KR102247304B1 - 높은 나노 성형 결합 강도 및 레이저 직접 구조화 기능을 갖는 엔지니어링 열가소성 조성물 - Google Patents

높은 나노 성형 결합 강도 및 레이저 직접 구조화 기능을 갖는 엔지니어링 열가소성 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR102247304B1
KR102247304B1 KR1020187033407A KR20187033407A KR102247304B1 KR 102247304 B1 KR102247304 B1 KR 102247304B1 KR 1020187033407 A KR1020187033407 A KR 1020187033407A KR 20187033407 A KR20187033407 A KR 20187033407A KR 102247304 B1 KR102247304 B1 KR 102247304B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
thermoplastic composition
thermoplastic
laser direct
direct structuring
based resin
Prior art date
Application number
KR1020187033407A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180136989A (ko
Inventor
쩐커 웨이
통 우
위난 청
친 왕
Original Assignee
사빅 글로벌 테크놀러지스 비.브이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 사빅 글로벌 테크놀러지스 비.브이. filed Critical 사빅 글로벌 테크놀러지스 비.브이.
Publication of KR20180136989A publication Critical patent/KR20180136989A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102247304B1 publication Critical patent/KR102247304B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K3/2279—Oxides; Hydroxides of metals of antimony
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24—Acids; Salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/32—Phosphorus-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/14—Glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L69/00—Compositions of polycarbonates; Compositions of derivatives of polycarbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2231—Oxides; Hydroxides of metals of tin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K3/2279—Oxides; Hydroxides of metals of antimony
    • C08K2003/2282—Antimonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/32—Phosphorus-containing compounds
    • C08K2003/321—Phosphates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/002—Physical properties
    • C08K2201/003—Additives being defined by their diameter

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

열가소성 조성물은 폴리머 기재 수지, 유리 섬유 성분, 및 레이저 직접 구조화 첨가제를 포함한다. 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 구리 크로마이트 블랙, 구리 하이드록사이드 포스페이트, 주석-안티몬 카시테라이드 그레이 또는 이들의 조합물을 포함한다. 일부 양태에서 상기 폴리머 기재 수지는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT), 폴리아미드 (PA), 폴리카보네이트 (PC), 폴리(p-페닐렌 옥사이드) (PPO), 또는 이들의 조합물을 포함한다. 특정 양태에서 상기 열가소성 조성물은 알루미늄 합금에 결합될 때, 적어도 약 20 MPa의 나노 성형 기술 (NMT) 결합 강도를 갖는다. 추가 양태에서 상기 열가소성 조성물은 적어도 약 0.25의 도금 지수를 포함한다. 상기 개시된 열가소성 조성물은 물품 예컨대 소비자 전자 장치의 NMT 결합된 커버를 형성하도록 사용될 수 있다.

