用于激光直接成型的热塑性组合物及其制造方法和用途技术

本文公开了具有提高的耐热性和传导性的掺和聚碳酸酯热塑性组合物的方法和热塑性组合物。所得的掺和聚合物热塑性组合物，其包含至少一种芳香族聚碳酸酯；至少一种高耐热3,3‑双(4‑羟基苯基)‑2‑苯基异吲哚啉‑1‑酮(PPPBP)‑聚碳酸酯共聚物；至少一种聚碳酸酯‑硅氧烷共聚物；和至少一种激光直接成型添加剂；其中激光直接成型添加剂是选自以下的填料：金属氧化物；金属氧化物涂布的填料；或其组合；其中组合物能够在利用激光器活化后进行镀敷；和其中组合物具有高于150摄氏度的热扭变温度，如通过ASTM D 648所测定的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于激光直接成型的热塑性组合物及其制造方法和用途相关申请本申请要求2016年4月28日提交的美国专利申请号62/328,843的优先权和权益，其通过引用以其全部内容并入于此。
本公开涉及用于激光直接成型(激光直接结构化，laserdirectstructuring)的热塑性组合物。背景作为三维模塑互连装置(3D-MID)解决方案之一，激光直接成型(LDS)近来已成为智能电话的主要天线构建解决方案。具有LDS功能的热塑性塑料可以有助于集成结构和天线部分。因此，市场上已经开发了许多LDS化合物以满足不同的设计应用。聚碳酸酯(PC)已被证明是用于便携式装置中的理想结构材料；但是，普通PC的玻璃化转变温度只能达到130-140℃。因此，普通的基于PC的LDS化合物不能用于高耐热应用。例如，所需的加工或环境温度高于140℃。在新一代智能电话和可穿戴装置设计中，有时需要LDS化合物作为第一注射(firstshoot)，然后通过第二注射将其包覆模塑(over-molded)以覆盖第一LDS层。通常，第二注射材料将是硅橡胶、热塑性聚氨酯TPU、热塑性硫化橡胶(vulcanate)TPV、或高流动聚碳酸酯PC。因此，第一注射材料层需要在整个模塑过程中稳健地维持和保持良好的尺寸稳定性。传统双酚ABPA-PC或聚碳酸酯/硅氧烷共聚物(可作为EXL-PC商购自例如SABICTM)基LDS化合物不可以允许(PASS)这种高耐热包覆模塑过程。因此，需要具有高耐热尺寸稳定性的基于PC的LDS化合物以满足温度和加工要求。专利技术概述本公开包括热塑性组合物。在某些方面，热塑性组合物可包含：(a)5重量百分比(wt.％)至55wt.％，或约5wt.％至约55wt.％的至少一种芳香族聚碳酸酯；(b)45wt.％至85wt.％，约45wt.％至约85wt.％的至少一种高耐热2-苯基-3,3-双(4-羟基苯基)苯并[C]吡咯酮(PPPBP)-聚碳酸酯共聚物；(c)大于0wt.％至15wt.％，或大于0wt.％至约15wt.％的至少一种聚碳酸酯-硅氧烷共聚物；和(d)0.5wt.％至10wt.％，或约0.5wt.％至约10wt.％的至少一种激光直接成型添加剂；其中激光直接成型添加剂是选自以下的填料：金属氧化物；金属氧化物涂布的填料；或其组合；其中热塑性组合物能够在利用激光器活化后进行镀敷；和其中热塑性组合物具有高于150摄氏度(℃)的热扭变(或变形)温度(HDT)，如通过ASTMD648所测定的。再其它实施方式提供用于制备这些热塑性组合物的方法——其中步骤包括掺和、模塑、激光处理、和镀敷热塑性组合物，以及由这些过程制备的制品。专利技术的详细描述本公开涉及通过添加改性的聚碳酸酯共聚物如LEXANTMXHT共聚物(可商购自SABICTM的树脂聚合物的级别)而获得的耐热性的提高。鉴于优选利用LDS以构建智能电话的天线并且利用聚碳酸酯作为优选材料用于便携式装置中，本公开解决了传统基于PC的LDS化合物可能不适用于130-140℃之间的高耐热应用的问题。具体地，通常施加加工温度和环境温度高于140℃，或高于约140℃来加工基于PC的LDS化合物。本公开涉及在恢复冲击强度性能时提高这种化合物的热扭变温度至高于150℃，或高于约150℃的组合物。本文公开了聚碳酸酯热塑性组合物，其展现了提高的耐热性和恢复的缺口冲击强度性质。热塑性组合物包含(a)5wt.％至55wt.％，或约5wt.％至约55wt.％的至少一种芳香族聚碳酸酯；(b)45wt.％至85wt.％，约45wt.％至约85wt.％的至少一种高耐热PPPBP-聚碳酸酯共聚物；(c)大于0wt.％至15wt.％，大于0wt.％至约15wt.％的至少一种聚碳酸酯-硅氧烷共聚物；和(d)0.5wt.％至10wt.％，或约0.5wt.％至约10wt.％的至少一种激光直接成型添加剂；其中激光直接成型添加剂是选自以下的填料：金属氧化物；金属氧化物涂布的填料；或其组合；其中组合物能够在利用激光器活化后进行镀敷；和其中组合物具有高于150℃的热扭变温度，如通过ASTMD648所测定的。热塑性组合物显示了有利的性质组合，所述性质使其可用于需要数据传输和识别的应用，例如，汽车、保健，笔记本式个人计算机、电子书、平板电脑等。本文还公开了制造热塑性组合物的方法和由其制备的制品。可以通过参考本文描述的详细描述、实施例、附图、和权利要求更容易地理解本公开。应当理解，本公开不限于所公开的具体的热塑性组合物、制品、装置、系统、和/或方法，除非另有所指，当然其本身可有所变化。还理解，本文使用的术语仅用于描述特定方面的目的，并不意图是限制性的。相关领域的普通技术人员将认识到并理解，可以对本文所述的本公开的各个方面进行改变和修改，同时仍然获得本公开的有益结果。还显而易见的是，本公开的一些期望的益处可以通过选择本公开的一些特征而不利用其它特征来获得。以下描述是为了说明本公开的原理而不是对其进行限制。本公开涵盖了本公开的元件的各种组合，例如引用相同独立权利要求的从属权利要求的元件的组合。除非另有明确说明，否则决不意图将本文所述的任何方法解释为必然要求其步骤以特定顺序执行。在方法权利要求没有在权利要求或说明书中明确指出该步骤仅限于特定顺序的情况下，无意在任何方面推断该顺序。本文提及的所有出版物均通过引用并入本文，以描述与所引用的出版物相关的方法和/或材料。还理解，本文使用的术语仅用于描述特定方面的目的，并不意图是限制性的。如说明书和权利要求中所使用的，术语“包含”可以包括“由...组成”和“基本上由......组成”的方面。除非另外定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与通常由本公开所属领域的普通技术人员的理解相同的含义。在本说明书和随后的权利要求中，将参考在此定义的多个术语。除非另有所指，平均分子量指代重均分子量(Mw)，以及百分比指代重量百分比(wt％)——其基于包括该组分的组合物的总重量，除非明示相反。在所有情况中，在规定了给定组合物的范围的组合的情况下，所有组分的组合值不超过100wt.％。本文公开了用以制备所公开的本公开的热塑性组合物的组成材料以及用于方法中的热塑性组合物自身。这些和其它材料在本文中公开，并且理解，当这些材料的组合、子集、相互作用、基团等被公开时，虽然这些化合物的每个不同的个体和集合组合和排列的具体参考不能被明确公开，但是本文具体地考虑和描述了每一种。该概念应用于本申请的所有方面，包括，但不限于，制备和使用本公开的热塑性组合物的方法中的步骤。在说明书和总结的权利要求中提及组合物或制品中特定元素或组分的重量份，表示重量份表达的组合物或制品中的元素或组分与任何其它元素或组分之间的重量关系。因此，在含有2重量份组分X和5重量份组分Y的组合物中，X和Y以2：5的重量比存在，并且无论在复合物中是否包含额外组分，都以这样的比例存在。利用标准命名法描述本文公开的化合物。例如，任何未被任何指定基团取代的位置应理解为其化合价由所示的键或氢原子填充。如本文使用的，术语“数均分子量”(“Mn”)和“重均分子量”(“Mw”)由各自的式进行限定：其中Mi是链的分子量，以及Ni是该分子量的链的数量。通过本领域普通技术人员所熟知的方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.热塑性组合物，其包含：(a)约5wt.％至约55wt.％的至少一种芳香族聚碳酸酯；(b)约45wt.％至约85wt.％的至少一种高耐热性3,3‑双(4‑羟基苯基)‑2‑苯基异吲哚啉‑1‑酮(PPPBP)‑聚碳酸酯共聚物；(c)大于0wt.％至约15wt.％的至少一种聚碳酸酯‑硅氧烷共聚物；和(d)约0.5wt.％至约10wt.％的至少一种激光直接成型添加剂；其中所述激光直接成型添加剂是选自以下的填料：金属氧化物；金属氧化物涂布的填料；或其组合；其中所述热塑性组合物能够在利用激光器活化后进行镀敷；和其中所述组合物具有高于150摄氏度的热扭变温度，如通过ASTM D 648所测定的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.28 US 62/328,8431.热塑性组合物，其包含：(a)约5wt.％至约55wt.％的至少一种芳香族聚碳酸酯；(b)约45wt.％至约85wt.％的至少一种高耐热性3,3-双(4-羟基苯基)-2-苯基异吲哚啉-1-酮(PPPBP)-聚碳酸酯共聚物；(c)大于0wt.％至约15wt.％的至少一种聚碳酸酯-硅氧烷共聚物；和(d)约0.5wt.％至约10wt.％的至少一种激光直接成型添加剂；其中所述激光直接成型添加剂是选自以下的填料：金属氧化物；金属氧化物涂布的填料；或其组合；其中所述热塑性组合物能够在利用激光器活化后进行镀敷；和其中所述组合物具有高于150摄氏度的热扭变温度，如通过ASTMD648所测定的。2.权利要求1所述的热塑性组合物，其中所述高耐热性3,3-双(4-羟基苯基)-2-苯基异吲哚啉-1-酮(PPPBP)-聚碳酸酯共聚物具有大于15,000的重均分子量，包含多于15摩尔百分比的衍生自2-芳基-3,3-双(4-羟基芳基)邻苯二甲酰亚胺的结构单元(式I)：其中R1选自由具有6至25个碳原子的芳基和具有7-25个碳原子的芳烷基组成的基团，和R2选自由氢、烃基、和卤素组成的基团；和余下的所述结构单元衍生自2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(双酚A)。3.权利要求1所述的热塑性组合物，其中以所述量包含高耐热性PPPBP-聚碳酸酯共聚物将整体热塑性组合物的热扭变温度提高约5％和约30％之间——相比于不具有所述3,3-双(4-羟基苯基)-2-苯基异吲哚啉-1-酮(PPPBP)-聚碳酸酯共聚物的所述热塑性组合物的热扭变温度。4.权利要求1所述的热塑性组合物，其中以所述量包含高耐热性3,3-双(4-羟基苯基)-2-苯基异吲哚啉-1-酮(PPPBP)-聚碳酸酯共聚物将整体热塑性组合物的热扭变温度提高至少5％，但不多于25％——相比于不具有所述高耐热性PPPBP-聚碳酸酯共聚物的热塑性组合物的热扭变温度。5.权利要求1所述的热塑性组合物，其中以所述量包含高耐热性3,3-双(4-羟基苯基)-2-苯基异吲哚啉-1-酮(PPPBP)-聚碳酸酯共聚物将整体热塑性组合物的热扭变温度提高至少5％，但不多于20％——相比于不具有所述高耐热性3,3-双(4-羟基苯基)-2-苯基异吲哚啉-1-酮(PPPBP)-聚碳酸酯共聚物的热塑性组合物的热扭变温度。6.权利要求1所述的热塑性组合物，其中以所述量包含高耐热性3,3-双(4-羟基苯基)-2-苯基异吲哚啉-1-酮(PPPBP)-聚碳酸酯共聚物将整体热塑性组合物的热扭变温度提高至少5％，但不多于15％——相比于不具有所述高耐热性3,3-双(4-羟基苯基)-2-苯基异吲哚啉-1-酮(PPPBP)-聚碳酸酯共聚物的热塑性组合物的热扭变温度。7.权利要求1所述的热塑性组合物，其中以所述量包含高耐热性3,3-双(4-羟基苯基)-2-苯基异吲哚啉-1-酮(PPPBP)-聚碳酸酯共聚物将整体热塑性组合物的热扭变温度提高至少5％，但不多于10％——相比于不具有所述高耐热性PPPBP-聚碳酸酯共聚物的热塑性组合物的热扭变温度。8.热塑性组合物，其包含：(a)约5wt.％至约55wt.％的聚碳酸酯组分；(b)约44.5wt.％至约85wt.％的3,3-双(4-羟基苯基)-2-苯基异吲哚啉-1-酮(PPPBP)-聚碳酸酯共聚物组分；和(c)约0.5wt.％至约1...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫峰，宋士杰，程玉男，
申请(专利权)人：沙特基础工业全球技术公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL