热塑性聚合物组合物、由其制成的制品及其制备方法技术

本发明专利技术涉及热塑性聚合物组合物、由所述热塑性聚合物组合物制备的制品、通过LDS工艺制成的制品及其制备方法，其中所述热塑性聚合物组合物包含热塑性聚合物，所述热塑性聚合物包含热塑性聚酰胺或热塑性聚酯；激光直接成型(LDS)添加剂；冲击改性剂；任选的增强剂；和无卤阻燃剂，其包含三聚氰胺缩合产物，多磷酸酯和三聚氰胺或三聚氰胺缩合产物的盐，或有机次膦酸或二次膦酸和金属、三聚氰胺或三聚氰胺缩合产物的盐，或其任何混合物。

Thermoplastic polymer composition, articles made therefrom and preparation method thereof

The invention relates to a thermoplastic polymer composition, a product prepared by the thermoplastic polymer composition, an product made of a LDS process and a preparation method, in which the thermoplastic polymer composition includes a thermoplastic polymer, the thermoplastic polymer containing thermoplastic polyamide or thermoplastic polyester; laser direct. LDS additives; impact modifiers; optional enhancers; and halogen free flame retardants, containing salts of melamine condensation products, polyphosphates and melamine or melamine condensation products, or salts of organic phosphonic acid or two phosphonic acids and metals, melamine or melamine condensation products, or any of their mixtures.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热塑性聚合物组合物、由其制成的制品及其制备方法本申请涉及包含热塑性聚合物和激光直接成型(LDS)添加剂的热塑性聚合物组合物。所述组合物还包含冲击改性剂，并且任选地还包含增强剂。本专利技术还涉及由热塑性聚合物组合物制备的制品、通过LDS工艺制成的制品及其制备方法。电气元件可以作为模塑互连设备(MID)而被提供，MID即带有集成电子电路迹线的注射模塑热塑性部件。MID技术通过选择性金属化将塑料基材与电路组合成一个部件。带有期望的导电图案的模塑互连设备(MID)可以通过MID技术使用不同的方法来制造，所述方法为例如，掩模法，双组分注射模塑并随后电镀，激光直接成型，涂布膜的背面或通过热印。与由纤维玻璃增强塑料等制成的常规电路板相比，以这种方式制造的MID元件是三维模制部件，其具有集成的印刷导体布局，并且还可以有安装在其上或集成在其中的电子或机电元件。使用这种类型的MID元件，即使这些元件仅具有印刷的导体并且用于代替电气或电子器件内部的常规布线，不仅能节省空间，由此使有关器件小型化，还通过减少组装和连接工序的数量而降低制造成本。使用激光直接成型(LDS)工艺形成MID变得越来越流行。高温热塑性塑料及其结构化金属化的使用为电子行业以及与涉及高温条件的表面贴装技术(SMT)工艺中的其他电子或机电元件的集成开创了电路载体设计的新局面。激光直接成型(LDS)是一种使注射模塑制品能够选择性镀覆金属以形成分立的导电电路路径的工艺。LDS工艺使用热塑性材料，该材料掺杂有可通过激光激活的金属基添加剂(LDS添加剂)。