Description

높은 나노 성형 결합 강도 및 레이저 직접 구조화 기능을 갖는 엔지니어링 열가소성 조성물
본 개시내용은 레이저 직접 구조화 열가소성 조성물, 및 특히 높은 나노 성형 기술 결합 강도를 갖는 직접 구조화 열가소성 조성물에 관한 것이다.
낮은 중량 및 크기는 현대 가전 디바이스의 바람직한 특징이다. 현재의 혼잡한 시장에서 경쟁하기 위해 디바이스가 만족스런 외관, 예컨대 광택있는 또는 고급스러운 외관을 갖는 것이 또한 바람직하다. 바람직한 외관을 제공하는 하나의 방식은 금속 커버를 가진 것이다. 금속 커버는, 그러나, 스크류 보스 및 스냅-핏을 보유하기 위해 내부 플라스틱 금형을 가져야 한다. 내부 금형은 금속 커버에 현재 접착되어, 커버에 불만의 두께를 제공하는 추가의 "접착" 공정을 필요로 한다.
또한, 현대 셀룰러폰, 또는 "스마트폰" 디바이스는 증가하는 수의 통신 기능 (예를 들어, WiFi, 3G, 4G, 블루투스)를 가져서, 각각이 별개의 안테나를 필요로 한다. 현대 디바이스의 크기 제한은, 그러나, 이들 안테나에 이용가능한 공간을 제한한다. 레이저 직접 구조화 (LDS) 기술의 도입은 이들 과제를 적어도 부분적으로 다루고 있다. LDS 기술에서, 열가소성 재료는 금속-플라스틱 첨가제로 도핑되고, 레이저는 금속-플라스틱 첨가제의 활성화에 의해 열가소성 재료에서 마이크로-회로 트레이스를 형성한다. LDS 기술은 이러한 영역에서 공격성 공간 감소, 뿐만 아니라 초고-미세 정확성 및 고 신뢰성을 가능하게 하고 있다. LDS 기술은, 그러나, 상기 기재된 내부 플라스틱 금형에 접착된 금속 커버에 대하여 요구대로 제시되는 과제를 극복하지 못하고 있다.
이들 및 다른 단점은 본 개시내용의 양태에 의해 다루어진다.
요약
본 개시내용의 양태는 폴리머 기재 수지, 유리 섬유 성분, 및 레이저 직접 구조화 첨가제를 포함하는 열가소성 조성물에 관한 것이다. 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 구리 크로마이트 블랙, 구리 하이드록사이드 포스페이트, 주석-안티몬 카시테라이드 그레이 또는 이들의 조합물을 포함한다.
본 개시내용의 추가 양태는 열가소성 조성물 및/또는 열가소성 물품을 제조하는 방법에 관한 것으로 상기 방법은 하기를 포함한다: 폴리머 기재 수지, 유리 섬유 성분, 및 레이저 직접 구조화 첨가제를 혼합하여 블렌드를 형성하는 것; 및 상기 블렌드를 사출 성형, 압출 성형, 회전 성형, 취입 성형 또는 열성형하여 상기 열가소성 조성물을 형성하는 것 및/또는 물품. 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 구리 크로마이트 블랙, 구리 하이드록사이드 포스페이트, 주석-안티몬 카시테라이드 그레이 또는 이들의 조합물을 포함한다. 특정 양태에서 상기 열가소성 물품은 소비자 전자 장치의 나노 성형 기술 결합된 커버를 포함한다.
본 개시내용은 본 개시내용의 하기 상세한 설명 및 그안에 포함된 실시예를 참고로 더욱 쉽게 이해될 수 있다. 본 개시내용의 양태는, 폴리머 수지가 금속 표면 속에 주사되는, 나노 성형 기술 (NMT) 기술을 편입시킨다. NMT 공정은 금속 표면의 에칭 그리고 그 위에 플라스틱 성분의 사출 성형에 의해 금속에 플라스틱을 기계적으로 결합시키는 것을 가능하게 한다. 상대적으로 높은 접착 강도 ("NMT 결합 강도")를 갖는 금속-대-플라스틱 계면으로, NMT 기술의 사용은, 내부 플라스틱 금형에 종래에 접착되었던, 가전 제품 (및 다른 제품)의 부분, 예컨대 금속 커버를, 금속/플라스틱 결합된 부품으로 대체되도록 한다. 또한, LDS 기술 예컨대 상기에 기재된 것과 조합된 경우, 본 개시내용의 양태에 따른 열가소성 조성물은 현재 사용되는 것에 비교된 경우 더 가볍고 더 작은 제품에 편입될 수 있다.
따라서, 다양한 양태에서, 본 개시내용은 폴리머 기재 수지, 유리 섬유 성분, 및 레이저 직접 구조화 첨가제를 포함하는 열가소성 조성물에 속한다. 레이저 직접 구조화 첨가제는 구리 크로마이트 블랙, 구리 하이드록사이드 포스페이트, 주석-안티몬 카시테라이드 그레이 또는 이들의 조합물을 포함한다. 특정 양태에서 열가소성 조성물은 알루미늄 합금에 결합될 때, 적어도 20 메가파스칼 (MPa)의 NMT 결합 강도를 갖는다. 추가 양태에서 열가소성 조성물은 적어도 0.25, 또는 적어도 0.5, 또는 적어도 0.7의 도금 지수 (PI)를 나타낸다.
본 화합물, 조성물, 물품, 시스템, 디바이스, 및/또는 방법이 개시되고 기재되기 전, 이들이 달리 구체화되지 않는 한 특정 합성 방법에, 또는 달리 구체화되지 않는 한 특정 시약에 제한되지 않는 것이 이해되어야 하고, 그 자체로, 물론 다양할 수 있다. 본 명세서에서 사용된 용어가 단지 특정 양태 기재의 목적을 위한 것이고 제한되도록 의도되지 않는다는 것이 또한 이해되어야 한다.
본 개시내용의 요소의 다양한 조합은 본 개시내용, 예를 들어, 동일한 독립 청구항에 종속하는 종속 청구항으로부터 요소의 조합에 의해 포괄된다.
또한, 달리 명확히 언급되지 않는 한, 본 명세서에서 제시된 임의의 방법이 그것의 단계가 특정 순서로 수행되어야 하는 것을 요구하는 것으로 해석되는 것이 결코 의도되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 방법 청구항이 이어서 그것의 단계가 되도록 순서를 실제로 인용하지 않거나 또는 단계가 특정 순서로 제한되도록 하는 청구항 또는 설명에서 달리 구체적으로 언급되지 않는 경우, 어느 면에서, 순서가 추론되는 것이 결코 의도되지 않는다. 이것은, 하기를 포함하는 해석용 임의의 가능한 비-특정 기준에 적용한다: 단계 또는 조작 흐름의 배열에 관하여 논리의 문제; 문법적 조직화 또는 구두법으로부터 유래된 평범한 의미화; 및 명세서에서 기재된 구현예의 수 또는 유형.
본 명세서에서 언급된 모든 공보는 공보가 인용되는 것과 함께 방법 및/또는 물질을 개시 및 기재하기 위해 참고로 본 명세서에 편입된다.
정의
본 명세서에서 사용된 용어가 단지 특정 양태 기재의 목적을 위한 것이고 제한되도록 의도되지 않는 것이 또한 이해되어야 한다. 명세서에서 그리고 청구항에서 사용된 바와 같이, 용어 "포함하는"은 구현예 "으로 구성되는" 및 "으로 본질적으로 구성되는"을 포함할 수 있다. 달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술 및 과학 용어는 본 개시내용이 속하는 당해 분야의 숙련가에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 후술하는 본 명세서에서 그리고 청구항에서, 본 명세서에서 정의될 수많은 용어들이 참조될 것이다.
명세서 및 첨부된 청구항에서 사용된 바와 같이, 단수 형태 ("a", "an" 및 "the")는 문맥이 명확히 달리 나타내지 않는 한 복수의 지시대상을 포함한다. 따라서, 예를 들어, "폴리머 기재 수지" 지칭은 2종 이상의 폴리머 기재 수지의 혼합물을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "조합물"은 블렌드, 혼합물, 합금, 반응 생성물, 및 기타 동종의 것을 포함한다.
범위는 하나의 특정 값부터, 및/또는 또 다른 특정 값까지로서 본 명세서에서 표현될 수 있다. 그와 같은 범위가 표현되는 경우, 또 다른 양태는 하나의 특정 값부터 및/또는 다른 특정 값까지를 포함한다. 유사하게, 값이 선행된 '약'의 사용에 의해 근사치로서 표현되는 경우, 특정한 값이 또 다른 양태를 형성한다는 것이 이해될 것이다. 각각의 범위의 종점이 다른 종점과 관련하여, 그리고 다른 종점과 독립적으로 모두 유의미하다는 것이 추가로 이해될 것이다. 본 명세서에서 개시된 수많은 값이 있다는 것, 그리고 각각의 값이 그 값 자체에 더하여 "약" 그 특정 값으로서 또한 본 명세서에서 개시되는 것이 또한 이해된다. 예를 들어, 값 "10"이 개시되면, "약 10"은 또한 개시된다. 두 개의 특정 단위 사이 각각의 단위가 또한 개시되는 것이 또한 이해된다. 예를 들어, 10 및 15가 개시되면, 11, 12, 13, 및 14는 또한 개시된다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어들 "약" 및 "에서 또는 약"은 문제의 양 또는 값이 대략 지정된 일부 다른 값 또는 약 동일한 것으로 그 값일 수 있다는 것을 의미한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 달리 나타내지 않는 한 또는 추론되지 않는 한 ±10% 변화를 나타낸 명목 값인 것이 일반적으로 이해된다. 상기 용어는 유사한 값이 청구항에서 인용된 동등한 결과 또는 효과를 추구한다는 것을 전달하도록 의도된다. 즉, 양, 크기, 제형, 파라미터, 및 다른 양 및 특징이 정확하지 않고 정확할 필요가 없지만, 대략 및/또는 더 큰 또는 더 작은, 원하는 대로, 허용 오차, 변환 인자, 반올림 계수, 측정 오차 및 기타 동종의 것, 그리고 당해 분야의 숙련가에 공지된 다른 인자일 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 일반적으로, 양, 크기, 제형, 파라미터 또는 다른 양 또는 특징은 그와 같도록 명확히 언급되든 아니든 "약" 또는 "대략"이다. "약"이 정량적 값 앞에 사용되는 경우, 파라미터가 또한, 달리 구체적으로 언급되지 않는 한, 특정 정량적 값 자체를 포함하는 것이 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어들 "선택적인" 또는 "선택적으로"는 후속적으로 기재된 사건 또는 상황이 발생할 수 있거나 발생할 수 없다는 것, 그리고 설명이 상기 사건 또는 상황이 발생하는 사례 및 발생하지 않는 사례를 포함하는 것을 의미한다. 예를 들어, 어구 "선택적인 첨가제 물질"은 첨가제 물질이 포함될 수 있거나 포함되지 않을 수 있다는 것 그리고 설명이 둘 모두 첨가제 물질을 포함하는 그리고 포함하지 않는 열가소성 조성물을 포함하는 것을 의미한다.
본 개시내용의 조성물을 제조하는데 사용되는 성분뿐만 아니라 본 명세서에서 개시된 방법 내에서 사용되는 조성물 자체가 개시된다. 이들 및 다른 물질은 본 명세서에서 개시되어 있고, 이들 물질의 조합, 서브셋, 상호작용, 기, 등이 개시되는 경우 이들 화합물의 각각의 다양한 개별 및 집단적인 조합 및 순열의 특정 참조가 명백하게 개시되면서, 각각이 본 명세서에서 구체적으로 고려되고 기재되는 것이 이해된다. 예를 들어, 특정 화합물이 개시되고 논의되면 그리고 본 화합물을 포함하는 수많은 분자에 실시될 수 있는 수많은 변형이 논의되면, 반대로 구체적으로 나타내지 않는 한 가능한 변형 및 화합물의 각각의 모든 조합 및 순열은 구체적으로 고려된다. 따라서, 분자 A, B, 및 C의 부류가 개시되면 뿐만 아니라 분자 D, E, 및 F의 부류 그리고 조합 분자, A-D의 예가 개시되면, 각각이 개별적으로 인용되지 않을지라도 각각은 조합, A-E, A-F, B-D, B-E, B-F, C-D, C-E, 및 C-F가 개시된 것으로 고려되는 것을 의미하여 개별적으로 및 집합적으로 고려된다. 마찬가지로, 이들의 임의의 서브셋 또는 조합은 또한 개시된다. 따라서, 예를 들어, A-E, B-F, 및 C-E의 하위-그룹은 개시된 것으로 고려될 것이다. 이러한 개념은, 비제한적으로, 본 개시내용의 조성물의 제조 및 사용 방법에서 단계를 포함하는 본원의 모든 양태에 적용한다. 따라서, 수행될 수 있는 여러 가지의 추가의 단계가 있다면 각각의 이들 추가의 단계가 본 개시내용의 방법의 임의의 구체적인 양태 또는 양태들의 조합으로 수행될 수 있다는 것이 이해된다.
명세서 및 마지막 청구항에서 조성물 또는 물품에서 특정 요소 또는 성분의 중량부 지칭은 중량부가 표현되는 조성물 또는 물품에서 요소 또는 성분과 임의의 다른 요소 또는 성분 사이 중량 관계를 나타낸다. 따라서, 2 중량부의 성분 X 및 5 중량부 성분 Y를 함유하는 화합물에서, X 및 Y는 2:5의 중량 비로 존재하고, 추가의 성분이 화합물에 함유되는지와 무관하게 그와 같은 비로 존재한다.
성분의 중량 퍼센트는, 특별히 반대로 언급되지 않는 한, 성분이 포함되는 제형 또는 조성물의 총 중량을 기준으로 한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이 상호교환적으로 사용될 수 있는, 용어들 "중량 퍼센트", "wt %", 및 "wt. %"는, 달리 구체화되지 않는 한, 조성물의 총 중량을 기준으로 주어진 성분의 중량 퍼센트를 나타낸다. 즉, 달리 구체화되지 않는 한, 모든 wt. % 값은 조성물의 총 중량을 기준으로 한다. 개시된 조성물 또는 제형에서 모든 성분에 대하여 wt. % 값의 합계가 100이어야 한다는 것이 이해되어야 한다.
특정 약어는 아래와 같이 정의된다: "g"는 그램이고, "kg"는 킬로그램이고, "℃는 섭씨 온도이고, "min"은 분이고, "mm"은 밀리미터이고, "MPa"는 메가파스칼이고, "WiFi"는 원격 기계로부터 인터넷 접근의 시스템이고, 3G 및 4G는 휴대용 전자 디바이스를 무선으로 인터넷에 접근하도록 하는 모바일 통신 표준을 지칭하고, "GPS"는 위치상 및 속도 데이터를 제공하는 미국 항법 위성의 범지구 위치확인 시스템 - 전반적인 시스템이다. "LED"는 발광 다이오드이고, "RF"는 무선 주파수이고, "RFID"는 무선 주파수 식별이다.
본 명세서에서 반대로 달리 언급되지 않는 한, 모든 시험 표준은 본원 출원의 시간에 유효한 가장 최근 표준이다.
본 명세서에서 개시된 각각의 물질은 어느 한쪽 상업적으로 입수가능하고/하거나 이의 생산 방법은 당해 분야의 숙련가에 공지된다.
본 명세서에서 개시된 조성물이 특정 기능을 갖는 것이 이해된다. 개시된 기능을 수행하기 위한 특정 구조적 요건이 본 명세서에서 개시되고 개시된 구조와 관련되는 동일한 기능을 수행할 수 있는 여러 가지의 구조가 있다는 것, 그리고 이들 구조가 전형적으로 동일한 결과를 달성할 것이 이해된다.
열가소성 조성물
다양한 양태에서, 본 개시내용은 폴리머 기재 수지, 유리 섬유 성분, 및 레이저 직접 구조화 첨가제를 포함하는 열가소성 조성물에 속한다. 레이저 직접 구조화 첨가제는 구리 크로마이트 블랙, 구리 하이드록사이드 포스페이트, 주석-안티몬 카시테라이드 그레이 또는 이들의 조합물을 포함한다.
폴리머 기재 수지
일 양태에서, 개시된 열가소성 조성물은 폴리머 기재 수지를 포함한다. 일부 양태에서 폴리머 기재 수지는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT), 폴리아미드 (PA), 폴리카보네이트 (PC), 폴리(p-페닐렌 옥사이드) (PPO), 또는 이들 폴리머 중 하나 이상의 조합을 포함한다. 예를 들어, 특정 양태에서 폴리머 기재 수지는 PBT 및 PC, 또는 PA 및 PPO를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 폴리부틸렌 테레프탈레이트는 폴리(1,4-부틸렌 테레프탈레이트)와 상호교환적으로 사용될 수 있다. 폴리부틸렌 테레프탈레이트는 폴리에스테르의 하나의 유형이다. 폴리(알킬렌 디카복실레이트), 액체 결정성 폴리에스테르, 및 폴리에스테르 코폴리머를 포함하는 폴리에스테르는 본 개시내용의 개시된 열가소성 조성물에서 유용할 수 있다.
폴리에스테르는 하기 식 (A)의 반복 단위를 갖는다:
Figure 112018114772825-pct00001
(A),
식 중, T는 테레프탈산 또는 이의 화학적 등가물로부터 유래된 잔기이고, D는 에틸렌 글리콜, 부틸렌 디올, 구체적으로 1,4-부탄 디올, 또는 이의 화학적 등가물의 중합으로부터 유래된 잔기이다. 이산의 화학적 등가물은 디알킬 에스테르, 예를 들어, 디메틸 에스테르, 디아릴 에스테르, 무수물, 염, 산 염화물, 산 브로마이드, 및 기타 동종의 것을 포함한다. 에틸렌 디올 및 부틸렌 디올의 화학적 등가물은 에스테르, 예컨대 디알킬에스테르, 디아릴 에스테르, 및 기타 동종의 것을 포함한다.
테레프탈산 또는 이의 화학적 등가물, 및 에틸렌 글리콜 또는 부틸렌 디올로부터 유래된 단위 외에, 구체적으로 1,4-부탄 디올, 또는 이의 화학적 등가물, 다른 T 및/또는 D 단위는 폴리에스테르 내에 존재할 수 있고, 단, 그와 같은 단위의 유형 또는 양은 열가소성 조성물의 원하는 특성에 상당히 부정적으로 영향을 주지 않는다.
방향족 디카복실산의 예는 1,4-나프탈렌디카복실산, 1,5-나프탈렌디카복실산, 2,6-나프탈렌디카복실산, 및 전술한 디카복실산 중 적어도 하나를 포함하는 조합물을 포함한다. 예시적인 지환족 디카복실산은 노르보르넨 디카복실산, 1,4-사이클로헥산디카복실산, 및 기타 동종의 것을 포함한다. 구체적인 양태에서, T는 테레프탈산과 이소프탈산과의 조합물로부터 유래하고, 상기 테레프탈산 대 이소프탈산의 중량비는 99:1 내지 10:90 (또는 약 99:1 내지 약 10:90), 구체적으로 55:1 내지 50:50 (또는 약 55:1 내지 약 1:1)이다.
C6-C12 방향족 디올의 예는, 비제한적으로, 레조르시놀, 하이드로퀴논, 및 파이로카테콜, 뿐만 아니라 디올 예컨대 1,5-나프탈렌 디올, 2,6-나프탈렌 디올, 1,4-나프탈렌 디올, 4,4'-디하이드록시바이페닐, 비스(4-하이드록시페닐)에테르, 비스(4-하이드록시페닐)설폰, 및 기타 동종의 것, 및 전술한 방향족 디올 중 적어도 하나를 포함하는 조합물을 포함한다.
예시적인 C2-C12 지방족 디올은, 비제한적으로, 직쇄, 분지형, 또는 지환족 알칸 디올 예컨대 프로필렌 글리콜, 즉, 1,2- 및 1,3-프로필렌 글리콜, 2,2-디메틸-1,3-프로판 디올, 2-에틸-2-메틸-1,3-프로판 디올, 1,4-부트-2-엔 디올, 1,3- 및 1,5-펜탄 디올, 디프로필렌 글리콜, 2-메틸-1,5-펜탄 디올, 1,6-헥산 디올, 디메탄올 데칼린, 디메탄올 바이사이클로옥탄, 1,4-사이클로헥산 디메탄올 (이는 그것의 시스- 및 트랜스-이성질체를 포함함), 트리에틸렌 글리콜, 1,10-데칸디올; 및 전술한 디올을 적어도 하나를 포함하는 조합물을 포함한다.
또 다른 양태에서, 본 개시내용의 조성물은 예를 들어, 폴리에스테르를 포함할 수 있고, 이는 방향족 폴리에스테르, 폴리(알킬렌 아릴레이트)를 포함하는 폴리(알킬렌 에스테르), 및 폴리(사이클로알킬렌 디에스테르)를 포함한다. 방향족 폴리에스테르는 식 (A) (여기서 D 및 T 각각은 상기에 기재된 바와 같은 방향족기임)에 따른 폴리에스테르 구조를 가질 수 있다. 일 양태에서, 유용한 방향족 폴리에스테르는, 예를 들어, 폴리(이소프탈레이트-테레프탈레이트-레조르시놀)에스테르, 폴리(이소프탈레이트-테레프탈레이트-비스페놀 A)에스테르, 폴리[(이소프탈레이트-테레프탈레이트-레조르시놀)에스테르-코-(이소프탈레이트-테레프탈레이트-비스페놀 A)]에스테르, 또는 이들 중 적어도 하나를 포함하는 조합물을 포함할 수 있다. 코폴리에스테르를 만들기 위해 폴리에스테르의 총 중량을 기준으로 소량, 예를 들어, 약 0.5 내지 약 10 wt. %의 지방족 이산 및/또는 지방족 폴리올로부터 유래된 단위를 갖는 방향족 폴리에스테르가 또한 고려된다. 폴리(알킬렌 아릴레이트)는 식 (A) (애거서 T는 방향족 디카복실레이트, 지환족 디카복실산, 또는 이의 유도체로부터 유래된 기를 포함함)에 따른 폴리에스테르 구조를 가질 수 있다.
구체적으로 유용한 T 기의 예는, 비제한적으로, 1,2-, 1,3-, 및 1,4-페닐렌; 1,4- 및 1,5-나프틸렌; 시스- 또는 트랜스-1,4-사이클로헥실렌; 등을 포함한다. 구체적으로, T가 1,4-페닐렌인 경우, 폴리(알킬렌 아릴레이트)는 폴이리(알킬렌 테레프탈레이트)이다. 또한, 폴리(알킬렌 아릴레이트)에 대해, 구체적으로 유용한 알킬렌 기 D은, 예를 들어, 에틸렌, 1,4-부틸렌, 및 시스- 및/또는 트랜스-1,4-(사이클로헥실렌)디메틸렌를 포함하는 비스-(알킬렌-이치환된 사이클로헥산)을 포함한다.
폴리(알킬렌 테레프탈레이트)의 예는 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) (PET), 폴리(1,4-부틸렌 테레프탈레이트) (PBT), 및 폴리(프로필렌 테레프탈레이트) (PPT)를 포함한다. 또한, 예컨대 폴리(에틸렌 나프타노에이트) (PEN), 및 폴리(부틸렌 나프타노에이트) (PBN)가 유용한다. 유용한 폴리(사이클로알킬렌 디에스테르)은 폴리(사이클로헥산디메틸렌 테레프탈레이트) (PCT) 이다. 전술한 폴리에스테르 중 적어도 하나를 포함하는 조합물이 또한 사용될 수 있다.
다른 에스테르기를 갖는 알킬렌 테레프탈레이트 반복 에스테르 단위를 포함하는 코폴리머가 또한 유용할 수 있다. 유용한 에스테르 단위는 개별 단위로서, 또는 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)의 블록으로서 폴리머 사슬에 존재할 수 있는, 상이한 알킬렌 테레프탈레이트 단위를 포함할 수 있다. 그와 같은 코폴리머의 특정 예는 폴리(사이클로헥산디메틸렌 테레프탈레이트)-코-폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리머가 50 mol % 이상의 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)를 포함하는 약칭 PETG, 및 폴리머가 50 mol % 초과의 폴리(1,4-사이클로헥산디메틸렌 테레프탈레이트)를 포함하는 약칭 PCTG를 포함한다.
폴리(사이클로알킬렌 디에스테르)는 또한 폴리(알킬렌 사이클로헥산디카복실레이트)를 포함할 수 있다. 이들 중에서, 특정 예는 식 (B)의 반복 단위를 갖는 폴리(1,4-사이클로헥산-디메탄올-1,4-사이클로헥산디카복실레이트) (PCCD)이다:
Figure 112018114772825-pct00002
(B)
식 중, 식 (A)를 사용하여 기재된 바와 같이, R2은 1,4-사이클로헥산디메틸렌기 유래된 1,4-사이클로헥산디메탄올이고, 그리고 T는 사이클로헥산디카복실레이트 또는 이의 화학적 등가물로부터 유래된 사이클로헥산 고리이고 그리고, 시스-이성질체, 트랜스-이성질체, 또는 전술한 이성질체 중 적어도 하나를 포함하는 조합물를 포함할 수 있다.
폴리부틸렌 테레프탈레이트를 포함하는 폴리에스테르는 상기에 기재된 바와 같은 계면 중합 또는 용융-공정 축합에 의해, 용액상 축합에 의해, 또는 예를 들어, 디알킬 에스테르 예컨대 디메틸 테레프탈레이트가 산 촉매작용을 사용하여 에틸렌 글리콜 과 에스테르교환반응되어 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)를 생성할 수 있는 에스테르교환 중합에 의해 수득될 수 있다. 축합 반응은 촉매의 사용에 의해 용이해질 수 있고, 상기 촉매의 선택은 반응물의 본성에 의해 결정된다. 본 명세서에서 사용되는 다양한 촉매는 당해 분야에서 아주 잘 알려져 있고 본 명세서에서 개별적으로 언급하기에는 너무 많다. 일반적으로, 그러나, 디카복실산 화합물의 알킬 에스테르가 이용될 때, 에스테르 상호교환 유형의 촉매가 바람직하고, 그 예는 n-부탄올 중 Ti(OC4H9)6이다.
분기제(branching agent), 예를 들어, 3개 이상의 하이드록실 기 또는 3개의 작용성 또는 다작용성 카복실산을 갖는 글리콜이 편입되는 분지형 폴리에스테르를 사용할 수 있다. 게다가, 조성물의 궁극적인 최종 용도에 따라, 폴리에스테르 상에 다양한 농도의 산 및 하이드록실 말단 기를 갖는 것이 때때로 바람직하다.
또 다른 양태에서, 본 조성물은 폴리(1,4-부틸렌 테레프탈레이트) 또는 "PBT" 수지를 추가로 포함할 수 있다. PBT는, 적어도 70 mol %, 바람직하게는 적어도 80 mol %가, 테트라메틸렌 글리콜 및 산 또는 에스테르 성분으로 구성되고, 적어도 70 mol %, 바람직하게는 적어도 80 mol %가 테레프탈산 및/또는 이의 폴리에스테르-형성 유도체로 구성된 글리콜 성분을 중합하여 수득될 수 있다. PBT의 상업적 예는 23 섭씨 온도 (℃내지 30 ℃에서 60:40 페놀/테트라클로로에탄 혼합물 또는 유사한 용매 에서 측정시, 0.1 데시리터/ 그램 (dl/g) 내지 약 2.0 dl/g (또는 0.1 dl/g 내지 2 dl/g)의 고유 점도를 갖는 상표명 VALOXTM 315, VALOXTM 195 및 VALOXTM 176 (SABICTM 제조) 하에서 이용가능한 것들을 포함한다. 일 양태에서, PBT 수지는 0.1 dl/g 내지 1.4 dl/g (또는 약 0.1 dl/g 내지 약 1.4 dl/g), 구체적으로 0.4 dl/g 내지 1.4 dl/g (또는 약 0.4 dl/g 내지 약 1.4 dl/g)의 고유 점도를 갖는다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 폴리(p-페닐렌 옥사이드)는 폴리(p-페닐렌 에테르) 또는 폴리 (2,6 디메틸-p-페닐렌 옥사이드) 와 상호교환적으로 사용될 수 있다. 폴리(p-페닐렌 옥사이드)는 그것만으로 포함될 수 있거나, 폴리스티렌, 고충격 스티렌-부타디엔 코폴리머 및/또는 폴리아미드를 비제한적으로 포함하는 다른 폴리머와 블렌딩될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 폴리카보네이트는 하나 이상의 디하이드록시 화합물, 예를 들어, 카보네이트 연결기에 의해 연결된 디하이드록시 방향족 화합물의 잔기를 포함하는 올리고머 또는 폴리머를 지칭하고; 또한 호모폴리카보네이트, 코폴리카보네이트, 및 (코)폴리에스테르 카보네이트를 포괄한다. 폴리카보네이트, 및 이를 포함하는 조합물은, 또한, 폴리머 기재 수지 로서 사용될 수 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, "폴리카보네이트"는 하나 이상의 디하이드록시 화합물, 예를 들어, 카보네이트 연결기에 의해 연결된 하이드록시 방향족 화합물의 잔기를 포함하는 올리고머 또는 폴리머를 지칭하고; 또한 호모폴리카보네이트, 코폴리카보네이트, 및 (코)폴리에스테르 카보네이트를 포괄한다. 폴리머의 구성 성분과 관련하여 사용된 용어들 "잔기" 및 "구조 단위"는, 명세서 전체에 걸쳐 동의어이다. 특정 양태에서 폴리카보네이트 폴리머는 비스페놀-A 폴리카보네이트, 고분자량 (Mw) 높은 유동/연성 (HFD) 폴리카보네이트, 낮은 Mw HFD 폴리카보네이트, 또는 이들의 조합물을 포함한다.
상호교환적으로사용될 수 있는 용어들 "BisA," "BPA," 또는 "비스페놀 A"는, 본 명세서에서 사용된 바와 같이 지칭한다 식 (C)로 표시되는 구조를 갖는 화합물을 지칭한다:
Figure 112018114772825-pct00003
(C)
BisA는 또한 명칭 4,4'-(프로판-2,2-디일)디페놀; p,p'-이소프로필리덴비스페놀; 또는 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판으로 칭할 수 있다. BisA은 CAS # 80-05-7를 갖는다.
상기에 기재된 폴리카보네이트 외에, 폴리카보네이트와 다른 열가소성 폴리머와의조합물, 예를 들어 호모폴리카보네이트, 코폴리카보네이트, 및 폴리카보네이트 코폴리머와 폴리에스테르와의 조합물이 사용될 수 있다. 예를 들어, 유용한 폴리에스테르은 본 명세서에서 기재된 바와 같이, 비제한적으로, 폴리(알킬렌 디카복실레이트), 액체 결정성 폴리에스테르, 및 폴리에스테르 코폴리머를 포함한다. 본 명세서에 기재된 폴리에스테르는 일반적으로, 블렌딩될 때 폴리카보네이트와 완전히 혼화될 수 있다.
특정 예에서, 폴리카보네이트는 코폴리머이다. 코폴리머는 BPA로부터 유래된 반복 단위를 포함할 수 있다. 또 추가의 에에서, 코폴리머는 세박산으로부터 유래된 반복 단위를 포함한다. 더 구체적으로, 코폴리머는 세박산 및 BPA으로부터 유래될 반복 단위를 포함할 수 있다. 유용한 폴리카보네이트 코폴리머는 상업적으로 입수가능하고,, 비제한적으로, 상표명 LEXANTM EXL 하에서 시판되는 것들 및 LEXANTM HFD 폴리머 (SABICTM로부터 이용가능)을 포함한다.
추가 양태에서, 폴리머 기재 수지는 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머를 포함할 수 있다. 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머의 비-제한적인 예는 다양한 코폴리머(SABICTM Innovative Plastics로부터 이용가능)을 포함할 수 있다. 일 양태에서, 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머는 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머의 총 중량을 기준으로 6 중량 %의 폴리실록산 함량을 함유할 수 있다. 다양한 양태에서, 6 중량 %의 폴리실록산 블록 코폴리머는 비스페놀 A 폴리카보네이트 절대적인 분자량 표준을 갖는 겔 투과 크로마토그래피를 사용하여 약 23,000 내지 24,000 달톤의 중량 평균 분자량 (Mw)을 가질 수 있다. 특정 양태에서, 6% 중량 실록산 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머는 300 ℃/1.2 kg에서의 약 10 cm3/ 10 min의 용융 용적 유량 (MVR)을 가질 수 있다 (참조 예를 들어, C9030T, "투명한" EXL C9030T 수지 폴리머로서 6 중량 %의 폴리실록산 함량 코폴리머 (SABIC Innovative Plastics으로부터 이용가능)). 또 다른 예에서, 폴리실록산-폴리카보네이트 블록은 폴리실록산 블록 코폴리머의 총 중량을 기준으로 20 중량 %의 폴리실록산을 포함할 수 있다. 예를 들어, 적절한 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머는 파라-큐밀 페놀 (PCP)로 말단맵핑되고 20 % 폴리실록산 함량을 갖는 비스페놀 A 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머일 수 있다 (참조 C9030P, "불투명한" EXL C9030P로서 SABIC Innovative Plastics 로부터 상업적으로 입수가능). 다양한 양태에서, 20 % 폴리실록산 블록 코폴리머의 중량 평균 분자량은 가교결합된 스티렌-디비닐벤젠 칼럼 상에서 겔 투과 크로마토그래피 (GPC)을 사용하여 폴리카보네이트 표준으로 시험시, 약 29,900 달톤 내지 약 31,000 달톤일 수 있고, 약 1.0 ml/분의 유량으로 용출된 1 mg/ml 샘플에 대해 264 nm 에서 설정된 UV-VIS 검출기를 사용하여 폴리카보네이트 참조물로 보정될 수 있다. 또한, 20% 폴리실록산 블록 코폴리머는 300 ℃kg의 7 cm3/ 10 min에서의 MVR을 가질 수 있고 약 5 마이크론 내지 약 20 마이크로미터 (마이크론, μm) 범위의 크기의 실록산 영역을 나타낼 수 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 폴리아미드는 아미드 결합에 의해 연결된 반복 단위를 갖는 폴리머이고, 지방족 폴리아미드 (PA) (예를 들어, 다양한 형태의 나일론 예컨대 나일론 6 (PA6), 나일론 66 (PA66) 및 나일론 9 (PA9)), 폴리프탈아미드 (예를 들어, PPA/고성능 폴리아미드) 및 아라미드 (예를 들어, 파라-아라미드 및 메타-아라미드)를 포함할 수 있다.
추가 양태에서, 폴리머 기재 수지는 30,000 달톤 내지 150,000 달톤, 또는 약 30,000 달톤 내지 약 150,000 달톤의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다.
상이한 점도를 갖는 갖는 폴리머 기재 수지의 혼합물은, 2종 이상의 폴리머 기재 수지의 블렌드가 최종 열가소성 조성물의 점도를 조절하는 것을 허용할 수 있도록 사용될 수 있다.
일부 양태에서, 폴리머 기재 수지는 20 중량 퍼센트 (wt. %) 내지 90 wt. %, 또는 약 20 wt. % 내지 약 90 wt. %의 양으로 열가소성 조성물 내에 존재할 수 있다. 다른 양태에서, 폴리머 기재 수지는 30 wt. % 내지 80 wt. % 또는 약 30 wt. % 내지 약 80 wt. %, 또는 40 wt. % 내지 70 wt. % 또는 약 40 wt. % 내지 약 70 wt. %, 또는 50 wt. % 내지 70 wt. % 또는 약 50 wt. % 내지 약 70 wt. %, 또는 55 wt. % 내지 65 wt. % 또는 약 55 wt. % 내지 약 65 wt. %의 양으로 존재할 수 있다.
유리 섬유 성분
일 양태에서, 개시된 열가소성 조성물은 유리 섬유 성분을 포함한다. 추가 양태에서, 유리 섬유 성분 내에 포함된 유리 섬유는 E-유리, S-유리, AR-유리, T-유리, D-유리 및 R-유리로부터 선택된다. 또 추가의 양태에서, 유리 섬유는 E-유리, S-유리, 및 이들의 조합으로부터 선택된다. 또 추가의 양태에서, 유리 섬유는 하나 이상의 S-유리 물질이다. 고-강도 유리는 일반적으로 미국에서는 S-유형 유리, 유럽에서는 R-유리 및 일본에서는 T-유리로서 공지되어 있다. S-유리는 본래 1960대에 군용 적용을 위해 개발되었고, 비용이 낮은 버전인 S-2 유리는, 상업적 적용을 위해 나중에 개발되었다. 고-강도 유리는 E-유리보다 현저히 더 높은 양의 실리카 옥사이드, 산화알루미늄 및 산화마그네슘을 갖는다. S-2 유리는 E-유리보다 대략 40-70% 더 강하다. 유리 섬유는 표준 공정에 의해, 예를 들어, 증기 또는 공기 송풍, 화염 송풍, 및 기계 풀링에 의해 제조될 수 있다. 본 개시내용의 열가소성 조성물에 대한 예시적인 유리 섬유는 기계 풀링에 의해 제조될 수 있다.
유리 섬유는 크리가 정해지거나 정해지지 않을 수 있다. 크기의 유리 섬유는 그것의 표면 상에 폴리머 기재 수지와의 혼용성을 위해 선택된 크기조정 조성물로 코팅될 수 있다. 사이징 조성물은 섬유 가닥 상의 폴리머 기재 수지의 Ÿ‡-아웃 및 Ÿ‡-쓰루를 용이하게 하고 열가소성 조성물에서 원하는 물리적 특성을 얻는데 도움이 된다.
다양한 추가 양태에서, 유리 섬유는 코팅제로 크기가 정해진다. 추가 양태에서, 코팅제는 유리 섬유의 중량을 기준으로 0.1 wt. % 내지 5 wt. %, 또는 약 0.1 wt. % 내지 약 5 wt. %의 양으로 존재한다. 또 추가의 양태에서, 코팅제는 유리 섬유의 중량을 기준으로 약 0.1 wt. % 내지 약 2 wt. %의 양으로 존재한다.
유리 섬유를 제조할 때, 수많은 필라멘트는 동시에 형성되고, 코팅제로 크기가 정해지고 그 다음 가닥이라 불리는 것으로 묶여질 수 있다. 대안적으로 가닥 자체는 먼저 필라멘트가 형성되고 크기가 정해될 수 있다. 이용된 사이징의 양은 일반적으로, 유리 필라멘트를 연속 가닥으로 결합하는데 충분하고 그 범위가 유리 섬유의 중량을 기준으로 0.1 wt. % 내지 5 wt. %, 또는 약 0.1 내지 약 5 wt. %, 0.1 wt. % 내지 2 wt. % 또는 약 0.1 내지 2 wt. %인 양이다. 일반적으로, 이것은 상기유리 필라멘트의 중량을 기준으로 1.0 wt. % 또는 약 1.0 wt. %일 수 있다.
