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TW201905080A - Led反射板用聚酯組成物、由該組成物構成之led反射板及具備該反射板之發光裝置 - Google Patents

Led反射板用聚酯組成物、由該組成物構成之led反射板及具備該反射板之發光裝置

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TW201905080A
TW201905080A TW107121072A TW107121072A TW201905080A TW 201905080 A TW201905080 A TW 201905080A TW 107121072 A TW107121072 A TW 107121072A TW 107121072 A TW107121072 A TW 107121072A TW 201905080 A TW201905080 A TW 201905080A
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TW
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polyester
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led
Prior art date
Application number
TW107121072A
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Inventor
金井詩門
重松宇治
伊藤悠規
Original Assignee
日商可樂麗股份有限公司
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Application filed by 日商可樂麗股份有限公司 filed Critical 日商可樂麗股份有限公司
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

本發明為一種LED反射板用聚酯組成物,其係含有聚酯(A)及表面被覆氧化鈦(B),該聚酯(A)中的二羧酸單元的50莫耳%以上為對酞酸單元,且二醇單元的50莫耳%以上為1,4-環己烷二甲醇單元,該氧化鈦(B)的燒失量(Ignition Loss)為0.50~1.20質量%,該氧化鈦(B)的含量,相對於該聚酯(A)100質量份為10~90質量份;由該組成物構成之LED反射板;及具備該反射板之發光裝置。

Description

LED反射板用聚酯組成物、由該組成物構成之LED反射板及具備該反射板之發光裝置
本發明係關於一種LED反射板用聚酯組成物、由該組成物構成之LED反射板及具備該反射板之發光裝置。
發光二極體(以下亦稱為「LED」),與以往的白色燈或螢光燈相比,消耗電力較低且壽命較長,具有許多優點,因此被應用在各種領域,一直以來都被使用於行動電話螢幕、個人電腦或液晶電視等的液晶面板用的背光等的較小型的電子製品。
LED封裝,一般而言,是由LED、導線框架(lead frame)、兼為外殼的反射板、將半導體發光元件密封的密封構件所構成,而一直以來都有人嘗試開發使用高分子材料代替以往的陶瓷作為LED反射板的材料。
然而,使用高分子材料的反射板,會有LED封裝的製造步驟中的熱造成的反光率降低、紫外線照射等的使用環境所引起的反光率降低這些問題。
因應這樣的問題,例如專利文獻1揭示了一種LED反射板,其係使用具有包含1,4-環己烷二羧酸單元的二 羧酸單元與包含碳數4~18的脂肪族二胺單元的二胺單元的聚醯胺組成物,並記載了即使長期進行LED照光之後,也能維持高反射率與白色度。
然而,近年來,LED隨著低價格化,不僅是電子製品,還逐漸擴大到作為照明器具等的用途。在使用LED作為照明器具等的情況,與過去電子製品等一直.以來使用的反射板相比,因為LED封裝的製造步驟或使用環境,而需要較高的耐熱性,以及較高的反光率、及抑制因熱或紫外線等的光造成的反光率降低。因應這樣的需求,嘗試使用具有較高耐熱性的聚酯來代替聚醯胺作為反射板的材料。
例如專利文獻2揭示了一種發光二極體組件外殼,其係含有含二氧化鈦的聚(1,4-環己烷二甲醇對酞酸酯)組成物,並記載了表現出良好的反光率、良好的耐紫外線性,具有對於熱的色安定性。
[先前技術文獻] [專利文獻1
[專利文獻1]國際公開第2011/027562號
[專利文獻2]日本特表2009-507990號公報
然而,聚酯是容易發生水解的樹脂,因此隨著水解造成的分子量降低,容易引起成形性及反光率的降低。因此需要優異的成形性、以及即使暴露於LED封 裝的製造步驟或使用環境的熱或光之後,也能維持高反光率。
本發明的課題為提供一種LED反射板用聚酯組成物,其係具有優異的成形性,且即使暴露於熱或光之後,反光率的降低也少,能維持高反光率;由該組成物構成的LED反射板;及具備該反射板的發光裝置。
本發明人等進行了鑽研檢討,結果發現,藉由聚酯組成物以特定比率含有特定表面被覆氧化鈦,可解決上述課題。
亦即本發明係關於下述[1]至[8]。
[1]一種LED反射板用聚酯組成物,其中該聚酯組成物含有聚酯(A)及表面被覆氧化鈦(B),該聚酯(A)中,源自二羧酸之結構單元的50莫耳%以上為源自對酞酸之結構單元,且源自二醇之結構單元的50莫耳%以上為源自1,4-環己烷二甲醇之結構單元;該氧化鈦(B)以120℃預先加熱處理2小時,於以550℃主加熱處理2小時之際由該主加熱所致的燒失量(Ignition Loss)為0.50~1.20質量%;該氧化鈦(B)之含量,相對於100質量份的該聚酯(A)為10~90質量份。
[2]如前述[1]之LED反射板用聚酯組成物,其中聚酯(A)係源自二羧酸之結構單元的75~100莫耳%為源自對酞酸之結構單元,且源自二醇之結構單元的75~100莫耳%為源自1,4-環己烷二甲醇之結構單元之 聚對酞酸環己烷二甲酯。
[3]如前述[1]或[2]之LED反射板用聚酯組成物,其中相對於100質量份的聚酯(A),進一步含有5~50質量份的強化材(C)。
[4]如前述[3]之LED反射板用聚酯組成物,其中強化材(C)為玻璃纖維。
[5]如前述[1]至[4]中任一項之LED反射板用聚酯組成物,其中相對於100質量份的聚酯(A),進一步含有0.10~1.0質量份的抗氧化劑(D)。
[6]如前述[1]至[5]中任一項之LED反射板用聚酯組成物,其進一步含有光穩定劑(E)。
[7]一種LED反射板,其係由如前述[1]至[6]中任一項之LED反射板用聚酯組成物構成。
