KR20240035582A - 도금 가능한 폴리(페닐렌 설파이드) 및 폴리(페닐렌 에테르) 조성물 - Google Patents

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진주 정
종우 이
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에스에이치피피 글로벌 테크놀러지스 비.브이.
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Abstract

본원에는 a. 약 30wt. % 내지 약 60wt. %의 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide, PPS); 20wt. % 초과 내지 약 35wt. %의 폴리페닐렌 옥사이드(polyphenylene oxide, PPO); 약 0.01wt. % 내지 약 12wt. %의 상용화제 패키지(compatibilizer package)로서, 약 0.5:1:2 내지 약 3:1:4의 비율로 존재하는 에틸렌-글리시딜 메타크릴레이트 공중합체, 스티렌 고무 공중합체 및 지환족 포화 탄화수소 수지를 포함하는 상용화제 패키지; 및 약 20wt. % 내지 약 50wt. %의 무기 충전제를 포함하는 조성물로서, 모든 성분의 합한 중량% 값은 100wt. %를 초과하지 않고, 모든 중량% 값은 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 하며, ASTM D3359 크로스 해치 접착(cross hatch adhesion) 테스트에 따라 테스트할 때 적어도 5B의 도금 접착력(plating adhesion)을 나타내는 조성물이 개시된다.

Description

도금 가능한 폴리(페닐렌 설파이드) 및 폴리(페닐렌 에테르) 조성물
본 개시내용은 폴리페닐렌 설파이드를 포함하는 물질, 특히 특정 도금 응용 분야를 위한 폴리페닐렌 설파이드 물질에 관한 것이다.
다수의 기술 응용 분야에 있어서, 특히 전체 성분 중량을 최소화하기 위해 금속 성분을 중합체 성분으로 대체하려는 요구가 커지고 있다. 이러한 금속 중 하나는 알루미늄이며, 특별한 응용 분야는 기지국 안테나/안테나 다이폴(base station antenna/antenna dipole)에서 알루미늄을 대체하는 것이다. 알루미늄에 대한 다양한 금속 및 중합체 대체물이 사용되었지만 특정 응용 분야에서는 대체하기에 특성이 부적합할 수 있다. 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide, PPS)는 기계적, 열적 및 유전적 특성의 균형이 잘 잡힌 비용 효율적 수지이기 때문에 안테나를 포함한 이러한 대체 응용 분야에 바람직한 중합체 수지일 수 있다. 그러나 섬유 충전된 PPS를 기반으로 구성된 성형 부품은 도금 불량뿐만 아니라 감쇠된 휨(warpage)과 외관도 나타낼 수 있다. 충전된 폴리페닐렌 설파이드 기반의 도금 가능한 물질에 대한 필요성이 당업계에 남아 있다.
요약
당업계의 상술된 결점 및 기타 결점은 약 30wt. % 내지 약 60wt. %의 폴리페닐렌 설파이드(PPS); 20wt. % 초과 내지 약 35wt. %의 폴리페닐렌 옥사이드(polyphenylene oxide, PPO); 약 0.01wt. % 내지 약 12wt. %의 상용화제 패키지(compatibilizer package)로서, 약 0.5:1:2 내지 약 3:1:4의 비율로 존재하는 에틸렌-글리시딜 메타크릴레이트 공중합체, 스티렌 고무 공중합체 및 지환족 포화 탄화수소 수지를 포함하는 상용화제 패키지; 및 약 20wt. % 내지 약 50wt. %의 무기 충전제를 포함하는 열가소성 조성물로서, 모든 성분의 합한 중량% 값은 100wt. %를 초과하지 않고, 모든 중량% 값은 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 하는 열가소성 조성물에 의해 충족된다. 상기 조성물은 ASTM D3359 크로스 해치 접착(cross hatch adhesion) 테스트에 따라 테스트할 때 적어도 5B의 도금 접착력(plating adhesion)을 나타낼 수 있다.
상술된 특징 및 기타 특징은 다음의 상세한 설명, 실시예 및 청구범위에 의해 예시된다.
본 명세서에 포함되고 본 명세서의 일부를 구성하는 첨부 도면은 여러 측면을 예시하고 설명과 함께 본 개시내용의 원리를 설명하는 역할을 한다.
도 1a는 분산된 PPO가 함유된 매트릭스 중합체 PPS의 주사 전자 현미경(scanning electron microscope, SEM) 이미지를 보여준다.
도 1b는 PPS 및 PPO의 개략도를 보여준다.
도 2는 본 발명의 샘플과 비교용 샘플의 원료를 나타내는 표 1을 보여준다.
도 3은 조성물의 전형적인 압출 프로파일을 나타내는 표 2를 보여준다.
도 4는 조성물의 전형적인 성형 프로파일을 나타내는 표 3을 보여준다.
도 5는 PPS/PPO 화합물의 제형을 포함하는 표 4를 보여준다.
도 6은 다양한 분자량의 PPS 및 PPE가 함유된 제형에 대한 도금 값을 나타내는 표 7을 보여준다.
도 7은 PPE가 20wt. %, 25wt. % 및 30wt. %인 샘플에 대한 도금 특성을 나타내는 표 8을 보여준다.
도 8은 다양한 상용화제 비율에 대한 도금 특성을 나타내는 표 9를 보여준다.
도 9는 부품 A와 부품 B를 검정색(BK)과 자연색(natural color, NC)으로 나타낸 이미지이다.
도 10은 세 지점 게이트(3-points gate)가 있는 성형 부품인 부품 A와 부품 B의 이미지를 나타낸다.
도 11은 부품 A와 B의 비중을 나타낸다.
도 12a 및 12b는 각각 온도의 함수로서의 유전 상수(dielectric constant) Dk 및 유전 손실(dielectric loss) Df의 그래프 표현을 나타낸다.
도 13은 다트 충격 성능(dart impact performance)에 대한 성형 부품인 부품 A 및 부품 B의 시험 이미지를 나타낸다.
도 14는 다양한 비율에서의 특성을 나타내는 표 12를 보여준다.
본 개시내용은 원하는 실시양태에 대한 다음의 상세한 설명 및 본원에 포함된 실시예를 참조하여 더 쉽게 이해될 수 있다. 다음의 명세서 및 청구범위에서는 의미가 다음과 같은 다수의 용어가 언급될 것이다. 또한, 본 개시내용의 범위 내에는 본원에 기술된 임의의 방법에 따라 제조된 물품도 있다. 예를 들어, 본 개시내용의 물질 및 방법을 사용하여 생성될 수 있는 물품에는 전기 분야의 물품, 예를 들어, 컴퓨터, 안테나 및 조명 물품이 포함된다.
도금 공정이 가능한 폴리페닐렌 설파이드 및 폴리(페닐렌) 에테르 기반 조성물이 점점 더 바람직해지고 있다. 이러한 물질은 5G 기지국용 플라스틱 안테나 다이폴로 특히 유용할 수 있다. 일반적으로 알루미늄 기반 안테나 다이폴은 치수 안정성, 무선 주파수 성능 및 일반적으로 도금층과의 견고한 접착력에 대한 금속의 장기적인 신뢰성 때문에 기지국 안테나에 사용되었다. 또한, 알루미늄 안테나 다이폴은 금속의 높은 내열성(즉, ISO 75에 따른 열 변형 온도(heat deflection temperature) HDT가 260℃ 초과)과 낮은 CTE(열팽창 계수(coefficient of thermal expansion))로 인해 납땜이 가능하기 때문에 바람직하다. 그러나 5G 기지국을 포함한 특정 산업용 시스템의 경량화는 최종 고객인 통신사의 투자액을 줄이기 위한 장비 제조사의 핵심 과제다. 따라서, 플라스틱 안테나 다이폴이 경량화 해법이 될 수 있다. 충전된 폴리페닐렌 설파이드(PPS)는 일반적으로 기계적, 열적 및 유전적 특성의 균형이 잘 잡힌 비용 효율적 수지이기 때문에 이러한 용도에 바람직한 대체 조성물이 될 수 있다. 표 A는 알루미늄과 비교하여 유리 충전된 PPS의 바람직한 특성을 요약한다.
[표 A]
그러나 충전된 PPS 물질은 그 자체의 단점을 나타낼 수 있으며, 특히 유리 섬유 충전된 PPS 물질은 알루미늄과 비교할 때 낮은 치수 안정성(더 큰 휨을 특징으로 함) 및 불량한 표면 외관을 나타낼 수 있다. 아래에 자세히 기술되는 바와 같이, PPS는 일반적으로 내화학성도 있어서 특정 도금 성능을 저해할 수 있다. 더욱이, PPS와 폴리페닐렌 에테르 PPO와 같은 분산된 수지와의 조합이 개발되었지만, 특정 금속 대체 응용 분야에서 바람직할 수 있는 치수 안정성, 작은 휨 및 경량을 달성하지 못한다.
중국 특허 출원 번호 CN 108264767A는 PPS, PPO, 변형된 PPO 및 유리 섬유를 포함하는 나노 성형 기술(nano mold technology, NMT) 폴리페닐렌 설파이드 조성물을 개시한다. 그러나 이러한 조성물은 나노 성형 기술 NMT를 통한 기계적 결합을 위해 구성되었으며 이 제형은 촉매를 특징으로 한다. 중국 특허 출원 번호 CN 103013118A는 PPS와 PPO를 조합한 조성물을 개시하지만 도금 성능을 다루지는 않는다. 더욱이, 철 분말과 흑연을 충전제로 사용하는 예가 있는데, 이는 특정 전해도금 및 무전해도금 용도에 적합하지 않다.
중국 특허 출원 번호 CN102977603B는 PPS 및 PPO, 강인화제(toughening agent) 및 탄소 섬유를 포함하는 합금 물질을 개시한다. 그러나 탄소 섬유가 충전된 화합물은 전해도금 및 무전해도금 용도에는 유용하지 않을 수 있다. 중국 특허 출원 번호 CN103788654A는 PPS, PPO, 유리 섬유, 탄소 섬유, 상용화제 및 유연화제(flexibilizer)를 포함하는 합금 물질을 개시한다. 그러나 이러한 조성물은 작은 휨 및 높은 치수 안정성을 나타내지 않는다.
본 개시내용의 PPS 기반 조성물은 기계적 특성 및 내열성을 유지하면서 작은 휨, 높은 치수 안정성, 낮은 비중, 낮은 유전 특성 및 양호한 도금성을 제공한다. 특성 간의 이러한 균형은 이러한 조성물이 플라스틱 안테나 다이폴을 형성하는 데 유용하도록 만들 수 있다.
본 화합물, 조성물, 물품, 시스템, 장치 및/또는 방법을 개시하고 기술하기 전에, 달리 명시되지 않는 한 특정 합성 방법으로 제한되지 않고, 또는 달리 명시되지 않는 한 특정 시약에 제한되지 않으며 물론 다양할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 또한, 본원에 사용된 용어는 단지 특정 측면을 설명하기 위한 것이며 제한하려는 의도가 아니라는 것을 이해해야 한다. 본 개시내용의 요소들의 다양한 조합, 예를 들어, 동일한 독립항을 인용하는 종속항으로부터의 요소들의 조합은 본 개시내용에 포함된다.
더욱이, 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 본원에 제시된 임의의 방법은 그 단계를 특정 순서로 수행해야 하는 것으로 해석되도록 의도되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 방법 청구항이 그 단계에 따라야 할 순서를 실제로 언급하지 않거나 청구항이나 설명에 단계가 특정 순서로 제한되어야 한다는 것이 구체적으로 명시되어 있지 않은 경우, 어떤 방식으로든 순서를 추론할 의도는 없다. 이는 단계 배열 또는 작업 흐름과 관련된 논리 문제; 문법적 구성이나 구두점에서 파생된 일반 의미; 및 본 명세서에 기술된 실시양태의 수 또는 유형을 포함한 해석에 대한 임의의 가능한 비명시적 근거에 적용된다.
열가소성 조성물
본 개시내용의 측면은 적어도 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 폴리페닐렌 옥사이드 PPO, 특정 상용화제 패키지, 및 유리 섬유와 같은 무기 충전제를 포함하는 열가소성 조성물에 관한 것이다.
개시된 조성물은 도 1a에 주사 전자 현미경 이미지로 나타낸 바와 같이 폴리(페닐렌 설파이드) 및 폴리(페닐렌 에테르)를 특징으로 하는 해도 구조(sea and island structure)의 2상 시스템을 포함할 수 있다. 도 1b는 전체적으로 도시된 분산된 중합체 PPO(PPE)가 함유된 매트릭스 중합체 PPS를 특징화한 것이다. 표 B는 PPS와 PPE의 다양한 특성을 비교 요약한 것이다.
[표 B]
개시된 조성물은 기존 PPS에 비해 개선된 휨, 감소된 중량 및 유전 상수를 나타낸다. 중합체 시스템은 매트릭스 중합체와 도금된 금속 사이의 향상된 접착력을 달성한다. 특정 이론에 얽매이지 않고 분산된 도메인 중 PPO는 내화학성이 강한 PPS보다 쉽게 에칭될 수 있어서, 에칭된 PPO 도메인은 개시된 조성물의 도금된 금속층의 물리적 접착력을 향상시킬 수 있다.
다양한 측면에서, 본 개시내용은 도금 가능한 폴리페닐렌 설파이드 기반 물질의 제조에 유용한 복합재를 제공한다. 이러한 물질은 기계적 성능뿐만 아니라 휨, 열 변형 특성에 대해 평가되었다. 이러한 물질은 특정 도금 특성을 나타낸다. 본 개시내용의 조성물은 전해도금뿐만 아니라 무전해도금 응용 분야에도 적합하다. 통상적으로 기판의 충분한 도금 성능을 달성하기 위해서는 1차 에칭 또는 전처리 공정이 필요하다. 기존 PPS 기반 수지의 안정성과 내화학성으로 인해 PPS 물질에는 도금을 용이하게 하기 위해 엄격한 물리적 에칭 공정(예컨대 샌드 블래스터(sand blaster))이 적용된다. 물리적 에칭으로 인해 표면이 거칠어지고 부품 설계가 복잡해질 수 있다. 화학적 에칭은 우수한 표면 품질뿐만 아니라 더 많은 설계 자유를 제공한다. 본 개시내용의 조성물은 화학적 에칭 효과를 강화함으로써 물리적 에칭의 필요성을 제거한다. 따라서, 견고한 전해도금 및 무전해도금 성능, 치수 안정성을 갖고, 경량이며, 내열성을 희생하지 않고 표면 외관(구체적으로, 0.45MPa에서 ISO 75에 따른 268℃ 초과의 열 변형 온도) 및 충격 성능(구체적으로, 평방미터당 6.5킬로줄(6.5kJ/㎡) 초과의 샤르피 충격 강도(Charpy impact strength))이 개선된 도금 가능한 열가소성 조성물은 PPS, PPO, 독특한 상용화제 패키지 및 유리 섬유 충전제의 빌딩 블록을 기반으로 개발되었다.
유리 충전된 PPS 및 PPO를 상용화제 패키지와 조합함으로써, 조성물의 도금 성능(특히 전해도금 및 무전해도금 성능) 및 휨 특성이 개선되었다. 크로스 해치 접착 테스트(ASTM D3359)에 따르면 조성물의 도금 성능은 적어도 5B이며, 이는 개발된 PPS 기반 화합물의 도금 성능이 매우 우수함을 나타낸다.
폴리페닐렌 설파이드
다양한 측면에서, 개시된 조성물은 폴리페닐렌 설파이드(PPS)와 같은 폴리아릴렌 설파이드를 포함할 수 있다. PPS는 (S)와 연결된 선택적으로 치환된 페닐 고리를 함유하는 중합체로 묘사될 수 있으며 폴리(2,6 디메틸-p-페닐렌 설파이드)와 상호교환적으로 사용될 수 있다. 또한, 개시된 조성물은 특정 특성이 균형 잡힌 조성물을 제공하는 PPO 수지의 특정 조합을 포함할 수 있다.
PPS 중합체는 PPS 중합체의 전체 반복 단위 수에 대해 반복 단위 (1)을 적어도 50mol% 갖는다. 일부 측면에서, PPS 중합체는 PPS 중합체의 전체 반복 단위 수에 대해 반복 단위를 적어도 60mol%, 적어도 70mol%, 적어도 80mol%, 적어도 90mol%, 적어도 95mol% 또는 적어도 99mol% 갖는다. 반복 단위 (1)은 다음 화학식으로 표시된다:
여기서 R1은 각각의 위치에서 알킬, 아릴, 알콕시, 아릴옥시, 알킬케톤, 아릴케톤, 플루오로알킬, 플루오로아릴, 브로모알킬, 브로모아릴, 클로로알킬, 클로로아릴, 알킬설폰, 아릴설폰, 알킬아미드, 아릴아미드, 알킬에스테르, 아릴에스테르, 불소, 염소 및 브롬으로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고; i는 0 내지 4의 정수, 바람직하게는 0이고; t는 50보다 큰 정수, 바람직하게는 100보다 큰 정수이다. 본원에서 사용되는 점선 결합(dashed bond)은 반복 단위 외부의 원자에 대한 결합을 나타낸다. 예를 들어, 점선 결합은 동일한 반복 단위, 상이한 반복 단위, 또는 비반복 단위의 원자(더 구체적으로는 엔드 캡퍼(end-capper))에 대한 결합일 수 있다. PPS 중합체는 하나 이상의 추가적인 반복 단위 (1)를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 각각의 추가적인 반복 단위는 서로 다를 수도 있고 다른 단위와도 다를 수 있다.
다양한 측면에서, PPS 중합체는 나트륨 엔드 캡핑제(end-capping agent)를 포함하지만 이에 제한되지 않는 금속 엔드 캡핑제를 포함할 수 있다. 나트륨 엔드 캡핑제는 아래와 같은 식으로 표현될 수 있다:
여기서 M은 Na이고 n은 2이다. 당업자는 PPS 중합체가 2개의 쇄 엔드(말단 엔드)을 갖는 많은 중합체 쇄를 포함한다는 것을 인식할 것이다. 따라서, 이러한 쇄는 0 내지 2개의 엔드 캡핑제를 가질 수 있다. M이 Na인 엔드 캡핑제는 나트륨 엔드 캡핑제라고 한다.
폴리페닐렌 설파이드는 특정 점도를 가질 수 있다. 다양한 측면에서, 폴리페닐렌 설파이드는 점도가 높을 수 있다. 고점도란 ISO-1133에 따라 테스트할 때 300℃/2.16킬로그램 kg 테스트 조건에서 용융 부피 비율이 10분당 50입방 센티미터(㎤/10분) 미만인 것을 특징으로 할 수 있다.
폴리페닐렌 설파이드는 특별한 분자량을 가질 수 있다. 특정 측면에서, 폴리페닐렌 설파이드는 고분자량을 가질 수 있다. 더 구체적으로, 폴리페닐렌 설파이드는 수 평균 분자량 Mn이 40,000달톤 초과일 수 있다. 추가 측면에서, 폴리페닐렌 설파이드는 Mn이 9,000 달톤 초과일 수 있다.
개시된 폴리페닐렌 설파이드는 특정 엔드 캡핑 기를 가질 수 있다. 놀랍게도 특정 양의 특정 엔드 캡핑제로 말단화된 PPS 중합체의 용융 안정성이 유의하게 개선된 것으로 밝혀졌다. 유의하게 개선된 용융 안정성으로 인해 PPS 중합체는 용융 가공 기술에 유리하게 통합될 수 있다.
폴리페닐렌 설파이드는 개시된 조성물에 이 조성물의 총 중량을 기준으로 약 30wt. % 내지 약 70wt. %의 양으로 존재할 수 있다. 예를 들어, 폴리페닐렌 설파이드는 30wt. % 내지 65wt. %, 25wt. % 내지 70wt. %, 28wt. % 내지 70wt. %, 40wt. % 내지 65wt. %, 25wt. % 내지 75wt. %, 50wt. % 내지 70wt. % 또는 30wt. % 내지 75wt. %의 양으로 존재할 수 있다.
폴리페닐렌 옥사이드
다양한 측면에서, 개시된 조성물은 폴리페닐렌 옥사이드("폴리(p-페닐렌 옥사이드") PPO와 같은 폴리페닐렌 에테르를 포함할 수 있다. PPO는 산소(O)와 연결된 선택적으로 치환된 페닐 고리를 함유하는 중합체로 묘사될 수 있고 폴리(p-페닐렌 에테르) 또는 폴리(2,6 디메틸-p-페닐렌 옥사이드)와 상호교환적으로 사용된다. 또한, 개시된 조성물은 특정 특성이 균형 잡힌 조성물을 제공하는 PPO 수지의 특정 조합을 포함할 수 있다. 폴리페닐렌 옥사이드는 폴리페닐렌 옥사이드 수지로서 존재할 수 있다. 추가 측면에서, 폴리페닐렌 옥사이드는 폴리페닐렌 옥사이드 공중합체로서 존재할 수 있다.
본 조성물의 특정 측면은 20wt. % 초과 내지 약 35wt. %의 폴리페닐렌 옥사이드 또는 폴리페닐렌 옥사이드 공중합체를 포함한다. 폴리페닐렌 설파이드는 개시된 조성물에 이 조성물의 총 중량을 기준으로 약 30wt. % 내지 약 70wt. %의 양으로 존재할 수 있다. 예를 들어, 폴리페닐렌 설파이드는 21wt. % 내지 35wt. %, 25wt. % 내지 35wt. %, 28wt. % 내지 35wt. % 또는 20wt. % 내지 34wt. %의 양으로 존재할 수 있다.
상용화제 패키지
본 발명의 조성물은 상용화제 패키지도 포함한다. 상용화제 패키지는 PPS 또는 PPO 수지용으로 구성된 상용화제 및/또는 충격 보강제(impact modifier)의 특정 조합을 포함할 수 있다. 상용화제는 특정 상용화제 또는 충격 개질제의 임의의 적합한 조합을 포함할 수 있다. 본원에서 사용되는 상용화 작용제(compatibilizing agent) 또는 기타 유도체는 주어진 중합체 조성물에서 다양한 성분과 상호작용할 수 있는 다관능성 화합물을 지칭할 수 있다. 상용화제는 중합체 수지 및 유리 섬유와 같은 성분 간의 혼화성을 개선시키기 위해 첨가될 수 있다.
특정 측면에서, 상용화제 패키지는 약 0.5:1:2 내지 약 3:1:4, 또는 약 0.8:1:0.8 내지 약 3:1:3, 또는 약 1:1:2 내지 약 2.5:1.8:3, 또는 약 0.8:1:0.8 내지 약 2:2:2.5의 비율로 3개의 상용화제 또는 충격 보강제의 특정 조합을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 상용화제 패키지는 2:1.5의 비율로 존재하는 에틸렌-글리시딜 메타크릴레이트 공중합체 및 스티렌 고무 공중합체를 포함한다. 특정 예에서, 상용화제 패키지는 2:1.5:2의 비율로 3개의 상용화제 또는 충격 보강제의 특정 조합을 포함할 수 있다. 상용화제 패키지는 약 2:1.5:2의 비율로 존재하는 에틸렌-글리시딜 메타크릴레이트 공중합체, 스티렌 고무 공중합체 및 지환족 포화 탄화수소 수지를 포함할 수 있다.
상용화제 패키지는 관능화 폴리올레핀, 수소화 탄화수소, 또는 엘라스토머 개질된 그래프트 공중합체 중 적어도 2개를 포함할 수 있다. 더 특정한 측면에서, 상용화제 패키지는 에틸렌-글리시딜 메타크릴레이트 공중합체, 지환족 포화 탄화수소 수지 및 스티렌 에틸렌 부틸렌 스티렌 공중합체를 포함한다.
관능화 폴리올레핀은 에틸렌-아크릴산 에스테르-말레산 무수물(MAH) 또는 글리시딜 메타크릴레이트(GMA)와 같은 관능화 폴리올레핀 에틸렌-아크릴레이트 삼원공중합체를 포함할 수 있다. 관능화 고무질 중합체는 선택적으로 말레산 무수물과 같은 무수물 그룹 함유 단량체로부터 유도된 반복 단위를 골격에 함유할 수 있다. 또 다른 시나리오에서, 관능화 고무질 중합체는 중합 후 단계에서 중합체에 그래프팅되는 무수물 모이어티를 함유할 수 있다. 본 개시내용의 상용화제는 개질된 또는 "관능화" 폴리올레핀을 포함할 수 있다. 이는 폴리올레핀의 1차 쇄에 관능성 그룹이 존재함을 지칭한다. 일례로 개시된 수지 복합재의 상용화제는 에폭시, 카복실 또는 산 무수물 그룹을 포함하는 포화 또는 불포화 단량체와 공중합되거나 그래프팅될 수 있다. 따라서, 상용화제는 말레산염화 폴리올레핀(maleated polyolefin)을 포함할 수 있다.
