JP2859314B2 - 樹脂組成物 - Google Patents

樹脂組成物

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は反射率、遮光性等の光学特性及び耐熱性に優
れた樹脂組成物に関するものであり、さらに詳しくは,
薄肉成形において優れた成形性及び遮光性を有し、かつ
優れた印刷性及びエポキシ密着性を有する発光ダイオー
ド表示素子(以下LEDという)反射板に適した樹脂組成
物に関するものである。
(従来の技術) 反射板用素材として無機充填材,特に酸化チタンを配
合した合成樹脂が広く使用されている。
しかしながら,LED用の反射板のように,合成樹脂から
形成された箱型の反射枠にダイオードを挿入し熱硬化型
エポキシ樹脂で固める製造工程を要する場合や,照明用
反射板のように常時高温下にさらされる場合には反射率
や遮光性のごとき光学的特性以外に耐熱性を必要とし,
このために現在主として変性ポリフェニレンオキサイド
(以下変性PPOという)に酸化チタンを配合した組成物
が使用されている。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら,従来の変性PPOを使用した場合,それ
自身が黄色味を帯びているため,酸化チタン等の無機充
填材を配合しても充分な反射率は得られず,その結果LE
Dとしての輝度が劣ること,耐熱温度が約120℃と低くエ
ポキシ樹脂硬化時間長くかかるという問題点があった。
さらに,LEDは文字表示において,点灯セルを組み合わ
せることにより所定の記号等を表示するが,セル間の間
隔を薄くすることによりシャープな記号等を表示するこ
ろができる。しかし,セル内の隔壁を薄くすることによ
る点灯セルの光の無点灯セルの漏洩防止のためLED用反
射板の遮光性の向上が求められている。しかし,従来の
変性PPOを使用した反射材料では遮光性に限界があり,
全体として不明瞭な表示になるという問題点があった。
本発明はこのような従来技術の問題点を解消し,耐熱
性,反射率及び薄肉での遮光性に優れ,かつ生産性,成
形性および印刷性,エポキシ密着性に優れたLED用反射
板素材として極めて有用な樹脂組成物を提供する事を目
的とするものである。
(課題を解決するための手段) 本発明者らはこのような従来技術の課題を解決するた
めに鋭意研究の結果,ポリエステル樹脂とポリアミド樹
脂に酸化チタンとα,β−不飽和ジカルボン酸無水物を
グラフトあるいは共重合した変性ポリオレフィン,もし
くはグリシジル基を含有する変性ポリオレフィンの少な
くとも1種以上とをコンパウンドすることにより,150℃
の雰囲気下においても変形しない耐熱性を有する組成物
を見いだし,さらに反射率,薄肉での遮光性に優れ,か
つ生産性,成形性,印刷性及びエポキシ密着性に優れた
LED用反射板素材として極めて有用な樹脂組成物になる
事を見いだし本発明に到達した。
すなわち本発明は,(A)ポリエステル樹脂10〜90重
量部と,ポリアミド樹脂90〜10重量部とからなるブレン
ド樹脂組成物,(B)酸化チタン10〜50重量%及び
(C)α−オレフィンまたはオレフィン共重合体にα,
β−不飽和ジカルボン酸無水物をグラフトあるいは共重
合させた変性ポリオレフィン,もしくはα−オレフィン
またはオレフィン共重合体とα,β−不飽和酸のグリシ
ジルエステルからなる変性ポリオレフィンの中から選ば
れた少なくとも1種以上を0.3〜30重量%含む樹脂組成
物に関するものである。
本発明の(A)成分として用いられるポリエステル樹
脂は,ポリエチレンテレフタレートないし少なくとも80
モル%以上のエチレンテレフタレート繰り返し単位を有
するポリエステル,またはポリブチレンテレフタレート
ないし少なくとも80モル%以上のブチンレンテレフタレ
ート繰り返し単位を有するポリエステルであり,全酸成
分の110モル%以下の量でフタル酸,ヘキサヒドロフタ
ル酸,ナフタレンジカルボン酸,アジピン酸,セバシン
酸などのジカルボン酸,トリメリット酸,ピロメリット
