CN107254154B - 树脂组合物、树脂成型品、树脂成型品的制造方法以及激光直接成型添加剂 - Google Patents

树脂组合物、树脂成型品、树脂成型品的制造方法以及激光直接成型添加剂 Download PDF

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Abstract

本发明涉及树脂组合物、树脂成型品、树脂成型品的制造方法以及激光直接成型添加剂。本发明提供镀覆性优异的树脂组合物。一种树脂组合物,其包含热塑性树脂和激光直接成型添加剂,所述激光直接成型添加剂包含至少2种金属、且包含电阻率为5×103Ω·cm以下的导电性氧化物。

Description

树脂组合物、树脂成型品、树脂成型品的制造方法以及激光直 接成型添加剂
本申请是申请日为2014年06月25日、进入中国的申请号为201480036802.6、发明名称为“树脂组合物、树脂成型品、树脂成型品的制造方法以及激光直接成型添加剂”的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及激光直接成型用途的树脂组合物。另外,涉及将前述树脂组合物成型而成的树脂成型品及在前述树脂成型品的表面形成有镀层的具有镀层的树脂成型品的制造方法。另外,也涉及新型激光直接成型添加剂。
背景技术
近来,随着包括智能手机在内的手机的开发,对制造手机内置天线的方法开展了各种研究。尤其是,需求制造在手机中能够三维设计的天线的方法。作为形成这样的三维天线的技术之一,激光直接成型(以下有时称为“LDS”)技术受到关注。LDS技术为例如通过向包含LDS添加剂的树脂成型品的表面照射激光,仅使照射了激光的部分活化,在前述活化的部分使用金属从而形成镀层的技术。该技术的特征在于,能够在树脂基材表面直接地制造天线等金属结构体而不使用粘接剂等。所述LDS技术被公开于例如专利文献1~4等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开WO2011/095632号小册子
专利文献2:国际公开WO2011/076729号小册子
专利文献3:国际公开WO2011/076730号小册子
专利文献4:国际公开WO2012/128219号小册子
发明内容
发明要解决的问题
此处,对LDS技术的要求逐渐变高,需求镀覆性更优异的树脂组合物。本发明是以解决所述课题为目的而做出的,其目的在于提供镀覆性更优异的树脂组合物。
用于解决问题的方案
鉴于所述情况,本发明人等进行深入研究,结果发现通过向树脂组合物配混激光直接成型添加剂(以下,也称为LDS添加剂)能够提供镀覆性更优异的树脂组合物,从而完成本发明,所述激光直接成型添加剂包含至少2种金属、且包含电阻率为5×103Ω·cm以下的导电性氧化物。
具体而言,通过以下的方法<1>、优选通过<2>~<28>来解决上述课题。
<1>一种树脂组合物,其包含热塑性树脂和激光直接成型添加剂,所述激光直接成型添加剂包含至少2种金属、且包含电阻率为5×103Ω·cm以下的导电性氧化物。
<2>根据<1>记载的树脂组合物,前述激光直接成型添加剂至少包含周期表的n族(n为3~16的整数)金属和周期表的n+1族金属。
<3>根据<2>记载的树脂组合物,其中,将前述激光直接成型添加剂中的、前述周期表的n族(n为3~16的整数)金属的含量和前述n+1族金属的含量总计设为100摩尔%时,其中一族金属含量为15摩尔%以下。
<4>根据<2>或<3>记载的树脂组合物,其中,前述n为12。
<5>根据<2>或<3>记载的树脂组合物,其中,前述周期表的n族(n为3~16的整数)金属为锌。
<6>根据<2>或<3>记载的树脂组合物,其中,前述周期表的n+1族金属为铝。
<7>根据<1>~<6>中任一项记载的树脂组合物,其中,前述热塑性树脂包含树脂成分,所述树脂成分包含聚碳酸酯树脂40~100重量%、和苯乙烯系树脂0~60重量%。
<8>根据<1>~<6>中任一项记载的树脂组合物,其中,前述热塑性树脂包含聚酰胺树脂。
<9>根据<1>~<6>中任一项记载的树脂组合物,其中,前述热塑性树脂包含热塑性聚酯树脂。
<10>根据<1>~<9>中任一项记载的树脂组合物,其还包含玻璃填料。
<11>根据<1>~<10>中任一项记载的树脂组合物,其还包含硅酸盐矿物。
<12>根据<11>记载的树脂组合物,其中,硅酸盐矿物为滑石。
<13>根据<1>~<12>中任一项记载的树脂组合物,其还包含非导电性金属氧化物。
<14>根据<13>记载的树脂组合物,其中,前述非导电性金属氧化物为氧化钛。
<15>一种树脂成型品,其由<1>~<14>中任一项记载的树脂组合物成型而成。
<16>根据<15>记载的树脂成型品,其中,在前述树脂成型品的表面具有镀层。
<17>根据<16>记载的树脂成型品,其中,前述镀层具有作为天线的性能。
<18>根据<15>~<17>中任一项记载的树脂成型品,其为便携电子设备部件。
<19>一种具有镀层的树脂成型品的制造方法,其包括对由<1>~<14>中任一项记载的树脂组合物成型而成树脂成型品的表面照射激光后,使用金属形成镀层。
<20>根据<19>记载的具有镀层的树脂成型品的制造方法,其中,前述镀层为铜镀层。
<21>一种具有天线的便携电子设备部件的制造方法,其包括<19>或<20>记载的具有镀层的树脂成型品的制造方法。
<22>一种激光直接成型添加剂,其包含电阻率为5×103Ω·cm以下的导电性氧化物,该激光直接成型添加剂包含周期表的n族(n为3~16的整数)金属和周期表的n+1族金属,将前述周期表的n族(n为3~16的整数)金属的含量与前述n+1族金属的含量总计设为100摩尔%时,其中一族金属含量为另一族金属含量的15摩尔%以下。
<23>根据<21>记载的激光直接成型添加剂,其中,前述激光直接成型添加剂中包含的金属为铝和锌。
<24>根据<1>~<14>中任一项记载的树脂组合物,其中,前述玻璃填料的平均纤维径为20μm以下、且平均纤维长为300μm以下。
<25>根据<1>~<14>和<24>中任一项记载的树脂组合物,其中,前述玻璃填料被收敛于选自聚烯烃树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂以及有机硅树脂中的至少1种树脂。
<26>根据<1>~<14>、<24>或<25>记载的树脂组合物,其还包含弹性体。
<27>根据<1>~<14>和<24>~<26>中任一项记载的树脂组合物,其还包含磷系稳定剂和/或抗氧化剂。
<28>根据<1>~<14>和<24>~<27>中任一项记载的树脂组合物,其中,前述导电性氧化物不含锑原子。
发明的效果
根据本发明,可以提供镀覆性更优异的树脂组合物。
附图说明
图1为示出在树脂成型品的表面设置镀层的工序的示意图。图1中,1表示树脂成型品、2表示激光、3表示激光照射的部分、4表示镀液、5表示镀层。
具体实施方式
以下,针对本发明的内容详细地进行说明。需要说明的是,本说明书中的“~”以包含在其前后记载的数值作为下限值和上限值的含义来使用。
本发明的树脂组合物,其特征在于,包含热塑性树脂和激光直接成型添加剂(LDS添加剂),所述激光直接成型添加剂(LDS添加剂)包含电阻率为5×103Ω·cm以下的导电性氧化物。通过使用这样的LDS添加剂,能够实现更高的镀覆性。
以下,针对本发明的树脂组合物的细节进行说明。
<激光直接成型添加剂(LDS添加剂)>
本发明中使用的LDS添加剂包含电阻率为5×103Ω·cm以下的导电性氧化物。通过配混这样的LDS添加剂,能够提高镀覆性。
本发明中的LDS添加剂是指如下的化合物:相对于100质量份聚碳酸酯树脂(三菱工程塑料株式会社制、lupilon(注册商标)、S-3000F),添加4质量份可以被认为是LDS添加剂的添加剂,使用1064nm的YAG激光,以输出在2.6~13W的范围、速度在1~4m/s、脉冲周期在10~50μs的范围的条件,利用激光照射来打印,接着用MacDermid制前处理液“LDSSelect Prep 2000”对试验片进行处理后,使用MacDermid制镀液“MID Copper 100XB”进行镀覆处理时,可以形成镀层。
LDS添加剂中包含的导电性氧化物的电阻率为5×103Ω·cm以下、优选为8×102Ω·cm以下、更优选为7×102Ω·cm以下、进一步优选为5×102Ω·cm以下。针对下限没有特别限制,例如可以设为1×101Ω·cm以上、进一步可以设为1×102Ω·cm以上。
本发明中的导电性氧化物的电阻率,通常是指粉末电阻率,可以将导电性氧化物的微粉末10g装入内表面实施了Teflon加工(Teflon:注册商标)的内径25mm的圆筒内并加压至100kg/cm2(填充率20%),使用横河电气制作所制的“3223型”测试仪进行测定。
本发明中使用的LDS添加剂只要包含电阻率为5×103Ω·cm以下的导电性氧化物,就没有特别限制,优选包含至少2种金属,具体而言,优选包含周期表的n族(n为3~16的整数)金属和n+1族金属。n优选为10~13的整数、进一步优选为12或13。
本发明中,另外,将本发明中使用的激光直接成型添加剂中的周期表的n族(n为3~16的整数)金属的含量和n+1族金属的含量的总计设为100摩尔%时,其中一族金属的含量优选为15摩尔%以下、进一步优选为12摩尔%以下、特别优选为10摩尔%以下。针对下限没有特别限制,为0.0001摩尔%以上。通过将2种以上的金属的含量设为这样的范围,从而能够提高镀覆性。本发明中,特别优选掺杂有n+1族金属的n族金属氧化物。
进而,本发明中使用的LDS添加剂中包含的金属成分的98重量%以上优选由上述周期表的n族金属的含量和n+1族金属构成。
作为周期表的n族金属,例如可列举出3族(钪、钇)、4族(钛、锆等)、5族(钒、铌等)、6族(铬、钼等)、7族(锰等)、8族(铁、钌等)、9族(钴、铑、铱等)、10族(镍、钯、铂)、11族(铜、银、金等)、12族(锌、镉等)、13族(铝、镓、铟等)、14族(锗、锡等)、15族(砷、锑等)、16族(硒、碲等)、它们的金属氧化物等。其中,优选12族(n=12)的金属或金属氧化物、更优选锌。
作为周期表的n+1族金属,例如可列举出4族(钛、锆等)、5族(钒、铌等)、6族(铬、钼等)、7族(锰等)、8族(铁、钌等)、9族(钴、铑、铱等)、10族(镍、钯、铂)、11族(铜、银、金等)、12族(锌、镉等)、13族(铝、镓、铟等)、14族(锗、锡等)、15族(砷、锑等)、16族(硒、碲等)、它们的金属氧化物等。其中,优选13族(n+1=13)的金属或金属氧化物、更优选铝或镓、进一步优选铝。
本发明中使用的LDS添加剂也可以含有除导电性金属氧化物以外的金属。作为除导电性氧化物以外的金属,可示例出锑、钛、铟、铁、钴、镍、镉、银、铋、砷、锰、铬、镁、钙等。这些金属也能以氧化物的形式存在。这些金属的含量相对于LDS添加剂各自优选为0.01重量%以下。
需要说明的是,本发明中使用的LDS添加剂,从提高L值的观点出发,锑的含量相对于LDS添加剂优选为3重量%以下、更优选为1重量%以下、进一步优选为0.01重量%以下、特别优选实质上不含有。实质上不含有是指不在对本发明的效果造成影响的范围内含有。
本发明中使用的LDS添加剂优选可以吸收波长1064nm的光。通过可以吸收波长1064nm的光,从而容易在树脂成型品表面形成镀层。
本发明中使用的LDS添加剂的粒径优选为0.01~50μm、更优选为0.05~30μm。通过制成这样的构成,从而存在在进行镀覆时镀覆表面状态的均一性变得良好的倾向。
本发明中使用的LDS添加剂的含量相对于树脂成分100重量份,优选为3重量份以上、更优选为5重量份以上、进一步优选为8重量份以上。另外,针对上限值,优选为40重量份以下、更优选为30重量份以下、进一步优选为25重量份以下、特别优选为20重量份以下。本发明的树脂组合物可以仅包含1种LDS添加剂、也可以包含2种以上。包含2种以上的情况下,总量为上述范围。
本发明中使用的LDS添加剂可以为合成品、也可以使用市售品。另外,就市售品而言,除了作为LDS添加剂而被市售的产品以外,只要满足本发明中的LDS添加剂的要素,也可以是作为其它用途被售卖的物质。
<热塑性树脂>
本发明的树脂组合物包含热塑性树脂。
本发明的热塑性树脂组合物包含热塑性树脂。热塑性树脂的种类没有特别限定,例如可列举出聚碳酸酯树脂、聚苯醚树脂与聚苯乙烯系树脂的合金、聚苯醚树脂与聚酰胺树脂的合金、热塑性聚酯树脂、甲基丙烯酸甲酯/丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚树脂、甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚树脂、甲基丙烯酸甲酯树脂、橡胶强化甲基丙烯酸甲酯树脂、聚酰胺树脂、聚缩醛树脂、聚乳酸系树脂、聚烯烃树脂、聚苯硫醚树脂等。本发明中,优选包含聚碳酸酯树脂、热塑性聚酯树脂以及聚酰胺树脂中的至少1种。
以下,针对优选的实施方式进行说明。
<<聚碳酸酯树脂作为主要成分的方式>>
作为本发明中的热塑性树脂的第1实施方式,可列举出热塑性树脂包含聚碳酸酯树脂作为主要成分的情况。第1实施方式中,总树脂成分中,聚碳酸酯树脂的比率优选为30~100重量%、更优选为50~100重量%、进一步优选为80~100重量%。
<<<聚碳酸酯树脂>>>
作为本发明中使用的聚碳酸酯树脂,没有特别限制,可以使用芳香族聚碳酸酯、脂肪族聚碳酸酯、芳香族-脂肪族聚碳酸酯中的任一种。其中,优选为芳香族聚碳酸酯,进而,更优选为芳香族二羟基化合物与光气或碳酸的二酯反应得到的热塑性芳香族聚碳酸酯聚合物或共聚物。
作为芳香族二羟基化合物,可列举出2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(=双酚A)、四甲基双酚A、双(4-羟基苯基)-对二异丙基苯、氢醌、间苯二酚、4,4-二羟基联苯等,优选可列举出双酚A。进而,出于制备阻燃性高的组合物的目的,可以使用在上述的芳香族二羟基化合物上键合1个以上磺酸四烷基鏻的化合物、或具有硅氧烷结构的两末端含有酚性OH基的聚合物或低聚物等。
本发明中使用的聚碳酸酯树脂的优选的例子,包含由2,2-双(4-羟基苯基)丙烷衍生的聚碳酸酯树脂;由2,2-双(4-羟基苯基)丙烷与其它芳香族二羟基化合物衍生出的聚碳酸酯共聚物。
对于聚碳酸酯树脂的分子量,通过在使用二氯甲烷作为溶剂、在温度25℃测定的溶液粘度换算的粘均分子量,优选为14000~30000、更优选为15000~28000、进一步优选为16000~26000。粘均分子量为前述范围时,机械强度变得更好,且成型性也变得更好,因此优选。
针对聚碳酸酯树脂的制造方法,没有特别限定,本发明中也可以使用由光气法(界面聚合法)、和熔融法(酯交换法)等任一方法制造的聚碳酸酯树脂。另外,本发明中,也可以使用在经历一般熔融法的制造工序后,经过调整末端基的OH基量的工序而制造的聚碳酸酯树脂。
进而,本发明中使用的聚碳酸酯树脂不仅为作为初始原料的聚碳酸酯树脂,还可以是由使用过的制品再生的聚碳酸酯树脂、所谓的材料再循环聚碳酸酯树脂。
此外,针对本发明中使用的聚碳酸酯树脂,例如可以参考日本特开2012-072338号公报的第0018~0066段的记载,将其内容援引入本说明书。
本发明的树脂组合物可以仅包含1种聚碳酸酯树脂、也可以包含2种以上。
<<包含聚碳酸酯树脂和苯乙烯树脂的方式>>
作为第2实施方式,可列举出热塑性树脂包含聚碳酸酯树脂与苯乙烯树脂的情况。具体而言,更优选包含含有聚碳酸酯树脂40重量%以上且不足100重量%以及苯乙烯系树脂超过0重量%且60重量%以下的树脂成分、更优选包含聚碳酸酯树脂40~90重量%且苯乙烯系树脂60~10重量%、进一步优选包含聚碳酸酯树脂60~80重量%且苯乙烯系树脂40~20重量%。
针对聚碳酸酯树脂的细节,可以参考上述第1实施方式的记载。
<<<苯乙烯系树脂>>>
本发明中使用的苯乙烯系树脂可列举出聚苯乙烯树脂、高冲击聚苯乙烯树脂(HIPS)、丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS树脂)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸橡胶共聚物(ASA树脂)、丙烯腈-乙丙系橡胶-苯乙烯共聚物(AES树脂)等。
苯乙烯系树脂是指选自由由苯乙烯系单体构成的苯乙烯系聚合物、苯乙烯系单体与其它可以共聚的乙烯基系单体的共聚物、在橡胶质聚合物的存在下与苯乙烯系单体或者与苯乙烯系单体及其它可以共聚的乙烯基系单体聚合得到的共聚物组成的组中的至少1种聚合物。这些之中,优选使用在橡胶质聚合物的存在下与苯乙烯系单体的共聚物或者与苯乙烯系单体及其它可以共聚的乙烯基系单体的共聚物。
作为苯乙烯系单体的具体例子,可列举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、二乙烯基苯、乙基乙烯基苯、二甲基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、溴苯乙烯、二溴苯乙烯等苯乙烯衍生物,其中优选苯乙烯。需要说明的是,这些可以单独地或混合2种以上使用。
作为可以与上述的苯乙烯系单体共聚的乙烯基系单体,可列举出丙烯腈、甲基丙烯腈等乙烯基氰化合物、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸环己酯等丙烯酸烷基酯;甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸环己酯等甲基丙烯酸烷基酯;丙烯酸苯酯、丙烯酸苄酯等丙烯酸芳酯;甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苄酯等甲基丙烯酸芳酯;丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯等含有环氧基的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯;马来酰亚胺、N,N-甲基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺等马来酰亚胺系单体;丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸等α,β-不饱和羧酸或其酸酐等。
进而,作为可以与苯乙烯系单体共聚的橡胶质聚合物,可列举出聚丁二烯、聚异戊二烯、苯乙烯-丁二烯无规共聚物及嵌段共聚物、丙烯腈-丁二烯无规共聚物及嵌段共聚物、丙烯腈-丁二烯共聚物、丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯与丁二烯的共聚物、聚丁二烯-聚异戊二烯的二烯系共聚物、乙烯-异戊二烯无规共聚物及嵌段共聚物、乙烯-丁烯无规共聚物及嵌段共聚物等乙烯与α-烯烃的共聚物,乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物等乙烯与α,β-不饱和羧酸酯的共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯-己二稀共聚物等乙烯-丙烯-非共轭二烯三元共聚物、丙烯酸类橡胶、包含聚有机硅氧烷橡胶与聚丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸酯橡胶的复合橡胶等。
这样的苯乙烯系树脂,例如可列举出高冲击聚苯乙烯(HIPS)、丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS树脂)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)、甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(MABS树脂)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸橡胶共聚物(ASA树脂)、丙烯腈-乙丙系橡胶-苯乙烯共聚物(AES树脂)、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(MS树脂)、苯乙烯-马来酸酐共聚物等。
它们之中,优选丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS树脂)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸橡胶共聚物(ASA树脂)、丙烯腈-乙丙系橡胶-苯乙烯共聚物(AES树脂),更优选为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸橡胶共聚物(ASA树脂)、丙烯腈-乙丙系橡胶-苯乙烯共聚物(AES树脂),特别优选为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)。
上述的苯乙烯系树脂可以通过乳液聚合、溶液聚合、本体聚合、悬浮聚合或者本体·悬浮聚合等方法来制造,本发明中,为苯乙烯系聚合物、或苯乙烯系无规共聚物或者嵌段共聚物的情况下,适宜通过本体聚合、悬浮聚合或本体·悬浮聚合制造,为苯乙烯系接枝共聚物的情况下,适合通过本体聚合、本体·悬浮聚合或乳液聚合制造。
本发明中,特别适宜使用的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)是指将丙烯腈和苯乙烯接枝聚合于丁二烯橡胶成分的热塑性接枝共聚物和丙烯腈与苯乙烯的共聚物的混合物。丁二烯橡胶成分在ABS树脂成分100重量%中,优选为5~40重量%、其中优选为10~35重量%、特别优选为13~25重量%。另外,橡胶粒径优选为0.1~5μm、其中优选为0.2~3μm、进一步优选为0.3~1.5μm、特别优选为0.4~0.9μm。橡胶粒径的分布可以是单一分布,也可以是具有两个峰以上的多峰分布。
本发明的树脂组合物,可以仅包含1种苯乙烯系树脂、也可以包含2种以上。
另外,也可以包含除聚碳酸酯树脂和苯乙烯系树脂以外的树脂成分。但是,本实施方式中,这些成分优选为总树脂成分的5重量%以下。
<<以聚酰胺树脂作为主要成分的方式>>
作为本发明中的热塑性树脂的第3实施方式,可列举出热塑性树脂包含聚酰胺树脂的情况。包含聚酰胺树脂的情况下,更优选包含80重量%以上聚酰胺树脂、更优选包含90重量%以上、进一步优选包含95重量%以上、特别优选包含99重量%以上。热塑性树脂包含聚酰胺树脂的情况下的上限为100重量%以下。需要说明的是,包含聚酰胺树脂的情况下,也可以包含其它树脂成分。但是,其它树脂优选为总树脂成分的5重量%以下。
<<<聚酰胺树脂>>>
作为聚酰胺树脂,是将通过内酰胺的开环聚合、氨基羧酸的缩聚、二胺与二元酸的缩聚得到的酰胺作为重复单元的高分子,具体而言,可列举出聚酰胺6、11、12、46、66、610、612、6I、6/66、6T/6I、6/6T、66/6T、66/6T/6I、聚酰胺MX、聚对苯二甲酰三甲基己二胺(polytrimethylhexamethylenet erephthalamide)、聚十二烷二酰双(4-氨基环己基)甲烷、聚十二烷二酰双(3-甲基-4-氨基环己基)甲烷、聚六氢对苯二甲酰十一亚甲基二胺等。需要说明的是,上述“I”表示间苯二甲酸成分、“T”表示对苯二甲酸成分。
作为本发明中使用的聚酰胺树脂,可以考虑这些聚酰胺树脂所具有的各种特性和作为目标的成型品的用途等,选择适宜的聚酰胺树脂。
上述的聚酰胺树脂之中,对于在原料的二羧酸成分中具有芳香环的半芳香族聚酰胺或在原料的二胺成分具有芳香环的聚酰胺MX或者混合它们而成的聚酰胺树脂,可以容易地得到较多地配混有提高强度的玻璃纤维及碳纤维等填充材料而成的化合物,因此优选。
作为半芳香族聚酰胺,具体而言,可列举出6I、6T/6I、6/6T、66/6T、66/6T/6I等。
另外,二胺成分中具有芳香环的苯二甲胺与α,ω-二元酸的缩聚得到的聚酰胺MX树脂,可以得到高强度的树脂组合物,因此特别优选。可列举出对苯二甲胺和/或间苯二甲胺与碳数6~12的α,ω-直链脂肪族二元酸或芳香族二元酸的缩聚得到的聚酰胺树脂,特别优选使用癸二酸和/或己二酸作为二羧酸成分的聚酰胺MX树脂。
也优选使用这些具有芳香环的聚酰胺树脂与脂肪族聚酰胺树脂的混合物。单独使用脂肪族聚酰胺树脂时若大量配混填充材料则存在外观、物性不充分的情况,此时通过与上述具有芳香环的聚酰胺树脂混合从而可以改良外观、物性。
可以对聚酰胺MX树脂的最多70重量%用脂肪族或半芳香族聚酰胺树脂进行置换(即,制成含有30重量%以上MX树脂的聚酰胺树脂混合物)。
<<以热塑性聚酯树脂作为主要成分的方式>>
作为本发明中的热塑性树脂的第4实施方式,可列举出热塑性树脂包含热塑性聚酯树脂作为主要成分的情况。第4实施方式中,在总树脂成分中,热塑性聚酯树脂的比率优选为51~100重量%、更优选为80~100重量%、进一步优选为90~100重量%。
<<<热塑性聚酯树脂>>>
作为热塑性聚酯树脂,可以参考日本特开2010-174223号公报的第0013~0016段的记载。
作为聚酯树脂,通常使用聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、或使用聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂占60重量%以上、优选占80重量%以上的混合物。例如,为聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂与聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的混合物、其中前者占60重量%以上、进一步占80重量%以上的物质,是作为本发明中使用的聚酯树脂的一个优选例子。另外,前述聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂与聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的混合物中,聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂优选包含10~40重量%、进一步优选包含20~40重量%。
对于聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂及聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂,如众所周知的那样,通过对苯二甲酸或它的酯与1,4-丁二醇或乙二醇的反应,被大规模地制造并在市场上流通。本发明中可以使用能够从市场上获得的这些树脂。从市场能够获得的树脂也含有除对苯二甲酸成分和1,4-丁二醇成分或乙二醇成分以外的共聚成分,本发明中可以使用含有少量共聚成分、通常为10重量%以下、优选为5重量%以下的产品。
聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的特性粘度通常为0.5~1.5dl/g、特别优选为0.6~1.3dl/g。比0.5dl/g小时,难以得到机械强度优异的树脂组合物。另外,比1.5dl/g大时,有时树脂组合物的流动性降低、成型性降低。另外,末端羧基量优选为30meq/g以下。进而,源自1,4-丁二醇的四氢呋喃的含量优选为300ppm以下。
另外,聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的特性粘度通常为0.4~1.0dl/g、特别优选为0.5~1.0dl/g。特性粘度不足0.4时树脂组合物的机械特性容易降低,超过1.0时流动性容易降低。需要说明的是,任一特性粘度均为在苯酚/四氯乙烷(重量比1/1)混合溶剂中、在30℃下的测定值。
本发明的树脂组合物可以仅包含1种热塑性聚酯树脂、也可以包含2种以上。
需要说明的是,本实施方式中,也可以包含除热塑性聚酯树脂以外的其它树脂成分。但是,其它树脂优选为总树脂成分的5重量%以下。
<<以聚缩醛树脂作为主要成分的方式>>
作为本发明中的热塑性树脂的第5实施方式,可列举出热塑性树脂包含聚缩醛树脂的情况。包含聚缩醛树脂的情况,更优选包含聚缩醛树脂80重量%以上、更优选包含90重量%以上、进一步优选包含95重量%以上、特别优选包含99重量%以上。热塑性树脂包含聚缩醛树脂时的上限为100重量%以下。需要说明的是,包含聚缩醛树脂时,也可以包含其它的树脂成分。但是,其它的树脂优选为总树脂成分的5重量%以下。
<<<聚缩醛树脂>>>
作为聚缩醛树脂,可以参考日本特开2003-003041号公报的第0011段、日本特开2003-220667号公报的第0018~0020段的记载。
作为聚苯硫醚树脂,可以参考日本特开平10-292114号公报的第0014~0016段的记载、日本特开平10-279800号公报的第0011~0013段的记载、日本特开2009-30030号公报的第0011~0015段的记载。
对于本发明的树脂组合物,组合物总计的40重量%以上优选为树脂成分、更优选50重量%以上为树脂成分、进一步优选60重量%以上为树脂成分。配混纤维(包含玻璃填料)的情况下,纤维与树脂成分总计优选占80重量%以上。
<非导电性金属氧化物>
本发明的树脂组合物从提高树脂成型品的镀覆性的观点出发,也可以包含非导电性金属氧化物。通过配混非导电性金属氧化物,能够进一步提高镀覆性。
作为非导电性金属氧化物,只要是非导电性的金属氧化物,就没有特别限定,优选为氧化钛。
作为氧化钛,例如可列举出一氧化钛(TiO)、三氧化二钛(Ti2O3)、二氧化钛(TiO2)等,可以使用它们中的任一种,优选为二氧化钛。另外,作为氧化钛,优选使用具有金红石型的晶体结构的氧化钛。
氧化钛的平均一次粒径优选为1μm以下、更优选为0.001~0.5μm的范围内、进一步优选为0.002~0.1μm的范围内。通过将氧化钛的平均粒径设为这样的范围、使配混量为上述范围内,能够得到白色度高、表面反射率高的树脂成型品。
作为氧化钛,可以使用实施了表面处理的氧化钛。作为表面处理剂,优选无机材料和/或有机材料。具体而言,可列举出氧化硅、氧化铝、氧化锌等金属氧化物,硅烷偶联剂、钛偶联剂、有机酸、多元醇、有机硅等有机材料等。
另外,作为氧化钛,也可以使用市售品。进而,也可以使用将块状的氧化钛、平均粒径大的氧化钛适宜粉碎、根据需要用筛等进行分级而成为上述平均粒径的氧化钛。
对于本发明的树脂组合物中的非导电性金属氧化物的配混量,在配混的情况下,相对于树脂成分100重量份优选为0.1重量份以上、更优选为1重量份以上、进一步优选为3重量份以上。另外,作为上限优选为80重量份以下、优选为20重量份以下、更优选为12重量份以下、进一步优选为8重量份以下。
尤其是,使用非晶性树脂作为热塑性树脂、配混非导电性金属氧化物的情况下,非导电性金属氧化物与LDS添加剂的重量比优选为0.1:1~0.9:1、更优选为0.4:1~0.8:1。通过以这样的范围配混,能够进一步提高镀覆性。
另一方面,使用结晶性树脂作为热塑性树脂、配混非导电性金属氧化物的情况下,非导电性金属氧化物与LDS添加剂的重量比优选为10:1~1.2:1、更优选为8:1~1.5:1、进一步优选为6:1~1.5:1。通过以这样的范围配混,能够进一步提高镀覆性。
本发明的树脂组合物可以仅包含1种非导电性金属氧化物、也可以包含2种以上。包含2种以上的情况下,总量为上述范围。通过设为这样的配混量,能够防止加热处理后的反射率的降低。作为氧化钛,一般市售的产品中,白色度与遮盖力的观点出发,优选使用含有氧化钛80重量份以上的产品。
进而,通过配混非导电性金属氧化物,即使降低LDS添加剂的配混量也能够实现高镀覆性。
<玻璃填料>
本发明的树脂组合物也可以包含玻璃填料。作为玻璃填料,可列举出玻璃纤维、板状玻璃、玻璃珠、玻璃鳞片,其中优选玻璃纤维。
玻璃填料包含A玻璃、C玻璃、E玻璃、S玻璃等玻璃,特别是,E玻璃(无碱玻璃)不对聚碳酸酯树脂造成不良影响,因此优选。
玻璃纤维是指与长度方向呈直角地切断的截面形状为正圆状、多边形形状呈现纤维状外嵌的玻璃纤维。
本发明的树脂组合物中使用的玻璃纤维为单纤维或撮合数根单纤维而成的纤维即可。
玻璃纤维的形态,为将单纤维、撮合数根单纤维而成的纤维连续地卷取而成的“玻璃粗纱”、切齐至长度1~10mm的“短切纤维”、粉碎至长度10~500μm左右的“研磨纤维”等的任一者即可。作为所述玻璃纤维,以ASAHI FIBER GLASS CO.,LTD.的“Glassron ChoppedStrand”、“Glassron Milled Fiber”的商品名被市售,能够容易地获得。可以并用形态不同的玻璃纤维。
另外,作为本发明中的玻璃纤维,优选具有异形截面形状。该异形截面形状是指:与纤维的长度方向呈直角的截面的长径设为D2、短径设为D1时以长径/短径比(D2/D1)表示的扁平率例如为1.5~10、其中优选为2.5~10、进一步优选为2.5~8、特别优选为2.5~5。针对所述扁平玻璃,可以参考日本特开2011-195820号公报的第0065~0072段的记载,将其内容援引入本说明书。
玻璃珠是指外径10~100μm的球状玻璃,例如由Potters-Ballotini Co.,Ltd.以商品名“EGB731”市售,能够容易地获得。另外,玻璃鳞片是指厚度1~20μm、一边的长度为0.05~1mm的鳞片状的产品,例如由日本板硝子株式会社以“FLEKA”的商品名市售,能够容易地获得。
为了进一步提高本发明的树脂组合物的镀覆性,示例出使用平均纤维长为300μm以下的玻璃纤维的方式。作为该方式中使用的玻璃纤维,从提高镀覆性的观点出发,平均纤维长优选为200μm以下、更优选为150μm以下、进一步优选为120μm以下。另外,作为下限值,优选为5μm以上、更优选为7μm以上、进一步优选为15μm以上。另外,玻璃纤维的平均纤维径优选为20μm以下、更优选为5~15μm、进一步优选为7~15μm、特别优选为9~15μm。平均纤维径不足5μm时,有时有损树脂组合物的成型加工性,平均纤维径超过20μm时,有时有损树脂成型品的外观、增强效果也不充分。需要说明的是,本发明中,平均纤维长表示重均纤维长。
对于本发明的树脂组合物中的玻璃填料的配混量,在配混的情况下,相对于树脂成分100重量份优选为1重量份以上、更优选为10重量份以上、进一步优选为15重量份以上。另外,作为上限值,优选为150重量份以下、更优选为100重量份以下、进一步优选为85重量份以下。另外,根据用途,也可以设为60重量份以下,进而可以设为50重量份以下,特别可以设为20重量份以下。
本发明的树脂组合物可以仅包含1种玻璃填料、也可以包含2种以上。包含2种以上的情况下,总量为上述范围。通过配混玻璃填料,存在能够提高机械强度、并且也提高镀覆性的倾向。
<收敛剂>
本发明的树脂组合物中配混的玻璃填料优选被收敛剂覆盖。收敛剂的种类,没有特别限定。收敛剂可以单独使用1种、也可以并用2种以上。作为收敛剂的种类,例如可列举出聚烯烃树脂、有机硅树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂等。
本发明的树脂组合物中的收敛剂的配混量优选为玻璃填料的0.1~5.0重量%、更优选为0.2~2.0重量%。本发明的树脂组合物可以仅包含1种收敛剂、也可以包含2种以上。包含2种以上的情况下,总量为上述范围。
<弹性体>
本发明的树脂组合物也可以包含弹性体。通过含有弹性体,能够改良树脂组合物的耐冲击性。作为本发明中使用的弹性体,可列举出甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS树脂)、被称为SBS、SEBS的苯乙烯-丁二烯系三嵌段共聚物及其氢化物、被称为SPS、SEPS的苯乙烯-异戊二烯系三嵌段共聚物及其氢化物、被称为TPO的烯烃系热塑性弹性体、聚酯系弹性体、硅氧烷系橡胶、丙烯酸酯系橡胶等。作为弹性体,可以使用日本特开2012-251061号公报的第0075~0088段记载的弹性体、日本特开2012-177047号公报的第0101~0107段记载的弹性体等,将这些内容援引入本说明书。
本发明中使用的弹性体优选丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物的含量不足整体的10质量%、更优选为5质量%以下、进一步优选为3质量%以下。
本发明中使用的弹性体优选的是使橡胶成分与可以与其共聚的单体成分接枝共聚而形成的接枝共聚物。作为接枝共聚物的制造方法,可以为本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合等的任一制造方法即可,共聚的方式可以为一段接枝、也可以为多段接枝。
橡胶成分的玻璃化转变温度通常为0℃以下、其中优选为-20℃以下、进一步优选为-30℃以下。作为橡胶成分的具体例子,可列举出聚丁二烯橡胶、聚异戊二烯橡胶、聚丙烯酸丁酯、聚(丙烯酸-2-乙基己酯)、丙烯酸丁酯-丙烯酸-2-乙基己酯共聚物等聚丙烯酸烷基酯橡胶、聚有机硅氧烷橡胶等有机硅系橡胶、丁二烯-丙烯酸复合橡胶、包含聚有机硅氧烷橡胶与聚丙烯酸烷基酯橡胶的IPN(Interpenetrating Polymer Network)型复合橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、乙烯-丙烯橡胶、乙烯-丁烯橡胶、乙烯-辛烯橡胶等乙烯-α-烯烃系橡胶、乙烯-丙烯酸橡胶、氟橡胶等。它们可以单独使用也可以混合2种以上使用。它们之中,从机械特性、表面外观的方面出发,优选聚丁二烯橡胶、聚丙烯酸烷基酯橡胶、聚有机硅氧烷橡胶、包含聚有机硅氧烷橡胶与聚丙烯酸烷基酯橡胶的IPN型复合橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶。
作为可以与橡胶成分接枝共聚的单体成分的具体例子,可以列举出:芳香族乙烯基化合物、氰化乙烯基化合物、(甲基)丙烯酸酯化合物、(甲基)丙烯酸化合物、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等含有环氧基的(甲基)丙烯酸酯化合物;马来酰亚胺、N-甲基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺等马来酰亚胺化合物;马来酸、邻苯二甲酸、衣康酸等α,β-不饱和羧酸化合物、它们的酸酐(例如,马来酸酐等)等。这些单体成分可以单独使用也可以混合2种以上使用。它们之中,从机械特性、表面外观的方面出发,优选为芳香族乙烯基化合物、氰化乙烯基化合物、(甲基)丙烯酸酯化合物、(甲基)丙烯酸化合物、更优选为(甲基)丙烯酸酯化合物。作为(甲基)丙烯酸酯化合物的具体例子,可列举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸辛酯等。
对于共聚了橡胶成分的接枝共聚物,从耐冲击性、表面外观的观点出发,优选核/壳型接枝共聚物类型的共聚物。其中,特别优选如下的核/壳型接枝共聚物,其包含:将选自含有聚丁二烯的橡胶、含有聚丙烯酸丁酯的橡胶、聚有机硅氧烷橡胶、包含聚有机硅氧烷橡胶与聚丙烯酸烷基酯橡胶的IPN型复合橡胶中的至少1种橡胶成分作为核层,并在其周围共聚(甲基)丙烯酸酯而形成的壳层。上述核/壳型接枝共聚物中,橡胶成分优选为含有40质量%以上、进一步优选含有60质量%以上。另外,(甲基)丙烯酸优选含有10质量%以上。需要说明的是,对于本发明中的核/壳型,也可以为不一定能够明确地区别核层与壳层的情况、为广义上包含在为核部分的周围接枝聚合橡胶成分得到的化合物的意思。
作为这些核/壳型接枝共聚物的优选的具体例子,可以列举出甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)、甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(MABS)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯共聚物(MB)、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸橡胶共聚物(MA)、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸橡胶-苯乙烯共聚物(MAS)、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-丁二烯橡胶共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-丁二烯橡胶-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-(丙烯酸-有机硅IPN橡胶)共聚物、包含聚有机硅氧烷与聚(甲基)丙烯酸烷基酯的有机硅-丙烯酸复合橡胶等,特别优选包含聚有机硅氧烷与聚(甲基)丙烯酸甲酯的有机硅-丙烯酸复合橡胶以及甲基丙烯酸甲酯-丁二烯共聚物(MB)。这样的橡胶性聚合物,可以单独使用也可以混合2种以上使用。
作为这样的弹性体,例如可列举出Rohm and Haas Japan K.K.制的“PARALOID(注册商标、以下相同)EXL2602”、“PARALOID EXL2603”、“PARALOID EXL2655”、“PARALOIDEXL2311”、“PARALOID EXL2313”、“PARALOID EXL2315”、“PARALOID KM330”、“PARALOIDKM336P”、“PARALOID KCZ201”,Mitsubishi Rayon Co.,Ltd.制的“METABLEN(注册商标、以下相同)C-223A”、“METABLEN E-901”、“METABLEN S-2001”、“METABLEN SRK-200”、“METABLEN S-2030”,Kaneka Corporation制的“Kaneace(注册商标,以下相同)M-511”、“Kaneace M-600”、“Kaneace M-400”、“Kaneace M-580”、“Kaneace M-711”、“Kaneace MR-01”、宇部兴产株式会社制的“UBESTA XPA”等。
弹性体的配混量,在配混的情况下,相对于树脂成分100重量份,优选为1~20重量份、更优选为1~15重量份、进一步优选为2~10重量份。
本发明的树脂组合物可以仅包含1种弹性体,也可以包含2种以上。包含2种以上的情况下,总量为上述范围。
<硅酸盐矿物>
本发明的树脂组合物包含硅酸盐矿物。本发明中,通过配混硅酸盐矿物,能够进一步提高照射激光部分的镀覆性能,进而,能够提高有切口的夏比冲击强度。作为硅酸盐矿物,只要是包含硅Si与氧O的矿物,就没有特别限制,优选滑石和/或云母,更优选滑石。
本发明中使用的硅酸盐矿物优选为颗粒状,其平均粒径优选为1~30μm、更优选为2~20μm。
另外,本发明中使用的硅酸盐矿物可以是用选自聚有机氢硅氧烷类和有机聚硅氧烷类的化合物中的至少1种进行了表面处理的硅酸盐矿物,但优选不进行表面处理。
硅酸盐矿物的配混量,在进行配混的情况下,相对于树脂成分100重量份,优选为0.1重量份以上、更优选为1重量份以上、进一步优选为3重量份以上、特别优选为4重量份以上、也可以设为5重量份以上。作为上限值,优选为30重量份以下、更优选为20重量份以下、特别优选为10重量份以下、也可以设为5重量份以下。
本发明的树脂组合物,可以仅包含1种硅酸盐矿物、也可以包含2种以上。包含2种以上的情况下,总量为上述范围。对硅酸盐矿物进行表面处理的情况下,进行了表面处理的总量优选为上述范围。
<白色颜料>
本发明的树脂组合物也可以包含除氧化钛以外的白色颜料。本发明中,通过添加白色颜料,能够着色树脂成型品。作为白色颜料,可示例出包含ZnS或ZnO的白色颜料。
本发明的树脂组合物包含白色颜料的情况下,白色颜料的配混量相对于树脂成分100重量份优选为1~40重量份、更优选为3~30重量份、进一步优选为5~20重量份。
本发明的树脂组合物可以仅包含1种白色颜料、也可以包含2种以上。包含2种以上的情况下,总量优选为上述范围。
<磷系稳定剂>
本发明的树脂组合物优选包含磷系稳定剂。
作为磷系稳定剂,优选磷酸酯和亚磷酸酯。
作为磷酸酯,优选以下述通式(3)表示的化合物。
通式(3)
O=P(OH)m(OR)3-m···(3)
(通式(3)中,R为烷基或芳基,彼此可以相同也可以不同。m为0~2的整数。)
R优选为碳数1~30的烷基或碳数6~30的芳基,更优选为碳数2~25的烷基、苯基、壬基苯基、硬脂基苯基、2,4-二叔丁基苯基、2,4-二叔丁基甲基苯基、甲苯基。
作为磷酸酯,可列举出磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲酚酯、磷酸三(壬基苯基)酯、磷酸-2-乙基苯基二苯基酯、四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4-二亚苯基亚磷酸酯等。
作为亚磷酸酯,优选下述通式(4)表示的化合物。
通式(4)
(通式(4)中,R’为烷基或芳基,彼此可以相同也可以不同。)
R’优选为碳数1~25的烷基或碳数6~12的芳基。R’为烷基的情况下,优选为碳数1~30的烷基。R’为芳基的情况下,优选为碳数6~30的芳基。
作为亚磷酸酯,例如可列举出亚磷酸三苯酯、亚磷酸三壬基苯酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、亚磷酸三壬酯、亚磷酸三癸酯、亚磷酸三辛酯、亚磷酸三(十八烷)酯、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯、三环己基亚磷酸酯、单丁基二苯基亚磷酸酯、单辛基二苯基亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇亚磷酸酯、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇亚磷酸酯、2,2-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)辛基亚磷酸酯等亚磷酸的三酯、二酯、单酯等。
本发明的树脂组合物包含磷系稳定剂的情况下,磷系稳定剂的配混量相对于树脂成分100重量份为0.01~5重量份、更优选为0.02~2重量份。
本发明的树脂组合物可以仅包含1种磷系稳定剂、也可以包含2种以上。包含2种以上的情况下,总量为上述范围。
<抗氧化剂>
本发明的树脂组合物也可以包含抗氧化剂。作为抗氧化剂,优选为苯酚系抗氧化剂,更具体而言可列举出2,6-二丁基-4-甲基苯酚、正十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、四[亚甲基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]甲烷、三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰脲酸酯、4,4’-丁叉基双-(3-甲基-6叔丁基苯酚)、三乙二醇双[3-(3-叔丁基-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、以及3,9-双{2-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基]-1,1-二甲基乙基}-2,4,8,10-四氧杂螺[5,5]十一烷、N,N’-六亚甲基·双[3-(3,5-二叔丁基-4(-羟基苯基)丙酰胺)、季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]等。其中,优选为十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、N,N’-六亚甲基·双[3-(3,5-二叔丁基-4(-羟基苯基)丙酰胺)、季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]。
本发明的树脂组合物包含抗氧化剂的情况下,抗氧化剂的配混量相对于树脂成分100重量份为0.01~5重量份、更优选为0.05~3重量份。
本发明的树脂组合物可以仅包含1种抗氧化剂、也可以包含2种以上。包含2种以上的情况下,总量为上述范围。
<脱模剂>
本发明的树脂组合物也可以包含脱模剂。脱模剂优选为选自脂肪族羧酸、脂肪族羧酸酯、数均分子量200~15000的脂肪族烃化合物以及聚烯烃系化合物中的至少1种化合物。其中,更优选使用选自聚烯烃系化合物、脂肪族羧酸、以及脂肪族羧酸酯中的至少1种化合物。
作为脂肪族羧酸,可列举出饱和或不饱和的脂肪族单羧酸、二羧酸或三羧酸。本说明书中,脂肪族羧酸的术语是以也包含脂环式羧酸的含义来使用。脂肪族羧酸中,优选碳数6~36的单羧酸或二羧酸、更优选碳数6~36的脂肪族饱和单羧酸。作为这样的脂肪族羧酸的具体例子,可列举出棕榈酸、硬脂酸、缬草酸、己酸、癸酸、十二烷酸、花生酸、山嵛酸、二十四烷酸、蜡酸、蜂花酸、三十四烷酸、褐煤酸、戊二酸、己二酸、壬二酸等。
作为构成脂肪族羧酸酯的脂肪族羧酸成分,可以使用与前述脂肪族羧酸相同的物质。另一方面,作为构成脂肪族羧酸酯的醇成分,可列举出饱和或不饱和的一元醇、饱和或不饱和的多元醇等。这些醇任选具有氟原子、芳基等取代基。这些醇之中,优选碳数30以下的一元或多元的饱和醇、进一步优选碳数30以下的脂肪族饱和一元醇或多元醇。此处脂肪族醇也包含脂环式醇。作为这些醇的具体例子,可列举出辛醇、癸醇、十二烷醇、硬脂醇、山嵛醇、乙二醇、二乙二醇、甘油、季戊四醇、2,2-二羟基全氟丙醇、新戊二醇、二三羟甲基丙烷、二季戊四醇等。这些脂肪族羧酸酯可以以杂质的形式含有脂肪族羧酸和/或醇、也可以为多种化合物的混合物。作为脂肪族羧酸酯的具体例,可列举出蜂蜡(以棕榈酸蜂花酯作为主要成分的混合物)、硬脂酸硬脂酯、山嵛酸山嵛酯、山嵛酸辛基十二酯、单棕榈酸甘油酯、单硬脂酸甘油酯、二硬脂酸甘油酯、三硬脂酸甘油酯、单棕榈酸季戊四醇酯、单硬脂酸季戊四醇酯、二硬脂酸季戊四醇酯、三硬脂酸季戊四醇酯、四硬脂酸季戊四醇酯。
作为聚烯烃系化合物,可列举出选自固体石蜡及聚乙烯蜡的化合物,其中,从聚烯烃系化合物的分散是良好的观点出发,重均分子量优选为700~10000、进一步优选为900~8000的聚乙烯蜡。
本发明的树脂组合物包含脱模剂的情况下,脱模剂的配混量相对于树脂成分100重量份为0.01~5重量份、更优选为0.05~3重量份。本发明的树脂组合物可以仅包含1种脱模剂、也可以包含2种以上。包含2种以上的情况下,总量为上述范围。
本发明的树脂组合物在不超出本发明的主旨的范围,也可以包含其它成分。作为其它成分,可列举出除磷系稳定剂以外的稳定剂、紫外线吸收剂、阻燃剂、除上述以外的无机填料、除氧化钛以外的白色颜料、荧光增白剂、抗滴落剂、抗静电剂、防雾剂、润滑剂、防粘连剂、流动性改进剂、增塑剂、分散剂、抗菌剂等。它们可以并用2种以上。
针对这些成分,可以参考日本特开2007-314766号公报、日本特开2008-127485号公报以及日本特开2009-51989号公报、日本特开2012-72338号公报等的记载,将它们的内容援引入本说明书。
本发明的树脂组合物的制造方法没有特别限定,可以广泛采用公知的热塑性树脂组合物的制造方法。具体而言,可以将各成分使用桶混机、亨舍尔混合机等各种混合机预先混合后,用班伯利密炼机、辊、布拉本德塑性计、单螺杆混炼挤出机、双螺杆混炼挤出机、捏合机等进行熔融混炼,制造树脂组合物。
另外,例如,不预先混合各成分或仅预先混合一部分成分,使用给料机供给至挤出机进行熔融混炼,也能够制造本发明的树脂组合物。
进而,例如,将通过预先混合一部分成分并供给至挤出机进行熔融混炼得到的树脂组合物作为母料,并且通过将该母料再度与其余成分混合进行熔融混炼也能制造本发明的树脂组合物。
由本发明的树脂组合物制造树脂成型品的方法,没有特别限定,针对热塑性树脂可以采用一般采用的成型法,即一般的注射成型法、超高速注射成型法、注射压缩成型法、双色成型法、气辅等中空成型法、使用绝热模具的成型法、使用快速加热模具的成型法、发泡成型(也包含超临界流体)、嵌入成型、IMC(模内涂布成型)成型法、挤出成型法、片材成型法、热成型法、旋转成型法、层压成型法、加压成型法等。另外,也可以选择使用热流道方式的成型法。
对于本发明的树脂成型品,例如,L*值可以设为80~100,进而可以设为85~100。通过使用这样的L*值的成型品,易于用作各种颜色的树脂成型品。本发明的树脂成型品尤其是在实质上不配混染料颜料的状态下,能够制成白色状态的成型品。
接着,对成型本发明的树脂组合物而成的树脂成型品的表面设置镀层的工序根据图1进行说明。图1是示出利用激光直接成型技术,在树脂成型品1的表面形成镀层的工序的示意图。图1中,虽然树脂成型品1为平坦的基板,但也不必需为平坦的基板,也可以是局部或整体成为曲面的树脂成型品。另外,树脂成型品的含义不限定于最终制品,也包括各种部件。作为本发明中的树脂成型品,优选在便携电子设备、车辆以及医疗设备的部件、其它的包含电路的电子部件中使用。尤其是,本发明的树脂成型品能够制成兼备高耐冲击特性和刚性、优异的耐热性、且各向异性小、翘曲小的成型品,因此用作电子记事簿、笔记本电脑等PDA、呼机、手机、PHS等的内部结构物和外壳是极其有效的。尤其适于树脂成型品的除肋以外的平均壁厚为1.2mm以下(对下限值不具体限定,例如为0.4mm以上)的平板形部件,其中,尤其适于作为便携电子设备的外壳。
再次参照图1,对树脂成型品1照射激光2。此处对激光没有特别限定,可以适宜地选自YAG激光、准分子激光、电磁辐射等公知的激光,优选YAG激光。另外,对激光的波长也没有特别限定。优选的波长范围为200nm至1200nm。特别优选为800nm至1200nm。
照射激光时,树脂成型品1仅在受激光照射的部分3活化。在这种活化状况下,将树脂成型品1应用于镀液4。对镀液4没有特别限定,可广泛采用公知的镀液,作为金属成分优选混合有铜、镍、金、银、钯,更优选为铜。
针对将树脂成型品1应用于镀液4的方法没有特别限定,例如可列举出投入到混有镀液4的液体之中的方法。使用镀液后的树脂成型品仅在受激光照射的部分形成镀层5。
本发明的方法能够形成宽度为1mm以下、进一步为150μm以下(对下限值没有特别限定,例如为30μm以上)的电路间距。所述电路优选用作便携电子设备部件的天线。即,作为本发明的树脂成型品优选的实施方式的一个例子,可列举出在便携电子设备部件的表面上设置的镀层具有作为天线的性能的树脂成型品。
实施例
以下,列举出实施例进一步具体地说明本发明。以下的实施例示出的材料、使用量、比率、处理内容、处理步骤等只要不超出本发明的宗旨,则可以适宜地进行变更。因此,本发明的范围不限于以下所示具体例子。
导电性氧化物的电阻率如以下所述地进行测定。
将导电性氧化物的微粉末10g装入内表面实施了Teflon加工(Teflon:注册商标)的内径25mm的圆筒内并加压至100kg/cm2(填充率20%),使用横川电气制作所制的“3223型”测试仪进行测定。
<制造例1>
(聚酰胺(PAPXD10)的合成)
向具备搅拌机、分凝器、冷凝器、温度计、滴加装置及氮气导入管、线料模头的内容积50升的反应容器中,称量并加入精确称量的癸二酸(伊藤制油株式会社制、制品名sebacic acid TA)8950g(44.25mol)、次磷酸钙12.54g(0.074mol)、乙酸钠6.45g(0.079mol)。充分对反应容器内进行氮气置换后,用氮气加压至0.4MPa,边搅拌边由20℃升温至190℃历时55分钟使癸二酸均匀地熔融。接着,在搅拌下历时110分钟滴加对苯二甲胺(三菱瓦斯化学株式会社制)5960g(43.76mol)。期间,连续地提高反应容器内温直至293℃。滴加工序中,将压力控制在0.42MPa,生成的水通过分凝器及冷凝器排出至系统外。分凝器的温度调整为145~147℃的范围。对苯二甲胺滴加结束后,在反应容器内压力0.42MPa下继续进行20分钟缩聚反应。期间,使反应容器内温上升至296℃。此后,历时30分钟使反应容器内压力由0.42MPa减压至0.12MPa。期间使内温升温至298℃。此后以0.002MPa/分钟的速度减压,历时20分钟减压至0.08MPa,调节分子量1000以下的成分量。减压结束时的反应容器内的温度为301℃。此后,对系统内用氮气进行加压,以反应容器内温度301℃、树脂温度301℃地由线料模头将聚合物以线料状取出,并在20℃的冷却水中冷却,将其粒料化,得到约13kg的聚酰胺树脂。需要说明的是,在冷却水中的冷却时间为5秒、线料的牵引速度设为100m/分钟。以下,称为“PAPXD10”。熔点为290℃。
<制造例2>
(聚酰胺(PAMP6)的合成)
将己二酸在氮气气氛下的反应釜内加热溶解后,边搅拌内容物边在加压(0.35Mpa)下以二胺与己二酸(ROHDIA公司制)的摩尔比成为约1:1的方式缓慢滴加对苯二甲胺(三菱瓦斯化学株式会社制)与间苯二甲胺(三菱瓦斯化学株式会社制)的摩尔比为3:7的混合二胺,边使温度升温至270℃。滴加结束后,减压至0.06MPa,持续反应10分钟以调节分子量1000以下的成分量。此后,将内容物以线料状取出,在造粒机中进行粒料化,得到聚酰胺。以下,称为“PAMP6”。熔点为256℃。
<树脂成分>
S-3000F:三菱工程塑料株式会社制、聚碳酸酯树脂
AT-08:NIPPON A&L Inc.制、ABS树脂
5008:三菱工程塑料株式会社制、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、特性粘度0.85dl/g、末端羧基含量12eq/ton
PBK-1:三菱化学株式会社制、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、特性粘度0.70
<玻璃填料>
T-571:Nippon Electric Glass Co.,Ltd.制、直径(平均纤维径)为13μm的短切纤维、使用聚氨酯树脂作为收敛剂
T-595:Nippon Electric Glass Co.,Ltd.制、直径(平均纤维径)为13μm的短切纤维、使用有机硅树脂作为收敛剂
99S:ASAHI FIBER GLASS CO.,LTD.制、直径(平均纤维径)10μm的研磨纤维
03T-296GH:Nippon Electric Glass Co.,Ltd.制
810S:日东纺绩株式会社制
T-187:Nippon Electric Glass Co.,Ltd.制、直径(平均纤维径)为13μm的短切纤维、经过Bis-A型环氧树脂处理
<滑石(硅酸盐矿物)>
#5000PJ:松村产业株式会社制、
Micron White5000S(MW5000S):林化成株式会社制
<LDS添加剂>
23K:Hakusuitech Co.,Ltd.制、铝掺杂氧化锌、电阻率(制品规格值)100~500Ω·cm
W-4:Mitsubishi Materials Corporation制、氧化锡、未掺杂其它金属、电阻率5.00×102Ω·cm
Pazet CK:Hakusuitech Co.,Ltd.制、铝掺杂氧化锌、电阻率8.00×103Ω·cm
<非导电性金属氧化物>
CPK:Resino Color Industry CO.,Ltd.制、二氧化钛
CR-63:石原产业株式会社制、二氧化钛
CR-60:石原产业株式会社制、二氧化钛
<弹性体>
M-711:Kaneka Corporation制、包含丁二烯系的核和丙烯酸系的壳的核/壳型弹性体
<磷系稳定剂>
PEP36:ADEKA CORPORATION制、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯
AX71:ADEKA CORPORATION制、(酸式磷酸单硬脂酯和酸式磷酸二硬脂酯)的混合物
ADK.2112:ADEKA CORPORATION制、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯
<抗氧化剂>
Irg1076:Irganox1076、BASF公司制、十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯
Irganox1098:BASF公司制、N,N’-六亚甲基·双[3-(3,5-二叔丁基-4(-羟基苯基)丙酰胺)
AO-60:ADEKA CORPORATION制、季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]
<脱模剂>
VPG861:Cognis Oleo Chemicals Japan Co.,Ltd.制、季戊四醇四硬脂酸酯
CS-8CP:日东化成工业株式会社制
PED522:Clarian Corporation制、氧化聚乙烯、酸值22~28mgKOH、滴点102~107℃
<化合物(实施例1~4、7~12、比较例1~3)>
如后述的表中所示的组成,分别称量各成分,用桶混机混合20分钟后,供给至具备1排气口的日本制钢所株式会社制(TEX30HSST),以螺杆转速200rpm、排出量20kg/小时、机筒温度300℃的条件进行混炼,将被挤出成线料状的熔融树脂在水槽中骤冷,使用造粒机进行粒料化,得到树脂组合物的粒料。
<化合物(实施例5、6、13~17、比较例4~12)>
如后述的表中所示的组成,分别称量各成分,用桶混机混合20分钟后,供给至具备1排气口的日本制钢所株式会社制(TEX30HSST),以螺杆转速200rpm、排出量20kg/小时、机筒温度280℃的条件进行混炼,将被挤出成线料状的熔融树脂在水槽中骤冷,使用造粒机进行粒料化,得到树脂组合物的粒料。
<化合物(实施例18~21)>
如后述的表中所示的组成,分别称量各成分,将除去玻璃纤维以外的成分在桶混机中共混,从双螺杆挤出机(东芝机械株式会社制、TEM26SS)的源头投入,熔融后,将玻璃纤维进行侧进料来制造树脂粒料。挤出机的温度设定为280℃。
<化合物(实施例22~25)>
如后述的表中所示的组成,分别称量各成分,将除去玻璃纤维以外的成分在桶混机中共混,在桶混机混合20分钟后,从双螺杆挤出机(日本制钢所制、TEX30α)的源头投入,熔融后,将玻璃纤维进行侧进料,并以螺杆转速200rpm、吐出量40kg/hr、机筒温度260℃的条件进行混炼,将被挤出成线料状的熔融树脂在水槽中骤冷,使用造粒机进行粒料化,得到树脂组合物的粒料。
<镀覆性>
对通过上述的制造方法得到的实施例1~4、7~12、比较例1~3的粒料在120℃下干燥5小时后,使用住友重机械工业株式会社制的SG75-MII,以料筒温度300℃、模具温度100℃、成型循环50秒的条件进行注射成型,成型成2mm厚的板。
对通过上述的制造方法得到的实施例5、6、13~17、比较例4~12的粒料在100℃下干燥5小时后,使用住友重机械工业株式会社制的SG75-MII,以料筒温度280℃、模具温度80℃、成型循环50秒的条件进行注射成型,成型成2mm厚的板。
对通过上述的制造方法得到的实施例18~21的粒料在80℃下干燥5小时后,使用Fanuc Ltd.制的注射成型机(100T),以料筒温度280℃、模具温度130℃的条件进行注射成型,成型成2mm厚的板。
对通过上述的制造方法得到的实施例22~25的粒料在120℃下干燥5小时后,使用日精树脂工业株式会社制的NEX80-9E,以料筒温度260℃、模具温度80℃、成型循环44秒的条件进行注射成型,成型成3mm厚的板。
对2mm或3mm厚的板的表面使用1064nm的YAG激光,以扫描速度2m/s、输出13W、10W、8W、5W、3W、以及脉冲周期10μS、20μS、30μS、40μS、50μS的条件进行共计25块(マス)的激光照射。接着使用MacDermid,Inc.制的MID100XB进行化学镀铜。此后观察板,通过确认25块的激光照射部分中有多少块镀覆从而进行A~E的5档的评价。
A:15块以上
B:10~14块
C:5~9块
D:1~4块
E:0块
<弯曲弹性模量和弯曲强度>
对通过上述的制造方法得到的实施例15~17和比较例12的粒料在100℃下干燥5小时后,使用住友重机械工业株式会社制的SG75-MII,以料筒温度280℃、模具温度90℃、成型循环50秒的条件进行注射成型,成型成4mm厚的ISO拉伸试验片。
根据ISO178,使用上述ISO拉伸试验片(4mm厚),在23℃的温度下测定弯曲弹性模量(单位:MPa)和弯曲强度(单位:MPa)。
<夏比冲击强度>
使用上述得到的ISO拉伸试验片(4mm厚),根据ISO179,在23℃的条件下测定无切口的夏比冲击强度及有切口的夏比冲击强度(单位:kJ/m2)。
<MVR>
对通过上述的制造方法得到的实施例15~17和比较例12的粒料在100℃下干燥4~8小时后,以测定温度为270℃、负载为5kgf下,使用东洋精机株式会社制的MELTINDEXERF-F01,测定熔体体积流动速率(MVR)。可以说MVR的值越高,分解越加剧。
<L值>
对通过上述的制造方法得到的实施例15~17、比较例12的粒料在100℃下干燥5小时后,使用住友重机械工业株式会社制的SG75-MII,以料筒温度280℃、模具温度80℃、成型循环30秒的条件进行注射成型,成型成2mm厚的板。
使用上述得到的2mm厚的板,根据JIS K-7105,使用日本电色工业株式会社制的SE6000型分光式色差计,以C/2°光源利用反射法测定L*值(亮度)。
L*值越高表示成型品的白色度越高。
将结果示于下述表中。表中,配混量为重量份。
[表1]
[表2]
[表3]
[表4]
[表5]
[表6]
[表7]
由上述表显然可知,本发明的组合物的镀覆性优异(实施例1~17)。另一方面可知,在使用虽然电阻率为5×103Ω·cm以下的导电性氧化物、但不含2种以上的金属的LDS添加剂的情况下(比较例1),和使用虽然包含2种以上的金属、但电阻率超过5×103Ω·cm的LDS添加剂的情况下(比较例2~12),镀覆性差。另一方面可知,通过在本发明的组合物中还包含非导电性金属氧化物(实施例4、13~17),从而进一步提高了镀覆性。
另外,由实施例18~21显然可知,即使使用聚酰胺树脂作为本发明的组合物的树脂成分,镀覆性也优异。
进而,由实施例22~25显然可知,即使使用热塑性聚酯树脂作为本发明的组合物的树脂成分,镀覆性也优异。

Claims (16)

1.一种树脂组合物,其包含热塑性树脂和激光直接成型添加剂,所述激光直接成型添加剂包含至少2种金属、且包含电阻率为5×103Ω·cm以下的导电性氧化物,
所述激光直接成型添加剂至少包含周期表的n族金属和周期表的n+1族金属,n为3~12的整数,
将所述激光直接成型添加剂中的、所述周期表的n族金属的含量和所述n+1族金属的含量总计设为100摩尔%时,其中所述n+1族金属含量为15摩尔%以下,
所述热塑性树脂包含树脂成分,所述树脂成分包含聚碳酸酯树脂40~100重量%、和苯乙烯系树脂0~60重量%。
2.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中,所述n为12。
3.根据权利要求2所述的树脂组合物,其中,所述周期表的n族金属为锌。
4.根据权利要求2所述的树脂组合物,其中,所述周期表的n+1族金属为铝。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的树脂组合物,其还包含玻璃填料。
6.根据权利要求1~4中任一项所述的树脂组合物,其还包含硅酸盐矿物。
7.根据权利要求6所述的树脂组合物,其中,硅酸盐矿物为滑石。
8.根据权利要求1~4中任一项所述的树脂组合物,其还包含非导电性金属氧化物。
9.根据权利要求8所述的树脂组合物,其中,所述非导电性金属氧化物为氧化钛。
10.一种树脂成型品,其由权利要求1~9中任一项所述的树脂组合物成型而成。
11.根据权利要求10所述的树脂成型品,其中,在所述树脂成型品的表面具有镀层。
12.根据权利要求11所述的树脂成型品,其中,所述镀层具有作为天线的性能。
13.根据权利要求10~12中任一项所述的树脂成型品,其为便携电子设备部件。
14.一种具有镀层的树脂成型品的制造方法,其包括对由权利要求1~9中任一项所述的树脂组合物成型而成的树脂成型品的表面照射激光后,使用金属形成镀层。
15.根据权利要求14所述的具有镀层的树脂成型品的制造方法,其中,所述镀层为铜镀层。
16.一种具有天线的便携电子设备部件的制造方法,其包括权利要求14或15所述的具有镀层的树脂成型品的制造方法。
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