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树脂组合物和电磁波吸收体的制作方法

2023-02-06 13:14:36 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及电磁波吸收体用树脂组合物和电磁波吸收体。


背景技术:

2.毫米波雷达通过发射频率30~300ghz、特别是60~90ghz的具有1~10mm波长的毫米波段的电波,并接收与对象物碰撞并返回的反射波,由此来检测障碍物的存在、与对象物的距离和相对速度。作为毫米波雷达,正在研究在汽车的防碰撞用传感器、自动驾驶系统、道路信息提供系统、安全系统、医疗/护理器件等广泛的领域中进行利用。
3.作为该毫米波雷达用的树脂组合物,已知专利文献1中记载的物质。另外,在专利文献2中公开了一种多功能性树脂组合物,其能够用作电磁干扰屏蔽用或射频干扰屏蔽用。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1:日本特开2019-197048号公报
7.专利文献2:日本特开2010-155993号公报


技术实现要素:

8.发明所要解决的课题
9.此处,在毫米波雷达中,除了透射的电磁波以外,反射的电磁波也成为噪声,导致运转失误。因此,对电磁波的吸收率高、透射率和反射率小的材料的需求在增加。此外,若电磁波的频率导致反射率之差大,则会对稳定性、生产率产生影响。
10.本发明的目的在于解决上述课题,提供一种电磁波吸收体用树脂组合物和电磁波吸收体,该电磁波吸收体用树脂组合物是电磁波的吸收率高且电磁波的透射率和反射率低的电磁波吸收体用树脂组合物,其中,电磁波的频率差异导致的反射率之差小。
11.用于解决课题的手段
12.基于在上述课题,本发明人进行了研究,结果发现,可通过下述手段解决上述课题。
13.《1-1》一种树脂组合物,其为包含热塑性树脂和电磁波吸收材料的树脂组合物,其中,将上述树脂组合物成型为150mm
×
150mm
×
2mm厚时在频率76.5ghz下根据式(a)求出的吸收率为40.0~100%,将上述树脂组合物成型为150mm
×
150mm
×
2mm厚时在频率70ghz~80ghz的范围根据式(b)求出的反射率中最高值与最低值之差为20.0%以下,该树脂组合物用于电磁波吸收体。
14.式(a)
15.【数1】
[0016][0017]
(上述式(a)中,r表示通过自由空间法测定的反射衰减量,t表示通过自由空间法
测定的透射衰减量。)
[0018]
式(b)
[0019]
【数2】
[0020][0021]
(上述式(b)中,r表示通过自由空间法测定的反射衰减量。)
[0022]
《1-2》如《1-1》所述的树脂组合物,其中,上述电磁波吸收材料为含碳的电磁波吸收材料。
[0023]
《1-3》如《1-1》或《1-2》所述的树脂组合物,相对于热塑性树脂100质量份,其包含0.1~10.0质量份碳纳米管,其中,将上述树脂组合物成型为150mm
×
150mm
×
2mm厚时在频率76.5ghz下根据式(a)求出的吸收率为40.0~100%,将上述树脂组合物成型为150mm
×
150mm
×
2mm厚时在频率70ghz~80ghz的范围根据式(b)求出的反射率中最高值与最低值之差为20.0%以下,该树脂组合物用于电磁波吸收体。
[0024]
《1-4》如《1-1》~《1-3》中任一项所述的树脂组合物,其中,相对于上述热塑性树脂100质量份,还包含10~100质量份玻璃纤维。
[0025]
《1-5》如《1-4》所述的树脂组合物,其中,上述电磁波吸收材料与上述玻璃纤维的质量比例(电磁波吸收材料/玻璃纤维)为0.01~0.30。
[0026]
《1-6》如《1-1》~《1-5》中任一项所述的树脂组合物,其中,相对于上述热塑性树脂100质量份,其还包含0.01~5.0质量份的反应性化合物。
[0027]
《1-7》如《1-1》~《1-6》中任一项所述的树脂组合物,其中,上述热塑性树脂包含聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂。
[0028]
《1-8》如《1-7》所述的树脂组合物,其中,相对于上述聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂100质量份,其还包含1.0~75质量份的聚碳酸酯树脂。
[0029]
《1-9》如《1-7》所述的树脂组合物,其中,相对于上述聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂100质量份,其还包含1.0~60质量份的聚苯乙烯系树脂。
[0030]
《1-10》如《1-7》所述的树脂组合物,其中,相对于上述聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂100质量份,其还包含1.0~75质量份的聚碳酸酯树脂和1.0~60质量份的聚苯乙烯系树脂。
[0031]
《1-11》如《1-1》~《1-6》中任一项所述的树脂组合物,其中,热塑性树脂包含聚丙烯树脂。
[0032]
《1-12》如《1-1》~《1-6》中任一项所述的树脂组合物,其中,热塑性树脂包含聚酰胺树脂。
[0033]
《1-13》如《1-1》~《1-12》中任一项所述的树脂组合物,其中,上述电磁波吸收材料包含多壁碳纳米管。
[0034]
《1-14》如《1-1》~《1-13》中任一项所述的树脂组合物,其中,上述树脂组合物不包含碳纤维、或者碳纤维的含量小于3质量%。
[0035]
《1-15》如《1-1》~《1-14》中任一项所述的树脂组合物,其中,将上述树脂组合物成型为150mm
×
150mm
×
2mm厚时在频率76.5ghz下根据式(b)求出的反射率为40.0%以下。
[0036]
式(b)
[0037]
【数3】
[0038][0039]
(上述式(b)中,r表示通过自由空间法测定的反射衰减量。)
[0040]
《1-16》如《1-1》~《1-15》中任一项所述的树脂组合物,其中,将上述树脂组合物成型为150mm
×
150mm
×
2mm厚时在频率76.5ghz下根据式(c)求出的透射率为15.0%以下。
[0041]
式(c)
[0042]
【数4】
[0043][0044]
(上述式(c)中,t表示通过自由空间法测定的透射衰减量。)
[0045]
《1-17》一种树脂组合物,其为包含热塑性树脂的树脂组合物,其中,将上述树脂组合物成型为150mm
×
150mm
×
2mm厚时在频率76.5ghz下根据式(a)求出的吸收率为60.0%以上,将上述树脂组合物成型为150mm
×
150mm
×
2mm厚时在频率76.5ghz下根据式(b)求出的反射率为30.0%以下,将上述树脂组合物成型为150mm
×
150mm
×
2mm厚时在频率76.5ghz下根据式(c)求出的透射率为10.0%以下,该树脂组合物用于电磁波吸收体。
[0046]
式(a)
[0047]
【数5】
[0048][0049]
(上述式(a)中,r表示通过自由空间法测定的反射衰减量,t表示通过自由空间法测定的透射衰减量。)
[0050]
式(b)
[0051]
【数6】
[0052][0053]
(上述式(b)中,r表示通过自由空间法测定的反射衰减量。)
[0054]
式(c)
[0055]
【数7】
[0056][0057]
(上述式(c)中,t表示通过自由空间法测定的透射衰减量。)
[0058]
《1-18》如《1-1》~《1-17》中任一项所述的树脂组合物,其还包含阻燃剂。
[0059]
《1-19》如《1-18》所述的树脂组合物,其中,上述阻燃剂为溴系阻燃剂。
[0060]
《1-20》一种电磁波吸收体,其由《1-1》~《1-19》中任一项所述的树脂组合物形成。
[0061]
《2-1》一种树脂组合物,其包含结晶性热塑性树脂、碳纳米管和阻燃剂,成型为2mm厚时在频率76.5ghz下根据式(a)求出的吸收率为40.0~100%。
[0062]
式(a)
[0063]
【数8】
[0064][0065]
(上述式(a)中,r表示通过自由空间法测定的反射衰减量,t表示通过自由空间法测定的透射衰减量。)
[0066]
《2-2》如《2-1》所述的树脂组合物,其还包含阻燃助剂。
[0067]
《2-3》如《2-1》或《2-2》所述的树脂组合物,其还包含增强材料。
[0068]
《2-4》如《2-3》所述的树脂组合物,其中,上述增强材料包含玻璃纤维。
[0069]
《2-5》如《2-1》~《2-4》中任一项所述的树脂组合物,其中,上述结晶性热塑性树脂包含聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂。
[0070]
《2-6》如《2-1》~《2-5》中任一项所述的树脂组合物,其中,相对于上述结晶性热塑性树脂100质量份,其包含0.1~10.0质量份的上述碳纳米管。
[0071]
《2-7》如《2-1》~《2-6》中任一项所述的树脂组合物,其中,上述碳纳米管为多壁碳纳米管。
[0072]
《2-8》如《2-1》~《2-7》中任一项所述的树脂组合物,其中,将上述树脂组合物成型为厚度0.8mm的试验片,根据ul94燃烧试验的阻燃性的判定为v-0或v-1。
[0073]
《2-9》一种成型体,其由《2-1》~《2-8》中任一项所述的树脂组合物形成。
[0074]
《2-10》一种电磁波吸收体,其由《2-1》~《2-8》中任一项所述的树脂组合物形成。
[0075]
《3-1》一种树脂组合物,其包含热塑性树脂、碳纳米管和溴系阻燃剂,上述碳纳米管(cnt)与溴系阻燃剂中包含的溴原子(br)的质量比例即cnt/br为0.01~0.40。
[0076]
《3-2》如《3-1》所述的树脂组合物,其还包含锑化合物。
[0077]
《3-3》如《3-1》或《3-2》所述的树脂组合物,其还包含增强材料。
[0078]
《3-4》如《3-3》所述的树脂组合物,其中,上述增强材料包含玻璃纤维。
[0079]
《3-5》如《3-1》~《3-4》中任一项所述的树脂组合物,其中,上述热塑性树脂包含聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂。
[0080]
《3-6》如《3-1》~《3-5》中任一项所述的树脂组合物,其中,相对于上述热塑性树脂100质量份,其包含0.1~10.0质量份的上述碳纳米管。
[0081]
《3-7》如《3-1》~《3-6》中任一项所述的树脂组合物,其中,上述碳纳米管包含多壁碳纳米管。
[0082]
《3-8》如《3-1》~《3-7》中任一项所述的树脂组合物,其中,将上述树脂组合物成型为厚度0.8mm的试验片,根据ul94燃烧试验的阻燃性的判定为v-0或v-1。
[0083]
《3-9》如《3-1》~《3-8》中任一项所述的树脂组合物,其为电磁波吸收性。
[0084]
《3-10》如《3-1》~《3-9》中任一项所述的树脂组合物,其中,将上述树脂组合物成型为2mm厚时在频率76.5ghz下根据式(a)求出的吸收率为40.0~100%。
[0085]
式(a)
[0086]
【数9】
[0087][0088]
(上述式(a)中,r表示通过自由空间法测定的反射衰减量,t表示通过自由空间法
测定的透射衰减量。)
[0089]
《3-11》一种成型体,其由《3-1》~《3-10》中任一项所述的树脂组合物形成。
[0090]
《3-12》一种电磁波吸收体,其由《3-1》~《3-10》中任一项所述的树脂组合物形成。
[0091]
《4-1》一种树脂组合物,其包含热塑性树脂、增强纤维、碳纳米管和阻燃剂,成型为2mm厚时在频率76.5ghz下根据式(a)求出的吸收率为40.0~100%。
[0092]
式(a)
[0093]
【数10】
[0094][0095]
(上述式(a)中,r表示通过自由空间法测定的反射衰减量,t表示通过自由空间法测定的透射衰减量。)
[0096]
《4-2》如《4-1》所述的树脂组合物,其还包含阻燃助剂。
[0097]
《4-3》如《4-1》或《4-2》所述的树脂组合物,其中,上述阻燃剂包含溴系阻燃剂。
[0098]
《4-4》如《4-1》~《4-3》中任一项所述的树脂组合物,其中,上述增强纤维包含玻璃纤维。
[0099]
《4-5》如《4-1》~《4-4》中任一项所述的树脂组合物,其中,上述热塑性树脂包含聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂。
[0100]
《4-6》如《4-1》~《4-5》中任一项所述的树脂组合物,其中,相对于上述热塑性树脂100质量份,其包含0.1~10.0质量份的上述碳纳米管。
[0101]
《4-7》如《4-1》~《4-6》中任一项所述的树脂组合物,其中,上述碳纳米管包含多壁碳纳米管。
[0102]
《4-8》如《4-1》~《4-7》中任一项所述的树脂组合物,其中,将上述树脂组合物成型为厚度0.8mm的试验片,根据ul94燃烧试验的阻燃性的判定为v-0或v-1。
[0103]
《4-9》一种成型体,其由《4-1》~《4-8》中任一项所述的树脂组合物形成。
[0104]
《4-10》一种电磁波吸收体,其由《4-1》~《4-8》中任一项所述的树脂组合物形成。
[0105]
发明的效果
[0106]
根据本发明,能够提供一种电磁波吸收体用树脂组合物和电磁波吸收体,该电磁波吸收体用树脂组合物是电磁波的吸收率高且电磁波的透射率和反射率低的电磁波吸收体用树脂组合物,其中,电磁波的频率差异导致的反射率之差小。
附图说明
[0107]
图1是在用于评价实施例中的耐化学药品性的施加了三点弯曲载荷的夹具上设置有成型体的状态的示意图。
具体实施方式
[0108]
以下,对用于实施本发明的方式(以下简称为“本实施方式”)进行详细说明。需要说明的是,以下的本实施方式是用于说明本发明的例示,本发明不仅限定于本实施方式。
[0109]
需要说明的是,本说明书中,“~”是以包含记载于其前后的数值作为下限值和上限值的含义使用。
[0110]
本说明书中,只要不特别记载,则各种物性值和特性值为23℃下的值。
[0111]
本说明书中,只要不特别记载,则重均分子量和数均分子量是通过gpc(凝胶渗透色谱)法测定的聚苯乙烯换算值。
[0112]
本说明书中,反射衰减量和透射衰减量的单位为“db”(分贝)。
[0113]
本实施方式的树脂组合物为包含热塑性树脂和电磁波吸收材料的树脂组合物,其特征在于,
[0114]
将上述树脂组合物成型为150mm
×
150mm
×
2mm厚时在频率76.5ghz下根据式(a)求出的吸收率为40.0~100%,将上述树脂组合物成型为150mm
×
150mm
×
