[发明专利]用于激光直接成型的改善的热塑性组合物及其制造方法和用途

说明书

背景技术

可以提供电气组件作为具有期望的印刷导体的模制注射装置(MID)。与由玻璃纤维增强塑料等制成的常规电路板形成对比的是，以这种方法制造的MID组件是三维(3D)模制部件，具有集成的印刷导体布线以及可能的进一步的电子或电机组件。即使组件仅具有印刷导体并且用来替代常规的电气装置或电子装置内的布线，使用这种类型的MID组件节省了空间，使得相关装置变得更小。通过减少组装和接触步骤的数量，还降低了制造成本。这些MID装置在手机、PDA和笔记本应用中作用巨大。

冲压金属(stamp metal)、安装的柔性印刷电路板(FPCB)以及双射模制法是用来制造MID的三种现有技术。然而，冲压和FPCB安装方法在图案几何形状方面具有限制，并且加工昂贵。同样地，RF图案的改变导致在加工方面昂贵并且耗时的改变。也已经使用双射模制(双组分注射模制)方法以生产具有真实的三维结构的3D-MID。例如，通过随后的化学腐蚀，化学表面活化和选择性金属涂层可以形成天线。该方法涉及相对较高的初始成本并且仅对于大的生产数量是经济上可行的。双射模制(2-shot molding)也不认为是环境友好的方法。所有的这三种方法是基于工具的技术，其具有有限的灵活性、较长的开发周期、困难的原型、昂贵的设计改变，以及有限的小型化产生能力。因此，越来越普遍地使用激光直接成型(LDS)方法形成MID。在LDS方法中，计算机控制的激光束穿过MID以便在设置导电路径的位置激活塑料表面。

用于3D MID的激光-支持的或激光直接的成型方法(LDS)简化了制造方法。简化小型化方法，具有小于0.1毫米(mm)的可能的分辨率的激光可以产生精细的结构并且从塑料表面精确地和选择性地除去材料。例如，LDS方法允许直接地和成本有效地将天线结构结合至手机外壳。此外，LDS方法允许复杂的机电系统，其结合用于汽车和医疗应用的机械和电性能。利用激光直接成型方法，也可以获得小的导电路径宽度(如150微米以下)。另外，导电路径之间的间距也可以很小。因此，由该方法形成的MID在最终使用的应用中可以节省空间和重量。激光直接成型的另一个优点是它的灵活性。如果将要改变电路的设计，只是简单地重新编程控制激光的计算机即可。

在常规的LDS方法中，热塑性组合物可以掺杂有含金属的LDS添加剂，使得它可以通过激光活化。然后，可以使用激光束以活化LDS添加剂，在表面上形成微小粗糙轨道(micro-rough track)。存在于微小粗糙轨道的表面上的来自LDS添加剂的金属颗粒可以进而形成用于后续金属化的核。然而，由于使用的不同的化学镀溶液和条件，常规LDS材料的电镀性能在如电镀速率和镀层的粘附性的方面可以变化。此外，一些LDS填料在加工期间具有可以对聚合物基质有害的表面pH，从而导致聚合物的降解。例如，该聚合物基质的降解导致，最终组合物的下降的延展性。改变的延展性伴随其它性质变化一起，可以导致显著的，以及潜在的不期望的材料的整体性能的改变。

因此，有利的是提供具有优良的电镀性能同时保持良好的机械性能的LDS共混的热塑性组合物(或LDS化合物)。还有利的是提供LDS共混的热塑性组合物，其由于组合物提供优良的机械性能的能力能够用于各种应用中。还有利的是提供能够用于激光直接成型方法的热塑性组合物。因此，仍然存在对于在加工过程中防止或减少聚合物基质的降解的热塑性组合物的需要。本公开的各个方面满足了这个需要和其他需要。

发明内容

如本文具体地体现和广泛地描述的，根据本发明的目的，在一个实施方式中，本发明涉及包含以下的热塑性组合物：

a.聚碳酸酯聚合物；

b.聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物；

c.激光直接成型添加剂；以及

d.硅氧烷添加剂；

其中，由组合物形成的具有3.2毫米(mm)厚度的模制品表现出的缺口悬臂梁冲击能量比由不含硅氧烷添加剂的相同的参考组合物形成的模制品所表现出的缺口悬臂梁冲击能量大至少10百分比(％)。

本发明还公开了用于制备热塑性组合物的方法，包括形成包含以下各项的共混组合物：

a.聚碳酸酯聚合物；

b.聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物；

c.激光直接成型添加剂；以及

d.硅氧烷添加剂；

其中，由共混组合物形成的具有3.2毫米(mm)厚度的模制品表现出的缺口悬臂梁冲击能量比由不含硅氧烷添加剂的相同的参考共混组合物形成的模制品所表现出的缺口悬臂梁冲击能量大至少10％。

还公开了包含以下各项的制品