추가 양태에서, 유리 섬유는 연속이거나 세절될 수 있다. 또 추가의 양태에서, 유리 섬유는 연속적이다. 또 추가의 양태에서, 유리 섬유는 세절된다. 세절된 가닥 형태의 유리 섬유는 0.3 밀리미터 (mm) 내지 10 센티미터 (cm) 또는 약 0.3 mm 내지 약 10 cm, 구체적으로 0.5 밀리미터 (mm) 내지 5 cm 또는 약 0.5 mm 내지 약 5 cm, 및 더 구체적으로 1 mm 내지 2.5 cm, 또는 약 1.0 밀리미터 내지 약 2.5 센티미터의 길이를 가질 수 있다. 다양한 추가 양태에서, 유리 섬유는 0.2 mm 내지 20 mm 또는 약 0.2 mm 내지 약 20 mm의 길이를 갖는다. 또 추가의 양태에서, 유리 섬유는의 길이를 갖는다 0.2 mm 내지 10 mm, 또는 약 0.2 mm 내지 약 10 mm. 더욱 추가의 양태에서, 유리 섬유는 0.7 mm 내지 7 mm, 또는 약 0.7 mm 내지 약 7 mm의 길이를 갖는다. 이 영역에서, 열가소성 수지가 복합체 형태로 섬유 섬유로 보강되는 경우, 0.4 mm 또는 약 0.4 mm의 길이를 갖는 섬유는 일반적으로 장섬유로 칭하고, 더 짧은 것들은 단섬유로 칭한다. 또 추가의 양태에서, 유리 섬유는 1 mm 이상의 길이를 가질 수 있다. 또 추가의 양태에서, 유리 섬유는 2 mm 이상의 길이를 가질 수 있다.
다양한 추가 양태에서, 유리 섬유는 둥근 (또는 원형), 평평한, 또는 불규칙한 단면을 갖는다. 따라서, 비-둥근 섬유 단면의 사용이 가능하다. 또 추가의 양태에서, 유리 섬유는 원형 단면을 갖는다. 또 추가의 양태에서, 유리 섬유의 직경은 1 마이크로미터 (마이크론, μm) 내지 15 μm, 또는 약 1 μm 내지 약 15 μm. 더욱 추가의 양태에서, 유리 섬유의 직경은 4 μm 내지 10 μm 또는 약 4 μm 내지 약 10 μm이다. 또 추가의 양태에서, 유리 섬유의 직경은 1 μm 내지 10 μm 또는 약 1 내지 약 10 μm이다. 또 추가의 양태에서, 유리 섬유는 7 μm 내지 10 μm 또는 약 7 μm 내지 약 10 μm의 직경을 갖는다.
상기에 제공된 바와 같이, 평평한 단면을 갖는 유리 섬유가 사용될 수 있다. 평평한 유리 섬유는 2 내지 5 또는 약 2 내지 약 5의 평평한 단면에 대한 종횡비를 가질 수 있다. 예를 들어, 평평한 단면 유리는 4:1의 평평한 비를 가질 수 있다.
일부 양태에서, 유리 섬유 성분은 0 wt. % 초과 내지 60 wt. % 또는 0 wt. % 초과 내지 약 60 wt. %의 양으로 존재한다. 추가 양태에서, 유리 섬유 성분은 10 wt. % 내지 60 wt. % 또는 약 10 wt. % 내지 약 60 wt. %, 또는 20 wt. % 내지 60 wt. % 또는 약 20 wt. % 내지 약 60 wt. %, 또는 20 wt. % 내지 50 wt. %, 또는 약 20 wt. % 내지 약 50 wt. %, 또는 20 wt. % 내지 40 wt. % 또는 약 20 wt. % 내지 약 40 wt. %의 양으로 존재한다.
본 개시내용의 양태에서 유리 섬유 성분에서 사용하기에 적합한 하나의 순수하게 예시적인 유리 섬유는 E-유리 섬유 ECS303H(Chongqing Polycomp International Corp로부터 이용가능)이다.
레이저 직접 구조화 첨가제
열가소성 조성물의 양태는 레이저 직접 구조화 (LDS) 첨가제를 포함한다. 특정 양태에서, LDS 첨가제는 구리 크로마이트 블랙, 구리 하이드록사이드 포스페이트, 주석-안티몬 카시테라이드 그레이 또는 이들의 조합물을 포함한다. 카시테라이트는 산화주석 물질을 지칭할 수 있다. 예시적인 구리 크로마이트 블랙 LDS 첨가제는 흑색 1G (The Shepherd Color Company로부터 이용가능)이다. 예시적인 구리 하이드록사이드 포스페이트는 IriotecTM 8840(Merck 로부터 이용가능)이다. 예시적인 주석-안티몬 카시테라이드 그레이은 S-5000(Ferro 로부터 이용가능)이다.
일부 양태에서, LDS 첨가제는 0.5 wt. % 내지 20 wt. %, 또는 약 0.5 wt. % 내지 약 20 wt. %의 양으로 열가소성 조성물 내에 존재할 수 있다. 추가 양태에서, LDS 첨가제는 0.5 wt. % 내지 15 wt. %, 또는 약 0.5 wt. % 내지 약 15 wt. %, 또는 1 wt. % 내지 10 wt. % 또는 약 1 wt. % 내지 약 10 wt. %, 또는 2 wt. % 내지 12 wt. % 또는 약 2 wt. % 내지 약 12 wt. %, 또는 2 wt. % 내지 8 wt. % 또는 약 2 wt. % 내지 약 8 wt. %, 또는 3 wt. % 내지 6 wt. % 또는 약 3 wt. % 내지 약 6 wt. %의 양으로 열가소성 조성물 내에 존재할 수 있다.
LDS 첨가제 없는 열가소성 조성물과 비교하여, 개선된 도금 지수를 갖는 열가소성 조성물에 기여하는 것으로 여겨진다.
도금 지수는 LPKF Laser & Electronics에 의해 확립된 "LPKF 방법" 또는 "LPKF-LDS 방법"에 따라 45 분 동안 레이저 에칭 및 구리 화학적 침착의 2-단계 공정에 의해 결정될 수 있다. 제1 단계에서, 평가되는 물질의 성형된 플라크 (예를 들어 열가소성 조성물)은 LPKF 패턴으로 레이저 에칭/구조화되고, 여기에서 레이저 변수는 전력, 빈도 및 속도이다. 이 단계 이후, 레이저 구조화된 플라크 및 하나의 참조 스틱 (물질: Lanxess제 PocanTM DP 7102)는 참조 스틱이 거의 5 μm의 구리 두께를 가질 때까지 구리 배쓰에서 배치된다. 플라크 및 참조 스틱은 그 다음 제거되고, 린스되고 건조되고, 참조 스틱용 구리 두께는 (ASTM B568 (2014)에 따라) XRF 방법에 의해 각 측면에서 2회 측정되고 모두 4 지점에서 평균된다. 이것은 Xref로서 주목된다. 그 다음, 2 지점은 각각의 파라미터 필드에 대하여 측정되고 각각의 필드에 대하여 평균된다. 도금 지수는 그 다음 하기와 같이 계산될 수 있다:
Figure 112018114772825-pct00004
따라서, 일부 양태에서, 열가소성 조성물은 적어도 0.15의 도금 지수를 갖는다. 다른 양태에서, 열가소성 조성물은 적어도 0.20, 또는 적어도 0.25, 또는 적어도 0.30, 또는 적어도 0.35, 또는 적어도 0.40, 또는 적어도 0.45, 또는 적어도 0.50, 또는 적어도 0.55, 또는 적어도 0.60, 또는 적어도 0.65, 또는 적어도 0.70의 도금 지수를 갖는다.
선택적인 폴리머 조성물 첨가제
전술한 성분 외에, 개시된 열가소성 조성물은 이러한 유형의 열가소성 조성물 내에 통상적으로 편입된 하나 이상의 첨가제 물질의 밸런스 양을 선택적으로 포함할 수 있고, 단, 첨가제는 조성물의 원하는 특성에 상당히 부정적으로 영향을 주지 않도록 선택된다. 첨가제의 조합물이 사용될 수 있다. 그와 같은 첨가제는 조성물을 형성하기 위해 성분을 혼합하는 동안 적합한 시간에서 혼합될 수 있다. 개시된 열가소성 조성물 내에 존재할 수 있는 첨가제 물질의 예시적이고 비-제한적인 예는 보강 충전제, 증강제(enhancer), 산 포착제, 적하방지제, 산화방지제, 대전방지제, 사슬 연장제, 착색제 (예를 들어, 안료 및/또는 염료), 탈형제, 흐름 촉진제, 유동 개질제, 윤활제, 금형 이형제, 가소제, 켄칭제, 난연제 (예를 들어 열 안정제, 가수분해의 안정화제, 또는 광안정제 포함), 충격 보강제, 자외선 (UV) 흡수 첨가제, UV 반사 첨가제 및 UV 안정화제 중 하나 이상을 포함한다.
일 양태에서, 적합한 충격 보강제는 에폭시-작용성 블록 코폴리머를 포함할 수 있다. 에폭시-작용성 블록 코폴리머는 C2-20 올레핀으로부터 유래된 단위 및 글리시딜 (메트)아크릴레이트로부터 유래된 단위를 포함할 수 있다. 예시적인 올레핀은 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 및 기타 동종의 것을 포함한다. 올레핀 단위는 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 및 등 블록으로서 블록의 형태로 코폴리머 내에 존재할 수 있다. 또한 올레핀, 즉, 에틸렌 및 프로필렌 단위의 혼합물을 함유하는 블록, 또는 폴리에틸렌의 블록의 혼합물을 폴리프로필렌의 블록과 함께 사용할 수 있다.
글리시딜 (메트)아크릴레이트 단위 외에, 에폭시-작용성 블록 코폴리머는 추가로, 추가의 단위, 예를 들어 C1-4 알킬 (메트)아크릴레이트 단위를 포함할 수 있다. 일 양태에서, 충격 보강제는 폴리에틸렌 블록, 메틸 아크릴레이트 블록, 및 글리시딜 메타크릴레이트 블록을 포함하는 삼원중합체이다. 특정 충격 보강제는 에틸렌, 글리시딜 메타크릴레이트 (GMA), 및 메틸 아크릴레이트의 단위를 포함하는 공-(co-) 또는 삼원중합체이다. 적합한 충격 보강제는 8 wt. % 또는 약 8 wt. %의 글리시딜 메타크릴레이트 단위를 포함하는 에틸렌-메틸 아크릴레이트-글리시딜 메타크릴레이트 삼원중합체를 포함한다 (상표명 LOTADERTM AX8900 (Arkema) 하에 이용가능). 본 조성물에서 사용될 수 있는또 다른 에폭시-작용성 블록 코폴리머는 에틸렌 아크릴레이트, 예를 들어 20% 미만의 에틸아크릴레이트 함량을 갖는 에틸렌-에틸아크릴레이트 코폴리머를 포함하고, 이는 상표명 ParaloidTM EXL-3330 하에 Rohm and Haas (Dow Chemical) 로부터 이용가능하다. 충격 보강제의 조합물이 사용될 수 있는 것으로 인식될 것이다. 일부 양태에서, 충격 보강제는 0 wt. % 초과 내지 10 wt. % 또는 0 wt. % 초과 내지 약 10 wt. %의 양으로 존재할 수 있다. 추가 양태에서, 충격 보강제는 0.01 wt. % 내지 8 wt. % 또는 약 0.01 wt. % 내지 약 8 wt. %, 또는 0.01 wt. % 내지 7 wt. % 또는 약 0.01 wt. % 내지 약 7 wt. %, 또는 0.01 wt. % 내지 6 wt. % 또는 약 0.01 wt. % 내지 약 6 wt. %, 또는 2 wt. % 내지 8 wt. % 또는 약 2 wt. % 내지 약 8 wt. %, 또는 3 wt. % 내지 7 wt. % 또는 약 3 wt. % 내지 약 7 wt. %의 양으로 존재한다.
추가 양태에서, 개시된 열가소성 조성물은 추가로, 산화방지제 또는 "안정화제"를 포함할 수 있다. 공지된 수많은 안정화제가 사용될 수 있고, 일 양태에서 안정화제는 힌더드 페놀(hindered phenol), 예컨대 IrganoxTM 1010(BASF로부터 이용가능). 일부 양태에서, 안정화제는 0 wt. % 초과 내지 5 wt. % 또는 0 wt. % 초과 내지 약 5 wt. %의 양으로 존재할 수 있다. 추가 양태에서, 안정화제는 0.01 wt. % 내지 3 wt. % 또는 약 0.01 wt. % 내지 약 3 wt. %, 또는 0.01 wt. % 내지 2 wt. % 또는 약 0.01 wt. % 내지 약 2 wt. %, 또는 0.01 wt. % 내지 1 wt. % 또는 약 0.01 wt. % 내지 약 1 wt. %, 또는 0.01 wt. % 내지 0.05 wt. % 또는 약 0.01 wt. % 내지 약.05 wt. %, 또는 0.01 wt. % 내지 0.02 wt. % 또는 약 0.01 wt. % 내지 약 0.02 wt. %의 양으로 존재한다.
특정 양태에서 본 조성물은 조성물의 NMT 결합 강도 및/또는 용융 강도를 개선할 수 있는 증강제를 포함할 수 있다. 적합한 증강제는 폴리머 또는 비-폴리머성 물질을 포함할 수 있다. 예시적이지만, 제한을 의미하지 않는 증강제는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에스테르-폴리에테르 코폴리머 (예를 들어, DuPont의 HytrelTM 폴리에스테르 엘라스토머 중 하나 이상), 고분자량 폴리아크릴레이트 (예를 들어, 폴리(메틸 메타크릴레이트) (PMMA), 폴리(메타크릴레이트) (PMA), 및 폴리(하이드록시에틸 메타크릴레이트)), 플루오로폴리머, 및 이들의 조합물을 포함한다. 특정 양태에서, 증강제는 0 wt. % 초과 내지 10 wt. % 또는 0 wt. % 초과 내지 약 10 wt. %의 양으로 존재한다. 다른 양태에서, 증강제는 0 wt. % 초과 내지 8 wt. %, 또는 0 wt. % 초과 내지 약 8 wt. %, 또는 0 wt. % 초과 내지 5 wt. %, 또는 0 wt. % 초과 내지 약 5 wt. %, 또는 0 wt. % 초과 내지 3 wt. %, 또는 0 wt. % 초과 내지 약 3 wt. %, 또는 1 wt. % 내지 4 wt. %, 또는 약 1 wt. % 내지 약 4 wt. %, 또는 2 wt. % 내지 3 wt. %, 또는 약 2 wt. % 내지 약 3 wt. %의 양으로 존재한다.
일부 양태에서 본 조성물은 금속 표면 상에 결합될 때 상대적으로 높은 NMT 결합 강도를 가질 수 있다. 하나의 순수한 예시적인 금속 표면은 알루미늄 합금이다. 예를 들어, 특정 양태에서 조성물은, 알루미늄 합금에 결합될 때, 20 MPa 초과의 NMT 결합 강도를 갖는다. 추가 양태에서 조성물은, 알루미늄 합금에 결합될 때, 25 MPa 초과, 또는 26 MPa 초과, 또는 27 MPa 초과, 또는 28 MPa 초과, 또는 29 MPa 초과, 또는 30 MPa 초과의 NMT 결합 강도를 갖는다. 특정한 양태에서 알루미늄 합금은 A5052 알루미늄 합금이다. 그러나, 다른 상업적으로 입수가능한 알루미늄 합금은 금속 표면을 위해 사용될 수 있고 비교할만한 NMT 결합 강도를 제공할 수 있는 것으로 인식될 것이다. 결합 강도는 보편적인 시험기 (UTM), 예컨대 MTS CriterionTM Series 40 Electromechanical Universal Test Systems (예를 들어, 모델 44, C44.304)를 사용하여 결정될 수 있다.
제조 방법
본 개시내용의 열가소성 조성물은 물질을, 제형에서 요구되는 임의의 추가의 첨가제와 친밀하게 혼합하는 것을 수반하는 여러 가지의 방법에 의해 상기 언급된 성분과 블렌딩될 수 있다. 상업적 폴리머 공정 설비에서 용융 블렌딩 설비의 이용가능성 때문에, 용융 가공 방법는 일반적으로 바람직하다. 그와 같은 용융 가공 방법에서 사용된 설비의 예시는 하기를 포함한다: 동-회전 및 계수기-회전하는 압출기, 단일 스크류 압출기, 공-혼련기, 디스크-팩 프로세서 및 다양한 다른 유형의 압출 설비. 본 공정에서 용융 온도는 바람직하게는 수지의 과도한 열화를 피하기 위해 최소화된다. 용융된 수지 조성물에서 230 ℃및 350 ℃(또는 약 230 ℃및 약 350 ℃로 유지하는 것이 종종 바람직하지만, 더 높은 온도가 사용될 수 있는데, 단, 가공 장비 중 수지의 체류 시간이 짧아야 한다. 일부 양태에서 용융 가공된 조성물은 다이에서 작은 출구 홀을 통해 가공 장비 예컨대 압출기를 빠져나간다. 용융된 수지의 수득한 가락은 가닥을 수조에 통과시킴으로써 냉각된다. 냉각된 가닥은 패키징 및 추가로 취급 위해 작은 펠릿으로 세절될 수 있다.
조성물은 다양한 방법에 의해 제조될 수 있다. 예를 들어, 폴리머 기재 수지, 유리 섬유 성분, 레이저 직접 구조화 첨가제, 및/또는 다른 선택적인 성분은 HENSCHEL-MixerTM 고속 혼합기에서 먼저 블렌딩된다. 손 혼합을 비제한적으로 포함하는 다른 저전단 공정은 또한 이러한 블렌딩을 수행할 수 있다. 블렌드는 그 다음 호퍼를 통해 2축 압출기의 목에 공급된다. 대안적으로, 상기 성분 중 적어도 하나는 목에서 압출기로 및/또는 다운스트림에 사이드스터퍼를 통해 직접 공급함으로써 조성물에 편입될 수 있다. 첨가제는 또한 마스터배치로 원하는 폴리머 수지와 배합될 수 있고 압출기에 공급될 수 있다. 압출기는 일반적으로 조성물의 유동을 일으키는 온도보다 더 높은 온도에서 작동된다. 압출물은 물 배치에서 즉시 켄칭되고 펠릿화된다. 이렇게 제도된 펠릿은, 압출물을 절단할 때, 원한다면, 그 길이가 4분의 1 인치일 수 있다. 그와 같은 펠릿은 후속적인 성형, 형상화, 또는 형성을 위해 사용될 수 있다.
제조 물품
일 양태에서, 본 개시내용은 열가소성 조성물을 포함하는 형상화, 형성, 또는 성형 물품에 속한다. 열가소성 조성물은 여러 가지 수단에 의해 유용한 형상화된 물품, 예컨대 사출 성형, 압출, 회전 성형, 취입 성형 및 열성형에 의해 유용한 형상화된 물품으로 성형되어 하기 예의 물품 및 구조적 구성품을 형성할 수 있다: 셀룰러폰, 태블릿 컴퓨터, 퍼스널 컴퓨터, 노트북 및 휴대용 컴퓨터, 및 다른 그와 같은 설비, 의료 응용, RFID 적용, 자동차 적용, 및 기타 동종의 것, 특히 NMT 적용을 비제한적으로 포함하는 개인 또는 상업적 가전제품. 추가 양태에서, 물품은 압출 성형된다. 또 추가의 양태에서, 물품은 사출 성형된다.
추가 양태에서, 수득한 개시된 조성물은 임의의 원하는 형상화된, 형성된, 또는 성형 물품을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 개시된 조성물은 여러 가지의 수단 예컨대 사출 성형, 압출, 회전 성형, 취입 성형 및 열성형에 의해 유용한 형상화된 물품으로 성형될 수 있다. 전술한 바와 같이, 개시된 조성물은 특히 전자 부품 및 장치의 제조에서 사용하기에 적합하다. 이와 같이, 일부 양태에 따르면, 개시된 열가소성 조성물은 물품 예컨대 소비자 전자 기기의 NMT 결합된 커버를 형성하기 위해 사용될 수 있다.
