KR102056808B1 - 레이저 직접 구조화 기능을 갖는 열 전도성 폴리머 조성물 - Google Patents

레이저 직접 구조화 기능을 갖는 열 전도성 폴리머 조성물 Download PDF

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Abstract

개선된 열 전도도를 갖는 블랜드된 폴리아미드 조성물의 조성물 및 방법이 본원에 개시된다. 생성된 블랜드된 폴리머 조성물은, 하나 이상의 폴리아미드 폴리머, 하나 이상의 열 전도성 필러, 및 레이저 직접 구조화 첨가제를 포함하고, 상기 블랜드된 폴리머 조성물은 개선된 열 전도도를 갖는다.

Description

레이저 직접 구조화 기능을 갖는 열 전도성 폴리머 조성물{THERMALLY CONDUCTIVE POLYMER COMPOSITIONS WITH LASER DIRECT STRUCTURING FUNCTION}
이 출원은 2013년 6월 4일에 출원된 U.S. Patent Application N0. 61/830,941 및 2013년 12월 30일에 출원된 U.S. Patent Application N0. 61/922,064에 대해 우선권을 주장하며 이는 참조로써 전문이 본원에 통합된다.
구성 성분의 크기 및 중량을 감소시키는 것뿐만 아니라 휴대용 전자 기기의 성능을 증가시키는 것은 중요한 시장 요구 사항이다. 레이저 직접 구조화 기술은 이러한 요구를 만족시키기 위해 사용이 점점 증가하고 대상 휴대용 전자 제품의 기능성 변화 및 개선 시 초-미세 정밀, 고 신뢰성, 향상된 소형화, 및 우수한 유연성을 갖는 물질의 생산을 가능하게 한다. 그러나, 전자 기기의 크기 감소는 기기 성능을 저하시킬 수 있는 증가된 열 보유를 초래한다. 열 전도성 물질은 일반적으로 많은 기기, 예컨대, 발광 다이오드("LED") 램프, e-모터, 회로, 프로세서 및 코일 보빈에서 열을 방출하기 위해 사용된다. 그러나, 레이저 직접 구조 활성, 강도, 및 플로우(flow)의 필요한 특성을 유지하면서, 개선된 열 전도도를 갖는 적합한 폴리머 조성물에 대한 요구가 남아 있다.
따라서, 우수한 방열성, 강도, 및 플로우(flow)를 제공하는 레이저 직접 구조화 첨가제를 포함하는 신규한 열 전도성 폴리머 조성물에 대한 요구가 커지고 있다.
본 개시는 열 전도도 성능을 레이저 직접 구조화 기능과 통합시킨 초고성능 열가소성 폴리머 조성물을 제공하여 이들 및 다른 요구들을 만족시키며, 따라서 레이저 직접 구조화 기술의 범위를 크게 확대시킨다.
일 양태에서, 본 개시는 블랜드된 열가소성 조성물로서: a) 하나 이상의 폴리머 성분 약 30 중량 퍼센트(wt%) 내지 약 90 wt%; b) 열 전도성 필러 약 9 wt% 내지 약 69.95 wt%; 및 c) 레이저 직접 구조화 첨가제 약 0.05 wt% 내지 약 20 wt%;를 포함하며 모든 성분들의 합쳐진 중량 퍼센트 값은 약 100 wt%를 초과하지 않고; 모든 중량 퍼센트 값들은 조성물의 전체 중량에 기초하고; 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 미터 켈빈 당 약 0.40 와트(W/mk) 이상의 관통면(through plane) 열 전도도를 갖고; 및 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 약 0.5 이상의 도금 지수 값을 나타내는 블랜드된 열가소성 조성물에 관한 것이다.
일 양태에서, 본 개시는 블랜드된 열가소성 조성물로서: 폴리아미드 폴리머 약 50 wt% 내지 약 95 wt%; 열 전도성 필러 약 4 wt% 내지 약 49.95 wt%; 및 레이저 직접 구조화 첨가제 약 0.05 wt% 내지 약 20 wt%;를 포함하며 상기 조성물은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 0.45 W/mk 이상의 관통면(through plane) 열 전도도를 갖고, 및 약 0.5 이상의 도금 지수 값을 나타내는 블랜드된 열가소성 조성물에 관한 것이다. 다양한 다른 양태에서, 본 개시는 개시된 조성물을 포함하는 물품에 관한 것이다.
다양한 다른 양태에서, 본 개시는 개시된 조성물을 포함하는 물품에 관한 것이다.
다양한 다른 양태에서, 본 개시는 블랜드된 열가소성 조성물의 열 전도도 특성을 향상시키는 방법에 관한 것이다.
본 개시의 양태들이 시스템 법정 범위와 같은 특정한 법정 범위에서 기재되고 청구될 수 있으나, 이는 오직 편의를 위한 것이며 본 기술분야의 통상의 기술자는 본 개시의 각 양태가 임의의 법정 범위들에서 기재되고 청구될 수 있음을 이해할 것이다. 달리 명시되지 않으면, 본 명세서에 개시된 모든 방법 또는 양태는 그 단계들이 특정한 순서로 수행되어야 하는 것으로 해석되는 것으로 의도되지 않는다. 따라서, 방법 청구항이 청구항 또는 명세서에서 단계들이 특정한 순서로 제한되어야 한다고 명확하게 표명하지 않는 경우에, 순서는 모든 점에 있어서 추정되는 것으로 의도되지 않는다. 이는 단계의 배열 또는 운영 순서에 관한 논리의 문제, 문법적 체계 또는 구두점으로부터 도출된 명백한 의미, 또는 본 명세서에서 기재된 양태의 수 또는 타입을 포함하는 해석을 위한 임의의 가능한 비-표현 베이스로 유효하다.
본 개시는 이하 본원에 포함된 발명의 상세한 설명과 실시예를 참조하여 더욱 쉽게 이해될 수 있다.
본 발명의 화합물, 조성물, 물품, 시스템, 장치, 및/또는 방법이 개시되고 설명되기 전에, 이들은 달리 명시되지 않는 한 특정 합성 방법에, 또는 달리 명시되지 않는 한 특정 시약에 제한되지 않으며, 당연히 다양할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 본원에서 사용된 용어들은 단지 특정 양태를 설명하기 위한 목적이며, 제한하려는 의도가 아니라는 것이 이해되어야 한다. 본원에 설명된 것과 유사하거나 동등한 어떤 방법 및 재료가 본 개시의 실시나 시험에서 사용될 수 있지만, 예가 되는 방법 및 재료가 이제 설명된다.
또한, 달리 분명히 언급되지 않는다면 어떤 방식으로든 본원에 개시된 어떤 방법도 그것의 단계들이 특정 순서로 수행될 것을 요구하는 것으로 해석되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 방법 청구항이 실제로 그 단계에 따른 순서로 나열되어 있지 않거나 그 단계들이 특정 순서로 제한된다는 것을 청구항이나 설명에서 구체적으로 언급하고 있지 않은 경우, 어떤 방식으로든 어떤 측면에서도 순서가 부여되지 않는다. 이것은 단계들의 배열이나 작동 흐름과 관련하여 논리의 문제를 포함해서 해석을 위한 어떤 가능한 비-표현 베이스; 문법적 조직이나 구두법으로부터 유래된 분명한 의미; 또는 본 명세서에 설명된 양태들의 수나 종류를 보유한다.
본원에 언급된 모든 간행물은 인용된 간행물과 관련된 방법 및/또는 재료를 개시하고 설명하기 위하여 참고자료로 본원에 포함된다.
또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 측면을 기술하기 위한 목적이며 이를 제한하기 위한 것이 아니라는 것을 이해해야 한다. 명세서 및 특허청구범위에 사용된 것과 같이, 용어 "포함하는"은 "이루어진" 및 "필수적으로 이루어진" 양태를 포함할 수 있다. 달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적이고 과학적인 용어는 당해 기술분야의 통상의 기술자에 의해 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 지닌다. 본 명세서 및 하기의 특허청구범위에서 언급될 다수의 용어들이 이하에서 정의된다.
본 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용된 바와 같이, 단수 형태 및 "상기"는 문맥이 명백히 달리 언급하지 않으면 복수의 지시 대상(referent)을 포함한다. 따라서, 예를 들어, "폴리아미드 폴리머"에 대한 지칭은 2 이상의 폴리아미드 폴리머들의 혼합물들을 포함한다.
본원에서 사용된, 용어 "컴비네이션"은 블랜드, 혼합물, 합금, 반응 생성물, 등을 포함한다.
하나의 특정 값부터, 및/또는 다른 특정 값까지와 같은 범위가 본 명세서에 표현될 수 있다. 이러한 범위가 표현되는 경우, 다른 측면은 상기 하나의 특정 값부터 및/또는 상기 다른 특정 값까지를 포함한다. 유사하게, 선행사 "약"의 사용에 의해 값이 근사치로 표현될 때, 상기 특정한 값이 다른 측면을 형성하는 것으로 이해될 것이다. 각각의 범위의 종점은 다른 종점과 관련하여, 그리고 다른 종점과 독립적으로 모두 의미가 있음이 더욱 이해될 것이다. 또한 본 명세서에는 많은 값들이 개시되어 있으며, 이러한 각각의 값은 그 값 자체뿐만 아니라 그 특정 값에 "약"을 붙인 값으로 본 명세서에 개시됨이 이해될 것이다. 예를 들어, 값 "10"이 개시되면, "약 10" 또한 개시된 것이다. 또한, 2개의 특정 단위 사이의 각각의 단위 또한 개시됨이 이해될 것이다. 예를 들어, 10 및 15가 개시된 경우, 11, 12, 13, 및 14 또한 개시된 것이다.
본원에 사용된, 용어 “약” 및 “에서 또는 약”은 불확실한 양이나 값이 대략적인 다른 값 또는 거의 같은 값을 지칭할 수 있다는 것을 의미한다. 통상, 달리 기재되거나 암시되지 않으면 플러스 또는 마이너스 10 퍼센트(±10%) 변화가 반영된 명목상의 값으로 이해된다. 용어는 비슷한 값이 본 청구항에 열거된 동등한 결과 또는 효과를 승인하는 것을 전달하도록 의도된다. 그것은, 양, 크기, 제형, 변수, 및 다른 정량 및 특성들이 정확하지 않으며 정확할 필요가 없으나, 바람직하게, 근사치 및/또는 더 크거나 더 작을 수 있고, 이는 내성, 전환 인자, 반올림, 측량 오류 등, 및 당업자에게 알려진 다른 인자들을 반영하는 것으로 이해된다. 통상, 양, 크기, 제형, 변수, 및 다른 정량 및 특성들은 분명히 명시되든 또는 명시되지 않든 “약” 또는 “대략적”이다. 정량적 값 앞에 용어 “약”이 사용되는 경우, 특별하게 달리 명시되지 않으면, 변수는 또한 특정 정량적 값 자체를 포함하는 것으로 이해된다.
본원에서 사용된, 용어 "선택적" 또는 "선택적으로"는 이어서 설명된 사건이나 환경이 일어날 수 있거나 일어나지 않을 수 있으며, 해당 설명은 상기 사건이나 환경이 일어나는 경우와 그것이 일어나지 않는 예들을 포함한다는 것을 의미한다. 예를 들어, 문구 "선택적으로 치환된 알킬"은 알킬 기가 치환될 수 있거나 치환되지 않을 수 있으며 해당 설명은 치환된 알킬 기와 치환되지 않은 알킬 기를 모두 포함한다는 것을 의미한다.
본원에서 사용된, 용어 "효과적인 양"은 조성물 또는 물질의 물리적 특성의 바람직한 변형을 달성하기에 충분한 양을 의미한다. 예를 들어, 열 전도성 필러의 "효과적인 양"은 제제 성분에 의해 변형되는 특성의 바람직한 개선, 예컨대 열 전도도의 원하는 레벨을 달성하기에 충분한 양을 의미한다. 효과적인 양으로 요구되는 조성물 내 wt%에 관한 특정 레벨은 폴리아미드의 양과 유형, 레이저 직접 구조 첨가제의 양과 유형, 열 전도성 필러의 양과 유형, 및 조성물을 이용하여 제조된 물품의 최종 용도를 포함하는 다양한 요인에 의존할 것이다.
본 명세서에 개시된 방법 내에서 사용되는 조성물 그 자체뿐만 아니라 본 개시의 조성물을 제조하는데 사용되는 성분들이 개시된다. 이들 및 다른 재료들이 본 명세서에 개시되며, 이러한 재료들의 조합, 하위 집합(subset), 상호 작용, 그룹 등이 개시되는 경우에, 이러한 성분들 각각의 다양하고 개별적인 그리고 집합적인 조합 및 순열의 구체적인 언급은 명시적으로 개시될 수 없더라도, 이들 각각은 본 명세서에 구체적으로 고려되고 기술되는 것으로 이해된다. 예를 들어, 특정 화합물이 개시되고 논의되며 상기 화합물을 포함하여 수많은 분자들에 대하여 만들어질 수 있는 수많은 변형물(modification)들이 논의되는 경우, 구체적으로 반대로 언급하지 않는 한, 상기 화합물 및 가능한 변형물의 모든 조합과 순열이 각각 구체적으로 고려된다. 따라서, 분자의 분류 A, B 및 C 뿐만 아니라 분자의 분류 D, E, 및 F가 개시되고, 조합 분자의 예인 A-D가 개시되는 경우, 각각이 개별적으로 언급되지 않더라도 각각은 개별적으로 그리고 집합적으로 고려된 것이며, 이는 조합 A-E, A-F, B-D, B-E, B-F, C-D, C-E, 및 C-F가 개시된 것으로 간주됨을 의미한다. 마찬가지로, 이들의 임의의 하위 집합 또는 조합이 또한 개시된다. 따라서, 예를 들어, A-E, B-F, 및 C-E의 하위 그룹이 개시된 것으로 간주된다. 이러한 개념은, 이에 제한되는 것은 아니나, 본 개시의 조성물의 제조 및 사용 방법에서의 단계를 포함하는 본 출원의 모든 측면에 적용된다. 따라서, 수행될 수 있는 다양한 추가적인 단계들이 있는 경우, 이들의 추가적인 단계들의 각각은 본 개시의 방법의 임의의 특정한 양태 또는 양태들의 조합과 함께 수행될 수 있음이 이해된다.
본 명세서 및 최종 특허청구범위에서, 조성물 또는 물품 중의 특정 요소 또는 성분의 중량부(pbw)에 대한 언급은 중량부로 표현된 조성물 또는 물품 중의 임의의 다른 요소 또는 성분과 요소 또는 성분 사이의 중량 관계를 나타낸다. 따라서, 2 중량부의 성분 X 및 5 중량부의 성분 Y를 포함하는 화합물에서, X 및 Y는 2:5의 중량비로 존재하며, 추가적인 성분이 상기 화합물에 포함되는지 여부와 관계없이 이러한 비율로 존재한다.
상호 교환적으로 사용될 수 있는, 본원에서 사용된 용어 "중량 퍼센트", "wt%", 및 "wt.%"는 달리 명시되지 않는 한, 조성물의 전체 중량에 기초하는 주어진 성분의 중량 퍼센트를 나타낸다. 즉, 달리 명시되지 않는 한, 모든 wt% 값은 조성물의 전체 중량에 기초한다. 개시된 조성물 또는 제제 내 모든 성분에 대한 wt% 값들의 합은 100과 동일한 것으로 이해되어야 한다.
화합물은 표준 명명법을 이용하여 기술된다. 예를 들어, 임의의 지시기(indicated group)로 치환되지 않은 임의의 위치는 지시된 결합, 또는 수소 원자에 의하여 그 원자가(valency)가 채워진 것으로 이해된다. 두 글자 또는 기호들 사이에 있지 않은 대쉬("-")는 치환기에 대한 부착점을 나타내는데 사용된다. 예를 들어, -CHO는 카보닐기의 탄소를 통해 결합된다. 달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 기술적 및 과학적인 용어들은 일반적으로 본 개시가 속하는 기술분야의 통상의 기술자에 의해 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.
본 명세서에서 사용된 용어 "알킬기"는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, t-부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 데실, 테트라데실, 헥사데실, 에이코실, 테트라코실 등과 같은 탄소 원자 1 내지 24의 분지형 또는 비분지형 포화 탄화수소기이다. "저급 알킬(lower alkyl)"기는 1 내지 6의 탄소 원자를 포함하는 알킬기이다.
본 명세서에서 사용된 용어 "아릴기"는 이에 제한하는 것은 아니나, 벤젠, 나프탈렌 등을 포함하는 임의의 탄소계 방향족기이다. 또한, 용어 "방향족"은 "헤테로아릴기"를 포함하고, 이것은 방향족기 고리 내에 통합된 하나 이상의 헤테로원자를 갖는 방향족기로 정의된다. 헤테로원자의 예로는 이에 제한하는 것은 아니나, 질소, 산소, 황, 및 인을 포함한다. 아릴기는 치환될 수 있거나 치환되지 않을 수 있다. 아릴기는 이에 제한하는 것은 아니나, 알킬, 알키닐, 알케닐, 아릴, 할라이드, 니트로, 아미노, 에스테르, 케톤, 알데하이드, 하이드록시, 카르복실산, 또는 알콕시를 포함하는 하나 이상의 기로 치환될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어 "아랄킬"은 방향족기에 결합된 상기 정의된 바와 같은 알킬, 알키닐, 또는 알케닐기를 갖는 아릴기이다. 아랄킬기의 예시는 벤질기이다.
본원에서 사용된 용어 "카보네이트기"는 식 OC(O)OR로 나타내며, R은 상기 설명된 수소, 알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 아랄킬, 사이클로알킬, 할로겐화 알킬, 또는 헤테로사이클로알킬기일 수 있다.
용어 "유기 잔기"는 탄소 함유 잔기, 즉 하나 이상의 탄소 원자를 포함하는 잔기를 정의하고, 이에 제한하는 것은 아니나 탄소-함유 기, 잔기, 또는 라디칼을 포함한다. 유기 잔기는 다양한 헤테로원자를 포함할 수 있고, 또는 산소, 질소, 황, 인, 등을 포함하는 헤테로원자를 통해 다른 분자에 결합될 수 있다. 유기 잔기의 예로는 이에 제한하는 것은 아니나 알킬 또는 치환된 알킬, 알콕시 또는 치환된 알콕시, 모노 또는 디-치환된 아미노, 아미드 기, 등을 포함한다. 유기 잔기는 바람직하게는 1 내지 18의 탄소 원자, 1 내지 15의 탄소 원자, 1 내지 12의 탄소 원자, 1 내지 8의 탄소 원자, 1 내지 6의 탄소 원자, 또는 1 내지 4의 탄소 원자를 포함할 수 있다. 다른 양태에서, 유기 잔기는 2 내지 18의 탄소 원자, 2 내지 15의 탄소 원자, 2 내지 12의 탄소 원자, 2 내지 8의 탄소 원자, 2 내지 4의 탄소 원자, 또는 2 내지 4의 탄소 원자를 포함할 수 있다.
용어 "잔기(residue)"의 매우 근접한 동의어는 용어 "라디칼"로서, 명세서 및 최종 청구항에서 사용되고, 분자를 제조하는 방법과 관계 없이, 본원에 기재된 분자의 단편, 기, 또는 하부구조를 의미한다. 예를 들어, 특정 화합물에서 2,4-디하이드록시페닐 라디칼은 2,4-디하이드록시페닐이 화합물 제조에 사용되는지 여부와 관계 없이 하기 구조를 갖는다.
Figure 112015128923993-pct00001
일부 양태에서 라디칼(예를 들어 알킬)은 이에 결합된 하나 이상의 "치환기 라디칼"을 가짐으로써 더욱 변형(즉, 치환된 알킬)될 수 있다. 본원에서 달리 언급되지 않는 한 주어진 라디칼에서 원자의 수는 본 개시물에서 중요하지 않다.
