高反射率聚碳酸酯的制作方法
【专利摘要】在一种实施方式中，聚碳酸酯组合物包含：聚碳酸酯；基于聚碳酸酯组合物的总重量，7wt%至20wt%的二氧化钛；可选的阻燃剂；以及可选的UV稳定剂。形成自聚碳酸酯组合物的板具有大于或等于95%的反射率，其通过利用GretagMacbethColoreye分光光度计（D65光源，10度观测器，包括UV)在680mn的波长处进行的反射率测量确定。在一种实施方式中，聚碳酸酯组合物包含：聚碳酸酯；7wt%至20wt%的二氧化钛；阻燃剂；以及可选的UV稳定剂；其中聚碳酸酯组合物具有大于或等于95%的最大反射率。根据ASTMD1238-04在300°C下使用1.2千克重量确定的熔体体积速率是5克/10分钟至30克/10分钟。
【专利说明】高反射率聚碳酸酯
【背景技术】
[0001] 由于强制要求更有效的照明的法规的变化以及许多国家计划淘汰白炽灯泡，新光 源如紧凑型荧光灯（CFL)和发光二极管（LED)正越来越受消费者青睐。这些光源不仅更有 效，而且预期寿命更长，其中白炽灯泡可以具有长达1，500小时（h)的寿命，而CFL则长达 15, 000小时，以及LED长达50, 000小时。
[0002] 反射器可以用于照明元件以混合和扩散发射自光源的光并将它反射回所期望的 环境。相比于直接发射自浅凹灯的光，这种方式会减少眩光并提供更好的美感。反射器通 常制成自金属并涂有具有高反射率和低光泽的薄膜，以获得光的更好混合。
[0003] 由于它们的力学性能（机械性能，mechanical property)，聚碳酸酯希望用作反 射器，但固有地不是非常反光的。因此，在本领域中仍然需要具有改善的光反射率的聚碳酸 酯。
【发明内容】
[0004] 本文披露了聚碳酸酯组合物，包含该组合物的制品，以及其使用方法。
[0005] 在一种实施方式中，聚碳酸酯组合物包含：聚碳酸酯；基于聚碳酸酯组合物的总 重量，7重量百分比（wt%)至20wt%的二氧化钛；可选的阻燃剂；以及可选的UV稳定剂。 形成自聚碳酸酯组合物的板（plaque)具有大于或等于95%的反射率，其通过利用Gretag Macbeth Coloreye分光光度计（D65光源，10度观测器，包括UV)以10纳米（nm)的间隔从 360至750nm进行的反射率测量确定，例如，对3. 2毫米（mm)厚的板测量。该值是650nm至 700nm波长范围内的最高反射率值。
[0006] 在一种实施方式中，聚碳酸酯组合物包含：聚碳酸酯；7wt%至20wt%的二氧化 钛；阻燃剂；以及可选的UV稳定剂；其中聚碳酸酯组合物具有大于或等于95 %的最大反射 率。根据ASTM D1238-04在300摄氏度（°C )下利用1.2千克（kg)重量所确定的熔体体积 速率是5至30克/10分钟（克/10分钟）。
[0007] 在一种实施方式中，制备聚碳酸酯组合物的方法包括：组合聚碳酸酯和7wt%至 20wt%的二氧化钛以形成聚碳酸酯组合物，其中重量百分比是基于聚碳酸酯组合物的总重 量；以及对组合物造粒以形成粒状物。形成自聚碳酸酯组合物的模塑板具有大于或等于 95%的反射率，其通过利用Gretag Macbeth Coloreye分光光度计（D65光源，10度观测器， 包括UV)在680nm的波长处进行的反射率测量所确定。
[0008] 在一种实施方式中，反射器包括聚碳酸酯组合物，该聚碳酸酯组合物包含：聚碳酸 酯；基于聚碳酸酯组合物的总重量，IOwt %至20wt%的二氧化钛；可选的阻燃剂；以及可 选的UV稳定剂。形成自聚碳酸酯组合物的板具有大于或等于95%的反射率，其通过利用 Gretag Macbeth Coloreye分光光度计（D65光源，10度观测器，包括UV)在680nm的波长处 进行的反射率测量所确定的。聚碳酸酯的模塑制品在2. 5mm厚度下具有大于或等于90. 0% 的透射水平，其依据ASTM D1003-00测得，以及小于或等于1. 5的黄度指数（YI)，其依据 ASTM D1925 测得。
[0009] 在一种实施方式中，反射器包括聚碳酸酯组合物，该聚碳酸酯组合物包含：聚碳酸 酯；10wt%至20wt%的二氧化钛；阻燃剂；以及可选的UV稳定剂。聚碳酸酯组合物具有大 于或等于95%的最大反射率。根据ASTM D1238-04在300°C下利用1.2千克重量所确定的 熔体体积速率是5至30克/10分钟。当以I. 5mm板的形式时，组合物实现了大于或等于 85%的p (FTP)。聚碳酸酯的模塑制品在2. 5mm厚度下具有大于或等于90. 0%的透射水平， 其依据ASTM D1003-00测得，以及小于或等于L 5的黄度指数（YI)，其依据ASTM D1925测 得。
