專利名稱：高介電常數(shù)激光直接結(jié)構(gòu)化材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱塑性組合物，尤其是涉及能夠用于激光直接結(jié)構(gòu)化方法中的高介電 常數(shù)熱塑性組合物。本發(fā)明也涉及制造這些組合物以及包括這些組合物的制品的方法。
背景技術(shù)：
可將電子組件使用不同的方法(例如，掩模法)(即，當(dāng)在MID技術(shù)中制造時(shí))在雙 色注塑(two-component injection molding)接著電鍍(或者無電鍍)中，提供為具有所需 的印刷導(dǎo)體的注塑的設(shè)備(molded injection devices，MID)，這是因?yàn)閷?duì)于一些情況，化 學(xué)鍍(chemical plating)用于雙色注塑。與常規(guī)的由玻璃纖維增強(qiáng)的塑料等制成的常規(guī) 電路板相反，以這種方式制備的MID組件是三維模塑的部件，其具有集成的印刷導(dǎo)體設(shè)計(jì)， 以及可能還有電子或者電動(dòng)組件(electromechanical components)。使用這種類型的MID 組件，即使該組件僅具有印刷的導(dǎo)體并且用于代替電器或者電子設(shè)備中的布線，也節(jié)約空 間，使相關(guān)的設(shè)備制造得更小，并且通過減少組件數(shù)和接觸步驟而降低制造成本。這些MID 設(shè)備大量用于手機(jī)，PDA和筆記本電腦應(yīng)用中。模壓金屬(stamp metal)，安裝柔性印刷電路板(FPCB)和兩段模塑方法 (two-shot molding method)是三種現(xiàn)存的制備MID的技術(shù)。但是，模壓和安裝FPCB的方 法在圖案幾何中具有局限性，并且模具昂貴，并且改變RF圖案導(dǎo)致高花費(fèi)和耗時(shí)地改進(jìn)模 具。2-段-模塑(雙色注塑)工藝已經(jīng)用來生產(chǎn)具有真實(shí)的三維結(jié)構(gòu)的3D-MID?？尚纬?天線(antenna)，接著化學(xué)腐蝕，化學(xué)表面活化和選擇性金屬涂覆。該方法涉及到高初始花 費(fèi)，并且僅對(duì)大的生產(chǎn)數(shù)目來說是經(jīng)濟(jì)上可行的。2-段-模塑也不是環(huán)境友好的方法。所 有這些方法都是基于模具的技術(shù)，其具有有限的靈活性，長的開發(fā)周期，困難的原型，昂貴 的設(shè)計(jì)變化，和有限的小型化。因此，使用激光直接結(jié)構(gòu)化(LDQ方法形成MID變得越來越流行。在LDS方法中， 計(jì)算機(jī)控制的激光束在MID上移動(dòng)從而在要設(shè)置導(dǎo)電路徑的地方活化該塑料表面。借助于 激光直接結(jié)構(gòu)化方法，可獲得小的導(dǎo)電路徑寬度(例如150微米或者更小的寬度)。此外， 導(dǎo)電路徑之間的間隔也可以是小的。結(jié)果，由該方法形成的MID節(jié)約了最終用途應(yīng)用中的 空間和重量。激光直接結(jié)構(gòu)化的另一優(yōu)點(diǎn)是它的靈活性。如果改變電路的設(shè)計(jì)，問題僅僅 是要對(duì)控制激光的計(jì)算機(jī)進(jìn)行重新編程。但是，對(duì)于一些類型的應(yīng)用，例如天線，高介電常數(shù)(Dk)和/或低損耗因子(也稱 為耗散因子，Df)是有利的特征。高Dk會(huì)使天線的尺寸降低，同時(shí)低的Df最小化了能量損 失(熱)和/或最大化了輻射的能量。目前現(xiàn)有技術(shù)的材料仍然沒有提供具有高Dk和低 Df的LDS材料。因此，有利的是提供高介電常數(shù)，低損耗因子熱塑性組合物，其能夠用于激光直接 結(jié)構(gòu)化方法。也有利的是，提供高介電常數(shù)，低損耗因子熱塑性組合物，其能夠用于筆記本 電腦應(yīng)用，例如用于筆記本電腦天線。也有利的是提供一種熱塑性組合物，其能夠用于激光 直接結(jié)構(gòu)化方法來提供解決方案，來解決目前用于形成某些應(yīng)用(例如筆記本電腦天線)的較長模塑時(shí)間。也有利的是提供制備高介電常數(shù)，低損耗因子熱塑性組合物的方法。也 有利的是提供由高介電常數(shù)，低損耗因子熱塑性組合物制備的制品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供能夠用于激光直接結(jié)構(gòu)化方法的高介電常數(shù)，低損耗因子熱塑性組合 物。