WO2022145760A1 - 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품 - Google Patents

발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품 Download PDF

Info

Publication number
WO2022145760A1
WO2022145760A1 PCT/KR2021/018027 KR2021018027W WO2022145760A1 WO 2022145760 A1 WO2022145760 A1 WO 2022145760A1 KR 2021018027 W KR2021018027 W KR 2021018027W WO 2022145760 A1 WO2022145760 A1 WO 2022145760A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
emitting diode
thermoplastic resin
resin composition
light emitting
reflector
Prior art date
Application number
PCT/KR2021/018027
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김익모
김현수
이상화
이봉재
Original Assignee
롯데케미칼 주식회사
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
Application filed by 롯데케미칼 주식회사 filed Critical 롯데케미칼 주식회사
Priority to CN202180088458.5A priority Critical patent/CN116670221A/zh
Publication of WO2022145760A1 publication Critical patent/WO2022145760A1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/12—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/16—Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C08G63/18—Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds the acids or hydroxy compounds containing carbocyclic rings
    • C08G63/181—Acids containing aromatic rings
    • C08G63/183—Terephthalic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/12—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/16—Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C08G63/18—Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds the acids or hydroxy compounds containing carbocyclic rings
    • C08G63/199—Acids or hydroxy compounds containing cycloaliphatic rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C08K3/013—Fillers, pigments or reinforcing additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/14—Glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C08L67/025—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds containing polyether sequences
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • H01L33/60—Reflective elements

Definitions

  • the present invention relates to a thermoplastic resin composition for a light emitting diode reflector and a molded article comprising the same. More specifically, the present invention relates to a thermoplastic resin composition for a light emitting diode reflector excellent in injection moldability, reflectance, impact resistance, and the like, and a molded article including the same.
  • LEDs Light emitting diodes
  • OLEDs organic light emitting diodes
  • the light emitting diode package (package) of the light emitting diode together with component materials such as a reflector, a reflector cup, a scrambler, and a housing to maximize light efficiency through high reflectivity.
  • component materials such as a reflector, a reflector cup, a scrambler, and a housing to maximize light efficiency through high reflectivity. to form These component materials must be able to withstand high temperatures and minimize the decrease in whiteness due to reduced reflectance and yellowing.
  • polyester resins, copolymers thereof, blends thereof, etc. each exhibit useful properties, and are applied to various fields including interior and exterior materials of products, and are also used as materials for the parts.
  • Polyester resins mainly used for component materials are highly heat-resistant polyester resins such as aromatic polyester resins.
  • the high heat-resistant polyester resin does not deform at high temperatures and has excellent discoloration resistance, but has problems in that the crystallization rate is slow, mechanical strength is low, and impact resistance is poor.
  • additives such as an impact modifier and an inorganic filler were mixed with a polyester resin to improve impact resistance, rigidity, and the like.
  • a high mold temperature is applied in the injection process, mold release defects may occur due to the introduction of the impact modifier, the injection process period may be prolonged, and if inorganic fillers are used in excess, bleed-out, etc.
  • the problem of lowering the moldability of the In addition, in order to obtain a thermoplastic resin composition capable of realizing high reflectance, the content of white pigment and the like must be increased. There are concerns.
  • thermoplastic resin composition for a light emitting diode reflector having excellent injection moldability, reflectance, impact resistance, etc., which does not cause the above problems, so that it can be applied to component materials for light emitting diodes, etc.
  • An object of the present invention is to provide a thermoplastic resin composition for a light emitting diode reflector excellent in injection moldability, reflectivity, impact resistance, and the like.
  • Another object of the present invention is to provide a reflector formed from the thermoplastic resin composition and a semiconductor device including the same.
  • thermoplastic resin composition for a light emitting diode reflector includes about 100 parts by weight of a polyester resin including a repeating unit represented by the following formula (1); about 50 to about 80 parts by weight of a white pigment; about 5 to about 45 parts by weight of glass fiber; and about 0.5 to about 15 parts by weight of a polyester-based thermoplastic elastomer having a Shore D hardness of about 50 to about 70 as measured by a Shore D durometer according to ASTM D2240;
  • Ar is an arylene group having 6 to 18 carbon atoms
  • R 1 and R 3 are each independently a linear alkylene group having 1 to 10 carbon atoms
  • R 2 is a cyclic alkylene group having 5 to 12 carbon atoms.
  • the polyester resin may include a repeating unit represented by the following Chemical Formula 1a.
  • the white pigment may include at least one of titanium oxide, zinc oxide, zinc sulfide, zinc sulfate, barium sulfate, calcium carbonate, and alumina.
  • the polyester-based thermoplastic elastomer may be a polymer of crystalline polyalkylene terephthalate, which is a hard segment, and amorphous polyether, which is a soft segment.
  • the thermoplastic resin composition for the light emitting diode reflector has an injection temperature of 300 ° C. and a mold temperature of 120 ° C. When a 30 mm thick specimen is injected, the pressure required for mold release is about 150 to about 175 N.
  • thermoplastic resin composition for the light emitting diode reflector has a reflectance of about 95 to about 98 with respect to 450 nm wavelength light of a 90 mm ⁇ 50 mm ⁇ 2.5 mm specimen measured according to ASTM E1331 It can be %.
  • thermoplastic resin composition for the light emitting diode reflector has an unnotched Izod impact strength of about 15 to about 40 kgf cm/cm of a 1/8" thick specimen measured according to ASTM D4812 can
  • the reflector is formed from the thermoplastic resin composition for a light emitting diode reflector according to any one of 1 to 7.
  • the semiconductor device includes the reflector.
  • the present invention has the effect of providing a thermoplastic resin composition for a light emitting diode reflector excellent in injection moldability, reflectance, impact resistance, and the like, a reflector formed therefrom, and a semiconductor device including the same.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a semiconductor device including a reflector formed from a thermoplastic resin composition for a light emitting diode reflector according to an embodiment of the present invention.
  • thermoplastic resin composition for a light emitting diode reflector is (A) a polyester resin; (B) white pigment; (C) fiberglass; and (D) a polyester-based thermoplastic elastomer.
  • the polyester resin according to an embodiment of the present invention is capable of improving mechanical strength such as heat resistance, impact resistance, and rigidity of the thermoplastic resin composition even at high temperatures, and may include a repeating unit represented by the following formula (1).
  • Ar is an arylene group having 6 to 18 carbon atoms
  • R 1 and R 3 are each independently a linear alkylene group having 1 to 10 carbon atoms
  • R 2 is a cyclic alkylene group having 5 to 12 carbon atoms.
  • -R 1 -R 2 -R 3 - is derived from an alicyclic diol, and may have 7 to 22 carbon atoms in total.
  • the polyester resin includes a ring-shaped structure in the main chain and has a high melting temperature, and may be, for example, 200° C. or higher, but is not limited thereto.
  • the polyester resin may be prepared by a known polycondensation method of a dicarboxylic acid component including an aromatic dicarboxylic acid and derivatives thereof and a diol component including an alicyclic diol.
  • the dicarboxylic acid component includes terephthalic acid, isophthalic acid, 1,2-naphthalenedicarboxylic acid, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, 1,5-naphthalenedicarboxylic acid, 1,6 -naphthalenedicarboxylic acid, 1,7-naphthalenedicarboxylic acid, 1,8-naphthalenedicarboxylic acid, 2,3-naphthalenedicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 2,7 -Naphthalenedicarboxylic acid and the like may be used, but is not limited thereto. These can be used individually or in mixture of 2 or more types.
  • the alicyclic diol may include an alicyclic diol having 7 to 22 carbon atoms, for example, 1,4-cyclohexanedimethanol (CHDM), but is not limited thereto.
  • CHDM 1,4-cyclohexanedimethanol
  • the polyester resin may be a polycyclohexanedimethylene terephthalate (PCT) resin including a repeating unit represented by the following Chemical Formula 1a.
  • PCT polycyclohexanedimethylene terephthalate
  • the polyester resin has a weight average molecular weight of about 3,000 to about 200,000 g/mol, for example, about 5,000, measured in a hexafluoroisopropanol (HFIP) solvent by gel permeation chromatography (GPC). to about 150,000 g/mol.
  • HFIP hexafluoroisopropanol
  • GPC gel permeation chromatography
  • the white pigment according to one embodiment of the present invention is applied to the polyester resin together with glass fiber, a specific polyester-based thermoplastic elastomer, etc.
  • a white pigment applied to a conventional thermoplastic resin composition for a light emitting diode reflector may be used without limitation.
  • titanium oxide, zinc oxide, zinc sulfide, zinc sulfate, barium sulfate, calcium carbonate, alumina, white lead (2PbCO 3 ⁇ Pb(OH) 2 ), etc. are used alone or by mixing two or more types.
  • titanium oxide (TiO 2 ) having a crystal structure of a rutile type or a tetragonal system may be used.
  • the average particle diameter (D50) of the white pigment may be about 0.01 to about 2 ⁇ m, for example, about 0.05 to about 0.7 ⁇ m. In the above range, the whiteness, reflectance, etc. of the thermoplastic resin composition for a light emitting diode reflector may be excellent.
  • the average particle diameter (D50) is the number average particle diameter measured by a particle size analyzer (Beckman Coulter, LS 13 320), and is a value specified by D50 (the particle diameter at the point where the distribution rate is 50%).
  • the white pigment may be surface-treated with an organic surface treatment agent or an inorganic surface treatment agent.
  • an organic surface treatment agent a silane coupling agent, polydimethylsiloxane, trimethylolpropane (TMP), pentaerythritol, and combinations thereof may be used, but is not limited thereto.
  • TMP trimethylolpropane
  • pentaerythritol a silane coupling agent
  • vinyltriethoxysilane, 2-aminopropyltriethoxysilane, 2-glycidoxypropyltriethoxysilane, or the like may be used.
  • the inorganic surface treatment agent aluminum oxide (alumina, Al 2 O 3 ), silicon dioxide (silica, SiO 2 ), zirconia (zircon dioxide, ZrO 2 ), sodium silicate, sodium aluminate, sodium aluminum silicate, zinc oxide , mica, etc. may be used, and two or more of them may be mixed and used.
  • the organic surface treatment agent or inorganic surface treatment agent may be included in an amount of about 5 parts by weight or less based on about 100 parts by weight of the white pigment during the surface treatment. In the above range, the whiteness and reflectance of the thermoplastic resin composition for a light emitting diode reflector may be more excellent.
  • the white pigment may be included in an amount of about 50 to about 80 parts by weight, for example, about 55 to about 75 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polyester resin.
  • the content of the white pigment is less than about 50 parts by weight based on about 100 parts by weight of the polyester resin, there is a fear that the reflectance of the thermoplastic resin composition for a light emitting diode reflector may decrease, and when it exceeds about 80 parts by weight, the light emitting diode There exists a possibility that the impact resistance of the thermoplastic resin composition for reflectors, etc. may fall.
  • the glass fiber according to an embodiment of the present invention is applied to the polyester resin together with a white pigment, a specific polyester-based thermoplastic elastomer, etc.
  • a white pigment e.g., a specific polyester-based thermoplastic elastomer, etc.
  • it may include circular cross-sectional glass fibers, flat-shaped glass fibers, combinations thereof, and the like.
  • the circular cross-section glass fiber may be a glass fiber having an average diameter of a circular cross-section measured with an optical microscope of about 5 to about 15 ⁇ m, for example, about 6 to about 14 ⁇ m.
  • the average diameter of the circular cross-section glass fiber is less than about 5 ⁇ m, there is a fear that the rigidity of the thermoplastic resin composition for a light emitting diode reflector may decrease, and when it exceeds about 15 ⁇ m, the reflectance of the thermoplastic resin composition for a light emitting diode reflector, There exists a possibility that impact resistance etc. may fall.
  • the flat glass fiber may have an aspect ratio of a cross section of about 1.5 to about 4, for example, about 2 to about 4, as measured by an optical microscope, and a minor diameter of about 6 to about 10 ⁇ m, for example, about 6 to about 9 ⁇ m.
  • the aspect ratio of the cross section of the flat glass fiber is less than about 1.5 or the minor diameter exceeds about 10 ⁇ m, there is a risk that the impact resistance of the thermoplastic resin composition for a light emitting diode reflector may decrease, and the aspect ratio of the cross section is about 4 If it exceeds, or the minor diameter is less than about 6 ⁇ m, there is a fear that the reflectance of the thermoplastic resin composition for a light emitting diode reflector may decrease.
  • the glass fiber may have an average length of about 1 to about 5 mm before extrusion, and an average length of about 100 to about 700 ⁇ m after extrusion (processing), for example, about 110 to about 690 ⁇ m.
  • the thermoplastic resin composition for a light emitting diode reflector may have excellent impact resistance, rigidity, appearance characteristics, and the like.
  • the glass fiber coated with a surface treatment agent may be used in order to increase bonding strength with a component of a thermoplastic resin composition such as a polyester resin.
  • a surface treatment agent a silane-based compound, a urethane-based compound, or an epoxy-based compound may be used, but is not limited thereto.
  • the glass fiber may be included in an amount of about 5 to about 45 parts by weight, for example, about 10 to about 40 parts by weight, based on about 100 parts by weight of the polyester resin.
  • the content of the glass fiber is less than about 5 parts by weight based on about 100 parts by weight of the polyester resin, there is a risk that the impact resistance of the thermoplastic resin composition for a light emitting diode reflector may decrease, and when it exceeds about 45 parts by weight, light emission There exists a possibility that the reflectance of the thermoplastic resin composition for diode reflectors, etc. may fall.
  • the polyester-based thermoplastic elastomer (TPEE) of the present invention is applied together with a white pigment, glass fiber, etc. to the polyester resin, and injection moldability (releasability), impact resistance, and reflectance of the thermoplastic resin composition for a light emitting diode reflector , which can improve the balance of their physical properties, and the like, according to ASTM D2240, a Shore D hardness measured by a Shore D hardness tester of about 50 to about 70, for example, about 55 to about 65 polyester A thermoplastic elastomer may be used.
  • the Shore D hardness is less than about 50, there is a fear that the injection moldability of the thermoplastic resin composition for a light emitting diode reflector may be deteriorated, and if it exceeds about 70, the impact resistance of the thermoplastic resin composition for a light emitting diode reflector may be lowered. There are concerns.
  • the polyester-based thermoplastic elastomer may be a polymer of a hard segment crystalline polyalkylene terephthalate and a soft segment amorphous polyether (polyalkylene oxide).
  • the polyester-based thermoplastic elastomer has a melt flow index of about 12 to about 20 g/10 min, for example, measured at 230° C. and 2.16 kg load condition according to ASTM D1238. 13 to about 19 g/10 min.
  • the thermoplastic resin composition for a light emitting diode reflector may have excellent impact resistance, injection moldability, and the like.
  • the polyester-based thermoplastic elastomer may be included in an amount of about 0.5 to about 15 parts by weight, for example, about 1.5 to about 9.5 parts by weight, based on about 100 parts by weight of the polyester resin.
  • the content of the polyester-based thermoplastic elastomer is less than about 0.5 parts by weight based on about 100 parts by weight of the polyester resin, there is a fear that the injection moldability, impact resistance, etc. of the thermoplastic resin composition for a light emitting diode reflector may deteriorate, and about 15 When it exceeds a weight part, there exists a possibility that the reflectance, etc. of the thermoplastic resin composition for light emitting diode reflectors may fall.
  • the weight ratio (C:D) of the glass fiber (C) and the polyester-based thermoplastic elastomer (D) is from about 1: 0.05 to about 1:1, for example, from about 1:0.1 to about 1:0.6 can be In the above range, injection moldability, reflectivity, impact resistance, and balance of physical properties thereof of the thermoplastic resin composition for a light emitting diode reflector may be more excellent.
  • thermoplastic resin composition for a light emitting diode reflector may further include a conventional additive according to the use within a range that does not impair the desired effect.
  • the additive include antioxidants, stabilizers, flame retardants, flame retardant auxiliary agents, anti-drip agents, nucleating agents, release agents, antibacterial agents, surfactants, coupling agents, plasticizers, compatibilizers, lubricants, antistatic agents, combinations thereof, and the like. not limited
  • its content when the additive is used, its content may be about 20 parts by weight or less, for example, about 0.1 to about 15 parts by weight based on about 100 parts by weight of the polyester resin, but is not limited thereto.
  • thermoplastic resin composition for a light emitting diode reflector may be prepared through a known method.
  • each component and, if necessary, additives are mixed with a Henschel mixer, V blender, tumbler blender, ribbon blender, etc., and melt-extruded at a temperature of about 250 to about 350° C. using a single screw extruder or twin screw extruder. It can be prepared in the form of pellets.
  • the thermoplastic resin composition for the light emitting diode reflector is a pressure required for mold release (at the center of the specimen measured with a pressure sensor measured with a pressure sensor when a 30 mm cup-shaped specimen is injected at an injection temperature of 300° C. and a mold temperature of 120° C.)
  • the resistance value generated at the eject pin may be about 150 to about 175 N, for example, about 155 to about 175 N.
  • thermoplastic resin composition for the light emitting diode reflector has a reflectance of about 95 to about 98%, for example, about 95 to about 97%.
  • thermoplastic resin composition for the light emitting diode reflector has an unnotched Izod impact strength of about 15 to about 40 kgf ⁇ cm/cm, for example, about 18 to about 1/8′′ thick specimen according to ASTM D4812. It may be about 35 kgf ⁇ cm/cm.
  • the molded article (reflector) according to the present invention is formed from the above-mentioned thermoplastic resin composition for the light emitting diode reflector.
  • a molded article may be manufactured by a known molding method such as injection molding, double injection molding, or thermoforming.
  • the molded article is excellent in injection moldability, reflectivity, impact resistance, balance of these properties, etc., so long as it is used for reflecting light, it can be applied without limitation.
  • it can be used as a reflector for light emitting devices such as parts of various electric and electronic products, indoor and outdoor lighting, automobile lighting, and display devices, and is particularly useful as a reflector for light emitting diodes (LEDs).
  • LEDs light emitting diodes
  • thermoplastic resin composition for a light emitting diode reflector may be molded into a cup-shaped reflector, and may be formed in various other forms.
  • an electrode 2 is formed on a substrate 3 , and a light emitting diode (LED) 6 is mounted on the electrode 2 .
  • the light emitting diode LED 6 is connected to the electrode 2 via a wire 5 .
  • the reflector 1 has a cup shape and has a recess so that the light emitting diodes LED 6 can be mounted thereon.
  • the concave portion is sealed with a sealing resin (4) so that the light emitting diode (LED, 6) can be protected from the outside.
  • the configuration is capable of various modifications and variations from these descriptions by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains.
  • Polycyclohexanedimethylene terephthalate resin (manufacturer: SK Chemicals, product name: Skypura 0502) was used.
  • Titanium oxide (TiO 2 , manufacturer: Chemours, product name: R-105) was used.
  • a circular cross-section glass fiber (manufacturer: Sanit-Gobain, product name: Vetrotex EC10) having an average diameter of about 13 ⁇ m and a length of about 3 mm before processing was used.
  • thermoplastic elastomer (D) thermoplastic elastomer
  • thermoplastic elastomer (manufacturer: SK chemicals, product name: SKYPEL TX460, Shore D hardness: about 60) was used.
  • extrusion was performed at about 300° C. to prepare pellets.
  • the physical properties were measured by the following method, and the results are shown in Tables 1 and 2.
  • Injection moldability (releasability): When injecting a 30 mm cup-shaped specimen at an injection temperature of 300°C and a mold temperature of 120°C, the pressure required for mold release (at the eject pin in the center of the specimen measured with a pressure sensor) The resulting resistance value) (unit: N) was measured.
  • Unnotched Izod impact strength (unit: kgf ⁇ cm/cm): According to ASTM D4812, the unnotched Izod impact strength of a 1/8′′ thick specimen was measured.
  • Example One 2 3 4 5 6 7 (A) (parts by weight) 100 100 100 100 100 100 100 100 100 (B) (parts by weight) 55 64 75 64 64 64 64 64 (C) (parts by weight) 18 18 18 10 40 18 18 (D1) (parts by weight) 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5 1.8 9.1 (D2) (parts by weight) - - - - - - - (D3) (parts by weight) - - - - - - - - Release pressure (N) 169 165 157 174 167 172 162 Reflectance (%) 95.5 96.0 96.9 96.7 95.3 96.1 95.8 Unnotched Izod impact strength (kgf cm/cm) 28 20 18 19 29 18 21
  • thermoplastic resin composition for a light emitting diode reflector according to the present invention is excellent in injection moldability (releasability), reflectance, impact resistance, and balance of physical properties thereof.
  • thermoplastic elastomer (D2) is applied instead of the polyester-based thermoplastic elastomer (D1) of the present invention (Comparative Example 7), it can be seen that the injection moldability of the thermoplastic resin composition for a light emitting diode reflector is lowered,
  • thermoplastic elastomer (D3) is applied (Comparative Example 8), it can be seen that the impact resistance of the thermoplastic resin composition for a light emitting diode reflector is lowered.

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)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

본 발명의 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물은 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리에스테르 수지 약 100 중량부; 백색 안료 약 50 내지 약 80 중량부; 유리 섬유 약 5 내지 약 45 중량부; 및 ASTM D2240에 의거하여, 쇼어 D 경도계로 측정한 쇼어 D 경도가 약 50 내지 약 70인 폴리에스테르계 열가소성 탄성체 약 0.5 내지 약 15 중량부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물은 사출 성형성, 반사율, 내충격성 등이 우수하다.

Description

발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품
본 발명은 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 사출 성형성, 반사율, 내충격성 등이 우수한 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것이다.
발광다이오드(LED; light emitting diode) 및 유기발광다이오드(OLED; organic light emitting diode)는 뛰어난 에너지 효율과 긴 수명으로 인하여, 기존의 광원을 급속히 대체하며 각광을 받고 있다. 일반적으로 발광다이오드는 높은 반사율을 통해 광효율을 극대화시킬 수 있도록, 리플렉터(reflector), 리플렉터 컵(reflector cup), 스크램블러(scrambler), 하우징(housing) 등의 부품 소재와 함께 발광다이오드 패키지(package)를 형성한다. 이러한 부품 소재는 높은 온도에 견딜 수 있으며, 반사율 저하 및 황변화로 인한 백색도 저하를 최소화할 수 있어야 한다.
엔지니어링 플라스틱으로서, 폴리에스테르 수지, 이의 공중합체, 이의 블렌드(blend) 등은 각각 유용한 특성을 나타내어, 제품의 내외장재를 포함한 다양한 분야에 적용되고 있으며, 상기 부품 소재로도 사용되고 있다. 부품 소재에 주로 사용되는 폴리에스테르 수지는 방향족 폴리에스테르 수지 등의 고내열성 폴리에스테르 수지이다. 고내열성 폴리에스테르 수지는 높은 온도에서 변형이 없고, 내변색 특성이 우수하나, 결정화 속도가 느리고, 기계적 강도가 낮으며, 내충격성 등이 떨어진다는 문제점이 있다.
이를 해결하기 위하여, 종래에는 폴리에스테르 수지에 충격보강제, 무기 필러 등의 첨가제를 혼합하여 내충격성, 강성 등을 향상시키고자 하였다. 그러나, 사출 공정에서 높은 금형 온도 적용 시, 충격보강제의 도입에 따른 금형 이형 불량이 발생할 우려가 있고, 사출 공정 기간이 길어질 수 있고, 무기 필러 등을 과량 사용할 경우, 블리드 아웃(bleed-out) 등의 성형 가공성 저하 문제가 발생할 우려가 있다. 또한, 고반사율을 구현할 수 있는 열가소성 수지 조성물을 얻기 위해서는 백색 안료 등의 함량을 증가시켜야 하나, 이 경우, 백색 안료, 무기 필러 등이 과량 첨가됨에 따라, 오히려 열가소성 수지 조성물의 내충격성 등이 저하될 우려가 있다.
따라서, 발광다이오드용 부품 소재 등에 적용할 수 있도록, 상기 문제가 발생되지 않는, 사출 성형성, 반사율, 내충격성 등이 우수한 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 제10-2013-0076733호 등에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 사출 성형성, 반사율, 내충격성 등이 우수한 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 열가소성 수지 조성물로부터 형성된 리플렉터 및 이를 포함하는 반도체 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
1. 본 발명의 하나의 관점은 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다. 상기 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물은 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리에스테르 수지 약 100 중량부; 백색 안료 약 50 내지 약 80 중량부; 유리 섬유 약 5 내지 약 45 중량부; 및 ASTM D2240에 의거하여, 쇼어 D 경도계로 측정한 쇼어 D 경도가 약 50 내지 약 70인 폴리에스테르계 열가소성 탄성체 약 0.5 내지 약 15 중량부;를 포함하는 것을 특징으로 한다:
[화학식 1]
Figure PCTKR2021018027-appb-I000001
상기 화학식 1에서, Ar은 탄소수 6 내지 18의 아릴렌기이고, R1 및 R3는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 선형 알킬렌기이고, R2는 탄소수 5 내지 12의 환형 알킬렌기이다.
2. 상기 1 구체예에서, 상기 폴리에스테르 수지는 하기 화학식 1a로 표시되는 반복단위를 포함할 수 있다.
[화학식 1a]
Figure PCTKR2021018027-appb-I000002
3. 상기 1 또는 2 구체예에서, 상기 백색 안료는 산화티탄, 산화아연, 황화아연, 황산아연, 황산바륨, 탄산칼슘 및 알루미나 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
4. 상기 1 내지 3 구체예에서, 상기 폴리에스테르계 열가소성 탄성체는 하드 세그먼트인 결정성 폴리알킬렌텔레프탈레이트와 소프트 세그먼트인 비결정성 폴리에테르의 중합체일 수 있다.
5. 상기 1 내지 4 구체예에서, 상기 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물은 사출 온도 300℃, 금형 온도 120℃에서 컵(cup) 형태의 두께 30 mm 시편 사출 시, 금형 이형에 필요한 압력이 약 150 내지 약 175 N일 수 있다.
6. 상기 1 내지 5 구체예에서, 상기 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물은 ASTM E1331에 의거하여 측정한 90 mm × 50 mm × 2.5 mm 크기 시편의 450 nm 파장 광에 대한 반사율이 약 95 내지 약 98%일 수 있다.
7. 상기 1 내지 6 구체예에서, 상기 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물은 ASTM D4812에 의거하여 측정한 두께 1/8" 시편의 언노치 아이조드 충격강도가 약 15 내지 약 40 kgf·cm/cm일 수 있다.
8. 본 발명의 다른 관점은 리플렉터에 관한 것이다. 상기 리플렉터는 상기 1 내지 7 중 어느 하나에 따른 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물로부터 형성된다.
9. 본 발명의 또 다른 관점은 반도체 장치에 관한 것이다. 상기 반도체 장치는 상기 리플렉터를 포함한다.
본 발명은 사출 성형성, 반사율, 내충격성 등이 우수한 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 리플렉터 및 이를 포함하는 반도체 장치를 제공하는 발명의 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물로부터 형성된 리플렉터를 포함하는 반도체 장치의 단면도이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면, 다음과 같다.
본 발명에 따른 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물은 (A) 폴리에스테르 수지; (B) 백색 안료; (C) 유리 섬유; 및 (D) 폴리에스테르계 열가소성 탄성체;를 포함한다.
본 명세서에서, 수치범위를 나타내는 "a 내지 b"는 "≥a 이고 ≤b"으로 정의한다.
(A) 폴리에스테르 수지
본 발명의 일 구체예에 따른 폴리에스테르 수지는 고온에서도 열가소성 수지 조성물의 내열성, 내충격성, 강성 등의 기계적 강도 등을 향상시킬 수 있는 것으로서, 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2021018027-appb-I000003
상기 화학식 1에서, Ar은 탄소수 6 내지 18의 아릴렌기이고, R1 및 R3는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 선형 알킬렌기이고, R2는 탄소수 5 내지 12의 환형 알킬렌기이다. 여기서, -R1-R2-R3-는 지환족 디올로부터 유래된 것으로서, 전체 탄소수가 7 내지 22일 수 있다. 상기 폴리에스테르 수지는 주쇄에 고리 모양의 구조가 포함되어 높은 용융 온도를 갖는 것으로서, 예를 들면, 200℃ 이상일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
구체예에서, 상기 폴리에스테르 수지는 방향족 디카르복실산 및 그의 유도체 등을 포함하는 디카르복실산 성분과 지환족 디올을 포함하는 디올 성분을 공지된 중축합 방법에 따라 제조한 것일 수 있다.
구체예에서, 상기 디카르복실산 성분으로는 테레프탈산, 이소프탈산, 1,2-나프탈렌디카르복실산, 1,4-나프탈렌디카르복실산, 1,5-나프탈렌디카르복실산, 1,6-나프탈렌디카르복실산, 1,7-나프탈렌디카르복실산, 1,8-나프탈렌디카르복실산, 2,3-나프탈렌디카르복실산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 2,7-나프탈렌디카르복실산 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
구체예에서, 상기 지환족 디올로는 탄소수 7 내지 22의 지환족 디올, 예를 들면 1,4-시클로헥산디메탄올(CHDM) 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
구체예에서, 상기 폴리에스테르 수지는 하기 화학식 1a로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리시클로헥산디메틸렌테레프탈레이트(PCT) 수지일 수 있다.
[화학식 1a]
Figure PCTKR2021018027-appb-I000004
구체예에서, 상기 폴리에스테르 수지는 겔 투과 크로마토그라피(gel permeation chromatography: GPC)로 헥사플루오로이소프로판올(HFIP) 용매에서 측정한 중량평균분자량이 약 3,000 내지 약 200,000 g/mol, 예를 들면 약 5,000 내지 약 150,000 g/mol일 수 있다. 상기 범위에서, 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물의 사출 성형성, 내충격성, 강성 등이 우수할 수 있다.
(B) 백색 안료
본 발명의 일 구체예에 따른 백색 안료는 상기 폴리에스테르 수지에 유리 섬유, 특정 폴리에스테르계 열가소성 탄성체 등과 함께 적용되어, 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물의 백색도, 반사율, 사출 성형성, 내충격성, 이들의 물성 발란스 등을 향상시킬 수 있는 것으로서, 통상의 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물에 적용되는 백색 안료를 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들면, 산화티탄, 산화아연, 황화아연, 황산아연, 황산바륨, 탄산칼슘, 알루미나, 연백(white lead, 2PbCO3·Pb(OH)2) 등을 단독으로 사용하거나, 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 구체적으로, 결정 구조가 루타일형 또는 정방정계인 산화티탄(TiO2) 등을 사용할 수 있다.
구체예에서, 상기 백색 안료의 평균 입경(D50)은 약 0.01 내지 약 2 ㎛, 예를 들면 약 0.05 내지 약 0.7 ㎛일 수 있다. 상기 범위에서, 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물의 백색도, 반사율 등이 우수할 수 있다. 여기서, 평균 입경(D50)은 입도 분석기(Beckman Coulter社, LS 13 320)로 측정한 수평균 입경이고, D50(분포율이 50%되는 지점의 입경)으로 특정한 값이다.
구체예에서, 상기 백색 안료는 유기 표면처리제 또는 무기 표면처리제로 표면 처리된 것을 사용할 수 있다. 상기 유기 표면처리제로는 실란 커플링제, 폴리디메틸실록산, 트리메틸올프로판(TMP), 펜타에리스리톨, 이들의 조합 등이 사용될 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 예를 들면, 상기 실란 커플링제로는 비닐트리에톡시실란, 2-아미노프로필트리에톡시실란, 2-글리시독시프로필트리에톡시실란 등을 사용할 수 있다. 또한, 상기 무기 표면처리제로는 산화알루미늄(알루미나, Al2O3), 이산화규소(실리카, SiO2), 지르코니아(이산화지르콘, ZrO2), 규산나트륨, 알루민산나트륨, 규산나트륨알루미늄, 산화아연, 운모 등이 사용될 수 있으며, 이들은 2종 이상 혼합하여 사용할 수도 있다. 상기 유기 표면처리제 또는 무기표면처리제는 표면 처리 시, 백색 안료 약 100 중량부에 대하여 약 5 중량부 이하로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물의 백색도 및 반사율 등이 더욱 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 백색 안료는 상기 폴리에스테르 수지 약 100 중량부에 대하여, 약 50 내지 약 80 중량부, 예를 들면 약 55 내지 약 75 중량부로 포함될 수 있다. 상기 백색 안료의 함량이 폴리에스테르 수지 약 100 중량부에 대하여, 약 50 중량부 미만일 경우, 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물의 반사율 등이 저하될 우려가 있고, 약 80 중량부를 초과할 경우, 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물의 내충격성 등이 저하될 우려가 있다.
(C) 유리 섬유
본 발명의 일 구체예에 따른 유리 섬유는 상기 폴리에스테르 수지에 백색 안료, 특정 폴리에스테르계 열가소성 탄성체 등과 함께 적용되어, 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물의 강성, 반사율, 사출 성형성, 내충격성, 이들의 물성 발란스 등을 향상시킬 수 있는 것으로서, 원형 단면(circular cross-sectional) 유리 섬유, 평판형(flat-shaped) 유리 섬유, 이들의 조합 등을 포함할 수 있다.
구체예에서, 상기 원형 단면 유리 섬유는 광학 현미경(optical microscope)으로 측정한 원형 단면의 평균 직경이 약 5 내지 약 15 ㎛, 예를 들면 약 6 내지 약 14 ㎛인 유리 섬유일 수 있다. 상기 원형 단면 유리 섬유의 평균 직경이 약 5 ㎛ 미만일 경우, 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물의 강성 등이 저하될 우려가 있고, 약 15 ㎛를 초과할 경우, 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물의 반사율, 내충격성 등이 저하될 우려가 있다.
구체예에서, 상기 평판형 유리 섬유는 광학 현미경으로 측정한 단면의 종횡비가 약 1.5 내지 약 4, 예를 들면 약 2 내지 약 4일 수 있고, 단경이 약 6 내지 약 10 ㎛, 예를 들면 약 6 내지 약 9 ㎛일 수 있다. 상기 평판형 유리 섬유의 단면의 종횡비가 약 1.5 미만이거나, 단경이 약 10 ㎛를 초과할 경우, 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물의 내충격성 등이 저하될 우려가 있고, 단면의 종횡비가 약 4를 초과하거나, 단경이 약 6 ㎛ 미만일 경우, 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물의 반사율 등이 저하될 우려가 있다.
구체예에서, 상기 유리 섬유는 압출 전 평균 길이가 약 1 내지 약 5 mm일 수 있고, 압출(가공) 후 평균 길이가 약 100 내지 약 700 ㎛, 예를 들면 약 110 내지 약 690 ㎛일 수 있다. 상기 범위에서, 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물의 내충격성, 강성, 외관 특성 등이 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 유리 섬유는 폴리에스테르 수지 등 열가소성 수지 조성물 구성 성분과의 결합력을 증가시키기 위하여, 표면에 표면처리제를 코팅한 것을 사용할 수 있다. 상기 표면처리제로는 실란계 화합물, 우레탄계 화합물, 에폭시계 화합물 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
구체예에서, 상기 유리 섬유는 상기 폴리에스테르 수지 약 100 중량부에 대하여, 약 5 내지 약 45 중량부, 예를 들면 약 10 내지 약 40 중량부로 포함될 수 있다. 상기 유리 섬유의 함량이 폴리에스테르 수지 약 100 중량부에 대하여, 약 5 중량부 미만일 경우, 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물의 내충격성 등이 저하될 우려가 있고, 약 45 중량부를 초과할 경우, 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물의 반사율 등이 저하될 우려가 있다.
(D) 폴리에스테르계 열가소성 탄성체
본 발명의 폴리에스테르계 열가소성 탄성체(thermoplastic polyester elastomer, TPEE)는 상기 폴리에스테르 수지에 백색 안료, 유리 섬유 등과 함께 적용되어, 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물의 사출 성형성(이형성), 내충격성, 반사율, 이들의 물성 발란스 등을 향상시킬 수 있는 것으로서, ASTM D2240에 의거하여, 쇼어 D 경도계로 측정한 쇼어 D(Shore D) 경도가 약 50 내지 약 70, 예를 들면 약 55 내지 약 65인 폴리에스테르계 열가소성 탄성체를 사용할 수 있다. 상기 쇼어 D 경도가 약 50 미만일 경우, 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물의 사출 성형성 등이 저하될 우려가 있고, 약 70을 초과할 경우, 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물의 내충격성 등이 저하될 우려가 있다.
구체예에서, 상기 폴리에스테르계 열가소성 탄성체는 하드 세그먼트인 결정성 폴리알킬렌텔레프탈레이트와 소프트 세그먼트인 비결정성 폴리에테르(폴리알킬렌옥사이드)의 중합체일 수 있다.
구체예에서, 상기 폴리에스테르계 열가소성 탄성체는 ASTM D1238에 의거하여, 230℃, 2.16 kg 하중 조건에서 측정한 유동흐름지수(Melt flow index)가 약 12 내지 약 20 g/10분, 예를 들면 약 13 내지 약 19 g/10분일 수 있다. 상기 범위에서, 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물의 내충격성, 사출 성형성 등이 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 폴리에스테르계 열가소성 탄성체는 상기 폴리에스테르 수지 약 100 중량부에 대하여, 약 0.5 내지 약 15 중량부, 예를 들면 약 1.5 내지 약 9.5 중량부로 포함될 수 있다. 상기 폴리에스테르계 열가소성 탄성체의 함량이 폴리에스테르 수지 약 100 중량부에 대하여, 약 0.5 중량부 미만일 경우, 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물의 사출 성형성, 내충격성 등이 저하될 우려가 있고, 약 15 중량부를 초과할 경우, 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물의 반사율 등이 저하될 우려가 있다.
구체예에서, 상기 유리섬유(C) 및 상기 폴리에스테르계 열가소성 탄성체(D)의 중량비(C:D)는 약 1 : 0.05 내지 약 1 : 1, 예를 들면 약 1 : 0.1 내지 약 1 : 0.6일 수 있다. 상기 범위에서, 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물의 사출 성형성, 반사율, 내충격성, 이들의 물성 발란스 등이 더 우수할 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따른 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물은 목적하는 효과를 손상시키지 않는 범위 내에서 용도에 따라 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제로는 산화방지제, 안정제, 난연제, 난연보조제, 적하방지제, 핵제, 이형제, 항균제, 계면활성제, 커플링제, 가소제, 상용화제, 활제, 정전기 방지제, 이들의 조합 등을 예시할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
구체예에서, 상기 첨가제 사용 시, 그 함량은 상기 폴리에스테르 수지 약 100 중량부에 대하여 약 20 중량부 이하, 예를 들면 약 0.1 내지 약 15 중량부일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 일 구체예에 따른 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물은 공지의 방법을 통해 제조될 수 있다. 예를 들면, 각각의 구성 성분과 필요에 따라, 첨가제를 헨셀믹서, V 블렌더, 텀블러 블렌더, 리본 블렌더 등으로 혼합하고, 이를 일축 압출기 또는 이축 압출기를 이용하여 약 250 내지 약 350℃ 온도에서 용융 압출하여 펠렛상으로 제조할 수 있다.
구체예에서, 상기 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물은 사출 온도 300℃, 금형 온도 120℃에서 컵(cup) 형태의 두께 30 mm 시편 사출 시, 금형 이형에 필요한 압력(압력 센서로 측정한 시편 정중앙의 이젝트 핀에서 발생하는 저항 값)이 약 150 내지 약 175 N, 예를 들면 약 155 내지 약 175 N일 수 있다.
구체예에서, 상기 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물은 ASTM E1331에 의거하여 측정한 90 mm × 50 mm × 2.5 mm 크기 시편의 450 nm 파장 광에 대한 반사율이 약 95 내지 약 98%, 예를 들면 약 95 내지 약 97%일 수 있다.
구체예에서, 상기 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물은 ASTM D4812에 의거하여 두께 1/8" 시편으로 측정한 언노치 아이조드 충격강도가 약 15 내지 약 40 kgf·cm/cm, 예를 들면 약 18 내지 약 35 kgf·cm/cm일 수 있다.
본 발명에 따른 성형품(리플렉터)은 상기 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물로부터 형성된다. 예를 들면, 상기 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물을 이용하여, 사출 성형, 이중 사출 성형, 열 성형 등의 공지된 성형 방법으로 성형품을 제조할 수 있다.
구체예에서, 상기 성형품은 사출 성형성, 반사율, 내충격성, 이들의 물성 발란스 등이 우수하여, 광을 반사하는 용도라면 제한되지 않고 적용할 수 있다. 예를 들면, 각종 전기, 전자 제품의 부품, 실내외 조명, 자동차 조명, 표시 기기 등의 발광 장치용 반사판으로 사용할 수 있고, 특히, 발광다이오드(LED)용 리플렉터로 유용하다.
도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물로부터 형성된 리플렉터를 포함하는 반도체 장치의 단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물은 컵 형태의 리플렉터로 성형될 수 있으며, 기타 다양한 형태로 형성될 수 있다. 상기 반도체 장치는 기판(3) 상부에 전극(2)이 형성되고, 상기 전극(2)에 발광다이오드(LED, 6)가 장착된다. 상기 발광다이오드(LED, 6)는 와이어(5)를 통해 전극(2)에 연결된다. 리플렉터(1)는 컵 형태를 가지며 발광다이오드(LED, 6)가 탑재될 수 있도록 오목부를 갖는다. 상기 오목부에는 발광다이오드(LED, 6)가 외부로부터 보호될 수 있도록 밀봉수지(4)에 의해 봉지된다. 상기 구성은 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 하나, 이러한 실시예들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로, 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
실시예
하기 실시예 및 비교예에서 사용된 각 성분의 사양은 다음과 같다.
(A) 폴리에스테르 수지
폴리시클로헥산디메틸렌테레프탈레이트 수지(제조사: SK Chemicals社, 제품명: Skypura 0502)를 사용하였다.
(B) 백색 안료
산화티탄(TiO2, 제조사: Chemours社, 제품명: R-105)을 사용하였다.
(C) 유리 섬유
평균 직경이 약 13 ㎛이고, 가공 전 길이가 약 3 mm인 원형 단면 유리 섬유(제조사: Sanit-Gobain社, 제품명: Vetrotex EC10)를 사용하였다.
(D) 열가소성 탄성체
(D1) 폴리에스테르계 열가소성 탄성체(제조사: SK chemicals社, 제품명: SKYPEL TX460, 쇼어 D 경도: 약 60)를 사용하였다.
(D2) 폴리에스테르계 열가소성 탄성체(제조사: SK chemicals社, 제품명: SKYPEL LX770A, 쇼어 A 경도: 약 70(쇼어 D 경도 환산 시 약 22))를 사용하였다.
