光反射体用树脂成形材料、光反射体和照明器具的制作方法

文档序号:9457568阅读:488来源:国知局
光反射体用树脂成形材料、光反射体和照明器具的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及适合用于形成光反射体(反射器)的光反射体用树脂成形材料,以及 由该光反射体用树脂成形材料形成的光反射体。
【背景技术】
[0002] 以往,已知为了使发光二极管等发光元件发出的光发生反射,使用光反射体(反 射器)。
[0003] 作为用于制造光反射体所使用的热塑性树脂,以往,聚酰胺被广泛使用。然而,聚 酰胺容易产生酰胺键导致的热变色,因此存在由聚酰胺形成的光反射体的光反射率容易经 时性地降低的问题。
[0004] 因此,为了制造光反射体,提出了使用具备脂环式烃结构的聚酯作为热塑性树脂 (参照日本国专利公开号日本特开2013 - 32426号)。这种情况下,光反射体难以发生热 变色,因此可期待长期维持优异的光反射性。
[0005] 然而,这样的聚酯存在机械强度低的缺点。为了提高机械强度,使用玻璃纤维等 纤维状填充材料是有效的,但是纤维状填充材料容易对光反射体的光反射性能造成不良影 响。因此,若使用纤维状填充材料,则使用具备脂环式烃结构的聚酯的优点受到损害,难以 应对近年高反射率化的要求日益高涨的光反射体用途。
[0006] 另外,也在尝试抑制聚酰胺的热变色。例如日本国专利公开号日本特开2011 - 21128号中公开了如下内容:一种LED反射器用聚酰胺组合物,其中,相对于反式异构体比 率为51~85 %的聚酰胺100质量份,含有1~40质量份二氧化钛和5~30质量份强化材 料,所述聚酰胺是使包含至少50摩尔%的1,4 一环己烷二甲酸的二羧酸、与包含至少50摩 尔%的1,9 一壬二胺和/或2 -甲基一 1,8 -辛二胺的二胺聚合的聚酰胺,还公开了作为 强化材料优选玻璃纤维。
[0007] 然而,如上所述,玻璃纤维等纤维状填充材料容易对光反射体的光反射性能造成 不良影响。因此,若使用纤维状填充材料,则难以应对近年的对光反射体要求进一步的高反 射率化的要求。

【发明内容】

[0008] 发明要解决的问题
[0009] 本发明鉴于上述情况而完成,其课题在于,提供一种光反射体用树脂成形材料以 及由该光反射体用树脂成形材料形成的光反射体,所述光反射体用树脂成形材料是用于制 造光反射体的光反射体用树脂成形材料,含有具备脂环式烃结构的聚酯或具备脂环式烃结 构的聚酰胺、和纤维状填充材料,并且应用于纤维状填充材料的集束剂引起的光反射体的 光反射性的降低难以发生。
[0010] 用于解决问题的手段
[0011] 本发明涉及的光反射体用树脂成形材料是用于制造光反射体的热塑性的光反射 体用树脂成形材料,其含有:具备脂环式烃结构的聚酯或具备脂环式烃结构的聚酰胺、白色 颜料、和用脂肪族聚氨酯系集束剂处理过的纤维状填充材料。
[0012] 本发明涉及的光反射体是将上述光反射体用树脂成形材料成形而成的。
[0013] 本发明涉及的照明器具具备上述光反射体。
[0014] 根据本发明,使用含有具备脂环式烃结构的聚酯或具备脂环式烃结构的聚酰胺的 光反射体用树脂成形材料制造光反射体时,纤维状填充材料能够提高光反射体的强度,而 且,由于纤维状填充材料用脂肪族聚氨酯系集束剂进行了处理,因此纤维状填充材料变得 难以阻碍光反射体的光反射性,并且经时性的光反射体的光反射性的降低变得难以发生。
【附图说明】
[0015] 图1是表示本发明的一个实施方式中的具备光反射体的照明器具的截面图。
[0016] 图2是表不图1所不的照明器具的俯视图。
【具体实施方式】
[0017] 本实施方式涉及的光反射体用树脂成形材料(以下称为成形材料)是用于制造光 反射体1 (反射器)的热塑性的树脂成形材料,含有具备脂环式烃结构的聚酯或具备脂环式 烃结构的聚酰胺、白色颜料、和用脂肪族聚氨酯系集束剂处理过的纤维状填充材料。
[0018] 通过将该成形材料注塑成型等,能够得到光反射体1 (参照图1和图2)。若该光反 射体1使用具备脂环式烃结构的聚酯而形成,则光反射性高。另外,若成形材料含有具备脂 环式烃结构的聚酰胺,则光反射体1的机械强度变高,并且其反射性变高。另外,具备脂环 式烃结构的聚酯和具备脂环式烃结构的聚酰胺难以发生黄变,因此光反射体1的经时性的 光反射性的降低变得难以发生。另外,纤维状填充材料提高光反射体1的强度。此外,由于 纤维状填充材料用脂肪族聚氨酯系集束剂进行了处理,因此纤维状填充材料被集束,并且 成形材料中以及光反射体1中的纤维状填充材料的分散性提高。因此,光反射体1的强度 有效地提高,并且纤维状填充材料变得难以阻碍光反射体1的光反射性。此外,脂肪族聚氨 酯系集束剂难以发生黄变,因此经时性的光反射体1的光反射性的降低变得难以发生。
[0019] 由此,光反射体1的强度充分地变高,并且其光反射性变高,且其光反射性的降低 变得难以发生。
[0020] 以下,对本发明的实施方式进行更详细的说明。
[0021] 成形材料含有具备脂环式烃结构的聚酯或具备脂环式烃结构的聚酰胺作为热塑 性树脂。
[0022] 优选具备脂环式烃结构的聚酯具备聚羧酸残基与脂环族二醇残基相键合的结构 单元。
[0023] 优选聚酯中的聚羧酸残基含有对苯二甲酸残基。聚酯中的对苯二甲酸残基相对于 全部聚羧酸残基的比例优选为30~100摩尔%的范围内,更优选为40~100摩尔%的范 围内,进一步优选为80~100摩尔%的范围内,特别优选为90~100摩尔%的范围内。
[0024] 聚酯中的聚羧酸残基除对苯二甲酸残基以外,还可以含有对苯二甲酸残基以外的 二羧酸残基。例如聚羧酸残基可以含有选自间苯二甲酸残基、邻苯二甲酸残基、2, 6 -萘二 甲酸残基、2, 7 -萘二甲酸残基、1,5 -萘二甲酸残基、甲基对苯二甲酸残基、4, 4' 一联苯 二甲酸残基、2, 2^ -联苯二甲酸残基、1,2-双(4 一羧基苯氧基)乙烷残基、琥珀酸残基、 己二酸残基、辛二酸残基、壬二酸残基、癸二酸残基、十二烷二酮酸残基、十八烷二甲酸残 基、二聚酸残基和1,4 一环己烷二甲酸残基中的一种以上的基团。
[0025] 聚酯中的聚羧酸残基也可以含有三元以上的多元羧酸残基。例如聚羧酸残基可以 含有偏苯三酸残基和均苯四酸残基中的至少一种。聚酯中的三元以上的多元羧酸残基相对 于全部聚羧酸残基的比例优选为10摩尔%以下。
[0026] 优选聚酯中的脂环族二醇残基含有具备碳数4~20的脂环式烃骨架的基团。具备 碳数4~20的脂环式烃骨架的基团可以含有例如选自1,3 -环戊二醇残基、1,3 -环戊烷 二甲醇残基、1,4 一环己二醇残基、1,4 一环己烷二甲醇残基、1,4 一环庚二醇残基、和1,4 一 环庚烷二甲醇残基中的一种以上的基团。特别是脂环族二醇残基优选含有具有环己烷骨架 的基团,进一步优选含有环己烷二甲醇残基。
[0027] 环己烷二甲醇残基等脂环族二醇残基可以具有顺式结构和反式结构中的任一种 结构。为了提高光反射体1的耐热性,反式结构是有利的。脂环族二醇残基全体中的顺式结 构体相对于反式结构体的摩尔比的值优选60/40~10/90的范围内,更优选50/50~15/85 的范围内,进一步优选40/60~25/75的范围内。
[0028] 聚酯中,除脂环族二醇残基以外,可以具备脂肪族二醇残基、芳香族二醇残基等。 即,聚酯具备含有脂环族二醇残基的二醇残基,二醇残基可以仅含有脂环族二醇残基,也可 以含有脂环族^?醇残基和其以外的基团。
[0029] 二醇残基含有脂肪族二醇残基时,脂肪族二醇残基可以含有例如选自乙二醇残 基、三亚甲基二醇残基、丙二醇残基、四亚甲基二醇残基、新戊二醇残基、六亚甲基二醇残 基、和十二亚甲基二醇残基中的一种以上的基团。二醇残基含有芳香族二醇残基时,芳香族 二醇残基可以含有例如2, 2 -双(2' -羟基乙氧基苯基)丙烷残基。
[0030] 聚酯中的环己烷二甲醇残基相对于全部二醇残基的比例优选为30~100摩尔% 的范围内,更优选为40~100摩尔%的范围内,进一步优选为80~100摩尔%的范围内, 特别优选为90~100摩尔%的范围内。
[0031] 聚酯特别优选含有具备对苯二甲酸残基与环己烷二甲醇残基相键合的结构单元 的聚二亚甲基环己烷对苯二甲酸酯(PCT)。
[0032] 聚酯的特性粘度优选为0. 5~1. 2dl/g的范围内。该特性粘度是依据ASTM D - 2875,使用邻甲酚苯酚作为溶剂,在30°C的温度下进行测定。这种情况下,成形材料被注塑 成型时的成形性变得特别良好,并且光反射体1的力学特性和耐热性进一步提高。聚酯的 特性粘度例如根据聚酯的结构,通过适当调整聚酯的分子量而进行调整。
[0033] 另外,聚酯的末端羧基量优选为100当量/106g以下,更优选为30当量/10 6g以 下,特别优选为15当量/106g以下。该末端羧基量使用例如根据Anal. Chem.,26. 1614 - 1616 (1954)中记载的H. A. Pohl的方法进行测定。
[0034] 优选聚酯的基于CIE 1976 (L% a% b〇色度空间的I;值为85以上的范围内,a $值 为一 3~3的范围内,1/值为一 1~10的范围内。另外,聚酯的基于ASTM E313 -73的 亨特白度优选为80以上,进一步优选85以上。这种情况下,光反射体1的光反射性特别提 尚。
[0035] 在聚酯的(L% a% b,的值以及白度的测定时,例如首先将聚酯成形为颗粒状后在 140°C加热处理1小时,由此得到样品。通过测定该样品的反射色,能够得到(L% a% b,的 值和亨特白度的值。测定依据JIS Z8722,例如使用柯尼卡美能达公司制分光光度计CM - 5作为测定装置,作为光源使用D65光源,作为白色校正板使用柯尼卡美能达株式会社制的 CM - A210,在SCE(正反射光除去)方式、测定直径30mm的条件下实施。
[0036] 聚酯能够用熔融聚合法、固相聚合法、熔融挤出聚合法等公知的方法制造。例 如可以举出在有机钛化合物等催化剂的存在下或不存在下,将对苯二甲酸或其低级烷基 酯与1,4 一环己烷二甲醇缩聚而得到的方法。作为聚合条件,例如可以应用美国专利第 2, 901,466号公报中记载的条件等。在聚酯的合成时,根据需要,可以通过使原料中含有适 当量的一元羧酸和一元醇,由此调整生成的聚酯的分子量。
[0037] 成形材料中的聚酯的比例没有特别限制,为了确保光反射体1的良好的表面平滑 性、成形加工性和尺寸稳定性,优选为50~70质量%的范围内,进一步优选为55~65质 量%的范围内。
[0038] 具备脂环式烃结构的聚酰胺优选具备二羧酸残基和二胺残基通过酰胺键而键合 的结构单元。
[0039] 聚酰胺中的二羧酸残基优选含有1,4 一环己烷二甲酸残基。聚酰胺中的1,4 一环 己烷二甲酸残基相对于全部二羧酸残基的比例优选为50~100摩尔%的范围内。在此情 况下,聚酰胺的机械强度、成形性和低吸湿性进一步提高。1,4 一环己烷二甲酸残基的比例 进一步优选为60~100摩尔%的范围内。
[0040] 聚酰胺中的二胺残基优选含有选自1,9 -壬二胺残基和2 -甲基一1,8 -辛二胺 残基中的一种以上的残基。聚酰胺中的选自1,9 一壬二胺残基和2 -甲基一 1,8 -辛二 胺残基中的一种以上的残基的合计相对于全部二胺残基的比例优选为50~100摩尔%的 范围内。这种情况下,光反射体1的耐热性,低吸水性和耐化学药品性尤其变高。该选自 1,9 一壬二胺残基和2 -甲基一 1,8 -辛二胺残基中的一种以上的残基的合计的比例更优 选75~100摩尔%的范围内,进一步优选90~100摩尔%的范围内。
[0041] 另外,二胺残基中的1,9 一壬二胺残基相对于2 -甲基一 1,8 -辛二胺残基的比 的值优选为100/0~20/80的范围内,更优选为100/0~60/40的范围内,进一步优选为 100/0~70/30的范围内。
[0042] 聚酰胺具备1,4 一环己烷二甲酸残基、和选自1,9 一壬二胺残基和2 -甲基一 1,8 -辛二胺残基中的一种以上的残基时,聚酰胺具有高机械强度和成形时的良好的流动 性。此外,聚酰胺的熔点和玻璃转化温度变高,因此聚酰胺的耐热性变高。
[0043] 聚酰胺具备1,4 一环己烷二甲酸残基时,1,4 一环己烷二甲酸残基包含顺式异构 体和反式异构体中的至少一种。1,4 一环己烷二甲酸残基中的反式异构体的比例优选为 51~85摩尔%的范围内。这种情况下,聚酰胺的熔点高,机械强度优异,在此基础上,由于 具有高的玻璃转化温度而具有优异的耐热性,而且通常具有作为与耐热性相反的性质的成 形时高流动性,而且还具有高结晶性。该反式异构体的比例更优选为51~80摩尔%的范 围内,进一步优选为60~80摩尔%的范围内。
[0044] 聚酰胺的原料含有1,4 -环己烷二甲酸时,通过调整1,4 -环己烷二甲酸中的反 式异构体的比例,可以调整1,4 一环己烷二甲酸残基中的反式异构体的比例。若考虑1,4 一 环己烷二甲酸的顺式异构体与二胺的当量盐比其反式异构体与二胺的当量盐的水溶性高, 则1,4 一环己烷二甲酸中的反式异构体相对于顺式异构体的摩尔比的值优选为50/50~ 0/100的范围内,更优选为40/60~10/90的范围内,进一步优选为35/65~15/85的范围 内。需要说明的是,1,4 一环己烷二甲酸中的反式异构体相对于顺式异构体的摩尔比的值通 过液体色谱(HPLC)、核磁共振光谱法(NMR)等求得。
[0045] 聚酰胺中的二羧酸残基除1,4 一环己烷二甲酸残基以外,也可以含有1,4 一环己 烷二甲酸残基以外的二羧酸残基。例如二羧酸残基可以含有1,4 一环己烷二甲酸残基以外 的选自脂肪族二羧酸残基、脂环族二羧酸残基、和芳香族二羧酸残基中的一种以上的残基。 特别是,若二羧酸残基含有选自脂肪族二羧酸和脂环族二羧酸中的一种以上的残基,则聚 酰胺的机械强度和成形时的流动性进一步提高。
[0046] 作为脂肪族二羧酸残基的具体例,可以举出丙二酸残基、二甲基丙二酸残基、琥 珀酸残基、2, 2 -二甲基琥珀酸残基、2, 3 -二甲基戊二酸残基、2, 2 -二乙基琥珀酸残基、 2, 3 -二乙基戊二酸残基、戊二酸残基、2, 2 -二甲基戊二酸残基、己二酸残基、2 -甲基己 二酸残基、三甲基己二酸残基、庚二酸残基、辛二酸残基、壬二酸残基、癸二酸残基、十二烷 二酸残基、二十烷二酸残基和二甘醇酸残基等碳数3~20的直链状或支链状饱和脂肪族二 羧酸的残基。
[0047]脂肪族二羧酸残基的碳数优选为6以上,进一步优选为10以上。特别是,若脂肪族 二羧酸残基的碳数为10以上,则聚酰胺
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