[8]一種發光裝置,其係具備如前述[7]之LED反射板。
依據本發明,可提供一種具有優異的成形性,且即使暴露於熱或光之後,反光率的降低也少,能維持高反光率之LED反射板用聚酯組成物、由該組成物構成之LED反射板及具備該反射板之發光裝置。
1、2、3‧‧‧發光裝置
10‧‧‧半導體發光元件
20‧‧‧基板
30‧‧‧反光板(框體)
40‧‧‧密封構件
50‧‧‧封裝狀部
60‧‧‧密封構件
70‧‧‧基板
71‧‧‧配線
80‧‧‧導線框架
圖1表示本發明之發光裝置的結構的一例的模式圖。
圖2表示本發明之發光裝置的結構的一例的模式圖。
圖3表示本發明之發光裝置的結構的一例的模式圖。
[LED反射板用聚酯組成物]
本發明之LED反射板用聚酯組成物(以下亦稱為「聚酯組成物」),含有聚酯(A)及表面被覆氧化鈦(B),該聚酯(A)中,源自二羧酸的結構單元(以下亦簡稱為「二羧酸單元」)的50莫耳%以上為源自對酞酸的結構單元(以下亦簡稱為「對酞酸單元」),且源自二醇的結構單元(以下亦簡稱為「二醇單元」)的50莫耳%以上為源自1,4-環己烷二甲醇的結構單元(以下亦簡稱為「1,4-環己烷二甲醇單元」),該氧化鈦(B)以120℃預先加熱處理2小時,於以550℃主加熱處理2小時之際由該主加熱所致的燒失量(以下亦簡稱為「燒失量」)為0.50~1.20質量%,該氧化鈦(B)之含量,相對於100質量份的該聚酯(A)為10~90質量份。
此外,亦將由本發明之聚酯組成物構成的LED反射板簡稱為「反射板」。
本發明之聚酯組成物,藉由上述結構,表面被覆氧化鈦的燒失量會在特定範圍,並以特定比率含有該氧化鈦,因此可得到該聚酯組成物具有優異的成形性,且即使暴露於熱或光之後,反光率的降低也少,可維持高反光率的所謂本發明之效果。
關於可得到這種效果的理由尚不明確,可如以下所 述般推測。
氧化鈦的表面活性會影響LED反射板的耐候性、耐光性等的特性,因此通常是以表面處理劑被覆而使用。若氧化鈦的表面處理量少,則氧化鈦的表面活性的降低效果少、耐候性及耐光性並未充分得到改善。另外還認為,若氧化鈦的表面處理量過多,則暴露於聚酯組成物的混合時或LED封裝的製造步驟中的射出成形時或使用環境的熱或光時,氧化鋁或二氧化矽這些表面處理劑中所含的結晶水等揮發,聚酯的水解進行,隨著分子量的降低,會發生成形性及光學特性的降低。
於是,作為源自表面被覆氧化鈦的表面被覆的水分量的指標,著眼於該氧化鈦的燒失量,藉由將該燒失量定在特定範圍而將該氧化鈦的含量定在特定範圍,隨著表面處理劑中所含的結晶水等的揮發而聚酯的水解的進行會受到抑制,其結果,認為本發明之聚酯組成物具有優異的成形性,且即使暴露於熱或光之後,反光率的降低也少,能維持高反光率。
<聚酯(A)>
本發明之聚酯組成物含有聚酯(A),該聚酯(A)中的二羧酸單元的50莫耳%以上為對酞酸單元,且二醇單元的50莫耳%以上為1,4-環己烷二甲醇單元。藉由含有聚酯(A),可得到具有高耐熱性,而且即使暴露於熱或光之後,反光率的降低也少,能維持高反光率的反射板。
構成聚酯(A)的二羧酸單元與二醇單元的合計含 量,從耐熱性提升的觀點來看,相對於構成聚酯(A)的所有結構單元的莫耳數,宜為85莫耳%以上,較佳為90莫耳%以上。以下針對聚酯(A)進一步詳細說明。
構成聚酯(A)的二羧酸單元的50莫耳%以上為對酞酸單元。藉此,所得到的反射板的耐熱性提升。前述二羧酸單元中的對酞酸單元的含有率宜為60莫耳%以上,較佳為75莫耳%以上,更佳為90莫耳%以上,而且,宜為100莫耳%以下。
構成聚酯(A)的二羧酸單元,亦可在50莫耳%以下的範圍含有源自對酞酸以外的其他二羧酸的結構單元。作為該其他二羧酸,可列舉例如丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、栓酸、杜鵑花酸、泌脂酸等的脂肪族二羧酸;1,3-環戊烷二羧酸、1,4-環己烷二羧酸等的脂環式二羧酸;間苯二甲酸、2,6-萘二甲酸、2,7-萘二甲酸、1,4-萘二甲酸、1,4-伸苯二氧基二醋酸、1,3-伸苯二氧基二醋酸、聯苯二甲酸、二苯基甲烷-4,4'-二羧酸、二苯基碸-4,4'-二羧酸、4,4'-聯苯基二羧酸等的對酞酸以外的芳香族二羧酸等,可含有該等之中的1種或2種以上。作為該其他二羧酸,適合為間苯二甲酸。源自前述二羧酸單元中的這些其他二羧酸的結構單元的含有率,宜為25莫耳%以下,較佳為10莫耳%以下。
此外,聚酯(A)亦可在能夠熔融成形的範圍內含有源自偏苯三甲酸、均苯三甲酸、焦蜜石酸等的多價羧酸的結構單元。
構成聚酯(A)的二醇單元的50莫耳%以上為 1,4-環己烷二甲醇單元。藉此可得到對反射板的成形性及耐熱性提升,且即使暴露於熱或光之後,反光率的降低也少,能維持高反光率的反射板。前述二醇單元中的1,4-環己烷二甲醇單元的含有率宜為60莫耳%以上,較佳為75莫耳%以上,更佳為90莫耳%以上,而且,宜為100莫耳%以下。
從耐熱性的觀點來看,以1,4-環己烷二甲醇的反式異構物比率高為佳。反式異構物的比率宜為50~100質量%,較佳為60~100質量%。
構成聚酯(A)的二醇單元,亦可在50莫耳%以下的範圍含有源自1,4-環己烷二甲醇以外的其他二醇的結構單元。作為該其他二醇,可列舉例如乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、新戊二醇、1,4-丁烯二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,12-十二烷二醇等的脂肪族二醇;1,4-環己二醇、氫化雙酚A(2,2-雙(4-羥基環己基)丙烷)、及該等的碳數2以上4以下的環氧烷(平均加成莫耳數為2以上12以下)加成物等的1,4-環己烷二甲醇以外的脂環式二醇;氫醌、雙(4-羥苯基)甲烷、2,2-雙(4-羥苯基)丙烷、1,5-二羥基萘等的芳香族二醇等,可含有該等之中的1種或2種以上。源自前述二醇單元中的這些其他二醇的結構單元的含有率宜為25莫耳%以下,較佳為10莫耳%以下。
此外,聚酯(A)亦可在能夠熔融成形的範圍內含有源自三羥甲基丙烷、甘油、新戊四醇等的3價以上的多元 醇的結構單元。
聚酯(A),以源自二羧酸的結構單元的75~100莫耳%為源自對酞酸的結構單元,且源自二醇的結構單元的75~100莫耳%為源自1,4-環己烷二甲醇的結構單元的聚對酞酸環己烷二甲酯為佳。藉此,可得到具有高耐熱性,即使暴露於熱或光之後,反光率的降低也少,能維持高反光率的反射板。
本發明所使用的聚酯(A),可使用已知作為聚酯的製造方法的任意方法來製造。例如,可藉由因應必要添加鈦化合物、無機磷化合物等的觸媒、分子量調整劑等,使二羧酸成分與二醇成分進行縮聚合反應來製造。
被供應至縮聚合反應的二羧酸成分與二醇成分的莫耳比(二羧酸成分/二醇成分)宜為0.80~0.99g,較佳為0.83~0.98,更佳為0.85~0.97。
本發明所使用的聚酯(A)的熔點,從耐熱性提升的觀點來看,宜為260℃以上,較佳為270℃以上,更佳為280℃以上,而且從對LED反射板的成形性提升的觀點來看,宜為320℃以下,較佳為310℃以下,更佳為300℃以下。此外,熔點的測定,具體而言,是依照實施例所記載的方法。
本發明所使用的聚酯(A)的重量平均分子量(Mw)宜為3,000~12,000,較佳為4,000~10,000,更佳為4,000~9,000。重量平均分子量若在3,000以上,則可充分發揮出由聚酯(A)產生的韌性效果,另外,若在12,000以下,則不會流動性降低,可得到良好的成形性。 此外,重量平均分子量,可藉由後述凝膠滲透層析(GPC)求得,為以標準聚甲基丙烯酸甲酯換算所計算出之值。重量平均分子量的測定,具體而言,是依照實施例所記載的方法。
<表面被覆氧化鈦(B)>
本發明之聚酯組成物含有表面被覆氧化鈦(B)(以下亦簡稱為「氧化鈦(B)」),氧化鈦(B)以120℃預先加熱處理2小時,於以550℃主加熱處理2小時之際由該主加熱所致的燒失量為0.50~1.20質量%。
氧化鈦(B)是對於所得到的反射板賦予反光性者,藉由含有該氧化鈦(B),該反射板的熱傳導性及耐熱性提升,即使暴露於熱或光之後,也能夠抑制反光率降低,可維持高反光率。
作為氧化鈦(B),可列舉氧化鈦(TiO)、三氧化二鈦(Ti2O3)、二氧化鈦(TiO2)等,可使用該等的任一者,以二氧化鈦為佳。作為二氧化鈦,以具有金紅石型或銳鈦礦型的結晶構造者為佳,以具有金紅石型的結晶構造者為較佳。
氧化鈦(B),從提高在聚酯組成物中的分散性、隱蔽性、耐候性及耐光性的觀點來看,使用藉由表面處理劑使表面被覆者。作為該表面處理,可列舉無機處理及有機處理。
作為無機處理所使用的表面處理劑,可列舉鋁、矽、鋯、錫、鈦、銻、鋅、鈷、錳等的金屬之氧化物、氫氧 化物、水合氧化物等。
作為有機處理所使用的表面處理劑,可列舉有機矽烷、矽烷偶合劑、有機聚矽氧烷等的有機矽化合物;鈦偶合劑等的有機鈦化合物;有機酸、多元醇、烷醇胺、聚矽氧油等的有機物等。
作為有機矽烷,可列舉正丙基三甲氧基矽烷、正丙基三乙氧基矽烷、己基三甲氧基矽烷、己基三乙氧基矽烷、辛基三甲氧基矽烷、癸基三甲氧基矽烷、3-氯丙基三乙氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、三氟丙基三甲氧基矽烷等的烷氧基矽烷類等。
作為矽烷偶合劑,可列舉3-胺丙基三乙氧基矽烷、N-2-(胺乙基)-3-胺丙基三乙氧基矽烷、N-苯基-3-胺丙基三甲氧基矽烷等的胺基矽烷類;3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷等的環氧矽烷類;3-(甲基丙烯醯氧基丙基)三甲氧基矽烷等的甲基丙烯酸矽烷類;乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三氯矽烷等的乙烯基矽烷類;3-巰基丙基三甲氧基矽烷等的巰基矽烷類等。
作為有機聚矽氧烷,可列舉二甲基聚矽氧、甲基氫聚矽氧、烷基改質聚矽氧等。
作為鈦偶合劑,可列舉異丙基三異硬脂醯基鈦酸酯、異丙基二甲基丙烯酸異硬脂醯基鈦酸酯、異丙基三十二烷基苯磺醯基鈦酸酯等。
作為有機酸,可列舉己二酸、對酞酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、聚羥基硬脂酸、油酸、水楊 酸、蘋果酸、馬來酸等、或該等的金屬鹽等。
作為多元醇,可列舉三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、二(三羥甲基丙烷)、乙氧基化三羥甲基丙烷、新戊四醇等。
作為烷醇胺,可列舉單乙醇胺、單丙醇胺、二乙醇胺、二丙醇胺、三乙醇胺、三丙醇胺等。
作為表面處理,從抑制氧化鈦的凝集,提升分散性的觀點來看,以無機處理為佳。作為無機處理所使用的表面處理劑,以選自鋁、矽及鋯的1種以上的金屬之氧化物為佳,以選自氧化鋁及二氧化矽的1種以上為較佳,從分散性提升的觀點來看,以氧化鋁為更佳,從提升耐候性的觀點來看,以二氧化矽為更佳。
另外,從提升氧化鈦的潤濕性,提升分散性的觀點來看,以有機處理為佳,從抑制對氧化鈦的水分吸附,同時賦予親水性的觀點來看,以多元醇為較佳,從提升易分散性,同時賦予疏水性的觀點來看,以有機聚矽氧烷為較佳。
氧化鈦(B)的表面處理量,從提升分散性的觀點來看,氧化鈦(B)100質量%中,宜為0.10~30質量%,較佳為1.0~20質量%,更佳為2.0~15質量%。
此外,表面處理劑可單獨使用或併用兩種以上。
在本發明中,氧化鈦(B)的燒失量為0.50~1.20質量%。
燒失量,是以120℃預先加熱處理2小時之後,於以550℃主加熱處理2小時之際的由該主加熱前後的質 量減少來算出。如果在這樣的加熱條件下,表面處理劑會殘存,同時可使吸附的結晶水等脫離。燒失量若為0.50質量%以上,則可賦予良好的分散性,若為1.20質量%以下,則可抑制源自氧化鈦的表面被覆的水分造成的聚酯之水解的進行,而抑制分子量的降低,同時可提升成形性及反光率。這樣的觀點來看,燒失量宜為0.55~1.15質量%,較佳為0.60~1.10質量%,更佳為0.65~1.05質量%,再更佳為0.70~1.00質量%,再更佳為0.70~0.90質量%,再更佳為0.70~0.80質量%。燒失量的測定,具體而言,是依照實施例所記載的方法。
氧化鈦(B)的平均粒徑宜為0.23~0.60μm。該平均粒徑若為0.23μm以上,則可降低聚酯組成物中與聚酯的接觸面積,抑制源自氧化鈦的表面被覆的水分造成的聚酯之水解,若為0.60μm以下,則可抑制光的散射,提升反光率。這樣的觀點來看,較佳為0.23~0.50μm,更佳為0.25~0.40μm,再更佳為0.25~0.35μm,再更佳為0.25~0.31μm。
氧化鈦(B)的平均粒徑,可藉由使用電子顯微鏡法的影像解析求得。具體而言,對於使用穿透式電子顯微鏡拍攝到的氧化鈦粒子1,000個以上測定長徑與短徑,將其重量平均值定為平均粒徑。
氧化鈦(B)的形狀並未受到特別限定,其凝集形狀以不定形為佳。在使用不定形的氧化鈦(B)的情況,所得到的反射板的尺寸變化率及尺寸變化率的異向性小,可抑制LED封裝製造時與密封構件的剝離。
<強化材(C)>
本發明之聚酯組成物以進一步含有強化材(C)為佳。藉由含有強化材(C),可提升所得到的反射板的成形性及機械強度。
作為強化材(C),可使用具有纖維狀、平板狀、針狀、粉末狀、布狀等的各種形狀者。具體而言,可列舉玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、液晶聚合物(LCP)纖維、金屬纖維等的纖維狀強化材;雲母、滑石等的平板狀強化材;鈦酸鉀晶鬚、硼酸鋁晶鬚、碳酸鈣晶鬚、硫酸鎂晶鬚、矽灰石、海泡石、硬矽鈣石、氧化鋅晶鬚等的針狀強化材;二氧化矽、氧化鋁、碳酸鋇、碳酸鎂、氮化鋁、氮化硼、鈦酸鉀、矽酸鋁(高嶺土、黏土、葉臘石、膨土)、矽酸鈣、矽酸鎂(厄帖浦土)、硼酸鋁、硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鎂、石棉、玻璃珠、碳黑、石墨、奈米碳管、碳化矽、絹雲母、水滑石、二硫化鉬、酚樹脂粒子、交聯苯乙烯系樹脂粒子、交聯丙烯酸系樹脂粒子等的粉末狀強化材;玻璃布等的布狀強化材等。這些強化材可單獨或組合兩種以上來使用。
這些強化材,從提高在聚酯組成物中的分散性的觀點來看,及提高與聚酯(A)的接著性的觀點來看,亦可使用已實施表面處理者。作為表面處理劑,可列舉矽烷偶合劑、鈦偶合劑、丙烯酸樹脂、胺基甲酸酯樹脂、環氧樹脂等的高分子化合物、或其他低分子化合物等。
本發明所使用的強化材(C),前述強化材之 中,從成本抑制的觀點、及機械強度提升的觀點來看,以選自纖維狀強化材及針狀強化材的1種以上為佳。從成本抑制的觀點、及機械強度提升的觀點來看,以纖維狀強化材為較佳,以玻璃纖維為更佳。另外,從得到表面平滑性高的反射板的觀點來看,以針狀強化材為較佳。尤其從保持反射板的白色度的觀點來看,以選自玻璃纖維、矽灰石、鈦酸鉀晶鬚、碳酸鈣晶鬚、及硼酸鋁晶鬚的1種以上為佳,以選自玻璃纖維及矽灰石的1種以上為較佳,以玻璃纖維為更佳。
玻璃纖維的平均纖維長宜為1.0~10mm,較佳為1.0~7.0mm,更佳為2.0~4.0mm。
此外,上述平均纖維長,是混合至聚酯組成物前者。
聚酯組成物中,或該組成物成形而成的LED反射板中,玻璃纖維的平均纖維長宜為50~500μm,較佳為80~400μm,更佳為100~300μm。
另外,玻璃纖維的截面形狀不受特別限定,從生產性及機械強度的觀點來看,以異形截面或圓形截面為佳,從成本抑制的觀點來看,以圓形截面為較佳。
此處,具有異形截面的玻璃纖維,是指在與纖維的長度方向垂直的截面,具有其截面外周長度相對於有相同截面積的正圓形截面之玻璃纖維的截面外周長度為1.05倍~1.7倍的截面形狀的玻璃纖維。作為截面形狀,尤其以截面長邊方向的中央部變細的眉形、對稱於截面的重心的位置具有大略平行的部分的長圓形或橢圓形為佳。
玻璃纖維的平均纖維徑,從機械強度提升的觀點來看,宜為6~20μm,較佳為7~16μm,更佳為8~14μm,再更佳為9~12μm。
玻璃纖維的平均纖維長及平均纖維徑,可藉由使用電子顯微鏡法的影像解析來測定任意選擇的400根玻璃纖維各自的纖維長及纖維徑,可藉由各自的重量平均值而求得。
另外,聚酯組成物中,或該組成物成形而成的LED反射板中的玻璃纖維的平均纖維長及平均纖維徑,可藉由例如在六氟異丙醇中使聚酯組成物或LED反射板溶解,抽出玻璃纖維,與上述同樣地使用電子顯微鏡法的影像解析求得。
<抗氧化劑(D)>
本發明之聚酯組成物,以含有抗氧化劑(D)為佳。作為抗氧化劑(D),以選自酚系抗氧化劑(D-1)及磷系抗氧化劑(D-2)的1種以上為佳,以併用酚系抗氧化劑(D-1)與磷系抗氧化劑(D-2)為較佳。
藉由含有抗氧化劑(D),可捕捉因熱或光產生的自由基,抑制所得到的反射板的反光率降低。
作為酚系抗氧化劑(D-1)(以下亦稱為「(D-1)成分」),以選自半受阻型或全受阻型酚系抗氧化劑的1種以上為佳。藉此,捕捉因熱或光產生的自由基後產生的苯氧基自由基的安定性提升,可抑制反光率降低。
作為半受阻型酚系抗氧化劑,可列舉3,9-雙 [2-[3-(3-三級丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯氧基]-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧雜螺[5.5]十一烷(商品名:Sumilizer GA-80、住友化學(股)製)等。
作為全受阻型酚系抗氧化劑,可列舉新戊四醇-肆[3-(3,5-二-三級丁基-4-羥苯基)丙酸酯]、2,2-硫基-二乙烯雙[3-(3,5-二-三級丁基-4-羥苯基)丙酸酯]、正十八烷基-3-(3,5-二-三級丁基-4-羥苯基)丙酸酯、及N,N'-六亞甲基雙[3-(3,5-二-三級丁基-4-羥苯基)丙醯胺]等。市售的產品,可列舉例如「IRGANOX1010」、「IRGANOX1035」、「IRGANOX1076」、「IRGANOX1098」(商品名,任一者皆BASF Japan(股)製)等。
該等之中,從反光率提升及抑制反光率降低的觀點來看,以選自3,9-雙[2-[3-(3-三級丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯氧基]-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧雜螺[5.5]十一烷(Sumilizer GA-80)、新戊四醇-肆[3-(3,5-二-三級丁基-4-羥苯基)丙酸酯](IRGANOX1010)、2,2-硫基-二乙烯雙[3-(3,5-二-三級丁基-4-羥苯基)丙酸酯](IRGANOX1035)、正十八烷基-3-(3,5-二-三級丁基-4-羥苯基)丙酸酯(IRGANOX1076)、及N,N'-六亞甲基雙[3-(3,5-二-三級丁基-4-羥苯基)丙醯胺](IRGANOX1098)的1種以上為佳,以選自3,9-雙[2-[3-(3-三級丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯氧基]-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧雜螺[5.5]十一烷(Sumilizer GA-80)及新戊四醇-肆[3-(3,5-二-三級丁基-4-羥苯基)丙酸酯](IRGANOX1010)的1種以上為較佳。
這些酚系抗氧化劑可單獨或組合兩種以上來使用。
作為磷系抗氧化劑(D-2)(以下亦稱為「(D-2)成分」),從抑制反光率的降低的觀點來看,以選自亞磷酸酯及亞膦酸酯的1種以上為佳。
藉由含有磷系抗氧化劑(D-2),可將因熱或光產生的過氧化物分解,抑制反光率的降低,在進一步與酚系抗氧化劑(D-1)併用的情況下,可得到具有高反光性,即使暴露於熱或光之後,反光率降低也少的反射板。
作為亞磷酸酯型磷系抗氧化劑,可列舉參(2,4-二-三級丁基苯基)亞磷酸酯、3,9-雙(2,6-二-三級丁基-4-甲基苯氧基)-2,4,8,10-四氧雜-3,9-二磷雜螺[5.5]十一烷、3,9-雙(十八烷氧基)-2,4,8,10-四氧雜-3,9-二磷雜螺[5.5]十一烷、3,9-雙(2,4-二-三級丁基苯氧基)-2,4,8,10-四氧雜-3,9-二磷雜螺[5.5]十一烷、2,2'-亞甲基雙(4,6-二-三級丁基苯基)2-乙基己基亞磷酸酯等。市售的產品,可列舉例如「IRGAFOS168」(商品名,BASF Japan(股)製)、「ADEKASTAB(ADK STAB)PEP-36」(商品名,ADEKA(股)製)、「ADEKASTAB(ADK STAB)PEP-8」(商品名,ADEKA(股)製)、「ADEKASTAB(ADK STAB)PEP-24」(商品名,ADEKA(股)製)、「ADEKASTAB(ADK STAB)HP-10」(商品名,ADEKA(股)製)等。
作為亞膦酸酯型磷系抗氧化劑,可列舉肆(2,4-二-三級丁基苯基)-4,4'-伸聯苯基二亞膦酸酯、肆(2,4-二-三級丁基-5-甲基苯基)-4,4'-伸聯苯基二亞膦酸酯等,從反光率的提升、及抑制反光率降低的觀點來看,以肆(2,4- 二-三級丁基苯基)-4,4'-伸聯苯基二亞膦酸酯為佳。市售的產品,可列舉例如「Hostanox P-EPQ」(商品名,Clariant Japan(股)製)、「GSY-P101」(商品名,堺化學工業(股)製)等。
該等之中,從抑制反光率的降低的觀點來看,以選自參(2,4-二-三級丁基苯基)亞磷酸酯(「IRGAFOS168」)及肆(2,4-二-三級丁基苯基)-4,4'-伸聯苯基二亞膦酸酯(「Hostanox P-EPQ」)的1種以上為佳,以肆(2,4-二-三級丁基苯基)-4,4'-伸聯苯基二亞膦酸酯(「Hostanox P-EPQ」)為較佳。
這些磷系抗氧化劑可單獨或組合兩種以上來使用。
在併用酚系抗氧化劑(D-1)與磷系抗氧化劑(D-2)的情況下,作為適合的組合,從反光率的提升、及抑制反光率降低的觀點來看,以選自3,9-雙[2-[3-(3-三級丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯氧基]-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧雜螺[5.5]十-烷(Sumilizer GA-80)、新戊四醇-肆[3-(3,5-二-三級丁基-4-羥苯基)丙酸酯](IRGANOX1010)、2,2-硫基-二乙烯雙[3-(3,5-二-三級丁基-4-羥苯基)丙酸酯](IRGANOX1035)、正十八烷基-3-(3,5-二-三級丁基-4-羥苯基)丙酸酯(IRGANOX1076)、及N,N'-六亞甲基雙[3-(3,5-二-三級丁基-4-羥苯基)丙醯胺](IRGANOX1098)的1種以上、與選自參(2,4-二-三級丁基苯基)亞磷酸酯(IRGAFOS168)及肆(2,4-二-三級丁基苯基)-4,4'-伸聯苯基二亞膦酸酯(Hostanox P-EPQ)的1種以上的組合為佳,以選自3,9- 雙[2-[3-(3-三級丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯氧基]-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧雜螺[5.5]十一烷(Sumilizer GA-80)及新戊四醇-肆[3-(3,5-二-三級丁基-4-羥苯基)丙酸酯](IRGANOX1010)的1種以上、與肆(2,4-二-三級丁基苯基)-4,4'-伸聯苯基二亞膦酸酯(Hostanox P-EPQ)的組合為較佳。
<光穩定劑(E)>
本發明之聚酯組成物,從防止所得到的反射板的變色,抑制反光率降低的觀點來看,以進一步含有光穩定劑(E)為佳。
作為光穩定劑(E),可列舉二苯基酮系化合物、水楊酸酯系化合物、苯并三唑系化合物、丙烯腈系化合物、其他共軛系化合物等的有紫外線吸收效果的化合物、受阻胺系化合物等的有自由基捕捉能力的化合物等。尤其從與聚酯(A)的親和性高、耐熱性提升的觀點來看,以其分子中具有醯胺鍵結的化合物為佳。另外,從得到較高的安定化效果的觀點來看,以併用有紫外線吸收效果的化合物與有自由基捕捉能力的化合物為佳。這些光穩定劑可單獨或組合兩種以上來使用。
[其他成分]
本發明之聚酯組成物,亦可進一步含有(摻合)苯胺黑或其他有機系或無機系著色劑;抗靜電劑;滑石等的結晶核劑;塑化劑;聚烯烴蠟、高級脂肪酸酯等的蠟類; 聚矽氧油等的脫模劑;潤滑劑等的其他成分。
在本發明之聚酯組成物含有(摻合)其他成分的情況,相對於聚酯(A)100質量份,其他成分的各含量,以5質量份以下為佳。
[聚酯組成物中的各成分的含量]
本發明所使用的聚酯(A)的含量,從對LED反射板的成形性及耐熱性提升的觀點來看,聚酯組成物中,宜為40質量%以上,較佳為45質量%以上,更佳為50質量%以上,而且,從所得到的反射板的機械強度或得到高反光率的觀點來看,宜為80質量%以下,較佳為75質量%以下,更佳為70質量%以下。
本發明所使用的氧化鈦(B)的含量,從得到高反光率的觀點來看,相對於聚酯(A)100質量份,為10質量份以上,宜為20質量份以上,較佳為25質量份以上,更佳為30質量份以上,而且,從對LED反射板的成形性及耐熱性提升的觀點來看,為90質量份以下,宜為85質量份以下,較佳為80質量份以下。
本發明之聚酯組成物中之聚酯(A)及氧化鈦(B)的合計含量,從對LED反射板的成形性、反光率的提升及抑制反光率降低的觀點來看,宜為60質量%以上,較佳為70質量%以上,而且,宜為100質量%以下,較佳為90質量%以下。
本發明所使用的強化材(C)的含量,從耐熱性及機械強度提升的觀點來看,相對於聚酯(A)100質量 份,宜為5質量份以上,較佳為10質量份以上,更佳為15質量份以上,而且,從得到高反光率的觀點及抑制反光率降低的觀點來看,宜為50質量份以下,較佳為40質量份以下。
本發明所使用的抗氧化劑(D)的含量,從得到高反光率的觀點及抑制反光率降低的觀點來看,相對於聚酯(A)100質量份,宜為0.10質量份以上,較佳為0.20質量份以上,更佳為0.30質量份以上,而且,從抑制成形時產生的氣體造成的氣體燒焦等的不良所伴隨發生的反光率降低的觀點來看,宜為1.5質量份以下,較佳為1.0質量份以下,更佳為0.80質量份以下,再更佳為0.60質量份以下,再更佳為0.40質量份以下。
在本發明中,前述酚系抗氧化劑(D-1)相對於前述磷系抗氧化劑(D-2)的質量比[(D-1)成分/(D-2)成分],以滿足下述式(I)為佳。
0.20≦質量比[(D-1)成分/(D-2)成分]≦5.00 (I)
前述質量比[(D-1)成分/(D-2)成分],從得到高反光率的觀點及抑制反光率降低的觀點來看,宜為0.50以上,較佳為0.70以上,而且,從抑制成形時產生的氣體所造成的氣體燒焦等的不良所伴隨發生的反光率降低的觀點來看,宜為3.00以下,較佳為2.00以下,更佳為1.50以下,再更佳為1.00以下。
本發明所使用的光穩定劑(E)的含量,從防止所得到的反射板的變色,抑制反光率降低的觀點來看,相對於聚酯(A)100質量份,宜為0.10質量份以上,較佳 為0.15質量份以上,而且,從成本抑制的觀點來看,宜為2.0質量份以下,較佳為1.2質量份以下,更佳為0.8質量份以下。
本發明之聚酯組成物,可藉由將上述各成分依據周知的方法混合來調製。可列舉例如在聚酯(A)的縮聚合反應時添加各成分的方法、將聚酯(A)與其他成分乾摻的方法、使用擠出機將各成分熔融混練的方法等。該等之中,從操作容易、可得到均勻的組成物等的觀點來看,以使用擠出機將各成分熔融混練的方法為佳。此時所使用的擠出機,以雙軸螺桿型為佳,作為熔融混練溫度以在比聚酯(A)的熔點高5℃的溫度以上350℃以下的範圍內為佳。
[LED反射板]
本發明之LED反射板,是由上述本發明之聚酯組成物所構成,將該聚酯組成物成形而得到。作為成形方法,可藉由射出成形、擠出成形、壓延成形、吹塑成形、砑光成形、流延成形等一般對於熱塑性樹脂組成物使用的成形方法得到反射板。另外,亦可藉由組合上述成形方法的成形方法來得到反射板。尤其從成形容易性、量產性、成本抑制的觀點來看,以射出成形為佳。另外,本發明之LED反射板,亦可將前述聚酯組成物與其他聚合物複合成形,甚至可將前述聚酯組成物與由金屬構成的成形體或布帛等複合化。
本發明之LED反射板,其特徵為:利用分光 光度計之波長460nm的光的反射率,即使在暴露於熱或光之後,其降低也少、可維持高水準。例如在相對於聚酯(A)100質量份,氧化鈦(B)的含量為33質量份的情況,在170℃下短期加熱5小時之後,由初期反射率算起的反射率的降低量,宜為3.0%以下,較佳為2.5%以下,更佳為2.0%以下。藉此,在LED封裝的製造步驟中,可抑制暴露於熱之後的反光率的降低。
另外,在120℃下長期加熱600小時之後,由初期反射率算起的反射率的降低量,宜為4.0%以下,較佳為3.5%以下,更佳為3.0%以下,再更佳為2.5%以下。藉此,反射板即使在長期使用環境下,也能夠抑制反光率的降低。
本發明之LED反射板利用分光光度計之波長460nm的光的初期反射率,例如在相對於聚酯(A)100質量份,氧化鈦(B)的含量為33質量份的情況下,宜為92.0%以上,較佳為93.0%以上,更佳為94.0%以上。
上述各反射率的測定及降低量的計算,是依照實施例所記載的方法。
此外,本發明之LED反射板,例如在相對於聚酯(A)100質量份,氧化鈦(B)的含量為33質量份的情況,在50℃下照光24小時之後所測定利用分光光度計之波長460nm的光的反射率,宜為88.0%以上,較佳為88.5%以上,更佳為89.0%以上。
此外,上述照光,是在空氣中使金屬鹵素燈的光通過可使295nm~780nm的光穿透的濾片,且在300~ 400nm的波長的照度成為10mW/cm2的位置進行。
上述反射率的測定,是依照實施例所記載的方法。
本發明之LED反射板,尤其,即使暴露於LED封裝的製造步驟或使用環境中的熱或光之後,反光率的降低也少,能維持高反光率(對於波長460nm附近的光的反射率)。因此,本發明之LED反射板,適合使用作為例如背光光源、照明器具、汽車的各種燈等所使用的LED用的反射板,具備本發明之LED反射板的發光裝置的壽命變長。
[發光裝置]
本發明之發光裝置,其特徵為:具備上述本發明之LED反射板。作為本發明之發光裝置的例子,可列舉背光光源、照明用光源、汽車的各種燈的光源等。
圖1表示本發明之發光裝置的代表性的結構的一例。圖1表示SMD(surface mounted device)型發光裝置(LED裝置)1的模式圖。在發光裝置1中,半導體發光元件10被配置於由基板20與反光板(框體)30形成的封裝狀部50,並且封裝狀部50填充了密封構件40(透光性樹脂)。
以下說明本發明之發光裝置的各要素。附帶一提,本發明之發光裝置不受以下的要素限制。
<半導體發光元件>
半導體發光元件10,適合使用於在500nm以下的波 長區域具有發光峰波長者。不限於具有單一發光峰的半導體發光元件,亦可使用具有多個發光峰的半導體發光元件。此外,在具有多個發光峰的情況,比500nm更長波長的區域中亦可具有一個或兩個以上的發光峰。另外亦可使用在可見光的長波長區域(501nm~780nm)中具有發光峰的半導體發光元件。
半導體發光元件10的構成,只要具備上述波長特性,則不受特別限定。可使用例如以GaAlN、ZnS、ZnSe、SiC、GaP、GaAlAs、AlN、InN、AlInGaP、InGaN、GaN、AlInGaN等的半導體作為發光層所形成者。
另外,發光層亦可為含有任意摻雜物者。
半導體發光元件10可適當地使用多個。例如可設定為可發出綠色系光的發光元件兩個、可發出藍色系及紅色系光的發光元件各一個。
半導體發光元件10連接至基板20的連接方法並無特別限制,可使用導電性的環氧或聚矽氧接著劑。此外,為了使由半導體發光元件產生的熱效率良好地傳至基板,亦可使用低熔點的金屬。可例示例如Sn/Ag/Cu(熔點220度)、Sn/Au(熔點282度)等。
<封裝>
封裝是搭載了半導體發光元件10的構件,一部分或全體由上述本發明之LED反射板所形成。封裝可由單一構件構成者,亦可為將多個構件組合而構成者。
封裝宜具有凹部(杯狀部)。作為封裝的一個例子, 可列舉將反光板(框體)與基板組合者,例如在圖1中,以形成凹部(杯狀部)的方式,將所希望的形狀的反光板(框體)30接著在基板20上而構成封裝。基板20及反光板30,是由上述聚酯組成物成形的本發明之LED反射板所形成。僅基板20及反光板30的一者由本發明之LED反射板形成亦可。在像這樣使用多個本發明之LED反射板的情況,亦可將藉由改變聚酯組成物的組成而形成LED反射板所得到的不同特性的LED反射板組合使用。作為另一個例子,可列舉以在一面形成凹部(杯狀部)的方式使上述聚酯組成物成形,並由一個LED反射板形成封裝的構成。作為再另一個例子,亦可使用僅由平板狀LED反射板構成者作為封裝。
形成於封裝的凹部(杯狀部),是指具有底部與側面部,由具有與光軸垂直的方向的截面面積從該底部往發光裝置的光發出方向連續或階段性地增加的形狀的空間所構成的部分。在滿足該條件的範圍,底部及側面部的形狀並未受到特別限定。
<密封構件>
密封構件40是以被覆半導體發光元件10的方式形成的構件,主要是以由外部環境保護半導體發光元件10為目的而具備。
在密封構件40,以半導體發光元件10或配線的保護為目的,可使用透明熱硬化性樹脂。作為透明熱硬化性樹脂,可例示含有環氧或聚矽氧的熱硬化性樹脂。聚 矽氧因應封裝的要求特性,可使用樹脂型、橡膠型、膠體型。另外,為了提高反光板30與密封構件40的密著性,可將反光板30以氬等的稀有氣體電漿來處理。
亦能夠以由不同材料構成的多個層積層於半導體發光元件10上而形成的方式來設置密封構件40。
亦可使密封構件40含有螢光體。藉由使用螢光體,可將來自半導體發光元件10的光的一部分轉換為不同波長的光,能夠改變或修正發光裝置的發光色。
螢光體只要為可藉由來自半導體發光元件10的光激發者,則可使用任意者。適合使用例如選自主要以Eu、Ce等的鑭系元素賦活的氮化物螢光體、氮氧化物系螢光體、矽鋁氮氧化物系螢光體;主要由Eu等的鑭系或Mn等的過渡金屬系元素賦活的鹼土類金屬鋁酸鹽螢光體、鹼土類矽酸鹽、鹼土類硫化物、鹼土類硫代鎵酸鹽、鹼土類氮化矽、鍺酸鹽;主要以Ce等的鑭系元素賦活的稀土類鋁酸鹽、稀土類矽酸鹽;或主要以Eu等的鑭系元素賦活的有機化合物及有機錯合物等的1種以上。
另外,亦可使密封構件40含有組合多個種類的螢光體。此情況下,亦可將由來自半導體發光元件10的光激發而發光的螢光體、及由來自該螢光體的光激發而發光的螢光體組合使用。
藉由使密封構件40含有二氧化鈦或氧化鋅等的光擴散體,可促進密封構件40內的光的擴散,減少發光不均。
圖1的發光裝置1,是例如下述般來製造。首先,在本發明之LED反射板的基板20上配置本發明之LED反射板的反光板30。接下來,將半導體發光元件10固定,並將半導體發光元件10的電極與基板20上的配線圖型以導線連接。接下來準備由主劑與硬化劑構成的液狀聚矽氧密封劑,並灌注(potting)至杯狀部。在此狀態下加熱至約150℃,使聚矽氧密封劑熱硬化。然後在空氣中使其散熱。
圖2表示由另一種結構所構成的本發明之發光裝置2的模式圖。在圖2中,對於與發光裝置1相同的要素標記相同的符號。在發光裝置2中,使用導線框架80來代替基板,半導體發光元件10被固定在導線框架80上。其他的結構與發光裝置1同樣。
圖3表示由另一種結構所構成的本發明之發光裝置3的模式圖。在圖3中,對於與發光裝置1相同的要素標記相同的符號。在發光裝置3中,使用本發明之LED反射板的基板70。在基板70配置了所希望的配線71。另外,不使用框體(反光板),如圖示般將半導體發光元件10固定之後,藉由使用了所希望的模具的模具成形,可形成密封構件60。另外亦可準備好預先成形為所希望的形狀的密封構件60,並以覆蓋半導體發光元件10的方式將其接著於基板70。
以上,作為本發明的構成例子,針對SMD型發光裝置作了說明,然而本發明亦可適用於半導體發光元件被固定於具有杯狀部的導線框架上,並將半導體 發光元件及導線框架的一部分以密封構件被覆而成的所謂砲彈型發光二極體。另外,亦可適用於將半導體發光元件以所謂倒裝晶片的形式固定於基板或導線框架上的倒裝晶片型發光裝置。
[實施例]
以下使用實施例及比較例,更詳細說明本發明,但本發明並不受下述實施例限定。
此外,實施例及比較例中的各評估,是依據以下所示的方法來進行。
(熔點)
聚酯(A)的熔點,使用METTLER TOLEDO(股)製的微差掃描熱量分析裝置「DSC822」,將在氮氣環境下以10℃/min的速度由30℃升溫至350℃時出現的熔解峰的峰溫度定為熔點(℃)。此外,在有多個熔解峰的情況,是將最高溫側的熔解峰的峰溫度定為熔點。
(重量平均分子量)
重量平均分子量,是依照以下的條件藉由GPC測定。
管柱:東曹公司製TSKgel Super HM-N 2根
溶離液:六氟異丙醇(添加三氟醋酸鈉0.085質量%)
流量:0.4mL/min
試樣:將聚酯(A)2.5mg溶解於六氟異丙醇溶液5mL(添加三氟醋酸鈉0.085質量%)來調製。
管柱溫度:40℃
偵測器:紫外偵測器(測定波長:254nm)
標準物質:聚甲基丙烯酸甲酯
(燒失量)
將氧化鈦(B)在真空乾燥機內以120℃預先加熱處理2小時,除去物理吸附於表面的附著水分。接下來,在真空乾燥機內,在維持真空狀態下降溫至室溫(23℃)之後,測定氧化鈦(B)的質量(以下稱為「質量α」)。接下來,將氧化鈦(B)在真空乾燥機內並在常壓下以550℃主加熱處理2小時之後,使其成為真空狀態,在維持真空狀態下降溫至室溫(23℃)。測定此階段的氧化鈦(B)的質量(以下稱為「質量β」),由下述式計算出燒失量。
燒失量(質量%)={(質量α-質量β)/質量α}×100
此外,進行10次氧化鈦(B)的取樣、上述的質量α及β的測定及燒失量的計算,將其平均值定為燒失量。將結果示於表1。
(初期反射率)
使用實施例及比較例所得到的聚酯組成物,以比聚酯的熔點高約10℃的汽缸溫度進行射出成形(金屬模具溫度:140℃),製作出厚度1mm、寬度40mm、長度100mm的測試片。藉由日立製作所(股)製分光光度計(U-4000)求得此測試片之460nm的波長的光的反射率(初期反射率)。將結果示於表1。
(短期加熱後的反射率的降低量(1))
使用實施例及比較例所得到的聚酯組成物,以比聚酯的熔點高約10℃的汽缸溫度進行射出成形(金屬模具溫度:140℃),製作出厚度1mm、寬度40mm、長度100mm的測試片。將此測試片在熱風乾燥機中,以170℃加熱處理5小時。藉由日立製作所(股)製分光光度計(U-4000)求得加熱處理後的測試片之460nm的波長的光的反射率(1),由下述式求得短期加熱後的光的反射率的降低量(1)。將結果示於表1。
降低量(1)(%)=(初期反射率(%))-(反射率(1)(%))
(長期加熱後的反射率的降低量(2))
使用實施例及比較例所得到的聚酯組成物,以比聚酯的熔點高約10℃的汽缸溫度進行射出成形(金屬模具溫度:140℃),製作出厚度1mm、寬度40mm、長度100mm的測試片。將此測試片在熱風乾燥機中以120℃加熱處理600小時。藉由日立製作所(股)製分光光度計(U-4000)求得加熱處理後的測試片之460nm的波長的光的反射率(2),由下述式求得長期加熱後的光的反射率的降低量(2)。將結果示於表1。
降低量(2)(%)=(初期反射率(%))-(反射率(2)(%))
(照光後的反射率)
使用實施例及比較例所得到的聚酯組成物,以比聚 酯的熔點高約10℃的汽缸溫度進行射出成形(金屬模具溫度:140℃),製作出厚度1mm、寬度40mm、長度100mm的測試片。將此測試片設置在由紫外線照射裝置(東芝Litech股份有限公司製「TOSCURE 401」,燈:H400L/2)的上部燈照射面算起25cm的距離,在50℃下進行24小時的照光。藉由日立製作所(股)製分光光度計(U-4000)求得照光後的測試片之460nm的波長的光的反射率。將結果示於表1。
(成形性)
使用真空乾燥機,在110℃下,使實施例及比較例所得到的聚酯組成物乾燥5小時之後,直接投入射出成形機(住友重機械工業(股)製,商品名:SE18DU)的原料供給口。
以比聚酯的熔點高約10℃的汽缸溫度,使其在汽缸內部滯留3分鐘,觀察聚酯組成物由噴嘴尖端部的流出狀態,依照以下的評估基準來評估射出成形性。詳細的溫度條件如下所示。
[溫度條件]
成形溫度:原料供給口290℃、汽缸溫度300℃、噴嘴尖端部300℃
金屬模具溫度:150℃
[評估基準]
A:即使滯留3分鐘,熔融的聚酯組成物也沒有由噴嘴尖端部滴垂。
B:若滯留3分鐘,則熔融的聚酯組成物由噴嘴尖端部稍微滴垂。
C:若滯留3分鐘,則熔融的聚酯組成物由噴嘴尖端部的滴垂嚴重,難以射出成形。
此外,實施例及比較例所使用的各成分如下述。
[聚酯(A)]
.A-1:二羧酸單元的100莫耳%為對酞酸單元,且二醇單元的100莫耳%為1,4-環己烷二甲醇單元的聚對酞酸環己烷二甲酯(1,4-環己烷二甲醇的反式異構物比率:70質量%、熔點:290℃、重量平均分子量:7,000)
[表面被覆氧化鈦(B)]
.B-1:二氧化鈦(杜邦公司製,商品名:R-105,TiO2含量:92質量%,無機處理:氧化鋁、二氧化矽,有機處理:有)
.B-2:二氧化鈦(石原產業(股)製,商品名:CR-90,TiO2含量:90質量%,無機處理:氧化鋁、二氧化矽)
.B-3:二氧化鈦(石原產業(股)製,商品名:PFC106,TiO2含量:89質量%,無機處理:氧化鋁、二氧化矽,有機處理:有)
.B-4:二氧化鈦(杜邦公司製,商品名:R-960,TiO2含量:89質量%,無機處理:氧化鋁、二氧化矽)
.b-1:二氧化鈦(杜邦公司製,商品名:R-350,TiO2含量:95質量%,無機處理:氧化鋁、二氧化矽,有機 處理:有)
.b-2:二氧化鈦(石原產業(股)製,商品名:CR-63,TiO2含量:97質量%,無機處理:氧化鋁、二氧化矽,有機處理:有)
.b-3:二氧化鈦(石原產業(股)製,商品名:PFC107,TiO2含量:88質量%,無機處理:氧化鋁、二氧化矽,有機處理:有)
.b-4:二氧化鈦(石原產業(股)製,商品名:PFC105,TiO2含量:87質量%,無機處理:氧化鋁、二氧化矽、二氧化鋯,有機處理:有)
.b-5:二氧化鈦(杜邦公司製,商品名:R-931,TiO2含量:80質量%,無機處理:氧化鋁、二氧化矽)
各氧化鈦的平均粒徑(型錄值)示於表1。
[強化材(C)]
.玻璃纖維:日本電氣硝子(股)製,商品名:「T-176H」,平均纖維徑10.5μm,平均纖維長3mm,圓形截面
[抗氧化劑(D)]
.D-1:N,N'-六亞甲基雙[3-(3,5-二-三級丁基-4-羥苯基)丙醯胺](BASF Japan(股)製,商品名:IRGANOX1098)
.D-2:參(2,4-二-三級丁基苯基)亞磷酸酯(BASF Japan(股)製,商品名:IRGAFOS168)
[光穩定劑(E)]
.N,N'-雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲醯胺(Clariant Japan(股)製,商品名:Nylostab S-EED)
[其他成分]
.脫模劑:聚丙烯分解型(三井化學(股)製,商品名:HI-WAX NP055)
.核劑:滑石(富士滑石工業(股)製,商品名:滑石PKP80)
實施例1~4及比較例1~5
將相對於聚酯(A-1)100質量份,上述各氧化鈦(B)33質量份、上述脫模劑0.50質量份、上述核劑0.17質量份、及上述酚系抗氧化劑(D-1)0.17質量份、上述磷系抗氧化劑(D-2)0.17質量份、及上述光穩定劑(E)0.17質量份乾摻,並將所得到的混合物由雙軸擠出機(螺桿徑:32mm、L/D=30、轉速150rpm)的料斗進料,同時由側進料機添加上述強化材(C)33質量份,在300℃下熔融混練,擠出成股狀之後,藉由造粒機切斷,得到顆粒狀聚酯組成物。使用所得到的聚酯組成物,製作出既定形狀的測試片,並使用於評估。將結果示於表1。
如表1所示,實施例1~4的聚酯組成物,與比較例1~5相比,成形性較優異,且初期反射率任一者皆較高,即使在加熱處理之後,對於波長460nm的光的反射率的降低量也小。此外,照射紫外線波長區域的光後之波長460nm的光的反射率,任一者皆在88%以上。由這些結果可知,藉由使用本發明之聚酯組成物,可得到具有優異的成形性,即使在LED封裝的製造步驟或使用環境中,反光率也不會降低,具有良好光學特性的LED反射板。另外,具備該反射板之發光裝置、及具備該發光裝置的照明器具,可實現優異的光學特性及長壽命。
[產業上之可利用性]
依據本發明,可提供一種LED反射板用聚酯組成物,其係具有優異的成形性,且即使暴露於熱或光之後,反光率的降低也少,能維持高反光率;由該組成物構成之LED反射板;及具備該反射板之發光裝置。本發明之聚酯組成物,特別適合於照明器具用的LED反射板。

Claims (8)

  1. 一種LED反射板用聚酯組成物,其中該聚酯組成物含有聚酯(A)及表面被覆氧化鈦(B),該聚酯(A)中,源自二羧酸之結構單元的50莫耳%以上為源自對酞酸之結構單元,且源自二醇之結構單元的50莫耳%以上為源自1,4-環己烷二甲醇之結構單元;該氧化鈦(B)以120℃預先加熱處理2小時,於以550℃主加熱處理2小時之際由該主加熱所致的燒失量(Ignition Loss)為0.50~1.20質量%;該氧化鈦(B)之含量,相對於100質量份的該聚酯(A)為10~90質量份。
  2. 如請求項1之LED反射板用聚酯組成物,其中聚酯(A)係源自二羧酸之結構單元的75~100莫耳%為源自對酞酸之結構單元,且源自二醇之結構單元的75~100莫耳%為源自1,4-環己烷二甲醇之結構單元之聚對酞酸環己烷二甲酯。
  3. 如請求項1或2之LED反射板用聚酯組成物,其中相對於100質量份的聚酯(A),進一步含有5~50質量份的強化材(C)。
  4. 如請求項3之LED反射板用聚酯組成物,其中強化材(C)為玻璃纖維。
  5. 如請求項1至4中任一項之LED反射板用聚酯組成物,其中相對於100質量份的聚酯(A),進一步含有0.10~1.0質量份的抗氧化劑(D)。
  6. 如請求項1至5中任一項之LED反射板用聚酯組成物,其進一步含有光穩定劑(E)。
  7. 一種LED反射板,其係由如請求項1至6中任一項之LED反射板用聚酯組成物構成。
  8. 一種發光裝置,其係具備如請求項7之LED反射板。
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