(57)【要約】  本発明は、ＬＥＤ光に曝露されるＬＥＤシステムの部品、詳細にはＬＥＤ（発光ダイオード）システムのリフレクター、さらに詳細にはＬＥＤシステムの混合チャンバのリフレクターに関し、この部品はポリエステルと白色顔料とを含むポリマー組成物からなり、前記ポリエステルは固相後縮合が施されている。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤ光に曝露されるＬＥＤシステムの部品において、前記部品がポリエステルと白色顔料とを含むポリマー組成物からなり、前記ポリエステルは固相後縮合が施された、部品。
【請求項２】
前記ポリエステルが、ポリブチレンテレフタレートである、請求項１に記載の部品。
【請求項３】
前記白色顔料が、二酸化チタン、硫化亜鉛、酸化亜鉛、硫酸バリウム及びチタン酸カリウムである、請求項１又は２のいずれか一項に記載の部品。
【請求項４】
前記白色顔料が二酸化チタンである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の部品。
【請求項５】
前記ポリマー組成物が、
前記ポリエステルと、
１５〜４０重量％の前記白色顔料と、
少なくとも５重量％のハロゲン非含有難燃性システムと
を含有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の部品。
【請求項６】
前記組成物が、
５〜２０重量％のホスフィン酸金属塩と、
０〜１０重量％の前記ホスフィン酸金属塩用の協力剤と
を含有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の部品。
【請求項７】
前記組成物が耐衝撃性改良剤を含有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の部品。
【請求項８】
前記組成物が成核剤を含有する、請求項７に記載の部品。
【請求項９】
前記部品がＬＥＤシステムのリフレクターである、請求項１〜８のいずれか一項に記載の部品。
【請求項１０】
前記リフレクターがＬＥＤシステムの混合チャンバの側面リフレクターである、請求項９に記載の部品。
【請求項１１】
前記側面リフレクターが前記底面リフレクターと一体となって１つの成形部品となる、請求項１０に記載の部品。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ光に曝露されるＬＥＤシステムの部品、より詳細にはＬＥＤシステムのリフレクター、さらに詳細にはＬＥＤ（発光ダイオード）システムの混合チャンバのリフレクターに関する。
【０００２】
ＬＥＤシステムは、底面リフレクター、側面リフレクター及びリモートホスファープレート（ｒｅｍｏｔｅ  ｐｈｏｓｐｈｏｒ  ｐｌａｔｅ）によって画定される混合チャンバを含み得る。ＬＥＤは、一般的に混合チャンバの底面リフレクターに実装される。通常、ＬＥＤは青色光を発生させ、これが側面リフレクター及び底面リフレクターによって反射され、リモートホスファープレートを透過し、青色光から白色光に変換される。
【０００３】
例えば、ＬＥＤシステムにおいて高い発光効率を得るためには、ＬＥＤシステムのリフレクターが高反射性材料製であることが重要である。セラミック材料製の底面リフレクター及び側面リフレクターを含む混合チャンバが知られている。ＬＥＤシステムの使用時に混合チャンバ内が高温になるためにセラミック材料が選択されることが多い。さらにリフレクターは、強白色及び高反射率を有する。
【０００４】
しかしながら、このようなリフレクターの欠点の１つとして、それらの製造方法が複雑であるため、リフレクターの原価が高くなる。その上、リフレクターに複数の部品を組み込むという可能性が制限される。これらの理由のから、ポリマー材料のリフレクター、またＬＥＤ光に曝露されるＬＥＤシステムのポリマー材料の他の部品をも製造する試みがなされた。しかしながら８０℃までの、時には１２０℃までの高温に耐えるには、ポリマー材料の熱耐性は不十分であるように思われ、例えば、ＬＥＤシステムの使用時にリフレクターの反射率の減少が生じた。また、ＬＥＤ光への曝露時に、ポリマー材料の変色も見られた。
