[发明专利]具有改进的热和光老化的聚酯组合物

说明书

本申请要求于2012年11月29日提交的美国临时申请号61／731063以及2013年2月15日提交的欧洲申请号13155467.7的优先权，出于所有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。

技术领域

本发明涉及含某些聚酯和至少两种不同的无机添加剂的聚合物组合物。这些组合物特征为热和光老化之后非常好的光反射系数保留值并且十分适合于制造发光装置。

本发明进一步提供了包含本发明的组合物的物品，如发光装置的零件，并且特别是发光二极管(LED)器件的零件。

背景技术

LED由于其提供的超过传统光源的许多益处而越来越多地在众多应用中用作光源。LED与其他光源相比总体上消耗显著更少的功率、要求低的工作电压并且耐机械冲击。因此，它们在许多用途中正替代白炽光源和其他光源并且已经找到在此类不相同的领域中的应用，如交通信号、内部和外部照明、手机显示屏、汽车显示屏以及闪光灯。

LED部件如反射体，要求优异的颜色和改进的物理特性的特别高要求的组合。有利地可将陶瓷用于这些应用中，但陶瓷还是极其昂贵的并且需要具有高要求的处理技术。因此，已经对聚合物进行了广泛的研究和开发以便作为更低成本的材料来替代陶瓷。热塑性聚合物的一个很大好处是它们可以被注塑模制并且因此提供了可观的设计灵活性。关于用于制造LED部件的聚合物组合物所注意到的一个问题是，它们在暴露于光和高温中时易于发黄。例如在制造过程中，这些LED部件被加热到约180℃以便固化环氧树脂或硅封装剂。在进行钎焊操作时，这些LED部件还被暴露于超过260℃的温度中。另外，在使用时，LED部件通常经受到光和超过80℃的温度。此外，最近开发的较高电压的LED导致了甚至更高的工作温度，总体上超过100℃。这种在光和高温中的同时暴露造成了用于形成LED部件的聚合物组合物的发黄。

令人希望的是，LED的反射体并且最终是制成它们的这些聚合物组合物应该遵循一大组要求，这些要求包括：值得注意是，高的光反射率、高的白度、高的尺寸稳定性、高的机械强度、高的热挠曲温度、以及高的热耐受性(在暴露于高温中时低变色和低反射率损失)同时容易被加工成所希望的形状。

聚酯经常用于制造在宽应用范围内使用的多种成形的物品，包括薄膜、薄片、型材、瓶子、以及类似物。最常使用的聚酯是基于对苯二甲酸或2，6-萘二羧酸的，并且包括例如聚(对苯二甲酸乙二酯)(“PET”)、聚(1，4-对苯二甲酸丁二酯)(“PBT”)、聚(对苯二甲酸环己烷二甲酯)(“PCT”)、聚(萘二甲酸环己烯二亚甲酯)(“PCN”)、聚(萘二甲酸乙二酯)(“PEN”)、以及它们的共聚多酯。这些聚酯是相对昂贵的，广泛使用的，并且由于它们的芳香族成分而具有高的玻璃化转变温度(Tg)，这给予了由其制成的多种成形的物品耐热性、刚性以及韧性。

尽管这些积极的特征，某些聚酯(并且值得注意的是PCT)在应用上具有一些限制，诸如LED，在这里这些材料被长期暴露于热和光中。

WO2007／033129披露了发光二极管组件的壳体，该壳体包括含二氧化钛、无机增强试剂或者填充剂以及氧化稳定剂的PCT组合物。这些组合物具有非常低的白度指数，甚至在非常温和的热处理之后。

US2012／0262927涉及适合于模制LED反射体的组合物，这些组合物包含PCT、一种白色颜料以及一种反应性粘度稳定剂，诸如酚醛树脂或者一种非脂肪族环氧树脂。US’927在其多个实例中披露了PCT组合物，这些组合物包含二氧化钛、剁碎的玻璃纤维、2wt.％的滑石以及8种其他添加剂。这些组合物仅实现了在200℃仅4小时之后最大为约84％的白度指数保留值。

本领域普通技术人员将认识到，甚至在长期的热和光暴露之后反射率保留值的进一步改进对于LED器件的发展是有利的。

本发明人已经发现某些金属氧化物的存在大大增强了某些白色的聚酯组合物在热和光暴露之后在反射率保留值方面的行为。

因此，根据本发明的聚酯组合物满足以上要求并且将在下面详细地说明。

发明内容

在一个第一方面，本发明涉及一种聚合物组合物(C)，包含：

-至少一种聚酯(P)，该聚酯包含至少50mol％的重复单元，这些重复单元包含至少一个脂环族基团，

-至少一种第一无机添加剂，无机添加剂(A)，选自由TiO₂、ZnS和BaSO₄组成的组，