专利名称：阻燃激光直接结构化材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及热塑性组合物，尤其是涉及能够用于激光直接结构化方法中的阻燃热 塑性组合物。本发明也涉及制造这些组合物的方法和包括这些组合物的制品。
背景技术：
可将电子组件使用不同的方法(例如，掩模法)(即，当在MID技术中制造时)在双 色注塑(two-component injection molding)接着电镀(或者无电镀)中，提供为具有所需 的印刷导体的注塑的设备(molded injection devices，MID)，这是因为对于一些情况，化 学镀(chemical plating)用于双色注塑。与常规的由玻璃纤维增强的塑料等制成的常规 电路板相反，以这种方式制备的MID组件是三维模塑的部件，其具有集成的印刷导体设计， 以及可能还有电子或者电动组件(electromechanical components)。使用这种类型的MID 组件，即使该组件仅具有印刷的导体并且用于代替电器或者电子设备中的布线，也节约空 间，使相关的设备制造得更小，并且通过减少组件数和接触步骤而降低制造成本。这些MID 设备大量用于手机，PDA和笔记本电脑应用中。模压金属(stamp metal)，安装柔性印刷电路板(FPCB)和两段模塑方法 (two-shot molding method)是三种现存的制备MID的技术。但是，模压和安装FPCB的方 法在图案几何中具有局限性，并且模具昂贵，并且改变RF图案导致高花费和耗时地改进模 具。2-段-模塑(双色注塑)工艺已经用来生产具有真实的三维结构的3D-MID。可形成 天线(antenna)，接着化学腐蚀，化学表面活化和选择性金属涂覆。该方法涉及到高初始花 费，并且仅对大的生产数目来说是经济上可行的。2-段-模塑也不是环境友好的方法。所 有这些方法都是基于模具的技术，其具有有限的灵活性，长的开发周期，困难的原型，昂贵 的设计变化，和有限的小型化。因此，使用激光直接结构化(LDQ方法形成MID变得越来越流行。在LDS方法中， 计算机控制的激光束在MID上移动从而在要设置导电路径的地方活化该塑料表面。借助于 激光直接结构化方法，可获得150微米或者更小的导电路径宽度。此外，导电路径之间的间 隔也可以是150微米或者更小。结果，由该方法形成的MID节约了最终用途应用中的空间 和重量。激光直接结构化的另一优点是它的灵活性。如果改变电路的设计，问题仅仅是要 对控制激光的计算机进行重新编程。聚碳酸酯树脂(PC)，或者聚合物合金(其通过将这些中的一种与苯乙烯树脂例如 ABS树脂(丙烯腈/ 丁二烯/苯乙烯共聚物)共混而生产)，广泛地用于电气或者电子部件， 个人电脑，笔记本电脑和便携式计算机，手机和其它这种通讯设备中。这些应用的市场趋势 包括短的开发周期，设计的变化，成本降低，小型化，多样化和功能性。内部天线是在应用过 程中用于这些产品的关键组件之一。这样，有利的是，MID使用PC树脂形成，使得它能够用 于这些类型的应用中。此外，在某些应用例如笔记本电脑天线的设计中，常常需要VO阻燃性。目前使用 的一些阻燃添加剂会有害地影响聚碳酸酯材料的机械性质，例如热变形温度(HDT)和/或冲击强度。因此，证明难以提供具有足够的机械性质同时也能够用于激光直接结构化方法 中的阻燃组合物。因此，有利的是提供一种能够用于激光直接结构化方法的阻燃热塑性组合物。有 利的是，提供一种基于聚碳酸酯的阻燃组合物，其能够用于激光直接结构化方法，同时提供 使用基于聚碳酸酯的树脂的一种或者多种优点。也有利的是提供一种制备阻燃热塑性组合 物的方法，所述阻燃热塑性组合物能够用于激光直接结构化方法，以及提供制造的制品，例 如天线，其包括能够用于激光直接结构化方法中的阻燃热塑性组合物。
发明内容
本发明提供一种能够用于激光直接结构化方法的阻燃热塑性组合物。本发明的组 合物包括热塑性树脂，激光直接结构化添加剂和阻燃剂。所述组合物能够用于激光直接结 构化方法中，同时也提供良好的阻燃特性，同时也保持有利的机械性质。这些组合物可用于 各种产品例如电气或者电子部件，个人电脑，笔记本电脑和便携式计算机，手机和其它这种 通讯设备。因此，一方面，本发明提供热塑性组合物，包括15至85wt%的热塑性树脂；0. 1至 30wt%的激光直接结构化添加剂；和20wt%或者更少的阻燃剂；其中所述热塑性组合物的 模塑样品能够在1. 6mm(士 10% )的厚度获得UL94V0等级。另一方面，本发明提供形成热塑性组合物的方法，包括以下步骤在挤出机中共 混15至85wt%的热塑性树脂；0. 1至30wt%的激光直接结构化添加剂；和20wt%或者更 少的阻燃剂；其中所述热塑性组合物的模塑样品能够在1.6mm(士 10% )的厚度获得UL94 VO等级。在又一方面，本发明提供一种制造的制品，其包括组合物，所述组合物包括10至 90wt%的热塑性树脂；0. 1至30wt%的激光直接结构化添加剂；和20wt%或者更少的阻燃 剂；其中所述热塑性组合物的模塑样品能够在1.6mm(士 10%)的厚度获得UL94 VO等级。
具体实施例方式本发明更具体地描述在以下的具体实施方式
和实施例中，实施例是仅意图用来说 明本发明的，这是因为对于本领域技术人员来说其中的许多改进和改变都将是显而易见 的。在说明书和权利要求中所用的术语"包括"可以包括"由…组成"和"基本上由…组 成"的实施方式。本申请披露的所有的范围都包括端点，并且端点是独立地可结合的。本 申请所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或者值；它们是不精确的，足以 包括近似到这些范围和/或值的值。本申请所用的近似语言可用于修饰任何定量的表示，该定量的表示可能变化而不 导致它所涉及的基本功能的变化。因此，在一些情况下，术语例如“约”和“基本上”所修饰 的值可能不限于所指出的精确值。至少在一些情况下，近似语言可能对应于测量该值的工 具的精度。本发明提供能够用于激光直接结构化方法中的阻燃热塑性组合物。所述组合物包 括热塑性树脂，激光直接结构化添加剂，和阻燃剂。所述组合物提供阻燃特性，同时也基本 上保持基础热塑性树脂的机械性质。所述组合物可用于各种电气或者电子部件，个人电脑，笔记本电脑和便携式计算机，手机和其它这种通讯设备。与现有技术的材料相比，本发明的阻燃热塑性组合物，和使用这些组合物制备的 制品具有优异的物理性质。如已经讨论的，已经将较高水平的阻燃剂用于现有技术的组合 物中来获得优异的阻燃特性。所述较高水平的阻燃剂对HDT和/或冲击性质具有不利的影 响。通过使用激光直接结构化(LDQ添加剂，本发明的组合物已经克服了这些问题，其不仅 使该组合物能够用于LDS方法，所述添加剂也用作增加所述组合物的阻燃性的增效剂。LDS 添加剂容许尽管使用较低水平的阻燃剂也保持阻燃特性，同时较低水平的阻燃剂容许该组 合物，和这些组合物的模塑样品，具有较高的HDT和/或冲击强度。结果，尽管使用了较低 水平的阻燃剂，所述热塑性组合物的模塑样品也能够在1. 5mm(士 10% )或者更薄的厚度获 得UL94 VO或者Vl等级。一方面，本发明的热塑性组合物使用热塑性树脂作为该组合物的基础。可用于本 发明的热塑性树脂的实例包括但不限于，基于聚碳酸酯的树脂，例如聚碳酸酯或者聚碳酸 酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂共混物；聚(亚芳基醚)树脂，例如聚苯醚树脂；或者包 括至少一种前述树脂的组合。因此，在一种实施方式中，所述阻燃热塑性组合物使用基于聚碳酸酯的树脂。所述 基于聚碳酸酯的树脂可选自聚碳酸酯或者包括聚碳酸酯的树脂共混物。因此，在一种实施 方式中，聚碳酸酯可在组合物中用作基础树脂。包括芳族碳酸酯链单元的聚碳酸酯包括具 有式(1)的结构单元的组合物(I)
权利要求
1.一种热塑性组合物，其包括&)15至85衬％的热塑性树脂；b)0. 1至30Wt%的激光直接结构化添加剂；和C)20wt%或者更少的阻燃剂；其中所述热塑性组合物的模塑样品能够在1. 6mm(士 10% )的厚度获得UL94 VO等级。
2.权利要求1的组合物，其中所述热塑性树脂选自聚碳酸酯，聚碳酸酯/丙烯腈-丁二 烯-苯乙烯树脂共混物，或者包括至少一种前述基于聚碳酸酯的树脂的组合。
3.权利要求1或2中任一项的组合物，其中所述激光直接结构化添加剂选自重金属混 合物氧化物尖晶石，铜盐，或者包括至少一种前述激光直接结构化添加剂的组合。
4.权利要求1，2或3中任一项的组合物，其中所述激光直接结构化添加剂包括铜铬氧 化物尖晶石。
5.权利要求1的组合物，其中所述阻燃剂选自含磷阻燃剂，含有磷-氮键的有机化合 物，或者包括至少一种前述阻燃剂的组合。
6.权利要求1的组合物，其中所述热塑性组合物的模塑样品能够在1.2mm(士 10% )的 厚度获得UL94 VO等级。
7.权利要求1的组合物，其中所述热塑性组合物的模塑样品能够在1.Omm(士 10% )的 厚度获得UL94 VO等级。
8.权利要求1的组合物，其中所述热塑性组合物的模塑样品能够在0.8mm(士10%)的 厚度获得UL94 VO等级。
9.权利要求1至8中任一项的组合物，其中所述热塑性组合物包括0.1至15wt%的所 述阻燃剂。
10.一种制造的制品，其包括权利要求1至9中任一项的组合物。
11.权利要求10的制品，其中所述制品选自个人电脑，笔记本电脑，便携式计算机，手 机，或者个人数字助理。
12.—种形成热塑性组合物的方法，包括以下步骤在挤出机中共混&)15至85衬％的热塑性树脂；b)0. 1至15wt%的激光直接结构化添加剂；和C)20wt%或者更少的阻燃剂；其中所述热塑性组合物的模塑样品能够在1.6mm(士 10%)的厚度获得UL94 VO等级。
13.权利要求12的方法，其中所述热塑性树脂选自聚碳酸酯，聚碳酸酯/丙烯腈-丁二 烯-苯乙烯树脂共混物，或者包括至少一种前述基于聚碳酸酯的树脂的组合。
14.权利要求12或者13中任一项的方法，其中所述激光直接结构化添加剂选自重金属 混合物氧化物尖晶石，铜盐，或者包括至少一种前述激光直接结构化添加剂的组合。
15.权利要求12，13或者14中任一项的方法，其中所述激光直接结构化添加剂包括铜 铬氧化物尖晶石。
16.权利要求12至16中任一项的方法，其中所述阻燃剂选自含磷阻燃剂，含有磷-氮 键的有机化合物，或者包括至少一种前述阻燃剂的组合。
17.权利要求12的方法，其中所述热塑性组合物的模塑样品能够在1.2mm(士 10% )的 厚度获得UL94 VO等级。
18.权利要求12的方法，其中所述热塑性组合物的模塑样品能够在1.Omm(士 10% )的 厚度获得UL94 VO等级。
19.权利要求12的方法，其中所述热塑性组合物的模塑样品能够在0.8mm(士10%)的 厚度获得UL94 VO等级。
20.权利要求12至20中任一项的方法，其中所述热塑性组合物包括0.1至15wt%的 所述阻燃剂。
全文摘要
能够用于激光直接结构化方法的阻燃热塑性组合物。所述组合物包括热塑性树脂，激光直接结构化添加剂，和阻燃剂。所述组合物提供阻燃特性，同时也基本上保持基础热塑性树脂的机械性质，例如该组合物的冲击强度和/或HDT。所述组合物可用于各种应用例如个人电脑，笔记本电脑和便携式计算机，手机和其它这种通讯设备。
文档编号C08K3/22GK102066122SQ200980118820
公开日2011年5月18日 申请日期2009年5月21日 优先权日2008年5月23日
发明者孟季茹, 弗兰克·李, 邹湘坪 申请人:沙伯基础创新塑料知识产权有限公司