말레산염화 폴리올레핀은 본원에 개시된 폴리아미드 베이스 수지, 유리 섬유 및 폴리올레핀 기반 컬러 마스터배치의 특정 혼합을 촉진하는 구조적 특징을 특징으로 삼을 수 있다. 일반적으로, 말레산염화 폴리올레핀 중합체는 2개의 관능성 도메인인 폴리올레핀과 말레산 무수물 도메인을 포함할 수 있다. 당업자는, 예를 들어, 고밀도 폴리에틸렌(high density polyethylene, HDPE) 또는 폴리프로필렌을 포함할 수 있는 폴리올레핀 도메인이 수지 복합재의 비극성 폴리올레핀과 상호작용할 수 있음을 인식할 수 있다. 말레산 무수물 도메인은 극성 폴리아미드 베이스 수지와 상호작용할 수 있다. 이러한 말레산염화 폴리올레핀은 일반적으로 원하는 폴리올레핀 도메인의 중합체 백본에 말레산 무수물을 그래프팅하여 제조된다. 전형적으로, 말레산 무수물은 생성된 말레산 무수물 관능화 폴리올레핀이 1wt. % 내지 6wt. % 또는 약 1wt. % 내지 6wt. %의 말레산 무수물을 포함하도록 그래프팅될 수 있다. 일부 예에서, 생성된 말레산 무수물 관능화 폴리올레핀은 0.5wt. % 내지 2wt. % 또는 약 0.5wt. % 내지 약 2wt. %의 말레산 무수물을 포함할 수 있다.
제한되지 않는 추가 예로서, 말레산염화 폴리올레핀은 말레산 무수물 그래프팅된 폴리에틸렌 공중합체를 포함할 수 있다. 추가 예에서, 상용화제는 말레산 무수물 그래프팅된 폴리알파올레핀을 포함할 수 있다. 본 개시내용에 유용한 말레산 무수물 그래프팅된 폴리올레핀은 말레산 무수물 그래프팅된 에틸렌-프로필렌, 말레산 무수물 그래프팅된 에틸렌-프로필렌-디엔 삼원공중합체(MAH-g-EPDM), 말레산 무수물 그래프팅된 에틸렌-옥텐 공중합체(MAH-g-POE), 말레산 무수물 그래프팅된 에틸렌-부텐 공중합체(MAH-g-EBR), 말레산 무수물 그래프팅된 에틸렌-아크릴 에스테르 공중합체(MAH-g-EAE) 또는 이들의 일부 조합을 포함할 수 있다. 특정 예에서, 말레산염화 폴리올레핀은 230℃ 및 10킬로그램(kg)에서 ASTM D1238 및 ISO 1133에 따라 테스트할 때 유량이 22그램/10분(g/10분)인 말레산염화 에틸렌 프로필렌 공중합체를 포함할 수 있다. 특정 예에서, 관능화 폴리올레핀은 에틸렌 글리시딜 메타크릴레이트 공중합체를 포함할 수 있다.
수소화 탄화수소 수지는 일반적으로 탄소와 수소의 화합물, 특히 불포화 C5 내지 C9 단량체를 포함하는 화합물을 지칭할 수 있다. 본원에 사용된 수소화 탄화수소는 지방족(C5), 방향족(C9), 디사이클로펜타디엔(DCPD) 기반 저분자량 비정질 중합체도 지칭할 수 있다. 이러한 맥락에서 작은 수분자량은 최대 5,000그램/mol(g/mol)의 분자량 Mn으로 특징화될 수 있다. C5 지방족 수지는 일반적으로 탄소가 5개인 단량체를 가진 중합체를 말하며, C9 방향족 수소화 탄화수소는 일반적으로 탄소가 9개인 방향족 단량체의 중합체를 말한다. 단량체의 비제한적인 예에는 사이클로펜텐, 사이클로펜타디엔, 사이클로헥센, 사이클로헥사디엔, 메틸 사이클로펜타디엔 등과 같은 사이클릭 올레핀 및 디올레핀; 및 디사이클로펜타디엔, 메틸사이클로펜타디엔 이량체 등과 같은 사이클릭 디올레핀이 포함된다. 상기 수지는 추가로 부분적으로 또는 완전히 수소화될 수 있다.
특정 측면에서, 수소화 탄화수소는 다음 구조를 갖는 지환족 포화 탄화수소 수지를 포함할 수 있다:
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전술한 구조 단위를 갖는 지환족 포화 탄화수소 수지는 중합도 n이 2 내지 8일 수 있다. 이러한 수지는, 예를 들어, GPC 방법으로 측정한 결과 수 평균 분자량이 약 1150g/mol인 Arakawa Chemical Industries의 상표명 Arkon™으로 입수 가능하다. 수소화 탄화수소의 연화점은 ASTM E28-67에 따라 측정할 때 약 70℃ 내지 150℃일 수 있다. 구체적인 예로서, 개시된 수소화 탄화수소는 수 평균 분자량 Mn이 1150g/mol(GPC 방법에 따름)이고 ASTM E-28에 따라 테스트할 때 연화점이 125℃이며 ASTM D-3236에 따라 테스트할 때 용융 점도가 180℃에서 2300밀리파스칼·초 mPa·s인, Arkon™ P-125로 입수 가능한 지환족 포화 탄화수소 수지를 포함할 수 있다.
엘라스토머 개질된 그래프트 공중합체는 스티렌-고무 공중합체를 포함할 수 있다. 스티렌 고무 공중합체는 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS), 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌(SEBS), 스티렌 에틸렌 프로필렌 스티렌(SEPS), ABS(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌), 아크릴로니트릴-에틸렌-프로필렌-디엔-스티렌(AES), 스티렌-이소프렌-스티렌(SIS), 메틸 메타크릴레이트-부타디엔-스티렌(MBS) 및 스티렌-아크릴로니트릴(SAN)을 포함할 수 있다. 예시적인 SEBS 충격 보강제는 ISO-1133에 따라 테스트할 때 용융 흐름 지수(melt flow index)가 230℃/5kg에서 3g/10분보다 큰 고유동 SEBS이다.
위에서 언급한 바와 같이, 특정 실시예에서 본원에 개시된 수지 복합재는 0.01wt. % 내지 12wt. % 또는 약 0.1wt. % 내지 약 10wt. %의 상용화제 패키지를 포함한다. 다른 예에서, 수지 복합재는 0.1wt. % 내지 12wt. %의 상용화제 패키지 또는 0.1wt. % 내지 10wt. %의 상용화제 패키지를 포함하고, 수지 복합재는 약 0.1wt. % 내지 약 8wt. %의 상용화제 패키지, 또는 약 2wt. % 내지 약 12wt. %의 상용화제 패키지, 또는 약 3wt. % 내지 약 10wt. %의 상용화제 패키지, 또는 약 2wt. % 내지 약 10wt. %의 상용화제 패키지, 또는 약 2wt. % 내지 약 8wt. %의 상용화제 패키지를 포함한다.
무기 충전제
본 조성물은 무기 충전제 또는 강화제를 포함할 수 있다. 충전제의 특정 조성은, 존재하는 경우, 충전제가 열가소성 조성물의 나머지 성분과 화학적으로 상용성이라면 다양할 수 있다.
적합한 무기 충전제는 금속 규산염 및 실리카 분말; 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg) 또는 티타늄(Ti)의 붕소 함유 산화물; 무수 또는 수화 황산칼슘; 규회석(wollastonite); 속이 빈 및/또는 속이 꽉 찬 유리구; 고령토(kaolin); 단결정 금속 또는 무기 섬유 또는 "휘스커(whisker)"; 유리 섬유(편평한 유리 섬유를 포함한 연속 섬유 및 절단 섬유 포함); 몰리브덴(Mo) 또는 아연(Zn)의 황화물; 바륨 화합물; 금속 및 금속 산화물; 플레이크형 충전제; 섬유질 충전제; 섬유를 형성할 수 있는 유기 중합체(예를 들어, 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리페닐렌 설파이드(PPS))로 형성된 유기 섬유 충전제를 강화하는 무기 단섬유; 및 운모, 점토, 장석(feldspar), 연진(flue dust), 필라이트(fillite), 석영, 규암(quartzite), 펄라이트(perlite), 트리폴리(tripoli), 규조토(diatomaceous earth), 카본 블랙 등과 같은 충전제 및 강화제, 또는 전술한 충전제 또는 강화제 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 일부 측면에서, 충전제(들)는 점토, 산화티타늄, 석면 섬유(asbestos fiber), 규산염 및 실리카 분말, 붕소 분말, 탄산칼슘, 활석, 고령토, 황화물, 바륨 화합물, 금속 및 금속 산화물, 규회석, 유리구, 유리 섬유, 플레이크형 충전제, 섬유 충전제, 천연 충전제 및 강화제, 및 강화 유기 섬유 충전제를 포함할 수 있는 무기 물질을 포함할 수 있다. 특정 측면에서, 복합재는 유리 섬유 충전제를 포함할 수 있다. 또 다른 측면에서, 복합재에는 유리 충전제가 없거나 실질적으로 없을 수 있다. 한 측면에서, 조성물은 유리 섬유, 유리 플레이크, 활석, 점토, 운모, 규회석, 이산화티타늄 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 무기 충전제를 포함한다.
또 다른 측면에서, 무기 충전제는 유리 섬유를 포함하며, 유리 섬유의 단면은 둥글거나 편평할 수 있다. 다른 측면에서, 유리 섬유는, 예를 들어, Jushi 평면 유리 섬유, CSG3PA820일 수 있다. 더 추가적인 측면에서, 유리 비드의 단면은 둥글거나 편평하다. 추가 측면에서, 유리 섬유 성분에 포함된 유리 섬유는 E-유리, S-유리, AR-유리, T-유리, D-유리 및 R-유리로부터 선택된다. 또 다른 측면에서, 유리 섬유는 E-유리, S-유리 및 이들의 조합으로부터 선택된다. 또 다른 측면에서, 유리 섬유는 하나 이상의 S-유리 물질이다. 고강도 유리는 E-유리에 비해 산화규소, 산화알루미늄 및 산화마그네슘 함량이 현저히 높다. S-2 유리는 E-유리보다 약 40-70% 더 강하다. 유리 섬유는 표준 공정, 예를 들어, 스팀 또는 에어 블로잉(air blowing), 화염 블로잉(flame blowing) 및 기계적 당김(mechanical pulling)으로 만들 수 있다. 본 개시내용의 열가소성 조성물을 위한 예시적인 유리 섬유는 기계적 당김에 의해 제조될 수 있다.
유리 섬유는 사이징(sizing)되거나 사이징되지 않을 수 있다. 사이징된 유리 섬유는 중합체성 베이스 수지와의 상용성을 위해 선택된 사이징 조성물로 표면이 코팅된다. 사이징 조성물은 섬유 스트랜드 상의 중합체성 베이스 수지가 함침(wet-out)되고 완전히 젖도록(wet-through)하며 열가소성 조성물에서 원하는 물리적 특성을 달성하는 데 도움을 준다. 다양한 추가 측면에서, 유리 섬유는 코팅제로 사이징된다. 추가 측면에서, 코팅제는 유리 섬유의 중량을 기준으로 0.1wt. % 내지 5wt. % 또는 약 0.1wt. % 내지 약 5wt. %의 양으로 존재한다. 또 다른 추가 측면에서, 코팅제는 유리 섬유의 중량을 기준으로 약 0.1wt. % 내지 약 2wt. %의 양으로 존재한다.
