相關(guān)申請(qǐng)
本申請(qǐng)要求2014年12月12日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?2/091,114的權(quán)益，其公開(kāi)的全部?jī)?nèi)容被并入本文。
本公開(kāi)涉及利用激光直接成型(laser-directstructuring，lds)法制備的材料。本公開(kāi)的lds材料包括聚合物膜或聚合物片材結(jié)構(gòu)，該聚合物膜或聚合物片材結(jié)構(gòu)包含lds添加劑并且可以經(jīng)受激光直接成型和化學(xué)鍍敷以在其表面上形成傳導(dǎo)路徑。本公開(kāi)可應(yīng)用于例如汽車(automotive)、電子產(chǎn)品、rfid、通信和醫(yī)療裝置工業(yè)。
發(fā)明背景
激光直接成型(lds)材料已被廣泛用于通過(guò)單步注射模塑(singleshotinjectionmolding)制造模塑注射裝置(moldedinjectiondevice，mid)。在一般的lds工藝中，計(jì)算機(jī)控制的激光束在mid上游走，以在將要設(shè)置傳導(dǎo)路徑的位置處激活基底表面。lds添加劑釋放金屬核，該金屬核可以在后續(xù)的化學(xué)鍍敷過(guò)程中被還原成金屬以形成傳導(dǎo)路徑。通過(guò)激光直接成型過(guò)程，可以獲得小傳導(dǎo)路徑寬度(如150微米或更小)。此外，傳導(dǎo)路徑之間的間隔也可以很小。因此，由此過(guò)程形成的mid在最終使用的應(yīng)用中節(jié)省空間和重量。激光直接成型的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是其靈活性。如果電路設(shè)計(jì)改變，僅僅是對(duì)控制激光的計(jì)算機(jī)重新編程的問(wèn)題。因此，lds處理的mid在最終使用的應(yīng)用中節(jié)省空間和重量。相比于現(xiàn)有方法如金屬片材沖壓和2步模塑(2-shot-molding)，lds促進(jìn)短開(kāi)發(fā)周期、設(shè)計(jì)變化、成本降低、小型化、多樣化和功能性等。
然而，這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵挑戰(zhàn)是開(kāi)發(fā)具有穩(wěn)健鍍敷性能同時(shí)保持良好機(jī)械性能的lds材料。而且，激光成型只發(fā)生在注射部件的表面上，因此表面下方的大部分本體材料不需要lds添加劑存在。lds添加劑價(jià)格昂貴，并且可不利地影響本體材料的其它性能，如在擠出和模塑過(guò)程中的基體樹(shù)脂降解和填充物崩解、長(zhǎng)期穩(wěn)定性問(wèn)題和缺乏延展性。
而且，隨著新興市場(chǎng)趨勢(shì)，裝置的外觀變得越來(lái)越重要，特別是消費(fèi)電子產(chǎn)品。眾所周知，由于以顆粒尺寸較大為特征的lds添加劑及其載體的存在，致使lds材料深暗或不透明。雖然具有可著色特性和良好機(jī)械性能的淺色lds材料已有報(bào)道，但用于制備透明lds材料的技術(shù)尚無(wú)進(jìn)展。這歸因于大多數(shù)lds添加劑會(huì)由于顆粒尺寸較大和充分鍍敷性能所需的負(fù)載較高而影響整體lds材料的透光。此外，透明材料一般存在弱近紅外(nir)吸收，其影響鍍敷性能以及鍍層與基體基底如基體樹(shù)脂之間的剝離強(qiáng)度。
發(fā)明概述
本公開(kāi)涉及包含lds添加劑的聚合物膜或聚合物片材，其解決了mid中與lds添加劑有關(guān)的問(wèn)題。聚合物膜或聚合物片材可以被擠出。在共擠出片材中，上表面由含lds的蓋層制成，其可以是任何商品塑料，優(yōu)選熱塑料，只要其可以被擠出以形成膜。含lds片材的優(yōu)勢(shì)很多。由于其為片材形式，其可以被直接用于平面應(yīng)用。其次，該片材可以被塑形以形成三維(3-d)結(jié)構(gòu)，該三維結(jié)構(gòu)可以被直接用作最終部件(finalpart)或作為插入物用于模內(nèi)裝飾(imd)工藝。關(guān)于共擠出的結(jié)構(gòu)，只有外層包含lds添加劑，因此基體樹(shù)脂(baseresin)可以選自其性質(zhì)基本上無(wú)折損的各種材料。
在一方面，本公開(kāi)涉及聚合物片材，該聚合物片材包括含有第一lds添加劑的第一蓋層和基體層，其中第一蓋層接觸基體層。
本公開(kāi)還涉及制造的制品，該制造的制品包括由上述聚合物片材形成的模塑制品，其中模塑制品上形成傳導(dǎo)路徑并且金屬層被鍍敷于傳導(dǎo)路徑上。
