KR102127890B1

KR102127890B1 - 레이저 직접 구조화를 위한 열가소성 조성물, 제조 방법 및 그의 용도

Info

Publication number: KR102127890B1
Application number: KR1020187032852A
Authority: KR
Inventors: 펑 공; 시지에 송; 위난 청
Original assignee: 사빅 글로벌 테크놀러지스 비.브이.
Priority date: 2016-04-28
Filing date: 2017-04-21
Publication date: 2020-06-30
Also published as: US20190153216A1; EP3448911B1; WO2017187310A1; CN109153775A; EP3448911A1; KR20180135926A

Abstract

개선된 열적 저항 및 전도도를 갖는 블렌딩된 폴리카보네이트 열가소성 조성물의 방법 및 열가소성 조성물이 본 명세서에 개시되어 있다. 적어도 하나의 방향족 폴리카보네이트; 적어도 하나의 고열 3,3-비스(4-하이드록시페닐)-2-페닐이소인돌린-1-온 (PPPBP)-폴리카보네이트 코폴리머; 적어도 하나의 폴리카보네이트-실록산 코폴리머; 및 적어도 하나의 레이저 직접 구조화 첨가제를 포함하는 수득한 블렌딩된 폴리머 열가소성 조성물; 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 금속산화물; 금속산화물 코팅된 충전제; 또는 이들의 조합으로부터 선택된 충전제이고; 상기 조성물은 레이저를 사용하여 활성화된 후에 도금될 수 있고; 그리고 상기 조성물은 ASTM D 648로 측정시, 150 섭씨 온도 초과의 열변형 온도를 갖는다.

Description

레이저 직접 구조화를 위한 열가소성 조성물, 제조 방법 및 그의 용도

관련된 출원에 대한 상호 참고

본원은 2016년 4월 28일에 출원된 미국 특허 출원 번호 62/328,843를 우선권 주장하며, 상기 특허 출원서의 내용은 전체가 참고로 편입된다.

본 개시내용은 레이저 직접 구조화를 위한 열가소성 조성물에 관한 것이다.

3차원 성형 회로 부품 (3D-MID) 솔루션 중 하나로서, 레이저 직접 구조화 (LDS)는 최근 스마트폰용 우세한 안테나 구축 솔루션이 되고 있다. LDS 가능한 열가소성물질은 구조적 및 안테나 부품을 통합하는데 도움이 될 수 있다. 따라서, 많은 LDS 화합물은 상이한 디자인 응용을 충족시키기 위해 시장에서 개발되고 있다. 폴리카보네이트 (PC)는 휴대용 디바이스에서 사용된 이상적인 구조적 물질인 것으로 증명되어 왔다; 그러나, 일반 PC의 유리전이 온도는 130-140 ℃에 도달할 수 있을 뿐이다. 따라서, 일반 PC 기반 LDS 조성물은 고열 적용에 사용될 수 없다. 예를 들어, 요구된 처리 또는 환경 온도는 140 ℃ 초과이다.

신 세대 스마트폰 및 웨어러블 장치 설계에서, LDS 화합물은 제1 슛으로서 때때로 요구되고, 이는 그 다음 제1 LDS 층을 피복시키기 위해 제2 슛에 의해 과-성형될 것이다. 일반적으로, 제2 슛 물질은 실리콘 고무, 열가소성 폴리우레탄 TPU, 열가소성 가황물 TPV, 또는 고 유동 폴리카보네이트 PC일 것이다. 따라서, 제1 슛 물질 층은 전체의 성형 가공 동안 양호한 치수 안정성을 유지하고 견고하게 지속할 필요가 있다. 종래의 비스페놀 A BPA-PC 또는 폴리카보네이트/실록산 코폴리머 (EXL-PC로서 예를 들어 SABIC^TM으로부터 상업적으로 입수가능) 기반 LDS 화합물은 이러한 고열 과-성형 가공을 통과시킬 수 없다. 따라서, 고열 치수 안정성을 가진 PC 기반 LDS 화합물은 양쪽 온도 및 처리 요건을 충족시키는 것이 필요하다.

본 발명의 요약

본 개시내용은 열가소성 조성물을 포함한다. 특정 양태에서, 열가소성 조성물은 하기를 포함할 수 있다: (a) 5 중량 퍼센트 (wt.%) 내지 55 wt.%, 또는 약 5 wt.% 내지 약 55 wt.%의 적어도 하나의 방향족 폴리카보네이트; (b) 45 wt.% 내지 85 wt.%, 약 45 wt.% 내지 약 85 wt.%의 적어도 하나의 고열 2-페닐-3,3-비스(4-하이드록시페닐)프탈이미딘 (PPPBP)-폴리카보네이트 코폴리머; (c) 0 wt.% 초과 내지 15 wt.%, 또는 0 wt.% 초과 내지 약 15 wt.%의 적어도 하나의 폴리카보네이트-실록산 코폴리머; 및 (d) 0.5 wt.% 내지 10 wt.%, 또는 약 0.5 wt.% 내지 약 10 wt.%의 적어도 하나의 레이저 직접 구조화 첨가제; 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 금속산화물; 금속산화물 코팅된 충전제; 또는 이들의 조합으로부터 선택된 충전제이고; 상기 열가소성 조성물은 레이저를 사용하여 활성화된 후에 도금될 수 있고; 그리고 상기 열가소성 조성물은 ASTM D 648로 측정시, 150 섭씨 온도 (℃) 초과의 열변형 (또는 편향) 온도 (HDT)를 갖는다.

또 다른 구현예는 열가소성 조성물을 블렌딩, 성형, 레이저 처리, 및 도금하는 단계와 함께 이들 열가소성 조성물을 제조하는 방법 및 이들 공정으로부터 제조된 물품을 제공한다.

본 개시내용은 변형된 폴리카보네이트 코폴리머 예컨대 LEXAN^TM XHT 코폴리머 (수지 폴리머 SABIC??로부터 상업적으로 입수가능한 수지 폴리머의 등급)을 첨가함으로써 내열성의 개선에 관한 것이다. 스마트폰용 안테나 및 휴대용 장치에 사용되는 바람직한 물질이 될 폴리카보네이트를 만들기 위해 LDS의 사용을 선호하는 경우, 본 개시내용은, 종래의 PC계 LDS 화합물이 130 내지 140 ℃의 고열 적용에서 적합하지 않을 수 있다는 문제를 다룬다. 구체적으로, 처리 및 140 ℃ 초과, 또는 약 140 ℃ 초과의 주위 온도는 PC계 LDS 화합물을 처리하기 위해 종종 시행된다. 본 개시내용은 충격 강도 성능을 회복하면서 그와 같은 화합물의 열변형 온도를 150 ℃ 초과, 또는 약 150 ℃ 초과로 개선하는 조성물에 관한 것이다.

개선된 열적 저항 및 회복된 노치형 충격 강도 특성을 나타내는 폴리카보네이트 열가소성 조성물이 본 명세서에 개시되어 있다. 열가소성 조성물은 (a) 5 wt.% 내지 55 wt.%, 또는 약 5 wt.% 내지 약 55 wt.%의 적어도 하나의 방향족 폴리카보네이트; (b) 45 wt.% 내지 85 wt.% 약 45 wt.% 내지 약 85 wt.%의 적어도 하나의 고열 PPPBP-폴리카보네이트 코폴리머; (c) 0 wt.% 초과내지 15 wt.%, 0 wt.% 초과 내지 약 15 wt.%의 적어도 하나의 폴리카보네이트-실록산 코폴리머; 및 (d) 0.5 wt.% 내지 10 wt.%, 또는 약 0.5 wt.% 내지 약 10 wt.%의 적어도 하나의 레이저 직접 구조화 첨가제를 포함하고; 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 금속산화물; 금속산화물 코팅된 충전제; 또는 이들의 조합으로부터 선택된 충전제이고; 상기 조성물은 레이저를 사용하여 활성화된 후에 도금될 수 있고; 그리고 상기 조성물은 ASTM D 648로 측정시, 150 ℃ 초과의 열변형 온도를 갖는다. 열가소성 조성물은 데이터 전송 및 식별 둘 모두에 요구된 응용 예를 들어, 자동차, 건강관리, 노트북 퍼스널 컴퓨터, e-북, 정제 퍼스널 컴퓨터, 및 기타 동종의 것 에 유용하도록 하는 특성의 유리한 조합을 나타낸다. 또한 열가소성 조성물을 제조하는 방법 및 그 방법으로 제조된 물품이 본 명세서에 개시된다.

본 개시내용은 본 명세서에서 기재된 상세한 설명, 실시예, 도면, 및 청구항을 참고로 더욱 쉽게 이해될 수 있다. 본 개시내용이 그 자체로, 물론, 다양할 수 있지만, 달리 구체화되지 않는 한 특정 열가소성 조성물, 물품, 디바이스, 시스템, 및/또는 개시된 방법에 제한되지 않는 것이 이해되어야 한다. 본 명세서에서 사용된 용어가 단지 특정 양태 기재의 목적을 위한 것이고 제한되도록 의도되지 않는 것이 또한 이해되어야 한다. 관련된 기술에서 통상적인 기술을 가진 자는, 본 개시내용의 유익한 결과를 여전히 수득하면서, 변화 및 변형이 본 명세서에서 기재된 본 개시내용의 다양한 양태에 실시될 수 있다는 것을 인식 및 인정할 것이다. 본 개시내용의 원하는 이점의 일부가 다른 특징의 이용 없이 본 개시내용의 특징의 일부 선택에 의해 수득될 수 있다는 것이 또한 분명할 것이다. 하기 설명은 본 개시내용의 원리의 실례로서 제공되고 이의 제한은 아니다. 본 개시내용의 요소의 다양한 조합, 예를 들어 동일한 독립 청구항에 종속하는 종속 청구항으로부터 요소의 조합은 본 개시내용에 의해 포괄된다.

달리 명확히 언급되지 않는 한, 본 명세서에서 제시된 임의의 방법이 특정 순서로 그것의 단계가 수행되도록 반드시 요구하는 것으로서 해석되는 것이 결코 의도되지 않는다. 방법 청구항이 특정 순서로 그 단계가 제한되는 청구항 또는 설명에서 구체적으로 언급하지 않는 경우, 어떤 점에서 순서가 추론되는 것이 결코 의도되지 않는다.

본 명세서에서 언급된 모든 공보는 공보가 인용되는 것과 함께 방법 및/또는 물질을 기재하기 위해 본 명세서에 참고로 편입된다.

본 명세서에서 사용된 용어가 단지 특정 양태 기술의 목적을 위한 것이고 제한되도록 의도되지 않는 것이 또한 이해되어야 한다. 명세서 및 청구항에서 사용된 바와 같이, 용어 "포함하는"은 양태 "으로 구성되는" 및 "으로 본질적으로 구성되는"을 포함할 수 있다. 달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술 및 과학 용어들은 본 개시내용이 속하는 당해 분야의 숙련가에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 본 명세서에서 그리고 후술하는 청구항에서, 본 명세서에서 정의될 수 있는 수많은 용어들이 참조될 것이다.

달리 구체화되지 않는 한, 평균 분자량은 중량 평균 분자량 (Mw)를 지칭하고 백분율은, 특별히 반대로 언급되지 않는 한, 그 성분이 포함되는 조성물의 총 중량을 기준으로 하는, 중량 백분율 (wt%)를 지칭한다. 모든 경우에, 범위의 조합이 주어진 조성물에 대하여 제공되는 경우, 모든 성분의 조합된 값은 100 wt.%를 초과하지 않는다.

본 개시내용의 개시된 열가소성 조성물 뿐만 아니라 방법 내에서 사용되는 열가소성 조성물 자체를 제조하는데 사용되는 성분 물질은 본 명세서에서 개시되어 있다. 이들 및 다른 물질은 본 명세서에서 개시되어 있고, 이들 물질의 조합, 서브셋, 상호작용, 그룹, 등이 개시되는 경우 이들 화합물의 각각의 다양한 개별 및 집단적인 조합 및 순열의 특정 참조가 명백하게 개시될 수 없는 반면, 각각은 본 명세서에서 구체적으로 고려되고 기재되는 것이 이해된다. 이러한 개념은, 비제한적으로, 본 개시내용의 열가소성 조성물의 제조 및 사용 방법에서 단계를 포함하는 본원의 모든 양태에 적용한다.

조성물 또는 물품에서 특정 요소 또는 성분의, 중량부로 명세서 및 끝맺는 청구항에서 참조는 중량부가 표현되는 조성물 또는 물품에서 요소 또는 성분과 임의의 다른 요소 또는 성분 사이 중량 관계를 나타낸다. 따라서, 성분 X의 2 중량부 및 성분 Y의 2 중량부를 함유하는 조성물에서, X 및 Y는 2:5의 중량 비로 존재하고, 추가의 성분이 화합물에서 함유되는지와 무관하게 그와 같은 비로 존재한다.

본 명세서에서 개시된 화합물은 표준 명명법을 사용하여 기재된다. 예를 들어, 임의의 지시된 그룹에 의해 치환되지 않은 임의의 위치는 지시된 바와 같이 결합, 또는 수소 원자에 의해 채워진 그것의 원자가를 갖는 것으로 이해된다.

본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어들 "수 평균 분자량" ("Mn") 및 "중량 평균 분자량" ("Mw")은 하기의 각각의 식에 의해 정의된다:

식 중, M_i는 사슬의 분자량이고, N_i는 그 분자량의 사슬의 수이다. Mn 및 Mw 둘 모두는 당해 분야의 숙련가에 잘 알려진 방법에 의해 폴리머, 예컨대 폴리카보네이트 폴리머 또는 폴리카보네이트-PMMA 코폴리머에 대해 측정될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어들 "다분산도 지수" 또는 "PDI"는 상호교환적으로 사용될 수 있고, 1 이상의 값을 가지며, 하기 식에 의해 정의된다:

본 명세서에서 사용된 바와 같은 용어들 "폴리카보네이트" 또는 "폴리카보네이트들"은 코폴리카보네이트, 호모폴리카보네이트 및 (co)폴리에스테르 카보네이트를 포함한다.

I. 열가소성 조성물

본 명세서에 기재된 개선된 열가소성 조성물은 상대적으로 양호한 기계적 특성을 나타내면서 향상된 도금 성능을 제공하는 레이저 직접 구조화 기술과 관련하여 특히 유용하다. 개시된 열가소성 조성물 일반적으로 LEXAN^TM XHT 코폴리머, 폴리카보네이트 - 실록산 코폴리머, 및 적어도 하나의 레이저 직접 구조화 첨가제의 첨가를 포함하는 폴리카보네이트 폴리머의 블렌드를 포함하고; 그리고 하나 이상의 추가의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.

개시된 열가소성 조성물은, 예를 들어, 개선된 기계적, 열적, 및/또는 형태적 특성을 나타낼 수 있다. 또한, 예를 들어, 열가소성 조성물은 다른 기계적 및 열적 특성에 부정적으로 영향을 주지 않으면서 개선된 연성 및 개선된 충격 강도 중 하나 또는 둘 모두를 나타낼 수 있다.

A. PPPBP/BPA (XHT ^TM 상표명) 수지 코폴리머

본 명세서에서 사용된 바와 같은 화합물 LEXAN^TM XHT는 2-페닐-3,3-비스(4-하이드록시페닐) 프탈이미딘 (PPPBP) 카보네이트 및 비스페놀 A (PPPBP/BPA) 코폴리카보네이트를 지칭하고, 이는 33 mol% 또는 약 33 mol % PPPBP 폴리카보네이트 - 또한 소위 3,3-비스(4-하이드록시페닐)-2-페닐이소인돌린-1-온을 포함한다. XHT 화합물은 고열 처리에서 색상이 더 안정한 것으로 증명될 수 있는 고내열성을 갖는 폴리카보네이트 코폴리머로서 개발되었다.

본 명세서에서 사용된 바와 같이 상호교환적으로 사용될 수 있는 용어들 "BPA" 또는 "비스페놀 A"는, 하기 식으로 표시되는 구조를 갖는 화합물을 지칭한다:

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BPA는 또한 명칭 4,4'-(프로판-2,2-디일)디페놀; p,p'-이소프로필리덴비스페놀; 또는 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판으로 칭할 수 있다. BPA는 CAS # 80-05-7를 갖는다.

본 명세서에서 사용된 바와 같이 상호교환적으로 사용될 수 있는 용어들 "BisAP" 또는 "비스페놀 AP"는, 하기 식으로 표시되는 구조를 갖는 화합물을 지칭한다:

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BisAP는 또한 명칭 4,4'-(1-페닐에틸리덴)비스페놀; 1,1-비스(4-하이드록시페닐)-1-페닐에탄으로 칭할 수 있고, CAS # 1571-75-1를 갖는다.

본 명세서에서 사용된 바와 같은 용어 "PPPBP"는 하기 식으로 표시되는 구조를 갖는 화합물을 지칭한다:

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PPPBP는 또한 하기 명칭: 2-페닐-3,3-비스(4-하이드록시페닐)프탈이미딘; N-페닐-3,3-비스(4-하이드록시페닐)프탈이미딘; 3,3-비스(4-하이드록시페닐)-2-페닐이소인돌린-1-온; 3,3-비스(4-하이드록시페닐)-2-페닐-2,3-디하이드로-1H-이소인돌-1-온으로 칭할 수 있다. PPPBP는 CAS # 6607-41-6를 갖는다.

본 명세서에서 사용된 바와 같이 상호교환적으로 사용될 수 있는 용어들 "BisAP 폴리카보네이트" 또는 "비스페놀 AP-PC"는, 폴리카보네이트 코폴리머를 지칭하고, 이 폴리머는 4,4′-(1-페닐에틸리덴)비스페놀 또는 BisAP 및 적어도 하나의 다른 디하이드록시 모노머 예컨대 비스페놀로부터 유래된 반복 카보네이트 단위를 포함한다. 예를 들어, BisAP-PC는 BisAP 및 비스페놀 A 모노머 단위를 포함하는 폴리카보네이트 코폴리머일 수 있다.

용어 "PPPBP -PC"는 PPPBP 및 적어도 하나의 다른 디하이드록시 모노머 예컨대 비스페놀 A로부터 유래된 반복 카보네이트 단위를 포함하는 폴리카보네이트 코폴리머를 지칭한다. 예를 들어, PPPBP-PC는 PPPBP 및 비스페놀 A 모노머 단위를 포함하는 폴리카보네이트 코폴리머일 수 있다.

PPPBP-PC 코폴리머 성분은 예시적인 양의 약 45 wt%, 약 50 wt%, 약 55 wt%, 약 60 wt%, 약 65 wt%, 약 70 wt%, 약 75 wt%, 약 80 wt%, 및 약 85 wt%를 포함하는 적어도 약 45 wt.% 내지 약 85 wt.%의 범위로, 또는 상기 상태 값들 중 임의의 2개로부터 유래된 양의 임의의 범위, 예를 들어, 약 45-55 wt%, 약 45-60 wt%, 약 60-85 wt%, 약 70-85 wt%, 약 75-85 wt.% 또는 약 80-85 wt.% 내에서 열가소성 조성물 내에 존재할 수 있다. 일부 예에서, PPPBP-PC 코폴리머 성분은 예시적인 양의 45 wt%, 50 wt%, 55 wt%, 60 wt%, 65 wt%, 70 wt%, 75 wt%, 80 wt%, 및 85 wt%를 포함하는 적어도 약 45 wt.% 내지 85 wt.%의 범위로, 또는 상기 상태 값들 중 임의의 2개로부터 유래된 양의 임의의 범위, 예를 들어, 45-55 wt%, 45-60 wt%, 60-85 wt%, 70-85 wt%, 75-85 wt.% 또는 80-85 wt.%. 내에서 열가소성 조성물 내에 존재할 수 있다. 특정 양태에서, 적어도 45 wt.%는, 상기 조성물이 열가소성 조성물의 최적의 적용 성능에 대해 유익할 수 있는 적어도 150 ℃의 열변형 온도에 도달하도록 할 수 있다. 열가소성 조성물 내의 최적의 성능에 대해, 50-55 wt%, 또는 약 50 wt.% 내지 약 55 wt.%가 바람직하다.

또 다른 양태에서, PPPBP-폴리카보네이트 코폴리머는 15,000 초과의 중량 평균 분자량을 가질 수 있고, 2-아릴-3, 3-비스 (4-하이드록시아릴) 프탈이미드 (아래에 도시됨)로부터 유래된 구조 단위를 15 몰 퍼센트 초과로 포함한다:

이 양태에서, R¹는 6 내지 25개의 탄소 원자를 갖는 아릴기 및 7-25개의 탄소 원자를 갖는 아르알킬기로 구성된 군으로부터 선택되고, 그리고 R2는 수소, 하이드로카르빌 그룹, 및 할로겐으로 구성된 군으로부터 선택되고; 및 2,2-비스 (4-하이드록시페닐) 프로판 (비스페놀 A)로부터 유래된 구조 단위의 나머지를 포함한다. 상기는 고열 폴리머로서 공지된 것을 기재하고 있다. 그와 같은 폴리머는 150 섭씨 온도 초과인 그것의 열변형 온도에 의해 정의될 수 있다. 또한, 상기에서 나타낸 화학 구조를 기반으로서 특성규명될 수 있다. 마지막으로, 고열 폴리머는 고열에서 그것의 일반적인 적용에 의해 특성규명될 수 있다. 즉, 전체적인 조성물이 150 ℃ 초과의 온도를 견딜 수 있는 폴리머의 화학 구조는 요소의 "고열" 본성을 정의한다.

B. 방향족 폴리카보네이트 폴리머 성분

본 명세서에서 사용된 바와 같은 용어 폴리카보네이트는 특정 폴리카보네이트 또는 폴리카보네이트 그룹만을 지칭하도록 의도되지 않지만, 오히려 아래의 일반식 (II)의 카보네이트 기의 반복 사슬을 함유하는 화합물의 부류 중 임의의 하나를 지칭한다:

(II)

식 중, R¹ 기의 총수의 적어도 60 퍼센트는 방향족 모이어티를 포함하고, 그것의 나머지는 지방족, 지환족, 또는 방향족 모이어티를 포함한다.

일 양태에서, 폴리카보네이트 물질은 미국 특허 번호 7,786,246에서 개시되고 기재된 폴리카보네이트 물질들 중 임의의 하나 이상을 포함할 수 있고, 상기 특허는 다양한 폴리카보네이트 열가소성 조성물 및 이의 제조 방법을 개시하는 특정 목적을 위해 그 전문이 본 명세서에 참고로 편입되어 있다.

폴리카보네이트 폴리머 성분은 카보네이트 단위 및 에스테르 단위를 포함하는 폴리머 단위의 다른 유형을 포함하는 코폴리머, 및 호모폴리카보네이트 및 코폴리카보네이트 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함할 수 있다. 이러한 유형의 예시적인 폴리카보네이트 코폴리머는 XHT의 첨가이다.

대표적인 폴리카보네이트는 본 개시내용 내에 예시된 것들을 포함한다.

폴리카보네이트는, 다양한 양태에서, 용융 중합 공정 에 의해 제조될 수 있다. 그와 같은 공정은 잘 알려져 있어서, 본 명세서에 기재될 필요는 없다.

폴리카보네이트 성분은 예시적인 양의 10 wt%, 15 wt%, 20 wt%, 25 wt%, 30 wt%, 35 wt%, 40 wt%, 45 wt%, 50 wt%, 및 55 wt%를 포함하는 약 5 wt.% 내지 약 55 wt.%, 또는 5 wt.% 내지 55 wt.%의 값의 하단에서 한정된 범위에서, 또는 상기 상태 값들 중 임의의 2개로부터 유래된 양의 임의의 범위, 예를 들어, 5-20 wt%, 20-50 wt%, 30-45 wt%, 35-40 wt%, 또는 50-55 wt.% 내에 열가소성 조성물 내에 존재할 수 있다. 추가 예에서, 폴리카보네이트 성분은 예시적인 양의 약 10 wt.%, 약 15 wt.%, 약 20 wt.%, 약 25 wt.%, 약 30 wt.%, 약 35 wt.%, 약 40 wt%, 약 45 wt%, 약 50 wt%, 및 약 54 wt%을 포함하는 약 5 wt.% 내지 약 55 wt.%의 값에 의한 하단에서 한정된 범위로, 또는 상기 상태 값들 중 임의의 2개로부터 유래된 양의 임의의 범위, 예를 들어, 약 5-20 wt.%, 약 20-50 wt.%, 약 30-45 wt%, 약 35-40 wt%, 또는 약 50-55 wt.% 내에 열가소성 조성물 내에 존재할 수 있다. 현저히, 10-15 wt%, 또는 약 10 wt.% 내지 약 15 wt.%의 폴리카보네이트가 열가소성 조성물 내에서 최적의 성능을 위해 바람직하다.

폴리카보네이트 성분이 2종 이상의 폴리카보네이트 폴리머의 블렌드를 포함하는 양태에서, 폴리카보네이트 성분 내에 존재하는 각각의 폴리카보네이트 폴리머가 폴리카보네이트 폴리머 성분의 총중량 백분율에 대해 임의의 원하는 양으로 존재할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

C. 폴리카보네이트 - 실록산 코폴리머

개시된 열가소성 조성물은 추가로, 폴리카보네이트-실록산 블록 코폴리머 성분을 포함한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 폴리카보네이트-실록산 코폴리머는 LEXAN^TM EXL-PC (폴리카보네이트) (SABIC^TM로부터 상업적으로 입수가능)와 같다. 특정 조성물은 폴리카보네이트-실록산 코폴리머가 없거나 실질적으로 없거나, 없다.

대표적인 폴리카보네이트-실록산 코폴리머는 본 명세서 내에서 예시된 것들을 포함한다. 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머의 비-제한적인 예는 SABIC Innovative plastics으로부터 이용가능한 다양한 코폴리머를 포함할 수 있다. 일 양태에서, 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머는 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머의 총중량을 기준으로 6 중량 % 폴리실록산 함량을 함유할 수 있다. 다양한 양태에서, 6 중량 % 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)를 가질 수 있다. 또 다른 예에서, 폴리실록산-폴리카보네이트 블록은 폴리실록산 블록 코폴리머의 총중량을 기준으로 20 중량 % 폴리실록산을 포함할 수 있다. 예를 들어, 적절한 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머는 파라-큐밀 페놀 (PCP)로 말단-캡핑되고 20 % 폴리실록산 함량을 갖는 비스페놀 A 폴리실록산-폴리카보네이트 코폴리머일 수 있다 (참조 C9030P, EXL C9030P로서 SABIC^TM로부터 상업적으로 입수 가능).

특정 양태에서, 적어도 하나의 폴리카보네이트-실록산 코폴리머는 약 0.1 wt%, 1 wt.% 2 wt%, 3 wt.%, 4 wt.% 또는 5 wt%, 또는 약 0.1 wt%, 약 1 wt%, 약 2 wt%, 약 3 wt.%, 약 4 wt.% 또는 약 5 wt.%의 값에 의한 하단에서, 그리고 약 15 wt%, 14 wt%, 13 wt%, 12 wt%, 11 wt%, 또는 10 wt%, 또는 약 15 wt%, 약 14 wt%, 약 13 wt%, 약 12 wt%, 약 11 wt%, 또는 약 10 wt.%의 값에 의한 상단에서 한정된 범위의 양으로 존재한다.

일부 양태에서, 2종 이상의 폴리카보네이트-실록산 코폴리머가 사용될 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 말단-캡핑된 및 하이드록시 종결된 물질의 블렌드가 사용될 수 있다. 다른 구현예에서, 상이한 비의 실록산을 갖는 유사한 화합물의 블렌드가 또한 사용될 수 있다.

개시된 폴리카보네이트-실록산 코폴리머 블록 코폴리머는 또한 말단-캡핑될 수 있다. 예를 들어, 개시내용의 양태에 따르면, 폴리카보네이트-실록산 코폴리머 블록 코폴리머는 p-큐밀-페놀로 말단 캡핑될 수 있다.

폴리카보네이트-실록산 코폴리머 성분은 i 예시적인 양의 1 wt%, 2 wt%, 5 wt%, 7 wt%, 10 wt%, 또는 15wt%, 또는 약 1 wt.%, 약 2 wt.%, 약 5 wt.%, 약 7 wt.%, 약 10 wt.%, 또는 약 15 wt.%를 포함하는 본 명세서에서 규정된 범위 내, 또는 이들 값에 의해 한정된 임의의 범위 내의 임의의 원하는 양으로 열가소성 조성물 내에 존재할 수 있다. 현저히, 더 나은 기계적 성능는 다량의 폴리카보네이트-실록산 코폴리머로 달성될 수 있다. 5 wt.% 초과는 열가소성 조성물의 기계적 성능을 향상시킬 것이다. 최적의 성능에 대해, 8-10 wt.%, 또는 약 8 내지 약 10 wt.% 폴리카보네이트-실록산 코폴리머가 바람직하다.

D. 레이저 직접 구조화 첨가제

개시된 열가소성 조성물은 추가로, 종래의 레이저 직접 구조화 첨가제 첨가제를 포함하되, 이는, 레이저로 활성화한 후에, 전도성 경로가 후속적인 표준 금속화 또는 도금 공정에 의해 형성될 수 있도록 - 즉, LDS 첨가제가 레이저에 노출될 때, 후속적인 금속화 또는 도금 공정, 예컨대 구리 도금, 금 도금, 니켈 도금, 은 도금, 아연 도금, 주석 도금 등 동안에 결정 성장을 위해 핵으로서 작용하는 금속 원소가 방출 또는 활성화되도록 선택된다.

대표적인 LDS 첨가제는 본 명세서의 실시예 섹션 내에 예시된 것들을 포함한다. 상업적으로 입수가능한 레이저 직접 구조화 첨가제의 예시적인 및 비-제한적인 예는 Shepherd Color company사로부터 상업적으로 입수가능한 블랙 1G 안료 흑색 28(The)를 포함한다. 블랙 1G 안료 흑색 28은 구리 크로마이트를 포함하고, 스피넬 유형 결정 구조를 갖는다. 또 다른 예시적인 상업적으로 입수가능한 레이저 직접 구조화 첨가제는 PK3095 흑색 안료 (Ferro Corp.(USA)로부터 상업적으로 입수가능)이다. PK3095는, 예를 들어, X-선 광전자 분광법 XPS를 사용하여 측정시, 크로뮴 옥사이드 (Cr₂O₃, Cr₂O₄ ^2-, Cr₂O₇ ^2-) 및 구리 (CuO)의 옥사이드를 포함한다. PK3095 흑색 안료는 또한 스피넬 유형 결정 구조를 갖는다.

일부 양태에서, 적어도 하나의 레이저 직접 구조화 첨가제는 0.5 wt%, 1 wt%, 2 wt%, 3 wt%, 4 wt%, 또는 5 wt.%의 하한치 및 10 wt%, 9 wt%, 8 wt%, 7 wt%, 또는 6 wt%의 상한치를 갖는 범위, 예를 들어, 7 내지 9 wt%, 4 내지 8 wt.%의 범위, 또는 약 7 wt.%의 양으로 본 조성물 내에 존재한다. 추가 양태에서, 적어도 하나의 레이저 직접 구조화 첨가제는 약 0.5 wt.%, 약 1 wt.%, 약 2 wt.%, 약 3 wt.%, 약 4 wt.%, 약 5 wt.%, 약 6 wt.%, 또는 약 7 wt.%의 하한치 및 약 10 wt.%, 약 9 wt.%, 약 8 wt.%, 약 7 wt.%, 또는 약 6 wt.%의 상한치를 갖는 범위, 예를 들어, 약 7 내지 약 9 wt.%, 약 4 내지 약 8 wt.%의 범위, 또는 약 7 wt.%의 양으로 본 조성물 내에 존재한다. 최적의 성능에 대해, 5 내지 8 wt%, 또는 약 5 wt.% 내지 약 8 wt.%의 LDS 첨가제가 바람직하다.

E. 선택적인 열가소성 조성물 첨가제

개시된 열가소성 조성물은 적어도 하나의 올리고머성 실록산 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 종래의 레이저 직접 구조화 첨가제는 베이스 열가소성 수지 조성물에 해롭고 그것의 특성에 부정적으로 영향을 줄 수 있지만, 실록산 첨가제의 존재는 또한 원하는 성능 특성을 유지하거나 나타내면서도 레이저 직접 구조화에서 사용하기에 적합한 열가소성 조성물을 제공하는 상기 역효과를 완화시킨다.

본 개시내용의 양태에 따르면, 올리고머성 실록산 첨가제는 LDS 첨가제의 표면 pH를 변형시킬 수 있거나, 또는 함께, 실록산 및 LDS 첨가제는 충전제 조성물의 표면 pH를 변화시킬 수 있다. 또 다른 양태에서, 충전제 조성물은 아미노 실록산 첨가제 및 화학 결합을 형성하는 구리 크로메이트 옥사이드를 포함한다.

일부 양태에서, 실록산 첨가제는 폴리카보네이트 폴리머, 레이저 직접 구조화 첨가제, 및 임의의 추가 성분과 함께 압출 공정 동안에 직접 첨가된다. 다른 양태에서, 레이저 직접 구조화 첨가제는 실록산 첨가제으로 전처리될 수 있다. 대안적으로, 레이저 직접 구조화 첨가제는 커플링제 및/또는 상용화제로 처리될 수 있고 그 다음 공정의 제2 단계로서 압출에 공급될 수 있다. 변형 공정 또는 압출 공정은, 예를 들어, 수행된 실온 또는 23^oC에서 수행될 수 있다.

실록산 첨가제는 그 본성이 폴리머 또는 올리고머성일 수 있거나, 대안적으로, 모노머성 또는 단일 화합물일 수 있다. 적어도 하나의 충전제 조성물은 적어도 하나의 실록산 첨가제를 포함한다. 적어도 하나의 실록산 첨가제는, 예를 들어, 아미노기, 페닐기, 및 에폭시기로부터 선택된 작용기를 포함할 수 있다. 실록산 첨가제의 비-제한적인 예는 에폭시실란, 아미노실란, 아미노실록산, 또는 페닐실록산을 포함할 수 있다. 일 양태에서, 실록산 첨가제는 아미노실록산을 포함한다. 또 다른 양태에서, 실록산 첨가제는 페닐 실록산을 포함한다.

개시된 열가소성 조성물은 성형된 열가소성 부품의 제조에서 종래에 사용된 하나 이상의 첨가제를 선택적으로 포함하고, 단, 선택적인 첨가제는 수득한 조성물의 원하는 특성에 부정적으로 영향을 주지 않는다. 선택적인 첨가제의 혼합물이 또한 사용될 수 있다. 그와 같은 첨가제는 적합한 시간에, 복합체 혼합물을 형성하기 위한 성분의 혼합 동안에 혼합될 수 있다. 예를 들어, 개시된 열가소성 조성물은 하나 이상의 충전제, 가소제, 안정화제, 대전방지 제제, 난연제, 충격 보강제, 착색제, 산화방지제, 및/또는 금형 이형제를 포함할 수 있다. 일 양태에서, 본 조성물은 추가로, 산화방지제, 난연제, 무기 충전제, 및 안정화제로부터 선택된 하나 이상의 선택적인 첨가제를 포함한다.

예시적인 열 안정화제는, 예를 들어, 오르가노 포스파이트; 포스포네이트; 포스페이트, 또는 전술한 열 안정화제 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. 열 안정화제는 임의의 충전제를 제외한 총 조성물의 100 중량부를 기준으로, 0.01 내지 0.5 중량부 (pbw), 또는 약 0.01 내지 약 0.5 pbw의 양으로 일반적으로 사용된다.

예시적인 산화방지제는, 예를 들어, 오르가노포스파이트; 알킬화된 모노페놀 또는 폴리페놀; 폴리페놀과 디엔과의 알킬화된 반응 생성물; 파라-크레졸 또는 디사이클로펜타디엔의 부틸화된 반응 생성물; 알킬화된 하이드로퀴논; 하이드록실화된 티오디페닐 에테르; 알킬리덴-비스페놀; 벤질 화합물; 베타-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)-프로피온산의 아미드 또는 에스테르; 베타-(5-tert-부틸-4-하이드록시-3-메틸페닐)-프로피온산과 1가 또는 다가 알코올과의 에스테르; 티오알킬 또는 티오아릴 화합물의 에스테르; 또는 전술한 산화방지제 중 적어도 하나를 포함하는 조성물을 포함한다. 산화방지제는 임의의 충전제를 제외한 총 조성물의 100 중량부를 기준으로, 0.01 내지 0.5 중량부(pbw), 또는 약 0.01 내지 약 0.5 pbw의 양으로 일반적으로 사용된다.

개시된 열가소성 조성물은 추가로, 선택적인 충전제, 예컨대, 예를 들어, 무기 충전제 또는 보강제를 포함할 수 있다. 충전제의 특정 조성은, 존재한다면, 변할 수 있고, 단, 충전제는 열가소성 조성물의 잔존 성분과 화학적으로 양립가능하다. 일 양태에서, 열가소성 조성물은 미네랄 충전제 예컨대 탈크를 포함한다.

또 다른 양태에서, 예시적인 충전제는 하기를 포함할 수 있다: 금속 실리케이트 및 실리카 분말; 붕소-함유; 알루미늄 (Al), 마그네슘 (Mg), 또는 티타늄 (Ti)의 옥사이드; 무수 또는 수화된 황산칼슘; 규회석; 중공 및/또는 속 찬 유리 구형체; 카올린; 단일 결정 금속 또는 무기 섬유 또는 "위스커"; 유리 또는 탄소 섬유 (평평한 유리 섬유를 포함하는 연속 및 세절된 섬유를 포함함); 몰리브데늄 (Mo) 또는 아연 (Zn)의 설파이드; 바륨 화합물; 금속 및 금속산화물; 박편 충전제; 섬유질 충전제; 성유를 형성할 수 있는 유기 폴리머로부터 형성된 짧은 무기 섬유 보강하는 유기 섬유질 충전제 (예를 들어, 폴리에테르 에테르 케톤 (PEEK), 폴리에테르이미드 (PEI), 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE), 폴리페닐렌 설파이드 (PPS)); 및 충전제 및 보강제 예컨대 마이카, 점토, 펠드스파, 연진, 필라이트, 석영, 규암, 펄라이트, 트리폴리, 규조토, 카본블랙, 등, 또는 전술한 충전제 또는 보강제 중 적어도 하나를 포함하는 조합물.

예시적인 광안정제는, 예를 들어, 벤조트리아졸, 2-(2-하이드록시-5-tert-옥틸페닐)-벤조트리아졸 및 2-하이드록시-4-n-옥톡시 벤조페논 또는 이들의 조합을 포함한다. 광안정제는 임의의 충전제를 제외한 총 조성물의 100 중량부를 기준으로, 0.1 내지 1.0 pbw 또는 약 0.1 내지 약 1.0 pbw의 양으로 일반적으로 사용된다.

예시적인 가소제는, 예를 들어, 프탈산 에스테르 예컨대 디옥틸-4,5-에폭시-헥사하이드로프탈레이트, 트리스-(옥톡시카보닐에틸)이소시아누레이트, 트리스테아린, 에폭시화된 대두 오일 등, 또는 전술한 가소제 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. 가소제는 임의의 충전제를 제외한 총 조성물의 100 중량부를 기준으로, 0.5 내지 3.0 pbw, 또는 약 0.5 내지 약 3 pbw의 양으로 일반적으로 사용된다.

예시적인 대전방지제는, 예를 들어, 글리세롤 모노스테아레이트, 나트륨 스테아릴 설포네이트, 나트륨 도데실벤젠설포네이트 등, 또는 전술한 대전방지제의 조합을 포함한다. 일 양태에서, 탄소 섬유, 탄소 나노섬유, 탄소 나노튜브, 카본블랙, 또는 전술한 것의 임의의 조합물은 조성물을 정전기적으로 소산시키는 화학 대전방지제를 함유하는 폴리머 수지에서 사용될 수 있다.

예시적인 이형제 또는 윤활제는 예를 들어 스테아레이트 (금속 또는 알킬 스테아레이트 포함) 또는 왁스를 포함한다. 사용될 때, 이형제는 임의의 충전제를 제외한 총 조성물의 100 중량부를 기준으로, 0.1 내지 1.0 pbw 또는 약 0.1 내지 약 1 pbw, 또는 0.1 내지 5 pbw 또는 약 0.1 pbw 내지 약 5 pbw의 양으로 일반적으로 사용된다.

개시된 열가소성 조성물은 선택적으로 난연제 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 존재하는 경우, 난연제 첨가제는 하나 이상의 포스페이트-함유 또는 할로겐-함유 물질를 포함할 수 있다. 난연제 첨가제는 일반적으로 상업적으로 입수가능하다.

추가로, 유동 및 다른 특성을 개선하는 물질은 조성물, 예컨대 저분자량 탄화수소 수지에 첨가될 수 있다. 특히 유용한 부류의 저분자량 탄화수소 수지는 석유 크래킹으로부터 수득된 불포화된 C₅ 내지 C₉ 모노머, 예를 들어 C_5-12 올레핀 또는 디올레핀 또는 방향족 탄화수소로부터 유래된 석유 C₅ 내지 C₉ 공급원료로부터 유래된 것들이다.

II. 제조 방법

일 양태에서, 상기 방법은 형성된 블렌드 조성물로부터 성형 부품을 형성하는 것을 포함한다. 또 다른 양태에서, 본 방법은 추가로, 성형 부품에 대해 레이저 직접 구조화 공정을 수행하는 것을 포함한다.

추가 양태에서, 본 개시내용은 본 명세서에 기재된 열가소성 조성물을 제조하는 방법에 관한 것이고, 상기 방법은 블렌딩된 조성물을 형성하는 것을 포함한다. 본 개시내용은 열가소성 조성물을 포함하고, 각각은 (a) 5 wt.% 내지 54 wt.%, 또는 약 5 wt.% 내지 약 55 wt.%의 적어도 하나의 방향족 폴리카보네이트; (b) 45 wt.% 내지 85 wt.%, 또는 약 45 wt.% 내지 약 85 wt.%의 적어도 하나의 고열 PPPBP-폴리카보네이트 코폴리머; (c) 0 wt.% 초과 내지 15 wt.%, 또는 0 wt.% 초과 내지 약 15 wt.%의 적어도 하나의 폴리카보네이트-실록산 코폴리머; 및 (d) 0.5 wt.% 내지 10 wt.%, 또는 약 0.5 wt.% 내지 약 10 wt.%의 적어도 하나의 레이저 직접 구조화 첨가제를 포함하고; 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 금속산화물; 금속산화물 코팅된 충전제; 또는 이들의 조합으로부터 선택된 충전제이고; 상기 조성물은 레이저를 사용하여 활성화된 후에 도금될 수 있고; 그리고 상기 조성물은 ASTM D 648로 측정시, 150 ℃ 초과의 열변형 온도를 갖는다.

또 다른 양태에서, 본 방법은 3개의 단계를 수반한다: 1) 사출 성형, 2) 레이저 구조화, 및 선택적으로 3) 레이저 구조화된 조성물의 금속화.

추가 양태에서, 사출 성형 단계 동안, 레이저 직접 구조화 첨가제 및 실록산 첨가제는 폴리카보네이트 폴리머 및 하나의 폴리카보네이트 - 실록산 코폴리머와 혼합될 수 있다. 또 다른 양태에서, 블렌드 조성물은 추가로, 산화방지제, 난연제, 무기 충전제, 및 안정화제로부터 선택된 하나 이상의 선택적인 첨가제를 포함한다. 또 추가의 양태에서, 단일 샷(shot) 사출 성형은 레이저 구조화될 부품 또는 물품을 생산하기 위해 사용될 수 있다. 적어도 일 양태에서, 열가소성 조성물은 이러한 단계에서 혼합되고 LDS 공정에서 사용될 수 있다. 또 다른 양태에서, 추가 성분은 이러한 단계 후에 열가소성 조성물에 첨가될 수 있다.

폴리카보네이트 열가소성 조성물은 다양한 당해 분야에서 공지된 방법에 의해 제조될 수 있다. 예를 들어, 분말화된 폴리카보네이트, 및 다른 선택적인 성분은 먼저, 고속 혼합기에서 또는 핸드 믹싱으로 임의의 충전제와 선택적으로 블렌딩된다. 그 다음 블렌드는 호퍼를 통해 2축 압출기의 목부분에 공급된다. 대안적으로, 성분 중 적어도 하나는 사이드스터퍼를 통해 목 및/또는 다운스트림에서 압출기 속에 직접적으로 공급함으로써, 또는 원하는 폴리머와 마스터 배치 속에 배합됨으로써 그리고 압출기 속에 공급됨으로써 조성물 속에 편입될 수 있다. 압출기는 조성물을 유동시키는데 필요한 것보다 더 높은 온도에서 일반적으로 작동된다. 압출물은 수조에서 즉시 켄칭 및 펠릿화될 수 있다. 그렇게 제조된 펠릿은 원하는 대로 1/4인치 길이일 수 있다. 그와 같은 펠릿은 후속적인 성형, 형상화, 또는 형성에 사용될 수 있다.

추가 양태에서, 레이저 구조화 단계 동안, 레이저는 레이저 구조화 단계 동안 전도성 경로를 형성하기 위해 사용된다. 레이저 구조화 단계는 레이저 직접 구조화 또는 레이저 에칭을 포함할 수 있다. 추가 양태에서, 레이저 에칭은 활성화된 표면을 제공하기 위해 수행된다. 추가 양태에서, 적어도 하나의 레이저 빔은 레이저 구조화 단계 동안 열가소성 조성물의 표면에서 적어도 하나의 패턴을 작도한다. 또 다른 양태에서, 이용된 충전제 조성물은 적어도 하나의 금속 핵을 방출시킬 수 있다. 방출되고 있는 적어도 하나의 금속 핵은 환원성 구리 (또는 다른 금속) 도금 공정에 대하여 촉매로서 작용할 수 있다.

레이저 에칭은 (a) 30 킬로헤르츠 (kHz) 내지 110 kHz, 또는 약 30 kHz 내지 약 110 kHz의 주파수, 및 1 미터 /초 (m/s) 내지 5 m/s, 또는 약 1 m/s 내지 약 5 m/s의 속도; 또는 (b) 40 kHz 내지 100 kHz, 또는 약 40 kHz 내지 약 100 kHz의 주파수, 및 2 m/s 내지 4 m/s 또는 약 2 m/s 내지 약 4 m/s의 속도와 1 와트 (W) 내지 10 W, 또는 약 1 와트 내지 약 10 와트, 전력에서 수행된다. 또 다른 양태에서, 레이저 에칭은 40 kHz 또는 약 40 kHz의 주파수 및 2 m/s 또는 약 2 m/s의 속도와 3.5 W 또는 약 3.5 와트 전력에서 수행된다.

추가 양태에서, LDS 공정은 굴곡 표면의 형성을 초래할 수 있다. 굴곡 표면은 동판과 열가소성 조성물 사이 접착을 제공하는 열가소성 조성물에서 폴리머 매트릭스와 동판을 얽히게 할 수 있다.

금속화 단계는, 다양한 양태에서, 종래의 무전해 또는 전해 도금 기술을 사용하여 (예를 들어, 무전해 구리 도금조를 사용하여) 수행될 수 있다. 또 추가의 양태에서, 금속화는 하기 단계를 포함할 수 있다: a) 에칭된 표면을 세척하는 단계; b) 트랙의 빌드-업을 첨가하는 단계; 및 c) 도금하는 단계.

III. 제조 물품

열가소성 조성물을 포함하는 형상화된, 형성된, 또는 성형 물품이 또한 제공된다. 열가소성 조성물은 여러가지의 수단 예컨대 사출 성형, 압출, 회전 성형, 취입 성형 및 열성형에 의해 유용한 형상화된 물품으로 성형되어 물품 예컨대, 예를 들어, 퍼스널 컴퓨터, 노트북 및 휴대용 컴퓨터, 휴대폰 안테나 및 다른 그와 같은 통신 장비, 의료 응용, RFID 적용, 자동차 적용, 및 기타 동종의 것을 형성할 수 있다.

본 명세서에 개시된 블렌딩된 열가소성 조성물, 또는 화합물은, 본 명세서의 다른 곳에 기재된 바와 같이 23 ℃ 또는 -20 ℃에서 양호한 기계적 특성, 예를 들어, 노치 아이조드 충격 에너지를 유지하면서 강력한 도금 성능을 제공한다. 기계적 특성의 평가는 몇 개의 표준 (예를 들어, ASTM D 256)에 따라 다양한 시험, 예컨대 아이조드 시험, 샤르피 시험, Gardner 시험, 등을 통해 수행될 수 있다. 반대로 명시되지 않는 한, 본 명세서에 기재된 모든 시험 표준은 본원의 출원 시에 유효한 가장 최근 표준을 지칭한다.

몇 개의 양태에서, LDS 화합물은 고정된 장입 양의 LDS 첨가제, 예컨대 구리 크로뮴 옥사이드, 및 가변량의 열가소성 기재 수지를 포함한다. 그와 같은 양태에서, 고정된 장입 양의 안정화제, 산화방지제, 및 금형 이형제는 LDS 화합물 내에 유지되었다.

일 양태에서, 본 물품은 하기를 포함하는 조성물을 압출 성형 또는 사출 성형의 생성물을 포함한다: (a) 5 wt.% 내지 55 wt.% 또는 약 5 wt.% 내지 약 55 wt.%의 적어도 하나의 방향족 폴리카보네이트; (b) 45 wt.% 내지 85 wt.% 또는 약 45 wt.% 내지 약 85 wt.%의 적어도 하나의 고열 PPPBP-폴리카보네이트 코폴리머; (c) 0 wt.% 내지 15 wt.% 또는 0 wt.% 초과 내지 약 15 wt.%의 적어도 하나의 폴리카보네이트-실록산 코폴리머; 및 (d) 0.5 wt.% 내지 10 wt.% 또는 약 0.5 wt.% 내지 약 10 wt.%의 적어도 하나의 레이저 직접 구조화 첨가제; 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 금속산화물; 금속산화물 코팅된 충전제; 또는 이들의 조합으로부터 선택된 충전제이고; 상기 조성물은 레이저를 사용하여 활성화된 후에 도금될 수 있고; 그리고 상기 조성물은 ASTM D 648로 측정시, 150 ℃ 초과의 열변형 온도를 갖는다.

이러한 성형은 XHT 코폴리머의 첨가의 결과로서 극적으로 증가된 내열성을 포함하고, 따라서 상기 조성물은, 조성물이 겪은 고온 공정의 요건에 부합할 수 있다.

충격 강도가 LEXAN^TM XHT 수지 코폴리머의 첨가에 의해 부정적으로 영향을 받지만, 폴리카보네이트-실록산 코폴리머의 첨가는 이러한 특성을 회복하고 고 HDT 성능 온도를 유지한다.

추가 양태에서, 성형 물품은 레이저에 의한 활성화에 의해 형성된 전도성 경로를 추가로 포함한다. 또 추가의 양태에서, 물품은 전도성 경로 상에 도금된 금속층을 추가로 포함한다.

다양한 양태에서, 열가소성 조성물은 전자장치의 분야에서 사용될 수 있다. 추가 양태에서, 3D MID, LDS 공정, 또는 열가소성 조성물을 사용할 수 있는 분야의 비-제한적인 예는 전기, 전기-기계적, 무선 주파수 (RF) 기술, 전기통신, 자동차, 항공, 의료, 센서, 군용, 및 보안을 포함한다.

일 양태에서, 본 개시내용에 따른 성형 물품은 전술한 분야 중 하나 이상에서 디바이스를 생산하도록 사용될 수 있다. 3차원 (3D) 성형 회로 부품 (MIDs), LDS 공정, 또는 본 개시내용에 따른 열가소성 조성물을 사용할 수 있는 그와 같은 디바이스는, 예를 들어, 컴퓨터 디바이스, 가전 제품, 장식 디바이스, 전자기 간섭 디바이스, 인쇄 회로, Wi-Fi 디바이스, 블루투스 디바이스, 범지구 위치확인 시스템 (GPS) 디바이스, 셀룰러 안테나 디바이스, 스마트폰 디바이스, 자동차 장치, 군용 디바이스, 항공우주 디바이스, 의료 기기, 예컨대 보청기, 센서 디바이스, 안전 디바이스, 차폐 장치, 무선 주파수 (RF) 안테나 디바이스, 또는 무선 주파수 식별 (RFID) 디바이스를 포함한다.

추가 양태에서, 수득한 개시된 조성물은 임의의 원하는 형상화된, 형성된, 또는 성형 물품을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 개시된 열가소성 조성물은 여러가지의 수단 예컨대 사출 성형, 압출, 회전 성형, 취입 성형 및 열성형에 의해 유용한 형상화된 물품으로 성형될 수 있다. 전술한 바와 같이, 개시된 열가소성 조성물은 특히 전자 부품 및 디바이스의 제조에서 사용하기에 매우 적합하다. 이와 같이, 일부 양태에 따르면, 개시된 열가소성 조성물은 물품 예컨대 인쇄 회로 기판 캐리어, 번인 시험 소켓, 하드 디스크 드라이브용 플렉스 브래킷, 및 기타 동종의 것을 형성하기 위해 사용될 수 있다.

양태

본 개시내용은 적어도 하기 양태들을 포함한다.

양태 1. 하기를 포함하는 열가소성 조성물: (a) 약 5 wt.% 내지 약 55 wt.%의 적어도 하나의 방향족 폴리카보네이트; (b) 약 45 wt.% 내지 약 85 wt.%의 적어도 하나의 고내열성 PPPBP-폴리카보네이트 코폴리머; (c) 0 wt.% 초과 내지 약 15 wt.%의 적어도 하나의 폴리카보네이트-실록산 코폴리머; 및 (d) 약 0.5 wt.% 내지 약 10 wt.%의 적어도 하나의 레이저 직접 구조화 첨가제; 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 금속산화물; 금속산화물 코팅된 충전제; 또는 이들의 조합으로부터 선택된 충전제이고; 상기 열가소성 조성물은 레이저를 사용하여 활성화된 후에 도금될 수 있고; 그리고 상기 조성물은 ASTM D 648로 측정시, 150 섭씨 온도 초과의 열변형 온도를 갖는다.

양태 2. 하기로 본질적으로 구성된 열가소성 조성물: (a) 약 5 wt.% 내지 약 55 wt.%의 적어도 하나의 방향족 폴리카보네이트; (b) 약 45 wt.% 내지 약 85 wt.%의 적어도 하나의 고내열성 PPPBP-폴리카보네이트 코폴리머; (c) 0 wt.% 초과 내지 약 15 wt.%의 적어도 하나의 폴리카보네이트-실록산 코폴리머; 및 (d) 약 0.5 wt.% 내지 약 10 wt.%의 적어도 하나의 레이저 직접 구조화 첨가제; 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 금속산화물; 금속산화물 코팅된 충전제; 또는 이들의 조합으로부터 선택된 충전제이고; 상기 열가소성 조성물은 레이저를 사용하여 활성화된 후에 도금될 수 있고; 그리고 상기 조성물은 ASTM D 648로 측정시, 150 섭씨 온도 초과의 열변형 온도를 갖는다.

양태 3. 하기로 구성된 열가소성 조성물: (a) 약 5 wt.% 내지 약 55 wt.%의 적어도 하나의 방향족 폴리카보네이트; (b) 약 45 wt.% 내지 약 85 wt.%의 적어도 하나의 고내열성 PPPBP-폴리카보네이트 코폴리머; (c) 0 wt.% 초과 내지 약 15 wt.%의 적어도 하나의 폴리카보네이트-실록산 코폴리머; 및 (d) 약 0.5 wt.% 내지 약 10 wt.%의 적어도 하나의 레이저 직접 구조화 첨가제; 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 금속산화물; 금속산화물 코팅된 충전제; 또는 이들의 조합으로부터 선택된 충전제이고; 상기 열가소성 조성물은 레이저를 사용하여 활성화된 후에 도금될 수 있고; 그리고 상기 조성물은 ASTM D 648로 측정시, 150 섭씨 온도 초과의 열변형 온도를 갖는다.

양태 4. 하기를 포함하는 열가소성 조성물: (a) 5 wt.% 내지 55 wt.%의 적어도 하나의 방향족 폴리카보네이트; (b) 45 wt.% 내지 85 wt.%의 적어도 하나의 고내열성 PPPBP-폴리카보네이트 코폴리머; (c) 0 wt.% 초과 내지 15 wt.%의 적어도 하나의 폴리카보네이트-실록산 코폴리머; 및 (d) 0.5 wt.% 내지 10 wt.%의 적어도 하나의 레이저 직접 구조화 첨가제; 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 금속산화물; 금속산화물 코팅된 충전제; 또는 이들의 조합으로부터 선택된 충전제이고; 상기 열가소성 조성물은 레이저를 사용하여 활성화된 후에 도금될 수 있고; 그리고 상기 조성물은 ASTM D 648로 측정시, 150 섭씨 온도 초과의 열변형 온도를 갖는다.

양태 5. 청구항 1에 있어서, 상기 고내열성 PPPBP-폴리카보네이트 코폴리머는 15,000 초과의 중량 평균 분자량을 가지며, 2-아릴-3, 3-비스 (4-하이드록시아릴) 프탈이미드 (식 I):

(I)

(식 중, R1는 6 내지 25개의 탄소 원자를 갖는 아릴기 및 7-25개의 탄소 원자를 갖는 아르알킬기로 구성된 군으로부터 선택되고, 그리고 R2는 수소, 하이드로카르빌 그룹, 및 할로겐으로 구성된 군으로부터 선택됨)로부터 유래된 구조 단위를 15 몰 퍼센트 초과로 포함하고; 그리고 2,2-비스 (4-하이드록시페닐) 프로판 (비스페놀 A)로부터 유래된 구조 단위의 나머지를 포함하는 열가소성 조성물.

양태 6. 청구항 1에 있어서, 상기 고내열성 PPPBP-폴리카보네이트 코폴리머의 상기 함량 내의 함유는 상기 고내열성 PPPBP-폴리카보네이트 코폴리머가 없는 열가소성 조성물의 열변형 온도와 비교하여, 상기 전체적인 열가소성 조성물의 열변형 온도를 약 5% 내지 약 30%까지 상승시키는 열가소성 조성물.

양태 7. 청구항 1에 있어서, 상기 고내열성 PPPBP-폴리카보네이트 코폴리머의 상기 함량 내의 함유는 상기 고내열성 PPPBP-폴리카보네이트 코폴리머가 없는 열가소성 조성물의 열변형 온도와 비교하여, 상기 전체적인 열가소성 조성물의 열변형 온도를 5% 내지 25%까지 상승시키는 열가소성 조성물.

양태 8. 청구항 1에 있어서, 상기 고내열성 PPPBP-폴리카보네이트 코폴리머의 상기 함량 내의 함유는 상기 고내열성 PPPBP-폴리카보네이트 코폴리머가 없는 열가소성 조성물의 열변형 온도와 비교하여, 상기 전체적인 열가소성 조성물의 열변형 온도를 5% 내지 20%까지 상승시키는 열가소성 조성물.

양태 9. 청구항 1에 있어서, 상기 고내열성 PPPBP-폴리카보네이트 코폴리머의 상기 함량 내의 함유는 상기 고내열성 PPPBP-폴리카보네이트 코폴리머가 없는 열가소성 조성물의 열변형 온도와 비교하여, 상기 전체적인 열가소성 조성물의 열변형 온도를 5% 내지 15%까지 상승시키는 열가소성 조성물.

양태 10. 청구항 1에 있어서, 상기 고내열성 PPPBP-폴리카보네이트 코폴리머의 상기 함량 내의 함유는 상기 고내열성 PPPBP-폴리카보네이트 코폴리머가 없는 열가소성 조성물의 열변형 온도와 비교하여, 상기 전체적인 열가소성 조성물의 열변형 온도를 5% 내지 10%까지 상승시키는 열가소성 조성물.

양태 11. 청구항 1에 있어서, 상기 고내열성 PPPBP-폴리카보네이트 코폴리머의 상기 함량 내의 함유는 상기 고내열성 PPPBP-폴리카보네이트 코폴리머가 없는 열가소성 조성물의 열변형 온도와 비교하여, 상기 전체적인 열가소성 조성물의 열변형 온도를 10 % 내지 25 %까지 상승시키는 열가소성 조성물.

양태 12. 청구항 1에 있어서, 상기 고내열성 PPPBP-폴리카보네이트 코폴리머의 상기 함량 내의 함유는 상기 고내열성 PPPBP-폴리카보네이트 코폴리머가 없는 열가소성 조성물의 열변형 온도와 비교하여, 상기 전체적인 열가소성 조성물의 열변형 온도를 10 % 내지 20 %까지 상승시키는 열가소성 조성물.

양태 13. 하기를 포함하는 열가소성 조성물: (a) 약 5 wt.% 내지 약 55 wt.%의 폴리카보네이트 성분; (b) 약 44.5 wt.% 내지 약 85 wt.%의 PPPBP-폴리카보네이트 코폴리머 성분; 및 (c) 약 0.5 wt.% 내지 약 10 wt.%의 적어도 하나의 레이저 직접 구조화 첨가제; 상기 열가소성 조성물은 레이저를 사용하여 활성화된 후에 도금될 수 있고; 그리고 상기 열가소성 조성물은 ASTM D 648로 측정시, 150 섭씨 온도 초과의 열변형 온도를 갖는다.

양태 14. 하기를 포함하는 열가소성 조성물: (a) 5 wt.% 내지 55 wt.%의 폴리카보네이트 성분; (b) 44.5 wt.% 내지 약 85 wt.%의 PPPBP-폴리카보네이트 코폴리머 성분; 및 (c) 0.5 wt.% 내지 10 wt.%의 적어도 하나의 레이저 직접 구조화 첨가제; 상기 열가소성 조성물은 레이저를 사용하여 활성화된 후에 도금될 수 있고; 그리고 상기 열가소성 조성물은 ASTM D 648로 측정시, 150 섭씨 온도 초과의 열변형 온도를 갖는다.

양태 15. 하기로 본질적으로 구성된 열가소성 조성물: (a) 약 5 wt.% 내지 약 55 wt.%의 폴리카보네이트 성분; (b) 약 44.5 wt.% 내지 약 85 wt.%의 PPPBP-폴리카보네이트 코폴리머 성분; 및 (c) 약 0.5 wt.% 내지 약 10 wt.%의 적어도 하나의 레이저 직접 구조화 첨가제; 상기 열가소성 조성물은 레이저를 사용하여 활성화된 후에 도금될 수 있고; 그리고 상기 열가소성 조성물은 ASTM D 648로 측정시, 150 섭씨 온도 초과의 열변형 온도를 갖는다.

양태 16. 청구항 8에 있어서, 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 하기로부터 선택된 충전제이다: 금속산화물; 금속산화물 코팅된 충전제; 또는 이들의 조합인 열가소성 조성물.

양태 17. 하기를 포함하는 열가소성 조성물: (a) 약 10 wt.% 내지 약 15 wt.%의 폴리카보네이트 성분; (b) 약 50 wt.% 내지 약 55 wt.%의 PPPBO-폴리카보네이트 코폴리머; (c) 약 5 wt.% 내지 약 10 wt.%의 적어도 하나의 폴리카보네이트-실록산 코폴리머; 및 (d) 약 5 wt.% 내지 약 8 wt.%의 적어도 하나의 레이저 직접 구조화 첨가제, 상기 조성물은 레이저를 사용하여 활성화된 후에 도금될 수 있고, 그리고 상기 열가소성 조성물은 상기 열가소성 조성물과 실질적으로 동일하지만 PPPBP-폴리카보네이트 코폴리머 없는 성분으로 구성된 비교 조성물로 나타낸 열변형 온도보다 더 큰 열변형 온도를 나타낸다.

양태 18. 하기를 포함하는 열가소성 조성물: (a) 10 wt.% 내지 15 wt.%의 폴리카보네이트 성분; (b) 50 wt.% 내지 약 55 wt.%의 PPPBO-폴리카보네이트 코폴리머; (c) 5 wt.% 내지 10 wt.%의 적어도 하나의 폴리카보네이트-실록산 코폴리머; 및 (d) 5 wt.% 내지 8 wt.%의 적어도 하나의 레이저 직접 구조화 첨가제, 상기 조성물은 레이저를 사용하여 활성화된 후에 도금될 수 있고, 그리고 상기 열가소성 조성물은 상기 열가소성 조성물과 실질적으로 동일하지만 PPPBP-폴리카보네이트 코폴리머가 없는 성분으로 구성된 비교 조성물로 나타낸 열변형 온도보다 더 큰 열변형 온도를 나타낸다.

양태 19. 하기로 본질적으로 구성된 열가소성 조성물: (a) 약 10 wt.% 내지 약 15 wt.%의 폴리카보네이트 성분; (b) 약 50 wt.% 내지 약 55 wt.%의 PPPBO-폴리카보네이트 코폴리머; (c) 약 5 wt.% 내지 약 10 wt.%의 적어도 하나의 폴리카보네이트-실록산 코폴리머; 및 (d) 약 5 wt.% 내지 약 8 wt.%의 적어도 하나의 레이저 직접 구조화 첨가제, 상기 조성물은 레이저를 사용하여 활성화된 후에 도금될 수 있고, 그리고 상기 열가소성 조성물은 상기 열가소성 조성물과 실질적으로 동일하지만 PPPBP-폴리카보네이트 코폴리머 없는 성분으로 구성된 비교 조성물로 나타낸 열변형 온도보다 더 큰 열변형 온도를 나타낸다.

양태 20. 청구항 10에 있어서, 상기 고내열성 PPPBP-폴리카보네이트 코폴리머는 15,000 초과의 중량 평균 분자량을 가지며, 2-아릴-3, 3-비스 (4-하이드록시아릴) 프탈이미드 (식 I):

(I)

양태 21. 하기를 포함하는 열가소성 조성물: (a) 약 5 wt.% 내지 약 55 wt.%의 폴리카보네이트 성분; (b) 약 44.5 wt.% 내지 약 85 wt.%의 PPPBP-폴리카보네이트 코폴리머; 및 (c) 약 0.5 wt.% 내지 약 10 wt.%의 적어도 하나의 레이저 직접 구조화 첨가제, 상기 조성물은 레이저를 사용하여 활성화된 후에 도금될 수 있고, 그리고 상기 열가소성 조성물은 상기 열가소성 조성물과 실질적으로 동일하지만 PPPBP-폴리카보네이트 코폴리머 없는 성분으로 구성된 비교 조성물로 나타낸 열변형 온도보다 더 큰 열변형 온도를 나타낸다.

양태 22. 하기로 본질적으로 구성된 열가소성 조성물: (a) 약 5 wt.% 내지 약 55 wt.%의 폴리카보네이트 성분; (b) 약 44.5 wt.% 내지 약 85 wt.%의 PPPBP-폴리카보네이트 코폴리머; 및 (c) 약 0.5 wt.% 내지 약 10 wt.%의 적어도 하나의 레이저 직접 구조화 첨가제, 상기 조성물은 레이저를 사용하여 활성화된 후에 도금될 수 있고, 그리고 상기 열가소성 조성물은 상기 열가소성 조성물과 실질적으로 동일하지만 PPPBP-폴리카보네이트 코폴리머 없는 성분으로 구성된 비교 조성물로 나타낸 열변형 온도보다 더 큰 열변형 온도를 나타낸다.

양태 23. 하기를 포함하는 열가소성 조성물: (a) 5 wt.% 내지 55 wt.%의 폴리카보네이트 성분; (b) 44.5 wt.% 내지 85 wt.%의 PPPBP-폴리카보네이트 코폴리머; 및 (c) 0.5 wt.% 내지 10 wt.%의 적어도 하나의 레이저 직접 구조화 첨가제, 상기 조성물은 레이저를 사용하여 활성화된 후에 도금될 수 있고, 그리고 상기 열가소성 조성물은 상기 열가소성 조성물과 실질적으로 동일하지만 PPPBP-폴리카보네이트 코폴리머 없는 성분으로 구성된 비교 조성물로 나타낸 열변형 온도보다 더 큰 열변형 온도를 나타낸다.

양태 24. 청구항 12에 있어서, 상기 열가소성 조성물은 폴리카보네이트 성분 약 10 wt.% 내지 약 15 wt.%로 포함한다.

양태 25. 청구항 12에 있어서, 상기 열가소성 조성물은 폴리카보네이트 성분 약 10 wt.% 내지 약 15 wt.%로 포함한다.

양태 26. 청구항 12에 있어서, 상기 열가소성 조성물은 PPPBP 폴리카보네이트 코폴리머를 약 50 wt.% 내지 약 55 wt.%로 포함한다.

양태 27. 청구항 12에 있어서, 상기 열가소성 조성물은 PPPBP 폴리카보네이트 코폴리머를 약 50 wt.% 내지 약 65 wt.%로 포함한다.

양태 28. 청구항 12에 있어서, 상기 열가소성 조성물은 PPPBP 폴리카보네이트 코폴리머를 약 60 wt.% 내지 약 65 wt.%로 포함한다.

양태 29. 청구항 12에 있어서, 상기 열가소성 조성물은 적어도 하나의 레이저 직접 구조화 첨가제를 약 5 wt.% 내지 약 8 wt.%로 포함한다

양태 30. 청구항 12에 있어서, 상기 열가소성 조성물은 적어도 하나의 레이저 직접 구조화 첨가제를 약 4 wt.% 내지 약 10 wt.%로 포함한다

양태 31. 청구항 12에 있어서, 상기 열가소성 조성물은 적어도 하나의 레이저 직접 구조화 첨가제를 약 7 wt.% 내지 약 10 wt.%로 포함한다

양태 32. 청구항 1에 있어서, 상기 열가소성 조성물은 적어도 하나의 폴리카보네이트-실록산 코폴리머를 약 5 wt.% 내지 약 10 wt.%로 포함한다.

양태 33. 청구항 1에 있어서, 상기 열가소성 조성물은 적어도 하나의 폴리카보네이트-실록산 코폴리머를 약 8 wt.% 내지 약 10 wt.%로 포함한다.

양태 34. 청구항 1에 있어서, 상기 열가소성 조성물은 적어도 하나의 폴리카보네이트-실록산 코폴리머를 약 5 wt.% 내지 약 12 wt.%로 포함한다.

실시예

하기 실시예는, 본 명세서에서 개시되고 청구된 방법, 디바이스, 및 시스템이 어떻게 제조되고 평가되는 지에 대한 완전한 개시 및 설명을 당업자에게 제공하기 위해 제시되고, 순수하게 예시적인 것으로서 본 개시내용을 한정하고자 하는 것은 아니다. 숫자 (예를 들어, 양, 온도, 등)에 대한 정확성을 보장하기 위해 최상의 노력을 했지만, 일부 오류 및 편차는 설명되어야 한다. 달리 나타내지 않는 한, 부는 중량부이고, 온도는 섭씨 온도 (℃)이거나 주위 온도이고, 그리고 압력은 대기압 또는 그 근처이다.

성형 물품을 본 명세서에서 기재된 바와 같은 분석을 위해 제조했다. 표 1은 변형된 PC 코폴리머 PPPBP (LEXAN^TM XHT)를 포함하는 PC계 LDS 복합체의 압출 조건을 기재하고 있다.

압출 파라미터

파라미터	단위	값
배합자 유형	-	Toshiba?? TEM-37BS
배럴 크기	밀리미터 (mm)	1500
다이	mm	3
공급 (구역 0) 온도	없음	-
구역 1 온도	^oC	50
구역 2 온도	^oC	100
구역 3 온도	^oC	290
구역 4 온도	^oC	295
구역 5 온도	^oC	298
구역 6 온도	^oC	300
구역 7 온도	^oC	301
구역 8 온도	^oC	302
구역 9 온도	^oC	303
구역 10 온도	^oC	305
구역 11 온도	^oC	305
다이 온도	^oC	305
스크류 속도	rpm(회전수/분)	300
처리량	kg/hr(킬로그램/시간)	30
진공1	MPa(메가파스칼)	-0.08
측면 공급기 1 속도	rpm	250
용융 온도	^oC	305

성형 가공을, 50 밀리미터/분 (mm/min)의 사출 속도, 및 1000 킬로그램중/제곱 센티미터 (kgf/cm²)의 사출 압력과 함께 300 내지 310 ℃의 범위에서 수행했다. 금형 온도를 80 ℃에서 유지했다. 표 2는 폴리카보네이트계 LDS 복합체의 성형 조건을 기재하고 있다.

성형 조건

파라미터	단위	값
조건: 사전-건조 시간	시간	4
조건: 사전-건조 온도	^oC	135
성형기	없음	FANUC
성형 유형 (삽입)	없음	ASTM 계열
호퍼 온도	^oC	50
구역 1 온도	^oC	300
구역 2 온도	^oC	305
구역 3 온도	^oC	310
노즐 온도	^oC	310
성형 온도	^oC	80
스크류 속도	rpm	100
역압력	kgf/cm²	60
냉각 시간	초 (sec)	15
사출 속도	밀리미터/초 (mm/s)	50
유지 압력	kgf/cm²	600
최대 사출 압력	kgf/cm²	1000

제형 모두는 당해 분야에서 공지된 사람들에서 잘 알려진 1차 산화방지제 및 2차 산화방지제를 함유한다.

아래의 표 3은 PC 복합체의 예 및 제형에서 사용될 수 있는 다양한 물질을 기재하고 있고, 칼럼 1은 대조군이고, 칼럼 2는 코폴리머 PPPBP/BPA( XHT, 총 조성물의 64중량 퍼센트)를 포함하고, 그리고 칼럼 3은 코폴리머 PPPBP/BPA + PC/실록산 코폴리머 (16 중량 퍼센트)를 포함한다.

실시예의 제형

항목 코드	항목 설명	단위	1 - 대조군	2 - XHT	3 - PPPBP-PC + EXL PC
C017	PCP 1300; 비스페놀 A로부터 유래된 폴리카보네이트 (22,000 Mw)	%	45.5	13	-
C023A	100 등급 PCP; 비스페놀 A로부터 유래된 폴리카보네이트 (SABIC??) (30,000 Mw)	%	30	13	10
C9030P	20% PC/실록산 코폴리머, 파라큐밀 페놀 (PCP) 말단캡핑된; 폴리(비스페놀 A 카보네이트)-폴리디메틸실록산 블록 코폴리머	%	10	-	16
C893525	PPPBP/BPA 코폴리카보네이트 (35 mol% PPPBP; 25,000 Mw)	%	-	64	64
F594825	구리 크로마이트 흑색 스피넬; 흑색 1G	%	6	6	6
F527	힌더드 페놀 산화방지제	%	0.1	0.1	0.1
F538	펜타에리트리톨 테트라스테아레이트 (애완동물)	%	0.3	0.3	0.3
F542	포스파이트 안정화제; 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐) 포스파이트; 산화방지제	%	0.1	0.1	0.1
F293074	MD1024 페놀계 산화방지제	%	0.1	0.1	0.1
4468	Joncryl ADR-4468; 상용화제	%	0.2	0.2	0.2
F502815	미세 탈크	%	3	3	3
F8260	모노 아연 포스페이트 (MZP)	%	0.2	0.2	0.2
F722224	SAN 캡슐화된 PTFE	%	0.5	-	-
F405879	Fushimi FP-110; 환형 페녹시포스파젠; 난연제	%	4	-	-
	총 제형		100	100	100

모든 시험을 하기에 따른 ASTM, ISO 표준에 따라 수행했다: 융융 부피 속도 (MVR) (ASTM D 1238); 밀도, 그램 / 입방 센티미터(ISO 1183); 노치형 아이조드 충격 강도 (ASTM D 256); 인장 시험, 5 mm/min (ASTM D 638); 굴곡 시험, 1.27 mm/min (ASTM D 790); 열 변형 온도 HDT, 1.82 MPa, 3.2 mm 두께 막대 (ASTM D 648); 유전 상수 및 유전체 손실 (ASTM D 150).

인장 특성 (모듈러스, 강도, 및 파단 강도)는 ISO 3167 유형 1A 다목적 시료 표준에 따라 제조된 샘플 바를 사용하여 ISO 527에 따라 3.2 mm 바에서 측정되었다. (메가파스칼, MPa의 단위로, 파단시 또는 항복시 어느 한쪽에 대하여) 인장 강도, 인장 탄성률 (기가파스칼, GPa의 이온 단위), 및 인장 신장 (%)은 파단시 보고된다.

굴곡 특성 (모듈러스 및 강도)는 ISO 178에 따라 3.2 mm 바에서 측정되었다. (MPa의 단위로) 굴곡 강도 및 (GPa의 단위로) 굴곡 탄성률은 항복시 보고된다.

노치 아이조드 충격 ("NII") 시험은 23 ℃에서 ISO180에 따라 80 mm x 10 mm x 4 mm 성형된 샘플 (바)에서 수행되었다. 시험 샘플은 23 ℃ 및 55% 상대 습도의 ASTM 표준 조건에서 48 시간 컨디셔닝되었고 그 다음 평가되었다. NII는 Ceast^TM 충격 시험기를 사용하여 결정되었다. 표 4는 PPPBP-PC (XHT)의 효과뿐만 아니라 첨가된 PC/실록산 코폴리머 (EXL PC)로 XHT의 것을 보여주는 수행된 시험을 기재한다.

PPPBP-PC (XHT) 코폴리머의 효과를 보여주는 예


Test Description		1- Control	2 - PPPBP-PC	3 - PPPBP-PC + EXL PC
HDT, 1.82 MPa, 3.2 mm	^oC	114	156	154
Density	g/cc	1.28	1.29	1.28
Dielectric Constant, 1.1 gigahertz GHz		2.91	2.95	2.97
Dissipation Factor, 1.1 GHz		0.0069	0.0062	0.0068
Tensile Modulus - Avg		2600	3050	2700
Tensile Stress at Break-Avg	MPa	55.3	75.7	66
Tensile Elongation at Break-Avg	%	70	10.2	11.1
Flexural Modulus - Avg	MPa	2450	2850	2580
Flexural Stress@Break-Avg	MPa	89	110	97
Notched IZOD Impact Strength-Avg	MPa	716	61	135
Plating Index-Avg (determined via SABIC™internal method)		1.12	0.82	0.86

다양한 변형 및 변화가 본 개시내용의 범위 또는 사상에서 이탈 없이 본 개시내용에서 실시될 수 있다는 것이 당해 분야의 숙련가에 분명할 것이다. 본 개시내용의 다른 양태는 본 명세서에서 개시된 본 개시내용의 실시 및 명세서의 고려로부터 당해 분야의 숙련가에 분명할 것이다. 명세서 및 실시예가 단지 예시적으로서 간주되는 것이 의도되고, 본 개시내용의 진정한 범위 및 사상은 하기 청구항에 의해 나타난다.

본 개시내용의 특허가능 범위는 청구항에 의해 정의되고, 당해 분야의 숙련가에 발생하는 다른 예를 포함할 수 있다. 그와 같은 다른 예는 이들이 청구항의 문어와 상이하지 않은 구조 요소를 갖는다면, 또는 이들이 청구항의 문어로부터 대단찮은 차이로 동등한 구조 요소를 포함한다면 청구항의 범위내인 것으로 의도된다.

Claims

열가소성 조성물로서,
(a) 5 wt.% 내지 54 wt.%의 적어도 하나의 방향족 폴리카보네이트;
(b) 45 wt.% 내지 85 wt.%의 적어도 하나의 고내열성 3,3-비스(4-하이드록시페닐)-2-페닐이소인돌린-1-온 (PPPBP)-폴리카보네이트 코폴리머;
(c) 0 wt.% 초과 내지 15 wt.%의 적어도 하나의 폴리카보네이트-실록산 코폴리머; 및
(d) 0.5 wt.% 내지 10 wt.%의 적어도 하나의 레이저 직접 구조화 첨가제를 포함하되;
상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 하기에서 선택되는 충전제이고:
금속산화물;
금속산화물 코팅된 충전제; 또는
이들의 조합;
상기 열가소성 조성물은 레이저를 사용하여 활성화된 후에 도금될 수 있고; 그리고
상기 조성물은 ASTM D 648로 측정시, 150 섭씨 온도 초과의 열변형 온도를 갖는, 열가소성 조성물.
청구항 1에 있어서, 상기 고내열성 3,3-비스(4-하이드록시페닐)-2-페닐이소인돌린-1-온 (PPPBP)-폴리카보네이트 코폴리머는 15,000 초과의 중량 평균 분자량을 가지며, 2-아릴-3, 3-비스 (4-하이드록시아릴) 프탈이미드 (식 I):

(I)
(식 중, R¹은 6 내지 25개의 탄소 원자를 갖는 아릴기 및 7-25개의 탄소 원자를 갖는 아르알킬기로 구성된 군으로부터 선택되고, 그리고 R2는 수소, 하이드로카르빌 그룹, 및 할로겐으로 구성된 군으로부터 선택됨)로부터 유래된 구조 단위를 15 몰 퍼센트 초과로 포함하고; 그리고 2,2-비스 (4-하이드록시페닐) 프로판 (비스페놀 A)로부터 유래된 구조 단위의 나머지를 포함하는, 열가소성 조성물.
청구항 1에 있어서, 상기 고내열성 PPPBP-폴리카보네이트 코폴리머의 상기 함량 내의 함유는 3,3-비스(4-하이드록시페닐)-2-페닐이소인돌린-1-온 (PPPBP)-폴리카보네이트 코폴리머가 없는 열가소성 조성물의 열변형 온도와 비교하여, 상기 열가소성 조성물 전체의 열변형 온도를 5% 내지 30%까지 상승시키는, 열가소성 조성물.
청구항 1에 있어서, 상기 고내열성 3,3-비스(4-하이드록시페닐)-2-페닐이소인돌린-1-온 (PPPBP)-폴리카보네이트 코폴리머의 상기 함량 내의 함유는 상기 고내열성 PPPBP-폴리카보네이트 코폴리머가 없는 열가소성 조성물의 열변형 온도와 비교하여, 상기 열가소성 조성물 전체의 열변형 온도를 5% 내지 25% 까지 상승시키는, 열가소성 조성물.
청구항 1에 있어서, 상기 고내열성 3,3-비스(4-하이드록시페닐)-2-페닐이소인돌린-1-온 (PPPBP)-폴리카보네이트 코폴리머의 상기 함량 내의 함유는 상기 고내열성 3,3-비스(4-하이드록시페닐)-2-페닐이소인돌린-1-온 (PPPBP)-폴리카보네이트 코폴리머가 없는 열가소성 조성물의 열변형 온도와 비교하여, 상기 열가소성 조성물 전체의 열변형 온도를 5% 내지 20% 까지 상승시키는, 열가소성 조성물.
청구항 1에 있어서, 상기 고내열성 3,3-비스(4-하이드록시페닐)-2-페닐이소인돌린-1-온 (PPPBP)-폴리카보네이트 코폴리머의 상기 함량 내의 함유는 상기 고내열성 3,3-비스(4-하이드록시페닐)-2-페닐이소인돌린-1-온 (PPPBP)-폴리카보네이트 코폴리머가 없는 열가소성 조성물의 열변형 온도와 비교하여, 상기 전체적인 열가소성 조성물의 열변형 온도를 5% 내지 15% 까지 상승시키는, 열가소성 조성물.
청구항 1에 있어서, 상기 고내열성 3,3-비스(4-하이드록시페닐)-2-페닐이소인돌린-1-온 (PPPBP)-폴리카보네이트 코폴리머의 상기 함량 내의 함유는 상기 고내열성 PPPBP-폴리카보네이트 코폴리머가 없는 열가소성 조성물의 열변형 온도와 비교하여, 상기 전체적인 열가소성 조성물의 열변형 온도를 5% 내지 10% 까지 상승시키는, 열가소성 조성물.
하기를 포함하는 열가소성 조성물로서,
(a) 5 wt.% 내지 55 wt.%의 폴리카보네이트 성분;
(b) 44.5 wt.% 내지 85 wt.%의 3,3-비스(4-하이드록시페닐)-2-페닐이소인돌린-1-온 (PPPBP)-폴리카보네이트 코폴리머 성분; 및
(c) 0.5 wt.% 내지 10 wt.%의 적어도 하나의 레이저 직접 구조화 첨가제를 포함하되;
상기 열가소성 조성물은 레이저를 사용하여 활성화된 후에 도금될 수 있고; 그리고
상기 열가소성 조성물은 ASTM D 648로 측정시, 150 섭씨 온도 초과의 열변형 온도를 갖는, 열가소성 조성물.
청구항 8에 있어서, 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 금속산화물; 금속산화물 코팅된 충전제; 또는 이들의 조합으로부터 선택된 충전제인, 열가소성 조성물.
열가소성 조성물로서,
(a) 10 wt.% 내지 15 wt.%의 폴리카보네이트 성분;
(b) 50 wt.% 내지 55 wt.%의 3,3-비스(4-하이드록시페닐)-2-페닐이소인돌린-1-온 (PPPBP)-폴리카보네이트 코폴리머;
(c) 5 wt.% 내지 10 wt.%의 적어도 하나의 폴리카보네이트-실록산 코폴리머; 및
(d) 5 wt.% 내지 8 wt.%의 적어도 하나의 레이저 직접 구조화 첨가제를 포함하되,
상기 조성물은 레이저를 사용하여 활성화된 후에 도금될 수 있고, 그리고
상기 열가소성 조성물은 상기 열가소성 조성물과 실질적으로 동일한 성분으로 구성되지만 3,3-비스(4-하이드록시페닐)-2-페닐이소인돌린-1-온 (PPPBP)-폴리카보네이트 코폴리머가 없는 성분으로 구성된 비교 조성물로 나타낸 열변형 온도보다 더 큰 열변형 온도를 나타내는, 열가소성 조성물.
청구항 10에 있어서, 상기 고내열성 3,3-비스(4-하이드록시페닐)-2-페닐이소인돌린-1-온 (PPPBP)-폴리카보네이트 코폴리머는 15,000 초과의 중량 평균 분자량을 가지며, 2-아릴-3, 3-비스 (4-하이드록시아릴) 프탈이미드 (식 I):

(I)
(식 중, R¹은 6 내지 25개의 탄소 원자를 갖는 아릴기 및 7-25개의 탄소 원자를 갖는 아르알킬기로 구성된 군으로부터 선택되고, 그리고 R2는 수소, 하이드로카르빌 그룹, 및 할로겐으로 구성된 군으로부터 선택됨)로부터 유래된 구조 단위를 15 몰 퍼센트 초과로 포함하고; 그리고 2,2-비스 (4-하이드록시페닐) 프로판 (비스페놀 A)로부터 유래된 구조 단위의 나머지를 포함하는, 열가소성 조성물.
열가소성 조성물로서,
(a) 5 wt.% 내지 55 wt.%의 폴리카보네이트 성분;
(b) 44.5 wt.% 내지 85 wt.%의 3,3-비스(4-하이드록시페닐)-2-페닐이소인돌린-1-온 (PPPBP)-폴리카보네이트 코폴리머; 및
(c) 0.5 wt.% 내지 10 wt.%의 적어도 하나의 레이저 직접 구조화 첨가제를 포함하되,
상기 조성물은 레이저를 사용하여 활성화된 후에 도금될 수 있고, 그리고
상기 열가소성 조성물은 상기 열가소성 조성물과 실질적으로 동일한 성분으로 구성되지만 3,3-비스(4-하이드록시페닐)-2-페닐이소인돌린-1-온 (PPPBP)-폴리카보네이트 코폴리머가 없는 성분으로 구성된 비교 조성물로 나타낸 열변형 온도보다 더 큰 열변형 온도를 나타내는, 열가소성 조성물.
청구항 12에 있어서, 상기 열가소성 조성물은 폴리카보네이트 성분을 10 wt.% 내지 15 wt.%로 포함하는, 열가소성 조성물.
청구항 12에 있어서, 상기 열가소성 조성물은 3,3-비스(4-하이드록시페닐)-2-페닐이소인돌린-1-온 (PPPBP)-폴리카보네이트 코폴리머를 50 wt.% 내지 55 wt.%로 포함하고, 그리고 상기 폴리카보네이트 성분은 5 wt.% 내지 49.5 wt.%의 양으로 존재하는, 열가소성 조성물.
청구항 12에 있어서, 상기 열가소성 조성물은 적어도 하나의 레이저 직접 구조화 첨가제를 5 wt.% 내지 8 wt.%로 포함하고, 그리고 상기 폴리카보네이트 성분은 5 wt.% 내지 50.5 wt.%의 양으로 존재하는, 열가소성 조성물.
청구항 12에 있어서, 상기 열가소성 조성물은 적어도 하나의 레이저 직접 구조화 첨가제를 4 wt.% 내지 10 wt.%로 포함하고, 그리고 상기 폴리카보네이트 성분은 5 wt.% 내지 51.5 wt.%의 양으로 존재하는, 열가소성 조성물.
청구항 12에 있어서, 상기 열가소성 조성물은 적어도 하나의 레이저 직접 구조화 첨가제를 7 wt.% 내지 10 wt.%로 포함하고, 그리고 상기 폴리카보네이트 성분은 5 wt.% 내지 48.5 wt.%의 양으로 존재하는, 열가소성 조성물.
청구항 1에 있어서, 상기 열가소성 조성물은 적어도 하나의 폴리카보네이트-실록산 코폴리머를 5 wt.% 내지 10 wt.%로 포함하고, 그리고 상기 폴리카보네이트 성분은 5 wt.% 내지 49.5 wt.%의 양으로 존재하는, 열가소성 조성물.
청구항 1에 있어서, 상기 열가소성 조성물은 적어도 하나의 폴리카보네이트-실록산 코폴리머를 8 wt.% 내지 10 wt.%로 포함하고, 그리고 상기 폴리카보네이트 성분은 5 wt.% 내지 46.5 wt.%의 양으로 존재하는, 열가소성 조성물.
청구항 1에 있어서, 상기 열가소성 조성물은 적어도 하나의 폴리카보네이트-실록산 코폴리머를 5 wt.% 내지 12 wt.%로 포함하고, 그리고 상기 폴리카보네이트 성분은 5 wt.% 내지 49.5 wt.%의 양으로 존재하는, 열가소성 조성물.