유리 섬유를 제조함에 있어서, 다수의 필라멘트를 동시에 형성하고, 코팅제로 사이징한 후 소위 스트랜드로 묶을 수 있다. 대안적으로, 스트랜드 자체는 먼저 필라멘트로 형성된 다음 사이징될 수 있다. 사용되는 사이징의 양은 일반적으로 유리 필라멘트를 연속 스트랜드로 결합하기에 충분한 양이며 유리 섬유의 중량을 기준으로 0.1wt. % 내지 5wt. % 또는 약 0.1 내지 약 5wt. %, 0.1wt. % 내지 2wt. % 또는 약 0.1 내지 2wt. % 범위이다. 일반적으로, 이는 유리 필라멘트의 중량을 기준으로 1.0wt. % 또는 약 1.0wt. %일 수 있다.
추가 측면에서, 유리 섬유는 연속적이거나 절단될 수 있다. 또 다른 측면에서, 유리 섬유는 연속적이다. 또 다른 측면에서, 유리 섬유는 절단된다. 절단된 스트랜드 형태의 유리 섬유는 길이가 0.3밀리미터(mm) 내지 10센티미터(cm) 또는 약 0.3mm 내지 약 10cm일 수 있고, 구체적으로 0.5밀리미터(mm) 내지 5cm 또는 약 0.5mm 내지 약 5cm일 수 있으며, 더 구체적으로는 1mm 내지 2.5cm 또는 약 1.0mm 내지 약 2.5cm일 수 있다. 다양한 추가 측면에서, 유리 섬유는 길이가 0.2mm 내지 20mm 또는 약 0.2mm 내지 약 20mm이다. 또 다른 측면에서, 유리 섬유는 길이가 0.2mm 내지 10mm 또는 약 0.2mm 내지 약 10mm이다. 더 추가적인 측면에서, 유리 섬유는 길이가 0.7mm 내지 7mm 또는 약 0.7mm 내지 약 7mm이다. 열가소성 수지에 유리 섬유가 보강되어 복합재 형태가 되는 당업계에서는 일반적으로 길이가 0.4mm 또는 약 0.4mm인 섬유를 장섬유(long fiber)라 지칭하고, 그보다 짧은 섬유를 단섬유(short fiber)라 지칭한다. 또 다른 측면에서, 유리 섬유는 길이가 1mm 이상일 수 있다. 또 다른 측면에서, 유리 섬유는 길이가 2mm 이상일 수 있다.
다양한 추가 측면에서, 유리 섬유의 단면은 둥글거나(또는 원형), 편평하거나 불규칙하다. 따라서, 둥글지 않은 섬유 단면을 사용할 수 있다. 또 다른 측면에서, 유리 섬유의 단면은 원형이다. 또 다른 측면에서, 유리 섬유의 지름은 1마이크로미터(마이크론, μm) 내지 15μm 또는 약 1μm 내지 약 15μm이다. 더 추가적인 측면에서, 유리 섬유의 지름은 4μm 내지 10μm 또는 약 4μm 내지 약 10μm이다. 또 다른 측면에서, 유리 섬유의 지름은 1μm 내지 10μm 또는 약 1 내지 약 10μm이다. 또 다른 측면에서, 유리 섬유의 지름은 7μm 내지 10μm 또는 약 7μm 내지 약 10μm이다.
상술한 바와 같이, 단면이 편평한 유리 섬유가 사용될 수 있다. 편평한 유리 섬유는 편평한 단면에 대한 종횡비가 2 내지 5 또는 약 2 내지 약 5일 수 있다. 예를 들어, 편평한 단면 유리는 평탄비(flat ratio)가 4:1일 수 있다.
일부 측면에서, 유리 섬유 성분은 0wt. % 초과 내지 60wt. % 또는 0wt. % 초과 내지 약 60wt. %의 양으로 존재한다. 추가 측면에서, 유리 섬유 성분은 10wt. % 내지 60wt. % 또는 약 10wt. % 내지 약 60wt. %, 또는 20wt. % 내지 60wt. % 또는 약 20wt. % 내지 약 60wt. %, 또는 20wt. % 내지 50wt. %, 또는 약 20wt. % 내지 약 50wt. %, 또는 20wt. % 내지 40wt. % 또는 약 20wt. % 내지 약 40wt. %의 양으로 존재한다.
무기 충전제는 중합체 조성물에 충전제의 약 2wt. % 내지 50wt. %, 약 5wt. % 내지 약 45wt. %, 약 20wt. % 내지 약 50wt. %, 또는 약 15wt. % 내지 약 45wt. %, 10wt. % 내지 약 50wt. % 범위의 양으로 존재할 수 있다. 한 측면에서, 본 조성물은 약 10wt. % 내지 50wt. %의 유리 섬유를 포함한다.
첨가제
본 조성물은 이러한 유형의 중합체 조성물에 일반적으로 혼입되는 다양한 첨가제를 포함할 수 있으며, 단 첨가제(들)는 열가소성 조성물의 원하는 특성(예를 들어, 우수한 상용성)에 크게 악영향을 미치지 않도록 선택되어야 한다. 이러한 첨가제는 조성물을 형성하기 위한 성분을 혼합하는 동안 적절한 시간에 혼합될 수 있다. 수지 조성물 중 전체 첨가제의 총량은, 예를 들어, 조성물의 총 중량을 기준으로 각각 0.001 내지 12wt. %일 수 있다. 적합한 첨가제에는 자외선 작용제, 자외선 안정제, 열 안정제, 대전방지제(antistatic agent), 항미생물제, 적하방지제(anti-drip agent), 방사선 안정제, 안료, 염료, 섬유, 충전제, 가소제(plasticizer), 난연제(flame retardant), 항산화제(antioxidant), 윤활제(lubricant), 목재, 유리 및 금속, 및 이들의 조합이 포함될 수 있다.
특정 측면에 따르면, 중합체 조성물은 높은 수준의 충전제(예를 들어, 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로 30wt. % 초과의 충전제)를 사용하여도 기계적 성능 및 유전 강도를 유지할 수 있다.
본원에 개시된 복합재는 하나 이상의 추가적인 충전제를 포함할 수 있다. 충전제는 추가적인 충격 강도를 부여하고/거나 중합체 조성물의 최종 선택된 특징에 기초할 수 있는 추가적인 특징을 제공하도록 선택될 수 있다. 특정 측면에서, 복합재는 유리 섬유 충전제를 포함할 수 있다. 또 다른 측면에서, 복합재에는 유리 충전제가 없거나 실질적으로 없을 수 있다.
추가적인 적절한 충전제 또는 강화제는, 예를 들어, 운모, 점토, 장석, 석영, 규암, 펄라이트, 트리폴리, 규조토, 규산알루미늄(멀라이트(mullite)), 합성 규산칼슘, 용융 실리카, 훈증 실리카, 모래, 질화붕소 분말, 규산붕소 분말, 황산칼슘, 탄산칼슘(예컨대 백악(chalk), 석회암(limestone), 대리석 및 합성 침강 탄산칼슘) 활석(섬유상, 모듈형, 침상 및 층상 활석 포함), 규회석, 속이 빈 및/또는 속이 꽉 찬 유리구, 규산염구(silicate sphere), 세노스피어(cenosphere), 알루미노실리케이트 또는 (아르모스피어(armosphere)), 고령토, 탄화규소 휘스커, 알루미나, 탄화붕소, 철, 니켈 또는 구리, 연속 및 절단 탄소 섬유 또는 유리 섬유, 황화몰리브덴, 황화아연, 티탄산바륨, 아철산바륨(barium ferrite), 황산바륨, 중정석(heavy spar), 이산화티타늄, 산화알루미늄, 산화마그네슘, 미립자 또는 섬유상 알루미늄, 청동, 아연, 구리 또는 니켈, 유리 플레이크, 플레이크형 탄화규소, 플레이크형 이붕소화알루미늄, 플레이크형 알루미늄, 강철 플레이크, 천연 충전제, 예컨대 목분, 섬유질 셀룰로오스, 면, 사이잘(sisal), 황마(jute), 전분, 리그닌(lignin), 땅콩 껍질 또는 쌀알 껍질, 강화 유기 섬유질 충전제. 예컨대 폴리(에테르 케톤), 폴리이미드, 폴리벤족사졸, 폴리(페닐렌 설파이드), 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 방향족 폴리아미드, 방향족 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리테트라플루오로에틸렌 및 폴리(비닐 알코올), 및 전술한 충전제 또는 강화제 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. 충전제 및 강화제는, 예를 들어, 실란으로 코팅되거나 표면 처리되어 중합체 매트릭스와의 접착성 및 분산성을 향상시킬 수 있다. 충전제는 일반적으로 전체 조성물 100중량부를 기준으로 1 내지 200중량부의 양으로 사용될 수 있다.
첨가제 조성물은 유동 조절제, 강화제, 항산화제, 열 안정제, 광 안정제, 자외선 안정제, 자외선 흡수 첨가제, 가소제, 윤활제, 이형제(mold release agent), 대전방지제, 김서림 방지제(anti-fog agent), 항균제, 쇄 연장제(chain extender), 착색제(colorant), 탈형제(de-molding agent), 유동 촉진제(flow promoter), 유동 조절제, 표면 효과 첨가제, 방사선 안정제, 난연제, 적하방지제 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
열 안정제 첨가제에는 오가노포스파이트(예를 들어, 트리페닐 포스파이트, 트리스-(2,6-디메틸페닐)포스파이트, 트리스-(혼합된 모노- 및 디-노닐페닐)포스파이트 등), 포스포네이트(예를 들어, 디메틸벤젠 포스포네이트 등), 포스페이트(예를 들어, 트리메틸 포스페이트 등) 또는 전술한 열 안정제 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. 열 안정제는 IRGAPHOS™ 168로 입수 가능한 트리스(2,4-디-t-부틸페닐) 포스페이트일 수 있다. 열 안정제는 일반적으로 조성물 중 중합체의 총 중량을 기준으로 0.01 내지 5wt. %의 양으로 사용된다.
가소제, 윤활제 및 이형제 사이에는 상당한 중복성이 존재하며, 이는 예를 들어, 글리세롤 트리스테아레이트(GTS), 프탈산 에스테르(예를 들어, 옥틸-4,5-에폭시-헥사하이드로프탈레이트), 트리스-(옥톡시카보닐에틸) 이소시아누레이트, 트리스테아린, 이관능성 또는 다관능성 방향족 포스페이트(예를 들어, 레조르시놀 테트라페닐 디포스페이트(RDP), 하이드로퀴논의 비스(디페닐) 포스페이트 및 비스페놀 A의 비스(디페닐) 포스페이트); 폴리-알파-올레핀; 에폭시화 대두유; 실리콘 오일(예를 들어, 폴리(디메틸 디페닐 실록산))을 포함하는 실리콘; 에스테르, 예를 들어, 지방산 에스테르(예를 들어, 알킬 스테아릴 에스테르, 예컨대 메틸 스테아레이트, 스테아릴 스테아레이트 등), 왁스(예를 들어, 밀랍, 몬탄 왁스(montan wax), 파라핀 왁스(paraffin wax) 등) 또는 전술한 가소제, 윤활제 및 이형제 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. 이는 일반적으로 조성물 중 중합체의 총 중량을 기준으로 0.01 내지 5wt. %의 양으로 사용된다.
광 안정제, 특히 UV 안정제로도 지칭되는 자외선(UV) 흡수 첨가제에는 하이드록시벤조페논(예를 들어, 2-하이드록시-4-n-옥톡시 벤조페논), 하이드록시벤조트리아진, 시아노아크릴레이트, 옥사닐라이드, 벤족사지논(예를 들어, 2,2'-(1,4-페닐렌)비스(4H-3,1-벤족사진-4-온, Cytec Industries Inc.(Woodland, NJ)가 상표명 CYASORB™ UV-3638로 시판), 아릴 살리실레이트, 하이드록시벤조트리아졸(예를 들어, 2-(2-하이드록시-5-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2-하이드록시-5-tert-옥틸페닐)벤조트리아졸 및 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-페놀(Cytec Industries Inc.(Woodland, NJ)이 상표명 CYASORB™ 5411로 시판) 또는 전술한 광 안정제 중 적어도 하나를 포함하는 조합이 포함된다. UV 안정제는 조성물 중 중합체의 총 중량을 기준으로 0.01 내지 1wt. %, 구체적으로 0.1 내지 0.5wt. %, 더 구체적으로는 0.15 내지 0.4wt. %의 양으로 존재할 수 있다.
