JP6192200B2 - 耐熱および耐光性ポリマー組成物 - Google Patents

耐熱および耐光性ポリマー組成物 Download PDF

Info

Publication number
JP6192200B2
JP6192200B2 JP2012273815A JP2012273815A JP6192200B2 JP 6192200 B2 JP6192200 B2 JP 6192200B2 JP 2012273815 A JP2012273815 A JP 2012273815A JP 2012273815 A JP2012273815 A JP 2012273815A JP 6192200 B2 JP6192200 B2 JP 6192200B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polymer composition
weight
composition according
present
composition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2012273815A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2013127067A (ja
Inventor
クリスティ ダブリュ. クロウ,
クリスティ ダブリュ. クロウ,
コリーヌ ブッシェルマン,
コリーヌ ブッシェルマン,
アレッサンドロ ボンジョヴァンニ,
アレッサンドロ ボンジョヴァンニ,
Original Assignee
ソルベイ スペシャルティ ポリマーズ ユーエスエー, エルエルシー
ソルベイ スペシャルティ ポリマーズ ユーエスエー, エルエルシー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from EP12158898.2A external-priority patent/EP2634211B1/en
Application filed by ソルベイ スペシャルティ ポリマーズ ユーエスエー, エルエルシー, ソルベイ スペシャルティ ポリマーズ ユーエスエー, エルエルシー filed Critical ソルベイ スペシャルティ ポリマーズ ユーエスエー, エルエルシー
Publication of JP2013127067A publication Critical patent/JP2013127067A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6192200B2 publication Critical patent/JP6192200B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/02Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C08K3/013Fillers, pigments or reinforcing additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/17Amines; Quaternary ammonium compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/49Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/52Phosphorus bound to oxygen only
    • C08K5/527Cyclic esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/54Silicon-containing compounds
    • C08K5/544Silicon-containing compounds containing nitrogen
    • C08K5/5477Silicon-containing compounds containing nitrogen containing nitrogen in a heterocyclic ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/02Flame or fire retardant/resistant

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

本発明は、少なくとも1つのポリエステルと、少なくとも1つのヒンダードアミン化合物と、ホスフィットエステル、ホスホニトおよびそれらの混合物からなる群から選択された少なくとも1つのリン化合物とを含むポリマー組成物に関する。
本発明は、本発明の組成物を含む物品、例えば発光ダイオード(LED)デバイスの部品をさらに提供する。
LEDは、従来の光源よりもそれらが多くの利点を有するため、多数の用途において光源としてますます使用されている。LEDは一般に、白熱光源およびその他の光源よりも電力の消費がかなり少なく、低い作動電圧を必要とし、耐機械衝撃性である。結果として、それらは多くの用途において白熱光源およびその他の光源に取って代わりつつあり、交通信号、屋内及び屋外照明、携帯電話用ディスプレイ、自動車用ディスプレイおよび懐中電灯などの異なった分野において適用されている。
LED構成部品、例えば筐体、反射体および反射板は、非常に良い色彩および改良された物理的性質の特に要求のきびしい組み合わせを必要とする。有利にはセラミックがそれらの用途において使用されてもよいが、依然として非常に高価であり、要求のきびしい加工技術を必要とする。したがって、より低コストの材料としてセラミックに取って代わるためにポリマー組成物が広く研究され、開発されている。ポリマーの大きな利点は、それらが射出成形されてもよく、したがってかなりの設計の融通性を与え得るということである。LED用途は、十分な不透明度およびすぐれた反射性質を有するポリマー組成物を必要とする。LED構成部品の製造のために使用されたポリマー組成物に関して指摘される一つの問題は、それらは光および高温に暴露された時に黄変する傾向があるということである。例えば、製造の間、LED構成部品は約180℃に加熱されてエポキシまたはシリコン封入剤を硬化する。また、LED構成部品は、はんだ付け作業が行われる間、260℃を超える温度に暴露される。さらに、使用されている間、例えば自動車部品などのLED構成部品は、80℃を超える温度に日常的に曝される。この高温暴露は、LED構成部品を形成するために使用されたポリマー組成物の黄変を引き起こす。
望ましくは、LEDの反射板そして最終的に、それらが製造されるポリマー組成物は、特に、光(一般的には、可視光線)の高い反射率、高い白色度、良い加工性(例えば良い成形適性)、高い寸法安定性(著しく低い線膨脹率)、高い機械的強度、高い加熱撓み温度、および高い耐熱性(高温に暴露された時の変色が少なく反射率の低下が少ない)などの広範な一連の要求条件を満たすのがよい。
残念なことに、LED用途に使用された先行技術の様々なポリマー組成物は、光および熱に暴露された時に黄変する傾向がある。
(特許文献1)には、ポリ(1,4−シクロヘキサンジメタノールテレフタレート)(PCT)組成物を含む発光ダイオードアセンブリ筐体が開示されている。より具体的には、(特許文献1)は、PCT40〜95重量%、二酸化チタン5〜60重量%、少なくとも1つの無機補強剤または充填剤0〜40重量%、および少なくとも1つの酸化安定剤0〜3重量%を含む発光ダイオードアセンブリ筐体組成物に関し、重量パーセントは組成物の全重量に基づいている。
当業者は、熱安定性、成形の性能および反射率のさらなる改良がLEDデバイスの開発のために有利であることを認識する。
2つの特定の添加剤の存在が、熱および光に同時に暴露された時にポリエステル組成物の性質を相乗的に非常に強化することを本発明者は発見した。
本発明によるポリエステル組成物は、上述の要求条件を満たし、以下に詳細に説明される。
国際公開第2007/033129号パンフレット
Plastics Additives Handbook、第5版、Hanser、2001年 Additives for Plastics Handbook、第2版、John Murphy著の第5.2.3章、43〜48ページ
第1の態様において、本発明は、
−少なくとも1つのポリエステルと、
−少なくとも1つのヒンダードアミン化合物と、
−ホスフィットエステル、ホスホニトおよびそれらの混合物からなる群から選択された少なくとも1つのリン化合物とを含むポリマー組成物に関する。
第2の態様において、本発明は、本発明のポリマー組成物を含む少なくとも1つの部品を含む物品、特に、このような組成物から製造されたLEDデバイスの部品に関する。
本発明によるポリマー組成物は、以下に詳細に説明される3つの必須成分を含む。
ポリエステル
用語「ポリエステル」は、(一般に式:R−(C=O)−ORによって記述される)少なくとも1つのエステル部分を含む反復単位を少なくとも50モル%、好ましくは少なくとも85モル%で含むポリマーを意味することが意図される。ポリエステルは、少なくとも1つのエステル部分を含む環状モノマー(M)の開環重合によって、少なくとも1つのヒドロキシル基および少なくとも1つのカルボン酸基を含むモノマー(M)の重縮合によって、または少なくとも2つのヒドロキシル基を含む少なくとも1つのモノマー(M)(ジオール)および少なくとも2つのカルボン酸基を含む少なくとも1つのモノマー(M)(ジカルボン酸)の重縮合によって得られる。
モノマー(M)の非限定的な例には、ラクチドおよびカプロラクトンなどが含まれる。
モノマー(M)の非限定的な例には、グリコール酸、4−ヒドロキシ安息香酸、6−ヒドロキシナフタレン−2−カルボン酸などが含まれる。
モノマー(M)の非限定的な例には、1,4−シクロヘキサンジメタノール、エチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,3−プロパンジオール、1,5−ペンタンジオール,1,6−ヘキサンジオール、およびネオペンチルグリコールなどがあるが、1,4−シクロヘキサンジメタノールおよびネオペンチルグリコールが好ましい。
モノマー(M)の非限定的な例には、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタリンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、セバシン酸、およびアジピン酸などがあるが、テレフタル酸およびシクロヘキサンジカルボン酸が好ましい。