(D3) 폴리에스테르계 열가소성 탄성체(제조사: SK chemicals社, 제품명: SKYPEL G182D, 쇼어 D 경도: 약 80)를 사용하였다.
실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 8
상기 각 구성 성분을 하기 표 1 및 2에 기재된 바와 같은 함량으로 첨가한 후, 약 300℃에서 압출하여 펠렛을 제조하였다. 압출은 L/D=36, 직경 45 mm인 이축 압출기를 사용하였으며, 제조된 펠렛은 약 100℃에서 4시간 이상 건조 후, 6 oz 사출기(성형 온도: 약 300℃, 금형 온도: 약 120℃)에서 사출하여 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물 시편을 제조하였다. 제조된 시편에 대하여, 하기의 방법으로 물성을 측정하고, 그 결과를 표 1 및 2에 나타내었다.
물성 측정 방법
(1) 사출 성형성(이형성): 사출 온도 300℃, 금형 온도 120℃에서 컵(cup) 형태의 두께 30 mm 시편 사출 시, 금형 이형에 필요한 압력(압력 센서로 측정한 시편 정중앙의 이젝트 핀에서 발생하는 저항 값)(단위: N)을 측정하였다.
(2) 반사율(단위: %): ASTM E1331에 의거하여, 450 nm 파장 광(LED 광원)에 대한 90 mm × 50 mm × 2.5 mm 크기 시편의 반사율(SCI(specular component included) 모드 사용)을 측정하였다. 반사율 측정기로서 코니카 미놀타社의 CM-3600d를 사용하였다.
(3) 언노치 아이조드 충격강도(단위: kgf·cm/cm): ASTM D4812에 의거하여, 1/8" 두께 시편의 언노치 아이조드 충격강도를 측정하였다.
실시예
1 2 3 4 5 6 7
(A) (중량부) 100 100 100 100 100 100 100
(B) (중량부) 55 64 75 64 64 64 64
(C) (중량부) 18 18 18 10 40 18 18
(D1) (중량부) 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5 1.8 9.1
(D2) (중량부) - - - - - - -
(D3) (중량부) - - - - - - -
이형 압력 (N) 169 165 157 174 167 172 162
반사율 (%) 95.5 96.0 96.9 96.7 95.3 96.1 95.8
언노치 아이조드 충격강도 (kgf·cm/cm) 28 20 18 19 29 18 21
비교예
1 2 3 4 5 6 7 8
(A) (중량부) 100 100 100 100 100 100 100 100
(B) (중량부) 45 85 64 64 64 64 64 64
(C) (중량부) 18 18 1 50 18 18 18 18
(D1) (중량부) 5.5 5.5 5.5 5.5 0.1 20 - -
(D2) (중량부) - - - - - - 5.5 -
(D3) (중량부) - - - - - - - 5.5
이형 압력 (N) 170 155 175 164 178 160 201 164
반사율 (%) 94.9 97.2 96.8 94.7 96.2 94.8 96.1 95.9
언노치 아이조드 충격강도 (kgf·cm/cm) 29 14 5 30 7 23 21 13
상기 결과로부터, 본 발명에 따른 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물은 사출 성형성(이형성), 반사율, 내충격성 및 이들의 물성 발란스가 우수함을 알 수 있다.
반면, 백색 안료를 본 발명의 함량 범위 미만으로 적용할 경우(비교예 1), 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물의 반사율 등이 저하됨을 알 수 있고, 백색 안료를 본 발명의 함량 범위보다 초과하여 적용할 경우(비교예 2), 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물의 내충격성 등이 저하됨을 알 수 있다. 유리 섬유를 본 발명의 함량 범위 미만으로 적용할 경우(비교예 3), 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물의 내충격성 등이 저하됨을 알 수 있고, 유리 섬유를 본 발명의 함량 범위보다 초과하여 적용할 경우(비교예 4), 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물의 반사율 등이 저하됨을 알 수 있다. 본 발명의 폴리에스테르계 열가소성 탄성체를 본 발명의 함량 범위 미만으로 적용할 경우(비교예 5), 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물의 사출 성형성, 내충격성 등이 저하됨을 알 수 있고, 본 발명의 폴리에스테르계 열가소성 탄성체를 본 발명의 함량 범위보다 초과하여 적용할 경우(비교예 6), 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물의 반사율 등이 저하됨을 알 수 있다. 또한, 본 발명의 폴리에스테르계 열가소성 탄성체 (D1) 대신에, 열가소성 탄성체 (D2)를 적용할 경우(비교예 7), 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물의 사출 성형성 등이 저하됨을 알 수 있고, 열가소성 탄성체 (D3)를 적용할 경우(비교예 8), 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물의 내충격성 등이 저하됨을 알 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리에스테르 수지 약 100 중량부;
    백색 안료 약 50 내지 약 80 중량부;
    유리 섬유 약 5 내지 약 45 중량부; 및
    ASTM D2240에 의거하여, 쇼어 D 경도계로 측정한 쇼어 D 경도가 약 50 내지 약 70인 폴리에스테르계 열가소성 탄성체 약 0.5 내지 약 15 중량부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2021018027-appb-I000005
    상기 화학식 1에서, Ar은 탄소수 6 내지 18의 아릴렌기이고, R1 및 R3는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 선형 알킬렌기이고, R2는 탄소수 5 내지 12의 환형 알킬렌기이다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 폴리에스테르 수지는 하기 화학식 1a로 표시되는 반복단위를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물.
    [화학식 1a]
    Figure PCTKR2021018027-appb-I000006
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 백색 안료는 산화티탄, 산화아연, 황화아연, 황산아연, 황산바륨, 탄산칼슘 및 알루미나 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리에스테르계 열가소성 탄성체는 하드 세그먼트인 결정성 폴리알킬렌텔레프탈레이트와 소프트 세그먼트인 비결정성 폴리에테르의 중합체인 것을 특징으로 하는 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물은 사출 온도 300℃, 금형 온도 120℃에서 컵(cup) 형태의 두께 30 mm 시편 사출 시, 금형 이형에 필요한 압력이 약 150 내지 약 175 N인 것을 특징으로 하는 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물은 ASTM E1331에 의거하여 측정한 90 mm × 50 mm × 2.5 mm 크기 시편의 450 nm 파장 광에 대한 반사율이 약 95 내지 약 98%인 것을 특징으로 하는 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물은 ASTM D4812에 의거하여 측정한 두께 1/8" 시편의 언노치 아이조드 충격강도가 약 15 내지 약 40 kgf·cm/cm인 것을 특징으로 하는 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물로부터 형성되는 리플렉터.
  9. 제8항의 리플렉터를 포함하는 반도체 장치.
PCT/KR2021/018027 2020-12-30 2021-12-01 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품 WO2022145760A1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202180088458.5A CN116670221A (zh) 2020-12-30 2021-12-01 用于发光二极管反射器的热塑性树脂组合物和包括其的模塑产品

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200187482A KR20220095706A (ko) 2020-12-30 2020-12-30 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품
KR10-2020-0187482 2020-12-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022145760A1 true WO2022145760A1 (ko) 2022-07-07

Family

ID=82260497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2021/018027 WO2022145760A1 (ko) 2020-12-30 2021-12-01 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR20220095706A (ko)
CN (1) CN116670221A (ko)
WO (1) WO2022145760A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150062751A (ko) * 2013-11-29 2015-06-08 제일모직주식회사 내변색 및 광특성이 향상된 폴리에스테르 수지 조성물
KR20150114406A (ko) * 2014-04-01 2015-10-12 삼성에스디아이 주식회사 기계적 물성 및 성형 가공성이 향상된 폴리에스테르 수지 조성물
KR20190052799A (ko) * 2017-11-09 2019-05-17 주식회사 엘지화학 열가소성 수지 조성물
KR20200062020A (ko) * 2018-11-26 2020-06-03 롯데첨단소재(주) 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품
JP2020111722A (ja) * 2019-01-16 2020-07-27 旭化成株式会社 熱可塑性樹脂組成物及びその成形品

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150062751A (ko) * 2013-11-29 2015-06-08 제일모직주식회사 내변색 및 광특성이 향상된 폴리에스테르 수지 조성물
KR20150114406A (ko) * 2014-04-01 2015-10-12 삼성에스디아이 주식회사 기계적 물성 및 성형 가공성이 향상된 폴리에스테르 수지 조성물
KR20190052799A (ko) * 2017-11-09 2019-05-17 주식회사 엘지화학 열가소성 수지 조성물
KR20200062020A (ko) * 2018-11-26 2020-06-03 롯데첨단소재(주) 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품
JP2020111722A (ja) * 2019-01-16 2020-07-27 旭化成株式会社 熱可塑性樹脂組成物及びその成形品

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220095706A (ko) 2022-07-07
CN116670221A (zh) 2023-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012081801A1 (ko) 반사성, 내열성 및 내습성이 우수한 폴리아마이드 수지 조성물
KR101842331B1 (ko) 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품
KR101566062B1 (ko) 발광장치 리플렉터용 폴리에스테르 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품
WO2015102177A1 (ko) 내충격성 및 내광성이 우수한 열가소성 수지 조성물
WO2013100578A1 (ko) 내황변성과 내충격성이 우수한 폴리에스테르 수지 조성물
KR101849830B1 (ko) 내충격성 및 광신뢰성이 우수한 폴리에스테르 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품
US10998477B2 (en) Polyester resin composition having improved mechanical properties and moldability
KR102378127B1 (ko) 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품
WO2022145760A1 (ko) 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품
WO2010074417A2 (ko) 나일론계 얼로이 수지 조성물 및 이를 이용한 LED(발광다이오드) 반사체(reflector)
WO2015030325A1 (ko) 내변색특성 및 내충격성이 우수한 열가소성 수지 조성물
WO2014193046A1 (ko) 반사율 및 내변색성이 우수한 폴리아미드계 수지 조성물
WO2021137520A1 (ko) 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품
KR101790402B1 (ko) 폴리 에스테르 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품
WO2021107665A1 (ko) 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품
WO2022145730A1 (ko) 발광다이오드 리플렉터
US9899580B2 (en) Polyester resin composition having improved mechanical properties and anti-discoloration
US10468568B2 (en) Polyester resin composition having improved mechanical properties and moldability
WO2024117646A1 (ko) 발광다이오드 리플렉터용 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품
CN111218094B (zh) 热塑性树脂组合物和由其形成的模制品
WO2015046678A1 (ko) 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품
WO2022019453A1 (ko) 레이저투과용 수지 조성물
WO2022114679A1 (ko) 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품
WO2023054909A1 (ko) 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품
WO2015080356A1 (ko) 광안정성 및 내변색특성이 우수한 열가소성 수지 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21915558

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202180088458.5

Country of ref document: CN

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21915558

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1