본 개시내용의 요소의 다양한 조합은 본 개시내용, 예를 들어, 동일한 독립 청구항을 인용하는 종속 청구항으로부터 요소의 조합에 의해 포괄된다.
개시내용의 양태
다양한 양태에서, 본 개시내용은 적어도 하기 양태에 속하고 포함한다.
양태 1: 하기를 포함하는 열가소성 조성물: 폴리머 기재 수지; 유리 섬유 성분; 및 레이저 직접 구조화 첨가제로서, 구리 크로마이트 블랙, 구리 하이드록사이드 포스페이트, 주석-안티몬 카시테라이드 그레이 또는 이들의 조합물을 포함하는 레이저 직접 구조화 첨가제.
양태 2: 하기로 필수적으로 구성된 열가소성 조성물: 폴리머 기재 수지; 유리 섬유 성분; 및 레이저 직접 구조화 첨가제로서, 구리 크로마이트 블랙, 구리 하이드록사이드 포스페이트, 주석-안티몬 카시테라이드 그레이 또는 이들의 조합물을 포함하는 레이저 직접 구조화 첨가제.
양태 3: 하기로 구성된 열가소성 조성물: 폴리머 기재 수지; 유리 섬유 성분; 및 레이저 직접 구조화 첨가제로서, 구리 크로마이트 블랙, 구리 하이드록사이드 포스페이트, 주석-안티몬 카시테라이드 그레이 또는 이들의 조합물을 포함하는 레이저 직접 구조화 첨가제.
양태 4: 양태 1 내지 3 중 어느 하나에 따른 열가소성 조성물로서, 상기 폴리머 기재 수지는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT), 폴리아미드 (PA), 폴리카보네이트 (PC), 폴리(p-페닐렌 옥사이드) (PPO), 또는 이들의 조합물을 포함한다.
양태 5: 양태 1 내지 4 중 어느 하나에 따른 열가소성 조성물로서, 상기 폴리머 기재 수지는 약 20 wt. % 내지 약 90 wt. %의 양으로 존재한다.
양태 6: 양태 1 내지 4 중 어느 하나에 따른 열가소성 조성물로서, 상기 폴리머 기재 수지는 20 wt. % 내지 90 wt. %의 양으로 존재한다.
양태 7: 양태 1 내지 6 중 어느 하나에 따른 열가소성 조성물로서, 상기 폴리머 기재 수지는 약 50 wt. % 내지 약 70 wt. %의 양으로 존재한다.
양태 8: 양태 1 내지 6 중 어느 하나에 따른 열가소성 조성물로서, 상기 폴리머 기재 수지는 50 wt. % 또는 약 70 wt. %의 양으로 존재한다.
양태 9: 양태 1 내지 6 중 어느 하나에 따른 열가소성 조성물로서, 상기 폴리머 기재 수지는 50 wt. % 내지 60 wt. %의 양으로 존재한다.
양태 10: 양태 1 내지 9 중 어느 하나에 따른 열가소성 조성물로서, 상기 유리 섬유 성분은 약 10 wt. % 내지 약 60 wt. %의 양으로 존재한다.
양태 11: 양태 1 내지 9 중 어느 하나에 따른 열가소성 조성물로서, 상기 유리 섬유 성분은 10 wt. % 내지 60 wt. %의 양으로 존재한다.
양태 12: 양태 1 내지 9 중 어느 하나에 따른 열가소성 조성물로서, 상기 유리 섬유 성분은 약 20 wt. % 내지 약 40 wt. %의 양으로 존재한다.
양태 13: 양태 1 내지 9 중 어느 하나에 따른 열가소성 조성물로서, 상기 유리 섬유 성분은 20 wt. % 내지 40 wt. %의 양으로 존재한다.
양태 14: 양태 1 내지 9 중 어느 하나에 따른 열가소성 조성물로서, 상기 유리 섬유 성분은 30 wt. % 또는 약 30 wt. %의 양으로 존재한다.
양태 15: 양태 1 내지 14 중 어느 하나에 따른 열가소성 조성물로서, 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 약 0.5 wt. % 내지 약 20 wt. %의 양으로 존재한다.
양태 16: 양태 1 내지 14 중 어느 하나에 따른 열가소성 조성물로서, 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 0.5 wt. % 내지 20 wt. %의 양으로 존재한다.
양태 17: 양태 1 내지 14 중 어느 하나에 따른 열가소성 조성물로서, 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 약 2 wt. % 내지 약 12 wt. %의 양으로 존재한다.
양태 18: 양태 1 내지 14 중 어느 하나에 따른 열가소성 조성물로서, 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 2 wt. % 내지 12 wt. %의 양으로 존재한다.
양태 19: 양태 1 내지 14 중 어느 하나에 따른 열가소성 조성물로서, 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 약 2 wt. % 내지 약 8 wt. %의 양으로 존재한다.
양태 20: 양태 1 내지 14 중 어느 하나에 따른 열가소성 조성물로서, 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 2 wt. % 내지 8 wt. %의 양으로 존재한다.
양태 21: 양태 1 내지 14 중 어느 하나에 따른 열가소성 조성물로서, 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 5 wt. % 또는 약 5 wt. %의 양으로 존재한다.
양태 22: 양태 1 내지 21 중 어느 하나에 따른 열가소성 조성물로서, 상기 열가소성 조성물은 증강제를 최대 10 wt. %의 양으로 추가로 포함한다.
양태 23: 양태 1 내지 21 중 어느 하나에 따른 열가소성 조성물로서, 상기 열가소성 조성물은 증강제를 최대 8 wt. %의 양으로 추가로 포함한다.
양태 24: 양태 1 내지 21 중 어느 하나에 따른 열가소성 조성물로서, 상기 열가소성 조성물은 증강제를 최대 5 wt. %의 양으로 추가로 포함한다.
양태 25: 양태 1 내지 24 중 어느 하나에 따른 열가소성 조성물로서, 상기 열가소성 조성물은 충격 보강재를 최대 10 wt. %의 양으로 추가로 포함한다.
양태 26: 양태 1 내지 25 중 어느 하나에 따른 열가소성 조성물로서, 상기 열가소성 조성물은 알루미늄 합금에 결합될 때, 적어도 20 MPa의 나노 성형 기술 결합 강도를 포함한다.
양태 27: 양태 1 내지 26 중 어느 하나에 따른 열가소성 조성물로서, 상기 열가소성 조성물은 적어도 0.25의 도금 지수를 포함한다.
양태 28: 양태 1 내지 26 중 어느 하나에 따른 열가소성 조성물로서, 상기 열가소성 조성물은 적어도 0.5의 도금 지수를 포함한다.
양태 29: 양태 1 내지 26 중 어느 하나에 따른 열가소성 조성물로서, 상기 열가소성 조성물은 적어도 0.6의 도금 지수를 포함한다.
양태 30: 양태 1 내지 26 중 어느 하나에 따른 열가소성 조성물로서, 상기 열가소성 조성물은 적어도 0.7의 도금 지수를 포함한다.
양태 31: 양태 1 내지 30 중 어느 하나에 따른 열가소성 조성물로서, 상기 유리 섬유 성분은 약 7 μm 내지 약 15 μm의 직경을 갖는 원형 GF, 또는 평평한 유리 섬유, 또는 이들의 조합물을 포함한다.
양태 32: 양태 1 내지 30 중 어느 하나에 따른 열가소성 조성물로서, 상기 유리 섬유 성분은 원형 GF를 포함한다.
양태 33: 양태 1 내지 30 중 어느 하나에 따른 열가소성 조성물로서, 상기 유리 섬유 성분은 약 7 μm 내지 약 15 μm의 직경을 갖는 원형 GF를 포함한다.
양태 34: 양태 1 내지 33 중 어느 하나에 따른 열가소성 조성물로서, 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 구리 크로마이트 블랙, 구리 하이드록사이드 포스페이트, 주석-안티몬 카시테라이드 그레이 또는 이들의 조합물을 포함한다.
양태 35: 양태 1 내지 34 중 어느 하나에 따른 열가소성 조성물로서, 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 약 1 μm의 평균 입자 크기를 갖는다.
양태 36: 양태 1 내지 34 중 어느 하나에 따른 열가소성 조성물로서, 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 약 600 nm의 평균 입자 크기를 갖는다.
양태 37: 열가소성 물품을 제조하는 방법으로서, 폴리머 기재 수지; 유리 섬유 성분; 및 레이저 직접 구조화 첨가제로서, 구리 크로마이트 블랙, 구리 하이드록사이드 포스페이트, 주석-안티몬 카시테라이드 그레이 또는 이들의 조합물을 포함하는 레이저 직접 구조화 첨가제를 혼합하여 블렌드를 형성하는 단계; 및 상기 블렌드를 사출 성형, 압출 성형, 회전 성형, 취입 성형 또는 열성형하여 열가소성물질을 형성하는 단계;를 포함하는 방법.
양태 38: 양태 37 중 어느 하나에 따른 방법으로서, 상기 폴리머 기재 수지는 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리(p-페닐렌 옥사이드), 또는 이들의 조합물을 포함한다.
양태 39: 양태 37 또는 38 중 어느 하나에 따른 방법으로서, 상기 열가소성 물품은 소비자 전자 장치의 나노 성형 기술 결합된 커버를 포함한다.
양태 40: 양태 37 내지 39 중 어느 하나에 따른 방법으로서, 상기 폴리머 기재 수지는 약 20 wt. % 내지 약 90 wt. %의 양으로 존재하고, 상기 유리 섬유 성분은 약 10 wt. % 내지 약 60 wt. %의 양으로 존재하고, 그리고 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 약 0.5 wt. % 내지 약 20 wt. %의 양으로 존재한다.
양태 41: 양태 37 내지 40 중 어느 하나에 따른 방법으로서, 상기 블렌드는 증강제를 최대 약 5 wt. %의 양으로 추가로 포함한다.
양태 42: 양태 37 내지 41 중 어느 하나에 따른 방법으로서, 상기 블렌드는 충격 보강제를 최대 약 10 wt. %의 양으로 추가로 포함한다.
양태 43: 양태 37 내지 42 중 어느 하나에 따른 방법으로서, 상기 열가소성 물품은 알루미늄 합금에 결합될 때, 적어도 약 20 MPa의 나노 성형 기술 결합 강도를 포함한다.
양태 44: 양태 37 내지 43 중 어느 하나에 따른 방법으로서, 상기 열가소성 물품은 적어도 약 0.25의 도금 지수를 포함한다.
양태 45: 하기를 포함하는 열가소성 물품: 폴리머 기재 수지; 유리 섬유 성분; 및 레이저 직접 구조화 첨가제로서, 구리 크로마이트 블랙, 구리 하이드록사이드 포스페이트, 주석-안티몬 카시테라이드 그레이 또는 이들의 조합물을 포함하는 레이저 직접 구조화 첨가제.
양태 46: 양태 45에 따른 열가소성 물품으로서, 상기 열가소성 물품은 소비자 전자 장치의 나노 성형 기술 결합된 커버를 포함한다.
양태 47: 양태 45 또는 46에 따른 열가소성 물품으로서, 상기 폴리머 기재 수지는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT), 폴리아미드 (PA), 폴리카보네이트 (PC), 폴리(p-페닐렌 옥사이드) (PPO), 또는 이들의 조합물을 포함한다.
양태 48: 양태 45 내지 47 중 어느 하나에 따른 열가소성 물품으로서, 상기 폴리머 기재 수지는 약 20 wt. % 내지 약 90 wt. %의 양으로 존재한다.
양태 49: 양태 45 내지 47 중 어느 하나에 따른 열가소성 물품으로서, 상기 폴리머 기재 수지는 약 50 wt. % 내지 약 70 wt. %의 양으로 존재한다.
양태 50: 양태 45 내지 49 중 어느 하나에 따른 열가소성 물품으로서, 상기 유리 섬유 성분은 약 10 wt. % 내지 약 60 wt. %의 양으로 존재한다.
양태 51: 양태 45 내지 59 중 어느 하나에 따른 열가소성 물품으로서, 상기 유리 섬유 성분은 약 20 wt. % 내지 약 40 wt. %의 양으로 존재한다.
양태 52: 양태 45 내지 51 중 어느 하나에 따른 열가소성 물품으로서, 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 약 0.5 wt. % 내지 약 20 wt. %의 양으로 존재한다.
양태 53: 양태 45 내지 51 중 어느 하나에 따른 열가소성 물품으로서, 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 약 2 wt. % 내지 약 8 wt. %의 양으로 존재한다.
양태 54: 양태 45 내지 53 중 어느 하나에 따른 열가소성 물품으로서, 상기 열가소성 물품은 증강제를 최대 약 5 wt. %의 양으로 추가로 포함한다.
양태 55: 양태 45 내지 54 중 어느 하나에 따른 열가소성 물품으로서, 상기 열가소성 물품은 충격 보강제를 최대 약 10 wt. %의 양으로 추가로 포함한다.
양태 56: 양태 45 내지 55 중 어느 하나에 따른 열가소성 물품으로서, 상기 열가소성 물품은 알루미늄 합금에 결합될 때, 적어도 약 20 MPa의 나노 성형 기술 결합 강도를 포함한다.
양태 57: 양태 45 내지 56 중 어느 하나에 따른 열가소성 물품으로서, 상기 열가소성 물품은 적어도 약 0.25의 도금 지수를 포함한다.
양태 58: 열가소성 조성물을 제조하는 방법으로서,
폴리머 기재 수지; 유리 섬유 성분; 및 레이저 직접 구조화 첨가제로서, 구리 크로마이트 블랙, 구리 하이드록사이드 포스페이트, 주석-안티몬 카시테라이드 그레이 또는 이들의 조합물을 포함하는 레이저 직접 구조화 첨가제를 혼합하여 블렌드를 형성하는 단계; 및
상기 블렌드를 사출 성형, 압출 성형, 회전 성형, 취입 성형 또는 열성형하여 상기 열가소성 조성물을 형성하는 단계;를 포함하는 방법.
양태 59: 양태 58 에 따른 방법으로서, 상기 폴리머 기재 수지는 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리(p-페닐렌 옥사이드), 또는 이들의 조합물을 포함한다.
양태 60: 양태 58 또는 59에 따른 방법으로서, 상기 폴리머 기재 수지는 약 20 wt. % 내지 약 90 wt. %의 양으로 존재하고, 상기 유리 섬유 성분은 약 10 wt. % 내지 약 60 wt. %의 양으로 존재하고, 그리고 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 약 0.5 wt. % 내지 약 20 wt. %의 양으로 존재한다.
양태 61: 양태 58 내지 60 중 어느 하나에 따른 방법으로서, 상기 블렌드는 증강제를 최대 5 wt. %의 양으로 추가로 포함한다.
양태 62: 양태 58 내지 61 중 어느 하나에 따른 방법으로서, 상기 블렌드는 충격 보강제를 최대 10 wt. %의 양으로 추가로 포함한다.
양태 63: 양태 58 내지 62 중 어느 하나에 따른 방법으로서, 상기 열가소성 조성물은 알루미늄 합금에 결합될 때, 적어도 약 20 MPa의 나노 성형 기술 결합 강도를 포함한다.
양태 64: 양태 58 내지 63 중 어느 하나에 따른 방법으로서, 상기 열가소성 조성물은 적어도 0.25의 도금 지수를 포함한다.
실시예
하기 예는 본 명세서에서 청구된 화합물, 조성물, 물품, 디바이스 및/또는 방법이 어떻게 만들어지고 평가되는지의 설명 및 완전한 개시내용을 당해 분야의 숙련가에 제공하기 위해 제시되고 순수하게 예시적인 것으로 의도되고 본 개시내용을 한정하고자 하는 것은 아니다. 수 (예를 들어, 양, 온도, 등)에 관하여 정확도를 보장하기 위해 노력하고 있지만, 일부 오차 및 편차는 설명될 수 있다. 달리 나타내지 않는 한, 부는 중량부이고, 온도는 °C이거나 주위 온도이고, 압력은 대기압 또는 그 근처이다. 달리 나타내지 않는 한, 조성물을 지칭하는 백분율은 wt. %의 면이다.
반응 조건, 예를 들어, 성분 농도, 원하는 용매, 용매 혼합물, 온도, 압력 및 다른 반응 범위 그리고 기재된 공정으로부터 수득된 생성물 순도 및 수율을 최적화하기 위해 사용될 수 있는 조건의 수많은 변화 및 조합이 있다. 단지 합리적인 및 일상적인 실험과정은 그와 같은 공정 조건을 최적화하기 위해 요구될 것이다.
표 1에서 열거된 물질은 실시예에서 이용되었다:
기능 항목 화학적 설명 공급원, 판매인
주요 수지 PBT 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 150,000 내지 30,000 달톤 범위의 MW (PBT 195) SABIC™Innovative Plastics
주요 수지 HFD PC 세박산/BPA 코폴리머, 고유동 SABIC Innovative Plastics
주요 수지 HFD PC 세박산/BPA/PCP 코폴리머, 저유동 SABIC Innovative Plastics
주요 수지 EXL PC 20% PC/실록산 코폴리머, 말단캡핑된 PCP (9030P) SABIC Innovative Plastics
주요 수지 EXL PC (투명한) 투명한 6% PC/실록산 코폴리머 (9030T) SABIC Innovative Plastics
유리 섬유 (GF) GF1 10 μm E-유리 GF (PBT 혼용성을 향상시킥 위해 작용화됨) ECS303H, Chongqing Polycomp International Corp.
유리 섬유 (GF) GF2 E-유리 섬유, 약 2 내지 5의 종횡비를 갖는 '평평한' 단면 CSG 3PA-830, Nittobo
증강제 EH1 Hytrel™4056 DuPont
충격 보강제 IM1 20% 미만의 에틸아크릴레이트를 갖는 에틸렌-에틸아크릴레이트 코폴리머 Paraloid™EXL3330, Rohm and Haas, China Holding Co., LTD.
IM2 삼원중합체: 에틸렌―메틸 아크릴레이트―글리시딜 메타크릴레이트 Lotader™AX 8900, Arkema Inc.
IM4 실록산 코폴리에스테르 개질제 Tegomer™H-Si 6440P, Evonik
안정화제



 STAB1 힌더드 페놀 안정화제 Irganox™1010
STAB2 트리스(2,4-ditert-부틸페닐) 포스파이트 Irgafos™168, BASF
STAB3 아인산 에스테르 Hostanox™P-EPQ™ P, Clariant
STAB4 Z21-82/MZP, 모노 아연 포스페이트 Z 21-82, Budenheim
STAB5 변형된 스티렌-아크릴레이트-에폭시 올리고머 Joncryl™ADR-4368 CS, BASF
금형 이형제 MR 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트 GlycolubeTM P(ETS), Longsha Co., LTD.
LDS 첨가제 LDS1 구리 크로마이트 블랙, (평균 입자 크기, 1.5 μm) Black 1G, The Shepherd Color Co.
LDS2 구리 크로마이트 블랙, (평균 입자 크기 0.7 μm) Black 30C965, The Shepherd Color Co.
LDS2 구리 하이드록사이드 포스페이트 Iriotec™8840, Merck
LDS3 주석-안티몬 카시테라이트 그레이 S-5000, Ferro
나노 사출 성형 공정 및 결합 강도 시험은 SABIC Technology Center (Japan) (JTC)에서 수행되었다.
사출 성형 시행은 표 2에서 나타낸 성형 조건 하에서 JTC 에서 완료되었다. 사출 속도(밀리미터/초 (mm/s)), 냉각 시간(초 (s)).
(표 2) 사출 성형 조건
건조 (°C) 공정 온도 (°C) 도구 온도 Cav/코어 (°C) 사출 속도 (mm/s) 냉각 시간 (sec) Max P (bar)
~120-140 280-280-280-280-280 140/140 10 20-50 100
열가소성 조성물은 알루미늄 합금 (Taiseiplas Co., Ltd.에 의해 제공된 유형 A5052)에 결합되었다. 결합 강도는5mm/s의 속도로 MTS Criterion®Series 40 Electromechanical Universal Test Systems (Model 44, C44.304) UTM 기계를 사용하여 측정되었다.
도금 지수는 상기에 기재된 2-단계 (에칭/구리 화학적 침착) 공정에 따라 결정되었다.
대조군 열가소성 조성물 (LDS 첨가제 결여) 및 본 개시내용의 양태에 따른 3개의 예 열가소성 조성물 (Ex1, Ex2, Ex3)이 제조되었고, NMT는 알루미늄 금속에 결합되었고, 표 3 에서 나타낸 바와 같이 시험되었다. MVR는 ASTM D1238 에 따라 시험되었다. 인장 탄성률, 인장 응력, 및 인장 변형률는 ASTM D638 에 따라 시험되었다. 노치 아이조드는 ASTM D256 에 따라 시험되었다. HDT는 ASTM D648에 따라 시험되었다.
(표 3) GF1를 갖는 PBT 조성물
항목 단위 대조군 1 Ex1 Ex2 Ex3
PBT % 62.4 57.4 57.4 57.4
GF1 % 30 30 30 30
EH1 % 2.5 2.5 2.5 2.5
IM1 % 2 2 2 2
IM2 % 3 3 3 3
STAB % 0.1 0.1 0.1 0.1
LDS1 % 5
LDS2 % 5
LDS3 % 5
MVR, 250 °C, 5 킬로그램 (kg), 300 초 (s) 입방 센티미터/10 분 (cm3/10 min) 22 30.2 10.7 23.5
MVR, 250 °C, 5kg, 300s cm3/10 min 24 37.2 17.6 44.7
인장 탄성률 MPa 7900 8400 8900 8800
인장 응력 MPa 119 91 113 92
인장 변형률 % 2.9 2.3 2.7 2.1
노치 아이조드 충격, 23 °C 주울/미터 (J/m) 142 81 132 76
HDT, 1.82MPa, 3.2 밀리미터 (mm) °C 202 196 199 199
NMT 결합 강도 MPa 26 29 29 30
LDS 도금 지수 -- 0 0.33 0.54 0.60
이들 특정 예로부터, 수많은 발견은 주어진 열가소성 조성물 및 결합된 알루미늄 금속에 대해 분명하다. 각각의 Ex1, Ex2 및 Ex3은, NMT 결합 강도 및 LDS 활성 둘 모두를 실증했다. 각각의 Ex1, Ex2 및 Ex3은 거의 동일한 NMT 결합 강도를 가졌다. 또한, 대조군과 비교하여, 각각의 LDS 첨가제 (구리 크로마이트 블랙, 구리 하이드록사이드 포스페이트, 및 주석-안티몬 카시테라이드 그레이)는 상당히 증가된 NMT 결합 강도를 갖는 실시예에서 초래되었다. 구리 하이드록사이드 포스페이트 (Ex2) 및 주석-안티몬 카시테라이드 그레이 (Ex3)는 비교할만한 LDS 활성을 제공하고, 그리고 구리 크로마이트 블랙 (Ex1)보다 실질적으로 더 나은 LDS 활성을 제공했다. 구리 하이드록사이드 포스페이트 (Ex2)는 대조군과 비교하여 기계적 성능 (특히 스트레스 및 충격)을 보다 근접하게 유지하지만, 구리 크로마이트 블랙 (Ex1) 및 주석-안티몬 카시테라이드 그레이 (Ex3)는 기계적 성능에 대해 부정적 효과를 가졌다.
더 작은 입자 크기를 갖는 유리 섬유 및 LDS 첨가제를 포함하는 일련의 열가소성 조성물 이 평가되었다(600 nm 직경에서 GF2). 그 결과는 표 4에서 제공되었다.
(표 4) PBT 조성물 및 GF2
항목 단위 대조군 2 Ex4 Ex5 Ex6 Ex7 Ex8 Ex9
PBT % 62.4 57.4 57.4 57.4 57.4 52.4 52.4
GF2 % 30 30 30 30 30 30 30
EH1 % 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5
IM1 % 2 2 2 2 2 2 2
IM2 % 3 3 3 3 3 3 3
STAB % 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
LDS1 % 5 10
LDS2 % 5
LDS3 % 5 10
LDS4 % 5
MVR, 250 °C, 5kg, 300s cm3/10 min 44.6 53.2 58.3 32.8 56.2 44.4 21
인장 탄성률 MPa 9240 8930 8996 9456 8916 9182 9686
인장 응력 MPa 121 94.2 95.2 122.8 95.9 93.7 117.9
인장 변형률 % 2.2 2.1 2.1 2.3 1.9 2.0 2.2
굴곡 탄성률 MPa 7730 7640 7750 7870 7730 7760 8010
굴곡 응력 MPa 183 149 149 176 151 146 173
노치 아이조드 충격, 23 °C J.m-1 138 75.5 79.8 135 76.8 79.3 140
언노치 아이조드 충격, 23 °C J. m-1 860 612 593 880 618 631 884
HDT, 1.82MPa, 3.2mm °C 212 200 201 208 202 199 205
NMT 결합 강도 (280 °C/140 °C) MPa 26 27 29 27 27.5 28.3 27.3
LDS 도금 지수 -- 0.8 0.86 0.67 0.74 0.89 0.7
이들 특정 예로부터, 수많은 발견은 주어진 열가소성 조성물 및 결합된 알루미늄 금속에 대해 분명했다. 또 다른 GF 유형: 평평한 GF (GF2)를 갖는 각각의 Ex4 ~ Ex9는 NMT 결합 강도 및 LDS 활성 둘 모두를 실증했다. 대조군 2와 비교하여, 각각의 LDS 첨가제 (구리 크로마이트 블랙, 구리 하이드록사이드 포스페이트, 및 주석-안티몬 카시테라이드 그레이)는 NMT 결합 강도를 증가시켰다. 더 작은 입자 크기를 갖는 구리 크로마이트 블랙 (Ex5)는 더 큰 입자 크기를 갖는 구리 크로마이트 블랙 (Ex4)보다 실질적으로 더 나은 결합 개선을 제공했다. 더 높은 LDS 첨가제 장입을 갖는 화합물은 더 낮은 결합을 갖는 것보다 더 나은 결합 강도를 가졌다, 참고, 예를 들어, 구리 크로마이트 블랙 (Ex4보다 더 나은 Ex8) 및 구리 하이드록사이드 포스페이트 (Ex6보다 더 나은 Ex9). 화합물 중 평평한 GF (GF2)의 도입 (Ex4, Ex6 또는 Ex7)는 원형 GF를 갖는 화합물 (Ex1, Ex2 또는 Ex3)보다 LDS 활성에서 상당한 개선을 제공했다. 특히, 구리 하이드록사이드 포스페이트의 화합물에 대해, 평평한 GF 채워진 화합물 (Ex4)는 0.8 초과의 PI 값을 가졌지만, 원형 GF 채워진 화합물 (Ex1)의 PI 값은 단지 0.33이었다. 더 작은 입자 크기를 갖는 구리 크로마이트 블랙 (Ex5)는 더 큰 입자 크기를 갖는 구리 크로마이트 블랙 (Ex4)보다 더 나은 LDS 활성을 제공했고; 구리 크로마이트 블랙 둘 모두는 구리 하이드록사이드 포스페이트 (Ex6) 및 주석-안티몬 카시테라이드 그레이 (Ex7)보다 더 나은 LDS 활성을 제공한다. 구리 하이드록사이드 포스페이트 (Ex6)은 대조군과 비교하여 기계적 성능 (특히 스트레스 및 충격)을 더 밀접하게 유지했지만, 구리 크로마이트 블랙 (Ex4 및 Ex5) 및 주석-안티몬 카시테라이드 그레이 (Ex7)는 기계적 성능에 대한 부정적 효과를 가졌다.
상이한 열가소성 수지를 포함하는 샘플이 또한 제조 및 평가되었다. 표 5는 폴리카보네이트계 수지 (HFD 및 EXL)에 대한 값을 제공한다.
(표 5) 폴리카보네이트계 수지
항목 단위 대조군
3 		Ex10 Ex11
HFD PC, 낮은 Mw % 27.05 22.55 22.55
HFD PC, 높은 Mw % 17.05 17.45 13.55
EXL PC % 10 10 10
EXL PC, 투명한 % 15 15 15
STAB 1 % 0.1 0.1 0.1
STAB 2 % 0.1 0.1 0.1
STAB 3 % 0.1 0.1 0.1
STAB 4 % 0.1 0.1 0.1
IM 4 % 0.5 0.5 0.5
MR % 0.5 0.5 0.5
STAB 5 % 0.1 0.1 0.1
GF2 % 30 30 30
LDS1 % 4
LDS4 % 8
MVR, 280 °C, 2.16 kg, 300s cm3/10 min 8.7 8.6 8.89
MVR, 300 °C, 2.16 kg, 300s cm3/10 min 16.9 17.2 18.4
인장 탄성률 MPa 8360 7895 8430
인장 응력 MPa 110 90.3 91.3
인장 변형률 % 2.4 2 1.9
굴곡 탄성률 MPa 7120 6500 7210
굴곡 응력 MPa 161 130 134
노치 아이조드 충격, 23 °C J.m-1 151 100 89.2
언노치 아이조드 충격, 23 °C J. m-1 505 403 373
HDT, 1.82MPa, 3.2mm °C 126 121 121
NMT 결합 강도 (270 °C/130 °C) MPa 18 20 28.5
LDS 도금 지수 -- 1 1
이들 특정 예로부터, 수많은 발견은 주어진 열가소성 조성물 및 결합된 알루미늄 금속에 대하여 분명하였다. 각각의 Ex10, Ex11은 양쪽 NMT 결합 강도 및 LDS 활성을 실증하였다. 대조군 3에 비교하여, 각각의 LDS 첨가제 (구리 크로마이트 블랙, 및 주석-안티몬 카시테라이드 그레이)는 특히 주석-안티몬 카시테라이드 그레이 (Ex11)에 대하여 상당히 증가된 NMT 결합 강도를 갖는 실시예에서 초래하였다. 구리 크로마이트 블랙 (Ex10) 및 주석-안티몬 카시테라이드 그레이 (Ex11)는 비교할만한 뛰어난 LDS 활성을 제공하였다. 대조군 3과 비교하여, 양쪽 구리 크로마이트 블랙 (Ex10) 및 주석-안티몬 카시테라이드 그레이 (Ex11)는 기계적 성능에서 부정적 효과를 가졌다.
본 명세서에서 기재된 방법 예는 적어도 부분적으로 기계 또는 컴퓨터-시행될 수 있다. 일부 예는 상기 예에서 기재된 바와 같이 방법을 수행하기 위해 전자 디바이스를 설정하도록 작동가능한 지침으로 인코딩된 컴퓨터-판독가능 매체 또는 기계-판독가능 매체를 포함할 수 있다. 그와 같은 방법의 실행은 코드, 예컨대 마이크로코드, 어셈블리 언어 코드, 더 높은-수준 언어 코드, 등을 포함할 수 있다. 그와 같은 코드는 다양한 방법 수행용 컴퓨터 판독가능한 지침을 포함할 수 있다. 코드는 컴퓨터 프로그램 제품의 일부를 형성할 수 있다. 또한, 예에서, 코드는, 예컨대 실행 동안 또는 다른 시간에서, 하나 이상의 휘발성, 비-일시적, 또는 비-휘발성 실재하는 컴퓨터-판독가능 매체에 실재적으로 저장될 수 있다. 이들 실재하는 컴퓨터-판독가능 매체의 예는, 비제한적으로, 하드 디스크, 제거가능 자기 디스크, 제거가능 광학 디스크 (예를 들어, 컴팩트 디스크 및 디지털 비디오 디스크), 자기 카셋트, 메모리 카드 또는 스틱, 랜덤 액세스 메모리 (RAMs), 읽기 전용 메모리 (ROMs), 및 기타 동종의 것을 포함할 수 있다.
상기 설명은 실례가 되도록 의도되고, 제한적이지 않다. 예를 들어, 상기-기재된 예 (또는 이의 하나 이상의 양태)는 서로 조합으로 사용될 수 있다. 다른 구현예는 예컨대 상기 설명 검토시 당해 분야의 숙련가에 의해 사용될 수 있다. 요약은 판독기가 기술 개시내용의 특성을 빠르게 확인하도록, 37 C.F.R. §.72(b)를 준수하기 위해 제공된다. 청구항의 범위 또는 의미를 방해 또는 제한하는데 사용되지 않을 것이라는 점을 포함하여 제출된다. 또한, 상기 상세한 설명에서, 다양한 특징은 본 개시내용을 간소화하기 위해 함께 그룹화될 수 있다. 이것은 미청구된 개시된 특징이 임의의 청구항에 필수적이라는 의도로서 해석되지 않아야 한다. 오히려, 본 발명 요지는 특정 개시된 구현예의 모든 특징보다 덜 나타낼 수 있다. 따라서, 하기 청구항은, 별개의 구현예로서 독자적으로 나타내는 각각의 청구항으로, 예 또는 구현예로서 상세한 설명에 이로써 편입되고, 그와 같은 구현예가 다양한 조합 또는 순열로 서로 조합될 수 있다는 것이 고려된다. 본 개시내용의 범위는, 그와 같은 청구항이 적격이 되는 등가물의 전체 범위를 따라, 첨부된 청구항들과 관련하여 결정되어야 한다.

Claims (20)

  1. 열가소성 조성물로서,
    20 wt. % 내지 90 wt. %의 폴리머 기재 수지로서, 폴리에스테르 또는 폴리에스테르 코폴리머를 포함하는 폴리머 기재 수지;
    0.01 wt. % 내지 8 wt. %의 적어도 하나의 충격 보강제로서, 에폭시-작용성 코폴리머 또는 폴리실록산 코폴리머를 포함하는 적어도 하나의 충격 보강제;
    0 wt. % 초과 내지 60 wt. %의 유리 섬유 성분; 및
    2 wt. % 내지 12 wt. %의 레이저 직접 구조화 첨가제를 포함하는 열가소성 조성물로서, 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 구리 크로마이트 블랙, 구리 하이드록사이드 포스페이트, 주석-안티몬 카시테라이드 그레이 또는 이들의 조합물을 포함하는 열가소성 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 폴리머 기재 수지는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT), 폴리아미드 (PA), 폴리카보네이트 (PC), 폴리(p-페닐렌 옥사이드) (PPO), 또는 이들의 조합물을 추가로 포함하는, 열가소성 조성물.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 유리 섬유 성분은 7 μm 내지 15 μm의 직경을 갖는 원형 유리 섬유, 또는 평평한 유리 섬유, 또는 이들의 조합물을 포함하는, 열가소성 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 유리 섬유 성분은 10 wt. % 내지 60 wt. %의 양으로 존재하는, 열가소성 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 유리 섬유 성분은 20 wt. % 내지 40 wt. %의 양으로 존재하는, 열가소성 조성물.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 2 wt. % 내지 8 wt. %의 양으로 존재하는, 열가소성 조성물.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 3 wt. % 내지 6 wt. %의 양으로 존재하는, 열가소성 조성물.
  9. 청구항 1에 있어서, 증강제를 최대 10 wt. %의 양으로 추가로 포함하는, 열가소성 조성물.
  10. 삭제
  11. 청구항 1에 있어서, 상기 열가소성 조성물은 알루미늄 합금에 결합될 때, 적어도 20 MPa의 나노 성형 기술 결합 강도(nano molding technology bonding strength)를 포함하는, 열가소성 조성물.
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 열가소성 조성물은 적어도 0.25의 도금 지수를 포함하는, 열가소성 조성물.
  13. 열가소성 물품을 제조하는 방법으로서,
    20 wt. % 내지 90 wt. %의 폴리머 기재 수지로서, 폴리에스테르 또는 폴리에스테르 코폴리머를 포함하는 폴리머 기재 수지;
    0.01 wt. % 내지 8 wt. %의 적어도 하나의 충격 보강제로서, 에폭시-작용성 코폴리머 또는 폴리실록산 코폴리머를 포함하는 적어도 하나의 충격 보강제;
    0 wt. % 초과 내지 60 wt. %의 유리 섬유 성분; 및
    2 wt. % 내지 12 wt. %의 레이저 직접 구조화 첨가제
    를 혼합하여 블렌드를 형성하는 단계로서, 상기 레이저 직접 구조화 첨가제가 구리 크로마이트 블랙, 구리 하이드록사이드 포스페이트, 주석-안티몬 카시테라이드 그레이 또는 이들의 조합물을 포함하는, 블렌드를 형성하는 단계, 및
    상기 블렌드를 사출 성형, 압출 성형, 회전 성형, 취입 성형 또는 열성형하여 열가소성 물품을 형성하는 단계를 포함하는, 열가소성 물품을 제조하는 방법.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 폴리머 기재 수지는 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리(p-페닐렌 옥사이드), 또는 이들의 조합물을 추가로 포함하는, 열가소성 물품을 제조하는 방법.
  15. 청구항 13 또는 14에 있어서, 상기 열가소성 물품은 전자 부품 또는 장치의 나노 성형 기술 결합된 커버(nano molding technology bonded cover)를 포함하는, 열가소성 물품을 제조하는 방법.
  16. 청구항 13에 있어서, 상기 폴리머 기재 수지는 20 wt. % 내지 90 wt. %의 양으로 존재하고, 상기 유리 섬유 성분은 10 wt. % 내지 60 wt. %의 양으로 존재하고, 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 3 wt. % 내지 6 wt. %의 양으로 존재하고, 그리고 적어도 하나의 충격 보강제는 3 wt. % 내지 7 wt. %의 양으로 존재하는, 열가소성 물품을 제조하는 방법.
  17. 청구항 13에 있어서, 상기 블렌드는 증강제를 최대 10 wt. %의 양으로 추가로 포함하는, 열가소성 물품을 제조하는 방법.
  18. 삭제
  19. 청구항 13에 있어서, 상기 열가소성 물품은 알루미늄 합금에 결합될 때, 적어도 20 MPa의 나노 성형 기술 결합 강도를 포함하는, 열가소성 물품을 제조하는 방법.
  20. 청구항 13에 있어서, 상기 열가소성 물품은 적어도 0.25의 도금 지수를 포함하는, 열가소성 물품을 제조하는 방법.
KR1020187033407A 2016-04-29 2017-04-27 높은 나노 성형 결합 강도 및 레이저 직접 구조화 기능을 갖는 엔지니어링 열가소성 조성물 KR102247304B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662329321P 2016-04-29 2016-04-29
US62/329,321 2016-04-29
PCT/IB2017/052449 WO2017187384A1 (en) 2016-04-29 2017-04-27 Engineering thermoplastic compositions with high nano molding bonding strength and laser direct structuring function

