TWI822225B - 天線構件 - Google Patents
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Abstract
本發明係一種天線構件,其具有包含熱塑性樹脂組合物之射出成形體,射出成形體之至少一部分經金屬被覆而使用;熱塑性樹脂組合物包含聚苯醚系樹脂,熱塑性樹脂組合物之荷重變形溫度為120℃以上,將使熱塑性樹脂組合物之溫度自-30℃上升至120℃時之溫度以每個溫度區域10℃進行劃分,將相鄰之兩個溫度區域之低溫度側設為低溫度區域,將高溫度側設為高溫度區域,此時,藉由ISO 11359所記載之方法所測得之低溫度區域膨脹率與高溫度區域膨脹率於任意相鄰之兩個溫度區域中均滿足以下關係:-50≦((高溫度區域膨脹率-低溫度區域膨脹率)/低溫度區域膨脹率)×100≦50。
Description
本發明係關於一種天線構件。
先前,就機械性質、及耐熱性之觀點而言,天線構件使用大量金屬或陶瓷。然而,尤其是對於通訊機器用基地台,就設置時之容易性、組裝時之操作性之觀點而言,要求輕量化,並希望樹脂化。
例如,濾波器係由金屬或陶瓷製作,需要用金屬被覆大面積的面來過濾電波。於使用樹脂代替金屬或陶瓷之情形時,需要一種能夠藉由鍍覆或濺鍍進行被覆之樹脂。又,通訊機器之天線元件(振子)藉由在低介電損耗因數之樹脂上鋪設金屬電路,可發揮作為天線之性能。
另一方面,作為行動電話等行動通訊機器或無線LAN(Local Area Network,區域網路)中使用之表面安裝型介質天線,提出一種包含介質陶瓷單質、樹脂單質及含陶瓷之樹脂組合物者。例如,揭示有:天線基體包含陶瓷單質或樹脂單質之表面安裝型介質天線(參照專利文獻1);包含鍍覆性良好且相對介電常數實部為18左右並具有對排結構之苯乙烯系樹脂之發泡體;及其製造方法(參照專利文獻2)。進而揭示有:以組合物中之比例為40vol%~70vol%(體積%)之方式在樹脂材料中混合有球狀介質陶瓷粉末之樹脂組合物(參照專利文獻3);將長徑比調整為3~5以能進行高填充之鈦酸金屬鹽纖維、及將其與熱塑性樹脂等複合而成之複合材料(參照專利文獻4)。
專利文獻1:日本專利特開平9-98015號公報
專利文獻2:日本專利特開平10-45936號公報
專利文獻3:日本專利第3930814號公報
專利文獻4:日本專利第2992667號公報
於如上所述之天線構件使用樹脂組合物之情形時,要求機械性質、電氣性質、及耐熱性優異,尺寸穩定性亦優異。又,就簡便地成形為所需形狀之觀點而言,要求藉由射出成形進行成形。進而,要求一種能夠藉由鍍覆或濺鍍進行金屬被覆且高溫時金屬被覆不會剝落之材料。具體而言,由於所有零件在通訊時均會發熱,故要求樹脂自身之耐熱性、及即便在高溫區域中尺寸變化亦較少、金屬被覆不會剝落。由於天線暴露在外部環境中並內部包含會發熱之零件,故有時內部會變成高溫。由於需要在高溫時亦發揮天線特性,故需要一種即便於高溫下介電常數、介電損耗因數亦較低之材料。又,亦需要一種能夠形成電路之樹脂,就形成電路之觀點而言,需要一種於1GHz以上之高頻帶下能夠表現出天線特性、且即便於高溫區域中亦維持低介電損耗因數之材料。
進而,近年來,隨著5G通訊之普及,需要能夠進行5G通訊之通訊基地台。由於隨著通訊之高速化,基地台所發出之熱變大,故為了散熱所設置之散熱器非常重,而導致整體重量變得非常重,因此輕量化之要求變高。特別是天線濾波器係由金屬或陶瓷製造,在基地台中佔據相
當之重量。雖然藉由使天線濾波器樹脂化,能夠輕量化,簡化作業步驟,但存在需要製作金屬皮膜,保持樹脂與金屬之密接性之問題。又,由於需要在天線之振子上以金屬形成電路,故不僅要求樹脂與金屬之密接性,進而需要低介電損耗因數之材料以發揮天線性能。隨著此種通訊之高度化,要求低頻率至高頻率之所有頻率之資訊均可對應。
進而,隨著近年來通訊領域之擴大,對於天線構件,要求不僅維持上述各種特性,而且即便於低溫、高溫或潮濕環境下亦可發揮該等特性。
因此,本發明之目的在於提供一種天線構件,其保持與金屬皮膜之密接性,且於高溫區域中之尺寸變化、介電損耗因數變化較少,藉由射出成形而成形,且低溫、高溫、潮濕等任意環境均可適應。
本發明者等人為了解決上述問題進行銳意研究,結果發現,藉由將特定之樹脂組合物用於天線構件,而於任意環境下均可維持天線性能,且有助於通訊機器之輕量化、組裝作業步驟之簡化,從而達成本發明。
即,本發明如下所示。
[1]
一種天線構件,其具有包含熱塑性樹脂組合物之射出成形體,上述射出成形體之至少一部分經金屬被覆而使用;上述熱塑性樹脂組合物包含(A-a)聚苯醚系樹脂,上述熱塑性樹脂組合物之荷重變形溫度(DTUL)為120℃以上,將使上述熱塑性樹脂組合物之溫度自-30℃上升至120℃時之溫度以每個溫度區域10℃進行劃分,將相鄰之兩個溫度區域之低溫度側設為低溫
度區域,將高溫度側設為高溫度區域,此時,上述低溫度區域中之藉由ISO 11359所記載之方法所測得的上述樹脂組合物在TD方向上之低溫度區域膨脹率(mm/mm/℃)、與上述高溫度區域中之藉由ISO 11359所記載之方法所測得的上述樹脂組合物在TD方向上之高溫度區域膨脹率(mm/mm/℃)於任意上述相鄰之兩個溫度區域中均滿足以下關係:-50≦((高溫度區域膨脹率-低溫度區域膨脹率)/低溫度區域膨脹率)×100≦50。
[2]
如[1]所記載之天線構件,其中上述熱塑性樹脂組合物於28GHz下之介電損耗因數之溫度依存性滿足下述條件:1.於DTUL為120℃以上且未達140℃之情形時,23℃時之介電損耗因數與120℃時之介電損耗因數之值的差為0.004以下;2.於DTUL為140℃以上之情形時,23℃時之介電損耗因數與140℃時之介電損耗因數之值的差為0.004以下。
[3]
如[1]或[2]所記載之天線構件,其中將使上述熱塑性樹脂組合物之溫度自-30℃上升至120℃時之溫度以每個溫度區域10℃進行劃分,各溫度區域之藉由ISO 11359所記載之方法所測得的上述樹脂組合物在TD方向上之膨脹率之平均值為10×10-5mm/mm/℃以下。
[4]
如[3]所記載之天線構件,其中將使上述熱塑性樹脂組合物之溫度自-30℃上升至120℃時之溫度以每個溫度區域10℃進行劃分,各溫度區域之藉由ISO 11359所記載之方法所測得的上述樹脂組合物在TD方向上之膨脹
率中之最大值為10×10-5mm/mm/℃以下。
[5]
如[1]至[4]中任一項所記載之天線構件,其中上述熱塑性樹脂組合物包含(A-b)結晶性樹脂。
[6]
如[1]至[5]中任一項所記載之天線構件,其中上述熱塑性樹脂組合物包含10質量%以上之(B)無機填充劑。
[7]
如[1]至[6]中任一項所記載之天線構件,其中上述熱塑性樹脂組合物包含10質量%以上之(A-a)聚苯醚系樹脂。
[8]
如[1]至[7]中任一項所記載之天線構件,其用於室外用或室內用之天線基地台。
[9]
如[1]至[8]中任一項所記載之天線構件,其係藉由鉻酸蝕刻無電解電鍍銅加工而形成金屬被覆。
[10]
如[1]至[9]中任一項所記載之天線構件,其中於藉由鉻酸蝕刻無電解電鍍銅加工而形成金屬被覆後,於85℃、濕度85%下放置2000h後,上述金屬層不會發生破裂。
[11]
如[1]至[10]中任一項所記載之天線構件,其中上述熱塑性樹脂組合物包含(A-c-a)聚苯乙烯系樹脂。
[12]
如[1]至[11]中任一項所記載之天線構件,其中上述熱塑性樹脂組合物包含嵌段共聚物及/或該嵌段共聚物之氫化物,上述嵌段共聚物包含至少1個以(A-c-b)芳香族乙烯基單體單元作為主體之嵌段、及至少1個以共軛二烯單體單元作為主體之嵌段。
[13]
如[1]至[12]中任一項所記載之天線構件,其為天線濾波器。
[14]
如[1]至[12]中任一項所記載之天線構件,其為天線元件。
根據本發明,可獲得一種天線構件,其保持與金屬皮膜之密接性且於高溫區域中之尺寸變化、介電損耗因數變化較少,藉由射出成形而成形,且在低溫、高溫、潮濕等任意環境中均可適用。
圖1係為了在實施例中測定膨脹率而對自評價用ISO啞鈴切出試片之方法進行說明的圖。
以下,對本發明之內容進行詳細說明。
本實施方式之天線構件具有包含熱塑性樹脂組合物之射出成形體,上述射出成形體之至少一部分經金屬被覆而使用;上述熱塑性樹脂組合物包含(A-a)聚苯醚系樹脂,上述熱塑性樹脂組合物之荷重變形溫度(DTUL)為120℃以上,將使上述熱塑性樹脂組合物之溫度自-30℃上升
至120℃時之溫度以每個溫度區域10℃進行劃分,將相鄰之兩個溫度區域之低溫度側設為低溫度區域,將高溫度側設為高溫度區域,此時,上述低溫度區域中之藉由ISO 11359所記載之方法所測得的上述樹脂組合物在TD方向上之低溫度區域膨脹率(mm/mm/℃)、與上述高溫度區域中之藉由ISO 11359所記載之方法所測得的上述樹脂組合物在TD方向上之高溫度區域膨脹率(mm/mm/℃)於任意上述相鄰之兩個溫度區域中均滿足以下關係:-50≦((高溫度區域膨脹率-低溫度區域膨脹率)/低溫度區域膨脹率)×100≦50。
關於本實施方式中之熱塑性樹脂組合物之各成分,以下進行詳細說明。
[(A)熱塑性樹脂]
本實施方式中之(A)熱塑性樹脂係指除填料或無機填充劑等以外之樹脂成分。作為該樹脂成分,例如可例舉:作為成形用所利用之各種樹脂,例如可例舉:聚苯醚系樹脂、聚酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、乙烯系樹脂、烯烴系樹脂、丙烯酸系樹脂、芳香族系樹脂等。
本實施方式之(A)熱塑性樹脂藉由包含(A-a)聚苯醚系樹脂,可提高與金屬皮膜之密接性、介電損耗因數之溫度依存性。
本實施方式之(A)熱塑性樹脂亦可於其中包含烯烴系熱塑性彈性體或氫化嵌段共聚物等主要用於改良耐衝擊性之樹脂成分。
又,本實施方式之(A)熱塑性樹脂可同時包含(A-b)結晶性樹脂、及其他熱塑性樹脂,可例舉:聚酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、乙烯系樹脂、烯烴系樹脂、丙烯酸系樹脂、芳香族系樹脂等。
就介電損耗因數較低之觀點而言,可較佳使用烯烴系樹脂,進而較佳為具有充分耐熱性之樹脂,例如可例舉:聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)等聚酯樹脂;環狀烯烴聚合物(COP)、環烯烴共聚物、甲基戊烯聚合物(TPX)等聚烯烴聚合物等。
作為上述烯烴系熱塑性彈性體,可例舉:聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴均聚物;乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物等聚烯烴共聚物等。特別是,作為聚乙烯均聚物,可例舉:高壓法低密度聚乙烯(LDPE)、直鏈狀低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)等。
又,作為上述氫化嵌段共聚物,可例舉:使包含聚苯乙烯嵌段及共軛二烯化合物聚合物嵌段之嵌段共聚物氫化所獲得之氫化嵌段共聚物等。
作為氫化前之嵌段共聚物之結構,並無特別限定,例如,若將聚苯乙烯嵌段鏈表示為S,將共軛二烯化合物聚合物嵌段鏈表示為B,則可例舉:S-B-S、SB-S-B、(S-B-)4-S、S-B-S-B-S等結構。
[(A-a)聚苯醚系樹脂]
作為本實施方式中之(A-a)聚苯醚系樹脂(以下,存在簡單稱為「(A-a)成分」之情形)之具體例,例如可例舉:聚(2,6-二甲基-1,4-苯醚)、聚(2-甲基-6-乙基-1,4-苯醚)、聚(2-甲基-6-苯基-1,4-苯醚)、聚(2,6-二氯-1,4-苯醚)等,進而亦可例舉:如2,6-二甲基苯酚與其他酚類之共聚物(例如,與如日本專利特公昭52-17880號公報所記載之2,3,6-三甲基苯酚之共聚物或與2-甲基-6-丁基苯酚之共聚物)之聚苯醚共聚物。
作為該等中之尤佳之聚苯醚,為聚(2,6-二甲基-1,4-苯醚)、2,6-二甲基苯酚與2,3,6-三甲基苯酚之共聚物、或該等之混合物。
作為上述(A-a)成分,例如可例舉:包含下述式(1)所表示之重複單元結構之均聚物、具有下述式(1)所表示之重複單元結構之共聚物。
上述(A-a)成分可單獨使用1種,亦可組合2種以上使用。
上述式(1)中,R1、R2、R3、及R4分別獨立地為選自由氫原子、鹵素原子、碳數1~7之一級烷基、碳數1~7之二級烷基、苯基、鹵代烷基、胺基烷基、烴氧基、及至少2個碳原子將鹵素原子與氧原子隔開之鹵代烴氧基所組成之群中之一價基。
(A-a)聚苯醚系樹脂之製造方法只要係藉由公知方法所獲得者即可,並無特別限定,例如可例舉:美國專利第3306874號說明書所記載之方法,其使用亞銅鹽與胺之錯合物作為觸媒,例如使2,6-二甲苯酚氧化聚合而製造;或美國專利第3306875號說明書、美國專利第3257357號說明書及美國專利第3257358號說明書、日本專利特開昭50-51197號公報、日本專利特公昭52-17880號公報及日本專利特公昭63-152628號公報等所記載之製造方法等。
本實施方式中之(A-a)聚苯醚系樹脂之還原黏度(0.5g/dL氯仿溶液,30℃,藉由烏氏黏度管進行測定)之較佳之範圍為0.30~0.80
dL/g,更佳為0.35~0.75dL/g,最佳為0.38~0.55dL/g。若(A-a)聚苯醚系樹脂之還原黏度處於該範圍,則耐衝擊性、耐熱性等特性優異,故較佳。
於本實施方式之(A-a)聚苯醚系樹脂中,亦可較佳使用將2種以上之不同還原黏度之聚苯醚摻合而成者。
又,為了(A-a)聚苯醚系樹脂之穩定化,亦可較佳使用公知之各種穩定劑。作為穩定劑之例,為氧化鋅、硫化鋅等金屬系穩定劑、受阻酚系穩定劑、磷系穩定劑、受阻胺系穩定劑等有機穩定劑,該等之較佳之調配量相對於(A-a)聚苯醚系樹脂100質量份為未達5質量份。
進而,能夠添加於(A-a)聚苯醚系樹脂中之公知之添加劑等亦可相對於(A-a)聚苯醚系樹脂100質量份以未達10質量份之量進行添加。
上述(A-a)成分亦可為藉由如下方式所獲得之改性聚苯醚,即,使上述均聚物及/或上述共聚物、與苯乙烯系單體或其衍生物及/或α,β-不飽和羧酸或其衍生物反應。此處,作為上述苯乙烯系單體或其衍生物及/或α,β-不飽和羧酸或其衍生物之接枝量或加成量,較佳為相對於(A-a)成分100質量%為0.01~10質量%。
作為上述改性聚苯醚之製造方法,例如可例舉如下方法等:於存在自由基產生劑之情況下或不存在自由基產生劑之情況下,於熔融狀態、溶液狀態或漿料狀態下,於80~350℃之溫度下進行反應。
作為上述聚苯醚,可使用上述均聚物及/或上述共聚物與上述改性PPE之任意比例之混合物。
於不包含下述(A-b)結晶性樹脂之情形時,就能夠保持耐熱性及低介電損耗因數且控制介電常數之觀點而言,相對於上述(A)熱塑性
樹脂100質量%,上述(A-a)聚苯醚系樹脂之含量較佳為50質量%以上,較佳為55質量%以上,進而較佳為60質量%以上。又,就成形性之觀點而言,較佳為85質量%以下。
又,於包含下述(A-b)結晶性樹脂之情形時,就能夠保持耐熱性及低介電損耗因數且控制介電常數之觀點而言,相對於上述(A)熱塑性樹脂100質量%,上述(A-a)聚苯醚系樹脂之含量較佳為5質量%以上,較佳為10質量%以上,進而較佳為15質量%以上。又,就流動性之觀點而言,較佳為90質量%以下。
特別是,就於高溫區域中保持低介電損耗因數之觀點而言,當將(A-a)聚苯醚系樹脂與(A-b)結晶性樹脂之合計量設為100質量份時,(A-a)聚苯醚系樹脂較佳為5質量份以上,更佳為10質量份以上,進而較佳為15質量份以上。又,就流動性之觀點而言,較佳為90質量份以下。
[(A-b)結晶性樹脂]
於本實施方式中亦可包含(A-b)結晶性樹脂。可較佳使用(A-b-a)聚醯胺、(A-b-b)聚丙烯、(A-b-c)聚苯硫醚樹脂。又,此外,亦可使用聚乙烯、聚縮醛、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚醚醚酮、液晶聚合物、聚四氟乙烯等結晶性樹脂。
關於(A-b)結晶性樹脂之各者之具體之較佳含量,當將熱塑性樹脂組合物整體設為100質量%時分別為90質量%以下,更佳為80質量%以下,進而較佳為85質量%以下。
特別是,就於高溫區域中保持低介電損耗因數之觀點而言,當將(A-a)聚苯醚系樹脂與(A-b)結晶性樹脂之合計量整體設為100質
量%時,(A-b)結晶性樹脂為95質量%以下,更佳為90質量%以下,進而較佳為85質量%以下。
[(A-b-a)聚醯胺]
本實施方式之(A-b-a)聚醯胺(以下,存在簡單稱為「(A-b-a)成分」之情形)只要為聚合物主鏈之重複單元中具有醯胺鍵{-NH-C(=O)-}者,則並無特別限制。
一般而言,聚醯胺可藉由內醯胺類之開環聚合、二胺與二羧酸之縮聚、ω胺基羧酸之縮聚等而獲得,但並不限定於藉由該等方法所獲得之樹脂。
作為內醯胺類,具體而言,可例舉:ε己內醯胺、庚內醯胺、ω月桂內醯胺等。
作為上述二胺,可大致區分例舉:脂肪族、脂環式及芳香族二胺。作為二胺之具體例,可例舉:四亞甲基二胺、六亞甲基二胺、十一亞甲基二胺、十二亞甲基二胺、十三亞甲基二胺、2,2,4-三甲基六亞甲基二胺、2,4,4-三甲基六亞甲基二胺、5-甲基九亞甲基二胺、1,9-壬二胺、2-甲基-1,8-辛二胺、乙二胺、丙二胺、1,4-丁二胺、1,6-己二胺、1,8-辛二胺、1,10-癸二胺、1,12-十二烷二胺、3-甲基-1,5-戊二胺、2,2,4-三甲基-1,6-己二胺、2,4,4-三甲基-1,6-己二胺、5-甲基-1,9-壬二胺等脂肪族二胺、1,3-雙胺甲基環己烷、1,4-雙胺甲基環己烷、間苯二胺、對苯二胺、間苯二甲胺、對苯二甲胺等。
作為二羧酸,可大致區分例舉:脂肪族、脂環式及芳香族二羧酸。作為二羧酸之具體例,可例舉:己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸、1,1,3-十三烷二酸、1,3-環己烷二羧酸、對苯二甲酸、
間苯二甲酸、萘二甲酸、二聚酸等。
又,作為胺基羧酸,具體而言,可例舉:ε胺基己酸、7-胺基庚酸、8-胺基辛酸、9-胺基壬酸、11-胺基十一酸、12-胺基十二酸、13-胺基十三酸等。
於本實施方式中,可使用該等內醯胺類、二胺、二羧酸、ω胺基羧酸單獨縮聚所獲得之共聚合聚醯胺類,或可使用將該等內醯胺類、二胺、二羧酸、ω胺基羧酸製成兩種以上之混合物並使其縮聚所獲得之共聚合聚醯胺類。
又,亦可較佳使用使該等內醯胺類、二胺、二羧酸、ω胺基羧酸於聚合反應機內聚合至低分子量之低聚物之階段並藉由擠出機等使之高分子量化所得者。
特別是作為可在本實施方式中較佳使用之(A-b-a)聚醯胺,可例舉:聚醯胺6、聚醯胺6,6、聚醯胺4,6、聚醯胺11、聚醯胺12、聚醯胺6,10、聚醯胺6,12、聚醯胺6/6,6、聚醯胺6/6,12、聚醯胺MXD(間苯二甲胺),6、聚醯胺6,T、聚醯胺9,T、聚醯胺6,I、聚醯胺6/6,T、聚醯胺6/6,I、聚醯胺6,6/6,T、聚醯胺6,6/6,I、聚醯胺6/6,T/6,I、聚醯胺6,6/6,T/6,I、聚醯胺6/12/6,T、聚醯胺6,6/12/6,T、聚醯胺6/12/6,I、聚醯胺6,6/12/6,I等。
該等之中,亦可使用藉由擠出機等使複數個聚醯胺共聚合化而成之聚醯胺類。其中較佳之聚醯胺為選自脂肪族聚醯胺之聚醯胺6、聚醯胺6,6、聚醯胺4,6、聚醯胺11、聚醯胺12;及半芳香族聚醯胺之聚醯胺9,T、聚醯胺6/6,T、聚醯胺6,6/6,T、聚醯胺6,6/6,I、聚醯胺MXD,6之1種以上,更佳為選自聚醯胺6,6、聚醯胺6、聚醯胺9,T、聚醯胺6,6/6,I之1
種以上之聚醯胺。
關於本實施方式之(A-b-a)聚醯胺具有含有60~100莫耳%之對苯二甲酸單元之二羧酸單元(a)、及含有60~100莫耳%之碳數9~12之脂肪族二胺單元之二胺單元(b),就吸水性、耐熱性之觀點而言較佳。
[[二羧酸單元(a)]]
本實施方式中之二羧酸單元(a)於該單元(a)中含有60~100莫耳%之對苯二甲酸單元,較佳為含有70~100莫耳%,更佳為含有80~100莫耳%,進而較佳為含有90~100莫耳%,進而更佳為含有100莫耳%。若該莫耳比率處於該範圍,則成為耐熱性優異之樹脂組合物。又,當成形複雜之形狀或大型之成形品時,有高循環成形性優異之傾向。
二羧酸單元(a)亦可含有除對苯二甲酸單元以外之二羧酸單元。作為該二羧酸單元,例如可例舉自以下二羧酸衍生之單元:丙二酸、二甲基丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、2-甲基己二酸、三甲基己二酸、庚二酸、2,2-二甲基戊二酸、3,3-二乙基琥珀酸、壬二酸、癸二酸、及辛二酸等脂肪族二羧酸;1,3-環戊烷二羧酸、及1,4-環己烷二羧酸等脂環族二羧酸;以及間苯二甲酸、2,6-萘二甲酸、2,7-萘二甲酸、1,4-萘二甲酸、1,4-伸苯二氧基二乙酸、1,3-伸苯二氧基二乙酸、聯苯二甲酸、4,4'-氧二苯甲酸、二苯基甲烷-4,4'-二羧酸、二苯基碸-4,4'-二羧酸、及4,4'-聯苯二羧酸等芳香族二羧酸,但並不限制於以上。
該等單元可為單獨1種,亦可為組合有2種以上者。
關於上述除對苯二甲酸單元以外之二羧酸單元,在二羧酸單元(a)中可以40莫耳%以下之範圍包含上述除對苯二甲酸單元以外之二羧酸單元,更佳為30莫耳%以下,進而較佳為20莫耳%以下,進而更佳為
10莫耳%以下,最佳為0莫耳%。
[[二胺單元(b)]]
本實施方式中之二胺單元(b)含有60~100莫耳%之碳數9~12之脂肪族二胺單元,較佳為含有70~100莫耳%,更佳為含有80~100莫耳%,進而較佳為含有90~100莫耳%,進而更佳為含有100莫耳%。藉由使碳數及二胺單元之莫耳比率處於上述範圍,而成為低吸水性與耐熱性之平衡優異之樹脂組合物。
二胺單元(b)可為直鏈,亦可分支。
作為構成上述二胺單元(b)之直鏈之脂肪族二胺,例如可例舉:1,9-壬二胺(亦稱為九亞甲基二胺)、十亞甲基二胺、十一亞甲基二胺、十二亞甲基二胺,但並不限定於以上。
作為構成上述二胺單元(b)的構成具有自主鏈分支之取代基之脂肪族二胺單元之脂肪族二胺,例如可例舉:2,2,4-三甲基六亞甲基二胺、2,4,4-三甲基六亞甲基二胺、2-甲基-1,8-辛二胺(亦稱為2-甲基八亞甲基二胺)、及2,4-二甲基八亞甲基二胺,但並不限定於以上。
作為上述二胺單元(b),就機械強度、低吸水性、耐熱性之平衡之觀點而言,較佳包含1,9-壬二胺單元及/或2-甲基-1,8-辛二胺單元。其中,較佳為併用1,9-壬二胺單元及2-甲基-1,8-辛二胺單元。
作為上述二胺單元(b),於包含1,9-壬二胺單元及/或2-甲基-1,8-辛二胺單元之情形時,1,9-壬二胺單元與2-甲基-1,8-辛二胺單元之莫耳比(1,9-壬二胺單元/2-甲基-1,8-辛二胺單元)較佳為100/0~20/80之範圍。該莫耳比更佳為95/5~60/40,進而較佳為90/10~75/25。若該莫耳比處於該範圍,則有成為特別是耐熱性優異之樹脂組合物之傾向。
二胺單元(b)亦可含有除碳數9~12之脂肪族二胺單元以外之二胺單元。作為該二胺單元,例如可例舉自以下二胺衍生之單元:乙二胺、丙二胺、四亞甲基二胺、五亞甲基二胺、六亞甲基二胺、七亞甲基二胺、八亞甲基二胺、及2-甲基五亞甲基二胺(亦稱為2-甲基-1,5-二胺基戊烷)等脂肪族二胺;1,4-環己二胺、1,3-環己二胺、及1,3-環戊二胺等脂環族二胺;以及間苯二甲胺等芳香族二胺,但並不限制於以上。
該等單元可為單獨1種,亦可為組合有2種以上者。
關於上述除碳數9~12之脂肪族二胺單元以外之二胺單元,於二羧酸單元(ba)中亦可以40莫耳%以下之範圍包含上述除碳數9~12之脂肪族二胺單元以外之二胺單元,更佳為30莫耳%以下,進而較佳為20莫耳%以下,進而更佳為10莫耳%以下,最佳為0莫耳%。
作為本實施方式之(A-b-a)聚醯胺之較佳之例,可例舉:聚醯胺9,T、10,T等。
又,本實施方式之(A-b-a)聚醯胺可於不損害本實施方式之目的之範圍內包含丁內醯胺、新戊內醯胺、ε-己內醯胺、己內醯胺、庚內醯胺、及十一內醯胺等內醯胺單元、6-胺基己酸、11-胺基十一酸、及12-胺基十二酸等胺基羧酸單元、雙六亞甲基三胺等三價以上之多價胺單元、以及偏苯三甲酸、均苯三酸、及均苯四甲酸等三元以上之多元羧酸單元。
該等單元可為單獨1種,亦可為組合有2種以上者。
該等單元在(A-b-a)聚醯胺中之合計比例(莫耳%)相對於聚醯胺整體較佳為20莫耳%以下,更佳為10莫耳%以下,進而較佳為5莫耳%以下。
[(A-b-a)聚醯胺之含量]
於本實施方式之熱塑性樹脂組合物中,當將(A)熱塑性樹脂設為100
質量%時,成分(A-b-a)之含量較佳為25~75質量%,更佳為30~75質量%,進而較佳為30~70質量%。若成分(A-b-a)之含量處於該範圍,則可獲得機械強度、低吸水性、尺寸精度、及焊接強度優異之樹脂。
又,於本實施方式之熱塑性樹脂組合物中,於將成分(A-a)與成分(A-b-a)之合計設為100質量份之情形時,成分(A-b-a)之含量為50~95質量份,較佳為60~95質量份,進而較佳為60~90質量份。若成分(A-b-a)之含量處於該範圍,則成為機械強度、低吸水性、尺寸精度、焊接強度優異之熱塑性樹脂組合物,又,能夠進行高循環成形。
[(A-b-a)聚醯胺之製造方法]
作為(A-b-a)聚醯胺之製造方法,例如可例舉以下各種方法,但並無特別限定。
1)加熱二羧酸及二胺之水溶液或水之懸濁液、或二羧酸及二胺鹽與內醯胺及/或胺基羧酸等其他成分之混合物(以下,存在將該等簡稱為「其混合物」之情形)之水溶液或水之懸濁液,在維持熔融狀態之情況下使其聚合之方法(以下,亦稱為「熱熔融聚合法」);2)加熱二羧酸及二胺或其混合物之水溶液或水之懸濁液,取出所析出之預聚物之方法(「預聚物法」);3)於熔點以下之溫度下使利用熱熔融聚合法所獲得之聚醯胺維持固體狀態並在該狀態下提高聚合度之方法(「熱熔融聚合-固相聚合法」);4)加熱二羧酸及二胺或其混合物之水溶液或水之懸濁液,進而藉由捏合機等擠出機使所析出之預聚物再次熔融,提高其聚合度之方法(「預聚物-擠出聚合法」);5)加熱二羧酸及二胺或其混合物之水溶液或水之懸濁液,進而於聚
醯胺之熔點以下之溫度下使所析出之預聚物維持固體狀態,提高其聚合度之方法(「預聚物-固相聚合法」);6)使二羧酸及二胺或其混合物維持固體狀態並在該狀態下使其聚合之方法(「單體-固相聚合法」);7)使「二羧酸及二胺之鹽」或其混合物維持固體狀態並在該狀態下使其聚合之方法(「鹽-固相聚合法」);8)使用相當於二羧酸之二羧醯鹵及二胺來進行聚合之方法(「溶液法」)。
作為(A-b-a)聚醯胺之製造方法中之聚合形態,例如可例舉批次式、連續式,但並不限定於以上。
作為聚合裝置,並無特別限定,亦可使用公知之裝置(例如,高壓釜型反應器、滾筒型反應器、捏合機等擠出機型反應器等)。
[(A-b-a)聚醯胺之物性]
本實施方式之熱塑性樹脂組合物中所含之(A-b-a)聚醯胺之末端基參與與(A-a)聚苯醚系樹脂之反應。通常,聚醯胺系樹脂具有胺基或羧基作為末端基。一般而言,若末端羧基濃度變高,則有耐衝擊性降低、流動性提高之傾向。又,一般而言,若末端胺基濃度變高,則有耐衝擊性提高、流動性降低之傾向。但,本實施方式之熱塑性樹脂組合物之物性不限定於該等傾向。
成分(A-b-a)之末端胺基濃度較佳為1~80μmol/g,更佳為5~60μmol/g,進而較佳為未達10~45μmol/g,進而更佳為20~40μmol/g。藉由將末端胺基濃度設為上述範圍,可以更高之水準維持本實施方式之熱塑性樹脂組合物之流動性與耐衝擊性之平衡。
成分(A-b-a)之末端羧基濃度較佳為20~150μmol/g,更佳為30~130μmol/g。藉由將末端羧基濃度設為上述範圍,可以更高之水準維持本實施方式之熱塑性樹脂組合物之流動性與耐衝擊性之平衡。
該等聚醯胺之各末端基之濃度可使用公知之方法進行調整。例如可例舉如下方法等,即,於聚醯胺聚合時,以成為特定之末端基濃度之方式添加選自二胺化合物、單胺化合物、二羧酸化合物、及單羧酸化合物等之1種以上。
末端胺基濃度及末端羧基濃度可藉由各種方法進行測定。例如,就精度、簡便性之觀點而言,較佳為藉由1H-NMR,根據與各末端基對應之特性訊號之積分值進行求取之方法。例如,作為聚醯胺系樹脂之末端基濃度之定量方法之具體例,可例舉:日本專利特開平07-228689號公報之實施例中所記載之方法。具體而言,關於各末端基之數,就精度、簡便性之方面而言,較佳為藉由1H-NMR(500MHz,於氘代三氟乙酸中,於50℃下進行測定),根據與各末端基對應之特性訊號之積分值進行求取。於被末端封端劑封端之末端之特性訊號無法鑑定之情形時,可測定聚醯胺之極限黏度[η],使用下述式之關係,算出分子鏈末端基總數。
Mn=21900[η]-7900(Mn表示數量平均分子量)
分子鏈末端基總數(eq/g)=2/Mn
於(A-b-a)聚醯胺中,較佳為分子鏈之末端基之10~95%被末端封端劑封端。聚醯胺之分子鏈之末端基被封端之比例(末端封端率)之下限值更佳為40%以上,進而較佳為60%以上。藉由將末端封端率設為上述下限值以上,可抑制成形本實施方式之熱塑性樹脂組合物時之黏度上升。又,末端封端率之上限值較佳為95%以下,更佳為90%以下。藉由將
末端封端率設為上述上限值以下,而進一步提高耐衝擊性或成形品之表面外觀。
關於聚醯胺之末端封端率,可分別測定存在於該聚醯胺中之末端羧基、末端胺基及被末端封端劑封端之末端基之數,依據下述之式(1)進行求取。
末端封端率(%)=[(α-β)/α]×100 (1)
(式中,α表示分子鏈之末端基之總數(單元=莫耳;其通常與聚醯胺分子數之2倍相等),β表示未被封端而殘留之羧基末端及胺基末端之合計數(單元=莫耳))
作為末端封端劑,只要為與聚醯胺末端之胺基或羧基具有反應性之單官能性之化合物即可,並無特別限定,就反應性及封端末端之穩定性等觀點而言,較佳為單羧酸、單胺,就操作之容易性等觀點而言,更佳為單羧酸。除此以外,亦可使用酸酐、單異氰酸酯、單醯鹵化物、單酯類、單醇類等作為末端封端劑。
作為用作末端封端劑之單羧酸,只要為與胺基具有反應性者即可,並無特別限定,例如可例舉:乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、辛酸、月桂酸、十三酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、新戊酸、異丁酸等脂肪族單羧酸;環己烷羧酸等脂環式單羧酸;苯甲酸、甲苯甲酸、α-萘甲酸、β-萘甲酸、甲基萘甲酸、苯乙酸等芳香族單羧酸;該等之任意混合物等。該等之中,就反應性、封端末端之穩定性、及經濟性等觀點而言,較佳為乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、辛酸、月桂酸、十三酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、苯甲酸,更佳為乙酸、苯甲酸。
作為用作末端封端劑之單胺,只要為與羧基具有反應性者
即可,並無特別限定,例如可例舉:甲基胺、乙基胺、丙基胺、丁基胺、己基胺、辛基胺、癸基胺、硬脂胺、二甲胺、二乙胺、二丙胺、二丁胺等脂肪族單胺;環己基胺、二環己基胺等脂環式單胺;苯胺、甲苯胺、二苯胺、萘胺等芳香族單胺;該等之任意混合物等。該等之中,就反應性、沸點、封端末端之穩定性、及經濟性等觀點而言,較佳為丁基胺、己基胺、辛基胺、癸基胺、硬脂胺、環己基胺、苯胺,更佳為丁基胺、己基胺、辛基胺。
為了進一步提高熱塑性樹脂組合物之耐熱穩定性,亦可不僅在聚醯胺中存在過渡金屬或鹵素,在樹脂組合物中亦存在過渡金屬或鹵素。
作為過渡金屬之種類,例如可例舉:鐵、銅、鈰、鎳、鈷等,但並無特別限定,該等之中,就長期熱穩定性之觀點而言,較佳為銅。又,鹵素之種類並無特別限定,就防止生產設備等之腐蝕之觀點而言,較佳為溴、碘。
關於過渡金屬之含量,當將本實施方式之成分(A-a)、及成分(A-b-a)之合計設為100質量份時,以質量基準計,過渡金屬之含量較佳為1ppm以上且未達200ppm,更佳為5ppm以上且未達100ppm。又,關於鹵素之含量,當將本實施方式之成分(A-a)、及成分(A-b-a)之合計設為100質量份時,以質量基準計,鹵素之含量較佳為500ppm以上且未達1500ppm,更佳為700ppm以上且未達1200ppm。
作為將該等過渡金屬或鹵素添加至樹脂組合物中之方法,例如可例舉如下方法等:於將聚醯胺與(A-a)熔融混練之步驟中,添加該等作為粉體;於聚醯胺聚合時進行添加;於製造以高濃度添加有過渡金屬
或鹵素之聚醯胺之主要顆粒後,將該聚醯胺之主要顆粒添加至樹脂組合物中;但並無特別限定。作為該等方法中之較佳之方法,為如下方法:於聚醯胺聚合時進行添加;於製造在聚醯胺中以高濃度添加有過渡金屬及/或鹵素之主要顆粒後進行添加。
又,於本實施方式中,除了上述過渡金屬及/或鹵素以外,亦可毫無疑問地使用公知之有機穩定劑。
作為有機穩定劑之例,可例舉:Irganox 1098(Ciba Specialty Chemicals股份有限公司製造)等所代表之受阻酚系抗氧化劑、Irgafos 168(Ciba Specialty Chemicals股份有限公司製造)等所代表之磷系加工熱穩定劑、HP-136(Ciba Specialty Chemicals股份有限公司製造)所代表之內酯系加工熱穩定劑、硫系耐熱穩定劑、受阻胺系光穩定劑等。該等有機穩定劑之中,更佳為受阻酚系抗氧化劑、磷系加工熱穩定劑、或併用受阻酚系抗氧化劑及磷系加工熱穩定劑。
該等有機穩定劑之較佳之調配量相對於(A-b-a)聚醯胺100質量份為0.001~1質量份。
[(A-b-b)聚丙烯系樹脂]
作為(A-b-b)聚丙烯系樹脂,例如可例舉將丙烯作為重複單元結構之均聚物及/或共聚物等,但並無特別限定,較佳為結晶性丙烯均聚物、結晶性丙烯-乙烯嵌段共聚物、結晶性丙烯均聚物與結晶性丙烯-乙烯嵌段共聚物之混合物。
作為結晶性丙烯-乙烯嵌段共聚物,例如可例舉具有結晶性丙烯均聚物部分及丙烯-乙烯無規共聚物部分者等,但並無特別限定。
關於(A-b-b)成分之熔體質量流率(以下,亦稱為
「MFR」),對於樹脂組合物,就抑制燃燒時之垂伸,提高流動性與機械強度之平衡之觀點而言,(A-b-b)成分之熔體質量流率較佳為0.1g/10分鐘以上,進而較佳為0.3g/10分鐘以上,尤佳為0.5g/10分鐘以上,又,較佳為15g/10分鐘以下,進而較佳為6g/10分鐘以下,尤佳為3g/10分鐘以下。
再者,MFR可依據ISO1133,於溫度230℃、負載2.16kg之條件下進行測定。具體而言,MFR可藉由下述實施例所記載之方法進行測定。
作為(A-b-b)成分之製造方法,可使用公知者,並無特別限定。作為聚丙烯之製造方法之具體例,例如可例舉如下方法等,即,於包含三氯化鈦觸媒或氯化鎂等載體所擔載之鹵化鈦觸媒等、及烷基鋁化合物之聚合觸媒組合物之存在下,於溫度0~100℃、壓力3~100氣壓之條件下使丙烯聚合。於上述方法中,亦可添加氫等鏈轉移劑以調整聚合物之分子量。
又,於上述方法中,於聚合系統中除了包含上述聚合觸媒組合物以外,亦可進而包含供電子性化合物作為內給電子體成分或外給電子體成分以提高所獲得之聚丙烯之整規性及聚合系統之聚合活性。作為該等供電子性化合物,並無特別限定,可使用公知者。作為供電子性化合物之具體例,例如可例舉:ε-己內酯、甲基丙烯酸甲酯、苯甲酸乙酯、甲苯甲酸甲酯等酯化合物;亞磷酸三苯酯、亞磷酸三丁酯等亞磷酸酯;六甲基磷醯三胺等磷酸衍生物;烷氧基酯化合物;芳香族單羧酸酯;芳香族烷基烷氧基矽烷;脂肪族烴烷氧基矽烷;各種醚化合物;各種醇類;各種酚類等。
作為上述方法中之聚合方式,可設為批次式、連續式之任
一方式,作為聚合方法,可設為使用丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷等溶劑所進行之溶液聚合或漿料聚合、進而於無溶劑之情況下在單體中之塊狀聚合或氣態聚合物中之氣相聚合方法等。
(A-b-b)成分之製造方法之中,特別是作為結晶性丙烯-乙烯嵌段共聚物之製造方法,例如可例舉包括如下第一步驟及第二步驟之方法等,但並無特別限定,上述第一步驟:獲得結晶性丙烯均聚物部分;上述第二步驟:藉由使該結晶性丙烯均聚物部分、與乙烯及視需要添加之其他α-烯烴共聚合,而獲得與結晶性丙烯均聚物部分鍵結之丙烯-乙烯嵌段共聚物部分。此處,作為其他α-烯烴,例如可例舉:丙烯、1-丁烯、1-己烯等,但並無特別限定。
上述聚丙烯系樹脂可使用於存在自由基產生劑之情況下、不存在自由基產生劑之情況下、於熔融狀態、溶液狀態下、於30~350℃之溫度下使聚烯烴系樹脂與α,β-不飽和羧酸或其衍生物反應所獲得之公知之改性(該α,β-不飽和羧酸或其衍生物為0.01~10重量%接枝或加成)聚烯烴系樹脂,進而亦可為上述聚丙烯系樹脂與該改性聚烯烴系樹脂之任意比例之混合物。
作為使用改性聚烯烴系樹脂之理由,可例舉:提高樹脂與填充劑(填料)之界面之密接性等。可藉由添加改性聚烯烴,而提高樹脂與填充劑(填料)界面之密接性,提高強度。
[(A-a)聚苯醚系樹脂與(A-b-b)聚丙烯之量比]
於本實施方式中,關於(A-a)成分與(A-b-b)成分之較佳之含量比率,當將(A-a)成分與(A-b-b)成分之總量設為100質量份時,(A-a)成分之含量為10~70質量份,(A-b-b)成分之含量為30~90質量份。更佳為(A-a)成分
之含量為10~60質量份、(A-b-b)成分之含量為40~90質量份,進而較佳為(A-a)成分之含量為10~50質量份、(A-b-b)成分之含量為50~90質量份之範圍內。若(A-a)成分與(A-b-b)成分之含有比處於該範圍,則耐衝擊性、耐熱性、拉伸強度之平衡優異,故較佳。
再者,樹脂組合物中之該等比率可使用傅立葉變換型紅外光譜(FT-IR),藉由校準曲線法進行求取。
[(A-b-c)聚苯硫醚樹脂]
本實施方式中所使用之(A-b-c)聚苯硫醚樹脂可根據其製造方法而分成線性聚苯硫醚樹脂(以下,存在簡稱為線性PPS之情形)及交聯型聚苯硫醚樹脂(以下,存在簡稱為交聯PPS之情形)之兩部分。
[[線性PPS]]
前者之線性PPS係包含通常50莫耳%以上、較佳為70莫耳%以上、進而較佳為90莫耳%以上之下述化學式(1)所示之伸芳基硫醚之重複單元之聚合物。
[-Ar-S-]‧‧‧(1)
(此處,Ar表示伸芳基,作為伸芳基,例如可例舉:對伸苯基、間伸苯基、取代伸苯基(作為取代基,較佳為碳數1~10之烷基、苯基)、p,p'-二伸苯基碸基、p,p'-伸聯苯基、p,p'-聯伸苯基羰基、伸萘基等)
線性PPS可為作為構成單元之伸芳基為1種之均聚物,就加工性或耐熱性之觀點而言,亦可為將2種以上之不同伸芳基混合使用所獲得之共聚物。其中,關於具有對伸苯基硫醚之重複單元作為主構成要素之線性PPS,就加工性、耐熱性優異,且工業上容易獲取之方面而言,較佳為具有對伸苯基硫醚之重複單元作為主構成要素之線性PPS。
作為該線性PPS之製造方法,通常可例舉:使鹵素取代芳香族化合物例如對二氯苯於硫及碳酸鈉之存在下聚合之方法、於極性溶劑中於硫化鈉或硫氫化鈉及氫氧化鈉之存在下或於硫氫化及氫氧化鈉或胺基烷酸鈉之存在下聚合之方法、對氯苯硫酚之自縮合等,其中較佳為於N-甲基吡咯啶酮、二甲基乙醯胺等醯胺系溶劑或環丁碸等碸系溶劑中使硫化鈉與對二氯苯反應之方法。
該等之製造方法存在公知者,例如可藉由美國專利第2513188號說明書、日本專利特公昭44-27671號公報、日本專利特公昭45-3368號公報、日本專利特公昭52-12240號公報、日本專利特開昭61-225217號公報及美國專利第3274165號說明書、進而日本專利特公昭46-27255號公報、比利時專利第29437號說明書、日本專利特開平5-222196號公報等所記載之方法或該等文獻等所例示之先前技術之方法獲得線性PPS。
較佳之線性PPS之利用二氯甲烷所得之萃取量為0.7質量%以下,較佳為0.5質量%以下,且末端-SX基(S為硫原子,X為鹼金屬或氫原子)為20μmol/g以上,較佳為20~60μmol/g。
此處,利用二氯甲烷所得之萃取量之測定可藉由以下方法進行。
將線性PPS粉末5g加入至二氯甲烷80mL中,實施6小時索氏萃取後,冷卻至室溫,將萃取後之二氯甲烷溶液移至稱量瓶。進而,使用二氯甲烷合計60mL,分3次洗淨上述萃取中所使用之容器,將該洗淨液回收至上述稱量瓶中。其次,加熱至約80℃,使該稱量瓶中之二氯甲烷蒸發而去除,稱量殘渣,根據該殘渣量,可求出利用二氯甲烷所得之萃取量、即存在於線性PPS中之低聚物量之比例。
又,-SX基之定量可藉由以下方法進行。即,將線性PPS粉末預先於120℃下乾燥4小時,其後,將乾燥線性PPS粉末20g加入至N-甲基-2-吡咯啶酮150g中,於室溫下強烈攪拌混合30分鐘使粉末凝集塊消失,而製成漿料狀態。過濾該漿料後,每次使用約80℃之溫水1升,重複洗淨7次。使此處所獲得之濾餅於純水200g中再度漿料化,繼而,加入1N之鹽酸,將該漿料之pH值調整至4.5。
其次,於25℃下攪拌30分鐘,進行過濾後,每次使用約80℃之溫水1升,重複洗淨6次。使所獲得之濾餅於純水200g中再度漿料化,繼而,藉由1N之氫氧化鈉進行滴定,根據所消耗之氫氧化鈉量,可求出存在於線性PPS中之-SX基之量。
此處,作為利用二氯甲烷所得之萃取量為0.7質量%以下且末端-SX基滿足20μmol/g以上的線性PPS之製造方法之具體例,可例舉日本專利特開平8-253587號公報所記載之方法,即,於有機醯胺系溶劑中使鹼金屬硫化物與二鹵代芳香族化合物反應,且於反應中,藉由冷卻反應罐之氣相部分而使反應罐內之氣相之一部分凝結,使其回流至反應溶液上部之液層,藉此減少低聚物成分。
[[交聯PPS]]
並且,交聯型(亦包含半交聯型)聚苯硫醚樹脂係使上述線性PPS聚合後,進而於氧之存在下,於聚苯硫醚樹脂之熔點以下之溫度下進行加熱處理,促進氧化交聯,使聚合物分子量、黏度適度提高所得者。
關於該交聯PPS中之最佳者,就成形本發明所獲得之樹脂組合物時產生氣體、焦油之觀點及離型性之觀點而言,該交聯PPS中之最佳者係在320℃熔融狀態下所捕獲到之揮發分為1000質量ppm以下之交聯
PPS。此處所指之在320℃熔融狀態下所捕獲到之揮發分之定量可藉由以下方法進行。
即,將交聯PPS粉末0.5g稱量至具有氣流入口及出口之附封端栓之試驗管,一面於加熱至320℃之焊錫槽中浸漬30分鐘,一面自試驗管之氣流入口以100cc/min之流速注入氮氣,自試驗管之氣流出口排出試驗管內所產生之包含來自交聯型PPS之揮發分之氣體,所排出之氣體自具有放入有丙酮之氣流入口及出口之附封端栓之試驗管之氣流入口通入至試驗管內之丙酮中,使揮發成分溶解於丙酮中。關於溶解於丙酮中之交聯PPS之揮發分,可使用氣相層析質譜分析器(GC-MS),將進行50℃~290℃之升溫分析所檢測到之總成分假定為與單氯苯為同一感度進行定量,求出交聯PPS中之揮發分。
為了獲得該在320℃熔融狀態下所捕獲到之揮發分為1000質量ppm以下之交聯PPS,通常對使線性PPS聚合之階段之聚合物濃度、溶劑組成進行研究設計,或對在聚合階段中回收聚合物之洗淨方法進行研究設計,或改變其後之交聯階段中之高溫處理之溫度、時間等。以此方式,可獲得具有所需揮發分之交聯PPS。
[[經酸改性之PPS]]
進而,該等PPS(線性PPS、交聯PPS)亦可為經酸改性之PPS。此處經酸改性之PPS係利用酸化合物使上述PPS改性所獲得者,作為該酸化合物,可例舉:丙烯酸、甲基丙烯酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、順丁烯二酸酐等不飽和羧酸或其酸酐、或飽和型脂肪族羧酸或芳香族取代羧酸等。進而,亦可例舉乙酸、鹽酸、硫酸、磷酸、矽酸、碳酸等無機化合物系酸化合物作為該酸化合物。
[[PPS之熔融黏度]]
可使用上述線性PPS、交聯PPS之各者在300℃下之熔融黏度為1~10000Pa‧s、較佳為50~8000Pa‧s、更佳為100~5000Pa‧s者。
說明書中,所謂熔融黏度係指,將JIS K-7210作為參考試驗法,使用流動測試儀(島津製作所股份有限公司製造之CFT-500型),於300℃下將PPS預熱6分鐘後,於負載196N、模具長度(L)/模具直徑(D)=10mm/1mm之條件下所測得之值。
[(A-c)除聚苯醚以外之非晶熱塑性樹脂]
[[(A-c-a)聚苯乙烯系樹脂]]
本實施方式之(A)基質樹脂亦可包含聚苯乙烯系樹脂。作為聚苯乙烯系樹脂,可例舉:雜排聚苯乙烯、經橡膠補強之聚苯乙烯(耐衝擊性聚苯乙烯,HIPS)、苯乙烯含量為50重量%以上之苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)、及該苯乙烯-丙烯腈共聚物經橡膠補強之ABS樹脂等,較佳為雜排聚苯乙烯及/或耐衝擊性聚苯乙烯。
上述聚苯乙烯系樹脂可單獨使用1種,亦可組合2種以上使用。再者,上述聚苯乙烯系樹脂不包含下述(A-c-d)苯乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物。
關於本實施方式中之(A-c-a)聚苯乙烯系樹脂之較佳之含量,當將(A-a)聚苯醚系樹脂設為100質量份時,本實施方式中之(A-c-a)聚苯乙烯系樹脂之較佳之含量為0~100質量份,更佳為0~90質量份,進而較佳為0~80質量份。
[[包含至少1個以(A-c-b)芳香族乙烯基單體單元作為主體之嵌段、及至少1個以共軛二烯單體單元作為主體之嵌段之嵌段共聚物、
及/或該嵌段共聚物之氫化物]]
於本實施方式中,亦可進而含有包含至少1個以(A-c-b)芳香族乙烯基單體單元作為主體之嵌段、及至少1個以共軛二烯單體單元作為主體之嵌段之嵌段共聚物、及/或該嵌段共聚物之氫化物(以下,存在簡單稱為「(A-c-b)成分」之情形),較佳為含有。本實施方式中之包含至少1個以(A-c-b)芳香族乙烯基單體單元作為主體之嵌段、及至少1個以共軛二烯單體單元作為主體之嵌段之嵌段共聚物、及/或該嵌段共聚物之氫化物係指包含至少1個以芳香族乙烯基單體單元作為主體之芳香族乙烯基聚合物嵌段、及至少1個以共軛二烯單體單元作為主體之共軛二烯聚合物嵌段之非氫化嵌段共聚物、及/或該嵌段共聚物之氫化物。
再者,關於上述芳香族乙烯基聚合物嵌段,「以芳香族乙烯基單體單元作為主體」係指於該嵌段中50質量%以上為芳香族乙烯基單體單元之嵌段。更佳為芳香族乙烯基單體單元為70質量%以上,進而較佳為80質量%以上,最佳為90質量%以上。
又,關於上述共軛二烯聚合物嵌段之「以共軛二烯單體單元作為主體」,亦同樣地指50質量%以上為共軛二烯單體單元之嵌段。更佳為共軛二烯單體單元為70質量%以上,進而較佳為80質量%以上,最佳為90質量%以上。
又,上述芳香族乙烯基聚合物嵌段可為例如在芳香族乙烯基聚合物嵌段中無規地鍵結有少量共軛二烯化合物而成之共聚物嵌段。又,於為上述共軛二烯聚合物嵌段之情形時,亦同樣地可為例如在共軛二烯聚合物嵌段中無規地鍵結有少量芳香族乙烯基化合物而成之共聚物嵌段。
作為用於形成芳香族乙烯基單體單元之芳香族乙烯基化合物,例如可例舉:苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯等,可使用選自該等中之1種以上之化合物,其中尤佳為苯乙烯,但並無特別限制。
作為用於形成共軛二烯聚合物嵌段之共軛二烯化合物,例如可例舉:丁二烯、異戊二烯、1,3-戊二烯、1,3-戊二烯等,可使用選自該等中之1種以上之化合物,其中較佳為丁二烯、異戊二烯及該等之組合,但並無特別限制。
關於上述嵌段共聚物之共軛二烯聚合物嵌段部分之微結構,1,2-乙烯基含量或1,2-乙烯基含量與3,4-乙烯基含量之合計量(總乙烯基鍵結量)較佳為5~85%,更佳為10~80%。
再者,總乙烯基鍵結量可使用紅外分光光度計進行測定。
關於上述嵌段共聚物之氫化物(氫化嵌段共聚物)之製造中所使用之非氫化嵌段共聚物,較佳為芳香族乙烯基聚合物嵌段(A)與共軛二烯聚合物嵌段(B)具有選自A-B型、A-B-A型、A-B-A-B型之鍵結形式之嵌段共聚物。該等之中,亦可將具有不同鍵結形式之嵌段共聚物組合使用。該等之中,更佳為具有選自A-B-A型、A-B-A-B型之鍵結形式,進而較佳為具有A-B-A型鍵結形式。
又,本實施方式中所使用之(A-c-b)成分較佳為部分氫化之嵌段共聚物(部分氫化嵌段共聚物)。
部分氫化嵌段共聚物係指藉由對上述非氫化嵌段共聚物進行氫化處理而將共軛二烯聚合物嵌段之脂肪族雙鍵控制在超過0%且未達100%之範圍內者。該部分氫化嵌段共聚物之較佳之氫化率為50%以上且未達100%,更佳為80%以上且未達100%,最佳為98%以上且未達
100%。
進而,本實施方式中所使用之(A-c-b)成分之數量平均分子量較佳為30,000以上且未達300,000。若本實施方式中所使用之(A-c-b)成分之數量平均分子量處於該範圍,則可獲得流動性、衝擊強度、及阻燃性優異之組合物。
以下表示樹脂組合物中之(A-c-b)成分之數量平均分子量之評價方法。即,使用在(A-c-b)成分中表現良溶解性且在(A-a)聚苯醚系樹脂中表現難溶性之溶劑、例如氯仿,對(A-c-b)成分進行分取。使用凝膠滲透層析法測定裝置[GPC SYSTEM21:昭和電工股份有限公司製造],藉由紫外線分光檢測器[UV-41:昭和電工股份有限公司製造]對其進行測定,藉由標準聚苯乙烯進行換算,求出數量平均分子量。
再者,測定條件可如下所述[溶劑:氯仿,溫度:40℃,管柱:樣品側(K-G,K-800RL,K-800R),參考側(K-805 L×2根),流量10mL/分鐘,測定波長:254nm,壓力15~17kg/cm2]。
又,當測定數量平均分子量時,存在檢測到由聚合時之觸媒失活所得之低分子量成分之情形,於該情形時,分子量計算不包含低分子量成分。該低分子量成分係指分子量3000以下之成分者。通常,算出之正確之分子量分佈(重量平均分子量/數量平均分子量)為1.0~1.1之範圍內。
可在該等本實施方式中使用之作為(A-c-b)成分之該等嵌段共聚物只要不違背本實施方式之主旨,則亦可將以下之各者之2種以上混合使用:鍵結形式不同者、芳香族乙烯基化合物種不同者、共軛二烯化合物種不同者、1,2-鍵結乙烯基含量或1,2-鍵結乙烯基含量與3,4-鍵結乙烯基含量不同者、芳香族乙烯基化合物成分含量不同者、氫化率不同者等。
又,可在本實施方式中使用之作為(A-c-b)成分之該等嵌段共聚物亦可為全部或一部分經改性之嵌段共聚物。
此處所指之經改性之嵌段共聚物係指分子結構內具有至少1個碳-碳雙鍵或三鍵、及至少1個羧酸基、酸酐基、胺基、羥基或縮水甘油基之經至少1種改性化合物改性之嵌段共聚物。
作為該經改性之嵌段共聚物之製法,可例舉:於存在自由基起始劑之情況下或不存在自由基起始劑之情況下,(1)於嵌段共聚物之軟化點溫度以上且250℃以下之溫度範圍內與改性化合物熔融混練進行反應之方法;(2)於嵌段共聚物之軟化點以下之溫度下使嵌段共聚物與改性化合物在溶液中反應之方法;(3)於嵌段共聚物之軟化點以下之溫度下使嵌段共聚物與改性化合物於不熔融之情況下反應之方法;等;可為該等之任一種方法,較佳為(1)之方法,進而最佳為在(1)中存在自由基起始劑之情況下進行之方法。
作為此處所指之「分子結構內具有至少1個碳-碳雙鍵或三鍵、及至少1個羧酸基、酸酐基、胺基、羥基或縮水甘油基之至少1種改性化合物」,可使用與在經改性之聚苯醚之記載中所述之改性化合物相同者。
關於本實施方式中之(A-c-b)成分之較佳之含量,當將(A-a)聚苯醚系樹脂設為100質量份時,本實施方式中之(A-c-b)成分之較佳之含量為1~40質量份,更佳為2~35質量份,進而較佳為2~30質量份。
又,於本實施方式中,就能夠保持低介電損耗因數且控制介電常數之觀點而言,相對於上述(A)熱塑性樹脂100質量%,上述(A-a)聚苯醚系樹脂與上述(A-c-b)成分之合計含量較佳為20質量%以上,較佳為25質量%以上,更佳為30質量%以上。
[[(A-c-c)乙烯-α烯烴共聚物]]
本實施方式之熱塑性樹脂組合物中可包含乙烯與除乙烯以外之α-烯烴之共聚物(乙烯-α烯烴共聚物:以下,存在簡單稱為「(A-c-c)成分」之情形)。
此處,就所獲得之樹脂組合物之耐化學品性、耐衝擊性之觀點而言,作為構成(A-c-c)成分之單體單元,較佳為不包含丙烯單元。再者,「包含烯烴之烯烴系聚合物」中「不包含丙烯單元」係指,亦包括包含不妨礙發明效果之程度之丙烯作為構成單元之情形,例如,(A-c-c)成分中之構成(A-c-c)成分之總構成單元中之丙烯單元之含量未達0.1質量%。
作為(A-c-c)成分,例如可例舉:乙烯與1種或2種以上之C3~C20之α-烯烴之共聚物等。其中,更佳為乙烯與1種或2種以上之C3~C8之α-烯烴之共聚物,進而較佳為乙烯與選自由1-丙烯、1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯及1-辛烯所組成之群中之1種或2種以上之共聚單體之共聚物,尤佳為乙烯與1-丁烯之共聚物。藉由使用該共聚物作為(A-c-c)成分,有可獲得具有更高衝擊性及更高耐化學品性之樹脂組合物之傾向。
(A-c-c)成分可單獨使用1種,亦可併用2種以上。又,作為(c)成分,亦可使用2種以上之乙烯-α-烯烴共聚物。
關於(A-c-c)成分中之乙烯之含量,就樹脂組合物之柔軟性之觀點而言,(A-c-c)成分中之乙烯之含量相對於烯烴系聚合物總量較佳為5~95質量%,更佳為30~90質量%。
(A-c-c)成分中之除乙烯以外之α-烯烴之含量並無特別限定,就樹脂組合物之柔軟性之觀點而言,(A-c-c)成分中之除乙烯以外之α-烯烴之含量相對於烯烴系聚合物總量較佳為5質量%以上,更佳為20質量
%以上,又,就樹脂組合物之剛性之觀點而言,較佳為50質量%以下,更佳為48質量%以下。
(A-c-c)成分之脆化溫度為-50℃以下,就可獲得更優異之耐衝擊性及耐化學品性之觀點而言,較佳為-60℃以下,更佳為-70℃以下。
再者,上述脆化溫度可依據ASTM D746進行測定。
[[(A-c-d)苯乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物]]
本實施方式之熱塑性樹脂組合物中可包含(A-c-d)苯乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物(以下,存在簡單稱為「(A-c-d)成分」之情形)。(A-c-d)成分係作為(A-a)聚苯醚系樹脂與(A-b-c)聚苯硫醚樹脂之摻和劑發揮作用。
(A-c-d)成分只要為包含苯乙烯及甲基丙烯酸縮水甘油酯作為單體成分之共聚物,則亦可包含其他單體成分,較佳為來自苯乙烯之結構與來自甲基丙烯酸縮水甘油酯之結構之合計含量為65~100質量%之共聚物。該含量更佳為75~100質量%,亦可為100質量%。
又,(A-c-d)成分較佳為包含來自甲基丙烯酸縮水甘油酯之結構0.3~20質量%,更佳為包含1~15質量%,進而較佳為包含3~10質量%。
[(B)無機填充劑]
於本實施方式之熱塑性樹脂組合物中,除上述成分以外,亦可視需要於任意階段添加無機填充劑。藉由放入無機填充劑,可抑制高溫時之尺寸變化。
作為無機填充劑,可例舉:玻璃纖維、鈦酸鉀纖維、石膏
纖維、黃銅纖維、陶瓷纖維、硼晶鬚纖維、雲母、滑石、二氧化矽、碳酸鈣、高嶺土、煅燒高嶺土、矽灰石、硬矽鈣石、磷灰石、玻璃珠、玻璃鱗片、氧化鈦等纖維狀、粒狀、板狀、或針狀無機補強材料,尤佳為使用各向異性較少之填充劑。該等無機填充劑可組合2種以上使用。作為該等中之更佳之無機填充劑,可例舉:玻璃纖維、碳纖維、玻璃珠。又,無機填充劑亦可使用利用矽烷偶合劑等表面處理劑藉由公知方法進行表面處理所得之物。但,由於存在天然礦石系填充劑通常含有微量鐵元素之情形,故需要選定進行精製去除了鐵元素所得者來使用。
關於無機填充劑之各者之具體之較佳含量,當將熱塑性樹脂組合物整體設為100質量%時,無機填充劑之各者之具體之較佳含量分別為10質量%以上,更佳為15質量%以上,進而較佳為20質量%以下。
又,作為無機填充劑整體之較佳之含量,當將熱塑性樹脂組合物整體設為100質量%時,無機填充劑整體之較佳之含量較佳為10質量%以上,更佳為20質量%以上,進而較佳為30質量%以上。
[著色劑]
於本實施方式中,樹脂組合物之著色方法並無特別限制,可使用選自公知之有機系染顏料及無機顏料之1種以上之著色劑。
作為有機染顏料,例如可例舉:偶氮色澱顏料、苯并咪唑酮顏料、聯苯胺(diarylide)顏料、縮合偶氮顏料等偶氮系顏料、酞菁藍、酞菁綠等酞菁系顏料、異吲哚啉酮顏料、喹酞酮顏料、喹吖啶酮顏料、苝顏料、蒽醌顏料、芘酮顏料、二紫等縮合多環系顏料、系顏料、碳黑等。
其中,作為碳黑,較佳為鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)吸收量未
達250mL/100g,較佳為未達150mL/100g,且氮吸附比表面積未達900m2/g,進而較佳為未達400m2/g。若該等處於該範圍,則可獲得著色性、機械強度、阻燃性特別優異之組合物。
此處所指之DBP吸收量及氮吸附比表面積係指分別藉由ASTM D2414、JIS K6217所規定之方法所測得之值。
作為系染料,例如可例舉:染料索引中之溶劑黑5(C.I.50415,CAS No.11099-03-9)、溶劑黑7(C.I.50415:1,CAS No.8005-20-5/101357-15-7)、酸性黑2(C.I.50420,CAS No.8005-03-6/68510-98-5)。
作為無機顏料,例如可例舉:氧化鈦、氧化鋅、氧化鉻等除氧化鐵以外之金屬氧化物、鈦黃、鈷藍、群青等複合金屬氧化物等。
關於上述著色劑之較佳之含量,當將樹脂組合物整體設為100質量%時,碳黑為2質量%以下,系染料為2質量%以下,無機顏料為8質量%以下。更佳之量係碳黑為1質量%以下,系染料為1質量%以下,無機顏料為5質量%以下。藉由以上述含量進行添加,可良好地保持耐衝擊性或機械特性之平衡。又,於需要阻燃性之用途之情形時,就阻燃性之觀點而言,較佳為上述含量。
[(C)其他成分]
本實施方式之樹脂組合物除了包含上述成分以外,亦可包含塑化劑(低分子量聚烯烴、聚乙二醇、脂肪酸酯類等)、抗靜電劑、成核劑、流動性改良劑、補強劑、各種過氧化物、展布劑、銅系熱穩定劑、受阻酚系抗氧化劣化劑所代表之有機系熱穩定劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、光穩定劑、乙烯基雙硬脂醯胺等潤滑劑、順丁烯二酸酐等改性材等作為(C)其他成分。
關於(C)其他成分之各者之具體之較佳含量,當將樹脂組合物整體設為100質量%時,(C)其他成分之各者之具體之較佳含量分別為15質量%以下,更佳為13質量%以下,進而較佳為10質量%以下。
又,作為(C)其他成分整體之較佳之含量,當將樹脂組合物整體設為100質量%時,(C)其他成分整體之較佳之含量較佳為30質量%以下,更佳為25質量%以下,進而較佳為20質量%以下。
<熱塑性樹脂組合物之特性>
以下,對本實施方式之熱塑性樹脂組合物之特性進行描述。
作為本實施方式之熱塑性樹脂組合物之荷重變形溫度(DTUL)(℃),就即便基地台所發出之熱隨著通訊之高速化而變大時,熱塑性樹脂組合物亦不易變形之觀點而言,本實施方式之熱塑性樹脂組合物之荷重變形溫度(DTUL)(℃)較佳為更大之值。作為具體之DTUL,為120℃以上,較佳為130℃以上,更佳為140℃以上。
再者,荷重變形溫度(DTUL)係指藉由下述實施例所記載之方法所測得之值。
關於本實施方式之熱塑性樹脂組合物之介電損耗因數,成為更小之值表示能量損失率減少,故較佳。
再者,介電損耗因數係指藉由下述實施例所記載之方法所測得之值。
又,關於熱塑性樹脂組合物於28GHz下之介電損耗因數之溫度依存性滿足下述條件,就即便基地台所發出之熱隨著通訊之高速化而變大時,亦可維持低介電損耗因數之觀點而言,較佳為熱塑性樹脂組合物於28GHz下之介電損耗因數之溫度依存性滿足下述條件。
1.於DTUL為120℃以上且未達140℃之情形時,23℃時之介電損耗因數與120℃時之介電損耗因數之值的差為0.004以下
2.於DTUL為140℃以上之情形時,23℃時之介電損耗因數與140℃時之介電損耗因數之值的差為0.004以下
上述介電損耗因數之溫度依存性有可藉由如下方式等調整至上述範圍之傾向:使熱塑性樹脂組合物中含有低介電損耗因數且玻璃轉移溫度較高之熱塑性樹脂、例如(A-a)聚苯醚系樹脂。
關於本實施方式之天線構件所使用之熱塑性樹脂組合物,將使溫度自-30℃上升至120℃時之溫度以每個溫度區域10℃進行劃分,將相鄰之兩個溫度區域之低溫度側設為低溫度區域,將高溫度側設為高溫度區域,此時,上述低溫度區域中之藉由ISO 11359所記載之方法所測得的上述熱塑性樹脂組合物在TD方向上之低溫度區域膨脹率(mm/mm/℃)、與上述高溫度區域中之藉由ISO 11359所記載之方法所測得的上述樹脂組合物在TD方向上之高溫度區域膨脹率(mm/mm/℃)於任何上述相鄰之兩個溫度區域中均滿足以下關係:-50≦((高溫度區域膨脹率-低溫度區域膨脹率)/低溫度區域膨脹率)×100≦50
藉此,藉由射出成型而成形之天線構件有金屬被覆隨著溫度變化變得不易剝離之傾向,亦可抑制由溫度變化所引起之零件自身之變形。
上述關係更佳為-45≦((高溫度區域膨脹率-低溫度區域膨脹率)/低溫度區域膨脹率)×100≦45,進而較佳為-40≦((高溫度膨脹率-低溫度區域膨脹率)/低溫度區域膨脹率)×100≦
40。
上述溫度區域係指將自-30℃至120℃之溫度區域分成-30℃至-20℃、-20℃至-10℃、-10℃至0℃、‧‧‧、110℃至120℃之15個溫度區域。又,相鄰之兩個溫度區域係指分成15個之溫度區域中之相鄰之兩個溫度區域之14種組合中之任一種。
上述關係於選自分成15個之溫度區域之相鄰之兩個溫度區域之所有組合(14種組合)中均應滿足。
再者,藉由ISO 11359所記載之方法所測得之上述樹脂組合物在TD方向上之膨脹率係指使用藉由下述實施例所記載之方法所製備之試片於下述實施例所記載之條件下所測得之值。
藉由使熱塑性樹脂組合物含有玻璃轉移溫度較高且作為非晶熱塑性樹脂之聚苯醚,可使相鄰之溫度區域中之膨脹率之變動變小,可調整上述膨脹率之關係。
關於將使溫度自-30℃上升至120℃時之溫度以每個溫度區域10℃劃分成15個的各溫度區域中之藉由ISO 11359所記載之方法所測得之在TD方向上之膨脹率之平均值(15個膨脹率值之平均值,於本說明書中,存在稱為「平均膨脹率」之情形),就可抑制鍍覆之剝離之觀點而言,膨脹率之平均值較佳為10×10-5mm/mm/℃以下,更佳為9×10-5mm/mm/℃以下,進而較佳為8×10-5mm/mm/℃以下。
上述平均值可藉由如下方式而設為上述範圍內,即,使用低膨脹率之樹脂;及調整無機填充劑之種類或調配量等。
關於本實施方式之熱塑性樹脂組合物,將使溫度自-30℃上升至120℃時之溫度以每個溫度區域10℃分成15個的上述溫度區域中之藉由ISO
11359所記載之方法所測得之在TD方向上之膨脹率之最大值較佳為10×10-5mm/mm/℃以下,更佳為2×10-5mm/mm/℃~8×10-5mm/mm/℃。若上述最大值為10×10-5mm/mm/℃以下,則可抑制由溫度上升所引起之較大之尺寸變化,亦更加不易發生金屬被覆之剝離。
上述最大值可藉由如下方式而設為上述範圍內,即,使用低膨脹率之樹脂;及調整無機填充劑之種類或調配量等。
(樹脂組合物之製造方法)
本實施方式之樹脂組合物可藉由如下方式製造,即,將構成(A)成分之各成分、進而視需要之著色劑、無機填充劑、其他成分進行熔融混練。
作為進行熔融混練之熔融混練機,例如可例舉:利用包含單軸擠出機、雙軸擠出機之多軸擠出機、滾筒、捏合機、布氏塑性儀、班布里混合機等之加熱熔融混練機,但並不限定於以上,特別是就混練性之觀點而言,較佳為雙軸擠出機。具體而言,可例舉:WERNER&PFLEIDERER公司製造之ZSK系列、東芝機械股份有限公司製造之TEM系列、日本製鋼所股份有限公司製造之TEX系列等。
關於此時之熔融混練溫度,對於結晶性樹脂,可選擇該結晶性樹脂之熔點溫度以上之溫度,對於非結晶性樹脂,可選擇該玻璃轉移溫度以上之溫度,如此可進行加熱熔融,加工起來沒有困難,通常可自200~370℃之中任意選擇。
以下,對使用擠出機之較佳之製造方法進行描述。
擠出機之L/D(滾筒有效長度/滾筒內徑)較佳為20以上60以下,更佳為30以上50以下。
關於擠出機之構成,並無特別限定,例如較佳為於原料之
流動方向上在上游側處設置有第1原料供給口、在較該第1原料供給口更下游處設置有第1真空排氣口、在該第1真空排氣口之下游處設置有第2原料供給口(亦可視需要在第2原料供給口之下游處進而設置第3、第4原料供給口)、進而在該第2原料供給口之下游處設置有第2真空排氣口者。特別是在第1真空排氣口之上游處設置有捏合段、在第1真空排氣口與第2原料供給口之間設置有捏合段、在第2~第4原料供給口與第2真空排氣口之間設置有捏合段者更佳。
向上述第2~第4原料供給口供給原材料之原材料供給方法並無特別限定,相較於僅自擠出機第2~第4原料供給口之開放口進行添加供給,使用強制側面進料機自擠出機側開放口進行供給之方法有可更加穩定地供給之傾向,故較佳。
特別是於原料包含粉體,欲減少因樹脂之熱歷程而產生交聯物或碳化物之情形時,更佳為使用自擠出機側供給之強制側面進料機之方法,進而較佳為在第2~第4原料供給口處設置強制側面進料機並對該等原料之粉體進行分割來供給之方法。
又,於添加液狀原材料之情形時,較佳為使用柱塞泵、齒輪泵等並將其添加至擠出機中之方法。
並且,擠出機第2~第4原料供給口之上部開放口亦可用作用於將共同攜帶之空氣排出之開放口。
關於樹脂組合物之熔融混練步驟中之熔融混練溫度、螺桿轉速,並無特別限定,對於結晶性樹脂,可選擇該結晶性樹脂之熔點溫度以上之溫度,對於非結晶性樹脂,可選擇該玻璃轉移溫度以上之溫度,如此可進行加熱熔融,加工起來沒有困難,通常自200~370℃之中任意選
擇,將螺桿轉速設為100~1200rpm。
作為使用雙軸擠出機的本實施方式之樹脂組合物之具體之製法態樣之一,例如可例舉如下熔融混練之方法,即,將構成(A)成分之各成分、原料二氧化鈦供給至雙軸擠出機之第1原料供給口,將加熱熔融區域設定為熱塑性樹脂之熔融溫度,於螺桿轉速100~1200rpm、較佳為200~500rpm下進行熔融混練。又,關於將構成(A)成分之各成分、原料二氧化鈦供給至雙軸擠出機之位置,可如上所述一次性自擠出機之第1原料供給口供給,亦可設置第2原料供給口、第3原料供給口及第4原料供給口並對各個成分進行分割來供給。
進而,於藉由樹脂在氧存在下之熱歷程而減少交聯物或碳化物產生之情形時,將各原材料添加至擠出機之路徑中之各個步驟線路之氧濃度較佳為保持在未達1.0體積%。作為上述添加路徑,並無特別限定,作為具體例,可例舉如下構成,即,自儲存箱依次配置保有配管、再補充箱之重量式送料機、配管、供給料斗、雙軸擠出機。作為用於維持如上所述之較低氧濃度之方法,並無特別限定,將惰性氣體導入至各個步驟線路以提高氣密性之方法較為有效。通常較佳為導入氮氣使氧濃度維持在未達1.0體積%。
關於上述樹脂組合物之製造方法,於(A)成分中之熱塑性樹脂包含粉末狀(體積平均粒徑未達10μm)成分之情形時,當使用雙軸擠出機製造本實施方式之樹脂組合物時,發揮雙軸擠出機之螺桿中之殘留物更加減少之效果,進而發揮藉由上述製造方法所獲得之樹脂組合物中之黑點異物或碳化物等之產生減少之效果。
作為本實施方式之樹脂組合物之具體之製造方法,較佳使
用將各原料供給口之氧濃度控制在未達1.0體積%之擠出機,且實施下述1~3中任一種方法。
1.一種製造方法,其將本實施方式之樹脂組合物中所含之構成(A)成分之各成分之總量進行熔融混練(第一混練步驟),向第一混練步驟中所獲得之熔融狀態之混練物供給原料二氧化鈦之總量,繼而進行熔融混練(第二混練步驟)。
2.一種製造方法,其將本實施方式之樹脂組合物中所含之構成(A)成分之各成分之總量及原料二氧化鈦之一部分進行熔融混練(第一混練步驟),向第一混練步驟中所獲得之熔融狀態之混練物供給原料二氧化鈦之剩餘量,繼而進行熔融混練(第二混練步驟)。
3.對本實施方式之樹脂組合物中所含之各成分之總量進行熔融混練之方法。
特別是,(A)成分中所含之(A-a)聚苯醚系樹脂等之一部分熱塑性樹脂、原料二氧化鈦為粉體狀,與擠出機之嚙合性較差,不易增加每小時之生產量。進而由於樹脂在擠出機中之滯留時間變長,故容易引起熱劣化。根據以上內容,藉由上述1、2之製造方法所獲得之樹脂組合物與藉由3之製造方法所獲得之樹脂組合物相比,二氧化鈦之嚙合性得到改善,各成分之混合性優異,可減少由熱劣化所引起之分解、交聯物或碳化物之產生,且可提高樹脂之每小時之生產量,可獲得生產性、品質優異之樹脂組合物,故更佳。
[射出成形體、天線構件]
本實施方式之射出成形體包含上述熱塑性樹脂組合物。本實施方式之射出成形體之製造方法除利用射出成形者以外,並無特別限定。於射出
成形中,亦可進行射出發泡成形,進一步輕量化。化學發泡、物理發泡均有效,可有助於輕量化。
又,假定於在藉由此種方法所製造之射出成形體之表面形成有金屬被覆之形態下使用。
本實施方式之天線構件具有1個或複數個上述射出成形體。天線構件可具有複數個成形品嵌合之結構。
本實施方式之天線構件藉由具有上述射出成形體,而容易向天線零件之中特別是天線濾波器或天線元件(振子)等需要進行鍍覆處理且暴露在高溫中之零件展開。特別是藉由使用膨脹率表現本實施方式所規定之相鄰之兩個溫度區域之關係之材料,可防止溫度上升時之金屬被覆之剝離或形狀變化,故較佳。
[天線構件之金屬被覆]
將上述天線構件之至少一部分以金屬被覆之方法並無特別限定,可使用先前公知之方法。可藉由乾式鍍覆或濕式鍍覆在絕緣層上形成金屬被覆。於為濕式鍍覆之情形時,首先,藉由過錳酸鹽(過錳酸鉀、過錳酸鈉等)、重鉻酸鹽、臭氧、過氧化氫/硫酸、硝酸等氧化劑對射出成形體之表面進行粗化處理(蝕刻處理),形成凹凸之錨。作為氧化劑,可尤佳使用過錳酸鉀、過錳酸鈉等氫氧化鈉水溶液(鹼性過錳酸水溶液)。繼而,藉由無電解鍍覆與電解鍍覆組合之方法形成金屬被覆。又,亦可形成與欲金屬被覆之圖案為相反圖案之抗鍍覆層,並僅藉由無電解鍍覆形成金屬被覆。作為其後之圖案形成之方法,例如可使用業者公知之減成法、半加成法等。
作為乾式鍍覆,可使用蒸鍍、濺鍍、離子鍍覆等公知之方法。主要可例舉:物理氣相蒸鍍法(PVD法)、化學氣相蒸鍍法(CVD法)、
液相生長法等。例如,作為物理氣相蒸鍍法(PVD法),可例舉:真空蒸鍍法、分子束磊晶法(MBE法)、濺鍍法、離子化蒸鍍法、雷射剝蝕法、離子團束法等,作為化學氣相蒸鍍法(CVD法),可例舉:熱CVD法、電漿CVD法、有機金屬CVD法(MOCVD法)、化學傳輸法(CVT法)、基板反應法等,作為液相生長法,可例舉:液相磊晶法、移動溶劑法、源電流控制法等。作為其他方法,可例舉:無電解鍍覆法等。上述方法中,就膜厚之控制、膜質之控制、通用性、生產性等方面而言,較佳為真空蒸鍍法、濺鍍法、電漿CVD法。
真空蒸鍍法係藉由電子束或電阻加熱器對形成膜之靶進行加熱使之蒸發而在基板上沈積成膜之方法。將蒸鍍時之初始真空度進行減壓直至1×10-2Pa以下、較佳為1×10-3Pa以下後,較佳為以0.5~100Å/秒進行蒸鍍。
濺鍍法係使藉由來自非熱平衡輝光放電電漿氛圍或離子源之離子束所供給之氬離子等高動能粒子與膜所使用之靶碰撞,獲得靶之釋出粒子並在基板上沈積成膜之方法。
電漿CVD法係廣泛用作氫化非晶形Si膜之形成方法之方法。例如係藉由高頻輝光放電來分解矽烷(SiH4)氣體並在基板上沈積成膜之方法。於放電時之總壓為0.1~1torr(13~130Pa)、藉由氬或氫進行稀釋之情形時,氣體濃度為10%以上,氣體流量為50~200mL/min,投入功率為數十~數百mW/cm2。
本實施方式之金屬被覆中所使用之金屬並無特別限定,例如較佳使用導電率較高之銅或金。
[天線構件之電路形成]
本實施方式之天線構件存在進行金屬油墨之塗佈或鍍覆而使用之情形。
本實施方式之天線構件可具有選自由金屬電路、金屬配線、金屬基片所組成之群中之1種以上。
就該觀點而言,作為本實施方式之射出成形體,可較佳使用能夠進行金屬油墨塗佈之射出成形體。對於金屬油墨,金、銀、銅均可使用。進而,亦可使用包含複數個金屬之油墨。
關於鍍覆,亦可同樣地用於任意金屬。就導電性之觀點而言,可較佳使用銅,亦可使用鉛或錫、金、銀。
由於本實施方式之天線構件有銅毒抑制劑較高、吸水率較少之傾向,故可減少塗佈或鍍覆上述金屬油墨後之破裂。
例如有如下方法,即,在塗佈金屬油墨後,藉由各種方法與樹脂密接。於使用雷射進行密接之方法等需要耐熱性之方法中,只要為本實施方式之天線構件,則均可使用。
例如,可利用噴墨法,藉由導電性金屬漿料在天線構件上繪製並形成配線基板之電路圖案。該電路圖案形成方法可依據公知之方法(例如參照日本專利特開2002-324966號)。
所使用之導電性金屬漿料係使微細之平均粒徑之金屬超微粒子均勻地分散於包含有機溶劑之熱硬化性樹脂組合物中而成之導電性金屬漿料,關於該微細之平均粒徑之金屬超微粒子,可較佳使用平均粒徑在1~100nm之範圍內進行選擇且金屬超微粒子表面被具有包含氮、氧、硫原子之基作為能夠與該金屬超微粒子中所含之金屬元素配位鍵結之基的化合物之1種以上被覆者。
關於上述導電性金屬漿料中所含之微細之平均粒徑之金屬超微粒子,可較佳使用包含選自由金、銀、銅、鉑、鈀、鎢、鎳、鉭、鉍、鉛、銦、錫、鋅、鈦、鋁所組成之群之一種金屬之微粒子、或包含選自由金、銀、銅、鉑、鈀、鎢、鎳、鉭、鉍、鉛、銦、錫、鋅、鈦、鋁所組成之群之2種以上之金屬之合金之微粒子。
電路圖案之形成方法具有如下步驟:將上述導電性金屬漿料以微小液滴之形式噴射並塗佈於基板上,繪製包含上述導電性金屬漿料之塗佈膜之電路圖案;於至少供上述熱硬化性樹脂熱硬化之溫度下,對所繪製之導電性金屬漿料之塗佈膜進行加熱處理。
作為利用噴墨方式之繪製手段,有:熱發泡方式之繪製手段,其藉由加熱發泡而產生氣泡,進行液滴噴出;或壓電方式之繪製手段,其藉由利用壓電元件之壓縮而進行液滴噴出。
於藉由鍍覆而形成電路之情形時,有可對雷射照射部選擇性地進行銅或鎳等之鍍覆處理之方法。
[天線構件之介電特性]
本實施方式之天線構件可用於要求低介電損耗因數之材料之用途,特別是在高頻區域中。於該用途中,若損耗變大,則作為通訊機器用構件之性能降低,故控制介電損耗因數成為重要之技術。若為本實施方式,則可提供一種天線構件,其與金屬皮膜保持密接性,且於高溫區域中之尺寸變化、介電損耗因數變化較少,藉由射出成形而成形。
本實施方式之天線構件對低頻率至高頻率之任意頻率之資訊均可對應,因此可用於通訊機器用天線之濾波器或天線元件(振子零件)。特別是由於可不僅維持各種特性,而且於低溫、高溫或潮濕環境下
均可發揮該等特性,故可較佳地用於室外或室內,且可較佳地用於重量較重之天線基地台。
以下,藉由實施例及比較例進一步詳細說明本實施方式,但本實施方式並不限定於該實施例。
再者,以下,表示實施例及比較例中所使用之原材料及評價方法。
[原材料]
(A-a)聚苯醚(以下為PPE)
(A-a-1)使2,6-二甲苯酚氧化聚合所獲得之聚苯醚樹脂
該聚苯醚樹脂之還原黏度(0.5g/dL,氯仿溶液,於30℃下測定)為0.52dL/g。Tg為約210℃。
(A-a-2)使2,6-二甲苯酚氧化聚合所獲得之聚苯醚樹脂
該聚苯醚樹脂之還原黏度(0.5g/dL,氯仿溶液,於30℃下測定)為0.40dL/g。Tg為約210℃。
(A-a-3)使2,6-二甲苯酚氧化聚合所獲得之聚苯醚樹脂
該聚苯醚樹脂之還原黏度(0.5g/dL,氯仿溶液,於30℃下測定)為0.32dL/g。Tg為約210℃。
(A-b)結晶性樹脂
(A-b-a)聚醯胺
(A-b-a-1)聚醯胺6,6(以下為PA66)
將六亞甲基二胺之與己二酸等莫耳之鹽2400g、己二酸100g、及純水2.5升添加至5升高壓釜中,均勻攪拌。利用氮氣充分置換高壓釜內之氛
圍後,一面攪拌,一面耗時約1小時使溫度自室溫升至220℃。此時,高壓釜內之表壓以水蒸氣之自然壓計達到1.76MPa。繼而,一面將水去除至反應系統外以使壓力不會達到1.76MPa以上,一面繼續加熱。進而在2小時後內溫達到260℃後,一面繼續加熱,一面藉由開閉高壓釜之閥而耗時約40分鐘使內壓降至0.2MPa。其後,耗時約8小時冷卻至室溫。冷卻後打開高壓釜,取出約2kg之聚合物,進行粉碎。
所獲得之聚醯胺係Mw=38700、Mw/Mn=2.1。再者,Mw、Mn係使用GPC(移動床:六氟異丙醇,標準物質:PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯))求取。
又,依據日本專利特開平7-228689號公報之實施例所記載之末端胺基濃度之測定方法進行測定,結果,末端胺基濃度為38μmol/g。Tg為約50℃。
(A-b-a-2)聚醯胺9,T(以下,記載為PA9T)
將對苯二甲酸9743.5g(58.65莫耳)、1,9-壬二胺8027.8g(51.0莫耳)、2-甲基-1,8-辛二胺1424.6g(9.0莫耳)、苯甲酸329.7g(2.7莫耳)、次亞磷酸鈉一水合物19.6g(相對於原料為0.1質量%)及蒸餾水5L放入至40L高壓釜中,進行氮氣置換。
於100℃下攪拌30分鐘,耗時2小時使內部溫度升溫至210℃。此時,高壓釜升壓至22kg/cm2。於該狀態下持續反應1小時後升溫至230℃,其後將溫度保持在230℃ 2小時,一面逐漸排出水蒸氣,將壓力保持在22kg/cm2,一面進行反應。其次,耗時30分鐘使壓力降至10kg/cm2,進而反應1小時,獲得極限黏度[η]為0.25dl/g之預聚物。將其於100℃、減壓之條件下乾燥12小時,粉碎至2mm以下之大小。使其於230℃、0.1
mmHg之條件下固相聚合10小時,熔點為306℃,極限黏度[η]為0.80dl/g。又,依據日本專利特開平7-228689號之實施例所記載之胺基末端濃度之測定方法進行測定,結果,末端胺基濃度為20μmol/g。Tg為約125℃。
(A-b-b)聚丙烯
(A-b-b-1)聚丙烯MFR=2g/10分鐘之聚丙烯均聚物
再者,MFR係依據ISO1133於溫度230℃、負載2.16kg之條件下進行測定。Tg為約0℃。
(A-b-b-2)經順丁烯二酸酐改性之數量平均分子量(Mn):60,000、重量平均分子量(Mw):91,000之聚丙烯。Tg為約0℃。
(A-b-c)聚苯硫醚樹脂
(A-b-c-1):熔融黏度(使用流動測試儀,於300℃、負載196N、L/D=10/1之條件下保持6分鐘後所測得之值)為30Pa‧s、利用二氯甲烷所得之萃取量為0.7質量%、-SX基量為32μmol/g之具有對伸苯基硫醚之重複單元之線性PPS。Tg為約80℃。
(A-b-c-2):熔融黏度(使用流動測試儀,於300℃、負載196N、L/D=10/1之條件下保持6分鐘後所測得之值)為60Pa‧s、在320℃之熔融狀態下所捕獲到之揮發分160質量ppm之交聯型PPS。Tg為約80℃。
(A-c)除聚苯醚以外之非晶熱塑性樹脂
(A-c-a)聚苯乙烯系樹脂
(A-c-a-1)耐衝擊性聚苯乙烯(PS Japan股份有限公司製造之H9405)Tg為約100℃。
(A-c-a-2)耐衝擊性聚苯乙烯(Petrochemicals股份有限公司製造,商
品名「CT-60」)Tg為約100℃。
(A-c-a-3)聚苯乙烯(PS Japan股份有限公司製造之GPPS 680)Tg為約100℃。
包含至少1個以(A-c-b)芳香族乙烯基單體單元作為主體之嵌段、及至少1個以共軛二烯單體單元作為主體之嵌段之嵌段共聚物、及/或該嵌段共聚物之氫化物
(A-c-b-1)氫化嵌段共聚物(旭化成股份有限公司製造之Tuftec(商標)H1051)
(A-c-b-2)氫化嵌段共聚物(旭化成股份有限公司製造之Tuftec(商標)H1081)
(A-c-b-3)
藉由公知之方法,將聚合物嵌段I設為包含聚苯乙烯者,將聚合物嵌段II設為包含聚丁二烯者,合成具有II-I-II-I之嵌段結構之嵌段共聚物。藉由公知之方法,使所合成之嵌段共聚物氫化。未進行聚合物之改性。下述示出所獲得之未改性氫化嵌段共聚物之物性。
氫化後之嵌段共聚物中之聚苯乙烯之含量:44質量%、氫化後之嵌段共聚物之數量平均分子量(Mn):95300、重量平均分子量(Mw):113600、氫化後之聚丁二烯嵌段中之1,2-乙烯基鍵結量(總乙烯基鍵結量):79%、相對於構成聚丁二烯嵌段之聚丁二烯部分之氫化率:99%
(A-c-b-4)
苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物彈性體(可樂麗股份有限公司製造,Septon 2023)
(A-c-c)乙烯-α烯烴共聚物
(A-c-c-1)乙烯-α-烯烴共聚物(三井化學股份有限公司製造之Tafmer P-0680J)
(A-c-d)苯乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物
(A-c-d-1)含有5質量%之甲基丙烯酸縮水甘油酯之苯乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物(重量平均分子量:110,000)
(B)無機填充劑
(B-1)玻璃纖維(日本電氣硝子公司製造之ECS03-T249)
(B-2)玻璃纖維(日本電氣硝子公司製造之ECS03-T747)
(B-3)玻璃纖維(日本電氣硝子公司製造之ECS03-T497)
(B-4)滑石(竹原化學工業製造之Hitron A)
(B-5)滑石(林化成工業製造之Talcan Pawder PK-C)
(B-6)玻璃鱗片(日本板硝子製造之「Fleka REFG-301」)
(B-7)玻璃鱗片(日本板硝子製造之MEG160FY M06)
(其他成分)
(C-1)乙烯基雙硬脂醯胺(花王公司製造之「Kaowax EB-G」)
(C-2)順丁烯二酸酐(日本油脂股份有限公司製造,「CRYSTAL MAN」)
(C-3)過氧化物(日本油脂股份有限公司製造,「Perhexa 25B-40」)
[評價方法]
實施例及比較例中所進行之各評價試驗如下所示進行。
(1-1)、(1-2)1GHz下之介電常數、介電損耗因數
將所獲得之樹脂組合物之顆粒物供給至料缸溫度設定在250~350℃之小型射出成形機(商品名:EC75-SXII,東芝機械公司製造),於模具溫度70~130℃、射出壓力200MPa、射出時間20秒、冷卻時間15秒之條件下製作60mm×60mm×2.0mm之平板。又,切削平板,於下述條件下進行測定。
測定裝置:vector network analyzer HP8510C(Agilent Technology)
synthesized sweeper HP83651A(Agilent Technology)
test set HP8517B(Agilent Technology)
試片尺寸:40mm×4mm×2.0mm
諧振器之形狀:內徑229mm、高度40mm之圓筒
測定方向:1方向
測定頻率:1GHz左右(TM010模式)
預處理:90h/22±1℃/60±5%RH
試驗環境:22℃/56%RH
判斷為,介電損耗因數越低,性能越良好。
(1-3)、(1-4)28GHz下之介電常數、介電損耗因數
將所獲得之樹脂組合物之顆粒物供給至料缸溫度設定在250~350℃之小型射出成形機(商品名:EC75-SXII,東芝機械公司製造),於模具溫度70~130℃、射出壓力200MPa、射出時間20秒、冷卻時間20秒之條件下製作150mm×150mm×4.0mm之平板,於下述條件下測定28GHz下之介電常數。
測定頻率:22GHz-33GHz
測定方法:頻率變化法
測定裝置:向量網路分析儀(KeysightPNA N5247B10 MHz-67GHz),KEYCOM公司之高頻用Free-Space型S參數測定治具,控制PC(Personal Computer,個人電腦)
測定環境條件:室溫26℃、濕度50%
(1-5)吸水後之介電損耗因數
將所獲得之樹脂組合物之顆粒物供給至料缸溫度設定在250~350℃之小型射出成形機(商品名:EC75-SXII,東芝機械公司製造),於模具溫度70~130℃、射出壓力200MPa、射出時間20秒、冷卻時間20秒之條件下製作60mm×60mm×0.9mm之平板,於80℃之溫水中浸漬144小時後,於下述條件下測定10GHz下之介電損耗因數。
測定頻率:10GHz
測定裝置:10MHz to 43.5GHz PNA network analyzer N5224B、10GHz Split Post Dielectric Resonator N1501AE10
測定環境條件:室溫23℃、濕度50%
(2)荷重變形溫度(DTUL)
將所獲得之樹脂組合物之顆粒物供給至料缸溫度設定在250~350℃之小型射出成形機(商品名:EC75-SXII,東芝機械公司製造),於模具溫度70~130℃、射出壓力200MPa、射出時間20秒、冷卻時間15秒、依據ISO啞鈴成形條件之條件下,藉由模具製作評價用ISO啞鈴。又,切削該ISO啞鈴,製作荷重變形溫度(DTUL)測定用試片。使用上述荷重變形溫度測定用試片,進行荷重變形溫度:DTUL(ISO 75:1.80MPa負載)之測定。
判定為,值越大,耐熱性越優異。
(3)鍍覆性
將所獲得之樹脂組合物之顆粒物供給至料缸溫度設定在250~350℃之小型射出成形機(商品名:EC75-SXII,東芝機械公司製造),於模具溫度70~130℃、射出壓力200MPa、射出時間20秒、冷卻時間15秒之條件下製作90mm×50mm×2.5mm之平板。又,藉由鉻酸對該平板進行蝕刻後,對該平板實施無電解電鍍銅。此時,將平板整個面附有鍍覆之情形記載為○,將未附有鍍覆之情形記載為×,判斷為,附有鍍覆越多,作為通訊機器用零件越優異。
進而,於對鍍覆在-30℃~85℃之間進行每次60分鐘之30次熱循環試驗後,用切割器切割成×標記,其後貼附Cellophane(註冊商標)膠帶,實施剝離試驗。此時,將目測到鍍覆未剝離之情形記載為○,將目測到鍍覆剝離之情形記載為×,判斷為,剝離越多,作為通訊機器用零件越優異。關於判斷鍍覆是否剝離,藉由如下方式進行判斷,即,貼附Cellophane(註冊商標)膠帶,在剝離之部分之面積(100%)中是否有10%以上之面積能夠看到樹脂表面。
(4)28GHz下之介電損耗因數溫度依存性
將所獲得之樹脂組合物之顆粒物供給至料缸溫度設定在250~350℃之小型射出成形機(商品名:EC75-SXII,東芝機械公司製造),於模具溫度70~130℃、射出壓力250MPa、射出時間20秒、冷卻時間15秒之條件下製作60mm×60mm×0.9mm之平板。切削該平板,製成37mm×37mm×0.9mm,使用下述裝置測定介電損耗因數。此時,於DTUL為120℃以上140℃以下之材料之情形時,將23℃時之介電損耗因數與120℃時之
介電損耗因數之值進行比較。於DTUL為140℃以上之材料之情形時,將23℃時之介電損耗因數與140℃時之介電損耗因數之值進行比較。判斷為,該等之差越小,作為通訊機器用零件越優異。
測定裝置:Keysight Technologies製造之N5227B PNA Microwave Network Analyzer 67GHz
諧振器:FATEC製造之平衡形圓板諧振器
恆溫槽:愛斯佩克製造之SU-662
(5)膨脹率
將所獲得之樹脂組合物之顆粒物供給至料缸溫度設定在250~350℃之小型射出成形機(商品名:EC75-SXII,東芝機械公司製造),於模具溫度70~130℃、射出壓力200MPa、射出時間20秒、冷卻時間15秒、依據ISO啞鈴成形條件之條件下,藉由模具製作評價用ISO啞鈴。又,如圖1所示自該ISO啞鈴切出試片,於調節至溫度23℃、濕度50%RH之實驗室內靜置168小時後,藉由ISO11359所記載之方法,使用熱機械分析裝置(TMA,商品名TMA/SS6100,SII Technology公司製造),於以下之條件下測定膨脹率。
於100℃下進行4h退火處理後,於氮氣氛圍下(流量100mL/分鐘)、壓縮負載3gf之條件下,冷卻至-40℃後,以5℃/分鐘之速度加熱至150℃,測定TD方向上之膨脹率。關於膨脹率,將-30℃至120℃之溫度以每個溫度區域10℃進行劃分(15個溫度區域),於各溫度區域中進行測定。
並且,將15個溫度區域之膨脹率中之最高值設為膨脹率之最大值(mm/mm/℃),又,算出15個溫度區域之膨脹率之平均值作為平均膨脹率
(平均膨脹率)(mm/mm/℃)。
又,將15個溫度區域中之任意相鄰之兩個溫度區域之低溫度側設為低溫度區域,將高溫度側設為高溫度區域,此時,根據上述低溫度區域之膨脹率(低溫度區域膨脹率(mm/mm/℃))與上述高溫度區域之膨脹率(高溫度區域膨脹率(mm/mm/℃)),使用以下之式,求出低溫度區域與高溫度區域之膨脹率之變化比例,將變化比例最大之值設為變化比例之最大值(%)。
(低溫度區域與高溫度區域之膨脹率之變化比例)=(高溫度區域膨脹率-低溫度區域膨脹率/低溫度區域膨脹率)×100
上述相鄰之任意2個溫度區域係指將-30℃至120℃之溫度以每個溫度區域10℃分成15個之溫度區域(-30℃至-20℃、-20℃至-10℃、-10℃至0℃、‧‧‧、110℃至120℃)中的相鄰之溫度區域之14種組合(例如,-30℃至-20℃之低溫度區域與-20℃至-10℃之高溫度區域之組合、-20℃至-10℃之低溫度區域與-10℃至0℃之高溫度區域之組合等)。
(6)高、低溫時之天線效率
於下述條件下進行天線效率之模擬。
天線基材:60×7×1mm3,整個面GND(Ground,接地),圖案寬度1mm,厚度25μm。
銅+Ni鍍覆
主基板:60×130×1mm3,相對介電常數4.0介電損失0.020
厚度35μm導電率5.8×107S/m
模擬裝置:CST公司之MW STUDIO
以動作頻帶下反射係數成為6dB以下之方式進行調整。
材料之介電特性(介電常數及介電損耗因數)
材料之介電特性係藉由(4)之方法進行測定。
<高溫域>
根據材料之DTUL之值,使用以下之值。
於DTUL為120℃以下之材料之情形時,100℃時之介電特性
於DTUL為120℃以上140℃以下之材料之情形時,120℃時之介電特性
於DTUL為140℃以上之材料之情形時,140℃時之介電特性
<低溫域>
使用-30℃時之介電特性。
並且,根據模擬,獲得4GHz下之合計效率,將合計效率設為天線效率。可以說,合計效率越接近0越好,作為天線之性能越高。
[實施例1~13、比較例1~5]
(A)按照表1所示之組成來調配熱塑性樹脂、及其他成分,使用雙軸擠出機ZSK-40(COPERION WERNER&PFLEIDERER公司製造,德國),進行樹脂組合物之製造。於該雙軸擠出機中,於原料之流動方向上,在上游側設置第1原料供給口,在較第1原料供給口更下游處設置第1真空排氣口,在中游處設置第2原料供給口,在第2原料供給口之下游處設置第3原料供給口,進而在第3原料供給口之下游處設置第2真空排氣口。
使用如上所述設定之擠出機,藉由表1及2所示之組成及添加方法添加各成分,於擠出溫度250~320℃、螺桿轉速300rpm、噴出量100kg/小時之條件下進行熔融混練,製造顆粒物。
使用所獲得之樹脂組合物顆粒物,進行上述各評價。將評價結果示於表1及2。
[產業上之可利用性]
本發明之天線構件可較佳地用於天線濾波器及天線元件(振子)等,具有產業上之可利用性。特別是可較佳地用作如下天線構件,即,保持與金屬皮膜之密接性,且於高溫區域中之尺寸變化、介電損耗因
數變化較少,藉由射出成形而成形,且在低溫、高溫、潮濕等任意環境中均可適用。
Claims (14)
- 一種天線構件,其具有包含熱塑性樹脂組合物之射出成形體,上述射出成形體之至少一部分經金屬被覆而使用,上述熱塑性樹脂組合物包含(A)熱塑性樹脂,上述(A)熱塑性樹脂包含(A-a)聚苯醚系樹脂,且滿足下述(i)或(ii)之條件:(i)上述熱塑性樹脂組合物進而包含(A-b)結晶性樹脂,相對於上述(A)熱塑性樹脂100質量%,上述(A-a)聚苯醚系樹脂之含量為5質量%以上;(ii)上述熱塑性樹脂組合物不包含(A-b)結晶性樹脂,相對於上述(A)熱塑性樹脂100質量%,上述(A-a)聚苯醚系樹脂之含量為50質量%以上;上述熱塑性樹脂組合物之荷重變形溫度(DTUL)為120℃以上,將使上述熱塑性樹脂組合物之溫度自-30℃上升至120℃時之溫度以每個溫度區域10℃進行劃分,將相鄰之兩個溫度區域之低溫度側設為低溫度區域,將高溫度側設為高溫度區域,此時,上述低溫度區域中之藉由ISO 11359所記載之方法所測得的上述樹脂組合物在TD方向上之低溫度區域膨脹率(mm/mm/℃)、與上述高溫度區域中之藉由ISO 11359所記載之方法所測得的上述樹脂組合物在TD方向上之高溫度區域膨脹率(mm/mm/℃)於任意上述相鄰之兩個溫度區域中均滿足以下關係:-50≦((高溫度區域線膨脹率-低溫度區域線膨脹率)/低溫度區域線膨脹率)×100≦50。
- 如請求項1之天線構件,其中上述熱塑性樹脂組合物於28GHz下之介 電損耗因數之溫度依存性滿足下述條件:1.於DTUL為120℃以上且未達140℃之情形時,23℃時之介電損耗因數與120℃時之介電損耗因數之值的差為0.004以下;2.於DTUL為140℃以上之情形時,23℃時之介電損耗因數與140℃時之介電損耗因數之值的差為0.004以下。
- 如請求項1或2之天線構件,其中將使上述熱塑性樹脂組合物之溫度自-30℃上升至120℃時之溫度以每個溫度區域10℃進行劃分,各溫度區域之依據ISO 11359所測得的上述樹脂組合物在TD方向上之線膨脹率之平均值為10×10-5mm/mm/℃以下。
- 如請求項3之天線構件,其中將使上述熱塑性樹脂組合物之溫度自-30℃上升至120℃時之溫度以每個溫度區域10℃進行劃分,各溫度區域之依據ISO 11359所測得的上述樹脂組合物在TD方向上之線膨脹率中之最大值為10×10-5mm/mm/℃以下。
- 如請求項1或2之天線構件,其中上述(A)熱塑性樹脂包含(A-b)結晶性樹脂。
- 如請求項1或2之天線構件,其中上述熱塑性樹脂組合物包含10質量%以上之(B)無機填充劑。
- 如請求項1或2之天線構件,其中上述(A)熱塑性樹脂包含10質量%以 上之(A-a)聚苯醚系樹脂。
- 如請求項1或2之天線構件,其用於室外用或室內用之天線基地台。
- 如請求項1或2之天線構件,其係藉由鉻酸蝕刻無電解電鍍銅加工而形成金屬被覆。
- 如請求項1或2之天線構件,其中於藉由鉻酸蝕刻無電解電鍍銅加工而形成金屬被覆後,於85℃、濕度85%下放置2000h後,上述金屬層不會發生破裂。
- 如請求項1或2之天線構件,其中上述熱塑性樹脂組合物包含(A-c-a)聚苯乙烯系樹脂。
- 如請求項1或2之天線構件,其中上述熱塑性樹脂組合物包含嵌段共聚物及/或該嵌段共聚物之氫化物,上述嵌段共聚物包含至少1個以(A-c-b)芳香族乙烯基單體單元作為主體之嵌段、及至少1個以共軛二烯單體單元作為主體之嵌段。
- 如請求項1或2之天線構件,其為天線濾波器。
- 如請求項1或2之天線構件,其為天線元件。
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