2mm厚时在频率70ghz~80ghz的范围根据式(b)求出的反射率中最高值与最低值之差为20.0%以下,该树脂组合物用于电磁波吸收体。
[0115]
式(a)
[0116]
【数11】
[0117][0118]
(上述式(a)中,r表示通过自由空间法测定的反射衰减量,t表示通过自由空间法测定的透射衰减量。)
[0119]
式(b)
[0120]
【数12】
[0121][0122]
(上述式(b)中,r表示通过自由空间法测定的反射衰减量。)
[0123]
通过为这样的构成,可得到一种电磁波吸收体用树脂组合物,其为电磁波的吸收率高且电磁波的透射率和反射率低的电磁波吸收体用树脂组合物,其中,电磁波的频率差异导致的反射率之差小。
[0124]
《热塑性树脂》
[0125]
本实施方式的树脂组合物包含热塑性树脂。
[0126]
作为本实施方式中使用的热塑性树脂,优选可示例出聚酯树脂(热塑性聚酯树脂);聚酰胺树脂;聚碳酸酯树脂;聚苯乙烯系树脂;聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、环状环烯烃树脂等聚烯烃树脂;聚缩醛树脂;聚酰亚胺树脂;聚醚酰亚胺树脂;聚氨酯树脂;聚苯醚树脂;聚苯硫醚树脂;聚砜树脂;聚甲基丙烯酸酯树脂;等,更优选包含聚烯烃树脂(优选聚丙烯树脂)、聚碳酸酯树脂、聚苯醚树脂、聚酯树脂和聚酰胺树脂中的至少1种,进一步优选包含聚碳酸酯树脂、聚苯醚树脂、聚酯树脂和聚酰胺树脂中的至少1种,进一步优选包含聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂。
[0127]
本实施方式中的热塑性树脂的优选的一例包含聚酯树脂(优选聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂),树脂组合物的90质量%以上(优选95质量%以上)为聚酯树脂(优选聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂)。
[0128]
本实施方式中的热塑性树脂的优选的另一例包含聚碳酸酯树脂,树脂组合物的90质量%以上(优选95质量%以上)为聚碳酸酯树脂。
[0129]
本实施方式中的热塑性树脂的优选的另一例包含聚苯醚树脂,树脂组合物的90质量%以上(优选95质量%以上)为聚苯醚树脂。
[0130]
本实施方式中的热塑性树脂的优选的一例包含聚烯烃树脂(优选聚丙烯树脂),树脂组合物的90质量%以上(优选95质量%以上)为聚烯烃树脂(优选聚丙烯树脂)。
[0131]
本实施方式中的热塑性树脂的优选的另一例包含聚酰胺树脂,树脂组合物的90质量%以上(优选95质量%以上)为聚酰胺树脂。作为本实施方式中的聚酰胺树脂,可以举出后述的苯二甲胺系聚酰胺树脂、脂肪族聚酰胺树脂(优选聚酰胺1010)。
[0132]
本实施方式中的热塑性树脂的优选的另一例包含结晶性树脂(优选聚酯树脂和聚酰胺树脂中的至少1种,更优选为聚酯树脂,进一步优选为聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂),树脂组合物的90质量%以上(优选95质量%以上)为结晶性树脂。结晶性热塑性树脂是指具有明确熔点的树脂。
[0133]
本实施方式的树脂组合物还可以为将2种以上的热塑性树脂共混而成的合金。混配2种以上的热塑性树脂时,通常不完全相容,形成海岛结构。在该岛的部分难以存在电磁波吸收材料(优选碳纳米管),因此,其结果,树脂组合物或电磁波吸收体中的电磁波吸收材料存在的区域变窄,即使减少电磁波吸收材料的混配量,也能有效地实现电磁波吸收性等各种性能。
[0134]
例如,可示例出混配聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂与聚碳酸酯树脂和/或聚苯乙烯树脂的方式。
[0135]
作为本实施方式的树脂组合物的共混方式,优选下述方式。
[0136]
第一共混方式为相对于聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂100质量份包含1.0~75质量份的聚碳酸酯树脂的方式。通过混配聚碳酸酯树脂,能够有效抑制所得到的电磁波吸收体的翘曲。在第一共混方式中,树脂组合物中包含的树脂成分的优选90质量%以上、更优选95质量%以上、进一步优选99质量%以上由聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂和聚碳酸酯树脂构成。
[0137]
第一共混方式中的聚碳酸酯树脂的含量的下限值优选为10质量份以上、更优选为20质量份以上、进一步优选为40质量份以上、进而优选为45质量份以上、更进一步优选为50质量份以上。通过为上述下限值以上,具有能够减小成型品的翘曲量的倾向。第一共混方式中的聚碳酸酯树脂的含量的上限值优选为70质量份以下、更优选为65质量份以下。通过为上述上限值以下,具有耐化学药品性和耐水解性进一步提高的倾向。
[0138]
在第一共混方式中,聚碳酸酯树脂可以仅使用1种,也可以使用2种以上。在使用2种以上的情况下,优选合计量为上述范围。
[0139]
第二共混方式为相对于聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂100质量份包含1.0~60质量份的聚苯乙烯系树脂(优选as树脂)的方式。通过混配聚苯乙烯系树脂,能够有效抑制所得到的电磁波吸收体的翘曲。在第二共混方式中,树脂组合物中包含的树脂成分的优选90质量%以上、更优选95质量%以上、进一步优选99质量%以上由聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂和聚苯乙烯系树脂(优选as树脂)构成。
[0140]
第二共混方式中的聚苯乙烯系树脂(优选as树脂)的含量的下限值优选为5质量份以上、更优选为10质量份以上、进一步优选为20质量份以上、进而优选为25质量份以上、更进一步优选为30质量份以上。通过为上述下限值以上,具有能够进一步减小成型品的翘曲
量的倾向。第二共混方式中的聚苯乙烯系树脂(优选as树脂)的含量的上限值优选为90质量份以下、更优选为80质量份以下。通过为上述上限值以下,具有耐化学药品性的效果进一步提高的倾向。
[0141]
在第二共混方式中,聚苯乙烯系树脂可以仅使用1种,也可以使用2种以上。在使用2种以上的情况下,优选合计量为上述范围。
[0142]
第三共混方式为相对于聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂100质量份包含1.0~75质量份的聚碳酸酯树脂和1.0~60质量份的聚苯乙烯系树脂(优选hips)的方式。通过混配聚苯乙烯系树脂和聚碳酸酯树脂,能够有效抑制所得到的电磁波吸收体的翘曲。在第三共混方式中,树脂组合物中包含的树脂成分的优选90质量%以上、更优选95质量%以上、进一步优选99质量%以上由聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚碳酸酯树脂和聚苯乙烯系树脂(优选hips)构成。
[0143]
第三共混方式中的苯乙烯系树脂(优选hips)的含量的下限值优选为10质量份以上、更优选为20质量份以上、进一步优选为30质量份以上、进而优选为35质量份以上、更进一步优选为38质量份以上。通过为上述下限值以上,具有能够进一步减小成型品的翘曲量的倾向。第三共混方式中的苯乙烯系树脂的含量的上限值优选为70质量份以下、更优选为65质量份以下、进一步优选为60质量份以下、进而优选为55质量份以下、更进一步优选为50质量份以下。通过为上述上限值以下,具有耐化学药品性进一步提高的倾向。
[0144]
第三共混方式中的聚碳酸酯树脂的含量的下限值优选为4质量份以上、更优选为8质量份以上、进一步优选为10质量份以上、进而优选为12质量份以上。通过为上述下限值以上,具有能够进一步减小成型品的翘曲量的倾向。第三共混方式中的聚碳酸酯树脂的含量的上限值优选为50质量份以下、更优选为40质量份以下、进一步优选为30质量份以下、进而优选为20质量份以下、更进一步优选为18质量份以下。通过为上述上限值以下,具有耐化学药品性和耐水解性进一步提高的倾向。
[0145]
在第三共混方式中,聚碳酸酯树脂与苯乙烯树脂的质量比例优选为1:2.0~4.0、更优选为1:2.5~3.5。通过为这样的质量比例,具有成型品的翘曲受到抑制、机械强度也进一步提高的倾向。
[0146]
在第三共混方式中,苯乙烯系树脂和聚碳酸酯树脂分别可以仅使用1种,也可以使用2种以上。在使用2种以上的情况下,优选合计量为上述范围。
[0147]
本实施方式中的第四共混方式为包含聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂(pbt)和聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(pet)的方式。在第四共混方式中,优选包含10~90质量%的pbt和90~10质量%的pet。其中,在第一共混方式中,在树脂组合物中包含的树脂成分中,pbt与pet的合计不超过100质量%,优选为90~100质量%。
[0148]
本实施方式中的第五共混方式为包含聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂(pbt)和聚酰胺树脂(pa)的方式。在第五共混方式中,优选包含10~90质量%的pbt和90~10质量%的pa。其中,在第二共混方式中,在树脂组合物中包含的树脂成分中,pbt与pa的合计不超过100质量%,优选为90~100质量%。作为聚酰胺树脂,可示例出脂肪族聚酰胺树脂,优选聚酰胺6、聚酰胺66。
[0149]
本实施方式中的第六共混方式为包含聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂(pbt)和聚乙烯树脂(pe)的方式。在第六共混方式中,优选包含10~90质量%的pbt和90~10质量%的pe。
其中,在第三共混方式中,在树脂组合物中包含的树脂成分中,pbt与pe的合计不超过100质量%,优选为90~100质量%。
[0150]
另外,上述第四~第六共混方式的本实施方式的树脂组合物可以在不脱离本发明主旨的范围包含非晶性树脂。本实施方式的树脂组合物包含非晶性树脂的情况下,其含量优选为结晶性树脂的0.1~40质量%、可以为0.1~10质量%、进而也可以为0.1~5质量%。
[0151]
下面,对各热塑性树脂的详细情况进行说明。
[0152]
《《聚酯树脂》》
[0153]
作为聚酯树脂,可以使用公知的热塑性聚酯树脂,优选聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂和聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂,更优选至少包含聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂。
[0154]
本实施方式的树脂组合物中使用的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂为具有对苯二甲酸单元和1,4-丁二醇单元形成了酯键的结构的聚酯树脂,除了聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂(均聚物)以外,还包括包含对苯二甲酸单元和1,4-丁二醇单元以外的其他共聚成分的聚对苯二甲酸丁二醇酯共聚物、均聚物与聚对苯二甲酸丁二醇酯共聚物的混合物。
[0155]
聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂可以包含1种或2种以上的对苯二甲酸以外的二羧酸单元。
[0156]
作为其他二羧酸的具体例,可以举出间苯二甲酸、邻苯二甲酸、1,5-萘二羧酸、2,5-萘二羧酸、2,6-萘二羧酸、联苯-2,2
’‑
二羧酸、联苯-3,3
’‑
二羧酸、联苯-4,4
’‑
二羧酸、双(4,4
’‑
羧基苯基)甲烷、蒽二羧酸、4,4
’‑
二苯醚二羧酸等芳香族二羧酸类、1,4-环己烷二羧酸、4,4
’‑
二环己基二羧酸等脂环族二羧酸类、以及己二酸、癸二酸、壬二酸、二聚酸等脂肪族二羧酸类等。
[0157]
本实施方式中使用的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂优选对苯二甲酸单元占全部二羧酸单元的80摩尔%以上,更优选占90摩尔%以上。
[0158]
作为二醇单元,除了1,4-丁二醇以外,还可以包含1种或2种以上的其他二醇单元。
[0159]
作为其他二醇单元的具体例,可以举出碳原子数2~20的脂肪族或脂环族二醇类、双酚衍生物类等。作为具体例,可以举出乙二醇、丙二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、癸二醇、环己烷二甲醇、4,4
’‑
二环己基羟基甲烷、4,4
’‑
二环己基羟基丙烷、双酚a的环氧乙烷加成二醇等。另外,除了上述的二官能性单体以外,也可以少量合用用于导入支链结构的偏苯三酸、均苯三酸、均苯四酸、季戊四醇、三羟甲基丙烷等三官能性单体或用于调节分子量的脂肪酸等单官能性化合物。
[0160]
本实施方式中使用的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂优选1,4-丁二醇单元占全部二醇单元的80摩尔%以上,更优选占90摩尔%以上。
[0161]
如上所述,聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂优选为对苯二甲酸与1,4-丁二醇缩聚而成的聚对苯二甲酸丁二醇酯均聚物。另外,也可以为包含1种以上上述对苯二甲酸以外的二羧酸作为羧酸单元和/或包含1种以上上述1,4-丁二醇以外的二醇作为二醇单元的聚对苯二甲酸丁二醇酯共聚物。聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂为通过共聚而改性的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的情况下,作为其优选的具体共聚物,可以举出将聚亚烷基二醇类、特别是聚四亚甲基二醇共聚而成的聚酯醚树脂、二聚酸共聚聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、间苯二甲酸共聚聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂。其中,优选使用将聚四亚甲基二醇共聚而成的聚酯醚树脂。
[0162]
需要说明的是,这些共聚物是指共聚量为聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂全部链段中
的1摩尔%以上且小于50摩尔%的共聚物。其中,共聚量优选为2摩尔%以上且小于50摩尔%、更优选为3~40摩尔%、进一步优选为5~20摩尔%。通过采用这样的共聚比例,具有流动性、韧性、耐漏电起痕性容易提高的倾向,是优选的。
[0163]
聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的末端羧基量适当选择确定即可,通常为60eq/ton以下、优选为50eq/ton以下、进一步优选为30eq/ton以下。通过为上述上限值以下,具有耐碱性和耐水解性提高的倾向。末端羧基量的下限值没有特别限定,考虑到聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的制造的生产率,通常为10eq/ton以上。
[0164]
需要说明的是,聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的末端羧基量是将聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂0.5g溶解于苯甲醇25ml中,利用氢氧化钠的0.01摩尔/l的苯甲醇溶液通过滴定所测定的值。作为调整末端羧基量的方法,通过调整聚合时的原料投料比、聚合温度、减压方法等聚合条件的方法、使封端剂反应的方法等现有公知的任意方法进行即可。
[0165]
聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的特性粘度优选为0.5~2dl/g。从成型性和机械特性的方面出发,更优选具有0.6~1.5dl/g范围的特性粘度。通过使特性粘度为0.5dl/g以上,具有所得到的树脂组合物的机械强度进一步提高的倾向。另外,通过为2dl/g以下,具有树脂组合物的流动性进一步提高、成型性提高的倾向。
[0166]
需要说明的是,聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的特性粘度是在四氯乙烷与苯酚的1:1(质量比)的混合溶剂中在30℃下测定的值。
[0167]
聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂可以通过使以对苯二甲酸为主要成分的二羧酸成分或它们的酯衍生物和以1,4-丁二醇为主要成分的二醇成分以间歇式或连续式进行熔融聚合而制造。另外,在通过熔融聚合制造低分子量的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂后,进一步在氮气流下或减压下进行固相聚合,由此能够将聚合度(或分子量)提高至所期望的值。
[0168]
聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂优选利用下述制造法获得:将以对苯二甲酸为主要成分的二羧酸成分和以1,4-丁二醇为主要成分的二醇成分以连续式进行熔融缩聚。
[0169]
进行酯化反应时使用的催化剂可以为以往已知的催化剂,可以举出例如钛化合物、锡化合物、镁化合物、钙化合物等。这些之中,特别优选钛化合物。作为酯化催化剂的钛化合物的具体例,可以举出例如钛酸四甲酯、钛酸四异丙酯、钛酸四丁酯等钛醇盐、钛酸四苯酯等钛酚盐等。
[0170]
作为聚酯树脂,除了上述以外,还可以参考日本特开2010-174223号公报的段落编号0013~0016的记载,其内容引入本说明书。
[0171]
关于本实施方式的树脂组合物中的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的含量,在树脂组合物包含聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的情况下,在树脂组合物中,优选为30质量%以上、更优选为35质量%以上、进一步优选为37质量%以上、进而优选为40质量%以上。通过为上述下限值以上,具有耐化学药品性进一步提高的倾向。另外,关于上述聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的含量,在树脂组合物包含聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的情况下,优选为80质量%以下、更优选为75质量%以下、进一步优选为72质量%以下、进而优选为66质量%以下、更进一步优选为60质量%以下、进一步可以为55质量%以下、50质量%以下、47质量%以下。通过为上述上限值以下,具有能够更有效地减小成型品的翘曲量的倾向。
[0172]
本实施方式的树脂组合物可以仅包含1种聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂,也可以包含2种以上。在包含2种以上的情况下,优选合计量为上述范围。
[0173]
《《聚碳酸酯树脂》》
[0174]
聚碳酸酯树脂为如下均聚物或共聚物,其是通过使二羟基化合物或二羟基化合物和少量的聚羟基化合物与光气或碳酸二酯反应而得、并且可以是支化的。聚碳酸酯树脂的制造方法没有特别限定,可以使用通过现有公知的光气法(界面聚合法)、熔融法(酯交换法)制造的聚碳酸酯树脂。
[0175]
作为原料的二羟基化合物,优选芳香族二羟基化合物,可以举出2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(=双酚a)、四甲基双酚a、双(4-羟基苯基)-对二异丙基苯、氢醌、间苯二酚、4,4-二羟基二苯基等,优选可以举出双酚a。另外,也可以使用在上述芳香族二羟基化合物上键合有1个以上磺酸四烷基鏻的化合物。
[0176]
作为聚碳酸酯树脂,上述之中,优选由2,2-双(4-羟基苯基)丙烷衍生的芳香族聚碳酸酯树脂、或由2,2-双(4-羟基苯基)丙烷和其他芳香族二羟基化合物衍生的芳香族聚碳酸酯共聚物。另外,可以为以芳香族聚碳酸酯树脂为主体的共聚物,如与具有硅氧烷结构的聚合物或低聚物的共聚物等。进而也可以将上述聚碳酸酯树脂中的2种以上混合使用。
[0177]
为了调节聚碳酸酯树脂的分子量,使用一价的芳香族羟基化合物即可,可以举出例如间甲基苯酚和对甲基苯酚、间丙基苯酚和对丙基苯酚、对叔丁基苯酚、对长链烷基取代苯酚等。
[0178]
聚碳酸酯树脂的粘均分子量(mv)优选为5,000以上、更优选为10,000以上、进一步优选为13,000以上。通过使用粘均分子量为5,000以上的聚碳酸酯树脂,具有所得到的树脂组合物的机械强度进一步提高的倾向。另外,聚碳酸酯树脂的粘均分子量(mv)优选为60,000以下、更优选为40,000以下、进一步优选为30,000以下。通过使用60,000以下的聚碳酸酯树脂,具有树脂组合物的流动性提高、成型性提高的倾向。
[0179]
需要说明的是,本实施方式中,聚碳酸酯树脂的粘均分子量(mv)表示使用乌氏粘度计,在20℃下测定聚碳酸酯树脂的二氯甲烷溶液的粘度,求出特性粘度([η]),根据下述schnell的粘度式算出的值。
[0180]
[η]=1.23
×
10-4
mv
0.83
[0181]
聚碳酸酯树脂的制造方法没有特别限定,也可以使用通过光气法(界面聚合法)和熔融法(酯交换法)中的任意方法制造的聚碳酸酯树脂。另外,也优选对通过熔融法制造的聚碳酸酯树脂实施了调整末端的oh基量的后处理的聚碳酸酯树脂。
[0182]
《《聚苯乙烯系树脂》》
[0183]
作为聚苯乙烯系树脂,可以举出苯乙烯系单体的均聚物、苯乙烯系单体与其他可共聚的单体的共聚物等。
[0184]
作为聚苯乙烯系树脂,更具体而言,可以举出聚苯乙烯树脂、丙烯腈-苯乙烯共聚物(as树脂)、高抗冲聚苯乙烯系树脂(hips)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs树脂)、丙烯腈-丙烯酸橡胶-苯乙烯共聚物(aas树脂)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸橡胶共聚物(asa树脂)、丙烯腈-乙烯丙烯系橡胶-苯乙烯共聚物(aes树脂)、苯乙烯-ipn型橡胶共聚物等树脂等。
[0185]
在聚苯乙烯系树脂包含橡胶成分的情况下,聚苯乙烯系树脂中的橡胶成分的含量优选为3~70质量%、更优选为5~50质量%、进一步优选为7~30质量%。通过使橡胶成分的含量为3质量%以上,具有耐冲击性提高的倾向,通过为50质量%以下,具有阻燃性提高
的倾向,是优选的。另外,橡胶成分的平均粒径优选为0.05~10μm、更优选为0.1~6μm、进一步优选为0.2~3μm。若平均粒径为0.05μm以上,则具有耐冲击性容易提高的倾向,若为10μm以下,则具有外观提高的倾向,是优选的。
[0186]
聚苯乙烯系树脂的重均分子量通常为50,000以上、优选为100,000以上、更优选为150,000以上,另外,通常为500,000以下、优选为400,000以下、更优选为300,000以下。另外,数均分子量通常为10,000以上、优选为30,000以上、更优选为50,000以上,另外,优选为500,000以下、更优选为300,000以下。
[0187]
聚苯乙烯系树脂依据jis k7210(温度200℃、载荷5kgf)测定的熔体流动速率(mfr)优选为0.1~30g/10分钟、更优选为0.5~25g/10分钟。若mfr为0.1g/10分钟以上,则具有流动性提高的倾向,若为30g/10分钟以下,则具有耐冲击性提高的倾向。
[0188]
作为这种聚苯乙烯系树脂的制造方法,可以举出乳液聚合法、溶液聚合法、悬浮聚合法或本体聚合法等公知的方法。
[0189]
《《聚苯醚树脂》》
[0190]
本实施方式中,可以使用公知的聚苯醚树脂,可示例出例如主链具有下式所示的结构单元的聚合物(优选下式所示的结构单元占除末端基团外的全部结构单元的90摩尔%以上的聚合物)。聚苯醚树脂可以为均聚物或共聚物中的任一种。
[0191]
【化1】
[0192][0193]
(式中,2个ra各自独立地表示氢原子、卤原子、伯烷基或仲烷基、芳基、氨基烷基、卤代烷基、烃氧基、或卤代烃氧基,2个rb各自独立地表示氢原子、卤原子、伯烷基或仲烷基、芳基、卤代烷基、烃氧基、或卤代烃氧基。其中,2个ra不同时为氢原子。)
[0194]
作为ra和rb,各自独立地优选氢原子、伯烷基或仲烷基、芳基。作为伯烷基的优选例,可以举出甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、异戊基、2-甲基丁基、2,3-二甲基丁基、2-甲基戊基、3-甲基戊基或4-甲基戊基或庚基。作为仲烷基的优选例,可以举出例如异丙基、仲丁基或1-乙基丙基。特别是,ra优选为碳原子数1~4的伯烷基或仲烷基、或者苯基。rb优选为氢原子。
[0195]
作为优选的聚苯醚树脂的均聚物,可以举出例如聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基)醚、聚(2,6-二乙基-1,4-亚苯基醚)、聚(2,6-二丙基-1,4-亚苯基醚)、聚(2-乙基-6-甲基-1,4-亚苯基醚)、聚(2-甲基-6-丙基-1,4-亚苯基醚)等2,6-二烷基亚苯基醚的聚合物。作为共聚物,可以举出2,6-二甲基苯酚/2,3,6-三甲基苯酚共聚物、2,6-二甲基苯酚/2,3,6-三乙基苯酚共聚物、2,6-二乙基苯酚/2,3,6-三甲基苯酚共聚物、2,6-二丙基苯酚/2,3,6-三甲基苯酚共聚物等2,6-二烷基苯酚/2,3,6-三烷基苯酚共聚物、使苯乙烯接枝聚合到聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)而成的接枝共聚物、使苯乙烯接枝聚合到2,6-二甲基苯酚/2,3,6-三
甲基苯酚共聚物而成的接枝共聚物等。
[0196]
作为本实施方式中的聚苯醚树脂,特别优选聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基)醚、2,6-二甲基苯酚/2,3,6-三甲基苯酚无规共聚物。另外,还可以优选使用日本特开2005-344065号公报中记载的规定了末端基团数和铜含量的聚苯醚树脂。
[0197]
聚苯醚树脂在氯仿中测定的30℃的特性粘度优选为0.2~0.8dl/g、更优选为0.3~0.6dl/g。通过使特性粘度为0.2dl/g以上,具有树脂组合物的机械强度进一步提高的倾向,通过为0.8dl/g以下,具有流动性进一步提高、成型加工更容易的倾向。另外,也可以合用特性粘度不同的2种以上的聚苯醚树脂而成为该特性粘度的范围。
[0198]
本实施方式中使用的聚苯醚树脂的制造方法没有特别限定,可以根据公知的方法,例如采用在胺铜催化剂的存在下将2,6-二甲基苯酚等单体进行氧化聚合的方法,此时,可以通过选择反应条件而将特性粘度控制在所期望的范围。特性粘度的控制可以通过选择聚合温度、聚合时间、催化剂量等条件而实现。
[0199]
《《聚烯烃树脂》》
[0200]
聚烯烃树脂可以举出例如聚乙烯、聚丙烯、聚-1-丁烯和聚-4-甲基戊烯、以及它们的共聚物。
[0201]
聚乙烯可以举出例如低密度聚乙烯、高密度聚乙烯。
[0202]
聚丙烯可以举出例如结晶性或非晶性聚丙烯。
[0203]
上述共聚物可以举出例如乙烯-丙烯的无规、嵌段或接枝共聚物、α-烯烃与乙烯或丙烯的共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物和乙烯-丙烯酸共聚物等。
[0204]
这些之中,优选结晶性或非晶性聚丙烯、乙烯-丙烯的无规、嵌段或接枝共聚物,更优选丙烯-乙烯嵌段共聚物。另外,从成本低、由于比重小而能够使成型品轻量化的方面出发,优选聚丙烯树脂。
[0205]
聚烯烃树脂的熔体流动速率(mfr)优选为0.1~5.0g/10分钟。
[0206]
《《聚酰胺树脂》》
[0207]
作为聚酰胺树脂,其是通过内酰胺的开环聚合、氨基羧酸的缩聚、二胺与二元酸的缩聚而得到的以酰胺作为结构单元的高分子,具体而言,可以举出聚酰胺6、11、12、46、66、610、612、6i、6/66、6t/6i、6/6t、66/6t、66/6t/6i、1010、详情如后所述的苯二甲胺系聚酰胺树脂、聚三甲基六亚甲基对苯二甲酰胺、聚双(4-氨基环己基)甲烷月桂酰胺、聚双(3-甲基-4-氨基环己基)甲烷月桂酰胺、聚十一亚甲基六氢对苯二甲酰胺等。需要说明的是,上述“i”表示间苯二甲酸成分,"t"表示对苯二甲酸成分。另外,作为聚酰胺树脂,可以参考日本特开2011-132550号公报的段落编号0011~0013的记载,将该内容引入本说明书中。
[0208]
本实施方式中使用的聚酰胺树脂优选由来自二胺的结构单元和来自二羧酸的结构单元构成、来自二胺的结构单元的50摩尔%以上为来自苯二甲胺的苯二甲胺系聚酰胺树脂。苯二甲胺系聚酰胺树脂的来自二胺的结构单元更优选70摩尔%以上、进一步优选80摩尔%以上、进而优选90摩尔%以上、更进一步优选95摩尔%以上来自间苯二甲胺和对苯二甲胺中的至少一种。苯二甲胺系聚酰胺树脂的来自二羧酸的结构单元优选50摩尔%以上、更优选70摩尔%以上、进一步优选80摩尔%以上、进而优选90摩尔%以上、更进一步优选95摩尔%以上来自碳原子数为4~20的α,ω-直链脂肪族二羧酸。碳原子数为4~20的α,ω-直
链脂肪族二元酸可以优选使用己二酸、癸二酸、辛二酸、十二烷二酸、二十烷二酸等,更优选己二酸和癸二酸。
[0209]
作为能够作为苯二甲胺系聚酰胺树脂的原料二胺成分使用的间苯二甲胺和对苯二甲胺以外的二胺,可示例出四亚甲基二胺、五亚甲基二胺、2-甲基戊二胺、六亚甲基二胺、七亚甲基二胺、八亚甲基二胺、九亚甲基二胺、十亚甲基二胺、十二亚甲基二胺、2,2,4-三甲基-六亚甲基二胺、2,4,4-三甲基六亚甲基二胺等脂肪族二胺;1,3-双(氨基甲基)环己烷、1,4-双(氨基甲基)环己烷、1,3-二氨基环己烷、1,4-二氨基环己烷、双(4-氨基环己基)甲烷、2,2-双(4-氨基环己基)丙烷、双(氨基甲基)十氢化萘、双(氨基甲基)三环癸烷等脂环式二胺;双(4-氨基苯基)醚、对苯二胺、双(氨基甲基)萘等具有芳香环的二胺等,可以使用1种或混合使用2种以上。
[0210]
作为上述碳原子数4~20的α,ω-直链脂肪族二羧酸以外的二羧酸成分,可示例出间苯二甲酸、对苯二甲酸、邻苯二甲酸等苯二甲酸化合物;1,2-萘二羧酸、1,3-萘二羧酸、1,4-萘二羧酸、1,5-萘二羧酸、1,6-萘二羧酸、1,7-萘二羧酸、1,8-萘二羧酸、2,3-萘二羧酸、2,6-萘二羧酸、2,7-萘二羧酸等萘二羧酸类的异构体等,可以使用1种或混合使用2种以上。
[0211]
本实施方式的树脂组合物中的热塑性树脂(优选聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂)的含量优选在树脂组合物中为30质量%以上、更优选为35质量%以上、进一步优选为37质量%以上、进而优选为40质量%以上。通过为上述下限值以上,具有耐化学药品性进一步提高的倾向。另外,上述热塑性树脂(优选聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂)的含量优选为80质量%以下、更优选为75质量%以下、进一步优选为72质量%以下、进而优选为66质量%以下、更进一步优选为60质量%以下、进而可以为55质量%以下、50质量%以下、47质量%以下。通过为上述上限值以下,具有能够更有效地减小成型品的翘曲量的倾向。
[0212]
本实施方式的树脂组合物可以仅包含1种热塑性树脂,也可以包含2种以上。在包含2种以上的情况下,优选合计量为上述范围。
[0213]
《电磁波吸收材料》
[0214]
本实施方式的树脂组合物包含电磁波吸收材料。通过包含电磁波吸收材料,能够对树脂组合物赋予电磁波吸收性。
[0215]
本实施方式中使用的电磁波吸收材料可示例出金属、金属氧化物、含碳的电磁波吸收材料和导电性聚合物,优选含碳的电磁波吸收材料。
[0216]
作为金属,可示例出由铜、镍、银、不锈钢构成的金属,优选金属填料、不锈钢纤维、磁性填料。作为金属氧化物,可示例出氧化铝、氧化锌,优选氧化铝纤维、氧化锌纳米管。作为含碳的电磁波吸收材料,优选炭黑、科琴碳、石墨烯、石墨、富勒烯、碳纳米线圈、碳纳米管、碳纤维,更优选碳纳米管。
[0217]
另外,也优选被金属、金属氧化物、含碳的电磁波吸收材料所覆盖的纤维等。例如,可示例出被碳所包覆的钛酸钾晶须、金属覆盖纤维等。
[0218]
本实施方式中的电磁波吸收材料优选纤维状、管状、晶须状等比较细且长的形状。
[0219]
电磁波吸收材料的直径(数均纤维径)优选为0.5nm以上、更优选为1nm以上、进一步优选为3nm以上,另外,优选为50μm以下、更优选为20μm以下、进一步优选为500nm以下、进而优选为100nm以下。
[0220]
作为电磁波吸收材料的长宽比,从赋予良好的电磁波吸收性的方面出发,优选5以
上、更优选50以上。上限没有特别限定,例如为500以下。
[0221]
如上所述,作为碳系电磁波吸收材料,已知炭黑、石墨、碳纤维、碳纳米管等。本实施方式中,通过从这些碳系电磁波吸收材料中选择碳纳米管,电磁波的吸收率高且电磁波的透射率和反射率低,进而与频率无关地减小了反射率之差。并且能够提高所得到的成型体的机械强度。
[0222]
本实施方式中使用的碳纳米管可以为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管、或者其混合物中的任一种,优选包含多壁碳纳米管。另外,也可以使用部分具有碳纳米管结构的碳材料。另外,碳纳米管不限于圆筒形状,也可以具有螺旋以1μm以下的间距绕一周的线圈状形状。
[0223]
碳纳米管可以作为市售品获得,可以举出例如可从拜耳材料科学公司制、nanocyl公司制、昭和电工株式会社制、hyperion catalysis international公司获得的碳纳米管。需要说明的是,除了碳纳米管这一名称以外,有时也称作石墨原纤维、碳原纤维等。
[0224]
作为碳纳米管的直径,优选0.5~100nm、更优选1~30nm。作为碳纳米管的长宽比,从赋予良好的电磁波吸收性的方面出发,优选5以上、更优选50以上。上限没有特别限定,例如为500以下。
[0225]
本实施方式的树脂组合物优选相对于热塑性树脂(优选聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂)100质量份包含0.1~10.0质量份的电磁波吸收材料(优选碳纳米管)。通过包含电磁波吸收材料(优选碳纳米管),即使混配量少也能有效地吸收电磁波。此外,能够有效地抑制电磁波的透射和反射。此外,能够减小频率为70~80ghz的电磁波中的反射率之差。另外,能够提高所得到的成型体的机械强度。
[0226]
本实施方式的树脂组合物优选相对于热塑性树脂100质量份包含0.1质量份以上的电磁波吸收材料(优选碳纳米管),更优选为1.0质量份以上、进一步优选为1.5质量份以上、进而优选为1.8质量份以上、更进一步优选为2.0质量份以上。通过为上述下限值以上,可有效地发挥出电磁波吸收性。另外,本实施方式的树脂组合物相对于热塑性树脂100质量份包含10.0质量份以下的电磁波吸收材料(优选碳纳米管),优选为8.0质量份以下、更优选为7.0质量份以下、进一步优选为6.0质量份以下。通过为上述上限值以下,能够相对地增加玻璃纤维的混配量,能够提高所得到的成型体的机械强度。
[0227]
特别是,在本实施方式的树脂组合物包含聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的情况下,更特别地实质上树脂成分仅由聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂构成的情况下,本实施方式的树脂组合物优选相对于聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂100质量份包含0.1质量份以上的电磁波吸收材料(优选碳纳米管),优选为1.0质量份以上、更优选为1.5质量份以上、进一步优选为1.8质量份以上、进而优选为2.0质量份以上、更进一步优选为3.0质量份以上、最优选超过3.0质量份。通过为上述下限值以上,可有效地发挥出电磁波吸收性。另外,本实施方式的树脂组合物优选相对于聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂100质量份包含10.0质量份以下的电磁波吸收材料(优选碳纳米管),优选为8.0质量份以下、更优选为7.0质量份以下、进一步优选为6.0质量份以下、进而优选为5.0质量份以下、更进一步优选为4.0质量份以下。通过为上述上限值以下,例如,能够相对地增加玻璃纤维的混配量,能够提高所得到的成型体的机械强度。
[0228]
特别是,在本实施方式的树脂组合物包含结晶性树脂的情况下,本实施方式的树
脂组合物优选相对于结晶性热塑性树脂100质量份包含0.1质量份以上的电磁波吸收材料(优选碳纳米管),更优选为0.3质量份以上、进一步优选为0.5质量份以上、可以为1.8质量份以上、进而也可以为2.0质量份以上、特别是可以为2.4质量份以上。通过为上述下限值以上,可有效地发挥出电磁波吸收性。另外,本实施方式的树脂组合物优选相对于结晶性热塑性树脂100质量份包含10.0质量份以下的电磁波吸收材料(优选碳纳米管),更优选为8.0质量份以下、进一步优选为6.0质量份以下、进而优选为4.0质量份以下、更进一步优选为3.0质量份以下、也可以为2.5质量份以下。通过为上述上限值以下,具有能够进一步缩短燃烧试验时的燃烧时间的倾向。
[0229]
本实施方式的树脂组合物的一个实施方式不包含碳纳米管以外的碳系电磁波吸收材料,或者以小于树脂组合物的3质量%包含上述材料。通过为这样的构成,具有能够进一步改善电磁波的反射率的频率依赖性的倾向。
[0230]
本实施方式中的碳纳米管以外的碳系电磁波吸收材料的含量优选小于2质量%、更优选小于1质量%、进一步优选小于0.5质量%、进而优选小于0.1质量%、更进一步优选小于0.05质量%、再进一步优选小于0.01质量%。
[0231]
另外,本实施方式的树脂组合物的一个实施方式不包含碳纤维,或者碳纤维的含量小于3质量%。通过为这样的构成,具有能够进一步改善电磁波的反射率的频率依赖性的倾向。另外,能够进一步降低电磁波的反射率。
[0232]
本实施方式中的上述碳纤维的含量优选小于2质量%、更优选小于1质量%、进一步优选小于0.5质量%、进而优选小于0.1质量%、更进一步优选小于0.05质量%、再进一步优选小于0.01质量%。
[0233]
另外,本实施方式的树脂组合物的另一实施方式不包含石墨,或者石墨的含量小于3质量%。通过为这样的构成,具有能够进一步改善电磁波的反射率的频率依赖性的倾向。另外,能够进一步提高电磁波的吸收率。此外,能够进一步提高所得到的电磁波吸收体的机械强度。
[0234]
本实施方式中的上述石墨的含量优选小于2质量%、更优选小于1质量%、进一步优选小于0.5质量%、进而优选小于0.1质量%、更进一步优选小于0.05质量%、再进一步优选小于0.01质量%。
[0235]
另外,本实施方式的树脂组合物的另一实施方式不包含炭黑,或者炭黑的含量小于3质量%。通过为这样的构成,具有能够进一步改善电磁波的反射率的频率依赖性的倾向。另外,能够进一步提高所得到的电磁波吸收体的机械强度。
[0236]
本实施方式中的上述炭黑的含量优选小于2质量%、更优选小于1质量%、进一步优选小于0.5质量%、进而优选小于0.1质量%、更进一步优选小于0.05质量%、再进一步优选小于0.01质量%。
[0237]
另外,本实施方式的树脂组合物的另一实施方式不包含科琴黑,或者科琴黑的含量小于3质量%。通过为这样的构成,具有能够进一步改善电磁波的反射率的频率依赖性的倾向。另外,能够进一步提高所得到的电磁波吸收体的机械强度。
[0238]
本实施方式中的上述科琴黑的含量优选小于2质量%、更优选小于1质量%、进一步优选小于0.5质量%、进而优选小于0.1质量%、更进一步优选小于0.05质量%、再进一步优选小于0.01质量%。
[0239]
另外,也优选满足上述实施方式中的2个以上的实施方式。此外,也优选满足所有上述实施方式的实施方式。
[0240]
本实施方式的树脂组合物中的电磁波吸收材料(优选碳纳米管)的含量优选在树脂组合物中为0.1质量%以上、更优选为0.5质量%以上、更进一步优选为1.0质量%以上。通过为上述下限值以上,具有得到更稳定的电磁波吸收性能的倾向。另外,通过为上述上限值以下,具有能够较高地维持树脂组合物的耐冲击强度的倾向。
[0241]
本实施方式的树脂组合物可以仅包含1种电磁波吸收材料(优选碳纳米管),也可以包含2种以上。在包含2种以上的情况下,优选合计量为上述范围。
[0242]
《增强材料》
[0243]
本实施方式的树脂组合物可以包含增强材料。通过包含增强材料,能够提高所得到的成型体的机械强度。
[0244]
本实施方式中可使用的增强材料对其种类等没有特别限定,可以为纤维、填料、珠等中的任一种,优选纤维(增强纤维)。
[0245]
增强材料为纤维的情况下,可以为短纤维,也可以为长纤维。
[0246]
增强材料为短纤维、填料、珠等的情况下,本实施方式的树脂组合物可示例出粒料、将上述粒料粉末化而成的物质、和由上述粒料成型的膜等。
[0247]
增强材料为长纤维的情况下,增强材料可示例出所谓ud材料(uni-directional,单向)用的长纤维、织物和编织物等片状的长纤维等。在使用这些长纤维的情况下,可以将本实施方式的树脂组合物的增强材料以外的成分浸渍在作为上述片状的长纤维的增强材料中,制成片状的树脂组合物(例如预浸料)。
[0248]
增强材料的原料可以举出玻璃、碳(碳纤维等)、氧化铝、硼、陶瓷、金属(钢等)等无机物、和植物(包括槿麻(kenaf)、竹等)、芳族聚酰胺、聚甲醛、芳香族聚酰胺、聚对苯撑苯并双噁唑、超高分子量聚乙烯等有机物等,优选玻璃。
[0249]
即,本实施方式的树脂组合物优选相对于热塑性树脂(优选聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂)100质量份包含10~100质量份的增强材料(优选玻璃纤维)。通过包含玻璃纤维,能够提高由本实施方式的树脂组合物形成的电磁波吸收体的机械强度。
[0250]
玻璃纤维选自a玻璃、c玻璃、e玻璃、r玻璃、d玻璃、m玻璃、s玻璃等玻璃组成,特别优选e玻璃(无碱玻璃)。
[0251]
玻璃纤维是指在长度方向上以直角切断的截面形状为正圆状或多边形的纤维状的材料。玻璃纤维的单纤维的数均纤维直径通常为1~25μm、优选为5~17μm。通过使数均纤维直径为1μm以上,具有树脂组合物的成型加工性进一步提高的倾向。通过使数均纤维直径为25μm以下,具有所得到的电磁波吸收体的外观提高、增强效果也提高的倾向。玻璃纤维可以为单纤维或将多根单纤维捻合而成的纤维。
[0252]
玻璃纤维的形态可以是将单纤维或多根单纤维捻合成的纤维连续卷取而成的玻璃粗纱、整齐切成长度1~10mm的短切原丝(即,数均纤维长度1~10mm的玻璃纤维)、粉碎成长度10~500μm左右的磨碎纤维(即,数均纤维长度10~500μm的玻璃纤维)等中的任一种,优选整齐切成长度1~10mm的短切原丝。玻璃纤维还可以合用形态不同的纤维。
[0253]
另外,作为玻璃纤维,还优选具有异形截面形状的玻璃纤维。该异形截面形状是指,与纤维的长度方向成直角的截面的长径/短径比所表示的扁平率例如为1.5~10、其中
优选为2.5~10、进一步优选为2.5~8、特别优选为2.5~5。
