熱塑性組合物的制作方法【專利說明】熱塑性組合物[0001]本發(fā)明涉及玻璃纖維增強熱塑性組合物，其包含熱塑性基體樹脂、玻璃纖維和激光直接成型添加劑；特別地，本發(fā)明涉及能夠用于激光直接成型工藝中的組合物。電氣元件可以作為帶有所需印刷導體的模塑注射設備（MID)而提供，即，當在MID技術中制造時，使用不同的方法（例如，掩模法）雙組分注射模塑并隨后通過激光直接成型、通過涂布膜的背面或通過熱印。與由纖維玻璃增強塑料等制成的常規(guī)電路板相比，以這種方式制造的MID元件是三維模制部件，其具有集成的印刷導體布局，并且還可以有電子或機電元件。使用這種類型的MID元件，即使元件僅具有印刷的導體并且用于代替電氣或電子器件中的常規(guī)布線，不僅能節(jié)省空間并由此使有關器件小型化，還通過減少組裝和連接工序的數(shù)量而降低制造成本。[0002]使用激光直接成型（LDS)工藝形成MID變得越來越流行。在LDS工藝中，計算機控制的激光束在MID上移動從而在要設置導電路徑的地方活化該塑料表面。借助于激光直接成型工藝，可獲得小的導電路徑寬度（例如150微米或者更?。?。此外，導電路徑之間的間隔也可以是小的。結果，由該工藝形成的MID節(jié)約了最終用途應用中的空間和重量。激光直接成型的另一優(yōu)點是它的靈活性。如果改變電路的設計，問題僅僅是要對控制激光的計算機進行重新編程。[0003]目前用于LDS材料的添加劑通常是基于尖晶石的金屬氧化物（如銅鉻氧化物）、有機金屬絡合物例如鈀絡合物或銅絡合物，然而，基于這些添加劑存在一些限制。對于有機金屬絡合物來說，通常要求相對較高的負載以獲得足夠致密的晶核形成，用于被激光輻射活化時快速金屬化，這將不利地影響材料的機械性能。[0004]從EP2291290Al可以知曉用于激光直接成型工藝的熱塑性組合物。EP2291290描述了包含熱塑性樹脂、激光直接成型（LDS)添加劑和阻燃劑的組合物。LDS添加劑幫助增加FR性能。所述組合物在厚度為I.6mm時具有UL94V0等級。為了賦予額外的沖擊強度，除了許多其它材料之外，還使用填料，例如TiO2、氮化硼或玻璃纖維。[0005]US2009/0292051Al描述了具有高介電常數(shù)的激光直接成型材料，其將被用于例如天線中。US2009/0292051Al中描述的組合物包含熱塑性樹脂、LDS添加劑和陶瓷填料。除了其它材料之外，玻璃纖維和氮化硼作為增強填料被提及。使用1102作為陶瓷填料。[0006]W02012/056385也描述了激光直接成型材料。所述組合物包含TiO2和選自銳鈦礦（anatise)、金紅石、ZnO、BaS〇dPBaTiO3的組中的材料。這些材料展示出與激光活化表(table)添加劑的協(xié)同效應并改進LDS組合物的鍍覆性能。[0007]然而，發(fā)明人已意識到：TiO2不利地影響包含玻璃纖維的組合物的機械性能。[0008]因此，本發(fā)明的一個目標是：提供能夠用于激光直接成型工藝中的玻璃纖維增強的熱塑性組合物，所述組合物具有改進的機械性能并保留良好的LDS性能。[0009]根據(jù)本發(fā)明，該目標通過權利要求1的特征被實現(xiàn)。[0010]本發(fā)明的熱塑性組合物包含30-60重量％的熱塑性基體樹脂?？捎糜诒景l(fā)明中的熱塑性樹脂的實例包括但不限于，聚碳酸酯或聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂共混物；聚（亞芳基醚）樹脂，例如聚苯醚樹脂，尼龍-基樹脂，聚鄰苯二甲酰胺樹脂，聚苯醚樹脂或包含至少一種上述樹脂的組合。應該注意：本文中所提及的重量％均相對于熱塑性組合物的總重量。[0011]除了熱塑性樹脂之外，本發(fā)明的組合物包含1.0-8.0重量％的激光直接成型添加劑。選擇LDS添加劑以使得組合物能夠用于激光直接成型工藝中。在LDS工藝中，激光束使LDS添加劑暴露以將其放置在熱塑性組合物的表面并且活化來自LDS添加劑的金屬原子。這樣，選擇LDS添加劑使得在其暴露于激光束時，活化并暴露金屬原子，而在沒有被激光束暴露的區(qū)域則不暴露金屬原子。此外，選擇LDS添加劑使得在暴露于激光束之后，蝕刻區(qū)域能夠被鍍覆以形成導電結構。本文所使用的的"能夠被鍍覆"是指這樣的材料，其中可在激光蝕刻的區(qū)域鍍覆基本均勻的金屬鍍層，并且對于激光參數(shù)顯示出寬窗口（widewindow)。對于LDS，目標是在激光蝕刻的表面形成金屬種子，在接下來的鍍覆工藝過程中形成最終的金屬化層（metallizationlayer)。鍍覆速率和鍍覆層的粘附力是關鍵的評估要求。[0012]激光輻射活化聚合物表面用于隨后的鍍覆工藝。不受限于理論，在利用激光活化期間，有機金屬絡合物看起來分解成金屬核。這些核使得材料之后被鍍覆并使得在金屬化工藝中粘附金屬化層。[0013]在本發(fā)明中有用的LDS添加劑的實例包括但不限于，重金屬混合物氧化物尖晶石，例如銅絡氧化物尖晶石；銅鹽，例如堿式磷酸銅（copperhydroxidephosphate)、磷酸銅、硫酸銅、硫氰酸亞銅；或者包括至少一種上述LDS添加劑的組合。[0014]在一種實施方式中，LDS添加劑是重金屬混合物氧化物尖晶石，例如銅鉻。重金屬混合物氧化物尖晶石的使用使得組合物能夠用于激光直接成型中。LDS添加劑以1.0-8重量％的量存在。在一種實施方式中，LDS添加劑以2.5-7.5重量％的量存在。在另一種實施方式中，LDS添加劑以3.5-6.5重量％的量存在。在還要另一種實施方式中，LDS添加劑以4.5-5.5重量％的量存在。[0015]如上所述，選擇LDS添加劑從而使得在用激光活化之后，可通過無電解鍍覆工藝(例如，通過應用標準工藝）形成導電路徑。當包含LDS添加劑的物品暴露于激光時，其表面被活化。激光將電路圖案繪制在部件上，并留下含有嵌入的金屬粒子的粗糙表面。這些粒子充當用于鍍覆工藝（例如鍍銅工藝）的核?？梢允褂玫钠渌鼰o電解鍍覆工藝包括但不限于，鍍金、鍍鎳、鍍銀、鍍鋅、鍍錫等。[0016]本發(fā)明的熱塑性組合物包含5-40重量％，優(yōu)選地7.5-30重量％，更優(yōu)選地10-20重量％的氧化鋁、氮化硼或其組合。通過用氧化鋁、氮化硼或其組合替代TiO2，獲得了具有改進的機械性能（特別是斷裂延伸率和抗沖擊性）并保留良好LDS性能的玻璃纖維增強熱塑性組合物。根據(jù)本發(fā)明的組合物可包含少量TiO2，例如作為顏料，但其量少于典型地用于增強LDS性能的量。合適地，組合物包含0-2重量％的TiO2。優(yōu)選地，如果TiO2存在，則其量為最多1重量％，更優(yōu)選地最多0.5重量％。[0017]本發(fā)明的熱塑性組合物包含5-25重量％的阻燃劑?？墒褂脽o機阻燃劑，例如磺酸鹽例如全氟丁基磺酸鉀（Rimar鹽）和二苯基砜磺酸鉀；通過使例如堿金屬或堿土金屬反應形成的鹽（優(yōu)選地，鋰、鈉、鉀、鎂、鈣和鋇鹽）和無機酸復鹽（例如氧-陰離子，例如，碳酸的堿金屬和堿土金屬鹽，例如Na2C03、K2C03、MgC03、CaC03、BaCO#BaCO3)或氟-陰離子絡合物（例如Li3AlF6、BaSiF6、KBF4、K3當前第1頁1 2