基础部件通常是单元件注塑模塑的，在3D设计自由度方面几乎没有限制。首先，使用为该工艺专门配制的聚合物模塑化合物来注射模塑塑料制品。然后激光将稍后的电路迹线的路线写在塑料上。在LDS工艺中，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位置激活该塑料表面。以这种方式，制品的表面被激光以期望的图案激活，仅在用激光追踪的区域中激活。在激光束照射到塑料基材的地方，塑料形成微-粗糙轨迹，而由该轨迹上的金属基LDS添加剂释放的金属颗粒形成用于随后金属化的核。然后使该制品在含有金属(例如铜、镍或金)的金属镀覆浴中经受非电镀覆步骤。通过这种方式可以提高铜饰(copperfinish)、镍饰(nickelfinish)和金饰(goldfinish)的连续层数。得到的电路路径完全符合激光图案。借助于激光直接成型工艺，可获得小的导电路径宽度(例如150微米或者更小)。此外，导电路径之间的间隔也可以是小的。结果，由该工艺形成的MID节省了最终用途应用中的空间和重量。LDS工艺的另一个优点是能够使电路路径跟随注射模塑制品轮廓，从而应用真正的3D电路路径。通过将电路直接集成到塑料制品上，设计师现在拥有以前无法获得的自由度。这些设计自由度允许物品整合、减轻重量、小型化、减少装配时间、提高可靠性和整体系统成本的降低。激光直接成型的另一个优点是其灵活性。如果改变电路的设计，那么问题仅仅是要对控制激光的计算机进行重新编程。激光直接成型工艺的主要市场和应用包括用于医疗、汽车、航空航天、军事的电子设备，RF天线，传感器，以及电子设备的连接器和安全外壳。目前用于LDS材料的添加剂通常是尖晶石基金属氧化物(例如铜铬氧化物)，金属化合物(例如氢氧化铜和磷酸铜)，以及有机金属络合物(例如钯络合物或铜络合物)。US20040241422A1公开了一种通过在金属核上沉积金属化层以产生设置在不导电载体材料上的导电轨迹的方法，所述金属核通过使用电磁辐射以打碎分散在载体材料中的非导电金属化合物来产生，及其生产方法。非导电金属化合物是不可溶的尖晶石基无机氧化物，它们是热稳定的并且在酸性或碱性金属化浴中是稳定的，并且是热稳定的且在酸性或碱性金属化浴中稳定的高级氧化物，并且是具有尖晶石结构的高级氧化物，并且在非照射区域保持不变。所使用的尖晶石基无机氧化物是耐热的并且在经受焊接温度之后保持稳定。导电轨迹可靠且容易制造并牢固地粘附到载体上。US2009/0292051A1描述了具有高介电常数的激光直接成型材料，以用于例如天线中。US2009/0292051A1中所述的组合物包含热塑性树脂、LDS添加剂和填料。作为增强填料，提及了玻璃纤维和氮化硼等。使用TiO2作为陶瓷填料。US2012/0279764A1公开了一种热塑性组合物，其能够用于激光直接成型工艺中以提供增强的镀覆性能和良好的机械性能。该专利申请的组合物包括热塑性基础树脂、激光直接成型添加剂和白色颜料。所述颜料包含选自以下的材料：TiO2(包括阿纳斯塔斯(anastase)、金红石，涂布的和涂布的)、ZnO、BaSO4、CaCO3和BaTiO3或其中至少两种的组合。LDS添加剂是重金属混合氧化物尖晶石，例如铜铬氧化物尖晶石；铜盐，例如氢氧化铜、磷酸铜、硫酸铜或硫氰酸亚铜；或其组合。据称这些材料展示出与LDS添加剂的协同效应并改善LDS组合物的镀覆性能。然而，基于LDS添加剂存在一些限制。对于有机金属配合物，当通过激光辐射激活时，为了获得用于快速金属化的足够致密的成核，通常需要相对较高的负载量。另一个问题是LDS添加剂引起纤维增强组合物的脆化，从而影响断裂伸长率和冲击性能。具体而言，尖晶石基金属氧化物对纤维增强材料的机械性能产生不利影响，从而导致缺口冲击和拉伸伸长率降低。本专利技术人还观察到，声称对LDS添加剂具有协同作用以及对LDS组合物的镀覆性能具有协同作用的添加剂如TiO2可能对纤维增强聚合物组合物的断裂伸长率和冲击性能具有不利影响。另一方面，用于电子元件的非增强热塑性模塑组合物通常比相应的增强热塑性模塑组合物更脆。为了改善增强热塑性模塑组合物以及非增强热塑性模塑组合物的机械性能，通常使用冲击改性剂。包含冲击改性剂的组合物通常比相应的非改性热塑性模塑组合物具有更大的断裂伸长率和更好的冲击性能。例如在US-2014031476-A中描述了冲击改性的热塑性组合物。US-2014031476-A的组合物包含尼龙6,6树脂、聚合物性能改性剂和硅氧烷基添加剂，其中硅氧烷基添加剂包含未官能化且不与聚酰胺树脂反应的超高分子量硅氧烷聚合物，并且其中热塑性组合物的冲击强度值大于聚酰胺树脂和聚合物性能改性剂的组合或聚酰胺树脂和硅氧烷基添加剂的组合的冲击强度值。然而，专利技术人体验到，虽然向LDS基热塑性聚合物组合物中添加冲击改性剂导致断裂伸长率和冲击性能更好，但对LDS组合物的镀覆性能具有非常负面的影响。因此，需要具有良好甚至改进的LDS性能的材料，同时保持合理的机械性能。本专利技术的一个目标是提供一种热塑性聚合物组合物，其能够用在激光直接成型方法中，具有良好的LDS性能并保持良好的机械性能，特别是保持断裂伸长率和冲击。根据本专利技术，该目标通过具有权利要求1的特征的组合物得以实现。本专利技术的热塑性组合物包含热塑性聚合物(组分A)、冲击改性剂(组分B)和激光直接成型添加剂(组分C)。该组合物还包含无卤阻燃剂(组分D)。在一个优选的实施方式中，组合物还包含增强剂(组分E)。在根据本专利技术的组合物中，热塑性树脂(A)包含热塑性聚酰胺或热塑性聚酯，并且无卤阻燃剂(D)包含三聚氰胺缩合产物，多磷酸酯(polyphosphate)和三聚氰胺或三聚氰胺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热塑性聚合物组合物，其包含A.热塑性树脂；B.冲击改性剂；和C.激光直接成型(LDS)添加剂；其中所述热塑性树脂(A)包含热塑性聚酰胺或热塑性聚酯，并且其中所述热塑性聚合物组合物还包含D.无卤阻燃剂，所述无卤阻燃剂包含三聚氰胺缩合产物，多磷酸酯和三聚氰胺或三聚氰胺缩合产物的盐，或有机次膦酸或二次膦酸和金属、三聚氰胺或三聚氰胺缩合产物的盐，或其任何混合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.15 EP 15199990.11.一种热塑性聚合物组合物，其包含A.热塑性树脂；B.冲击改性剂；和C.激光直接成型(LDS)添加剂；其中所述热塑性树脂(A)包含热塑性聚酰胺或热塑性聚酯，并且其中所述热塑性聚合物组合物还包含D.无卤阻燃剂，所述无卤阻燃剂包含三聚氰胺缩合产物，多磷酸酯和三聚氰胺或三聚氰胺缩合产物的盐，或有机次膦酸或二次膦酸和金属、三聚氰胺或三聚氰胺缩合产物的盐，或其任何混合物。2.根据权利要求2所述的聚合物组合物，其中所述聚酰胺包含脂族聚酰胺或半芳族聚酰胺或其混合物。3.根据权利要求1或2所述的聚合物组合物，其中所述冲击改性剂(B)是基于聚烯烃的聚合物，基于聚丙烯酸的聚合物，基于硅的聚合物或基于聚苯乙烯的聚合物，或其任何共聚物，和/或其任何共混物。4.根据权利要求1-3中任一项所述的聚合物组合物，其中所述无卤阻燃剂(D)包含有机次膦酸或二次膦酸的盐或其混合物。根据权利要求1-5中任一项所述的聚合物组合物，其中所述组合物包含增强剂(组分E)。5.根据权利要求4所述的聚合物组合物，其中所述增强剂(E)包含无机纤维增强剂或无机填料或其组合。6.根据权利要求1-5中任一项所述的聚合物组合物，其中所述组合物包含：(A)30-80重量％的热塑性树脂；(B)2.5-25重量％的冲击改性剂；(C)1-10重量％的LDS添加剂；(D)1-15重量％的无卤阻燃剂；和(E)0-60重量％的增强剂；其中(A)、(B)、(C)、(D...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗兰克·彼得·斯奥道勒斯·约翰内斯·范·德·伯格特，西瓦苏博莫恩·埃萨基穆图，
申请(专利权)人：帝斯曼知识产权资产管理有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL