂是2,2’-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮)。
29.根据权利要求27至28中任一项所述的方法,其中,所述装置是照明装置。
30.根据权利要求27至29中任一项所述的方法,其中,所述双酚A聚碳酸酯是界面聚合的聚碳酸酯,包含小于或等于150ppm的游离羟基基团和小于或等于2ppm的硫。
31.根据权利要求27至30中任一项所述的方法,其中,所述双酚A聚碳酸酯是界面聚合的聚碳酸酯,由具有大于或等于99.65wt%的纯度以及小于或等于2ppm的硫含量的双酚A制备。
32.根据权利要求27-31中任一项所述的方法,其中,所述双酚A聚碳酸酯是熔融聚合的聚碳酸酯。
33.根据权利要求27至32中任一项所述的方法,其中,所述双酚A聚碳酸酯包括直链双酚A聚碳酸酯。
34.根据权利要求27至33中任一项所述的方法,其中,所述双酚A聚碳酸酯包括支链双酚A聚碳酸酯,所述支链双酚A聚碳酸酯具有大于或等于0.35wt%的支化水平。
35.根据权利要求27至34中任一项所述的方法,其中,所述双酚A聚碳酸酯包括直链双酚A聚碳酸酯和支链双酚A聚碳酸酯。
36.根据权利要求27至35中任一项所述的方法,其中,所述聚碳酸酯组合物进一步包含衍生自双酚的另外的聚碳酸酯,其中,所述另外的聚碳酸酯不同于所述双酚A聚碳酸酯。
37.根据权利要求36所述的方法,其中,所述另外的聚碳酸酯是衍生自不是双酚A的双酚的均聚碳酸酯,衍生自多于一种双酚的共聚碳酸酯,衍生自双酚并且包含脂肪族酯单元或芳香族酯单元、硅氧烷单元或包含上述单元中的至少一种的组合的共聚物,或者包含上述聚碳酸酯中的至少一种的组合。
38.根据权利要求27至37中任一项所述的方法,其中,所述聚碳酸酯组合物进一步包含光扩散剂。
39.根据权利要求38所述的方法,其中,所述光扩散剂包括交联的聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(四氟乙烯)、聚(甲基倍半硅氧烷)或包含上述中的至少一种的组合。
40.根据权利要求27至39中任一项所述的方法,其中,所述聚碳酸酯组合物进一步包含全氟丁烷磺酸钾、全氟辛烷磺酸钾、四乙基全氟己烷磺酸铵、二苯砜磺酸钾或包含上述中的至少一种的组合。
41.根据权利要求27至40中任一项所述的方法,其中,所述聚碳酸酯组合物进一步包含转化材料。
42.根据权利要求41所述的方法,其中,所述转化材料是硅酸锶黄色转化材料、掺杂稀土元素的钇铝石榴石、掺杂稀土元素的铽铝石榴石、硅酸盐转化材料、氮化物转化材料、氮化物硅酸盐转化材料、氮化物原硅酸盐转化材料、氧氮化物硅铝酸盐转化材料或包括上述转化材料中的至少一种的组合。
43.根据权利要求41至42中任一项所述的方法,其中,所述转化材料包括硅油涂层或无定形二氧化硅涂层。
44.根据权利要求27至43中任一项所述的方法,其中,所述聚碳酸酯组合物包含小于10ppm的具有羟基基团的紫外光吸收剂。
45.根据权利要求27至44中任一项所述的方法,其中,所述聚碳酸酯组合物包含小于10ppm的2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚。
46.根据权利要求27至44中任一项所述的方法,其中,所述聚碳酸酯组合物不包含2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚。
47.根据权利要求27至46中任一项所述的方法,其中,所述聚碳酸酯组合物包含小于1000ppm的具有羟基基团的添加剂。
48.根据权利要求27至47中任一项所述的方法,其中,基于所述聚碳酸酯组合物的总重量,所述聚碳酸酯组合物0.2至1wt%的所述2,2’-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮)。
49.一种降低暴露于光的装置的组件在370至380纳米范围内的光吸收的方法,所述光包括具有400nm至500nm波长的部分和具有10nm至400nm波长的部分,所述方法包括:
模制聚碳酸酯组合物以形成所述装置的组件,其中,所述聚碳酸酯组合物包含:
双酚A聚碳酸酯,和
紫外光吸收剂,其为有效量以提供以下组合物,其中,所述组合物的模制样品具有:
在0.9mm厚度的V-2或更好的UL94等级;
在370至380纳米区域内小于2a.u.的吸光度;和
对于具有2.5mm厚度的样品,在130℃热老化5,000小时之后通过ASTM D1925测量的12或更小的黄度指数增加(ΔYI);以及
将所述装置的组件暴露于发光二极管激发/传输源持续选定的时间段。
50.根据权利要求49所述的方法,其中,所述紫外光吸收剂是2,2’-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮)。
51.根据权利要求49至50中任一项所述的方法,其中,所述装置是照明装置。
52.根据权利要求49至51中任一项所述的方法,其中,所述双酚A聚碳酸酯是界面聚合的聚碳酸酯,包含小于或等于150ppm的游离羟基基团和小于或等于2ppm的硫。
53.根据权利要求49至52中任一项所述的方法,其中,所述双酚A聚碳酸酯是界面聚合的聚碳酸酯,由具有大于或等于99.65wt%的纯度和小于或等于2ppm的硫含量的双酚A制备。
54.根据权利要求49至53中任一项所述的方法,其中,所述双酚A聚碳酸酯是熔融聚合的聚碳酸酯。
55.根据权利要求49至54中任一项所述的方法,其中,所述双酚A聚碳酸酯包括直链双酚A聚碳酸酯。
56.根据权利要求49至55中任一项所述的方法,其中,所述双酚A聚碳酸酯包括支链双酚A聚碳酸酯,所述支链双酚A聚碳酸酯具有大于或等于0.35wt%的支化水平。
57.根据权利要求49至56中任一项所述的方法,其中,所述双酚A聚碳酸酯包括直链双酚A聚碳酸酯和支链双酚A聚碳酸酯。
58.根据权利要求49至57中任一项所述的方法,其中,所述聚碳酸酯组合物进一步包含衍生自双酚的另外的聚碳酸酯,其中,所述另外的聚碳酸酯不同于所述双酚A聚碳酸酯。
59.根据权利要求58所述的方法,其中,所述另外的聚碳酸酯是衍生自不是双酚A的双酚的均聚碳酸酯,衍生自多于一种双酚的共聚碳酸酯,衍生自双酚并且包含脂肪族酯单元或芳香族酯单元、硅氧烷单元或包含上述单元中的至少一种的组合的共聚物,或者包含上述聚碳酸酯中的至少一种的组合。
60.根据权利要求49至59中任一项所述的方法,其中,所述聚碳酸酯组合物进一步包括光扩散剂。
61.根据权利要求49至60中任一项所述的方法,其中,所述光扩散剂包括交联的聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(四氟乙烯)、聚(甲基倍半硅氧烷)或包含上述中的至少一种的组合。
62.根据权利要求49至61中任一项所述的方法,其中,所述聚碳酸酯组合物进一步包含全氟丁烷磺酸钾、全氟辛烷磺酸钾、四乙基全氟己烷磺酸铵、二苯砜磺酸钾或包含上述中的至少一种的组合。
63.根据权利要求49至62中任一项所述的方法,其中,所述聚碳酸酯组合物进一步包含转化材料。
64.根据权利要求63所述的方法,其中,所述转化材料是硅酸锶黄色转化材料、掺杂稀土元素的钇铝石榴石、掺杂稀土元素的铽铝石榴石、硅酸盐转化材料、氮化物转化材料、氮化物硅酸盐转化材料、氮化物原硅酸盐转化材料、氧氮化物硅铝酸盐转化材料或包括上述转化材料中的至少一种的组合。
65.根据权利要求63至64中任一项所述的方法,其中,所述转化材料包括硅油涂层或无定形二氧化硅涂层。
66.根据权利要求49至65中任一项所述的方法,其中,所述聚碳酸酯组合物包含小于10ppm的具有羟基基团的紫外光吸收剂。
67.根据权利要求49至66中任一项所述的方法,其中,所述聚碳酸酯组合物包含小于10ppm的2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚。
68.根据权利要求49至67中任一项所述的方法,其中,所述聚碳酸酯组合物不包含2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚。
69.根据权利要求49至68中任一项所述的方法,其中,所述聚碳酸酯组合物包含小于1000ppm的具有羟基基团的添加剂。
根据权利要求49至69中任一项所述的方法,其中,基于所述聚碳酸酯组合物的总重量,所述聚碳酸酯组合物0.2至1wt%的所述2,2’-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮)。
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