[0010] 在一种实施方式中，照明设备包括用于照明的装置；用于为照明的装置提供电力 (供能，power)的装置；以及包含聚碳酸酯组合物的反射器，其中聚碳酸酯组合物包含：聚 碳酸酯；基于聚碳酸酯组合物的总重量，l〇wt%至20wt%的二氧化钛；可选的阻燃剂；以及 可选的UV稳定剂。形成自聚碳酸酯组合物的板具有大于或等于95 %的反射率，其通过利用 Gretag Macbeth Coloreye分光光度计（D65光源，10度观测器，包括UV)在680nm的波长处 进行的反射率测量所确定。聚碳酸酯的模塑制品在2. 5mm厚度下具有大于或等于90. 0%的 透射水平，其依据ASTM D1003-00测得，以及小于或等于1. 5的黄度指数（YI)，其依据ASTM D1925测得。
[0011] 在另一种实施方式中，反射光的方法包括用来自光源的光照明反射器的反射表 面。反射器包含聚碳酸酯组合物，其中聚碳酸酯组合物包含：聚碳酸酯；基于聚碳酸酯组合 物的总重量，l〇wt%至20wt%的二氧化钛；可选的阻燃剂；以及可选的UV稳定剂。形成自聚 碳酸酯组合物的板具有大于或等于95%的反射率，其通过利用Gretag Macbeth Coloreye 分光光度计（D65光源，10度观测器，包括UV)在680nm的波长处进行的反射率测量所确 定。聚碳酸酯的模塑制品在2. 5mm厚度下具有大于或等于90. 0%的透射水平，其依据ASTM D1003-00测得，以及小于或等于L 5的黄度指数（YI)，其依据ASTM D1925测得。
[0012] 下文更具体地描述这些和其它非限定性特征。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 为了更完全的理解本申请，现参照以下描述以及附图，其中：
[0014] 图1是凹形反光槽的图解；例如，用于发光元件如LED的反射器。
[0015] 图2是实施例1的反射率与波长的图解说明；
[0016] 图3是实施例2的组合物的最大反射率与熔体流动的图解说明；
[0017] 图4是实施例2的组合物的最大反射率与二氧化钛浓度的图解说明；以及 [0018] 图5是实施例2的组合物的最大反射率与UV稳定剂UVl浓度的图解说明。
【具体实施方式】
[0019] 反射器通常制成自金属并涂有薄膜，其具有高反射率以达到它们所期望的反射 率。已尝试开发高反射率聚碳酸酯，其中通过将高水平的的二氧化钛加入聚碳酸酯组合物。 然而，仍有空间来改善这样的高反射率聚碳酸酯组合物，以获得增加的反射率、热稳定性、 颜色、和阻燃性。
[0020] 本公开内容侧重于高反射率热塑性组合物。通过将7wt%至20wt%的反射剂，如 二氧化钛，加入热塑性组合物来实现高反射率，因为意外地发现，20wt%或更多的反射剂导 致聚碳酸酯组合物的反射率的降低。热塑性组合物可以进一步显示以下一种或多种：改善 的保色性（色牢度，color retention)、阻燃性、和耐热性。包含本组合物的反射器可以没 有金属化，同时获得所期望的反射率。
[0021] 聚碳酸酯
[0022] "聚碳酸酯"是指具有式（1)的重复结构碳酸酯单元的组合物
[0023]
【权利要求】
1. 一种聚碳酸酯组合物，包含： 聚碳酸酯； 基于所述聚碳酸酯组合物的总重量，7wt %至20wt %的二氧化钛； 可选的阻燃剂；以及 可选的UV稳定剂； 其中，形成自所述聚碳酸酯组合物的板具有大于或等于95%的反射率，其通过利用 Gretag Macbeth Coloreye分光光度计（D65光源，10度观测器，包括UV)在680nm的波长 处进行的反射率测量确定。
2. 根据权利要求1所述的组合物，包含所述阻燃剂。
3. 根据权利要求1-2中任一项所述的组合物，其中，所述组合物达到大于或等于85% 的 P(FTP)。
4. 根据权利要求1-3中任一项所述的组合物，其中，所述组合物具有5克/10分钟至 50克/10分钟的熔体体积速率，其根据ASTM D1238-04在300°C利用1. 2千克重量确定。
