用于激光直接成型工艺的聚苯硫醚组合物及其成型制品制造技术

本文公开了组合物，该组合物包含：a.约30重量％至约70重量％的聚苯硫醚；b.大于0重量％至约10重量％的包含聚苯醚的树脂；c.约5重量％至约15重量％的可激光活化金属化合物；以及d.约10重量％至约70重量％的无机填料，其中所有组分的合并重量百分比值不超过100重量％，并且所有重量百分比值均基于组合物的总重量。重量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于激光直接成型工艺的聚苯硫醚组合物及其成型制品
专利

[0001]本公开内容涉及包含聚苯硫醚的材料，并且特别是用于激光直接成型(structuring，结构化)应用的聚苯硫醚材料。

技术介绍

[0002]激光直接成型(LDS)提供了在非导电材料表面上应用导电通路的工艺。该工艺已广泛用于电子应用如天线或电路中。与常规方法如热冲压和双射成型(2
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shot molding)相比，LDS在设计能力、周期时间和成本效率、器件的小型化、多样化和功能性中显示出许多优势。基于各种聚合物树脂(包括聚碳酸酯、聚酰胺和聚酯)开发出了许多LDS化合物。聚苯硫醚(PPS)将成为LDS应用(包括天线)的期望基础树脂，因为该树脂是成本有效的，具有非常均衡的机械、热，以及介电特性。然而，基于PPS的LDS树脂的开发却很少。
[0003]本领域仍然需要基于聚苯硫醚的LDS材料。

技术实现思路

[0004]本领域的上述和其它缺陷通过热塑性组合物得到满足，该热塑性组合物包括：约30重量％至约70重量％的聚苯硫醚；约大于0重量％至约10重量％的包含聚苯醚的树脂；约5重量％至约15重量％的可激光活化金属化合物；以及约10重量％至约70重量％的无机填料。所有组分的合并重量百分比值不超过100重量％，并且所有重量百分比值均基于组合物的总重量。
[0005]上述和其它特征通过以下具体实施方式、实施例和权利要求来例示。
具体实施方式
[0006]通过参考以下期望实施方案的具体实施方式和其中包括的实(施)例，可以更容易地理解本公开内容。在以下说明书和随后的权利要求书中，将提及许多术语，这些术语具有以下含义。
[0007]能够在非导电塑料表面上提供导电结构的LDS工艺已被广泛应用于电子应用中。与常规方法如热冲压和双射成型相比，LDS在设计能力、周期时间、成本效率、给定器件的小型化、多样化和功能性中具有优势。为了制备具有LDS能力的热塑性塑料，可激光活化(或可活化)组分是在激光处理后释放金属种子的必要组分。基于各种聚合物树脂如聚碳酸酯、聚酰胺和聚酯，已经开发出许多LDS热塑性塑料。然而，聚苯硫醚作为LDS材料的基础热塑性树脂的进展甚微。PPS是一种成本有效的树脂，具有非常均衡的机械、热以及介电特性，这使得该树脂对于许多LDS相关应用如天线和电路是理想的。
[0008]虽然通常具有LDS应用所期望的特性，但尚不清楚为何PPS树脂被常规地认为不适合LDS应用。不受任何特定理论的束缚，理论上PPS树脂的主聚合物链和封端基中的硫化物均降低了树脂内存在的可激光活化添加剂的活性。这对于铜基LDS添加剂可特别明显。然而，大量增加LDS添加剂的荷载以改善PPS树脂基体中LDS活性的常规方法可能削弱材料的
机械性能并显著增加成本。PPS树脂的低LDS活性在相当长的时间内一直是未解决的问题，这就是市场上为何不存在成熟PPS基LDS化合物的原因。有人试图通过掺杂高荷载的LDS添加剂来解决活性问题，然而，这种方法使机械性能显著下降，并且非常昂贵，这几乎没有商业价值。从我们的研究来看，似乎使用高分子量PPS树脂是解决LDS活性问题的有前景的方式。PPS是一种在主链和封端基上均具有硫的聚合物，而LDS工艺通常需要铜作为种子来开始镀覆(plating，电镀)工艺。然而，铜和硫极易形成高度稳定的化合物硫化铜，从而使LDS添加剂的活性下降。主链上存在的硫与铜不具反应性，而来源于加工期间合成和分解的封端基与铜发生反应。遵循该理念，高Mw PPS具有相对较低量的封端基并且改善PPS LDS化合物的LDS活性是有道理的。
[0009]本文提供了稳健的基于PPS的LDS组合物，其表现出强LDS性能、良好的阻燃性、良好的机械性能(特别是延展性)和良好的热稳定性。
[0010]国际公开的专利申请No.WO 2020130365A1公开了一种用于激光镀覆的聚苯硫醚树脂组合物，该组合物包含PPS、LDS添加剂，以及玻璃纤维。然而，这些复合材料包括镀覆种子产生促进剂并且未引入聚苯醚。
[0011]国际公开的专利申请No.WO 2015094805A1公开了一种聚芳硫醚组合物，该组合物包含聚芳硫醚、可激光活化添加剂，以及纤维填料。该组合物不包含聚苯醚。
[0012]国际公开的专利申请No.WO 2020116769A1描述了激光直接成型树脂组合物，该组合物包含聚芳硫醚、LDS添加剂，以及增强填料。该组合物不包含聚苯醚。
[0013]韩国专利申请No.KR 2020070501A公开了一种LDS组合物，该组合物包含聚芳硫醚树脂、增强材料，以及经氨基硅烷表面改性的LDS添加剂。其中所公开的组合物并未具体提供聚芳硫醚和聚苯醚的组合。另外，该申请并未公开阻燃性和高热特性。
[0014]国际公开的专利申请No.WO 2015144630A1描述了热塑性组合物，该热塑性组合物包含树脂基体、增强剂，以及激光直接成型添加剂。然而，这些组合物并未包括聚苯硫醚和聚苯醚共混物。
[0015]因此，虽然某些PPS组合物已制备成具有LDS镀覆性能，但本公开内容针对阻燃性、热特性、机械性能以及LDS镀覆性能结合了PPS树脂、PPO树脂、LDS添加剂和无机填料的特定组合。
[0016]而且，根据本文所述的任何方法制备的制品均在本公开内容的范围之内。例如，可使用本公开内容的材料和方法产生的制品包括电气领域中的那些，例如计算机、天线和照明制品。
[0017]在公开和描述本专利技术的化合物、组合物、制品、系统、器件、和/或方法之前，应当理解，除非另外指明，否则它们不限于特定的合成方法，或者除非另外指明，不限于特定的试剂，因此当然可以变化。还应当理解，本文使用的术语仅用于描述具体方面的目的，并非旨在进行限制。
[0018]本公开内容涵盖了本公开内容的要素的各种组合，例如，来自依赖于同一独立权利要求的从属权利要求的要素的组合。
[0019]此外，应当理解，除非另行明确指出，否则本文列出的任何方法决不旨在解释为要求其步骤以特定顺序执行。因此，在方法权利要求实际上没有叙述其步骤遵循的顺序，或者在权利要求或具体实施方式中并未以其它方式具体陈述步骤将限于特定顺序的情况下，决
不旨在在任何方面推断出顺序。这适用于任何可能的非表达性解释基础，包括：关于步骤安排或操作流程的逻辑问题；来自语法组织或标点符号的普通含义；以及说明书中描述的各实施方案的数量或类型。
[0020]热塑性组合物
[0021]本公开内容的方面涉及至少包含聚苯硫醚(PPS)、聚苯醚PPO、可激光活化金属化合物和无机填料的热塑性组合物。
[0022]在各种方面，本公开内容提供了可用于制造可激光活化聚苯硫醚基材料的复合材料。对这些材料的阻燃性、热变形特性以及机械性能进行了评价。这些材料表现出特定镀覆特性。基于PPS、PPO、可激光实现金属化合物和填料的构建块(building blocks)，开发出了具有稳健的LDS性能(具体地镀覆指数大于0.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.热塑性组合物，其包含：a.约30重量％至约70重量％的聚苯硫醚；b.大于0重量％至约10重量％的包含聚苯醚的树脂；c.约5重量％至约15重量％的可激光活化金属化合物；以及d.约10重量％至约70重量％的无机填料，其中所有组分的合并重量百分比值不超过100重量％，并且所有重量百分比值均基于所述组合物的总重量。2.根据权利要求1所述的热塑性组合物，其中当根据ISO
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1133测试时，在300℃/2.16kg测试条件下，所述聚苯硫醚的熔体体积速率(MVR)小于50立方厘米/10分钟(cm3/10min)。3.根据权利要求1所述的热塑性组合物，其中所述聚苯硫醚具有根据GPC方法所测定的大于9000道尔顿的数均分子量Mn。4.根据权利要求1所述的热塑性组合物，其中所述聚苯硫醚是线性聚苯硫醚。5.根据权利要求1
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4中任一项所述的热塑性组合物，其中所述包含聚苯醚的树脂是聚苯醚或聚苯醚共聚物。6.根据权利要求1
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4中任一项所述的热塑性组合物，其中所述包含聚苯醚的树脂是聚苯醚或聚苯醚硅氧烷共聚物。7.根据权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：宋士杰，杜垠龙，房亚鹏，
申请(专利权)人：高新特殊工程塑料全球技术有限公司，
类型：发明
国别省市：