聚酯樹脂以及使用聚酯樹脂的表面安裝型led反射板用聚酯樹脂組合物的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種其成型性、流動性、尺寸穩定性、低吸水性、焊錫耐熱性、表面反射 率等較佳,并且其金/錫焊錫耐熱性、耐光性、低吸水性也較佳的聚酯樹脂,以及使用了該 聚酯樹脂的非常適合在表面安裝型LED用反射板上使用的聚酯樹脂組合物。
【背景技術】
[0002] 近年來,LED(發光二極管)靈活利用低耗電、長壽命、高亮度、可小型化等特征而 應用于照明器具、光學元件、手機、液晶顯示器用背光、汽車操控面板、信號機、顯示板等。此 外,在重視外觀設計性、便攜性的用途上,為實現輕薄短小而使用了表面安裝技術。
[0003] 表面安裝型LED,通常由發光的LED芯片、導線、兼為殼體的反射板、以及密封樹脂 構成,然而為了將安裝在電子基板上的所有零件通過無鉛焊接進行接合,各零件必須由能 夠耐受回流焊溫度260°C的材料形成。材料的融點(熔融峰值溫度)必須在280°C以上。 尤其是,關于反射板,除了這些耐熱性之外,還要求光提取效率較高的表面反射率以及對熱 和紫外線的耐久性。從以上觀點考慮,探討了陶瓷和半芳香族聚酰胺、液晶聚合物、熱固性 硅酮等各種各樣的耐熱塑膠材料,其中,在半芳香族聚酰胺和聚酯中分散有氧化鈦等高折 射填料的樹脂,其可大量生產性、耐熱性、表面反射率等的平衡性較佳,使用得最為普遍。最 近,伴隨著LED的普遍化,需要進一步提高反射板的可加工性和可靠性,并且要求長期提高 耐熱著色性、耐光性。
[0004] 作為LED反射板用聚酯樹脂組合物,例如,提出了專利文獻1~5。
[0005] 在專利文獻1、2中,公開了一種由二羧酸組分(a)和二醇組分(b)組成的聚酯樹 月旨,其中,二羧酸組分(a)包含:i)對苯二甲酸殘基70~100摩爾%;ii)碳數為20以下的 芳香族二羧酸殘基〇~30摩爾% ;以及iii)碳數為16以下的脂肪族二羧酸殘基0~10 摩爾% ;二醇組分(b)包含:i) 2, 2, 4, 4-四甲基-1,3-環丁二醇殘基1~99摩爾% ;以及 ii) 1,4-環己烷二甲醇殘基1~99摩爾% (在這里,二羧酸組分的總摩爾百分數是100摩 爾%,二醇組分的總摩爾百分數是100% ),雖然有機械性能較良好的趨勢,但存在成型性、 耐光性方面的問題。
[0006] 此外,在專利文獻3中,公開了一種以半導體發光元件為光源的照明裝置反射板 用阻燃性聚酯樹脂組合物,其特征在于,相對于聚酯樹脂(A) 100質量份混合了陰離子部分 是次膦酸的鈣鹽或者鋁鹽的次膦酸鹽(B) 2~50質量份、二氧化鈦(C) 0. 5~30質量份、以 及具有極性基團的聚烯烴樹脂(D) 0. 01~3質量份,然而,存在金/錫焊錫耐熱性、耐熱性、 耐光性方面的問題。
[0007] 此外,在專利文獻4中,公開了一種樹脂組合物,其由全芳香族熱致液晶聚酯100 質量份、將通過包括焙燒工藝的制造方法制得的氧化鈦97~85質量%用氧化鋁(包含水 合物)3~15質量% (兩者合在一起為100質量% )進行表面處理而形成的氧化鈦粒子 8~42質量份、玻璃纖維25~50質量份、以及其他無機填充材料0~8質量份構成,并且 經過包括以下工藝的熔融混煉工藝而得,即,使用雙螺桿混煉機,從雙螺桿混煉機的缸體全 長30%以上的下游側位置供給所述玻璃纖維的至少一部分。然而,該樹脂組合物存在耐熱 性、耐候性方面的問題。
[0008] 此外,在專利文獻5中,公開了一種LED反射板用不飽和聚酯樹脂組合物,其特征 在于,至少包含不飽和聚酯樹脂、聚合引發劑、無機填充劑、白色顏料、脫模劑、以及加固材 料的干式不飽和聚酯樹脂組合物,所述不飽和聚酯樹脂相對于所述組合物整體量在14~ 40質量%的范圍之內,所述無機填充劑和所述白色顏料的混合量總計相對于所述組合物整 體量在44~74質量%的范圍之內,所述白色顏料在所述無機填充劑和所述白色顏料的混 合量總計中所占的比例為30質量%以上,所述不飽和聚酯樹脂由不飽和醇酸樹脂和交聯 劑混合而成,然而存在成型性、耐光性方面的問題。
[0009] 此外,迄今為止,作為表面安裝型LED用反射板,一直使用了各種聚酰胺,但存在 耐熱著色性、耐光性、吸水性方面的問題。
[0010] 如上所述,在耐熱著色性、耐光性、成型性問題未得到解決的情況下,繼續使用以 往提出的聚酯和聚酰胺是實情。
[0011] 此外,近年來,還積極擴展在照明上的用途。在考慮向照明用途的擴展的情況下, 進一步要求降低成本和尚功率化、提尚壽命、提尚長期可靠性。因此,作為提尚可靠性的方 案,在引線框架和LED芯片的接合上,并不使用以往的環氧樹脂/銀膏,而正在使用劣化少 且導熱率較高的金/錫共晶焊料。然而,由于金/錫共晶焊料的加工需要280°C以上且低 于290°C的溫度,所以為了能夠耐受工藝而要求所使用樹脂的融點在290°C以上。此外,在 加工金/錫共晶焊料時,為了防止因樹脂中的水分造成的成型產品表面的膨脹(砂眼),還 要求樹脂具有低吸水性。
[0012] 如上所述,充分滿足了可使用于表面安裝型LED用反射板的特性的聚酯樹脂組合 物,至今為止還沒有報導。
[0013]【專利文獻】
[0014] 專利文獻1:日本專利文獻特表2008-544030號公告
[0015] 專利文獻2:日本專利文獻特表2008-544031號公告
[0016] 專利文獻3:日本專利文獻特開2010-270177號公告
[0017] 專利文獻4:日本專利文獻特開2008-231368號公告
[0018] 專利文獻5 :日本專利文獻特許4844699號公告
[0019] 發明所要解決的技術問題
[0020] 本發明是鑒于上述現有技術的問題而完成的,其目的在于提供一種聚酯樹脂以及 使用該聚酯樹脂的表面安裝型LED用反射板用聚酯樹脂組合物,所述聚酯樹脂在注塑成型 時的成型性、流動性、尺寸穩定性、低吸水性、焊錫耐熱性、表面反射率以及耐光性良好,并 且,為確保長期可靠性,實現了可應用金/錫共晶焊料工藝的高融點、旨在減少焊接工藝中 的水分所造成的成型品的膨脹的低吸水性、戶外使用及長期使用時的耐光性。
【發明內容】
[0021] 為了達到上述目的,本發明人專心研究了不僅滿足作為LED用反射板的特性還能 夠方便地進行注塑及回流焊接工藝,并且,其金/錫共晶焊料耐熱性、低吸水性、耐光性較 佳的聚酯的組成,最終完成了本發明。
[0022] SP,本發明具有以下⑴~(11)的構成。
[0023] (1)聚酯樹脂,其特征在于,由含有芳香族二羧酸50摩爾%以上的二羧酸組分與 含有4, 4' -聯苯二甲醇15摩爾%以上的二醇組分組成,且融點在280°C以上。
[0024] (2) (1)所述的聚酯樹脂,其特征在于,芳香族二羧酸包含從由4, 4'-聯苯基二羧 酸、對苯二甲酸、以及2, 6-萘二羧酸組成的群中選擇的至少一種二羧酸。
[0025] (3)⑴或⑵所述的聚酯樹脂,其特征在于,構成聚酯樹脂的4, 4'-聯苯二甲醇以 外的二醇組分,包含從由乙二醇、1,4-環己烷二甲醇、1,3-丙二醇、新戊二醇、以及1,4- 丁 二醇組成的群中選擇的至少一種二醇。
[0026] (4)⑴~⑶的任意一項所述的聚酯樹脂,其特征在于,聚酯樹脂的融點(Tm)和 降溫時結晶化溫度(Tc2)的差為42°C以下。
[0027] (5) (1)~(4)的任意一項所述的聚酯樹脂,其特征在于,聚酯樹脂的酸價為1~ 40eq/t
[0028] (6)在表面安裝型LED用反射板上使用的聚酯樹脂組合物,其特征在于,所述聚酯 樹脂組合物含有(1)~(5)的任意一項所述的聚酯樹脂(A)、氧化鈦(B)、從由纖維狀增強 材料以及針狀增強材料組成的群中選擇的至少一種增強材料(C)、以及非纖維狀或非針狀 填充材料(D),并且,相對于聚酯樹脂(A) 100質量份,氧化鈦(B)、增強材料(C)、以及非纖維 狀或非針狀填充材料(D)分別以0. 5~100質量份、0~100質量份、以及0~50質量份的 比例存在。
[0029] (7) (6)所述的聚酯樹脂組合物,其特征在于,非纖維狀或非針狀填充材料⑶為 滑石粉,并且相對于聚酯樹脂(A) 100質量份,其含有比例為0. 1~5質量份。
[0030] (8) (6)或(7)所述的聚酯樹脂組合物,其特征在于,回流焊耐熱溫度在260°C以上
[0031] (9) (6)~(8)的任意一項所述的聚酯樹脂組合物,其特征在于,回流焊耐熱溫度 在280°C以上。
[0032] (10) (6)~(9)的任意一項所述的聚酯樹脂組合物,其特征在于,聚酯樹脂組合物 的熔融峰值溫度(Tm)在280°C以上,熔融峰值溫度(Tm)和降溫時結晶化溫度(Tc2)的差在 42°C以下。
[0033] (11)表面安裝型LED用反射板,其特征在于,使用(6)~(10)的任意一項所述的 聚酯樹脂組合物進行成型而得。
[0034] 發明效果
[0035] 本發明的聚酯樹脂,不僅具有較高的耐熱性以及較低的吸水性,注塑成型時的成 型性和焊錫耐熱性等可加工性也較佳。因此,本發明的聚酯樹脂組合物由于使用所述聚 酯樹脂,因此能夠方便而產業化地生產出高度滿足所有必要特征的表面安裝型LED用反射 板。
[0036] 此外,本發明的聚酯樹脂組合物