モノマーの選択に応じて、ポリエステルは完全に脂肪族、半芳香族、または完全に芳香族のどれかであり得る。
本発明の組成物のポリエステルはコポリマーまたはホモポリマーであってもよい。
本発明の組成物のポリエステルがコポリマーであるとき、反復単位の好ましくは少なくとも50モル%、より好ましくは少なくとも60モル%、さらにより好ましくは少なくとも70モル%、さらにより好ましくは少なくとも80モル%、および最も好ましくは少なくとも90モル%が、テレフタル酸の重縮合によって得られる。より好ましくは、反復単位の少なくとも50モル%、さらにより好ましくは少なくとも60モル%、さらにより好ましくは少なくとも70モル%、および最も好ましくは少なくとも80モル%が、テレフタル酸と1,4−シクロヘキシレンジメタノールとの重縮合によって得られる。
本発明の組成物のポリエステルがホモポリマーであるとき、それは、ポリグリコリドまたはポリグリコール酸(PGA)、ポリ乳酸(PLA)、ポリカプロラクトン(PCL)、ポリエチレンアジペート(PEA)、ポリヒドロキシアルカノエート(PHA)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリプロピレンテレフタレート(PPT)、ポリトリメチレンテレフタレート(PTT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリ(1,4−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート)(PCT)、および液晶ポリエステル(LCP)からなる群から選択されてもよい。それは好ましくは、PBT、PTT、PEN、PET、PCTおよびLCPからなる群から選択される。より好ましくは、それはPBT、PCTおよびLCPからなる群から選択される。最も好ましくは、それはPCT(すなわちテレフタル酸と1,4−シクロヘキシレンジメタノールとの重縮合によって得られたホモポリマー)である。
また、本発明によるポリマー組成物は、少なくとも2つのポリエステルを含んでもよい。このような場合、ポリエステルは好ましくは、PCTとLCPまたはPBTとPCTとのブレンドから選択される。
ここにおいて使用されたポリエステルは有利には、60:40フェノール/テトラクロロエタン混合物または同様な溶剤中で約30℃において測定されたとき、約0.6〜約2.0dl/gの固有粘度数を有する。本発明のために特に適したポリエステルは0.6〜1.4dl/gの固有粘度数を有する。
ここにおいて使用されたポリエステルは、ISO−11357−3に従ってDSCによって測定されたとき、有利には少なくとも250℃、好ましくは少なくとも260℃、より好ましくは少なくとも270℃および最も好ましくは少なくとも280℃の融点を有する。さらに、それらの融点は、高くても350℃、好ましくは高くても340℃、より好ましくは高くても330℃および最も好ましくは高くても320℃である。
本発明のために特に適したポリエステルは、280℃〜320℃の範囲の融点を有する。
ポリエステルは好ましくは、組成物の全重量に基づいて少なくとも48重量%、より好ましくは少なくとも50重量%、さらにより好ましくは少なくとも52重量%、および最も好ましくは少なくとも54重量%の量において存在する。
また、ポリエステルは、組成物の全重量に基づいて有利には多くても90重量%、好ましくは多くても85重量%、より好ましくは多くても80重量%、さらにより好ましくは多くても75重量%、および最も好ましくは多くても70重量%の量において存在する。
ポリエステルが組成物の全重量に基づいて組成物中に約48〜約90重量%、好ましくは約50〜約70重量%の量において存在したとき、非常に良い結果が得られた。
ヒンダードアミン化合物
本発明によるポリマー組成物は、ポリエステルの他に、少なくとも1つのヒンダードアミン化合物を含む。
用語「ヒンダードアミン化合物」は、本技術分野に公知の2,2,6,6−テトラメチルピペリジンの誘導体を意味することが意図される(例えば、(非特許文献1)を参照)。本発明による組成物のヒンダードアミン化合物は、低分子量または高分子量のどちらであってもよい。
低分子量のヒンダードアミン化合物は典型的に、高くても900、好ましくは高くても800、より好ましくは高くても700、さらにより好ましくは高くても600および最も好ましくは高くても500g/モルの分子量を有する。
低分子量ヒンダードアミン化合物の例は、以下の表1に記載される。
Figure 0006192200
Figure 0006192200
Figure 0006192200
それらの低分子量化合物のなかで、ヒンダードアミンは好ましくは、式(a1)、(a2)、(a11)および(a12)に相当するヒンダードアミンからなる群から選択される。より好ましくは、ヒンダードアミンは、式(a1)、(a2)、および(a12)に相当するヒンダードアミンからなる群から選択される。さらにより好ましくは、ヒンダードアミンは、式(a2)に相当するヒンダードアミンである。
高分子量のヒンダードアミン化合物は典型的にポリマーであり、典型的には少なくとも1000、好ましくは少なくとも1100、より好ましくは少なくとも1200、さらにより好ましくは少なくとも1300および最も好ましくは少なくとも1400g/モルの分子量を有する。
高分子量ヒンダードアミン化合物の例は、以下の表2に記載される。
Figure 0006192200
Figure 0006192200
表2の式(b1)〜(b6)中の「n」は、ポリマー中の反復単位の数を示し、通常、4以上の整数である。
それらの高分子量化合物のなかで、ヒンダードアミンは好ましくは、式(b2)および(b5)に相当するヒンダードアミンからなる群から選択される。より好ましくは、ヒンダードアミンは式(b2)に相当するヒンダードアミンである。
