高反射率聚碳酸酯的制作方法
【專利摘要】在一種實施方式中，聚碳酸酯組合物包含：聚碳酸酯；基于聚碳酸酯組合物的總重量，7wt%至20wt%的二氧化鈦；可選的阻燃劑；以及可選的UV穩(wěn)定劑。形成自聚碳酸酯組合物的板具有大于或等于95%的反射率，其通過利用GretagMacbethColoreye分光光度計（D65光源，10度觀測器，包括UV)在680mn的波長處進行的反射率測量確定。在一種實施方式中，聚碳酸酯組合物包含：聚碳酸酯；7wt%至20wt%的二氧化鈦；阻燃劑；以及可選的UV穩(wěn)定劑；其中聚碳酸酯組合物具有大于或等于95%的最大反射率。根據(jù)ASTMD1238-04在300°C下使用1.2千克重量確定的熔體體積速率是5克/10分鐘至30克/10分鐘。
【專利說明】高反射率聚碳酸酯

【背景技術(shù)】
[0001] 由于強制要求更有效的照明的法規(guī)的變化以及許多國家計劃淘汰白熾燈泡，新光 源如緊湊型熒光燈（CFL)和發(fā)光二極管（LED)正越來越受消費者青睞。這些光源不僅更有 效，而且預期壽命更長，其中白熾燈泡可以具有長達1，500小時（h)的壽命，而CFL則長達 15, 000小時，以及LED長達50, 000小時。
[0002] 反射器可以用于照明元件以混合和擴散發(fā)射自光源的光并將它反射回所期望的 環(huán)境。相比于直接發(fā)射自淺凹燈的光，這種方式會減少眩光并提供更好的美感。反射器通 常制成自金屬并涂有具有高反射率和低光澤的薄膜，以獲得光的更好混合。
[0003] 由于它們的力學性能（機械性能，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，在本領(lǐng)域中仍然需要具有改善的光反射率的聚碳酸 酯。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本文披露了聚碳酸酯組合物，包含該組合物的制品，以及其使用方法。
[0005] 在一種實施方式中，聚碳酸酯組合物包含：聚碳酸酯；基于聚碳酸酯組合物的總 重量，7重量百分比（wt%)至20wt%的二氧化鈦；可選的阻燃劑；以及可選的UV穩(wěn)定劑。 形成自聚碳酸酯組合物的板（plaque)具有大于或等于95%的反射率，其通過利用Gretag Macbeth Coloreye分光光度計（D65光源，10度觀測器，包括UV)以10納米（nm)的間隔從 360至750nm進行的反射率測量確定，例如，對3. 2毫米（mm)厚的板測量。該值是650nm至 700nm波長范圍內(nèi)的最高反射率值。
[0006] 在一種實施方式中，聚碳酸酯組合物包含：聚碳酸酯；7wt%至20wt%的二氧化 鈦；阻燃劑；以及可選的UV穩(wěn)定劑；其中聚碳酸酯組合物具有大于或等于95 %的最大反射 率。根據(jù)ASTM D1238-04在300攝氏度（°C )下利用1.2千克（kg)重量所確定的熔體體積 速率是5至30克/10分鐘（克/10分鐘）。
[0007] 在一種實施方式中，制備聚碳酸酯組合物的方法包括：組合聚碳酸酯和7wt%至 20wt%的二氧化鈦以形成聚碳酸酯組合物，其中重量百分比是基于聚碳酸酯組合物的總重 量；以及對組合物造粒以形成粒狀物。形成自聚碳酸酯組合物的模塑板具有大于或等于 95%的反射率，其通過利用Gretag Macbeth Coloreye分光光度計（D65光源，10度觀測器， 包括UV)在680nm的波長處進行的反射率測量所確定。
[0008] 在一種實施方式中，反射器包括聚碳酸酯組合物，該聚碳酸酯組合物包含：聚碳酸 酯；基于聚碳酸酯組合物的總重量，IOwt %至20wt%的二氧化鈦；可選的阻燃劑；以及可 選的UV穩(wěn)定劑。形成自聚碳酸酯組合物的板具有大于或等于95%的反射率，其通過利用 Gretag Macbeth Coloreye分光光度計（D65光源，10度觀測器，包括UV)在680nm的波長處 進行的反射率測量所確定的。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，其依據(jù)ASTM D1003-00測得，以及小于或等于1. 5的黃度指數(shù)（YI)，其依據(jù) ASTM D1925 測得。
[0009] 在一種實施方式中，反射器包括聚碳酸酯組合物，該聚碳酸酯組合物包含：聚碳酸 酯；10wt%至20wt%的二氧化鈦；阻燃劑；以及可選的UV穩(wěn)定劑。聚碳酸酯組合物具有大 于或等于95%的最大反射率。根據(jù)ASTM D1238-04在300°C下利用1.2千克重量所確定的 熔體體積速率是5至30克/10分鐘。當以I. 5mm板的形式時，組合物實現(xiàn)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， 其依據(jù)ASTM D1003-00測得，以及小于或等于L 5的黃度指數(shù)（YI)，其依據(jù)ASTM D1925測 得。
[0010] 在一種實施方式中，照明設(shè)備包括用于照明的裝置；用于為照明的裝置提供電力 (供能，power)的裝置；以及包含聚碳酸酯組合物的反射器，其中聚碳酸酯組合物包含：聚 碳酸酯；基于聚碳酸酯組合物的總重量，l〇wt%至20wt%的二氧化鈦；可選的阻燃劑；以及 可選的UV穩(wěn)定劑。形成自聚碳酸酯組合物的板具有大于或等于95 %的反射率，其通過利用 Gretag Macbeth Coloreye分光光度計（D65光源，10度觀測器，包括UV)在680nm的波長處 進行的反射率測量所確定。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，其依據(jù)ASTM D1003-00測得，以及小于或等于1. 5的黃度指數(shù)（YI)，其依據(jù)ASTM D1925測得。
[0011] 在另一種實施方式中，反射光的方法包括用來自光源的光照明反射器的反射表 面。反射器包含聚碳酸酯組合物，其中聚碳酸酯組合物包含：聚碳酸酯；基于聚碳酸酯組合 物的總重量，l〇wt%至20wt%的二氧化鈦；可選的阻燃劑；以及可選的UV穩(wěn)定劑。形成自聚 碳酸酯組合物的板具有大于或等于95%的反射率，其通過利用Gretag Macbeth Coloreye 分光光度計（D65光源，10度觀測器，包括UV)在680nm的波長處進行的反射率測量所確 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，其依據(jù)ASTM D1003-00測得，以及小于或等于L 5的黃度指數(shù)（YI)，其依據(jù)ASTM D1925測得。
[0012] 下文更具體地描述這些和其它非限定性特征。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 為了更完全的理解本申請，現(xiàn)參照以下描述以及附圖，其中：
[0014] 圖1是凹形反光槽的圖解；例如，用于發(fā)光元件如LED的反射器。
[0015] 圖2是實施例1的反射率與波長的圖解說明；
[0016] 圖3是實施例2的組合物的最大反射率與熔體流動的圖解說明；
[0017] 圖4是實施例2的組合物的最大反射率與二氧化鈦濃度的圖解說明；以及 [0018] 圖5是實施例2的組合物的最大反射率與UV穩(wěn)定劑UVl濃度的圖解說明。

【具體實施方式】
[0019] 反射器通常制成自金屬并涂有薄膜，其具有高反射率以達到它們所期望的反射 率。已嘗試開發(fā)高反射率聚碳酸酯，其中通過將高水平的的二氧化鈦加入聚碳酸酯組合物。 然而，仍有空間來改善這樣的高反射率聚碳酸酯組合物，以獲得增加的反射率、熱穩(wěn)定性、 顏色、和阻燃性。
[0020] 本公開內(nèi)容側(cè)重于高反射率熱塑性組合物。通過將7wt%至20wt%的反射劑，如 二氧化鈦，加入熱塑性組合物來實現(xiàn)高反射率，因為意外地發(fā)現(xiàn)，20wt%或更多的反射劑導 致聚碳酸酯組合物的反射率的降低。熱塑性組合物可以進一步顯示以下一種或多種：改善 的保色性（色牢度，color retention)、阻燃性、和耐熱性。包含本組合物的反射器可以沒 有金屬化，同時獲得所期望的反射率。
[0021] 聚碳酸酯
[0022] "聚碳酸酯"是指具有式（1)的重復結(jié)構(gòu)碳酸酯單元的組合物
[0023]

【權(quán)利要求】
1. 一種聚碳酸酯組合物，包含： 聚碳酸酯； 基于所述聚碳酸酯組合物的總重量，7wt %至20wt %的二氧化鈦； 可選的阻燃劑；以及 可選的UV穩(wěn)定劑； 其中，形成自所述聚碳酸酯組合物的板具有大于或等于95%的反射率，其通過利用 Gretag Macbeth Coloreye分光光度計（D65光源，10度觀測器，包括UV)在680nm的波長 處進行的反射率測量確定。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，包含所述阻燃劑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項所述的組合物，其中，所述組合物達到大于或等于85% 的 P(FTP)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的組合物，其中，所述組合物具有5克/10分鐘至 50克/10分鐘的熔體體積速率，其根據(jù)ASTM D1238-04在300°C利用1. 2千克重量確定。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的組合物，其中，所述組合物具有5克/10分鐘至 30克/10分鐘的熔體體積速率，其根據(jù)ASTM D1238-04在300°C利用1. 2千克重量確定。
6. -種聚碳酸酯組合物，包含： 聚碳酸酯； 7wt%至20wt%的二氧化鈦； 阻燃劑；以及 可選的UV穩(wěn)定劑； 其中，根據(jù)ASTM D1238-04在300°C利用1. 2千克重量確定的熔體體積速率是5克/10 分鐘至30克/10分鐘； 其中，當以I. 5mm棒的形式時，所述組合物達到大于或等于85%的UL94V0p (FTP);以及 其中，當以3. Omm板的形式時，在70°C下168小時以后以及在23°C下48小時以后，所 述組合物能夠達到UL94 5VA等級。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的組合物，其中，形成自所述聚碳酸酯組合物的板具有大于或 等于95%的反射率，其通過利用Gretag Macbeth Coloreye分光光度計（D65光源，10度觀 測器，包括UV)在680nm的波長處進行的反射率測量確定。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-5和7中任一項所述的組合物，其中，最大反射率是大于或等于 96%。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1_5、7和8中任一項所述的組合物，其中，最大反射率是大于或等于 97%。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1-5和7-9中任一項所述的組合物，其中，最大反射率是大于或等于 97. 5%。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項所述的組合物，其中，所述二氧化鈦以l〇wt%至 20wt%的量存在。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項所述的組合物，其中，所述二氧化鈦以10wt%至 15wt%的量存在。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項所述的組合物，其中，所述二氧化鈦以12. 5wt%至 15wt%的量存在。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項所述的組合物，其中，所述二氧化鈦具有30nm至 500nm的平均粒度。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1-14中任一項所述的組合物，其中，所述二氧化鈦包括涂布的二氧 化鈦，其中所述二氧化鈦涂布有氧化鋁和/或聚硅氧烷。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1-15中任一項所述的組合物，其中，所述二氧化鈦包括金紅石二氧 化鈦。
17. 根據(jù)權(quán)利要求2-16中任一項所述的組合物，其中，所述阻燃劑包括全氟丁烷磺酸 鉀、KSS、NaTS、或包含前述項的至少一種的組合。
18. 根據(jù)權(quán)利要求2-17中任一項所述的組合物，其中，所述阻燃劑包括KSS。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1-18中任一項所述的組合物，其中，所述UV穩(wěn)定劑是存在的并且包 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_亞苯基）二 (4Η-3,1-苯并噁嗪-4-酮）、或包含前述項的至少一種的組合。
20. 根據(jù)權(quán)利要求1-19中任一項所述的組合物，其中，基于所述組合物的總重量，所述 組合物進一步包含大于Owt %至3wt %的量的抗靜電劑。
21. 根據(jù)權(quán)利要求1-20中任一項所述的組合物，其中，當暴露于在具有6個LED燈 (GE-四LED系統(tǒng)，5安培最大輸出20瓦）的燈箱中的LED光2, 000小時時，形成自所述組 合物的3. 2_板具有小于或等于0. OTE的變色。
22. 根據(jù)權(quán)利要求1-21中任一項所述的組合物，其中，所述組合物在I. 5mm能夠達到 UL94V0 等級。
23. 根據(jù)權(quán)利要求1-22中任一項所述的組合物，其中，所述組合物進一步包含TSAN。
24. 根據(jù)權(quán)利要求1-23中任一項所述的組合物，其中，所述組合物的模塑制品具有在 2. 5mm厚度下通過ASTM D1003-00測得的大于或等于90. 0%的透射水平，和/或通過ASTM D1925測得的小于或等于1. 5的黃度指數(shù)（YI)。
25. 根據(jù)權(quán)利要求1-24中任一項所述的組合物，其中，所述聚碳酸酯由具有大于 99. 65%的BPA純度、小于2ppm的硫水平以及小于150ppm的羥基水平的BPA聚合。
26. -種制備聚碳酸酯組合物的方法，包括： 組合聚碳酸酯和7wt%至20wt%的二氧化鈦以形成所述組合物，其中重量百分比是基 于所述組合物的總重量；以及 對所述組合物制粒以形成粒狀物； 其中，形成自所述組合物的模塑板具有大于或等于95%的反射率，其通過利用Gretag Macbeth Coloreye分光光度計（D65光源，10度觀測器，包括UV)在680nm的波長處進行的 反射率測量確定。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中，利用擠出機生產(chǎn)所述粒狀物。
28. 根據(jù)權(quán)利要求26-27中任一項所述的方法，其中，最大反射率是大于或等于96%。
29. 根據(jù)權(quán)利要求26-28中任一項所述的方法，其中，最大反射率是大于或等于97%。
30. 根據(jù)權(quán)利要求26-29中任一項所述的方法，其中，最大反射率是大于或等于 97. 5%。
31. 根據(jù)權(quán)利要求26-30中任一項所述的方法，其中，所述組合物具有5克/10分鐘至 50克/10分鐘的熔體體積速率，其根據(jù)ASTM D1238-04在300°C利用I. 2千克重量確定。
32. 根據(jù)權(quán)利要求26-31中任一項所述的方法，其中，所述二氧化鈦以10wt%至20wt% 的量存在。
33. 根據(jù)權(quán)利要求26-32中任一項所述的方法，其中，所述二氧化鈦具有30nm至500nm 的平均粒度。
34. 根據(jù)權(quán)利要求26-33中任一項所述的方法，其中，所述二氧化鈦包括涂布的二氧化 鈦，其中所述二氧化鈦涂布有氧化鋁和/或聚硅氧烷。
35. 根據(jù)權(quán)利要求26-34中任一項所述的方法，進一步包括組合阻燃劑與所述聚碳酸 酯和所述二氧化鈦，以及其中所述阻燃劑選自全氟丁烷磺酸鉀、KSS、NaTS、以及包含前述項 的至少一種的組合。
36. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中，所述阻燃劑包括KSS。
37. 根據(jù)權(quán)利要求26-36中任一項所述的方法，其中，所述組合物達到大于或等于85% 的 P(FTP)。
38. 根據(jù)權(quán)利要求26-37中任一項所述的方法，其中，當以3. Omm板的形式時，在70°C 下168小時以后以及在23°C下48小時以后，所述組合物能夠達到UL945VA等級。
39. 根據(jù)權(quán)利要求26-38中任一項所述的方法，進一步包括組合UV穩(wěn)定劑與所述聚碳 酸酯和所述二氧化鈦，以及其中所述UV穩(wěn)定劑選自2-(2H-苯并三唑-2-基）-4-(1，1，3， 3_四甲基丁基）_苯酚、2,2' -(1，4_亞苯基）二（4H-3，1-苯并噁嗪-4-酮）、以及包含前 述項的至少一種的組合。
40. 根據(jù)權(quán)利要求26-39中任一項所述的方法，進一步包括組合抗靜電劑與所述聚碳 酸酯和所述二氧化鈦，以及其中基于所述組合物的總重量，所述抗靜電劑以大于〇wt%至 3wt%的量存在。
41. 根據(jù)權(quán)利要求26-40中任一項所述的方法，其中，當暴露于具有6個LED燈（GE-四 LED系統(tǒng)，5安培最大輸出20瓦）的燈箱中的LED光2, 000小時時，形成自所述組合物的板 具有小于或等于〇. OTE的變色。
42. 根據(jù)權(quán)利要求26-41中任一項所述的方法，其中，所述組合物的模塑制品具有在 2. 5mm厚度下通過ASTM D1003-00測得的大于或等于90. 0 %的透射水平，和/或通過ASTM D1925測得的小于或等于1. 5的黃度指數(shù)（YI)。
43. 根據(jù)權(quán)利要求26-42中任一項所述的方法，其中，所述聚碳酸酯由具有大于 99. 65%的BPA純度、小于2ppm的硫水平、以及小于150ppm羥基水平的BPA聚合。
44. 一種制品，由權(quán)利要求1-43中任一項所述的組合物制備。
45. 根據(jù)權(quán)利要求44所述的制品，其中，所述制品是反射器。
46. 根據(jù)權(quán)利要求44所述的制品，其中，所述反射器沒有金屬涂層。
47. 根據(jù)權(quán)利要求44-46中任一項所述的制品，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沒有金屬化。
48. 根據(jù)權(quán)利要求44-47中任一項所述的制品，其中，所述制品在I. 5mm下具有UL94V0 等級。
49. 一種照明設(shè)備，包括： 權(quán)利要求45-48中任一項所述的反射器； 照明源；以及 電源，用于為所述照明源提供電力。
50. 根據(jù)權(quán)利要求49所述的照明設(shè)備，其中，用于照明的裝置包括LED。
51. 根據(jù)權(quán)利要求49-50中任一項所述的照明設(shè)備，進一步包括與所述反射器物理接 觸的透鏡。
52. -種用于反射光的方法，包括： 用來自光源的光照明包含權(quán)利要求1-43中任一項所述的組合物的反射表面。
【文檔編號】C08L69/00GK104220502SQ201380018190
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年4月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月5日
【發(fā)明者】阿曼達·瑪麗·弗洛里斯, 萬迪塔·派-帕朗亞佩 申請人:沙特基礎(chǔ)創(chuàng)新塑料Ip私人有限責任公司