耐光性树脂组合物及其成型体的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及耐光性优异的(或耐光性得到改善的)树脂组合物及其成型体,其包 括非氟类热塑性树脂(例如,芳族聚酰胺、液晶聚酯、芳族聚醚酮树脂等超级工程塑料)。
【背景技术】
[0002] 已知芳族聚醚酮树脂(聚芳基醚酮树脂)等超级工程塑料在耐热性、机械强度等 方面是非常优异的热塑性树脂,但存在耐光性不足的情况。因此,在光进行作用的环境下, 发现各种树脂特性发生变质的情况较多。
[0003] 作为改善这样的耐光性的方法,研究了添加通用的稳定剂(光稳定剂、抗氧化剂 等)等,但由于超级工程塑料的熔点、成型温度(成型加工温度)非常高,因此在成型加工 的过程中,存在以下情况:这样通用的稳定剂会进行热分解,不能得到充分改善耐光性的效 果。另外,不仅进行热分解,稳定剂的分解物还会引起树脂增稠,使热稳定性降低。
[0004] 需要说明的是,日本特开2006-274073号公报(专利文献1)中公开了如下树脂组 合物:其含有(A)聚芳基酮树脂70~99质量%及(B)氟树脂30~1质量%,且树脂组合 物中分散的(B)氟树脂的平均粒径为0. 1~30 μ m。而且,该文献中记载了这样的树脂组合 物提供在滑动性、耐溶剂性、耐热性方面优异的树脂成型体。
[0005] 另外,W02012/005133号公报(专利文献2)中公开了以下树脂组合物:出于改 善滑动性及抗冲击性的目的,该树脂组合物包含芳族聚醚酮树脂及氟树脂,且氟树脂为四 氟乙烯和全氟烯属不饱和化合物的共聚物,其中,芳族聚醚酮树脂和氟树脂的质量比为 95:5~50:50,氟树脂在芳族聚醚酮树脂中分散为粒子状,氟树脂的平均分散粒径为3 μπι 以下。
[0006] 另一方面,发光二极管元件(LED :Light Emitting Diode)等新光源有效地利用了 电力低、高寿命等优点,作为照明、显示元件等的需求在逐渐扩大。LED-般包括:发光半导 体部、引线、兼作壳体的反射器和密封半导体的透明的密封剂。其中,针对反射器部分已用 陶瓷或耐热塑料等各种材料进行了产品化,但在陶瓷的情况下生产能力成为问题,另一方 面,在耐热塑料的情况下,在注塑成型工序(330°C,数分钟)、导电粘合剂或密封剂的热固 化工序(100~200°C,数小时)、锡焊工序(特别是在表面贴装技术(SMT)中使用无铅焊锡 (锡-银-铜合金类焊锡等)时的峰值温度为260°C以上,数分钟)或在实际的使用环境下, 变色导致光反射率的降低成为问题。特别是通用的耐热聚酰胺由于加热容易变色,不能忽 视其光反射率的降低。
[0007] 因此,提出了在聚酰胺树脂中配合有各种添加剂的LED反射器用聚酰胺树脂组合 物[例如,日本特开平2-288274号公报(专利文献3)、日本专利第4892140号公报(专利 文献4)、日本专利第4525917号公报(专利文献5)、日本特开2011-21128号公报(专利文 献6)等]。
[0008] 但是,迄今为止的LED的用途主要是针对液晶电视或室内照明等输出极小的产 品,今后预计针对3D电视、前灯等车载用照明、室外用照明等需要更明亮的用途需要高输 出的LED。
[0009] 就高输出LED而言,除要求这样的高亮度之外,还要求还包含伴随高输出化而强 烈发热的插件的LED的高耐久性。针对这样的要求,一般认为现有的反射器用组合物在高 温下(特别是150°C以上)难以具有长期耐久性,不适宜于高输出LED。
[0010] 另外,另一方面,虽然在高输出LED用途中通常使用的陶瓷基板具有耐热性,但与 可以注塑成型的树脂基板相比,生产能力存在问题。
[0011] 需要说明的是,通常耐热性比聚酰胺树脂高的芳族聚醚酮树脂等,由于可以容易 地预测其会观察到如上所述的缺乏耐光性、物性降低或变色(黄变等),因此,目前不用于 LED的反射器用途。
[0012] 现有技术文献
[0013] 专利文献
[0014] 专利文献1:日本特开2006-274073号公报(权利要求书,[0005]段)
[0015] 专利文献2: W02012/005133号公报(权利要求书,实施例)
[0016] 专利文献3:日本特开平2-288274号公报(权利要求书)
[0017] 专利文献4:专利第4892140号公报(权利要求书)
[0018] 专利文献5:专利第4525917号公报(权利要求书)
[0019] 专利文献6:日本特开2011-21128号公报(权利要求书)
【发明内容】
[0020] 发明要解决的问题
[0021] 因此,本发明的目的在于提供耐光性优异的(或可以改善耐光性的)热塑性树脂 (特别是超级工程塑料)组合物。
[0022] 本发明的其它目的在于,提供即使在光进行作用的环境下也可以维持白色度(或 反射率)的树脂组合物。
[0023] 解决问题的方法
[0024] 已知如上述专利文献1及2那样的将氟树脂分散在芳族聚醚酮树脂中的技术,但 其目的在于改善滑动性等。需要说明的是,虽然专利文献2的[0049]段中有关于耐候性优 异的主旨的记载,但不过是记载了作为氟树脂的通常特性,另外,耐候性和耐光性为不同的 概念。
[0025] 在这样的情况下,本发明人为了实现上述目的进行了深入研究,结果发现:意外 地含氟树脂可以赋予非氟类热塑性树脂(例如,超级工程塑料)改善耐光性的作用,另外, 由于在非氟类热塑性树脂中,即使添加这样的含氟树脂并且添加无机类白色颜料,也具 有优异的改善耐光性的作用或可以进一步赋予协同的优异的改善耐光性的作用,因此在 光(进一步热)进行作用的环境下,可以长期保持非氟类热塑性树脂(或其生料(生物, composition))的白色度(或反射率),进一步由于可以这样长期保持耐光性和白色度,因 此包含这些成分的树脂组合物特别适合于反射器(reflector)用途,从而完成了本发明。
[0026] 即,本发明的树脂组合物为包含非氟类热塑性树脂、含氟树脂、无机类白色颜料的 树脂组合物。
[0027] 非氟类热塑性树脂可以是超级工程塑料(例如,玻璃化转变温度100°C以上的超 级工程塑料),特别可以是选自芳族聚酰胺、液晶聚酯及芳族聚醚酮树脂中的至少1种[例 如,芳族聚醚酮树脂(例如,聚醚醚酮)]。
[0028] 另外,含氟树脂也可以是以四氟乙烯为聚合成分的含氟树脂。另外,含氟树脂也可 以是热塑性氟树脂(或可热熔融的氟树脂)。代表的含氟树脂,可以为四氟乙烯共聚物,特 别可以是选自四氟乙烯和其它氟化烯烃的共聚物(例如,四氟乙烯和其它全氟烯烃的共聚 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烃和氟化乙烯基醚的共聚物(例如,四氟乙烯和其它全氟烯 烃和全氟(烷基乙烯基醚)的共聚物)中的至少1种。
[0029] 本发明的树脂组合物中,各成分的分散形态没有特别限定,例如可以为将包括含 氟树脂(或由含氟树脂形成)的分散相分散至包括非氟类热塑性树脂(或由非氟类热塑性 树脂形成)的连续相的形态。在这样的分散形态中,分散相的平均粒径(或平均分散直径) 例如可以为3 μπι以下。另外,分散相的平均粒子间距例如可以为5 μπι以下。
[0030] 无机类白色颜料例如可以包括氧化钛(例如,经表面处理的金红石型氧化钛)。
[0031] 本发明的树脂组合物中各成分的比例,例如,相对于非氟类热塑性树脂100重量 份,含氟树脂的比例可以为1~150重量份左右,无机类白色颜料的比例也可以为3~150 重量份左右。另外,相对于含氟树脂1重量份,无机类白色颜料的比例可以为〇. 1~20重 量份左右。
[0032] 本发明的树脂组合物可以包含强化材料(例如,纤维状填充剂和/或针状填充 剂)。另外,本发明的树脂组合物可以包含氢氧化镁。
[0033] 由于本发明的树脂组合物具有优异的耐光性和白色度(或白度),因此特别可以 为反射器(反射板、反射体)用的树脂组合物[特别是发光二极管元件(LED)的反射器用 的树脂组合物]。
[0034] 本发明中,还包含由上述树脂组合物形成的成型体。这样的成型体,也可以为反射 器(特别是LED的反射器)。
[0035] 在本发明中,通过将含氟树脂和无机类白色颜料组合添加至非氟类热塑性树脂, 可以提高或改善非氟类热塑性树脂的耐光性(或光稳定性)。另外,伴随耐光性的提高或改 善,还可以提高或改善非氟类热塑性树脂的白色度(或白度)。
[0036] 因此,本发明为用于提高或改善非氟类热塑性树脂的耐光性(或白色度)的添加 剂,还包含包括含氟树脂及无机类白色颜料的耐光性提高剂(光稳定剂或白色度改善剂)。 另外,在本发明中还包含提高非氟类热塑性树脂的耐光性(或白色度)的方法,其中,将该 耐光性提高剂(或白色度提高剂)添加至非氟类热塑性树脂。
[0037] 进一步,在本发明中还包含包括无机类白色颜料和含氟树脂的着色剂(白色着色 剂、着色剂组合物),作为用于将非氟类热塑性树脂着色为白色的着色剂。进一步另外,本发 明中还包含将该着色剂(着色剂组合物)添加至非氟类热塑性树脂而将非氟类热塑性树脂 着色为白色的方法。
[0038] 需要说明的是,在这样的耐光性提高剂、着色剂及使用它们的方法中,各成分的比 例或使用比例和在树脂组合物中的情况相同。
[0039] 发明的效果
[0040] 本发明的树脂组合物为耐光性优异(或可以改善耐光性)的热塑性树脂组合物 (非氟类热塑性树脂组合物)。而且,这样的树脂组合物即使经过高温的熔融混合过程,也 不引起分解或伴随分解的增稠,因此可以保持耐光性的提高或改善作用。因此,本发明的树 脂组合物特别优选为将非氟类热塑性树脂中、需要高温下的成型或加工的热塑性树脂,例 如,芳族聚酰胺、液晶聚酯、芳族聚醚酮树脂等超级工程塑料作为树脂成分的树脂组合物。
[0041] 另外,就本发明的树脂组合物而言,由于即使组合含氟树脂和无机类白色颜料,也 可以提高或改善耐光性(或进一步提高或改善耐光性),因此即使在光进行作用的环境下, 也可以保持源自无机类白色颜料的白色度或反射率。因此,优选用作反射器用途等。
[0042] 进一步,就本发明的树脂组合物而言,由于和非氟类热塑性树脂一起混合的含氟 树脂为树脂状,因此可以抑制非氟类热塑性树脂的树脂特性降低,根据树脂特性,也可以将 源自含氟树脂的优异的特性(以及进一步源自白色颜料的优异的特性)赋予非氟类热塑性 树脂。而且,可以高水平地抑制渗出-卜'')等。因此,就本发明的树脂组合物而言, 有效性及实用性非常高。
【具体实施方式】
[0043] 本发明的树脂组合物包括非氟类热塑性树脂、含氟树脂和无机类白色颜料。
[0044] (非氟类热塑性树脂)
[0045] 作为非氟类热塑性树脂(不含氟的热塑性树脂,简称热塑性树脂、树脂等),只要 是不含氟的树脂(不属于含氟树脂的范畴的树脂)即可,没有特别限定,可以举出例如,非 氟类含卤素树脂(例如,聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯等含氯树脂)、苯乙烯类树脂(例如,聚苯 乙烯、AS树脂等苯乙烯共聚物)、丙烯酸类树脂(例如,聚甲基丙烯酸甲酯等)、烯烃树脂 [例如,链状烯烃树脂(聚乙稀、聚丙稀、聚甲基戊烯等),环状烯烃树脂(所谓C0P、C0C等) 等]、聚缩醛树脂、聚碳酸酯树脂(例如,芳族聚碳酸酯等)、聚酯树脂[例如,脂肪族聚酯树 脂(例如,聚乳酸等)、芳族聚酯树脂(聚芳酯、液晶聚酯等)]、聚酰胺树脂[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 醚树脂(聚苯醚、改性聚苯醚等)、聚醚酮树脂(聚芳基醚酮树脂或芳族聚醚酮树脂等)、聚 砜树脂(聚砜、聚醚砜等)、聚酰亚胺树脂(聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺等)、聚苯 硫醚树脂(聚苯硫醚等)、聚酮硫化物(poly (ketone sulfide))树脂(聚酮硫化物等)