본원에 정의되고 사용된 용어, "유기 라디칼"은 하나 이상의 탄소 원자를 포함한다. 유기 라디칼은 예를 들어, 1 내지 26의 탄소 원자, 1 내지 18의 탄소 원자, 1 내지 12의 탄소 원자, 1 내지 8의 탄소 원자, 1 내지 6의 탄소 원자, 또는 1 내지 4의 탄소 원자를 가질 수 있다. 다른 양태에서, 유기 라디칼은 2 내지 26의 탄소 원자, 2 내지 18의 탄소 원자, 2 내지 12의 탄소 원자, 2 내지 8의 탄소 원자, 2 내지 6의 탄소 원자, 또는 2 내지 4의 탄소 원자를 가질 수 있다. 유기 라디칼은 종종 유기 라디칼의 탄소 원자 중 적어도 일부에 결합된 수소를 갖는다. 한 예로, 무기 원자를 포함하지 않는 유기 라디칼은 5,6,7,8-테트라하이드로-2-나프틸 라디칼이다. 일부 양태에서, 유기 라디칼은 이 안에 또는 이에 결합된 할로겐, 산소, 황, 질소, 인, 등을 포함하는 1 내지 10의 무기 헤테로원자를 포함할 수 있다. 유기 라디칼의 예로는 이에 제한하는 것은 아니나, 본원에서 정의된 알킬, 치환된 알킬, 사이클로알킬, 치환된 사이클로알킬, 모노-치환된 아미노, 디-치환된 아미노, 아실옥시, 시아노, 카복시, 카보알콕시, 알킬카복사미드, 치환된 알킬카복사미드, 디알킬카복사미드, 치환된 디알킬카복사미드, 알킬설포닐, 알킬설피닐, 티오알킬, 티오할로알킬, 알콕시, 치환된 알콕시, 할로알킬, 할로알콕시, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴, 헤테로사이클릭, 또는 치환된 헤테로사이클릭 라디칼을 포함한다. 헤테로원자를 포함하는 유기 라디칼의 일부 비제한적인 예로는 알콕시 라디칼, 트리플루오로메톡시 라디칼, 아세톡시 라디칼, 디메틸아미노 라디칼 등을 포함한다.
본원에서 사용된, 용어 "수 평균 분자량" 또는 "Mn"은 상호 교환하여 사용될 수 있고, 샘플 내 모든 폴리머 사슬의 통계적 평균 분자량을 의미하고 아래 식으로 정의된다:
Figure 112015128923993-pct00002
Mi는 사슬의 분자량이고 Ni는 해당 분자량을 가진 사슬의 수이다. Mn은 분자량 표준, 예컨대 폴리카보네이트 표준 또는 폴리스티렌 표준, 바람직하게는 인증된 또는 추적할 수 있는 분자량 표준을 사용하여 당업자에게 잘 알려진 방법으로 폴리머, 예컨대 폴리카보네이트 폴리머에 대해 결정될 수 있다.
본원에서 사용된, 용어 "중량 평균 분자량" 또는 "Mw"는 상호 교환하여 사용될 수 있고, 아래 식으로 정의된다:
Figure 112015128923993-pct00003
Mi는 사슬의 분자량이고 Ni는 해당 분자량을 가진 사슬의 수이다. Mn과 비교하여, Mw는 분자량 평균에 대한 기여를 결정하는데 주어진 사슬의 분자량을 고려한다. 따라서, 주어진 사슬의 분자량이 클수록 사슬의 Mw에 대한 기여가 더 크다. Mw는 분자량 표준, 예컨대 폴리카보네이트 표준 또는 폴리스티렌 표준, 바람직하게는 인증된 또는 추적할 수 있는 분자량 표준을 사용하여 당업자에게 잘 알려진 방법으로 폴리머, 예컨대 폴리카보네이트 폴리머에 대해 결정될 수 있다.
본원에서 사용된, 용어 "다분산도" 또는 "PDI"는 상 호교환하여 사용될 수 있고, 아래 식으로 정의된다:
Figure 112015128923993-pct00004
PDI는 1 이상의 값을 갖으나, 폴리머 사슬이 균일한 사슬 길이에 근접하면서 PDI는 일치에 근접한다.
폴리머의 성분에 대한 언급에서 사용된 용어 "잔기" 및 "구조 단위"는 명세서 전체에서 동의어이다.
본원에 개시된 각각의 물질은 상업적으로 이용 가능하고 및/또는 이들 물질의 생산을 위한 제조방법이 당업자에게 알려져 있다.
본원에 개시된 조성물은 어떠한 기능을 갖는 것이 이해된다. 본 명세서에는, 개시된 기능을 수행하기 위한 어떠한 구조적 요구가 개시되어 있고, 개시된 구조와 연관된 동일한 기능을 수행할 수 있는 다양한 구조가 있음이 이해되고, 상기 구조는 일반적으로 동일한 결과를 성취할 수 있음이 이해된다.
일 양태에서, 본 개시는 블랜드된 열가소성 조성물로서: a) 하나 이상의 폴리머 성분 약 30 wt% 내지 약 90 wt%; b) 열 전도성 필러 약 10 wt% 내지 약 70 wt%; 및 c) 레이저 직접 구조화 첨가제 약 0.05 wt% 내지 약 20 wt%;를 포함하며 모든 성분들의 합쳐진 중량 퍼센트 값은 약 100 wt%를 초과하지 않고; 모든 중량 퍼센트 값들은 조성물의 전체 중량에 기초하고; 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 0.40 W/mk 이상의 관통면(through plane) 열 전도도를 갖고; 및 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 약 0.5 이상의 도금 지수 값을 나타내는 블랜드된 열가소성 조성물에 관한 것이다.
일 양태에서, 본 개시는 블랜드된 열가소성 조성물로서: a) 폴리아미드 폴리머 약 30 wt% 내지 약 90 wt%; b) 열 전도성 필러 약 10 wt% 내지 약 70 wt%; 및 c) 레이저 직접 구조화 첨가제 약 0.05 wt% 내지 약 20 wt%;를 포함하며 상기 조성물은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 0.45 W/mk 이상의 관통면(through plane) 열 전도도를 갖고, 및 약 0.5 이상의 도금 지수 값을 나타내는 블랜드된 열가소성 조성물에 관한 것이다.
다른 양태에서, 본 개시는 블랜드된 열가소성 조성물로서: a) 폴리아미드 폴리머 약 20 wt% 내지 약 70 wt%; b) 열 전도성 필러 약 10 wt% 내지 약 55 wt%; 및 c) 레이저 직접 구조화 첨가제 약 0.05 wt% 내지 약 10 wt%;를 포함하며 모든 성분들의 합쳐진 중량 퍼센트 값은 약 100 wt%를 초과하지 않고; 모든 중량 퍼센트 값들은 조성물의 전체 중량에 기초하고; 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 0.45 W/mk 이상의 관통면(through plane) 열 전도도를 갖고; 및 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 약 0.5 이상의 도금 지수 값을 나타내는 블랜드된 열가소성 조성물에 관한 것이다.
다른 양태에서, 본 개시는 블랜드된 열가소성 조성물로서: a) 폴리아미드 폴리머 약 30 wt% 내지 약 60 wt%; b) 열 전도성 필러 약 10 wt% 내지 약 40 wt%; 및 c) 레이저 직접 구조화 첨가제 약 1 wt% 내지 약 5 wt%;를 포함하며 모든 성분들의 합쳐진 중량 퍼센트 값은 약 100 wt%를 초과하지 않고; 모든 중량 퍼센트 값들은 조성물의 전체 중량에 기초하고; 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 0.45 W/mk 이상의 관통면(through plane) 열 전도도를 갖고; 및 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 약 0.5 이상의 도금 지수 값을 나타내는 블랜드된 열가소성 조성물에 관한 것이다.
다른 양태에서, 본 개시는 블랜드된 열가소성 조성물로서: a) 폴리아미드 폴리머 약 30 wt% 내지 약 90 wt%; b) 열 전도성 필러 약 10 wt% 내지 약 70 wt%; 및 c) 레이저 직접 구조화 첨가제 약 0.05 wt% 내지 약 20 wt%;를 포함하며 모든 성분들의 합쳐진 중량 퍼센트 값은 약 100 wt%를 초과하지 않고; 모든 중량 퍼센트 값들은 조성물의 전체 중량에 기초하고; 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 0.50 W/mk 이상의 관통면(through plane) 열 전도도를 갖고; 및 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 약 0.7 이상의 도금 지수 값을 나타내는 블랜드된 열가소성 조성물에 관한 것이다.
다른 양태에서, 본 개시는 블랜드된 열가소성 조성물로서: a) 폴리아미드 폴리머 약 20 wt% 내지 약 70 wt%; 열 전도성 필러 약 10 wt% 내지 약 55 wt%; 및 c) 레이저 직접 구조화 첨가제 약 0.05 wt% 내지 약 10 wt%;를 포함하며 모든 성분들의 합쳐진 중량 퍼센트 값은 약 100 wt%를 초과하지 않고; 모든 중량 퍼센트 값들은 조성물의 전체 중량에 기초하고; 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 0.50 W/mk 이상의 관통면(through plane) 열 전도도를 갖고; 및 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 약 0.7 이상의 도금 지수 값을 나타내는 블랜드된 열가소성 조성물에 관한 것이다.
다른 양태에서, 본 개시는 블랜드된 열가소성 조성물로서: a) 폴리아미드 폴리머 약 30 wt% 내지 약 60 wt%; b) 열 전도성 필러 약 10 wt% 내지 약 40 wt%; 및 c) 레이저 직접 구조화 첨가제 약 1 wt% 내지 약 5 wt%;를 포함하며 모든 성분들의 합쳐진 중량 퍼센트 값은 약 100 wt%를 초과하지 않고; 모든 중량 퍼센트 값들은 조성물의 전체 중량에 기초하고; 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 0.50 W/mk 이상의 관통면(through plane) 열 전도도를 갖고; 및 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 약 0.7 이상의 도금 지수 값을 나타내는 블랜드된 열가소성 조성물에 관한 것이다.
다양한 양태에서, 본 개시는 블랜드된 열가소성 조성물로서, 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 0.45 W/mk 이상의 관통면(through plane) 열 전도도를 갖는 블랜드된 열가소성 조성물에 관한 것이다. 다른 양태에서, 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 0.50 W/mk 이상의 관통면(through plane) 열 전도도를 갖는다. 또 다른 양태에서, 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 0.40 W/mk 내지 약 25 W/mk의 관통면(through plane) 열 전도도를 갖는다. 또 다른 양태에서, 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 0.45 W/mk 내지 약 23 W/mk의 관통면(through plane) 열 전도도를 갖는다. 또 다른 양태에서, 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 0.50 W/mk 내지 약 20 W/mk의 관통면(through plane) 열 전도도를 갖는다.
다양한 양태에서, 본 개시는 블랜드된 열가소성 조성물로서, 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 약 0.6 이상의 도금 지수 값을 나타내는 블랜드된 열가소성 조성물에 관한 것이다. 다른 양태에서, 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 약 0.7 이상의 도금 지수 값을 나타낸다. 또 다른 양태에서, 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 약 0.5 내지 약 1.5의 도금 지수 값을 나타낸다. 또 다른 양태에서, 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 약 0.6 내지 약 1.2의 도금 지수 값을 나타낸다. 또 다른 양태에서, 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 약 0.7 내지 약 1.9의 도금 지수 값을 나타낸다.
다양한 양태에서, 본 개시의 조성물은 커플링제, 산화 방지제, 이형제, UV 흡수제, 광 안정제, 열 안정제, 윤활제, 가소제, 안료(pigment), 염료(dye), 착색제(colorant), 대전 방지제, 조핵제, 적하 방지제, 산 소거제, 및 전술한 것 중 2 이상의 조합으로부터 선택되는 첨가제를 더 포함한다. 다른 양태에서, 본 개시의 조성물은 난연제, 착색제, 1차 산화 방지제, 및 2차 산화 방지제로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제를 더 포함한다.
일 양태에서, 본 개시의 블랜드된 열가소성 조성물은 약 30 wt% 내지 약 90 wt%의 양으로 존재하는 하나 이상의 폴리머 성분을 포함한다. 다양한 양태에서, 폴리머 성분은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 에틸렌-기반 코폴리머, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리옥시메틸렌("POM"), 리퀴드 크리스탈 폴리머("LCP"), 폴리페닐렌 설피드("PPS"), 폴리페닐렌 에테르("PPE"), 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 테르폴리머("ABS"), 아크릴 폴리머, 폴리에테르이미드("PEI"), 폴리우레탄, 폴리에테르설폰("PES"), 폴리에테르에테르케톤("PEEK"), 열경화성 수지(thermoset) 폴리머, 또는 이들의 조합을 포함한다. 다른 양태에서, 폴리머 성분은 열경화성 수지(thermoset) 폴리머를 포함한다.
다른 양태에서, 폴리머 성분은 폴리아미드이다. 또 다른 양태에서, 개시된 블랜드된 열가소성 조성물은 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 에틸렌 기반 코폴리머, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리옥시메틸렌, 리퀴드 크리스탈, 폴리페닐렌 설피드, 폴리페닐렌 에테르, 폴리페닐렌 산화물-폴리스티렌 블랜드, 폴리스티렌, 고(high) 충격 변형 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌, 테르폴리머, 아크릴 폴리머, 폴리에테르이미드, 폴리우레탄, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르 설폰, 및 열경화성 수지(thermoset) 폴리머, 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 폴리머 및 폴리아미드 폴리머를 포함할 수 있다.
다양한 양태에서, 개시된 블랜드된 열가소성 조성물은 선택적으로 폴리아미드 폴리머를 생략할 수 있고 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 에틸렌 기반 코폴리머, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리옥시메틸렌, 리퀴드 크리스탈, 폴리페닐렌 설피드, 폴리페닐렌 에테르, 폴리페닐렌 산화물-폴리스티렌 블랜드, 폴리스티렌, 고(high) 충격 변형 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌, 테르폴리머, 아크릴 폴리머, 폴리에테르이미드, 폴리우레탄, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르 설폰, 및 열경화성 수지(thermoset) 폴리머, 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 폴리머로 이를 대체할 수 있다.
다른 양태에서, 폴리에스테르는 테레프탈레이트 폴리에스테르이다. 또 다른 양태에서, 테레프탈레이트 폴리에스테르는 폴리부틸렌 테레프탈레이트("PBT"), 폴리에틸렌 테레프탈레이트("PET"), 또는 폴리사이클로헥실렌디메틸렌 테레프탈레이트("PCT"), 또는 이들의 조합을 포함한다. 또 다른 양태에서, 폴리에스테르는 하나 이상의 폴리페닐렌 산화물 및 하나 이상의 폴리스티렌의 블랜드를 포함한다.
폴리머 예컨대 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 에틸렌 기반 코폴리머, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리옥시메틸렌, 리퀴드 크리스탈, 폴리페닐렌 설피드, 폴리페닐렌 에테르, 폴리페닐렌 산화물-폴리스티렌 블랜드, 폴리스티렌, 고(high) 충격 변형 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌, 테르폴리머(terpolymer), 아크릴 폴리머, 폴리에테르이미드, 폴리우레탄, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르 설폰, 및 열경화성 수지(thermoset) 폴리머, 또는 이들의 조합은 일반적으로 당업자에게 공지되어 있고 본 개시의 범위 내에 있다. 상기 열가소성 폴리머는 상업적으로 입수할 수 있거나 또는 당업자에게 잘 알려져 있는 합성 방법에 의해 쉽게 합성할 수 있다.
다양한 양태에서, 본 개시는 블랜드된 열가소성 조성물로서, 상기 폴리머 성분은 폴리아미드 폴리머를 포함하는 블랜드된 열가소성 조성물에 관한 것이다. 다른 양태에서, 폴리아미드 폴리머는 폴리아미드 폴리머 약 30 wt% 내지 약 90 wt%의 양으로 존재한다.
본원에서 사용된 용어 폴리아미드는 단지 특정한 폴리아미드 또는 폴리아미드의 군(group)을 지칭하는 것으로 의도되지 않으며, 아미드 기의 반복 사슬을 포함하는 화합물의 부류 중 임의의 하나로 지칭된다. 또한, 폴리아미드로 알려진 폴리아미드는 복수의 아미드(-C(O)NH-) 기의 존재로 특징된다. 일 양태에서, 폴리아미드 폴리머 또는 물질은 Gallucci에 대한 U.S. Pat. No. 4,970,272에 개시된 폴리아미드 물질 중 임의의 하나 이상을 포함할 수 있다. 또 다른 양태에서, 폴리아미드 수지 또는 폴리아미드 수지의 조합은 171℃ 이상의 용융점(Tm)을 갖는다. 또 다른 양태에서, 폴리아미드는 초강화(super tough) 폴리아미드, 즉 고무-강화된 폴리아미드를 포함하고, 상기 조성물은 별도의 충격 개질제를 포함하거나 포함하지 않을 수 있다. 비교적 높은 함량의 아민 말단기를 갖는 폴리아미드 폴리머가 또한 사용될 수 있다.
폴리아미드는 다수의 잘 알려진 방법, 예를 들면 Carothers에 대한 U.S. Pat. Nos. 2,071,250, 2,071,251, 2,130,523, 및 2,130,948; Hanford에 대한 U.S. Pat. Nos. 2,241,322 및 2,312,966; 및 Bolton 등에 대한 U.S. Pat. No. 2,512,606에 개시된 것들에 의해 얻어질 수 있다. 또한, 폴리아미드 수지는 다양한 소스(source)로부터 상업적으로 입수할 수 있다.
폴리아미드는 일반적으로 4 내지 12의 탄소 원자를 갖는 유기 락탐의 중합으로부터 유래된다. 일 양태에서, 락탐은 하기 식을 갖는 화합물이다:
Figure 112015128923993-pct00005
n은 약 3 내지 약 11의 정수이다. 다른 양태에서, 락탐은 5와 동일한 n을 갖는 ε-카프로락탐이다.
또한 폴리아미드는 4 내지 12의 탄소 원자를 갖는 아미노산으로부터 합성될 수 있다. 일 양태에서, 아미노산은 하기 식을 갖는 화합물이다:
Figure 112015128923993-pct00006
q은 약 3 내지 약 11의 정수이다. 다른 양태에서, 아미노산은 5와 동일한 n을 갖는 ε-아미노카프론산이다.
또한 폴리아미드는 4 내지 12의 탄소 원자를 갖는 지방족 디카르복실산 및 2 내지 12의 탄소 원자를 갖는 지방족 디아민으로부터 중합될 수 있다. 예를 들어, 일 양태에서, 지방족 디카르복실산은 사슬 내 약 6 내지 약 12의 탄소 원자를 가지며, 예시적인 지방족 디카르복실산은 수베르산, 세바스산, 아젤라산, 아디프산 등을 포함한다. 또 다른 양태에서, 지방족 디아민은 하기 식으로 표시되는 화합물이다:
Figure 112015128923993-pct00007
r은 약 2 내지 약 12의 정수이다. 또 다른 양태에서, 지방족 디아민은 헥사메틸렌디아민(H2N(CH2)6NH2)이다.
다양한 양태에서, 디카르복실산의 디아민에 대한 몰비는 약 0.66 내지 약 1.5일 수 있다. 다른 양태에서, 몰비는 약 0.81과 같거나 크다. 또 다른 양태에서, 몰비는 약 0.96과 같거나 크다. 또 다른 양태에서, 몰비는 약 1.22와 같거나 작다. 또 다른 양태에서, 몰비는 약 1.04와 같거나 작다.
또한 폴리아미드 에스테르의 합성은 4 내지 12의 탄소 원자를 갖는 지방족 락톤 및 4 내지 12의 탄소 원자를 갖는 지방족 락탐으로부터 달성될 수 있다. 지방족 락탐에 대한 지방족 락톤의 비율은 최종 코폴리머의 원하는 조성물뿐만 아니라 락톤과 락탐의 상대적인 반응성에 따라 광범위하게 달라질 수 있다. 다양한 양태에서, 지방족 락톤에 대한 지방족 락탐의 최초 몰비는 약 0.5 내지 약 4이다. 또 다른 양태에서, 몰비는 약 1과 같거나 크다. 또 다른 양태에서, 몰비는 약 2와 같거나 크다.
적합한 폴리아미드의 제조는 촉매 또는 개시제를 더 포함할 수 있다. 일반적으로, 중합에 적합한 임의의 공지된 촉매 또는 개시제가 사용될 수 있다. 또는 중합은 촉매 또는 개시제 없이 수행될 수 있다. 예를 들어, 지방족 디카르복실산 및 지방족 디아민으로부터 폴리아미드의 합성에서는, 촉매가 필요로 하지 않다.
락탐으로부터 폴리아미드의 합성을 위해, 적합한 촉매는 본 합성에서 사용된 개환된(가수분해된) 락탐에 상응하는 오메가-아미노산 및 물을 포함한다. 다양한 양태에서, 추가적인 적합한 촉매는 금속 알루미늄 알킬레이트(MAl(OR)3H, M은 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속이고, 및 R은 C1-C12 알킬 부분이다, 소듐 디하이드로-비스(2-메톡시에톡시)알루미네이트, 리튬 디하이드로-비스(tert-부톡시)알루미네이트, 알루미늄 알킬레이트(예컨대, Al(OR)2R; R은 C1-C12 알킬이다), N-소듐 카프로락탐, 입실론-카프로락탐의 마그네슘 클로라이드 또는 브로마이드 염(MgXC6H10NO, X=Br 또는 CI), 디알콕시 알루미늄 하이드라이드를 포함한다. 다른 양태에서, 추가적인 적합한 개시제는 이소프탈로이비스카프로락탐, N-아세탈카프로락탐, 이소시아네이트 입실론-카프로락탐 첨가물, 알코올(R-OH; R은 C1-C12 알킬이다), 디올(HO-R-OH; R은 C1-C12 알킬렌이다), 오메가-아미노카프론산, 및 소듐 메톡사이드를 포함한다.
폴리아미드는 또한 PA4.T, PA6.T, 또는 PA9.T 폴리아미드와 같은 세미-방향족(semi-aromatic) 폴리아미드일 수 있다. 본 명세서에서 사용된, "세미-방향족 폴리아미드"는 방향족 디카르복실산, 방향족 디아민, 또는 방향족 아미노카르복실산으로부터 유래된 방향족 또는 세미-방향족 단위를 포함하는 폴리아미드 호모- 또는 코폴리머인 것으로 이해되고, 상기 단위의 함량은 50 몰 퍼센트(mol %) 이상이다. 몇몇 케이스들에서 이러한 세미-방향족 폴리아미드는 더 좋은 가공성을 위해 소량의 지방족 폴리아미드와 배합된다. 그들은, 예컨대 상표명 Zytel HTN의 듀폰(DuPont, Wilmington, DE, USA); 상표명 Amodel의 솔베이 어드밴스드 폴리머즈(Solvay Advanced Polymers); 또는 상표명 Stanyl For Tii의 디에스엠(DSM, Sittard, The Netherlands)으로부터 상업적으로 입수할 수 있다.
락톤과 락탐으로부터 폴리아미드에스테르의 합성을 위해, 적합한 촉매는 금속 하이드라이드 화합물, 예컨대 식 LiAl(H)x(R1)y를 갖는 리튬 알루미늄 하이드라이드 촉매를 포함하고, 상기 x는 약 1 내지 약 4의 정수, y는 약 0 내지 약 3의 정수, x+y는 4와 같고, 및 R1은 C1-C12 알킬 및 C1-C12 알콕시로부터 선택되며; 높게 선호되는 촉매는 LiAl(H)(OR2)3를 포함하고, 상기 R2는 C1-C8 알킬로 이루어진 군에서 선택된다. 또 다른 양태에서, 촉매는 LiAl(H)(OC(CH3)3)3이다. 다른 적합한 촉매 및 개시제는 폴리(ε-카프로락탐) 및 폴리(ε-카프로락톤)의 중합을 위해 상기 기재된 것들을 포함한다.
본 개시된 블랜드된 열가소성 조성물에서 유용한 사용을 위한 적합한 폴리아미드 폴리머의 예시는, 이에 제한하는 것은 아니나, 폴리아미드-4, 폴리아미드-6, 폴리아미드-11; 폴리아미드-12, 폴리아미드-4,6, 폴리아미드-6,6, 폴리아미드-3,4, 폴리아미드 6,9, 폴리아미드-6,10, 폴리아미드 6,12, 0.5 중량 퍼센트 이하의 트리아민 함량을 갖는 폴리아미드 6,6/6T 및 폴리아미드 6/6T, 폴리아미드 9T, 무정형 폴리아미드 수지, 및 이들의 조합을 포함한다. 본 개시된 블랜드된 열가소성 조성물에서 유용한 사용을 위한 적합한 폴리아미드 폴리머의 다른 예시로는, 이에 제한하는 것은 아니나, PA 6, PA 46, PA 49, PA 410, PA 411, PA 412, PA 413, PA 414, PA 415, PA 416, PA 418, PA 436, PA 66, PA 69, PA 610, PA 611, PA 612, PA 613, PA 614, PA 615, PA 616, PA 617, PA 618, PA 66/6, PA 6/66/12, PA 6/12, PA 11, PA 12, PA 912, PA 1212, 6T/6I, MXD6, MXD6/MXDI, MXD9, MXD10, MXD11, MXD12, MXD13, MXD14, MXD15, MXD16, MXD17, MXD18, MXD36, PACM9, PACM10, PACM11, PACM12, PACM13, PACM14, PACM15, PACM16, PACM17, PACM18, 및 PACM36을 포함한다. 본 개시된 블랜드된 열가소성 조성물에서 유용한 사용을 위한 적합한 폴리아미드 폴리머의 다양한 다른 예시로는, 이에 제한하는 것은 아니나, 지방족 폴리아미드 예컨대 폴리아미드 6; 폴리아미드 6,6; 폴리아미드 4,6; 폴리아미드 6,9; 폴리아미드 6,10; 폴리아미드 6,12; 폴리아미드 10,10; 폴리아미드 11; 폴리아미드 12; 폴리아미드 6,6/6 코폴리머; 폴리아미드 6,6/6,8 코폴리머; 폴리아미드 6,6/6,10 코폴리머; 폴리아미드 6,6/6,12 코폴리머; 폴리아미드 6,6/10 코폴리머; 폴리아미드 6,6/12 코폴리머; 폴리아미드 6/6,8 코폴리머; 폴리아미드 6/6,10 코폴리머; 폴리아미드 6/6,12 코폴리머; 폴리아미드 6/10 코폴리머; 폴리아미드 6/12 코폴리머; 폴리아미드 6/6,6/6,10 테르폴리머; 폴리아미드 6/6,6/6,9 테르폴리머; 폴리아미드 6/6,6/11 테르폴리머; 폴리아미드 6/6,6/12 테르폴리머; 폴리아미드 6/6,10/11 테르폴리머; 폴리아미드 6/6,10/12 테르폴리머; 및 폴리아미드 6/6,6/PACM (비스-p-[아미노사이클로헥실] 메탄) 테르폴리머를 포함한다.
다른 양태에서, 폴리아미드 폴리머는 세미-방향족 폴리아미드 예컨대 폴리(m-자일렌 아디프아미드)(폴리아미드 MXD,6); 헥사메틸렌 아디프아미드/헥사메틸렌 테레프탈아미드 코폴리아미드(폴리아미드 6,T/6,6); 헥사메틸렌 테레프탈아미드/2-메틸펜타메틸렌 테레프탈아미드 코폴리아미드(폴리아미드 6,T/D,T); 폴리(도데카메틸렌 테레프탈아미드)(폴리아미드 12,T); 폴리(데카메틸렌 테레프탈아미드)(폴리아미드 10,T); 데카메틸렌 테레프탈아미드/데카메틸렌 도데카노아미드 코폴리아미드(10,T/10,12); 폴리(노나메틸렌 테레프탈아미드)(폴리아미드 9,T); 헥사메틸렌 이소프탈아미드 및 헥사메틸렌 아디프아미드의 폴리아미드(폴리아미드 6,1/6,6); 헥사메틸렌 테레프탈아미드, 헥사메틸렌 이소프탈아미드, 및 헥사메틸렌 아디프아미드의 폴리아미드(폴리아미드 6,T16,I/6,6); 및 이들 폴리머의 코폴리머 및 혼합물을 포함한다.
다른 양태에서, 폴리아미드 폴리머는 방향족 기를 포함하는 모노머에서 유래된 하나 이상의 호모폴리머, 코폴리머, 테르폴리머, 또는 고(higher) 폴리머를 포함하는 세미-방향족 폴리아미드를 포함한다. 폴리아미드 폴리머는 하나 이상의 지방족 폴리아미드와 방향족 기를 포함하는 모노머에서 유래된 하나 이상의 호모폴리머, 코폴리머, 테르폴리머, 또는 고(higher) 폴리머의 블랜드일 수 있다.
적합한 폴리아미드는 디카르복실산 또는 이들 유도체 및 디아민, 및/또는 아미노카르복실산의 축합 생성물, 및/또는 락탐의 고리 열림 중합 생성물일 수 있다. 다양한 양태에서, 폴리아미드 폴리머는 테레프탈산 및 4,4'-디아미노디사이클로헥실 메탄으로부터 제조된 것, 아젤라산, 아디프산 및 2,2-비스-(p-아미노사이클로헥실)프로판으로부터 제조된 것, 아디프산 및 메타자일렌 디아민으로부터 제조된 것, 테레프탈산 및 트리메틸헥사메틸렌 디아민으로부터 제조된 것일 수 있다. 다른 양태에서, 디카르복실산 모노머는 아디프산, 아젤라산, 세바스산, 도데칸디오산, 이소프탈산, 및 테레프탈산으로부터 선택된다. 또 다른 양태에서, 디아민 모노머는 테트라메틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 옥타메틸렌디아민, 노나메틸렌디아민, 도데카메틸렌디아민, 2-메틸펜타메틸렌디아민, 2-메틸옥타메틸렌디아민, 트리메틸헥사메틸렌디아민, 비스(p-아미노사이클로헥실)메탄, m-자일릴렌디아민, 및 p-자일릴렌디아민으로부터 선택된다. 또 다른 양태에서, 폴리아미드 폴리머는 아미노카르복실산 예컨대 11-아미노도데칸산으로부터 유도된 잔기를 포함한다. 또 다른 양태에서 폴리아미드 폴리머는 락탐 예컨대 카프로락탐 또는 라우로락탐으로부터 유도된 잔기를 포함한다.
다른 양태에서, 폴리아미드 폴리머는 2 이상의 폴리아미드 폴리머의 블랜드를 포함한다.
다른 양태에서, 블랜드된 열가소성 조성물 내 사용된 폴리아미드 폴리머는 약 10,000 달톤 내지 약 40,000 달톤(Da)의 중량 평균 분자량을 갖는다. 또 다른 양태에서, 블랜드된 열가소성 조성물 내 사용된 폴리아미드 폴리머는 약 15,000 달톤 내지 약 35,000 달톤의 중량 평균 분자량을 갖는다. 또 다른 양태에서, 블랜드된 열가소성 조성물 내 사용된 폴리아미드 폴리머는 약 20,000 달톤 내지 약 30,000 달톤의 중량 평균 분자량을 갖는다.
다른 양태에서, 폴리아미드 폴리머는 폴리아미드-4; 폴리아미드-4,6; 폴리아미드-4,9; 폴리아미드-6; 폴리아미드-6,6; 폴리아미드 6,9; 폴리아미드-6,10; 폴리아미드-6,12; 폴리아미드 10; 폴리아미드 10,10; 폴리아미드 10,12; 폴리아미드 11; 폴리아미드-12; 폴리아미드 12,12; 무정형 폴리아미드 수지; 폴리아미드 PPA; 폴리아미드 4T; 폴리아미드 6T; 폴리아미드 6/6T; 폴리아미드 6,6/6T; 폴리아미드 9T; 또는 이들의 조합으로부터 선택된다. 또 다른 양태에서, 폴리아미드 폴리머는 폴리아미드 4,6; 폴리아미드 6; 폴리아미드 6,6; 폴리아미드 6, 12; 폴리아미드 10, 및 폴리아미드 10,10으로부터 선택된다. 또 다른 양태에서, 폴리아미드 폴리머는 폴리아미드 9T, 폴리아미드 6; 폴리아미드 6,6; 폴리아미드 10,10; 또는 이들의 조합으로부터 선택된다. 또 다른 양태에서, 폴리아미드 폴리머는 폴리아미드 6,6; 폴리아미드 10,10; 또는 이들의 조합으로부터 선택된다. 또 다른 양태에서, 폴리아미드 폴리머는 폴리아미드 9T; 폴리아미드 10,10; 폴리아미드 6; 폴리아미드 6,6; 또는 이들의 조합으로부터 선택된다.
다른 양태에서, 폴리아미드 폴리머는 약 30 wt% 내지 약 70 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 폴리아미드 폴리머는 약 30 wt% 내지 약 65 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 폴리아미드 폴리머는 약 30 wt% 내지 약 60 wt%의 양으로 존재한다.
다양한 양태에서, 폴리아미드 폴리머는 낮은 점도를 갖는다. ISO 307에 따라 96 wt% 황산 중 0.5 wt% 용액에서 측정 시, 그람 당 최고 400 밀리리터(ml/g)의 고유 점도를 갖는, 또는 더욱 구체적으로, 90 내지 350 ml/g의 점도, 또는 더욱 구체적으로, 110 내지 240 ml/g의 점도를 갖는 폴리아미드 수지가 사용될 수 있다.
다양한 다른 양태에서, 폴리아미드는 최고 6의 상대 점도, 또는 더욱 구체적으로, 1.89 내지 5.43의 상대 점도, 또는 더욱 구체적으로, 2.16 내지 3.93의 상대 점도를 가질 수 있다. 상대 점도는 96 wt% 황산 중 1 wt% 용액에서 DIN 53727에 따라 결정된다.
다른 양태에서, 폴리아미드 수지는 염산 적정에 의해 측정 시 폴리아미드 그람 당 35 미세 등가물의 아민 말단 그룹(μeq/g)과 동일하거나 높은 아민 말단 그룹 농도를 갖는 폴리아미드를 포함한다. 아민 말단 그룹 농도는 40 μeq/g과 동일하거나 높을 수 있고, 더욱 구체적으로 약 40 내지 약 70 μeq/g일 수 있다. 아민 말단 그룹 함량은 선택적으로 열을 이용하여 적합한 용매에 폴리아미드를 용해시켜 결정될 수 있다. 폴리아미드 용액은 적합한 지시 방법을 이용하여 0.01 노르말 염삭(HCl) 용액으로 적정된다. 아민 말단 그룹의 양은 샘플에 첨가된 HCl 용액의 부피, 블랭크에 대해 사용된 HCl의 부피, HCl 용액의 몰 농도, 및 폴리아미드 샘플의 중량에 기초하여 계산된다.
다른 양태에서, 폴리아미드 폴리머는 제1 폴리아미드 폴리머 및 제2 폴리아미드 폴리머를 포함한다. 또 다른 양태에서, 제1 폴리아미드 폴리머는 폴리아미드 6 및 폴리아미드 6,6으로부터 선택되고; 및 제2 폴리아미드 폴리머는 폴리아미드 10,10; 폴리아미드 10,12; 및 폴리아미드 12,12로부터 선택된다.
다른 양태에서, 제1 폴리아미드 폴리머는 약 10 wt% 내지 약 90 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 제1 폴리아미드 폴리머는 약 20 wt% 내지 약 70 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 제1 폴리아미드 폴리머는 약 30 wt% 내지 약 60 wt%의 양으로 존재한다.
다른 양태에서, 제2 폴리아미드 폴리머는 약 1 wt% 내지 약 40 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 제2 폴리아미드 폴리머는 약 5 wt% 내지 약 25 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 제2 폴리아미드 폴리머는 약 5 wt% 내지 약 15 wt%의 양으로 존재한다.
열가소성 수지에 더하여, 본 명세서의 조성물은 또한 레이저 직접 구조화(LDS) 첨가제를 포함한다. LDS 첨가제는 조성물을 레이저 직접 구조화 공정에서 사용이 가능하도록 선택된다. LDS 공정에서, LDS 첨가제는 열가소성 조성물의 표면에 위치하여 레이저 빔에 노출되며 이러한 LDS 첨가제는 금속 원자를 활성화시킨다. 이와 같이, LDS 첨가제는 레이저 빔에 노출시 금속 원자가 활성화되고 노출되고, 레이저 빔에 의해 노출되지 않은 영역에서는 금속 원자가 전혀 노출되지 않도록 선택된다. 또한, LDS 첨가제는 레이저 빔에 노출된 후에 전도성 구조를 형성하기 위해 에칭 영역이 도금될 수 있도록 선택된다. 본원에서 사용된 "도금될 수 있는"은 거의 균일한 금속 도금 층이 레이저 에칭된 영역 상에 도금될 수 있고 레이저 파라미터에 대하여 넓은 윈도우(window)를 나타내는 물질을 의미한다. 이 공정은 레이저 마킹과 다르며, 에너지 방사선의 영향 하에서 레이저 마킹의 주된 결과는 물질에서의 색 변화이다. 레이저 마킹에 대한 주요한 특성화는 마크(mark)와 서브스트레이트(substrate) 간의 대조이다.
반면, LDS에서 목적은 레이저 에칭된 표면 상에 금속 시드(seed), 및 이어지는 도금 공정 동안 최종적인 금속화 층의 형성이다. 도금 속도 및 도금 층의 접착은 주요한 평가 요구항목이다. 여기서 색은 레이저 광선 하에서 색 변화가 아닌 이러한 물질 자체로부터 형성된 서브스트레이트를 의미한다. 이와 같이, 조성물을 레이저 직접 구조화 공정에서 사용 가능하도록 하는 것 이외에도, 본 명세서에 사용된 LDS 첨가제는 또한 조성물이 물리적 특성을 유지하면서 착색될 수 있도록 하기 위해 선택된다.
본 개시의 다양한 양태들에 따르면, 레이저 직접 구조화 첨가제는 예를 들어, 크롬, 구리, 또는 이들의 조합의 산화물을 포함하는 하나 이상의 금속 산화물을 포함한다. 이러한 레이저 직접 구조화 첨가제는 또한 스피넬 유형 결정 구조를 가질 수 있다. 상업적으로 이용 가능한 레이저 직접 구조화 첨가제의 예시적이고 비제한적인 예로는 Ferro Corp., USA로부터 상업적으로 입수 가능한 PK3095 블랙 피그먼트를 포함한다. PK3095는, 예를 들어 XPS를 이용하여 결정되는 크롬 산화물(Cr2O3, Cr2O4 2 -, Cr2O7 2 -) 및 구리의 산화물(CuO)을 포함한다. PK3095 블랙 피그먼트는 또한 스피넬 유형 결정 구조를 갖는다. 다른 예시적인 상업적으로 이용 가능한 레이저 직접 구조화 첨가제는 The Shepherd Color company로부터 상업적으로 입수 가능한 블랙 1G 피그먼트 블랙 28이다. 블랙 1G 피그먼트 블랙 28은 구리 크롬산염을 포함하고 약 7.3의 pH를 갖는다. 블랙 1G 피그먼트는 또한 스피넬 유형 결정 구조를 갖는다.
LDS 물질을 위한 전류 첨가제(current additive)는 일반적으로 스피넬 베이스 금속 산화물(예컨대 구리 크롬 옥사이드), 유기 금속 복합체(예컨대 팔라듐/팔라듐-함유 중금속 복합체) 또는 구리 복합체이고 이러한 첨가제에 기초하여 일부 제한이 있다. 그러나, 스피넬 베이스 금속 산화물은 검은 색을 야기한다. 또한, 활성화 시 빠른 금속화를 위해 충분히 조밀한 핵생성을 얻기 위해 유기 금속 복합체를 이용한 높은 로딩(loading)을 필요로 하고, 이러한 높은 양은 물질의 기계적 특성에 부정적인 영향을 미친다.
또한 조성물의 기계적 강도를 유지하면서 물질의 착색을 가능하게 하는 LDS 첨가제가 본 개시물에서 사용될 수 있다. 유용한 LDS 첨가제의 예로는, 이에 제한하는 것은 아니나, 금속 산화물 코팅된 필러를 포함한다. 일 양태에서, LDS 첨가제는 마이카(mica) 기질(substrate) 상의 안티몬 도핑된 주석 산화물 코팅이다. 다른 예시는 구리 함유 금속 산화물, 티타늄 함유 금속 산화물, 주석 함유 금속 산화물, 아연 함유 금속 산화물, 마그네슘 함유 금속 산화물, 알루미늄 함유 금속 산화물, 금 함유 금속 산화물, 은 함유 금속 산화물, 또는 전술한 금속 산화물 중 하나 이상을 포함하는 조합을 포함하는 코팅을 포함하고, 기질은 임의의 다른 미네랄, 예컨대 실리카일 수 있다.
레이저 직접 구조화 첨가제의 예로는, 이에 제한되는 것은 아니나, 금속 산화물, 금속-산화물 코팅된 필러, 및 중금속 혼합물 산화물 스피넬, 예컨대 구리 크롬 산화물 스피넬; 구리 염, 예컨대 구리 수산화물 포스페이트 구리 포스페이트, 구리 설페이트, 쿠프러스(cuprous) 티오시아나토; 유기 금속 복합체, 예컨대 팔라듐/팔라듐-함유 중금속 복합체 또는 구리 복합체; 또는 전술한 LDS 첨가제 중 하나 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 다른 양태에서, 레이저 직접 구조 첨가제는 구리-함유 금속 산화물, 티타늄-함유 금속 산화물, 주석-함유 금속 산화물, 아연-함유 금속 산화물, 마그네슘-함유 금속 산화물, 알루미늄-함유 금속 산화물, 금-함유 금속 산화물, 및 은-함유 금속 산화물, 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 금속 산화물이다.
레이저 직접 구조화 첨가제로 사용될 수 있는 적합한 금속 산화물 물질의 다른 비제한적인 예는 미네랄 기질 상의 안티몬 도핑된 주석 산화물 코팅, 미네랄 기질 상의 구리 함유 금속 산화물 코팅, 미네랄 기질 상의 아연 함유 금속 산화물 코팅, 미네랄 기질 상의 주석 함유 금속 산화물 코팅, 미네랄 기질 상의 마그네슘 함유 금속 산화물 코팅, 미네랄 기질 상의 알루미늄 함유 금속 산화물 코팅, 미네랄 기질 상의 금 함유 금속 산화물 코팅, 미네랄 기질 상의 은 함유 금속 산화물 코팅, 또는 이들의 조합을 포함한다. 미네랄 기질은 실리카 및 마이카를 포함하는 다양한 미네랄 물질일 수 있다.
다양한 양태에서, 레이저 직접 구조화(LDS) 첨가제는 중금속 혼합물 산화물 스피넬, 구리 염, 또는 전술한 레이저 직접 구조화 첨가제 중 하나 이상을 포함하는 조합으로부터 선택된다. 다른 양태에서, 레이저 직접 구조화(LDS) 첨가제는 구리 염, 또는 중금속 혼합물 산화물 스피넬로부터 선택되는 하나 이상의 부가적인 첨가제 및 구리 크롬 산화물의 조합을 포함한다.
다른 양태에서, 레이저 직접 구조 첨가제는 구리-함유 물질이다. 또 다른 양태에서, 구리-함유 물질은 구리 수산화물 포스페이트이다. 또 다른 양태에서, 레이저 직접 구조화(LDS) 첨가제는 구리 크롬 산화물을 포함한다. 또 다른 양태에서, 레이저 직접 구조화(LDS) 첨가제는 구리 크롬 산화물을 필수적으로 구성한다. 또 다른 양태에서, 레이저 직접 구조화(LDS) 첨가제는 구리 수산화물 포스페이트를 필수적으로 구성한다.
다른 양태에서, LDS는 금속-산화물 코팅된 필러이고 마이카 기질 상의 안티몬 도핑된 주석 산화물 코팅, 구리-함유 금속 산화물, 아연-함유 금속 산화물, 주석-함유 금속 산화물, 마그네슘-함유 금속 산화물, 알루미늄-함유 금속 산화물, 금-함유 금속 산화물, 및 은-함유 금속 산화물, 또는 전술한 금속 산화물 중 하나 이상을 포함하는 조합이고, 기질은 임의의 다른 미네랄, 예컨대 실리카일 수 있다.
포함되는 LDS 첨가제의 양은 기계적 특성에 부정적인 영향을 미치지 않으면서 레이저에 의한 활성화 후 형성된 트랙의 도금이 가능하도록 충분한 것이다.
다른 양태에서, 레이저 직접 구조 첨가제는 약 0.5 wt% 내지 약 70 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 레이저 직접 구조 첨가제는 약 0.5 wt% 내지 약 60 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 레이저 직접 구조 첨가제는 약 0.5 wt% 내지 약 50 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 레이저 직접 구조 첨가제는 약 0.5 wt% 내지 약 40 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 레이저 직접 구조 첨가제는 약 0.5 wt% 내지 약 30 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 레이저 직접 구조 첨가제는 약 0.5 wt% 내지 약 20 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 레이저 직접 구조 첨가제는 약 0.5 wt% 내지 약 10 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 레이저 직접 구조 첨가제는 약 0.5 wt% 내지 약 5 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 레이저 직접 구조 첨가제는 약 1 wt% 내지 약 5 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, LDS 첨가제는 약 1 내지 약 15 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, LDS 첨가제는 약 2 내지 약 10 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, LDS 첨가제는 약 2 내지 약 10 wt%의 양으로 존재한다.
설명된 바와 같이, LDS 첨가제는 레이저에 의해 활성화된 후 표준 무전해 도금 공정에 따라 전도성 경로가 형성될 수 있도록 선택된다. LDS 첨가제가 레이저에 노출되면, 금속 원소가 방출된다. 레이저는 부분 상에 회로 패턴을 그리고 삽입된 금속 입자를 포함하는 거칠어진 표면을 남긴다. 이러한 입자는 차후의 도금 공정, 예컨대 구리 도금 공정 동안 결정 성장을 위한 핵으로 작용한다. 사용될 수 있는 다른 무전해 도금 공정은, 이에 제한하는 것은 아니나, 금 도금, 니켈 도금, 은 도금, 아연 도금, 주석 도금 등을 포함한다.
다양한 양태에서, 본 개시의 블랜드된 열가소성 조성물은 하나 이상의 열 전도성 필러를 포함한다.
다른 양태에서, 열 전도성 필러는 고(high) 열 전도성 필러 및 저(low) 열 전도성 필러로부터 선택되고; 상기 고(high) 열 전도성 필러는 약 50 WmK와 같거나 높은 열 전도도를 갖고; 및 상기 저(low) 열 전도성 필러는 약 10 WmK 내지 약 30 WmK의 열 전도도를 갖고; 또는 이들의 조합이다.
다른 양태에서, 열 전도성 필러는 고(high) 열 전도성 필러이다. 고(high) 열 전도성 필러의 예로는, 이에 제한하는 것은 아니나, AlN(알루미늄 나이트라이드), Al4C3(알루미늄 카바이드), Al2O3(알루미늄 옥사이드), BN(보론 나이트라이드), AlON(알루미늄 옥시나이트라이드), MgSiN2(마그네슘 실리콘 나이트라이드), SiC(실리콘 카바이드), Si3N4(실리콘 나이트라이드), 그라파이트, 팽창 그라파이트, 그래핀, 및 탄소 섬유를 포함한다. 또 다른 양태에서, 고(high) 열 전도성 필러는 AlN, Al4C3, Al2O3, BN, AlON, MgSiN2, SiC, Si3N4, 그라파이트, 팽창 그라파이트, 그래핀, 및 탄소 섬유, 또는 이들의 조합으로부터 선택된다. 또 다른 양태에서, 고(high) 열 전도성 필러는 AlN, Al2O3, BN, SiC, 그라파이트, 팽창 그라파이트, 및 탄소 섬유, 또는 이들의 조합으로부터 선택된다. 또 다른 양태에서, 고(high) 열 전도성 필러는 BN, 그라파이트, 및 팽창 그라파이트, 또는 이들의 조합으로부터 선택된다. 또 다른 양태에서, 고(high) 열 전도성 필러는 AlN, Al2O3, SiC, 및 탄소 섬유, 또는 이들의 조합으로부터 선택된다. 또 다른 양태에서, 고(high) 열 전도성 필러는 BN, 그라파이트, 및 팽창 그라파이트, 또는 이들의 조합으로부터 선택된다.
다양한 양태에서, 고(high) 열 전도성 필러의 고유 열 전도도는 50 W/mK보다 크거나 같다. 또 다른 양태에서, 고(high) 열 전도성 필러의 고유 열 전도도는 100 W/mK보다 크거나 같다. 또 다른 양태에서, 고(high) 열 전도성 필러의 고유 열 전도도는 150 W/mK보다 크거나 같다.
다른 양태에서, 열 전도성 필러는 저(low) 열 전도성 필러이다. 저(low) 열 전도성 필러의 예로는, 이에 제한되는 것은 아니나, ZnS (아연 설피드), CaO (칼슘 옥사이드), MgO (마그네슘 옥사이드), ZnO (아연 옥사이드), 및 TiO2 (티타늄 디옥사이드)를 포함한다. 또 다른 양태에서, 저(low) 열 전도성 필러는 ZnS, CaO, MgO, ZnO, 및 TiO2, 또는 이들의 조합으로부터 선택된다.
다양한 양태에서, 저(low) 열 전도성 필러의 고유 열 전도도는 약 10 W/mK 내지 약 30 W/mK이다. 또 다른 양태에서, 저(low) 열 전도성 필러의 고유 열 전도도는 약 15 W/mK 내지 약 30 W/mK이다. 또 다른 양태에서, 저(low) 열 전도성 필러의 고유 열 전도도는 약 20 W/mK 내지 약 30 W/mK이다.
다른 양태에서, 열 전도성 필러는 약 10 wt% 내지 약 60 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 열 전도성 필러는 약 10 wt% 내지 약 55 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 열 전도성 필러는 약 10 wt% 내지 약 50 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 열 전도성 필러는 약 10 wt% 내지 약 40 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 열 전도성 필러는 약 15 wt% 내지 약 60 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 열 전도성 필러는 약 20 wt% 내지 약 60 wt%의 양으로 존재한다. 또 다른 양태에서, 열 전도성 필러는 약 20 wt% 내지 약 50 wt%의 양으로 존재한다.
본 개시에서 사용된 그라파이트는 합성적으로 생산되거나 또는 자연적으로 생산될 수 있으며, 또는 1 마이크로미터(㎛)보다 작은 두께를 갖는 팽창 그라파이트 또는 팽창 가능한 그라파이트일 수 있다. 일 양태에서, 그라파이트는 자연적으로 생성된 것이다. 세 가지 유형의 상업적으로 입수 가능한 자연적으로 생성된 그라파이트가 있다. 플레이크 그라파이트(flake graphite), 무정형 그라파이트(amorphous graphite) 및 크리스탈 베인 그라파이트(crystal vein graphite)이다. 일 양태에서, 그라파이트는 플레이크 그라파이트이고, 상기 플레이크 그라파이트는 일반적으로 10 내지 800 마이크로미터 직경 및 1 내지 150 마이크로미터 두께 크기 범위 및 80 내지 99.9% 탄소 범위의 순도를 갖는 개별 조각으로 발견된다. 다른 양태에서 그라파이트는 구형이다.
본 개시에서 사용된 보론 나이트라이드는 일반적으로 헥사고날 보론 나이트라이드(h-BN)이며, 완전한 h-BN 또는 터보스트래틱(turbostratic) 보론 나이트라이드(t-BN)일 수 있다. BN 입자는 큰 크기의 단일 BN 크리스탈 파우더, 작은 크기의 BN 입자들의 덩어리(agglomerate), 이들의 혼합물, 뭉쳐진 구형 파우더, 또는 BN 섬유일 수 있다. 일 양태에서, BN 평균 입자 크기 또는 직경에서 D50은 1 내지 500 마이크로미터의 범위일 수 있다. 다른 양태에서, 이 범위 내에서, 보론 나이트라이드 입자들은 약 3 이상, 또는 약 5 마이크로미터 이상의 크기를 갖는다. 여기에 나타낸 입자 크기는 단일 BN 입자 또는 임의의 평면에서 그것의 덩어리를 의미한다. 일 양태에서, BN은 95% 내지 99.8% 범위의 BN 순도를 갖는다. 일 양태에서, 98%가 넘는 BN 순도 및 3 내지 50 마이크로미터 범위의 평균 크기를 갖는 큰 단일 크리스탈 크기의 플레이크 BN이 사용된다.
다른 양태에서, 열 전도성 필러는 사이징(sizing) 또는 코팅 물질을 포함한다. 또 다른 양태에서, 열 전도성 필러는 아미노-실란, 폴리우레탄, 비닐-실란, 에폭시-실란, 또는 에폭시로 코팅된다. 또 다른 양태에서, 블랜드된 열가소성 조성물은 폴리아미드; 및 아미노 실란으로 코팅된 하나 이상의 열 전도성 필러를 포함한다.
다른 양태에서, 블랜드된 열가소성 조성물은 폴리아미드, 폴리스티렌, 고(high) 충격 변형 폴리스티렌, 폴리우레탄, 폴리페닐렌 산화물-폴리스티렌 블랜드, 폴리페닐렌 에테르(PPE), 폴리옥시메틸렌(POM), 또는 이들의 조합; 및 아미노-실란 코팅된 하나 이상의 열 전도성 필러를 포함한다. 또 다른 양태에서, 블랜드된 열가소성 조성물은 폴리에테르이미드(PEI), 리퀴드 크리스탈 폴리머(LCP), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리에테르 설폰(PES), 폴리페닐렌 설피드(PPS), 또는 이들의 조합; 및 폴리우레탄 코팅된 하나 이상의 열 전도성 필러를 포함한다. 또 다른 양태에서, 블랜드된 열가소성 조성물은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 에틸렌 기반 코폴리머, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 테르폴리머, 아크릴 폴리머, 또는 이들의 조합; 및 비닐-실란 코팅된 하나 이상의 열 전도성 필러를 포함한다. 또 다른 양태에서, 블랜드된 열가소성 조성물은 폴리카보네이트("PC"), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리에스테르, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리사이클로헥실렌디메틸렌 테레프탈레이트(PCT), 또는 이들의 조합; 및 에폭시-실란, 에폭시, 및/또는 폴리우레탄으로 코팅된 하나 이상의 열 전도성 필러를 포함한다.
다양한 양태에서, 본 개시의 블랜드된 열가소성 조성물은 사용될 수 있는 하나 이상의 열 절연성 필러를 더 포함할 수 있다. 열 절연성 필러의 예로는, 이에 제한되는 것은 아니나, H2Mg3(SiO3)4(탈크), CaCO3(칼슘 카보네이트), Mg(OH)2(마그네슘 수산화물), 마이카, BaO(바륨 산화물), γ-AlO(OH)(보헤마이트), α-AlO(OH)(다이어스포어), Al(OH)3(깁사이트), BaSO4(바륨 설페이트), CaSiO3(규회석), ZrO2(지르코늄 산화물), SiO2(실리콘 산화물), 유리 구슬, 유리 섬유, MgO·xAl2O3(마그네슘 알루미네이트), CaMg(CO3)2(돌로마이트), 세라믹-코팅된 그라파이트, 및 다양한 유형의 클레이, 또는 이들의 조합을 포함한다.
다른 양태에서, 열 절연성 필러는 Mg(OH)2, CaCO3, 마이카, γ-AlO(OH), BaO, BaSO4, α-AlO(OH), CaSiO3, ZrO2, SiO2, 유리 구슬, 유리 섬유, H2Mg3(SiO3)4, Al(OH)3, MgO·xAl2O3, CaMg(CO3)2, 세라믹-코팅된 그라파이트, 및 클레이, 또는 이들의 조합으로부터 선택된다. 또 다른 양태에서, 열 절연성 필러는 Mg(OH)2, CaCO3, 마이카, γ-AlO(OH), SiO2, 유리 구슬, 유리 섬유, H2Mg3(SiO3)4, Al(OH)3, 및 클레이, 또는 이들의 조합으로부터 선택된다. 또 다른 양태에서, 열 절연성 필러는 Mg(OH)2, 유리 섬유, H2Mg3(SiO3)4, 및 Al(OH)3, 또는 이들의 조합으로부터 선택된다. 또 다른 양태에서, 열 절연성 필러는 CaCO3, γ-AlO(OH), SiO2, 유리 구슬, 및 클레이로부터 선택된다. 또 다른 양태에서, 열 절연성 필러는 Mg(OH)2, 유리 섬유, H2Mg3(SiO3)4, 및 Al(OH)3, 또는 이들의 조합으로부터 선택된다.
다른 양태에서, 열 절연성 필러는 약 10 W/mK와 같거나 낮은 고유 열 전도도를 갖는다. 또 다른 양태에서, 열 절연성 필러의 고유 열 전도도는 약 7.5 W/mK와 같거나 낮다. 또 다른 양태에서, 열 절연성 필러의 고유 열 전도도는 약 5 W/mK와 같거나 낮다.
다른 양태에서, 열 절연성 필러는 사이징(sizing) 또는 코팅 물질을 포함한다. 또 다른 양태에서, 열 절연성 필러는 아미노-실란, 폴리우레탄, 비닐-실란, 에폭시-실란, 또는 에폭시로 코팅된다. 또 다른 양태에서, 블랜드된 열가소성 조성물은 폴리아미드; 및 아미노 실란으로 코팅된 하나 이상의 열 절연성 필러를 포함한다.
다른 양태에서, 블랜드된 열가소성 조성물은 폴리아미드, 폴리스티렌, 고(high) 충격 변형 폴리스티렌, 폴리우레탄, 폴리페닐렌 산화물-폴리스티렌 블랜드, 폴리페닐렌 에테르(PPE), 폴리옥시메틸렌(POM), 또는 이들의 조합; 및 아미노-실란 코팅된 하나 이상의 열 절연성 필러를 포함한다. 또 다른 양태에서, 블랜드된 열가소성 조성물은 폴리에테르이미드(PEI), 리퀴드 크리스탈 폴리머(LCP), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리에테르 설폰(PES), 폴리페닐렌 설피드(PPS), 또는 이들의 조합; 및 폴리우레탄 코팅된 하나 이상의 열 절연성 필러를 포함한다. 또 다른 양태에서, 블랜드된 열가소성 조성물은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 에틸렌 기반 코폴리머, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 테르폴리머, 아크릴 폴리머, 또는 이들의 조합; 및 비닐-실란 코팅된 하나 이상의 열 절연성 필러를 포함한다. 또 다른 양태에서, 블랜드된 열가소성 조성물은 폴리카보네이트(PC), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리에스테르, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리사이클로헥실렌디메틸렌 테레프탈레이트(PCT), 또는 이들의 조합; 및 에폭시-실란, 에폭시, 및/또는 폴리우레탄으로 코팅된 하나 이상의 열 절연성 필러를 포함한다.
개시된 폴리머 조성물은 보강 필러, 예컨대, 예를 들어, 무기 필러 또는 보강제를 더 포함한다. 필러가 폴리머 조성물의 나머지 성분들과 화학적으로 양립될 수 있다면, 필러의 구체적인 조성물은 변할 수 있다. 일 양태에서, 폴리머 조성물은 미네랄 필러를 포함한다. 다른 양태에서, 폴리머 조성물은 탈크를 포함하는 필러를 포함한다. 다른 양태에서, 폴리머 조성물은 탄소 섬유를 포함하는 필러를 포함한다. 다른 양태에서, 폴리머 조성물은 유리 섬유를 포함하는 필러를 포함한다.
다른 양태에서, 개시된 폴리머 조성물은 아미노-실란 처리된 필러, 폴리우레탄 처리된 필러, 비닐-실란 처리된 필러, 에폭시-실란 처리된 필러, 및 에폭시 처리된 필러, 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 필러를 더 포함한다.
다른 양태에서, 예시적인 필러로는 실리케이트 및 실리카 파우더, 예컨대 알루미늄 실리케이트(뮬라이트), 합성 칼슘 실리케이트, 지르코늄 실리케이트, 용융 실리카, 크리스탈 실리카 그라파이트, 천연 규사, 등; 보론 파우더,, 보론-실리케이트 파우더, 등; 산화물, 예컨대 알루미늄 산화물, 마그네슘 산화물, 등; 칼슘 설페이트(이의 무수물, 2수화물 또는 3수화물), 등; 유리 구(sphere) 예컨대 중공(hollow) 및 고체(solid) 유리 구, 실리케이트 구, 알루미노실리케이트, 등; 경질 카올린, 연질 카올린, 하소(calcined) 카올린, 폴리머 매트릭스 수지와의 적합성(compatibility)을 촉진시키기 위한 당해 기술 분야에 공지된 다양한 코팅을 포함하는 카올린, 등을 포함하는 카올린; 단결정 섬유 또는 "위스커(whiskers)" 예컨대 실리콘 카바이드, 알루미나, 보론 카바이드, 철, 니켈, 구리, 등; 섬유(연속 및 절단 섬유 포함), 설피드 예컨대 몰리브덴 설피드, 아연 설피드 등; 및 금속 산화물 예컨대 미립자 또는 섬유상 알루미늄, 청동, 아연, 구리 및 니켈 등; 플레이크 필러 예컨대 유리 플레이크, 플레이크 실리콘 카바이드, 알루미늄 디보라이드, 알루미늄 플레이크, 스틸 플레이크 등; 섬유상 필러, 예를 들어 짧은 무기 섬유 예컨대 하나 이상의 알루미늄 실리케이트, 알루미늄 산화물, 마그네슘 산화물, 및 칼슘 설페이트 반수화물(hemihydrate) 등을 포함하는 블랜드로부터 유도된 것들; 천연 필러 및 보강제, 예컨대 나무를 분쇄하여 얻어지는 나무 분말, 섬유 제품 예컨대 셀룰로오즈, 면, 등; 전술한 필러 또는 보강제 중 하나 이상을 포함하는 조합을 포함할 수 있다.
개시된 폴리머 조성물은 일반적으로 몰딩된 열가소성 부품의 제조에 사용되는 하나 이상의 첨가제를 선택적으로 포함할 수 있으며 선택적인 첨가제는 생성된 조성물의 바람직한 특성에 해로운 영향을 미치지 않도록 선택해야 한다. 또한 선택적인 첨가제의 혼합물이 사용될 수 있다. 이러한 첨가제는 조성 혼합물을 형성하기 위해 성분들을 혼합하는 동안 적합한 시간에 혼합될 수 있다. 예를 들어, 개시된 조성물은 하나 이상의 윤활제, 가소제, 자외선 흡수 첨가제, 적하 방지제, 염료, 안료, 안정제, 대전 방지제, 난연제, 충격 보강제, 착색제, 산화 방지제, 및/또는 이형제를 포함할 수 있다. 한 양태에서, 조성물은 산화 방지제, 난연제, 및 안정제로부터 선택되는 하나 이상의 선택적인 첨가제를 더 포함할 수 있다. 다른 양태에서, 조성물은 난연제를 더 포함한다.
예시적인 열 안정제는, 예를 들어 유기포스파이트, 예컨대 트리페닐포스파이트, 트리스-(2,6-디메틸페닐)포스파이트, 트리스-(혼합된 모노- 및 디-노닐페닐)포스파이트 등; 포스포네이트, 예컨대 디메틸벤젠포스포네이트 등; 포스페이트, 예컨대 트리메틸 포스페이트 등, 또는 전술한 열 안정제 중 1 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 열 안정제는 임의의 필러를 제외하고, 총 조성물 100 중량부를 기준으로 일반적으로 0.01 내지 0.5 중량부의 양으로 사용된다.
예시적인 산화 방지제로는, 예를 들어 유기포스파이트 예컨대 트리스(노닐 페닐)포스파이트, 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트, 비스(2,4-디-t-부틸페닐)펜타에리트리톨 디포스파이트, 디스테아릴 펜타에리트리톨 디포스파이트 등; 알킬화 모노페놀 또는 폴리페놀; 폴리페놀과 디엔의 알킬화 반응 생성물, 예컨대 테트라키스[메틸렌(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시히드로신나메이트)] 메탄 등; 파라-크레졸 또는 디시클로펜타디엔의 부틸화 반응 생성물; 알킬화 히드로퀴논; 히드록시화 티오디페닐 에테르; 알킬리덴-비스페놀; 벤질 화합물; 베타-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)-프로피온산의 1가 또는 다가 알코올과의 에스테르; 베타-(5-tert-부틸-4-히드록시-3-메틸페닐)-프로피온산의 1가 또는 다가 알코올과의 에스테르; 티오알킬 또는 티오아릴 화합물의 에스테르 예컨대 디스테아릴 티오프로피오네이트, 디라우릴 티오프로피오네이트, 디트리데실 티오디프로피오네이트, 옥타데실-3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 펜타에리트리틸-테트라키스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트 등; 베타-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)-프로피온산의 아미드 등, 또는 전술한 산화 방지제 중 1 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 산화 방지제는 임의의 필러를 제외하고, 총 조성물 100 중량부를 기준으로 일반적으로 0.01 내지 0.5 중량부의 양으로 사용된다.
예시적인 광 안정제는, 예를 들어 벤조트리아졸 예컨대 2-(2-히드록시-5-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-5-tert-옥틸페닐)-벤조트리아졸 및 2-히드록시-4-n-옥톡시 벤조페논 등 또는 전술한 광 안정제 중 1 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 광 안정제는 임의의 필러를 제외하고, 총 조성물 100 중량부를 기준으로 일반적으로 0.1 내지 1.0 중량부의 양으로 사용된다.
예시적인 가소제는, 예를 들어 프탈산 에스테르 예컨대 디옥틸-4,5-에폭시-헥사히드로프탈레이트, 트리스-(옥톡시카르보닐에틸) 이소시아누레이트, 트리스테아린, 에폭시화 대두유 등, 또는 전술한 가소제 중 1 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 가소제는 임의의 필러를 제외하고, 총 조성물 100 중량부를 기준으로 일반적으로 0.5 내지 3.0 중량부의 양으로 사용된다.
예시적인 대전 방지제는, 예를 들어 글리세롤 모노스테아레이트, 나트륨 스테아릴설포네이트, 나트륨 도데실벤젠설포네이트 등, 또는 전술한 대전방지제 중 1 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 한 양태에서, 탄소 섬유, 탄소 나노섬유, 탄소 나노튜브, 카본블랙, 또는 이들의 임의의 조합을 화학적 대전 방지제를 포함하는 폴리머 수지에 사용하여 조성물에 정전기 소멸성을 부여할 수 있다.
예시적인 이형제는, 예를 들어 금속 스테아레이트, 스테아릴 스테아레이트, 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트, 밀납, 몬탄 왁스, 파라핀 왁스, 등, 또는 전술한 이형제 중 1 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 이형제는 임의의 필러를 제외하고, 총 조성물 100 중량부를 기준으로 일반적으로 0.1 내지 1.0 중량부의 양으로 사용된다.
예시적인 UV 흡수제는, 예를 들어 히드록시벤조페논; 히드록시벤조트리아졸; 히드록시벤조트리아진; 시아노아크릴레이트; 옥사닐리드; 벤조옥사진온; 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페놀(CYASORBTM 5411); 2-히드록시-4-n-옥틸옥시벤조페논(CYASORBTM 531); 2-[4,6-비스(2,4-디메틸페닐)-1,3,5-트리아진-2-일]-5-(옥틸옥시)페놀(CYASORBTM 1164); 2,2'-(1,4-페닐렌)비스(4H-3,1-벤즈옥사진-4-온)(CYASORBTM UV-3638); 1,3-비스[(2-시아노-3,3-디페닐아크릴로일)옥시]-2,2-비스[[(2-시아노-3,3-디페닐아크릴로일)옥시]메틸]프로판(UVINULTM 3030); 2,2'-(1,4-페닐렌) 비스(4H-3,1-벤즈옥사진-4-온); 1,3-비스[(2-시아노-3,3-디페닐아크릴로일)옥시]-2,2-비스[[(2-시아노-3,3-디페닐아크릴로일)옥시]메틸]프로판; 나노 크기 무기 물질, 예컨대 산화티타늄, 산화세륨, 및 산화아연으로, 입자 크기가 모두 100 나노미터(nm) 미만임; 등, 또는 전술한 UV 흡수제 중 1 이상을 포함하는 조합을 포함한다. UV 흡수제는 임의의 필러를 제외하고, 총 조성물 100 중량부를 기준으로 일반적으로 0.01 내지 3.0 중량부의 양으로 사용된다.
예시적인 윤활제는, 예를 들어 지방산 에스테르 예컨대 알킬 스테아릴 에스테르, 예를 들면 메틸 스테아레이트 등; 폴리에틸렌 글리콜 폴리머, 폴리프로필렌 글리콜 폴리머 및 이들의 코폴리머를 포함하는 친수성 및 소수성 계면활성제와 메틸 스테아레이트의 혼합물, 예를 들어, 적합한 용매 중의 메틸 스테아레이트와 폴리에틸렌-폴리프로필렌 글리콜 코폴리머; 또는 전술한 윤활제 중 1 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 윤활제는 임의의 필러를 제외하고 총 조성물 100 중량부를 기준으로 일반적으로 0.1 내지 5 중량부의 양으로 사용된다.
예시적인 발포제는, 예를 들어 비등점이 낮은 할로탄화수소 및 이산화탄소를 발생시키는 것들; 실온에서 고체이고 그들의 분해 온도보다 높은 온도로 가열할 경우 질소, 이산화탄소, 암모니아 기체와 같은 기체를 발생시키는 발포제, 예를 들면 아조디카본아미드, 아조디카본아미드의 금속 염, 4,4'-옥시비스(벤젠설포닐 히드라지드), 중탄산나트륨, 탄산암모늄, 등, 또는 전술한 발포제 중 1 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 발포제는 임의의 필러를 제외하고, 총 조성물 100 중량부를 기준으로 일반적으로 1 내지 20 중량부의 양으로 사용된다.
상기 언급한 바와 같이, 개시된 폴리머 조성물은 선택적으로 난연 첨가제를 더 포함할 수 있다. 다양한 양태에서, 난연 첨가제는 본 발명의 폴리머 조성물에 사용하기 적합한 임의의 난연 물질 또는 난연 물질의 혼합물을 더 포함할 수 있다.
다른 양태에서, 난연 첨가제는 포스페이트 함유 물질을 포함한다. 또 다른 양태에서, 난연 첨가제는 포스핀, 포스핀 산화물, 비스포스핀, 포스포늄 염, 포스핀산 염, 포스포릭 에스테르, 및 포스포러스 에스테르, 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 포스페이트 함유 물질을 포함한다.
다른 양태에서, 난연 첨가제는 할로겐 함유 물질을 포함한다. 다른 양태에서, 난연 첨가제는 하나 이상의 포스페이트 및/또는 할로겐이 없거나 또는 실질적으로 없다.
다른 양태에서, 난연 첨가제는 예를 들어 비스페놀 A 디페닐 포스페이트("BPADP")를 포함하는 올리고머 오가노포스포러스 난연제를 포함한다. 또 다른 양태에서, 난연제는 방향족 폴리포스페이트 올리고머, 페녹시포스파젠 올리고머, 멜라민 폴리포스페이트 올리고머, 및 금속 포스피네이트 올리고머, 또는 이들의 조합으로부터 선택된다. 다른 양태에서, 난연제는 올리고머 포스페이트, 폴리머 포스페이트, 올리고머 포스포네이트, 또는 혼합된 포스페이트/포스포네이트 에스테르 난연제 조성물로부터 선택된다. 또 다른 양태에서, 난연제는 비스페놀-A 비스(디페닐 포스페이트), 1,3-페닐렌 테트라페닐 에스테르, 비스페놀-A 비스(디페닐 포스페이트), 레드 포스포러스, 및 Clariant Exolite OP 시리즈 FR 또는 이들의 조합으로부터 선택된다. 또 다른 양태에서, 난연제는 트리페닐 포스페이트; 크레실 디페닐포스페이트; 트리(이소프로필페닐)포스페이트; 레조르시놀 비스(디페닐 포스페이트); 및 비스페놀-A 비스(디페닐 포스페이트)로부터 선택된다. 또 다른 양태에서, 난연제는 비스페놀-A 비스(디페닐 포스페이트)이다.
또한, 유동성 및 다른 특성을 향상시키는 물질, 예컨대 저분자량 탄화수소 수지를 조성물에 첨가할 수 있다. 특히 유용한 부류의 저분자량 탄화수소 수지는 석유 C5 내지 C9 공급원료로부터 유도된 것들로서, 이들은 석유 크래킹으로부터 얻은 불포화 C5 내지 C9 모노머로부터 유도된다. 비제한적인 예로는, 올레핀, 예컨대 펜텐, 헥센, 헵텐 등; 디올레핀, 예컨대 펜타디엔, 헥사디엔 등; 시클릭 올레핀과 디올레핀, 예컨대 시클로펜탄, 시클로펜타디엔, 시클로헥센, 시클로헥사디엔, 메틸 시클로펜타디엔 등; 시클릭 디올레핀 디엔, 예컨대 디시클로펜타디엔, 메틸시클로펜타디엔 이합체 등; 및 방향족 탄화수소, 예컨대 비닐 톨루엔, 인덴, 메틸리덴 등을 포함한다. 수지는 추가로 부분적으로 또는 완전히 수소화될 수 있다.
본 개시의 조성물은 재료들과 배합물에 바람직한 임의의 추가적인 첨가제의 균질 혼합을 포함하는 다양한 방법에 의해 상술한 성분들로 블랜딩될 수 있다. 상업적 폴리머 가공 설비들 중에서 용융 블랜딩 장치가 입수 가능하기 때문에, 용융 가공 방법이 일반적으로 선호된다. 이러한 용융 가공 방법에서 사용된 장치의 예는 하기를 포함한다: 공회전(co-rotating) 및 역회전 압출기, 일축 압출기, 공-혼련기(co-kneader), 디스크-팩 가공기 및 다양한 다른 유형의 압출 장치. 본 공정에서 용융 온도는 바람직하게는 수지의 과도한 열화를 피하기 위해 최소화된다. 가공 장치에서 수지의 체류 시간이 짧게 유지될 수 있다면 더 높은 온도가 사용될 수 있지만, 용융 수지 조성물에서 용융 온도가 약 230℃ 내지 약 350℃로 유지되는 것이 종종 바람직하다. 일부 양태에서, 용융 처리된 조성물은 다이에서 작은 출구 홀을 통해 가공 장치, 예를 들어, 압출기를 빠져나간다. 용융 수지의 최종 스트랜드는 수조를 통과함으로써 냉각된다. 냉각된 스트랜드는 패키지 및 추가 취급을 위해 작은 펠릿으로 절단될 수 있다.
조성물은 다양한 방법으로 제조될 수 있다. 예를 들어, 폴리머, 및/또는 다른 선택적인 성분들이 HENSCHEL-MixerTM 고속 혼합기에서 선택적으로 필러와 먼저 블랜딩된다. 수동 혼합을 포함하나 이에 한정되지 않는 다른 저전단 공정도 이러한 블랜딩을 달성할 수 있다. 이후, 블랜드는 호퍼(hopper)를 통해 이축 압출기의 입구로 공급된다. 대안적으로, 1종 이상의 성분들이 측면 스터퍼(sidestuffer)를 통해 입구 및/또는 하류에서 압출기로 직접 공급함으로써 조성물에 포함될 수 있다. 또한, 첨가제들은 목적하는 폴리머 수지를 갖는 마스터배치로 컴파운딩되고 압출기로 공급될 수 있다. 압출기는 일반적으로 조성물이 유동하도록 야기하는데 필요한 것보다 높은 온도에서 작동된다. 압출물은 즉시 수조에서 퀀치되고 펠릿화된다. 이에 따라 제조되는 펠릿은, 압출물을 절단하는 경우 목적하는 바에 따라 1/4 인치 이하의 길이일 수 있다. 이러한 펠릿은 이후의 몰딩, 형상화 또는 성형에 사용될 수 있다.
일 양태에서, 레이저 직접 구조화 공정은 1) 사출 몰딩(injection molding). 2) 레이저 구조화, 및 3) 도금(metallizing) 세 단계를 포함한다.
다른 양태에서, 사출 몰딩 단계 동안, 레이저 직접 구조화 첨가제 및 보강 필러가 열가소성 폴리머와 혼합될 수 있다. 다른 양태에서, 블렌드 조성물은 산화 방지제, 난연제, 무기 필러, 및 안정제로부터 선택되는 하나 이상의 선택적 첨가제를 더 포함한다. 또 다른 양태에서, 단일 샷 사출 몰딩(single shot injection molding)이 레이저 구조화되는 부품 또는 물품의 제조에 사용될 수 있다. 하나 이상의 양태에서, 폴리머 조성물은 이 단계에서 혼합되고 LDS 공정에 사용될 수 있다. 다른 양태에서, 추가적인 성분이 이 단계 후에 폴리머 조성물에 첨가될 수 있다.
다른 양태에서, 레이저 구조화 단계 동안, 레이저가 레이저 구조화 단계 동안 전도성 경로를 형성하기 위해 사용된다. 또 다른 양태에서, 전도성 경로를 형성하기 위해 사용된 레이저는 레이저 직접 구조화이다. 또 다른 양태에서, 레이저 직접 구조화는 레이저 에칭(etching)을 포함한다. 또 다른 양태에서, 레이저 에칭은 활성화된 표면을 제공하기 위해 수행된다.
다른 양태에서, 하나 이상의 레이저 빔은 레이저 구조화 단계 동안 폴리머 조성물의 표면 상에 하나 이상의 패턴을 그린다. 다른 양태에서, 사용된 필러 조성물은 하나 이상의 금속 핵을 방출할 수 있다. 다른 양태에서, 방출된 하나 이상의 금속 핵은 환원적 구리 도금 공정에서 촉매로 작용할 수 있다.
레이저 직접 구조화는 약 1 와트(W) 내지 약 14 W의 전력 설정, 약 30 킬로헤르츠(kHz) 내지 약 120 kHz의 주파수, 및 초 당 약 1 미터(m/s) 내지 약 5 m/s의 속도에서 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 물품 상에서 수행될 수 있다. 다른 양태에서, 레이저 에칭은 약 30 kHz 내지 약 110 KHz의 주파수 및 약 1 m/s 내지 약 5 m/s의 속도로 약 1 와트 내지 약 10 W의 전력에서 수행된다. 또 다른 양태에서, 레이저 에칭은 약 40 kHz 내지 약 100 KHz의 주파수 및 약 2 m/s 내지 약 4 m/s의 속도로 약 1 W 내지 약 10 W의 전력에서 수행된다. 또 다른 양태에서, 레이저 에칭은 약 40 KHz의 주파수 및 약 2 m/s의 속도로 약 3.5 W의 전력에서 수행된다.
다양한 양태에서, 레이저 직접 구조화는 약 2 W의 전력 설정에서 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 물품 상에서 수행된다. 다른 양태에서, 레이저 직접 구조화는 약 3 W의 전력 설정에서 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 물품 상에서 수행된다. 또 다른 양태에서, 레이저 직접 구조화는 약 4 W의 전력 설정에서 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 물품 상에서 수행된다. 또 다른 양태에서, 레이저 직접 구조화는 약 5 W의 전력 설정에서 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 물품 상에서 수행된다. 또 다른 양태에서, 레이저 직접 구조화는 약 6 W의 전력 설정에서 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 물품 상에서 수행된다. 또 다른 양태에서, 레이저 직접 구조화는 약 7 W의 전력 설정에서 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 물품 상에서 수행된다. 또 다른 양태에서, 레이저 직접 구조화는 약 8 W의 전력 설정에서 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 물품 상에서 수행된다. 또 다른 양태에서, 레이저 직접 구조화는 약 9 W의 전력 설정에서 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 물품 상에서 수행된다. 또 다른 양태에서, 레이저 직접 구조화는 약 10 W의 전력 설정에서 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 물품 상에서 수행된다. 또 다른 양태에서, 레이저 직접 구조화는 약 11 W의 전력 설정에서 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 물품 상에서 수행된다.
다양한 양태에서, 레이저 직접 구조화는 약 40 kHz의 주파수 설정에서 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 물품 상에서 수행된다. 다른 양태에서, 레이저 직접 구조화는 약 50 kHz의 주파수 설정에서 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 물품 상에서 수행된다. 또 다른 양태에서, 레이저 직접 구조화는 약 60 kHz의 주파수 설정에서 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 물품 상에서 수행된다. 또 다른 양태에서, 레이저 직접 구조화는 약 70 kHz의 주파수 설정에서 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 물품 상에서 수행된다. 또 다른 양태에서, 레이저 직접 구조화는 약 80 kHz의 주파수 설정에서 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 물품 상에서 수행된다. 또 다른 양태에서, 레이저 직접 구조화는 약 90 kHz의 주파수 설정에서 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 물품 상에서 수행된다. 또 다른 양태에서, 레이저 직접 구조화는 약 100 kHz의 주파수 설정에서 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 물품 상에서 수행된다. 또 다른 양태에서, 레이저 직접 구조화는 약 110 kHz의 주파수 설정에서 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 물품 상에서 수행된다. 또 다른 양태에서, 레이저 직접 구조화는 약 120 kHz의 주파수 설정에서 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 물품 상에서 수행된다.
다양한 양태에서, 레이저 직접 구조화는 약 1 m/s의 속도에서 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 물품 상에서 수행된다. 다른 양태에서, 레이저 직접 구조화는 약 2 m/s의 속도에서 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 물품 상에서 수행된다. 또 다른 양태에서, 레이저 직접 구조화는 약 3 m/s의 속도에서 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 물품 상에서 수행된다. 다른 양태에서, 레이저 직접 구조화는 약 4 m/s의 속도에서 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 물품 상에서 수행된다. 다른 양태에서, 레이저 직접 구조화는 약 5 m/s의 속도에서 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 물품 상에서 수행된다.
다른 양태에서, 거친 표면이 LDS 공정에서 형성될 수 있다. 다른 양태에서, 거친 표면은 구리 도금을 폴리머 조성물 내 폴리머 매트릭스와 얽히게 하여 구리 도금과 폴리머 조성물 사이에 접착성을 제공할 수 있다. 다양한 양태에서, 도금 단계는 일반적인 기술을 이용하여 수행된다. 예를 들어, 한 양태에서, 무전해 구리 도금 배쓰(bath)가 LDS 공정에서 금속화 단계 동안 사용된다. 따라서, 다양한 양태에서, 전도성 경로 상에 금속층을 도금하는 것은 금속화이다. 다른 양태에서, 금속화는 a) 에칭된 표면 세척; b) 추가적인 트랙 빌드업; 및 c) 도금 단계를 포함할 수 있다.
다양한 양태에서, 본 개시물은 블랜드된 열가소성 조성물의 열 전도도 특성을 향상시키는 방법으로서, 상기 방법은: (a) 폴리아미드 폴리머 약 30 wt% 내지 약 90 wt%; (b) 열 전도성 필러 약 10 wt% 내지 약 70 wt%; 및 (c) 레이저 직접 구조화 첨가제 약 0.05 wt% 내지 약 20 wt%;를 컴바이닝하는 단계를 포함하며 모든 성분들의 합쳐진 중량 퍼센트 값은 약 100 wt%를 초과하지 않고; 모든 중량 퍼센트 값들은 조성물의 전체 중량에 기초하고; 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 0.40 W/mk 이상의 관통면(through plane) 열 전도도를 갖고; 및 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 약 0.5 이상의 도금 지수 값을 나타내는 방법에 관한 것이다.
다양한 양태에서, 본 개시물은 블랜드된 열가소성 조성물의 열 전도도 특성을 향상시키는 방법으로서, 상기 방법은: a) 폴리머 성분 약 30 wt% 내지 약 90 wt%; b) 열 전도성 필러 약 10 wt% 내지 약 70 wt%; 및 c) 레이저 직접 구조화 첨가제 약 0.05 wt% 내지 약 20 wt%;를 컴바이닝하는 단계를 포함하며 모든 성분들의 합쳐진 중량 퍼센트 값은 약 100 wt%를 초과하지 않고; 모든 중량 퍼센트 값들은 조성물의 전체 중량에 기초하고; 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 0.40 W/mk 이상의 관통면(through plane) 열 전도도를 갖고; 및 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 약 0.5 이상의 도금 지수 값을 나타내는 방법에 관한 것이다.
다른 양태에서, 상기 방법의 폴리머 성분은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 에틸렌-기반 코폴리머, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리옥시메틸렌, 리퀴드 크리스탈 폴리머, 폴리페닐렌 설피드, 폴리페닐렌 에테르, 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 테르폴리머, 아크릴 폴리머, 폴리에테르이미드, 폴리우레탄, 폴리에테르설폰, 또는 폴리에테르에테르케톤, 또는 이들의 조합을 포함한다. 또 다른 양태에서, 폴리에스테르는 테레프탈레이트 폴리에스테르이다. 또 다른 양태에서, 테레프탈레이트 폴리에스테르는 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 또는 폴리사이클로헥실렌디메틸렌 테레프탈레이트, 또는 이들의 조합을 포함한다. 또 다른 양태에서, 폴리에스테르는 하나 이상의 폴리페닐렌 산화물 및 하나 이상의 폴리스티렌의 블랜드를 포함한다.
다른 양태에서, 상기 방법의 폴리머 성분은 폴리아미드 폴리머를 포함한다. 또 다른 양태에서, 폴리아미드 폴리머는 폴리아미드 폴리머 약 30 wt% 내지 약 90 wt%의 양으로 존재한다.
폴리머 조성물을 포함하는 형상화(shaping), 성형(forming) 또는 몰딩(molding)된 물품 또한 제공된다. 폴리머 조성물은 여러 가지 수단 예컨대 사출 몰딩, 압출, 회전 몰딩, 블로우 몰딩 및 써모포밍(thermoforming)에 의해 유용한 성형품으로 몰딩되어, 예를 들면 개인용 컴퓨터, 노트북 및 휴대형 컴퓨터, 휴대폰 안테나 및 기타 통신 장비, 의료 용도, 전파식별("RFID") 용도, 자동차 용도, 등과 같은 물품을 제조할 수 있다.
본원에 개시된, 블랜드된 폴리머 조성물은 우수한 기계적 특성을 유지하면서 강력한 도금 성능을 제공한다. 기계적 특성의 평가는 일부 표준(예를 들어, ASTM D256)에 따라, 다양한 시험, 예컨대 아이조드 충격 시험(노치형 및/또는 비노치형), 샤르피 시험, 가드너 시험 등을 통해 수행될 수 있다. 도금 성능의 강인성은 고 수행(예를 들어, "최고") 내지 저 수행 범위로 수행 랭킹, 또는 도금 랭킹을 통해 측정될 수 있다. 랭킹은 다양한 수준에서 분할될 수 있다. 한 양태에서, 도금 랭킹은 고 수행에 대해 "10" 레벨 및 저 수행에 대해 "0" 레벨을 가질 수 있다.
다른 양태에서, 상기 방법은 조성물로부터 몰딩체를 형성하는 단계를 포함한다. 다른 양태에서, 상기 방법은 몰딩체를 레이저 직접 구조화 공정에 도입하는 단계를 더 포함한다.
일 양태에서, 물품은 열가소성 폴리머, 레이저 직접 구조화 첨가제 및 보강 필러를 포함하는 조성물을 압출 몰딩 또는 사출 몰딩한 제품을 포함한다.
다른 양태에서, 몰딩된 물품은 레이저를 이용한 활성화에 의해 형성된 전도성 경로를 더 포함한다. 다른 양태에서, 물품은 전도성 경로 상에 도금된 금속 층을 더 포함한다. 또 다른 양태에서, 금속 층은 구리 층이다. 또 다른 양태에서, 금속 층은 ASTM B568에 따라 측정된 약 0.8 마이크로미터 이상의 두께를 갖는다.
다양한 양태에서, 폴리머 조성물은 전자 장치 분야에서 사용될 수 있다. 다른 양태에서, 개시된 블랜드된 폴리머 조성물을 사용할 수 있는 분야의 비제한적인 예시로는, 전기, 전자-기계, 무선 주파수("RF") 기술, 통신, 자동차, 항공, 의료, 센서, 군(military), 및 보안을 포함한다. 다른 양태에서, 개시된 블랜드된 조성물의 사용은 또한 예를 들어 자동차 또는 의료 공학에서 사용될 수 있는 예컨대 기계적 및 전기적 특성을 통합하는 메카트로닉 시스템의 중첩 분야에서 존재할 수 있다.
일 양태에서, 본 개시에 따른 몰딩된 물품은 전술한 하나 이상의 분야에서 장치를 제조하는데 사용될 수 있다. 또 다른 양태에서, 본 개시에 따른 개시된 블랜드된 폴리머 조성물을 사용할 수 있는 이러한 분야에서 이러한 장치의 비제한적인 예시로는 컴퓨터 기기, 가전 제품, 장식 기기, 전자 간섭 기기, 인쇄 회로, 와이-파이 기기, 블루투스 기기, 위성 위치 확인 시스템("GPS") 기기, 휴대 안테나 기기, 스마트폰 기기, 자동차 기기, 군용 기기, 항공우주산업 기기, 의료 기기, 예컨대 보청기, 센서 기기, 보안 기기, 차폐 기기, RF 안테나 기기, LED 기기, 또는 RFID 기기를 포함한다. 또 다른 양태에서, 기기는 컴퓨터 기기, 전자기 간섭 기기, 자동차 기기, 의료 기기, 센서 기기, 보안 기기, 차폐 기기, RF 안테나 기기, LED 기기, 및 RFID 기기로부터 선택된다. 또 다른 양태에서, 기기는 컴퓨터 기기, 센서 기기, 보안 기기, RF 안테나 기기, LED 기기 및 RFID 기기로부터 선택된다. 또 다른 양태에서, 기기는 컴퓨터 기기, LED 기기 및 RFID 기기로부터 선택된다. 또 다른 양태에서, 기기는 LED 기기이다. 또 다른 양태에서, 기기는 LED 램프이다.
다른 양태에서, 몰딩된 물품은 자동차 분야에서 장치를 제조하는데 사용될 수 있다. 다른 양태에서, 차량의 실내에서 개시된 블랜드된 폴리머 조성물을 사용할 수 있는 자동차 분야에서 이러한 장치의 비제한적인 예시로는 적응식 정속주행 시스템, 헤드라이트 센서, 앞 유리 와이퍼 센서, 및 문/창문 스위치를 포함한다. 다른 양태에서, 차량의 외부에서 개시된 블랜드된 폴리머 조성물을 사용할 수 있는 자동차 분야에서 이러한 장치의 비제한적인 예시로는 엔진 관리를 위한 압력 및 유량 센서, 에어컨, 충돌 감지, 및 외부 조명 기구를 포함한다.
다른 양태에서, 생성된 개시된 조성물은 임의의 원하는 형상화(shaping), 성형(forming) 또는 몰딩(molding)된 물품을 제공하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 개시된 조성물은 여러 가지 수단 예컨대 사출 몰딩, 압출, 회전 몰딩, 블로우 몰딩 및 써모포밍(thermoforming)에 의해 유용한 성형품으로 몰딩될 수 있다. 상기 언급한 바와 같이, 개시된 조성물은 전자 부품 및 장치 제조의 사용에 특히 적합하다. 이와 같이, 일부 양태들에 따르면, 개시된 조성물은 하드 디스크 장치를 위한 플렉스 브래킷, 인쇄 회로 기판 캐리어, 번인 테스트 소켓 등과 같은 물품을 형성하는데 사용될 수 있다.
다양한 양태에서, 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 몰딩된 물품은 5.0 킬로그램(kg)의 하중 및 275℃의 온도 하에서 ASTM D1238에 따라 측정 시 10분 당 약 10 입방 센티미터(cm3/10min) 내지 약 300 cm3/10min의 용융 체적 유량("MVR")을 가질 수 있다. 다른 양태에서, 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 몰딩된 물품은 5.0 kg의 하중 및 275℃의 온도 하에서 ASTM D1238에 따라 측정 시 약 30 cm3/10min 내지 약 250 cm3/10min의 용융 체적 유량(MVR)을 가질 수 있다. 또 다른 양태에서, 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 몰딩된 물품은 5.0 kg의 하중 및 275℃의 온도 하에서 ASTM D1238에 따라 측정 시 약 50 cm3/10min 내지 약 200 cm3/10min의 용융 체적 유량(MVR)을 가질 수 있다.
다양한 양태에서, 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 몰딩된 물품은 분 당 5 밀리미터(mm/min)의 속도에서 ASTM D638에 따라 측정 시 약 2,000 메가파스칼(MPa) 내지 약 18,000 MPa의 탄성 모듈러스(modulus of elasticity)를 가질 수 있다. 다른 양태에서, 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 몰딩된 물품은 5 mm/min의 속도에서 ASTM D638에 따라 측정 시 약 3,000 MPa 내지 약 16,000 MPa의 탄성 모듈러스를 가질 수 있다. 또 다른 양태에서, 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 몰딩된 물품은 5 mm/min의 속도에서 ASTM D638에 따라 측정 시 약 5,000 MPa 내지 약 15,000 MPa의 탄성 모듈러스를 가질 수 있다.
다양한 양태에서, 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 몰딩된 물품은 5 mm/min의 속도에서 ASTM D638에 따라 측정 시 약 20 MPa 내지 약 200 MPa의 파단점에서의 인장 응력(tensile stress at break)을 가질 수 있다. 다른 양태에서, 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 몰딩된 물품은 5 mm/min의 속도에서 ASTM D638에 따라 측정 시 약 40 MPa 내지 약 150 MPa의 파단점에서의 인장 응력을 가질 수 있다. 또 다른 양태에서, 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 몰딩된 물품은 5 mm/min의 속도에서 ASTM D638에 따라 측정 시 약 50 MPa 내지 약 100 MPa의 파단점에서의 인장 응력을 가질 수 있다.
다양한 양태에서, 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 몰딩된 물품은 5 mm/min의 속도에서 ASTM D638에 따라 측정 시 약 0.5% 내지 약 5%의 파단점에서의 인장 신율(tensile elongation at break)을 가질 수 있다. 다른 양태에서, 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 몰딩된 물품은 5 mm/min의 속도에서 ASTM D638에 따라 측정 시 약 0.5% 내지 약 3%의 파단점에서의 인장 신율을 가질 수 있다. 또 다른 양태에서, 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 몰딩된 물품은 5 mm/min의 속도에서 ASTM D638에 따라 측정 시 약 0.5% 내지 약 1.5%의 파단점에서의 인장 신율을 가질 수 있다.
다양한 양태에서, 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 몰딩된 물품은 1.27 mm/min의 속도에서 ASTM D790에 따라 측정 시 약 2,000 MPa 내지 약 20,000 MPa의 굴곡 모듈러스(flexural modulus)를 가질 수 있다. 다른 양태에서, 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 몰딩된 물품은 1.27 mm/min의 속도에서 ASTM D790에 따라 측정 시 약 4,000 MPa 내지 약 18,000 MPa의 굴곡 모듈러스를 가질 수 있다. 또 다른 양태에서, 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 몰딩된 물품은 1.27 mm/min의 속도에서 ASTM D790에 따라 측정 시 약 5,000 MPa 내지 약 16,000 MPa의 굴곡 모듈러스를 가질 수 있다.
다양한 양태에서, 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 몰딩된 물품은 1.27 mm/min의 속도에서 ASTM D790에 따라 측정 시 약 0 MPa 내지 약 200 MPa의 5% 스트레인(strain)에서의 굴곡 응력(flexural stress)을 가질 수 있다. 다른 양태에서, 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 몰딩된 물품은 1.27 mm/min의 속도에서 ASTM D790에 따라 측정 시 약 0 MPa 내지 약 150 MPa의 5%에서의 굴곡 응력을 가질 수 있다. 또 다른 양태에서, 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 몰딩된 물품은 1.27 mm/min의 속도에서 ASTM D790에 따라 측정 시 약 0 MPa 내지 약 100 MPa의 5%에서의 굴곡 응력을 가질 수 있다.
다양한 양태에서, 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 몰딩된 물품은 1.27 mm/min의 속도에서 ASTM D790에 따라 측정 시 약 20 MPa 내지 약 200 MPa의 항복점에서의 굴곡 응력(flexural stress at yield)을 가질 수 있다. 다른 양태에서, 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 몰딩된 물품은 1.27 mm/min의 속도에서 ASTM D790에 따라 측정 시 약 50 MPa 내지 약 180 MPa의 항복점에서의 굴곡 응력을 가질 수 있다. 또 다른 양태에서, 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 몰딩된 물품은 1.27 mm/min의 속도에서 ASTM D790에 따라 측정 시 약 80 MPa 내지 약 140 MPa의 항복점에서의 굴곡 응력을 가질 수 있다.
다양한 양태에서, 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 몰딩된 물품은 1.27 mm/min의 속도에서 ASTM D790에 따라 측정 시 약 20 MPa 내지 약 200 MPa의 파단점에서의 굴곡 응력(flexural stress at break)을 가질 수 있다. 다른 양태에서, 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 몰딩된 물품은 1.27 mm/min의 속도에서 ASTM D790에 따라 측정 시 약 50 MPa 내지 약 180 MPa의 파단점에서의 굴곡 응력을 가질 수 있다. 또 다른 양태에서, 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 몰딩된 물품은 1.27 mm/min의 속도에서 ASTM D790에 따라 측정 시 약 80 MPa 내지 약 140 MPa의 파단점에서의 굴곡 응력을 가질 수 있다.
다양한 양태에서, 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 몰딩된 물품은 ASTM D256에 따라 측정 시 미터 당 약 10 줄(J/m) 내지 약 50 J/m의 노치형 아이조드 충격 강도를 가질 수 있다. 다른 양태에서, 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 몰딩된 물품은 ASTM D256에 따라 측정 시 약 15 J/m 내지 약 45 J/m의 노치형 아이조드 충격 강도를 가질 수 있다. 또 다른 양태에서, 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 몰딩된 물품은 ASTM D256에 따라 측정 시 약 20 J/m 내지 약 40 J/m의 노치형 아이조드 충격 강도를 가질 수 있다.
다양한 양태에서, 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 몰딩된 물품은 ASTM D256에 따라 측정 시 약 100 J/m 내지 약 800 J/m의 비노치형 아이조드 충격 강도를 가질 수 있다. 다른 양태에서, 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 몰딩된 물품은 ASTM D256에 따라 측정 시 약 200 J/m 내지 약 700 J/m의 비노치형 아이조드 충격 강도를 가질 수 있다. 또 다른 양태에서, 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 몰딩된 물품은 ASTM D256에 따라 측정 시 약 300 J/m 내지 약 600 J/m의 비노치형 아이조드 충격 강도를 가질 수 있다.
다양한 양태에서, 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 몰딩된 물품은 ASTM D648에 따라 측정 시 약 100℃ 내지 약 280℃의 열 변형 온도를 가질 수 있다. 다른 양태에서, 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 몰딩된 물품은 ASTM D648에 따라 측정 시 약 125℃ 내지 약 270℃의 열 변형 온도를 가질 수 있다. 또 다른 양태에서, 개시된 블랜드된 열가소성 조성물을 포함하는 몰딩된 물품은 ASTM D648에 따라 측정 시 약 150℃ 내지 약 260℃의 열 변형 온도를 가질 수 있다.
다양한 양태에서, 본 개시물은 적어도 하기의 양태들에 관한 것이며 이를 포함한다.
양태 1. 블랜드된 열가소성 조성물로서: a) 하나 이상의 폴리머 성분 약 30 wt% 내지 약 90 wt%; b) 열 전도성 필러 약 9 wt% 내지 약 69.95 wt%; 및 c) 레이저 직접 구조화 첨가제 약 0.05 wt% 내지 약 20 wt%;를 포함하며 모든 성분들의 합쳐진 중량 퍼센트 값은 약 100 wt%를 초과하지 않고; 모든 중량 퍼센트 값들은 조성물의 전체 중량에 기초하고; 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 0.40 W/mk 이상의 관통면(through plane) 열 전도도를 갖고; 및 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 약 0.5 이상의 도금 지수 값을 나타내는 블랜드된 열가소성 조성물.
양태 2. 양태 1에 있어서, 상기 폴리머 성분은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 에틸렌-기반 코폴리머, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리옥시메틸렌(POM), 리퀴드 크리스탈 폴리머(LCP), 폴리페닐렌 설피드(PPS), 폴리페닐렌 에테르(PPE), 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 테르폴리머, 아크릴 폴리머, 폴리에테르이미드, 폴리우레탄, 폴리에테르설폰(PES), 또는 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 조성물.
양태 3. 양태 2에 있어서, 상기 폴리에스테르는 테레프탈레이트 폴리에스테르인 조성물.
양태 4. 양태 3에 있어서, 상기 테레프탈레이트 폴리에스테르는 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 또는 폴리사이클로헥실렌디메틸렌 테레프탈레이트, 또는 이들의 조합을 포함하는 조성물.
양태 5. 양태 2에 있어서, 상기 폴리에스테르는 하나 이상의 폴리페닐렌 산화물 및 하나 이상의 폴리스티렌의 블랜드를 포함하는 조성물.
양태 6. 양태 1 또는 2에 있어서, 상기 폴리머 성분은 폴리아미드 폴리머인 조성물.
양태 7. 양태 6에 있어서, 상기 폴리아미드 폴리머는 폴리아미드 폴리머 약 30 wt% 내지 약 90 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 8. 양태 6 또는 7에 있어서, 상기 폴리아미드 폴리머는 2 이상의 폴리아미드 폴리머의 블랜드를 포함하는 조성물.
양태 9. 양태 6-8에 있어서, 상기 폴리아미드 폴리머는 폴리아미드-4; 폴리아미드-4,6; 폴리아미드-4,9; 폴리아미드-6; 폴리아미드-6,6; 폴리아미드 6,9; 폴리아미드-6,10; 폴리아미드-6,12; 폴리아미드 10; 폴리아미드 10,10; 폴리아미드 10,12; 폴리아미드 11; 폴리아미드-12; 폴리아미드 12,12; 무정형 폴리아미드 수지; 폴리아미드 PPA; 폴리아미드 4T; 폴리아미드 6T; 폴리아미드 6/6T; 또는 폴리아미드 6,6/6T; 폴리아미드 9T; 또는 이들의 조합을 포함하는 조성물.
양태 10. 양태 9에 있어서, 상기 폴리아미드 폴리머는 폴리아미드 4,6; 폴리아미드 6; 폴리아미드 6,6; 폴리아미드 6, 12; 폴리아미드 10, 또는 폴리아미드 10,10; 또는 이들의 조합을 포함하는 조성물.
양태 11. 양태 10에 있어서, 상기 폴리아미드 폴리머는 폴리아미드 9T, 폴리아미드 6; 폴리아미드 6,6; 또는 폴리아미드 10,10; 또는 이들의 조합을 포함하는 조성물.
양태 12. 양태 10에 있어서, 상기 폴리아미드 폴리머는 폴리아미드 폴리아미드 6,6 또는 폴리아미드 10,10, 또는 이들의 조합을 포함하는 조성물.
양태 13. 양태 6-8에 있어서, 상기 폴리아미드 폴리머는 제1 폴리아미드 폴리머 및 제2 폴리아미드 폴리머를 포함하는 조성물.
양태 14. 양태 13에 있어서, 상기 제1 폴리아미드 폴리머는 폴리아미드 6 및 폴리아미드 6,6을 포함하고; 및 상기 제2 폴리아미드 폴리머는 폴리아미드 10,10; 폴리아미드 10,12; 또는 폴리아미드 12,12; 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 조성물.
양태 15. 양태 6-14 중 어느 하나에 있어서, 상기 폴리아미드 폴리머는 저(low) 점도를 갖는 조성물.
양태 16. 양태 6-15 중 어느 하나에 있어서, 상기 폴리아미드 폴리머는 약 30 wt% 내지 약 70 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 17. 양태 6-15 중 어느 하나에 있어서, 상기 폴리아미드 폴리머는 약 30 wt% 내지 약 65 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 18. 양태 6-15 중 어느 하나에 있어서, 상기 폴리아미드 폴리머는 약 30 wt% 내지 약 60 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 19. 양태 1-18 중 어느 하나에 있어서, 상기 열 전도성 필러는 약 50 W/mK보다 높거나 동일한 열 전도도를 갖는 고(high) 열 전도성 필러; 또는 약 10 W/mK 내지 약 30 W/mK의 열 전도도를 갖는 저(low) 열 전도성 필러; 또는 이들의 조합인 조성물.
양태 20. 양태 1-19 중 어느 하나에 있어서, 상기 고(high) 열 전도성 필러는 AlN, Al4C3, Al2O3, BN, AlON, MgSiN2, SiC, Si3N4, 그라파이트, 팽창 그라파이트, 그래핀, 또는 탄소 섬유, 또는 이들의 조합을 포함하는 조성물.
양태 21. 양태 1-19 중 어느 하나에 있어서, 상기 고(high) 열 전도성 필러는 AlN, Al2O3, BN, SiC, 그라파이트, 팽창 그라파이트, 또는 탄소 섬유, 또는 이들의 조합을 포함하는 조성물.
양태 22. 양태 1-19 중 어느 하나에 있어서, 상기 고(high) 열 전도성 필러는 BN, 그라파이트, 또는 팽창 그라파이트, 또는 이들의 조합을 포함하는 조성물.
양태 23. 양태 1-19 중 어느 하나에 있어서, 상기 저(low) 열 전도성 필러는 ZnS, CaO, MgO, ZnO, 또는 TiO2, 또는 이들의 조합을 포함하는 조성물.
양태 24. 양태 1-23 중 어느 하나에 있어서, 상기 열 전도성 필러는 약 10 wt% 내지 약 60 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 25. 양태 1-23 중 어느 하나에 있어서, 상기 열 전도성 필러는 약 10 wt% 내지 약 55 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 26. 양태 1-23 중 어느 하나에 있어서, 상기 열 전도성 필러는 약 10 wt% 내지 약 50 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 27. 양태 1-23 중 어느 하나에 있어서, 상기 열 전도성 필러는 약 10 wt% 내지 약 40 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 28. 양태 1-23 중 어느 하나에 있어서, 상기 열 전도성 필러는 약 15 wt% 내지 약 60 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 29. 양태 1-23 중 어느 하나에 있어서, 상기 열 전도성 필러는 약 20 wt% 내지 약 60 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 30. 양태 1-23 중 어느 하나에 있어서, 상기 열 전도성 필러는 약 20 wt% 내지 약 50 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 31. 양태 1-30 중 어느 하나에 있어서, 열 절연성 필러를 더 포함하는 조성물.
양태 32. 양태 16에 있어서, 상기 열 절연성 필러는 약 10 W/mK보다 낮거나 동일한 전도도를 갖는 조성물.
양태 33. 양태 31 또는 32에 있어서, 상기 열 절연성 필러는 Mg(OH)2, CaCO3, 마이카, γ-AlO(OH), BaO, BaSO4, AlO(OH), CaSiO3, ZrO2, SiO2, 유리 비드, 유리 섬유, H2Mg3(SiO3)4, AL(OH)3, MgOㆍxAl2O3, CaMg(CO3)2, 세라믹-코팅된 그라파이트, 또는 클레이, 또는 이들의 조합을 포함하는 조성물.
양태 34. 양태 31 또는 32에 있어서, 상기 열 절연성 필러는 Mg(OH)2, CaCO3, 마이카, γ-AlO(OH),SiO2, 유리 비드, 유리 섬유, H2Mg3(SiO3)4, Al(OH)3, 또는 클레이, 또는 이들의 조합을 포함하는 조성물.
양태 35. 양태 31 또는 32에 있어서, 상기 열 절연성 필러는 Mg(OH)2, 유리 섬유, H2Mg3(SiO3)4, 또는 Al(OH)3, 또는 이들의 조합을 포함하는 조성물.
양태 36. 양태 1-35 중 어느 하나에 있어서, 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 금속 산화물 또는 금속 산화물-코팅된 필러, 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 조성물.
양태 37. 양태 36에 있어서, 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 구리-함유 금속 산화물, 티타늄-함유 금속 산화물, 주석-함유 금속 산화물, 아연-함유 금속 산화물, 마그네슘-함유 금속 산화물, 알루미늄-함유 금속 산화물, 금-함유 금속 산화물, 또는 은-함유 금속 산화물, 또는 이들의 조합을 포함하는 금속 산화물인 조성물.
양태 38. 양태 36에 있어서, 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 미네랄 기질을 포함하고 안티몬 도핑된 주석 산화물, 구리-함유 금속 산화물, 아연-함유 금속 산화물, 주석-함유 금속 산화물, 마그네슘-함유 금속 산화물, 알루미늄-함유 금속 산화물, 금-함유 금속 산화물, 또는 은-함유 금속 산화물, 또는 이들의 조합을 포함하는 코팅을 포함하는 금속-산화물 코팅된 필러인 조성물.
양태 39. 양태 36에 있어서, 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 구리-함유 물질인 조성물.
양태 40. 양태 1-38 중 어느 하나에 있어서, 상기 레이저 직접 구조 첨가제는 구리 수산화물 포스페이트인 조성물.
양태 41. 양태 1-40 중 어느 하나에 있어서, 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 약 0.5 wt% 내지 약 70 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 42. 양태 1-40 중 어느 하나에 있어서, 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 약 0.5 wt% 내지 약 60 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 43. 양태 1-40 중 어느 하나에 있어서, 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 약 0.5 wt% 내지 약 50 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 44. 양태 1-40 중 어느 하나에 있어서, 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 약 0.5 wt% 내지 약 40 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 45. 양태 1-40 중 어느 하나에 있어서, 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 약 0.5 wt% 내지 약 30 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 46. 양태 1-40 중 어느 하나에 있어서, 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 약 0.5 wt% 내지 약 20 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 47. 양태 1-40 중 어느 하나에 있어서, 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 약 0.5 wt% 내지 약 10 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 48. 양태 1-40 중 어느 하나에 있어서, 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 약 0.5 wt% 내지 약 5 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 49. 양태 1-40 중 어느 하나에 있어서, 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 약 1 wt% 내지 약 5 wt%의 양으로 존재하는 조성물.
양태 50. 양태 1-49 중 어느 하나에 있어서, 난연제가 존재하지 않는 조성물.
양태 51. 양태 1-49 중 어느 하나에 있어서, 난연제를 더 포함하는 조성물.
양태 52. 양태 51에 있어서, 상기 난연제는 인-함유 난연제인 조성물.
양태 53. 양태 52에 있어서, 상기 인-함유 난연제는 포스핀, 포스핀 산화물, 비스포스핀, 포스포늄 염, 포스핀산 염, 포스포릭 에스테르, 또는 포스포러스 에스테르, 또는 이들의 조합을 포함하는 조성물.
양태 54. 양태 52 및 53에 있어서, 상기 인-함유 난연제는 올리고머인 조성물.
양태 55. 양태 52-54에 있어서, 상기 인-함유 난연제는 방향족 폴리포스페이트 올리고머, 페녹시포스파젠 올리고머, 멜라민 폴리포스페이트 올리고머, 또는 금속 포스피네이트 올리고머, 이들의 조합을 포함하는 조성물.
양태 56. 양태 52-55에 있어서, 상기 인-함유 난연제는 비스페놀-A 비스(디페닐 포스페이트), 1,3-페닐렌 테트라페닐 에스테르, 비스페놀-A 비스(디페닐 포스페이트), 레드 포스포러스, 또는 Clariant Exolite OP 시리즈 FR, 또는 이들의 조합을 포함하는 조성물.
양태 57. 양태 1-56 중 어느 하나에 있어서, 산화 방지제, 윤활제, 열 안정제, 자외선 흡수제, 가소제, 적하 방지제, 이형제, 대전 방지제, 염료(dye), 안료(pigment), 또는 방사선 안정제, 또는 이들의 조합을 포함하는 첨가제를 더 포함하는 조성물.
양태 58. 양태 1-57 중 어느 하나에 있어서, 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 0.45 W/mk 이상의 관통면(through plane) 열 전도도를 갖는 조성물.
양태 59. 양태 1-57 중 어느 하나에 있어서, 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 0.50 W/mk 이상의 관통면(through plane) 열 전도도를 갖는 조성물.
양태 60. 양태 1-57 중 어느 하나에 있어서, 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 0.40 W/mk 내지 약 25 W/mk의 관통면(through plane) 열 전도도를 갖는 조성물.
양태 61. 양태 1-57 중 어느 하나에 있어서, 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 0.45 W/mk 내지 약 23 W/mk의 관통면(through plane) 열 전도도를 갖는 조성물.
양태 62. 양태 1-57 중 어느 하나에 있어서, 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 0.50 W/mk 내지 약 20 W/mk의 관통면(through plane) 열 전도도를 갖는 조성물.
양태 63. 양태 1-62 중 어느 하나에 있어서, 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 약 0.6 이상의 도금 지수 값을 나타내는 조성물.
양태 64. 양태 1-62 중 어느 하나에 있어서, 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 약 0.7 이상의 도금 지수 값을 나타내는 조성물.
양태 65. 양태 1-62 중 어느 하나에 있어서, 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 약 0.5 내지 약 1.5의 도금 지수 값을 나타내는 조성물.
양태 66. 양태 1-62 중 어느 하나에 있어서, 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 약 0.6 내지 약 1.2의 도금 지수 값을 나타내는 조성물.
양태 67. 양태 1-62 중 어느 하나에 있어서, 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 약 0.7 내지 약 1.9의 도금 지수 값을 나타내는 조성물.
양태 68. 블랜드된 열가소성 조성물로서: 폴리아미드 폴리머 약 50 wt% 내지 약 95 wt%; 열 전도성 필러 약 4 wt% 내지 약 49.95 wt%; 및 레이저 직접 구조화 첨가제 약 0.05 wt% 내지 약 20 wt%;를 포함하며 모든 성분들의 합쳐진 중량 퍼센트 값은 약 100 wt%를 초과하지 않고; 모든 중량 퍼센트 값들은 조성물의 전체 중량에 기초하고; 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 0.40 W/mk 이상의 관통면(through plane) 열 전도도를 갖고; 및 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 약 0.5 이상의 도금 지수 값을 나타내는 블랜드된 열가소성 조성물.
양태 69. 블랜드된 열가소성 조성물로서: a) 폴리아미드 폴리머 약 20 wt% 내지 약 70 wt%; b) 열 전도성 필러 약 10 wt% 내지 약 55 wt%; 및 c) 레이저 직접 구조화 첨가제 약 0.05 wt% 내지 약 10 wt%;를 포함하며 모든 성분들의 합쳐진 중량 퍼센트 값은 약 100 wt%를 초과하지 않고; 모든 중량 퍼센트 값들은 조성물의 전체 중량에 기초하고; 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 0.40 W/mk 이상의 관통면(through plane) 열 전도도를 갖고; 및 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 약 0.5 이상의 도금 지수 값을 나타내는 블랜드된 열가소성 조성물.
양태 70. 블랜드된 열가소성 조성물로서: a) 폴리아미드 폴리머 약 30 wt% 내지 약 60 wt%; b) 열 전도성 필러 약 10 wt% 내지 약 40 wt%; 및 c) 레이저 직접 구조화 첨가제 약 1 wt% 내지 약 5 wt%;를 포함하며 모든 성분들의 합쳐진 중량 퍼센트 값은 약 100 wt%를 초과하지 않고; 모든 중량 퍼센트 값들은 조성물의 전체 중량에 기초하고; 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 0.40 W/mk 이상의 관통면(through plane) 열 전도도를 갖고; 및 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 약 0.5 이상의 도금 지수 값을 나타내는 블랜드된 열가소성 조성물.
양태 71. 블랜드된 열가소성 조성물로서: a) 폴리아미드 폴리머 약 30 wt% 내지 약 90 wt%; b) 열 전도성 필러 약 10 wt% 내지 약 70 wt%; 및 c) 레이저 직접 구조화 첨가제 약 0.05 wt% 내지 약 20 wt%;를 포함하며 모든 성분들의 합쳐진 중량 퍼센트 값은 약 100 wt%를 초과하지 않고; 모든 중량 퍼센트 값들은 조성물의 전체 중량에 기초하고; 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 0.50 W/mk 이상의 관통면(through plane) 열 전도도를 갖고; 및 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 약 0.7 이상의 도금 지수 값을 나타내는 블랜드된 열가소성 조성물.
양태 72. 블랜드된 열가소성 조성물로서: a) 폴리아미드 폴리머 약 20 wt% 내지 약 70 wt%; b) 열 전도성 필러 약 10 wt% 내지 약 55 wt%; 및 c) 레이저 직접 구조화 첨가제 약 0.05 wt% 내지 약 10 wt%;를 포함하며 모든 성분들의 합쳐진 중량 퍼센트 값은 약 100 wt%를 초과하지 않고; 모든 중량 퍼센트 값들은 조성물의 전체 중량에 기초하고; 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 0.50 W/mk 이상의 관통면(through plane) 열 전도도를 갖고; 및 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 약 0.7 이상의 도금 지수 값을 나타내는 블랜드된 열가소성 조성물.
양태 73. 블랜드된 열가소성 조성물로서: a) 폴리아미드 폴리머 약 30 wt% 내지 약 60 wt%; b) 열 전도성 필러 약 10 wt% 내지 약 40 wt%; 및 c) 레이저 직접 구조화 첨가제 약 1 wt% 내지 약 5 wt%;를 포함하며 모든 성분들의 합쳐진 중량 퍼센트 값은 약 100 wt%를 초과하지 않고; 모든 중량 퍼센트 값들은 조성물의 전체 중량에 기초하고; 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 0.50 W/mk 이상의 관통면(through plane) 열 전도도를 갖고; 및 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 약 0.7 이상의 도금 지수 값을 나타내는 블랜드된 열가소성 조성물.
양태 74. 양태 1-73 중 어느 하나의 조성물을 포함하는 물품.
양태 75. 양태 74에 있어서, 상기 물품은 몰딩된 물품인 물품.
양태 76. 양태 75에 있어서, 상기 몰딩된 물품은 압출 몰딩된 것인 물품.
양태 77. 양태 75에 있어서, 상기 몰딩된 물품은 사출 몰딩된 것인 물품.
양태 78. 양태 74-77 중 어느 하나에 있어서, 상기 물품은 컴퓨터 기기, 전자기 간섭 기기, 인쇄 회로, 와이-파이 기기, 블루투스 기기, GPS 기기, 휴대 안테나 기기, 스마트폰 기기, 자동차 기기, 의료 기기, 센서 기기, 보안 기기, 차폐 기기, RF 안테나 기기, LED 기기 및 RFID 기기로부터 선택되는 물품.
양태 79. 양태 74-77 중 어느 하나에 있어서, 상기 물품은 컴퓨터 기기, 전자기 간섭 기기, 자동차 기기, 의료 기기, 센서 기기, 보안 기기, 차폐 기기, RF 안테나 기기, LED 기기 및 RFID 기기로부터 선택되는 물품.
양태 80. 양태 74-77 중 어느 하나에 있어서, 상기 물품은 컴퓨터 기기, 센서 기기, 보안 기기, RF 안테나 기기, LED 기기 및 RFID 기기로부터 선택되는 물품.
양태 81. 양태 74-77 중 어느 하나에 있어서, 상기 물품은 컴퓨터 기기, LED 기기 및 RFID 기기로부터 선택되는 물품.
양태 82. 양태 74-77 중 어느 하나에 있어서, 상기 물품은 LED 기기인 물품.
양태 83. 블랜드된 열가소성 조성물의 열 전도도 특성을 향상시키는 방법으로, 상기 방법은: a) 하나 이상의 폴리머 성분 약 30 wt% 내지 약 90 wt%; b) 열 전도성 필러 약 9 wt% 내지 약 69.95 wt%; 및 c) 레이저 직접 구조화 첨가제 약 0.05 wt% 내지 약 20 wt%;를 컴바이닝하는 단계를 포함하며 모든 성분들의 합쳐진 중량 퍼센트 값은 약 100 wt%를 초과하지 않고; 모든 중량 퍼센트 값들은 조성물의 전체 중량에 기초하고; 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 0.40 W/mk 이상의 관통면(through plane) 열 전도도를 갖고; 및 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 약 0.5 이상의 도금 지수 값을 나타내는 방법.
양태 84. 양태 83에 있어서, 상기 폴리머 성분은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 에틸렌-기반 코폴리머, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리옥시메틸렌(POM), 리퀴드 크리스탈 폴리머(LCP), 폴리페닐렌 설피드(PPS), 폴리페닐렌 에테르(PPE), 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 테르폴리머, 아크릴 폴리머, 폴리에테르이미드, 폴리우레탄, 폴리에테르설폰(PES), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 방법.
양태 85. 양태 84에 있어서, 상기 폴리에스테르는 테레프탈레이트 폴리에스테르인 방법.
양태 86. 양태 84에 있어서, 상기 테레프탈레이트 폴리에스테르는 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리사이클로헥실렌디메틸렌 테레프탈레이트, 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 방법.
양태 87. 양태 83에 있어서, 상기 폴리에스테르는 하나 이상의 폴리페닐렌 산화물 및 하나 이상의 폴리스티렌의 블랜드를 포함하는 방법.
양태 88. 양태 83에 있어서, 상기 폴리머 성분은 폴리아미드 폴리머인 방법.
양태 89. 양태 88에 있어서, 상기 폴리아미드 폴리머는 약 30 wt% 내지 약 90 wt%의 양으로 존재하는 방법.
양태 90. 블랜드된 열가소성 조성물의 열 전도도 특성을 향상시키는 방법으로, 상기 방법은: 폴리아미드 폴리머 약 50 wt% 내지 약 95 wt%; 열 전도성 필러 약 4 wt% 내지 약 49.95 wt%; 및 레이저 직접 구조화 첨가제 약 0.05 wt% 내지 약 20 wt%;를 컴바이닝하는 단계를 포함하며 모든 성분들의 합쳐진 중량 퍼센트 값은 약 100 wt%를 초과하지 않고; 모든 중량 퍼센트 값들은 조성물의 전체 중량에 기초하고; 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 약 0.40 W/mk 이상의 관통면(through plane) 열 전도도를 갖고; 및 상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 약 0.4 이상의 도금 지수 값을 나타내는 방법.
추가의 노력 없이, 통상의 기술자는 본 명세서를 사용하여 본 발명을 활용할 수 있을 것으로 믿어진다. 하기 실시예는 통상의 기술자가 청구된 발명을 실시하기 위한 추가적 가이드를 제공하기 위해 포함된다. 제공된 실시예들은 단지 대표적인 작업이며 본 발명의 교시에 기여한다. 따라서, 이러한 실시예들은 어떠한 방식으로도 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
본 개시의 양태들이 시스템 법정 범위와 같은 특정한 법정 범위에서 기재되고 청구될 수 있으나, 이는 오직 편의를 위한 것이며 본 기술분야의 통상의 기술자는 본 개시의 각 양태가 임의의 법정 범위들에서 기재되고 청구될 수 있음을 이해할 것이다. 달리 명시되지 않으면, 본 명세서에 개시된 모든 방법 또는 양태는 그 단계들이 특정한 순서로 수행되어야 하는 것으로 해석되는 것으로 의도되지 않는다. 따라서, 방법 청구항이 청구항 또는 명세서에서 단계들이 특정한 순서로 제한되어야 한다고 명확하게 표명하지 않는 경우에, 순서는 모든 점에 있어서 추정되는 것으로 의도되지 않는다. 이는 단계의 배열 또는 운영 순서에 관한 논리의 문제, 문법적 체계 또는 구두점으로부터 도출된 명백한 의미, 또는 본 명세서에서 기재된 양태의 수 또는 타입을 포함하는 해석을 위한 임의의 가능한 비-표현 베이스로 유효하다.
본 출원의 전체에서 다양한 간행물들이 참조된다. 이들 간행물의 개시는 본 출원이 속하는 분야의 상태를 더 충분히 설명하기 위해 그 전체가 본 출원에 참고로 포함된다. 개시된 참고자료는 또한 해당 참고자료가 언급된 문장에서 논의된 거기에 포함된 물질에 대한 개별적으로 그리고 구체적으로 본원에 참고로 포함된다. 본원에서 어느 것도 본 발명이 선행 발명이라는 이유로 이러한 간행물의 날짜보다 앞선다는 것을 인정하지 않는 근거로 해석되면 안된다. 또한, 본원에 제공된 간행물의 날짜는 실제 공개일과 상이할 수 있으며, 개별적인 확인이 필요할 수 있다.
실시예
하기 실시예들은 본원에 청구된 화합물, 조성물, 물품, 장치 및/또는 방법이 어떻게 제조되고 평가되는지에 관한 완전한 개시 및 설명을 당업자에게 제공하기 위해서 제시되며, 순전히 예시일 뿐으로 본 개시를 제한하지 않는다. 수(예를 들어, 양, 온도 등)와 관련하여 정확성을 보장하려는 노력이 이루어졌지만, 일부 오차 및 편차가 고려되어야 한다. 달리 나타내지 않는다면, 부는 중량부이고, 온도는 ℃ 또는 주변 온도이며, 압력은 대기압 또는 대기 근처 압력이다. 달리 언급되지 않는 한, 조성물에 대해 지칭하는 퍼센트는 wt%와 관련된다.
반응 조건들, 예를 들어 성분 농도, 바람직한 용매, 용매 혼합물, 온도, 압력 및 설명된 과정으로부터 얻어진 생성물 순도 및 수율을 최적화하기 위해 사용될 수 있는 다른 반응 범위 및 조건들의 많은 변형 및 조합이 있다. 이러한 과정 조건을 최적화하기 위해서 합당하며 통상적인 실험만이 요구될 것이다.
표 1에 나타낸 재료들은 본원에 설명되고 평가되는 조성물을 제조하는데 사용되었다. 모든 샘플은 다른 베이스 수지에 따른 RPM 및 다른 용융 온도를 이용하여, Toshiba 이축 압출기에서 용융 압출하여 제조하였다. 모든 시험은 하기 각 시험에 언급된 ASTM 표준에 따라 실시되었다.
비중("SG")은 ASTM D792에 따라 측정되었다.
용융 체적-흐름 속도(MVR)은 5.0 kg의 하중 및 275℃에서 ASTM D1238에 따라 측정되었다.
아이조드 충격 강도는 ASTM D256(노치형 아이조드 충격 강도, "NII"), 및 ASTM D4812(비노치형 아이조드 충격 강도, "UII")에 따라 3.2 mm 두께 사출 몰딩된 샘플 상에서 23℃에서 측정되었다.
인장 시험은 ASTM D638에 따라 표준 인장 사출 몰딩된 바(bar) 상에서 23℃, 5 mm/min에서 실시되었다.
굴곡 시험은 ASTM D790에 따라 3.2 mm 두께 사출 몰딩된 샘플 및 2.54 mm/min에서 실시되었다.
열 변형 온도("HDT" 는 ASTM D648에 따라 사출 몰딩된 샘플(3.2 mm x 12.5 mm 바) 상에서 1.82 MPa에서 측정되었다.
도금 지수는 X-Ray 형광("XRF")을 이용하여 구리 두께를 시험하여 ASTM B568에 따라 측정되었다. 간략하게, LDS는 지시된 바와 같이 변화된 레이저 파워, 주파수, 및 속도를 이용하여 몰딩된 플라크(plaque) 상에서 수행된다. XRF 결정을 위한 참고 샘플은 약 5 ㎛ 구리 도금으로 PocanTM DP 7102를 이용하여 제조하였다. 구리 두께는 양 사이드 상의 참고 샘플 및 4개의 개별 샘플 포인트에서 측정되었다. 구리 두께 값은 참고 샘플에 대해 평균을 냈고 평균 값은 Xref로 지칭된다. 도금 지수는 하기 식으로 정의된다:
Figure 112015128923993-pct00008
열 전도도("TC")는 Nanoflash LFA 447 크세논 플래시 장치(Netzsch Group)를 이용하여 측정되는 ASTM E1461에 따라 실시되었다. 참고 표준은 유사한 두께의 파이로세람(pyroceram)이었다. 측정은 κ (W/mK) 단위로 제공된다. 측정은 밀도(ρ, 입방 센티미터 당 그램(g/cm3))와 함께, 샘플의 특정 열(센티포아즈(Cp), 그램 켈빈 당 줄(J/gK)) 및 열 확산율(α, cm2/s)을 결정한다. 밀도는 침수법(ASTM D792)으로 측정되었다. 세 개의 값(α, ρ, 및 Cp)의 생성물은 하기 식에 따른 관통면에서의 열 전도도를 제공한다:
Figure 112015128923993-pct00009
표 1.
Figure 112015128923993-pct00010
샘플 준비에 사용된 재료는 표 1에 나열하고 260℃ 압출기 배럴 세트 온도로 이축 압출기(Toshiba TEM-37BS, L/D=40.5)를 이용하여 제조하였다. 이후 압출기로부터 압출된 펠릿을 80×10×3 mm 바(bar)로 사출 몰딩하였고, 관통면(through plane) 열 전도도 측정을 위해 10×10×3 mm 사각(square) 샘플로 절단, 면 내(in plane) 열 전도도 측정을 위해 Φ100×0.4 mm 시트 및 Φ25×0.4 mm 라운드 샘플로 절단하였다.
표 1에 나열된 재료를 이용한 실시예 #1-7은 표 2에 나타내었다. 모든 재료는 wt%로 제공되고 모든 중량 퍼센트 값들은 주어진 제형의 전체 중량에 기초한다. 표 2에 나열된 다양한 제형의 제조를 위한 컴파운딩 프로파일은 표 3에서 보여지고, 상기 제형으로부터 몰딩된 샘플의 제조에 사용된 몰딩 프로파일은 표 4에서 보여진다. 몰딩된 샘플은 이러한 제형을 이용하여 제조되었고 표 5에서 나타낸 결과로, 상기 본원에서 설명된 다양한 시험에 의해 특징화되었다.
표 2.
Figure 112015128923993-pct00011
표 3.
Figure 112015128923993-pct00012
표 4.
Figure 112015128923993-pct00013
PA66 베이스 수지의 기계적 특성 및 도금 성능에 대한 LDS 첨가제 및 다른 종류의 열 전도성 필러의 효과는 표 5에 나열된다. 열 전도도 시험에서, 압출기로부터의 펠릿은 이후 80×10×3 mm 바(bar)로 사출 몰딩되었고, 관통면(through plane) 열 전도도 측정을 위해 10×10×3 mm 사각(square) 샘플로 절단하였다.
PA 복합 재료에서 3% LDS 첨가제 함유/비함유 BN, 마그네슘 수산화물 및 그라파이트를 포함하는 다른 종류의 열 전도성 필러의 성능 비교가 또한 표 5에서 보여진다. 보여지는 바와 같이, 3% LDS 첨가제를 이용한 모든 샘플(제형 #3, #5 및 #7)은 LDS 첨가제를 포함하지 않는 샘플(제형 #2, #4 및 6#)과 비교하였을 때 유사한 기계적 특성 및 열 전도도를 가지며, 이는 이러한 물질들이 열 전도성 플라스틱 복합 재료로 사용될 수 있음을 나타낸다. 도금 지수에서, 30% BN 첨가를 갖는 제형 #3은 열 전도성 필러를 포함하지 않는 컨트롤 샘플과 비교할 때와 마찬가지로 30% 마그네슘 수산화물 및 그라파이트를 갖는 샘플과 비교 시 더 높은 PI 값을 갖는다. 중요하게는, BN 및 마그네슘 수산화물의 첨가는 도금 지수로 검증되는 바와 같이, 도금 성능에서 LDS 첨가제와 상승 효과를 갖는다. 이와 같이, LDS 첨가제의 첨가는 성공적인 레이저 직접 구조화를 야기한다.
요약하면, 열 전도성 폴리머 조성물에 LDS 첨가제를 첨가함으로써, 상기 조성물은 산업 전반에 걸쳐 다양한 전기, 전자 및 열 디자인 문제에 대한 해결책을 제공하는 열 전도성 물질이며, 레이저 구조화 및 화학적 도금하여 몰딩된 폴리머 성분 상에 회로 패턴을 에칭하고 레이저에 의해 활성화된 영억에 회로를 금속화할 수 있다.
표 5.
Figure 112015128923993-pct00014
표 5(연속).
Figure 112015128923993-pct00015
본 개시물의 특허 가능한 범위는 청구항들에 의해서 한정되며, 당업자에게서 생기는 다른 예들도 포함할 수 있다. 이러한 다른 예들은 이들이 청구항의 문자 언어와 차이가 없는 구조 요소를 갖거나, 또는 이들이 청구항의 문자 언어와 실질적이지 않은 차이를 가진 동등한 구조 요소를 포함한다면 청구항의 범위 내에 들어가는 것으로 간주한다.

Claims (36)

  1. 블랜드된 열가소성 조성물로서:
    a. 폴리아미드 폴리머 50 wt% 내지 95 wt%로서, 상기 폴리아미드 폴리머는 제1 폴리아미드 폴리머 및 제2 폴리아미드 폴리머를 포함하고, 상기 제1 폴리아미드 폴리머는 폴리아미드 6 및 폴리아미드 6,6을 포함하고, 상기 제2 폴리아미드 폴리머는 폴리아미드 10,10; 폴리아미드 10,12; 또는 폴리아미드 12,12; 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 것;
    b. 열 전도성 필러 4 wt% 내지 49.95 wt%로서, 상기 열 전도성 필러는 50 W/mK보다 높거나 동일한 열 전도도를 갖는 고(high) 열 전도성 필러이고, AlN, Al4C3, Al2O3, BN, AlON, MgSiN2, SiC, Si3N4, 그라파이트, 팽창 그라파이트, 그래핀, 또는 탄소 섬유, 또는 이들의 조합을 포함하는 것; 및
    c. 레이저 직접 구조화 첨가제 0.05 wt% 내지 20 wt%;를 포함하며
    모든 성분들의 합쳐진 중량 퍼센트 값은 100 wt%를 초과하지 않고;
    모든 중량 퍼센트 값들은 조성물의 전체 중량에 기초하고;
    상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 0.40 W/mk 이상의 관통면(through plane) 열 전도도를 갖고; 및
    상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM B568에 따라 측정 시 0.4 이상의 도금 지수 값을 나타내는 블랜드된 열가소성 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 고(high) 열 전도성 필러는 BN, 그라파이트, 또는 팽창 그라파이트, 또는 이들의 조합을 포함하는 블랜드된 열가소성 조성물.
  3. 제 1항에 있어서, 10 W/mK보다 낮거나 동일한 전도도를 갖는 열 절연성 필러를 더 포함하는 블랜드된 열가소성 조성물.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 열 절연성 필러는 Mg(OH)2, CaCO3, 마이카, γ-AlO(OH), BaO, BaSO4, AlO(OH), CaSiO3, ZrO2, SiO2, 유리 비드, 유리 섬유, H2Mg3(SiO3)4, AL(OH)3, MgOㆍxAl2O3, CaMg(CO3)2, 세라믹-코팅된 그라파이트, 또는 클레이, 또는 이들의 조합을 포함하는 블랜드된 열가소성 조성물.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 금속 산화물 또는 금속 산화물-코팅된 필러, 또는 이들의 조합을 포함하는 블랜드된 열가소성 조성물.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 구리-함유 금속 산화물, 티타늄-함유 금속 산화물, 주석-함유 금속 산화물, 아연-함유 금속 산화물, 마그네슘-함유 금속 산화물, 알루미늄-함유 금속 산화물, 금-함유 금속 산화물, 또는 은-함유 금속 산화물, 또는 이들의 조합을 포함하는 금속 산화물이거나, 또는 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 미네랄 기질 및 안티몬 도핑된 주석 산화물, 구리-함유 금속 산화물, 아연-함유 금속 산화물, 주석-함유 금속 산화물, 마그네슘-함유 금속 산화물, 알루미늄-함유 금속 산화물, 금-함유 금속 산화물, 또는 은-함유 금속 산화물, 또는 이들의 조합을 포함하는 코팅을 포함하는 금속-산화물 코팅된 필러인 블랜드된 열가소성 조성물.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 레이저 직접 구조화 첨가제는 0.5 wt% 내지 5 wt%의 양으로 존재하는 블랜드된 열가소성 조성물.
  8. 제 1항에 있어서, 난연제를 더 포함하고, 상기 난연제는 포스핀, 포스핀 산화물, 비스포스핀, 포스포늄 염, 포스핀산 염, 포스포릭 에스테르, 또는 포스포러스 에스테르, 또는 이들의 조합을 포함하는 포스포러스-함유 난연제인 블랜드된 열가소성 조성물.
  9. 제 1항에 있어서, 산화 방지제, 윤활제, 열 안정제, 자외선 흡수제, 가소제, 적하 방지제, 이형제, 대전 방지제, 염료(dye), 안료(pigment), 또는 방사선 안정제, 또는 이들의 조합을 포함하는 첨가제를 더 포함하는 블랜드된 열가소성 조성물.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항의 조성물을 포함하는 물품.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 물품은 컴퓨터 기기, 전자기 간섭 기기, 인쇄 회로, 와이-파이 기기, 블루투스 기기, GPS 기기, 휴대 안테나 기기, 스마트폰 기기, 자동차 기기, 의료 기기, 센서 기기, 보안 기기, 차폐 기기, RF 안테나 기기, LED 기기 및 RFID 기기로부터 선택되는 물품.
  12. 블랜드된 열가소성 조성물의 열 전도도 특성을 향상시키는 방법으로서, 상기 방법은:
    a. 폴리아미드 폴리머 50 wt% 내지 95 wt%로서, 상기 폴리아미드 폴리머는 제1 폴리아미드 폴리머 및 제2 폴리아미드 폴리머를 포함하고, 상기 제1 폴리아미드 폴리머는 폴리아미드 6 및 폴리아미드 6,6을 포함하고, 상기 제2 폴리아미드 폴리머는 폴리아미드 10,10; 폴리아미드 10,12; 또는 폴리아미드 12,12; 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 것;
    b. 열 전도성 필러 4 wt% 내지 49.95 wt%로서, 상기 열 전도성 필러는 50 W/mK보다 높거나 동일한 열 전도도를 갖는 고(high) 열 전도성 필러이고, AlN, Al4C3, Al2O3, BN, AlON, MgSiN2, SiC, Si3N4, 그라파이트, 팽창 그라파이트, 그래핀, 또는 탄소 섬유, 또는 이들의 조합을 포함하는 것; 및
    c. 레이저 직접 구조화 첨가제 0.05 wt% 내지 20 wt%;를 컴바이닝하는 단계를 포함하며
    모든 성분들의 합쳐진 중량 퍼센트 값은 100 wt%를 초과하지 않고;
    모든 중량 퍼센트 값들은 조성물의 전체 중량에 기초하고;
    상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM E1461에 따라 측정 시 0.40 W/mk 이상의 관통면(through plane) 열 전도도를 갖고; 및
    상기 블랜드된 열가소성 조성물의 몰딩된 샘플은 ASTM B568에 따라 측정 시 0.4 이상의 도금 지수 값을 나타내는 블랜드된 열가소성 조성물의 열 전도도 특성을 향상시키는 방법.
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