ヒンダードアミン化合物は典型的に、組成物の全重量に基づいて有利には少なくとも0.05重量%、より好ましくは少なくとも0.1重量%、さらにより好ましくは少なくとも0.15重量%、および最も好ましくは少なくとも0.2重量%の量において存在する。
また、ヒンダードアミン化合物は典型的に、組成物の全重量に基づいて有利には多くても3.5重量%、好ましくは多くても3重量%、より好ましくは多くても2.5重量%、さらにより好ましくは多くても2.0重量%、さらにより好ましくは多くても0.8重量%および最も好ましくは多くても0.6重量%の量において存在する。
ヒンダードアミン化合物が組成物の全重量に基づいて組成物中に約0.05〜約2重量%、好ましくは約0.1〜約0.8重量%、より好ましくは約0.2〜約0.6重量%の量において存在したとき、非常に良い結果が得られた。
リン化合物
本発明によるポリマー組成物は、ポリエステルおよび少なくとも1つのヒンダードアミン化合物の他に、ホスフィットエステル、ホスホニトおよびそれらの混合物からなる群から選択された少なくとも1つのリン化合物を含む。
ホスフィットエステルは式P(OR)によって表わされてもよく、ホスホニトは式P(OR)Rによって表わされてよく、そこにおいてRの各々は、同一または異なっていてもよく、典型的に、C1−20アルキル、C3−22アルケニル、C6−40シクロアルキル、C7−40シクロアルキレン、アリール、アルカリールまたはアリールアルキル部分からなる群から独立に選択される。
本発明による組成物中に存在するリン化合物は本技術分野に公知であり、例えば、(非特許文献1)に記載されて詳細に説明されている。
ホスフィットエステルの例は以下の表3に記載されている。
Figure 0006192200
Figure 0006192200
それらのホスフィットエステルのなかで、リン化合物は好ましくは、式(α5)、(α9)および(α12)に相当するリン化合物からなる群から選択される。より好ましくは、リン化合物は、式(α5)および(α9)に相当するリン化合物からなる群から選択される。さらにより好ましくは、ホスフィットエステルは式(α5)に相当するホスフィットエステルである。
ホスホニトの例は以下の表4に記載されている。
Figure 0006192200
好ましくは、ホスホニトは式(β1)に相当するホスホニトである。
リン化合物は好ましくはホスフィットエステルであり、最も好ましくは上述の式(α5)に相当するホスフィットエステルである。
リン化合物は好ましくは、組成物の全重量に基づいて少なくとも0.3重量%、より好ましくは少なくとも0.5重量%、さらにより好ましくは少なくとも0.7重量%、および最も好ましくは少なくとも0.8重量%の量において存在する。
また、リン化合物は好ましくは、組成物の全重量に基づいて多くても5重量%、より好ましくは多くても3重量%、さらにより好ましくは多くても2.5重量%、さらにより好ましくは多くても2重量%および最も好ましくは多くても1.8重量%の量において存在する。
リン化合物が組成物の全重量に基づいて組成物中に約0.3〜約5重量%、好ましくは約0.5〜約2重量%、より好ましくは約0.7〜約1.8重量%の量において存在したとき、非常に良い結果が得られた。
任意選択の成分
本発明の組成物は、上に記載された3つ以外に他の成分を含んでもよい。特に、ポリマー組成物は、少なくとも1つの補強充填剤をさらに含んでもよい。
補強充填剤は当業者には公知であり、本発明による組成物に添加されてもよい。それらは好ましくは、繊維充填剤および粒状充填剤から選択される。より好ましくは、補強充填剤は、無機充填剤(例えばタルク、マイカ、カオリン、炭酸カルシウム、珪酸カルシウム、 炭酸マグネシウム)、ガラス繊維、炭素繊維、合成ポリマー繊維、アラミド繊維、アルミニウム繊維、チタン繊維、マグネシウム繊維、炭化ホウ素繊維、ロックウール繊維、鋼繊維、ウォラストナイト等から選択される。さらにより好ましくは、それはタルク、マイカ、カオリン、珪酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ガラス繊維、炭素繊維およびウォラストナイトから選択される。さらにより好ましくは、補強充填剤はガラス繊維、ウォラストナイト、炭素繊維、タルク、マイカおよびカオリンから選択される。
特定のクラスの繊維充填剤は、様々な原料、例えばAl、SiC、BC、FeおよびNiから製造されたウィスカー、すなわち単結晶繊維からなる。繊維充填剤のなかで、ガラス繊維が好ましい。それらには、(非特許文献2)に記載されているように、チョップトストランドA−、E−、C−、D−、S−およびR−ガラス繊維がある。好ましくは、充填剤は繊維充填剤から選ばれる。
本発明の好ましい実施形態において補強充填剤はウォラストナイトおよびガラス繊維から選ばれる。ウォラストナイトおよび/またはガラス繊維が使用されたとき非常に良い結果が得られた。ガラス繊維は丸い横断面または楕円横断面(へん平繊維とも呼ばれる)を有してもよい。
存在している場合、補強充填剤は好ましくは、本発明による組成物の全重量に基づいて少なくとも2重量%、より好ましくは少なくとも4重量%、さらにより好ましくは少なくとも5重量%、および最も好ましくは少なくとも10重量%の量において存在する。存在しているとき、補強充填剤はまた、本発明による組成物の全重量に基づいて好ましくは多くても40重量%、より好ましくは多くても30重量%、さらにより好ましくは多くても25重量%、および最も好ましくは多くても20重量%の量において存在する。
補強充填剤が組成物の全重量に基づいて組成物中に約5〜約40重量%、好ましくは約5〜約25重量%、より好ましくは約10〜約20重量%の量において存在したとき、非常に良い結果が得られた。
また、本発明によるポリマー組成物は、上に規定された補強充填剤とは異なった少なくとも1つの白色顔料を含んでもよい。
白色顔料は好ましくはTiO、ZnS、ZnO、およびBaSOからなる群から選択される。
白色顔料は有利には、好ましくは5μm未満の重量平均粒径(等価直径)を有する粒子の形態である。より大きい粒径は、組成物の性質に悪影響を与える場合がある。好ましくは、粒子の重量平均粒径は1μm未満である。さらに、それは好ましくは0.1μmより大きい。
