KR102067119B1

KR102067119B1 - 첨가제로서 금속 산화물 및 금속 파우더의 조합을 사용하는 향상된 도금 성능

Info

Publication number: KR102067119B1
Application number: KR1020167008855A
Authority: KR
Inventors: 우 통; 얀 얀강; 안 위시엔; 린 예강; 리엔 쉬에밍
Original assignee: 사빅 글로벌 테크놀러지스 비.브이.
Priority date: 2013-09-06
Filing date: 2014-09-04
Publication date: 2020-01-17
Also published as: CN105518074B; KR20160053969A; US10150863B2; US20160230003A1; EP3041900B1; WO2015033295A1; EP3041900A1; CN105518074A

Abstract

블렌드 열가소성 조성물은 다음을 포함한다: a) 약 20 wt% 내지 약 80 wt%의 폴리카보네이트 폴리머 성분; b) 약 5 wt% 내지 약 30 wt%의 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분; c) 약 1 wt% 내지 약 20 wt%의 레이저 직접 구조화 첨가제 성분; 및 d) 약 0.02 wt% 내지 약 5 wt%의 금속 성분. 이때, 모든 성분들의 조합된 중량 퍼센트 값은 약 100 wt%를 초과하지 않으며, 모든 중량 퍼센트 값은 조성물의 총 중량에 기반한다.

Description

첨가제로서 금속 산화물 및 금속 파우더의 조합을 사용하는 향상된 도금 성능{IMPROVED PLATING PERFORMANCE USING COMBINATION METAL OXIDE AND METAL POWDER AS ADDITIVES}

본 발명은, 1종 이상의 폴리카보네이트 폴리머, 1종 이상의 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머, 1종 이상의 레이저 직접 구조화 첨가제(laser direct structuring additives) 및 1종 이상의 금속 성분을 포함하고, 블렌드된(blended) 폴리머 조성물은 향상된 도금 성능을 갖는 블렌드 열가소성 조성물에 관한 것이다.

전기 부품은 원하는 프린팅 도체를 갖는 성형 사출 장치(molded injection devices, "MID")로서 제공될 수 있다. 유리섬유-강화 플라스틱 등으로 만들어진 종래의 회로기판과 달리, 이러한 방법으로 제조된 MID 부품은, 집적화된 프린팅 도체 레이아웃(layout)을 갖는 3차원(3D) 성형 부품일 수 있고, 나아가 전자 또는 전기기계적 부품일 수 있다. 이러한 유형의 MID 부품의 사용은, 부품이 프린팅 도체만을 가지고 전기 또는 전자 장치 내부의 종래 와이어링(wiring)을 대체하는데 사용된다 하더라도, 공간을 절약하여 관련 장치의 소형화를 가능하게 한다. 또한, 이것은 조립 및 접촉 단계들의 횟수를 감소시킴으로써 제조 단가를 낮춘다. 이러한 MID 장치는 휴대전화, PDA 및 노트북 응용에서 큰 유용성을 갖는다.

종래의 제조 방법은 도구-기반(tool-based)의 기술이며, 제한된 유연성, 긴 개발 주기, 시험 제작(prototype)의 어려움, 값비싼 디자인 변경 및 제한된 소형화 제조 가능성을 갖는다. 따라서, 레이저 직접 구조화("LDS") 공정을 사용하여 MID를 형성하는 것이 점점 대중화되고 있다. LDS 공정에서, 컴퓨터로 제어된 레이저빔이 MID 상에서 이동하여, 전도성 경로를 배치하고자 하는 위치에서 플라스틱 표면을 활성화시킨다.

종래의 LDS 공정에서, 열가소성 조성물은 레이저에 의해 활성화될 수 있도록 금속 함유 LDS 첨가제로 도핑될 수 있다. 이후, 레이저 빔이 LDS 첨가제를 활성화시키는 데 사용되어 표면 상에 마이크로-러프 트랙(micro-rough tracks)을 형성할 수 있다. 마이크로-러프 트랙 표면 상에 존재하는 LDS 첨가제로부터의 금속 입자는 차후 이어지는 금속화에 대해 핵(nuclei)을 형성할 수 있다. 그러나, 다른 화학 도금 용액 및 사용된 조건으로 인해, 종래 LDS 재료의 도금 성능은, 예를 들어 도금 속도 및 도금층의 접착력과 같은 방법에서 다를 수 있다. 게다가, 일부 LDS 충전제는 공정 수행 동안에 폴리머 매트릭스에 해로울 수 있는 표면 pH를 가져, 폴리머의 열화를 초래한다. 이러한 폴리머 매트릭스 열화는, 예를 들어 최종 조성물에 대해 감소된 연성으로 이어진다. 다른 특성 변화와 마찬가지로, 변화된 연성은 재료의 전반적인 특성에서 실질적 및 잠재적으로 바람직하지 않은 변화를 초래할 수 있다.

따라서, 우수한 기계적 성능을 유지하면서도 우수한 도금 성능을 갖는 LDS 블렌드 열가소성 조성물(또는 LDS 화합물)을 제공하는 것이 유용할 것이다. 레이저 직접 구조화 공정에 사용될 수 있는 열가소성 조성물을 제공하는 것이 유용할 것이다. 따라서, 공정 수행 동안에 폴리머 매트릭스 열화를 방지하거나 감소시키는 열가소성 조성물에 대한 요구가 있다. 이러한 요구 및 다른 요구는 본 발명의 다양한 구현예들에 의해 만족된다.

본 발명은, 1종 이상의 폴리카보네이트 폴리머, 1종 이상의 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머, 1종 이상의 레이저 직접 구조화 첨가제 및 1종 이상의 금속 성분을 포함하고, 블렌드된 폴리머 조성물은 향상된 도금 성능을 갖는 열가소성 폴리머 조성물에 관한 것이다. 개시된 블렌드 열가소성 조성물은 레이저 직접 구조화(LDS) 공정에서 사용될 수 있고, 우수한 기계적 특성을 나타내면서도 강화된 도금 성능을 제공한다. 또한, 본 발명은, 이러한 조성물 및 이를 포함하는 물품을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 어떠한 구현예들에 있어서, 도금 성능을 향상시키는 방법에 관한 것이다.

일 구현예에 있어서, 본 발명은 다음을 포함하는 블렌드 열가소성 조성물에 관한 것이다: a) 약 20 중량퍼센트(wt%) 내지 약 80 wt%의 폴리카보네이트 폴리머 성분; b) 약 5 wt% 내지 약 30 wt%의 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분; c) 약 1 wt% 내지 약 20 wt%의 레이저 직접 구조화 첨가제 성분; 및 d) 약 0.02 wt% 내지 약 5 wt%의 금속 성분. 이때, 모든 성분들의 조합된 중량 퍼센트 값은 약 100 wt%를 초과하지 않으며, 모든 중량 퍼센트 값은 조성물의 전체 중량에 기반한다.

다양한 추가 구현예들에 있어서, 본 발명은 개시된 조성물을 포함하는 물품에 관한 것이다.

본 발명의 구현예들은, 예를 들어 시스템 법정 분류(the system statutory class)와 같은 특정 법정 분류로 기재되고 청구될 수 있지만, 이는 단지 편의를 위한 것이며, 당해 분야의 기술자는 본 발명의 각 구현예가 임의의 법정 분류에서 기재되고 청구될 수 있는 것으로 이해할 것이다.

본 명세서에 통합되고 그 일부를 구성하는 첨부된 도면들은 몇몇 구현예들을 도시하며, 상세한 설명과 함께 본 개시의 어떠한 구현예들을 설명한다.
도 1은 LDS 첨가제 및 금속 충전제의 조합을 통해 관찰되는 도금 성능에서의 상승 효과에 관해 대표적으로 개시된 제형으로 얻은 대표 데이터를 도시한다.

본 발명은 다음의 상세한 설명 및 이에 포함된 실시예들을 참조하여 더욱 쉽게 이해될 수 있다. 다양한 구현예들에 있어서, 본 발명은 폴리카보네이트, 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머, 레이저 직접 구조화 첨가제 및 금속을 포함하고, 성형 샘플(molded sample)은 약 0.7 내지 약 2.0의 도금 지수 값을 나타내는 블렌드 열가소성 조성물에 관한 것이다. 추가적인 일 구현예에 있어서, 상기 블렌드 열가소성 조성물의 성형 샘플은 약 0.7 내지 약 1.5의 도금 지수 값을 나타낸다. 추가적인 일 구현예에 있어서, 상기 블렌드 열가소성 조성물의 성형 샘플은 약 0.7 내지 약 1.2의 도금 지수 값을 나타낸다.

다양한 구현예들에 있어서, 본 발명은 성형 샘플이 미터당 약 50 줄(Joules) (J/m) 내지 약 800 J/m의 노치형 아이조드 강도(Notched Izod impact strength, "NII")를 갖는 블렌드 열 가소성 조성물에 관한 것이다. 추가적인 일 구현예에 있어서, 상기 블렌드 열가소성 조성물의 성형 샘플은 약 70 J/m 내지 약 750 J/m의 NII를 갖는다. 추가적인 일 구현예에 있어서, 블렌드 열가소성 조성물의 성형 샘플은 약 100 J/m 내지 700 J/m의 NII를 갖는다.

달리 분명히 언급되지 않는다면, 본 명세서에 기재된 방법은 그것의 단계들이 특정 순서로 수행될 것을 요구하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 따라서, 방법 청구항이 실제로 그 단계에 따른 순서로 나열되어 있지 않거나 그 단계들이 특정 순서로 제한된다는 것을 특허청구범위나 명세서에서 구체적으로 언급하고 있지 않은 경우, 순서가 유추(inferred)되는 것은 아니다.

본 명세서에서 사용된 용어 "폴리카보네이트" 또는 "폴리카보네이트들"은 코폴리카보네이트, 호모폴리카보네이트 및 (코(co))폴리에스테르 카보네이트를 포함한다.

용어 폴리카보네이트는 화학식 (1)의 반복 구조 단위를 갖는 조성물로 추가 정의될 수 있다.