在再另一方面，本公開(kāi)涉及形成制品的方法，包括由上述聚合物片材模塑制品，在模塑的制品上形成傳導(dǎo)路徑，和將金屬層鍍敷至傳導(dǎo)路徑上。
此外，本公開(kāi)涉及形成制品的方法，包括將上述聚合物片材塑形成三維結(jié)構(gòu)，在三維結(jié)構(gòu)上形成傳導(dǎo)路徑，和將金屬層鍍敷至傳導(dǎo)路徑上。
在再另一方面，本公開(kāi)涉及形成制品的方法，包括以下步驟：將上述聚合物片材安插到用于制備注射模塑部件的模具中，將聚合物片材整合到注射模塑部件中，在注射模塑部件上形成傳導(dǎo)路徑，和將金屬層鍍敷至傳導(dǎo)路徑上。
而且，本公開(kāi)涉及包含lds添加劑的單層聚合物膜，其中單層聚合物膜的厚度在從約10μm至約12,500μm的范圍內(nèi)(本文所用的“μm”意為微米(micrometer或micron))。
本公開(kāi)還涉及制造的制品，該制造的制品包括由上述單層聚合物膜形成的模塑制品，其中模塑制品上形成傳導(dǎo)路徑并且金屬層被鍍敷于傳導(dǎo)路徑上。
示例性實(shí)施方式詳述
除非另有限定，本文所用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有的含義均與本公開(kāi)所屬領(lǐng)域常規(guī)技術(shù)人員的普遍理解相同。盡管與本文所述相似或等同的任何方法和材料都可以被用于本公開(kāi)的實(shí)踐或測(cè)試，現(xiàn)描述實(shí)例方法和材料。
范圍可在本文中表述從一個(gè)具體值起，和/或至另一個(gè)具體值。當(dāng)表述這樣的范圍時(shí)，另一方面包括從該一個(gè)具體值和/或至該另一個(gè)具體值。類似地，當(dāng)通過(guò)使用前置詞“約”以近似值表述數(shù)值時(shí)，將理解該具體值構(gòu)成另一方面。將進(jìn)一步理解，各范圍的端點(diǎn)既象征關(guān)聯(lián)于另一端點(diǎn)，也象征獨(dú)立于另一端點(diǎn)。還將理解，本文公開(kāi)了多個(gè)數(shù)值，并且不僅該數(shù)值本身，而且各數(shù)值還以“大約”該具體值形式被本文公開(kāi)。例如，如果公開(kāi)了數(shù)值“10”，則也公開(kāi)了“約10”。還將理解，兩個(gè)具體單位之間的各單位也被公開(kāi)。例如，如果公開(kāi)了10和15，則也公開(kāi)了11、12、13和14。
如本文所用，術(shù)語(yǔ)“約”和“處于或約”意為在論數(shù)量或數(shù)值可以是該指明數(shù)值、近似或大約該指明數(shù)值的一些其它數(shù)值。如本文所用，總體上理解其為表示±10％變化的公稱值，除非另有說(shuō)明或暗示。該術(shù)語(yǔ)旨在傳達(dá)相似數(shù)值促進(jìn)與權(quán)利要求中所述等同的結(jié)果或效果。也就是說(shuō)，理解數(shù)量、尺寸、配方、參數(shù)和其它量和特征不是精確的并且無(wú)需是精確的，而按需可以是近似的和/或更大或更小的，反映公差、轉(zhuǎn)換因子、四舍五入、測(cè)量誤差等、以及本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的其它因素?？傮w上，數(shù)量、尺寸、配方、參數(shù)或其它量或特征是“大約的”或“近似的”，無(wú)論是否這樣明確說(shuō)明。理解在“約”被用在數(shù)值前的情況下，該參數(shù)也包括該具體數(shù)值本身，除非另有特別說(shuō)明。
如本文所用，除非具體相反說(shuō)明，術(shù)語(yǔ)組分的“重量百分比”、“wt.％”和“wt.％”(其可以被互換使用)，基于的是其中包括該組分的制劑或組合物的總重量。例如，如果組合物或制品中的具體元素或組分據(jù)述具有按重量計(jì)8％，則將理解此百分比相對(duì)于的是按重量計(jì)100％的總組合物百分比。
公開(kāi)了將要用于制備本公開(kāi)的組合物的組分以及將要用于本文公開(kāi)方法的組合物本身。這些和其它材料在本文中被公開(kāi)，并且將理解當(dāng)公開(kāi)這些材料的組合、子集、相互作用、小組等時(shí)，盡管這些化合物的各不同個(gè)體和集合性組合以及排列的具體提及沒(méi)能被明確公開(kāi)，但每一種均在本文中被具體考慮和描述。例如，如果公開(kāi)和論述了一種具體化合物，并且論述了可以對(duì)包括化合物在內(nèi)的多種分子進(jìn)行的多種修飾，則將具體考慮該化合物和可能的修飾的每一種組合和排列，除非具體相反說(shuō)明。因此，如果公開(kāi)了一類分子a、b和c，以及公開(kāi)了一類分子d、e和f和一個(gè)組合分子實(shí)例(a-d)，則即便各項(xiàng)沒(méi)有被單獨(dú)記載，各項(xiàng)也被單獨(dú)和集合地考慮，意味著認(rèn)為組合a-e、a-f、b-d、b-e、b-f、c-d、c-e和c-f被公開(kāi)。同樣，這些的任意子集或組合也被公開(kāi)。因此，例如，將認(rèn)為a-e、b-f和c-e的子集被公開(kāi)。這種觀點(diǎn)適用于本申請(qǐng)的所有方面，包括但不限于，制備和使用本公開(kāi)的組合物的方法中的步驟。因此，如果存在可以執(zhí)行的多種額外步驟，則理解這些額外步驟中的每一種都可以隨著本公開(kāi)的方法的任何具體方面或方面組合一起進(jìn)行。