【０００５】
国際公開第２０１３／１３５８２７号パンフレットには、ポリエステル及び白色顔料を含むポリマー組成物からなるＬＥＤ光に曝露されるＬＥＤシステムの部品が記載されている。国際公開第２０１３／１３５８２７号パンフレットによるこの部品は良好な耐高温性を有する。
【０００６】
しかし、ＬＥＤシステムの部品が、さらに向上した耐高温性を有することが必要とされている。
【０００７】
驚くべきことに、部品がポリエステル及び白色顔料を含むポリマー組成物からなり、ポリエステルに固相後縮合（ＳＳＰＣ）を行った場合、この目的は達成される。
【０００８】
ポリエステルは、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、又はポリシクロへキシレンテレフタレートであり得る。好ましくは、ポリエステルはポリエチレンテレフタレート及び／又はポリブチレンテレフタレート、最も好ましくはポリブチレンテレフタレートである。
【０００９】
［Ａ．ＰＢＴ］
ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）は、ブタンジオールと、テレフタル酸及び／又はテレフタル酸メチルエステルとの重縮合反応から生成し得る。
【００１０】
［Ｂ．ＰＥＴ］
ポリエチレンテレフタレートＰＥＴは、エチレンジオールと、テレフタル酸及び／又はテレフタル酸メチルエステルとの重縮合反応から生成し得る。ＰＢＴ及びＰＥＴは、少量の、例えば最大５重量％の更なるモノマー単位、例えば更なるアルキレンジオール及び芳香族ジカルボン酸のモノマー単位を含み得る。
【００１１】
ポリマー組成物は、白色顔料を含む。白色顔料の例としては、二酸化チタン、硫化亜鉛、酸化亜鉛、硫酸バリウム、及びチタン酸カリウムが挙げられる。二酸化チタンを使用するのが好ましい。
【００１２】
組成物は、好ましくは少なくとも２０重量％、より好ましくは少なくとも２５重量％の白色顔料を含む。組成物は、最大３５重量％の白色顔料を含有するのが好ましい。
【００１３】
固相後縮合は、ポリマー組成物の配合後に行うのが好ましい。これは、固相後縮合時にポリエステルの分子量が増加し、よってポリマー組成物の粘度が増加するからである。これにより、均質なポリマー組成物を得るのがより困難になる。
【００１４】
ポリマー組成物の配合に関しては、いかなる慣例の配合工程を用いてもよい。ポリマー組成物は、各種の成分を溶融混合装置において溶融混合することによって配合されるのが好ましい。好ましい溶融混合装置は、例えば、押出機、特に二軸スクリュー押出機、最も好ましくは共回転スクリューを備えたものである。
【００１５】
まず、ポリマー成分及び他の成分を乾燥ブレンドとして混合し、その後、溶融混合装置へ入れてもよい。ポリマー溶解物の形成後に補強繊維を加えるのが好ましい。
【００１６】
ポリマーにＳＳＰＣを施すためには、配合後に得られたポリマー組成物に、好ましくはポリマー組成物の融点に近いが、融点未満の温度（例えば、約５０℃〜１０℃低い）で、減圧下又は不活性ガス中で熱処理を行う。ポリマーがＰＢＴである実施形態に関しては、熱処理では、ポリエステル組成物を加熱し、１６０℃〜１９０℃の温度に保つのが好ましく、１７５℃〜１８５℃に保つのがより好ましい。より高温にする利点は、工程がより早く進む。
【００１７】
不活性ガス雰囲気は、好ましくは１０ｋＰａ未満、より好ましくは１ｋＰａ未満、さらに好ましくは５００Ｐａ未満の圧力である。より低圧であると、工程がより早く進むという利点がある。これによって、より効率的で高収率の製造工程が可能になり、製造設備を拡大する必要がない。
【００１８】
ポリエステルのＳＳＰＣは、目的に適したいかなる態様及びいかなる装置で行い得る。工程は、例えば、バッチプロセスとして（例えば、タンブル乾燥機で）、又は連続プロセスとして（例えば、移動床反応器で）適切に行い得る。
【００１９】
組成物は、
ポリエステルと、
１０〜４０重量％の白色顔料と、
少なくとも５重量％のハロゲン非含有難燃性システムと
を含むのが好ましい。
【００２０】
難燃性システムは、
５〜２０重量％のホスフィン酸金属塩と、
０〜１０重量％のホスフィン酸金属塩用の協力剤と
を含有するのが好ましい。
【００２１】
ハロゲン非含有難燃性システムは、一成分のみから構成されていてよいし、また複数の成分、例えば、異なる二種の難燃剤類、又は一種の難燃剤、協力剤及び／若しくは抗滴下剤を含んでいてもよい。
【００２２】
ホスフィン酸金属塩は、ホスフィン酸類及び／若しくはジホスフィン酸類又はそれらのポリマー誘導体類の金属塩類を含有する。
【００２３】
ホスフィン酸金属塩は、式［Ｒ１Ｒ２Ｐ（Ｏ）Ｏ］−ｍＭｍ＋（式Ｉ）のホスフィン酸、式［Ｏ（Ｏ）ＰＲ１−Ｒ３−ＰＲ２（Ｏ）Ｏ］２−ｎＭｘｍ＋（式ＩＩ）のジホスフィン酸、及び／又はそれらのポリマーの金属であるのが好ましく、式中
−  Ｒ１及びＲ２は、水素、直鎖状、分枝鎖状及び環状のＣ１〜Ｃ６の脂肪族基、並びに芳香族基からなる群から選択される同一の又は異なる置換基であり、
−  Ｒ３は、直鎖状、分枝鎖状及び環状のＣ１〜Ｃ１０の脂肪族基、並びにＣ６〜Ｃ１０の芳香族基及び脂肪族−芳香族基からなる群から選択され、
−  Ｍは、Ｍｇ、Ｃａ、Ａｌ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｂｉ、Ｓｒ、Ｍｎ、Ｌｉ、Ｎａ、及びＫからなる群から選択される金属であり、
−  ｍ、ｎ、及びｘは、１〜４の範囲での同一の又は異なる整数である。
【００２４】
本発明においての成分Ｂとして使用され得る好適なホスフィン酸金属塩は、例えば、ＤＥ−Ａ２２５２２５８号明細書、ＤＥ−Ａ２４４７７２７号明細書、ＰＣＴ／Ｗ−０９７／３９０５３及び欧州特許第０９３２６４３Ｂ１号明細書に記載されている。好ましいホスフィン酸塩は、ホスフィン酸アルミニウム塩、ホスフィン酸カルシウム塩、及びホスフィン酸亜鉛塩であり、即ち、金属Ｍ＝それぞれＡｌ、Ｃａ、及びＺｎであるホスフィン酸金属塩、並びにそれらの組合せである。また、Ｒ１及びＲ２は同一又は異なり、Ｈ、直鎖状若しくは分枝鎖状のＣ１〜Ｃ６のアルキル基、及び／又はフェニル基であるホスフィン酸金属塩が好ましい。Ｒ１、Ｒ２は同一又は異なり、水素（Ｈ）、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、及びフェニル基からなる群から選ばれるのが特に好ましい。Ｒ１及びＲ２は同一又は異なり、Ｈ、メチル基、及びエチル基からなる置換基の群から選ばれるのがより好ましい。
【００２５】
また、Ｒ３は、メチレン基、エチレン基、ｎ−プロピレン基、イソプロピレン基、ｎ−ブチレン基、ｔ−ブチレン基、ｎ−ペンチレン基、ｎ−オクチレン基、ｎ−ドデシレン基、フェニレン基、及びナフチレン基からなる群から選ばれるのが好ましい。
【００２６】
ホスフィン酸金属塩は、次リン酸塩及び／又はＣ１〜Ｃ２ジアルキルホスフィン酸塩を含むのが非常に好ましく、次リン酸カルシウム及び／又はＡｌ−Ｃ１〜Ｃ２ジアルキルホスフィン酸塩、即ちジメチルホスフィン酸アルミニウム、メチルエチルホスフィン酸アルミニウム、及び／又はジエチルホスフィン酸アルミニウムを含むのがより好ましい。ジエチルホスフィン酸アルミニウム（ＤＥＰＡＬ）を用いるのが最も好ましい。
【００２７】
組成物は、好ましくは少なくとも７．５重量％、より好ましくは最大で１０重量％のホスフィン酸金属塩を含有する。組成物は、好ましくは最大で１７．５、より好ましくは最大で１５重量％のホスフィン酸金属塩を含有する。
【００２８】
協力剤は、窒素含有化合物及び窒素／リン含有化合物を含有する。好適な化合物の例としては、窒素又は窒素及びリン含有化合物が挙げられ、それ自体が難燃剤である。協力剤成分として用い得る好適な窒素含有及び窒素／リン含有化合物は、例えば、ＰＣＴ／欧州特許第９７／０１６６４号明細書、ＤＥ−Ａ−１９７３４４３７号明細書、ＤＥ−Ａ−１９７３７７２号明細書、及びＤＥ−Ａ−１９６１４４２４号明細書に記載されている。
【００２９】
窒素含有協力剤は、ベンゾグアナミン、トリス（ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、アラントイン、グリコールウリル、メラミン、メラミンシアヌレート、ジシアンジアミド、グアニジン、及びカルボジイミド、並びにそれらの誘導体類からなる群から選択されるのが好ましい。
【００３０】
窒素含有協力剤は、メラミン縮合物を含むのがより好ましい。メラミン縮合物は、例えば、メレン（ｍｅｌｅｍ）、メラン（ｍｅｌａｍ）、及びメロン（ｍｅｌｏｎ）、並びにこれらの高級な誘導体類、及び混合物である。メラミン縮合物は、例えば、ＰＣＴ／国際公開第９６／１６９４８号パンフレットに記載の方法によって製造され得る。
【００３１】
窒素／リン含有協力剤は、メラミンとリン酸との反応生成物及び／又はこれらの縮合物であるのが好ましい。メラミンとリン酸との反応生成物、及び／又はこれらの縮合物は、本明細書では、メラミン又はメラミン縮合物（例えば、メレン、メラン及びメロン）とリン酸との反応の結果生じる化合物と理解される。
【００３２】
例えば、ＰＣＴ／国際公開第９８／３９３０６号パンフレットに記載されているように、例としては、リン酸ジメラミン、ピロリン酸ジメラミン、リン酸メラミン、ポリリン酸メラミン（ＭＰＰ）、ピロリン酸メラミン、ポリリン酸メラミン、ポリリン酸メラン、ポリリン酸メロン、及びポリリン酸メレンがある。窒素／リン含有協力剤は、ポリリン酸メラミンがより好ましい。
【００３３】
また、窒素／リン含有協力剤は、アンモニアとリン酸又はそのポリリン酸修飾体（ｐｏｌｙｐｈｏｓｐｈａｔｅ  ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ）との反応生成物であるのが好ましい。好適な例として、リン酸水素アンモニウム、リン酸二水素アンモニウム及びポリリン酸アンモニウムが挙げられる。窒素／リン含有協力剤は、ポリリン酸アンモニウムを含むのがより好ましい。
【００３４】
協力剤は、好ましくはリン酸化合物、より好ましくはリン酸メラミン化合物、最も好ましくはポリリン酸メラミンである。
【００３５】
本発明における組成物は、好ましくは３〜１５重量％、より好ましくは６〜１０重量％の協力剤を含有する。これによって高い難燃性が得られた。
【００３６】
本発明における組成物は、１種以上の添加剤を好適に含んでもよい。
【００３７】
好適な添加剤としては、酸化防止剤、紫外線吸収剤及び熱安定剤などの安定剤、耐衝撃性改良剤、可塑剤、潤滑剤、乳化剤、成核剤、充填剤、顔料、蛍光増白剤、更なる難燃剤、及び帯電防止剤が挙げられる。好適な充填剤としては、例えば、炭酸カルシウム、ケイ酸塩及びタルクがある。
【００３８】
本発明の好ましい実施態様において、リフレクターの難燃性熱可塑性組成物は、１種以上の添加剤を、難燃性熱可塑性組成物の全重量に対して０．０１〜２０重量％、より好ましくは０．１〜１０量％、さらにより好ましくは０．２〜５重量％、さらには０．５〜２重量％の総量で含む。
【００３９】
組成物は、耐衝撃性改良剤を含むのが好ましい。脆性が低下するだけではなく、破断点伸びが向上するからである。アクリレートゴムベースの耐衝撃性改良剤を用いるのがより好ましく、アクリレート／シロキサンゴムベースの耐衝撃性改良剤が最も好ましく、エポキシ変性アクリレート／シロキサンゴムベースが好ましい。この耐衝撃性改良剤によって高温での光反射が最も保持される。
【００４０】
組成物は、成核剤を含有するのが好ましい。このような組成物では、高温での光反射の保持がさらに向上する。好適な耐衝撃性改良剤の例として、安息香酸ナトリウム及びマイクロタルクが挙げられる。マイクロタルクを用いるのが好ましい。
【００４１】