本發(fā)明的組合物包括熱塑性樹脂，例如基于聚酰胺-的樹脂，聚苯二甲酰胺樹脂，聚苯 醚樹脂等；激光直接結(jié)構(gòu)化添加劑和至少一種具有高介電常數(shù)的陶瓷填料。所述組合物能 夠用于激光直接結(jié)構(gòu)化方法，同時(shí)也提供低損耗因子，同時(shí)也保持高介電常數(shù)。這些組合物 可用于各種產(chǎn)品例如電氣或者電子部件，個(gè)人電腦，筆記本電腦和便攜式計(jì)算機(jī)，手機(jī)以及 其它這種通訊設(shè)備。因此，一方面，本發(fā)明提供熱塑性組合物，所述熱塑性組合物包括10至90wt%的 熱塑性基礎(chǔ)樹脂，0. 1至30wt%的激光直接結(jié)構(gòu)化添加劑，和10至80wt%或者更少的至少 一種具有高介電常數(shù)的陶瓷填料；其中所述熱塑性組合物在使用激光活化之后能夠進(jìn)行鍍覆。另一方面，本發(fā)明提供形成熱塑性組合物的方法，所述方法包括以下步驟在擠出 機(jī)中共混10至90wt%的熱塑性基礎(chǔ)樹脂，0. 1至30wt%的激光直接結(jié)構(gòu)化添加劑，和10至 80wt%或者更少的至少一種具有高介電常數(shù)的陶瓷填料；其中所述熱塑性組合物在使用激 光活化之后能夠進(jìn)行鍍覆。在又一方面，本發(fā)明提供一種包括組合物的制造制品，所述組合物包括10至 90wt%的熱塑性基礎(chǔ)樹脂，0. 1至30wt%的激光直接結(jié)構(gòu)化添加劑，和10至80wt%或者更 少的至少一種具有高介電常數(shù)的陶瓷填料；其中所述熱塑性組合物在使用激光活化之后能 夠進(jìn)行鍍覆。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明更具體地描述在以下的具體實(shí)施方式
和實(shí)施例中，實(shí)施例是僅意圖用來說 明本發(fā)明的，這是因?yàn)閷?duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說其中的許多改進(jìn)和改變都將是顯而易見 的。在說明書和權(quán)利要求中所用的術(shù)語"包括"可以包括"由…組成"和"基本上由…組 成"的實(shí)施方式。本申請(qǐng)披露的所有的范圍都包括端點(diǎn)，并且端點(diǎn)是獨(dú)立地可結(jié)合的。本 申請(qǐng)所披露的范圍的端點(diǎn)和任何值都不限于該精確的范圍或者值；它們是不精確的，足以 包括近似到這些范圍和/或值的值。本申請(qǐng)所用的近似語言可用于修飾任何定量的表示，該定量的表示可能變化而不 導(dǎo)致它所涉及的基本功能的變化。因此，在一些情況下，術(shù)語例如“約”和“基本上”所修飾 的值可能不限于所指出的精確值。至少在一些情況下，近似語言可能對(duì)應(yīng)于測(cè)量該值的工 具的精度。本發(fā)明提供能夠用于激光直接結(jié)構(gòu)化方法中的高介電常數(shù)，低損耗因子熱塑性組 合物。該組合物包括熱塑性樹脂，激光直接結(jié)構(gòu)化添加劑和至少一種具有高介電常數(shù)的陶 瓷填料。所述熱塑性樹脂可包括基于聚醚的樹脂，基于尼龍的樹脂，聚苯二甲酰胺樹脂，聚 苯醚樹脂或者包括至少一種前述樹脂的組合。因此，在一種實(shí)施方式中，本發(fā)明的熱塑性組合物包括基于尼龍的樹脂，例如聚酰胺樹脂。聚酰胺通常來自于具有4至12個(gè)碳原子的有機(jī)內(nèi)酰胺的聚合反應(yīng)。在一種實(shí)施
方式中，所述內(nèi)酰胺由式(I)表示，其中η為3至11。在一種實(shí)施方式中，所述內(nèi)酰胺是η等于5時(shí)的ε -己內(nèi)酰胺。聚酰胺也可由具有4至12個(gè)碳原子的氨基酸合成。在一種實(shí)施方式中，所述氨基 酸由式(II)表示，
權(quán)利要求
1.一種熱塑性組合物，其包括a)10至90wt%的熱塑性基礎(chǔ)樹脂；b)0.1至30Wt%的激光直接結(jié)構(gòu)化添加劑；和c)10至80wt%或者更少的至少一種陶瓷填料；其中所述熱塑性組合物在使用激光活化之后能夠進(jìn)行鍍覆。
2.權(quán)利要求1的熱塑性組合物，其中所述熱塑性基礎(chǔ)樹脂選自聚酰胺，聚(亞芳基 醚)，聚苯二甲酰胺或者包括至少一種前述熱塑性基礎(chǔ)樹脂的組合。
3.權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)的熱塑性組合物，其中所述激光直接結(jié)構(gòu)化添加劑選自重 金屬混合物氧化物尖晶石，銅鹽，或者包括至少一種前述激光直接結(jié)構(gòu)化添加劑的組合。
4.權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)的熱塑性組合物，其中所述激光直接結(jié)構(gòu)化添加劑包括銅 鉻氧化物尖晶石。
5.權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)的熱塑性組合物，其中當(dāng)在900MHz或者更高測(cè)量時(shí)，所述 至少一種陶瓷填料的介電常數(shù)為25或者更大，并且選自無機(jī)氧化物，金屬氧化物，硅酸鹽， 硼化物，碳化物，氮化物，鈣鈦礦和鈣鈦礦衍生物，或者當(dāng)在900MHz測(cè)量時(shí)介電常數(shù)為25或 者更大的包括至少一種前述填料的組合。
6.權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)的熱塑性組合物，其中所述組合物的介電常數(shù)為4或者更大。
7.權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)的熱塑性組合物，其中所述組合物的損耗因子為0.01或更
8.包括權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)的組合物的制造的制品。
9.權(quán)利要求8的制品，其中所述制品選自個(gè)人電腦，筆記本電腦，便攜式計(jì)算機(jī)或者手 機(jī)，醫(yī)療器械，汽車應(yīng)用，或者RFID應(yīng)用。
10.一種形成熱塑性組合物的方法，其包括以下步驟在擠出機(jī)中共混a)10至90wt%的熱塑性基礎(chǔ)樹脂；b)0.1至30Wt%的激光直接結(jié)構(gòu)化添加劑；和c)10至80wt%或者更少的至少一種陶瓷填料；其中所述熱塑性組合物在使用激光活化之后能夠進(jìn)行鍍覆。
11.權(quán)利要求10的方法，其中所述熱塑性基礎(chǔ)樹脂選自聚酰胺，聚(亞芳基醚)，聚苯 二甲酰胺或者包括至少一種前述熱塑性基礎(chǔ)樹脂的組合。
12.權(quán)利要求10或者11中任一項(xiàng)的方法，其中所述激光直接結(jié)構(gòu)化添加劑選自重金屬 混合物氧化物尖晶石，銅鹽，或者包括至少一種前述激光直接結(jié)構(gòu)化添加劑的組合。
13.權(quán)利要求10或者11中任一項(xiàng)的方法，其中所述激光直接結(jié)構(gòu)化添加劑包括銅鉻氧 化物尖晶石。
14.權(quán)利要求10至13中任一項(xiàng)的方法，其中當(dāng)在900MHz或者更高測(cè)量時(shí)，所述至少 一種陶瓷填料的介電常數(shù)為25或者更大，并且選自無機(jī)氧化物，金屬氧化物，硅酸鹽，硼化 物，碳化物，氮化物，鈣鈦礦和鈣鈦礦衍生物，或者當(dāng)在900MHz測(cè)量時(shí)介電常數(shù)為25或者更 大的包括至少一種前述填料的組合。
15.權(quán)利要求10至14中任一項(xiàng)的方法，其中所述組合物的介電常數(shù)為4或者更大。
16.權(quán)利要求10至15中任一項(xiàng)的方法，其中所述組合物的損耗因子為0.01或者更小。
全文摘要
能夠用于激光直接結(jié)構(gòu)化方法中的高介電常數(shù)熱塑性組合物。所述組合物包括熱塑性基礎(chǔ)樹脂，激光直接結(jié)構(gòu)化添加劑，和至少一種陶瓷填料。所述組合物提供高介電常數(shù)，低損耗因子熱塑性組合物。所述組合物可用于各種應(yīng)用例如個(gè)人電腦，筆記本電腦和便攜式計(jì)算機(jī)，手機(jī)天線和其它的這種通訊設(shè)備，醫(yī)療應(yīng)用，RFID應(yīng)用，和汽車應(yīng)用。
文檔編號(hào)C08K3/00GK102066473SQ200980118826
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2009年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月23日
發(fā)明者孟季茹, 弗蘭克·李, 鄒湘坪 申請(qǐng)人:沙伯基礎(chǔ)創(chuàng)新塑料知識(shí)產(chǎn)權(quán)有限公司