酸などの多価カルボン酸あるいはp−オキシ安息香酸の
ごときオキシ酸などを酸成分として用いることが可能で
あり,また全アルコール成分の10モル%以下の量で1,2
−プロパジオール,1,3−プロパンジオール,1,4−ブタン
ジオール,1,6−ヘキサンジオール,ネオペンチルグリコ
ール,ジエチレングリコール,トリエチレングリコー
ル,シクロヘキサンジメタノールのごとき2価アルコー
ル,トリメチロールプロパン,トリエチロールプロパ
ン,ペンタエリスリトールのごとき多価アルコールなど
をアルコール成分として用いることが可能である。この
ようなポリエステル樹脂は常法による溶融重縮合反応に
よって得られ,フェノール/テトラクロロエタン等重量
混合溶媒中20℃で測定した極限粘度が0.5以上,好まし
くは0.55以上のものが好ましい。
本発明の(A)成分として用いられるポリアミド樹脂
は,ポリカプラミド,ポリラウリンラクタム,ポリテト
ラメチレンアジパミド,ポリヘキサメチレンアジパミ
ド,ポリヘキサメチレンセバカミド,ポリデカメチレン
アジパミド,ポリ11−アミノウンデカノイック酸,ポリ
12−アミノドカノイック酸,ポリヘキサメチンダイマミ
ドなどがあげられる。これらは単独あるいは共重合物,
混合物であってもよい。好ましいポリアミド樹脂の相対
溶液粘度は96%硫酸中25℃で測定した値が2.0以上のも
のである。
本発明の(B)成分として用いられる酸化チタンはル
チル型が好ましい。
本発明の(C)成分として用いられる変性ポリオレフ
ィンを製造する際の出発物質として使用されるα−オレ
フィンとしては,エチレン,プロピレン,ブテン−1,ブ
タジエン,イソプレン,クロロプレンなどをあげること
ができる。
またα,β−不飽和ジカルボン酸としては無水マレイ
ン酸,メチル無水マレイン酸,クロロ無水マレイン酸,
無水シトラコン酸,ブチニル無水コハク酸,テトラヒド
ロ無水フタル酸などをあげることができる。
またα,β−不飽和酸のグリシジルエステルとしては
アクリル酸グリシジル,メタクリル酸グリシジル,エタ
クリル酸グリシジルなどを挙げることができる。
さらに共重合可能な不飽和モノマーとしてビニルエー
テル類,酢酸ビニル,プロピル酸ビニルなどのビニルエ
ステル類,メチル,エチル,プロピルなどのアクリル酸
およびメタクリル酸のエステル類,アクリロニトリル,
スチレンなどを共重合せしめてもよい。
本発明による樹脂組成物において,(A)成分におけ
るポリエステル樹脂とポリアミド樹脂とのブレンド比は
重量比で10:90〜90:10の範囲であり、好ましくは20:80
〜80:20の範囲である。
ブレンド樹脂組成物において一方の樹脂の割合が重量
比で10未満の場合には十分な遮光性が得られず好ましく
ない。
本発明において(B)成分として用いられる酸化チタ
ンの配合量については,10〜50重量%であり,好ましく
は20〜40重量%である。10重量%未満では十分な反射
率,遮光性が得られず,また十分な耐熱性も得られず好
ましくない。逆に50重量%を超える量を配合しても光学
特性,耐熱性とも向上せず,かえって脆くなり,酸化チ
タンも分散しにくくなり外観不良になる恐れがあり好ま
しくない。
本発明において(C)成分として用いられる変性ポリ
オレフィンの配合量については,0.3〜30重量%であり,
好ましくは1〜20重量%である。0.3重量%未満では,
生産性が劣り,組成により引き取れない可能性があり,
引き取れたにしても充分な遮光性が発現されず,逆に30
重量%より多くなると耐熱性及び成形性が低下するので
好ましくない。
本発明樹脂組成物の製造法としては,従来用いられる
エクストルーダーによる溶融押出法が好ましい。エクス
トルーダーの特徴としては,単軸,多軸のものが用いら
れる。
その場合,ポリエステル樹脂とポリアミド樹脂を溶融
押出しして得られるブレンド樹脂組成物(A)に
(B),(C)成分を同様の方法で添加溶融押出しして
作ってもよいし,またポリエステル樹脂,ポリアミド樹
脂,(B),(C)成分を同時に溶融押出しして作って
もよい。特に後者の場合は,混練のよい溶融押出機を用
いて各成分を同時に押し出せば加熱溶融状態での滞留時
間が短くてすみ,樹脂の熱劣化による滞留が短くてす
み,樹脂の熱劣化による着色が抑えられ反射率の優れた
樹脂組成物が経済的に得られる。
さらに本発明による樹脂組成物には,カーボンブラッ
ク,シリカ,炭酸カルシウム,カオリン,マイカ,タル
ク,石英粉,ケイ藻土,酸化アンチモン,硫酸バリウ
ム,硫酸カルシウム,アルミナ,ケイ酸カルシウムの結
晶化促進剤の1種またはそれ以上を使用することがてき
るが,なかでもマイカ,カオリン,シリカ,タルクが本
発明において有用である。
さらに,本発明による樹脂組成物には難燃性を高める
ためにハロゲン化炭化水素,酸化アンチモンのごとき難
燃剤,見かけの白度を高めるための蛍光増白剤,遮光性
を高めるためにカーボンブラック,成形時の離形成を容
易にするためにシリコン樹脂,ワックスなどの離型剤,
また多価フェノール,銅化合物のごとき酸化防止剤など
を添加混合してもよい。これら添加剤のうち難燃剤,酸
化防止剤の添加量は製品に要求される程度に応じて適宜
決められるが,蛍光増白剤,カーボンブラック,離型剤
の添加量は樹脂組成物に対して0.1重量%以下の微量で
よい。
次に実施例と比較例を示して本発明を具体的に説明す
る。
(実施例) 実施例1、比較例1〜2 ポリエチレンテレフタレート(フェノール/テトラク
ロルエタン等重量混合溶媒中20℃で測定した極限粘度が
0.68)30重量部,ポリカプラミド(96%濃硫酸中25℃で
測定した相対粘度が3.10)70重量部に対し,ルチル型酸
化チタン(デュポンR−101)25重量%,無水マレイン
酸グラフトエチレン−プロピレン共重合体(三井石油化
学(株)製N−ナフマ−MA8510)5重量%をブレンダー
にて混合撹拌し,110℃で6時間真空下で乾燥した後エク
ストルーダーにて溶融押出ししてテグスを作成し,つい
でこのテグスを水冷後カットしてチップを得た。得られ
たチップを110℃で6時間真空下で乾燥した後,射出成
形機にて厚さ2mm,50φの円板,及び幅20mm,長さ20mm,深
さ10mm,厚さ2mmの箱型を作成した。比較として現在市販
されているLED反射板用樹脂組成物,即ちルチル型酸化
チタン25重量%を含むABS、変性ポリフェニレンオキサ
イドなどの樹脂組成物(比較例1−2)についても上記
と同様の円板及び箱型を作成した。
光学特性(反射率,遮光性)及び印刷性は2mmの円板
を用い,耐熱性およびエポキシ密着性は箱型を用いて評
価した。また生産性は二軸の押出機PCM−30(池貝鉄工
(株)製)を用いて引き取り性を評価した。結果を表1
に示す。
判定は以下の基準で行った。
生産性 ◎大変良好,○良好,△やや引き取り不良, ×引き取り不良 反射率 色差計(日本電色工業(株)製)を用いてY(%)で
評価した。
遮光性 光源に実体顕微鏡用ファイバ照明装置(日本光学
(株)製)を用い,光源を接触させ暗室で光の透過度合
を目視で観察した。
◎全く透過せず,○ほとんど透過せず,△若干透過す
る,×透過する 成形性 東芝(株)製IS−80を用い以下の成形条件にて評価し
た。
成形温度:240℃ 射出圧 :1000Kg/cm2 金型温度:50℃ 冷却時間:10秒 サイクル時間:30秒 ◎大変良好,○良好,△やや離型不良,×離型不良 耐熱性 箱型の成形品を150℃の熱風乾燥機の中に1時間放置
した後の変形度合いを目視評価した。
◎全く変形せず,○ほとんど変形せず,△やや変形す
る,×かなり変形する 印刷性 インキにゼンテックス(黒)(大同塗料(株)製)を
用い200メッシュのスクリーン印刷板を使用して塗布し,
90℃で20分間強制乾燥した。
さらに、塗布板を130℃で2週間,乾熱処理し,耐久
後の塗膜の密着性をセロテープ碁盤目剥離試験により評
価した。
◎全く剥離せず,○ほとんど剥離せず,△若干剥離す
る,×大部分が剥離する エポキシ密着性 エポキシ樹脂に二液性の熱硬化型NT−8006(日東電工
(株)製)を用い箱型に注入し,135℃で9時間硬化させ
た。