粒子の形状は特に限定されない。それらは特に、丸い、フレーク状、平ら等々であってもよい。
白色顔料は好ましくは二酸化チタン(TiO)である。二酸化チタンの形態は特に限定されず、様々な結晶形態、例えばアナターゼの形態、ルチルの形態、および単斜晶系のタイプを使用することができる。しかしながら、ルチルの形態は、その高めの屈折率およびその非常に良い光安定度のために好ましい。二酸化チタンは、表面処理剤で処理されてもされなくてもよい。好ましくは酸化チタンの平均粒径は、0.15μm〜0.35μmの範囲である。
二酸化チタン粒子の表面は好ましくはコートされる。二酸化チタンは好ましくは、最初に無機塗料でコートされ、次に、有機塗料でコートされるが、それは無機塗料の上に適用される。二酸化チタン粒子は、本技術分野に公知の任意の方法を用いてコートされてもよい。好ましい無機塗料は金属酸化物を含有する。 有機塗料は、カルボン酸、ポリオール、アルカノールアミン、および/またはケイ素化合物の1つまたは複数を含有してもよい。
存在している場合、白色顔料は好ましくは、組成物の全重量に基づいて少なくとも1重量%、好ましくは少なくとも6重量%、より好ましくは少なくとも8重量%、さらにより好ましくは少なくとも10重量%、および最も好ましくは少なくとも15重量%の量において存在する。さらに、存在しているとき、白色顔料はまた、好ましくは、組成物の全重量に基づいて多くても50重量%、好ましくは多くても40重量%、より好ましくは多くても35重量%、さらにより好ましくは多くても30重量%、および最も好ましくは多くても25重量%の量において存在する。
二酸化チタンが組成物の全重量に基づいて10〜30重量%、好ましくは15〜25重量%の量において使用されるとき、非常に良い結果が得られた。
また、組成物は、任意選択により、1つまたは複数のポリマー強化剤を約15重量%まで含有してもよい。強化剤は典型的に、一般に200℃未満、好ましくは150℃未満の比較的低い融点を有するエラストマーであり、ポリエステル(および任意選択により、存在している他のポリマー)と反応し得る官能基がそれに結合している。ポリエステルは通常、カルボキシルおよびヒドロキシル基が存在しているので、強化剤は一般に、カルボキシルおよび/またはヒドロキシル基と反応し得る官能基を含むそれらの中から選択される。このような官能基の例には、エポキシ、カルボン酸無水物、ヒドロキシル(アルコール)、カルボキシル、およびイソシアネートなどがある。好ましい官能基はエポキシおよびカルボン酸無水物であり、エポキシが特に好ましい。このような官能基は通常、すでに存在しているポリマー上に小分子をグラフトすることによってまたはポリマー強化剤の分子が共重合によって製造される時に所望の官能基を含有するモノマーを共重合することによってポリマー強化剤に「結合される」。グラフトの例として、フリーラジカルグラフト技術を用いてマレイン酸無水物が炭化水素ゴム上にグラフトされてもよい。得られたグラフトされたポリマーは、カルボン酸無水物および/またはそれに結合したカルボキシル基を有する。
また、本発明による組成物は、任意選択により、少なくとも1つの成核剤を約5%まで含有してもよい。成核剤の非限定的な例には、安息香酸ナトリウムおよびそこから誘導された構造、30〜50個の炭素原子を有する直鎖アルコール、タルク、窒化ホウ素、およびLCPなどがある。
組成物は、任意選択により、紫外線安定剤または紫外線遮断剤を約3重量%までさらに含有してもよい。例には、トリアゾールおよびトリアジン、オキサニリド、ヒドロキシベンゾフェノン、ベンゾエート、およびα−シアノアクリレートなどがある。存在しているとき、紫外線安定剤は好ましくは、組成物の全重量の約0.1〜約3重量%、または好ましくは約0.1〜約1重量%、もしくはより好ましくは約0.1〜約0.6重量%の量において存在する。本発明による組成物は溶融混合されたブレンドであり、そこにおいてポリマー成分の全てが互いの中に十分に分散され、非ポリマー成分の全てがポリマーマトリックス中に十分に分散され、それによって結合され、その結果、ブレンドが統一された全体を形成する。
また、本発明による組成物は、例えばポリカーボネート、ポリエチレングリコール、ポリスルホン、PEEKおよびポリフタルアミドなどの上述のポリエステル以外の他のポリマーを含んでもよい。
また、本発明による組成物は、他の任意選択の成分、例えば離型剤、可塑剤、潤滑剤、および上述の安定剤とは異なったその他の安定剤を含んでもよい。
任意の溶融混合方法を用いて本発明のポリマー成分および非ポリマー成分を組み合わせてもよい。例えば、ポリマー成分および非ポリマー成分は、例えば、一軸または二軸スクリュー押出機、ブレンダー、ニーダー、またはバンバリーミキサーなどの溶融ミキサーに、単一工程の添加によって全て同時に、または段階的に添加され、次いで溶融混合されてもよい。ポリマー成分および非ポリマー成分を段階的に添加するとき、ポリマー成分および/または非ポリマー成分の一部が最初に添加されて溶融混合され、残りのポリマー成分および非ポリマー成分がその後に添加され、十分に混合された組成物が得られるまでさらに溶融混合される。
本発明の別の態様は、上述のポリマー組成物を含む物品、特に、LEDデバイスの部品に関する。
本明細書中で用いられるとき、用語「発光ダイオードデバイス」および「LEDデバイス」は、少なくとも1つの発光ダイオードを含むデバイス、ダイオードを電気回路に接続することができる電気接続、およびダイオードを部分的に囲む筐体を意味することが意図される。LEDデバイスは任意選択により、LEDを完全にまたは部分的に覆うレンズを有してもよい。
本発明による組成物から作製された物品は、当業者に公知の任意の適した溶融加工方法、例えば射出成形等によって本発明の組成物から形成されてもよい。
本発明の物品は好ましくはLEDデバイスの部品、例えば筐体、反射体および反射板である。
物品は、筐体に入れられたLEDへの電気接続を形成するために使用できる金属(例えば銅または銀でコートされた銅)リードフレームの上にオーバーモールドされてもよい。物品は好ましくは、LEDを囲む筐体の一部にキャビティを有し、それは、外側の方向におよび存在している場合にはレンズの方向にLED光を反射するのに役立つ。キャビティは円筒形、円錐形、放物線形、あるいは他の曲線形態であってもよく、好ましくは平滑面を有する。あるいは、キャビティの壁は、ダイオードに対して平行または略平行であってもよい。レンズは、ダイオードのキャビティの上に形成されてもよく、エポキシまたはシリコーン材料を含んでもよい。
本発明の物品は、例えば交通信号、大面積のディスプレイ(ビデオディスプレイなど)、ビデオスクリーン、屋内および屋外照明、携帯電話用ディスプレイのバックライト、自動車用ディスプレイ、車のブレーキ灯、車のヘッドランプ、ラップトップコンピュータディスプレイのバックライト、歩行者用床照明、および懐中電灯などの用途において使用されるLEDデバイスに組み込まれてもよい。
本開示はここで、実際に役立つ実施例で説明されるが、それは本発明を説明することを意図し、本開示の範囲のいかなる制限条件をも限定的に意味することを意図しない。
以下の市販の材料が使用された。
ポリエステル: Eastman(商標) Chemical Products製のPCTポリエステル
ガラス繊維:
−ガラス繊維−1:OCV(商標)Reinforcements製のOCV995
−ガラス繊維−2:OCV(商標)Reinforcements製のOCV952A
−ガラス繊維−3:NEG(日本電気硝子)株式会社製のT−127H
二酸化チタン:
−TiO−1:DuPont Titanium Technologies製のTi−Pure(登録商標)R−350−塩化物法によって製造され、シリカおよびアルミナで処理されたルチルTiO
−TiO−2:石原産業株式会社製のTipaque(登録商標)PC−3−塩化物法によって製造され、シリカおよびアルミナで処理されたルチルTiO
安定剤および添加剤:
−リン化合物1(PC−1):ULTRANOX(登録商標)626は、ホスフィットエステル安定剤−上に詳細に説明された式(α5)の(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ペンタエリトリトールジホスフィットであり、Chemtura製である。
−リン化合物2(PC−2):IRGAFOS(登録商標)P−EPQは、ホスホニト安定剤−上に詳細に説明された式(β1)のテトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)[1,1−ビフェニル]−4,4’ジイルビスホスホニトであり、Ciba製である。
−ヒンダードアミン:NYLOSTAB(登録商標)S−EED安定剤は、式(a2)に相当するヒンダードアミンであり、Clariant Corp.製である。
−タルク:Imi Fabi L.L.C.製のImi−Fabi(商標)HTP−4。
−LLDPE:DOW製の直鎖低密度ポリエチレンGRSN−9820NT7。
組成物の調製のための一般的手順
上述のポリエステル樹脂をロスイン方式定量フィーダーによって12領域を含むZSK26二軸スクリュー押出機の第1のバレルに供給した。バレルの設定温度は240〜300℃の範囲であり、樹脂は領域5の前で溶融された。他の成分は、ロスイン方式定量フィーダーによってサイドラム押出機を通して領域5に供給された。スクリュー速度は175rpmであった。押出物を冷却し、従来の装置を用いてペレット化した。
使用された様々な成分の性質および量を表5に集約し、各成分の量を重量パーセントで示す。
Figure 0006192200
反射率の測定
LEDデバイス内の本発明の組成物から製造された部品の性質は、12日間180℃において試料を光に露光することによってシミュレートされた。したがって、実施例E4および比較例CE1−CE3の組成物の各々を用いて直径約50mm、厚さ約1.6mmのディスクを作製した。
ランプ400W UV F/2およびOptivex(商標)紫外線フィルターを含む照明器具を備えた180℃の炉内にディスクを12日間置いた。反射率をBKY−Gardner分光光度計で測定した。成形し放しのディスクおよび光および高熱(180℃)に12日間暴露した後のディスクの反射率の結果、ならびに460nmの波長においての反射率の保持率のパーセンテージを表6に記載する。
Figure 0006192200
結果
本発明による組成物E6およびE7は驚くべきことに、比較例CE1〜CE5と比べて、成形し放しおよび光と高熱に12日間暴露した後に、より高い反射率の保持率を示す。
表6に記載されたデータは、Ultranox(登録商標)626またはIrgafos(登録商標)P−EPQなどのホスフィットエステル化合物とNylostab(登録商標)S−EEDなどのヒンダードアミン化合物との間に観察された相乗作用をよく示している。本発明による組成物は、そのままの成形物品と、LEDデバイスの製造の間に材料が暴露される場合がある条件を模倣することが意図される、光および熱処理にかけられた同じ材料との両方に関してすぐれた光学的性質を達成する。
比較例CE1およびCE3は、本発明による実施例によって得られたすぐれた光学的性質を提供するには、リン化合物のみでは不十分であるという証拠を提供する。
比較例CE2およびCE5は、光および高熱(180℃)の両方に長期間(12日)暴露された時に組成物に十分な安定性を提供するためにはヒンダードアミン化合物が存在するだけでは効率的ではないことを明らかに示す。
実施例E6およびE7は、リン化合物(ULTRANOX(登録商標)626安定剤またはIRGAFOS(登録商標)P−EPQ)とヒンダードアミン化合物(Nylostab(登録商標)S−EED)との両方を組み合わせて、光および高熱に暴露した後に反射率の保持率に関して予想外の結果を達成する。CE1およびCE3において使用された量に比べた時により少ない添加剤の全量が用いられた場合でもこの結果が得られた。
本発明による実施例E6およびE7は、前に示された広範な一連の要求条件(特によい加工性、高い寸法安定性、高い機械的強度)を満たし、また、驚くべきことに、光および高熱処理後に62%超の反射率を特徴とする。したがって、それらの組成物は、LED構成部品の製造のための非常に良い候補である。

Claims (10)

  1. 少なくとも1つのポリエステルと、
    少なくとも1つのヒンダードアミン化合物と、
    ホスフィットエステル、ホスホニトおよびそれらの混合物からなる群から選択された少なくとも1つのリン化合物とを含むポリマー組成物であって、
    少なくとも1つのリン化合物が、組成物の全重量に基づいて0.7〜5重量%の量において存在し、但し、ポリカーボネートを含まない、ポリマー組成物。
  2. 前記ポリエステルの反復単位の少なくとも50モル%が、テレフタル酸と1,4−シクロヘキシレンジメタノールとの重縮合によって得られる、請求項1に記載のポリマー組成物。
  3. 前記ポリエステルがポリ(1,4−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート)である、請求項1〜2のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
  4. 前記少なくとも1つのヒンダードアミン化合物が、組成物の全重量に基づいて0.05〜2重量%の量において存在する、請求項1〜3のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
  5. 少なくとも1つの白色顔料をさらに含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
  6. 前記白色顔料がTiO、ZnS、ZnO、およびBaSOから選択される、請求項5に記載のポリマー組成物。
  7. 少なくとも1つの補強充填剤をさらに含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載のポリマー組成物。
  8. 前記補強充填剤がガラス繊維、ウォラストナイト、炭素繊維、タルク、マイカおよびカオリンから選択される、請求項7に記載のポリマー組成物。
  9. 請求項1〜8のいずれか一項に記載のポリマー組成物を含む物品。
  10. LEDデバイスの部品である、請求項9に記載の物品。
JP2012273815A 2011-12-16 2012-12-14 耐熱および耐光性ポリマー組成物 Active JP6192200B2 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161576634P 2011-12-16 2011-12-16
US61/576,634 2011-12-16
EP12158898.2A EP2634211B1 (en) 2011-12-16 2012-03-09 Heat and light resistant polymer composition
EP12158898.2 2012-03-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013127067A JP2013127067A (ja) 2013-06-27
JP6192200B2 true JP6192200B2 (ja) 2017-09-06

Family

ID=48583632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012273815A Active JP6192200B2 (ja) 2011-12-16 2012-12-14 耐熱および耐光性ポリマー組成物

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6192200B2 (ja)
KR (1) KR101961956B1 (ja)
CN (2) CN103160079A (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105705579B (zh) * 2013-11-12 2017-09-22 Sk化学株式会社 聚对苯二甲酸亚环己基二亚甲酯树脂组合物
US20160319124A1 (en) * 2013-12-20 2016-11-03 Solvay Specialty Polymers Usa, Llc Polyester compositions with improved whiteness
JPWO2015111538A1 (ja) * 2014-01-21 2017-03-23 株式会社ユポ・コーポレーション 熱可塑性樹脂フィルム
US20170114217A1 (en) * 2014-06-25 2017-04-27 Unitika Ltd. Resin composition and formed article thereof
WO2016002192A1 (ja) 2014-06-30 2016-01-07 三井化学株式会社 反射材用樹脂組成物およびそれを含む反射板
CN104650547B (zh) * 2015-01-21 2017-05-31 金发科技股份有限公司 一种反射板用聚酯组合物
CN111094418B (zh) * 2017-06-13 2024-04-09 索尔维特殊聚合物美国有限责任公司 聚酯聚合物组合物

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1193839B (it) * 1979-11-06 1988-08-24 Montedison Spa Poliesteri di n,n-di-alcanol-ammine con acidi di-(idrossi-alchilbenzil) malonici e loro impiego come stabilizzanti per polimeri
JP3130334B2 (ja) * 1991-07-18 2001-01-31 シャープ株式会社 耐光性着色薄膜用樹脂組成物
JP2006513310A (ja) * 2003-01-13 2006-04-20 イーストマン ケミカル カンパニー ポリマーブレンド
ATE390460T1 (de) * 2003-03-05 2008-04-15 Eastman Chem Co Polymerblends
JP4395703B2 (ja) * 2003-03-11 2010-01-13 東洋紡績株式会社 モールディング用ポリエステル樹脂でモールディングした電気電子部品およびその製造方法
CN101258195A (zh) * 2004-11-19 2008-09-03 伊士曼化工公司 稳定的脂族聚酯组合物
US8007885B2 (en) * 2005-09-14 2011-08-30 Georgios Topoulos Light-emitting diode assembly housing comprising poly(cyclohexanedimethanol terephthalate) compositions
CN101914275A (zh) * 2010-08-12 2010-12-15 东莞市信诺橡塑工业有限公司 聚碳酸酯组合物及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130069487A (ko) 2013-06-26
CN110527258A (zh) 2019-12-03
KR101961956B1 (ko) 2019-03-25
CN103160079A (zh) 2013-06-19
JP2013127067A (ja) 2013-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101360892B1 (ko) 반사성, 내열성, 내황변성 및 내습성이 우수한 폴리에스테르 수지 조성물.
JP6192200B2 (ja) 耐熱および耐光性ポリマー組成物
KR101549492B1 (ko) 내황변성과 내충격성이 우수한 폴리에스테르 수지 조성물
KR101566062B1 (ko) 발광장치 리플렉터용 폴리에스테르 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품
JP6652778B2 (ja) 改善された結晶化速度を有するポリエステル組成物
TWI650372B (zh) 聚對苯二甲酸環己烷二甲醇酯樹脂組成
KR101690829B1 (ko) 내충격성 및 내광성이 우수한 열가소성 수지 조성물
US20160024277A1 (en) Polyester compositions with improved heat and light aging
EP2634211B1 (en) Heat and light resistant polymer composition
KR102378127B1 (ko) 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품
KR101790402B1 (ko) 폴리 에스테르 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품
WO2016002193A1 (ja) 反射材用ポリエステル樹脂組成物およびそれを含む反射板
KR101786192B1 (ko) 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품
KR101762484B1 (ko) 고온 광안정성이 우수한 열가소성 수지 조성물
KR101539954B1 (ko) 발광장치 리플렉터용 폴리에스테르 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품
TWI589638B (zh) 耐熱且耐光之聚合物組合物
US20150353724A1 (en) Polyester compositions with improved crystallization rate
CN114761488A (zh) 热塑性树脂组合物和包括其的模制品
KR20160066967A (ko) 폴리에스테르 수지 조성물 및 이로부터 형성된 성형품
TW201920461A (zh) 具有改進的結晶速率之聚酯組合物
JP2014132053A (ja) Led光反射体成形用ポリエステル樹脂組成物およびled光反射体光反射体

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20151112

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160728

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160809

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20161102

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20170106

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170207

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20170221

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170616

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20170623

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170711

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170807

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6192200

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250