[发明专利]用于LED应用的改进的聚酰胺组合物

说明书

本申请要求2011年8月19日提交的美国临时申请号61/525478以及2011年11月10日提交的欧洲申请号11188645.3的优先权，出于所有的目的将这些申请中的每一个的全部内容通过引用结合在此。

发明领域

本发明涉及某些组合物，这些组合物的特征为低的特性熔体粘度并且包括至少一种聚酰胺、至少一种选自氧化镁、氧化锌和氧化钙的金属氧化物、以及二氧化钛。

本发明进一步提供了一种包括本发明的组合物的物品，如发光二极管(LED)器件。

发明背景

LED部件，如外壳、反射器以及反射器板要求优异的颜色和改进的物理特性的特别高要求的组合。陶瓷可以有利地用于这些应用中，但还是极其昂贵的并且需要高要求的处理技术。

因此，对聚合物组合物进行了广泛的研究和开发以便作为较低成本的材料来替代陶瓷。LED应用要求具有良好不透光性和出色反射特性的聚合物组合物。用于LED应用的多种有用的聚合物组合物是已知，这些组合物通常包含缩聚聚合物，如聚邻苯二甲酰胺。注意到在LED应用中所使用的现有技术组合物的一个问题是当被暴露于光和热时它们有变黄的倾向。

在制造过程中LED部件暴露于升高的温度。例如，在这些制造步骤中，这些LED部件被加热到约180℃以便固化一种环氧树脂或硅封装剂。在进行钎焊操作时，还将LED部件暴露于260℃以上的温度。此外，在使用中，LED部件如汽车部件，按惯例经受了高于80℃的温度。这种在高温中的暴露造成了用于形成LED部件的聚合物组合物的发黄。

希望的是，LED的反射器板并且最后还有制造它们的聚合物组合物，应该符合一大组要求，值得注意地包括高的光反射比(总体上是可见光的反射比)、高的白度、良好的可加工性(例如，良好的可模制性)、高的尺寸稳定性(值得注意地为低的线性膨胀系数)、高的机械强度、高的热挠曲温度、以及高的耐热性(在暴露于高温时低褪色及低的反射比损失)。

在暴露于高温和高强度辐射之后，反射器部件的退化可能使LED器件遭受光畸变和/或不良的发射效率。

二氧化钛(TiO₂)作为一种白色颜料广泛地用于在LED应用中所使用的组合物中。这样的组合物展现了用于模制的优越性能，并且这些模制零件在制作和最终使用过程中展现出高的热稳定性，包括尺寸稳定性和机械特性的保留。在加工和最终使用过程中白度和反射率的保留也是高的。典型的化合物含有TiO₂、增强填充剂(玻璃纤维或矿物填充剂)以及有机稳定剂(受阻酚、亚磷酸酯以及受阻胺光稳定剂)。

WO2011/027562披露了由一种组合物制成的LED反射器板，该组合物包括一种聚合物(通过1，4-环己烷二羧酸与一种包括从4到18个C原子的脂肪族二胺的缩聚反应获得)、任选地一种白色颜料例如TiO₂、任选地玻璃纤维和/或硅灰石、任选地MgO或Mg(OH)₂。根据这些实例制备的组合物都包括1.9％的MgO。

本领域普通技术人员将认识到，热稳定性、模制性能以及反射率的进一步改进对于LED组件的发展是有利的。在电子设备、标识、汽车、以及住宅和商业照明中的功率和亮度越来越大的LED照明器件的使用已经驱使制造和最终使用标准包括甚至更高的初始和保留反射率。

诸位发明人已经发现金属氧化物例如氧化镁、氧化锌和氧化钙的存在出人意料地仅在与TiO₂以及一种聚合物(特征为在一个比含湿量下的特定特性熔体粘度)结合在一起使用时才是有利的。

本发明通过LED组件制造工艺(260℃下10分钟，160℃下8小时)对改进的反射率的保留提供了一种新的解决方案。本发明的目的是提供一种聚酰胺组合物，该聚酰胺组合物在热老化后在具有高的白度和反射率保留的模制零件中提供了高的反射率。该组合物在热/光老化后进一步提供了改进的反射率保留。

详细说明

在一个第一方面中，本发明涉及一种组合物，该组合物以所有上述优点为特征并且具有至少一个如根据ISO11357-3所测得的熔化温度(Tm)，所述组合物包括：

-至少一种聚酰胺；

-至少一种金属氧化物，该金属氧化物选自氧化镁、氧化锌和氧化钙及其混合物；以及

-二氧化钛；