さらに,それを130℃で2週間乾熱処理し,耐久後の
硬化エポキシ樹脂との密着性を充填品を破壊剥離して評
価した。
○材破した,×界面剥離した 実施例2〜4、比較例3〜7 実施例1と同様に,但しポリエステル樹脂,ポリアミ
ド樹脂,酸化チタンおよび変性ポリオレフィンの配合量
を変更して表2の結果を得た。
表2におけるPET,N−6は各々ポリエチレンテレフタ
レート,ポリカプラミドの略語であり,各成分は実施例
1で使用したものと同じものを用いた。
比較例3,4,5及び7で調整した樹脂組成物は,反射
率,遮光性,耐熱性等の反射板樹脂組成物に必要な諸特
性のいずれかが不十分であり,このために実用に耐え得
ないものであった。
また,比較例6の配合ではエクストルーダーからの溶
融押し出し時に連続したテグスの成形ができず,チップ
化できなかった。
実施例5,6,比較例8,9 ポリブチレンテレフタレート(東レ(株)製1100S)7
0重量部,ポリヘキサメチレンアジパミド(ICI(株)製
マラニールA125)30重量部に対しルチル型酸化チタン
(帝国化工(株)製JR−600E)25重量%,メタクリル酸
グリシジル変性ポリプロピレン(住友化学(株)製ボン
ドファーストG)5%をブレンダーにて混合撹拌して,
実施例1と同様,乾燥した後,溶融押出ししてチップを
得た。そのチップを実施1と同様に成形してサンプルを
1,実施例1と同様に評価した。(実施例5) さらに,実施例5において使用したボンドファースト
G,5重量%にかえて,メタクリル酸グリシジル変性ポリ
エチレン(住友化学(株)製ボンドファーストE)3重
量%,無水マレイン酸変性ポリプロピレン(三井石油化
学(株)製N−タフマー,C−800X)2重量%を使用した
場合を評価した(実施例6)。
また,比較例として実施例5において使用したボンド
ファーストG,5部にかえて、未変性の汎用ポリプロピレ
ン(三井石油化学(株)製ハイポール)5部を使用した
場合(比較例8)と無水ハイミック酸変性エチレン−プ
ロピレ共重合体(東燃石油化学(株)製CMP)5部を使
用した場合(比較例9)を評価した。
結果を表3に示す。これからも判るように実施例5,6
から得られた樹脂組成物はLED反射板用素材として有用
な素材であることが判る。
また、未変性のポリプロピレンを使用した場合(比較
例8)は生産性が悪いばかりかLED反射板用素材として
必要な遮光性,印刷性が劣っている。
そして,無水ハイミック酸変性オレフィン共重合体を
使用した場合(比較例9)は光学特性は優れているが成
形性,印刷性が劣っている。
(発明の効果) 本発明の要件を満足する樹脂組成物は光学特性(反射
率,遮光性),耐熱性に優れており,LED反射板や照明用
反射板等に極めて有効な反射板用樹脂組成物である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C08L 23:26) (56)参考文献 特開 昭63−43957(JP,A) 特開 昭58−141241(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C08L 67/02,77/00 - 77/12 C08K 3/22

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)ポリエステル樹脂10〜90重量部と,
    ポリアミド樹脂90〜10重量部とからなるブレンド樹脂組
    成物,(B)酸化チタン10〜50重量%及び(C)α−オ
    レフィンまたはオレフィン共重合体にα,β−不飽和ジ
    カルボン酸無水物をグラフトあるいは共重合させた変性
    ポリオレフィン,もしくはα−オレフィンまたはオレフ
    ィン共重合体とα,β−不飽和酸のグリシジルエステル
    からなる変性ポリオレフィンの中から選ばれた少なくと
    も1種以上を0.3〜30重量%含む樹脂組成物。
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