5. 根据权利要求1-4中任一项所述的组合物，其中，所述组合物具有5克/10分钟至 30克/10分钟的熔体体积速率，其根据ASTM D1238-04在300°C利用1. 2千克重量确定。
6. -种聚碳酸酯组合物，包含： 聚碳酸酯； 7wt%至20wt%的二氧化钛； 阻燃剂；以及 可选的UV稳定剂； 其中，根据ASTM D1238-04在300°C利用1. 2千克重量确定的熔体体积速率是5克/10 分钟至30克/10分钟； 其中，当以I. 5mm棒的形式时，所述组合物达到大于或等于85%的UL94V0p (FTP);以及 其中，当以3. Omm板的形式时，在70°C下168小时以后以及在23°C下48小时以后，所 述组合物能够达到UL94 5VA等级。
7. 根据权利要求6所述的组合物，其中，形成自所述聚碳酸酯组合物的板具有大于或 等于95%的反射率，其通过利用Gretag Macbeth Coloreye分光光度计（D65光源，10度观 测器，包括UV)在680nm的波长处进行的反射率测量确定。
8. 根据权利要求1-5和7中任一项所述的组合物，其中，最大反射率是大于或等于 96%。
9. 根据权利要求1_5、7和8中任一项所述的组合物，其中，最大反射率是大于或等于 97%。
10. 根据权利要求1-5和7-9中任一项所述的组合物，其中，最大反射率是大于或等于 97. 5%。
11. 根据权利要求1-10中任一项所述的组合物，其中，所述二氧化钛以l〇wt%至 20wt%的量存在。
12. 根据权利要求1-11中任一项所述的组合物，其中，所述二氧化钛以10wt%至 15wt%的量存在。
13. 根据权利要求1-12中任一项所述的组合物，其中，所述二氧化钛以12. 5wt%至 15wt%的量存在。
14. 根据权利要求1-13中任一项所述的组合物，其中，所述二氧化钛具有30nm至 500nm的平均粒度。
15. 根据权利要求1-14中任一项所述的组合物，其中，所述二氧化钛包括涂布的二氧 化钛，其中所述二氧化钛涂布有氧化铝和/或聚硅氧烷。
16. 根据权利要求1-15中任一项所述的组合物，其中，所述二氧化钛包括金红石二氧 化钛。
17. 根据权利要求2-16中任一项所述的组合物，其中，所述阻燃剂包括全氟丁烷磺酸 钾、KSS、NaTS、或包含前述项的至少一种的组合。
18. 根据权利要求2-17中任一项所述的组合物，其中，所述阻燃剂包括KSS。
19. 根据权利要求1-18中任一项所述的组合物，其中，所述UV稳定剂是存在的并且包 括2-(2H-苯并三唑-2-基）-4-(1，1，3,3-四甲基丁基）-苯酚、2,2' -(1，4_亚苯基）二 (4Η-3,1-苯并噁嗪-4-酮）、或包含前述项的至少一种的组合。
20. 根据权利要求1-19中任一项所述的组合物，其中，基于所述组合物的总重量，所述 组合物进一步包含大于Owt %至3wt %的量的抗静电剂。
21. 根据权利要求1-20中任一项所述的组合物，其中，当暴露于在具有6个LED灯 (GE-四LED系统，5安培最大输出20瓦）的灯箱中的LED光2, 000小时时，形成自所述组 合物的3. 2_板具有小于或等于0. OTE的变色。
22. 根据权利要求1-21中任一项所述的组合物，其中，所述组合物在I. 5mm能够达到 UL94V0 等级。
23. 根据权利要求1-22中任一项所述的组合物，其中，所述组合物进一步包含TSAN。
24. 根据权利要求1-23中任一项所述的组合物，其中，所述组合物的模塑制品具有在 2. 5mm厚度下通过ASTM D1003-00测得的大于或等于90. 0%的透射水平，和/或通过ASTM D1925测得的小于或等于1. 5的黄度指数（YI)。
25. 根据权利要求1-24中任一项所述的组合物，其中，所述聚碳酸酯由具有大于 99. 65%的BPA纯度、小于2ppm的硫水平以及小于150ppm的羟基水平的BPA聚合。
26. -种制备聚碳酸酯组合物的方法，包括： 组合聚碳酸酯和7wt%至20wt%的二氧化钛以形成所述组合物，其中重量百分比是基 于所述组合物的总重量；以及 对所述组合物制粒以形成粒状物； 其中，形成自所述组合物的模塑板具有大于或等于95%的反射率，其通过利用Gretag Macbeth Coloreye分光光度计（D65光源，10度观测器，包括UV)在680nm的波长处进行的 反射率测量确定。
27. 根据权利要求26所述的方法，其中，利用挤出机生产所述粒状物。
28. 根据权利要求26-27中任一项所述的方法，其中，最大反射率是大于或等于96%。
29. 根据权利要求26-28中任一项所述的方法，其中，最大反射率是大于或等于97%。
30. 根据权利要求26-29中任一项所述的方法，其中，最大反射率是大于或等于 97. 5%。
31. 根据权利要求26-30中任一项所述的方法，其中，所述组合物具有5克/10分钟至 50克/10分钟的熔体体积速率，其根据ASTM D1238-04在300°C利用I. 2千克重量确定。
32. 根据权利要求26-31中任一项所述的方法，其中，所述二氧化钛以10wt%至20wt% 的量存在。
33. 根据权利要求26-32中任一项所述的方法，其中，所述二氧化钛具有30nm至500nm 的平均粒度。
34. 根据权利要求26-33中任一项所述的方法，其中，所述二氧化钛包括涂布的二氧化 钛，其中所述二氧化钛涂布有氧化铝和/或聚硅氧烷。
35. 根据权利要求26-34中任一项所述的方法，进一步包括组合阻燃剂与所述聚碳酸 酯和所述二氧化钛，以及其中所述阻燃剂选自全氟丁烷磺酸钾、KSS、NaTS、以及包含前述项 的至少一种的组合。
36. 根据权利要求35所述的方法，其中，所述阻燃剂包括KSS。
37. 根据权利要求26-36中任一项所述的方法，其中，所述组合物达到大于或等于85% 的 P(FTP)。
38. 根据权利要求26-37中任一项所述的方法，其中，当以3. Omm板的形式时，在70°C 下168小时以后以及在23°C下48小时以后，所述组合物能够达到UL945VA等级。
39. 根据权利要求26-38中任一项所述的方法，进一步包括组合UV稳定剂与所述聚碳 酸酯和所述二氧化钛，以及其中所述UV稳定剂选自2-(2H-苯并三唑-2-基）-4-(1，1，3， 3_四甲基丁基）_苯酚、2,2' -(1，4_亚苯基）二（4H-3，1-苯并噁嗪-4-酮）、以及包含前 述项的至少一种的组合。
40. 根据权利要求26-39中任一项所述的方法，进一步包括组合抗静电剂与所述聚碳 酸酯和所述二氧化钛，以及其中基于所述组合物的总重量，所述抗静电剂以大于〇wt%至 3wt%的量存在。
41. 根据权利要求26-40中任一项所述的方法，其中，当暴露于具有6个LED灯（GE-四 LED系统，5安培最大输出20瓦）的灯箱中的LED光2, 000小时时，形成自所述组合物的板 具有小于或等于〇. OTE的变色。
42. 根据权利要求26-41中任一项所述的方法，其中，所述组合物的模塑制品具有在 2. 5mm厚度下通过ASTM D1003-00测得的大于或等于90. 0 %的透射水平，和/或通过ASTM D1925测得的小于或等于1. 5的黄度指数（YI)。
43. 根据权利要求26-42中任一项所述的方法，其中，所述聚碳酸酯由具有大于 99. 65%的BPA纯度、小于2ppm的硫水平、以及小于150ppm羟基水平的BPA聚合。
44. 一种制品，由权利要求1-43中任一项所述的组合物制备。
45. 根据权利要求44所述的制品，其中，所述制品是反射器。
46. 根据权利要求44所述的制品，其中，所述反射器没有金属涂层。
47. 根据权利要求44-46中任一项所述的制品，其中，所述制品具有反射率大于或等于 95%的反射表面，以及其中所述反射表面没有金属化。
48. 根据权利要求44-47中任一项所述的制品，其中，所述制品在I. 5mm下具有UL94V0 等级。
49. 一种照明设备，包括： 权利要求45-48中任一项所述的反射器； 照明源；以及 电源，用于为所述照明源提供电力。
50. 根据权利要求49所述的照明设备，其中，用于照明的装置包括LED。
51. 根据权利要求49-50中任一项所述的照明设备，进一步包括与所述反射器物理接 触的透镜。
52. -种用于反射光的方法，包括： 用来自光源的光照明包含权利要求1-43中任一项所述的组合物的反射表面。
【文档编号】C08L69/00GK104220502SQ201380018190
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2013年4月5日 优先权日:2012年4月5日
【发明者】阿曼达·玛丽·弗洛里斯, 万迪塔·派-帕朗亚佩 申请人:沙特基础创新塑料Ip私人有限责任公司