CN108431297A - 激光直接成型层形成用组合物、组件、以及带镀层的树脂成型品的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光直接成型层形成用组合物、或包含所述组合物的组件、或使用所述组合物的带镀层的树脂成型品的制造方法,其中,所述激光直接成型层形成用组合物含有固化性化合物、有机溶剂和激光直接成型添加剂,且即使不在热塑性树脂组合物中配合LDS添加剂,也能够在树脂成型品的表面形成镀层。
Description
技术领域
本发明涉及激光直接成型层形成用组合物。另外,本发明涉及具有所述激光直接成型层形成用组合物和热塑性树脂组合物的组件。此外,本发明涉及使用激光直接成型层形成用组合物的带镀层的树脂成型品的制造方法。
背景技术
近年来,随着包括智能手机的手机的开发,对在手机内部制造天线的方法进行了各种研究。特别要求在手机中制造能够进行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技术是例如对含有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,对上述活化的部分应用金属,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制造天线等金属结构体而不使用粘接剂等。上述LDS技术例如公开于专利文献1~4等。
另外,在专利文献5中公开了一种导电带(conductor track)结构物,其设置在由金属核和随后施加在其上的金属化物形成的非导电性基板材料上,所述金属核是通过使用电磁波将基板材料中含有的微细的非导电性金属化合物粉碎而生成的,其中,非导电性金属化合物对热具有高稳定性,在酸性或碱性的水性金属化浴中具有耐久性,而且由具有尖晶石结构的高氧化物、或简单的d-金属氧化物或其混合物、或类似尖晶石结构的混合金属氧化物的不溶性无机类氧化物所形成,另外,该非导电性金属化合物在未照射区域保持未改变的状态。此外,专利文献5中记载了,将非导电性的高氧化物涂布在结构构件上形成包覆层,在待制造的导电带结构物的区域通过电磁波放出重金属核,并且接下来对该区域进行化学还原,进行金属化。
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
专利文献5:日本特表2004-534408号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,在使用LDS技术的情况下,将LDS添加剂配合于热塑性树脂时需要大量的LDS添加剂。LDS添加剂有助于形成镀层,但在最终的树脂成型品中会成为异物。特别是根据LDS添加剂的种类,有时会对各种性能造成不良影响,有时会因配合于热塑性树脂组合物的其它添加剂而对LDS添加剂所带来的镀层形成能力造成不良影响。
另一方面,专利文献5中记载了以下内容:将非导电性的高氧化物包覆并涂布在基板体材料上,通过电磁波放出重金属核,并且对该区域进行化学还原,从而进行金属化。然而,对具体如何将非导电性的高氧化物包覆在基板体材料上没有详细记载。
本发明是为了解决上述课题而完成的,其目的在于即使在热塑性树脂组合物中配合LDS添加剂也可在树脂成型品的表面形成镀层。
解决课题的方法
本发明人基于上述课题进行了研究,其结果发现,通过在树脂成型品的表面形成含有固化性化合物、有机溶剂和LDS添加剂的层,即使不在热塑性树脂组合物中配合LDS添加剂,也能够在树脂成型品的表面适当地形成镀层,从而完成了本发明。
具体而言,发现可通过下述<1>、优选通过<2>~<24>来解决上述课题。
<1>一种激光直接成型层形成用组合物,其含有固化性化合物、有机溶剂和激光直接成型添加剂。
<2>根据<1>所述的激光直接成型层形成用组合物,其中,所述固化性化合物为树脂。
<3>根据<1>或<2>所述的激光直接成型层形成用组合物,其中,所述固化性化合物为紫外线固化性化合物或热固化性化合物。
<4>根据<1>~<3>中任一项所述的激光直接成型层形成用组合物,其中,相对于所述固化性化合物及有机溶剂的总计100重量份,含有激光直接成型添加剂0.05~70重量份。
<5>根据<1>~<4>中任一项所述的激光直接成型层形成用组合物,其中,所述激光直接成型层形成用组合物含有所述固化性化合物20~80重量%。
<6>一种组件,其具有<1>~<5>中任一项所述的激光直接成型层形成用组合物和含有热塑性树脂的热塑性树脂组合物。
<7>根据<6>所述的组件,其中,所述热塑性树脂组合物实质上不含激光直接成型添加剂。
<8>根据<6>或<7>所述的组件,其中,所述热塑性树脂为结晶性树脂。
<9>根据<8>所述的组件,其中,所述结晶性树脂为聚酰胺树脂。
<10>根据<8>所述的组件,其中,所述结晶性树脂为热塑性聚酯树脂。
<11>根据<6>或<7>所述的组件,其中,所述热塑性树脂为非晶性树脂。
<12>根据<11>所述的组件,其中,所述非晶性树脂为聚碳酸酯树脂。
<13>根据<6>~<12>中任一项所述的组件,其中,所述热塑性树脂组合物含有染料/颜料、和/或阻燃剂组合物。
<14>根据<6>~<12>中任一项所述的组件,其中,所述热塑性树脂组合物含有颜料和/或阻燃剂组合物。
<15>根据<6>~<14>中任一项所述的组件,其中,所述热塑性树脂组合物含有黑色染料/颜料。
<16>根据<6>~<15>中任一项所述的组件,其中,所述热塑性树脂组合物含有锑类阻燃剂及锑类阻燃助剂中的至少1种。
<17>根据<6>~<16>中任一项所述的组件,其中,所述热塑性树脂组合物含有卤素类阻燃剂。
<18>根据<6>~<15>中任一项所述的组件,其中,所述热塑性树脂组合物含有磷类阻燃剂。
<19>根据<18>所述的组件,其中,磷类阻燃剂为缩合磷酸酯和/或磷腈化合物。
<20>根据<6>~<15>中任一项所述的组件,其中,所述热塑性树脂组合物含有有机金属盐类阻燃剂。
<21>一种带镀层的树脂成型品的制造方法,该方法包括以下工序:
在热塑性树脂成型品的表面应用<1>~<5>中任一项所述的激光直接成型层形成用组合物,使其固化后,照射激光,从而形成镀层。
<22>根据<21>所述的带镀层的树脂成型品的制造方法,其中,所述热塑性树脂成型品含有结晶性树脂。
<23>根据<21>所述的带镀层的树脂成型品的制造方法,其中,所述热塑性树脂成型品含有非晶性树脂。
<24>根据<21>~<23>中任一项所述的带镀层的树脂成型品的制造方法,其中,使用<6>~<20>中任一项所述的组件。
发明的效果
即使不在热塑性树脂组合物中配合LDS添加剂,也能够在树脂成型品的表面形成镀层。
附图说明
图1是示出现有的在树脂成型品的表面形成镀层的工序的示意图。
图2是示出本发明的在树脂成型品的表面形成镀层的工序的示意图。
符号说明
11 树脂成型品
12 LDS添加剂
13 镀层
21 树脂成型品
22 LDS层
23 LDS添加剂
24 镀层
25 未照射部的LDS层
具体实施方式
以下,对本发明的内容进行详细说明。需要说明的是,在本说明书中,使用“~”表示包含其前后记载的数值作为下限值和上限值的意思。在本说明书中,没有特别说明时,烷基等的“基”可以具有取代基,也可以不具有取代基。另外,在限定了碳原子数的基团的情况下,上述碳原子数是指包括取代基所具有的碳原子数的数量的意思。
没有特别说明时,本发明中的固体、液体等为25℃下的固体、液体等。
本发明的特征在于,使用与树脂成型品不同的含有固化性化合物、有机溶剂和LDS添加剂的LDS层形成用组合物。通过这样的构成,即使不在热塑性树脂组合物中配合LDS添加剂,也能够在树脂成型品的表面形成镀层。
关于这一点,使用附图进行说明。图1示出了现有的在树脂成型品的表面形成镀层的工序。在图1中,11表示热塑性树脂组合物的成型品,12表示LDS添加剂。在现有的方法中,将LDS添加剂配合于热塑性树脂组合物中进行成型。然后,如图1(1)所示,在仅对想要形成镀层的部分照射激光时(图1(1)中箭头部分),照射了激光的部分的LDS添加剂被活化(图1(2))。在该活化的状态下,对树脂成型品表面应用镀敷液时,树脂成型品仅在受到激光照射的部分形成镀层13(图1(3))。
该现有方法是有用的方法,但在将LDS添加剂配合于热塑性树脂时,LDS添加剂相对于树脂成型品的配合量相对增多。即,虽然LDS添加剂仅存在于待形成镀层的树脂成型品的表面即可,但在配合于热塑性树脂组合物时,如图1(1)所示,LDS添加剂在树脂成型品中分散存在,因此,为了形成镀层,要配合所需量以上的LDS添加剂。然而,LDS添加剂中有昂贵的物质,希望减少LDS添加剂相对于树脂成型品的量。另外,虽然LDS添加剂有助于镀层的形成,但在最终的树脂成型品中成为异物。特别是根据LDS添加剂的种类,有时对各种性能造成不良影响。具体而言,LDS添加剂对玻璃纤维造成损伤,无法发挥机械强度。另外,在配合有阻燃剂组合物、颜料等添加剂的树脂组合物中,有时即使配合LDS添加剂,也无法适当地形成镀层。
另一方面,图2是示出本发明的在树脂成型品的表面形成镀层的工序的示意图。在图2(1)中,21表示树脂成型品,22表示LDS层,23表示LDS添加剂。
即,在将本发明的LDS层形成用组合物应用于树脂成型品21的表面时(例如,涂布),LDS添加剂23可以形成均匀分散的薄LDS层22(图2(1))。
接着,在使LDS层22固化后,为了形成镀层而对需要的部分照射激光(图2(1))。由此,照射了激光的部分的LDS添加剂被活化。在该活化的状态下对树脂成型品的表面应用镀敷液。应用镀敷液后的树脂成型品仅在受到激光照射的部分形成镀层24(图2(4))。其结果是,即使不在热塑性树脂组合物中配合LDS添加剂,也能够在树脂成型品的表面形成镀层。在本发明中,形成镀层时,例如优选在10~50℃、更优选在15~45℃、特别优选在20~40℃的气体氛围下进行。特别优选除了伴随激光照射的热以外,不进行任何加热。
另外,为了形成均匀的镀层,要求LDS层形成用组合物能够在树脂成型品的表面形成LDS添加剂基本均匀分散的LDS层。在本发明中,由于使用的是在包含固化性化合物和有机溶剂的组合物中分散有LDS添加剂的组合物,因此能够在树脂成型品的表面形成LDS添加剂基本均匀分散的LDS层。然后,对于这样的LDS层而言,使固化性化合物固化时,在LDS添加剂分散于树脂成型品表面的状态下残留在树脂成型品的表面。特别是在涂料中配合有LDS添加剂的LDS层形成用组合物具有在固化后不易剥离的优点。另外,对于使用了聚碳酸酯树脂等非晶性树脂的树脂成型品而言,容易因形成镀层时的激光照射而在表面形成凹凸,但在本发明的方法中,可以使这样的凹凸较少。
以下,对于本发明的LDS层形成用组合物、组件、以及带镀层的树脂成型品的制造方法进行详细说明。
<激光直接成型层形成用组合物>
激光直接成型层形成用组合物的特征在于含有固化性化合物、有机溶剂和激光直接成型添加剂。通过这样的构成,即使不在热塑性树脂组合物中配合LDS添加剂,也能够在树脂成型品的表面形成镀层。
<<固化性化合物>>
本发明所使用的固化性化合物优选为能够溶解或分散于有机溶剂的物质,更优选为溶解于有机溶剂的物质。溶解或分散时的温度没有特别限定,优选为室温(例如,25℃)。
作为固化性化合物,可以为低分子,优选为树脂。
本发明所使用的固化性化合物例如优选为常温下因空气中的水分等而固化的固化性化合物(常温固化型固化性化合物)、紫外线固化性化合物或热固化性化合物,更优选为紫外线固化性化合物或热固化性化合物。与需要在低温下保管的常温固化型固化性化合物相比,通过使用利用紫外线、热进行固化的固化性化合物,具有常温时的操作性提高的优点。
作为固化性化合物,可以示例出:氨基甲酸酯类树脂、环氧类树脂、聚酯类树脂、有机硅类树脂、丙烯酸类树脂、聚氯乙烯类树脂。
本发明的LDS层形成用组合物中的固化性化合物的含量在LDS层形成用组合物中优选为20~80重量%,更优选为25~75重量%。固化性化合物可以仅含有1种,也可以含有2种以上。在含有2种以上的情况下,优选总量为上述范围。
<<有机溶剂>>
LDS层形成用组合物含有有机溶剂。通过含有有机溶剂,可以使LDS添加剂均匀分散在LDS层形成用组合物中,其结果是能够形成均匀分散有LDS添加剂的LDS层。
作为有机溶剂,只要是能够溶解或分散固化性化合物的溶剂即可,没有特别限定,可以示例出:稀料、溶剂石脑油。
本发明的LDS层形成用组合物中的有机溶剂的配合量优选为20~80重量%,更优选为25~75重量%。另外,为了使本发明的LDS层形成用组合物易于涂布在树脂成型品上,可以调整有机溶剂的配合量,也可以调整粘度。作为LDS层形成用组合物的粘度,从涂布性的观点考虑,在25℃下优选为0.01~200Pa·s,更优选为0.1~150Pa·s。
<<涂料>>
在本发明中,作为含有固化性化合物和有机溶剂的组合物,可以使用公知的涂料。作为涂料,优选为树脂用涂料。作为本发明所能够使用的树脂用涂料的具体例子,可以使用Kansai Paint公司制造的RETAN PG80III Clear、Origin Electric公司制造的ORIGIPLATEZ Meta Silver、Japan U-PICA公司制造的NEOPOL 8476、Nipponpaint公司制造的naxMighty Rack G-II KB type Clear、Cashew公司制造的HIMETAL KD2850 Silver、Cashew公司制造的6110 Clear、Kansai Paint公司制造的MILLION CLEAR、Kansai Paint公司制造的Vinibon 100 Clear等各种涂料。
对于涂料而言,除了有已将主剂和有机溶剂混合的涂料以外,还有由主剂和有机溶剂构成且在使用时进行混合的涂料,在本发明中,可以优选使用任意形态。另外,也可以含有固化剂。在本发明中,主剂及固化剂相当于固化性化合物。
从可以在市售的涂料中配合LDS添加剂来形成LDS层形成用组合物的观点考虑,本发明的LDS层形成用组合物的制造适应性优异。另外,通过使用树脂用涂料,可以提高树脂成型品与LDS层的密合性。
<<LDS添加剂>>
LDS层形成用组合物含有LDS添加剂。
本发明中的LDS添加剂是如下化合物:相对于热塑性树脂(例如,聚酰胺树脂和/或聚碳酸酯树脂)100重量份,添加被认为是LDS添加剂的添加剂10重量份,使用波长1064nm的YAG激光以输出功率13W、频率20kHz、扫描速度2m/秒进行照射,随后的镀敷工序在无电解的MacDermid制造的MIDCopper100XB Strike镀槽中实施,在对上述激光照射面应用金属时,能够形成镀层。
本发明所使用的LDS添加剂可以是合成品,也可以使用市售品。另外,市售品除了以LDS添加剂的形式市售的商品外,只要满足本发明的LDS添加剂的要件,也可以是作为其它用途销售的物质。LDS添加剂可以仅使用1种,也可以组合使用2种以上。
以下,对本发明所使用的LDS添加剂的优选实施方式进行说明,但本发明并不限定于此。在本发明中,优选为第一实施方式及第二实施方式的LDS添加剂。
本发明所使用的LDS添加剂的第一实施方式是含有铜及铬的化合物。作为第一实施方式的LDS添加剂,优选含有铜10~30重量%。另外,优选含有铬15~50重量%。第一实施方式中的LDS添加剂优选为含有铜及铬的氧化物。
作为铜及铬的含有形态,优选为尖晶石结构。尖晶石结构是复氧化物且可视为AB2O4型化合物(A和B为金属元素)的代表性晶体结构型之一。
第一实施方式的LDS添加剂除了铜及铬以外,还可以微量含有其它金属。作为其它金属,可以示例出:锑、锡、铅、铟、铁、钴、镍、锌、镉、银、铋、砷、锰、镁、钙等,优选为锰。这些金属可以以氧化物的形式存在。
第一实施方式的LDS添加剂的优选一例为铜铬氧化物以外的金属氧化物的含量为10重量%以下的LDS添加剂。
本发明所使用的LDS添加剂的第二实施方式为含有锑和/或磷、以及锡的氧化物,优选为含有锑和锡的氧化物。
第二实施方式的LDS添加剂更优选为锡的配合量多于磷和/或锑的配合量的添加剂,相对于锡、磷和锑的总量,锡的量更优选为80重量%以上。
特别是,作为第二实施方式的LDS添加剂,优选为含有锑和锡的氧化物,更优选为锡的配合量多于锑的配合量的添加剂,相对于锡和锑的总量,锡的量更优选为80重量%以上。
更具体而言,作为第二实施方式的LDS添加剂,可以列举:掺杂有锑的氧化锡、掺杂有氧化锑的氧化锡、掺杂有磷的氧化锡、掺杂有磷氧化物的氧化锡,优选为掺杂有锑的氧化锡、掺杂有氧化锑的氧化锡,更优选为掺杂有氧化锑的氧化锡。例如,在含有磷和氧化锡的LDS添加剂中,磷的含量优选为1~20重量%。另外,在含有锑和氧化锡的LDS添加剂中,锑的含量优选为1~20重量%。另外,在含有磷、锑和氧化锡的LDS添加剂中,优选磷的含量为0.5~10重量%、锑的含量为0.5~10重量%。
本发明所使用的LDS添加剂的第三实施方式优选包含至少含有2种金属、且电阻率为5×103Ω·cm以下的导电性氧化物。导电性氧化物的电阻率优选为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。对于其下限,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。
本发明的导电性氧化物的电阻率通常称为粉末电阻率,可以通过以下方式测定:将导电性氧化物的微粉末10g装入内表面实施了Teflon(注册商标)加工的内径25mm的圆筒内,加压至100kg/cm2(填充率20%),用横河电机制造的“3223型”测试仪进行测定。
第三实施方式所使用的LDS添加剂只要含有电阻率为5×103Ω·cm以下的导电性氧化物即可,没有特别限制,优选含有至少2种金属,具体而言,优选含有周期表第n族(n为3~16的整数)的金属和第n+1族的金属。n优选为10~13的整数,更优选为12或13。
对于第三实施方式所使用的LDS添加剂而言,在将LDS添加剂中的周期表第n族(n为3~16的整数)金属的含量与第n+1族金属的含量的总计设为100摩尔%时,一种金属的含量优选为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。对于其下限没有特别限制,为0.0001摩尔%以上。通过使2种以上的金属的含量为这样的范围,可以提高镀敷性。在本发明中,特别优选为掺杂有第n+1族金属的第n族金属氧化物。
另外,对于第三实施方式所使用的LDS添加剂而言,优选LDS添加剂中含有的金属成分的98重量%以上由上述周期表第n族金属和第n+1族金属所构成。
作为周期表第n族的金属,可以列举例如:第3族(钪、钇)、第4族(钛、锆等)、第5族(钒、铌等)、第6族(铬、钼等)、第7族(锰等)、第8族(铁、钌等)、第9族(钴、铑、铱等)、第10族(镍、钯、铂)、第11族(铜、银、金等)、第12族(锌、镉等)、第13族(铝、镓、铟等)、第14族(锗、锡等)、第15族(砷、锑等)、第16族(硒、碲等)、它们的金属氧化物等。其中,优选为第12族(n=12)的金属或金属氧化物,更优选为锌。
作为周期表第n+1族的金属,可以列举例如:第4族(钛、锆等)、第5族(钒、铌等)、第6族(铬、钼等)、第7族(锰等)、第8族(铁、钌等)、第9族(钴、铑、铱等)、第10族(镍、钯、铂)、第11族(铜、银、金等)、第12族(锌、镉等)、第13族(铝、镓、铟等)、第14族(锗、锡等)、第15族(砷、锑等)、第16族(硒、碲等)、它们的金属氧化物等。其中,优选为第13族(n+1=13)的金属或金属氧化物,更优选为铝或镓,进一步优选为铝。
第三实施方式所使用的LDS添加剂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,可以示例出:锑、钛、铟、铁、钴、镍、镉、银、铋、砷、锰、铬、镁、钙等。这些金属可以以氧化物的形式存在。这些金属的含量优选相对于LDS添加剂分别为0.01重量%以下。
需要说明的是,从提高L值的观点考虑,第三实施方式所使用的LDS添加剂中锑的含量优选相对于LDS添加剂为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。实质上不含有是指在对本发明的效果不造成影响的范围内不含有。
本发明所使用的LDS添加剂的平均粒径优选为0.01~100μm,更优选为0.05~30μm,进一步优选为0.05~15μm。通过设为这样的平均粒径,在LDS层形成用组合物中可以使LDS添加剂均匀分散,具有进一步提高镀敷性的倾向,因此优选。
LDS层形成用组合物中的LDS添加剂的配合量优选为0.01~50重量%。另外,相对于上述固化性化合物及有机溶剂的总计100重量份,优选为0.05重量份以上,更优选为0.3重量份以上,进一步优选为1重量份以上,更进一步优选为3重量份以上。另外,相对于上述固化性化合物及有机溶剂的总计100重量份,优选为70重量份以下,更优选为50重量份以下,进一步优选为40重量份以下,更进一步优选为30重量份以下。通过设为该范围,可以使镀敷(Plating)外观进一步提高。
从能够减少最终的带镀层的树脂成型品中的LDS添加剂量的观点考虑,本发明的价值很高。
<<LDS层形成用组合物的其它成分>>
本发明所使用的LDS层形成用组合物可以仅由固化性化合物、有机溶剂及LDS添加剂构成,也可以含有除此以外的其它成分。作为其它成分,可以示例出通常配合于涂料、固化性化合物的成分,其中,特别可以示例出:分散剂、增感剂、相容剂、染料/颜料。作为本发明中的LDS层形成用组合物的优选实施方式,可以示例出实质上仅由固化性化合物、有机溶剂及LDS添加剂构成的LDS层形成用组合物。或者可以示例出实质上仅由涂料和LDS添加剂构成的LDS层形成用组合物。这里的实质上是指,除上述以外的其它成分为LDS添加剂配合量的5重量%以下,优选为3重量%以下,更优选为1重量%以下,进一步优选为0.1重量%以下。
<<LDS层形成用组合物的特性>>
LDS层形成用组合物为分散有LDS添加剂的分散液。固化性化合物可以溶解于有机溶剂,也可以分散于有机溶剂,如上所述,优选为溶解的状态。通过将这样的LDS层形成用组合物应用于树脂成型品的表面,能够形成均匀分散有LDS添加剂的LDS层。因此,LDS层形成用组合物只要是在即将应用于树脂成型品的表面之前分散有LDS添加剂的分散液即可,不一定需要在长时间静置后也处于分散状态。
在本发明中,固化性化合物与溶剂的重量比率优选为20:80~80:20,更优选为25:75~75:25。在设为这样的范围时,LDS添加剂的分散性优异,具有提高镀敷性的倾向,因此优选。
<组件>
本发明的组件的特征在于具有激光直接成型层形成用组合物和含有热塑性树脂的热塑性树脂组合物。通过使用这样的组件,即使不在热塑性树脂组合物中配合LDS添加剂,也能够在树脂成型品的表面形成镀层。
特别是在本发明中,可以将LDS层形成用组合物所含有的LDS添加剂的添加量设为上述热塑性树脂组合物所含有的热塑性树脂的量的3.0重量%以下,可以进一步设为2.0重量%以下,特别是可以设为1.5重量%以下。上述LDS添加剂的添加量的下限值例如可以设为0.5重量%以上。
<<LDS层形成用组合物>>
LDS层形成用组合物可以使用上述的LDS层形成用组合物,优选范围也相同。
<<含有热塑性树脂的热塑性树脂组合物>>
本发明的热塑性树脂组合物含有热塑性树脂。热塑性树脂的种类没有特别限定,可以为结晶性树脂,也可以为非晶性树脂。
目前,在使用含有非晶性树脂和LDS添加剂的树脂组合物时,有时会因激光照射而在表面形成凹凸,但在使用本发明的LDS层形成用组合物时,即使在使用了非晶性树脂的情况下也能够使表面变得均匀。作为热塑性树脂的具体例子,可以列举例如:聚碳酸酯树脂、聚碳酸酯树脂与聚苯乙烯树脂的混合物、聚苯醚树脂与聚苯乙烯树脂的合金、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、橡胶加强甲基丙烯酸甲酯树脂、聚酰胺树脂、聚缩醛树脂、聚乳酸类树脂、聚烯烃树脂、聚苯硫醚树脂等。在本发明中,优选含有聚碳酸酯树脂、聚碳酸酯树脂与聚苯乙烯树脂的混合物、热塑性聚酯树脂、以及聚酰胺树脂中的至少1种,更优选为含有聚碳酸酯树脂、聚碳酸酯树脂与聚苯乙烯树脂的混合物、以及聚酰胺树脂中的至少1种,进一步优选含有聚酰胺树脂。
另外,作为结晶性树脂,优选为聚酰胺树脂、热塑性聚酯树脂。作为非晶性树脂,优选为聚碳酸酯树脂。
以下,对优选的实施方式进行说明。
以聚碳酸酯树脂作为主成分的方式
作为本发明的热塑性树脂的第1实施方式,可以举出热塑性树脂含有聚碳酸酯树脂作为主成分的情况。在第1实施方式中,全部树脂成分中的聚碳酸酯树脂的比例优选为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
作为本发明所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,更优选为通过使芳香族二羟基化合物与光气或碳酸的二酯发生反应而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,可以列举: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,可以优选举出双酚A。进而,为了制备阻燃性高的组合物,可以使用在上述的芳香族二羟基化合物上键合有1个以上磺酸四烷基的化合物、或者具有硅氧烷结构的含有双末端酚羟基的聚合物或低聚物等。
本发明所使用的聚碳酸酯树脂的优选例子包括:衍生自2,2-双(4-羟基苯基)丙烷的聚碳酸酯树脂;衍生自2,2-双(4-羟基苯基)丙烷与其它芳香族二羟基化合物的聚碳酸酯共聚物。
通过以使用二氯甲烷作为溶剂在温度25℃下测得的溶液粘度进行换算而得到的粘均分子量计,聚碳酸酯树脂的分子量优选为14,000~30,000,更优选为15,000~28,000,进一步优选为16,000~26,000。粘均分子量为上述范围时,机械强度变得更加良好,且成型性也变得更加良好,因此优选。
对于聚碳酸酯树脂的制造方法,没有特别限定,在本发明中,可以使用由光气法(界面聚合法)及熔融法(酯交换法)等任意方法制造的聚碳酸酯树脂。另外,在本发明中,也可以使用在进行了通常的熔融法的制造工序后经过调整末端基团的羟基量的工序而制造的聚碳酸酯树脂。
此外,本发明所使用的聚碳酸酯树脂不仅是作为初始原料的聚碳酸酯树脂,也可以是由使用过的产品再生而成的聚碳酸酯树脂、即所谓的进行了材料再生后的聚碳酸酯树脂。
另外,对于本发明所使用的聚碳酸酯树脂,例如可以参考日本特开2012-072338号公报的段号0018~0066的记载,并将其内容引入本说明书中。
本发明所使用的热塑性树脂组合物可以含有1种聚碳酸酯树脂,也可以含有2种以上。
含有聚碳酸酯树脂和苯乙烯树脂的方式
作为第2实施方式,可以举出热塑性树脂含有聚碳酸酯树脂和苯乙烯树脂的情况。具体而言,更优选包含含有聚碳酸酯树脂40重量%以上且低于100重量%和苯乙烯类树脂大于0重量%且60重量%以下的树脂成分,更优选含有聚碳酸酯树脂40~90重量%和苯乙烯类树脂60~10重量%,进一步优选含有聚碳酸酯树脂60~80重量%和苯乙烯类树脂40~20重量%。
对于聚碳酸酯树脂的详细情况,可以参考上述第1实施方式的记载。
苯乙烯类树脂
苯乙烯类树脂是指选自以下的至少1种聚合物:由苯乙烯类单体形成的苯乙烯类聚合物、苯乙烯类单体与其它能够共聚的乙烯基类单体的共聚物、在橡胶质聚合物的存在下使苯乙烯类单体聚合或者使苯乙烯类单体与其它能够共聚的乙烯基类单体聚合而成的共聚物。
作为苯乙烯类单体的具体例子,可以列举: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,其中优选为苯乙烯。需要说明的是,这些化合物可以单独使用,或者混合2种以上使用。
作为能够与上述的苯乙烯类单体共聚的乙烯基类单体,可以列举: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类单体、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。
另外,作为能够与苯乙烯类单体共聚的橡胶质聚合物,可以列举: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-聚异戊二烯二烯类共聚物、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-己二烯共聚物等乙烯-丙烯-非共轭二烯三元共聚物、丙烯酸类橡胶、由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形成的复合橡胶等。
这样的苯乙烯类树脂可以列举例如:高抗冲聚苯乙烯(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。
上述的苯乙烯类树脂可以通过乳液聚合、溶液聚合、本体聚合、悬浮聚合或本体/悬浮聚合等方法来制造,在本发明中,在苯乙烯类聚合物、或者苯乙烯类无规共聚物或嵌段共聚物的情况下,优选通过本体聚合、悬浮聚合或本体/悬浮聚合制造而得,在苯乙烯类接枝共聚物的情况下,优选通过本体聚合、本体/悬浮聚合或乳液聚合制造而得。
在本发明中,特别优选使用的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)是指将丙烯腈和苯乙烯与丁二烯橡胶成分接枝共聚而成的热塑性接枝共聚物、丙烯腈和苯乙烯的共聚物的混合物。在ABS树脂成分100重量%中,丁二烯橡胶成分优选为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,更优选为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,也可以是具有两个以上峰的多个分布。
本发明所使用的热塑性树脂组合物可以仅含有1种苯乙烯类树脂,也可以含有2种以上。
另外,还可以含有除聚碳酸酯树脂及苯乙烯类树脂以外的树脂成分。但是,在本实施方式中,这些成分优选为全部树脂成分的5重量%以下。
以聚酰胺树脂作为主成分的方式
作为本发明的热塑性树脂的第3实施方式,可以举出热塑性树脂含有聚酰胺树脂的情况。在含有聚酰胺树脂的情况下,更优选含有聚酰胺树脂80重量%以上,更优选含有90重量%以上,进一步优选含有95重量%以上,特别优选含有99重量%以上。热塑性树脂含有聚酰胺树脂的情况的上限为100重量%以下。需要说明的是,在含有聚酰胺树脂的情况下,也可以含有其它树脂成分。然而,其它树脂优选为全部树脂成分的5重量%以下。
聚酰胺树脂
聚酰胺树脂是以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而得到的酰胺作为重复单元的高分子,具体可以列举: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、聚双(4-氨基环己基)甲烷十二酰胺、聚双(3-甲基-4-氨基环己基)甲烷十二酰胺、聚十一亚甲基六氢对苯二甲酰胺等。需要说明的是,上述“I”表示间苯二甲酸成分,“T”表示间苯二甲酸成分。
作为本发明所使用的聚酰胺树脂,考虑到这些聚酰胺树脂所具有的各种特性和目标成型品的用途等而选择适当的聚酰胺树脂。
在上述聚酰胺树脂中,原料二羧酸成分中具有芳香环的半芳香族聚酰胺、或者原料二胺成分中具有芳香环的聚酰胺MX、或者将它们混合而成的聚酰胺树脂可以容易地得到较多地配合有提高强度的玻璃纤维及碳纤维等填充剂的混合物,因此优选。
作为半芳香族聚酰胺,具体可以列举:6I、6T/6I、6/6T、66/6T、66/6T/6I等。
另外,通过二胺成分中具有芳香环的苯二甲胺与α,ω-二元酸的缩聚而得到的聚酰胺MX树脂可以得到高强度的树脂组合物,因此特别优选。进一步优选为通过对苯二甲胺和/或间苯二甲胺与碳原子数6~12的α,ω-直链脂肪族二元酸或芳香族二元酸的缩聚而得到的聚酰胺树脂,特别优选为使用了癸二酸和/或己二酸作为二羧酸成分的聚酰胺MX树脂,尤其优选为聚己二酰间苯二甲胺。
也可以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(例如,聚酰胺6、聚酰胺66等)的混合物。在单独的脂肪族聚酰胺树脂的情况下,即使在大量配合填充剂时外观、物性不足时,也可以通过与上述的具有芳香环的聚酰胺树脂进行混合来改善外观、物性。在具有芳香环的聚酰胺树脂与脂肪族聚酰胺树脂的混合物的情况下,其重量比优选为100:1~100:20。
以热塑性聚酯树脂作为主成分的方式
作为本发明的热塑性树脂的第4实施方式,可以举出热塑性树脂含有热塑性聚酯树脂作为主成分的情况。在第4实施方式中,全部树脂成分中热塑性聚酯树脂的比例优选为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号公报的段号0013~0016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,或者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,作为本发明所使用的聚酯树脂,优选的树脂之一是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,优选占80重量%以上。另外,在上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,优选含有聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂10~40重量%,更优选含有20~40重量%。
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可以如公知的那样通过对苯二甲酸或其酯与1,4-丁二醇或乙二醇的反应来大规模制造,在市场上销售。在本发明中,可以使用能够从市场获得的这些树脂。能够从市场获得的树脂包括含有对苯二甲酸成分和1,4-丁二醇成分或乙二醇成分以外的共聚成分的树脂,在本发明中,可以使用少量含有共聚成分的树脂,通常可使用含有10重量%以下、优选含有5重量%以下的共聚成分的树脂。
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。在小于0.5dl/g时,难以得到机械强度优异的树脂组合物。另外,在大于1.5dl/g时,树脂组合物的流动性降低,有时成型性降低。另外,末端羧基量优选为30meq/g以下。此外,来自于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。特性粘度低于0.4时,树脂组合物的机械特性容易降低,特性粘度超过1.0时,流动性容易降低。需要说明的是,特性粘度均为在苯酚/四氯乙烷(重量比1/1)混合溶剂中于30℃下的测定值。
本发明所使用的热塑性树脂组合物可以仅含有1种热塑性聚酯树脂,也可以含有2种以上。
需要说明的是,在本实施方式中,还可以含有除热塑性聚酯树脂以外的其它树脂成分。然而,其它树脂优选为全部树脂成分的5重量%以下。
以聚缩醛树脂作为主成分的方式
作为本发明的热塑性树脂的第5实施方式,可以举出热塑性树脂含有聚缩醛树脂的情况。在含有聚缩醛树脂的情况下,更优选含有聚缩醛树脂80重量%以上,其上限为100重量%以下。需要说明的是,在含有聚缩醛树脂的情况下,可以含有其它树脂成分。然而,其它树脂优选为全部树脂成分的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号公报的段号0011、日本特开2003-220667号公报的段号0018~0020的记载。
作为聚苯硫醚树脂,可以参考日本特开平10-292114号公报的段号0014~0016的记载、日本特开平10-279800号公报的段号0011~0013的记载、日本特开2009-30030号公报的段号0011~0015的记载。
对于本发明所使用的热塑性树脂组合物而言,优选组合物总计的40重量%以上为树脂成分,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。在配合纤维(例如,后面叙述的玻璃填料等)的情况下,纤维和树脂成分的总计优选占80重量%以上。
<<<其它成分>>>
本发明所使用的热塑性树脂组合物除热塑性树脂以外,还可以含有玻璃填料等纤维、各种添加剂。
在现有的含有LDS添加剂的热塑性树脂组合物中,LDS添加剂会对玻璃填料造成损伤,有时使玻璃填料原本发挥的机械强度降低。但是,在本发明中,与热塑性树脂组合物分开配合LDS添加剂,因此能够避免这样的问题。
另外,在现有的含有LDS添加剂的热塑性树脂组合物中配合染料/颜料、阻燃剂组合物时,即使配合LDS添加剂,有时也无法适当地形成镀层。但是,在本发明中,与热塑性树脂组合物分开配合LDS添加剂,因此能够避免这样的问题。
需要说明的是,本发明所使用的热塑性树脂组合物为实质上不含LDS添加剂的构成。实质上不含LDS添加剂是指未以能够形成镀层的量配合LDS添加剂,例如,相对于热塑性树脂100重量份为0.01重量份以下。
玻璃填料
本发明所使用的热塑性树脂组合物可以含有玻璃填料。作为玻璃填料,可以列举:玻璃纤维、板状玻璃、玻璃珠、玻璃片,其中优选为玻璃纤维。
玻璃填料包括A玻璃、C玻璃、E玻璃、S玻璃等玻璃组成,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。
玻璃纤维是指沿长度方向垂直切断的剖面形状为正圆形、多边形、且呈现纤维状外嵌的玻璃纤维。
本发明所使用的热塑性树脂组合物中使用的玻璃纤维可以是单纤维,或者将数根单纤维捻合而成的纤维。
玻璃纤维的形态可以是将单纤维或多根捻合成的纤维连续卷取而成的“玻璃粗纱”、整齐切成长度1~10mm的“短切原丝”、粉碎成长度10~500μm左右的“碾磨纤维”等中的任一种。上述玻璃纤维由Asahi Fiber Glass公司以“Glassron Chopped Strand”、“Glassron Milled Fiber”的商品名销售,可以容易获得。玻璃纤维可以组合使用形态不同的纤维。
另外,在本发明中,作为玻璃纤维,优选为具有异形剖面形状的纤维。该异形剖面形状是指,在将与纤维的长度方向垂直的剖面的长径设为D2、将短径设为D1时,以长径/短径之比(D2/D1)表示的扁平度例如为1.5~10,其中优选为2.5~10,更优选为2.5~8,特别优选为2.5~5。对于上述扁平玻璃,可以参考日本特开2011-195820号公报的段号0065~0072的记载,并将该内容引入本说明书中。
玻璃珠是外径10~100μm的球状的玻璃珠,例如由Potters-Ballotini公司以商品名“EGB731”销售,可以容易获得。另外,玻璃片是指厚度1~20μm、且一边的长度为0.05~1mm的鳞片状玻璃片,例如由日本板硝子株式会社以“Fleca”的商品名销售,可以容易获得。
在配合玻璃填料的情况下,相对于树脂成分100重量份,本发明所使用的热塑性树脂组合物中的玻璃填料的配合量优选为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,根据用途,可以设为30重量份以上,进一步可以设为40重量份以上。另一方面,作为其上限值,优选为200重量份以下,更优选为150重量份以下。另外,根据用途,可以设为60重量份以下,进一步可以设为50重量份以下,特别可以设为20重量份以下。
本发明所使用的热塑性树脂组合物可以仅含有1种玻璃填料,也可以含有2种以上。在含有2种以上的情况下,其总量设为上述范围。通过配合玻璃填料,具有可以提高机械强度且提高镀敷性的倾向。
集束剂
本发明所使用的热塑性树脂组合物中配合的玻璃填料优选被集束剂包覆。集束剂的种类没有特别限定。集束剂可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。作为集束剂的种类,可以列举例如:聚烯烃树脂、硅树脂、环氧树脂、氨基甲酸酯树脂等。
本发明所使用的热塑性树脂组合物中的集束剂的配合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%。本发明所使用的热塑性树脂组合物可以仅含有1种集束剂,也可以含有2种以上。在含有2种以上的情况下,其总量设为上述范围。
氧化钛
热塑性树脂组合物可以含有氧化钛。作为氧化钛,可以列举例如:一氧化钛(TiO)、三氧化二钛(Ti2O3)、二氧化钛(TiO2)等,可以使用这些中的任一种,优选为二氧化钛。另外,作为氧化钛,可以优选使用具有金红石型的晶体结构。
氧化钛的平均初级粒径优选为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、并将配合量设为上述的范围内,可以得到白色度高、且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,可以列举:二氧化硅、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,可以使用市售的产品。此外,也可以使用将块状、平均粒径较大的氧化钛进行适当粉碎并根据需要用筛等进行分级而达到上述平均粒径的氧化钛。
在配合氧化钛的情况下,相对于树脂成分100重量份,热塑性树脂组合物中的氧化钛配合量优选为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。
热塑性树脂组合物可以仅含有1种氧化钛,也可以含有2种以上。在含有2种以上的情况下,其总量设为上述范围。
弹性体
本发明所使用的热塑性树脂组合物可以含有弹性体。通过含有弹性体,可以改善得到的树脂成型品的耐冲击性。作为本发明所使用的弹性体,可以列举: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-丁二烯类三嵌段共聚物及其氢化物、被称为SPS、SEPS的苯乙烯-异戊二烯类三嵌段共聚物及其氢化物、被称为TPO的烯烃类热塑性弹性体、聚酯类弹性体、硅氧烷类橡胶、丙烯酸酯类橡胶等。作为弹性体,可以使用日本特开2012-251061号公报的段号0075~0088中记载的弹性体、日本特开2012-177047号公报的段号0101~0107中记载的弹性体等,并将这些内容引入本说明书中。
对于本发明所使用的弹性体而言,丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物的含量优选低于总体的10重量%,更优选为5重量%以下,进一步优选为3重量%以下。
本发明所使用的弹性体优选为将橡胶成分和能够与其共聚的单体成分进行接枝共聚而得到的接枝共聚物。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、乳液聚合等任意制造方法,共聚方式可以是一步接枝,也可以是多步接枝。
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,更优选为-30℃以下。作为橡胶成分的具体例子,可以列举: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类橡胶、丁二烯-丙烯酸复合橡胶、由聚有机硅氧烷橡胶和聚丙烯酸烷基酯橡胶形成的IPN(Interpenetrating Polymer Network)型复合橡胶、丁苯橡胶、乙丙橡胶、乙烯-丁烯橡胶、乙烯-辛烯橡胶等乙烯-α-烯烃类橡胶、乙烯-丙烯酸橡胶、氟橡胶等。这些橡胶成分可以单独使用,也可以混合2种以上使用。其中,从机械特性、表面外观的观点考虑,优选为聚丁二烯橡胶、聚丙烯酸烷基酯橡胶、聚有机硅氧烷橡胶、由聚有机硅氧烷橡胶和聚丙烯酸烷基酯橡胶形成的IPN型复合橡胶、丁苯橡胶。
作为能够与橡胶成分进行接枝共聚的单体成分的具体例子,可以列举: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1种,也可以组合使用2种以上。其中,从机械特性、表面外观的观点考虑,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,可以列举:(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。
从耐冲击性、表面外观的观点考虑,将橡胶成分共聚而成的接枝共聚物优选为核/壳型接枝共聚物型的共聚物。其中,特别优选为由核层和在其附近将(甲基)丙烯酸酯共聚而形成的壳层所形成的核/壳型接枝共聚物,所述核层为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、由聚有机硅氧烷橡胶和聚丙烯酸烷基酯橡胶形成的IPN型复合橡胶中的至少1种橡胶成分。在上述核/壳型接枝共聚物中,优选为含有橡胶成分40重量%以上的共聚物,进一步优选为含有60重量%以上的共聚物。另外,(甲基)丙烯酸优选含有10重量%以上。需要说明的是,本发明中的核/壳型并不一定意味着核层和壳层能够明确地加以区分,其主旨广泛包括在成为核的部分的附近接枝共聚橡胶成分而得到的共聚物。
作为这些核/壳型接枝共聚物的优选具体例子,可以列举: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/聚硅氧烷IPN橡胶)共聚物、含有聚有机硅氧烷和聚(甲基)丙烯酸烷基酯的有机硅-丙烯酸复合橡胶等,特别优选为含有聚有机硅氧烷和聚(甲基)丙烯酸烷基酯的有机硅-丙烯酸复合橡胶及甲基丙烯酸甲酯-丁二烯共聚物(MB)。这样的橡胶质聚合物可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
作为这样的弹性体,可以列举例如:Rohm and Haas Japan公司制造的“PARALOID(注册商标,以下相同)EXL2602”、“PARALOID EXL2603”、“PARALOID EXL2655”、“PARALOIDEXL2311”、“PARALOID EXL2313”、“PARALOID EXL2315”、“PARALOID KM330”、“PARALOIDKM336P”、“PARALOID KCZ201”、三菱丽阳株式会社制造的“METABLEN(注册商标,以下相同)C-223A”、“METABLEN E-901”、“METABLEN S-2001”、“METABLEN SRK-200”、“METABLEN S-2030”、株式会社钟化制造的“KANE ACE(注册商标,以下相同)M-511”、“KANE ACE M-600”、“KANE ACE M-400”、“KANE ACE M-580”、“KANE ACE M-711”、“KANE ACE MR-01”、宇部兴产株式会社制造的“UBESTA XPA”等。
在配合弹性体的情况下,相对于树脂成分100重量份,弹性体的配合量优选为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。
本发明所使用的热塑性树脂组合物可以仅含有1种弹性体,也可以含有2种以上。在含有2种以上的情况下,其总量设为上述范围。
阻燃剂组合物
本发明所使用的热塑性树脂组合物可以含有阻燃剂组合物。作为阻燃剂组合物,可以仅由阻燃剂构成,也可以是阻燃剂与阻燃助剂的组合。阻燃剂及阻燃助剂分别可以仅为1种,也可以为2种以上。
作为本发明的阻燃剂组合物中含有的阻燃剂和/或阻燃助剂,可以示例出:卤素类阻燃剂、有机金属盐类阻燃剂、磷类阻燃剂、有机硅类阻燃剂、锑类阻燃剂、或者阻燃助剂,在使用聚酰胺树脂、聚酯树脂作为热塑性树脂的情况下,优选配合卤素类阻燃剂或磷类阻燃剂。另外,在使用聚碳酸酯树脂作为热塑性树脂的情况下,优选为磷类阻燃剂、有机金属盐类阻燃剂。
作为卤素类阻燃剂的优选具体例子,可以示例出溴类阻燃剂,可以列举:溴代聚碳酸酯、溴代环氧树脂、溴代酚醛树脂、溴代聚苯醚树脂、溴代聚苯乙烯树脂、溴代双酚A、缩水甘油基溴代双酚A、聚丙烯酸五溴苄酯、溴代酰亚胺等,其中,溴代聚碳酸酯、溴代聚苯乙烯树脂、缩水甘油基溴代双酚A、聚丙烯酸五溴苄酯具有易于抑制耐冲击性降低的倾向,因此更优选。
作为磷类阻燃剂,可以列举例如:乙基次膦酸金属盐、二乙基次膦酸金属盐、多磷酸三聚氰胺、缩合磷酸酯、磷腈化合物等,其中,优选为缩合磷酸酯或磷腈。另外,为了抑制成型时的气体和模具沉积物的产生、阻燃剂的渗出,可以配合与磷类阻燃剂相容性优异的热塑性树脂。作为这样的热塑性树脂,优选为聚苯醚树脂、聚碳酸酯树脂、苯乙烯类树脂。
缩合磷酸酯优选为下述通式(10)所示的化合物。
通式(10)
[化学式1]
(式中,R1、R2、R3及R4各自独立地表示氢原子或有机基团。其中,不包括R1、R2、R3及R4全部为氢原子的情况。X表示2价的有机基团,p表示0或1,q表示1以上的整数,r表示0或1以上的整数。)
在上述通式(10)中,作为有机基团,可以列举例如:具有取代基或不具有取代基的、烷基、环烷基、芳基。作为取代基,可以列举:烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、卤原子、卤代芳基等。另外,也可以是将这些取代基组合而成的基团、或者将这些取代基通过氧原子、硫原子、氮原子等键合而组合成的基团等。另外,2价的有机基团是指从上述有机基团中除去1个碳原子而得到的2价以上的基团。可以列举例如:亚烷基、亚苯基、取代亚苯基、由双酚类衍生的多核亚苯基等。
作为上述通式(10)所示的缩合磷酸酯的具体例子,可以示例出: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、磷酸三甲苯酯、磷酸三甲苯基苯酯、磷酸辛基二苯酯、磷酸二异丙基苯酯、磷酸三(氯乙基)酯、磷酸三(二氯丙基)酯、磷酸三(氯丙基)酯、双(2,3-二溴丙基)磷酸酯、双(2,3-二溴丙基)-2,3-二氯磷酸酯、双(氯丙基)单辛基磷酸酯、四苯基双酚A二磷酸酯、四甲苯基双酚A二磷酸酯、四(二甲苯基)双酚A二磷酸酯、四苯基对苯二酚二磷酸酯、四甲苯基对苯二酚磷酸酯、四(二甲苯基)对苯二酚二磷酸酯等各种磷酸酯。
另外,作为市售的缩合磷酸酯,例如,由大八化学工业株式会社以“CR733S”(间苯二酚双(二苯基磷酸酯))、“CR741”(双酚A双(二苯基磷酸酯))、“PX-200”(间苯二酚双(二(二甲苯基)磷酸酯))的商品名销售、由旭电化工业株式会社以“ADK STAB FP-700”(2,2-双(对羟基苯基)丙烷/三氯氧化膦缩聚物(聚合度1~3)的苯酚缩合物)的商品名销售,可以容易获得。
磷腈化合物是分子中具有-P=N-键的有机化合物,优选为选自以下的至少1种化合物:下述通式(1)所示的环状磷腈化合物、下述通式(2)所示的链状磷腈化合物、以及选自下述通式(1)及下述通式(2)中的至少一种磷腈化合物通过交联基团进行交联而得到的交联磷腈化合物。
[化学式2]
通式(1)中,a为3~25的整数,R1及R2任选相同或不同,表示烷基、环烷基、烯基、炔基、芳氧基、氨基、羟基、芳基或烷芳基。
[化学式3]
通式(2)中,b为3~10000的整数,R3及R4任选相同或不同,表示烷基、环烷基、烯基、炔基、芳氧基、氨基、羟基、芳基或烷芳基。
R5表示选自-N=P(OR3)3基、-N=P(OR4)3基、-N=P(O)OR3基、-N=P(O)OR4基中的至少1种,R6表示选自-P(OR3)4基、-P(OR4)4基、-P(O)(OR3)2基、-P(O)(OR4)2基中的至少1种。
上述通式(1)及通式(2)中,作为烷基,可以列举例如:甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、己基、辛基、癸基、十二烷基等,优选为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、己基等碳原子数1~6的烷基,特别优选为甲基、乙基、丙基等碳原子数1~4的烷基。
作为环烷基,可以列举例如:环戊基、环己基等碳原子数5~14的环烷基,优选为碳原子数5~8的环烷基。
作为烯基,可以列举例如:乙烯基、烯丙基等碳原子数2~8的烯基。作为环烯基,可以列举例如:环戊基、环己基等碳原子数5~12的环烯基。
作为炔基,可以列举例如:乙炔基、丙炔基等碳原子数2~8的炔基、乙炔基苯基等具有芳基作为取代基的炔基等。
作为芳基,可以列举例如:苯基、甲基苯基(即甲苯基)、二甲基苯基(即,二甲苯基)、三甲基苯基、萘基等碳原子数6~20的芳基,其中,优选为碳原子数6~10的芳基,特别优选为苯基。
作为烷基芳基,可以列举例如:苄基、苯乙基、苯丙基等碳原子数6~20的芳烷基,其中,优选为碳原子数7~10的芳烷基,特别优选为苄基。
其中,上述通式(1)中的R1及R2、上述通式(2)中的R3及R4优选为芳基、芳基烷基。通过使用这样的芳香族磷腈,能够有效地提高热塑性树脂组合物的热稳定性。根据这样的观点,上述R1、R2、R3及R4更优选为芳基,特别优选为苯基。
作为通式(1)及通式(2)所示的环状和/或链状磷腈化合物,可以示例出:苯氧基磷腈、邻甲苯基氧基磷腈、间甲苯基氧基磷腈、对甲苯基氧基磷腈等(聚)甲苯基氧基磷腈、邻/间二甲苯基氧基磷腈、邻/对二甲苯基氧基磷腈、间/对二甲苯基氧基磷腈等(聚)二甲苯基氧基磷腈、邻/间/对三甲基苯氧基磷腈、苯氧基邻甲苯基氧基磷腈、苯氧基间甲苯基氧基磷腈、苯氧基对甲苯基氧基磷腈等(聚)苯氧基甲苯基氧基磷腈、苯氧基邻/间二甲苯基氧基磷腈、苯氧基邻/对二甲苯基氧基磷腈、苯氧基间/对二甲苯基氧基磷腈等(聚)苯氧基甲苯基氧基二甲苯基氧基磷腈、苯氧基邻/间/对三甲基苯氧基磷腈等,优选为环状和/或链状苯氧基磷腈等。
作为通式(1)所示的环状磷腈化合物,特别优选为R1及R2为苯基的环状苯氧基磷腈。作为这样的环状苯氧基磷腈化合物,可以列举例如:从使氯化铵和五氯化磷在120~130℃的温度下进行反应而得到的环状及直链状的氯磷腈混合物中分离出六氯环三磷腈、八氯环四磷腈、十氯环五磷腈等环状的氯磷腈后,由苯氧基取代而得到的苯氧基环三磷腈、八苯氧基环四磷腈、十苯氧基环五磷腈等化合物。另外,上述环状苯氧基磷腈化合物优选为通式(1)中的a为3~8的整数的化合物,也可以是a不相同的化合物的混合物。
上述a的平均值优选为3~5,更优选为3~4。另外,优选为化合物的混合物,其中,a=3的化合物为50重量%以上、a=4的化合物为10~40重量%、a=5以上的化合物总计为30重量%以下。
作为通式(2)所示的链状磷腈化合物,特别优选R3及R4为苯基的链状苯氧基磷腈。这样的链状苯氧基磷腈化合物可以列举例如,将由上述方法得到的六氯环三磷腈在220~250℃的温度下进行开环聚合,再用苯氧基对所得到的聚合度3~10000的直链状二氯磷腈进行取代而得到的化合物。上述直链状苯氧基磷腈化合物的通式(2)中的b优选为3~1000,更优选为3~100,进一步优选为3~25。
作为交联磷腈化合物,可以列举例如:具有4,4’-磺酰基二亚苯基(即,双酚S残基)交联结构的化合物、具有2,2-(4,4’-二亚苯基)异亚丙基交联结构的化合物、具有4,4’-氧基二亚苯基交联结构的化合物、具有4,4’-硫代二亚苯基交联结构的化合物等具有4,4’-二亚苯基交联结构的化合物等。
另外,作为交联磷腈化合物,从阻燃性的观点考虑,优选为通式(1)中R1、R2为苯基的环状苯氧基磷腈化合物通过上述交联基团进行交联而形成的交联苯氧基磷腈化合物、或者上述通式(2)中R3、R4为苯基的链状苯氧基磷腈化合物通过上述交联基团进行交联而形成的交联苯氧基磷腈化合物,更优选为环状苯氧基磷腈化合物通过上述交联基团进行交联而形成的交联苯氧基磷腈化合物。
另外,以通式(1)所示的环状磷腈化合物和/或通式(2)所示的链状苯氧基磷腈化合物中的全部苯基及亚苯基数量作为基准,交联苯氧基磷腈化合物中的亚苯基的含量通常为50~99.9%,优选为70~90%。另外,上述交联苯氧基磷腈化合物特别优选为其分子内不具有游离羟基的化合物。
在本发明中,从热塑性树脂组合物的阻燃性及机械特性的观点考虑,优选磷腈化合物为选自上述通式(1)所示的环状苯氧基磷腈化合物、以及上述通式(1)所示的环状苯氧基磷腈化合物通过交联基团进行交联而形成的交联苯氧基磷腈化合物中的至少1种。
作为磷腈化合物的市售品,可示例出伏见制药株式会社制造的FP-110。
作为有机金属盐类阻燃剂,优选为有机碱金属盐化合物、有机碱土金属盐化合物(以下,将碱金属和碱土金属称为“碱(土)金属”)。另外,作为有机金属盐类阻燃剂,可以列举:磺酸金属盐、羧酸金属盐、硼酸金属盐、磷酸金属盐等,从向芳香族聚碳酸酯树脂中添加时的热稳定性的观点考虑,优选为磺酸金属盐,特别优选为全氟烷烃磺酸金属盐。
作为磺酸金属盐,可以列举:磺酸锂(Li)盐、磺酸钠(Na)盐、磺酸钾(K)盐、磺酸铷(Rb)盐、磺酸铯(Cs)盐、磺酸镁(Mg)盐、磺酸钙(Ca)盐、磺酸锶(Sr)盐、磺酸钡(Ba)盐等,其中,特别优选为磺酸钠(Na)盐、磺酸钾(K)盐。
作为这样的磺酸金属盐,可以列举例如:二苯基砜-3,3’-二磺酸二钾、二苯基砜-3-磺酸钾、苯磺酸钠、(聚)苯乙烯磺酸钠、对甲苯磺酸钠、(支链)十二烷基苯磺酸钠、三氯苯磺酸钠、苯磺酸钾、苯乙烯磺酸钾、(聚)苯乙烯磺酸钾、对甲苯磺酸钾、(支链)十二烷基苯磺酸钾、三氯苯磺酸钾、苯磺酸铯、(聚)苯乙烯磺酸铯、对甲苯磺酸铯、(支链)十二烷基苯磺酸铯、三氯苯磺酸铯等芳香族磺酸碱(土)金属盐化合物、全氟丁烷磺酸钾等全氟烷烃磺酸碱金属盐等全氟烷烃磺酸金属盐(烷烃的碳原子数优选为2~6)。其中,特别是二苯基砜-3,3’-二磺酸二钾、二苯基砜-3-磺酸钾、对甲苯磺酸钠、对甲苯磺酸钾、全氟丁烷磺酸钾的透明性、阻燃性的平衡优异,因此优选,特别优选为全氟丁烷磺酸钾等全氟烷烃磺酸金属盐。
锑类阻燃剂或阻燃助剂是有助于阻燃性的含锑化合物。具体可以列举:三氧化锑(Sb2O3)、四氧化锑、五氧化锑(Sb2O5)等氧化锑、锑酸钠、磷酸锑等。其中,氧化锑的耐湿热性优异,因此优选。进一步优选使用三氧化锑。
作为阻燃助剂,除上述以外,可以列举:氧化铜、氧化镁、氧化锌、氧化钼、氧化锆、氧化锡、氧化铁、氧化钛、氧化铝、硼酸锌等。其中,从阻燃性更优异的观点考虑,优选为硼酸锌。
对于阻燃助剂的含量而言,相对于阻燃剂,优选以0.3~1.1(重量比)的比例使用阻燃助剂,更优选以0.4~1.0的比例使用。
特别是,作为本发明所使用的阻燃剂组合物,可以示例出卤素类阻燃剂与锑类阻燃剂或阻燃助剂的组合。即,本发明人进行研究的结果表明,如果在含有LDS添加剂的树脂组合物中配合锑类阻燃剂或阻燃助剂,则有时无法适当地形成镀层。锑类阻燃剂或阻燃助剂作为用于热塑性树脂的阻燃剂等是有用的,要求在含有锑类阻燃剂或阻燃助剂的热塑性树脂成型品上适当形成镀层的技术。这里,在本发明中,通过使用与热塑性树脂组合物不同的LDS层形成用组合物,成功地在使用锑类阻燃剂或阻燃助剂的同时,在树脂成型品的表面适当地形成镀层。
在含有锑类阻燃剂或阻燃助剂的情况下,相对于热塑性树脂100重量份,锑类阻燃剂或阻燃助剂的含量优选为0.1~25重量份,更优选为1~15重量份。
另外,相对于卤素类阻燃剂,锑类阻燃剂或阻燃助剂的含量优选以1:0.3~1.1(重量比)的比例使用,更优选以1:0.4~1.0的比例使用。
相对于树脂成分100重量份,阻燃剂组合物的配合量优选为0.01重量份~40重量份,更优选为1~40重量份,进一步优选为5~50重量份,特别优选为6~35重量份,更进一步优选为7~30重量份。在含有LDS添加剂的热塑性树脂组合物中配合阻燃剂组合物时,有时镀敷性(Plating外观)降低。但是,在本发明中,由于分别使用热塑性树脂组合物和LDS层形成用组合物,因此能够在配合有阻燃剂组合物的树脂成型品的表面适当地形成镀层。
特别是在使用有机金属盐类阻燃剂作为阻燃剂组合物的情况下,相对于树脂成分100重量份,优选为0.01~1重量份。
防滴落剂
本发明所使用的热塑性树脂组合物可以含有防滴落剂。作为防滴落剂,优选为聚四氟乙烯(PTFE),其显示出具有形成原纤维的能力、易于分散在树脂组合物中、且与树脂彼此结合而形成纤维状材料的倾向。作为聚四氟乙烯的具体例子,可以列举例如:由Du Pont-Mitsui Fluorochemicals公司销售的商品名“Teflon(注册商标)6J”或“Teflon(注册商标)30J”、Daikin Chemical Industry公司销售的商品名“Polyflon”或旭硝子株式会社销售的商品名“Fluon”等。
相对于热塑性树脂100重量份,防滴落剂的含有比例优选为0.01~20重量份。通过使防滴落剂为0.1重量份以上,可进一步提高阻燃性,通过使防滴落剂为20重量份以下,具有提高外观的倾向。相对于热塑性树脂100重量份,防滴落剂的含有比例更优选为0.05~10重量份,优选为0.08~5重量份。
硅酸盐矿物
本发明所使用的热塑性树脂组合物可以含有硅酸盐矿物。在本发明中,通过配合硅酸盐矿物,可以提高具有切口的夏比冲击强度。作为硅酸盐矿物,只要是含有硅Si和氧O的矿物即可,没有特别限制,优选为滑石和/或云母,更优选为滑石。
本发明所使用的硅酸盐矿物优选为粒子状,其平均粒径优选为1~30μm,更优选为2~20μm。
另外,本发明所使用的硅酸盐矿物可以是用选自聚有机氢化硅氧烷类及有机聚硅氧烷类中的化合物的至少1种进行了表面处理的硅酸盐矿物,优选未进行表面处理。
在配合硅酸盐矿物的情况下,相对于树脂成分100重量份,硅酸盐矿物的配合量优选为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3.5重量份以上,可以为4.0重量份以上。作为其上限值,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,可以为9重量份以下,也可以为8重量份以下。
本发明所使用的热塑性树脂组合物可以仅含有1种硅酸盐矿物,也可以含有2种以上。在含有2种以上的情况下,其总量设为上述范围。在硅酸盐矿物进行了表面处理的情况下,进行了表面处理的总量优选为上述范围。
染料/颜料
本发明所使用的热塑性树脂组合物可以含有除氧化钛以外的染料/颜料。在本发明中,可以通过添加染料/颜料来对树脂成型品进行着色。染料/颜料优选为颜料。
作为染料/颜料,可以示例出含有ZnS或ZnO的白色颜料、炭黑等黑色染料/颜料(特别是黑色颜料)。特别是在配合黑色的染料/颜料时,黑色的染料/颜料吸收激光照射时的热,使由热塑性树脂组合物形成的树脂成型品的表面熔融,可以提高与LDS添加剂的密合性。
另外,可以举出铜酞菁蓝、铜酞菁绿等酞菁系染料/颜料、镍偶氮黄等偶氮系染料/颜料、硫靛系、紫环酮系、苝系、喹吖啶酮系、二嗪系、异吲哚啉酮系、喹酞酮系等缩合多环染料/颜料、蒽醌系、杂环系、甲基系的染料/颜料等。
在含LDS添加剂的热塑性树脂组合物中配合染料/颜料时,有时镀敷性降低。然而,在本发明中,由于分别使用热塑性树脂组合物和LDS层形成用组合物,因此能够在使用了含有染料/颜料的热塑性树脂组合物的树脂成型品表面适当地形成镀层。特别是在使用白色颜料时,容易对镀敷性造成损伤,因此本发明是有效的。
在本发明所使用的热塑性树脂组合物含有染料/颜料的情况下,相对于树脂成分100重量份,染料/颜料的配合量优选为0.01~10重量份,更优选为0.05~5重量份。
本发明所使用的热塑性树脂组合物可以仅含有1种染料/颜料,也可以含有2种以上。在含有2种以上时,其总量优选设为上述范围。
磷系稳定剂
本发明所使用的热塑性树脂组合物优选含有磷系稳定剂。作为磷系稳定剂,优选为磷酸酯及亚磷酸酯。
作为磷酸酯,优选为下述通式(3)所示的化合物。
通式(3)
O=P(OH)m(OR)3-m···(3)
(通式(3)中,R为烷基或芳基,可以分别相同,也可以不同。m为0~2的整数。)
R优选为碳原子数1~30的烷基或碳原子数6~30的芳基,更优选为碳原子数2~25的烷基、苯基、壬基苯基、硬脂基(アテアリル)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,可以列举: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、磷酸三甲苯酯、磷酸三(壬基苯基)酯、2-乙基苯基二苯基磷酸酯、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,优选为下述通式(4)所示的化合物。
通式(4)
[化学式4]
(通式(4)中,R’为烷基或芳基,可以分别相同或不同。)
R’优选为碳原子数1~25的烷基或碳原子数6~12的芳基。在R’为烷基的情况下,优选为碳原子数1~30的烷基。在R’为芳基的情况下,优选为碳原子数6~30的芳基。
作为亚磷酸酯,可以列举例如:亚磷酸三苯酯、亚磷酸三(壬基苯基)酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、亚磷酸三壬酯、亚磷酸三癸酯、亚磷酸三辛酯、亚磷酸三(十八烷基)酯、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯、亚磷酸三环己酯、一丁基二苯基亚磷酸酯、一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。
在本发明所使用的热塑性树脂组合物含有磷系稳定剂的情况下,相对于树脂成分100重量份,磷系稳定剂的配合量为0.01~5重量份,更优选为0.02~2重量份。
本发明所使用的热塑性树脂组合物可以仅含有1种磷系稳定剂,也可以含有2种以上。在含有2种以上的情况下,其总量设为上述范围。
抗氧剂
本发明所使用的热塑性树脂组合物可以含有抗氧剂。作为抗氧剂,优选为酚类抗氧剂,更具体可以列举: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)三聚异氰酸酯、4,4’-亚丁基双-(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]。
在本发明所使用的热塑性树脂组合物含有抗氧剂的情况下,相对于树脂成分100重量份,抗氧剂的配合量为0.01~5重量份,更优选为0.05~3重量份。
本发明所使用的热塑性树脂组合物可以含有1种抗氧剂,也可以含有2种以上。在含有2种以上的情况下,其总量设为上述范围。
耐水解性改良剂
本发明所使用的热塑性树脂组合物可以含有耐水解性改良剂。特别是作为热塑性树脂,在含有聚酯树脂的情况下是有益的。耐水解性改良剂可以使用已知的耐水解性改良剂,可以示例出:碳化二亚胺化合物、环氧化合物、唑啉化合物、嗪化合物。
作为本发明所使用的耐水解性改良剂的碳化二亚胺化合物是指1分子中具有至少2个碳化二亚胺基(-N=C=N-)的化合物,例如,可以通过在碳化二亚胺化催化剂的存在下使分子中具有至少2个异氰酸酯基的多异氰酸酯化合物进行脱二氧化碳缩合反应(碳化二亚胺化反应)来制造。碳化二亚胺化反应可以通过公知的方法进行,具体可以如下进行:在将异氰酸酯溶解于非活性的溶剂中或无溶剂下,于氮等非活性气体的气流下或鼓泡下,加入以磷杂环戊烯氧化物类为代表的有机磷类化合物等碳化二亚胺化催化剂,在150~200℃的温度范围进行加热及搅拌,由此进行伴随脱二氧化碳的缩合反应(碳化二亚胺化反应)。
作为优选的多异氰酸酯化合物,特别优选为分子中具有2个异氰酸酯基的2官能异氰酸酯,也可以将具有3个以上异氰酸酯基的异氰酸酯化合物和二异氰酸酯组合使用。另外,多异氰酸酯化合物可以是脂肪族异氰酸酯、脂环族异氰酸酯及芳香族异氰酸酯中的任一种。作为多异氰酸酯的具体例子,可以列举:六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、氢化苯二亚甲基二异氰酸酯(H6XDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯(TMHDI)、1,12-二异氰酸酯基十二烷(DDI)、降冰片烷二异氰酸酯(NBDI)、2,4-双(8-异氰酸酯基辛基)-1,3-二辛基环丁烷(OCDI)、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、2,4,6-三异丙基苯基二异氰酸酯(TIDI)、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、氢化甲苯二异氰酸酯(HTDI)等,但并不限定于此。
作为本发明所使用的碳化二亚胺化合物,可优选使用由HMDI或MDI得到的碳化二亚胺化合物,或者可以使用市售的“Carbodilite”(日清纺株式会社制造)、“Stabaxol P”(Rhein Chemie公司制造)。
接着,作为本发明中用作耐水解性改良剂的环氧化合物,可以列举:双酚A型环氧化合物、双酚F型环氧化合物、间苯二酚型环氧化合物、酚醛清漆型环氧化合物、脂环化合物型二环氧化合物、缩水甘油醚类、环氧化聚丁二烯,更具体可以列举:双酚A型环氧化合物、双酚F型环氧化合物、间苯二酚型环氧化合物、酚醛清漆型环氧化合物、乙烯基环己烯二氧化物、二环戊二烯氧化物等脂环化合物型环氧化合物。另外,作为环氧化合物,从耐药品和对树脂的分散的观点考虑,优选使用环氧当量150~280g/eq的酚醛清漆型环氧树脂、或环氧当量600~3000g/eq的双酚A型环氧树脂。更优选为环氧当量180~250g/eq且分子量1000~6000的酚醛清漆型环氧树脂、或环氧当量600~3000g/eq且分子量1200~6000的双酚A型环氧树脂。环氧当量及分子量使用产品目录值。
作为具有唑啉基(环)的化合物,可以示例出:唑啉、烷基唑啉(2-甲基唑啉、2-乙基唑啉等C1-4烷基唑啉)、双唑啉化合物等。作为双唑啉化合物,可以示例出:2,2’-双(2-唑啉)、2,2’-双(烷基-2-唑啉)[2,2’-双(4-甲基-2-唑啉)、2,2’-双(4-乙基-2-唑啉)、2,2’-双(4,4-二甲基-2-唑啉)等2,2’-双(C1-6烷基-2-唑啉)等]、2,2’-双(芳基-2-唑啉)[2,2’-双(4-苯基-2-唑啉)等]、2,2’-双(环烷基-2-唑啉)[2,2’-双(4-环己基-2-唑啉)等]、2,2’-双(芳烷基-2-唑啉)[2,2’-双(4-苄基-2-唑啉)等]、2,2’-亚烷基双(2-唑啉)[2,2’-亚乙基双(2-唑啉)、2,2’-四亚甲基双(2-唑啉)等2,2’-C1-10亚烷基双(2-唑啉)等]、2,2’-亚烷基双(烷基-2-唑啉)[2,2’-亚乙基双(4-甲基-2-唑啉)、2,2’-四亚甲基双(4,4-二甲基-2-唑啉)等2,2’-C1-10亚烷基双(C1-6烷基-2-唑啉)等]、2,2’-亚芳基双(2-唑啉)[2,2’-(1,3-亚苯基)双(2-唑啉)、2,2’-(1,4-亚苯基)双(2-唑啉)、2,2’-(1,2-亚苯基)双(2-唑啉)、2,2’-二亚苯基双(2-唑啉)等]、2,2’-亚芳基双(烷基-2-唑啉)[2,2’-(1,3-亚苯基)双(4-甲基-2-唑啉)、2,2’-(1,4-亚苯基)双(4,4-二甲基-2-唑啉)等2,2’-亚苯基-双(C1-6烷基-2-唑啉)等]、2,2’-芳氧基烷烃双(2-唑啉)[2,2’-9,9’-二苯氧基乙烷双(2-唑啉)等]、2,2’-环亚烷基双(2-唑啉)[2,2’-亚环己基双(2-唑啉)等]、N,N’-亚烷基双(2-氨基甲酰基-2-唑啉)[N,N’-亚乙基双(2-氨基甲酰基-2-唑啉)、N,N’-四亚甲基双(2-氨基甲酰基-2-唑啉)等N,N’-C1-10亚烷基双(2-氨基甲酰基-2-唑啉)等]、N,N’-亚烷基双(2-氨基甲酰基烷基-2-唑啉)[N,N’-亚乙基双(2-氨基甲酰基-4-甲基-2-唑啉)、N,N’-四亚甲基双(2-氨基甲酰基-4,4-二甲基-2-唑啉)等N,N’-C1-10亚烷基双(2-氨基甲酰基-C1-6烷基-2-唑啉)等]、N,N’-亚芳基双(2-氨基甲酰基-2-唑啉)[N,N’-亚苯基双(2-氨基甲酰基唑啉)等]等。另外,具有唑啉基的化合物也包括含有唑啉基的乙烯基聚合物[日本触媒株式会社制造,EPOCROS RPS系列、RAS系列及RMS系列等]等。在这些唑啉化合物中,优选双唑啉化合物。
作为具有嗪基(环)的化合物,可以示例出嗪、双嗪化合物等。作为双嗪化合物,可以示例出:2,2’-双(5,6-二氢-4H-1,3-嗪)、2,2’-双(烷基-5,6-二氢-4H-1,3-嗪)[2,2’-双(4-甲基-5,6-二氢-4H-1,3-嗪)、2,2’-双(4,4-二甲基-5,6-二氢-4H-1,3-嗪)、2,2’-双(4,5-二甲基-5,6-二氢-4H-1,3-嗪)等2,2’-双(C1-6烷基-5,6-二氢-4H-1,3-嗪)等]、2,2’-亚烷基双(5,6-二氢-4H-1,3-嗪)[2,2’-亚甲基双(5,6-二氢-4H-1,3-嗪)、2,2’-亚乙基双(5,6-二氢-4H-1,3-嗪)、2,2’-六亚甲基双(5,6-二氢-4H-1,3-嗪)等2,2’-C1-10亚烷基双(5,6-二氢-4H-1,3-嗪)等]、2,2’-亚芳基双(5,6-二氢-4H-1,3-嗪)[2,2’-(1,3-亚苯基)双(5,6-二氢-4H-1,3-嗪)、2,2’-(1,4-亚苯基)双(5,6-二氢-4H-1,3-嗪)、2,2’-(1,2-亚苯基)双(5,6-二氢-4H-1,3-嗪)、2,2’-亚萘基双(5,6-二氢-4H-1,3-嗪)、2,2’-二亚苯基双(5,6-二氢-4H-1,3-嗪)等]、N,N’-亚烷基双(2-氨基甲酰基-5,6-二氢-4H-1,3-嗪)[N,N’-亚乙基双(2-氨基甲酰基-5,6-二氢-4H-1,3-嗪)、N,N’-四亚甲基双(2-氨基甲酰基-5,6-二氢-4H-1,3-嗪)等N,N’-C1-10亚烷基双(2-氨基甲酰基-5,6-二氢-4H-1,3-嗪)等]、N,N’-亚烷基双(2-氨基甲酰基烷基-5,6-二氢-4H-1,3-嗪)[N,N’-亚乙基双(2-氨基甲酰基-4-甲基-5,6-二氢-4H-1,3-嗪)、N,N’-六亚甲基双(2-氨基甲酰基-4,4-二甲基-5,6-二氢-4H-1,3-嗪)等N,N’-C1-10亚烷基双(2-氨基甲酰基-C1-6烷基-5,6-二氢-4H-1,3-嗪)等]、N,N’-亚芳基双(2-氨基甲酰基-5,6-二氢-4H-1,3-嗪)[N,N’-亚苯基双(2-氨基甲酰基嗪)等]等。在这些嗪化合物中,优选为双嗪化合物。
在配合耐水解性改良剂的情况下,相对于热塑性树脂100重量份,耐水解性改良剂的配合量优选为0.05~3重量份,进一步优选为0.1~2重量份。
脱模剂
本发明所使用的热塑性树脂组合物可以含有脱模剂。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的脂肪烃化合物、以及聚烯烃类化合物中的至少1种化合物。其中,更优选为选自聚烯烃类化合物、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,可以列举:饱和或不饱和的脂肪族单羧酸、二羧酸或三羧酸。在本说明书中,使用脂肪族羧酸的用语表示包括脂环族羧酸的意思。在脂肪族羧酸中,优选为碳原子数6~36的单或二羧酸,更优选为碳原子数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,可以列举:棕榈酸、硬脂酸、戊酸、己酸、癸酸、月桂酸、花生酸、山萮酸、巴西棕榈酸、蜡酸、蜂花酸、三十四碳酸、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,可以使用与上述脂肪族羧酸相同的化合物。另一方面,作为构成脂肪族羧酸酯的醇成分,可以列举: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。这些醇中,优选为碳原子数30以下的一元或多元饱和醇,更优选为碳原子数30以下的脂肪族饱和一元醇或多元醇。这里,脂肪醇包括脂环醇。作为这些醇的具体例子,可以列举:辛醇、癸醇、十二烷醇、硬脂醇、山萮醇、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含有作为杂质的脂肪族羧酸和/或醇,可以是多种化合物的混合物。作为脂肪族羧酸酯的具体例子,可以列举:蜂蜡(以棕榈酸蜂花醇酯作为主成分的混合物)、硬脂酸硬脂酯、山萮酸山萮酯、山萮酸辛基十二烷基酯、甘油单棕榈酸酯、甘油单硬脂酸酯、甘油二硬脂酸酯、甘油三硬脂酸酯、季戊四醇单棕榈酸酯、季戊四醇单硬脂酸酯、季戊四醇二硬脂酸酯、季戊四醇三硬脂酸酯、季戊四醇四硬脂酸酯。
作为聚烯烃类化合物,可以列举选自石蜡及聚乙烯蜡的化合物,其中,从聚烯烃类化合物的分散良好的观点考虑,优选重均分子量700~10,000的聚乙烯蜡,更优选重均分子量900~8,000的聚乙烯蜡。
在本发明所使用的热塑性树脂组合物含有脱模剂的情况下,相对于树脂成分100重量份,脱模剂的配合量为0.01~5重量份,更优选为0.05~3重量份。本发明所使用的热塑性树脂组合物可以仅含有1种脱模剂,也可以含有2种以上。在含有2种以上的情况下,其总量设为上述范围。
本发明所使用的热塑性树脂组合物在不脱离本发明主旨的范围内可以含有其它成分。作为其它成分,可以列举除磷系稳定剂以外的稳定剂、紫外线吸收剂、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、防滴落剂、防静电剂、防雾剂、润滑剂、防粘连剂、流动性改良剂、增塑剂、分散剂、抗菌剂等。这些成分可以组合使用2种以上。
对于这些成分,可以参考日本特开2007-314766号公报、日本特开2008-127485号公报、日本特开2009-51989号公报及日本特开2012-72338号公报等的记载,将这些内容引入本说明书中。
<热塑性树脂组合物的制造方法及树脂成型品的制造方法>
本发明所使用的热塑性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,可以在使用转鼓、亨舍尔混合机等各种混合机将各成分预先混合后,利用班伯里混炼机、辊、布拉本德混炼机(Brabender)、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,从而制造树脂组合物。
另外,例如,也可以不预先混合各成分,或者仅预先混合部分成分,使用供料器供给至挤出机进行熔融混炼,制造热塑性树脂组合物。
另外,例如,还可以通过将部分成分预先混合并供给至挤出机进行熔融混炼,将得到的树脂组合物制成母炼胶,将该母炼胶再次与剩余的成分混合,进行熔融混炼,由此制造热塑性树脂组合物。
由热塑性树脂组合物制造树脂成型品的方法没有特别限定,可以采用通常对热塑性树脂采用的成型法、即通常的注塑成型法、超高速注塑成型法、注塑压缩成型法、双色成型法、气体辅助等中空成型法、使用了隔热模具的成型法、使用了快速加热模具的成型法、发泡成型(包含超临界流体)、嵌入嵌件成型、IMC(模内涂层成型)成型法、挤出成型法、片成型法、热成型法、旋转成型法、层叠成型法、压制成型法等。另外,也可以选择使用了热流道方式的成型法。
<带镀层的树脂成型品的制造方法>
本发明的带镀层的树脂成型品的制造方法的特征在于包括以下工序:如图2所示,对树脂成型品21的表面应用本发明的激光直接成型层形成用组合物,使其固化后,照射激光,形成镀层24。
通过这样的构成,即使不在热塑性树脂组合物中配合LDS添加剂,也能够在树脂成型品的表面形成镀层。
将LDS层形成用组合物应用于树脂成型品的表面的方法没有特别限定,优选为涂布。涂布不仅包括使用刷子等的方法,还包括所谓的手动涂敷。在本发明中,在将LDS层形成用组合物应用于树脂成型品的表面之前,优选进行搅拌。通过搅拌,能够形成更均匀地分散有LDS添加剂的LDS层。
LDS层形成用组合物优选以干燥后的LDS层的平均膜厚为0.1~1000μm的方式应用,更优选以干燥后的LDS层的平均膜厚为0.5~300μm的方式应用。
本发明的树脂成型品可以是平坦的基板,也可以是部分或全部为形成了曲面的树脂成型品。另外,树脂成型品的形成镀敷的部分的表面可以具有粗糙度,也可以是平滑的面。在目前已知的镀敷形成方法中,在使树脂成型品的表面变得粗糙后形成镀敷,而在本发明中,即使树脂成型品的表面平滑,也能够形成镀敷,从这一点考虑是有利的。
另外,树脂成型品并不限于最终产品,也包括各种部件。作为本发明的树脂成型品,优选用于便携电子设备、车辆及医疗仪器的部件、其它包含电路的电子部件。特别是树脂成型品不仅具有高耐冲击性和刚性、优异的耐热性,而且各向异性小,翘曲小,因此,作为电子笔记本、便携式计算机等PDA、寻呼机、手机、PHS等的内部结构物及框体是极其有效的。特别是树脂成型品适合除凸缘以外平均壁厚为1.2mm以下(其下限值没有特别限定,例如为0.4mm以上)的平板形状的部件,其中,特别适合作为便携电子设备的框体。
此外,树脂成型品的表面可以进行了表面粗糙化处理,也可以未进行表面粗糙化处理。特别是与公知的镀层形成方法不同,即使对于未进行表面粗糙化处理的树脂成型品的表面,也可实现高密合性,并且能够形成镀敷,从这一点考虑,本发明是有用的。这里的表面粗糙化处理可以示例出利用锉、溶剂进行的底涂处理等。
再次回到图2,在将LDS层形成用组合物涂布于树脂成型品21的表面后,利用紫外线照射或加热等方法使固化性化合物固化。通过使固化性化合物固化,也可以固定LDS添加剂。
接着,在本发明中,对设在树脂成型品21的表面的LDS层22照射激光。这里的激光没有特别限定,可以适当使用YAG激光、准分子激光、电磁波等公知的激光,优选为YGA激光。另外,激光的波长也没有特别限定。优选的波长范围为200nm~1200nm,特别优选为800~1200nm。在使用紫外线固化性化合物作为上述固化性化合物的情况下,优选照射800~1200nm的激光,以免因紫外线形成镀敷。
照射激光时,仅照射了激光的部分的LDS添加剂23被活化。在该活化的状态下,将具有LDS层22的树脂成型品21应用于镀敷液。作为镀敷液,没有特别限定,可以广泛采用公知的镀敷液,作为金属成分,优选为混合了铜、镍、金、银、钯的成分,更优选为铜。
对于将具有LDS层22的树脂成型品21应用于镀敷液的方法,没有特别限定,可以列举例如,投入配合有镀敷液的液体中的方法。应用了镀敷液后的树脂成型品仅在进行了激光照射的部分形成镀层24。
在本发明的方法中,可以形成1mm以下、进一步形成150μm以下的宽度的电路间隔(下限值没有特别限定,例如为30μm以上)。所述电路可以优选用作便携电子设备部件的天线。即,作为树脂成型品的优选实施方式的一例,可以列举设在便携电子设备部件的表面的镀层保持有作为天线的性能的树脂成型品。
本发明的带镀层的树脂成型品优选使用本发明的组件来制造。
实施例
以下,列举实施例对本发明更具体地进行说明。只要不脱离本发明的主旨,以下实施例中示出的材料、用量、比例、处理内容、处理步骤等可以适当变更。因此,本发明的范围并不限定于以下所示的具体例子。
<树脂>
PAMXD6:聚己二酰间苯二甲胺、S6007、三菱瓦斯化学株式会社制造
AMILAN(注册商标)CM3001-N:聚酰胺树脂、Toray公司制造
PC:聚碳酸酯树脂、IUPILON S-3000、三菱工程塑料株式会社制造
PBT:聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、5008/F、三菱化学株式会社制造
<玻璃纤维>
03T-296GH:日本电气硝子株式会社制造
T-571:日本电气硝子株式会社制造
T-127:日本电气硝子株式会社制造
<滑石>
MicronWhite 5000S:林化成株式会社制造
<脱模剂>
Hostamont NAV101、Hoechst公司制造
Hoechstwax E powder、Clariant Japan公司制造
CS-8CP:日东化成株式会社制造
PE520:聚乙烯蜡、Clariant Japan公司制造
<阻燃剂>
PATOX-M:三氧化锑、日本精矿株式会社制造
Great Lakes PDBS-80:聚二溴苯乙烯、Great Lakes Chemical Corporation制造
KFBS:全氟丁烷磺酸钾、三菱材料株式会社制造
PTFE-6J:聚四氟乙烯、DuPont Fluorochemicals公司制造
PX-200:间苯二酚双-2,6-二甲苯基磷酸酯、大八化学工业株式会社制造
FP-110:苯氧基磷腈化合物、伏见制药株式会社制造
<耐水解性改良剂>
ADEKA CIZER EP-17、Adeka公司制造
<抗氧剂>
IRGANOX-1010、BASF公司制造
<颜料>
CB-1:炭黑、#45、三菱化学株式会社制造
ZnS:硫化锌、SACHTORITH HD、SACHTORITH公司制造
RB948G:炭黑、越谷化成株式会社制造
CB-2:炭黑、#650B、三菱化学株式会社制造
<涂料>
涂料1:氨基甲酸酯类热固化型涂料:RETAN PG80III Clear、Kansai Paint公司制造
相对于作为固化性化合物的氨基甲酸酯树脂100重量份,配合并使用了固化剂10重量份,作为有机溶剂,配合并使用了稀料100重量份。
涂料2:丙烯酸氨基甲酸酯类热固化型涂料:nax Mighty Rack G-II KB typeClear、Nipponpaint公司制造
相对于作为固化性化合物的氨基甲酸酯树脂100重量份,配合并使用了固化剂25重量份,作为有机溶剂,配合并使用了稀料125重量份。
涂料3:氨基甲酸酯类热固化型涂料:HIMETAL KD2850 Silver、Cashew公司制造
相对于作为固化性化合物的氨基甲酸酯树脂100重量份,配合并使用了作为有机溶剂的稀料150重量份。
涂料4:氨基甲酸酯类紫外线固化型涂料:6110 Clear、Cashew公司制造
相对于作为固化性化合物的氨基甲酸酯树脂100重量份,配合并使用了作为有机溶剂的稀料50重量份。
涂料5:环氧类热固化型涂料:MILLION CLEAR、Kansai Paint公司制造
相对于作为固化性化合物的环氧树脂80重量份,配合并使用了固化剂20重量份,作为有机溶剂,配合并使用了稀料50重量份。
涂料6:聚氯乙烯类涂料(常温固化型):Vinibon 100 Clear、Kansai Paint公司制造
相对于作为固化性化合物的聚氯乙烯100重量份,作为有机溶剂,配合并使用了稀料80重量份。
<LDS添加剂>
Black1G:Shepherd公司制造
CP5C:锑掺杂氧化锡(氧化锡95重量%、氧化锑5重量%、氧化铅0.02重量%、氧化铜0.004重量%)(Keeling&Walker公司制造)
23K:HakusuiTech公司制造、铝掺杂氧化锌、电阻率(产品规格值)100~500Ω·cm
<热塑性树脂组合物的混合物>
分别称量各成分,使其为后面所述的表所示的组成,将除玻璃纤维以外的成分在转鼓中混合,从双螺杆挤出机(东芝机械株式会社制造、TEM26SS)的端部投入,在熔融后侧面进料玻璃纤维,制成树脂颗粒(热塑性树脂组合物)。对于实施例1~18、比较例1~8,在挤出机的设定温度为280℃下实施。对于实施例19~22、实施例25~31、比较例9~12、比较例14、参考例,在290℃下实施。对于实施例23、24、比较例13,在260℃下实施。
<试验片板>
将来自边长60mm且1.5mm厚度的扇形浇口的熔融树脂填充至作为模具的60×60mm且厚度2mm的模腔中,进行成型。切断浇口部分,得到了试验片板。对得到的试验片的颜色通过肉眼进行了观察。
<弯曲强度>
将用上述制造方法得到的树脂颗粒在120℃下干燥4小时后,使用住友重机械工业株式会社制造的SG125-MII,注塑成型了4mm厚度的ISO拉伸试验片。
对于料筒温度及模具温度而言,在实施例1~18、比较例1~8中,分别在280℃、130℃下实施,在实施例23、24、比较例13中,分别在260℃、80℃下实施,在实施例19~22、实施例25~31、比较例10~12、比较例14、参考例中,分别在280℃、80℃下实施。
按照ISO178,使用上述ISO拉伸试验片(4mm厚)在23℃的温度下测定了弯曲强度(单位:MPa)。
<夏比冲击强度>
使用上述得到的ISO拉伸试验片(4mm厚),按照ISO179,在23℃的条件下测定了无切口和带有切口的夏比冲击强度(单位:KJ/m2)。
<LDS层形成用组合物的制备及对试验片板的涂布>
<<实施例1~17、比较例2>>
按照后面所述的表所示的组成用药匙混合涂料和LDS添加剂,制备了LDS层形成用组合物(LDS层形成用涂料)。将上述得到的试验片板的表面用异丙醇进行了脱脂处理,然后将LDS层形成用组合物喷涂至试验片板的表面。在为了固定而静置了10分钟后,于80℃下进行了30分钟的烘烤处理。
<<比较例1、3~8>>
未进行LDS层形成用组合物的涂装,直接使用了用异丙醇对上述得到的试验片板的表面进行脱脂处理后的试验片板。
<<实施例18>>
对于实施例18,与实施例1等同样地进行操作,其中,固定时间设为20分钟,在作为预干燥处理的40℃下静置20分钟后,在70℃下进行了50分钟的烘烤处理。
<<实施例19~21、比较例9、实施例25、实施例27~30、实施例32~39>>
按照后面叙述的表所示的组成用药匙混合涂料、稀料和LDS添加剂,制备了LDS层形成用组合物(LDS层形成用涂料)。使用中性洗涤剂对上述得到的试验片板的表面进行清洗后,进一步用甲醇清洗。使用刷子将LDS层形成用组合物涂布于试验片。在70℃下加热10分钟,使其固化。
<<实施例22、比较例10、实施例26、实施例31、实施例40~42>>
按照后面叙述的表所示的组成用药匙混合涂料、稀料和LDS添加剂,制备了LDS层形成用组合物(LDS层形成用涂料)。使用中性洗涤剂对上述得到的试验片板的表面进行清洗后,进一步用甲醇清洗。使用刷子将LDS层形成用组合物涂布于试验片。在60℃下预加热5分钟后,以1000mJ/cm2的曝光量进行紫外线照射,使其固化。
<<比较例11、12、参考例、比较例14>>
未进行LDS层形成用组合物的涂装,直接使用了在用中性洗涤剂对上述得到的试验片板的表面进行清洗后进一步用甲醇清洗的试验片板。
<<实施例23>>
按照后面叙述的表所示的组成用药匙混合涂料和LDS添加剂,制备了LDS层形成用组合物(LDS层形成用涂料)。用异丙醇对上述得到的试验片板的表面进行了脱脂处理后,将上述得到的LDS层形成用组合物均匀地喷涂于试验片板的表面。在为了固定而静置了20分钟后,在100℃下进行了30分钟的烘烤干燥处理。
<<实施例24>>
按照后面叙述的表所示的组成用药匙混合涂料和LDS添加剂,制备了LDS层形成用组合物(LDS层形成用涂料)。用异丙醇对上述得到的试验片板的表面进行了脱脂处理后,将上述得到的LDS层形成用组合物均匀地喷涂于试验片板的表面。在23℃下静置了48小时。
<<比较例13>>
用异丙醇对上述得到的试验片板的表面进行了脱脂处理后,直接使用。
<Plating外观(镀敷性)>
使用SUNX公司制造的LP-Z SERIES激光照射装置(波长1064nm的YAG激光最大输出功率13W),在输出功率100、80、60、40%、脉冲周期50微秒及20微秒、速度2m/秒的条件下,对得到的试验片板的55×40mm的范围进行了照射。随后的镀层形成工序使用无电解的MacDermid公司制造的MIDCopper100XB Strike,在70℃的镀槽中实施。在10分钟通过肉眼观察镀层的厚度判断了镀敷性能。
以在10个样品中表面未观察到凹凸、能够确认良好的外观的个数进行了评价。
A:9~10个(10个样品全部未在表面观察到凹凸,确认了良好的外观)
B:7~8个
C:4~6个
D:2~3个
E:0~1个(10个样品全部在表面观察到凹凸,外观差)
<阻燃性>
将用上述制造方法得到的树脂颗粒在120℃下干燥4小时后,使用日本制钢所株式会社制造的J50-EP型注塑成型机进行注塑成型,成型为长125mm、宽13mm、厚1.6mm的UL试验用试验片。对于料筒温度及模具温度而言,在实施例1~18、比较例1~8中分别在280℃、130℃下实施,在实施例23、24、比较例1中分别在260℃、80℃下实施,在实施例19~22、实施例25~42、比较例10~12、比较例14、参考例中分别在280℃、80℃下实施。
各树脂组合物的阻燃性的评价如下进行:将用上述方法得到的UL试验用试验片在温度23℃、湿度50%的恒温室中调湿48小时,按照美国保险人实验室(UnderwritersLaboratories,UL)规定的UL94试验(机器的部件用塑料材料的燃烧试验)进行。UL94V是根据将燃烧器的火焰接触保持竖直的给定大小的试验片10秒钟后的余焰时间、滴落性来评价阻燃性的方法,为了具有V-0、V-1及V-2的阻燃性,需要满足以下的表所示的基准。
[表1]
表1 | V-0 | V-1 | V-2 |
各试样的余焰时间 | 10秒钟以下 | 30秒钟以下 | 30秒钟以下 |
5个试样的总余焰时间 | 50秒钟以下 | 250秒钟以下 | 250秒钟以下 |
滴落引起的棉点燃 | 无 | 无 | 有 |
这里,余焰时间是指在远离点火源后,试验片持续有火焰燃烧的时间长短。另外,由滴落引起的棉点燃可以根据位于距试验片下端约300mm的标记用棉是否被来自试验片的滴下(滴落)物点燃来确定。另外,在5个试样中,在有1个不满足上述基准的情况下,认为不满足V-2,评价为NR(not rated)。
[表2]
[表3]
[表4]
[表5]
[表7]
上述结果表明,在使用了本发明的LDS层形成用组合物的情况下,即使不在热塑性树脂组合物中配合LDS添加剂,也能够在树脂成型品的表面形成良好的镀敷。特别是,镀敷具有与树脂成型品的高密合性,不会轻易脱落。
相比之下,在未使用LDS层形成用组合物的情况下(比较例1、3~8、11~14),尽管配合了玻璃纤维也未实现机械强度、或者尽管配合了LDS添加剂也未实现镀敷性。
另外,在未使用LDS添加剂的比较例2、9、10中,无法形成镀敷。
Claims (24)
1.一种激光直接成型层形成用组合物,其含有固化性化合物、有机溶剂和激光直接成型添加剂。
2.根据权利要求1所述的激光直接成型层形成用组合物,其中,所述固化性化合物为树脂。
3.根据权利要求1或2所述的激光直接成型层形成用组合物,其中,所述固化性化合物为紫外线固化性化合物或热固化性化合物。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的激光直接成型层形成用组合物,其中,相对于所述固化性化合物及有机溶剂的总计100重量份,含有激光直接成型添加剂0.05~70重量份。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的激光直接成型层形成用组合物,其中,所述激光直接成型层形成用组合物含有所述固化性化合物20~80重量%。
6.一种组件,其具有权利要求1~5中任一项所述的激光直接成型层形成用组合物和含有热塑性树脂的热塑性树脂组合物。
7.根据权利要求6所述的组件,其中,所述热塑性树脂组合物实质上不含激光直接成型添加剂。
8.根据权利要求6或7所述的组件,其中,所述热塑性树脂为结晶性树脂。
9.根据权利要求8所述的组件,其中,所述结晶性树脂为聚酰胺树脂。
10.根据权利要求8所述的组件,其中,所述结晶性树脂为热塑性聚酯树脂。
11.根据权利要求6或7所述的组件,其中,所述热塑性树脂为非晶性树脂。
12.根据权利要求11所述的组件,其中,所述非晶性树脂为聚碳酸酯树脂。
13.根据权利要求6~12中任一项所述的组件,其中,所述热塑性树脂组合物含有染料/颜料、和/或阻燃剂组合物。
14.根据权利要求6~12中任一项所述的组件,其中,所述热塑性树脂组合物含有颜料和/或阻燃剂组合物。
15.根据权利要求6~14中任一项所述的组件,其中,所述热塑性树脂组合物含有黑色染料/颜料。
16.根据权利要求6~15中任一项所述的组件,其中,所述热塑性树脂组合物含有锑类阻燃剂及锑类阻燃助剂中的至少1种。
17.根据权利要求6~16中任一项所述的组件,其中,所述热塑性树脂组合物含有卤素类阻燃剂。
18.根据权利要求6~15中任一项所述的组件,其中,所述热塑性树脂组合物含有磷类阻燃剂。
19.根据权利要求18所述的组件,其中,所述磷类阻燃剂包含选自缩合磷酸酯及磷腈化合物中的至少1种。
20.根据权利要求6~15中任一项所述的组件,其中,所述热塑性树脂组合物含有有机金属盐类阻燃剂。
21.一种带镀层的树脂成型品的制造方法,该方法包括以下工序:
在热塑性树脂成型品的表面应用权利要求1~5中任一项所述的激光直接成型层形成用组合物,使其固化后,照射激光,从而形成镀层。
22.根据权利要求21所述的带镀层的树脂成型品的制造方法,其中,所述热塑性树脂成型品含有结晶性树脂。
23.根据权利要求21所述的带镀层的树脂成型品的制造方法,其中,所述热塑性树脂成型品含有非晶性树脂。
24.根据权利要求21~23中任一项所述的带镀层的树脂成型品的制造方法,其中,使用权利要求6~20中任一项所述的组件。
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