[0254]
只要不大幅损害本实施方式的树脂组合物的特性,则为了提高与树脂成分的亲和性,玻璃纤维例如可以为用硅烷系化合物、环氧系化合物、氨基甲酸酯系化合物等进行了表面处理的玻璃纤维、进行了氧化处理的玻璃纤维。
[0255]
本实施方式的树脂组合物优选相对于热塑性树脂(优选聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂)100质量份包含10质量份以上的增强材料(优选玻璃纤维),更优选为20质量份以上、进一步优选为35质量份以上、进而优选为47质量份以上、更进一步为55质量份以上、再进一步优选为63质量份以上。通过为上述下限值以上,具有机械强度进一步升高的倾向。另外,上述增强材料(优选玻璃纤维)的含量相对于热塑性树脂(优选聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂)100质量份优选为100质量份以下、更优选为90质量份以下、进一步优选为85质量份以下、进而优选为80质量份以下、更进一步优选为75质量份以下。通过为上述上限值以下,具有成型品外观提高且熔融树脂的流动性进一步提高的倾向。
[0256]
本实施方式的树脂组合物中的增强材料(优选玻璃纤维)的含量优选在树脂组合物中为10质量%以上、更优选为15质量%以上、进一步优选为20质量%以上、进而优选为25质量%以上。另外,上述增强材料(优选玻璃纤维)的含量更优选在树脂组合物中为50质量%以下、进一步优选为45质量%以下、进一步优选为40质量%以下、进而优选为35质量%以下。通过为上述下限值以上,具有机械强度进一步升高的倾向。另外,通过为上述上限值以下,具有成型体的外观提高且树脂组合物熔融时的流动性进一步提高的倾向。
[0257]
本实施方式的树脂组合物可以仅包含1种增强材料(优选玻璃纤维),也可以包含2种以上。在包含2种以上的情况下,优选合计量为上述范围。
[0258]
本实施方式的树脂组合物中,电磁波吸收材料(优选碳纳米管)与玻璃纤维的质量比例(电磁波吸收材料/玻璃纤维)优选为0.01以上、更优选为0.02以上、进一步优选为0.025以上、进而优选为0.04以上、更进一步优选为0.05以上。通过为上述下限值以上,具有得到更高的电磁波吸收性能的倾向。另外,上述电磁波吸收材料与玻璃纤维的质量比例优选为0.30、更优选为0.20以下、进一步优选为0.10以下、进而优选为0.07以下。通过为上述上限值以下,具有能够更高地维持树脂组合物的耐冲击强度的倾向。
[0259]
《反应性化合物》
[0260]
本实施方式的树脂组合物优选相对于热塑性树脂(优选聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂)100质量份包含0.01~5.0质量份的反应性化合物。通过包含反应性化合物,可得到机械强度提高、并且耐水解性优异的树脂组合物。
[0261]
本实施方式中使用的反应性化合物优选包含选自由具有环氧基的化合物、碳化二亚胺化合物、具有噁唑啉基的化合物和具有噁嗪基的化合物组成的组中的至少一种,更优选包含具有环氧基的化合物。
[0262]
《《具有环氧基的化合物(环氧树脂)》》
[0263]
具有环氧基的化合物为在一分子中具有一个以上环氧基的化合物,可以举出缩水甘油基化合物、具有环氧基的含芳香环的化合物、具有环氧基的脂环式化合物等,优选至少包含具有环氧基的含芳香环的化合物。
[0264]
作为具有环氧基的化合物的具体例,可以举出双酚a型环氧化合物(包括双酚a二缩水甘油醚)、双酚f型环氧化合物(包括双酚f二缩水甘油醚)、联苯型环氧化合物(包括双
2-噁唑啉)等2,2
’‑
双(碳原子数1~6的烷基-2-噁唑啉)等]、2,2
’‑
双(芳基-2-噁唑啉)[2,2
’‑
双(4-苯基-2-噁唑啉)等]、2,2
’‑
双(环烷基-2-噁唑啉)[2,2
’‑
双(4-环亚己基-2-噁唑啉)等]、2,2
’‑
双(芳烷基-2-噁唑啉)[2,2
’‑
双(4-苄基-2-噁唑啉)等]、2,2
’‑
亚烷基双(2-噁唑啉)[2,2
’‑
亚乙基双(2-噁唑啉)、2,2
’‑
四亚甲基双(2-噁唑啉)等2,2
’‑
碳原子数1~10的亚烷基双(2-噁唑啉)等]、2,2
’‑
亚烷基双(烷基-2-噁唑啉)[2,2
’‑
亚乙基双(4-甲基-2-噁唑啉)、2,2
’‑
四亚甲基双(4,4-二甲基-2-噁唑啉)等2,2
’‑
碳原子数1~10的亚烷基双(碳原子数1~6的烷基-2-噁唑啉)等]、2,2
’‑
亚芳基双(2-噁唑啉)[2,2
’‑
(1,3-亚苯基)-双(2-噁唑啉)、2,2
’‑
(1,4-亚苯基)-双(2-噁唑啉)、2,2
’‑
(1,2-亚苯基)-双(2-噁唑啉)、2,2
’‑
二亚苯基双(2-噁唑啉)等]、2,2
’‑
亚芳基双(烷基-2-噁唑啉)[2,2
’‑
(1,3-亚苯基)-双(4-甲基-2-噁唑啉)、2,2
’‑
(1,4-亚苯基)-双(4,4-二甲基-2-噁唑啉)等2,2
’‑
亚苯基-双(碳原子数1~6的烷基-2-噁唑啉)等]、2,2
’‑
芳氧基烷烃双(2-噁唑啉)[2,2
’‑
9,9
’‑
二苯氧基乙烷双(2-噁唑啉)等]、2,2
’‑
环亚烷基双(2-噁唑啉)[2,2
’‑
环己基双(2-噁唑啉)等]、n,n
’‑
亚烷基双(2-氨基甲酰基-2-噁唑啉)[n,n
’‑
亚乙基双(2-氨基甲酰基-2-噁唑啉)、n,n
’‑
四亚甲基双(2-氨基甲酰基-2-噁唑啉)等n,n
’‑
碳原子数1~10的亚烷基双(2-氨基甲酰基-2-噁唑啉)等]、n,n
’‑
亚烷基双(2-氨基甲酰基-烷基-2-噁唑啉)[n,n
’‑
亚乙基双(2-氨基甲酰基-4-甲基-2-噁唑啉)、n,n
’‑
四亚甲基双(2-氨基甲酰基-4,4-二甲基-2-噁唑啉)等n,n
’‑
碳原子数1~10的亚烷基双(2-氨基甲酰基-碳原子数1~6的烷基-2-噁唑啉)等]、n,n
’‑
亚芳基双(2-氨基甲酰基-2-噁唑啉)[n,n
’‑
亚苯基双(2-氨基甲酰基-噁唑啉)等]等。
[0274]
另外,在具有噁唑啉基的化合物中还包括含有噁唑啉基的乙烯基聚合物[日本触媒公司制造,epocros rps系列、ras系列和rms系列等]等。这些噁唑啉化合物中,优选双噁唑啉化合物。
[0275]
《《具有噁嗪基的化合物》》
[0276]
作为上述具有噁嗪基的化合物,可以使用噁嗪、双噁嗪化合物等。
[0277]
作为上述双噁嗪化合物,可以举出例如2,2
’‑
双(5,6-二氢-4h-1,3-噁嗪)、2,2
’‑
双(烷基-5,6-二氢-4h-1,3-噁嗪)[2,2
’‑
双(4-甲基-5,6-二氢-4h-1,3-噁嗪)、2,2
’‑
双(4,4-二甲基-5,6-二氢-4h-1,3-噁嗪)、2,2
’‑
双(4,5-二甲基-5,6-二氢-4h-1,3-噁嗪)等2,2
’‑
双(碳原子数1~6的烷基-5,6-二氢-4h-1,3-噁嗪)等]、2,2
’‑
亚烷基双(5,6-二氢-4h-1,3-噁嗪)[2,2
’‑
亚甲基双(5,6-二氢-4h-1,3-噁嗪)、2,2
’‑
亚乙基双(5,6-二氢-4h-1,3-噁嗪)、2,2
’‑
亚己基亚甲基双(5,6-二氢-4h-1,3-噁嗪)等2,2
’‑
碳原子数1~10的亚烷基双(5,6-二氢-4h-1,3-噁嗪)等]、2,2
’‑
亚芳基双(5,6-二氢-4h-1,3-噁嗪)[2,2
’‑
(1,3-亚苯基)-双(5,6-二氢-4h-1,3-噁嗪)、2,2
’‑
(1,4-亚苯基)-双(5,6-二氢-4h-1,3-噁嗪)、2,2
’‑
(1,2-亚苯基)-双(5,6-二氢-4h-1,3-噁嗪)、2,2
’‑
亚萘基双(5,6-二氢-4h-1,3-噁嗪)、2,2
’‑
二亚苯基双(5,6-二氢-4h-1,3-噁嗪)等]、n,n
’‑
亚烷基双(2-氨基甲酰基-5,6-二氢-4h-1,3-噁嗪)[n,n
’‑
亚乙基双(2-氨基甲酰基-5,6-二氢-4h-1,3-噁嗪)、n,n
’‑
四亚甲基双(2-氨基甲酰基-5,6-二氢-4h-1,3-噁嗪)等n,n
’‑
碳原子数1~10的亚烷基双(2-氨基甲酰基-5,6-二氢-4h-1,3-噁嗪)等]、n,n
’‑
亚烷基双(2-氨基甲酰基-烷基-5,6-二氢-4h-1,3-噁嗪)[n,n
’‑
亚乙基双(2-氨基甲酰基-4-甲基-5,6-二氢-4h-1,3-噁嗪)、n,n
’‑
六亚甲基双(2-氨基甲酰基-4,4-二甲基-5,6-二氢-4h-1,3-噁嗪)等n,n
’‑
碳原子数1~10的亚烷基双(2-氨基甲酰基-碳原子数1~6的烷基-5,6-二氢-4h-1,3-噁嗪)等]、n,n
’‑
亚芳基双(2-氨
基甲酰基-5,6-二氢-4h-1,3-噁嗪)[n,n
’‑
亚苯基双(2-氨基甲酰基-噁嗪)等]等。这些噁嗪化合物中,优选双噁嗪化合物。
[0278]
本实施方式的树脂组合物中的反应性化合物的含量相对于热塑性树脂100质量份优选为0.01质量份以上、更优选为0.1质量份以上、进一步优选为0.3质量份以上、进而优选为0.5质量份以上。通过为上述下限值以上,具有耐水解性进一步提高的倾向。另外,上述反应性化合物的含量相对于热塑性树脂100质量份优选为5.0质量份以下、更优选为3.0质量份以下、进一步优选为2.0质量份以下、进而优选为1.2质量份以下。通过为上述上限值以下,具有熔融粘度更稳定、成型性提高的倾向。
[0279]
特别是,在本实施方式的树脂组合物包含聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的情况下,更特别的是,在树脂成分实质上仅由聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂构成的情况下,本实施方式的树脂组合物中的反应性化合物的含量相对于聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂100质量份优选为0.01质量份以上、更优选为0.1质量份以上、进一步优选为0.3质量份以上、进而优选为0.5质量份以上、更进一步优选为0.8质量份以上。通过为上述下限值以上,具有耐水解性进一步提高的倾向。另外,上述反应性化合物的含量相对于聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂100质量份优选为5.0质量份以下、更优选为3.0质量份以下、进一步优选为2.0质量份以下、进而优选为1.2质量份以下。通过为上述上限值以下,具有熔融粘度更稳定、成型性提高的倾向。
[0280]
本实施方式的树脂组合物可以仅包含1种反应性化合物,也可以包含2种以上。在包含2种以上的情况下,优选合计量为上述范围。
[0281]
《阻燃剂》
[0282]
本实施方式的树脂组合物可以具有阻燃性。阻燃性通常通过使用阻燃剂而实现。作为阻燃剂,包括卤素系阻燃剂、磷系阻燃剂(次膦酸金属盐、聚磷酸三聚氰胺等)、氮系阻燃剂(三聚氰酸三聚氰胺等)、金属氢氧化物(氢氧化镁等)等,优选磷系阻燃剂、卤素系阻燃剂。作为磷系阻燃剂,更优选次膦酸金属盐。作为卤素系阻燃剂,更优选溴系阻燃剂。
[0283]
另外,本实施方式的树脂组合物可以包含阻燃助剂。
[0284]
本实施方式的树脂组合物具有阻燃性时的第一实施方式可示例出一种树脂组合物,其包含热塑性树脂、碳纳米管和溴系阻燃剂,上述电磁波吸收材料(优选碳纳米管)与溴系阻燃剂中包含的溴原子(br)的质量比例即电磁波吸收材料(优选碳纳米管)/br为0.01~0.40。在第一实施方式中,优选包含阻燃助剂,更优选包含锑化合物。
[0285]
在第一实施方式中,特别是,通过混配电磁波吸收材料(优选碳纳米管),能够提高电磁波的吸收率。此外,通过除了溴系阻燃剂以外还混配碳纳米管(cnt),抑制了燃烧时热塑性树脂的流下,提高了阻燃性(ul94)。推测是因为,cnt为纤维的形状,与热塑性树脂的密合性良好,因此抑制了流下。另一方面,若溴系阻燃剂少而cnt比较多,偏离了规定的cnt/br,则由于相对于溴系阻燃剂含有大量cnt,因此燃烧时间变长。推测这是因为,cnt以碳为原料,若混配量多,则会进行自身的燃烧。本实施方式中,通过精密地调整溴系阻燃剂中包含的溴原子(br)的质量比例,在实现高电磁波吸收率的同时,实现了高阻燃性。
[0286]
在第一本实施方式中,电磁波吸收材料(优选碳纳米管)与溴系阻燃剂中包含的溴原子(br)的质量比例即电磁波吸收材料(优选碳纳米管)/br为0.01~0.40。通过为上述下限值以下,电磁波吸收性提高。通过为上述下限值以上,能够缩短燃烧时间。此处,认为溴系阻燃剂的阻燃性大致与溴原子的量成比例。这是基于,溴原子难以与氧结合,因此抑制燃
烧。此外,溴原子在高温下与锑反应,更有效地表现出阻燃性。
[0287]
上述电磁波吸收材料(优选碳纳米管)/br优选为0.05以上、更优选为0.08以上、进一步优选为0.10以上、也可以为0.16以上、进而可以为0.20以上、0.25以上。另外,上述电磁波吸收材料(优选碳纳米管)/br优选为0.38以下、更优选为0.35以下、也可以为0.30以下、进而可以为0.28以下、0.16以下。特别是,通过使上述电磁波吸收材料(优选碳纳米管)/br为0.05以上,可得到电磁波特性、特别是吸收率高、透射率低的树脂组合物。另外,通过使上述电磁波吸收材料(优选碳纳米管)/br为0.14以下,能够缩短燃烧时间。
[0288]
关于本实施方式的树脂组合物具有阻燃性时的第二实施方式,可示例出一种树脂组合物,其包含结晶性热塑性树脂、电磁波吸收材料(优选碳纳米管)和阻燃剂,成型为2mm厚时在频率76.5ghz下根据式(a)求出的吸收率为40.0~100%。
[0289]
在第二本实施方式中,通过混配电磁波吸收材料(优选碳纳米管),能够提高成型体的电磁波的吸收率。此外,通过与阻燃剂一起添加碳纳米管,能够提高成型体的阻燃性(ul94)。推测这是因为,除了阻燃剂起到的效果以外,cnt为纤维的形状,与结晶性热塑性树脂的密合性良好,因此可抑制流下。此外推测,通过使用结晶性热塑性树脂作为热塑性树脂,提高了成型体的耐化学药品性。并且推测,这些成分相互不产生不良影响而有效地发挥作用,由此可得到电磁波的吸收率高且阻燃性和耐化学药品性优异的成型体。
[0290]
在第二实施方式中,优选进一步包含阻燃助剂。另外,优选包含增强材料。
[0291]
关于本实施方式的树脂组合物具有阻燃性时的第三实施方式,可示例出一种树脂组合物,其包含热塑性树脂、增强纤维、电磁波吸收材料(优选碳纳米管)和阻燃剂,成型为2mm厚时在频率76.5ghz下根据式(a)求出的吸收率为40.0~100%。优选进一步包含阻燃剂,更优选包含溴系阻燃剂。
[0292]
在第三本实施方式中,通过混配电磁波吸收材料(优选碳纳米管),能够提高成型体的电磁波的吸收率。此外,通过与cnt一起添加阻燃剂,能够提高成型体的阻燃性(ul94)。推测这是因为,除了阻燃剂起到的效果以外,cnt为纤维的形状,与热塑性树脂的密合性良好,因此可抑制流下。此外推测,通过混配增强纤维,可提高载荷变形温度。推测这是因为,通过增强纤维能够抑制高温下的树脂的软化。此外推测,通过混配增强纤维,热塑性树脂的含量相对减少,容易碳化的成分减少,阻燃性也提高。并且推测,这些成分相互不产生不良影响而有效地发挥作用,由此可得到电磁波的吸收率高且阻燃性和耐热性优异的成型体。
[0293]
《《溴系阻燃剂》》
[0294]
接着,对溴系阻燃剂进行说明。溴系阻燃剂的种类没有特别限定,优选溴代邻苯二甲酰亚胺、溴代聚(甲基)丙烯酸酯、溴代聚碳酸酯、溴代环氧树脂和溴代聚苯乙烯,更优选溴代聚(甲基)丙烯酸酯、溴代聚碳酸酯和溴代环氧树脂。
[0295]
作为溴代邻苯二甲酰亚胺,优选式(1)所示的物质。
[0296]
【化2】
[0297]
[0298]
(式(1)中,d表示由亚烷基、亚芳基、-s(=o)
2-、-c(=o)-和-o-中的2个以上的组合构成的基团。i为1~4的整数。)
[0299]
式(1)中,d表示由亚烷基、亚芳基、-s(=o)
2-、-c(=o)-和-o-中的2个以上的组合构成的基团,优选由亚烷基或亚芳基与-s(=o)
2-、-c(=o)-和-o-中的至少1个的组合构成的基团,更优选由亚烷基或亚芳基与-s(=o)
2-、-c(=o)-和-o-中的1个的组合构成的基团,进一步优选亚烷基。
[0300]
作为由亚烷基和-o-的组合构成的基团,例如,旨在也包括2个亚烷基与1个-o-的组合(对于其他组合也相同)。
[0301]
作为d的亚烷基优选为碳原子数1~6的亚烷基,更优选亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基。亚芳基优选亚苯基。
[0302]
i为1~4的整数,优选为4。
[0303]
作为式(1)所示的溴代邻苯二甲酰亚胺,可以举出例如n,n
’‑
(双四溴邻苯二甲酰亚胺)乙烷、n,n
’‑
(双四溴邻苯二甲酰亚胺)丙烷、n,n
’‑
(双四溴邻苯二甲酰亚胺)丁烷、n,n
’‑
(双四溴邻苯二甲酰亚胺)二乙醚、n,n
’‑
(双四溴邻苯二甲酰亚胺)二丙醚、n,n
’‑
(双四溴邻苯二甲酰亚胺)二丁醚、n,n
’‑
(双四溴邻苯二甲酰亚胺)二苯砜、n,n
’‑
(双四溴邻苯二甲酰亚胺)二苯酮、n,n
’‑
(双四溴邻苯二甲酰亚胺)二苯醚等。
[0304]
作为溴代邻苯二甲酰亚胺,式(1)优选为式(2)所示的溴代邻苯二甲酰亚胺。
[0305]
【化3】
[0306][0307]
(式(2)中,i为1~4的整数。)
[0308]
i为1~4的整数、优选为4。
[0309]
作为溴代聚(甲基)丙烯酸酯,优选为通过将含溴原子的(甲基)丙烯酸苄酯单独聚合或将2种以上共聚、或者与其他乙烯基系单体共聚而得到的聚合物,优选溴原子加成到苯环上,加成数为每1个苯环1~5个、其中优选加成4~5个。
[0310]
作为含溴原子的丙烯酸苄酯,可以举出丙烯酸五溴苄酯、丙烯酸四溴苄酯、丙烯酸三溴苄酯、或它们的混合物等。另外,作为含溴原子的甲基丙烯酸苄酯,可以举出与上述丙烯酸酯对应的甲基丙烯酸酯。
[0311]
作为用于与含溴原子的(甲基)丙烯酸苄酯共聚的其他乙烯基系单体,具体而言,可以举出:丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸苄酯之类的丙烯酸酯类;甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸苄酯之类的甲基丙烯酸酯类;苯乙烯、丙烯腈、富马酸、马来酸之类的不饱和羧酸或其酸酐;乙酸乙烯酯、氯乙烯等。
[0312]
相对于含溴原子的(甲基)丙烯酸苄酯,它们通常以等摩尔量以下使用,其中优选以0.5倍摩尔量以下使用。
[0313]
另外,作为乙烯基系单体,也可以使用二甲苯二丙烯酸酯、二甲苯二甲基丙烯酸
酯、四溴二甲苯二丙烯酸酯、四溴二甲苯二甲基丙烯酸酯、丁二烯、异戊二烯、二乙烯基苯等,相对于含溴原子的丙烯酸苄酯或甲基丙烯酸苄酯,它们通常能够以0.5倍摩尔量以下使用。
[0314]
作为溴代聚(甲基)丙烯酸酯,优选为通过将含溴原子的(甲基)丙烯酸酯单体、特别是(甲基)丙烯酸苄酯单独聚合、或将2种以上共聚、或者与其他乙烯基系单体共聚而得到的聚合物。另外,优选溴原子加成到苯环上,加成数为每1个苯环1~5个、其中优选加成4~5个。
[0315]
作为溴代聚(甲基)丙烯酸酯,从高溴含量的方面出发,优选聚(甲基)丙烯酸五溴苄酯。
[0316]
溴代聚(甲基)丙烯酸酯的分子量是任意的,适当选择决定即可,以重均分子量(mw)计,优选为3,000以上、更优选为10,000以上、进一步优选为15,000以上、进而优选为20,000以上、更进一步优选为25,000以上。通过为上述下限值以上,具有得到拥有更高的机械强度的成型体的倾向。另外,上述重均分子量(mw)的上限优选为100,000以下、更优选为80,000以下、进一步优选为60,000以下、进而优选为50,000以下、更进一步优选为35,000以下。通过为上述上限值以下,具有树脂组合物的流动性进一步提高的倾向。
[0317]
溴代聚碳酸酯的游离溴含量优选为0.05质量%以上,另外,优选为0.20质量%以下。通过为这样的范围,具有树脂组合物的耐热稳定性进一步提高的倾向。另外,溴代聚碳酸酯的氯原子含量优选为0.001质量%以上,另外,优选为0.20质量%以下。通过为这样的范围,具有成型时的耐模具腐蚀性进一步提高的倾向。
[0318]
作为溴代聚碳酸酯,具体而言,优选为例如由溴代双酚a、特别是四溴双酚a得到的溴代聚碳酸酯。其末端结构可以举出苯基、4-叔丁基苯基、2,4,6-三溴苯基等,特别优选在末端基团结构中具有2,4,6-三溴苯基。
[0319]
溴代聚碳酸酯中的碳酸酯结构单元数的平均值适当选择决定即可,优选为2~30、更优选为3~15、进一步优选为3~10。
[0320]
溴代聚碳酸酯的分子量是任意的,适当选择决定即可,优选以粘均分子量计为1,000~20,000、其中优选为2,000~10,000。
[0321]
关于由上述溴代双酚a得到的溴代聚碳酸酯,例如可以通过使溴代双酚与光气反应的通常的方法得到。作为封端剂,可以举出芳香族单羟基化合物,其可以被卤素或有机基团取代。
[0322]
作为溴代环氧树脂,具体而言,优选地可以举出四溴双酚a环氧化合物、以缩水甘油基溴代双酚a环氧化合物为代表的双酚a型溴代环氧化合物。
[0323]
溴代环氧化合物的分子量是任意的,适当选择决定即可,以重均分子量(mw)计优选为3,000以上、更优选为10,000以上、进一步优选为13,000以上、进而优选为15,000以上、更进一步优选为18,000以上。通过为上述下限值以上,具有得到拥有更高的机械强度的成型体的倾向。另外,上述重均分子量(mw)的上限优选为100,000以下、更优选为80,000以下、进一步优选为78,000以下、进而优选为75,000以下、更进一步优选为70,000以下。通过为上述上限值以下,具有树脂组合物的流动性进一步提高的倾向。
[0324]
溴代环氧化合物的环氧当量优选为3,000~40,000g/eq、其中优选为4,000~35,000g/eq、特别优选为10,000~30,000g/eq。
[0325]
另外,也可以合用溴代环氧低聚物作为溴代环氧树脂。此时,例如通过以50质量%左右以下的比例使用mw为5,000以下的低聚物,能够适当调整阻燃性、脱模性和流动性。溴代环氧化合物中的溴原子含量是任意的,从赋予充分的阻燃性的方面出发,通常为10质量%以上,其中优选为20质量%以上、特别优选为30质量%以上,其上限优选为60质量%、其中优选为55质量%以下。
[0326]
作为溴代聚苯乙烯,优选可以举出含有式(3)所示的结构单元的溴代聚苯乙烯。
[0327]
【化4】
[0328][0329]
(式(3)中,t为1~5的整数,n为结构单元的数量。)
[0330]
作为溴代聚苯乙烯,可以为通过将聚苯乙烯溴代或将溴代苯乙烯单体聚合而制造的任一种,将溴代苯乙烯聚合而得到的溴代聚苯乙烯由于游离的溴(原子)的量少而优选。需要说明的是,式(3)中,溴代苯键合的ch基也可以被甲基取代。另外,溴代聚苯乙烯也可以为其他乙烯基系单体共聚而成的共聚物。作为此时的乙烯基系单体,可以举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯酸甲酯、丁二烯和乙酸乙烯酯等。另外,溴代聚苯乙烯可以作为单一物或结构不同的2种以上的混合物使用,也可以在单一分子链中含有来自溴数不同的苯乙烯单体的单元。
[0331]
作为溴代聚苯乙烯的具体例,可以举出例如聚(4-溴苯乙烯)、聚(2-溴苯乙烯)、聚(3-溴苯乙烯)、聚(2,4-二溴苯乙烯)、聚(2,6-二溴苯乙烯)、聚(2,5-二溴苯乙烯)、聚(3,5-二溴苯乙烯)、聚(2,4,6-三溴苯乙烯)、聚(2,4,5-三溴苯乙烯)、聚(2,3,5-三溴苯乙烯)、聚(4-溴-α-甲基苯乙烯)、聚(2,4-二溴-α-甲基苯乙烯)、聚(2,5-二溴-α-甲基苯乙烯)、聚(2,4,6-三溴-α-甲基苯乙烯)和聚(2,4,5-三溴-α-甲基苯乙烯)等,特别优选使用聚(2,4,6-三溴苯乙烯)、聚(2,4,5-三溴苯乙烯)和苯环中含有平均2~3个溴基的聚二溴苯乙烯、聚三溴苯乙烯。
[0332]
溴代聚苯乙烯优选式(3)中的结构单元的数量n(平均聚合度)为30~1,500、更优选为150~1,000、特别优选为300~800。平均聚合度小于30时,容易发生起霜,另一方面,若超过1,500,则容易发生分散不良,机械性能容易降低。另外,作为溴代聚苯乙烯的重均分子量(mw),优选为5,000~500,000、更优选为10,000~500,000、进一步优选为10,000~300,000、进而优选为10,000~100,000、更进一步优选为10,000~70,000。特别是,在上述聚苯乙烯的溴代物的情况下,重均分子量(mw)优选为50,000~70,000,在基于聚合法的溴代聚苯乙烯的情况下,重均分子量(mw)优选为10,000~30,000左右。需要说明的是,重均分子量(mw)可以作为基于gpc测定的标准聚苯乙烯换算的值求出。
[0333]
溴系阻燃剂中的溴浓度优选为45质量%以上、更优选为48质量%以上、进一步优选为50质量%以上。通过为上述下限值以上,具有成型体的阻燃性有效提高的倾向。上述溴浓度的上限值优选为75质量%以下、更优选为73质量%以下、进一步优选为71质量%以下。
[0334]
在使用次膦酸金属盐作为阻燃剂的情况下,其种类没有特别限定,次膦酸金属盐是指阴离子部分由式(4)或(5)表示,阳离子部分的金属离子优选为钙、镁、铝或锌中的任一种。
[0335]
【化5】
[0336][0337]
(式中,r1和r2各自独立地表示碳原子数1~6的烷基或者具有或不具有取代基的芳基,r1彼此可以相同也可以不同,r3表示碳原子数1~10的亚烷基、具有或不具有取代基的亚芳基、或由它们的组合构成的基团,r3彼此可以相同也可以不同,n表示0~2的整数。)
[0338]
具有或不具有取代基的芳基优选为具有或不具有取代基的苯基。在具有取代基的情况下,优选碳原子数1~3的烷基。另外,也优选为无取代。
[0339]
上述具有或不具有取代基的亚芳基优选为具有或不具有取代基的亚苯基。上述具有或不具有取代基的亚芳基优选为无取代或具有碳原子数1~3的烷基(优选甲基)作为取代基。
[0340]
本实施方式中,优选式(5)所示的次膦酸金属盐。另外,本实施方式中,优选次膦酸铝。
[0341]
作为次膦酸金属盐的具体例,可以举出二甲基次膦酸钙、二甲基次膦酸镁、二甲基次膦酸铝、二甲基次膦酸锌、乙基甲基次膦酸钙、乙基甲基次膦酸镁、乙基甲基次膦酸铝、乙基甲基次膦酸锌、二乙基次膦酸钙、二乙基次膦酸镁、二乙基次膦酸铝、二乙基次膦酸锌、甲基正丙基次膦酸钙、甲基正丙基次膦酸镁、甲基正丙基次膦酸铝、甲基正丙基次膦酸锌、甲烷二(甲基次膦酸)钙、甲烷二(甲基次膦酸)镁、甲烷双(甲基次膦酸)铝、甲烷双(甲基次膦酸)锌、苯-1,4-双(甲基次膦酸)钙、苯-1,4-双(甲基次膦酸)镁、苯-1,4-双(甲基次膦酸)铝、苯-1,4-双(甲基次膦酸)锌、甲基苯基次膦酸钙、甲基苯基次膦酸镁、甲基苯基次膦酸铝、甲基苯基次膦酸锌、二苯基次膦酸钙、二苯基次膦酸镁、二苯基次膦酸铝、二苯基次膦酸锌。
[0342]
次膦酸金属盐的详细情况可以参考国际公开第2010/010669号的段落0052~0058的记载,将该内容引入本说明书中。
[0343]
关于本实施方式的树脂组合物中的阻燃剂的含量,相对于热塑性树脂(优选结晶性热塑性树脂)100质量份,其下限值优选为1.0质量份以上、更优选为3.0质量份以上、进一步优选为5.0质量份以上、进而优选为7.0质量份以上、更进一步优选为10.0质量份以上。通过为上述下限值以上,具有所得到的成型体的阻燃性进一步提高的倾向。上述阻燃剂的含量的上限值相对于热塑性树脂(优选结晶性热塑性树脂)100质量份优选为70.0质量份以下、更优选为60.0质量份以下、进一步优选为50.0质量份以下、进而优选为45.0质量份以
下、更进一步优选为40.0质量份以下、再进一步优选为30.0质量份以下。通过为上述上限值以下,能够更有效地抑制所得到的成型体的机械强度的降低。
[0344]
本实施方式的树脂组合物可以仅包含1种阻燃剂,也可以包含2种以上。在包含2种以上的情况下,优选合计量为上述范围。
[0345]
《阻燃助剂》
[0346]
本实施方式的树脂组合物优选包含阻燃助剂,更优选包含锑化合物。通过包含阻燃助剂(优选锑化合物),与溴系阻燃剂产生作用,具有协同地提高阻燃性的倾向。
[0347]
作为锑化合物,优选三氧化锑(sb2o3)、五氧化锑(sb2o5)和锑酸钠等,其中特别优选三氧化锑。
[0348]
本实施方式中,溴系阻燃剂中包含的溴原子与锑化合物中包含的锑原子的质量比(br/sb)优选为0.3以上、更优选为1.0以上,另外,优选为5.0以下、更优选为4.0以下。通过为这样的范围,具有容易表现出阻燃性的倾向,是优选的。
[0349]
本实施方式的树脂组合物中,锑化合物优选作为与热塑性树脂的母料进行混配。由此,锑化合物容易存在于热塑性树脂相中,熔融混炼、成型加工时的热稳定性变得良好,耐冲击性的降低受到抑制,此外,具有阻燃性、耐冲击性的偏差减少的倾向。
[0350]
母料中的锑化合物的含量优选为20~90质量%。母料中的锑化合物的含量更优选为30质量%以上、进一步优选为40质量%以上、进而优选为50质量%以上、更进一步优选为60质量%以上、特别进一步优选为70质量%以上。
[0351]
本实施方式的树脂组合物中的阻燃助剂(优选锑化合物)的含量相对于热塑性树脂100质量份优选为0.1质量份以上、更优选为1.0质量份以上、进一步优选为2.0质量份以上、进而优选为3.0质量份以上。通过为上述下限值以上,所得到的成型体的阻燃性进一步提高。另外,上述阻燃助剂(优选锑化合物)的含量的上限值相对于热塑性树脂100质量份优选为20.0质量份以下、更优选为15.0质量份以下、进一步优选为10.0质量份以下、进而优选为8.0质量份以下、更进一步优选为7.0质量份以下。通过为上述上限值以下,具有所得到的成型体的脱模性、耐冲击性提高的倾向。
[0352]
本实施方式的树脂组合物可以仅包含1种阻燃助剂(优选锑化合物),也可以包含2种以上。在包含2种以上的情况下,优选合计量为上述范围。
[0353]
《其他成分》
[0354]
只要不显著损害所期望的各种物性,则本实施方式的树脂组合物还可以根据需要含有除了上述物质以外的其他成分。若举出其他成分的示例,则可以举出各种树脂添加剂等。需要说明的是,关于其他成分,可以含有1种,也可以以任意的组合和比例含有2种以上。
[0355]
具体而言,可以举出稳定剂、脱模剂、颜料、染料、紫外线吸收剂、抗静电剂、防雾剂、防粘连剂、流动性改良剂、增塑剂、分散剂、抗菌剂等。本实施方式的树脂组合物优选包含稳定剂和脱模剂中的至少一种。
[0356]
本实施方式的树脂组合物调整为热塑性树脂(优选聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂)、电磁波吸收材料(优选碳纳米管)和玻璃纤维、以及选择性混配的其他成分的合计为100质量%。本实施方式的树脂组合物优选热塑性树脂(优选聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂)、电磁波吸收材料(优选碳纳米管)和玻璃纤维的合计占树脂组合物的95质量%以上。另外,本实施方式的树脂组合物优选热塑性树脂(优选聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂)、电磁波吸收材料
(优选碳纳米管)、玻璃纤维、稳定剂和脱模剂的合计占树脂组合物的99质量%以上。
[0357]
本实施方式的树脂组合物还可以为实质上不包含聚碳酸酯树脂的构成。实质上不包含聚碳酸酯树脂是指,聚碳酸酯树脂的含量为树脂组合物中包含的热塑性树脂的10质量%以下,优选为5质量%以下、更优选为3质量%以下、进一步优选为1质量%以下。实质上不包含聚碳酸酯树脂的树脂组合物特别优选在不含玻璃纤维的树脂组合物中采用。
[0358]
《《稳定剂》》
[0359]
本实施方式的树脂组合物可以包含稳定剂。稳定剂可示例出受阻酚系化合物、受阻胺系化合物、磷系化合物、硫系稳定剂等。这些之中,优选受阻酚系化合物。另外,也优选合用受阻酚系化合物和磷系化合物。
[0360]
作为稳定剂,具体而言,可以参考日本特开2018-070722号公报的段落0046~0057的记载、日本特开2019-056035号公报的段落0030~0037的记载、国际公开第2017/038949号的段落0066~0078的记载,将这些内容引入本说明书中。
[0361]
本实施方式的树脂组合物优选相对于热塑性树脂(优选聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂)100质量份包含0.01质量份以上的稳定剂,更优选包含0.05质量份以上、进一步优选包含0.08质量份以上。另外,上述稳定剂的含量的上限值相对于热塑性树脂(优选聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂)100质量份优选为3质量份以下、更优选为2质量份以下、进一步优选为1质量份以下。
[0362]
本实施方式的树脂组合物可以仅包含1种稳定剂,也可以包含2种以上。在包含2种以上的情况下,优选合计量为上述范围。
[0363]
《《脱模剂》》
[0364]
本实施方式的树脂组合物优选包含脱模剂。
[0365]
脱模剂可以广泛使用公知的脱模剂,优选脂肪族羧酸的酯化物、固体石蜡和聚乙烯蜡,更优选聚乙烯蜡。
[0366]
作为脱模剂,具体而言,可以参考日本特开2013-007058号公报的段落0115~0120的记载、日本特开2018-070722号公报的段落0063~0077的记载、日本特开2019-123809号公报的段落0090~0098的记载,将这些内容引入本说明书中。
[0367]
本实施方式的树脂组合物优选相对于热塑性树脂(优选聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂)100质量份包含0.01质量份以上的脱模剂,更优选包含0.08质量份以上、进一步优选包含0.2质量份以上。另外,上述脱模剂的含量的上限值相对于热塑性树脂(优选聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂)100质量份优选为5质量份以下、更优选为3质量份以下、进一步优选为1质量份以下、进而优选为0.8质量份以下。
[0368]
树脂组合物可以仅包含1种脱模剂,也可以包含2种以上。在包含2种以上的情况下,优选合计量为上述范围。
[0369]
《树脂组合物的物性》
[0370]
本实施方式的树脂组合物的电磁波的吸收率高。
[0371]
具体而言,本实施方式的树脂组合物在成型为2mm厚(例如,150mm
×
150mm
×
2mm厚或100mm
×
100mm
×
2mm)时在频率76.5ghz下根据式(a)求出的吸收率为40.0~100%。
[0372]
式(a)
[0373]
【数13】
[0374][0375]
(上述式(a)中,r表示通过自由空间法测定的反射衰减量,t表示通过自由空间法测定的透射衰减量。)
[0376]
上述吸收率优选为50.0%以上、更优选为55.0%以上、进一步优选为60.0%以上、进而优选为65.0%以上。上限为100%是理想的,但即使为90.0%以下也充分满足要求性能。
[0377]
本实施方式的树脂组合物优选电磁波的反射率低。
[0378]
具体而言,本实施方式的树脂组合物优选成型为2mm厚(例如,150mm
×
150mm
×
2mm厚或100mm
×
100mm
×
2mm)时在频率76.5ghz下根据式(b)求出的反射率为40.0%以下。
[0379]
式(b)
[0380]
【数14】
[0381][0382]
(上述式(b)中,r表示通过自由空间法测定的反射衰减量。)
[0383]
上述反射率优选为35.0%以下、更优选为30.0%以下、进一步优选为25.0%以下。下限为0%是理想的,但即使为1.0%以上、进而为10.0%以上也充分满足要求性能。
[0384]
本实施方式的树脂组合物优选透射率低。
[0385]
本实施方式的树脂组合物优选成型为2mm厚(例如,150mm
×
150mm
×
2mm厚或100mm
×
100mm
×
2mm)时在频率76.5ghz下根据式(c)求出的透射率为25.0%以下,更优选为15.0%以下。
[0386]
式(c)
[0387]
【数15】
[0388][0389]
(上述式(c)中,t表示通过自由空间法测定的透射衰减量。)
[0390]
上述透射率优选小于25.0%、更优选小于20.0%、进一步优选为19.0%以下、进而优选为15.0%以下、更进一步优选为12.0%以下、再进一步优选为10.0%以下、特别再优选小于10.0%、也可以为5.0%以下。下限为0%是理想的,但即使为0.5%以上、进而为1.0%以上也充分满足要求性能。
[0391]
本实施方式的树脂组合物还优选电磁波的频率依赖性优异。
[0392]
具体而言,将本实施方式的树脂组合物成型为2mm厚(例如,150mm
×
150mm
×
2mm厚或100mm
×
100mm
×
2mm)时在频率70ghz~80ghz的范围根据式(b)求出的反射率中最高值与最低值之差为20.0%以下。
[0393]
式(b)
[0394]
【数16】
[0395]
[0396]
(上述式(b)中,r表示通过自由空间法测定的反射衰减量。)
[0397]
上述反射率的最高值与最低值之差优选为18.0%以下、更优选为17.0%以下、进一步优选为12.0%以下、进而优选为10.0%以下。下限为0%是理想的,但即使为1.0%以上也充分满足要求性能。
[0398]
本实施方式的树脂组合物优选满足根据上述式(a)求出的吸收率、和上述在频率70ghz~80ghz的范围根据式(b)求出的反射率中最高值与最低值之差、以及根据上述式(b)求出的反射率、和/或根据上述式(c)求出的透射率。
[0399]
另外,本实施方式的树脂组合物还优选为一种树脂组合物,其为包含热塑性树脂的树脂组合物,其中,根据上述式(a)求出的吸收率为60.0%以上,根据上述式(b)求出的反射率为30.0%以下,根据上述式(c)求出的透射率为10.0%以下,该树脂组合物用于电磁波吸收体。
[0400]
另外,本实施方式的树脂组合物的特别优选的方式为一种树脂组合物,其为相对于聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂100质量份包含0.1~10.0质量份的电磁波吸收材料(优选碳纳米管)的树脂组合物,其中,将上述树脂组合物成型为2mm厚(例如,150mm
×
150mm
×
2mm厚或100mm
×
100mm
×
2mm)时在频率76.5ghz下根据式(a)求出的吸收率为40.0~100%,将上述树脂组合物成型为2mm厚(例如,150mm
×
150mm
×
2mm厚或100mm
×
100mm
×
2mm)时在频率70ghz~80ghz的范围根据式(b)求出的反射率中最高值与最低值之差为20.0%以下,该树脂组合物用于电磁波吸收体。
[0401]
上述树脂组合物优选进一步满足根据上述式(b)求出的反射率和/或根据式(c)求出的透射率。
[0402]
本实施方式的树脂组合物优选机械强度优异。
[0403]
例如,将本实施方式的树脂组合物成型为iso多用途试验片(厚度4mm)时根据iso527-1和iso527-2测定的拉伸最大点强度优选为50mpa以上、更优选为60mpa以上、进一步优选为130mpa以上。上述拉伸最大点强度的上限值没有特别限定,例如,即使为200mpa以下也为实用水平。
[0404]
另外,本实施方式的树脂组合物优选弯曲特性优异。
[0405]
具体而言,将本实施方式的树脂组合物成型为iso多用途试验片(厚度4mm)时的弯曲强度优选为50mpa以上、更优选为70mpa以上、进一步优选为180mpa以上、进而优选为190mpa以上。另外,上述弯曲强度的上限值没有特别限定,例如实际为280mpa以下。
[0406]
另外,将本实施方式的树脂组合物成型为iso多用途试验片(厚度4mm)时的弯曲模量优选为1,500mpa以上、更优选为2,000mpa以上、进一步优选为8,000mpa以上、进而优选为9,000mpa以上、更进一步优选为10,000pma以上。另外,上述弯曲模量的上限值没有特别限定,例如实际为14,000mpa以下。
[0407]
本实施方式的树脂组合物包含阻燃剂的情况下,优选阻燃性优异。
[0408]
具体而言,将本实施方式的树脂组合物成型为厚度0.8mm的试验片,根据ul94燃烧试验的阻燃性的判定优选为v-0或v-1、更优选为v-0。
[0409]
本实施方式的树脂组合物优选耐冲击性优异。
[0410]
具体而言,将本实施方式的树脂组合物成型为iso拉伸试验片(4mm厚)时根据iso179标准的带缺口的却贝冲击强度优选为4.0kj/m2以上、更优选为5.0kj/m2以上。上述带
缺口的却贝冲击强度的上限值没有特别限定,例如为20.0kj/m2以下、进而可以为12.0kj/m2以下。
[0411]
另外,本实施方式的树脂组合物成型为100mm
×
100mm
×
2mm时依据iec60093的表面电阻优选为1.0
×
10
11
ω以上,另外,优选为1.0
×
10
16
ω以下。
[0412]
此外,本实施方式的树脂组合物成型为100mm
×
100mm
×
2mm时依据iec60093的体积电阻优选为1.0
×
10
10
ω
·
cm以上,另外,优选为1.0
×
10
17
ω
·
cm以下。
[0413]
上述测定方法的详细情况根据实施例的记载进行测定。
[0414]
《树脂组合物的制造方法》
[0415]
本实施方式的树脂组合物可以通过包含热塑性树脂的树脂组合物的常规的制法进行制造。例如,将热塑性树脂(优选聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂)、电磁波吸收材料(优选碳纳米管)、必要时混配的其他成分(玻璃纤维等)投入挤出机中并进行熔融混炼,由此来制造。
[0416]
可以将各成分预先混合并一次性供给至挤出机,也可以不将各成分预先混合或仅将其一部分预先混合,利用加料器供给至挤出机。挤出机可以为单螺杆挤出机,也可以为双螺杆挤出机。另外,电磁波吸收材料(优选碳纳米管)等的一部分成分可以与树脂成分(例如,聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂)熔融混炼而制备母料,接着在其中混配剩余的成分并进行熔融混炼。
[0417]
另外,在混配玻璃纤维的情况下,优选从挤出机的料筒途中的侧加料器进行供给。
[0418]
熔融混炼时的加热温度通常可以从170~350℃的范围适当选择。
[0419]
《电磁波吸收体的制造方法》
[0420]
电磁波吸收体的制造方法没有特别限定,可以任意采用对包含热塑性树脂的树脂组合物一般采用的成型法。若举出其示例,则可以举出注射成型法、超高速注射成型法、注射压缩成型法、双色成型法、气体辅助等中空成型法、使用绝热模具的成型法、使用快速加热模具的成型法、发泡成型(也包括超临界流体)、嵌件成型、imc(模内涂布成型)成型法、挤出成型法、片材成型法、热成型法、旋转成型法、层积成型法、模压成型法、吹塑成型法等,其中优选注射成型。
[0421]
《用途》
[0422]
本实施方式的电磁波吸收体由本实施方式的树脂组合物形成。即,本实施方式的树脂组合物用于电磁波吸收体(也称为电磁波吸收部件用),更优选用于至少频率60~90ghz的电磁波吸收体,进一步优选用于至少频率70~80ghz的电磁波吸收体。这种电磁波吸收体优选用于雷达用途。具体而言,用于毫米波雷达用的壳体、罩等。
[0423]
本实施方式的电磁波吸收体可以适当地用于:自动制动控制装置、车间距离控制装置、行人事故减少转向装置、假警报抑制控制装置、误踩踏板时的加速抑制装置、接近车辆警报装置、车道保持辅助装置、防止被追尾警报装置、泊车辅助装置、车辆周围障碍物警报装置等中使用的车载用毫米波雷达;站台监视/交叉口障碍物检测装置、车内信息(content)传输装置、有轨电车/铁路防撞装置、跑道异物检测装置等中使用的铁路/航空用毫米波雷达;路口监控装置、电梯监控装置等交通基础设施用毫米波雷达;各种安全装置用毫米波雷达;保护儿童和老年人的系统等医疗/护理用毫米波雷达;各种信息内容传输用毫米波雷达;等。
[0424]
实施例
[0425]
以下,举出实施例来更具体地说明本发明。只要不脱离本发明的主旨,则下述实施例所示的材料、用量、比例、处理内容、处理过程等可以适当变更。因此,本发明的范围不限定于以下所示的具体例。
[0426]
实施例中使用的测定设备等因终止生产等而难以获得的情况下,可以使用其他具有同等性能的设备进行测定。
[0427]
原料
[0428]
使用下述原料。
[0429]
【表1】
[0430][0431]
【表2】
[0432][0433]
实施例1-1~1-8、比较例1-1~1-10
[0434]
《树脂组合物(粒料)的制造》
[0435]
使用表1或表2所示的原料,如下表所示,将各成分装入不锈钢制转鼓混合机中,搅拌混合1小时。将所得到的混合物从主加料口供给至咬合型同向双螺杆挤出机(日本制钢所公司制造的“tex-30α”、螺杆直径32mm、l/d=42)。将第一混炼部的机筒设定温度设定为260℃进行塑化,按照下表所示的比例从侧加料器供给玻璃纤维,将添加玻璃纤维后的机筒温度设定为250℃,在排出量40kg/h、螺杆转速200rpm的条件下熔融混炼,在喷嘴数4孔(圆形长度1.5cm)的条件下以线料的形式挤出。将挤出的线料导入水槽中进行冷却,插入造粒机进行切割,由此得到树脂组合物(粒料)。
[0436]
《拉伸最大点强度》
[0437]
将上述得到的树脂粒料在120℃干燥5小时后,将iso多用途试验片(厚度4mm)用注射成型机(日本制钢所公司制造的“j85ad”)在料筒温度250℃、模具温度80℃的条件下注射
成型。
[0438]
使用成型出的多用途iso多用途试验片,依据iso527-1和iso527-2测定最大点拉伸强度(单位:mpa)和拉伸弹性模量(单位:mpa)。
[0439]
《拉伸最大点强度增加率》
[0440]
作为碳系电磁波吸收材料,计算出相对于混配炭黑时的拉伸最大点强度增加率。此时,以相同树脂组成计算出增加率。即,关于实施例1-1、实施例1-2、比较例1-4、比较例1-5、比较例1-8,设为以比较例1-1的拉伸最大点强度为基准的比例,关于实施例1-3、实施例1-4、比较例1-6、比较例1-9,设为以比较例1-2的拉伸最大点强度为基准的比例,关于实施例1-5、实施例1-6、比较例1-7、比较例1-10,设为以比较例1-3的拉伸最大点强度为基准的比例。
[0441]
例如,在实施例1-1的情况下,实施例1-1的拉伸最大点强度为147mpa,比较例1-1的拉伸最大点强度为134mpa,因而为(147/134)
×
100=110(%)。
[0442]
《弯曲特性》
[0443]
将上述得到的树脂粒料在120℃干燥5小时后,用注射成型机(日本制钢所公司制造的“j85ad”)在料筒温度250℃、模具温度80℃的条件下将iso多用途试验片(厚度4mm)注射成型。
[0444]
使用成型出的多用途iso多用途试验片,依据iso178测定弯曲强度(单位:mpa)和弯曲模量(单位:mpa)。
[0445]
《低翘曲性》
[0446]
将上述树脂组合物粒料在120℃干燥5小时后,使用注射成型机(芝浦机械公司制造的“ec160”)在料筒温度260℃、模具温度80度的条件下注射成型出150
×
150
×
2mm的正方形板状试验片,测定成型品的翘曲量(mm)。基于下述基准,实施低翘曲性的判定。此处的翘曲量是指,将150
×
150
×
2mm的正方形板状试验片的3个顶点固定成平面时另1顶点部分与平面的直线距离。
[0447]
a:翘曲量小于3mm
[0448]
b:翘曲量为3mm以上且小于15mm
[0449]
c:翘曲量为15mm以上
[0450]
《吸收率、透射率、反射率》
[0451]
使用上述得到的粒料,利用注射成型机(芝浦机械公司制造的“ec160”)在料筒设定温度260℃、模具温度80℃的条件下进行注射成型,得到150mm
×
150mm
×
2mm厚的试验片。使用所得到的试验片,如下测定在频率76.5ghz下根据式(a)求出的吸收率、根据式(b)求出的反射率和根据式(c)求出的透射率。
[0452]
在测定时,使用安立(anritsu)公司制造的网络分析仪“ms4647b vector network analyzer”。
[0453]
需要说明的是,按照注射成型品的td(横向)方向与电场方向平行的朝向设置试验片,并进行测定。
[0454]
式(a)
[0455]
【数17】
[0456][0457]
(上述式(a)中,r表示通过自由空间法测定的反射衰减量,t表示通过自由空间法测定的透射衰减量。)
[0458]
式(b)
[0459]
【数18】
[0460][0461]
(上述式(b)中,r表示通过自由空间法测定的反射衰减量。)
[0462]
式(c)
[0463]
【数19】
[0464][0465]
(上述式(c)中,t表示通过自由空间法测定的透射衰减量。)
[0466]
《反射率的频率依赖性》
[0467]
对于上述得到的试验片,测定频率70~80ghz下的反射率。计算出其中最大反射率与最小反射率之差。最大反射率与最小反射率之差越小,意味着越能够得到频率依赖性优异、稳定的树脂组合物。
[0468]
《电磁波吸收性能判定》
[0469]
基于上述测定的吸收率、反射率和透射率,如下进行评价。
[0470]
a:下述(1)~(3)全部满足。
[0471]
b:至少满足下述(1)(不包括符合a的情况)。
[0472]
c:上述a和b以外
[0473]
(1)吸收率为60.0%以上
[0474]
(2)反射率为30.0%以下
[0475]
(3)透射率为10.0%以下
[0476]
《电磁波吸收性能与机械强度的综合评价》
[0477]
基于上述测定的吸收率、反射率、透射率、低翘曲性、拉伸最大点强度和弯曲强度,如下进行评价。
[0478]
6:下述(1)~(6)均满足。
[0479]
5:满足下述(1)~(6)中的5个。
[0480]
4:满足下述(1)~(6)中的4个。
[0481]
3:满足下述(1)~(6)中的3个。
[0482]
2:满足下述(1)~(6)中的2个。
[0483]
1:满足下述(1)~(6)中的1个。
[0484]
(1)吸收率为60.0%以上
[0485]
(2)反射率为30.0%以下
[0486]
(3)透射率为10.0%以下
[0487]
(4)低翘曲性的评价为a或b
[0488]
(5)拉伸最大点强度为130mpa以上
[0489]
(6)弯曲强度为190mpa以上
[0490]
[0491]
[0492]
[0493][0494]
上述表中,*是按照树脂为100质量份的方式记载的示例。
[0495]
上述表中,cnt/gf表示碳纳米管与玻璃纤维的质量比例(碳纳米管/玻璃纤维)。
[0496]
上述表中,(b-1-1)~(b-1-3)中的碳纳米管表示碳纳米管本身的量而不是母料的添加量。(b1-x1)等母料也是同样的。
[0497]
由上述结果可知,本发明的树脂组合物的电磁波的吸收率高,且电磁波的透射率和反射率低。此外,电磁波的频率差异导致的反射率之差小。此外,本发明的树脂组合物的机械强度优异。
[0498]
实施例2-1~实施例2-6、比较例2-1~比较例2-4
[0499]
《树脂组合物(粒料)的制造》
[0500]
使用表1或表2所示的原料,如下表所示,将各成分装入不锈钢制转鼓混合机中,搅拌混合1小时。将所得到的混合物从主加料口供给至咬合型同向双螺杆挤出机(日本制钢所公司制造的“tex-30α”、螺杆直径32mm、l/d=42)。将第一混炼部的机筒设定温度设定为260℃(比较例2-5、2-6为280℃)进行塑化,按照下表所示的比例从侧加料器供给增强材料(玻璃纤维),将添加增强材料后的机筒温度设定为250℃(比较例2-5、2-6为280℃),在排出量40kg/h、螺杆转速200rpm的条件下熔融混炼,在喷嘴数4孔(圆形长度1.5cm)的条件下以线料的形式挤出。将挤出的线料导入水槽中进行冷却,插入造粒机进行切割,由此得到树脂组合物(粒料)。
[0501]
《燃烧性试验ul94判定》
[0502]
将上述得到的粒料在120℃干燥5小时后,使用注射成型机(日本制钢所公司制造的“j50”)在料筒设定温度260℃(比较例2-5、2-6为280℃)、模具温度80℃的条件下注射成型,得到125mm
×
13mm
×
0.8mm厚的试验片。
[0503]
使用所得到的试验片,基于燃烧性试验ul94测定燃烧时流下和燃烧时间,并进行评价。
[0504]
《拉伸特性》
[0505]
将上述得到的树脂粒料在120℃干燥5小时后,用注射成型机(日本制钢所公司制造的“j85ad”)在料筒温度250℃(比较例2-5、2-6为280℃)、模具温度80℃的条件下将iso多用途试验片(厚度4mm)注射成型。
[0506]
使用成型出的多用途iso多用途试验片,依据iso527-1和iso527-2测定最大点拉伸强度(单位:mpa)、拉伸弹性模量(单位:mpa)和拉伸应变(单位:%)。
[0507]
《弯曲特性》
[0508]
利用与上述实施例1-1~1-8、比较例1-1~1-10中记载的方法相同的方法,测定弯曲特性。
[0509]
《带缺口的却贝冲击强度》
[0510]
将利用上述制造方法得到的粒料在120℃干燥5小时后,使用注射成型机(日本制钢所公司制造的“j85ad”),在料筒温度250℃、模具温度80℃的条件下注射成型出iso拉伸试验片(4mm厚)。其中,比较例2-5和比较例2-6中设料筒温度为(280)℃、模具温度为80℃。
[0511]
根据iso179标准,将上述得到的iso多用途试验片切削成规定的尺寸形状,进行却贝冲击强度(带缺口)的测定。单位用kj/m2表示。
[0512]
《吸收率、透射率、反射率》
[0513]
使用上述得到的粒料,利用注射成型机(日精树脂工业公司制造的“nex80”)在料筒设定温度260℃(比较例2-5和2-6中为280℃)、模具温度80℃的条件下进行注射成型,得
到100mm
×
100mm
×
2mm厚的试验片。使用所得到的试验片,如下测定在频率76.5ghz下根据上述式(a)求出的吸收率、根据式(b)求出的反射率和根据式(c)求出的透射率。
[0514]
在测定时,使用keysight公司制造的网络分析仪“n5252a”。
[0515]
需要说明的是,按照注射成型体的td(横向)方向与电场方向平行的朝向设置试验片,并进行测定。
[0516]
《反射率的频率依赖性》
[0517]
对于上述得到的试验片,测定频率70~80ghz下的反射率。计算出其中最大反射率与最小反射率之差。最大反射率与最小反射率之差越小,意味着越能够得到频率依赖性优异、稳定的树脂组合物。
[0518]
《电磁波吸收性能判定》
[0519]
关于电磁波吸收性能,吸收率、反射率和透射率3者均满足时记为a,至少吸收率满足下述条件时(不包括符合a的情况)记为b,a和b以外记为c,由此进行评价。
[0520]
判定基准
[0521]
吸收率为50.0%以上
[0522]
反射率小于30.0%
[0523]
透射率小于25.0%
[0524]
《表面电阻》
[0525]
使用上述得到的粒料,利用注射成型机(日精树脂工业公司制造的“nex80”)在料筒设定温度260℃(比较例2-5和2-6为270℃)、模具温度80℃的条件下进行注射成型,得到100mm
×
100mm
×
2mm厚的试验片。
[0526]
使用所得到的试验片,依据iec60093测定表面电阻(单位:ω)。
[0527]
在测定时使用advantest公司制造的“r8340 ultra high resistance meter”。
[0528]
《体积电阻》
[0529]
使用上述得到的粒料,利用注射成型机(日精树脂工业公司制造的“nex80”)在料筒设定温度260℃(比较例2-5和2-6为270℃)、模具温度80℃的条件下进行注射成型,得到100mm
×
100mm
×
2mm厚的试验片。
[0530]
使用所得到的试验片,依据iec60093测定体积电阻(单位:ω
·
cm)。
[0531]
在测定时使用advantest公司制造的“r8340 ultra high resistance meter”。
[0532]
《阻燃性与电磁波吸收性的综合评价》
[0533]
基于上述燃烧试验结果和电磁波吸收性能判定,如下进行评价。
[0534]
燃烧试验的结果为v-0时记为3分,为v-1时记为2分,为v-2时记为1分,不合适时记为0分。另外,电磁波吸收性能判定为a时记为2分,为b时记为1分,为c时记为0分。以5分为满分,对燃烧试验与电磁波吸收性能判定的总分数进行综合评价。
[0535]
《耐化学药品性》
[0536]
在温度23℃的环境下,使用图1所示的施加了三点弯曲载荷的夹具。将上述得到的iso多用途试验片(厚度4mm)(图1的符号1)安装至试验片安装夹具2的中央下部。将用于调整应变量的调整用圆筒3安装至试验片安装夹具2,用超级螺丝4进行固定,由此将应变量调整成为1%,进行固定。调整用圆筒3之间设为100mm。在固定的试验片的中央放置浸渍有普通汽油的10mm
×
20mm大小的纱布,24小时后目视确认试验片的状态,按照下述基准进行判定。
[0537]
a:未产生裂纹等。
[0538]
b:产生裂纹或破裂。
[0539]
《载荷变形温度》
[0540]
使用上述得到的iso多用途试验片(厚度4mm),依据iso75-1和75-2在载荷1.80mpa的条件下测定载荷变形温度(单位:℃)。
[0541]
在载荷变形温度的测定时,使用东洋精机公司制造的“auto hdt tester 6a-2v”。
[0542]
【表7】
[0543]
[0544]
【表8】
[0545][0546]
上述表中,(b-1-1)中的碳纳米管表示碳纳米管本身的量,而不是母料的添加量。
[0547]
由实施例2-1~2-5的树脂组合物形成的成型体的吸收率高,阻燃性和耐热性优异。此外,机械强度高。除此以外,由实施例2-1~2-5的树脂组合物形成的成型体的透射率和反射率小。
[0548]
工业实用性
[0549]
在毫米波雷达中,除了透射的电磁波以外,反射的电磁波也成为噪音,导致运转失误。因此,对于电磁波的吸收率高、透射率和反射率小的材料的需求在增加。本发明的树脂
组合物能够应对这些需求。此外,还能应对高阻燃性和耐化学药品性的要求。
[0550]
因此,可以期待广泛用于要求阻燃性、耐化学药品性和电磁波吸收特性的用途。
[0551]
符号说明
[0552]
1 iso多用途试验片
[0553]
2 试验片安装夹具
[0554]
3 用于调整应变量的调整用圆筒
[0555]
4 超级螺丝
再多了解一些

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