여기서, 총 R¹ 기 수의 60 퍼센트 이상은 방향족 유기 라디칼이고, 그것의 나머지는 지방족(aliphatic), 지환족(alicyclic) 또는 방향족(aromatic) 라디칼이다. 추가적인 일 구현예에 있어서, 각 R¹은 방향족 유기 라디칼이고, 보다 바람직하게는, 화학식 (2)의 라디칼이다:

여기서, 각 A¹ 및 A²는 각각 모노사이클릭 2가 아릴 라디칼이고, Y¹은 A¹과 A²를 분리하는 1개 또는 2개의 원자를 가진 가교 라디칼(bridging radical)이다. 다양한 구현예들에 있어서, 하나의 원자가 A²와 A¹을 분리한다. 예를 들어, 이러한 유형의 라디칼은, 예컨대 -O-, -S-, -S(O)-, -S(O₂)-, -C(O)-, 메틸렌, 사이클로헥실-메틸렌, 2-[2.2.1]-바이사이클로헵틸리덴, 에틸리덴, 이소프로필리덴, 네오펜틸리덴, 사이클로로헥실리덴, 사이클로펜타데실리덴, 사이클로도데실리덴 및 아다만틸리덴과 같은 라디칼을 포함하나 이에 제한되는 것은 아니다. 가교 라디칼 Y¹은 탄화수소기 또는 포화 탄화수소기, 예를 들어 메틸렌, 사이클로헥실리덴 또는 이소프로필리덴이 바람직하다. 폴리카보네이트 재로는 미국 등록특허 제7,786,246호에 개시되고 기재된 재료를 포함하고, 상기 특허는 다양한 폴리카보네이트 조성물 및 이의 제조 방법을 기재하는 특정 목적을 위해 그 전체가 참조로 포함된다. 폴리카보네이트 폴리머는 당해 분야의 기술자에게 알려진 수단을 통해 제조될 수 있다.

몇몇 조성물들은 2종 이상의 폴리카보네이트 폴리머를 포함한다. 몇몇 구현예들에 있어서, 블렌드 열가소성 폴리머는 약 20 wt% 내지 약 40 wt%의 제1 폴리카보네이트 성분을 포함한다. 몇몇 구현예들에 있어서, 제1 폴리카보네이트 폴리머는 섭씨 300 도(℃)에서 1.2 킬로그램(kg)의 하중 하에 ASTM D1238에 따라 측정될 때, 약 20 그램/10분(g/10분) 내지 약 30 그램/10분의 용융 유량(melt flow rate,"MFR")을 갖는다. 어떠한 구현예들에 있어서, 제1 폴리카보네이트 폴리머는 비스페놀 A("BPA") 폴리카보네이트 표준을 사용하여 겔 투과 크로마토그래피를 통해 측정될 때, 약 18,000 내지 약 25,000 그램/몰(g/mol)의 중량 평균 분자량을 갖는다.

2종 이상의 폴리카보네이트 폴리머를 갖는 어떠한 조성물에서, 제2 폴리카보네이트 폴리머는 제2 폴리카보네이트 성분의 약 20 wt% 내지 약 40 wt% 양으로 존재한다. 몇몇 바람직한 제2 폴리카보네이트 폴리머는 300 ℃에서 1.2 킬로그램(kg)의 하중 하에 ASTM D1238에 따라 측정될 때, 약 4.0 그램/10분(g/10분) 내지 약 10.0 그램/10분의 용융 유량(MFR)을 갖는다. 몇몇 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 BPA 폴리카보네이트 표준을 사용하여 겔 투과 크로마토 그래피를 통해 측정될 때, 약 25,000 내지 약 30,000 그램/몰의 중량 평균 분자량을 갖는다.

조성물은 또한 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머를 함유한다. 몇몇 구현예들에 있어서, 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머는 블렌드 열가소성 조성물의 약 5 wt% 내지 약 30 wt%의 양으로 존재한다.

본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머"는 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머, 폴리카보네이트-폴리실록산 폴리머 또는 폴리실록산 -폴리카보네이트 폴리머와 동등하다. 다양한 구현예들에 있어서, 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머는 1종 이상의 폴리카보네이트 블록(block) 및 1종 이상의 폴리실록산 블록을 포함하는 블록 코폴리머일 수 있다. 어떠한 구현예들에 있어서, 폴리카보네이트 블록은 전술한 바와 같은 것일 수 있다. 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머는 하기 일반 화학식 (13)의 구조 단위를 포함하는 폴리디오가노실록산 블록을 포함한다:

여기서, 폴리디오가노실록산 블록 길이(E)는 약 20 내지 약 60이다: 각 R기는 동일하거나 또는 상이할 수 있으며, C_1-13의 1가 유기기로부터 선택된다; 각 M은 동일하거나 또는 상이할 수 있으며, 할로겐, 시아노, 니트로, C₁-C₈ 알킬티오, C₁-C₈ 알킬, C₁-C₈ 알콕시, C₂-C₈ 알케닐, C₂-C₈ 알케닐옥시기, C₃-C₈ 사이클로알킬, C₃-C₈ 사이클로알콕시, C₆-C₁₀ 아릴, C₆-C₁₀ 아릴옥시, C₇-C₁₂ 아랄킬, C₇-C₁₂ 아랄콕시, C₇-C₁₂ 알킬아릴 또는 C₇-C₁₂ 알킬아릴옥시로부터 선택되며, 각 n은 독립적으로 0, 1, 2, 3 또는 4이다. 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머는 또한 하기 일반 화학식 (14)의 구조 단위를 포함하는 폴리카보네이트 블록을 포함한다:

총 R¹ 기 수의 60 퍼센트 이상은 방향족 모이어티(moieties)이고, 이의 나머지는 지방족, 지환족 또는 방향족 모이어티를 포함한다. 폴리실록산-폴리카보네이트 재료는 미국 등록특허 제7,786,246호에 개시되고 기재된 재료를 포함하고, 상기 특허는 다양한 조성물 및 이의 제조 방법을 기재하는 특정 목적을 위해 그 전체가 참조로서 포함된다.

열가소성 수지에 더하여, 본 발명의 조성물은 또한 레이저 직접 구조화(LDS) 첨가제를 포함한다. LDS 첨가제는 조성물이 레이저 직접 구조화 공정에 사용할 수 있도록 선택된다. LDS 공정에서, LDS 첨가제는 열가소성 조성물의 표면에 위치하여 레이저 빔에 노출되며, 해당 LDS 첨가제는 금속 원자를 활성화시킨다. 이와 같이, LDS 첨가제는, 레이저 빔에 노출 시 금속 원자가 활성화되며 노출되고, 레이저 빔에 의해 노출되지 않은 영역에서는 금속 원자가 노출되지 않도록 선택된다. 또한, LDS 첨가제는 레이저 빔에 노출된 후에 전도성 구조를 형성하기 위해 식각 영역이 도금될 수 있도록 선택된다. 본 명세서에서 사용된 "도금될 수 있는"은, 실질적으로 균일한 금속 도금 층이 레이저 식각된 영역 상에 도금될 수 있고 레이저 파라미터에 대하여 넓은 윈도우(window)를 나타내는 재료을 의미한다. 이 공정은 레이저 마킹(laser marking)과는 다르며, 레이저 마킹의 주된 결과는 에너지 방사선의 영향 하에 재료에서의 색 변화이다. 그리고 레이저 마킹에 대한 핵심 특성화는 마크(mark)와 기질(substrate) 간의 대조이다.

역으로, LDS에서 목적은 레이저 식각된 표면 상에 금속 시드(seed)의 형성 및 이어지는 도금 공정 동안의 최종 금속화 층의 형성이다. 도금 속도 및 도금된 층의 접착은 핵심 평가 요구항목이다. 여기서 색은 레이저 광선 하에서 색 변화가 아닌, 이러한 재료 자체로부터 형성된 기질을 의미한다. 이와 같이, 조성물을 레이저 직접 구조화 공정에서 사용 가능하도록 하는 것 이외에도, 본 발명에 사용된 LDS 첨가제는 또한 조성물이 물리적 특성을 유지하면서도 착색될(colored) 수 있도록 하기 위해 선택된다.

본 발명의 다양한 구현예들에 따라, 레이저 직접 구조화 첨가제는, 예를 들어 구리, 티타늄, 주석, 아연, 마그네슘, 알루미늄, 금 및 은을 포함하는 1종 이상의 금속 산화물, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 레이저 직접 구조화 첨가제는 또한 스피넬(spinel) 유형 결정 구조를 갖도록 제공될 수 있다. 상업적으로 입수 가능한 레이저 직접 구조화 첨가제의 예시적이고 비한정적인 예로는, USA의 Ferro Corp로부터 상업적으로 입수 가능한 PK3095 블랙 피그먼트를 포함한다. PK3095는 X-레이 광전자 분광법(x-ray photoelectron spectroscopy, "XPS")를 사용하여 측정될 때, 예를 들어 크로뮴 산화물(Cr₂O₃, Cr₂O₄ ² ^-, Cr₂O₇ ² ^-) 및 구리의 산화물(CuO)을 포함한다. PK3095 블랙 피그먼트는 또한 스피넬 유형 결정 구조를 갖는다. 상업적으로 입수 가능한 다른 예시적인 레이저 직접 구조화 첨가제는 The Shepherd Color company로부터 상업적으로 입수 가능한 블랙 1G 피그먼트 블랙 28이다. 블랙 1G 피그먼트 블랙 28은 구리 크로뮴산염을 포함하고 약 7.3의 pH를 갖는다. 블랙 1G 피그먼트는 또한 스피넬 유형 결정 구조를 갖는다.

LDS 재료을 위한 전류 첨가제(current additive)는 일반적으로 (예를 들어, 구리 크로뮴 산화물과 같은)스피넬 베이스 금속 산화물, (예를 들어, 팔라듐/팔라듐-함유 중금속 복합체와 같은)유기 금속 복합체, 또는 구리 복합체이고, 이러한 첨가제에 기초하여 일부 제한이 있다. 그러나, 스피넬 베이스 금속 산화물은 검은 색을 초래한다. 게다가, 활성화될 때, 급속 금속화를 위해 충분히 조밀한 핵 생성을 얻기 위해 유기 금속 복합체를 이용한 더 많은 로딩(loading)을 필요로 하고, 이러한 더 많은 양은 재료의 기계적 특성에 부정적인 영향을 미친다.

조성물의 기계적 강도를 유지하면서도 재료의 착색을 가능하게 하는 LDS 첨가제는 또한 본 발명에서 사용될 수 있다. 유용한 LDS 첨가제의 예시는 금속 산화물-코팅 충전제를 포함하나 이에 제한되는 것은 아니다. 일 구현예에 있어서, LDS 첨가제는 마이카(mica) 기질 상의 안티몬 도핑된 주석 산화물 코팅이다. 다른 예시는, 구리 함유 금속 산화물, 티타늄 함유 금속 산화물, 주석 함유 금속 산화물, 아연 함유 금속 산화물, 마그네슘 함유 금속 산화물, 알루미늄 함유 금속 산화물, 금 함유 금속 산화물, 은 함유 금속 산화물 또는 상기한 금속 산화물 중 1종 이상을 포함하는 조합을 포함하는 코팅을 포함하고, 기질은, 예를 들어 실리카와 같은 임의의 다른 미네랄일 수 있다.

레이저 직접 구조화 첨가제의 예시는, 금속 산화물, 금속-산화물 코팅 충전제, 및 중금속 혼합물 산화물 스피넬, 예를 들어 구리 크로뮴 산화물 스피넬; 예컨대, 구리 하이드록사이드 포스페이트 구리 포스페이트, 구리 설페이트, 쿠프러스(cuprous) 티오시아나토와 같은 구리 염; 예컨대, 팔라듐/팔라듐-함유 중금속 복합체 또는 구리 복합체와 같은 유기 금속 복합체, 또는 상기한 LDS 첨가제 중 1종 이상을 포함하는 조합을 포함하나 이에 제한되는 것은 아니다. 추가적인 일 구현예에 있어서, 레이저 직접 구조 첨가제는 구리-함유 금속 산화물, 티타늄-함유 금속 산화물, 주석-함유 금속 산화물, 아연-함유 금속 산화물, 마그네슘-함유 금속 산화물, 알루미늄-함유 금속 산화물, 금-함유 금속 산화물 및 은-함유 금속 산화물, 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 금속 산화물이다.

레이저 직접 구조화 첨가제로 사용될 수 있는 적합한 금속 산화물 재료의 추가적인 비한정예들은, 미네랄 기질 상의 안티몬 도핑된 주석 산화물 코팅, 미네랄 기질 상의 구리 함유 금속 산화물 코팅, 미네랄 기질 상의 아연 함유 금속 산화물 코팅, 미네랄 기질 상의 주석 함유 금속 산화물 코팅, 미네랄 기질 상의 마그네슘 함유 금속 산화물 코팅, 미네랄 기질 상의 알루미늄 함유 금속 산화물 코팅, 미네랄 기질 상의 금 함유 금속 산화물 코팅, 미네랄 기질 상의 은 함유 금속 산화물 코팅 또는 이들의 조합을 포함한다. 미네랄 기질은 실리카 및 마이카를 포함하는 다양한 미네랄 재료일 수 있다.

다양한 구현예들에 있어서, 레이저 직접 구조화(LDS) 첨가제는 중금속 혼합물 산화물 스피넬, 구리 염 또는 상기한 레이저 직접 구조화 첨가제를 1종 이상 포함하는 조합으로부터 선택된다. 추가적인 일 구현예에 있어서, 레이저 직접 구조화(LDS) 첨가제는 구리 크로뮴 산화물, 및 중금속 혼합물 산화물 스피넬 또는 구리 염로부터 선택된 1종 이상의 추가적인 첨가제의 조합을 포함한다.

추가적인 일 구현예에 있어서, 레이저 직접 구조화 첨가제는 구리-함유 재료이다. 추가적인 일 구현예에 있어서, 구리-함유 재료는 구리 하이드록사이드 포스페이트이다. 추가적인 일 구현예에 있어서, 레이저 직접 구조화(LDS) 첨가제는 구리 크로뮴 산화물을 포함한다. 추가적인 일 구현예에 있어서, 레이저 직접 구조화(LDS) 첨가제는 필수적으로 구리 크리뮴 산화물로 구성된다. 추가적인 일 구현예에 있어서, 레이저 직접 구조화(LDS) 첨가제는 필수적으로 구리 하이드록사이드 포스페이트로 구성된다.

추가적인 일 구현예에 있어서, LDS는 금속-산화물 코팅 충전제이고, 마이카 기질 상의 안티몬 도핑된 주석 산화물 코팅, 구리-함유 금속 산화물, 아연-함유 금속 산화물, 주석-함유 금속 산화물, 마그네슘-함유 금속 산화물, 알루미늄-함유 금속 산화물, 금-함유 금속 산화물 및 은-함유 금속 산화물, 또는 상기한 금속 산화물 중 1종 이상을 포함하는 조합이고, 기질은, 예를 들어 실리카와 같은 임의의 다른 미네랄일 수 있다.

포함되는 LDS 첨가제의 양은 기계적 특성에 부정적 영향을 미치지 않으면서도 레이저에 의한 활성화 후 형성된 트랙의 도금이 가능하도록 충분하다.

추가적인 일 구현예에 있어서, 레이저 직접 구조화 첨가제는 약 0.5 wt% 내지 약 20 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 일 구현예에 있어서, 레이저 직접 구조화 첨가제는 약 0.5 wt% 내지 약 17.5 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 일 구현예에 있어서, 레이저 직접 구조화 첨가제는 약 0.5 wt% 내지 약 15 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 일 구현예에 있어서, 레이저 직접 구조화 첨가제는 약 0.5 wt% 내지 약 12.5 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 일 구현예에 있어서, 레이저 직접 구조화 첨가제는 약 1 wt% 내지 약 20 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 일 구현예에 있어서, 레이저 직접 구조화 첨가제는 약 1 wt% 내지 약 17.5 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 일 구현예에 있어서, 레이저 직접 구조화 첨가제는 약 1 wt% 내지 약 15 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 일 구현예에 있어서, 레이저 직접 구조화 첨가제는 약 1 wt% 내지 약 12.5 wt%의 양으로 존재한다.

논의된 바와 같이, LDS 첨가제는, 레이저에 의해 활성화된 후 이어지는 표준 무전해 도금 공정에 의해 전도성 경로가 형성될 수 있도록 선택된다. LDS 첨가제가 레이저에 노출되면, 금속 원소가 방출된다. 레이저는 부분 상에 회로 패턴을 그리고, 내장된 금속 입자를 함유하는 거칠어진 표면을 남긴다. 이러한 입자는, 예를 들어 구리 도금 공정과 같은 차후 이어지는 도금 공정 동안에 결정 성장을 위한 핵으로서 작용한다. 사용될 수 있는 다른 무전해 도금 공정은 금 도금, 니켈 도금, 은 도금, 아연 도금, 주석 도금 등을 포함하나 이에 제한되는 것은 아니다.

다양한 구현예들에 있어서, 본 발명의 블렌드 열가소성 조성물은 금속 충전제를 1종 이상 포함한다. 이들은, 열가소성 폴리머로 이들을 포함시키고 그로부터 완성된 물품을 제조하는 데 사용되는 조건 하에서 용융되지 않지 않는 금속일 수 있다. 예를 들어, 알루미늄, 구리, 아연, 백금, 납, 크로뮴, 주석, 니켈, 금, 은, 철, 티타늄 등과 같은 금속, 또는 상기한 금속을 1종 이상 포함하는 조합은 포함될 수 있다. 고형 금속 충전제는 파우더, 그려진 전선(drawn wires), 스트랜드(strands), 섬유, 튜브, 나노튜브, 조각(flakes), 라미네이트(laminates), 판상체(platelets), 타원체(ellipsoids), 디스크 및 다른 상업적으로 입수 가능한 형상으로 존재할 수 있다.

예시적인 금속 충전제는 200 나노미터(nm) 미만의 평균 입자 사이즈를 갖는 것이다. 일 구현예에 있어서, 약 180 nm 미만의 입자 사이즈를 갖는 금속 충전제가 사용된다. 일 구현예에 있어서, 약 160 nm 미만의 입자 사이즈를 갖는 금속 충전제가 사용된다. 일 구현예에 있어서, 약 140 nm 미만의 입자 사이즈를 갖는 금속 충전제가 사용된다. 일 구현예에 있어서, 약 200 nm 내지 약 5 마이크로미터(μm)의 입자 사이즈를 갖는 금속 충전제가 사용된다.

다양한 구현예들에 있어서, 금속 충전제는 구리 코팅된 은이다. 추가적인 구현예들에 있어서, 은은 약 1 wt% 내지 약 20 wt%의 양, 또는 약 1 wt% 내지 약 15 wt%의 양, 또는 1 wt% 내지 10 wt%의 양, 또는 2.5 wt% 내지 20 wt%의 양, 또는 약 5 wt% 내지 약 20 wt%의 양, 또는 약 5 wt% 내지 약 15 wt%의 양, 또는 약 5 wt% 내지 약 10 wt%의 양으로 존재한다.

추가적인 일 구현예에 있어서, 금속 충전제 성분은 약 0.02 wt% 내지 약 5.0 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 일 구현예에 있어서, 금속 충전제 성분은 약 0.02 wt% 내지 약 4.0 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 일 구현예에 있어서, 금속 충전제 성분은 약 0.02 wt% 내지 약 3.0 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 일 구현예에 있어서, 금속 충전제 성분은 약 0.02 wt% 내지 약 2.0 wt%의 양으로 존재한다. 추가적인 일 구현예에 있어서, 금속 충전제 성분은 약 0.02 wt% 내지 약 1.0 wt%의 양으로 존재한다.

다양한 구현예들에 있어서, 본 발명의 블렌드 열가소성 조성물은 충전제를 1종 이상 포함한다. 추가적인 일 구현예에 있어서, 블렌드 열가소성 조성물은 미네랄 충전제를 1종 이상 포함한다. 몇몇 구현예들에 있어서, 미네랄 충전제는 무기 충전제이다. 예시적인 무기 충전제는 탈크, 마이카, 클레이(clay), 규회석, 유리 섬유 등을 포함한다. 충전제의 조합은 또한 사용될 수 있다. 추가적인 일 구현예에 있어서, 무기 충전제는 탈크이다.

개시된 폴리머 조성물은 성형된(molded) 열가소성 부품의 제조에서 종래 사용되는 첨가제를 1종 이상 선택적으로 포함할 수 있는데, 단, 선택적 첨가제는 생성된 조성물의 바람직한 특성에 부정적 영향을 미치지 않아야 한다. 선택적 첨가제의 혼합물은 또한 사용될 수 있다. 이러한 첨가제는 혼합 조성물(composite mixture)을 형성하기 위해 성분들을 혼합하는 동안 적절한 때에 혼합될 수 있다. 예를 들어, 개시된 조성물은 윤활제, 가소제, 자외선 흡수 첨가제, 적하 방지제, 염료, 안료, 안정제, 대전 방지제, 난연제, 충격 보강제, 착색제, 산화 방지제, 금속 불활성제, 사슬 연장제 및/또는 이형제를 1종 이상 포함할 수 있다. 일 구현예에 있어서, 조성물은 산화 방지제, 이형제, 금속 불활성제, 사슬 연장제 및 안정제로부터 선택되는 1종 이상의 선택적 첨가제를 더 포함할 수 있다.

폴리머 조성물을 포함하는 형상화된(shaped) 물품, 형성된(formed) 물품 또는 성형된(molded) 물품이 또한 제공된다. 폴리머 조성물은, 예를 들어 사출 성형, 압출, 회전 성형, 블로우(blow) 성형 및 써모포밍(thermoforming)과 같은 여러 가지 수단을 통해 유용한 형상품으로 성형되어, 예를 들면 개인용 컴퓨터, 노트북 및 휴대용 컴퓨터, 휴대 전화 안테나 및 기타 통신 장비, 의료 응용 장비(applications), 무선 주파수 식별("RFID") 응용 장비, 자동차 응용 장비 등과 같은 물품을 제조할 수 있다. 이러한 제조 기술은 당해 분야 기술자에게 알려져 있다. 몇몇 구현예들에 있어서, 성형된 물품은 레이저에 의한 활성화를 통해 형성된 전도성 통로를 더 포함한다. 다양한 구현예들에 있어서, 폴리머 조성물은 전자 분야에서 사용될 수 있다. 추가적인 일 구현예에 있어서, 개시된 블렌딩 폴리머 조성물이 사용될 수 있는 분야의 비한정적 예는 전기, 전기-기계, 무선 주파수("RF") 기술, 통신, 자동차, 항공기, 의료, 센서, 군사 및 보안을 포함한다. 추가적인 일 구현예에 있어서, 개시된 블렌드 폴리머 조성물의 사용은 또한, 예를 들어 자동차 공학 또는 의료 공학에서 사용될 수 있는 기계적 및 전기적 특성을 통합하는 메카트로닉 시스템(mechatronic systems)의 중첩 분야에서 존재할 수 있다.

일 구현예에 있어서, 본 발명에 따라 성형된 물품은 상기한 1개 이상의 분야에서 장치를 생산하는 데 사용될 수 있다. 추가적인 일 구현예에 있어서, 본 발명에 따라 개시된 블렌드 폴리머 조성물이 사용될 수 있는 이러한 분야에서 장치의 비한정적 예는 컴퓨터 장치, 가전 제품, 장식 장치, 전자기 간섭 장치, 인쇄 회로, Wi-Fi 장치, 블루투스 장치, 위성항법시스템("GPS") 장치, 휴대 안테나 장치, 스마트폰 장치, 자동차 장치, 군용 장치, 항공우주산업 장치, 예를 들어 보청기와 같은 의료 장치, 센서 장치, 보안 장치, 차폐 장치, RF 안테나 장치, 발광다이오드("LED") 장치 또는 RFID 장치를 포함한다. 추가적인 일 구현예에 있어서, 상기 장치는 컴퓨터 장치, 전자기 간섭 장치, 자동차 장치, 의료 장치, 센서 장치, 보안 장치, 차폐 장치, RF 안테나 장치, (예를 들어 LED 램프와 같은)LED 장치 및 RFID 장치로부터 선택된다. 추가적인 일 구현예에 있어서, 상기 장치는 컴퓨터 장치, 센서 장치, 보안 장치, RF 안테나 장치, LED 장치 및 RFID 장치로부터 선택된다. 추가적인 일 구현예에 있어서, 상기 장치는 컴퓨터 장치, LED 장치 및 RFID 장치로부터 선택된다.

추가적인 일 구현예에 있어서, 성형된 물품은 자동차 분야에서 장치를 제조하는 데 사용될 수 있다. 추가적인 일 구현예에 있어서, 개시된 블렌드 폴리머 조성물을 차량 내부에 사용할 수 있는 자동차 분야 장치의 비한정적 예는 적응식 정속주행 시스템, 헤드라이트 센서, 앞 유리 와이퍼 센서 및 문/창문 스위치를 포함한다. 추가적인 일 구현예에 있어서, 개시된 블렌드 폴리머 조성물을 차량 내부에 사용할 수 있는 자동차 분야 장치의 비한정적 예는 엔진 관리를 위한 압력 및 유량 센서, 에어컨, 충돌 감지 및 외부 조명 기구를 포함한다.

추가적인 일 구현예에 있어서, 얻어진 개시된 조성물은 임의의 원하는 형상화된 물품, 형성된 물품 또는 성형된 물품을 제공하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 개시된 조성물은, 예컨대 사출 성형, 압출, 회전 성형, 블로우 성형 및 써모포밍과 같은 여러 가지 수단을 통해 유용한 형상품으로 성형될 수 있다. 전술한 바와 같이, 개시된 조성물은 특히 전자 부품 및 장치의 제조에 사용되기 적절하다. 이와 같이, 몇몇 구현예들에 따르면, 개시된 조성물은 인쇄 회로기판 캐리어(printed circuit board carriers), 번 인 테스트 소켓(burn in test sockets), 하드 디스크 드라이브를 위한 플렉스 브라켓(flex brackets) 등과 같은 물품을 형성하는 데 사용될 수 있다.

다양한 구현예들에 있어서, 개시된 블렌드 열가소성 조성물을 포함하는 성형 물품은 360초에서 1.2 kg의 하중 하에 300 ℃의 온도에서 ASTM D1238에 따라 측정될 때, 10분당 약 10 입방 센티미터 (cm³/10 min) 내지 약 25 cm³/10 min, 또는 약 12 내지 약 22 cm³/10 min, 또는 약 12 내지 약 20 cm³/10 min의 용융 체적 유량(melt volume rate, "MVR")을 가질 수 있다.

다양한 구현예들에 있어서, 개시된 블렌드 열가소성 조성물을 포함하는 성형 물품은 분당 50 밀리미터의 속도 (mm/min)에서 ASTM D638에 따라 측정될 때, 약 40 메가파스칼(Mpa) 내지 약 200 Mpa, 또는 약 40 내지 약 150 Mpa, 또는 약 50 내지 약 100 Mpa의 파단점에서의 인장 응력(tensile stress at break)을 가질 수 있다.

다양한 구현예들에 있어서, 개시된 블렌드 열가소성 조성물을 포함하는 성형 물품은 50 mm/min의 속도에서 ASTM D638에 따라 측정될 때, 약 45 Mpa 내지 약 200 Mpa, 또는 약 45 내지 약 150 Mpa, 또는 약 55 내지 약 100 Mpa의 항복점에서의 인장 응력(tensile stress at yield)을 가질 수 있다.

다양한 구현예들에 있어서, 개시된 블렌드 열가소성 조성물을 포함하는 성형 물품은 50 mm/min의 속도에서 ASTM D638에 따라 측정될 때, 약 2 퍼센트(%) 내지 약 150 %, 또는 약 2 내지 100 %, 또는 약 2 내지 약 80 %의 항복점에서의 인장 신율(tensile elongation at yield)을 가질 수 있다.

다양한 구현예들에 있어서, 개시된 블렌드 열가소성 조성물을 포함하는 성형된 물품은 1.27 mm/min의 속도에서 ASTM D790에 따라 측정될 때, 약 2,000 MPa 내지 약 10,000 MPa, 또는 약 2300 내지 약 9000 MPa, 또는 약 2400 내지 약 8000 Mpa의 굴곡 모듈러스(flexural modulus)를 가질 수 있다.

다양한 구현예들에 있어서, 개시된 블렌드 열가소성 조성물을 포함하는 성형 물품은 1.27 mm/min의 속도에서 ASTM D790에 따라 측정될 때, 약 40 MPa 내지 약 200 MPa, 또는 약 50 내지 약 180 Mpa, 또는 약 80 내지 약 140 MPa의 항복점에서의 굴곡 응력(flexural stress at yield)을 가질 수 있다.

다양한 구현예들에 있어서, 개시된 블렌드 열가소성 조성물을 포함하는 성형 물품은 ASTM D256에 따라 측정될 때, 약 100 J/m 내지 약 700 J/m, 또는 약 50 J/m 내지 약 800 J/m, 또는 약 70 J/m 내지 약 750 J/m의 노치형 아이조드 충격 강도(notched Izod impact strength)를 가질 수 있다.

다양한 구현예들에 있어서, 개시된 블렌드 열가소성 조성물을 포함하는 성형 물품은 ASTM D648에 따라 측정될 때, 약 100 ℃ 내지 약 200 ℃, 또는 약 100 내지 약 180 ℃, 또는 약 110 내지 약 150 ℃의 열 변형 온도(heat deflection temperature)를 가질 수 있다.