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180136989A KR20180136989A (ko) 2018-12-26
KR102247304B1 true KR102247304B1 (ko) 2021-05-04

Family

ID=58709510

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187033407A KR102247304B1 (ko) 2016-04-29 2017-04-27 높은 나노 성형 결합 강도 및 레이저 직접 구조화 기능을 갖는 엔지니어링 열가소성 조성물

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20190322861A1 (ko)
EP (1) EP3448927A1 (ko)
KR (1) KR102247304B1 (ko)
CN (1) CN109196036A (ko)
WO (1) WO2017187384A1 (ko)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017038409A1 (ja) * 2015-09-03 2017-03-09 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 レーザーダイレクトストラクチャリング用ポリエステル系樹脂組成物
CN111108155B (zh) * 2017-10-03 2022-04-05 三菱工程塑料株式会社 金属树脂复合体、树脂组合物和金属树脂复合体的制造方法
EP3553132A1 (en) * 2018-04-13 2019-10-16 SABIC Global Technologies B.V. Fiber reinforced composition with good impact performance and flame retardance
EP3683273A1 (en) * 2019-01-15 2020-07-22 SABIC Global Technologies B.V. Filled thermoplastic compositions having improved flow
DE102019113973B4 (de) * 2019-05-24 2024-02-08 Ensinger Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers und Bauteil mit elektrischer Funktionalität
US11258184B2 (en) 2019-08-21 2022-02-22 Ticona Llc Antenna system including a polymer composition having a low dissipation factor
US11637365B2 (en) 2019-08-21 2023-04-25 Ticona Llc Polymer composition for use in an antenna system
KR20220059945A (ko) 2019-09-05 2022-05-10 코베스트로 인텔렉쳐 프로퍼티 게엠베하 운트 콤파니 카게 중합체 조성물 및 그로부터 제조된 물품
US11912817B2 (en) 2019-09-10 2024-02-27 Ticona Llc Polymer composition for laser direct structuring
US11555113B2 (en) 2019-09-10 2023-01-17 Ticona Llc Liquid crystalline polymer composition
US11646760B2 (en) 2019-09-23 2023-05-09 Ticona Llc RF filter for use at 5G frequencies
US11917753B2 (en) 2019-09-23 2024-02-27 Ticona Llc Circuit board for use at 5G frequencies
US11721888B2 (en) 2019-11-11 2023-08-08 Ticona Llc Antenna cover including a polymer composition having a low dielectric constant and dissipation factor
CN110951177A (zh) * 2019-12-13 2020-04-03 Oppo广东移动通信有限公司 纳米注塑复合材料及其制备方法、壳体组件和电子设备
EP3868816A1 (en) * 2020-02-20 2021-08-25 SHPP Global Technologies B.V. Articles and structures with high heat and reflectance and laser direct structuring function
EP4111834A4 (en) 2020-02-26 2024-06-05 Ticona LLC CIRCUIT STRUCTURE
EP3919569B1 (en) * 2020-06-01 2023-07-26 SHPP Global Technologies B.V. Thermoplastic compositions including natural fiber having good mechanical properties and good dielectric properties
US11728559B2 (en) 2021-02-18 2023-08-15 Ticona Llc Polymer composition for use in an antenna system
CN114149666B (zh) * 2021-12-28 2023-04-18 会通新材料股份有限公司 Pbt复合材料及其制备方法
EP4209553A1 (en) * 2022-01-10 2023-07-12 SHPP Global Technologies B.V. Polycarbonate compositions with flame retardant properties for laser activating plating processes
EP4286479A1 (en) * 2022-06-01 2023-12-06 SHPP Global Technologies B.V. Thermoplastic compositions having high metal bonding force for nmt applications

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015200272A2 (en) * 2014-06-23 2015-12-30 Sabic Global Technologies B.V. Filler reinforced thermoplastic compositions with improved bonding strength

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10119021B2 (en) * 2008-05-23 2018-11-06 Sabic Global Technologies B.V. Flame retardant laser direct structuring materials
EP2703435B1 (de) * 2012-08-28 2014-09-24 Ems-Patent Ag Polyamidformmasse und deren Verwendung
WO2014096153A1 (en) * 2012-12-19 2014-06-26 Dsm Ip Assets B.V. Thermoplastic composition
US20140206800A1 (en) * 2013-01-22 2014-07-24 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Thermoplastic Compositions Containing Nanoscale-Sized Particle Additives For Laser Direct Structuring And Methods For The Manufacture And Use Thereof
US9944768B2 (en) * 2013-04-01 2018-04-17 Sabic Global Technologies B.V. High modulus laser direct structuring polycarbonate composites with enhanced plating performance and broad laser window and methods for the manufacture and use thereof
KR101825589B1 (ko) * 2013-11-27 2018-02-05 사빅 글로벌 테크놀러지스 비.브이. 개선된 도금 성능을 갖는 높은 탄성률 레이저 직접 구조화 폴리카보네이트 조성물들 및 반사 첨가제들에 의한 넓은 레이저 윈도우
EP2886606B1 (de) * 2013-12-20 2017-11-15 Ems-Patent Ag Kunststoffformmasse und deren Verwendung
CN104629273A (zh) * 2015-02-11 2015-05-20 广州辰东新材料有限公司 一种可同时应用于nmt工艺及lds工艺的聚酯复合材料及其制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015200272A2 (en) * 2014-06-23 2015-12-30 Sabic Global Technologies B.V. Filler reinforced thermoplastic compositions with improved bonding strength

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180136989A (ko) 2018-12-26
CN109196036A (zh) 2019-01-11
EP3448927A1 (en) 2019-03-06
US20190322861A1 (en) 2019-10-24
WO2017187384A1 (en) 2017-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102247304B1 (ko) 높은 나노 성형 결합 강도 및 레이저 직접 구조화 기능을 갖는 엔지니어링 열가소성 조성물
EP2177567B1 (en) Polybutylene terephthalate resin composition and thin molded article
CN111801386B (zh) 热塑性树脂组合物和使用该热塑性树脂组合物的模制品
WO2003054084A1 (fr) Composition de resine thermoplastique
JP2009149018A (ja) 複合成形体
US20220089860A1 (en) High stiff thermoplastic compositions for thin-wall structures
JP5581606B2 (ja) 成形性の優れた樹脂組成物、及びその成形体
TW200844178A (en) Thermoplastic molding composition having improved toughness at low temperatures and surface appearance
KR20210001616A (ko) 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품
CN112771109B (zh) 热塑性树脂组合物及由其生产的模制品
JP6018049B2 (ja) 無機充填材強化ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物及び当該樹脂組成物を成形してなる射出成形品
KR101145834B1 (ko) 저광택 열가소성 수지 조성물
JP7397418B2 (ja) ポリエステル樹脂組成物、及びホットスタンプ箔による加飾が施された成形品
CN112243451B (zh) 具有良好冲击性能和阻燃性的纤维增强组合物
JP7211698B2 (ja) 繊維強化樹脂組成物並びにその成形体
JPH041261A (ja) 靱性および加水分解耐性を有するポリカーボネート／ポリエステル配合物
EP2291456B1 (en) Blends of polyesters and abs copolymers
JP2004231910A (ja) 繊維含有熱可塑性樹脂組成物及びその利用
JP6097071B2 (ja) 金型温度の決定方法
CN113508160A (zh) 热塑性聚酯树脂组合物
JPS6361045A (ja) 熱可塑性樹脂組成物
EP3135728B1 (en) Thermoplastic resin composition and molded article comprising the same
WO2020179772A1 (ja) 係合部を有するポリアルキレンテレフタレート樹脂成形品
JP2006272849A (ja) 射出圧縮成形法
JP2023083810A (ja) 射出成形用ポリアルキレンテレフタレート樹脂組成物、及び射出成形品

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant