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耐光性樹脂組合物及其成型體的制作方法

文檔序號:9568193閱讀:634來源:國知局
耐光性樹脂組合物及其成型體的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及耐光性優(yōu)異的(或耐光性得到改善的)樹脂組合物及其成型體,其包 括非氟類熱塑性樹脂(例如,芳族聚酰胺、液晶聚酯、芳族聚醚酮樹脂等超級工程塑料)。
【背景技術】
[0002] 已知芳族聚醚酮樹脂(聚芳基醚酮樹脂)等超級工程塑料在耐熱性、機械強度等 方面是非常優(yōu)異的熱塑性樹脂,但存在耐光性不足的情況。因此,在光進行作用的環(huán)境下, 發(fā)現各種樹脂特性發(fā)生變質的情況較多。
[0003] 作為改善這樣的耐光性的方法,研究了添加通用的穩(wěn)定劑(光穩(wěn)定劑、抗氧化劑 等)等,但由于超級工程塑料的熔點、成型溫度(成型加工溫度)非常高,因此在成型加工 的過程中,存在以下情況:這樣通用的穩(wěn)定劑會進行熱分解,不能得到充分改善耐光性的效 果。另外,不僅進行熱分解,穩(wěn)定劑的分解物還會引起樹脂增稠,使熱穩(wěn)定性降低。
[0004] 需要說明的是,日本特開2006-274073號公報(專利文獻1)中公開了如下樹脂組 合物:其含有(A)聚芳基酮樹脂70~99質量%及(B)氟樹脂30~1質量%,且樹脂組合 物中分散的(B)氟樹脂的平均粒徑為0. 1~30 μ m。而且,該文獻中記載了這樣的樹脂組合 物提供在滑動性、耐溶劑性、耐熱性方面優(yōu)異的樹脂成型體。
[0005] 另外,W02012/005133號公報(專利文獻2)中公開了以下樹脂組合物:出于改 善滑動性及抗沖擊性的目的,該樹脂組合物包含芳族聚醚酮樹脂及氟樹脂,且氟樹脂為四 氟乙烯和全氟烯屬不飽和化合物的共聚物,其中,芳族聚醚酮樹脂和氟樹脂的質量比為 95:5~50:50,氟樹脂在芳族聚醚酮樹脂中分散為粒子狀,氟樹脂的平均分散粒徑為3 μπι 以下。
[0006] 另一方面,發(fā)光二極管元件(LED :Light Emitting Diode)等新光源有效地利用了 電力低、高壽命等優(yōu)點,作為照明、顯示元件等的需求在逐漸擴大。LED-般包括:發(fā)光半導 體部、引線、兼作殼體的反射器和密封半導體的透明的密封劑。其中,針對反射器部分已用 陶瓷或耐熱塑料等各種材料進行了產品化,但在陶瓷的情況下生產能力成為問題,另一方 面,在耐熱塑料的情況下,在注塑成型工序(330°C,數分鐘)、導電粘合劑或密封劑的熱固 化工序(100~200°C,數小時)、錫焊工序(特別是在表面貼裝技術(SMT)中使用無鉛焊錫 (錫-銀-銅合金類焊錫等)時的峰值溫度為260°C以上,數分鐘)或在實際的使用環(huán)境下, 變色導致光反射率的降低成為問題。特別是通用的耐熱聚酰胺由于加熱容易變色,不能忽 視其光反射率的降低。
[0007] 因此,提出了在聚酰胺樹脂中配合有各種添加劑的LED反射器用聚酰胺樹脂組合 物[例如,日本特開平2-288274號公報(專利文獻3)、日本專利第4892140號公報(專利 文獻4)、日本專利第4525917號公報(專利文獻5)、日本特開2011-21128號公報(專利文 獻6)等]。
[0008] 但是,迄今為止的LED的用途主要是針對液晶電視或室內照明等輸出極小的產 品,今后預計針對3D電視、前燈等車載用照明、室外用照明等需要更明亮的用途需要高輸 出的LED。
[0009] 就高輸出LED而言,除要求這樣的高亮度之外,還要求還包含伴隨高輸出化而強 烈發(fā)熱的插件的LED的高耐久性。針對這樣的要求,一般認為現有的反射器用組合物在高 溫下(特別是150°C以上)難以具有長期耐久性,不適宜于高輸出LED。
[0010] 另外,另一方面,雖然在高輸出LED用途中通常使用的陶瓷基板具有耐熱性,但與 可以注塑成型的樹脂基板相比,生產能力存在問題。
[0011] 需要說明的是,通常耐熱性比聚酰胺樹脂高的芳族聚醚酮樹脂等,由于可以容易 地預測其會觀察到如上所述的缺乏耐光性、物性降低或變色(黃變等),因此,目前不用于 LED的反射器用途。
[0012] 現有技術文獻
[0013] 專利文獻
[0014] 專利文獻1:日本特開2006-274073號公報(權利要求書,[0005]段)
[0015] 專利文獻2: W02012/005133號公報(權利要求書,實施例)
[0016] 專利文獻3:日本特開平2-288274號公報(權利要求書)
[0017] 專利文獻4:專利第4892140號公報(權利要求書)
[0018] 專利文獻5:專利第4525917號公報(權利要求書)
[0019] 專利文獻6:日本特開2011-21128號公報(權利要求書)

【發(fā)明內容】

[0020] 發(fā)明要解決的問題
[0021] 因此,本發(fā)明的目的在于提供耐光性優(yōu)異的(或可以改善耐光性的)熱塑性樹脂 (特別是超級工程塑料)組合物。
[0022] 本發(fā)明的其它目的在于,提供即使在光進行作用的環(huán)境下也可以維持白色度(或 反射率)的樹脂組合物。
[0023] 解決問題的方法
[0024] 已知如上述專利文獻1及2那樣的將氟樹脂分散在芳族聚醚酮樹脂中的技術,但 其目的在于改善滑動性等。需要說明的是,雖然專利文獻2的[0049]段中有關于耐候性優(yōu) 異的主旨的記載,但不過是記載了作為氟樹脂的通常特性,另外,耐候性和耐光性為不同的 概念。
[0025] 在這樣的情況下,本發(fā)明人為了實現上述目的進行了深入研究,結果發(fā)現:意外 地含氟樹脂可以賦予非氟類熱塑性樹脂(例如,超級工程塑料)改善耐光性的作用,另外, 由于在非氟類熱塑性樹脂中,即使添加這樣的含氟樹脂并且添加無機類白色顏料,也具 有優(yōu)異的改善耐光性的作用或可以進一步賦予協(xié)同的優(yōu)異的改善耐光性的作用,因此在 光(進一步熱)進行作用的環(huán)境下,可以長期保持非氟類熱塑性樹脂(或其生料(生物, composition))的白色度(或反射率),進一步由于可以這樣長期保持耐光性和白色度,因 此包含這些成分的樹脂組合物特別適合于反射器(reflector)用途,從而完成了本發(fā)明。
[0026] 即,本發(fā)明的樹脂組合物為包含非氟類熱塑性樹脂、含氟樹脂、無機類白色顏料的 樹脂組合物。
[0027] 非氟類熱塑性樹脂可以是超級工程塑料(例如,玻璃化轉變溫度100°C以上的超 級工程塑料),特別可以是選自芳族聚酰胺、液晶聚酯及芳族聚醚酮樹脂中的至少1種[例 如,芳族聚醚酮樹脂(例如,聚醚醚酮)]。
[0028] 另外,含氟樹脂也可以是以四氟乙烯為聚合成分的含氟樹脂。另外,含氟樹脂也可 以是熱塑性氟樹脂(或可熱熔融的氟樹脂)。代表的含氟樹脂,可以為四氟乙烯共聚物,特 別可以是選自四氟乙烯和其它氟化烯烴的共聚物(例如,四氟乙烯和其它全氟烯烴的共聚 物)、四氟乙烯和氟化乙烯基醚的共聚物(例如,四氟乙烯和全氟(烷基乙烯基醚)的共聚 物)、及四氟乙烯和其它氟化烯烴和氟化乙烯基醚的共聚物(例如,四氟乙烯和其它全氟烯 烴和全氟(烷基乙烯基醚)的共聚物)中的至少1種。
[0029] 本發(fā)明的樹脂組合物中,各成分的分散形態(tài)沒有特別限定,例如可以為將包括含 氟樹脂(或由含氟樹脂形成)的分散相分散至包括非氟類熱塑性樹脂(或由非氟類熱塑性 樹脂形成)的連續(xù)相的形態(tài)。在這樣的分散形態(tài)中,分散相的平均粒徑(或平均分散直徑) 例如可以為3 μπι以下。另外,分散相的平均粒子間距例如可以為5 μπι以下。
[0030] 無機類白色顏料例如可以包括氧化鈦(例如,經表面處理的金紅石型氧化鈦)。
[0031] 本發(fā)明的樹脂組合物中各成分的比例,例如,相對于非氟類熱塑性樹脂100重量 份,含氟樹脂的比例可以為1~150重量份左右,無機類白色顏料的比例也可以為3~150 重量份左右。另外,相對于含氟樹脂1重量份,無機類白色顏料的比例可以為〇. 1~20重 量份左右。
[0032] 本發(fā)明的樹脂組合物可以包含強化材料(例如,纖維狀填充劑和/或針狀填充 劑)。另外,本發(fā)明的樹脂組合物可以包含氫氧化鎂。
[0033] 由于本發(fā)明的樹脂組合物具有優(yōu)異的耐光性和白色度(或白度),因此特別可以 為反射器(反射板、反射體)用的樹脂組合物[特別是發(fā)光二極管元件(LED)的反射器用 的樹脂組合物]。
[0034] 本發(fā)明中,還包含由上述樹脂組合物形成的成型體。這樣的成型體,也可以為反射 器(特別是LED的反射器)。
[0035] 在本發(fā)明中,通過將含氟樹脂和無機類白色顏料組合添加至非氟類熱塑性樹脂, 可以提高或改善非氟類熱塑性樹脂的耐光性(或光穩(wěn)定性)。另外,伴隨耐光性的提高或改 善,還可以提高或改善非氟類熱塑性樹脂的白色度(或白度)。
[0036] 因此,本發(fā)明為用于提高或改善非氟類熱塑性樹脂的耐光性(或白色度)的添加 劑,還包含包括含氟樹脂及無機類白色顏料的耐光性提高劑(光穩(wěn)定劑或白色度改善劑)。 另外,在本發(fā)明中還包含提高非氟類熱塑性樹脂的耐光性(或白色度)的方法,其中,將該 耐光性提高劑(或白色度提高劑)添加至非氟類熱塑性樹脂。
[0037] 進一步,在本發(fā)明中還包含包括無機類白色顏料和含氟樹脂的著色劑(白色著色 劑、著色劑組合物),作為用于將非氟類熱塑性樹脂著色為白色的著色劑。進一步另外,本發(fā) 明中還包含將該著色劑(著色劑組合物)添加至非氟類熱塑性樹脂而將非氟類熱塑性樹脂 著色為白色的方法。
[0038] 需要說明的是,在這樣的耐光性提高劑、著色劑及使用它們的方法中,各成分的比 例或使用比例和在樹脂組合物中的情況相同。
[0039] 發(fā)明的效果
[0040] 本發(fā)明的樹脂組合物為耐光性優(yōu)異(或可以改善耐光性)的熱塑性樹脂組合物 (非氟類熱塑性樹脂組合物)。而且,這樣的樹脂組合物即使經過高溫的熔融混合過程,也 不引起分解或伴隨分解的增稠,因此可以保持耐光性的提高或改善作用。因此,本發(fā)明的樹 脂組合物特別優(yōu)選為將非氟類熱塑性樹脂中、需要高溫下的成型或加工的熱塑性樹脂,例 如,芳族聚酰胺、液晶聚酯、芳族聚醚酮樹脂等超級工程塑料作為樹脂成分的樹脂組合物。
[0041] 另外,就本發(fā)明的樹脂組合物而言,由于即使組合含氟樹脂和無機類白色顏料,也 可以提高或改善耐光性(或進一步提高或改善耐光性),因此即使在光進行作用的環(huán)境下, 也可以保持源自無機類白色顏料的白色度或反射率。因此,優(yōu)選用作反射器用途等。
[0042] 進一步,就本發(fā)明的樹脂組合物而言,由于和非氟類熱塑性樹脂一起混合的含氟 樹脂為樹脂狀,因此可以抑制非氟類熱塑性樹脂的樹脂特性降低,根據樹脂特性,也可以將 源自含氟樹脂的優(yōu)異的特性(以及進一步源自白色顏料的優(yōu)異的特性)賦予非氟類熱塑性 樹脂。而且,可以高水平地抑制滲出-卜'')等。因此,就本發(fā)明的樹脂組合物而言, 有效性及實用性非常高。
【具體實施方式】
[0043] 本發(fā)明的樹脂組合物包括非氟類熱塑性樹脂、含氟樹脂和無機類白色顏料。
[0044] (非氟類熱塑性樹脂)
[0045] 作為非氟類熱塑性樹脂(不含氟的熱塑性樹脂,簡稱熱塑性樹脂、樹脂等),只要 是不含氟的樹脂(不屬于含氟樹脂的范疇的樹脂)即可,沒有特別限定,可以舉出例如,非 氟類含鹵素樹脂(例如,聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯等含氯樹脂)、苯乙烯類樹脂(例如,聚苯 乙烯、AS樹脂等苯乙烯共聚物)、丙烯酸類樹脂(例如,聚甲基丙烯酸甲酯等)、烯烴樹脂 [例如,鏈狀烯烴樹脂(聚乙稀、聚丙稀、聚甲基戊烯等),環(huán)狀烯烴樹脂(所謂C0P、C0C等) 等]、聚縮醛樹脂、聚碳酸酯樹脂(例如,芳族聚碳酸酯等)、聚酯樹脂[例如,脂肪族聚酯樹 脂(例如,聚乳酸等)、芳族聚酯樹脂(聚芳酯、液晶聚酯等)]、聚酰胺樹脂[例如,脂肪族 聚酰胺(聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺610、聚酰胺11、聚酰胺12等)、芳族聚酰胺等]、聚苯 醚樹脂(聚苯醚、改性聚苯醚等)、聚醚酮樹脂(聚芳基醚酮樹脂或芳族聚醚酮樹脂等)、聚 砜樹脂(聚砜、聚醚砜等)、聚酰亞胺樹脂(聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚醚酰亞胺等)、聚苯 硫醚樹脂(聚苯硫醚等)、聚酮硫化物(poly (ketone sulfide))樹脂(聚酮硫化物等)
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