[發明專利]LED照明用光散射型聚碳酸酯組合物及其應用

無效

• 申請號: 201110031898.5
• 申請日: 2011-01-28
• 公開（公告）號: CN102134383A
• 公開（公告）日: 2011-07-27
• 發明（設計）人: 張秀菊;林志丹;沈俊才;楊華軍
• 申請（專利權）人: 暨南大學
• 主分類號: C08L69/00
• 分類號: C08L69/00;C08L51/08;C08L51/10;C08K5/524;C08K5/13;C08K5/134;F21V5/08;F21Y101/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本發明涉及LED燈外殼材料，具體地是一種LED照明用光散射型聚碳酸酯組合物及其應用。

背景技術

隨著我國社會經濟的快速發展和不可再生能源資源的日益枯竭，人們對環保節能的要求越來越高，這必將導致人們對發光二極管(LED)照明普及使用予以更多的關注。由于具有節能，環保，壽命長等優點，LED照明的應用前景十分廣闊，例如隧道中的長明燈、企業所用的裝飾、照明設施、市政設施中的照明裝置、高級汽車配件、高檔家居照明等。2009年，中國推出了“十城萬盞”半導體照明應用工程，該計劃涵蓋北京、上海、深圳、武漢等21個國內發達城市。國外也有類似的LED照明普及或研發計劃，如美國的“固態照明計劃”、歐洲的“彩虹計劃”和日本的“21世紀照明計劃”。臺灣拓墣預測：今年全球LED路燈需求倍增至250萬盞，年增率高達178％。

隨著LED照明產業的迅猛發展，LED燈外殼材料，即光散射材料的使用量也增長迅速。光散射材料的使用要求主要有兩點，一是透光率要在80％以上，二是具有90％以上的光散射率(也稱霧度)，達到柔和的勻光效果。優良的光散射材料應該同時具有高透光率和高霧度指標，它能將點、線光源轉化成線、面光源，具有散射角大、導光性好、透光均勻等優點。目前國內光散射材料主要是利用聚甲基丙烯酸甲酯作為基體樹脂，關于光散射材料的研究基本還停留在經驗科學。我國市場上LED照明用外殼材料主要依賴進口，價格相對較高，嚴重地阻礙LED照明產業的發展。國內關于光擴散性聚碳酸酯方面的專利基本上也是由三菱、住友、出光等國外公司申請，如出光興產株式會社的專利“光擴散性樹脂組合物”(專利號為200580011385.0)和“光擴散性聚碳酸酯類樹脂組合物以及使用該樹脂組合物的光擴散板”(專利號為200680024308.3)，三菱工程塑料株式會社和三菱瓦斯化學株式會社的專利“光擴散板用聚碳酸酯樹脂組合物和光擴散板”(專利號為200680044508.5)，這些專利主要針對液晶顯示器應用領域，所采用的聚碳酸酯組合物主要是一些聚碳酸酯共聚物，對聚碳酸酯的分子量和黏度要求嚴格，并且光擴散劑的制備也相對較復雜。

目前大多數新型光散射材料是通過透明的聚合物基體和散射劑粒子共混制備。作為光散射劑的微粒主要包括無機微粒，如玻璃微珠、二氧化硅等物質以及有機聚合物微粒，包括聚甲基丙烯酸縮水甘油酯、聚苯乙烯、硅樹脂等。無機與有機光散射材料相比，后者的應用范圍更廣泛一些。無機類的光散射劑，只是擴大了它的散射效果，并且由于無機粒子的大直徑，它還會反射一部分光源。此外由于透明高分子材料的折射率與無機納米填料的折射率一般都不匹配，所制備的無機納米粒子/高分子復合材料不可避免的都存在光散射作用，很難制備具有高透明性的無機納米粒子/高分子復合材料。

發明內容

本發明的目的在于針對現有光散射材料透光率和霧度不高等缺陷，提供具有良好透明性和勻光性的LED照明用光散射型聚碳酸酯組合物。

本發明的目的還在于提供LED照明用光散射型聚碳酸酯組合物的應用。

本發明的LED照明用光散射型聚碳酸酯組合物，包含以下按質量份數計的組分：

聚碳酸酯樹脂????91～99.89份

光散射劑粉體????0.01～8份

抗氧劑??????????0.1～1份

所述聚碳酸酯樹脂是光學級聚碳酸酯，重均分子量15000～25000，透光率＞89％，熔融指數50～75g/10min。

所述光散射劑粉體為核殼型光散射劑粉體，是通過種子乳液聚合法制備得到，先在含有玻璃微珠、二氧化硅、聚硅氧烷微球或聚苯乙烯的種子乳液中加入丙烯酸酯類聚合物或甲基丙烯酸酯類聚合物或二者的混合物，再加入交聯劑和引發劑，然后引發反應，使第二聚合物在種子乳膠粒子表面進行交聯聚合，生成具有核殼結構的粒子。

上述光散射性粉體優選為以聚硅氧烷微球為核，以聚甲基丙烯酸縮水甘油酯為殼的光散射劑粉體。

所述丙烯酸酯類聚合物為聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸丁酯、聚丙烯酸縮水甘油酯、聚丙烯酸羥乙酯、聚丙烯酸羥丙酯或聚丙烯酸2-乙基己酯中的一種；甲基丙烯酸酯類聚合物為聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸縮水甘油酯、聚甲基丙烯酸羥乙酯、聚甲基丙烯酸羥丙酯或聚甲基丙烯酸2-乙基己酯中的一種。