TWI651367B - 塑膠模製組成物及其用途 - Google Patents

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Abstract

本發明描述一種具有改良機械特性之熱塑性、白色顏料塑膠模製組成物，其尤其用於LDS應用。該熱塑性模製組成物由以下組成：(A)20-88wt%由以下組成之混合物(A1)60-100wt%熱塑性塑膠(A2)0-40wt%以下混合物(A2_1)0-40wt%除(A1)外的熱塑性塑膠；(A2_2)0-40wt%除(A1)及(A2_1)外的抗衝擊改質劑；(B)10-70wt%纖維輔料；(C)0.1-10wt% LDS添加劑或LDS添加劑混合物，至少一種LDS添加劑選自以下群：基於銅、釹、鉬、鉍、銻或錫之金屬氧化物，其限制條件為排除尖晶石；金屬磷酸鹽；金屬氫氧化物磷酸鹽；(D)0.1-20wt%白色顏料；(E)0-20wt%除C及/或D外的微粒填充物；(F)0-2wt%另外不同的添加劑；(A)至(F)之總和構成100wt%。

Description

塑膠模製組成物及其用途
本發明係關於具有改良機械特性之熱塑性模製組成物。除玻璃纖維以外，該等模製組成物包含白色顏料以及LDS添加劑。局部照射之後，自其產生之模製件可經受靶向金屬化。本發明之模製組成物可尤其用於生產射出模製電路載體。
模製互連裝置(Moulded Interconnect Device；MID)-由熱塑性塑膠製成之電路載體-具有優於現有電路載體之與生產最終產物製程相關的改良設計自由度、有效環境相容性及合理化潛能之優勢。射出模製中之電氣及機械功能整合可能導致組件小型化。此外，可實現完全新的功能，且可設計幾乎任何所需形式。2-組件射出模製、熱壓印及減雷射建構為已用於生產線製造多年之MID製造技術。
同樣自EP-A-1 274 288已知加雷射建構技術(雷射直接建構(Laser Direct Structuring；LDS))，其中雷射用於建構由標準射出模製製程產生之模製件。由於此雷射建構，因此塑膠表面上稍後承載傳導跡線之區域部分地播種金屬原子，隨後在其頂上金屬層在化學還原金屬化浴中生長。金屬種子藉由以超細微粉碎形式存在於載體材料中之金屬化合物之分解產生。用於雷射直接建構之特別適合的金屬化合物為具有尖晶石結構之 含銅金屬氧化物。塑膠之未照射區域在金屬化浴中保持不變。在EP-A-1 274 288之唯一實例中，加工由70wt%聚對苯二甲酸丁二酯、30wt%二氧化矽及5wt%銅-鉻尖晶石組成之模製組成物以形成行動電話之殼體，其經由Nd-YAG雷射照射且隨後在還原銅電鍍浴中金屬化。
WO-A-2013/076314描述熱塑性模製化合物，其可藉由雷射直接建構且其包含基於錫及來自定義群的另一金屬之混合金屬氧化物作為其LDS添加劑，且該專利基於由聚碳酸酯或聚碳酸酯-ABS摻合物組成之非增強模製化合物展示此等模製組成物具有高白度且金屬化可隨著氧化銻之分率的增加而改良。
同樣，對於基於非增強及非阻燃聚碳酸酯/ABS之摻合物，WO-A-2012/056416表明，無關於所用LDS添加劑之類型，添加二氧化鈦可產生具有良好白度之模製組成物。
WO 2013183789揭示保持LDS活性之具有極佳機械強度之樹脂組成物。以聚碳酸酯樹脂組分之100重量份計，用於雷射直接建構之樹脂組成物包含10重量份至100重量份玻璃填充物及1重量份至30重量份用於雷射直接建構之添加劑、由80wt%至30wt%聚碳酸酯樹脂及20wt%至70wt%苯乙烯基樹脂組成或由聚碳酸酯組成之聚碳酸酯樹脂組分及基於銻與錫之雷射直接建構添加劑。
WO 2013141157揭示具有在焊接期間的高耐熱性、具有極佳塗層品質(甚至在老化處理之後)及具有高反射率之熱塑性樹脂組成物。該熱塑性樹脂組成物包含以下：以100重量份具有250℃或250℃以上熔點之結晶熱塑性樹脂(A)計，10-80重量份玻璃填充物(B)、在450nm波長 處具有25%或25%以上反射率之1-30重量份雷射直接建構添加劑(C)及20-150重量份三氧化鈦(D)。
在此基礎上，本發明之一目標為提供熱塑性模製組成物、更特定言之聚醯胺模製組成物、且更特定言之除玻璃纖維之外亦包括白色顏料及LDS添加劑之彼等者，其適用於MID技術，准許生產具有良好機械特性、特定言之具有高硬度、高抗張強度及良好衝擊韌性之模製件，展現高顏色亮度L*及良好著色力且不具有先前技術之缺點。此外，雷射照射之後，模製件為極適合於金屬化，且導體跡線在聚合物基板上具有良好黏著性。
首先藉由底層熱塑性模製組成物確定此等電路載體之熱特性及機械特性以及相關使用領域。聚醯胺目前廣泛作為用於內部及外部之構造要素，此基本上可歸因於突出的機械特性。
諸如強度及硬度之機械特性的改良特定言之可經由添加諸如玻璃纖維或碳纖維之纖維增強材料來實現。在許多情況下，亦連同玻璃纖維一起使用微粒填充物，無論是為了用無機顏料著色模製組成物或為了對特性進行特定修改。
雷射直接可建構模製組成物包含稱為雷射添加劑之添加劑，其在曝露於電磁射線時釋放金屬。就此雷射誘發之播種而言，頻繁採用的為金屬氧化物、尤其尖晶石。為了提高微粗糙度及因此隨後施加的導體跡線之黏著性，該等模製組成物亦可進一步包含相當大量之其他填充物，諸如滑石。然而，經由添加微粒填充物或白色顏料至玻璃纖維增強的模製組成物，機械特性通常顯著減弱-特定言之，抗張強度、斷裂伸長率及 衝擊強度降低。此結果為，若硬度、抗張強度及衝擊強度被認為是用於模製的關鍵參數，則連同玻璃纖維可採用少量或不採用微粒填充物。
添加MID模製組成物所需的微粒填充物及白色顏料至玻璃纖維增強的模製組成物確實產生與光固有顏色結合的雷射建構力及導體跡線黏著性之功能，但同時其導致在機械特性、諸如抗張強度及韌性方面之劣化。本發明在此二分法之情況下可見。
具體言之，本發明係關於一種根據申請專利範圍第1項之模製組成物，特定言之其具有高硬度、抗張強度及衝擊韌性以及具有光固有顏色(高顏色亮度L*)及良好著色力，特定言之由以下組成：(A)20-88wt%由以下組成之混合物(A1)60-100wt%熱塑性塑膠或熱塑性塑膠混合物；(A2)0-40wt%以下混合物(A2_1)0-40wt%除(A1)外的熱塑性塑膠或除(A1)外的熱塑性塑膠混合物；(A2_2)0-40wt%除(A1)及(A2_1)外的抗衝擊改質劑；組分(A1)、(A2_1)及(A2_2)之總和總計達100wt%組分(A)；(B)10-70wt%纖維輔料；(C)0.1-10wt% LDS添加劑或LDS添加劑混合物，至少一種LDS添加劑選自以下群：基於銻、銅、釹、鉬、鉍及/或錫之金屬氧化物，其限制條件為排除尖晶石；金屬磷酸鹽，較佳鹼性金屬磷酸鹽(alkaline metal phosphate)；金屬氫氧化物磷酸鹽；較佳基於銅及/或錫之無機化合物，諸如較佳氧化錫、更佳摻 雜銻之氧化錫、更特定言之塗佈有摻雜銻之氧化錫的雲母；(D)0.1-20wt%白色顏料；(E)0-20wt%除C及/或D外的微粒填充物；(F)0-2wt%另外不同的添加劑；(A)至(F)之總和構成100wt%。
本文中，組分(A)較佳由以下組成：(A1)60-100wt%由以下組成之混合物(A1_1)40-100wt%、較佳50-95wt%脂族聚醯胺，其可為均聚醯胺或共聚醯胺，及較佳僅基於內醯胺及/或胺基羧酸及/或具有不超過6個碳原子之二胺及二羧酸單元，更佳僅基於具有不超過6個碳原子之二胺及二羧酸單元，或較佳僅基於內醯胺及/或胺基羧酸及/或具有超過6個碳原子之二胺及二羧酸單元，更佳僅基於具有超過6個碳原子之二胺及二羧酸單元；(A1_2)0-60wt%、較佳5-50wt%非晶形部分芳族聚醯胺，組分(A1_1)與(A1_2)之總和總計達100wt%組分(A1)；(A2)0-40wt%由以下組成之混合物(A2_1)0-40wt%除(A1)外的熱塑性塑膠(A2_2)0-40wt%除(A1)及(A2_1)外的抗衝擊改質劑；組分(A1)、(A2_1)及(A2_2)之總和總計達100wt%組分(A)。
