聚酰胺組合物以及由其制造的物品的制作方法
【專利摘要】聚酰胺組合物非常適合于制造LED器件，這些LED器件包括：(a)至少一種聚酰胺，該聚酰胺包括衍生自至少一種C6和／或至少一種C10二胺以及衍生自至少一種具有化學(xué)式HO-C(=O)-R-C(=O)-OH的二羧酸(其中R是一個(gè)脂環(huán)族部分)的重復(fù)單元；(b)至少一種增強(qiáng)填充劑；以及(c)至少一種選自下組的白色顏料，該組由以下各項(xiàng)組成：TiO2、ZnS2、ZnO、和BaSO4。
【專利說明】聚酰胺組合物以及由其制造的物品
[0001]本申請(qǐng)要求于2011年4月6日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?1 / 472304的優(yōu)先權(quán)，為所有目的將該申請(qǐng)的全部內(nèi)容通過引用結(jié)合在此。
發(fā)明領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種聚酰胺組合物，該聚酰胺組合物包括至少一種具有-C(=0)-R-C(=0)-部分(moiety)(其中R是一個(gè)脂環(huán)族部分)的聚酰胺。
[0003]本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種包括本發(fā)明的組合物的物品，如LED器件。
[0004]發(fā)明背景
[0005]發(fā)光二極管(LED)部件，如反射器、反射杯、和擾頻器，要求具有優(yōu)異的顏色和改進(jìn)的物理特性的特別高要求的組合。陶瓷可以有利地在那些應(yīng)用中使用，但仍然是極其昂貴的。因此，對(duì)聚合物組合物進(jìn)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。LED應(yīng)用要求具有良好不透明度和反射特性的聚合物組合物。用于LED應(yīng)用的多種有用的聚合物組合物是已知，這些組合物通常包含縮聚物，如聚鄰苯二甲酰胺。注意到在LED應(yīng)用中所使用的現(xiàn)有技術(shù)組合物的一個(gè)問題是當(dāng)被暴露于光和熱時(shí)它們有變黃的傾向。
[0006]在制造過程中LED部件暴露于升高的溫度。例如，在制作步驟中這些LED部件被加熱到約180°C以固化環(huán)氧樹脂灌注化合物。在進(jìn)行釬焊操作時(shí)，LED部件也被暴露于高于260°C的溫度。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。
[0007]希望的是，LED的反射片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(jī)械強(qiáng)度、高的熱撓曲溫度、以及高的耐熱性(在暴露于高溫時(shí)，例如借助于焊接諸如此類，低褪色及低的反射損失)。
[0008]在暴露于高溫和高強(qiáng)度輻射之后，反射器部件的退化可能使LED器件遭受光畸變和/或不良的發(fā)射效率。
[0009]含有對(duì)苯二甲酸的高熔點(diǎn)聚酰胺化合物展示出作為材料的實(shí)用性，這些材料用于基于LED的照明器件的反射片/反射表面。典型含有二氧化鈦顏料的這些樹脂化合物展現(xiàn)了用于模塑的優(yōu)越性能，并且模制零件在制作和最終使用過程中展現(xiàn)出高熱穩(wěn)定性，包括尺寸穩(wěn)定性和機(jī)械特性的保留。在加工和最終使用過程中白度和反射率的保持也非常好。
[0010]US7, 009, 029提出了一種包括聚酰胺、二氧化鈦、以及無機(jī)填充劑的樹脂組合物，該組合物用于耐受在LED器件的制造中表面安裝工藝過程中典型的熱要求。所提出的聚酰胺包括二胺和二羧酸單元，其中至少60摩爾％的二酸是對(duì)苯二甲酸，并且其中至少60摩爾％的二胺包括I，9-壬二胺和/或2-甲基-1，8-辛二胺。要求了在于170°C熱老化后以及在UV照射后改進(jìn)的耐焊性和反射率保留。
[0011]US6, 936，682披露了一種聚酰胺組合物，該組合物展現(xiàn)了良好的可塑性、韌性、低吸水率、耐化學(xué)性、以及在紫外照射后優(yōu)異的強(qiáng)度保留。這些組合物在汽車、電器/電子零件、工業(yè)材料等中找到了用途。該聚酰胺組合物包括在全部羧酸組份中10摩爾％-80摩爾％的1，4_環(huán)己烷二羧酸和一種脂肪族二胺組分(六亞甲基二胺)。該被披露的組合物特征是缺乏反射率保留。
[0012]JP2011021128涉及一種適合于LED反射器的聚酰胺組合物，該組合物包括100重量份的由作為二酸的環(huán)己烷二羧酸和1，9_壬二胺和/或2-甲基-1，8-二胺制成的聚酰胺，1-40重量份的氧化鈦，以及5-30重量份的增強(qiáng)填充劑。
[0013]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，熱穩(wěn)定性、模制性能以及反射率的進(jìn)一步改進(jìn)對(duì)于LED組件的發(fā)展是有利的。在電子設(shè)備、標(biāo)識(shí)、汽車、以及住宅和商業(yè)照明中的功率和亮度越來越大的LED照明器件的使用已經(jīng)驅(qū)使制造和最終使用標(biāo)準(zhǔn)包括甚至更高的初始和保留反射率同時(shí)將LED器件的生產(chǎn)成本以及，更不容質(zhì)疑的，由此制成的材料的成本保持在一個(gè)可接受水平。
[0014]概述
[0015]本發(fā)明涉及一種 組合物，該組合物包括:
[0016]-至少一種聚酰胺，該聚酰胺包括衍生自至少一種C6和/或至少一種ClO二胺以及衍生自至少一種具有化學(xué)式HO-C(=0)-R-C(=0)-OH的二羧酸(其中R是一個(gè)脂環(huán)族部分)的重復(fù)單元；
[0017]-至少一種增強(qiáng)填充劑；以及
[0018]-至少一種選自下組的白色顏料，該組由以下各項(xiàng)組成:TiO2、ZnS2、ZnO和BaSO4。
[0019]本發(fā)明的組合物通過該LED組件制造過程提供了改進(jìn)的反射率的保留，該過程在該具有高的使用中白度和反射率保留的模制零件中提供了高反射率。該組合物進(jìn)一步提供了高的可模制性、耐焊性、附著性、以及機(jī)械特性，并且在發(fā)射裝置(如LED器件)中使用時(shí)找到了有利的應(yīng)用。
[0020]參見以下說明書將更好的理解本發(fā)明主題的這些和其他特征、方面、以及優(yōu)點(diǎn)。
[0021]詳細(xì)說明
[0022]在一個(gè)第一方面中，本發(fā)明提供了一種組合物，該組合物包含:
