反射板用树脂组合物的制作方法

专利名称：反射板用树脂组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及可适于作为发光二极管元件(Light Emission Diode、以下称为“LED”)等发光装置用的反射板用树脂组合物。
背景技术：
LED是一种通过在反射板(基板)上搭载发光元件并用环氧树脂等进行密封而形成的发光装置，其具有各种优选秀特性，如其较小且质量轻，因此容易组装到各种机器种类上；其在振动和反复实施ON/OFF操作时坚固，因此寿命非常长；其发色鲜明、显眼，显示出优异的目视性，而且耗电量较小。在这种LED中，白色LED作为携带电话、计算机、电视等液晶显示画面的背光、机动车前灯、仪表面板、照明器具等的光源而受到注目，其具有紫外发光元件和由该紫外发光元件发出的紫外线而发出白光的荧光体。
对这种发光装置中使用的LED反射板，一般要求其具有良好的反射性能，以高效率地反射发光元件发出的光或紫外线。此外，该LED反射板是与发光元件一样的1-2mm左右的微细部件，因此要求其尺寸精度高；由于即使是微小的变形，其反射性能也可能会降低，因此要求其机械强度优异；而且由于暴露在硬钎焊等的高温下，因此要求其具有较高的耐热性。
现有技术中，作为LED反射板，可列举出在树脂成型品上施加了电镀和涂底漆的反射板。该反射板的反射性能尽管达到实际耐用的程度，但由于其为如上所述非常微小的部件，因此存在着难以对其整体均匀地施加电镀，尺寸精度容易产生偏差，不合格产品率较高的缺陷。此外，考虑到其机械强度和耐热性、LED的耐久性需求，该反射板在这些方面不能充分满足需要。
因此，作为反射板用树脂组合物例如已经提出了一种这样的树脂组合物(日本特公平6-38520号公报)，其通过在芳香族聚酯或芳香族聚酯酰胺等熔融加工性聚酯中配合玻璃纤维，以及根据需要配合氧化钛形成。该树脂组合物的耐热性和尺寸稳定性在一定程度上良好，但是存在白度不足，光反射率低的问题。在该公报中，作为除玻璃纤维以外可配合的无机纤维，还举出了钛酸钾纤维或硅灰石，但即使使用这些列举的无机纤维，在将其与熔融加工性聚酯组合时，也不能获得足够的光反射率。
此外，还提出了包含10-40重量％芳香族聚酯、15-55重量％聚酰胺、15-45重量％聚碳酸酯和10-30重量％氧化钛的树脂组合物(日本特开昭59-113049号公报)，由60-95重量％的聚酰胺(尼龙46)与5-40重量％氧化钛形成的树脂组合物(日本特开平2-288274号公报)，在聚酯与聚酰胺形成的基质树脂中配合了10-50重量％的氧化钛和0.3-30重量％改性聚烯烃而形成的树脂组合物(日本特开平3-84060号公报)等。但是，这些树脂组合物的成型收缩率和线膨胀率大，特别是高温负荷时的线膨胀率大，因此存在尺寸稳定性差的问题。此外，其光反射率和遮光率也不足。
即，现有反射板用树脂组合物的水平尽管可满足作为反射板所需的一部分物理性能，但存在着不能满足其它物理性能的问题。
因此，本发明针对上述现有问题，其第一课题是提供高水准地满足所需的各种物理性能，可适于作为反射板使用的反射板用树脂组合物。
此外，除了该问题，在使用具有紫外发光元件的LED时，即使使用上述任何一种LED反射板，也不能获得足够辉度，并且存在目视性低的问题。因此，作为携带电话等液晶显示屏的背光或机动车仪表面板等的光源，具有该紫外发光元件的LED不适用。此外，该反射板的机械强度或耐热性也未达到充分满足的水平，因此，在长期使用时可能会变形。
现有技术中，主要以提高机械强度、耐热性、阻燃性为目的，在日本特开平7-242810号公报中提出了将芳香族聚碳酸酯等的热塑性树脂中配合了氧化钛和钛酸钾纤维形成的树脂组合物作为反射板材料。但是，由该材料形成的反射板主要以提高机械强度、耐热性、阻燃性为目的，使用了钛酸钾纤维，但是由于必须与氧化钛并用，因此如果将其适用于具有紫外发光元件的白色LED时，不可避免其辉度不足，目视性降低。
此外，在日本特开昭62-179780号公报中公开了一种这样的作为反射板材料的树脂组合物，其通过在芳香族聚酯或芳香族聚酯酰胺等的熔融加工性聚酯中配合氧化钛、氧化锌、硫化锌、硫酸锌、铅白等的白色颜料，并根据需要含有钛酸钾纤维或玻璃纤维等填充剂形成。但是，在该公报中并未具体公开在聚酯中实质上仅配合了钛酸钾纤维的组合物，而且未暗示该组合物对作为LED反射板材料极为有用，其中该LED具有紫外发光元件以及由该元件产生的紫外线而发光的荧光体。
另一方面，在热塑性树脂中配合钛酸钾纤维等形成的树脂组合物在上述专利公报以外也是广为人知的，其用途为电气、电子制品、精密机器、其它机械类外壳、机械构件、振动构件等的材料，而配合钛酸钾等的目的不过是提高机械强度。
即，在现有技术中，在热塑性树脂中单独配合了钛酸钾纤维所形成的组合物未作为紫外线发生源用的反射板材料使用过，而且，对由此所获得的特有效果也完全未知。
