JP2015512158A - Ｌｅｄシステムの部品 - Google Patents

Abstract

ＬＥＤ光に曝露されるＬＥＤシステムの部品、特に、ＬＥＤ（発光ダイオード）システムの反射板、特にＬＥＤシステム混合室の反射板であって、ポリエステルと白色顔料とを含むポリマー組成物からなる部品。

Description

発明の詳細な説明

本発明は、ＬＥＤ光に曝露されるＬＥＤシステムの部品、特にＬＥＤシステムの反射板、特にＬＥＤ（発光ダイオード）システムの混合室の反射板に関する。

ＬＥＤシステムは、底面反射板、側面反射板、およびリモートホスファープレート（ｒｅｍｏｔｅ ｐｈｏｓｐｈｏｒ ｐｌａｔｅ）によって画定される混合室を含むことができる。ＬＥＤは、一般に、混合室の底面反射板中に実装される。通常、ＬＥＤは青色光を発し、これが側面反射板および底面反射板によって反射され、リモートホスファープレートを透過し、青色光が白色光に変換される。

たとえばＬＥＤシステムの高い発光効率を得るためには、ＬＥＤシステムの反射板が高反射性材料であることが重要となる。セラミック材料の底面反射板および側面反射板を含む混合室が知られている。セラミック材料は、ＬＥＤシステムの使用中に混合室中で発生する高温のために選択されることが多い。さらに反射板は、強い白色および高反射率を有する。

しかしこのような反射板の欠点の１つは、それらの製造方法が複雑なことであり、そのため反射板の原価が高くなる。さらに、反射板中で複数の部品を一体化できる可能性は限定される。これらの理由から、ポリマー材料の反射板、およびＬＥＤ光に曝露されるＬＥＤシステムの他の部品の製造が試みられている。しかし、最高８０℃、場合によりさらには最高１２０℃の高温に耐えるには、ポリマー材料の耐熱性は不十分であると思われ、たとえば、反射板の場合ではＬＥＤシステムの使用中に反射率の低下が生じる。ＬＥＤ光に曝露するとポリマー材料の変色も生じている。

本発明の目的は、ＬＥＤシステムの使用中にその色および／または高反射率が維持される、ポリマー組成物の、ＬＥＤ光に曝露されるＬＥＤシステムの部品を提供することである。

驚くべきことに、部品がポリエステルおよび白色顔料を含むポリマー組成物からなる場合に、この目的が達成される。

非常に驚くべきことに、本発明による部品は、高温に対して抵抗性であるだけでなく、ＬＥＤ青色光への曝露に対しても高い抵抗性を有する。

ポリエステルは、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、またはポリシクロヘキシレンテレフタレートであってよい。好ましくは、ポリエステルはポリエチレンテレフタレートおよび／またはポリブチレンテレフタレートであり、最も好ましくはポリブチレンテレフタレートである。

［Ａ．ＰＢＴ］
ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）は、ブタンジオールと、テレフタル酸および／またはテレフタル酸のメチルエステルとの重縮合反応から生成することができる。

［Ｂ．ＰＥＴ］
ポリエチレンテレフタレートＰＥＴは、エチレンジオールと、テレフタル酸および／またはテレフタル酸のメチルエステルとの重縮合反応から生成することができる。ＰＢＴおよびＰＥＴは、少量、たとえば最大５重量％のさらなるモノマー単位、たとえばさらなるアルキレンジオールおよび芳香族ジカルボン酸のモノマー単位を含むことができる。

本発明のポリマー組成物は白色顔料を含む。白色顔料の例としては、二酸化チタン、硫化亜鉛、酸化亜鉛、硫酸バリウム、およびチタン酸カリウムが挙げられる。好ましくは二酸化チタンが使用される。

好ましくは、ポリマー組成物は、
Ａ．８０〜１００ｐｂｗのポリエステル、好ましくはＰＥＴおよび／またはＰＢＴ
Ｂ．２０〜０ｐｂｗの１種類以上のさらなるポリマー
（これによってＡおよびＢの合計が１００重量部（ｐｂｗ）となる）、
Ｃ．１〜１００ｐｂｗの白色顔料、
Ｄ．０〜２０ｐｂｗの１種類以上のさらなる添加剤、
を含有する。

好ましくは、Ａは、８０〜１００ｐｂｗのポリエステル、好ましくはＰＥＴおよび／またはＰＢＴ、最も好ましくはＰＢＴであり、より好ましくは９０〜１００ｐｂｗのポリエステル、好ましくはＰＥＴおよび／またはＰＢＴ、最も好ましくはＰＢＴであり、最も好ましくは９８〜１００ｐｂｗのポリエステル、好ましくはＰＥＴおよび／またはＰＢＴ、最も好ましくはＰＢＴである。この理由は、これによって、ＬＥＤ光に曝露するＬＥＤシステムの部品が非常に高い耐久性を有し、非常に高レベルの反射率および／または色の維持が得られるからである。
さらなるポリマーの例としてはポリカーボネートが挙げられる。

本発明のポリマー組成物は、１種類以上のさらなる添加剤、たとえば加工助剤、安定剤、フィラー、難燃剤 離型剤などを含有することができる。好ましくは、組成物は０〜１０ｐｂｗのさらなる添加剤を含有する。

組成物は、全組成物を基準として０〜３０重量％のガラス繊維をさらに含有することができる。
好ましくは本発明によるＬＥＤシステムの部品は、混合室の反射板であり、より好ましくは、側面反射板である。さらにより好ましくは、混合室の側面反射板および底面反射板は、１つの成形部品に一体化される。

ＬＥＤシステムの混合室の概略図を示している。 図１の混合室の共通部分（ｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎ）を示している。

図１の混合室は、側面反射板（１）と、底面反射板（４）と、混合室の内部が見えるように側面反射板から持ち上げられたリモートホスファープレート（２）とによって画定される。底面反射板には、４つのＬＥＤが実装され、その中の２つのＬＥＤ（３）が見える。

図２は、図１の混合室の共通部分を示している。リモートホスファープレート（２）は、混合室の上部に位置する。側面反射板（１）および底面反射板（４）は、一つの成形部品に一体化される。ＬＥＤ（３）も示されている。

実施例によって本発明をさらに説明する。

［使用した材料］
ＰＥＴ：ＩＳＯ １６２８−５に準拠し、１グラムのポリマーを１２５グラムのジクロロ酢酸中に溶解させた溶液で２５℃において測定した相対溶液粘度が１．３４であるポリエチレンテレフタレート。
ＰＢＴ：オランダのＤＳＭより供給されるポリブチレンテレフタレートであるアーナイト（Ａｒｎｉｔｅ）（商標）Ｔ０４ ２００。
ＰＡ−４６：オランダのＤＳＭより供給されるスタニール（Ｓｔａｎｙｌ）ベースポリマーポリアミド−４，６。
ＰＡ−４Ｔ；オランダのＤＳＭより供給されるポリアミド４，Ｔであるフォーティー（Ｆｏｒ Ｔｉｉ）。
ＴｉＯ２：ベルギーのデュポン（Ｄｕｐｏｎｔ）より供給される二酸化タニウム（ｔａｎｉｕｍ ｄｉｏｘｄｅ）のＲ１０５。
核剤：Ｕｎｉｖａｒ Ｂｅｎｅｌｕｘより供給される安息香酸ナトリウムＥ１１。

［反射率の測定］
反射率は、ＩＳＯ ７７２４−１−２に準拠し、ミノルタ（Ｍｉｎｏｌｔａ）（商標）ＣＭ３７００ｄ分光計を４６０ｎｍの角度で使用して測定した。

［ＬＥＤ青色光曝露］
ポリマー組成物の板をＬＥＤ青色光（４５５ｎｍ）に曝露した。ＯＡＴＡＲ ＬＥ Ｗ Ｅ３Ａモジュールを使用した。曝露は、８ｋｌｕｘの光強度で１５０℃の温度において８時間行った。板の表面で（暗色の）変色が観察されるかどうかを判断した。

［実施例ＩおよびＩＩ、比較実験Ａ、Ｂ］
３０重量％の二酸化チタンおよび０．１５重量％の安息香酸ナトリウムを含むＰＥＴおよびＰＢＴの混合物（実施例ＩおよびＩＩ）、ならびに３０重量％の二酸化チタンを含むＰＡ−４，６およびＰＡ ４Ｔの混合物（比較実験ＡおよびＢ）を共回転二軸スクリュー押出機で調製し、射出成形して８０×８０×２ｍｍの板を得た。初期のサンプル、および１５０℃における８時間の促進老化後のサンプルで反射率を測定した。また、前述のようなＬＥＤ青色光曝露後の結果も測定した。

結果を表１に示す。

これらの結果から、ポリエステルを含むサンプルの反射率は、一定であるか、またはさらに増加し、一方、ポリアミドの反射率は曝露時間の関数として低下することが明らかである。さらに、ポリエステルはＬＥＤ青色（ｂｌｅｕ）光曝露に対して感受性ではなく、一方、ポリアミドは感受性であることが明らかである。

Claims (8)

1. ＬＥＤ光に曝露されるＬＥＤシステムの部品において、反射板が、ポリエステルと白色顔料とを含むポリマー組成物からなることを特徴とする、部品。
2. 前記ポリエステルが、ポリエチレンテレフタレートおよび／またはポリブチレンテレフタレートである、請求項１に記載の部品。
3. 前記白色顔料が、二酸化チタン、硫化亜鉛、酸化亜鉛、硫酸バリウム、およびチタン酸カリウムである、請求項１または２に記載の部品。
4. 前記白色顔料が二酸化チタンである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の部品。
5. 前記ポリマー組成物が、
   Ａ．８０〜１００ｐｂｗのポリエステル
   Ｂ．２０〜０ｐｂｗの１種類以上のさらなるポリマー、
   Ｃ．１０〜４０ｐｂｗの白色顔料、
   Ｄ．０〜１０ｐｂｗの１種類以上のさらなる添加剤
   を含有し、ＡおよびＢの合計が１００重量部（ｐｂｗ）となる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の部品。
6. 前記部品がＬＥＤシステムの反射板であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の部品。
7. 前記反射板が、ＬＥＤシステムの混合室の側面反射板である、請求項６に記載の部品。
8. 前記側面反射板が前記底面反射板と一体となって１つの成形部品となる、請求項６に記載の部品。

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