항산화제 첨가제에는 트리스(노닐 페닐)포스파이트, 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트, 비스(2,4-디-t-부틸페닐)펜타에리트리톨 디포스파이트, 디스테아릴 펜타에리트리톨 디포스파이트와 같은 오가노포스파이트; 알킬화 모노페놀 또는 폴리페놀; 폴리페놀과 디엔의 알킬화 반응 생성물, 예컨대 테트라키스[메틸렌(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시하이드로신나메이트)] 메탄; 파라-크레졸 또는 디사이클로펜타디엔의 부틸화 반응 생성물; 알킬화 하이드로퀴논; 하이드록실화 티오디페닐 에테르; 알킬리덴-비스페놀; 벤질 화합물; 베타-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)-프로피온산과 1가 또는 다가 알코올의 에스테르; 베타-(5-tert-부틸-4-하이드록시-3-메틸페닐)-프로피온산과 1가 또는 다가 알코올의 에스테르; 디스테아릴티오프로피오네이트, 디라우릴티오프로피오네이트, 디트리데실티오디프로피오네이트, 옥타데실-3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, 펜타에리트리틸-테트라키스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트와 같은, 티오알킬 또는 티오아릴 화합물의 에스테르; 베타-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)-프로피온산의 아미드, 또는 전술한 항산화제 중 적어도 하나를 포함하는 조합이 포함된다. 항산화제는 임의의 충전제를 제외한 전체 조성물 100중량부를 기준으로 0.01 내지 0.1중량부의 양으로 사용된다.
유용한 난연제는 인, 브롬 및/또는 염소를 포함하는 유기 화합물을 포함한다. 비브롬화 및 비염소화 인 함유 난연제는 규제상의 이유로 특정 용도, 예를 들어, 유기 포스페이트 및 인-질소 결합을 함유한 유기 화합물에서 바람직할 수 있다.
무기 난연제, 예를 들어, C1-16 알킬 설포네이트 염의 염, 예컨대 칼륨 퍼플루오로부탄 설포네이트(리마르(Rimar) 염), 칼륨 퍼플루오로옥탄 설포네이트, 테트라에틸암모늄 퍼플루오로헥산 설포네이트 및 칼륨 디페닐설폰 설포네이트; Na2CO3, K2CO3, MgCO3, CaCO3 및 BaCO3와 같은 염, 또는 Li3AlF6, BaSiF6, KBF4, K3AlF6, KAlF4, K2SiF6 및/또는 Na3AlF6와 같은 플루오로-음이온 착물도 사용될 수 있다. 존재하는 경우, 무기 난연제 염은 임의의 충전제를 제외한 전체 조성물 100중량부를 기준으로 0.01 내지 10중량부, 더 구체적으로는 0.02 내지 1중량부의 양으로 존재한다.
적하방지제, 예를 들어, 피브릴 형성 또는 비-피브릴 형성 플루오로중합체, 예컨대 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)도 조성물에 사용될 수 있다. 적하방지제는 강성 공중합체, 예를 들어, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체(SAN)로 캡슐화될 수 있다. SAN으로 캡슐화된 PTFE는 TSAN으로 알려져 있다. TSAN은 캡슐화된 플루오로중합체의 총 중량을 기준으로 50wt%의 PTFE와 50wt%의 SAN을 포함한다. SAN은, 예를 들어, 공중합체의 총 중량을 기준으로 75wt%의 스티렌과 25wt%의 아크릴로니트릴을 포함할 수 있다. 적하방지제는 임의의 충전제를 제외한 전체 조성물 100중량부를 기준으로 0.1 내지 10중량부의 양으로 사용될 수 있다.
수지 조성물은 당업자에게 공지된 기술에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 압출 및 혼합 기술을 이용하여 수지 조성물의 성분을 조합할 수 있다.
본 발명의 수지 조성물은 제형에 바람직한 임의의 추가적인 첨가제와 물질의 긴밀한 혼합을 포함하는 다양한 방법에 의해 전술한 성분과 혼합될 수 있다. 상업용 중합체 가공 시설에서는 용융 혼합 장비를 이용할 수 있기 때문에 일반적으로 용융 가공 방법이 선호된다. 이러한 용융 가공 방법에 사용되는 장비의 예시에는 동회전(co-rotating) 및 역회전(counter-rotating) 압출기, 단축 압출기, 공동 혼련기(co-kneader), 디스크 팩 프로세서(disc-pack processor) 및 기타 다양한 유형의 압출 장비가 포함된다. 본 공정에서 용융물의 온도는 수지의 과도한 분해를 피하기 위해 최소화되는 것이 바람직하다. 용융된 수지 조성물에서 용융 온도를 약 230℃에서 약 350℃ 사이로 유지하는 것이 종종 바람직하지만, 가공 장비에서 수지의 체류 시간이 짧게 유지된다면 더 높은 온도가 사용될 수 있다. 일부 측면에서, 용융 가공된 조성물은 다이의 작은 출구 구멍을 통해 압출기와 같은 가공 장비에서 배출된다. 생성된 용융 수지 스트랜드는 수조를 통해 통과되어 냉각된다. 냉각된 스트랜드는 포장 및 추가 취급을 위해 작은 펠렛으로 절단될 수 있다.
조성물은 혼련기, 압출기, 혼합기 등을 사용하는 배치 또는 연속 기술을 포함한 다양한 방법에 의해 제조될 수 있다. 예를 들어, 조성물은 이축 압출기를 사용하여 용융 블렌드로서 형성될 수 있다. 일부 측면에서는 성분 중 적어도 일부가 순차적으로 첨가된다. 예를 들어, 폴리(아릴렌 에테르) 성분, 폴리스티렌 성분(들) 및 충격 보강제 성분은 압출기의 공급 스로트(feed throat) 또는 공급 스로트에 인접한 공급 섹션에 첨가될 수 있는 반면, 충전제 성분은 후속 공급 섹션 다운스트림에서 압출기에 첨가될 수 있다. 대안적으로, 성분들의 순차적인 첨가는 다중 압출을 통해 달성될 수 있다. 폴리(아릴렌 에테르) 성분, 폴리스티렌 성분(들) 및 충격 보강제 성분과 같은 선택된 성분을 사전 압출하여 펠릿화된 혼합물을 생성함으로써 조성물을 제조할 수 있다. 그런 다음 2차 압출을 사용하여 사전 압출된 성분을 나머지 성분과 조합할 수 있다. 충전제 성분은 마스터배치의 일부로 첨가하거나 직접 첨가될 수 있다. 압출기는 2엽(two lobe) 또는 3엽(three lobe) 이축 압출기일 수 있다.
한 측면에서, 본 개시내용은, 예를 들어, 본원에 기술된 조성물로부터 적어도 부분적으로 형상화되거나 형성되거나 성형된 플라스틱 부품에 관한 것이다. 또한, 현재 개시된 수지 조성물 형성 방법에 따라 형성된 수지 조성물을 포함하는 플라스틱 부품이 제공된다.
특성 및 물품
다양한 측면에서, 개시된 조성물은 작은 휨, 높은 치수 안정성, 낮은 비중 및 낮은 유전 특성을 나타낼 수 있다. 또한, 본 조성물은 기계적 특성 및 내열성을 희생하지 않고 용이하게 도금될 수 있다.
특정 상용화제 및 충격 보강제와 함께 폴리(페닐렌 설파이드)(PPS)와 폴리(페닐렌 에테르)(PPO)의 블렌드 조성물을 포함하는 개시된 조성물은 개선된 치수 안정성(작은 휨), 성형 부품의 우수한 물리적 외관, 더 낮은 유전 상수, 및 순수 PPS 조성물 또는 PPO 및 상용화제가 없는 PPS 조성물에 비해 더 낮은 밀도를 갖는다. 개시된 조성물은 기존 PPS의 내열성 및 충격 성능을 희생하지 않고 전술한 특성을 달성한다. 개시된 조성물은 개선된 화학적 에칭을 나타내어 기존 PPS와 비교할 때 화학적으로 도금된 금속층의 향상된 접착력을 제공하므로 도금 공정(예를 들어, 전해 및 무전해 도금)에 특히 바람직하다. 따라서, 개시된 조성물 및 그로부터 형성된 물품은 특히 5G 기지국용 플라스틱 안테나 바이폴에 대해 납땜성, 안정적인 치수 및 유전 특성이 필요한 전자 응용 분야에 사용되는 금속 또는 세라믹의 대체물로서 유용할 수 있다.
본원에서 제공되는 바와 같이, 매트릭스 PPS와 분산된 PPO를 포함하는 개시된 2상 시스템은 PPS에 필적하는 기계적 특성을 유지하면서 최대 265℃의 높은 열 안정성을 나타낼 수 있다. 또한, 이러한 조성물은 도금된 금속층의 향상된 접착력과 감소된 중량 및 유전 특성을 달성할 수 있으며, 이는 분산된 PPO에 의한 것일 수 있다.
특정 측면에서, 개시된 복합재는 양호한 도금성 또는 바람직한 도금 성능 특성을 나타낼 수 있다. 본 조성물을 포함하는 성형 물품 또는 플라크는 ASTM D3359 크로스 해치 접착 테스트에 따라 테스트할 때 적어도 5B의 도금 접착력을 나타낼 수 있다. 추가 측면에서, 이러한 도금 성능은 PPO 및/또는 상용화제 패키지가 없는 실질적으로 유사한 기준 PPS 조성물의 성능보다 개선된다. 본 개시내용의 조성물은 다른 기계적 특성(예를 들어, 인장 탄성률 및 충격 성능 등) 및 열적 특성(예를 들어, 열 변형 온도 등)을 희생하지 않고 이러한 도금성을 달성한다. 본원에 개시된 도금성 성능을 위해, 본 개시내용의 조성물은 적어도 20wt. %의 PPO를 포함할 수 있다.
개시된 조성물은 높은 내열성, 높은 유동성(flowability) 및 개선된 연성(ductility)을 추가로 나타낸다. 본 조성물은 ISO 75에 따라 테스트할 때 0.45메가파스칼(MPa)에서 270℃ 초과 또는 1.8MPa에서 250℃ 초과의 열 변형 온도를 특징으로 하는 높은 내열성을 나타낼 수 있다. 본 조성물은 저하된 비중을 나타낼 수 있는데, 즉 ISO-1183에 따라 테스트할 때 1.7g/㎤ 미만이다. 또한, 본 조성물은 ISO 180에 따라 테스트할 때 샤르피 충격 강도가 6.5KJ/㎡ 초과, 7KJ/㎡ 초과인 것을 특징으로 할 수 있는 개선된 연성을 나타낼 수 있다.
다양한 측면에서, 본 개시내용은 본원의 조성물을 포함하는 물품에 관한 것이다. 본 조성물은 사출 성형, 압출, 회전 성형, 블로우 성형 및 열성형과 같은 다양한 수단에 의해 유용한 형상의 물품으로 성형되어 물품을 형성할 수 있다. 본 조성물은 양호한 유동성, 양호한 충격 강도 및 양호한 유전 강도의 물질이 필요한 물품의 제조에 유용할 수 있다. 본 조성물은 전기 전도성 물질에도 유용할 수 있다.
다양한 측면에서, 본 발명은 기지국용 플라스틱 안테나 다이폴의 제조에 유용한 복합재를 제공한다. 본원에 언급된 바와 같이, 이러한 안테나 다이폴은 일반적으로 알루미늄으로 구성된다. 본원에 개시된 조성물의 특성을 고려할 때, 이러한 물질은 알루미늄(또는 다른 금속) 기반 기지국 안테나 다이폴에 대한 바람직한 대체물을 제공할 수 있다. 개시된 물질은 무엇보다도 약 10GHz 내지 120GHz의 주파수에서 유전 손실 계수(dissipation factor) Df와 같은 기존 PPS의 유전 특성을 유지한다. 또한, 유전 특성의 온도 의존성은 기존 PPS 조성물의 온도 의존성과 일반적으로 일치하는 것으로 관찰되었다. 개시된 조성물은 5G 기지국용 위상 천이기(phase shifter)용 유전판(dielectric plate)으로 유용할 수 있다.
본원에 개시된 조성물의 유리한 특징은 이를 다양한 용도에 적합하게 만든다.
제조 방법
본 개시내용의 측면은 추가로 열가소성 조성물을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본원에 기술된 하나의 또는 임의의 전술한 성분은 먼저 서로 건식 블렌딩되거나, 전술한 성분의 임의의 조합과 건식 블렌딩된 후 하나의 또는 다수의 공급기로부터 압출기로 공급되거나, 하나의 또는 다수의 공급기로부터 압출기로 별도로 공급될 수 있다. 또한, 본 개시내용에 사용된 충전제는 먼저 마스터배치로 가공된 후 압출기에 공급될 수 있다. 본 성분은 스로트 호퍼(throat hopper) 또는 임의의 사이드 공급기(side feeder)로부터 압출기로 공급될 수 있다.
본 개시내용에 사용된 압출기에는 단축, 다축, 교합형(intermeshing) 동방향 회전 또는 역회전 스크류, 비교합형 동방향 회전 또는 역회전 스크류, 왕복동식(reciprocating) 스크류, 핀이 있는 스크류, 스크린이 있는 스크류, 핀이 있는 배럴, 롤, 램, 나선형 로터(helical rotor), 공동 반죽기, 디스크 팩 프로세서, 다양한 기타 유형의 압출 장비 또는 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합이 있을 수 있다.
또한, 성분은 함께 혼합된 후 용융 블렌딩되어 열가소성 조성물을 형성할 수 있다. 성분의 용융 혼합에는 전단력, 신장력, 압축력, 초음파 에너지, 전자기 에너지, 열 에너지 또는 전술한 힘 또는 에너지 형태 중 적어도 하나를 포함하는 조합이 사용된다. 배합 중 압출기의 배럴 온도는 수지가 반결정성 유기 중합체인 경우 중합체의 적어도 일부가 대략 용융 온도 이상의 온도에 도달하는 온도이거나 수지가 비정질 수지인 경우 유동점(예를 들어, 유리전이온도)인 온도로 설정될 수 있다.
전술한 성분을 포함하는 혼합물은 원한다면 다수의 블렌딩 및 형성 단계를 거칠 수 있다. 예를 들어, 열가소성 조성물은 먼저 압출되어 펠렛으로 형성될 수 있다. 그런 다음 펠렛은 임의의 원하는 형상이나 제품으로 성형될 수 있는 성형 기계에 공급될 수 있다. 대안적으로, 단일 용융 블렌더로부터 나오는 열가소성 조성물은 시트 또는 스트랜드로 형성될 수 있고 어닐링, 일축 또는 이축 배향과 같은 압출 후 공정을 거칠 수 있다.
본 공정에서 용융물의 온도는 일부 측면에서 성분의 과도한 열 분해를 방지하기 위해 가능한 한 낮게 유지될 수 있다. 특정 측면에서, 용융 온도는 약 230℃에서 약 350℃ 사이로 유지되지만, 가공 장비 내 수지의 체류 시간이 비교적 짧게 유지된다면 더 높은 온도가 사용될 수도 있다. 일부 측면에서, 용융 가공된 조성물은 다이의 작은 출구 구멍을 통해 압출기와 같은 가공 장비에서 배출된다. 생성된 용융 수지 스트랜드는 수조를 통해 통과되어 냉각될 수 있다. 냉각된 스트랜드는 포장 및 추가 취급을 위해 펠렛으로 절단될 수 있다.
방법은 원하는 두께의 플라크를 제공하기 위해 복합재를 가공하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 플라크는 압출, 사출 성형, 압축 성형 또는 사출 압축 성형될 수 있으며, 두께는 약 0.5mm에서 6mm 사이일 수 있다. 적층, 공압출, 열성형 또는 열간 압착을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다른 공정도 열가소성 박막에 적용될 수 있다. 이러한 측면에서, 다른 물질의 추가 층(예를 들어, 다른 열가소성 중합체층, 금속층 등)이 복합재와 조합될 수 있다.
본 개시내용의 요소들의 다양한 조합, 예를 들어, 동일한 독립항을 인용하는 종속항으로부터의 요소의 조합이 본 개시내용에 포함된다.
정의
또한, 본원에 사용되는 용어는 단지 특정 측면을 기술하기 위한 것이며 제한하려는 의도가 아니라는 것을 이해해야 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 "포함하는"은 "~ 로 이루어지는" 및 "~로 본질적으로 이루어지는" 실시양태를 포함할 수 있다. 다르게 정의되지 않는 한, 본원에서 사용되는 모든 기술 및 과학 용어는 당업계의 숙련자가 일반적으로 이해하는 것과 동일한 의미이다. 본 명세서 및 다음 청구범위에서는 본원에 정의된 다수의 용어가 언급될 것이다.
본 명세서 및 첨부된 청구범위에 사용되는 단수형 "a", "an" 및 "the"는 문맥상 명백하게 달리 지시하지 않는 한 복수형을 포함한다. 따라서, 예를 들어, "열가소성 중합체 성분"에 대한 언급은 2개 이상의 열가소성 중합체 성분의 혼합물을 포함한다. 본원에서 사용되는 용어 "조합"은 블렌드, 혼합물, 합금, 반응 생성물 등을 포함한다.
본원에서 범위는 하나의 값(제1 값) 내지 다른 값(제2 값)으로 표현될 수 있다. 이러한 범위가 표현되는 경우, 해당 범위는 일부 측면에서 제1 값과 제2 값 중 하나 또는 둘 다를 포함한다. 마찬가지로, 선행사 '약'을 사용하여 값을 근사치로 표현하는 경우, 특정 값이 또 다른 측면을 형성하는 것으로 이해된다. 각 범위의 끝점은 다른 끝점과 관련하여, 그리고 다른 끝점과 독립적으로 중요한 것으로 추가로 이해된다. 또한, 본원에는 다수의 값이 개시되고, 각각의 값은 해당 값 자체에 더하여 "약" 특정 값으로서 본원에 개시된다는 것도 이해된다. 예를 들어, 값 "10"이 개시되면 "약 10"도 개시된다. 2개의 특정 단위 사이의 각 단위도 개시되는 것으로 이해된다. 예를 들어, 10과 15가 개시되면 11, 12, 13 및 14도 개시된다.
본원에서 사용되는 용어 "약" 및 "~ 이거나 약 ~"은 문제의 양 또는 값이 지정된 값일 수 있거나 거의 지정된 값일 수 있거나 지정된 값과 대략 동일할 수 있음을 의미한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 달리 명시되거나 추론되지 않는 한 이는 일반적으로 ±10% 변동을 나타내는 공칭 값으로 이해된다. 이 용어는 유사한 값이 청구범위에 인용된 동등한 결과 또는 효과를 촉진한다는 것을 전달하려는 의도이다. 즉, 양, 크기, 제형, 매개변수 및 기타 양과 특성은 정확하지도 않고 정확할 필요도 없지만 원하는 대로 허용 오차(tolerance), 전환 계수(conversion factor), 반올림(rounding off), 측정 오차(measurement error) 등 및 당업자에게 알려진 기타 인자를 반영하여 대략적일 수 있고/거나 더 크거나 더 작을 수 있음이 이해된다. 일반적으로, 양, 크기, 제형, 매개변수 또는 기타 양이나 특성은 명시적으로 언급하고 있는지에 관계없이 "약" 또는 "대략"이다. 정량적 값 앞에 "약"이 사용된 경우, 달리 구체적으로 언급하지 않는 한 매개변수에는 특정 정량적 값 자체도 포함하는 것으로 이해된다.
본원에서 사용되는 "선택적" 또는 "선택적으로"라는 용어는 이후에 기술되는 사건 또는 상황이 발생할 수 있거나 발생할 수 없으며 해당 기술에는 상기 사건 또는 상황이 발생하는 경우와 발생하지 않는 경우가 포함된다는 것을 의미한다. 예를 들어, "선택적 추가 공정"이라는 문구는 추가 공정이 포함될 수 있거나 포함될 수 없으며 해당 기술에는 추가 공정을 포함하거나 포함하지 않는 방법이 포함되어 있음을 의미한다.
본 개시내용의 조성물을 제조하는데 사용되는 성분뿐만 아니라 본원에 개시된 방법 내에서 사용되는 조성물 자체가 개시된다. 이러한 물질 및 기타 물질은 본원에 개시되어 있으며, 이러한 물질의 조합, 하위세트, 상호작용, 그룹 등이 개시되는 경우, 이러한 화합물의 각각의 다양한 개별적 및 집합적 조합 및 순열에 대한 구체적인 언급이 명시적으로 개시될 수 없지만, 각각은 본원에서 구체적으로 고려되고 기술되는 것으로 이해된다. 예를 들어, 특정 화합물이 개시되고 논의되며 해당 화합물을 포함하는 다수의 분자에 이루어질 수 있는 다수의 변형이 논의되는 경우, 달리 명시되지 않는 한 해당 화합물의 각각의 모든 조합 및 순열 및 가능한 변형이 구체적으로 고려된다. 따라서, 분자 A, B 및 C의 클래스뿐만 아니라 분자 D, E 및 F의 클래스 및 조합 분자의 예가 개시되는 경우, A-D가 개시되면, 각각이 개별적으로 언급되지 않더라도 각각은 개별적으로, 그리고 집합적으로 고려되는 의미 조합 A-E, A-F, B-D, B-E, B-F, C-D, C-E 및 C-F가 개시된 것으로 간주된다. 마찬가지로, 이들의 임의의 하위세트 또는 조합도 개시된다. 따라서, 예를 들어, A-E, B-F 및 C-E의 하위그룹은 개시된 것으로 간주된다. 이 개념은 본 개시내용의 조성물을 제조하고 사용하는 방법의 단계를 포함하지만 이에 제한되지 않는 본 출원의 모든 측면에 적용된다. 따라서, 수행될 수 있는 다양한 추가 단계가 있다면, 이러한 추가 단계 각각은 본 개시내용의 방법의 임의의 특정 측면 또는 측면의 조합으로 수행될 수 있는 것으로 이해된다.
본 명세서 및 종결 부분의 측면에서 조성물 또는 물품 내의 특정 요소 또는 성분의 중량부에 대한 언급은 중량부로 표현되는 조성물 또는 물품 내의 상기 요소 또는 성분과 임의의 다른 요소 또는 성분 사이의 중량 관계를 나타낸다. 따라서, X 성분 2중량부와 Y 성분 5중량부를 포함하는 화합물에서, X 및 Y는 2:5의 중량비로 존재하고, 화합물에 추가 성분이 함유되는지와 관계없이 이러한 비율로 존재한다.
달리 구체적으로 언급하지 않는 한, 성분의 중량%는 성분이 포함된 제형 또는 조성물의 총 중량을 기준으로 한다.
중합체의 구성성분과 관련하여 사용되는 용어 "잔기" 및 "구조 단위"는 명세서 전반에 걸쳐 동의어이다.
본원에서 사용되는 용어 "중량%", "wt%" 및 "wt. %"는 달리 명시되지 않는 한, 조성물의 총 중량을 기준으로 주어진 성분의 중량%를 나타낸다. 즉, 달리 명시하지 않는 한, 모든 wt% 값은 조성물의 총 중량을 기준으로 한다. 개시된 조성물 또는 제형 내의 모든 성분에 대한 wt% 값의 합은 100인 것으로 이해해야 한다.
본원에서 달리 언급되지 않는 한, 모든 테스트 표준은 본원의 출원 당시 유효한 가장 최근의 표준이다.
본원에서 사용되는 용어 "수 평균 분자량" 또는 "Mn"은 상호교환적으로 사용될 수 있고, 샘플 내 모든 중합체 쇄의 통계적 평균 분자량을 지칭하며 다음 식으로 정의된다:
여기서 Mi는 쇄의 분자량이고 Ni는 해당 분자량의 쇄의 수이다. 중합체, 예를 들어, 폴리카보네이트 중합체에 대한 Mn은 분자량 표준, 예를 들어, 폴리카보네이트 표준 또는 폴리스티렌 표준, 바람직하게는 인증되거나 추적 가능한 분자량 표준을 사용하여 당업자에게 잘 알려진 방법으로 결정할 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "중량 평균 분자량" 또는 "Mw"는 상호교환적으로 사용될 수 있으며, 다음 식으로 정의된다:
여기서 Mi는 쇄의 분자량이고 Ni는 해당 분자량의 쇄의 수이다. Mn과 비교하여 Mw는 분자량 평균에 대한 기여도를 결정할 때 주어진 쇄의 분자량을 고려한다. 따라서, 주어진 쇄의 분자량이 클수록 해당 쇄가 Mw에 더 많이 기여한다. 중합체, 예를 들어, 폴리카보네이트 중합체에 대한 Mw는 분자량 표준, 예를 들어, 폴리카보네이트 표준 또는 폴리스티렌 표준, 바람직하게는 인증되거나 추적 가능한 분자량 표준을 사용하여 당업자에게 잘 알려진 방법으로 결정할 수 있다.
본원에서 사용되는 중합도 n은 주어진 중합체 분자 내의 단량체 단위(또는 반복 단위)의 수를 나타낼 수 있다.
본 명세서 및 종결 부분의 청구범위에서 조성물 또는 물품 내의 특정 요소 또는 성분의 중량부에 대한 언급은 중량부로 표현되는 조성물 또는 물품 내의 상기 요소 또는 성분과 임의의 다른 요소 또는 성분 사이의 중량 관계를 나타낸다. 따라서, X 성분 2중량부와 Y 성분 5중량부를 포함하는 화합물에서, X 및 Y는 2:5의 중량비로 존재하고, 화합물에 추가 성분이 함유되는지와 관계없이 이러한 비율로 존재한다.
한 측면에서, "실질적으로 없다"란 약 0.5중량%(wt.%) 미만일 수 있다. 다른 측면에서, 실질적으로 없다는 약 0.1wt. % 미만일 수 있다. 다른 측면에서,실질적으로 없다는 약 0.01wt. % 미만일 수 있다. 또 다른 측면에서, 실질적으로 없다는약 100ppm 미만일 수 있다. 또 다른 측면에서, 실질적으로 없다는 존재하는 경우 검출 가능한 수준 미만의 양을 지칭할 수 있다. 한 측면에서, 본 개시내용의 조성물에는 탄소 충전제 또는 탄소 기반 충전제가 없거나 실질적으로 없다.
본원에 개시된 각각의 물질은 입수 가능하고/거나 이의 생성 방법은 당업자에게 공지되어 있다.
본원에 개시된 조성물은 특정 기능을 갖는 것으로 이해된다. 본원에는 개시된 기능을 수행하기 위한 특정 구조적 요구사항이 개시되어 있으며, 개시된 구조와 관련된 동일한 기능을 수행할 수 있는 다양한 구조가 있으며, 이러한 구조는 전형적으로 동일한 결과를 달성할 것으로 이해된다.
개시내용의 측면
다양한 측면에서, 본 개시내용은 적어도 다음 측면에 속하며 이를 포함한다.
측면 1. 약 30wt. % 내지 약 60wt. %의 폴리페닐렌 설파이드(PPS); 20wt. % 초과 내지 약 35wt. %의 폴리페닐렌 옥사이드(PPO); 약 0.01wt. % 내지 약 12wt. %의 상용화제 패키지; 및 약 20wt. % 내지 약 50wt. %의 무기 충전제를 포함하는 열가소성 조성물로서, 모든 성분의 합한 중량% 값은 100wt. %를 초과하지 않고, 모든 중량% 값은 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 하며, ASTM D3359 크로스 해치 접착 테스트에 따라 테스트할 때 적어도 5B의 도금 접착력을 나타내는 열가소성 조성물.
측면 2. 측면 1에 있어서, 상용화제 패키지가 관능화 폴리올레핀, 스티렌-고무 공중합체(SEBS) 및 지환족 포화 탄화수소 수지 중 적어도 2개를 포함하는 열가소성 조성물.
측면 3. 측면 1 또는 2에 있어서, 상용화제 패키지가 에틸렌-글리시딜 메타크릴레이트 공중합체, 스티렌 에틸렌 부틸렌 스티렌 공중합체 및 지환족 포화 탄화수소 수지를 포함하는 열가소성 조성물.
측면 4. 약 30wt. % 내지 약 60wt. %의 폴리페닐렌 설파이드(PPS); 20wt. % 초과 내지 약 35wt. %의 폴리페닐렌 옥사이드(PPO); 약 0.01wt. % 내지 약 12wt. %의 상용화제 패키지로서, 약 0.5:1:2 내지 약 3:2:4의 비율로 존재하는 에틸렌-글리시딜 메타크릴레이트 공중합체, 스티렌 고무 공중합체 및 지환족 포화 탄화수소 수지를 포함하는 상용화제 패키지; 및 약 20wt. % 내지 약 50wt. %의 무기 충전제를 포함하는 열가소성 조성물로서, 모든 성분의 합한 중량% 값은 100wt. %를 초과하지 않고, 모든 중량% 값은 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 하며, ASTM D3359 크로스 해치 접착 테스트에 따라 테스트할 때 적어도 3B의 도금 접착력을 나타내는 열가소성 조성물.
측면 5. 측면 4에 있어서, 20wt. % 초과 내지 약 30wt. %의 PPO를 포함하는 열가소성 조성물.
측면 6. 측면 4 또는 5에 있어서, 약 0.01wt. % 내지 약 8wt. %의 상용화제 패키지를 포함하는 열가소성 조성물.
측면 7. 측면 4-6 중 어느 하나에 있어서, 약 30wt. % 내지 약 45wt. %의 무기 충전제를 포함하는 열가소성 조성물.
측면 8. 측면 4-7 중 어느 하나에 있어서, 상용화제 패키지가 PPS 및 PPO용으로 구성된 2개 이상의 충격 보강제 또는 상용화제를 포함하는 열가소성 조성물.
측면 9. 측면 4-8 중 어느 하나에 있어서, 상용화제 패키지가 약 1:1:2 내지 약 2.5:1.8:3의 비율로 존재하는 에틸렌-글리시딜 메타크릴레이트 공중합체, 스티렌 고무 공중합체 및 지환족 포화 탄화수소 수지를 포함하는 열가소성 조성물.
측면 10A. 측면 4-8 중 어느 하나에 있어서, 상용화제 패키지가 약 2:1.5:2의 비율로 존재하는 에틸렌-글리시딜 메타크릴레이트 공중합체, 스티렌 고무 공중합체 및 지환족 포화 탄화수소 수지를 포함하는 열가소성 조성물.
측면 10B. 측면 4-8 중 어느 하나에 있어서, 상용화제 패키지가 2:1.5의 비율로 존재하는 에틸렌-글리시딜 메타크릴레이트 공중합체 및 스티렌 고무 공중합체를 포함하는 열가소성 조성물.
측면 11. 측면 4-10B 중 어느 하나에 있어서, PPS가 선형 PPS인 열가소성 조성물.
측면 12. 측면 4-11 중 어느 하나에 있어서, 탄소 충전제 또는 탄소 기반 충전제가 없거나 실질적으로 없는 열가소성 조성물.
측면 13. 측면 4-12 중 어느 하나에 있어서, 레이저 활성화 가능한 금속 화합물이 없거나 실질적으로 없는 열가소성 조성물.
측면 14. 측면 4-13 중 어느 하나에 있어서, 무기 충전제가 유리 섬유, 유리 플레이크, 활석, 점토, 운모, 규회석, 이산화티타늄 또는 이들의 조합을 포함하는 열가소성 조성물.
측면 15. 측면 4-14 중 어느 하나에 있어서, 무기 충전제가 유리 섬유를 포함하는 열가소성 조성물.
측면 16. 측면 4-15 중 어느 하나에 있어서, 열가소성 조성물이 적어도 하나의 추가적인 첨가제를 추가로 포함하고, 적어도 하나의 추가적인 첨가제가 산 스캐빈저(acid scavenger), 적하방지제, 항산화제, 대전방지제, 쇄 연장제, 착색제, 탈형제, 유동 촉진제, 윤활제, 이형제, 가소제, 켄칭제(quenching agent), 난연제, UV 반사 첨가제(UV reflecting additive) 또는 이들의 조합을 포함하는 열가소성 조성물.
측면 17. 조성물로부터 형성된 물품으로서, 물품은 안테나이고, 열가소성 조성물은 약 30wt. % 내지 약 60wt. %의 폴리페닐렌 설파이드(PPS); 20wt. % 초과 내지 약 35wt. %의 폴리페닐렌 옥사이드(PPO); 약 0.01wt. % 내지 약 12wt. %의 상용화제 패키지로서, 약 2:1.5:2의 비율로 존재하는 에틸렌-글리시딜 메타크릴레이트 공중합체, 스티렌 고무 공중합체 및 지환족 포화 탄화수소 수지를 포함하는 상용화제 패키지; 및 약 20wt. % 내지 약 50wt. %의 무기 충전제를 포함하고, 모든 성분의 합한 중량% 값은 100wt. %를 초과하지 않고, 모든 중량% 값은 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 하며, 상기 조성물은 ASTM D3359 크로스 해치 접착 테스트에 따라 테스트할 때 적어도 3B의 도금 접착력을 나타내는 물품.
측면 18. 측면 17에 있어서, 조성물이 약 0.01wt. % 내지 약 8wt. %의 상용화제 패키지를 포함하는 물품.
실시예
다음 실시예는 본원에 청구된 화합물, 조성물, 물품, 장치 및/또는 방법이 어떻게 제조되고 평가되는지에 대한 완전한 개시내용 및 기술을 당업자에게 제공하기 위해 제시되며 이는 순전히 예시적인 것이며 개시내용을 제한하려는 의도가 아니다. 수치(예를 들어, 양, 온도 등)에 대한 정확성을 보장하기 위해 노력했지만 일부 오차와 편차는 감안되어야 한다. 달리 명시하지 않는 한, 부는 중량부이고, 온도는 ℃ 또는 주위 온도이며, 압력은 대기압 또는 대기압에 가깝다. 달리 명시하지 않는 한, 조성물에 대한 백분율은 중량% 기준이다.
성분 농도, 압출기 설계, 공급 속도, 스크류 속도, 온도, 압력 및 기타 혼합 범위 및 조건과 같은 혼합 조건의 다양한 변형 및 조합이 존재하며, 이는 기술된 공정으로부터 얻는 생성물 순도 및 수율을 최적화하는 데 사용될 수 있다. 이러한 공정 조건을 최적화하려면 단지 합리적이고 일상적인 실험이 필요하다.
표 1(도 2에 나타냄)에 제시된 원료로부터 다양한 PPS 수지를 제조하였다. PPS 및 PPO 수지는 분자량에 따라 다양하다. 표 2(도 3에 나타냄)에 나타낸 압출 조건에 따라 제형을 제조하였다. 성형 조건은 표 3(도 4에 나타냄)에 제시되어 있다.
PPS, PPO 및 상용화제 패키지를 포함하는 제형을 제조하여 조성물로부터 형성된 성형 부품에 화학적 도금 공정을 통해 도포된 금속층의 접착력 개선을 평가하였다. 제형은 표 4(도 5에 나타냄)에 제시되어 있다.
제형은 다음 특성에 대해 평가하였다: ISO 75에 따른 열 변형 온도(HDT), 0.45MPa; ISO 527에 따른 인장 탄성률; 및 샤르피 충격 시험에 따른 충격 강도. 에칭, 전처리, 니켈 도금(5μm) 및 구리(10μm)의 화학적 도금 과정 후 도금 성능을 평가하였다. 도금 성능은 크로스 해치 접착 테스트(ASTM D3359)를 통해 평가하였다. 5B 등급은 "OK"로 표시하고 0B 내지 4B는 "불합격(Fail)"으로 표시하였다.
PPS 및 PPE 분자량의 효과 . 2상 형태에 의해 화학적 도금의 접착력이 향상될 것으로 예상된다. 일반적으로 2상 시스템의 형태는 PPS와 PPE의 분자량에 따라 제어될 수 있다. 그러나 PPS 또는 PPE 분자량을 변화시키는 것은 표 7(도 6에 나타냄)에 나타낸 바와 같이 화학적으로 도금된 금속층의 접착력을 의미있게 개선하거나 변경하지 못했다. 다양한 분자량(낮은 분자량 및 높은 분자량)의 PPS 및 PPE를 사용하는 것은 도금 성능에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.
PPE 함량의 효과 . 표 8(도 7에 나타냄)은 PPE가 20wt. %, 25wt. % 및 30wt. %인 샘플에 대해 관찰된 특성을 제시한다. PPE 함량이 증가할수록 도금층의 접착력이 증가하여 표 8에 나타낸 바와 같이 PPE 함량 25%에서 5B를 달성하였다.
충격 보강제의 효과 . 표 9(도 8)는 상용화제 패키지(IM1-IM3)의 양과 변형이 다양한 샘플에 대해 관찰된 특성을 제시한다. 도금성을 저하시키지 않으면서 성형성을 개선하기 위해 PPE의 일부를 충격 보강제(IM)로 대체하였다. 샘플 9 및 16은 성형성과 도금성(도금 능력)이 모두 양호하였다. 이러한 결과는 조성을 변경함으로써 탄성률과 충격 성능을 조정할 수 있음을 시사하였다. 베이스 중합체가 PPS 60% 및 PPO 40%인 샘플 16(부품 B라고 지칭함)에 대해 PPS 100%를 포함하는 기준 조성물(부품 A라고 지칭함)로 형성된 비교용 성형 부품에 대해 추가 성능 특성을 평가하였다.
휨 . 부품 A와 부품 B에 대해 성형 부품 평탄도를 평가하였다. 각 조성물의 샘플을 준비하였다. 부품 A는 검정색 착색제(BK로 표시)와 자연색(NC)으로 제조하였다. 부품 B는 자연색으로만 제조하였다. 도 8은 부품 A(A-BK), 부품 A(A-NC) 및 부품 B(NC)의 이미지를 보여준다. 부품 A 시편의 색상 차이는 시편의 휨에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 알 수 있는 바와 같이, 부품 B-NC는 부품 A-BK 및 부품 A-NC 시편보다 훨씬 더 편평한 것으로 보인다. 휨 개선 정도는 표 10에 정량화하였다. 휨 평가를 위해 성형 부품의 융기 부분과 평면 표면 사이의 거리를 측정하였다. 표 10에 나타낸 바와 같이, 부품 B-NC가 가장 작은 거리 값을 나타냈다.
[표 10]
성형 결함 . 용접 라인과 플로 마크(flow mark)를 비교하기 위해 세 지점 게이트가 있는 몰드 설계를 선택했으며 부품 A와 부품 B에 대해 도 10에 나타냈다. 육안 검사에서 부품 A는 부품 B보다 훨씬 더 많은 플로 마크와 용접 라인 결함을 나타냈다.
비중 . 본원에서 언급된 바와 같이, 기지국 장비에 활용하기 위해서는 더 경량의 플라스틱 성분을 갖는 것이 바람직할 것이다. 부품 A와 B의 비중을 평가하였다. 조성물 B의 비중은 기준 A의 비중보다 약 9% 더 작았다(A: 1.66, B: 1.51). 도 10에 나타낸 몰드 설계의 실제 부품 중량은 도 11에 나타낸 바와 같이 부품 B가 기준 부품 A보다 약 8% 더 가벼웠다(구체적으로: 8.65g, B: 7.99g).
유전 특성 . 고정 주파수(5.1GHz)에서의 유전 상수(Dk) 및 유전 손실 계수(Df)는 분할 포스트 유전 공진기(split post dielectric resonator, SPDR) 및 네트워크 분석기를 사용하여 성형된 샘플로 테스트하였다. 표 11에 나타낸 바와 같이 조성물 B의 유전 상수는 기준 A보다 낮았고 유전 손실은 유사하였다. Dk 값이 감소함에 따라 회로 내 전자의 이동이 증가한다.
[표 11]
유전 특성은 작동 온도에 따라 달라질 수 있다. 다양한 온도에서 더 안정적인 Dk, Df 값은 전자/사회 기반 시설 응용 분야용 안테나 다이폴 설계에 도움이 된다. 조성물 B는 측정된 온도 범위(-40℃ 내지 100℃)에 대해 Dk가 더 낮았다. 관찰된 Df 값은 이 온도 범위에서 기준 부품 A의 값과 유사하였다. 부품 A 및 B 모두의 온도 의존성은 도 12a(유전 상수, Dk) 및 도 12b(유전 손실, Df)에 나타낸 바와 같이 유사하였다.
충격 강도 . 샤르피 충격 성능은 부품 A와 부품 B가 A: 10kJ/㎡ 및 B: 9.5kJ/㎡로 비슷하다. 성형 부품을 사용한 다트 충격 성능 역시 도 13에 나타낸 바와 같이 육안으로는 일관적이다.
샘플 17-20은 상용화제 패키지의 성분이 2:1.5:2의 비율로 존재하는 경우 특성 균형이 달성됨을 추가로 보여준다. 표 12(도 14)에 나타낸 바와 같이, 샘플 17-20은 IM1, IM2 및 IM3이 0.5:1:2 내지 3:1:4, 더 구체적으로는 2:1.5:2의 비율로 존재하는 경우 HDT, 인장 탄성률 및 충격 성능 사이에서 균형이 달성됨을 입증한다. 17의 비율을 변경하면 샘플 18, 19 및 20의 성능이 각각 HDT, 충격 강도 및 탄성률과 관련하여 감소하는 것이 분명한데, 예를 들어, 샘플 1은 도금 분석 시 불합격이고 상용화제 패키지 비율이 1.5:1:1.33(또는 약 2.5:1.5:2)이다.
전반적으로, PPS/PPO 성형 부품은 탁월한 유전 성능, 높은 열 특성 및 균형 잡힌 기계적 성능을 유지하면서 도금성뿐만 아니라 개선된 휨(또는 치수 안정성)을 나타냈다. 개시된 상용화제 패키지를 특별한 비율로 포함하는 조성물은 높은 내열성(HDT), 인장 탄성률 및 충격 성능(샤르피 충격)을 초래하였다. 이러한 조성물은 유리한 도금 특성과 높은 열적/기계적 특성을 모두 나타냈다.
위의 기술은 예시를 위한 것이지 제한하기 위한 것이 아니다. 예를 들어, 상술된 실시예(또는 이의 하나 이상의 측면)는 서로 조합되어 사용될 수 있다. 위의 기술을 검토하면 당업자가 다른 실시양태를 사용할 수 있다. 요약서는 독자가 기술적 개시내용의 성격을 빠르게 확인할 수 있도록 제공된다. 이는 청구범위의 범주 또는 의미를 해석하거나 제한하는 데 사용되지 않을 것이라는 이해를 바탕으로 제출된다. 또한, 위의 상세한 설명에서는 개시내용을 간소화하기 위해 다양한 특징들이 함께 그룹화될 수 있다. 이는 청구되지 않은 개시된 특징이 임의의 청구항에 필수적이라는 의미로 해석해서는 안 된다. 오히려, 본 발명의 주제는 특정 개시된 실시양태의 모든 특징보다 적게 존재할 수 있다. 따라서, 다음의 청구범위는 실시예 또는 실시양태로서 상세한 설명에 포함되며, 각 청구항은 그 자체로 별도의 실시양태로서 존재하고, 이러한 실시양태는 다양한 조합 또는 순열로 서로 조합될 수 있는 것으로 고려된다. 개시내용의 범주는 첨부된 청구범위와 이러한 청구범위에 부여된 균등물의 전체 범주를 참조하여 결정해야 한다.
본 개시내용의 범주 또는 취지를 벗어나지 않고 본 개시내용에서 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 본 개시내용의 기타 실시양태는 본 명세서 및 본원에 개시된 개시내용의 실시를 고려함으로써 당업자에게 명백할 것이다. 본 명세서와 실시예는 단지 예시적인 것으로 간주되어야 하며, 본 개시내용의 진정한 범주와 취지는 다음 청구범위에 의해 표시되어야 한다.
본 개시내용의 특허 가능한 범위는 청구범위에 의해 한정되며, 당업자에게 발생하는 기타 실시예를 포함할 수 있다. 이러한 기타 실시예는 청구범위의 문자 그대로의 언어와 다르지 않은 구조적 요소를 가지고 있거나 청구범위의 문자 그대로의 언어와 실질적으로 다르지 않은 동등한 구조적 요소를 포함하는 경우 청구범위의 범주 내에 있는 것으로 의도된다. 본원에 개시된 조성물은 특정 기능을 갖는 것으로 이해된다. 본원에는 개시된 기능을 수행하기 위한 특정 구조적 요구사항이 개시되어 있고, 개시된 구조와 관련된 동일한 기능을 수행할 수 있는 다양한 구조가 있으며 이러한 구조는 전형적으로 동일한 결과를 달성할 것이라는 것이 이해된다.

Claims (15)

  1. 열가소성 조성물로서,
    a. 약 30wt. % 내지 약 60wt. %의 폴리페닐렌 설파이드(PPS);
    b. 20wt. % 초과 내지 약 35wt. %의 폴리페닐렌 옥사이드(PPO);
    c. 약 0.01wt. % 내지 약 12wt. %의 상용화제 패키지로서, 약 0.5:1:2 내지 약 3:1:4의 비율로 존재하는 에틸렌-글리시딜 메타크릴레이트 공중합체, 스티렌 고무 공중합체 및 지환족 포화 탄화수소 수지를 포함하는, 상용화제 패키지; 및
    d. 약 20wt. % 내지 약 50wt. %의 무기 충전제를 포함하며,
    모든 성분의 합한 중량% 값은 100wt. %를 초과하지 않고, 모든 중량% 값은 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 하며,
    ASTM D3359 크로스 해치 접착 테스트에 따라 테스트할 때 적어도 3B의 도금 접착력을 나타내는, 열가소성 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 20wt. % 초과 내지 약 30wt. %의 PPO를 포함하는 열가소성 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 약 0.01wt. % 내지 약 8wt. %의 상용화제 패키지를 포함하는 열가소성 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 약 30wt. % 내지 약 45wt. %의 무기 충전제를 포함하는 열가소성 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상용화제 패키지가 PPS 및 PPO용으로 구성된 2종 이상의 충격 보강제 또는 상용화제를 포함하는 열가소성 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상용화제 패키지가 약 1:1:2 내지 약 2.5:1.8:3의 비율로 존재하는 에틸렌-글리시딜 메타크릴레이트 공중합체, 스티렌 고무 공중합체 및 지환족 포화 탄화수소 수지를 포함하는 열가소성 조성물.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상용화제 패키지가 약 2:1.5:2의 비율로 존재하는 에틸렌-글리시딜 메타크릴레이트 공중합체, 스티렌 고무 공중합체 및 지환족 포화 탄화수소 수지를 포함하는 열가소성 조성물.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, PPS가 선형 PPS인 열가소성 조성물.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 탄소 충전제 또는 탄소 기반 충전제가 없거나 실질적으로 없는 열가소성 조성물.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 레이저 활성화 가능한 금속 화합물이 없거나 실질적으로 없는 열가소성 조성물.
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 무기 충전제가 유리 섬유, 유리 플레이크, 활석, 점토, 운모, 규회석, 이산화티타늄 또는 이들의 조합을 포함하는 열가소성 조성물.
  12. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 무기 충전제가 유리 섬유를 포함하는 열가소성 조성물.
  13. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 열가소성 조성물이 적어도 하나의 추가적인 첨가제를 추가로 포함하고, 적어도 하나의 추가적인 첨가제가 산 스캐빈저, 적하방지제, 항산화제, 대전방지제, 쇄 연장제, 착색제, 탈형제, 유동 촉진제, 윤활제, 이형제, 가소제, 켄칭제, 난연제, UV 반사 첨가제 또는 이들의 조합을 포함하는 열가소성 조성물.
  14. 열가소성 조성물로부터 형성된 물품으로서, 물품은 안테나이고, 상기 열가소성 조성물은:
    a. 약 30wt. % 내지 약 60wt. %의 폴리페닐렌 설파이드(PPS);
    b. 20wt. % 초과 내지 약 35wt. %의 폴리페닐렌 옥사이드(PPO);
    c. 약 0.01wt. % 내지 약 12wt. %의 상용화제 패키지로서, 약 2:1.5:2의 비율로 존재하는 에틸렌-글리시딜 메타크릴레이트 공중합체, 스티렌 고무 공중합체 및 지환족 포화 탄화수소 수지를 포함하는 상용화제 패키지; 및
    d. 약 20wt. % 내지 약 50wt. %의 무기 충전제를 포함하고,
    모든 성분의 합한 중량% 값은 100wt. %를 초과하지 않고, 모든 중량% 값은 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 하며,
    상기 조성물은 ASTM D3359 크로스 해치 접착 테스트에 따라 테스트할 때 적어도 3B의 도금 접착력을 나타내는 물품.
  15. 제14항에 있어서, 조성물이 약 0.01wt. % 내지 약 8wt. %의 상용화제 패키지를 포함하는 물품.
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