因此，本发明的第二课题是提供这样的反射板用树脂组合物，即使将其用在具有紫外线发光元件的白色LED装置中时也可获得足够的反射率，即辉度，同时其可满足上述所需物理性能。
发明的公开本发明者为解决上述第一课题反复进行了深入研究，结果成功地获得了适于反射板用材料的树脂组合物，由此完成了本发明。
即，本发明的第一形式为一种反射板用树脂组合物，其特征为含有30-95重量％的半芳香族聚酰胺，和5-70重量％的钛酸钾纤维和/或硅灰石，其中半芳香族聚酰胺在所有单体组分中芳香族单体的比例为20摩尔％或其以上。
根据本发明的第一形式，通过在上述半芳香族聚酰胺中配合特定的无机纤维，可提供这样的树脂组合物，其不会损坏该半芳香族聚酰胺所具有的有用物理性能，而且可高水准地满足在光反射率、白度、成型加工性、机械强度、尺寸稳定性、耐热性、吸湿性方面所需的物理性能，特别是其遮光性优异，即使在高温下暴露也不会发生变色，而维持较高的白度。
已知如果在合成树脂中配合无机纤维，可提高机械强度、尺寸稳定性、耐热性等，但是本发明在获得这些效果的同时，进一步通过将上述半芳香族聚酰胺与钛酸钾纤维、硅灰石组合，可特别获得遮光性显著提高的优异效果。
具有如上述优异物理性能的本发明树脂组合物，作为反射板材料，特别是LED反射板用材料是有用的。
此外，本发明者等为解决上述第二课题，发现了一种这样的新型反射板材料，即使将其用在具有紫外线发光元件的白色LED中时也可以获得较高的辉度，由此完成了本发明。
即，本发明的第二形式为一种反射板用树脂组合物，其为在紫外线发生源中使用的反射板用树脂组合物，其特征为其含有热塑性树脂以及从可同时对可见光以及紫外线进行反射的纤维状和薄片状无机化合物中选出的至少1种无机化合物。
根据本发明者的研究，得知通过在热塑性树脂中配合从可同时对可见光以及紫外线进行反射的纤维状和薄片状无机化合物中选出的至少1种无机化合物，并将该配合而成的材料制成反射板，则在使用该反射板时，由于可高密度地向荧光体送出紫外光发光元件发出的紫外线，因此可显著提高使用紫外发光元件的LED、特别是白色LED发光的辉度，使其目视性极为良好。与此相对的是，尽管现有通用的由包含氧化钛的树脂组合物形成的反射板对可见光反射，但可能是由于吸收420nm或其以下的紫外线，因此不能获得足够高的发光辉度。
此外，本发明第二形式的树脂组合物，其也可高水准地满足成型加工性、机械强度、尺寸稳定性、耐热性、吸湿性等的各种特性，而且不损坏LED的耐久性能。
因此，本发明第二形式的树脂组合物，其可适用于作为各种紫外线发生源的反射板使用，可更适于作为具有紫外光发光元件和由紫外线发色的荧光体的各种LED，特别是其中的白色LED用。
附图的简要说明

图1的曲线图显示了本发明第二形式的树脂组合物(实施例9)的光波长与反射率的关系。
图2的曲线图显示了本发明第二形式的树脂组合物(实施例10)的光波长与反射率的关系。
图3的曲线图显示了本发明第二形式的树脂组合物(实施例11)的光波长与反射率的关系。
图4的曲线图显示了本发明第二形式的树脂组合物(实施例12)的光波长与反射率的关系。
图5的曲线图显示了现有的树脂组合物(比较例7)的光波长与反射率的关系。
图6的曲线图显示了现有的树脂组合物(比较例8)的光波长与反射率的关系。
图7的曲线图显示了现有的树脂组合物(比较例9)的光波长与反射率的关系。
图8的曲线图显示了现有的树脂组合物(比较例10)的光波长与反射率的关系。
实施发明的最佳形式在本发明的第一形式中，所述的半芳香族聚酰胺表示作为聚酰胺单体成分包含芳香族单体的聚酰胺。作为基质使用的半芳香族聚酰胺，其构成聚酰胺的单体成分中的芳香族单体为20摩尔％或其以上，优选为25摩尔％或其以上，更优选为30-60摩尔％，其熔点优选在280℃或其以上，更优选为280-320℃。在此，芳香族聚酰胺中单体的摩尔比率可通过将聚合原料中单体比例设定为预定摩尔比率进行调整。
作为芳香族单体，可列举出例如，芳香族二胺、芳香族二羧酸、芳香族氨基羧酸等。作为芳香族二胺，可列举出例如，对亚苯基二胺、邻亚苯基二胺、间亚苯基二胺、对二甲苯二胺、间二甲苯二胺等，而作为芳香族二羧酸，可列举出例如，对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、2-甲基对苯二甲酸、萘二甲酸等，此外，作为芳香族氨基羧酸，可列举出例如，对氨基苯甲酸等。其中，优选芳香族二羧酸。可单独使用1种芳香族单体或将2种或其以上并用。
作为芳香族单体以外的单体成分，可举出脂肪族二羧酸、脂肪族亚烷基二胺、脂环式亚烷基二胺、脂肪族氨基羧酸等。
作为脂肪族二羧酸，可举出己二酸、癸二酸、壬二酸、十二烷二酸等。其中优选己二酸。脂肪族二羧酸可单独使用1种或将2种或其以上并用。
脂肪族亚烷基二胺可为直链状或为支链状。具体可举出乙二胺、1，3-丙二胺、1，4-丁二胺、1，5-戊二胺、1，6-己二胺、1，7-二氨基庚烷、1，8-二氨基辛烷、1，9-二氨基壬烷、1，10-二氨基癸烷、2-甲基-1，5-戊二胺、2-乙基-1，4-丁二胺等。其中优选1，6-己二胺、2-甲基-1，5-戊二胺等。脂肪族亚烷基二胺可单独使用1种或将2种或其以上并用。
作为脂环式亚烷基二胺，可列举出例如，1，3-二氨基环己烷、1，4-二氨基环己烷、1，3-二(氨基甲基)环己烷、二(氨基甲基)环己烷、二(4-氨基环己基)甲烷、4，4’-二氨基-3，3’-二甲基二环己基甲烷、异佛尔酮二胺、哌嗪等。脂环式亚烷基二胺可单独使用1种或将2种或其以上并用。
作为脂肪族氨基羧酸，可列举出例如，6-氨基己酸、11-氨基十一烷酸、12-氨基十二烷酸等，也可以使用与此相对应的环状内酯。脂肪族氨基羧酸可单独使用1种或将2种或其以上并用。
这些单体成分中，优选脂肪族二羧酸、脂肪族亚烷基二胺等。这些单体成分可单独使用1种或将2种或其以上并用。
在上述半芳香族聚酰胺中，优选包含芳香族二羧酸和脂肪族亚烷基二胺的半芳香族聚酰胺，包含芳香族二羧酸、脂肪族二羧酸和脂肪族亚烷基二胺的半芳香族聚酰胺。
进而，在这些半芳香族聚酰胺中，二羧酸优选为对苯二甲酸、对苯二甲酸与间苯二甲酸的混合物，或者对苯二甲酸、间苯二甲酸与己二酸的混合物。在所述的2种混合物中，特别优选对苯二甲酸的比例在40摩尔％或其以上。此外，在这些半芳香族聚酰胺中，脂肪族亚烷基二胺特别优选为1，6-己二胺或1，6-己二胺与2-甲基-1，5-戊二胺的混合物。
作为半芳香族聚酰胺中特别优选的一个实例，可举出将50摩尔％对苯二甲酸、25摩尔％1，6-己二胺以及25摩尔％2-甲基-1，5-戊二胺共聚得到的产物。
通过适宜地选择构成半芳香族聚酰胺的芳香族单体和其它单体成分的构成比例、种类等，可对熔点、玻璃转移温度等进行适宜地调整。
此外，在本发明第一形式中，作为树脂组合物的基质树脂，可以与半芳香族聚酰胺一起使用聚苯硫醚。作为聚苯硫醚，可使用公知的任何一种，此外，其可以为线状结构、交联结构等中的任何一种结构。例如可举出包含以下通式所示的重复单元作为构成要素的结晶性高分子。
Ar-S 作为这种聚苯硫醚，是以上述重复单元为主成分的，即可以是仅由上述重复单元形成的，或者优选所含的上述重复单元在80摩尔％或其以上，更优选在90摩尔％或其以上。在聚苯硫醚实质上不全部由上述重复单元形成时，剩余部分可由可发生共聚的、例如以下所示重复单元形成的成分补足。
[式中，R表示烷基、烷氧基、硝基或亚苯基。]此外，作为聚苯硫醚，也可以使用市售品。作为市售品，可列举出ト-プレン(商品名称、ト-プレン(株)制造)、ライトン(商品名称、东的(株)制造)、フオ-トロン(商品名称、ポリプラスチツクス(株)制造)等。
在本发明的第一形式中，包括在基质树脂成分为单独为半芳香族聚酰胺的情况下以及在并用半芳香族聚酰胺与聚苯硫醚的情况，基质树脂成分的配合量为树脂组合物总量的30-95重量％、优选为30-90重量％、更优选为40-70重量％。树脂成分的配合量在30-95重量％范围以外时，不能获得以高水准满足反射板所需各种物理性能的树脂组合物。
此外，在并用半芳香族聚酰胺与聚苯硫醚的情况下，可对这些树脂的配合比例进行适宜地选择，但是优选配合使得半芳香族聚酰胺为这些树脂总量的40-90重量％，更优选为50-80重量％。
在本发明的第一形式中，作为在半芳香族聚酰胺或该半芳香族聚酰胺与聚苯硫醚的混合物中配合的无机纤维，使用钛酸钾纤维和/或硅灰石。
作为钛酸钾纤维，没有特别的限制，可广泛使用现有公知的钛酸钾纤维，例如可使用4钛酸钾纤维、6钛酸钾纤维、8钛酸钾纤维等。对钛酸钾纤维的尺寸没有特别限制，但通常其平均纤维直径为0.01-1μm、优选为0.1-0.5μm、平均纤维长度为1-50μm，优选为3-30μm。在本发明中也可使用市售品，例如可使用テイスモ(商品名称、大塚化学(株)制造、平均纤维直径为0.2-0.5μm、平均纤维长度为5-30μm)等。
硅灰石是由偏硅酸钙形成的无机纤维。对硅灰石的尺寸没有特别限制，但通常其平均纤维直径为0.1-15μm、优选为2.0-7.0μm、平均纤维长度为3-180μm，优选为20-100μm、平均纵横比在3或其以上、优选为3-50、更优选为5-30。
作为硅灰石，也可合适地使用市售品，例如可使用バイスタルK101(商品名称、大塚化学(株)制造、平均纤维直径为2-5μm、平均纤维长度为5-30μm)、Nyglos I-10013(商品名称、Nyco社制造、平均纤维直径为5-30μm、平均纤维长度为5-30μm)等。
其中，如果考察所得树脂组合物的遮光率和白度，优选钛酸钾纤维。
在本发明第一形式中，为进一步提高所得树脂组合物的机械强度等的物理性能，可对钛酸钾纤维和硅灰石实施表面处理。表面处理可根据公知方法，采用硅烷偶合剂、钛偶合剂等实施。其中，优选硅烷偶合剂，特别优选氨基硅烷。
钛酸钾纤维和/或硅灰石的配合量通常为树脂组合物总量的5-70重量％、优选为10-70重量％(树脂成分30-90重量％)，更优选为20-60重量％(树脂成分40-80重量％)。如果在5-70重量％以外的范围中时，不能获得以高水准满足反射板所需各种物理性能的树脂组合物。
进而，在本发明第一形式中，在不损坏树脂组合物优选的各种物理性能的范围内，特别是为了进一步提高其光反射率和遮光性等，可配合氧化钛。特别是在使用硅灰石作为无机纤维时，优选并用氧化钛。作为氧化钛，对其没有特别的限制，可任意使用锐钛矿型、金红石型、单斜晶型等的各种结晶形式。也可以并用2种或其以上结晶形式不同的氧化钛，但优选折射率高、光稳定性良好的金红石型。此外，对氧化钛的形状也没有特别限制，可任意使用颗粒状、纤维状、板状(包含薄片状、鳞片状、云母状等)等的各种形状，也可以并用2种或其以上形状不同的氧化钛。对氧化钛的尺寸没有特别限制，但优选其平均粒径为0.1-0.3μm左右。此外，也可使用施加了各种表面处理剂的氧化钛。对氧化钛的配合量没有特别限制，可在提高反射效率、并且不损害树脂组合物优选物理性能的范围内进行适宜地选择，但通常使其为树脂组合物总量的1-40重量％左右(树脂成分30-94重量％、钛酸钾纤维和/或硅灰石5-69重量％)、优选为5-30重量％左右(树脂成分30-90重量％、钛酸钾纤维和/或硅灰石5-65重量％)。
在本发明第一形式的树脂组合物中，在不损害其优选物理性能的范围内，可配合钛酸钾纤维和硅灰石以外的公知无机纤维。作为该无机纤维，没有特别限制，可列举出氧化锌纤维、钛酸钠纤维、硼酸铝纤维、硼酸镁纤维、氧化镁纤维、硅酸铝纤维、氮化硅纤维等。
此外，在本发明第一形式的树脂组合物中，在不损害其优选物理性能的范围内，可配合抗氧化剂、热稳定剂等。
作为抗氧化剂，可举出苯酚类抗氧化剂、磷类抗氧化剂、硫类抗氧化剂等。
作为苯酚类抗氧化剂，可列举出例如，三甘醇·二[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯]、1，6-己二醇·二[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、季戊四醇四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、十八烷基-3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、3，5-二叔丁基-4-羟基苄基磷酸酯二乙酯、N，N’-六亚甲基二(3，5-二叔丁基-4-羟基-氢化肉硅酰胺)、1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、3，9-二[2-{3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基}-1，1-二甲基乙基]-2，4，8，10-四氧杂螺[5，5]十一烷等。其中优选季戊四醇四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、N，N’-六亚甲基二(3，5-二叔丁基-4-羟基-氢化肉硅酰胺)。
作为磷类抗氧化剂，可列举出例如，三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、2-[[2，4，8，10-四(1，1-二甲基乙基)二苯并[d，f][1，3，2]二氧杂磷杂6-基]氧]-N，N-二[2-[[2，4，8，10-四(1，1二甲基乙基)二苯并[d，f][1，3，2]二氧杂磷杂6-基]氧]-乙基]乙胺、二(2，6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯等。其中优选2-[[2，4，8，10-四(1，1-二甲基乙基)二苯并[d，f][1，3，2]二氧杂磷杂6-基]氧]-N，N-二[2-[2，4，8，10-四(1，1二甲基乙基)二苯并[d，f][1，3，2]二氧杂磷杂6-基]氧]-乙基]乙胺。
作为硫类抗氧化剂的具体实例，可列举出2，2-硫代-二亚乙基二[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、四[亚甲基-3-(十二烷基硫代)丙酸酯]甲烷等。
这些抗氧剂可单独使用1种或将2种或其以上并用。
此外，在本发明第一形式的树脂组合物中，在不损害其优选物理性能的范围内，可配合1种或2种或其以上现有合成树脂中使用的各种添加剂。作为该添加剂，可列举出例如，滑石、二氧化硅、氧化锌(包含四脚体形状的氧化锌)等的无机填料、阻燃剂、塑化剂、成核剂、染料、颜料、脱模剂、紫外线吸收剂等。
本发明第一形式的树脂组合物，可根据公知方法，将芳香族聚酰胺和硅灰石和/或钛酸钾纤维，以及根据需要添加的其它添加剂熔融混合进行制造。在熔融混合时，可任意使用双轴螺旋挤出机等的公知的熔融混合装置。
本发明第一形式的树脂组合物，可通过射出成型法、压缩成型法、挤出成型法等的公知的树脂成型法成型为对应于各种用途的成型品(即反射板)。
由此获得的反射板可适于作为发光装置等的发光装置用反射板使用，这些发光装置例如为各种电气电子部件、机动车的无键入口系统、冷藏库库内照明、液晶显示装置的背光、机动车前面板照明装置、照明台灯、床灯、家电制品指示器类、红外线通信装置等的光通信机器类、天井照明装置、交通标志等的屋外显示装置等。
另一方面，本发明第二形式的反射板用树脂组合物，其必须成分为热塑性树脂，以及从可同时对可见光以及紫外线进行反射的纤维状和薄片状无机化合物中选出的至少1种无机化合物。
作为热塑性树脂可使用任何公知的热塑性树脂，可列举出例如，半芳香族聚酰胺、脂肪族聚酰胺、聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、液晶聚合物、聚乙烯、氯化聚乙烯、聚丙烯、聚异戊二烯、聚丁二烯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚缩醛、聚碳酸酯、丙烯酸树脂、聚苯乙烯、耐冲击性聚苯乙烯、间规立构聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯树脂(AS树脂)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(ABS树脂)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯树脂(MBS树脂)、甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(MABS树脂)、丙烯腈-丙烯酸橡胶-苯乙烯树脂(AAS树脂)、聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚甲基戊烯、聚苯醚(PPE)、改性聚苯醚、聚酮类树脂(聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚醚醚酮酮等)、聚醚腈、聚苯并咪唑、聚醚砜、聚砜、热塑性聚酰亚胺、聚醚亚酰胺、聚烯丙酯、聚苯硫醚、聚苯醚、聚酰胺酰亚胺、聚芳族树脂等。
其中，优选对可见光吸收少的热塑性树脂和/或具有透明性的热塑性树脂，更优选耐热性高的热塑性树脂。作为其具体实例，可举出半芳香族聚酰胺、脂肪族聚酰胺、液晶聚合物、间规立构聚苯乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚缩醛、聚甲基戊烯等。在此，所谓对可见光吸收少具体指的是该树脂的外观无论其颜色的浓淡，显示出白色。
在这些树脂中，特别优选半芳香族聚酰胺(日本特开2001-279093号公报、日本特开2001-106908号公报、日本特开2000-273300号公报、日本特开2000-219809号公报、日本特开2000-186142号公报、日本特开2000-80270号公报、日本特开平11-263840号公报、日本特开平10-338746号公报、日本特开平9-279020号公报、日本特开平9-279018号公报、日本特开平8-34850号公报、日本特开平7-228694号公报、日本特开平5-32870号公报等)、液晶聚合物、间规立构聚苯乙烯等。
此外，这些热塑性树脂可单独使用1种或将2种或其以上并用。
在本发明第二形式的反射板材料中，对热塑性树脂的配合量没有特别限制，可根据热塑性树脂的种类、并用的可见光和紫外线反射性无机化合物的种类、适用所得反射板的发光体的种类等的各种条件在较广泛的范围中进行适宜地选择，但是从进一步提高反射光的辉度方面出发，优选为本发明材料总量的30-95重量％、更优选为40-90重量％。
在本发明的第二形式中，所述可同时对可见光以及紫外线进行反射的纤维状和薄片状无机化合物指的是在将其混合分散在热塑性树脂中时，可对可见光以及紫外线进行反射的无机化合物。作为该无机化合物，可使用纤维状和/或薄片状(板状)的化合物，例如可举出含钛酸钾的化合物等。含钛酸钾的化合物具有提高作为基质的热塑性树脂的机械强度和耐热性、不损坏尺寸精度和成型加工性的特性。
作为含钛酸钾的化合物，可任意使用公知的包含钛酸钾并且为纤维状或薄片状的化合物，例如可举出钛酸钾纤维、薄片状钛酸钾、薄片状钛酸锂钾、薄片状钛酸钾镁等。
作为钛酸钾纤维，可使用与上述第一形式一样的钛酸钾纤维。
薄片状钛酸锂钾是钛酸钾的一部分钾原子被锂置换的、公知的包含钛酸钾的化合物，例如日本特开平3-285819号公报、日本特开2000-344520号公报中所记载的。
薄片状钛酸钾镁是钛酸钾的一部分钾原子被镁置换的、公知的包含钛酸钾的化合物，例如日本特开平3-285819号公报、日本特开平5-221795号公报、日本特开2000-230168号公报中所记载的。
也可使用其它由通式KxTi8O16[式中x＝1.0-2.0]表示的碱硬锰矿型结构的薄片状含钛酸钾的化合物(日本特开昭62-105925号公报)、通式(Kx-yHy)Ti8O16[式中x＝1.0-1.3、0＜y≤0.7]表示的碱硬锰矿型结构的薄片状含钛酸钾的化合物(日本特开平2-92822号公报)等，作为包含钛酸钾的化合物。
可同时对可见光以及紫外线进行反射的纤维状和薄片状无机化合物可单独使用1种或将2种或其以上并用。
此外，在本发明的第二形式中，为进一步提高所得反射板材料的机械强度等的物理性能，可对可见光和紫外线反射性无机化合物实施表面处理。表面处理可根据公知方法，采用硅烷偶合剂、钛偶合剂等实施。其中，优选硅烷偶合剂，特别优选氨基硅烷。
对于可同时对可见光以及紫外线反射的纤维状和薄片状无机化合物的配合量没有特别限制，可根据并用的热塑性树脂的种类、可见光和紫外线反射性无机化合物的种类、适用所得反射板的发光体的种类等的各种条件在较广泛的范围中进行适宜地选择，但是从进一步提高反射光的辉度方面出发，通常为本发明第二形式的树脂组合物总量的5-70重量％、优选为10-60重量％。
在本发明第二形式的反射板用树脂组合物中，在不损坏其优选特性的范围内，也可以配合与上述一样的抗氧化剂、热稳定剂等。
另外，在本发明第二形式的反射板用树脂组合物中，在不损坏其优选特性的范围内，可配合1种或2种或其以上现有合成树脂中使用的各种添加剂。作为该添加剂，可列举出例如，硅灰石、玻璃纤维等的纤维状无机填料、二氧化硅、滑石等的粉末状无机填料、颜料、抗氧化剂、抗静电剂、脱模剂、润滑剂、热稳定剂、防漏剂、阻燃剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、遮光剂、金属惰性剂、防老化剂、塑化剂、冲击强度改进剂、相溶化剂、粘度调节剂、消泡剂、流平剂、有机溶剂等。
这些添加剂的比例优选对于树脂中配合成分的总量为不足10重量％。
本发明第二形式的树脂组合物，可根据公知方法，将合成树脂以及可同时对可见光和紫外线反射的无机化合物，以及根据需要添加的其它添加剂混合或混炼进行制造。例如通过采用单轴挤出机、双轴挤出机等的挤出机、班伯里密炼机、加压捏合机、2个辊等的混炼机等，将粉末、珠粒、鳞片或颗粒状各种成分进行混合或混炼，可制造本发明第二形式的反射板用树脂组合物的颗粒。
另外，本发明第二形式的反射板用树脂组合物，可根据射出成型法、压缩成型法、挤出成型法等的公知树脂成型法成型为任意形状的反射板。
由本发明第二形式的树脂组合物制成的反射板可有用地作为具有各种紫外线发生源的发光装置的反射板。作为该光源，可列举出具有紫外发光元件和通过接受紫外线而发色的荧光体的LED、紫外灯、水银灯、冷阴极管、荧光灯、白热电灯泡等。此外，也可适用于具有该发光装置的照明器具等中，其中，对作为LED，特别是作为白色LED的反射板有用。
此外，具有由本发明第二形式树脂组合物制得的反射板的紫外线发生源可在与现有紫外线发生源一样的用途中使用。该用途的具体实例如下。
通信用途LAN、传真、光纤通信等广告、信息用途屋内、屋外显示板、立体显示器、附属品部件等计量测量、控制用途自动售卖机、自动门、各种传感器、计量颜色的光源等机动车用途仪表板内量表、指示器、高位制动灯、尾灯、示宽灯等事务器、OA用途电子照相光源、CD读取光源、打印机、扫描仪等交通、运输用途车辆灯具、信号标识等防范、防灾用途非普通灯、烟传感器、气体泄漏传感器等农林、渔业用途诱蛾灯、疑似饵、成长促进光源等医疗用途医疗检查器、支持系统、杀菌装置等家电用途VTR、DVD、立体声、电视、空调、家电制品的指示器、电平表等个人计算机、携带电话、液晶显示器等的各种液晶显示屏的背光源等。
如上所述、按照本发明第二形式的树脂组合物，在将其用在以紫外线为光源的白色LED等的发光装置中时，可良好地反射可见光和紫外线，获得足够的辉度。
(实施例)首先通过列举实施例和比较例对本发明第一形式的树脂组合物作具体说明。本实施例和比较例中使用的合成树脂和无机纤维具体为如下物质。
半芳香族聚酰胺A以分别为50摩尔％、32摩尔％、18摩尔％的比例使1，6-己二胺、对苯二甲酸、己二酸聚合形成的半芳香族聚酰胺(商品名称“アモデルA4000”、杜邦公司制造)半芳香族聚酰胺B以分别为25摩尔％、25摩尔％、50摩尔％的比例使2-甲基-1，5-戊二胺、1，6-己二胺和对苯二甲酸聚合形成的半芳香族聚酰胺(商品名称“ザイテルHTN501”、杜邦公司制造、熔点为305℃、玻璃化转变温度为125℃)聚苯硫醚(商品名称“ライトンM2888”、东丽(株)制造、以下称为“PPS”)芳香族聚酯(商品名称“ベクトラC950”、ポリプラスチツク(株)制造、以下称为“LCP”)[无机纤维]硅灰石(商品名称“バイスタルK101”、大塚化学(株)制造、平均纤维直径为2-5μm、平均纤维长度为20-30μm)钛酸钾纤维(商品名称“テイスモD101”、大塚化学(株)制造、纤维长度为10-20μm、纤维直径为0.3-0.6μm)粉末状氧化钛(商品名称“JR-405”、テイカ(株)制造、平均粒径为0.21μm)短切玻璃纤维(商品名称“ECS 03T 249/PL”、日本电气玻璃(株)制造。以下称作“GF”)。
按照以下表5所示的配合比例(重量％)，向双轴挤出机的主装料斗中投入半芳香族聚酰胺或半芳香族聚酰胺与PPS，在330℃下进行熔融混炼后，从侧进料口加入钛酸钾纤维或硅灰石，进一步加入氧化钛，通过熔融混炼挤出后，制造本发明第一形式的树脂组合物的颗粒。
将上述所得的本发明第一形式树脂组合物的颗粒投入到射出成型机(商品名称“JS75”、(株)日本制钢所制作、汽缸温度为330℃)中射出成型，该成型机安装有JIS实验片制作用金属模具(金属模具温度为130℃)，由此制造各种JIS实验片，以进行以下性能实验。
(1)拉伸强度和拉伸断裂伸长基于JIS K7113进行测定。
(2)弯曲强度和弯曲弹性模量基于JIS K7271进行测定。
(3)带有缺口的IZOD冲击值基于JIS K7110，用1号实验片进行评价。
(4)HDT(耐热性实验)基于JIS K7207，在施加1.82MPa弯曲应力时，测定荷重弯曲温度(HDT、℃)。
(5)线膨胀系数使用TAM120热机械分析装置(商品名称“SSC5200Hデイスクテ-ション”、セイコ-インスツルメンツ(株)制造)，测定20-130℃下的线膨胀系数。将拉伸方向作为MD，其直角方向为TD。记载MD与TD的线膨胀系数的比TD/MD，以作为异向性指标。
(6)流速(Q值)使用高化式流速测定器，使得实施例1-8、比较例1-4处于330℃×9.8MPa、比较例9处于290℃×9.8MPa、比较例10处于310℃×9.8MPa、并分别使余热时间为360秒，オリス孔径为1mm、厚度为10mm进行测定。
(7)吸水率基于JIS K7209进行测定。
(8)亨特白度采用日本电色(株)制造的色差计进行测定。在评价时，将白度为93或其以上的记为◎、不足93以及在91或其以上的记为○、不足91并且在89或其以上的记为△，不足89并且在85或其以上的记为×、85以下的记为××。
(9)耐热变色实验耐热变色实验在180℃空气中的烘箱中实施2小时，与(8)同样测定其白度。
(10)光线透过率在真空挤压机上制出100微米厚的薄膜状试样，并采用日立制作所(株)制造的自记分光光度计U-3000型进行测定，记下460nm、530nm和630nm的透过率。
在评价时，将透过率为0％的记为◎、不足3％以及在0％以上的记为○、不足5％并且在3％或其以上的记为△，5％或其以上的记为×。
这些结果示于表1。
表1

从表1的结果可知，本发明第一形式的树脂组合物，其在机械强度、耐热性、线膨胀系数(尺寸稳定性)、流动性(成型加工性)、白度、耐热变色性、光线透过率方面均高水准地满足作为反射板所要求的物理性能。特别是与采用玻璃光纤的比较例1-4相比，本发明树脂组合物的光线透过率大大降低，此外，在采用PPS和LCP等的其它耐热性树脂的比较例5、6中，由于基体树脂本身的色调，其白度显著变劣，因此可知本实施例记载的组合物作为反射板是优异的。
此后，通过列举实施例和比较例对本发明第二形式的树脂组合物作具体说明。本实施例中使用的热塑性树脂，以及可同时对可见光和紫外线反射的纤维状或薄片状无机化合物具体为如下物质。
半芳香族聚酰胺以分别为25摩尔％、25摩尔％、50摩尔％的比例使2-甲基-1，5-戊二胺、1，6-己二胺和对苯二甲酸聚合形成的半芳香族聚酰胺(商品名称“ザイテルHTN501”、杜邦公司制造、熔点为305℃、玻璃化转变温度为125℃)液晶聚合物(商品名称“ベクトラC950RX”、ポリプラスチツクス(株)制造)[无机填料]钛酸钾纤维(商品名称“テイスモD101”、大塚化学(株)制造、纤维长度为10-20μm、纤维直径为0.3-0.6μm)钛酸锂钾组成为K0.8Ti1.73Li0.27O4、长径为3-5μm、短径为2-50μm、厚度为0.5-2μm钛酸钾镁(商品名称“テラセスPS”、大塚化学(株)制造、长径为3-5μm、短径为3-5μm、厚度为0.5-2μm粉末状氧化钛金红石型氧化钛(商品名称“JR-405”、テイカ(株)制造、平均粒径为0.21μm)玻璃纤维(商品名称“チヨツプドランド ECS 03T 249/PL”、电气化学工业(株)制造、平均纤维长度为3mm、平均纤维直径为13μm)。
根据表2和表3所示的配合比例(重量％)，向双轴混炼挤出机的主装料斗中投入热塑性树脂，熔融混炼后，从侧进料口加入无机填充材料，通过熔融混炼挤出后，制造本发明的反射板材料颗粒。另外，热塑性树脂的双轴混炼挤出机的熔融混炼温度在实施例9-11和比较例7-9中为330℃，在实施例12和比较例10中为310℃。
将上述所得的本发明第二形式的反射板用树脂组合物的颗粒投入到射出成型机(商品名称“JS75”、(株)日本制钢所制作、汽缸温度为330℃)中射出成型，该成型机安装有JIS实验片制作用金属模具(在实施例9-11和比较例7-9中金属模具温度为130℃，在实施例12和比较例10中金属模具温度为120℃)，由此制造各种JIS实验片。除了实施以上所述的(1)-(5)、(7)和(8)的性能实验以外，还进行以下(11)所述的性能实验。
另外，实施例9-11和比较例7-9中金属模具温度为130℃，射出成型机的汽缸温度为330℃，在实施例12和比较例10中金属模具温度为120℃，射出成型机的汽缸温度为310℃。
结果示于表2和表3。
(11)反射率将实施例和比较例所得的颗粒依照上述一样的方式进行射出成型，制造出90mm×50mm×3.2mm的实验片。采用可见紫外分光光度计(日立制作所(株)制造、磁分光光度计U-3000型)测定该实验片在380nm处的反射率(％)。参照物采用氧化镁。从所得测定值进行评价，将60％或其以上的记为◎、45％或其以上到不足60％的记为○、30％或其以上到不足45％的记为△，15％或其以上到不足30％的记为×，不足15％的记为××。
此外，由上述反射率测定方法，测定光波长与反射率的关系。结果示于图1-8。在图1-8中，纵轴为光反射率(％)、横轴为光波长(nm)。
表2

表3

从表2和表3可知，本发明的第二形式的反射板用的树脂化合物，可高水准地满足机械强度、尺寸稳定性、耐热性、吸湿性等各种特性。
另外，从图1-8可知，本发明第二形式的反射板用树脂组合物，其对紫外线、特别是360nm到400nm的紫外线可高效率地进行反射(图1-4)。如果具体说明的话，包含钛酸钾纤维的实施例9的反射板的紫外线反射率极高(图1)，而与此相对的是在仅含金红石型氧化钛的情况下(比较例7)或含钛酸钾纤维和金红石型氧化钛的情况下(比较例8)，紫外线反射率不足(图5、6)，紫外线反射率明显降低。
由此可知，本发明第二形式的反射板用树脂组合物，其可同时有效地反射可见光和紫外线，适于作为以紫外线为光源情况下的反射板用树脂组合物的材料。
权利要求
1.一种反射板用树脂组合物，其特征为含有30-95重量％的半芳香族聚酰胺，和5-70重量％的钛酸钾纤维和/或硅灰石，其中半芳香族聚酰胺在所有单体组分中芳香族单体的比例为20摩尔％或其以上。
2.如权利要求1所述的反射板用树脂组合物，其中所述半芳香族聚酰胺是作为单体成分包含芳香族二羧酸和脂肪族亚烷基二胺的半芳香族聚酰胺。
3.如权利要求2所述的反射板用树脂组合物，其中所述半芳香族聚酰胺是进一步作为单体成分包含脂肪族二羧酸的半芳香族聚酰胺。
4.一种反射板用树脂组合物，其为在紫外线发生源中使用的反射板用树脂组合物，其特征为含有热塑性树脂以及从可同时对可见光以及紫外线进行反射的纤维状和薄片状无机化合物中选出的至少1种无机化合物。
5.如权利要求4所述的反射板用树脂组合物，其中可同时对可见光以及紫外线进行反射的纤维状和/或薄片状无机化合物为含钛酸钾的化合物。
6.如权利要求5所述的反射板用树脂组合物，其中含钛酸钾的化合物为从钛酸钾纤维、薄片状钛酸锂钾、和薄片状钛酸钾镁中选出的1种或2种或其以上的物质。
7.如权利要求4-6任一项所述的反射板用树脂组合物，其中热塑性树脂是从对可见光吸收少的热塑性树脂和/或具有透明性的热塑性树脂中选出的1种或2种或其以上的树脂。
8.如权利要求7所述的反射板用树脂组合物，其中对可见光吸收少的热塑性树脂和/或具有透明性的热塑性树脂为从半芳香族聚酰胺、脂肪族聚酰胺、液晶聚合物、间规立构聚苯乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚甲基戊烯和聚缩醛中选出的1种或2种或其以上的物质。
9.如权利要求4-8任一项所述的反射板用树脂组合物，含有30-95重量％的热塑性树脂和5-70重量％可同时对可见光以及紫外线进行反射的无机化合物。
全文摘要
本发明的第一课题是提供可适于作为反射板使用的树脂组合物和成型品，其中该树脂组合物可高水准地满足机械强度、耐热性、尺寸稳定性、和光反射率、遮光率等所需的各种物理性能。本发明的第二课题是提供这样的反射板用树脂组合物，即使将其用在具有紫外线发光元件的白色LED装置中时也可获得足够的反射率，即辉度，同时其可满足上述所需物理性能。本发明的第一形式为一种这样的反射板用树脂组合物，其特征为含有30－95重量％的半芳香族聚酰胺，和5－70重量％的钛酸钾纤维和/或硅灰石，其中半芳香族聚酰胺在所有单体组分中芳香族单体的比例为20摩尔％或其以上。本发明的第二形式为一种这样的反射板用树脂组合物，其为在紫外线发生源中使用的反射板用树脂组合物，其特征为含有热塑性树脂以及从可同时对可见光以及紫外线进行反射的纤维状和薄片状无机化合物中选出的至少1种无机化合物。
文档编号C08L77/00GK1608110SQ0282603
公开日2005年4月20日 申请日期2002年6月28日 优先权日2001年12月26日
发明者堤秀介, 田渊明, 八木敏晃 申请人:大塚化学株式会社