KR20200093676A

KR20200093676A - 안정화제 조성물, 이의 용도 및 이를 포함하는 플라스틱 조성물

Info

Publication number: KR20200093676A
Application number: KR1020207020983A
Authority: KR
Inventors: 린 첸; 사란가다란 수레쉬 파라푸비틸
Original assignee: 바스프 에스이
Priority date: 2017-12-19
Filing date: 2018-12-11
Publication date: 2020-08-05
Also published as: CN111448251A; CN111448251B; WO2019121160A1; EP3728436B1; JP7412337B2; EP3728436A1; JP2021507061A; US11643523B2; US20210163712A1

Abstract

본 발명은 안정화제 조성물, 및 황변-방지가 필요한 분야에서 사용되는 플라스틱, 예컨대, 폴리아미드, 특히 반방향족 폴리아미드의 황변-방지를 향상시키기 위한 이의 용도에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 안정화제 조성물을 포함하는 플라스틱 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 플라스틱 조성물은, 예를 들어, 소비자 부문, 자동차 외장 부문, 또는 고반사성 응용 분야를 위한 실외 하우징, 보다 특히 발광 다이오드(LED) 구성 요소의 제조에 널리 사용된다.

Description

안정화제 조성물, 이의 용도 및 이를 포함하는 플라스틱 조성물

본 발명은 안정화제 조성물 및 플라스틱의 황변-방지(anti-yellowing)를 향상시키기 위한 이의 용도에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 안정화제 조성물을 포함하는 플라스틱 조성물에 관한 것이다.

플라스틱 물질은 황변-방지가 필요한 분야, 예컨대, 소비자 부문, 자동차 외장 부문, 또는 고반사성 응용 분야를 위한 실외 하우징, 보다 특히 발광 다이오드(LED) 구성 요소의 제조에 널리 사용된다. 그 중에서, 폴리아미드, 특히 반방향족(semi-aromatic) 폴리아미드는 뛰어난 내열성 및 높은 광 반사율이 요구되는 LED 구성 요소, 예컨대, 하우징, 반사기 및 반사판용 세라믹을 대체하는 저비용이고 가공이 용이한 재료로서 널리 사용되어 왔다. 다른 고온 수지, 예컨대, 폴리시클로헥실렌디메틸렌 테레프탈레이트(PCT)와 비교할 때, 폴리아미드, 특히 반방향족 폴리아미드는 상당히 더 나은 가공성 및 기계적 성질을 가지지만, LED 응용 분야에 사용되는 폴리아미드 조성물에 대해 계속적으로 고민해야 되는 하나의 문제는, 제조 또는 최종 사용 중에 장기간 열에 노출되는 경우 상당한 반사율 저하를 야기시키는, 황변되는 경향이 있다는 것이다.

과거에는, 이러한 문제를 해결하기 위해 수 많은 제제화 기술이 개발되었으며, 실제로 일부 진전이 있다.

예를 들어, US7009029는 잘 제어된 입자 크기를 가지는 백색 안료 이산화 티타늄을 포함하는 고반사성 열가소성 폴리프탈아미드(PPA) 성형 조성물을 서술하고; CN103890040은 산화 마그네슘의 첨가제를 사용함으로써 열 노화 후 개선된 반사율을 가지는 폴리아미드 조성물을 서술하고; EP2723807은 산화 마그네슘을 유기 포스파이트와 결합함으로써 이러한 안정화제를 더 최적화한다.

또한, CN103619934A는 1종 이상의 반방향족 폴리아미드, 백색 안료, 1종 이상의 금속 수산화물 및/또는 1종 이상의 전이 금속 산화물 이외의 금속 산화물 및 유기 포스파이트를 포함하는, 우수한 내열성 및 매우 우수한 LED 내성(LED resistance)을 가지는 조성물을 서술한다.

또한, CN105602243A는 폴리아미드 조성물 및 이의 응용을 서술한다. 폴리아미드 조성물은 A) 30 내지 90 중량부의 반방향족 폴리아미드 수지 및 B) 10 내지 50 중량부의 백색 안료 및/또는 보강 충전 물질을 포함하며, 여기서 폴리아미드 조성물 중 마그네슘 원소 대 인 원소의 질량비는 0.1-100: 1이다.

그러나, 이러한 진전은 특히 노화 온도가 매우 높거나(190℃ 이상) 노화 시간이 매우 긴(500 시간 이상) 경우, 실제 응용을 위해서는 여전히 만족스럽지 못하다. PCT와 비교하여, 황변-방지 성능 측면에서 여전히 일부 격차가 있다. 따라서, 성형 및 열 노화 후, 더 나은 반사성 성능을 가지는 플라스틱 조성물의 개발이 매우 필요하고 시장 가치가 있다.

