WO2016189726A1 - 光反射体材料、光反射体、及び照明器具 - Google Patents

光反射体材料、光反射体、及び照明器具 Download PDF

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原田 健司
貴文 高田
礼子 水口
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フドー株式会社
大塚化学株式会社
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    • C08K2003/2241Titanium dioxide

Definitions

  • the present invention relates to a light reflector material, a light reflector, and a lighting fixture.
  • Patent Document 1 A ceramic LED reflector was proposed (Patent Document 1).
  • Nylon (polyamide resin) reflectors have been proposed (Patent Documents 2, 3, and 4).
  • Patent Document 5 is “a titanium oxide powder containing a diallyl phthalate prepolymer, a polymerization initiator, titanium oxide, and a light stabilizer, wherein the titanium oxide is adjusted to a titanium dioxide content of 80 to 97% by weight, and , A diallyl phthalate resin composition characterized in that the content in the composition is 5 to 120 parts by weight per 100 parts by weight of diallyl phthalate prepolymer.
  • Patent Document 6 discloses a dry unsaturated polyester resin composition containing at least an unsaturated polyester resin, a polymerization initiator, an inorganic filler, a white pigment, a release agent, and a reinforcing material, However, the total amount of the inorganic filler and the white pigment is 44 to 74% by mass with respect to the total amount of the composition. The ratio of the white pigment to the total amount of the inorganic filler and the white pigment is 30% by mass or more, and the unsaturated polyester resin is mixed with the unsaturated alkyd resin and the crosslinking agent.
  • Unsaturated polyester resin composition for LED reflector wherein "the reinforcing material is glass fiber, and the amount of the reinforcing material blended is the unsaturated polyester resin 1"
  • the unsaturated polyester resin composition for LED reflector which is 10 to 100 parts by mass with respect to 0 part by mass ”“ the LED reflector characterized by forming the unsaturated polyester resin composition for LED reflector ” It proposes an “LED luminaire characterized by being equipped with an LED reflector”.
  • Patent Document 7 states that “a dry-type unsaturated element integrated with a light-emitting element, a first lead for mounting the light-emitting element, and a second lead electrically connected to the light-emitting element and having a recess.
  • a first resin body made of a polyester resin molded body, and a second resin body covering the light emitting element placed in the recess of the first resin body, The first lead on which the light emitting element is mounted is exposed, and a resin insulating portion is provided to insulate the first lead from the second lead.
  • the dry unsaturated polyester resin molded body is unsaturated
  • a dry unsaturated polyester resin composition comprising at least a polyester resin, a polymerization initiator, an inorganic filler, a white pigment, a release agent, and a reinforcing material, wherein the unsaturated polyester resin is based on the total amount of the composition 14-40 mass
  • the total amount of the inorganic filler and the white pigment is within a range of 44 to 74% by mass with respect to the total amount of the composition, and the inorganic filler and the white pigment are combined.
  • a ratio of the white pigment in the total amount is 30% by mass or more
  • the unsaturated polyester resin is a dry unsaturated polyester resin composition in which an unsaturated alkyd resin and a crosslinking agent are mixed.
  • the reinforcing material is glass fiber, and the amount of the reinforcing material is 10 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the unsaturated polyester resin”.
  • the surface mount type light emitting device is proposed.
  • Patent Document 8 states that “a crystalline unsaturated polyester containing an unsaturated polyester resin and a white pigment, the unsaturated polyester resin having a melting point in the range of 65 to 100 ° C., diallyl phthalate, isodiallyl phthalate, And a light-reflecting molding material comprising a crosslinking component composed of one or more compounds selected from the group consisting of polymers of at least one of diallyl phthalate and isodiallyl phthalate.
  • Patent Document 9 states that “a crystalline unsaturated polyester resin composition containing at least a crystalline unsaturated polyester resin and an inorganic filler, wherein the crystalline unsaturated polyester resin is co-polymerized with a crystalline unsaturated polyester.
  • a crystalline unsaturated polyester resin composition for LED reflector comprising a polymerizable monomer and / or a copolymerizable multimer, wherein the crystalline unsaturated polyester resin composition contains a white pigment.
  • Patent Documents 10 to 13 propose LED reflectors using crystalline unsaturated polyester.
  • the LED reflector of Patent Document 5 was inferior in heat resistance. Therefore, the lifetime of the LED lighting apparatus is short.
  • the LED reflectors of Patent Documents 6 and 7 were inferior in heat resistance. Therefore, the lifetime of the LED lighting apparatus is short.
  • Patent Document 8 discloses that the unsaturated polyester in the molding material preferably contains only a crystalline unsaturated polyester. There is a disclosure that non-crystalline unsaturated polyester may be contained. However, there is a disclosure that the ratio of the crystalline unsaturated polyester to the total amount of the crystalline unsaturated polyester and the amorphous unsaturated polyester is preferably 40% by mass or more. Patent Document 8 discloses that the use of a crystalline unsaturated polyester is preferable from the viewpoint of moldability.
  • Patent Document 8 has a description of “Amorphous unsaturated polyester: Nippon Iupika Co., Ltd., product name Iupika 8552L, melting point 80 ° C.”. However, the amorphous resin has a glass transition temperature (softening temperature) but no melting point (Mp).
  • Patent Document 9 lists a number of problems (paragraph numbers [0010] to [0015]) when an amorphous polyester resin is used. That is, Patent Document 9 shows that a material using “amorphous unsaturated polyester” is not preferable as an LED reflector. It discloses that a crystalline polyester resin must be used.
  • Patent Document 10 also describes "Amorphous unsaturated polyester: Nippon Iupika Co., Ltd., product name Iupika 8552". However, Patent Document 10 is basically an invention using a crystalline unsaturated polyester. Patent Document 10 cited an amorphous unsaturated polyester as a comparative example. The comprehensive evaluation of Examples 10 and 11 using the amorphous unsaturated polyester is ⁇ , and the comprehensive evaluation of Comparative Examples 2 and 3 using the amorphous unsaturated polyester is ⁇ . That is, Patent Document 10 shows that a material using “amorphous unsaturated polyester” is not preferable as an LED reflector.
  • Patent Document 11 also describes "Amorphous unsaturated polyester: Nippon Iupika Co., Ltd., product name Iupika 8552". However, Patent Document 11 cited amorphous unsaturated polyester as a comparative example. The overall evaluation of Comparative Examples 1 and 2 using amorphous unsaturated polyester is x. That is, Patent Document 11 shows that a material using “amorphous unsaturated polyester” is not preferable as an LED reflector. Further, Patent Document 11 lists problems of materials using “amorphous unsaturated polyester” (paragraph numbers [0014] to [0018]).
  • Patent Document 12 also describes “Amorphous unsaturated polyester: Nippon Iupika Co., Ltd., product name Iupika 8552”. However, Patent Document 12 cited an amorphous unsaturated polyester as a comparative example. Comparative Examples 3 and 4 using an amorphous unsaturated polyester disclose that the moldability is poor. That is, Patent Document 12 shows that a material using “amorphous unsaturated polyester” is not preferable as an LED reflector. Further, Patent Document 12 also lists problems of materials using “amorphous unsaturated polyester”.
  • Patent Document 13 also describes "Amorphous unsaturated polyester: Nippon Iupika Co., Ltd., product name Iupika 8552". However, Patent Document 13 is basically an invention using a crystalline unsaturated polyester. Patent Document 13 cited an amorphous unsaturated polyester as a comparative example. The overall evaluation of Comparative Example 1 using the amorphous unsaturated polyester is x. That is, Patent Document 13 shows that a material using “amorphous unsaturated polyester” is not preferable as an LED reflector. Further, Patent Document 13 lists problems of materials using “amorphous unsaturated polyester” (paragraph numbers [0010] to [0015]).
  • Crystalline resins are generally excellent in fatigue resistance. Excellent mechanical strength. The reinforcing effect by the filler is high. Excellent chemical resistance. From this point of view, it can be understood that the above-mentioned patent document selects a crystalline unsaturated polyester over an amorphous unsaturated polyester.
  • Thermosetting epoxy resin has good heat resistance (less discoloration due to heat). Therefore, an LED reflector made of a thermosetting epoxy resin was considered.
  • Epoxy resin has good adhesion to the lead frame. That is, the adhesiveness of the burr generated during molding to the frame is large. This means that it is difficult to remove burrs. It is necessary to store the epoxy resin material at a low temperature. For this reason, handling is troublesome. Epoxy resins are relatively expensive. Epoxy resins are not easy to injection mold. For this reason, an epoxy resin is not suitable for a LED reflector constituent material.
  • the problem to be solved by the present invention is to solve the above problems.
  • the present invention A light reflector material,
  • the material includes at least a thermosetting resin and a white pigment,
  • the thermosetting resin is composed of at least an amorphous unsaturated polyester resin and diallyl phthalate and / or diallyl isophthalate,
  • a light reflector material characterized by 50/50 (mass ratio) ⁇ (diallyl phthalate and / or diallyl isophthalate) / (said amorphous unsaturated polyester resin) is proposed.
  • the present invention is the light reflector material, preferably (the diallyl phthalate and / or diallyl isophthalate) / (the amorphous unsaturated polyester resin) ⁇ 80/20 (mass ratio).
  • the light reflector material preferably (the diallyl phthalate and / or diallyl isophthalate) / (the amorphous unsaturated polyester resin) ⁇ 80/20 (mass ratio).
  • the present invention provides the light reflector material, preferably 60/40 (mass ratio) ⁇ (diallyl phthalate and / or diallyl isophthalate) / (noncrystalline unsaturated polyester resin) ⁇ 70 / A light reflector material characterized by 30 (mass ratio) is proposed.
  • the present invention provides the light reflector material, wherein 0 ⁇ (crystalline unsaturated polyester resin / amorphous unsaturated polyester resin) ⁇ 1/3 (mass ratio). Propose.
  • the present invention provides the light reflector material, wherein the white pigment is preferably 80 to 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermosetting resin. Propose.
  • the present invention proposes a light reflector material which is the light reflector material, preferably wherein the white pigment is a titanium oxide powder.
  • the present invention proposes a light reflector material which is the light reflector material, preferably wherein the white pigment is processed with an inorganic powder.
  • the present invention provides the light reflector material, wherein the inorganic powder is preferably one or more selected from the group consisting of silica, alumina, and zirconia. suggest.
  • the present invention proposes a light reflector material which is the light reflector material, preferably wherein the white pigment is treated with an organic substance.
  • the present invention proposes a light reflector material which is the light reflector material, preferably wherein the thermosetting resin further comprises a polymerization initiator.
  • the present invention provides the light reflector material, wherein the polymerization initiator is preferably 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermosetting resin. Propose.
  • the present invention proposes a light reflector material which is the light reflector material, preferably characterized in that the material contains an inorganic filler.
  • the present invention is the light reflector material, wherein the inorganic filler is preferably 80 to 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermosetting resin. Propose.
  • the present invention is the light reflector material, wherein the inorganic filler is preferably selected from the group consisting of silica, aluminum hydroxide, aluminum oxide, magnesium oxide, barium sulfate, magnesium carbonate, and barium carbonate. Or the light reflector material characterized by being 2 or more types is proposed.
  • the present invention proposes a light reflector material which is the light reflector material, preferably characterized in that the material contains a release agent.
  • the present invention is the light reflector material, wherein the release agent is preferably 0.25 to 3.75 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermosetting resin.
  • a light reflector material is proposed.
  • the present invention proposes a light reflector material which is the light reflector material, preferably characterized in that the material includes a reinforcing material.
  • the present invention proposes a light reflector material, wherein the light reflector material is preferably 75 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the thermosetting resin. To do.
  • the present invention proposes a light reflector material, characterized in that it is the light reflector material, preferably the material contains a silane coupling agent.
  • the present invention is the light reflector material, wherein the silane coupling agent is preferably 0.25 to 12.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermosetting resin.
  • a light reflector material is proposed.
  • the present invention proposes a light reflector comprising the light reflector material.
  • the present invention proposes a luminaire comprising a light reflector formed of the light reflector material material.
  • the light reflector material (composition) of the present invention has little warpage and sink marks and high dimensional accuracy. Excellent heat resistance, light resistance, and weather resistance (less discoloration due to heat and light). Excellent impact resistance. Excellent workability.
  • the first invention is a light reflector material.
  • the reflector includes a reflector.
  • the light reflector material is, for example, an LED reflector constituent material.
  • the material includes at least a thermosetting resin and a white pigment.
  • the thermosetting resin includes at least an amorphous unsaturated polyester resin and diallyl phthalate and / or diallyl isophthalate.
  • the thermosetting resin has a structure in which, for example, an amorphous unsaturated polyester resin is crosslinked with a crosslinking agent (diallyl phthalate and / or diallyl isophthalate).
  • the diallyl isophthalate is C 6 H 4 (COOCH 2 CHCH 2 ) 2 [diallyl 1,3-benzenedicarboxylate].
  • the diallyl phthalate is C 6 H 4 (COOCH 2 CHCH 2 ) 2 [1,2-benzenedicarboxylic acid di-2-propenyl].
  • the diallyl isophthalate and the diallyl phthalate include a monomer type, an oligomer type, and a mixture type of a monomer and an oligomer.
  • the oligomer may be a mixture of two or more types. Any type may be used in the present invention.
  • the oligomer means a compound obtained by dimerization, trimerization,... By self-polymerization of monomers. Oligomers include dimers, trimers, tetramers, etc. In the present invention, only the diallyl phthalate may be used.
  • the unsaturated polyester resin is an amorphous unsaturated polyester resin.
  • the non-crystalline unsaturated polyester has a softening point temperature of, for example, 80 ° C. to 110 ° C.
  • the linear expansion coefficient of the molded product decreases as the content of the white pigment, inorganic filler, or reinforcing material increases. When the linear expansion coefficient is small, the molded product is hardly distorted. Heat generation is unavoidable for LEDs and soot. If the linear expansion coefficient of the molded product (LED reflector) is large, distortion is increased due to heat generation of the LED. This is a problem.
  • the present invention employs an amorphous unsaturated polyester resin.
  • a crystalline unsaturated polyester resin may be used at a ratio of (crystalline unsaturated polyester resin / noncrystalline unsaturated polyester resin) of 1/3 or less (mass ratio). More preferably, (crystalline unsaturated polyester resin / noncrystalline unsaturated polyester resin) ⁇ 1/4.
  • a crystalline unsaturated polyester resin is not used is preferable.
  • the (crystalline unsaturated polyester resin amount / amorphous unsaturated polyester resin amount) is preferably 1/3 or less.
  • the amount of the crystalline unsaturated polyester resin is large, the characteristics when the amorphous unsaturated polyester resin is used are lowered.
  • (the diallyl phthalate and / or diallyl isophthalate) / (the amorphous unsaturated polyester resin) ⁇ 50/50 (mass ratio). That is, by increasing the amount of the diallyl phthalate and / or diallyl isophthalate relative to the amount of the amorphous unsaturated polyester resin, the defects in the case of using the amorphous unsaturated polyester resin are overcome. It was.
  • the (diallyl phthalate and / or diallyl isophthalate) / (the amorphous unsaturated polyester resin) was preferably 60/40 (mass ratio) or more.
  • the diallyl phthalate and / or diallyl isophthalate) / (the amorphous unsaturated polyester resin) was preferably 80/20 (mass ratio) or less. More preferably, it was 70/30 (mass ratio) or less.
  • the white pigment was preferably 80 to 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermosetting resin. More preferably, it was 450 parts by mass or less.
  • the white pigment preferably has an average particle size of 2 ⁇ m or less. More preferably, the average particle size was 0.1 to 1 ⁇ m. More preferably, the average particle size was 0.2 to 0.6 ⁇ m.
  • the white pigment is preferably treated with an inorganic powder.
  • the inorganic powder was preferably one or more selected from the group consisting of silica, alumina, and zirconia.
  • the white pigment is preferably treated with an organic substance.
  • thermosetting resin For the constitution of the thermosetting resin, a polymerization initiator is preferably used.
  • the polymerization initiator was preferably 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermosetting resin. More preferably, it was 1.5 parts by mass or more. More preferably, it was 5 parts by mass or less. More preferably, it was 3.5 parts by mass or less.
  • the material preferably contains an inorganic filler.
  • the inorganic filler was preferably 80 to 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermosetting resin.
  • the inorganic filler was preferably one or more selected from the group consisting of silica, aluminum hydroxide, aluminum oxide, magnesium oxide, barium sulfate, magnesium carbonate, and barium carbonate.
  • the material preferably contains a release agent.
  • the release agent was preferably 0.25 to 3.75 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermosetting resin. More preferably, it was 0.75 mass part or more. More preferably, it was 2.5 parts by mass or less.
  • the material preferably includes a reinforcement.
  • the reinforcing material was preferably 75 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the thermosetting resin. More preferably, it was 37.5 mass parts or less. More preferably, it was 20 parts by mass or less.
  • the amount of the reinforcing material may be zero. If the lower limit of the amount of the reinforcing material is forced, it was 10 parts by mass.
  • the material preferably includes a silane coupling agent.
  • the silane coupling agent was preferably 0.25 to 12.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermosetting resin. More preferably, it was 1.25 parts by mass or more. More preferably, it was 7.5 parts by mass or less.
  • the second aspect of the present invention is a light reflector.
  • the reflector includes a reflector.
  • the light reflector is, for example, an LED reflector.
  • the light reflector is composed of the light reflector material. For example, it is formed by injection molding. Alternatively, it is formed by transfer molding. Alternatively, it is formed by compression molding. Other molding methods may be used.
  • the third aspect of the present invention is a lighting fixture.
  • the luminaire includes the light reflector.
  • the non-crystalline unsaturated polyester resin can be obtained, for example, by a dehydration condensation reaction between an unsaturated polybasic acid and a polyhydric alcohol.
  • unsaturated polybasic acids include maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, citraconic acid, mesaconic acid, itaconic acid, tetrahydrophthalic acid, tetrahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, and glutaconic acid.
  • polyhydric alcohols examples include ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, propylene glycol, diethylene glycol, and triethylene.
  • examples thereof include glycol, dipropylene glycol, neopentyl glycol, 1,3-butanediol, hydrogenated bisphenol A, bisphenol A propylene oxide compound, cyclohexane dimethanol, and dibromoneopentyl glycol.
  • the unsaturated polybasic acid and the polyhydric alcohol are used, and an amorphous unsaturated polyester resin can be obtained by adjusting the blending. Whether or not it is amorphous can be confirmed by confirming that the melting point is not recognized by a thermal analyzer.
  • the white pigment examples include titanium oxide.
  • barium titanate, strontium titanate, aluminum oxide, magnesium oxide, zinc oxide, barium sulfate, magnesium carbonate, barium carbonate, zirconium oxide, and the like can be given. One or two or more of these substances are appropriately used. Of the above, titanium oxide, aluminum oxide, and barium titanate were preferred. Titanium dioxide (TiO 2 ) was particularly preferred. Examples of the titanium oxide include anatase type titanium oxide, rutile type titanium oxide, and brucite type titanium oxide. Of these, rutile type titanium oxide having excellent thermal stability was particularly preferred.
  • the white pigment preferably has an average particle size of 2 ⁇ m or less. More preferably, the average particle size was 0.1 to 1 ⁇ m.
  • the average particle size was 0.2 to 0.6 ⁇ m.
  • the average particle diameter is a value measured by a laser diffraction scattering method.
  • the titanium oxide powder was preferably surface-treated with at least one selected from the group consisting of silica, alumina, and zirconia. Titanium oxide has a photocatalytic function. When titanium oxide was contained in the light reflector, the light reflector could be damaged by the photocatalytic action of titanium oxide. However, when silica or the like is present (attached) on the surface of the titanium oxide powder, the light reflector is hardly damaged even if the light reflector includes titanium oxide.
  • the size of the silica or the like is preferably smaller than the size of the white pigment (titanium oxide).
  • the size of the silica or the like is, for example, 1 ⁇ m or less.
  • Organic substances for surface treatment of the white pigment are silane coupling agents, organic acids, polyols, silicones, and the like. In particular, when titanium oxide is surface-treated with a fatty acid, a silane coupling agent, or the like, even if the titanium oxide is a fine particle, the titanium oxide hardly aggregates. For this reason, a white pigment (titanium oxide) surface-treated with a fatty acid or a silane coupling agent is preferred.
  • thermosetting resin in addition to the non-crystalline unsaturated polyester resin, for example, a polymerization initiator was used.
  • a polymerization initiator preferably, a thermal decomposition type organic peroxide is used.
  • An example is dicumyl peroxide.
  • t-butylperoxy-2-ethylhexyl carbonate 1,1-di (t-hexylperoxy) cyclohexane, 1,1-di (t-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, t -Butyl peroxy octoate, benzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, acetylacetone peroxide, t-butyl peroxybenzoate, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane and the like.
  • organic peroxides having a 10-hour half-life temperature of 95 ° C.
  • the said polymerization initiator may be 1 type (single), or 2 or more types may be used together. Polymerization is performed using a composition containing the above components. Thereby, the thermosetting resin was obtained.
  • the reinforcing material examples include glass fiber. Or a vinylon fiber, an aramid fiber, a polyester fiber, a wollastonite, etc. are mentioned. Of these, glass fiber was preferred. Examples of the glass fiber include E glass (electrical alkali-free glass), C glass (chemical alkali-containing glass), A glass (acid-resistant glass), and S glass (high-strength glass) using silicate glass and borosilicate glass as raw materials. ) And the like. What used these as a long fiber (roving) and a short fiber (chopped strand) is used suitably. Surface treatment may be performed on these glass fibers.
  • the reinforcing material is preferably 75 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the thermosetting resin. More preferably, it was 37.5 mass parts or less. More preferably, it was 20 parts by mass or less.
  • the release agent examples include waxes used for thermosetting resins (for example, fatty acids, fatty acid metal salts, minerals, and the like). Fatty acid-based and fatty acid metal salt-based waxes were preferred because LED reflectors with excellent heat resistance were obtained. Specific examples include stearic acid and stearates (for example, zinc stearate, aluminum stearate, calcium stearate, etc.). A mold release agent may be used independently and 2 or more types may be used together. The amount of the release agent was preferably 0.25 to 3.75 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermosetting resin. More preferably, it was 0.75 mass part or more. More preferably, it was 2.5 parts by mass or less. When the blending amount of the release agent was set as described above, a light reflector excellent in both light release and appearance and excellent in light reflectivity was obtained.
  • waxes used for thermosetting resins for example, fatty acids, fatty acid metal salts, minerals, and the like.
  • phosphorus antioxidants include distearyl pentaerythritol diphosphite and tetrakis (2,4-di-t-butyl-5-methylphenyloxy) -4,4′-biphenylenediphosphine.
  • a curing catalyst In addition to the above-mentioned blending components, a curing catalyst, a polymerization inhibitor, a thickener, other organic additives and inorganic additives for adjusting the curing conditions of the resin are blended as necessary. .
  • Each component of the light reflector material (composition) was blended and uniformly mixed with a mixer (eg, mixer, blender, etc.). Then, it knead
  • a mixer eg, mixer, blender, etc.
  • the kneading machine For example, a pressure kneader, a hot roll, an extruder, etc.
  • the resin composition by the above blending is, for example, a dry resin composition.
  • the dry type means a solid in a temperature range of 30 ° C. or lower.
  • the dry resin composition can be processed into granules by pulverization (or extrusion pellet processing).
  • the composition was excellent in preservability and handling properties.
  • the wet unsaturated polyester resin composition having the viscosity was difficult to be formed into a pellet. Handling was bad. In the case of molding with an injection molding machine, it is necessary to provide equipment such as a plunger in the hopper. For this reason, the manufacturing cost was high.
  • the light reflector is obtained using the thermosetting resin composition.
  • the resin composition is a dry composition. Good thermal stability during melting. Therefore, a melt heating molding method (for example, an injection molding method, an injection compression molding method, a transfer molding method, etc.) can be used for molding the resin composition.
  • a melt heating molding method for example, an injection molding method, an injection compression molding method, a transfer molding method, etc.
  • an injection molding method using an injection molding machine is particularly suitable.
  • the injection molding method the molding time can be shortened and a light reflector having a complicated shape can be easily manufactured.
  • the obtained light reflector was small in discoloration due to heat.
  • the luminaire including the light reflector and the LED has a long life. And it is inexpensive.
  • burrs generated on the frame of the molded light reflector can be easily removed by, for example, blasting (and / or machining center processing). For example, shot blasting, sand blasting, glass bead blasting, or the like can be used.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of an LED lighting apparatus.
  • the LED reflector (light reflector) 3 is a reflecting plate for efficiently reflecting the light emitted from the LED element 2 mounted on the lead frame 1.
  • the shape is appropriately designed in consideration of the light amount, color, directivity, and the like of the LED element 2 to be mounted.
  • the LED reflector (light reflector) 3 preferably has a structure for holding the lead frame 1 in consideration of adhesion to the lead frame 1.
  • the metal lead frame 1 is used, in order to improve the adhesion with the LED reflector 3, it may be possible to perform a metal surface treatment with a triazine compound or the like.
  • Example 1 40 0 0 60 5 200 100 0 2 0.5
  • Example 2 40 0 60 0 5 200 100 0 2 0.5
  • Example 3 30 0 70 0 5 200 100 0 2 0.5
  • Example 4 20 0 80 0 5 200 100 0 2 0.5
  • Example 5 40 0 60 0 5 150 150 10 2 0.5
  • Example 7 35 5 60 0 5 200 100 0 2 0.5
  • Example 8 40 0 0 (B3) 60 5 200 100 0 2 0.5
  • Example 9 40 0 (B4) 60 0 5 200 100 0 2 0.5
  • Example 10 A3) 40 0 60 0 5 200 100 0 2 0.5
  • Example 11 40 0 60 0 5 200 100 0 2 0.5 Comparative Example 1 60 0 0 40 5 300 0 0 2 0.5 Comparative Example 2 0 40 0 60 5 100 100 0 2 0.5 Comparative Example 3 0 20 0 80 5 100 0
  • a horizontal dilatometer manufactured by Rigaku Corporation was used for measuring the linear expansion coefficient (60 ° C. to 180 ° C.).
  • the characteristics of the light reflector (LED reflector) by the test piece were examined.
  • Heat resistance Whiteness after 500 hours at 150 ° C.
  • a constant temperature and humidity chamber (PHP-101 made by ESPEC) is used.
  • Light resistance Whiteness after irradiation with ultraviolet rays having a wavelength of 300 nm or more at 120 ° C. for 500 hours. Used by a light resistance tester (Super Win Mini manufactured by Mitsuwa Frontech).
  • CM-5 manufactured by Konica Minolta
  • Table 2 shows that the material of the present invention is excellent in heat resistance and light resistance. It can also be seen that the moldability is also good. Furthermore, it can be seen that distortion hardly occurs (dimensional accuracy is high).
  • Comparative Example 1 (a large proportion of the amorphous unsaturated polyester resin) has poor heat resistance and light resistance. And formability is bad.
  • Comparative Example 2 (using crystalline unsaturated polyester resin) has poor heat resistance and light resistance. And formability is bad. Furthermore, distortion is likely to occur (dimensional accuracy is low).
  • Comparative Example 3 (using a crystalline unsaturated polyester resin.
  • the ratio of the crystalline unsaturated polyester resin is small (the ratio of diallyl phthalate is high)) is poor in heat resistance and light resistance. In addition, distortion is likely to occur (dimensional accuracy is low).

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Abstract

反りやヒケが少なく、寸法精度が高く、耐熱性・耐光性・耐候性に優れ(熱・光による変色が小さい)、耐衝撃性にも優れ、かつ、加工性に優れた光反射体材料を提供する。 光反射体材料であって、前記材料は、少なくとも、熱硬化性樹脂と白色系顔料とを含み、前記熱硬化性樹脂は、少なくとも、非結晶性不飽和ポリエステル樹脂と、フタル酸ジアリルおよび/またはイソフタル酸ジアリルとが用いられて構成されてなり、50/50(質量比)≦(前記フタル酸ジアリルおよび/またはイソフタル酸ジアリル)/(前記非結晶性不飽和ポリエステル樹脂)である。

Description

光反射体材料、光反射体、及び照明器具
 本発明は光反射体材料、光反射体、及び照明器具に関する。
 LED照明器具の普及は目覚ましい。しかし、前記照明器具にも問題が有った。それは、初期の輝度を長く保つことが出来ていないことである。輝度低下の原因として、LEDリフレクター(光反射体)の変色による反射率の低下が挙げられる。従って、長寿命化の為には、LEDリフレクターを変色が起こり難い素材で構成することである。
 セラミックス製のLEDリフレクターが提案(特許文献1)された。
 ナイロン(ポリアミド樹脂)製のリフレクターが提案(特許文献2,3,4)された。
 ジアリルフタレート樹脂製のリフレクターが提案(特許文献5)された。
 特許文献5は、「ジアリルフタレートプレポリマー、重合開始剤、酸化チタン及び光安定剤を含有し、酸化チタンが、二酸化チタン含有量として80~97重量%に調整された酸化チタン粉末であり、かつ、その組成物中の含有量がジアリルフタレートプレポリマー100重量部に対して5~120重量部であることを特徴とするジアリルフタレート樹脂組成物」を提案している。
 不飽和ポリエステル樹脂製のリフレクターが提案(特許文献6,7,8)された。
 例えば、特許文献6は、「不飽和ポリエステル樹脂、重合開始剤、無機充填剤、白色顔料、離型剤、及び補強材を少なくとも含む乾式不飽和ポリエステル樹脂組成物であって、前記不飽和ポリエステル樹脂が、前記組成物全体量に対して14~40質量%の範囲内であり、前記無機充填剤と前記白色顔料の配合量の合計が、前記組成物全体量に対して44~74質量%の範囲内であり、前記無機充填剤と前記白色顔料の配合量の合計に占める前記白色顔料の割合が30質量%以上であり、前記不飽和ポリエステル樹脂が、不飽和アルキッド樹脂と架橋剤が混合されたものであることを特徴とするLEDリフレクター用不飽和ポリエステル樹脂組成物」「前記補強材がガラス繊維であり、前記補強材の配合量が前記不飽和ポリエステル樹脂100質量部に対して10~100質量部である前記LEDリフレクター用不飽和ポリエステル樹脂組成物」「前記LEDリフレクター用不飽和ポリエステル樹脂組成物を成形してなることを特徴とするLEDリフレクター」「前記LEDリフレクターが装着されていることを特徴とするLED照明器具」を提案している。
 特許文献7は、「発光素子と、この発光素子を載置するための第1のリードと前記発光素子と電気的に接続される第2のリードとに一体化され、凹部を有する乾式不飽和ポリエステル樹脂成形体からなる第1の樹脂体と、この第1の樹脂体の前記凹部に載置された前記発光素子を被覆する第2の樹脂体とを備え、前記凹部の底面部には、前記発光素子を載置した第1のリードが露出され、かつ前記第1のリードと前記第2のリードとを絶縁する樹脂絶縁部が設けられ、前記乾式不飽和ポリエステル樹脂成形体は、不飽和ポリエステル樹脂、重合開始剤、無機充填剤、白色顔料、離型剤、および補強材を少なくとも含む乾式不飽和ポリエステル樹脂組成物であって、前記不飽和ポリエステル樹脂が、前記組成物全体量に対して14~40質量%の範囲内であり、前記無機充填剤と前記白色顔料の配合量の合計が、前記組成物全体量に対して44~74質量%の範囲内であり、前記無機充填剤と前記白色顔料の配合量の合計に占める前記白色顔料の割合が30質量%以上であり、前記不飽和ポリエステル樹脂が、不飽和アルキッド樹脂と架橋剤が混合されたものである乾式不飽和ポリエステル樹脂組成物を成形したものであることを特徴とする表面実装型発光装置」「前記補強材がガラス繊維であり、前記補強材の配合量が前記不飽和ポリエステル樹脂100質量部に対して10~100質量部であることを特徴とする前記表面実装型発光装置」を提案している。
 特許文献8は、「不飽和ポリエステル樹脂と白色顔料とを含有し、前記不飽和ポリエステル樹脂が、65~100℃の範囲内の融点を有する結晶性不飽和ポリエステルと、ジアリルフタレート、イソジアリルフタレート、並びにジアリルフタレート及びイソジアリルフタレートのうち少なくとも一方の化合物の重合体からなる群から選択される一種以上の化合物からなる架橋成分とを含有する光反射体用成形材料」を提案している。
 特許文献9は、「結晶性不飽和ポリエステル樹脂と、無機充填材とを少なくとも含む結晶性不飽和ポリエステル樹脂組成物であって、前記結晶性不飽和ポリエステル樹脂が、結晶性不飽和ポリエステルと、共重合性単量体及び/又は共重合性多量体とからなり、前記結晶性不飽和ポリエステル樹脂組成物が白色顔料を含むことを特徴とするLED反射板用結晶性不飽和ポリエステル樹脂組成物。」を提案している。
 特許文献10~特許文献13は、結晶性不飽和ポリエステルを用いたLEDリフレクターを提案している。
WO2006/013899号公報 特開平6-200153号公報 特開2002-374007号公報 特開2010-100682号公報 特開2008-255338号公報 特許4844699号公報 特許4893874号公報 特開2015-55785号公報 特許第5153952号公報 特開2014-77071号公報 特開2014-19747号公報 特開2014-207304号公報 特開2013-251510号公報
 特許文献1のLEDリフレクターには次の問題点が認められた。セラミックスは加工性が悪い。この為、価格が高い。従って、汎用のLEDリフレクターとしては適してない。
 特許文献2,3,4のLEDリフレクターは、熱による変色が大きかった。従って、LED照明器具の寿命が短い。
 特許文献5のLEDリフレクターは、耐熱性に劣っていた。従って、LED照明器具の寿命が短い。
 特許文献6,7のLEDリフレクターは、耐熱性に劣っていた。従って、LED照明器具の寿命が短い。
 特許文献8(段落番号[0031])は、成形材料中の不飽和ポリエステルが結晶性不飽和ポリエステルのみを含有することが好ましいことを開示している。非結晶性不飽和ポリエスエルが含有されていても良い旨の開示が有る。但し、結晶性不飽和ポリエステルと非結晶性不飽和ポリエスエルとの合計量に対する結晶性不飽和ポリエステルの割合は、40質量%以上であることが好ましい旨の開示が有る。特許文献8は、成形性の観点から、結晶性不飽和ポリエステルの使用が好ましい旨を開示している。
 特許文献8には「非結晶性不飽和ポリエステル:日本ユピカ株式会社製、品名ユピカ8552L、融点80℃」の記載が有る。しかしながら、非結晶性樹脂には、ガラス転移温度(軟化温度)は存在するが、融点(Mp)は存在しない。
 特許文献9は、非結晶性ポリエステル樹脂が用いられた場合の問題点を、数々、列挙(段落番号[0010]~[0015])している。すなわち、特許文献9は、「非結晶性不飽和ポリエステル」を用いた材料がLEDリフレクターとして好ましくないことを示している。結晶性ポリエステル樹脂が用いられなければならないことを開示している。
 特許文献10にも、「非結晶性不飽和ポリエステル:日本ユピカ株式会社製、品名ユピカ8552」の記載が有る。しかし、特許文献10は、基本的に、結晶性不飽和ポリエステルを用いた発明である。特許文献10は、非結晶性不飽和ポリエステルを、比較例として、挙げた。非結晶性不飽和ポリエステルを用いた実施例10,11の総合評価は△であり、非結晶性不飽和ポリエステルを用いた比較例2,3の総合評価は×である。すなわち、特許文献10は、「非結晶性不飽和ポリエステル」を用いた材料がLEDリフレクターとして好ましくないことを示している。
 特許文献11にも、「非結晶性不飽和ポリエステル:日本ユピカ株式会社製、品名ユピカ8552」の記載が有る。しかし、特許文献11は、非結晶性不飽和ポリエステルを、比較例として、挙げた。非結晶性不飽和ポリエステルを用いた比較例1,2の総合評価は×である。すなわち、特許文献11は、「非結晶性不飽和ポリエステル」を用いた材料がLEDリフレクターとして好ましくないことを示している。更に、特許文献11は、「非結晶性不飽和ポリエステル」を用いた材料の問題点を列挙(段落番号[0014]~[0018])している。
 特許文献12にも、「非結晶性不飽和ポリエステル:日本ユピカ株式会社製、品名ユピカ8552」の記載が有る。しかし、特許文献12は、非結晶性不飽和ポリエステルを、比較例として、挙げた。非結晶性不飽和ポリエステルを用いた比較例3,4は成形性が悪いことを開示している。すなわち、特許文献12は、「非結晶性不飽和ポリエステル」を用いた材料がLEDリフレクターとして好ましくないことを示している。更に、特許文献12も、「非結晶性不飽和ポリエステル」を用いた材料の問題点を列挙している。
 特許文献13にも、「非結晶性不飽和ポリエステル:日本ユピカ株式会社製、品名ユピカ8552」の記載が有る。しかし、特許文献13は、基本的に、結晶性不飽和ポリエステルを用いた発明である。特許文献13は、非結晶性不飽和ポリエステルを、比較例として、挙げた。非結晶性不飽和ポリエステルを用いた比較例1の総合評価は×である。すなわち、特許文献13は、「非結晶性不飽和ポリエステル」を用いた材料がLEDリフレクターとして好ましくないことを示している。更に、特許文献13も、「非結晶性不飽和ポリエステル」を用いた材料の問題点を列挙(段落番号[0010]~[0015])いる。
 結晶性樹脂は、一般的に、耐疲労性に優れている。機械的強度に優れている。フィラーによる補強効果が高い。耐薬品性に優れている。このような観点から、前記特許文献が、非結晶性不飽和ポリエステルよりも、結晶性不飽和ポリエステルを選択したことを理解できる。
 しかしながら、結晶性不飽和ポリエステルを用いた特許文献のLEDリフレクターも満足できなかった。
 熱硬化性エポキシ樹脂は耐熱性が良い(熱による変色が少ない)。従って、熱硬化性エポキシ樹脂製のLEDリフレクターが考えられた。エポキシ樹脂はリードフレームとの密着性が良好である。すなわち、成形時に発生するバリのフレームに対する密着性が大きい。このことは、逆に、バリの除去が困難なことを意味する。エポキシ樹脂材料の保管は低温で行う必要が有る。この為、取り扱いが厄介である。エポキシ樹脂は比較的高価である。エポキシ樹脂は射出成形が容易でない。この為、エポキシ樹脂はLEDリフレクター構成材料に適していない。
 従って、本発明が解決しようとする課題は、前記問題点を解決することである。すなわち、反りやヒケが少なく、寸法精度が高く、耐熱性・耐光性・耐候性に優れ(熱・光による変色が小さい)、耐衝撃性にも優れ、かつ、加工性に優れた光反射体材料を提供することである。
 前記課題を解決する為の研究が、鋭意、推し進められた。その結果、これまで、提案されて来た結晶性不飽和ポリエステルを用いるよりも、非結晶性不飽和ポリエスエルを用いることによって、前記課題の幾つかが解決されるのではなかろうかとの啓示を得るに至った。
 しかし、特許文献8~13の開示からも予想されようが、非結晶性不飽和ポリエスエル採用の道は決して平坦ではなかった。例えば、非結晶性樹脂は、基本的に、透明性に富む。従って、このような材料を用いた光反射体材料は、そもそも、疑問であろうと考えられた。
 とは言うものの、非結晶性不飽和ポリエスエルの採用にも幾つかのメリットが想像できた。非結晶性不飽和ポリエスエルを如何にして使いこなすかの検討が続行された。
 そして、試行錯誤の実験が繰り返された結果、本発明に到達するに至った。
 本発明は、
 光反射体材料であって、
 前記材料は、少なくとも、熱硬化性樹脂と白色系顔料とを含み、
 前記熱硬化性樹脂は、少なくとも、非結晶性不飽和ポリエステル樹脂と、フタル酸ジアリルおよび/またはイソフタル酸ジアリルとが用いられて構成されてなり、
 50/50(質量比)≦(前記フタル酸ジアリルおよび/またはイソフタル酸ジアリル)/(前記非結晶性不飽和ポリエステル樹脂)である
ことを特徴とする光反射体材料を提案する。
 本発明は、前記光反射体材料であって、好ましくは、(前記フタル酸ジアリルおよび/またはイソフタル酸ジアリル)/(前記非結晶性不飽和ポリエステル樹脂)≦80/20(質量比)であることを特徴とする光反射体材料を提案する。
 本発明は、前記光反射体材料であって、好ましくは、60/40(質量比)≦(前記フタル酸ジアリルおよび/またはイソフタル酸ジアリル)/(前記非結晶性不飽和ポリエステル樹脂)≦70/30(質量比)であることを特徴とする光反射体材料を提案する。
 本発明は、前記光反射体材料であって、0≦(結晶性不飽和ポリエステル樹脂/非結晶性不飽和ポリエステル樹脂)≦1/3(質量比)であることを特徴とする光反射体材料を提案する。
 本発明は、前記光反射体材料であって、好ましくは、前記白色系顔料は、前記熱硬化性樹脂100質量部に対して、80~500質量部であることを特徴とする光反射体材料を提案する。
 本発明は、前記光反射体材料であって、好ましくは、前記白色系顔料は酸化チタン系粉末であることを特徴とする光反射体材料を提案する。
 本発明は、前記光反射体材料であって、好ましくは、前記白色系顔料は無機粉末で処理されてなることを特徴とする光反射体材料を提案する。
 本発明は、前記光反射体材料であって、好ましくは、前記無機粉末はシリカ、アルミナ、及びジルコニアの群の中から選ばれる一種または二種以上であることを特徴とする光反射体材料を提案する。
 本発明は、前記光反射体材料であって、好ましくは、前記白色系顔料は有機物で処理されてなることを特徴とする光反射体材料を提案する。
 本発明は、前記光反射体材料であって、好ましくは、前記熱硬化性樹脂は、重合開始剤が更に用いられて構成されてなることを特徴とする光反射体材料を提案する。
 本発明は、前記光反射体材料であって、好ましくは、前記重合開始剤は、前記熱硬化性樹脂100質量部に対して、1~10質量部であることを特徴とする光反射体材料を提案する。
 本発明は、前記光反射体材料であって、好ましくは、前記材料は無機充填剤を含むことを特徴とする光反射体材料を提案する。
 本発明は、前記光反射体材料であって、好ましくは、前記無機充填剤は、前記熱硬化性樹脂100質量部に対して、80~500質量部であることを特徴とする光反射体材料を提案する。
 本発明は、前記光反射体材料であって、好ましくは、前記無機充填剤が、シリカ、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、硫酸バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウムからなる群から選択される一種または二種以上であることを特徴とする光反射体材料を提案する。
 本発明は、前記光反射体材料であって、好ましくは、前記材料は離型剤を含むことを特徴とする光反射体材料を提案する。
 本発明は、前記光反射体材料であって、好ましくは、前記離型剤は、前記熱硬化性樹脂100質量部に対して、0.25~3.75質量部であることを特徴とする光反射体材料を提案する。
 本発明は、前記光反射体材料であって、好ましくは、前記材料は補強材を含むことを特徴とする光反射体材料を提案する。
 本発明は、前記光反射体材料であって、好ましくは、前記補強材は、前記熱硬化性樹脂100質量部に対して、75質量部以下であることを特徴とする光反射体材料を提案する。
 本発明は、前記光反射体材料であって、好ましくは、前記材料はシランカップリング剤を含むことを特徴とする光反射体材料を提案する。
 本発明は、前記光反射体材料であって、好ましくは、前記シランカップリング剤は、前記熱硬化性樹脂100質量部に対して、0.25~12.5質量部であることを特徴とする光反射体材料を提案する。
 本発明は、前記光反射体材料で構成されてなることを特徴とする光反射体を提案する。
 本発明は、前記光反射体材料料で構成されてなる光反射体を具備することを特徴とする照明器具を提案する。
 本発明の光反射体材料(組成物)は、反りやヒケが少なく、寸法精度が高い。耐熱性・耐光性・耐候性に優れている(熱・光による変色が小さい)。耐衝撃性にも優れている。加工性に優れている。
LED照明器具(LED電球)の概略断面図
 本発明の実施形態が説明される。
 第1の本発明は光反射体材料である。前記反射体には反射板も含まれる。前記光反射体材料は、例えばLEDリフレクター構成材料である。前記材料は、少なくとも、熱硬化性樹脂と、白色系顔料とを含む。前記熱硬化性樹脂は、少なくとも、非結晶性不飽和ポリエステル樹脂と、フタル酸ジアリルおよび/またはイソフタル酸ジアリルとが用いられて構成される。前記熱硬化性樹脂は、例えば非結晶性不飽和ポリエステル樹脂が架橋剤(フタル酸ジアリルおよび/またはイソフタル酸ジアリル)で架橋された構造を有する。前記イソフタル酸ジアリルはC(COOCHCHCH[1,3-ベンゼンジカルボン酸ジアリル]である。前記フタル酸ジアリルはC(COOCHCHCH[1,2-ベンゼンジカルボン酸ジ-2-プロペニル]である。前記イソフタル酸ジアリル及び前記フタル酸ジアリルには、モノマータイプ、オリゴマータイプ、モノマーとオリゴマーとの混合物タイプのものが有る。オリゴマーは二種以上の混合物のタイプであっても良い。本発明では何れのタイプのものが用いられても良い。前記オリゴマーは、モノマーの自己重合による二量化、三量化、…した化合物を意味する。オリゴマーには、ダイマー(dimer)、トライマー(trimer)、テトラマー(tetramer)…等が含まれる。本発明では、前記フタル酸ジアリルのみが用いられても良い。前記イソフタル酸ジアリルのみが用いられても良い。双方が用いられても良い。前記不飽和ポリエステル樹脂は非結晶性不飽和ポリエステル樹脂である。前記非結晶性不飽和ポリエステルは、軟化点温度が、例えば80℃~110℃ある。成形品の線膨張率は、白色顔料、無機充填剤、或いは補強材の含有量が多くなると、小さくなる。線膨張率が小さいと、成形品は歪が起き難い。LEDと雖も、発熱は避けられない。成形品(LEDリフレクター)は、その線膨張率が大きいと、LEDの発熱によって、歪が大きくなる。これは問題である。これを改善しようとすると、白色顔料、無機充填剤、及び/又は補強材の量を多くせざるを得なくなる。しかし、これ等の含有量が多くなると、成形性が悪化する。このような問題点に対処する為、本発明は、非結晶性不飽和ポリエステル樹脂を採用した。尚、(結晶性不飽和ポリエステル樹脂/非結晶性不飽和ポリエステル樹脂)が1/3以下(質量比)の割合で、結晶性不飽和ポリエステル樹脂が用いられても良い。より好ましくは、(結晶性不飽和ポリエステル樹脂/非結晶性不飽和ポリエステル樹脂)≦1/4である。勿論、結晶性不飽和ポリエステル樹脂が用いられない例は好ましい。結晶性不飽和ポリエステル樹脂が用いられた場合でも、好ましくは、(結晶性不飽和ポリエステル樹脂量/非結晶性不飽和ポリエステル樹脂量)が1/3以下であった。結晶性不飽和ポリエステル樹脂量が多い場合、非結晶性不飽和ポリエステル樹脂を用いた場合の特長が低下した。本発明では、(前記フタル酸ジアリルおよび/またはイソフタル酸ジアリル)/(前記非結晶性不飽和ポリエステル樹脂)≧50/50(質量比)である。すなわち、前記非結晶性不飽和ポリエステル樹脂の量に対して前記フタル酸ジアリルおよび/またはイソフタル酸ジアリルの量を多くすることによって、前記非結晶性不飽和ポリエステル樹脂を用いた場合の欠陥が克服された。かつ、前記非結晶性不飽和ポリエステル樹脂を用いた場合の特長が、効果的に、奏された。(前記フタル酸ジアリルおよび/またはイソフタル酸ジアリル)/(前記非結晶性不飽和ポリエステル樹脂)は、好ましくは、60/40(質量比)以上であった。(前記フタル酸ジアリルおよび/またはイソフタル酸ジアリル)/(前記非結晶性不飽和ポリエステル樹脂)は、好ましくは、80/20(質量比)以下であった。より好ましくは、70/30(質量比)以下であった。前記白色系顔料は、好ましくは、前記熱硬化性樹脂100質量部に対して、80~500質量部であった。更に好ましくは、450質量部以下であった。白色系顔料の配合量が前記の如くであった場合、前記光反射体は、特に、耐熱性に優れ、光反射率が高かった。前記白色系顔料は、好ましくは、平均粒径が2μm以下であった。より好ましくは、平均粒径が0.1~1μmであった。更に好ましくは、平均粒径が0.2~0.6μmであった。前記白色系顔料は、好ましくは、無機粉末で処理されている。前記無機粉末は、好ましくは、シリカ、アルミナ、及びジルコニアの群の中から選ばれる一種または二種以上であった。前記白色系顔料は、好ましくは、有機物で処理されている。
 前記熱硬化性樹脂の構成には、好ましくは、重合開始剤が用いられる。前記重合開始剤は、好ましくは、前記熱硬化性樹脂100質量部に対して、1~10質量部であった。更に好ましくは、1.5質量部以上であった。更に好ましくは、5質量部以下であった。もっと好ましくは、3.5質量部以下であった。
 前記材料は、好ましくは、無機充填剤を含む。前記無機充填剤は、好ましくは、前記熱硬化性樹脂100質量部に対して、80~500質量部であった。前記無機充填剤は、好ましくは、シリカ、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、硫酸バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウムからなる群から選択される一種または二種以上であった。
 前記材料は、好ましくは、離型剤を含む。前記離型剤は、好ましくは、前記熱硬化性樹脂100質量部に対して、0.25~3.75質量部であった。更に好ましくは、0.75質量部以上であった。更に好ましくは、2.5質量部以下であった。前記材料は、好ましくは、補強材を含む。前記補強材は、好ましくは、前記熱硬化性樹脂100質量部に対して、75質量部以下であった。更に好ましくは、37.5質量部以下であった。もっと好ましくは20質量部以下であった。前記補強材の量は0であっても良い。前記補強材の量の下限値を強いて言うならば、10質量部であった。前記材料は、好ましくは、シランカップリング剤を含む。前記シランカップリング剤は、好ましくは、前記熱硬化性樹脂100質量部に対して、0.25~12.5質量部であった。更に好ましくは、1.25質量部以上であった。更に好ましくは、7.5質量部以下であった。
 第2の本発明は光反射体である。前記反射体には反射板も含まれる。前記光反射体は、例えばLEDリフレクターである。前記光反射体は前記光反射体材料で構成されたものである。例えば、射出成形により成形されたものである。或いは、トランスファー成形により成形されたものである。又は、圧縮成形により成形されたものである。その他の成形方法が用いられても良い。
 第3の本発明は照明器具である。前記照明器具は前記光反射体を具備する。
 以下、更に、詳しい説明がなされる。
 前記非結晶性不飽和ポリエステル樹脂は、例えば不飽和多塩基酸と多価アルコールとの脱水縮合反応により得られる。不飽和多塩基酸類として、例えばマレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸、イタコン酸、テトラヒドロフタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、グルタコン酸等が挙げられる。多価アルコール(例えば、グリコール類)として、例えばエチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,3-ブタンジオール、水素化ビスフェノールA、ビスフェノールAプロピレンオキシド化合物、シクロヘキサンジメタノール、ジブロムネオペンチルグリコール等が挙げられる。前記不飽和多塩基酸類と多価アルコールとが用いられ、配合の調整により、非結晶性不飽和ポリエステル樹脂が得られる。非結晶性であるか否かの確認は、熱分析装置によって、融点が認められないことの確認により、行える。
 前記白色系顔料としては、例えば酸化チタンが挙げられる。その他にも、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、硫酸バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、酸化ジルコニウム等が挙げられる。これらの物質の中から、一種または二種以上が適宜用いられる。前記の中でも、酸化チタン、酸化アルミニウム、チタン酸バリウムは好ましかった。二酸化チタン(TiO)は、特に、好ましかった。酸化チタンとしては、例えばアナターゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チタン、ブルサイト型酸化チタンが挙げられる。これらの中でも熱安定性に優れたルチル型酸化チタンは特に好ましかった。白色系顔料は、好ましくは、平均粒径が2μm以下であった。より好ましくは、平均粒径が0.1~1μmであった。更に好ましくは、平均粒径が0.2~0.6μmであった。前記平均粒径はレーザー回折散乱法により測定された値である。前記酸化チタンの粉末は、好ましくは、シリカ、アルミナ、及びジルコニアの群の中から選ばれる少なくとも一種で表面処理されたものであった。酸化チタンは光触媒機能を有している。光反射体中に酸化チタンが含まれていると、酸化チタンの光触媒作用によって、光反射体が損傷する恐れが考えられた。ところが、前記酸化チタン粉末の表面にシリカ等が存在(付着)していた場合、光反射体中に酸化チタンが含まれていても、光反射体が損傷し難かった。その理由は、表面にシリカ等が存在していた為、酸化チタンの光触媒作用が弱くなったからであろうと想像された。前記シリカ等は、前記白色系顔料(酸化チタン)の表面に付着するものである。従って、前記シリカ等の大きさは、好ましくは、前記白色系顔料(酸化チタン)の大きさより小さい。前記シリカ等の大きさは、例えば1μm以下である。白色顔料を表面処理する有機物は、シランカップリング剤や、有機酸、ポリオール、シリコーンなどである。特に、酸化チタンが脂肪酸やシランカップリング剤などで表面処理されていた場合、酸化チタンが微粒子であっても、酸化チタンは凝集が起き難かった。このようなことから、脂肪酸やシランカップリング剤などで表面処理された白色系顔料(酸化チタン)は好ましかった。
 前記熱硬化性樹脂を得る為、前記非結晶性不飽和ポリエステル樹脂などの他にも、例えば重合開始剤が用いられた。前記重合開始剤としては、好ましくは、加熱分解型の有機過酸化物が挙げられる。例えば、ジクミルパーオキサイドが挙げられる。又は、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキシルカーボネート、1,1-ジ(t-ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1-ジ(t-ブチルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、t-ブチルパーオキシオクトエート、ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、アセチルアセトンパーオキサイド、t-ブチルパーオキシベンゾエート、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン等が挙げられる。これらの中でも、10時間半減期温度が95℃以上の有機過酸化物が好ましい。例えば、ジクミルパーオキサイドが挙げられる。前記重合開始剤は一種(単独)でも、二種以上が併用されても良い。前記成分を含む組成物が用いられて重合処理が行われる。これによって、前記熱硬化性樹脂が得られた。
 前記補強材としては、例えばガラス繊維が挙げられる。又は、ビニロン繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維、ワラストナイト等が挙げられる。これらの中でも、ガラス繊維は好ましかった。ガラス繊維としては、例えば珪酸ガラス、ホウ珪酸ガラスを原料とするEガラス(電気用無アルカリガラス)、Cガラス(化学用含アルカリガラス)、Aガラス(耐酸用ガラス)、Sガラス(高強度ガラス)等のガラス繊維が挙げられる。これらを長繊維(ロービング)、短繊維(チョップドストランド)としたものが適宜用いられる。これらのガラス繊維に対して表面処理が施されていても良い。特に、繊維径10~15μmのEガラス繊維をシランカップリング剤にて表面処理し、表面処理したモノフィラメントを200本、400本、又は800本を酢酸ビニル等の収束剤にて収束させる方法などが採用される。補強材が多くなった場合、反射率が低下した。従って、光反射体としての強度が確保できたならば、補強材は少ない方が好ましかった。すなわち、前記補強材の量は、前記熱硬化性樹脂100質量部に対して、好ましくは、75質量部以下であった。更に好ましくは、37.5質量部以下であった。もっと好ましくは20質量部以下であった。
 前記離型剤としては、熱硬化性樹脂に用いられるワックス(例えば、脂肪酸系、脂肪酸金属塩系、鉱物系などのワックス類)が挙げられる。脂肪酸系や脂肪酸金属塩系のワックスは、耐熱性に優れたLEDリフレクターが得られたことから、好ましかった。具体的には、ステアリン酸、ステアリン酸塩(例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸カルシウム等)が挙げられる。離型剤は、単独で用いても良く、二種以上が併用されても良い。前記離型剤の量は、前記熱硬化性樹脂100質量部に対して、好ましくは、0.25~3.75質量部であった。更に好ましくは、0.75質量部以上であった。更に好ましくは、2.5質量部以下であった。離型剤の配合量を前記の如くにした場合、離型性と外観性とが共に良く、光反射率に優れた光反射体が得られた。
 その他の添加剤として、リン系酸化防止剤やヒンダードアミン系の添加剤などが挙げられる。リン系酸化防止剤としては、例えばジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、テトラキス(2,4-ジ-t-ブチル-5-メチルフェニルオキシ)-4,4‘-ビフェニレンジホスフィンなど、ヒンダードアミン系としては、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、ジブチルアミン-1,3,5-トリアジン-N,N’-ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)ブチルアミン、テトラキス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)-1,2,3,4-ブタンテトラカルボキシラートなどが挙げられる。これらは樹脂100重量部に対して0.1~10重量部添加が望ましい。
 前記配合成分以外にも、樹脂の硬化条件を調整する為の硬化触媒、重合禁止剤、増粘剤、その他有機系添加剤や無機系添加剤などが、必要に応じて、適宜、配合される。
 前記光反射体材料(組成物)の各成分が配合され、混合機(例えば、ミキサー、ブレンダー等)で均一に混合された。この後、混練機(例えば、加圧ニーダー、熱ロール、エクストルーダー等)で混練された。この後、粉砕・整粒された。
 前記配合による樹脂組成物は、例えば乾式の樹脂組成物である。前記乾式とは30℃以下の温度範囲において固体であるものを意味する。前記乾式樹脂組成物は、粉砕加工(又は、押出しペレット加工)により粒状に加工できる。前記組成物は、粘性を有する湿式不飽和ポリエステル樹脂組成物や、エポキシ樹脂組成物等とは異なり、保存性およびハンドリング性に優れていた。これに対して、前記粘性を有する湿式不飽和ポリエステル樹脂組成物は、ペレット状に出来難かった。ハンドリング性が悪かった。射出成形機で成形する場合には、ホッパーにプランジャー等の設備を設ける必要が有った。この為、製造コストが高く付いた。
 前記光反射体は、前記熱硬化性樹脂組成物が用いられて得られる。前記樹脂組成物は、乾式組成物である。溶融時の熱安定性が良好である。従って、前記樹脂組成物の成形には、溶融加熱成形法(例えば、射出成形法、射出圧縮成形法、トランスファー成形法など)を用いることが出来る。これらの中でも、射出成形機を用いた射出成形法が特に好適である。射出成形法により、成形時間を短縮でき、かつ、複雑な形状の光反射体を簡単に製造できる。得られた光反射体は、熱による変色が小さかった。この光反射体およびLEDを具備した照明器具は、その寿命が長かった。かつ、安価である。更には、成形した光反射体のフレームに発生したバリは、例えばブラスト処理(および/またはマシニングセンター処理)により、簡単に、除去できた。例えば、ショットブラスト、サンドブラスト、ガラスビーズブラスト等を用いることが出来る。
 前記照明器具は前記光反射体を具備する。図1はLED照明器具の概略断面図である。LEDリフレクター(光反射体)3は、リードフレーム1上に実装されたLED素子2の発光を効率よく反射する為の反射板である。その形状は、実装されるLED素子2の光量や色、指向性などを考慮して、適宜、設計される。LEDリフレクター(光反射体)3は、リードフレーム1との密着性を考慮して、リードフレーム1を抱え込む構造が好ましい。金属製のリードフレーム1を用いる場合には、LEDリフレクター3との密着性を向上させる為、トリアジン系化合物等による金属表面処理を施すことも考えられる。
 以下、本発明が具体的に説明される。下記実施例は本発明の一実施例に過ぎない。本発明は下記実施例に限定されない。すなわち、本発明の特長が大きく損なわれない変形・応用例も本発明に含まれる。
 [光反射体材料]
  [不飽和ポリエステル樹脂]
A1:非結晶性不飽和ポリエステル樹脂(日本ユピカ株式会社:8510)
A3:非結晶性不飽和ポリエステル樹脂(日本ユピカ株式会社:8542)
A4:非結晶性不飽和ポリエステル樹脂(日本ユピカ株式会社:8524)
A2:結晶性不飽和ポリエステル樹脂(Pionear Plastics Co.:P275)
  [架橋剤]
B1:イソフタル酸ジアリルプレポリマー(ダイソー株式会社;イソダップ)
B3:イソフタル酸ジアリルモノマー(ダイソー株式会社;モノマー100)
B2:フタル酸ジアリルプレポリマー(ダイソー株式会社;ダップ-A)
B4:フタル酸ジアリルモノマー(ダイソー株式会社;ダップ-モノマー)
  [重合開始剤]
C:ジクミルパーオキサイド(日油株式会社;パークミルD40)
  [白色系顔料]
D:酸化チタン(平均粒径0.25μm;石原産業株式会社;UT-771)表面処理;Al,ZrO、有機物
  [無機充填剤]
E:シリカ
  [補強材]
F:ガラス繊維
  [離型剤]
G:ステアリン酸カルシウム
  [安定剤]
H:ヒンダードアミン系化合物(ADEKA社製;LA-63P)
               表-1
     A1 A2 B1 B2  C  D  E  F  G  H
実施例1  40   0   0  60   5  200  100   0   2  0.5
実施例2  40   0  60   0   5  200  100   0   2  0.5
実施例3  30   0  70   0   5  200  100   0   2  0.5
実施例4  20   0  80   0   5  200  100   0   2  0.5
実施例5  40   0  60   0   5  150  150  10   2  0.5
実施例6  40   0  30  30   5  200  100   0   2  0.5
実施例7  35   5  60   0   5  200  100   0   2  0.5
実施例8  40   0   0 (B3)60  5  200  100   0   2  0.5
実施例9  40   0 (B4)60  0   5  200  100   0   2  0.5
実施例10 (A3)40  0  60   0   5  200  100   0   2  0.5
実施例11 (A4)40  0  60   0   5  200  100   0   2  0.5
比較例1  60   0   0  40   5  300   0   0   2  0.5
比較例2   0  40   0  60   5  100  100   0   2  0.5
比較例3   0  20   0  80   5  100   0   0   2  0.5
  *実施例8にあっては、B2の代わりにB3が用いられた。
  *実施例9にあっては、B1の代わりにB4が用いられた。
  *実施例10にあっては、A1の代わりにA3が用いられた。
  *実施例11にあっては、A1の代わりにA4が用いられた。
 前記成分が表-1の割合(質量部)で混練された。
 射出成形機(松田製作所製、100トン、熱硬化性射出成型機)が用いられた。JISK6911に準拠して、円盤状の試験片が成形(金型温度160℃、硬化時間60秒)された。この試験片が目視にて評価された。外観によって成形性が評価された。成形性が良(○)や不良(×)で表示された。これ等の結果が表-2に示される。
 線膨張率の測定(60℃~180℃)には、リガク社製横型膨張計が用いられた。
 前記試験片による光反射体(LEDリフレクター)の特性が調べられた。
 耐熱性:150℃で500時間経過後の白度。恒温恒湿器(ESPEC製 PHP-101)が使用。
 耐光性:120℃で波長300nm以上の紫外線を500時間照射後の白度。耐光性試験機(三ツワフロンテック製 スーパーウィンミニ)が使用。
 白度の測定には分光測色計(コニカミノルタ製 CM-5)が用いられた。得られたL,a,b値より、白度(白度={(100-L+a*2+b*21/2)が算出された。
 これ等の結果が表-2に示される。
            表-2
       成形性   線膨張率   耐熱性   耐光性
実施例1    ○     37     -5    -3
実施例2    ○     36     -4    -3
実施例3    ○     33     -5    -3
実施例4    ○     30     -4    -3
実施例5    ○     32     -5    -3
実施例6    ○     35     -5    -3
実施例7    ○     40     -5    -3
実施例8    ○     37     -4    -3
実施例9    ○     36     -5    -3
実施例10    ○     36     -5    -3
実施例11    ○     37     -5    -3
比較例1    ×     40     -8    -5
比較例2    △     60     -8    -6
比較例3    ○     70     -9    -6
  *耐熱性(耐光性)の欄の白度の数値={(耐熱性(耐光性)試験後の白度)-(試験開始前(初期)の白度)}
 表-2から、本発明の材料は耐熱性および耐光性に優れていることが判る。かつ、成形性も良いことが判る。更に、歪が起き難い(寸法精度が高い)ことが判る。
 比較例1(非結晶性不飽和ポリエステル樹脂の割合が多い)は、耐熱性・耐光性が悪い。かつ、成形性が悪い。
 比較例2(結晶性不飽和ポリエステル樹脂が使用)は、耐熱性・耐光性が悪い。かつ、成形性が悪い。更には、歪が起き易い(寸法精度が低い)。
 比較例3(結晶性不飽和ポリエステル樹脂が使用。結晶性不飽和ポリエステル樹脂の割合が少ない(フタル酸ジアリルの割合が多い))は、耐熱性・耐光性が悪い。かつ、歪が起き易い(寸法精度が低い)。
 フタル酸ジアリル(又は、イソフタル酸ジアリル)の割合が多い場合でも、(非結晶性不飽和ポリエステル樹脂量/結晶性不飽和ポリエステル樹脂量)≦1(質量比)の場合(非結晶性不飽和ポリエステル樹脂が少ない場合)、耐熱性・耐光性が悪かった。
1    リードフレーム
2    LED素子
3    LEDリフレクター(光反射体)
 
 

Claims (22)

  1.  光反射体材料であって、
     前記材料は、少なくとも、熱硬化性樹脂と白色系顔料とを含み、
     前記熱硬化性樹脂は、少なくとも、非結晶性不飽和ポリエステル樹脂と、フタル酸ジアリルおよび/またはイソフタル酸ジアリルとが用いられて構成されてなり、
     50/50(質量比)≦(前記フタル酸ジアリルおよび/またはイソフタル酸ジアリル)/(前記非結晶性不飽和ポリエステル樹脂)である
    ことを特徴とする光反射体材料。
  2.  (前記フタル酸ジアリルおよび/またはイソフタル酸ジアリル)/(前記非結晶性不飽和ポリエステル樹脂)≦80/20(質量比)である
    ことを特徴とする請求項1の光反射体材料。
  3.  60/40(質量比)≦(前記フタル酸ジアリルおよび/またはイソフタル酸ジアリル)/(前記非結晶性不飽和ポリエステル樹脂)≦70/30(質量比)である
    ことを特徴とする請求項1又は請求項2の光反射体材料。
  4.  前記白色系顔料は、前記熱硬化性樹脂100質量部に対して、80~500質量部である
    ことを特徴とする請求項1~請求項3いずれかの光反射体材料。
  5.  前記白色系顔料は酸化チタン系粉末である
    ことを特徴とする請求項1~請求項4いずれかの光反射体材料。
  6.  前記白色系顔料は無機粉末で処理されてなる
    ことを特徴とする請求項1~請求項5いずれかの光反射体材料。
  7.  前記無機粉末はシリカ、アルミナ、及びジルコニアの群の中から選ばれる一種または二種以上である
    ことを特徴とする請求項6の光反射体材料。
  8.  前記白色系顔料は有機物で処理されてなる
    ことを特徴とする請求項1~請求項6いずれかの光反射体材料。
  9.  前記熱硬化性樹脂は、重合開始剤が更に用いられて構成されてなる
    ことを特徴とする請求項1~請求項8いずれかの光反射体材料。
  10.  前記重合開始剤は、前記熱硬化性樹脂100質量部に対して、1~10質量部である
    ことを特徴とする請求項9の光反射体材料。
  11.  前記材料は無機充填剤を含む
    ことを特徴とする請求項1~請求項10いずれかの光反射体材料。
  12.  前記無機充填剤は、前記熱硬化性樹脂100質量部に対して、80~500質量部である
    ことを特徴とする請求項11の光反射体材料。
  13.  前記無機充填剤が、シリカ、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、硫酸バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウムからなる群から選択される一種または二種以上である
    ことを特徴とする請求項11又は請求項12の光反射体材料。
  14.  前記材料は離型剤を含む
    ことを特徴とする請求項1~請求項13いずれかの光反射体材料。
  15.  前記離型剤は、前記熱硬化性樹脂100質量部に対して、0.25~3.75質量部である
    ことを特徴とする請求項14の光反射体材料。
  16.  前記材料は補強材を含む
    ことを特徴とする請求項1~請求項15いずれかの光反射体材料。
  17.  前記補強材は、前記熱硬化性樹脂100質量部に対して、75質量部以下である
    ことを特徴とする請求項16の光反射体材料。
  18.  前記材料はシランカップリング剤を含む
    ことを特徴とする請求項1~請求項17いずれかの光反射体材料。
  19.  前記シランカップリング剤は、前記熱硬化性樹脂100質量部に対して、0.25~12.5質量部である
    ことを特徴とする請求項18の光反射体材料。
  20.  0≦(結晶性不飽和ポリエステル樹脂/前記非結晶性不飽和ポリエステル樹脂)≦1/3(質量比)である
    ことを特徴とする請求項1~請求項19いずれかの光反射体材料。
  21.  請求項1~請求項20いずれかの光反射体材料で構成されてなる
    ことを特徴とする光反射体。
  22.  請求項1~請求項20いずれかの光反射体材料で構成されてなる光反射体を具備する
    ことを特徴とする照明器具。
     
     
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