本文中組分(A2_1)可選自由以下組成之群：聚醯胺、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、聚烯烴、聚甲醛、聚酯，尤其聚對苯二甲酸乙二酯、 聚對苯二甲酸丁二酯、尤其為類型PSU、PESU、PPSU之聚碸、聚苯醚、聚苯硫醚、聚苯醚、液晶聚合物、聚醚酮、聚醚醚酮、聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚酯醯亞胺、聚醚醯胺、聚酯醯胺、聚醚酯醯胺、尤其為類型TPU、PUR之聚胺酯、聚矽氧烷、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯以及基於該等系統之混合物或共聚物。該等系統(A1)較佳可進一步與以下組分A2之較佳具體實例指定的抗衝擊改質劑組合使用。組分(A1)較佳完全由聚醯胺或不同聚醯胺混合物組成。
較佳地，組分(A)之分率在25-84wt%範圍內、較佳在30-80wt%範圍內，且呈聚醯胺(A1)形式之(A)的總分率較佳亦在25-84wt%範圍內、尤其較佳在30-80wt%範圍內。
組分(A2_1)之分率較佳在5-40wt%範圍內、較佳在5-30wt%範圍內或在5-20wt%範圍內，在各情況下以組分(A1)、(A2_1)及(A2_2)之總和計。
組分(A)內且以組分(A)之總量計之作為一個整體的另外基質組分(A2)之分率較佳在0-20wt%範圍內、較佳在0-10wt%範圍內或在5-15wt%範圍內。然而，較佳地，不存在另外基質組分(A2)，亦即，較佳地，僅組分(A1)存在於模製組成物中。
在另一具體實例中，本發明之模製組成物包含高達40wt%之一或多種抗衝擊改質劑(impact modifier；IM)作為組分(A2_2)。優先考慮在5wt%與40wt%之間、更特定言之5-30wt%的範圍內之IM濃度。其中組分A2_1與A2_2一起使用，比率A2_1：A2_2至少為1：1、較佳1.2：1、更佳1.5：1，且因此在1：1至1：10範圍內、較佳在1.2：1至1：10範圍內、更佳在1.5：1 至1：8範圍內。
一般言之，組分(A2_2)可選自由以下組成之群：烯烴聚合物、低密度、中密度及高密度聚乙烯、聚丙烯、聚丁二烯、聚-4-甲基戊烯、乙烯-丙烯嵌段共聚物或無規共聚物、乙烯-甲基己二烯共聚物、丙烯-甲基己二烯共聚物、乙烯-丙烯-丁烯共聚物、乙烯-丙烯-己烯共聚物、乙烯-丙烯-甲基己二烯共聚物、聚(乙烯-乙酸乙烯酯)(ethylene-vinylacetate；EVA)、聚(乙烯-丙烯酸乙酯)(ethylene-ethylacrylate；EEA)、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物以及所述聚合物之組合，較佳藉由酸酐基團官能化。
組分(A2_2)之分率可在5-40wt%範圍內、較佳在5-30wt%範圍內或在5-20wt%範圍內，在各情況下以組分(A1)、(A2_1)及(A2_2)之總和計。
IM可為天然橡膠、聚丁二烯、聚異戊二烯、聚異丁烯、丁二烯及/或異戊二烯與苯乙烯或苯乙烯衍生物及其他共聚單體之共聚物、氫化共聚物及/或藉由與酸酐、(甲基)丙烯酸及其酯接枝或共聚合形成的共聚物。抗衝擊改質劑(A2_2)亦可為含由丁二烯、異戊二烯或丙烯酸烷基酯組成且具有聚苯乙烯接枝殼之交聯彈性體核之接枝橡膠，或可為諸如乙烯-丙烯、乙烯-丙烯-二烯及乙烯-辛烯或乙烯-乙酸乙烯酯橡膠之非極性或極性烯烴均聚物及共聚物，或可為藉由與酸酐、(甲基)丙烯酸及其酯接枝或共聚合形成的非極性或極性烯烴均聚物及共聚物。抗衝擊改質劑(A2_2)亦可為諸如聚(乙烯-共-(甲基)丙烯酸)或聚(乙烯-共-1-烯烴-共-(甲基)丙烯酸)之羧酸官能化共聚物，在此情況下1-烯烴可為具有超過4個原子之烯烴或不飽 和(甲基)丙烯酸酯，包括一些酸基用金屬離子中和之共聚物。
基於苯乙烯單體(苯乙烯及苯乙烯衍生物)及基於其他乙烯基芳族單體之組分(A2_2)的較佳抗衝擊改質劑為基於烯基芳族化合物及共軛二烯之嵌段共聚物以及來自烯基芳族化合物及共軛二烯之氫化嵌段共聚物或此等IM類型之組合。嵌段共聚物包含至少一個衍生自烯基芳族化合物(A)之嵌段及至少一個衍生自共軛二烯(B)之嵌段。在氫化嵌段共聚物中，脂族不飽和碳-碳雙鍵之分率已藉由氫化降低。適合嵌段共聚物為具有線性結構之二嵌段共聚物、三嵌段共聚物、四嵌段共聚物及多嵌段共聚物。然而，同樣可採用分支鏈及星狀結構。以習知方式、例如藉由聚合「側臂」接枝反應至聚合物主鏈上獲得分支鏈嵌段共聚物。所用烯基芳族單體以及苯乙烯或在與苯乙烯之混合物中的烯基芳族單體為在芳環上及/或在C=C雙鍵上由C1-20烴基或鹵素原子取代的乙烯基芳族單體。
烯基芳族單體之實例為苯乙烯、對甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、第三丁基苯乙烯、乙烯基甲苯、1,2-二苯乙烯、1,1-二苯乙烯、乙烯基二甲苯、乙烯基甲苯、乙烯基萘、二乙烯基苯、溴苯乙烯、氯苯乙烯及其組合。較佳為苯乙烯、對甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯及乙烯基萘。
涵蓋的二烯單體之實例為1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-丁二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、1,3-己二烯、異戊二烯、氯丁二烯及戊二烯。1,3-丁二烯及異戊二烯為較佳的，尤其1,3-丁二烯(下文簡稱識別為丁二烯)。
優先考慮使用苯乙烯作為烯基芳族單體及丁二烯作為二烯 單體；換言之，優先考慮苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。通常以習知方式藉由陰離子聚合製備嵌段共聚物。
此外，除苯乙烯及二烯單體之外，亦可使用另外共聚單體。共聚單體之分率以所用單體之總量計較佳為0wt%至50wt%、更佳0wt%至30wt%且特定言之0wt%至15wt%。適合共聚單體之實例為丙烯酸酯，尤其諸如丙烯酸正丁酯或丙烯酸2-乙基己酯之丙烯酸C1-12烷基酯，及相應甲基丙烯酸酯，尤其諸如甲基丙烯酸甲酯(methyl methacrylate；MMA)之甲基丙烯酸C1-12烷基酯。另外可能的共聚單體為(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、乙烯基甲基醚、雙官能醇之二烯丙基及二乙烯基醚、二乙烯苯及乙酸乙烯酯。
關於共軛二烯，組分(A2)之氫化嵌段共聚物視情況亦包含諸如乙烯、丙烯、1-丁烯、二環戊二烯或非共軛二烯之低級烴部分。在氫化嵌段共聚物中，由嵌段B產生的非還原性脂族不飽和鍵之分率小於50%、較佳小於25%、更特定言之小於10%。將來自嵌段A之芳族分率降至不超過25%之程度。氫化嵌段共聚物苯乙烯-(乙烯-丁烯)二嵌段共聚物及苯乙烯-(乙烯-丁烯)-苯乙烯三嵌段共聚物藉由苯乙烯-丁二烯共聚物及苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物之氫化來獲得。嵌段共聚物在一定程度上較佳由20wt%至90wt%嵌段A、更特定言之50wt%至85wt%嵌段A組成。可在嵌段B中在1,2或1,4位向上安設二烯。
非氫化嵌段共聚物之實例為聚苯乙烯-聚丁二烯、聚苯乙烯-聚(乙烯-丙烯)、聚苯乙烯-聚異戊二烯、聚(α-甲基苯乙烯)-聚丁二烯、聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯(polystyrene-polybutadiene-polystyrene；SBS)、聚苯 乙烯-聚(乙烯-丙烯)-聚苯乙烯、聚苯乙烯-聚異戊二烯-聚苯乙烯及聚(α-甲基苯乙烯)-聚丁二烯-聚(α-甲基苯乙烯)以及其組合。
適合之市售非氫化嵌段共聚物為具有品牌名稱SOLPRENE®(Phillips)、KRATON®(Shell)、VECTOR®(Dexco)及SEPTON®(Kuraray)之各種產品。
根據另一較佳具體實例，本發明之模製組成物的特徵在於組分(A2_2)為聚烯烴均聚物或乙烯-α-烯烴共聚物，尤其較佳為EP及/或EPDM彈性體(分別為乙烯-丙烯橡膠及乙烯-丙烯-二烯橡膠)。因此，其可為例如基於具有20wt%至96wt%、較佳25wt%至85wt%乙烯之乙烯-C3-12 α-烯烴共聚物之彈性體，在此情況下，特別較佳的是，C3-12 α-烯烴為選自丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯及/或1-十二烯之群之烯烴，且組分C尤其較佳為乙烯-丙烯橡膠及/或LLDPE及/或VLDPE。
或者或另外(例如在混合物中)，(A2)可包含基於具有非共軛二烯之乙烯-C3-12 α-烯烴之三元共聚物，在此情況下，其較佳包含25wt%至85wt%乙烯且在10wt%非共軛二烯之區域中達至最多，C3-12 α-烯烴更特別較佳地為選自丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯及/或1-十二烯之群之烯烴，及/或非共軛二烯較佳選自雙環[2.2.1]庚二烯、己-1,4-二烯、二環戊二烯及/或特定言之5-亞乙基降冰片烯之群。
亦適合作為組分(A2_2)之成分的為乙烯-丙烯酸酯共聚物。作為組分(A2_2)之成分之其他可能形式為乙烯-丁烯共聚物及/或包含該等系統之混合物(摻合物)。
組分(A2_2)較佳具有含酸酐基團之成分，其藉由主鏈聚 合物與不飽和二羧酸酐、與不飽和二羧酸或與不飽和二羧酸單烷基酯以足夠有效連接至聚醯胺的濃度之熱或自由基反應來引入-為此目的，較佳採用選自以下群之試劑：順丁烯二酸、順丁烯二酸酐、順丁烯二酸單丁酯、反丁烯二酸、烏頭酸及/或衣康酸酐。
較佳地，將0.1wt%至4.0wt%不飽和酐接枝至抗衝擊改質劑組分上作為(A2_2)之成分，或將不飽和二羧酸酐或其前驅體連同另一不飽和單體接枝於其上。一般言之，接枝程度較佳在0.1-1.0%範圍內，尤其較佳在0.3-0.7%範圍內。亦可能作為組分(A2_2)之成分的為乙烯-丙烯共聚物與乙烯-丁烯共聚物之混合物，具有在0.3-0.7%範圍內之順丁烯二酸酐接枝程度(MAH接枝程度)。上文所指出的用於組分之可能系統亦可用於混合物中。
此外，組分(A2_2)可具有如下成分：具有諸如羧酸基、酯基、環氧基、唑啉基、碳化二亞胺基、異氰酸酯基、矽烷醇基及羧酸酯基之官能基或可包含兩種或兩種以上所述官能基之組合。帶有此等官能基之單體可經由共聚合或接枝結合至彈性體聚烯烴。此外，基於烯烴聚合物之IM亦可已藉由與例如乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三乙醯基矽烷、甲基丙烯醯氧丙基三甲氧基矽烷或丙烯基三甲氧基矽烷之不飽和矽烷化合物接枝來改質。
彈性體聚烯烴為具有線性、分支鏈或核-殼型結構之無規共聚物、交替共聚物或嵌段共聚物且含有能夠與聚醯胺的端基反應之官能基，因此導致聚醯胺與IM之間的足夠相容性。
用作組分(A2_2)之IM因此包括諸如乙烯、丙烯及丁-1- 烯之烯烴之均聚物或共聚物或烯烴與諸如乙酸乙烯酯、(甲基)丙烯酸酯及甲基己二烯之可共聚合單體之共聚物。
尤其較佳為以下烯烴聚合物：低密度、中密度及高密度聚乙烯、聚丙烯、聚丁二烯、聚-4-甲基戊烯、乙烯-丙烯嵌段共聚物或無規共聚物、乙烯-甲基己二烯共聚物、丙烯-甲基己二烯共聚物、乙烯-丙烯-丁烯共聚物、乙烯-丙烯-己烯共聚物、乙烯-丙烯-甲基己二烯共聚物、聚(乙烯-乙酸乙烯酯)(EVA)、聚(乙烯-丙烯酸乙酯)(EEA)、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物以及所述聚合物之組合。特定言之，若藉由酸酐基官能化此等烯烴聚合物，則其為較佳的。
可用作組分(A2_2)之成分的一部分之市售抗衝擊改質劑為如下：來自Mitsui Chemicals之TAFMER MC201、TAFMER MH5010、TAFMER MH7010、TAFMER MH7020；EXXELOR VA1801、EXXELOR VA1803、EXXELOR VA1810、EXXELOR MDEX 94-11，Exxon Mobil Chemical；FUSABOND MN493D、FUSABOND A EB560D；ELVALOY，DuPont。
在組分(A2)之情況下較佳亦為離聚物，其中聚合物鍵合之羧基藉由金屬離子完全或部分地彼此接合。
尤其較佳為藉由使丁二烯與苯乙烯接枝用順丁烯二酸酐官能化之共聚物、藉由與順丁烯二酸酐接枝形成的非極性或極性烯烴均聚物及共聚物，及諸如聚(乙烯-共-(甲基)丙烯酸)或聚(乙烯-共-1-烯烴-共-(甲基)丙烯酸)之羧酸官能化共聚物，其中一些酸基用金屬離子中和。
本發明之模製組成物較佳由聚醯胺(A1)與非聚醯胺基熱 塑性塑膠(A2)之熱塑性混合物(A)之20wt%至88wt%組成，以混合物A計(A2)之濃度占不超過40wt%。組分A1在該種狀況下較佳由50-100wt%脂族聚醯胺組成。組分(A1)更特定言之為部分結晶脂族聚醯胺(組分A1_1)與非晶形部分芳族聚醯胺(組分A1_2)之混合物，脂族聚醯胺之分率至少為50wt%、較佳至少60wt%且更佳至少65wt%。本文中組分(A1_2)之濃度在5-50wt%範圍內，較佳在7-40wt%範圍內且更佳在10-35wt%範圍內。
組分(A1)可因此由脂族聚醯胺或由包含至少60wt%脂族聚醯胺、較佳60wt%至93wt%脂族聚醯胺之聚醯胺混合物組成，在各情況下以組分(A1)之總量計。組分(A1)亦可由脂族聚醯胺(A1_1)與非晶形部分芳族聚醯胺(A1_2)之混合物組成。
本發明因此，特定言之，包含一種由以下組成之熱塑性模製組成物：(A)25-84wt%以下混合物(A)(A1)60-100wt%以下混合物(A1_1)50-95wt%脂族聚醯胺；(A1_2)5-50wt%非晶形部分芳族聚醯胺；(A1_1)與(A1_2)之總和總計達100wt%組分(A1)；(A2)0-40wt%以下混合物(A2_1)0-40wt%除(A1)外的熱塑性塑膠；(A2_2)0-40wt%除(A1)及(A2_1)外的抗衝擊改質劑；(A1)、(A2_1)及(A2_2)之總和總計達100wt%組分(A)；(B)15-60wt%纖維輔料； (C)0.1-10wt%LDS添加劑或LDS添加劑混合物，至少一種LDS添加劑完全或部分為‧基於銅、釹、鉬、鉍或錫之金屬氧化物，其中排除尖晶石，‧金屬磷酸鹽、鹼性金屬磷酸鹽或金屬氫氧化物磷酸鹽、較佳基於銅及/或錫之無機化合物，‧氧化錫，較佳摻雜銻之氧化錫，更特定言之塗佈有摻雜銻之氧化錫的雲母；(D)0.5-10wt%白色顏料，更特定言之二氧化鈦、氧化鋅或硫化鋅，更特定言之硫化鋅；(E)0-20wt%除C及D外的微粒填充物；(F)0-2wt%另外不同的添加劑；(A)至(F)之總和構成100wt%。
所述聚醯胺(A1)可由以下二羧酸製備：己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十七烷二酸、十八烷二酸、C36二聚脂肪酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、萘二甲酸、順環己烷-1,4-二羧酸及/或反環己烷-1,4-二羧酸及/或順環己烷-1,3-二羧酸及/或反環己烷-1,3-二羧酸(CHDA)及其混合物。
適合二胺包括以下單體：1,4-丁二胺、1,5-戊二胺、2-甲基-1,5-戊二胺、2-丁基-2-乙基-1,5-戊二胺、1,6-己二胺、2,2,4-三甲基己二胺、2,4,4-三甲基己二胺、1,8-辛二胺、2-甲基-1,8-辛二胺、1,9-壬二胺、1,10-癸二胺、1,11-十一烷二胺、1,12-十二烷二胺、1,13-十三烷二胺、1,14-十四烷二胺、間 二甲苯二胺及對二甲苯二胺。
此外，聚醯胺亦可基於內醯胺或胺基羧酸、更特定言之具有6個至12個碳原子之α,ω-胺基酸或內醯胺建構，其中可藉助於實例給出以下選擇：間胺基苯甲酸、對胺基苯甲酸、己內醯胺(caprolactam；CL)、ω-胺基己酸、ω-胺基庚酸、ω-胺基辛酸、ω-胺基壬酸、ω-胺基癸酸、ω-胺基十一烷酸(ω-aminoundecanoic acid；AUA)、十二內醯胺(laurolactam；LL)及ω-胺基十二烷酸(ω-aminododecanoic acid；ADA)。尤其較佳為己內醯胺、胺基己酸、十二內醯胺及胺基十二烷酸。
在間甲酚(0.5wt%，20℃)中量測，聚醯胺A1_1或A1_2較佳具有在1.4至3.0範圍內、較佳在1.5至2.7範圍內、更特定言之在1.5至2.4範圍內之溶液黏度ηrel。
脂族聚醯胺(A1_1)較佳為聚醯胺46、聚醯胺6、聚醯胺66、聚醯胺11、聚醯胺12、聚醯胺1212、聚醯胺1010、聚醯胺1012、聚醯胺1112、聚醯胺610、聚醯胺612、聚醯胺69、聚醯胺810或其混合物、摻合物、共聚物或合金。尤其較佳為PA 1010或聚醯胺46、聚醯胺6及聚醯胺66及混合物以及共聚物。
對於聚醯胺(A1_2)，共聚醯胺6I/6T、10I/10T、12/6T及MXD6/MXDI為較佳的。尤其較佳為具有小於50mol%的6T單元之分率之非晶形共聚醯胺6I/6T、10I/10T及12/6T。尤其優先考慮PA 6I/6T及PA 10I/10T，其中20：80至45：55之組成範圍T：I為較佳的。關於共聚醯胺MXD6/MXDI，富含MXD6之組成物為較佳的，尤其MXD6含量大於80mol%、更佳在82mol%至95mol%範圍內之彼等者。特別較佳的是，組分 (A1_2)選自I：T比率在75：25至50：50範圍內、較佳在70：30至55：45範圍內且尤其60：40之PA 10I/10T。與共聚醯胺PA 6I/6T相比，PA 10I/10T向射出方向之橫向的收縮顯著降低(0.3%至0.1%)。
關於包含聚醯胺組分A1_1及A1_2之聚合物混合物，以下組成為較佳的：
(A1_1)：PA 66及/或PA 6
(A1_2)：PA 6I/6T，其中莫耳比在65：35至75：25範圍內或更特定言之為67：33。
(A1_1)：PA 6與PA 66之混合物，以1：1至1：4之比率，更特定言之以1：3至1：4之比率；
(A1_2)：PA 6I/6T，其中莫耳比在65：35至75：25範圍內或更特定言之為67：33。
(A1_1)：PA 610及/或PA 1010，其中，在混合物之情況下，以1：1至4：1之比率使用組分。
(A1_2)：PA 6I/6T，其中莫耳比在65：35至75：25範圍內或更特定言之為67：33。
(A1_1)：PA 66
(A1_2)：PA MXD6/MXDI，其中共聚醯胺中之莫耳比在70：30至90：10範圍內或更特定言之為88：12。
本文中，較佳地，組分(A1_1)之分率在各情況下在50wt%至90wt%、更特定言之60wt%至85wt%範圍內，且組分(A1_2)較佳在10wt%至50wt%範圍內、更特定言之在15wt%至40wt%範圍內。
在一個特定具體實例中，以下組成對於聚合物混合物(聚醯胺基質)為較佳的：
(A1_1)：55-95wt%之PA 1010或PA 1012
(A1_2)：5-45wt%之PA 6I/6T，6I分率為62-72mol%。
(A1_1)：55-85wt%之PA 610或PA 612或PA 1010或PA 1012或PA 1210或PA 1212或PA 11或PA 12
(A1_2)：15-45wt%之PA 6T/6I或PA 10T/10I，6I或10I分率為55-80(較佳60-75)mol%。
(A1_1)：70-100wt%、更佳70-90wt%之PA 6與PA 66混合物，以1：2至1：4、更特定言之1：4之比率
(A1_2)：0-30wt%、更佳10-30wt%之PA 6I/6T，莫耳比在65：35至75：25範圍內或更特定言之為67：33。
在另一個具體實例中，組分A1_2具有大於90℃、較佳大於110℃且更佳大於140℃之玻璃轉移溫度。
尤其較佳為以下具體實例：
(A1_1)：55-85wt%之PA 610或PA 612或PA 1010或PA 1012或PA 1210或PA 1212
(A1_2)：15-45wt%之PA 6T/6I或PA 10T/10I，6I或10I分率為55-80(較佳60-75)mol%。
組分(A1_1)之聚醯胺較佳選自以下群：聚醯胺46、聚醯胺6、聚醯胺66、聚醯胺11、聚醯胺12、聚醯胺1212、聚醯胺1010、聚醯胺1012、聚醯胺1112、聚醯胺610、聚醯胺612、聚醯胺69、聚醯胺810。
模製組成物進一步含有10wt%至70wt%、較佳15wt%至60wt%且更佳18wt%至55wt%纖維輔料，較佳呈玻璃纖維(組分B)形式，其以例如短纖維(例如具有0.2-20mm長度之短切玻璃)或連續纖維(粗紗)形式使用。玻璃纖維(B)可具有不同橫截面面積，優先考慮具有圓形橫截面(圓纖維)及具有非圓形橫截面(扁平纖維)之玻璃纖維。
具有圓形橫截面之玻璃纖維、亦即圓玻璃纖維之直徑在5-20μm範圍內、較佳在6-13μm範圍內且更佳在6-10μm範圍內。其較佳用作短玻璃纖維(具有0.2mm至20mm、較佳2-12mm長度之短切玻璃)。
在扁平玻璃纖維、亦即具有非圓形橫截面面積之玻璃纖維之情況下，較佳利用主要橫截面軸和與該主要橫截面軸垂直的次要橫截面軸之尺寸比超過2.5、較佳在2.5至6範圍內、更特定言之在3至5範圍內之彼等者。此等所謂的扁平玻璃纖維具有卵形、橢圓形、收縮橢圓形(繭纖維)、多邊形、矩形或實際上矩形橫截面面積。所用扁平玻璃纖維之另一特性化特徵為主要橫截面軸之長度較佳在6μm至40μm範圍內、更特定言之在15μm至30μm範圍內，及次要橫截面軸之長度在3μm至20μm範圍內、更特定言之在4μm至10μm範圍內。本文中扁平玻璃纖維具有極高填充密度，意謂玻璃之橫截面面積在至少70%、較佳至少80%且尤其較佳至少85%之程度上儘可能精確地填充玻璃纖維之橫截面周圍的假想矩形。
為了強化本發明之模製組成物，亦有可能使用具有圓形及非圓形橫截面的玻璃纖維之混合物，在此情況下扁平玻璃纖維之分率較佳為主要的，因此占超過纖維總質量之50wt%。
組分(B)較佳選自由以下組成之群：E玻璃纖維(其根據ASTM D578-00由52-62%二氧化矽、12-16%氧化鋁、16-25%氧化鈣、0-10%硼砂、0-5%氧化鎂、0-2%鹼金屬氧化物、0-1.5%二氧化鈦及0-0.3%氧化鐵組成；其較佳具有2.58±0.04g/cm3密度、70-75GPa拉伸彈性模數、3000-3500MPa抗張強度及4.5-4.8%斷裂伸長率)、A玻璃纖維(63-72%二氧化矽、6-10%氧化鈣、14-16%氧化鈉及氧化鉀、0-6%氧化鋁、0-6%氧化硼、0-4%氧化鎂)、C玻璃纖維(64-68%二氧化矽、11-15%氧化鈣、7-10%氧化鈉及氧化鉀、3-5%氧化鋁、4-6%氧化硼、2-4%氧化鎂)、D玻璃纖維(72-75%二氧化矽、0-1%氧化鈣、0-4%氧化鈉及氧化鉀、0-1%氧化鋁、21-24%氧化硼)、玄武岩纖維(具有近似以下組成之礦物纖維：52% SiO2、17% Al2O3、9% CaO、5% MgO、5% Na2O、5%氧化鐵以及其他金屬氧化物)、AR玻璃纖維(55-75%二氧化矽、1-10%氧化鈣、11-21%氧化鈉及氧化鉀、0-5%氧化鋁、0-8%氧化硼、0-12%二氧化鈦、1-18%氧化鋯、0-5%氧化鐵)以及其混合物。
組分(B)之較佳具體實例為基於三元系統二氧化矽-氧化鋁-氧化鎂或基於四元系統二氧化矽-氧化鋁-氧化鎂-氧化鈣之高強度玻璃纖維，其中以總玻璃組成物計二氧化矽、氧化鋁及氧化鎂之量之總和至少為78wt%、較佳至少87%且更佳至少92%。
尤其優先使用的為58-70wt%二氧化矽(SiO2)、15-30wt%氧化鋁(Al2O3)、5-15wt%氧化鎂(MgO)、0-10wt%氧化鈣(CaO)及諸如二氧化鋯(ZrO2)、氧化硼(B2O3)、二氧化鈦(TiO2)或氧化鋰(Li2O)之0-2wt%另外氧化物之組成。在另一具體實例中，高強度玻璃纖維具有60-67wt%二氧化矽(SiO2)、20-28wt%氧化鋁(Al2O3)、7-12wt%氧化鎂(MgO)、0-9 wt%氧化鈣(CaO)及諸如二氧化鋯(ZrO2)、氧化硼(B2O3)、二氧化鈦(TiO2)、氧化鋰(Li2O)之0-1.5wt%另外氧化物之組成。
特定言之，若高強度玻璃纖維具有以下組成，則為較佳的：62-66wt%二氧化矽(SiO2)、22-27wt%氧化鋁(Al2O3)、8-12wt%氧化鎂(MgO)、0-5wt%氧化鈣(CaO)、諸如二氧化鋯(ZrO2)、氧化硼(B2O3)、二氧化鈦(TiO2)、氧化鋰(Li2O)之0-1wt%另外氧化物。
高強度玻璃纖維具有大於或等於3700MPa、較佳至少3800MPa或4000MPa抗張強度，至少4.8%、較佳至少4.9%或5.0%斷裂伸長率，及大於75GPa、較佳超過78GPa或80GPa拉伸彈性模數，在23℃溫度下及在50%相對濕度下在具有10μm直徑及12.7mm長度之個別纖維(原始單絲)上確定此等玻璃特性。組分(B1)之此等高強度玻璃纖維之特定實例為來自Owens Corning具有995膠料的S玻璃纖維、來自Nittobo的T玻璃纖維、來自3B的HiPertex、來自SinomaJinjing Fiberglass的HS4玻璃纖維、來自Vetrotex的R玻璃纖維及來自AGY的S-1與S-2玻璃纖維。
根據本發明使用的玻璃纖維例如作為直徑(對於圓玻璃纖維)或次要橫截面軸(對於扁平玻璃纖維)為8μm至20μm、較佳12μm至18μm之粗紗(連續纖維)，玻璃纖維之橫截面可能為圓形、卵形、橢圓形、具有收縮之橢圓形、多邊形、矩形或實際上矩形。尤其較佳為橫截面軸之比率、亦即主要橫截面軸和次要橫截面軸之比率為2.5至5之所謂的扁平玻璃纖維。連續纖維可由上述類型的玻璃產生，優先考慮基於E玻璃及高強度玻璃品種之連續纖維。藉助於用於生產長纖維強化桿狀粒之已知技術、更特定言之藉由拉擠成形技術將此等連續纖維併入本發明之聚醯胺 模製組成物中，其中用聚合物熔體完全浸漬連續纖維股線(粗紗)且接著冷卻且短切。以此方式獲得的具有較佳3mm至25mm、更特定言之4mm至12mm粒長度之長纖維強化桿狀粒可藉由常見加工技術(諸如射出模製或壓縮模製)進一步加工以形成模製件。
較佳組分(B)為E玻璃之玻璃纖維，其具有非圓形橫截面(扁平纖維)且主要橫截面軸與次要橫截面軸之軸比例至少為2.5、更特定言之在3至5範圍內；及/或高強度玻璃纖維，其具有圓形或非圓形橫截面且具有基本上基於組分二氧化矽、氧化鋁及氧化鎂之玻璃組成，其中氧化鎂(MgO)之分率為5-15wt%及氧化鈣之分率為0-10wt%。
作為扁平E玻璃纖維，組分(B)之玻璃纖維較佳具有2.54-2.62g/cm3密度、70-75GPa拉伸彈性模數、3000-3500MPa抗張強度及4.5-4.8%斷裂伸長率，已在23℃及50%相對濕度下在具有10μm直徑及12.7mm長度之個別纖維上確定機械特性。
本發明之玻璃纖維可具有適用於熱塑性塑膠、更特定言之聚醯胺之膠料，包含基於胺基-矽烷或環氧-矽烷化合物之黏著促進劑。
組分(C)之分率較佳在0.5-8wt%範圍內，更佳在1-6wt%範圍內。
組分(C)較佳為在曝露於電磁輻射、較佳呈雷射輻射形式時具有UV、VIS或IR輻射之非零吸收係數之LDS添加劑，形成在化學金屬化程序中促進及/或准許及/或增進金屬層沉積以在模製件表面上其輻射位置處產生導體跡線之金屬種子，LDS添加劑較佳具有在可見及紅外輻射區域中吸收的能力，吸收係數為至少0.05、較佳至少0.1且更特定言之至少 0.2，及/或在彼中提供將輻射能量傳輸至LDS添加劑之吸收器。
組分(C)較佳為平均粒徑(D50)在50-20 000奈米、較佳200奈米至15 000奈米且更佳300奈米至5000奈米範圍內之LDS添加劑。陳述為粒徑之量度的D50值為平均粒徑之量度，其中50體積%樣本比D50(中值)更細，且其他50%樣本比D50(中值)更粗。
組分(C)較佳包含選自基於銻、銅、釹、鉬、鉍或錫之金屬氧化物、混合金屬氧化物、金屬氫氧化物氧化物、金屬硫化物氧化物之群之LDS(雷射直接建構)添加劑，其中排除尖晶石，諸如銅、鉻鐵礦(銅鉻氧化物，Shepard Black)。尤其較佳為氧化錫、氧化銻、氧化錫與氧化銻之混合物、釹酸鉍(Bi2O3．Nd2O3)、鉬酸銅(CuO．xMoO3)、氧化錫與氧化銦之混合物及氧化錫與氟化錫之混合物。
尤其較佳為氧化錫及摻雜之氧化錫，在此情況下可用銻、銦、鉍、鉬、鋁、鈦、矽、鐵、銅、銀、鎳及鈷進行摻雜。尤其較佳為摻雜有銻、鈦或銅之氧化錫。另外較佳為氧化錫與至少一種另外金屬氧化物、更特定言之氧化銻之混合物作為LDS添加劑。在此情況下使用的另外金屬氧化物不僅為具有高折射率之無色金屬氧化物，特定言之，諸如二氧化鈦氧化銻(III)、氧化鋅、氧化錫及/或二氧化鋯，且亦為彩色金屬氧化物，諸如氧化鉻、氧化鎳、氧化銅、氧化鈷及特定言之氧化鐵(Fe2O3、Fe3O4)。尤其較佳使用的為氧化錫與氧化銻(III)之混合物。
摻雜之錫氧化物及/或金屬氧化物混合物及/或氧化錫較佳形成於薄片狀基板上作為層，該等基板更特定言之為頁矽酸鹽，諸如合成或天然雲母、滑石、高嶺土、玻璃片或SiO2薄片。金屬氧化物之較佳基板為 特定言之雲母或其他雲母片。另外考慮作為基板的為薄片狀金屬氧化物，諸如薄片狀氧化鐵、氧化鋁、二氧化鈦、二氧化矽、LCP(液晶聚合物)、全像顏料或經塗佈之石墨薄片。
此外，組分(C)較佳選自磷酸鹽、縮合磷酸鹽、膦酸鹽、亞磷酸鹽及銅(Cu)、錫(Sn)及/或鐵(Fe)之混合氫氧化物-磷酸鹽含氧陰離子，更特定言之選自金屬磷酸鹽、鹼性金屬磷酸鹽或金屬氫氧化物磷酸鹽，較佳基於銅及/或錫之無機化合物，更特定言之磷酸三錫(CAS 15578-32-3)、磷酸三銅(CAS 7798-23-4)、二磷酸銅(CAS 10102-90-6)、氫氧化磷酸銅(CAS 12158-74-6)、磷酸銅錫及其混合物。
尤其較佳LDS添加劑為鹼性磷酸銅(alkaline copper phosphates)、氫氧化磷酸銅、磷酸銅錫、鹼性磷酸銅錫(alkaline copper tin phosphate)、磷酸錫、鹼性磷酸錫(alkaline tin phosphate)及摻雜銻之氧化錫，後者較佳與雲母組合使用。尤其較佳為基於雲母之LDS添加劑，該雲母表面具有摻雜金屬之錫氧化物塗層，因為此等添加劑准許在模製組成物中的更大顏色亮度。尤其較佳為摻雜銻之氧化錫。
根據本發明之市售LDS添加劑之實例為如下：來自Merck的Iriotec 8820、8825、8830及Minatec 230 A-IR，來自Keeling&Walker的Stanostat CP40W、Stanostat CP15G及Stanostat CP5C。
組分(C)可因此包含形成於薄片狀基板上作為層的選自以下群之LDS添加劑：摻雜之氧化錫，較佳摻雜銻之錫氧化物；具有氧化錫之金屬氧化物混合物，該等基板更特定言之為頁矽酸鹽，諸如較佳合成或天然雲母、滑石、高嶺土、玻璃片或SiO2薄片；摻雜金屬或摻雜金屬氧化 物之氧化錫；經金屬氧化物塗佈之雲母；塗佈有摻雜銻之氧化錫的雲母；氧化錫與氧化銻及視情況另外金屬氧化物之混合物；銅鉻氧化物；氧化銅；氫氧化銅；氫氧化磷酸銅；磷酸銅；鹼性磷酸銅；磷酸銅錫、鹼性磷酸銅錫；磷酸錫；鹼性磷酸錫；或該等LDS添加劑之混合物。
本發明之模製組成物含有0.1wt%至20wt%、較佳0.5wt%至10wt%且更佳1wt%至8wt%、更佳在2-6wt%或2-5wt%範圍內之無機白色顏料(組分(D))。組分(D)為選自硫酸鋇、氧化鋅、硫化鋅、鋅鋇白、鈦鋅混合氧化物及二氧化鈦(金紅石、銳鈦礦)之群之無機白色顏料或僅由其組成，白色顏料較佳具有在0.1-40μm範圍內、較佳在0.1-20μm範圍內、更特定言之在0.1-10μm範圍內之平均粒徑(D50)。尤其較佳為硫化鋅，且尤其較佳地，僅此硫化鋅用作組分(D)。用作組分D之金屬氧化物不同於組分C及E。
一個較佳具體實例之特徵在於組分(D)不含二氧化鈦。
組分(E)之分率較佳在0-18wt%範圍內，更佳在0-15wt%範圍內且極佳在2-15wt%或3-10wt%範圍內。滑石、白堊或碳酸鈣例如可使得生成金屬種子更容易。
組分(D)之適合微粒填充物包括熟習此項技術者已知之所有填充物。此等包括，特定言之，選自由以下組成之群之微粒填充物：滑石(矽酸鎂)、雲母、矽酸鹽、石英、矽灰石、高嶺土、二氧化矽、碳酸鎂、氫氧化鎂、白堊、研磨碳酸鈣或沉澱碳酸鈣、石灰、長石、除組分C及D外的無機顏料(諸如氧化鐵或氧化鐵錳)、永久磁性或可磁化金屬或合金、中空球體矽酸鹽填充物、氧化鋁、氮化硼、碳化硼、氮化鋁、氟化鈣及其 混合物。填充物亦可呈表面處理形式。
此等填充物(組分E)具有在0.1-40μm範圍內、較佳在0.2-20μm範圍內、更特定言之在0.3-10μm範圍內之平均粒徑(D50)。優先考慮微粒填充物形態，其中縱橫比L/b1及L/b2均不超過10、特定言之不超過5，縱橫比描述為粒子之最大長度L比其平均寬度b1或b2之比率。本文中，b1及b2垂直於彼此配置，位於垂直於長度L之平面內。
此外，本發明之熱塑性聚醯胺模製組成物可進一步包含通常為熟習此項技術者所知呈添加劑(F)形式之慣用添加劑，其較佳選自由以下組成之群：黏著促進劑、穩定劑、老化抑制劑、抗氧化劑、抗臭氧劑、光穩定劑、UV穩定劑、UV吸收劑、UV阻斷劑、無機熱穩定劑(尤其基於鹵化銅及鹼金屬鹵化物)、有機熱穩定劑、導電性添加劑、碳黑、光學增亮劑、加工助劑、成核劑、結晶促進劑、結晶延遲劑、流動助劑、潤滑劑、脫模劑、塑化劑、有機顏料與染料、標記物質及其混合物。
本發明進一步關於一種基於如上文所述的模製組成物之組件、更特定言之一種具有電導體跡線之組件。MID技術之使用領域為汽車工程、工業自動化、醫療工程、家用電器行業、消費型電子裝置、電信行業、分析與計量、機械工程以及空中與太空旅行。本發明因此亦關於一種物件(組件)、更特定言之電路載體，其包含由本發明之模製組成物製成之模製件。在一個具體實例中，使用電路載體以便形成天線。
該等模製件為例如用於諸如PDA、行動電話、其他電信裝置之攜帶型電子器件之殼體或殼體部件，用於個人電腦、筆記型電腦、醫療裝置(諸如聽覺裝置)、感測器技術或射頻識別(Radio Frequency IDentification；RFID)詢答器之殼體或殼體部件，或用於汽車領域(諸如氣囊模組、多功能方向盤)之部件。
因為在塑膠射出模製之情況下的設計之廣泛可能性，可實現三維電路載體。此外，可整合典型的機械功能，諸如支架、引導件、按鈕、插塞或其他連接元件。同樣可能的為用於E/E及燃料系統之連接件。
在附屬申請專利範圍中指定另外具體實例。
以下藉助於圖式描述本發明之較佳具體實例；在該等圖式中：圖1展示雷射建構之參數；及圖2展示雷射活化及金屬化之後的試樣板。
下文使用特定實施例(B)描述本發明，且對本發明與先前技術(VB)之較不有效系統進行比較。以下指定的實施例用來支撐本發明且說明相對於先前技術之差異，但其並不意欲限制如申請專利範圍中所定義的本發明之一般主題。
實施例B1至實施例B17及比較實施例VB1至比較實施例VB6
以指定加工參數(參見表1)，將表2及表3中指定的組分在來自Werner und Pfleiderer之具有25mm螺桿直徑之雙螺桿擠壓機中混配。將聚醯胺粒連同添加劑計量至入口區域中，而將玻璃纖維經由模具前之側給料器3桶單元計量至聚合物熔體中。自直徑3mm噴嘴拿掉化合物作為擠出物且在水冷卻之後粒化。在110℃下在30mbar減壓下乾燥該等粒24 小時。經混配調配物在Arburg Allrounder 320-210-750機上射出模製，得到具有定義的區域1至區域4圓筒溫度及具有定義的模具溫度之樣本體(參見表1)。
表3：比較實施例VB1至比較實施例VB6及比較實施例B9之組成及特性
關鍵材料：
PA 6I/6T(70：30) 基於對苯二甲酸、間苯二甲酸及1,6-己二胺之非晶形部分芳族聚醯胺，其具有125℃玻璃轉移溫度及1.54溶液黏度。
PA 10I/10T(60：40) 基於1,10-癸二胺、間苯二甲酸及對苯二甲酸之非晶形部分芳族聚醯胺，其具有101℃玻璃轉移溫度及1.59溶液黏度。
PA 1010 基於1,10-癸二胺及癸二酸之部分結晶脂族聚醯胺，其具有200℃熔點及1.78溶液黏度。
PA 6 基於己內醯胺之部分結晶脂族聚醯胺，其具有225℃熔點及1.90溶液黏度。
PA 66 基於1,6-己二胺及己二酸之部分結晶脂族聚醯胺，其具有260℃熔點及1.85溶液黏度。
PA 610 基於1,6-己二胺及癸二酸之部分結晶脂族聚醯胺，其具有223℃熔點及1.88溶液黏度。
PA 612 基於1,6-己二胺及十二烷二酸之部分結晶脂族聚醯胺，其具有217℃熔點及1.84溶液黏度。
玻璃纖維A型 來自Owens Corning Fiberglass之Vetrotex 995短切E玻璃纖維，其具有4.5mm長度及10μm直徑(圓形橫截面)
玻璃纖維B型 來自NITTO BOSEKI，Japan之CSG3PA-820短切E玻璃纖維，其具有3mm長度、28μm主要橫截面軸、7μm次要橫截面軸、軸比例為4(非圓形橫截面)
玻璃纖維C型：GF O.C.HPXSS PAX95 10-4(Owens Corning(US))
LDS添加劑1 Iriotec 8825，雲母上之氧化錫及氧化銻，Merck
LDS添加劑2 亞鉻酸銅，(Shepherd)
LDS添加劑3 錫基金屬磷酸鹽，Fabulase 330(Budenheim)
LDS添加劑4 Irotec 8850，二氧化鈦上之氧化錫/氧化銻，Merck
LDS添加劑5 Minatec 230 A-IR，錫銻錫石(CAS 68187-54-2)，Merck
二氧化鈦 KRONOS 2222二氧化鈦，白色顏料。>92.5%二氧化鈦。金紅石。塗層：Al、Si、聚矽氧烷。d50 0.21μm。D 4.0g/cm3。
硫化鋅 Sachtolith HD-S硫化鋅(Sachtleben)，平均粒徑在0.30μm至0.35μm範圍內。
滑石 Microtalc IT Extra Mondo Minerals
根據以下標準且基於以下測試樣本進行量測。
(熱-)機械參數：
拉伸彈性模數根據ISO 527藉由1mm/min拉伸速度確定，且屈服應力、抗張強度及斷裂伸長率根據ISO 527藉由5mm/min拉伸速度(非增強版本)或藉由5mm/min拉伸速度(增強版本)在23℃溫度下確定，所用樣本體為ISO拉伸啞鈴，標準：ISO/CD 3167，Al型，170×20/10×4mm。
衝擊強度及夏比(Charpy)缺口衝擊強度根據ISO 179在ISO 測試桿上量測，標準：ISO/CD 3167，B1型，80×10×4mm，在23℃溫度下。
基於ISO標準11357-11-2確定該等粒之熱特性(熔化溫度(Tm)、熔融焓(△Hm)、玻璃轉移溫度(Tg))。在20℃/min加熱速率之情況下進行差示掃描熱量測定(Differential Scanning Calorimetry；DSC)。對於玻璃轉移溫度(Tg)，報導中間階段或反曲點溫度。
根據DIN EN ISO 307在20℃下使用0.5wt%濃度間甲酚溶液量測相對黏度(ηrel)。所用樣本包含粒。
相對於此之偏差陳述於說明書中。
根據ISO 75在具有80×10×4mm尺寸之ISO衝擊桿上確定呈HDT A(1.8MPa)及HDT B(0.45MPa)形式之耐熱變形性。
雷射建構力：
為了分析金屬化行為，使用Nd：YAG雷射建構射出模製件 (板60×60×2mm)且其後在鍍銅浴中進行無電金屬化。在雷射建構中，對模製件表面上之18個量測4×4mm之相鄰區域進行照射。使用Trumpf TruMark Station 5000雷射以1064nm波長在300mm至7200mm範圍內的速度之情況下進行雷射建構。在此建構過程中，在脈衝頻率(如在10-80kHz範圍內)及影線(脈衝重疊)(在0.03mm至0.09mm範圍內)方面均產生變化。雷射建構之後，對模製件進行清潔操作以便移除雷射加工殘餘物。接著使模製件依次穿過具有界面活性劑及去離子水之超音波浴。在清潔之後，在55℃至65℃下於還原鍍銅浴(MID銅100 XB衝擊及MID銅100 XB構建，Mac Dermid)中依次金屬化模製件。在衝擊浴中之滯留時間為20min且在構建浴中為1-3h。MID銅100 XB構建浴中之銅沉積(銅層厚度)於雷射照射區域上的速率總計平均為3μm/h至5μm/h。
金屬化能力：
金屬化能力被計算為金屬化區域與區域總數之間的比率。如圖1中所示，使用不同參數藉由雷射建構每樣本板總計32個區域，且隨後如上所述進行金屬化。金屬化區域僅為在上述操作中完全且均勻地金屬化之彼等區域。圖2展示雷射建構及金屬化之後的樣本板，其中底部左側至頂部右側之對角線下方的區域為非金屬化或非充分金屬化的-亦即不完全或非均勻金屬化。
對於所有模製互連裝置(MID)技術，化學還原銅沉積為關鍵最初金屬化操作，其對於總層之品質為決定性的。因此完全足以分析主要金屬層之品質。為了獲得完整MID部件，通常將鎳及隨後浸鍍金之最終層沉積於第一銅層(主要層)之基底上。應瞭解，其他金屬層，諸如另外 銅層、鈀層、錫層或銀層，同樣亦可塗覆至主要層。
顏色亮度L*：
使用Datacolor分光光度計(儀器名稱：Datacolor 650)在如下量測條件下針對經白色塗佈之金屬對比組確定尺寸為2×40×50mm(彩色斑)之樣本體之CIE L*a*b*值(DIN 6174)：量測模式：反射，量測幾何：D/8°，施照體：D 65 10，光澤度：包括在內，校準：UV-校準，光圈板：SAV。藉由加熱模具在來自Arburg之全電氣式射出模製機(設備名稱：ARBURG Allrounder 320 A 500-170)上自本發明及比較實施例之材料射出模製用於比色之彩色斑。射出模製參數列於表1中。
本發明之實施例，其中使用LDS添加劑1或3，具有比使用LDS添加劑1產生的比較嘗試顯著更好的機械特性、更特定言之較高抗張強度、斷裂伸長率、衝擊強度及缺口衝擊強度，特別在同時使用白色顏料時，如由B6與VB6之比較所示。與此同時，本發明之模製組成物具有相同或相似的良好金屬化能力且具有較亮固有顏色，如高得多的顏色亮度值L*所反映。因此，對於VB6，發現金屬化能力為100%及顏色亮度L*為42，而對於B6，金屬化能力同樣為100%，但顏色亮度採用高得多的值82。比較B5與B6及B7與B8，發現在相同IDS添加劑之情況下，使用硫化鋅而非二氧化鈦作為白色顏料，產生的機械特性為一致地更好。

Claims (37)

  1. 一種熱塑性模製組成物，其由以下組成：(A)20-88wt%由以下組成之混合物：(A1)60-100wt%熱塑性塑膠或由以下組成之熱塑性塑膠混合物：(A1_1)40-100wt%脂族聚醯胺，(A1_2)0-60wt%非晶形部分芳族聚醯胺，組分(A1_1)與(A1_2)之總和總計達100wt%的組分(A1)；(A2)0-40wt%以下混合物：(A2_1)0-40wt%除(A1)外的熱塑性塑膠或除(A1)外的熱塑性塑膠混合物；(A2_2)0-40wt%除(A1)及(A2_1)外的抗衝擊改質劑；組分(A1)、(A2_1)及(A2_2)之總和總計達100wt%組分(A)；(B)10-70wt%纖維輔料；(C)0.1-10wt%LDS添加劑或LDS添加劑混合物，至少一種LDS添加劑選自以下群：基於銻、銅、銦、釹、鉬、鉍或錫或其混合物之金屬氧化物，其限制條件為排除尖晶石；金屬磷酸鹽；金屬氫氧化物磷酸鹽；(D)0.1-20wt%白色顏料；(E)0-20wt%除C及/或D外的微粒填充物；(F)0-2wt%另外不同的添加劑；(A)至(F)之總和構成100wt%。
  2. 根據申請專利範圍第1項之模製組成物，其特徵在於組分(A1_1)之該等脂族聚醯胺選自由以下組成之群：聚醯胺46、聚醯胺6、聚醯胺66、聚醯胺11、聚醯胺12、聚醯胺1212、聚醯胺1010、聚醯胺1012、聚醯胺1210、聚醯胺1112、聚醯胺610、聚醯胺612、聚醯胺69、聚醯胺810或其混合物，或為僅基於內醯胺、胺基羧酸、具有不超過6個碳原子之二胺及二羧酸單元之至少一者之均聚醯胺，或為僅基於內醯胺、胺基羧酸、具有不超過6個碳原子之二胺及二羧酸單元之至少一者之共聚醯胺，或為僅基於內醯胺、胺基羧酸、具有超過6個碳原子之二胺及二羧酸單元之至少一者之均聚醯胺，或為僅基於內醯胺、胺基羧酸、具有超過6個碳原子之二胺及二羧酸單元之至少一者之共聚醯胺。
  3. 根據申請專利範圍第1項之模製組成物，其特徵在於組分(A1_1)之該等脂族聚醯胺選自由以下組成之群：聚醯胺46、聚醯胺6、聚醯胺66、聚醯胺11、聚醯胺12、聚醯胺1212、聚醯胺1010、聚醯胺1012、聚醯胺1210、聚醯胺1112、聚醯胺610、聚醯胺612、聚醯胺69、聚醯胺810或其共聚物，或為僅基於具有不超過6個碳原子之二胺及二羧酸單元之均聚醯胺，或為僅基於具有超過6個碳原子之二胺及二羧酸單元之均聚醯胺。
  4. 根據申請專利範圍第1項之模製組成物，其特徵在於組分(A1_1)之該等脂族聚醯胺選自由以下組成之群：聚醯胺46、聚醯胺6及聚醯胺66及其共聚物。
  5. 如申請專利範圍第1項之模製組成物，其特徵在於組分(A2_1)選自由以下組成之群：除(A1)外的聚醯胺、聚碳酸酯、聚苯乙烯聚烯烴、聚甲醛、聚酯、聚碸、聚苯醚(polyphenylene ethers)、聚苯硫醚、聚苯醚(polyphenylene oxide)、液晶聚合物、聚醚酮、聚醚醚酮、聚醯亞胺、聚醚酯醯胺、聚矽氧烷、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯以及基於該等系統之混合物或共聚物。
  6. 如申請專利範圍第1項之模製組成物，其特徵在於組分(A2_1)選自由以下組成之群：聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、PSU、PESU、PPSU、聚醯胺醯亞胺、聚酯醯亞胺、聚醚醯胺、聚酯醯胺、聚醚酯醯胺、TPU、PUR、聚矽氧烷、以及基於該等系統之混合物或共聚物。
  7. 如申請專利範圍第1項之模製組成物，其特徵在於組分(A2_1)之分率在5-40wt%範圍內，以組分(A1)、(A2_1)及(A2_2)之總和計。
  8. 如申請專利範圍第1項之模製組成物，其特徵在於組分(A2_1)之分率在5-30wt%範圍內，以組分(A1)、(A2_1)及(A2_2)之總和計。
  9. 如申請專利範圍第1項之模製組成物，其特徵在於組分(A2_1)之分率在5-20wt%範圍內，以組分(A1)、(A2_1)及(A2_2)之總和計。
  10. 如申請專利範圍第1項之模製組成物，其特徵在於組分(A2_2)選自為：烯烴聚合物，其未經官能化或藉由酸酐基團官能化，及/或在於組分(A2_2)之分率在5-40wt%範圍內，以組分(A1)、(A2_1)及(A2_2)之總和計。
  11. 如申請專利範圍第1項之模製組成物，其特徵在於組分(A2_2)選自由以下組成之群：低密度、中密度及高密度聚乙烯、聚丙烯、聚丁二烯、聚-4-甲基戊烯、乙烯-丙烯嵌段共聚物或無規共聚物、乙烯-甲基己二烯共聚物、丙烯-甲基己二烯共聚物、乙烯-丙烯-丁烯共聚物、乙烯-丙烯-己烯共聚物、聚(乙烯-乙酸乙烯酯)(ethylene-vinylacetate；EVA)、聚(乙烯-丙烯酸乙酯)(ethylene-ethylacrylate；EEA)、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物以及所述聚合物之組合，其未經官能化或藉由酸酐基團官能化，及/或在於組分(A2_2)之分率在5-40wt%範圍內，以組分(A1)、(A2_1)及(A2_2)之總和計。
  12. 如申請專利範圍第1項之模製組成物，其特徵在於組分(A1)由脂族聚醯胺或包含至少60wt%脂族聚醯胺之聚醯胺混合物組成，以組分(A1)之總量計。
  13. 如申請專利範圍第1項之模製組成物，其特徵在於組分(A1)由脂族聚醯胺或包含60wt%至93wt%脂族聚醯胺之聚醯胺混合物組成，以組分(A1)之總量計。
  14. 如申請專利範圍第1項之模製組成物，其特徵在於組分(A)之分率在25-84wt%範圍內。
  15. 如申請專利範圍第1項之模製組成物，其特徵在於組分(A)之分率在30-80wt%範圍內。
  16. 如申請專利範圍第1項之模製組成物，其特徵在於組分(A)僅藉由呈聚醯胺或聚醯胺混合物形式之組分(A1)形成。
  17. 如申請專利範圍第1項之模製組成物，其特徵在於組分(B)之分率在15-60wt%範圍內，及/或在於組分(B)以玻璃纖維形式存在、以短纖維形式存在、或呈連續纖維形式。
  18. 如申請專利範圍第1項之模製組成物，其特徵在於組分(B)之分率在18-55wt%範圍內，及/或在於組分(B)以玻璃纖維形式存在，呈長度在0.2-20mm範圍內的短切玻璃形式。
  19. 如申請專利範圍第1項之模製組成物，其特徵在於組分(B)由玻璃纖維形成。
  20. 如申請專利範圍第1項之模製組成物，其特徵在於組分(B)由玻璃纖維形成，呈根據ASTM D578-00具有非圓形橫截面之E玻璃纖維形式，主要橫截面軸和與該主要橫截面軸垂直的次要橫截面軸之尺寸比為超過2.5，或組分(B)之該等玻璃纖維呈基於三元系統二氧化矽-氧化鋁-氧化鎂或基於四元系統二氧化矽-氧化鋁-氧化鎂-氧化鈣之高強度玻璃纖維形式，其具有以下組成：58-70wt%二氧化矽(SiO2)，15-30wt%氧化鋁(Al2O3)，5-15wt%氧化鎂(MgO)，0-10wt%氧化鈣(CaO)及0-2wt%另外氧化物。
  21. 如申請專利範圍第1項之模製組成物，其特徵在於組分(B)由玻璃纖維形成，呈根據ASTM D578-00具有非圓形橫截面之E玻璃纖維形式，主要橫截面軸和與該主要橫截面軸垂直的次要橫截面軸之尺寸比在3至5範圍內，或組分(B)之該等玻璃纖維呈基於三元系統二氧化矽-氧化鋁-氧化鎂或基於四元系統二氧化矽-氧化鋁-氧化鎂-氧化鈣之高強度玻璃纖維形式。
  22. 如申請專利範圍第1項之模製組成物，其特徵在於組分(B)由玻璃纖維形成，呈根據ASTM D578-00具有非圓形橫截面之E玻璃纖維形式，主要橫截面軸和與該主要橫截面軸垂直的次要橫截面軸之尺寸比為超過2.5，其由52-62%二氧化矽、12-16%氧化鋁、16-25%氧化鈣、0-10%硼砂、0-5%氧化鎂、0-2%鹼金屬氧化物、0-1.5%二氧化鈦及0-0.3%氧化鐵組成，或組分(B)之該等玻璃纖維呈基於三元系統二氧化矽-氧化鋁-氧化鎂或基於四元系統二氧化矽-氧化鋁-氧化鎂-氧化鈣之高強度玻璃纖維形式，其具有以下組成：60-67wt%二氧化矽(SiO2)，20-28wt%氧化鋁(Al2O3)，7-12wt%氧化鎂(MgO)，0-9wt%氧化鈣(CaO)及0-1.5wt%另外氧化物，亦即，二氧化鋯(ZrO2)、氧化硼(B2O3)、二氧化鈦(TiO2)或氧化鋰(Li2O)或此等氧化物之組合。
  23. 如申請專利範圍第1項之模製組成物，其特徵在於組分(C)之分率在0.5-8wt%範圍內。
  24. 如申請專利範圍第1項之模製組成物，其特徵在於組分(C)之分率在1-6wt%範圍內。
  25. 如申請專利範圍第1項之模製組成物，其特徵在於組分(C)為具有在50-20000奈米範圍內之平均粒徑(d50)之LDS添加劑。
  26. 如申請專利範圍第1項之模製組成物，其特徵在於組分(C)為具有在300奈米至5000奈米範圍內之平均粒徑(d50)之LDS添加劑。
  27. 如申請專利範圍第1項之模製組成物，其特徵在於組分(C)為選自以下群之LDS添加劑：摻雜金屬或摻雜金屬氧化物之錫氧化物；氧化銅；氫氧化銅；氫氧化磷酸銅；磷酸銅；磷酸錫；或該等LDS添加劑之混合物。
  28. 如申請專利範圍第1項之模製組成物，其特徵在於組分(C)為選自以下群之LDS添加劑：摻雜銻或摻雜氧化銻之錫氧化物；具有氧化錫之金屬氧化物混合物，其形成於薄片狀基板上作為層，其包括頁矽酸鹽，呈天然雲母、滑石、高嶺土、玻璃片或SiO2薄片形式；塗佈有摻雜銻之氧化錫的雲母；氧化錫與氧化銻及/或氧化銦及/或氟化鋅之混合物；鹼性磷酸銅(alkaline copper phosphates)；鹼性磷酸錫(alkaline tin phosphate)；磷酸銅錫、鹼性磷酸銅錫(alkaline copper tin phosphate)；或該等LDS添加劑之混合物。
  29. 如申請專利範圍第1項之模製組成物，其特徵在於組分(D)之分率在0.5-20wt%範圍內，及/或在於組分(D)選自以下群：硫酸鋇；二氧化鈦，呈金紅石或銳鈦礦變體；氧化鋅；鋅鋇白；硫化鋅；或其混合物。
  30. 如申請專利範圍第1項之模製組成物，其特徵在於組分(D)之分率在2-5wt%範圍內，及/或在於組分(D)僅由硫化鋅形成。
  31. 如申請專利範圍第1項之模製組成物，其特徵在於組分(D)之分率在1-8wt%範圍內，及/或在於組分(D)選自以下群：硫酸鋇；鋅鋇白；鈦鋅混合氧化物；硫化鋅；或其混合物。
  32. 如申請專利範圍第1項之模製組成物，其特徵在於組分(E)之分率在0-18wt%範圍內。
  33. 如申請專利範圍第1項之模製組成物，其特徵在於組分(E)之分率在0-15wt%範圍內。
  34. 如申請專利範圍第1項之模製組成物，其特徵在於組分(E)之分率在3-10wt%範圍內。
  35. 一種組件，其係基於如申請專利範圍第1項之模製組成物。
  36. 如申請專利範圍第35項之組件，其具有電導體跡線。
  37. 如申請專利範圍第35項之組件，作為用於尤其諸如PDA、行動電話、電信裝置之攜帶型電子裝置的殼體或殼體部件，作為用於個人電腦、筆記型電腦、醫療裝置，包含聽覺裝置、感測器技術或RFID詢答器的殼體或殼體部件，或作為用於汽車(automotive)領域的部件，包括氣囊模組、多功能方向盤。
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