本発明におけるリフレクターがＬＥＤシステムの混合チャンバの底面リフレクター又は側面リフレクター、並びにＬＥＤパッケージングの場合、良好な結果が得られる。
【００４２】
本発明におけるリフレクターが、自動車又は建造物内で使用するためのランプのリフレクターであることもまた可能である。
【００４３】
また、本発明におけるリフレクターが、バックライトのリフレクター、好ましくは携帯電話、スマートフォン、電子ブックリーダー、タブレットなどのバックライトである場合も、良好な結果が得られる。
【００４４】
本発明は、さらに図面でも説明されるが、それらに限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１は、ＬＥＤシステムの混合チャンバの概略図を示す。
【図２】図２は、図１の混合チャンバの交点を示す。
【００４６】
図１の混合チャンバは、側面リフレクター（１）、底面リフレクター（４）及びリモートホスファープレート（２）によって画定され、リモートホスファープレート（２）は、側面リフレクターから取外され、混合チャンバ内を示す。底面リフレクターには、４つのＬＥＤが実装され、そのうちの２つのＬＥＤ（３）が見られる。
【００４７】
図２は、図１の混合チャンバの交点を示す。リモートホスファープレート（２）は、混合チャンバ上に設置される。側面リフレクター（１）及び底面リフレクター（４）は、１つの成形部品に一体化される。ＬＥＤ（３）もまた、示される。
【００４８】
本発明は、実施例によってさらに説明されるが、それらに限定されない。
【００４９】
［使用した材料：］
ＰＢＴ：１．９０の相対溶液粘度（ＲＳＶ）（２５℃にて１２５グラムの溶媒中に１グラムのポリマーを希釈（溶媒は７．２重量部の２，４，６−トリクロロフェノール及び１０重量部のフェノールからなる）することによって求められた）を有するポリブチレンテレフタレート。
ＴｉＯ２：Ｒ１０５、ベルギーのデュポン（Ｄｕｐｏｎｔ）により供給された二酸化タニウム。
成核剤：マイクロタルク、バレルミネラル（Ｂａｒｒｅｌｓ  Ｍｉｎｅｒａｌｓ  Ｃｏ．）により供給されたＴａｌｃ  ＭＰ１２５０（商標）。
難燃剤：ＤＥＰＡＬ、クラリアント（Ｃｌａｒｉａｎｔ）により供給されたＥｘｏｌｉｔ１２３０（商標）。
協力剤：ＭＰＰ、ブッデンハイム（Ｂｕｄｅｎｈｅｉｍ）により供給されたＢｕｄｉｔ３１４１（商標）。
【００５０】
［反射率の測定］
反射率は、ＩＳＯ  ７７２４−１−２に準拠し、ミノルタ（Ｍｉｎｏｌｔａ）（商標）ＣＭ３７００ｄ分光計を４６０ｎｍの角度で使用して測定した。
【００５１】
［破断点伸びの測定］
破断点伸びは、ＩＳＯ  ５２７に準拠し、５ｍｍ／分の引張速度で測定した。
【００５２】
［比較実験Ａ］
６０．４重量％のＰＢＴと、
１３．３重量％の難燃剤と、
６．５重量％の協力剤と、
２０．２重量％のＴｉＯ２と
を含む混合物の乾燥ブレンドをタンブラーで調製し、共回転二軸スクリュー押出機で粒状化した。その後、粒状化物を射出成形して８０×８０×２ｍｍの板にした。初期のサンプル及び１２０℃及び１４０℃における２０００時間の促進老化後のサンプルにおいて反射率及び破断点伸びを測定した。結果を表１に示す。
【００５３】
［実施例Ｉ］
共回転押出機での混合物の粒状化後、ＳＳＰＣのために粒状化物に１８５℃での熱処理をタンブル乾燥機内で窒素雰囲気下にて１０時間施す以外は、比較実験Ａと同様である。結果を表２に示す。
【００５４】
［実施例ＩＩ］
組成物が２０重量％のＴｉＯ２及び０．２重量％の成核剤を含有する以外は、実施例Ｉ同様である。結果を表２に示す。
【００５５】
【表１】
2017505529.tif 000002
【００５６】
【表２】
2017505529.tif 000003
【図１】
2017505529.tif 000004
【図２】
2017505529.tif 000005
【国際調査報告】
2017505529.tif 000006
2017505529.tif 000007