다양한 구현예들에 있어서, 개시된 블렌드 열가소성 조성물을 포함하는 성형 물품은 ASTM B568에 따라 측정될 때, 약 0.7 내지 약 2.0, 또는 약 0.7 내지 약 1.5, 또는 약 0.7 내지 약 1.2의 도금 지수를 가질 수 있다.

일 구현예에 있어서, 본 개시는 본 명세서에 개시된 블렌드 열가소성 조성물을 활용하여 블렌드 열가소성 조성물의 도금 성능을 향상시키는 방법에 관한 것이다.

본 발명의 조성물은, 제형에 바람직한 임의의 추가적인 첨가제와 재료를 균질 혼합하는(intimate admixing) 것을 포함하는 여러 가지 방법들을 통해 전술한 성분들로 블렌딩될 수 있다. 상업적인 폴리머 가공 설비 중에서 용융 블렌딩 장비가 입수 가능하기 때문에, 용융 가공 방법이 일반적으로 선호된다. 이러한 용융 가공 방법에서 사용되는 장비의 예시적인 예는 다음을 포함한다: 공-회전(co-rotating) 및 역-회전(counter-rotating) 압출기, 일축 압출기(single screw extruder), 공-혼련기(co-kneaders), 디스크-팩 가공기(disc-pack processors) 및 다른 유형의 다양한 압출 장비. 본 공정에서의 용융 온도는 바람직하게는 수지의 과도한 열화를 피하기 위해 최소화된다. 가공 장비에서 수지의 체류 시간이 짧게 유지될 수 있다면 더 높은 온도가 사용될 수 있지만, 용융 수지 조성물에서 용융 온도가 약 230 내지 약 350℃로 유지되는 것이 종종 바람직하다. 몇몇 구현예들에 있어서, 용융 처리된 조성물은 다이(die)에서 작은 출구 홀(exit holes)을 통해, 예를 들어 압출기와 같은 가공 장비를 빠져나간다. 용융 수지의 얻어진 스트랜드는 스트랜드가 수조를 통과함으로써 냉각된다. 냉각된 스트랜드는 패키징 및 추가 취급을 위해 작은 펠릿(pellets)으로 절단될 수 있다. 다양한 제조 공정들이 당해 분야의 기술자들에게 알려져 있다.

조성물은 다양한 방법들을 통해 제조될 수 있다. 예를 들어, 폴리머 및/또는 다른 선택적인 성분들은 첫번째로 블렌드되고, 믹서에서 선택적으로 충전제와 블렌드된다. 그 다음, 블랜드는 호퍼(hopper)를 통해 이축 압출기(twin-screw extruder)의 입구로 공급된다. 대안적으로는, 1종 이상의 성분들은 측면 스터퍼(sidestuffer)를 통해 입구(throat) 및/또는 하류에서 압출기로 직접 공급됨으로써 조성물에 포함될 수 있다. 첨가제들은 또한 원하는 폴리머 수지를 갖는 마스터배치(masterbatch)로 합성되고(compounded), 압출기로 공급될 수 있다. 압출물은 수조에서 즉시 퀀치되고(quenched) 펠릿화된다(pelletized). 이에 따라 제조된 펠릿은 압출물을 절단하는 경우, 원하는 바와 같이 1/4 인치 이하의 길이일 수 있다.

일 구현예에 있어서, 레이저 직접 구조화 공정은 다음의 세 단계들을 포함한다: 1)사출 성형(injection molding), 2)레이저 구조화 및 3)금속화.

추가적인 일 구현예에 있어서, 레이저 구조화 단계 동안, 레이저는 레이저 구조화 단계 동안에 전도성 통로를 형성하는 데 사용될 수 있다. 추가적인 일 구현예에 있어서, 전도성 통로를 형성하는 데 사용되는 레이저는 레이저 직접 구조화이다. 추가적인 일 구현예에 있어서, 레이저 직접 구조화는 레이저 식각을 포함한다. 추가적인 일 구현예에 있어서, 레이저 식각은 활성화된 표면을 제공하도록 수행된다.

추가적인 일 구현예에 있어서, 1개 이상의 레이저 빔은 레이저 구조화 단계 동안에 폴리머 조성물의 표면 상에 1개 이상의 패턴을 그린다. 추가적인 일 구현예에 있어서, 이용된 충전제 조성물은 1개 이상의 금속 핵을 방출할 수 있다. 추가적인 일 구현예에 있어서, 1개 이상의 방출된 금속 핵은 환원적 구리 도금 공정에서 촉매로서 작용할 수 있다.

추가적인 일 구현예에 있어서, 거친 표면은 LDS 공정에서 형성될 수 있다. 추가적인 일 구현예에 있어서, 거친 표면은 구리 판(plate)를 폴리머 조성물 내 폴리머 매트릭스와 얽히게(entangle) 할 수 있고, 이는 구리 판과 폴리머 조성물 사이에 접착력을 제공할 수 있다. 금속화 단계는, 다양한 구현예들에 있어서, 종래의 기술을 사용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 일 구현예에 있어서, 무전해 구리 도금조(plating bath)는 LDS 공정에서 금속화 단계 동안에 사용된다. 그러므로, 다양한 구현예들에 있어서, 전도성 통로 상에 금속층을 도금하는 것은 금속화되는 것이다. 추가적인 일 구현예에 있어서, 금속화는 다음의 단계들을 포함할 수 있다: a)식각된 표면을 세정하는 것; b)추가적인 트랙 빌드 업(build-up); c)도금.

정의

또한, 본 명세서에서 사용된 용어(terminology)는 단지 특정 구현예들을 개시하기 위한 목적이며 이에 제한되는 것으로 의도되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 명세서 및 특허청구범위에서 사용된 것과 같이, 용어 "포함하는"은 "구성하는" 및 "필수적으로 구성하는" 구현예들을 포함할 수 있다. 달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적이고 과학적인 용어들은 본 개시가 속하는 당해 분야의 통상의 기술자에 의해 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본 명세서 및 하기의 특허청구범위에서, 본 명세서에서 정의될 다수의 용어들이 참조될 수 있다.

본 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용된 것과 같이, 단수 형태 "a", "an" 및 "the"는 문맥이 명백히 달리 표현하지 않으면 복수의 지시대상(referent)을 포함한다. 따라서, 예를 들어, "폴리아미드 폴리머"에 대한 지칭은 2종 이상의 폴리아미드 폴리머의 혼합물을 포함한다.

본 명세서에서 사용된 것과 같이, 용어 "조합"은 블렌드, 혼합물, 합금, 반응물 등을 포함한다.

범위는 1개의 특정 값부터 및/또는 다른 특정 값까지로서 본 명세서에서 표현될 수 있다. 이러한 범위가 표현될 때, 다른 구현예들은 1개의 특정 값부터 및/또는 다른 특정 값까지를 포함한다. 유사하게, 선행사 "약"의 사용에 의해 값이 근사치로 표현될 때, 특정한 값은 다른 구현예를 형성하는 것으로 이해될 것이다. 나아가, 각 범위의 종점(endpoint)은 다른 종점과 관련하여, 그리고 다른 종점과 독립적으로 모두, 중요한 것으로 이해해야 한다. 또한, 많은 값들이 본 명세서에 개시되어 있고, 각 값은 해당 값 그 자체 이외에도 그 특정 값의 "약"으로서 또한 본 명세서에 개시되는 것으로 이해해야 한다. 예를 들어, 값 "10"이 개시되면, "약 10" 또한 개시된 것이다. 또한, 2개의 특정 단위 사이의 각 단위 또한 개시된다는 것으로 이해해야 한다. 예를 들어, 10 및 15가 개시된 경우, 11, 12, 13 및 14 또한 개시된 것이다.

본 명세서에 개시된 것과 같이, 용어 "약" 및 "에서 또는 약(at or about)"은 불확실한 양이나 값이 대략적인 몇몇 다른 값 또는 거의 같은 값으로 지정된 값일 수 있다는 것을 의미한다. 달리 표현되거나 암시되지 않으면 플러스 또는 마이너스(±) 10% 변화를 표현하는 공칭값(nominal value)으로, 본 명세서에서 사용된 것과 같이, 일반적으로 이해된다. 용어는 유사한 값이 특허청구범위에 열거된 동등한 결과 또는 효과를 촉진하는 것을 전달하도록 의도된다. 즉, 양, 크기, 제형, 파라미터 및 다른 수량 및 특성들이 정확하지 않으며 정확할 필요가 없으나, 바람직하게, 근사치 및/또는 더 크거나 더 작을 수 있고, 이는 내성, 전환 인자, 반올림, 측량 오류 등을 반영하고 당해 분야 기술자에게 알려진 다른 인자들을 반영하는 것으로 이해된다. 일반적으로, 양, 크기, 제형, 파라미터 및 다른 수량 및 특성들은 분명히 명시되든 또는 명시되지 않든 "약" 또는 "대략적"이다. 정량적 값 앞에 "약"이 사용되는 경우, 특별하게 달리 서술되지 않으면, 파라미터는 또한 특정 정량 값 그 자체를 포함하는 것으로 이해된다.

본 명세서에 개시된 것과 같이, 교환하여 사용될 수 있는 용어 "중량 퍼센트", "wt%" 및 "wt.%"은 달리 명시되지 않으면 조성물의 총 중량에 기준한 주어진 성분의 중량 퍼센트를 표현한다. 즉, 달리 명시되지 않는다면, 모든 wt% 값은 조서물의 총 중량에 기준한다. 개시된 조성물 또는 제형의 모든 성분에 대한 wt% 값의 합은 100과 동일한 것으로 이해해야 한다.

본 명세서에 사용된 것과 같은, 용어 "수평균 분자량" 또는 "Mn"은 교환하여 사용될 수 있고, 샘플에서 모든 폴리머 사슬의 통계적 평균 분자량을 의미하며 하기 공식으로 정의된다.

여기서, M_i는 사슬의 분자량이고, N_i는 해당 분자량의 사슬 수이다. Mn은 당해 분야의 기술자에게 잘 알려진 방법을 통해, 예를 들어 폴리카보네이트 폴리머 또는 폴리카보네이트-폴리(메틸 메타크릴레이트)("폴리카보네이트-PMMA") 코폴리머와 같은 폴리머에 대해 측정될 수 있다. 본 명세서에 사용된 것과 같이, Mn은 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정되고 폴리카보네이트 표준으로 보정되는 것으로 이해해야 한다. 예를 들어, 겔 투과 크로마토그래피는 가교결합된 스티렌-디비닐 벤젠 컬럼(column)을 사용하여, 적합한 이동상(mobile phase) 용매와 밀리리터 당 1 밀리그램(mg/ml)의 샘플 농도에서 수행될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 것과 같이, 용어 "중량 평균 분자량" 또는 "Mw"는 교환하여 사용될 수 있고, 하기 식으로 정의된다:

여기서, M_i는 사슬의 분자량이고, N_i는 해당 분자량의 사슬 수이다. Mn과 비교하여, Mw는 분자량 평균에 대한 기여를 측정할 때, 주어진 사슬의 분자량을 고려한다. 따라서, 주어진 사슬의 분자량이 클수록 사슬의 Mw에 대한 기여가 더 크다. 본 명세서에서 사용된 것과 같이, Mw는 겔 투과 크로마토그래피로 측정되는 것을 이해해야 한다. 몇몇 경우에 있어서, Mw는 겔 투과 크로마토그래피로 측정되고 폴리카보네이트 표준으로 보정된다. 겔 투과 크로마토그래피는 가교결합된 스티렌-디비닐 벤젠 컬럼을 사용하여 적합한 이동상 용매와 밀리리터 당 1 밀리그램의 샘플 농도에서 수행될 수 있다.

어떠한 약어가 다음과 같이 정의된다: "g"는 그램, "kg"은 킬로그램, "℃"는 섭씨, "min"은 분, "mm"는 밀리미터, "mPa"는 메가파스칼, "WiFi"는 원격 기계로부터 인터넷에 접근하는 시스템, "GPS"는 위성항법시스템-위치 및 속도 데이터를 제공하는 미국 항법 위성의 국제 시스템. "LED"는 발광 다이오드, "RF"는 무선 주파수, 및 "RFID"는 무선 주파수 식별.

본 명세서에서 반대로 서술되지 않는 한, 모든 테스트 표준은 본 명세서의 출원 시 사실상 가장 최근의 표준이다.

본 명세서에 개시된 각 재료들은 상업적으로 입수 가능하고, 및/또는 이들 물질의 생산 방법은 당해 분야의 기술자에게 알려져 있다.

본 명세서에 개시된 조성물은 어떠한 기능을 갖는 것으로 이해해야 한다. 본 명세서에는 개시된 기능을 수행하기 위한 어떠한 구조적 요구가 개시되어 있으며, 개시된 구조와 관련한 동일 기능을 수행할 수 있는 다양한 구조가 있고 상기 구조는 전형적으로 동일한 결과를 성취할 수 있음을 이해해야 한다.

구현예 1: 블렌드 열가소성 조성물은 다음을 포함한다: (a)약 20 wt% 내지 약 80 wt%의 폴리카보네이트 폴리머 성분; (b)약 5 wt% 내지 약 30 wt%의 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분; (c)약 1 wt% 내지 약 20 wt%의 레이저 직접 구조화 첨가제 성분; 및 (d)약 0.02 wt% 내지 약 5wt%의 금속 성분. 이때, 모든 성분의 조합된 중량 퍼센트 값은 약 100 wt%를 초과하지 않고, 모든 중량 퍼센트 값은 상기 조성물의 총 중량에 기준한다.

구현예 2: 구현예 1에 있어서, 상기 블렌드 열가소성 조성물은 도금 가능한 블렌드 열가소성 조성물.

구현예 3: 구현예 1 또는 2 중 어느 하나에 있어서, 상기 블렌드 열 가소성 조성물은 ASTM B568에 따라 측정될 때, 약 0.7 내지 약 2.0의 도금 지수를 갖는 블렌드 열가소성 조성물.

구현예 4: 구현예 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 폴리카보네이트 성분은 비스페놀 A로부터 유도된 반복 단위를 포함하는 블렌드 열가소성 조성물.

구현예 5: 구현예 1 내지 4 중 어느 하나에 있어서, 상기 폴리카보네이트 폴리머 성분은 BPA 폴리카보네이트 표준을 사용하여 겔 투과 크로마토그래피를 통해 측정될 때, 약 15,000 내지 약 50,000 그램/몰의 중량 평균 분자량을 갖는 블렌드 열가소성 조성물.

구현예 6: 구현예 1 내지 5 중 어느 하나에 있어서, 상기 폴리카보네이트 성분은 제1 폴리카보네이트 폴리머 성분 및 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분을 포함하는 블렌드 열가소성 조성물.

구현예 7: 구현예 6에 있어서, 상기 제1 폴리카보네이트 성분은 ASTM D1238에 따라 300℃에서 및 1.2kg의 하중 하에 측정될 때, 약 20 그램/10분 이상의 용융 체적유량(MVR)을 갖는 블렌드 열가소성 조성물.

구현예 8: 구현예 6 또는 7에 있어서, 상기 제1 폴리카보네이트 폴리머 성분은 ASTM D1238에 따라 300℃에서 및 1.2kg의 하중 하에 측정될 때, 약 22 그램/10분 이상의 용융 체적유량(MVR)을 갖는 블렌드 열가소성 조성물.

구현예 9: 구현예 6 내지 8 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 폴리카보네이트 폴리머 성분은 ASTM D1238에 따라 300℃에서 및 1.2kg의 하중 하에 측정될 때, 약 17 그램/10분 내지 약 32 그램/10분의 용융 체적유량(MVR)을 갖는 블렌드 열가소성 조성물.

구현예 10: 구현예 6 내지 9 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 폴리카보네이트 폴리머 성분은 BPA 폴리카보네이트 표준을 사용하여 겔 투과 크로마토그래피를 통해 측정될 때, 약 18,000 내지 약 40,000 그램/몰의 중량 평균 분자량을 갖는 블렌드 열가소성 조성물.

구현예 11: 구현예 6 내지 10 중 어느 하나에 있어서, 상기 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 ASTM D1238에 따라 300℃에서 및 1.2kg의 하중 하에 측정될 때, 약 3.0 그램/10분 이상의 용융 체적유량(MVR)을 갖는 블렌드 열가소성 조성물.

구현예 12: 구현예 6 내지 11 중 어느 하나에 있어서, 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 ASTM D1238에 따라 300℃에서 및 1.2kg의 하중 하에 측정될 때, 약 4.0 그램/10분 내지 약 8.0 그램/10분의 용융 체적유량(MVR)을 갖는 블렌드 열가소성 조성물.

구현예 13: 구현예 6 내지 12 중 어느 하나에 있어서, 상기 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 BPA 폴리카보네이트 표준을 사용하여 겔 투과 크로마토그래피를 통해 측정될 때, 약 18,000 내지 약 40,000 그램/몰의 중량 평균 분자량을 갖는 블렌드 열가소성 조성물.

구현예 14: 구현예 1 내지 13 중 어느 하나에 있어서, 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분은 BPA로부터 유도된 반복 단위를 포함하는 블렌드 열가소성 조성물.

구현예 15: 구현예 1 내지 14 중 어느 하나에 있어서, 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분은 디메틸실록산 반복 단위를 포함하는 블렌드 열가소성 조성물.

구현예 16: 구현예 1 내지 15 중 어느 하나에 있어서, 상기 레이저 직접 구조화 첨가제 성분은 금속 산화물, 금속 산화물-코팅 충전제, 스피넬 결정, 중금속 혼합물 산화물 스피넬, 구리 염 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 재료를 포함하는 블렌드 열가소성 조성물.

구현예 17: 구현예 1 내지 16 중 어느 하나에 있어서, 상기 레이저 직접 구조화 첨가제 성분은 하기 화학식을 갖는 재료를 포함하고:

AB₂O₄

여기서, A는 예를 들어 카드뮴, 크로뮴, 망간, 니켈, 아연, 구리, 코발트, 철, 마그네슘, 주석, 티타늄 등뿐만 아니라 이들의 조합과 같은, 원자가(valace) 2를 갖는 금속 양이온이고; B는 예를 들어 크로뮴, 철, 알루미늄, 니켈, 망간, 주석 등뿐만 아니라 이들의 조합과 같은, 원자가 3을 갖는 금속 양이온인 것인 블렌드 열가소성 조성물

구현예 18: 구현예 1 내지 17 중 어느 하나에 있어서, 상기 금속 성분은 Cu, Fe, Ni, Zn, Ag, Pt, Au, S, Al, Pb, Co, Mn, Mg, Mo, Cr, Ti, Ga, Ge 및 Sb, 또는 이들의 조합으로부터 선택된 금속을 포함하는 블렌드 열가소성 조성물.

구현예 19: 구현예 1 내지 18 중 어느 하나에 있어서, 적하방지제, 산화방지제, 대전방지제, 사슬연장제, 착색제, 탈형제(de-molding agent), 유동성 촉진제(flow promoter), 유동성 개질제(flow modifier), 광 안정제, 윤활제, 이형제, 안료, 퀀칭제(quenching agent), 열 안정제, UV 흡수 물질, UV 반사 물질 및 UV 안정제로부터 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함하는 블렌드 열가소성 조성물.

구현예 20: 구현예 1 내지 19 중 어느 하나에 따른 모든 조성물을 포함하는 물품.

구현예 21: 구현예 20에 있어서, 상기 물품은 성형된 것인 물품.

구현예 22: 구현예 20 또는 21 중 어느 하나에 있어서, 상기 물품은 압출 성형된 것인 물품.

구현예 23: 구현예 20 또는 21 중 어느 하나에 있어서, 상기 물품은 사출 성형된 것인 물품.

구현예 24: 구현예 20 내지 23 중 어느 하나에 있어서, 상기 물품은 컴퓨터 장치, 전자기 간섭 장치, 인쇄 회로, Wi-Fi 장치, 블루투스 장치, GPS 장치, 휴대 안테나 장치, 스마트폰 장치, 자동차 장치, 의료 장치, 센서 장치, 보안 장치, 차폐 장치, RF 안테나 장치, LED 장치 및 RFID 장치로부터 선택되는 물품.

구현예 25: 구현예 20 내지 24 중 어느 하나에 있어서, 상기 물품은 컴퓨터 장치, 전자기 간섭 장치, 자동차 장치, 의료 장치, 센서 장치, 보안 장치, 차폐 장치, RF 안테나 장치, LED 장치 및 RFID 장치로부터 선택되는 물품.

실시예들

다음 실시예들은 본 명세서에 청구된 화합물, 조성물, 물품, 장치 및/또는 방법이 어떻게 제조되고 평가되었는지의 완전한 개시와 설명을 당해 분야의 기술자에게 제공하기 위한 것이고, 순수하게 예시적인 것으로 의도되며 개시된 것을 제한하기 위한 것으로 의도되지 않는다. 숫자(예를 들어, 양, 온도 등)에 대하여 정확성를 보장하기 위한 노력들이 이루어져 왔으나, 몇몇 오류 및 편차가 고려되어야 한다. 달리 표현되지 않는다면, 부는 중량부, 온도는 섭씨(℃) 또는 주위 온도이고, 압력은 대기 또는 대기 근처 압력이다. 달리 표현되지 않는다면, 조성물을 관한 백분율(percentages)는 wt%에 관한 것이다.

예를 들어, 성분 농도, 원하는 용매, 용매 혼합물, 온도, 압력 및 기재된 공정으로부터 얻어지는 생산물 순도 및 수율을 최적화하는 데 사용될 수 있는 다른 반응 범위 및 조건과 같은 반응 조건들의 많은 변화 및 조합이 존재한다. 논리적이고 통상적인(routine) 실험만이 이러한 공정 조건을 최적화하기 위해 요구될 것이다.

표 1에 도시된 재료는 본 명세서에서 기재되고 평가된 조성물을 제조하는 데 사용되었다. 모든 샘플들은 다른 베이스 수지에 따른 다른 용융 온도 및 RPM을 사용하여, Toshiba 이축 압출기 상에서 용융 압출을 통해 제조되었다. 모든 테스트는 하기 각 테스트를 참조로 ASTM 표준에 따라 수행되었다.

밀도는 ISO 1183에 따라 측정되었다.

용융 체적 유량("MVR")은 ASTM D1238에 따라 300℃에서 1.2 kg의 하중 하에 300 초의 체류 시간 동안 측정되었다.

노치형 아이조드 충격 강도(NII)는 ASTM D256에 따라 23℃에서 3.2 밀리미터(mm) 두께 사출 성형 샘플 상에서 측정되었다.

인장 테스트는 ASTM D638에 따라 표준 인장 사출 성형 바(standard tensile injection molded bars) 상에서 50 mm/min 및 23 ℃에서 수행되었다.

굴곡 테스트는 ASTM D790에 따라 1.27 mm/min 및 3.2 mm 두께 사출 성형 샘플에서 수행되었다.

열 변형 온도("HDT")는 ASTM D648 에 따라 1.82 MPa에서 압출 성형 샘플(3.2 mm x 12.5 mm 바(bars)) 상에서 측정되었다. 도금 지수는 X-레이 형광분석("XRF")을 사용하여 구리 두께를 테스트함으로써 ASTM B568에 따라 측정되었다. 간단히, LDS는 성형 플라그(molded plaques) 상에서 표시된 바와 같이 다른 레이저 파워(laser power), 주파수 및 속도로 수행된다. XRF 측정을 위한 참조 샘플은 Pocan^TM DP 7102을 사용하여 약 5μm의 구리 도금으로 제조되었다. 구리 두께는 참조 샘플의 양면 상에서와 4개의 개별 샘플 지점에서 측정되었다. 구리 두께 값은 참조 샘플에 대한 평균을 냈고, 해당 평균값은 X_ref를 의미한다. 도금 지수는 다음 식을 통해 정의된다:

성분	화학적 설명	공급처
PC1	300℃/1.2 kg에서 약 23.5 내지 약 28.5 g/10 min의 MVR로 용융 공정을 통해 제조된 BPA 폴리카보네이트 수지; CAS # 111211-39-3.	SABIC Innovative Plastics (I.P.)
PC-PS1	약 20 wt%의 실록산(폴리디메틸실록산 ("PDMS") 잔기)를 포함하는 불투명 BPA 폴리카보네이트-폴리디메틸실록산 블록 코폴리머, 및 BPA의 80 wt%; PCP 말단 캐핑; 약 40-60의 폴리디오가노실록산 사슬 길이를 갖고 약 30,000 달톤의 Mv를 가짐; CAS # 202483-49-6.	SABIC I.P.
PC-PS2	약 6 wt%의 실록산(PDMS 잔기) 포함하는 투명 BPA 폴리카보네이트-폴리디메틸실록산("PDMS") 블록 코폴리머, 및 BPA의 80 wt%; 파라-쿠밀 페놀("PCP") 말단 캡핑; 약 40-60의 폴리디오가노실록산 사슬 길이를 갖고 약 23,000 달톤의 Mv를 가짐; CAS # 156064-99-2.	SABIC I.P.
M1	약 40 μM의 평균 입자 사이즈를 갖고, 구리 조각의 표면 상에 코팅된 은 5 wt% 내지 10 wt%; 상표명 PAC-4로 입수 가능함; CAS# 7440-50-8.	Kunming Ligong Hendera Technology Co., Ltd.
M2	약 225 μM의 평균 입자 사이즈를 갖고, 마스터배치로서 고 유량 폴리카보네이트(high flow polycarbonate, "HF PC")에서 30% 농도의 Silberline 730-15-C; 상표명 Silberline 730-15-C로 입수 가능함; CAS # 7429-90-5.	Silberline Manufacturing Co., Inc.
M3	약 35 μM의 평균 입자 사이즈를 갖고, 마스터배치로서 HF PC에서 30% 농도의 Silberline 793-20-C; 상표명 Silberline 793-20-C로 입수 가능함; CAS # 7440-22-4.	Silberline Manufacturing Co., Inc.
LDS	약 1.5 μm의 평균 입자 사이즈를 갖는, 구리 아크롬산염 블랙 스피넬, CuCr₂O₄ _;상품명 Shepherd Black 1G으로 입수 가능함; CAS # 68186-91-4.	Shepherd Color Company
AO1	항산화제, 트리스 (2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트; 상품명 Irgafos^TM 168로 입수 가능함; CAS # 31570-04-4.	BASF
AO2	입체장애 페놀 항산화제, 펜타에리쓰리톨 테트라키스(3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트); 상품명 Irganox ^TM 1010로 입수 가능함; CAS # 6683-19-8.	BASF
MR	이형제, 펜타에리쓰리톨 테트라스테아레이트 PETS), 90% 이상 에르테르화됨; CAS # 115-83-3.	Faci Sp.A.
UV1	자외선("UV") 광 안정제, 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페놀; 상품명 TINUVIN ^TM 329로 입수 가능함; CAS #3147-75-9.	BASF
Q1	?칭제/안정제, 아연 포스페이트 일염기 (Zn(H₂PO₄)₂); CAS # 13598-37-3.	Budenheim Fine Chemicals (Shanghai) Co., Ltd.
CE1	Mn ≤ 3,000, Fn > 4, PDI > 3 및 에폭시 당량 EEW = 285 (±15 g/mol) 및 Tg = 55 ℃를 갖는, 에폭시 기능적 올리고머 아크릴릭 사슬 연장제; 상품명 Joncryl ^TM ADR 4368로 입수 가능함; CAS # 100-42-5.	BASF
T1	1.0-1.1 μM의 평균 입자 사이즈를 갖는 미세 탈크; 상품명 Luzenac R7로 입수 가능함; CAS # 14807-96-6, 1318-59-8, 14808-60-7 및 16389-88-1.	Imerys Talc
MD1	금속 불활성제 및 항산화제, 2', 3-비스 [[3-[3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐] 프로피오닐]] 프로피오노하이드라지드; 상품명 Irganox ^TM MD 1024로 입수 가능함; CAS # 032687-78-8.	BASF

해당 샘플을 제조하는 데 사용된 재료는 표 1에 나열되고(listed), 이축 압출기(Toshiba TEM-37BS, L/D=40.5)를 사용하여 압출기 배럴 세트(extruder barrel set)의 온도 260℃로 제조되었다. 그 다음, 압출기로부터 압출된 펠렛은 80×10×3 mm 바(bars)로 사출 성형되었고, 관통면 열 전도도(through plane thermal conductivity) 측정을 위해 10×10×3 mm 정사각형 샘플, Φ100×0.4 mm 시트로 절단되었으며, 평면 열 전도도 측정을 위해 Φ25×0.4 mm 원형 샘플로 절단되었다.

표 1에 도시된 재료를 사용하는 예시적인 제형 #1-6은 표 2에 도시된다. 모든 재료는 wt%로 제공되고, 모든 중량 퍼센트 값은 주어진 제형의 총 중량에 기준한다. 표 2에 도시된 다양한 제형의 제조를 위한 합성 프로필(compounding profile)은 표 3에 주어지고, 상기 제형으로부터 성형 샘플을 제조하는 데 사용되는 성형 프로필(molding profile)은 표 4에 주어진다. 성형 샘플은 이러한 제형을 사용하여 제조되며, 본 명세서에 기재된 다양한 테스트들을 통해 특성화되고, 그 결과는 표 5에 도시된다.

성분	1	2	3	4	5	6
PC1	76.9	74.9	76.8	80.8	76.6	76.6
PC-PS1	10	10	10	10	10	10
PC-PS1	5	5	5	5	5	5
M1			0.1	0.1
M2					0.3
M3						0.3
LDS	4	6	4		4	4
AO1	0.06	0.06	0.06	0.06	0.06	0.06
AO2	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
MR	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3
UV1	0.12	0.12	0.12	0.12	0.12	0.12
Q1	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
CE1	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
T1	3	3	3	3	3	3
MD1	0.12	0.12	0.12	0.12	0.12	0.12
Total	100	100	100	100	100	100

파라미터	단위	값
혼합제(Compounder) 유형	없음	Toshiba TEM-37BS
배럴 사이즈	mm	1500
다이	mm	3
영역 1 온도	C	250
영역 2 온도	C	250
영역 3 온도	C	250
영역 4 온도	C	250
영역 5 온도	C	260
영역 6 온도	C	260
영역 7 온도	C	260
영역 8 온도	C	260
영역 9 온도	C	260
영역 10 온도	C	260
영역 11 온도	C	260
영역 12 온도	C	260
다이 온도	C	260
스크류 속도	*rpm	300
처리량	**kg/hr	25
진공 1	MPa	- 0.08

*시간당 킬로그램; **분당 회전수(rpm)

파라미터	단위	값
예비-건조 시간	시간	3
예비-건조 온도	C	100
호퍼(Hopper) 온도	C	70
영역 1 온도	C	270
영역 2 온도	C	280
영역 3 온도	C	285
노즐 온도	C	285
성형 온도	C	80
스크류 속도	rpm	80
배압	*kgf/cm²	30
냉각 시간	s	20
사출 속도	**mm/s	100
보압	kgf/cm²	800
최대 사출 압력	kgf/cm²	1200

* 제곱 센티미터당 킬로그램 힘(kgf/cm²); **초당 밀리미터(mm/s)

PCP 1300 베이스 수지의 기계적 특성 및 도금 성능에 대한, LDS 첨가제 및 다른 종류의 금속 충전제의 영향은 표 5에 도시된다. PCP 1300 복합체에서 LDS 첨가제를 갖는/갖지 않는, 구리 파우더, 알루미늄 조각 및 은 파우더를 포함하는 다양한 종류의 금속 충전제의 성능 비교는 표 5에 주어진다. 제형 #1 및 #2는 각각 4 wt% 및 6 wt%의 LDS 첨가제를 함유한다. 제형 #3 및 #4 모두 0.1 wt% 구리 파우더를 포함하지만, 오직 제형 #3만 LDS 첨가제를 포함한다. 제형 #5는 0.3 wt% 알루미늄 조각을 함유하고, 제형 #6은 0.3 wt% 은 파우더를 함유한다. 살펴본 바와 같이, 금속 충전제 및 4 wt% LDS 첨가제를 갖는 모든 샘플(제형 #3, #5 및 #6)은 금속 충전제를 갖지 않는 샘플(제형 #1 및 #2)와 비교할 때, 유사한 굴곡 모듈러스, 인장 응력 및 HDT 값을 갖는다. 금속 충전제 및 LDS 첨가제를 모두 함유하는 제형에 대해 노치형 아이조드 충격 강도(NII)는 단지 약간 감소되었다.

대표 제형의 도금 성능은, 표 2의 제형 번호에 상응하는 샘플의 하기 번호로 도 1에 주어진다. 데이터는, 4 wt% LDS 첨가제의 첨가로 도금 지수는 0.62였다는 것을 도시한다. 이는 6 wt%의 LDS 첨가제 수준에서 단지 0.75로 향상된 것이었다. 반면, 0.1 wt% 구리 파우더만을 갖는 제형은, 레이저 식각 후 도금이 달성될 수 없었던 것으로 관찰되었다. 놀랍게도, 4 wt% LDS 첨가제 및 0.1 wt% 구리 파우더 조합의 도금 지수는 0.84까지 상당히 향상되었다. 이러한 데이터는 구리 파우더가 LDS 재료와 상승 작용하여 더 많은 레이저 활성화 및 더 높은 도금 효율을 제공할 수 있는 것을 암시한다. 유사하게, 이러한 상승 효과는 또한 LDS 첨가제 및, 예를 들어 Al 또는 Ag 파우더와 같은 다른 금속 첨가제의 조합을 포함하는 제형으로 관측된다.

테스트 설명	단위	#1	#2	#3	#4	#5	#6
회분	%	7.15	8.245	7.225	3.44	6.91	6.865
MVR, 300 ℃, 1.2 Kg, 360 초	cm³/10 min	19.6	20.4	23.4	16.4	12.6	12.9
MVR, 300 ℃, 1.2 Kg, 1080 초	cm³/10 min	36.5	38.3	47	22.5	22.8	22.2
밀도	*g/cm³	1.2426	1.2564	1.2440	1.2094	1.2433	1.2439
노치형 충격 강도, 23 ℃	J/m	717	680	593	815	571	543
HDT, 1.82 MPa, 3.2 mm	C	122	123	122	123	124	124
굴곡 모듈러스	MPa	2250	2200	2260	2220	2430	2440
항복점에서의 굴곡 응력	MPa	90	89.4	89.9	89.7	89.4	89.8
탄성률	MPa	2520	2469	2540	2493	2434	2454
항복점에서 응력	MPa	58.3	58.2	58.5	59	58	58
파단점에서 응력	MPa	48.8	48.7	49.5	48.6	42.9	45.4
항복점에서 연신률	%	5.4	5.5	5.3	5.5	5.49	5.49
파단점에서 연신률	%	62	52.5	64.3	55.7	8.39	20.34

*입방 센티미터당 그램(g/cm³)

본 개시의 특허 가능한 범위는 특허청구범위에 의해 정의되며, 통상의 기술자에게 발생하는 다른 실시예들을 포함할 수 있다. 이러한 다른 실시예들은, 이들이 문자 그대로의 특허청구범위와 상이하지 않은 구조적 요소를 갖는다면, 혹은 이들이 문자 그대로의 특허청구범위와 실질적이지 않은 차이를 갖는 균등한 구조적 요소를 갖는다면, 본 특허청구범위의 범위 내인 것으로 의도된다.

Claims

블렌드(blended) 열가소성 조성물로서:
a. 20 wt% 내지 80 wt%의 폴리카보네이트 폴리머 성분;
b. 5 wt% 내지 30 wt%의 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분;
c. 1 wt% 내지 20 wt%의 레이저 직접 구조화 첨가제(laser direct structuring additives) 성분; 및
d. 0.02 wt% 내지 5 wt%의 금속을 포함하고,
상기 금속은 Cu, Fe, Ni, Zn, Ag, Pt, Au, S, Al, Pb, Co, Mn, Mg, Mo, Cr, Ti, Ga, Ge, Sb, 또는 이들의 일 조합으로부터 선택되고,
모든 성분들의 조합된 중량 퍼센트 값은 100 wt%를 초과하지 않으며, 모든 중량 퍼센트 값은 조성물의 총 중량에 기반하는 블렌드 열가소성 조성물.
제1항에 있어서, 상기 블렌드 열가소성 조성물은 도금 가능하고, 상기 블렌드 열가소성 조성물은 ASTM B568에 따라 측정될 때, 0.7 내지 2.0의 도금 지수를 갖는 것인 블렌드 열가소성 조성물.
제1항에 있어서, 상기 폴리카보네이트 폴리머 성분은 비스페놀 A로부터 유도된 반복 단위를 포함하는 블렌드 열가소성 조성물.
제1항에 있어서, 상기 폴리카보네이트 성분은 제1 폴리카보네이트 폴리머 성분 및 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분을 포함하는 블렌드 열가소성 조성물.
제4항에 있어서, 상기 제1 폴리카보네이트 성분은 ASTM D1238에 따라 300℃에서 및 1.2kg의 하중 하에 측정될 때, 20 그램/10분 이상, 또는 22 그램/10분 이상의 용융 체적유량(a melt volume flow rate, MVR)을 갖는 블렌드 열가소성 조성물.
제4항에 있어서, 상기 제1 폴리카보네이트 성분은 ASTM D1238에 따라 300℃에서 및 1.2kg의 하중 하에 측정될 때, 17 그램/10분 내지 32 그램/10분의 용융 체적유량(a melt volume flow rate, MVR)을 갖는 블렌드 열가소성 조성물.
제4항에 있어서, 상기 제1 폴리카보네이트 폴리머 성분은 BPA 폴리카보네이트 표준을 사용하여 겔 투과 크로마토그래피를 통해 측정될 때, 18,000 내지 40,000 그램/몰의 중량 평균 분자량을 갖는 블렌드 열가소성 조성물.
제4항에 있어서, 상기 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 ASTM D1238에 따라 300℃에서 및 1.2kg의 하중 하에 측정될 때, 3.0 그램/10분 이상의 용융 체적유량(MVR)을 갖는 블렌드 열가소성 조성물.
제4항에 있어서, 상기 제2 폴리카보네이트 폴리머 성분은 BPA 폴리카보네이트 표준을 사용하여 겔 투과 크로마토그래피를 통해 측정될 때, 18,000 내지 40,000 그램/몰의 중량 평균 분자량을 갖는 블렌드 열가소성 조성물.
제1항에 있어서, 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분은 BPA로부터 유도된 반복 단위를 포함하는 블렌드 열가소성 조성물.
제1항에 있어서, 상기 폴리카보네이트-폴리실록산 코폴리머 성분은 디메틸실록산 반복 단위를 포함하는 블렌드 열가소성 조성물.
제1항에 있어서, 상기 레이저 직접 구조화 첨가제 성분은 금속 산화물, 금속 산화물-코팅 충전제, 스피넬 결정(spinel crystal), 중금속 혼합물 산화물 스피넬, 구리 염, 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 재료를 포함하는 블렌드 열가소성 조성물.
제1항에 있어서, 상기 레이저 직접 구조화 첨가제 성분은 하기 화학식을 갖는 재료를 포함하고:
AB₂O₄
여기서, A는 카드뮴, 크로뮴, 망간, 니켈, 아연, 구리, 코발트, 철, 마그네슘, 주석, 티타늄, 또는 이들의 일 조합으로부터 선택되는 원자가(valance) 2를 갖는 금속 양이온이고; B는 크로뮴, 철, 알루미늄, 니켈, 망간, 주석, 또는 이들의 일 조합으로부터 선택되는 원자가 3을 갖는 금속 양이온인 블렌드 열가소성 조성물.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 조성물을 포함하는 물품.
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