[0023]-至少一種聚酰胺，該聚酰胺包括衍生自至少一種C6和/或至少一種ClO二胺以及衍生自至少一種具有化學(xué)式HO-C (=0) -R-C (=0) -OH的二羧酸(A)(其中R是一個(gè)脂環(huán)族部分)的重復(fù)單元；
[0024]-至少一種增強(qiáng)填充劑；以及
[0025]-至少一種選自下組的白色顏料，該組由以下各項(xiàng)組成:TiO2、ZnS2、ZnO和BaSO4。
[0026]在一個(gè)第二方面中，本發(fā)明提供了一種物品(并且特別是一種LED)，該物品包括至少一個(gè)部件，該部件包括根據(jù)本發(fā)明的聚酰胺組合物。
[0027]在一個(gè)第三方面中，本發(fā)明涉及根據(jù)本發(fā)明的組合物在一個(gè)發(fā)光裝置中(并且特別是在一個(gè)LED中)的用途。
[0028]聚酰胺
[0029]典型地，術(shù)語“聚酰胺”被理解為是通過使一種混合物(該混合物包含至少一種二胺和至少一種二羧酸單體單元)反應(yīng)、和/或通過使一種氨基羧酸或內(nèi)酰胺聚合而形成的聚合物。根據(jù)本發(fā)明的組合物的聚酰胺既可以是芳香族的也可以是脂肪族的。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的組合物的聚酰胺包括衍生自至少一種C6和/或至少一種ClO 二胺以及衍生自至少一種具有化學(xué)式HO-C (=0) -R-C (=0) -OH的二羧酸(A)(其中R是一個(gè)脂環(huán)族部分)的重復(fù)單元。一個(gè)脂環(huán)族的部分旨在表示任何包括至少一個(gè)脂環(huán)族基團(tuán)的有機(jī)部分。
[0031]該脂環(huán)族的部分可以是一種順式異構(gòu)體或一種反式異構(gòu)體或它們的混合物。在該聚酰胺中該脂環(huán)族部分的所有可能的順_、反式并構(gòu)體比率被包含在本發(fā)明中。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該脂環(huán)族部分是一種順式異構(gòu)體、一種反式異構(gòu)體、或它們的混合物。
[0032]該二羧酸(A)可以包括從5至30個(gè)碳原子。它包括優(yōu)選從8至14個(gè)、更優(yōu)選從8至12個(gè)碳原子。下面列出這種二羧酸的非限制性實(shí)例:
[0033]
【權(quán)利要求】
1.一種組合物，其包括: -至少一種聚酰胺，該聚酰胺包括衍生自至少一種C6和/或至少一種ClO 二胺以及衍生自至少一種具有化學(xué)式HO-C (=0)-R-C (=0)-OH的二羧酸(A)的重復(fù)單元，其中R是脂環(huán)族部分； -至少一種增強(qiáng)填充劑；以及 -至少一種選自下組的白色顏料，該組由以下各項(xiàng)組成:Ti02、ZnS2、ZnO和BaS04。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述增強(qiáng)填充劑是硅灰石或玻璃纖維。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的組合物，其中所述白色顏料是Ti02。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的組合物，其中在該組合物總重量中該聚酰胺的重量百分比是至少40wt.%。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的組合物，其中在該組合物總重量中該增強(qiáng)填充劑的重量百分比是至少15wt.%。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的組合物，其中在該組合物總重量中該白色顏料的重量百分比是至少6wt.%。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的組合物，其中該至少一種聚酰胺進(jìn)一步包括衍生自至少一種C6和/或至少一種ClO 二胺以及至少一種不同于該二羧酸(A)的二羧酸(B)的重復(fù)單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組合物，其中該至少一種二羧酸(B)是選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成:間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、萘二羧酸、癸二酸、己二酸、以及它們的混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組合物，其中基于該二羧酸(A)和該二羧酸(B)的總量，該至少一種二羧酸(A)的量是少于40摩爾％。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的組合物，其中該至少一種C6二胺是六亞甲基二胺，并且其中該至少一種二羧酸是選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成:
11.一種物品，其包括至少一種含根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的組合物的部件。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的物品，其中所述物品是發(fā)光裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)光裝置，其中所述裝置是LED。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的LED，其中它包括反射器，該反射器包括根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的組合物。
15.根據(jù)利要求I至10中任一項(xiàng)所述的組合物在發(fā)光裝置中的用途。
【文檔編號(hào)】C08K3/00GK103459479SQ201280017263
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2012年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月6日
【發(fā)明者】N.J.辛格勒塔里, C.布舍爾曼, L.M.諾?？? S.R.斯里拉姆, C.W.克勞 申請(qǐng)人:索爾維特殊聚合物美國有限責(zé)任公司