專利名稱：耐熱和光的聚合物組合物的制作方法
耐熱和光的聚合物組合物發(fā)明領(lǐng)域
本發(fā)明涉及聚合物組合物，該聚合物組合物包含至少一種聚酯、至少一種受阻胺化合物以及至少一種三價磷化合物，該三價磷化合物是選自下組，該組由以下各項組成:亞磷酸酯類、亞膦酸酯類及其混合物。
本發(fā)明進一步提供了包含本發(fā)明的組合物的物品，如發(fā)光二極管(LED)器件的一部分。
發(fā)明背景
LED由于其超過傳統(tǒng)光源的許多優(yōu)點而越來越多地在大量應(yīng)用中用作光源。LED總體上與白熾光源和其他光源相比消耗顯著更少的功率、要求低的工作電壓并且對機械沖擊具有抵抗力。因此，它們在許多用途中正替代白熾光源和其他光源并且已經(jīng)用于這樣的各不相同的領(lǐng)域中，如交通信號、內(nèi)部和外部照明、手機顯示屏、汽車顯示屏以及閃光燈。
LED部件，如外殼、反射器以及反射器板要求優(yōu)異的顏色和改進的物理特性的特別高要求的組合。有利地可將陶瓷用于這些應(yīng)用中，但陶瓷還是極其昂貴的并且需要具有高要求的處理技術(shù)。因此，對聚合物組合物進行了廣泛的研究和開發(fā)以便作為較低成本的材料來替代陶瓷。聚合物的一個重大好處是它們可以被注射模制并且因此提供了可觀的設(shè)計靈活性。LED應(yīng)用要求具有良好不透光性和出色反射特性的聚合物組合物。關(guān)于用于制造LED部件的聚合物組合物所注意到的一個問題是，它們在暴露于光和高溫中時易于發(fā)黃。例如在制造過程中，LED部件被加熱到約180°C下以便固化環(huán)氧樹脂或硅封裝劑。在進行釬焊操作時，LED部件也被暴露于高于260°C的溫度下。此外，在使用中，LED部件如汽車部件，按慣例經(jīng)受了高于80°C的溫度。這種在高溫中的暴露造成了用于形成LED部件的聚合物組合物的發(fā)黃。
希望的是，LED的反射器板并且最后還有制造它們的聚合物組合物，應(yīng)該符合多種要求，值得注意地包括高的光反射率(總體上是可見光的反射率)、高的白度、良好的可加工性(例如，良好的可模制性)、高的尺寸穩(wěn)定性(值得注意地為低的線性膨脹系數(shù))、高的機械強度、高的熱偏轉(zhuǎn)溫度、以及高的耐熱性(在暴露于高溫時低褪色及低的反射損失)。
不幸地是，在LED應(yīng)用中使用的各種現(xiàn)有技術(shù)聚合物組合物在暴露于光和熱中時易于發(fā)黃。
W02007/033129披露了發(fā)光二極管組件外殼，這些外殼包含聚(對苯二酸1，4_環(huán)己烷二甲醇酯)(PCT)組合物。更具體地，W02007/033129涉及發(fā)光二極管組件外殼組合物，該組合物包含從40wt.%至95wt.%的PCT、從5wt.%至60wt.%的二氧化鈦、從O至40wt.%的至少一種無機增強劑或填充劑、以及從O至3wt.%的至少一種氧化性穩(wěn)定劑，其中這些重量百分比是基于該組合物的總重量。
本領(lǐng)域普通技術(shù) 人員將認識到，熱穩(wěn)定性、模制性能以及反射率的進一步改進對于LED器件的發(fā)展是有利的。
諸位發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，兩種特別添加劑的存在以協(xié)同方式大大增強了聚酯組合物在經(jīng)受同時的熱和光暴露時的行為。
根據(jù)本發(fā)明的聚酯組合物滿足以上要求并且在下面詳細地說明。
發(fā)明概述
在一個第一方面，本發(fā)明涉及一種聚合體組合物，該聚合體組合物包含:
至少一種聚酯；
至少一種受阻胺化合物；以及
至少一種三價磷化合物，該三價磷化合物是選自下組，該組由以下各項組成:亞磷酸酯類、亞膦酸酯類及其混合物。
在一個第二方面，本發(fā)明涉及以下物品，這些物品包括至少一個含有本發(fā)明聚合物組合物的部分，并且具體地涉及由此類組合物制造的LED器件的一部分。
發(fā)明的詳細說明
根據(jù)本發(fā)明的聚合物組合物包含三種必要成分，將在下面進行詳細說明:
聚酯
術(shù)語“聚酯”旨在表示包含至少50mOl%、優(yōu)選至少85m0l%的、含有至少一個酯部分(moiety)的重復(fù)單元(通常用化學(xué)式R-(C = O)-OR描述)的一種聚合物。聚酯可以通過包含至少一個酯部分的環(huán)狀單體(Ma)的開環(huán)聚合、通過包含至少一個羥基以及至少一個羧酸基團的單體(Mb)的縮聚、或通過包含至少兩個羥基的至少一種單體(M。)(一種二醇)與包含至少兩個羧酸基團(一種二羧酸)的至少一種單體(Md)的縮聚來獲得。
單體(Ma)的非限制性實例包括丙交酯和已內(nèi)酯。
單體(Mb)的非限制性實例包括乙醇酸、4-羥基苯甲酸、6-羥基萘-2-羧酸。
單體(Mc)的非限制性實例包括1，4_環(huán)己烷二甲醇；乙二醇；1，4_丁二醇；1，3_丙二醇；1，5_戊二醇；1，6_己二醇；以及新戊二醇，而1，4_環(huán)己烷二甲醇和新戊二醇是優(yōu)選的。
單體(Md)的非限制性實例包括對苯二甲酸、間苯二甲酸、萘二羧酸、環(huán)己烷二羧酸、琥珀酸、癸二酸以及己二酸，而對苯二甲酸和環(huán)己烷二羧酸是優(yōu)選的。
取決于對單體的選擇，聚酯可以是全脂肪族的、半芳香族的或全芳香族的。
本發(fā)明的組合物的聚酯可以是一種共聚物或均聚物。
當(dāng)本發(fā)明的組合物的聚酯是共聚物時，優(yōu)選地至少50mol %、更優(yōu)選至少6OmoI %、還更優(yōu)選地至少70mol %、甚至更優(yōu)選地至少80mol %、并且最優(yōu)選地至少90mol %的重復(fù)單元是通 過對苯二甲酸的縮聚獲得的。更優(yōu)選地,至少50mol %、還更優(yōu)選至少60mol %、甚至更優(yōu)選地至少70mol %、并且最優(yōu)選地至少80mol %的重復(fù)單元是通過對苯二甲酸與1，4_環(huán)己烷二甲醇的縮聚獲得的。
當(dāng)本發(fā)明的組合物的聚酯是均聚物時，它可以選自下組，該組由以下各項組成 聚乙二醇或聚乙醇酸(PGA)、聚乳酸(PLA)、聚己酸內(nèi)酯(PCL)、聚己二酸乙二酯(PEA)、聚羥基烷酸酯(PHA)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚對苯二甲酸丙二酯(PPT)、聚對苯二甲酸三亞甲酯(PTT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚(對苯二酸1，4-亞己烷二甲醇酯)(PCT)、以及液晶聚酯(LCP)。它優(yōu)選地選自下組，該組由以下各項組成:PBT、PTT、PEN、PET、PCT和LCP。更優(yōu)選地它是選自下組，該組由以下各項組成:PBT、PCT和LCP。更優(yōu)選地它是PCT(即，通過對苯二甲酸與1，4_環(huán)己烷二甲醇的縮聚獲得的均聚物)。
根據(jù)本發(fā)明的聚合物組合物還可以包含至少兩種聚酯。在這樣的情況下，該聚酯優(yōu)選地選自PCT與LCP或PBT與PCT的共混物。
在此使用的聚酯有利地具有的特性粘度在約30°C下在60: 40的苯酚/四氯乙烷混合物或類似溶劑中測量是從約0.6至約2.0dl/go對本發(fā)明特別適合的聚酯具有0.6至約1.4dl/g的特性粘度。
在此使用的聚酯具有的根據(jù)IS0-11357-3通過DSC測量的熔點有利地是至少250°C、優(yōu)選至少260°C、更優(yōu)選至少270°C并且最優(yōu)選280°C。此外，其熔點最大為350°C、優(yōu)選最大340°C、更優(yōu)選最大330°C并且最優(yōu)選為最高320°C。
對本發(fā)明特別適合的聚酯具有范圍從280°C至320°C的熔點。
該聚酯存在的量基于該組合物的總重量優(yōu)選為至少48wt.%、更優(yōu)選至少50wt.%、還更優(yōu)選地至少52wt.%并且最優(yōu)選地至少54wt.%。
該聚酷存在的量基于該組合物的總重量還有利地為最多90wt.*%、優(yōu)選最多85wt.%、更優(yōu)選地最多80wt.%、還更優(yōu)選地最多75wt.%、并且最優(yōu)選地最多70wt.%。
當(dāng)聚酯在該組合物中存在的量基于該組合物的總重量是從約48wt.%至約90wt.%、優(yōu)選地從約50wt.%至約70wt.%時,獲得了優(yōu)異的結(jié)果。
受阻胺化合物
根據(jù)本發(fā)明的聚合物組合物除聚酯外還包含至少一種受阻胺化合物。
術(shù)語“受阻胺化合物”旨在表示本領(lǐng)域熟知的2，2，6，6-四甲基哌啶的衍生物(參見例如:塑料添加劑手冊，第 5 版,漢薩,2001 (Plastics Additives Handbook, 5th ed.,HanSer，2001))。根據(jù)本發(fā)明的組合物的受阻胺化合物可以具有低分子量或高分子量。
低分子量的受阻胺化合物典型地具有的分子量為最多900、優(yōu)選地最多800、更優(yōu)選地最多700、還更優(yōu)選 地最多600并且最優(yōu)選地最多500g/mol。
低分子量受阻胺化合物的實例在下表I中列出:
表1:低分子量受阻胺化合物的實例
權(quán)利要求
1.聚合物組合物，其包含: 至少一種聚酯； 至少一種受阻胺化合物；以及 至少一種三價磷化合物，該三價磷化合物選自亞磷酸酯類、亞膦酸酯類及其混合物， 其中所述至少一種三價磷化合物存在的量基于該組合物的總重量為0.3重量％至5重量％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物組合物，其中所述聚酯的至少50摩爾％的重復(fù)單元是通過對苯二甲酸與1，4-環(huán)己烷二甲醇的縮聚作用獲得的。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的聚合物組合物，其中所述聚酯是聚(對苯二酸1，4-環(huán)己烷二甲醇酯)。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的聚合物組合物，其中所述至少一種受阻胺化合物存在的量基于該組合物的總重量為0.05重量％至2重量％。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的聚合物組合物，其中它進一步包含至少一種白色顏料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚合物組合物，其中所述白色顏料選自Ti02、ZnS2,ZnO和BaSO40
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的聚合物組合物，其中它進一步包含至少一種增強填充劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的聚合物組合物，其中所述增強填充劑選自玻璃纖維、硅灰石、碳纖維、滑石、云母和高嶺土。
9.包含根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的聚合物組合物的物品。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的物 品，其中它是LED器件的一部分。
全文摘要
本發(fā)明涉及耐熱和光的聚合物組合物，具體地涉及一種包含至少一種聚酯、至少一種受阻胺化合物以及至少一種三價磷化合物的聚合物組合物以及物品如LED器件，該三價磷化合物是選自下組，該組由以下各項組成亞磷酸酯類、亞膦酸酯類及其混合物。
文檔編號C08K5/3435GK103160079SQ20121054450
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月16日
發(fā)明者克里斯蒂·W·克羅, 科琳·布舍爾曼, 亞歷山德羅·邦喬瓦尼 申請人:索維特殊聚合物有限責(zé)任公司