KR102230830B1 - 레이저 직접 구조화 공정용 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품 - Google Patents
레이저 직접 구조화 공정용 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102230830B1 KR102230830B1 KR1020180117233A KR20180117233A KR102230830B1 KR 102230830 B1 KR102230830 B1 KR 102230830B1 KR 1020180117233 A KR1020180117233 A KR 1020180117233A KR 20180117233 A KR20180117233 A KR 20180117233A KR 102230830 B1 KR102230830 B1 KR 102230830B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- thermoplastic resin
- weight
- resin composition
- parts
- oxide
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L69/00—Compositions of polycarbonates; Compositions of derivatives of polycarbonates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C71/00—After-treatment of articles without altering their shape; Apparatus therefor
- B29C71/02—Thermal after-treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/34—Silicon-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/13—Phenols; Phenolates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
- C08K7/02—Fibres or whiskers
- C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
- C23C18/1601—Process or apparatus
- C23C18/1603—Process or apparatus coating on selected surface areas
- C23C18/1607—Process or apparatus coating on selected surface areas by direct patterning
- C23C18/1608—Process or apparatus coating on selected surface areas by direct patterning from pretreatment step, i.e. selective pre-treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
- C23C18/1601—Process or apparatus
- C23C18/1633—Process of electroless plating
- C23C18/1635—Composition of the substrate
- C23C18/1639—Substrates other than metallic, e.g. inorganic or organic or non-conductive
- C23C18/1641—Organic substrates, e.g. resin, plastic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
- C23C18/31—Coating with metals
- C23C18/38—Coating with copper
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
본 발명의 열가소성 수지 조성물은 열가소성 수지 100 중량부; 레이저 직접 구조화용 첨가제 1 내지 30 중량부; 힌더드 페놀계 화합물 0.01 내지 5 중량부; 소듐 포스페이트 염 0.01 내지 10 중량부; 포스파이트계 화합물 0.01 내지 5 중량부; 설포네이트계 화합물 0.01 내지 5 중량부; 및 산화 금속 0.01 내지 10 중량부를 포함하며, 상기 힌더드 페놀계 화합물, 소듐 포스페이트 염, 포스파이트계 화합물 및 설포네이트계 화합물과 상기 산화 금속의 중량비는 2 : 1 내지 10 : 1인 것을 특징으로 한다. 상기 열가소성 수지 조성물은 도금 신뢰성, 열 안정성(내변색성) 등이 우수하고, 사출성형 시 가스 발생이 적어 사출 안정성이 우수하다.
Description
본 발명은 레이저 직접 구조화 공정용 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 도금 신뢰성, 열 안정성 등이 우수하고, 사출성형 시 가스 발생이 적어 사출 안정성이 우수한 레이저 직접 구조화 공정용 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것이다.
열가소성 수지 조성물로부터 형성되는 성형품 표면의 적어도 일부에 금속층을 도금하기 위하여, 레이저 직접 구조화 공정(laser direct structuring process: LDS process)이 사용될 수 있다. 레이저 직접 구조화 공정은, 도금 단계 이전에 수행되는 공정으로서, 성형품 표면의 도금 대상 영역에 레이저를 조사함으로써, 성형품 표면의 도금 대상 영역을 개질하여 도금에 적합한 성질을 갖도록 하는 공정을 의미한다. 이를 위하여, 성형품을 제조하기 위한 열가소성 수지 조성물은 레이저에 의하여 금속 핵을 형성할 수 있는 레이저 직접 구조화용 첨가제(LDS 첨가제)를 함유하여야 한다. 상기 첨가제는 레이저를 받으면 분해되면서 금속 핵을 생성한다. 또한, 레이저가 조사된 영역은 거칠어진 표면을 갖게 된다. 이러한 금속 핵 및 표면 거칠기로 인하여, 레이저로 개질된 영역은 도금에 적합하게 된다.
레이저 직접 구조화 공정을 사용하면, 성형품의 3차원 형상 위에 전기/전자 회로를 빠르고 경제적으로 형성할 수 있다. 구체적인 예를 들면, 레이저 직접 구조화 공정은, 휴대용 전자기기의 안테나, RFID(radio frequency identification) 안테나 등의 제조에 활용될 수 있다.
최근 제품의 경량화, 박막화 추세에 따라, 우수한 기계적 물성 및 성형 가공성(외관 특성)을 갖는 열가소성 수지 조성물이 요구되고 있다. 또한, 휴대용 전자기기 등의 전기/전자회로의 미세 패턴(도금 영역)의 두께가 얇아지면서, 도금 박리 현상이 발생하여, 도금 신뢰성이 저하될 우려가 있다.
또한, 통상의 LDS 첨가제의 경우, 열가소성 수지 조성물을 가공하는 온도에서, 열가소성 수지를 분해하여 열 안정성을 저하시킴으로써, 변색, 가스 발생, 탄화 등을 야기하는 문제점이 있다.
따라서, 기계적 물성의 저하 없이, 도금 신뢰성, 열 안정성 등이 우수하고, 사출성형 시 가스 발생을 저감할 수 있는 레이저 직접 구조화 공정용 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 2011-0018319호 등에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 우수한 도금 신뢰성, 열 안정성(내변색성) 등이 우수하고, 사출성형 시 가스 발생이 적어 사출 안정성이 우수한 레이저 직접 구조화 공정용 열가소성 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 열가소성 수지 조성물로부터 형성된 성형품을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
본 발명의 하나의 관점은 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다. 상기 열가소성 수지 조성물은 열가소성 수지 100 중량부; 레이저 직접 구조화용 첨가제 1 내지 30 중량부; 힌더드 페놀계 화합물 0.01 내지 5 중량부; 소듐 포스페이트 염 0.01 내지 10 중량부; 포스파이트계 화합물 0.01 내지 5 중량부; 설포네이트계 화합물 0.01 내지 5 중량부; 및 산화 금속 0.01 내지 10 중량부를 포함하며, 상기 힌더드 페놀계 화합물, 소듐 포스페이트 염, 포스파이트계 화합물 및 설포네이트계 화합물과 상기 산화 금속의 중량비는 2 : 1 내지 10 : 1인 것을 특징으로 한다.
구체예에서, 상기 열가소성 수지는 폴리카보네이트 수지, 고무변성 방향족 비닐계 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아미드 수지 및 폴리아릴렌에테르 수지 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
구체예에서, 상기 레이저 직접 구조화용 첨가제는 중금속 복합 산화물 스피넬 및 구리염 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
구체예에서, 상기 산화 금속은 산화마그네슘, 산화아연, 산화칼슘 및 산화알루미늄 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물은 무기 충진제를 더 포함할 수 있다.
구체예에서, 상기 무기 충진제는 유리 섬유, 탈크, 규회석, 휘스커, 실리카, 마이카, 및 현무암 섬유 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물은 50 mm × 90 mm × 3.2 mm 크기 사출성형 시편을 25℃에서 6시간 에이징(aging)한 후, 레이저 직접 구조화 공정을 통해 스트라이프(stripe)형으로 시편의 표면을 활성화하고, 도금 공정(구리 무전해 도금)을 통해 활성화된 표면에 두께 35 ㎛의 구리층을 형성한 후, 도금 완료된 시편을 85℃, 85% RH 조건의 챔버에 72시간 동안 방치하고, 1 mm × 1 mm 크기의 모눈격자 100개를 도금층(구리층)에 각인한 후, 테이프(tape)로 탈착 시 박리되지 않은 모눈격자의 수가 90개 이상일 수 있다.
구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물은 50 mm × 90 mm × 3.2 mm 크기 사출성형 시편에 대해 색차계로 초기 색상(L0 *, a0 *, b0 *)을 측정하고, 280℃ 조건의 챔버에 10분 동안 체류 후 동일한 방법으로 색상(L1 *, a1 *, b1 *)을 측정한 다음, 하기 식 1에 따라 산출한 색상 변화(ΔE)가 4 이하일 수 있다:
[식 1]
상기 식 1에서, ΔL*는 체류 전후의 L* 값의 차이(L1 *-L0 *)이고, Δa*는 체류 전후의 a* 값의 차이(a1 *- a0 *) 이며, Δb*는 체류 전후의 b* 값의 차이(b1 *- b0 *)이다.
본 발명의 다른 관점은 상기 열가소성 수지 조성물로부터 형성되는 성형품에 관한 것이다.
구체예에서, 상기 성형품은 표면의 적어도 일부에 레이저 직접 구조화 공정 및 도금 공정에 의해 형성된 금속층을 포함할 수 있다.
본 발명은 도금 신뢰성, 열 안정성(내변색성) 등이 우수하고, 사출성형 시 가스 발생이 적어 사출 안정성이 우수한 레이저 직접 구조화 공정용 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품을 제공하는 발명의 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 성형품을 개략적으로 도시한 것이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면, 다음과 같다.
본 발명에 따른 열가소성 수지 조성물은 레이저 직접 구조화 공정(laser direct structuring process: LDS process)에 사용 가능한 것으로서, (A) 열가소성 수지; (B) 레이저 직접 구조화(LDS)용 첨가제; (C) 힌더드 페놀(hindered phenol)계 화합물; (D) 소듐 포스페이트 염(sodium phosphate salt); (E) 포스파이트(phosphite)계 화합물; (F) 설포네이트(sulfonate)계 화합물; 및 (G) 산화 금속;을 포함한다.
(A) 열가소성 수지
본 발명에 사용되는 열가소성 수지는 통상의 레이저 직접 구조화 공정용 수지 조성물에 사용되는 열가소성 수지일 수 있으며, 예를 들면, 폴리카보네이트 수지, 고무변성 방향족 비닐계 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아미드 수지, 폴리아릴렌에테르 수지 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 일 구체예에서, 상기 열가소성 수지는 폴리카보네이트 수지; 폴리카보네이트 수지 및 고무변성 방향족 비닐계 수지의 블렌드; 또는 폴리카보네이트 수지 및 폴리에스테르 수지의 블렌드일 수 있다.
(A1) 폴리카보네이트 수지
상기 폴리카보네이트 수지는 통상의 열가소성 수지 조성물에 사용되는 폴리카보네이트 수지일 수 있다. 예를 들면, 디페놀류(방향족 디올 화합물)를 포스겐, 할로겐 포르메이트, 탄산 디에스테르 등의 전구체와 반응시킴으로써 제조되는 방향족 폴리카보네이트 수지를 사용할 수 있다.
상기 디페놀류로는 4,4'-비페놀, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 2,4-비스(4-하이드록시페닐)-2-메틸부탄, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)시클로헥산, 2,2-비스(3-메틸-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3,5-디메틸-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-클로로-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3,5-디클로로-4-하이드록시페닐)프로판 등을 예시할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들면, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-메틸-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3,5-디메틸-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3,5-디클로로-4-하이드록시페닐)프로판, 또는 1,1-비스(4-하이드록시페닐)시클로헥산을 사용할 수 있고, 구체적으로, 비스페놀-A 라고 불리는 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판을 사용할 수 있다.
상기 폴리카보네이트 수지는 분지쇄가 있는 것이 사용될 수 있으며, 예를 들면 중합에 사용되는 디페놀류 전체에 대하여, 0.05 내지 2 몰%의 3가 또는 그 이상의 다관능 화합물, 구체적으로, 3가 또는 그 이상의 페놀기를 가진 화합물을 첨가하여 제조할 수도 있다.
상기 폴리카보네이트 수지는 호모 폴리카보네이트 수지, 코폴리카보네이트 수지 또는 이들의 블렌드 형태로 사용할 수 있다.
또한, 상기 폴리카보네이트 수지는 에스테르 전구체(precursor), 예컨대 2관능 카르복실산의 존재 하에서 중합 반응시켜 얻어진 방향족 폴리에스테르-카보네이트 수지로 일부 또는 전량 대체하는 것도 가능하다.
구체예에서, 상기 폴리카보네이트 수지는 GPC(gel permeation chromatography)로 측정한 중량평균분자량(Mw)이 10,000 내지 200,000 g/mol, 예를 들면, 15,000 내지 80,000 g/mol일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
(A2) 고무변성 방향족 비닐계 수지
상기 고무변성 방향족 비닐계 수지는 고무질 중합체에 방향족 비닐계 단량체 및 상기 방향족 비닐계 단량체와 공중합 가능한 단량체가 그라프트 공중합된 (a1) 그라프트 공중합체 10 내지 50 중량%; 및 방향족 비닐계 단량체 및 상기 방향족 비닐계 단량체와 공중합 가능한 단량체가 공중합된 (a2) 방향족 비닐계 공중합체 50 내지 90 중량%를 포함할 수 있다.
구체예에서, 상기 그라프트 공중합체 (a1)는 고무질 중합체에 방향족 비닐계 단량체, 상기 방향족 비닐계 단량체와 공중합 가능한 단량체 등을 첨가하여 그라프트 공중합할 수 있고, 상기 방향족 비닐계 공중합체 (a2)는 방향족 비닐계 단량체, 상기 방향족 비닐계 단량체와 공중합 가능한 단량체 등을 첨가하여 공중합할 수 있다. 상기 공중합은 유화중합, 현탁중합, 괴상중합 등의 공지의 중합방법에 의하여 수행될 수 있다. 상기 괴상중합의 경우, 그라프트 공중합체 (a1)와 방향족 비닐계 공중합체 (a2)를 별도로 제조하지 않고도, 일 단계 반응 공정만으로 그라프트 공중합체 (a1)가 매트릭스인 방향족 비닐계 공중합체 (a2)에 분산된 형태의 고무변성 방향족 비닐계 수지를 제조할 수 있다. 여기서, 최종 고무변성 방향족 비닐계 수지 성분 중에서 고무(고무질 중합체) 함량은 5 내지 40 중량%인 것이 바람직하다. 또한, 상기 고무의 입자 크기는 Z-평균으로 0.05 내지 6 ㎛일 수 있다. 상기 범위에서 내충격성, 외관 등의 물성이 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 고무변성 방향족 비닐계 수지의 비한정적인 예로는, 부타디엔계 고무질 중합체에 방향족 비닐계 단량체인 스티렌과 상기 스티렌과 공중합 가능한 불포화 니트릴계 단량체인 아크릴로니트릴이 그라프트 공중합된 공중합체(g-ABS) 등의 그라프트 공중합체 (a1) 및 방향족 비닐계 단량체인 스티렌과 상기 스티렌과 공중합 가능한 불포화 니트릴계 단량체인 아크릴로니트릴이 공중합된 공중합체(SAN) 등의 방향족 비닐계 공중합체 (a2)의 혼합물 형태인 아크릴로니트릴-부타디엔고무-스티렌 공중합체 수지(ABS 수지), 아크릴로니트릴-에틸렌프로필렌고무-스티렌 공중합체 수지(AES 수지), 아크릴로니트릴-아크릴고무-스티렌 공중합체 수지(AAS 수지) 등을 예시할 수 있다.
구체예에서, 상기 열가소성 수지가 상기 폴리카보네이트 수지 및 상기 고무변성 방향족 비닐계 수지의 조합(블렌드)일 경우, 상기 폴리카보네이트 수지는 전체 열가소성 수지 100 중량% 중, 50 중량% 이상, 예를 들면 60 내지 95 중량%로 포함될 수 있고, 상기 고무변성 방향족 비닐계 수지는 전체 열가소성 수지 100 중량% 중, 50 중량% 이하, 예를 들면 5 내지 40 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 열가소성 수지 조성물의 내충격성, 기계적 물성 등이 우수할 수 있다.
(A3) 폴리에스테르 수지
상기 폴리에스테르 수지는 글리콜 변성 폴리에스테르 수지일 수 있다. 예를 들면, 전체 디올 성분 중 1,4-시클로헥산디메탄올(CHDM) 함량이 20 내지 100 몰%인 글리콜 변성 폴리에스테르 수지 등을 사용할 수 있다. 이 경우, 열가소성 수지 조성물의 강성 등은 유지시키면서, 도금 신뢰성, 성형 가공성 등을 향상시킬 수 있다.
구체예에서, 상기 글리콜 변성 폴리에스테르 수지는 테레프탈산을 포함하는 디카르복실산 성분과 1,4-시클로헥산디메탄올(CHDM) 20 내지 100 몰%, 예를 들면 35 내지 100 몰% 및 탄소수 2 내지 6의 알킬렌 글리콜 0 내지 80 몰%, 예를 들면 0 내지 65 몰%를 포함하는 디올 성분을 중축합하여 제조할 수 있다. 상기 범위에서, 열가소성 수지 조성물의 도금 신뢰성, 성형 가공성 등이 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 글리콜 변성 폴리에스테르 수지는 o-클로로페놀 용액(농도: 1.2 g/dl)을 사용하여 35℃에서 측정한 고유점도가 0.5 내지 0.8 dl/g, 예를 들면 0.55 내지 0.75 dl/g일 수 있다. 상기 범위에서 열가소성 수지 조성물 성분 간의 혼화성이 향상되고, 열가소성 수지 조성물의 기계적 물성, 성형 가공성(외관 특성) 등이 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 열가소성 수지가 상기 폴리카보네이트 수지 및 상기 폴리에스테르 수지의 조합(블렌드)일 경우, 상기 폴리카보네이트 수지는 전체 열가소성 수지 100 중량% 중, 50 중량% 이상, 예를 들면 60 내지 95 중량%로 포함될 수 있고, 상기 폴리에스테르 수지는 전체 열가소성 수지 100 중량% 중, 50 중량% 이하, 예를 들면 5 내지 40 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 열가소성 수지 조성물의 기계적 물성, 도금 신뢰성, 성형 가공성 등이 우수할 수 있다.
(B) 레이저 직접 구조화용 첨가제
본 발명의 일 구체예에 따른 레이저 직접 구조화(laser direct structuring: LDS)용 첨가제는 레이저에 의해 금속 핵을 형성할 수 있는 것으로서, 통상의 레이저 직접 구조화용 수지 조성물에 사용되는 레이저 직접 구조화용 첨가제를 사용할 수 있다. 여기서, 상기 레이저는 유도방출에 의해 증폭된 광(유도방출광)을 의미하는 것으로, 상기 레이저는 100 내지 400 nm 파장의 자외선, 400 내지 800 nm 파장의 가시광선 또는 800 내지 25,000 nm 파장의 적외선일 수 있으며, 예를 들면 1,000 내지 2,000 nm 파장의 적외선일 수 있다.
구체예에서, 상기 레이저 직접 구조화용 첨가제는 중금속 복합 산화물 스피넬(heavy metal mixture oxide spinel) 및/또는 구리염(copper salt)을 포함할 수 있다.
구체예에서, 상기 중금속 복합 산화물 스피넬은 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.
[화학식 1]
AB2O4
상기 화학식 1에서, A는 원자가 2의 금속 양이온, 예를 들면 마그네슘, 구리, 코발트, 아연, 주석, 철, 망간, 니켈, 이들의 조합 등일 수 있고, B는 원자가 3의 금속 양이온, 예를 들면 망간, 니켈, 구리, 코발트, 주석, 티타늄, 철, 알루미늄, 크롬, 이들의 조합 등일 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 중금속 복합 산화물 스피넬은 A가 금속 산화물 클러스터의 1가 양이온 성분을 제공하고, B가 금속 양이온 클러스터의 1가 양이온 성분을 제공하는 것이다. 예를 들면, A를 포함하는 금속 산화물 클러스터는 사면체 구조를 가질 수 있고, B를 포함하는 금속 산화물 클러스터는 팔면체 구조를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 화학식 1의 중금속 복합 산화물은 산소가 거의 입방 최밀 충전으로 배열되고, 팔면체형의 빈틈에 B가, 사면체형의 빈틈에 A가 들어간 구조일 수 있다.
구체예에서, 상기 중금속 복합 산화물 스피넬로는 마그네슘 알루미늄 산화물(MgAl2O4), 아연 알루미늄 산화물(ZnAl2O4), 철 알루미늄 산화물(FeAl2O4), 구리 철 산화물(CuFe2O4), 구리 크롬 산화물(CuCr2O4), 망간 철 산화물(MnFe2O4), 니켈 철 산화물(NiFe2O4), 티타늄 철 산화물(TiFe2O4), 철 크롬 산화물(FeCr2O4), 마그네슘 크롬 산화물(MgCr2O4), 이들의 조합 등을 예시할 수 있다. 예를 들면, 구리 크롬 산화물(CuCr2O4)을 사용할 수 있다. 상기 구리 크롬 산화물(CuCr2O4)은 어두운 색상을 가지므로, 최종 성형품에 요구되는 색상이 검은색, 회색 등 어두운 계열의 색인 경우에 적용할 수 있다.
구체예에서, 상기 구리염(copper salt)으로는 구리 하이드록사이드 포스페이트(copper hydroxide phosphate), 인산구리(copper phosphate), 황산구리(copper sulfate), 티오시안산제1구리(cuprous thiocyanate), 이들의 조합 등을 예시할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들면, 구리 하이드록사이드 포스페이트(copper hydroxide phosphate)를 사용할 수 있다. 상기 구리 하이드록사이드 포스페이트(copper hydroxide phosphate)는 인산구리와 구리 하이드록사이드가 결합되어 있는 화합물로, 구체적으로 Cu3(PO4)2·2Cu(OH)2, Cu3(PO4)2·Cu(OH)2 등일 수 있다. 상기 구리 하이드록사이드 포스페이트(copper hydroxide phosphate)는 추가로 첨가되는 착색제의 색상 재현력을 저하시키지 않아, 원하는 색상의 성형품을 용이하게 얻을 수 있다.
구체예에서, 상기 레이저 직접 구조화용 첨가제는 평균 입경이 0.01 내지 50 ㎛, 예를 들면 0.1 내지 30 ㎛, 구체적으로 0.5 내지 10 ㎛일 수 있다. 상기 범위에서 레이저 직접 구조화를 통한 도금 시 도금 표면을 균일하게 형성할 수 있다.
본 발명에 있어서, 특별히 언급하지 않는 한, 평균 입경이란 수평균 직경이며, D50(분포율이 50% 되는 지점의 입경)을 측정한 것을 의미한다.
구체예에서, 상기 레이저 직접 구조화용 첨가제는 상기 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 1 내지 30 중량부, 예를 들면 5 내지 20 중량부로 포함될 수 있다. 상기 레이저 직접 구조화용 첨가제의 함량이 상기 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 1 중량부 미만일 경우, 열가소성 수지 조성물(성형품)에 레이저 조사 시, 도금에 충분한 양의 금속 핵이 형성되지 않아, 도금 밀착력 등이 저하될 우려가 있고, 30 중량부를 초과할 경우, 열가소성 수지 조성물의 내충격성, 내열성 등이 저하될 우려가 있다.
(C) 힌더드 페놀계 화합물
본 발명의 일 구체예에 따른 힌더드 페놀(hindered phenol)계 화합물은 열가소성 수지의 분해를 저감하고, 열가소성 수지 조성물의 열 안정성(내변색성) 등을 향상시킬 수 있는 것으로서, 통상의 열가소성 수지 조성물에 사용되는 힌더드 페놀계 화합물을 사용할 수 있다.
구체예에서, 상기 힌더드 페놀계 화합물로는 펜타에리스리톨 테트라키스(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시-하이드로신나메이트), 트리에틸렌글리콜-비스[3-(3-t-부틸-5-메틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, 4,4'-부틸리덴비스(3-메틸-6-t-부틸페놀), 1,6-헥산디올-비스[3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, 2,4-비스-(n-옥틸티오)-6-(4-하이드록시-3,5-디-t-부틸아닐리노)-1,3,5-트리아진, 펜타에리스리톨-테트라키스[3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트], 2,2-티오-디에틸렌비스[3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트], 옥타데실-3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, 2,2-티오비스(4-메틸-6-1-부틸페놀), N,N'-헥사메틸렌비스(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시-하이드록시신남아미드), 3,5-디-t-부틸-4-하이드록시-벤질포스포네이트-디에틸에스테르, 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-부틸-4-하이드록시벤질)벤젠, 비스(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시벤질설폰산에틸칼슘, 트리스-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시벤질)-이소시아누레이트, 2,6-디-t-부틸-p-크레졸, 부틸화 하이드록시아니솔, 2,6-디-t-부틸-4-에틸페놀, 스테아릴-β-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, 2,2'-메틸렌비스-(4-메틸-6-t-부틸페놀), 2,2'-메틸렌-비스-(4-에틸-6-t-부틸페놀), 4,4'-티오비스-(3-메틸-6-t-부틸페놀), 옥틸화 디페닐아민, 2,4-비스[(옥틸티오)메틸]-O-크레졸, 이소옥틸-3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, 4,4'-부틸리덴비스(3-메틸-6- t-부틸페놀, 3,9-비스[1,1-디메틸-2-[β-(3-t-부틸-4-하이드록시-5-메틸페닐)프로피오닐옥시]에틸]-2,4,8,10-테트라옥사스피로[5,5]운데칸, 1,1,3-트리스(2-메틸-4-하이드록시-5-t-부틸페닐)부탄, 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시벤질)벤젠, 비스[3,3'-비스-(4'-하이드록시-3'-t-부틸페닐)부티릭애시드]글리콜에스테르, 1,3,5-트리스(3',5'-디-t-부틸-4'-하이드록시벤질)-sec-트리아진-2,4,6-(1H,3H,5H)트리온, d-α-토코페롤, 이들의 조합 등을 예시할 수 있다. 또한, 힌더드 페놀계 화합물의 시판품으로는 BASF社의 Irganox® 1010, Irganox® 1098 등을 예시할 수 있다.
구체예에서, 상기 힌더드 페놀계 화합물은 상기 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 0.01 내지 5 중량부, 예를 들면 0.1 내지 2 중량부로 포함될 수 있다. 상기 힌더드 페놀계 화합물의 함량이 상기 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 0.01 중량부 미만일 경우, 열가소성 수지 조성물의 열안정성 등이 저하될 우려가 있고, 5 중량부를 초과할 경우, 열가소성 수지 조성물의 강성 및 내충격성 등이 저하될 우려가 있다.
(D) 소듐 포스페이트 염
본 발명의 일 구체예에 따른 소듐 포스페이트 염(sodium phosphate salt)은 수분 안정성 및 열안정성이 뛰어나 장기간 고온 다습한 조건에 노출시 열가소성 수지의 분해를 저감하고, 열가소성 수지 조성물의 열 안정성(내변색성) 등을 향상시킬 수 있다.
구체예에서, 상기 소듐 포스페이트 염은 일 예로, 디소듐 피로포스페이트(disodium pyrophosphate), 테트라소듐 피로포스페이트(tetrasodium pyrophosphate), 소듐 트리폴리포스페이트(sodium tripolyphosphate), 소듐 헥사메타포스페이트(sodium hexametaphosphate), 이들의 조합 등을 예시할 수 있다.
구체예에서, 상기 소듐 포스페이트 염은 상기 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 0.01 내지 10 중량부, 예를 들면 0.1 내지 5 중량부로 포함될 수 있다. 상기 소듐 포스페이트 염의 함량이 상기 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 0.01 중량부 미만일 경우, 열가소성 수지 조성물의 열안정성, 내열성 등이 저하될 우려가 있고, 10 중량부를 초과할 경우, 열가소성 수지 조성물의 강성, 내충격성 등이 저하될 우려가 있다.
(E) 포스파이트계 화합물
본 발명의 일 구체예에 따른 포스파이트(phosphite)계 화합물은 열가소성 수지의 분해를 저감하고, 열가소성 수지 조성물의 열 안정성(내변색성) 등을 향상시킬 수 있는 것으로서, 통상의 열가소성 수지 조성물에 사용되는 포스파이트계 산화방지제를 사용할 수 있다.
구체예에서, 상기 포스파이트계 화합물로는 트리페닐포스파이트, 트리옥타데실포스파이트, 트리데실포스파이트, 트리노닐페닐포스파이트, 디페닐이소데실포스파이트, 비스(2,6-디-tert-부틸-4-메틸페닐)펜타에리스리톨디포스파이트, 비스(2,4-디-tert-부틸페닐)펜타에리스리톨디포스파이트, 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트, 디스테아릴펜타에리스리톨디포스파이트, 테트라(트리데실-4,4'-이소프로필리덴디페닐디포스파이트, 2,2-메틸렌비스(4,6-디-tert-부틸페닐)옥틸포스파이트, 이들의 조합 등을 예시할 수 있다.
구체예에서, 상기 포스파이트계 화합물은 상기 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 0.01 내지 5 중량부, 예를 들면 0.1 내지 2 중량부로 포함될 수 있다. 상기 포스파이트계 화합물의 함량이 상기 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 0.01 중량부 미만일 경우, 열가소성 수지 조성물의 열안정성, 내열성 등이 저하될 우려가 있고, 5 중량부를 초과할 경우, 열가소성 수지 조성물의 강성, 내충격성 등이 저하될 우려가 있다.
(F) 설포네이트계 화합물
본 발명의 일 구체예에 따른 설포네이트(sulfonate)계 화합물은 열가소성 수지의 분해를 저감하고, 열가소성 수지 조성물의 열 안정성(내변색성) 등을 향상시킬 수 있는 것으로서, 통상의 열가소성 수지 조성물에 사용되는 방향족 설폰산 금속염 등을 사용할 수 있다.
구체예에서, 상기 설포네이트계 화합물로는 디페닐 설파이드-4,4'-디설폰산 디나트륨, 디페닐 설파이드-4,4'-디설폰산 디칼륨, 5-설포 이소프탈산 칼륨, 5-설포 이소프탈산 나트륨, 폴리에틸렌테레프탈산 폴리설폰산 폴리나트륨, 1-메톡시 나프탈렌-4-설폰산 칼슘, 4-도데실 페닐 에테르 디설폰산 디나트륨, 폴리(2,6-디메틸 디페닐 옥시드)폴리설폰산 폴리나트륨, 폴리(1,3-페닐렌 옥시드)폴리설폰산 폴리나트륨, 폴리(1,4-페닐렌 옥시드)폴리설폰산 폴리나트륨, 폴리(2,6-디페닐 페닐렌 옥시드)폴리설폰산 폴리칼륨, 폴리(2-플루오로-6-부틸 페닐렌 옥시드)폴리설폰산 리튬, 벤젠 설폰산 칼륨, 벤젠 설폰산 나트륨, 벤젠 설폰산 스트론튬, 벤젠 설폰산 마그네슘, p-벤젠 디설폰산 디칼륨, 나프탈렌-2,6-디설폰산 디칼륨, 비페닐-3,3'-디설폰산 칼슘, 디페닐 설폰-3-설폰산 나트륨, 디페닐 설폰-3-설폰산 칼륨, 디페닐 설폰-3,3'-디설폰산 디칼륨, 디페닐 설폰-3,4'-디설폰산 디칼륨, 벤조페놀-3,3'-디설폰산 디칼륨, 티오펜-2,4-디설폰산 디나트륨, 티오펜-2,5-디설폰산 디칼륨, 티오펜-2,5-디설폰산 칼슘, 벤조티오펜 설폰산 나트륨 등이 있다. 이들은 단독으로 또는 혼합물로 사용될 수 있다. 이 중에서 디페닐 설폰-3-설폰산 칼륨을 사용하는 것이 바람직하다.
구체예에서, 상기 설포네이트계 화합물은 상기 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 0.01 내지 5 중량부, 예를 들면 0.1 내지 2 중량부로 포함될 수 있다. 상기 설포네이트계 화합물의 함량이 상기 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 0.01 중량부 미만일 경우, 열가소성 수지 조성물의 열안정성, 내열성 등이 저하될 우려가 있고, 5 중량부를 초과할 경우, 열가소성 수지 조성물의 강성, 내충격성 등이 저하될 우려가 있다.
(G) 산화 금속
본 발명의 일 구체예에 따른 산화 금속은 상기 힌더드 페놀계 화합물, 소듐 포스페이트 염, 포스파이트계 화합물 및 설포네이트계 화합물과 함께 사용하여, 열가소성 수지의 분해를 저감하고, 열가소성 수지 조성물의 열 안정성(내변색성) 등을 향상시킬 수 있는 것으로서, 산화마그네슘(MgO), 산화아연(ZnO), 산화칼슘(CaO), 산화알루미늄(Al2O3), 이들의 조합 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 산화마그네슘(MgO) 및/또는 산화아연(ZnO)을 사용할 수 있다.
구체예에서, 상기 산화 금속은 상기 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 0.01 내지 10 중량부, 예를 들면 0.02 내지 2 중량부로 포함될 수 있다. 상기 산화 금속의 함량이 상기 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 0.01 중량부 미만일 경우, 열가소성 수지 조성물의 열안정성, 내열성 등이 저하될 우려가 있고, 10 중량부를 초과할 경우, 열가소성 수지 조성물의 유동성, 내충격성 등이 저하될 우려가 있다.
구체예에서, 상기 힌더드 페놀계 화합물, 소듐 포스페이트 염, 포스파이트계 화합물 및 설포네이트계 화합물(C, D, E, F) 및 상기 산화 금속(G)의 중량비((C+D+E+F):(G))는 2 : 1 내지 10 : 1, 예를 들면 3 : 1 내지 6 : 1일 수 있다. 상기 중량비가 2 : 1 미만일 경우, 열가소성 수지 조성물의 유동성, 내충격성 등이 저하될 우려가 있고, 10 : 1을 초과할 경우, 열안정성 등이 저하될 우려가 있다.
본 발명의 일 구체예에 따른 열가소성 수지 조성물은 기계적 물성 등을 향상시키기 위하여, 무기 충진제를 더 포함할 수 있다. 상기 무기 충진제는 레이저 직접 구조화용 첨가제 및 상기 구성 성분을 제외한 통상의 무기 충진제를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 무기 충진제로는 유리섬유, 탈크, 규회석, 휘스커, 실리카, 마이카, 현무암 섬유, 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다. 구체적으로는 유리 섬유를 사용할 수 있다.
구체예에서, 상기 무기 충진제는 광학 현미경으로 측정한 단면의 평균 직경이 5 내지 20 ㎛이고, 가공 전 길이가 2 내지 5 mm인 원형 단면의 유리섬유이거나, 단면의 종횡비(단면의 장경/단면의 단경)가 1.5 내지 10이고, 가공 전 길이가 2 내지 5 mm인 판상 또는 타원형 단면의 유리섬유일 수 있다. 상기 범위에서 열가소성 수지 조성물의 외관 특성 등 다른 물성의 저하 없이, 기계적 물성, 표면 경도 등을 향상시킬 수 있다.
구체예에서, 상기 무기 충진제는 상기 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 1 내지 40 중량부, 예를 들면 5 내지 30 중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 열가소성 수지 조성물의 내충격성, 강성, 표면 경도, 외관 특성 등이 우수할 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따른 열가소성 수지 조성물은 필요에 따라, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서, 열가소성 수지 조성물에 통상적으로 사용되는 임의의 첨가제를 더욱 첨가할 수 있다. 상기 첨가제로는 활제, 착색제, 대전방지제, 난연제 등을 예시할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 첨가제 사용 시, 상기 기초 수지 100 중량부에 대하여, 0.01 내지 20 중량부로 포함될 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따른 열가소성 수지 조성물은 상기 구성 성분을 혼합하고, 통상의 이축 압출기를 사용하여, 200 내지 300℃, 예를 들면 250 내지 280℃에서 용융 압출한 펠렛 형태일 수 있다.
구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물은 50 mm × 90 mm × 3.2 mm 크기 사출성형 시편을 25℃에서 6시간 에이징(aging)한 후, 레이저 직접 구조화 공정을 통해 스트라이프(stripe)형으로 시편의 표면을 활성화하고, 도금 공정(구리 무전해 도금)을 통해 활성화된 표면에 두께 35㎛의 구리층을 형성한 후, 도금 완료된 시편을 85℃, 85% RH 조건의 챔버에 72시간 동안 방치하고, 1 mm × 1 mm 크기의 모눈격자 100개를 도금층(구리층)에 각인한 후, 테이프(tape)로 탈착 시 박리되지 않은 모눈격자의 수가 90개 이상, 예를 들면 92 내지 100개일 수 있다.
구체예에서, 상기 열가소성 수지 조성물은 50 mm × 90 mm × 3.2 mm 크기 사출성형 시편에 대해 색차계로 초기 색상(L0 *, a0 *, b0 *)을 측정하고, 280℃ 조건의 챔버에 10분 동안 체류 후 동일한 방법으로 색상(L1 *, a1 *, b1 *)을 측정한 다음, 하기 식 1에 따라 산출한 색상 변화(ΔE)가 4 이하, 예를 들면 0.1 내지 3일 수 있다:
[식 1]
상기 식 1에서, ΔL*는 체류 전후의 L* 값의 차이(L1 *-L0 *)이고, Δa*는 체류 전후의 a* 값의 차이(a1 *- a0 *) 이며, Δb*는 체류 전후의 b* 값의 차이(b1 *- b0 *)이다.
본 발명에 따른 성형품은 상기 열가소성 수지 조성물로부터 형성된다. 예를 들면, 상기 열가소성 수지 조성물을 이용하여, 사출 성형, 압축 성형, 블로우 성형, 압출 성형 등의 성형 방법으로 성형품을 제조할 수 있다. 상기 성형품은 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 형성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 성형품을 개략적으로 도시한 것이다. 도면에서 발명을 구성하는 구성요소들의 크기는 명세서의 명확성을 위하여 과장되어 기술된 것일 뿐, 그에 제한되는 것은 아니다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 구체예에 따른 성형품(10)은 성형품(10) 표면의 적어도 일부에 레이저 직접 구조화 공정 및 도금 공정에 의해 형성된 금속층(20)을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 구체예에 따른 성형품(10)은 안테나를 제조하는데 사용되는 회로 캐리어 등일 수 있으며, 상기 성형품(10)은 예를 들면, 상기 열가소성 수지 조성물을 사용하여 사출 성형 등의 방법으로 성형품(10)을 제조하고; 상기 성형품(10) 표면의 특정 영역(금속층(20) 부분)에 레이저를 조사하고; 조사된 영역을 금속화(도금)하여 금속층(20)을 형성함으로써 제조될 수 있다.
구체예에서, 상기 레이저 조사에 의해 성형품(10)에 포함된 레이저 직접 구조화용 첨가제가 분해되면서 금속 핵을 생성한다. 또한, 레이저가 조사된 영역은 도금에 적합한 표면 거칠기를 갖게 된다. 상기 레이저의 파장은 248 nm, 308 nm, 355 nm, 532 nm, 1,064 nm 또는 10,600 nm일 수 있다.
구체예에서, 상기 금속화 과정은 통상의 도금 공정을 통해 수행될 수 있다. 예를 들면, 레이저가 조사된 성형품(10)을 하나 이상의 무전해 도금조에 담그는 것에 의해 성형품(10) 표면의 레이저 조사된 영역 상에 금속층(20)(전기적 전도성 경로)를 형성시키는 것일 수 있다. 상기 도금 공정의 비제한적인 예로는 구리 도금 공정, 금 도금 공정, 니켈 도금 공정, 은 도금, 아연 도금, 주석 도금 등을 예시할 수 있다.
이와 같이, 레이저 직접 구조화 공정에 의해 표면의 적어도 일부에 금속층이 형성된 성형품은 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 형성될 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 하나, 이러한 실시예들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로, 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예에서 사용된 각 성분의 사양은 다음과 같다.
(A) 열가소성 수지
(A1) 폴리카보네이트 수지
중량평균분자량이 23,000 g/mol인 비스페놀-A계 폴리카보네이트 수지(제조사: 롯데첨단소재)를 사용하였다.
(A2) 고무변성 방향족 비닐계 수지
아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체(ABS) 수지(제조사: LG화학, 제품명: ABS ER400)을 사용하였다.
(A3) 폴리에스테르 수지
글리콜 변성 폴리에스테르 수지(제조사: SK chemicals, 제품명: Skygreen® S2008)을 사용하였다.
(B) 레이저 직접 구조화용 첨가제
구리 하이드록사이드 포스페이트(제조사: Merck performance materials, 제품명: Iriotec® 8840)를 사용하였다.
(C) 힌더드 페놀계 화합물
펜타에리스리톨 테트라키스(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시-하이드로신나메이트)(제조사: BASF, 제품명: Irganox® 1010)를 사용하였다.
(D) 소듐 포스페이트 염
디소듐 피로포스페이트(제조사: Innophos)를 사용하였다.
(E) 포스파이트계 화합물
트리스(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트(제조사: ADEKA, 제품명: ADK STAB PEP-36)를 사용하였다.
(F) 설포네이트계 화합물
디페닐 설폰-3-설폰산 칼륨(제조사: Seal Sands Chemicals)를 사용하였다.
(G) 산화 금속
산화마그네슘(제조사: KYOWA CHEMICAL, 제품명: KYOWA MAG 150)을 사용하였다.
(H) 무기 충진제
유리섬유(제조사: Nittobo, 제품명: CSG 3PA-832)를 사용하였다.
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 5
상기 각 구성성분을 하기 표 1에 기재된 바와 같은 함량으로 첨가한 후, L/D=36, 직경 45 mm인 이축 압출기를 사용하여, 바렐(barrel) 온도 250 내지 300℃에서 압출하여 펠렛(pellet) 형태의 열가소성 수지 조성물을 제조하였다. 제조된 펠렛은 80 내지 100℃에서 4시간 이상 건조 후, 6 oz 사출성형기(성형 온도 300℃, 금형 온도: 60℃)에서 사출성형하여 시편을 제조하였다. 제조된 시편에 대하여 하기의 방법으로 물성을 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
물성 측정 방법
(1) 도금 신뢰성: 50 mm × 90 mm × 3.2 mm 크기 사출성형 시편을 25℃에서 6시간 에이징(aging)한 후, 레이저 직접 구조화 공정을 통해 스트라이프(stripe)형으로 시편의 표면을 활성화하고, 도금 공정(구리 무전해 도금)을 통해 활성화된 표면에 두께 35㎛의 구리층을 형성한 후, 도금 완료된 시편을 85℃, 85% RH 조건의 챔버에 72시간 동안 방치 후, 1 mm × 1 mm 크기, 100개의 모눈격자를 도금층(구리층)에 각인한 후, 테이프(tape) 탈착 시 박리되지 않은 모눈격자의 수를 측정하였다.
(2) 사출 안정성: 10개의 시편을 연속으로 사출성형하여 시편의 게이트(gate) 주변에 가스 실버(silver streak)가 발생한 시편의 수를 측정하였다.
(3) 열 안정성: 50 mm × 90 mm × 3.2 mm 크기 사출성형 시편에 대해 색차계(제조사: Konica Minolta, 제품명: CM-3700A)로 초기 색상(L0 *, a0 *, b0 *)을 측정하고, 280℃ 조건의 챔버에 10분 동안 체류 후 동일한 방법으로 색상(L1 *, a1 *, b1 *)을 측정한 다음, 하기 식 1에 따라 색상 변화(ΔE)를 산출하였다:
[식 1]
상기 식 1에서, ΔL*는 체류 전후의 L* 값의 차이(L1 *-L0 *)이고, Δa*는 체류 전후의 a* 값의 차이(a1 *- a0 *) 이며, Δb*는 체류 전후의 b* 값의 차이(b1 *- b0 *)이다.
실시예 | 비교예 | |||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
(A) (중량%) |
(A1) | 100 | 100 | 80 | 80 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
(A2) | - | - | 20 | - | - | - | - | - | - | |
(A3) | - | - | - | 20 | - | - | - | - | - | |
(B) (중량부) | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | |
(C) (중량부) | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | - | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | |
(D) (중량부) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | - | 1 | 1 | 1 | |
(E) (중량부) | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | - | 0.5 | 0.5 | |
(F) (중량부) | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | - | 0.5 | |
(G) (중량부) | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | - | |
(H) (중량부) | - | 20 | - | - | - | - | - | - | - | |
미박리 모눈격자 수 | 95 | 92 | 96 | 98 | 88 | 45 | 86 | 42 | 88 | |
가스 발생 시편 수 | 0 | 0 | 0 | 0 | 7 | 8 | 5 | 7 | 0 | |
색상 변화(ΔE) | 2.0 | 1.7 | 2.2 | 2.5 | 5.8 | 8.5 | 5.4 | 9.7 | 11.2 |
중량부: 열가소성 수지(A) 100 중량부에 대한 중량부
상기 표 1의 결과로부터, 본 발명의 열가소성 수지 조성물은 도금 신뢰성, 사출 안정성 및 열 안정성 등이 우수함을 알 수 있다.
반면, 힌더드 페놀계 화합물(C)을 사용하지 않은 비교예 1의 경우, 열 안정성이 저하되고, 사출성형 시편에 가스 실버가 발생하여 사출 안정성이 저하되었음을 알 수 있다. 또한, 소듐 포스페이트 염(D)을 사용하지 않은 비교예 2의 경우, 도금 신뢰성, 열 안정성, 사출 안정성이 저하되고, 포스파이트계 화합물(E)을 사용하지 않은 비교예 3의 경우, 열 안정성, 사출 안정성이 저하되며, 설포네이트계 화합물(F)을 사용하지 않은 비교예 4의 경우, 도금 신뢰성, 열 안정성, 사출 안정성이 저하됨을 알 수 있으며, 산화 금속(G)을 사용하지 않은 비교예 5의 경우, 열 안정성이 크게 저하됨을 알 수 있다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.
Claims (10)
- 열가소성 수지 100 중량부;
레이저 직접 구조화용 첨가제 1 내지 30 중량부;
힌더드 페놀계 화합물 0.01 내지 5 중량부;
소듐 포스페이트 염 0.01 내지 10 중량부;
포스파이트계 화합물 0.01 내지 5 중량부;
설포네이트계 화합물 0.01 내지 5 중량부; 및
산화 금속 0.01 내지 10 중량부를 포함하며,
상기 힌더드 페놀계 화합물, 소듐 포스페이트 염, 포스파이트계 화합물 및 설포네이트계 화합물과 상기 산화 금속의 중량비는 2 : 1 내지 10 : 1인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 열가소성 수지는 폴리카보네이트 수지, 고무변성 방향족 비닐계 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아미드 수지 및 폴리아릴렌에테르 수지 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 레이저 직접 구조화용 첨가제는 중금속 복합 산화물 스피넬 및 구리염 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 산화 금속은 산화마그네슘, 산화아연, 산화칼슘 및 산화알루미늄 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 열가소성 수지 조성물은 무기 충진제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
- 제5항에 있어서, 상기 무기 충진제는 유리 섬유, 탈크, 규회석, 휘스커, 실리카, 마이카, 및 현무암 섬유 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 열가소성 수지 조성물은 50 mm × 90 mm × 3.2 mm 크기 사출성형 시편을 25℃에서 6시간 에이징(aging)한 후, 레이저 직접 구조화 공정을 통해 스트라이프(stripe)형으로 시편의 표면을 활성화하고, 도금 공정(구리 무전해 도금)을 통해 활성화된 표면에 두께 35㎛의 구리층을 형성한 후, 도금 완료된 시편을 85℃, 85% RH 조건의 챔버에 72시간 동안 방치하고, 1 mm × 1 mm 크기의 모눈격자 100개를 도금층(구리층)에 각인한 후, 테이프(tape)로 탈착 시 박리되지 않은 모눈격자의 수가 90개 이상인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 열가소성 수지 조성물은 50 mm × 90 mm × 3.2 mm 크기 사출성형 시편에 대해 색차계로 초기 색상(L0 *, a0 *, b0 *)을 측정하고, 280℃ 조건의 챔버에 10분 동안 체류 후 동일한 방법으로 색상(L1 *, a1 *, b1 *)을 측정한 다음, 하기 식 1에 따라 산출한 색상 변화(ΔE)가 4 이하인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물:
[식 1]
색상 변화(ΔE) =
상기 식 1에서, ΔL*는 체류 전후의 L* 값의 차이(L1 *-L0 *)이고, Δa*는 체류 전후의 a* 값의 차이(a1 *- a0 *) 이며, Δb*는 체류 전후의 b* 값의 차이(b1 *- b0 *)이다.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 열가소성 수지 조성물로부터 형성되는 성형품.
- 제9항에 있어서, 상기 성형품은 표면의 적어도 일부에 레이저 직접 구조화 공정 및 도금 공정에 의해 형성된 금속층을 포함하는 것을 특징으로 하는 성형품.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US16/215,757 US11312832B2 (en) | 2017-12-12 | 2018-12-11 | Thermoplastic resin composition for laser direct structuring process and article comprising the same |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170170368 | 2017-12-12 | ||
KR20170170368 | 2017-12-12 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20190070248A KR20190070248A (ko) | 2019-06-20 |
KR102230830B1 true KR102230830B1 (ko) | 2021-03-23 |
Family
ID=67103809
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020180117233A KR102230830B1 (ko) | 2017-12-12 | 2018-10-01 | 레이저 직접 구조화 공정용 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102230830B1 (ko) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7290084B2 (ja) * | 2019-08-23 | 2023-06-13 | 東レ株式会社 | 熱可塑性ポリエステル樹脂組成物、成形品および成形品の製造方法 |
KR102340429B1 (ko) * | 2019-09-30 | 2021-12-16 | 롯데케미칼 주식회사 | 레이저 직접 구조화 공정용 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품 |
CN115365495B (zh) * | 2022-07-29 | 2024-05-28 | 广东三宝新材料科技股份有限公司 | 铜包覆云母粉及其制备方法 |
CN116023689A (zh) * | 2022-12-22 | 2023-04-28 | 歌尔股份有限公司 | 复合材料及其制备方法、壳体和电子设备 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8492464B2 (en) * | 2008-05-23 | 2013-07-23 | Sabic Innovative Plastics Ip B.V. | Flame retardant laser direct structuring materials |
KR101286149B1 (ko) * | 2010-10-20 | 2013-07-15 | 제일모직주식회사 | 고온 색안정성을 갖는 유리섬유강화 폴리에스테르 수지 조성물 |
KR20140087502A (ko) * | 2012-12-31 | 2014-07-09 | 제일모직주식회사 | 고온에서 내변색성이 우수한 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품 |
KR20170015022A (ko) * | 2015-07-31 | 2017-02-08 | 롯데첨단소재(주) | 레이저 직접 구조화 공정용 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품 |
-
2018
- 2018-10-01 KR KR1020180117233A patent/KR102230830B1/ko active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20190070248A (ko) | 2019-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102230830B1 (ko) | 레이저 직접 구조화 공정용 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품 | |
EP2534202B1 (en) | Polymer composition | |
JP5437539B2 (ja) | 回路基板の製造方法 | |
KR101507293B1 (ko) | 레이저 다이렉트 스트럭처링용 수지 조성물, 수지 성형품, 및 도금층을 갖는 수지 성형품의 제조 방법 | |
KR102037569B1 (ko) | 레이저 직접 구조화용 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품 | |
KR102127890B1 (ko) | 레이저 직접 구조화를 위한 열가소성 조성물, 제조 방법 및 그의 용도 | |
US10546665B2 (en) | Resin composition for high dielectric constant materials, molded article containing same, and master batch for coloring | |
JP2015520775A (ja) | 熱可塑性組成物 | |
KR20200070501A (ko) | 레이저직접구조화 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이로부터 제조된 사출성형품 | |
KR101993509B1 (ko) | 레이저 직접 구조화 공정용 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품 | |
KR101507292B1 (ko) | 레이저 다이렉트 스트럭처링용 수지 조성물, 수지 성형품, 및 도금층을 갖는 수지 성형품의 제조 방법 | |
KR102013020B1 (ko) | 레이저 직접 구조화 공정용 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 복합체 | |
US9969876B2 (en) | Resin composition for laser direct structuring, resin molded article, and method of manufacturing resin molded article with plated layer | |
KR102013019B1 (ko) | 열전도성 수지 조성물 및 이를 포함하는 복합체 | |
US11312832B2 (en) | Thermoplastic resin composition for laser direct structuring process and article comprising the same | |
KR101924257B1 (ko) | 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품 | |
KR20130077465A (ko) | 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품 | |
KR20170015022A (ko) | 레이저 직접 구조화 공정용 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품 | |
KR102238206B1 (ko) | 레이저 직접 구조화 공정용 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품 | |
KR101900143B1 (ko) | 레이저 직접 구조화 공정용 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품 | |
KR102473912B1 (ko) | 레이저 직접 구조화 공정용 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품 | |
KR102340429B1 (ko) | 레이저 직접 구조화 공정용 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품 | |
KR101792325B1 (ko) | 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |