具有改进的结晶速率的聚酯组合物制造技术

本发明专利技术涉及具有改进的结晶速率的聚酯组合物。在所此披露的聚合物组合物的特征为适合于制造发光二极管(LED)部件的非常高的结晶速率和热处理后的白度保留率。此种聚合物组合物包含至少一种聚酯、至少一种白色颜料、至少一种无机成核剂以及至少一种增塑剂。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及具有改进的结晶速率的聚酯组合物。在所此披露的聚合物组合物的特征为适合于制造发光二极管(LED)部件的非常高的结晶速率和热处理后的白度保留率。此种聚合物组合物包含至少一种聚酯、至少一种白色颜料、至少一种无机成核剂以及至少一种增塑剂。【专利说明】具有改进的结晶速率的聚酯组合物本申请要求2012年11月29日提交的美国临时申请号US61 / 731051以及2013年2月15日提交的欧洲申请号EP13155500.5的优先权，出于所有目的将这些申请各自的全部内容通过引用结合在此。
本专利技术涉及聚合物组合物，该聚合物组合物包含某些聚酯、至少一种无机成核剂、以及至少一种增塑剂，特征为非常好的结晶速率和优异的光反射率保留。本专利技术进一步提供了一种包含本专利技术的组合物的物品，如发光二极管(LED)器件的一个零件。
技术介绍
LED由于其提供超过传统光源的大量益处而越来越多地在许多应用中用作光源。LED总体上消耗比其他光源显著更少的功率、要求低的操作电压、并且对机械冲击有抵抗力。因此，它们在许多用途中正替代白炽和其他光源并且已经在此类不同的领域，如交通信号、内部和外部照明、移动电话显示屏、汽车显示屏以及闪光灯中找到了应用。LED部件，如反射器要求优异的颜色和改进的物理特性的特别高要求的组合。陶瓷可以有利地用于这些应用中，但还是极其昂贵的并且需要高要求的处理技术。因此，对聚合物进行了广泛地研究和开发以便作为较低成本的材料来替代陶瓷。热塑性聚合物的一个重大益处是它们可以被注射模制并且因此提供了可观的设计灵活性。关于用于制造LED部件的聚合物组合物所注意到的 一个问题是，当暴露于光和高温时它们易于变黄。例如在制造过程中，将LED部件加热到约180°C以便固化环氧树脂或硅封装剂。在进行钎焊操作时，还将LED部件暴露于260°C以上的温度。此外，在使用时，使LED部件常规地经受光和80°C以上的温度。而且，更高电压LED的最近发展导致甚至更高的工作温度，总体上高于100°C。这种同时暴露于光和高温造成了用于形成LED部件的聚合物组合物变黄。希望的是，LED的反射器并且最后还有制造它们的聚合物组合物应该符合多种要求，这些要求值得注意地包括高的光反射率、高的白度、高的尺寸稳定性、高的机械强度、高的热挠曲温度、以及高的耐热性(在暴露于高温时的低褪色及低的反射率损失)同时容易被加工成所希望的形状。聚酯经常用于制造用于包括薄膜、片材、型材、瓶子、以及类似物的宽范围应用中的成型物品。最常使用的聚酯是基于对苯二甲酸或2，6-萘二羧酸，以及包括，例如，聚(对苯二甲酸乙二酯)(“PET”)、聚(对苯二甲酸1，4_ 丁二酯)(“PBT”)、聚(对苯二甲酸环己烷二甲醇酯)(“PCT”)、聚(萘二甲酸环己烷二甲醇酯)(“PCN”)、聚(萘二甲酸乙二醇酯)(“PEN”)以及它们的共聚多酯。这些聚酯是相对廉价的、广泛可获得的并且因为它们的芳香组物质含量，具有高玻璃化转变温度(Tg)，这给予由其制成的成型物品耐热性、刚度和韧性。尽管这些有利特征，某些聚酯如PET和PCT具有一些限制。最显著的限制之一是它们的低结晶速率。在注射模制过程中，被模制的聚合物的结晶速率决定循环时间、最小要求的模制温度以及从该模制脱出零件的容易性(避免开裂和/或变形)。高结晶度也经常是在模制零件中所希望的，这是由于与其相关联的更高的热稳定性和机械稳定性。当模制零件将经受高温，如LED器件的零件，结晶性因此特别是所希望的。提高聚酯结晶速率的现有技术方法已经指向成核剂的结合。尽管使用某些成核剂如无机化合物在某种程度上提高了结晶速率，一些加工条件如注射模制要求甚至更高的结晶速率。其他类型的成核剂如有机盐提供了所要求的较高结晶速率，但当暴露于LED制造工艺的高温时倾向于产生彩色体(color body)。本领域普通技术人员将认识到，热稳定性、模制性能以及反射率的进一步改进对于LED器件的发展是有利的。W02007 / 033129披露了发光二极管组件外壳，这些外壳包含聚PCT组合物，这些PCT组合物包含二氧化钛、无机增强剂或填充剂、以及氧化稳定剂。这些组合物甚至在非常温和的热处理后具有非常低的白度指数。US2012 / 0262927涉及适合于模制LED反射器的组合物，这些LED反射器包含PCT、一种白色颜料和一种反应性粘度稳定剂如一种苯氧基树脂或一种非芳香族环氧树脂。US’ 927在其实例中披露了包含二氧化钛、短切玻璃纤维、2wt.%的滑石以及8wt.%的其他添加剂的PCT组合物。这些组合物在200°C下经过4小时后仅实现了最大约84%的白度指数保留率。W02012 / 1·41967公开了某些白色的基于PCT的聚合物组合物。不幸地，这些示例性组合物都没有显示出将使得它们在老化后适合于LED应用的可接受的反射率数据。因此，在本领域中存在对于一种聚酯组合物的需要，该聚酯组合物特征为聚酯的所有益处同时甚至在热和光暴露后呈现高结晶速率和良好的反射率/白度指数的保留。本专利技术人已经发现，两种特别添加剂的存在增强了某些白色着色聚酯组合物就结晶速率而言的行为，同时在热和光暴露后维持优异的反射率。根据本专利技术的聚酯组合物因此满足以上提及的要求并且将在下文中详细说明。
技术实现思路
在一个第一方面，本专利技术涉及一种聚合物组合物(C)，该聚合物组合物包含:-至少一种聚酯(P)，该聚酯包含至少50mol%的重复单元，这些重复单元包含至少一个脂环族基团，-至少一种选自下组的白色颜料,该组由以下各项组成:Ti02、ZnS、ZnO>BaSO4,-至少一种无机成核剂，以及-至少一种增塑剂，该增塑剂具有至少200°C的沸点，存在的量为基于该聚合物组合物(C)的总重量的至少lwt%和最多4wt%，并且选自下组，该组由以下各项组成:邻苯二甲酸酯类、偏苯三酸酯类、苯甲酸酯类、对苯二甲酸酯类、柠檬酸酯类、环己烷二酸的酯类以及醚类的低聚物/聚合物的酯类。在一个第二方面，本专利技术涉及包括至少一个包含本专利技术聚合物组合物(C)的零件的物品，并且具体地涉及由此种聚合物组合物(C)制造的LED器件的零件。【专利附图】【附图说明】图1示出了描绘实例CE1、CE2、CE3、E6、E7和E8的结晶度作为模制温度的一个函数的曲线图。【具体实施方式】根据本专利技术的聚合物组合物(C)包含四种必要成分，将在下面进行详细说明:聚酯(P)术语“聚酯”旨在包括“共聚多酯”并且应理解为表示包含至少50mOl%、优选至少85mol %的含有至少一个酯部分(moiety)的重复单元的一种聚合物(通常用化学式R-(C=O)-0R’描述)。聚酯可以通过包含至少一个酯部分的环状单体(Ma)的开环聚合、通过包含至少一个羟基基团和至少一个羧酸基团的单体(Mb)的缩聚、或通过包含至少两个羟基基团的至少一种单体(M。)(一种二醇)与包含至少两个羧酸基团的至少一种单体(Md)( —种二羧酸)的缩聚来获得。如在此使用的，术语二羧酸旨在包括二羧酸以及二羧酸的任何衍生物，这些二羧酸的任何衍生 物包括其相关联的酰基齒类、酯类、半酯类、盐类、半盐类、酸酐类、混合酸酐类、或它们的混合物。该聚酯(P)包含至少50mol %、优选至少60mol %、更优选至少7本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合物组合物(C)，其包含：‑  至少一种聚酯(P)，该聚酯(P)包含至少50mol％的含有至少一个脂环族基团的重复单元，‑  至少一种选自下组的白色颜料，该组由以下各项组成：TiO2、ZnS、ZnO、CeO2和BaSO4，‑  至少一种无机成核剂，以及‑  至少一种增塑剂，该增塑剂具有至少200℃的沸点，存在的量为基于该聚合物组合物(C)的总重量的至少1wt.％和最多4wt.％，并且选自下组，该组由以下各项组成：邻苯二甲酸酯类、偏苯三酸酯类、苯甲酸酯类、对苯二甲酸酯类、柠檬酸酯类、环己烷二酸酯类以及醚类的低聚物／聚合物的酯类。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：A邦基奧范尼，
申请(专利权)人：索尔维特殊聚合物美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US