놀랍게도, 유기 구리 착물 및 유기 포스피네이트 염을 포함하는 안정화제 조성물을, 황변-방지가 필요한 분야, 예컨대, 소비자 부문, 자동차 외장 부문, 또는 고반사성 응용 분야를 위한 실외 하우징, 보다 특히 발광 다이오드(LED) 구성 요소의 제조에 사용되는 플라스틱에 포함시킴으로써, 매우 우수한 황변-방지 성능이 달성되고, 따라서 장시간의 열 노화 후에도 뛰어난 반사율이 달성된다는 것이 밝혀졌다. 이러한 발견에 기초하여, 본 발명자들은 본 발명을 완성시켰다.

따라서, 본 발명의 목적은 황변-방지가 필요한 분야, 예컨대, 소비자 부문, 자동차 외장 부문, 또는 고반사성 응용 분야를 위한 실외 하우징, 보다 특히 발광 다이오드(LED) 구성 요소의 제조에 사용되는 플라스틱의 황변-방지 성능을 향상시킬 수 있는, 안정화제 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 황변-방지가 필요한 분야, 예컨대, 소비자 부문, 자동차 외장 부문, 또는 고반사성 응용 분야를 위한 실외 하우징, 보다 특히 발광 다이오드(LED) 구성 요소의 제조에 사용되는 플라스틱의 황변-방지 성능을 향상시키기 위한 안정화제 조성물의 용도를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 매우 우수한 황변-방지 성능을 나타내고, 따라서 장시간의 열 노화 후에도 뛰어난 반사율을 나타내는, 안정화제 조성물을 포함하는 플라스틱 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 유기 포스피네이트 염과, 유기 구리 착물을 포함하는 혼합물을 포함하는 안정화제 조성물에 의해 달성될 수 있다.

따라서, 제1 측면에서, 본 발명은 유기 포스피네이트 염과, 유기 구리 착물을 포함하는 혼합물을 포함하는 안정화제 조성물에 관한 것이다.

유기 구리 착물을 포함하는 혼합물은 할로겐-함유 화합물을 더 포함할 수 있다. 할로겐-함유 화합물은 바람직하게는 금속 할라이드, 예를 들어, KCl, KBr 및/또는 KI 등과 같은 할라이드지만, 이들로 제한되지 않는다.

바람직하게 혼합물은 각각의 경우에 혼합물의 총 중량을 기준으로, 약 50 중량% 내지 약 75 중량%의 할로겐-함유 화합물, 및 약 25 중량% 내지 약 50 중량%의 유기 구리 착물을 포함한다. 보다 바람직하게, 혼합물은 각각의 경우에 혼합물의 총 중량을 기준으로, 약 50 중량% 내지 약 75 중량%의 요오드화 칼륨 및 약 25 중량% 내지 약 50 중량%의 유기 구리 착물을 함유하는 블렌드 형태일 수 있다.

유기 구리 착물은 배위 중심으로서 구리 원자 (또는 이온)와 유기 리간드로서 유기 모이어티를 가지는 배위 화합물이다. 유기 리간드의 전형적인 예는 트리페닐 포스핀, 머캅토벤즈이미다졸, 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA), 아세틸아세토네이트, 에틸렌디아민, 옥살레이트, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민, 피리딘, 디포스폰 및/또는 디피리딜이다. 바람직한 유기 리간드는 트리페닐 포스핀 및/또는 머캅토벤즈이미다졸이다.

본 발명에 따라 사용되는 바람직한 구리 착물은 전형적으로 유기 리간드와 구리 이온의 반응에 의해 제조된다.

유기 포스피네이트 염은 하기 식으로 나타낼 수 있으며,

여기서 Ar은 C₆ 내지 C₁₈ 아릴일 수 있고, X는 Na, Ca, Mg, Al 또는 Zn으로부터 선택된 금속 양이온이다. C₆ 내지 C₁₈ 아릴은 비치환이거나, 치환기, 예컨대, C₁-C₁₀ 알킬, C₃-C₁₀ 시클로알킬, C₁-C₁₀ 알콕시, C₃-C₁₀ 시클로알콕시, C₁-C₁₀ 알킬티오, C₃-C₁₀ 시클로알킬티오, C₁-C₁₀ 알킬아미노, C₃-C₁₀ 시클로알킬아민, C₆-C₁₈ 아릴, C₆-C₁₈ 아릴옥시, C₆-C₁₈ 아릴티오, C₆-C₁₈ 아릴아미노, 할로겐 등, 및 이들의 조합에 의해 치환될 수 있다. 바람직하게, C₆ 내지 C₁₈ 아릴은 C₆ 내지 C₁₆ 아릴, 바람직하게는 C₆ 내지 C₁₄ 아릴, 보다 바람직하게는 C₆ 내지 C₁₂ 아릴, 가장 바람직하게는 페닐 또는 나프틸일 수 있다. 바람직하게, 포스피네이트 염은 벤젠 포스피네이트 나트륨이다.

본 발명에 따른 안정화제 조성물은 각각의 성분을 함께 혼합함으로써 제조될 수 있다. 유기 구리 착물을 포함하는 혼합물에 대한 유기 포스피네이트 염의 중량비는, 예를 들어, 약 0.1 내지 약 10, 바람직하게는 약 0.2 내지 약 8, 보다 바람직하게는 약 0.3 내지 약 3일 수 있다.

놀랍게도, 플라스틱, 특히 폴리아미드, 특히 반방향족 폴리아미드에 본 발명에 따른 안정화제 조성물을 사용함으로써, 매우 우수한 황변-방지 성능이 달성되고, 따라서 장시간의 열 노화 후에도 뛰어난 반사율이 달성된다는 것이 밝혀졌다.

따라서, 제2 측면에서, 본 발명은 황변-방지가 필요한 분야에서 사용되는 물질의 황변-방지를 향상시키기 위한, 본 발명에 따른 안정화제 조성물의 용도에 관한 것이다.

황변-방지가 필요한 분야에서 사용되는 재료를 위한 베이스 수지는 플라스틱일 수 있다. 플라스틱은 열가소성 플라스틱, 예컨대, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및/또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 바람직하게 폴리아미드, 특히 반방향족 폴리아미드, 특히 열가소성 폴리프탈아미드(PPA)일 수 있다. 안정화제 조성물을 포함하는 물질은 황변-방지가 필요한 분야, 예컨대, 소비자 부문, 자동차 외장 부문, 또는 고반사성 응용 분야를 위한 실외 하우징, 보다 특히 발광 다이오드(LED) 구성 요소의 제조에 사용될 수 있다.

상기 서술한 바와 같이, 폴리아미드, 특히 반방향족은 LED 구성 요소, 예컨대, 하우징, 반사기 및 반사판에 사용될 수 있다. 그러나, 제조 또는 최종 사용 중에 장기간 열에 노출되는 경우, 이들에 황변이 발생하였다. 놀랍게도, 본 발명에 따른 안정화제 조성물은 반방향족 폴리아미드에의 사용에 매우 적합하며, 매우 우수한 황변-방지 성능을 가져오고, 따라서 장시간의 열 노화 후에도 뛰어난 반사율을 달성한다는 것이 밝혀졌다.

따라서, 제3 측면에서, 본 발명은 본 발명의 안정화제 조성물을 포함하는 플라스틱 조성물에 관한 것이다.

본 발명에 사용되는 플라스틱은 통상적인 플라스틱, 특히 열가소성 플라스틱, 예컨대, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및/또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 중 어느 하나일 수 있다. 바람직하게, 플라스틱은 폴리아미드, 특히 열가소성 폴리아미드, 예컨대, 지방족 폴리아미드 및/또는 반방향족 폴리아미드뿐만 아니라 비정질 폴리아미드 및/또는 반결정질 폴리아미드 및/또는 이들의 폴리아미드 공중합체이다.

폴리아미드의 반복 단위는 (A) 락탐, (B) 디카르복실산 및 디아민, 및 (C) 아미노카르복실산으로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상의 성분으로부터 얻어질 수 있다.

적합한 락탐은 바람직하게는 6개 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 락탐, 예를 들어, 부티로락탐, 2-피롤리돈(γ-부티로락탐), 발레로락탐, 2-피페리돈(δ-발레로 락탐), ε-카프로락탐, 카프릴락탐, 데카노락탐, 운데카노락탐, 에난톨락탐 및/또는 라우릴락탐이고, 보다 바람직하게는 ε-카프로락탐이다.

디카르복실산은 지방족 디카르복실산, 지환족 디카르복실산 및/또는 방향족 디카르복실산일 수 있다.

적합한 지방족 디카르복실산은 바람직하게 4개 내지 24개의 탄소 원자를 포함하는 지방족 디카르복실산, 예를 들어, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세박산, 운데칸-1,11-디카르복실산, 도데칸-1,12-디카르복실산, 푸마르산 및/또는 이타콘산이다.

적합한 지환족 디카르복실산은, 바람직하게 시클로헥산, 시클로펜탄, 시클로헥실메탄, 디시클로헥실메탄, 비스(메틸시클로헥실), 보다 바람직하게는 cis- 및 trans- 시클로펜탄-1,3-디카르복실산, cis- 및 trans- 시클로펜탄-1,4-디카르복실산, cis- 및 trans- 시클로헥산-1,2-디카르복실산, cis- 및 trans- 시클로헥산-1,3-디카르복실산, cis- 및 trans-시클로헥산-1,4-디카르복실산으로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상의 탄소 백본(backbone)을 포함한다.

적합한 방향족 디카르복실산은 바람직하게 테레프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌디카르복실산 및/또는 디페닐디카르복실산이다.

디아민은 지방족 디아민, 지환족 디아민 및/또는 방향족 디아민일 수 있다.

적합한 지방족 디아민은 바람직하게 4개 내지 24개의 탄소 원자를 포함하는 지방족 디아민, 예를 들어, 부탄디아민, 펜탄디아민, 헥산디아민, 헵탄디아민, 옥탄디아민, 노난디아민, 데칸디아민, 운데칸디아민, 도데칸디아민, 트리데칸디아민, 테트라데칸디아민, 헥사데칸디아민, 옥타데칸디아민, 옥타데켄디아민, 에이코산디아민, 도코산디아민, 2-메틸펜탄디아민, 2-메틸-1,8-옥탄디아민, 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌디아민, 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌디아민, 5-메틸노난-1,9-디아민, 및/또는 2,4-디메틸옥탄디아민이다.

적합한 지환족 디아민은 바람직하게 비스(3,5-디알킬-4-아미노시클로헥실)메탄, 비스(3,5-디알킬-4-아미노시클로헥실)에탄, 비스(3,5-디알킬-4-아미노시클로헥실)프로판, 비스(3,5-디알킬-4-아미노시클로헥실)부탄, 비스(3-메틸-4-아미노시클로헥실)메탄(BMACM 또는 MACM), p-비스(아미노시클로헥실)메탄(PACM), 이소프로필리덴디(시클로헥실아민)(PACP) 및/또는 이소포론디아민(IPDA)이다.

적합한 방향족 디아민은 바람직하게 m-크실릴렌디아민(MXDA), p-크실릴렌 디아민, 비스(4-아미노페닐)메탄, 3-메틸벤지딘, 2,2-비스(4-아미노페닐)프로판, 1,1-비스(4-아미노페닐)시클로헥산, 1,2-디아미노벤젠, 1,3-디아미노벤젠, 1,4-디아미노벤젠, 1,2-디아미노나프탈렌, 1,3-디아미노나프탈렌, 1,4-디아미노나프탈렌, 2,3-디아미노톨루엔, N,N'-디메틸-4,4'-비페닐디아민, 비스(4-메틸아미노페닐)메탄, 및/또는 2,2'-비스(4-메틸아미노페닐)프로판이다.

적합한 아미노카르복실산은 바람직하게 6-아미노카프로산, 7-아미노헵탄산, 9-아미노노난산, 10-아미노데칸산, 11-아미노운데칸산, 및/또는 12-아미노도데칸 산이다.

바람직한 실시양태에서, 폴리아미드는 PA 5, PA 6, PA 8, PA 9, PA 10, PA 11, PA 12, PA 13, PA 14,PA 4.6, PA 4.8, PA 4.10, PA 4.12, PA 5.5, PA 5.10, PA 5.12, PA 6.6, PA 6.8, PA 6.9, PA 6.10, PA 6.12, PA 6.18, PA 8.8, PA 8.10, PA 8.12, PA 9.9, PA 9.10, PA 9.12, PA 10.10, PA 10.12, PA 10.14, PA 10.18, PA 12.12, PA 12.14, PA 12.18, PA 4.T, PA 6.T, PA 9.T, PA 8.T, PA 10.T, PA 12.T, PA4.I, PA 6.I, PA 8.I, PA 9.I, PA 10.I, PA 12.I, PA MXDA.6, PA IPDA.I, PA IPDA.T, PA MACM.I, PA MACM.T, PA PACM.I, PA PACM.T, PA MXDA.I, 및 PA MXDA.T로 구성된 군 중 1종 이상이다.

바람직한 실시양태에서, 코폴리이미드는 PA 6/6.6, PA 6/12, PA6/11, PA 6.6/11, PA 6.6/12, PA 6/6.10, PA 6.6/6.10, PA 4.6/6, PA6/6.6/6.10, PA 6.T/6, PA 6.T/10, PA 6.T/12, PA 6.T/6.I, PA 6.T/8.T, PA 6.T/9.T, PA 6.T/10.T, PA 6.T/12.T, PA 6.T/6.I/6, PA 6.T/6.I/12, PA 6.T/6.I/6.10, PA 6.T/6.I/6.12, PA 6.T/6.6, PA 6.I/6.6, PA6.T/6.10, PA 6.T/6.12, PA 10T/6, PA 10.T/11, PA 10.T/12, PA 8.T/66, PA 8.T/8.I, PA 8.T/8.6, PA 8.T/6.I, PA 10.T/6.6, PA 10.T/10.I, PA 10T/10.I/6.T, PA 10.T/6.I, PA 4.T/4.I/46, PA 4.T/4.I/6.6, PA 5.T/5.I, PA 5.T/5.I/5.6, PA 5.T/5.I/6.6, PA 6.T/6.I/6.6, PA 6.T/IPDA.T, PA 6.T/MACM.T, PA 6.T/PACM.T, PA 6.T/MXDA.T, PA 6.T/6.I/8.T/8.I, PA 6.T/6.I/10.T/10.I, PA 6.T/6.I/IPDA.T/IPDA.I, PA 6.T/6.I/MXDA.T/MXDA.I, PA 6.T/6.I/MACM.T/MACM.I, PA 6.T/6.I/PACM.T/PACM.I, PA 6.T/10.T/IPDA.T, PA 6.T/12.T/IPDA.T, PA 6.T/10.T/PACM.T, PA 6.T/12.T/PACM.T, PA 10.T/IPDA.T, 및/또는 PA 12.T/IPDA.T으로 구성된 군 중 1종 이상이다.

폴리아미드의 양은 플라스틱 조성물의 총 중량을 기준으로, 30%-97%, 바람직하게는 40%-80%, 보다 바람직하게는 45%-70%일 수 있다.

반방향족 폴리아미드의 양은 플라스틱 조성물의 총 중량을 기준으로, 30%-97%, 바람직하게는 40%-80%, 보다 바람직하게는 45%-70%일 수 있다.

유기 구리 착물을 포함하는 혼합물의 양은 플라스틱 조성물의 총 중량을 기준으로, 약 0.1% 내지 약 2%, 바람직하게 약 0.2% 내지 약 1.5%, 보다 바람직하게는 약 0.3% 내지 약 1%일 수 있다.

유기 포스피네이트 염의 양은 플라스틱 조성물의 총 중량을 기준으로, 약 0.05% 내지 약 2%, 바람직하게 약 0.1% 내지 약 1%, 보다 바람직하게는 약 0.2% 내지 약 0.8%일 수 있다.

플라스틱 조성물은 백색 안료를 포함할 수 있다. 백색 안료는 당업계의 임의의 통상적인 백색 안료, 예컨대, TiO₂, ZnS, ZnO, BaSO₄, 및 이들의 혼합물일 수 있다.

백색 안료의 양은 플라스틱 조성물의 총 중량을 기준으로, 약 2% 내지 약 50%, 바람직하게는 약 10% 내지 약 45%, 보다 바람직하게는 약 20% 내지 약 40%일 수 있다.

본 발명의 플라스틱 조성물은 충전제, 예컨대, 유리 섬유, 미네랄 분말(예컨대, 활석 분말, 규회석, 운모)를 포함할 수 있다.

충전제의 양은 플라스틱 조성물의 총 중량을 기준으로, 0 내지 약 50%, 바람직하게 0 내지 약 30%, 보다 바람직하게는 0 내지 약 20%일 수 있다.

또한, 본 발명의 플라스틱 조성물은 다양한 다른 첨가제, 예컨대, 충격 개선제(impact improver), 대전 방지제(antistatic agent), 전도성 부여제(conductivity imparting agent), 열 안정화제, 광 안정화제(특히 UV 안정화제), 윤활제 및 난연제를 포함할 수 있다. 첨가제는 각각 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있다. 이러한 첨가제는 당업계에 공지되어 있고, 상업적으로 이용가능할 수 있다.

충격 개선제의 예로서 다음이 언급되어야 한다: 올레핀의 공중합체, 올레핀과 α, β-불포화 카르복실산의 공중합체, 및 스티렌계 엘라스토머 같은 엘라스토머. 충격 개선제의 첨가는 조성물의 충격 강도를 개선시킬 것이다.

대전 방지제의 예로서 다음이 언급되어야 한다: 음이온성 대전 방지제, 양이온성 대전 방지제 및 비이온성 대전 방지제. 전도성 부여제의 예로서, 다음이 언급되어야 한다: 카본 블랙, 탄소 섬유 및 금속 섬유.

열 안정화제의 예로서 다음이 언급되어야 한다: 장애(hindered) 페놀성 화합물, 포스파이트계 화합물, 장애 아민계 화합물, 트리아진계 화합물 및 황(sulfur)계 화합물.

광 안정화제의 예로서 다음이 언급되어야 한다: 벤조페논계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물, 살리실레이트계 화합물, 장애 아민계 화합물 및 장애 페놀성 화합물.

윤활제의 예로서 다음이 언급되어야 한다: 폴리테트라플루오로에틸렌 같은 불소 수지; 폴리디메틸실록산 및 불소-개질된 폴리디메틸실록산 같은 실리콘; 및 왁스, 예컨대, 천연 및 합성 왁스, 예를 들어, 몬탄산 왁스, 몬탄산 에스테르 왁스, 카르나우바 왁스, 폴리에틸렌 왁스, 산화 왁스, 폴리비닐 에테르 왁스, 에틸렌 비닐 아세테이트 왁스 및 전술한 왁스의 혼합물.

난연제의 예로서 다음이 언급되어야 한다: 브롬-함유 난연제, 질소-함유 난연제, 인-함유 난연제 및 질소-인-함유 난연제; 및 수화된 금속계 난연제.

바람직한 실시양태에서, 플라스틱 조성물은 하기를 포함한다:

A). 반방향족 폴리아미드 약 30% 내지 약 97%,

B). 백색 안료 약 2% 내지 약 50%,

C). 유기 구리 착물을 포함하는 혼합물 약 0.1% 내지 약 2%,

D). 유기 포스피네이트 염 약 0.05% 내지 약 2%,

E). 충전제 0 내지 약 50%.

본 발명에서 각 성분의 양은 플라스틱 조성물의 총 중량을 기준으로, 100 중량%까지 합산된다. 또한, 각각의 성분의 범위 및 바람직한 범위는 서로 결합될 수 있다.

본 발명에 따른 플라스틱 조성물은 균일한 혼합물을 얻을 수 있게 하는 임의의 방법, 예컨대, 용융 압출, 압착(compacting) 또는 롤 블렌딩을 통해 제조될 수 있다. 유리하게는, 당업자에게 공지된 도구, 예컨대, 이축 압출기, 코-니더(co-kneader), 또는 내부 혼합기에 컴파운딩함으로써 조성물을 과립 형태로 얻을 수 있다.

본 발명의 플라스틱 조성물은, 이를 고반사성 응용 분야, 보다 특히 발광 다이오드(LED) 구성 요소의 제조에 적합하게 하는, 매우 우수한 황변-방지 성능을 나타내고, 따라서 장시간의 열 노화 후에도 뛰어난 반사율을 나타낸다.

따라서, 제4 측면에서, 본 발명은 플라스틱 조성물로부터 얻을 수 있는 물품에 관한 것이다. 보다 특히, 물품은 발광 다이오드(LED) 구성 요소, 예컨대, 하우징, 반사기 및 반사판일 수 있다.

본 발명에 따른 물품은 상기 정의된 바와 같은 조성물을 사용하여, 사출 성형, 압출, 압출 블로우-성형, 공압출 등에 의해 제조될 수 있다.

사출 성형 동안, 본 발명에 따른 플라스틱 조성물은 사출 성형의 실린더에서 열-용융되고, 용융된 상태로 다이(die)에 주입되고, 냉각 및 소정의 형태로 고체화된 후, 다이로부터 성형체로 취출된다. 사출 성형시 수지 온도는 폴리아미드의 용융점 이상이고 용융점 +100 ℃ 미만인 온도로 설정될 것이 요구된다. 사출 성형에 사용되는 플라스틱 조성물은 바람직하게 충분히 건조된다. 수분 함량이 높은 반방향족 폴리아미드는 사출 성형기의 실린더에서 발포되고, 때로는 최적의 성형체를 얻기 어렵게 된다.

본 발명은 구체적으로 실시예에 의해 서술된다. 그러나, 본 발명은 실시예에 의해 제한되지 않는다.

실시예

실시예에서 사용되는 원료는 다음과 같다.

PA9T 베이스 수지, 30000의 중량 평균 분자량을 가지는 폴리노나메틸렌 테레프탈아미드

Bruggolen H3350 KI 및 유기 Cu 염 착물을 포함하는 혼합물, 독일 Brueggemann-Gruppe로부터 입수가능

Hostanox® P-EPQ 유기 포스파이트 염, Clariant로부터 입수가능

SBP 벤젠 포스피네이트 나트륨, Hangzhou Chemfar Ltd로부터 입수가능

NaHPO₂무기 포스피네이트 염

HIWAX 110P 윤활제, Mitsui Chemicals로부터 입수가능

NYLOSTAB S-EED UV 안정화제, Clariant로부터 입수가능

TiO₂TiO₂ Kronos 2220, Kronos로부터 입수가능

실시예의 제제를 하기 표 1에 나타낸다. 원료를 고속 교반기(Glen Mills Inc.의 Turbula T50A)에서 함께 혼합하고, 이축 압출기(독일 Coperion Werner & Pfleiderer GmbH의 Coperion ZSK26MC)에 공급하고, 320℃의 온도 하에서 용융-압출, 펠렛화하여, 펠렛 형태의 반방향족 폴리아미드 조성물을 얻었다. 그 후, 이와 같이 얻어진 조성물을 120℃의 온도 하에서 8 시간 동안 오븐에서 건조시킨 후, 300℃의 온도 하에서 사출 성형기(130T의 체결력을 가지는 Krauss Maffei의 KM130CX)로 성형하여, 테스트용 시편을 얻었다. 320℃ 용융 온도 및 140℃ 성형 온도에서 500bar 압력으로 나선형 플로우 툴링(flow tooling)을 사용하는 이러한 기계로 물질 플로우 길이(SPF)를 측정하였다. 러너(runner)를 따라 숫자가 매겨지고 세분화된 센티미터가 표시된, 일정한 단면(2mm 두께 및 5.5mm 폭)의 나선형 러너 내로 용융물을 주입하였다. 성형은 나선형의 중심에서 스프루(sprue)로부터 채워지고, 플로우가 멈출 때까지 압력이 유지되고, 성형된 나선형 팁에서의 숫자는 플로우 길이를 제공한다. 성형된 플라스틱 판(plaque)(60 X 60 X 2 mm) 샘플을 사용하여 460nm의 파장에서 Datacolor company의 DC500 Spectrophotometer로 반사율 테스트를 측정하였다.

* "E"는 "실시예"를 나타낸다.

** "CE"는 "비교예"를 나타낸다.

얻어진 시편에 다양한 테스트를 실시하였고, 결과를 하기 표 2에 나타낸다.

표 2에 나타난 바와 같이, 본 안정화 패키지(유기 포스피네이트 염과, KI및 유기 Cu 염 착물을 포함하는 혼합물)를 포함하는 폴리아미드 조성물, 즉, E1 & E2는 고온(190℃)과 중간 온도(120℃) 모두에서 열 노화 후 낮은 반사율 감소뿐만 아니라 높은 초기 반사율(>90%)을 나타낸다. 또한, 본 발명의 성형 조성물은 또한 우수한 유동성 및 기계적 성질을 가진다. 명백히, CE1 & CE4에서 나타난 바와 같이 초기 및 노화된 반사율 모두가 손상될 것이기 때문에, 2종의 안정화제 중 1종만 사용한다면, 이러한 뛰어난 성능을 달성할 수 없다. 보다 명백히, CE3는 포스파이트를 사용하는 반면에, E1은 포스피네이트를 사용하는 것을 제외하고, CE3의 성분은 E1의 성분과 동일하다; 그러나, 어떠한 경우에도 CE3의 반사율은 E1의 반사율보다 낮다.

Claims

유기 포스피네이트 염과, 유기 구리 착물을 포함하는 혼합물을 포함하는 안정화제 조성물.
제 1 항에 있어서, 혼합물은 할로겐-함유 화합물을 더 포함하는 안정화제 조성물.
제 2 항에 있어서, 할로겐-함유 화합물은 금속 할라이드, 바람직하게는 KCl, KBr 및/또는 KI인 안정화제 조성물.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 유기 구리 착물은 배위 중심으로서 구리 원자 또는 이온 및 유기 리간드로서 유기 모이어티를 가지는 배위 화합물인 안정화제 조성물.
제 4 항에 있어서, 유기 모이어티는 트리페닐 포스핀, 머캅토벤즈이미다졸, 에틸렌디아민테트라아세트산, 아세틸아세토네이트, 에틸렌디아민, 옥살레이트, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민, 피리딘, 디포스폰 및 디피리딜로 구성된 군, 바람직하게는 트리페닐 포스핀 및 머캅토벤즈이미다졸로부터 선택된 1종 이상인 안정화제 조성물.
제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 혼합물은 각각의 경우에 혼합물의 총 중량을 기준으로, 약 50 중량% 내지 약 75 중량%의 할로겐-함유 화합물, 및 약 25 중량% 내지 약 50 중량%의 유기 구리 착물을 포함하는 안정화제 조성물.
제 6 항에 있어서, 혼합물은 각각의 경우에 혼합물의 총 중량을 기준으로, 약 50 중량% 내지 약 75 중량%의 요오드화 칼륨 및 약 25 중량% 내지 약 50 중량%의 유기 구리 착물을 포함하는 안정화제 조성물.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 유기 포스피네이트 염은 하기 식으로 표현되며,

여기서 Ar은 C₆ 내지 C₁₈ 아릴일 수 있고, X는 Na, Ca, Mg, Al 또는 Zn으로부터 선택된 금속 양이온인 안정화제 조성물.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, C₆ 내지 C₁₈ 아릴은 비치환이거나, C₁-C₁₀ 알킬, C₃-C₁₀ 시클로알킬, C₁-C₁₀ 알콕시, C₃-C₁₀ 시클로알콕시, C₁-C₁₀ 알킬티오, C₃-C₁₀ 시클로알킬티오, C₁-C₁₀ 알킬아미노, C₃-C₁₀ 시클로알킬아민, C₆-C₁₈ 아릴, C₆-C₁₈ 아릴옥시, C₆-C₁₈ 아릴티오, C₆-C₁₈ 아릴아미노, 할로겐 및 이들의 조합으로부터 선택된 치환기에 의해 치환될 수 있는 안정화제 조성물.
제 8 항에 있어서, C₆ 내지 C₁₈ 아릴은 C₆ 내지 C₁₆ 아릴, 바람직하게는 C₆ 내지 C₁₄ 아릴, 보다 바람직하게는 C₆ 내지 C₁₂ 아릴, 가장 바람직하게는 페닐 또는 나프틸일 수 있는 안정화제 조성물.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 유기 구리 착물을 포함하는 혼합물에 대한 유기 포스피네이트 염의 중량비는 약 0.1 내지 약 10, 바람직하게는 약 0.2 내지 약 8, 보다 바람직하게는 약 0.3 내지 약 3인 안정화제 조성물.
황변-방지가 필요한 분야, 바람직하게는 소비자 부문, 자동차 외장 부문, 또는 고반사성 응용 분야를 위한 실외 하우징, 보다 특히 발광 다이오드 구성 요소의 제조에 사용되는 플라스틱의 황변-방지를 향상시키기 위한 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 안정화제 조성물의 용도.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 안정화제 조성물을 포함하는 플라스틱 조성물.
제 13 항에 있어서, 플라스틱은 열가소성, 바람직하게는 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및/또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트인 플라스틱 조성물.
제 14 항에 있어서, 열가소성은 폴리아미드, 예컨대, 지방족 폴리아미드 및/또는 반방향족 폴리아미드 및/또는 이들의 공중합체이고; 폴리아미드의 양은 플라스틱 조성물의 총 중량을 기준으로, 약 30% 내지 약 97%, 바람직하게는 약 40% 내지 약 80%, 보다 바람직하게는 약 45% 내지 약 70%인 플라스틱 조성물.
제 13 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 유기 구리 착물을 포함하는 혼합물의 양은 플라스틱 조성물의 총 중량을 기준으로, 약 0.1% 내지 약 2%, 바람직하게는 약 0.2% 내지 약 1.5%, 보다 바람직하게는 약 0.3% 내지 약 1%인 플라스틱 조성물.
제 13 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 유기 포스피네이트 염의 양은 플라스틱 조성물의 총 중량을 기준으로, 약 0.05% 내지 약 2%, 바람직하게는 약 0.1% 내지 약 1%, 보다 바람직하게는 약 0.2% 내지 약 0.8%인 플라스틱 조성물.
제 13 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서, 플라스틱 조성물은 백색 안료를 더 포함하는 플라스틱 조성물.
제 18 항에 있어서, 백색 안료는 TiO₂, ZnO, BaSO₄, 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는 플라스틱 조성물.
제 18 항에 있어서, 백색 안료의 양은 플라스틱 조성물의 총 중량을 기준으로, 약 2% 내지 약 50%, 바람직하게는 약 10% 내지 약 45%, 보다 바람직하게는 약 20% 내지 약 40%인 플라스틱 조성물.
제 13 항에 있어서,
A). 반방향족 폴리아미드 약 30% 내지 약 97%,
B). 백색 안료 약 2% 내지 약 50%,
C). 유기 구리 착물을 포함하는 혼합물 약 0.1% 내지 약 2%,
D). 유기 포스피네이트 염 약 0.05% 내지 약 2%,
E). 충전제 0 내지 약 50%
를 포함하는 플라스틱 조성물.
제 13 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 따른 플라스틱 조성물로부터 얻을 수 있는 물품.
제 22 항에 있어서, 물품은 발광 다이오드 구성 요소, 예컨대, 하우징, 반사기 또는 반사판인 물품.