如本文所用，術(shù)語(yǔ)“烴基”和“烴”泛指包括碳和氫的取代基，其任選地具有1至3個(gè)雜原子，例如，氧、氮、鹵素、硅、硫或其組合；“烷基”是指直鏈或支鏈飽和單價(jià)烴基團(tuán)；“烷撐/亞烷基(alkylene)”是指直鏈或支鏈飽和二價(jià)烴基團(tuán)；“烷叉/亞烷基(alkylidene)”是指同一個(gè)碳原子上具有兩個(gè)效價(jià)的直鏈或支鏈飽和二價(jià)烴基團(tuán)；“烯基”是指具有至少兩個(gè)由碳-碳雙鍵連接的碳的直鏈或支鏈單價(jià)烴基團(tuán)；“環(huán)烷基”是指具有至少三個(gè)碳原子的非芳香族單價(jià)單環(huán)或多環(huán)烴基團(tuán)，“環(huán)烯基”是指具有至少三個(gè)碳原子、具有至少一個(gè)不飽和度的非芳香族環(huán)狀二價(jià)烴基團(tuán)；“芳基”是指芳環(huán)(一個(gè)或多個(gè))中僅包含碳的芳香族單價(jià)基團(tuán)；“亞芳基”是指芳環(huán)(一個(gè)或多個(gè))中僅包含碳的芳香族二價(jià)基團(tuán)；“烷基芳基”是指經(jīng)如上限定的烷基取代的芳基，4-甲基苯基為示例性的烷基芳基；“芳基烷基”是指經(jīng)如上所限定的芳基取代的烷基，芐基為示例性的芳基烷基；“酰基”是指具有通過(guò)羰基碳橋(-c(＝o)-)附接的指示數(shù)目的碳原子的如上限定的烷基；“烷氧基”是指具有通過(guò)氧橋(-o-)附接的指示數(shù)目的碳原子的如上限定的烷基；和“芳氧基”是指具有通過(guò)氧橋(-o-)附接的指示數(shù)目的碳原子的如上限定的芳基。
除非另有說(shuō)明，各前述基團(tuán)可以是未取代的或取代的——條件是取代不會(huì)顯著不利地影響化合物的合成、穩(wěn)定性或應(yīng)用。如本文所用的術(shù)語(yǔ)“取代”意為指定原子或基團(tuán)上的至少一個(gè)氫被另一基團(tuán)代替——條件是沒(méi)有超過(guò)指定原子的正常效價(jià)。當(dāng)取代基是氧(即，＝o)時(shí)，則該原子上的兩個(gè)氫被代替。取代基和/或變量的組合是可允許的——條件是取代不會(huì)顯著不利地影響化合物的合成或應(yīng)用?？梢源嬖谟凇叭〈蔽恢蒙系氖纠曰鶊F(tuán)包括，但不限于，氰基；羥基；硝基；疊氮基；烷?；?如c2-6烷?；?，如酰基)；甲酰胺基(carboxamido)；c1-6或c1-3烷基、環(huán)烷基、烯基和炔基(包括具有至少一個(gè)不飽和連接和2至8、或2至6個(gè)碳原子的基團(tuán))；c1-6或c1-3烷氧基；c6-10芳氧基，如苯氧基；c1-6烷基硫；c1-6或c1-3烷基亞磺酰基；c1-6或c1-3烷基磺酰基；氨基二(c1-6或c1-3)烷基；具有至少一個(gè)芳環(huán)的c6-12芳基(例如，苯基、聯(lián)苯基、萘基、或類似基團(tuán)，每個(gè)環(huán)都是取代的或未被取代的芳香族的)；具有1至3個(gè)單獨(dú)或稠合的環(huán)以及6至18個(gè)環(huán)碳原子的c7-19芳基烷基；或具有1至3個(gè)單獨(dú)或稠合的環(huán)以及6至18個(gè)環(huán)碳原子的芳基烷氧基，芐氧基是示例性的芳基烷氧基。
所有引用的專利、專利申請(qǐng)和其它參考文獻(xiàn)的全部?jī)?nèi)容被并入本文作為參考。
雖然以示例為目的已經(jīng)提出了一般實(shí)施方式，但是前文描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本文范圍的限制。相應(yīng)地，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到各種改動(dòng)、調(diào)整和替代方式，而沒(méi)有脫離本文的精神和范圍。
單層聚合物膜
在一方面，本公開(kāi)涉及包含聚合物樹(shù)脂和lds添加劑的單層聚合物膜或單片膜(monolithicfilm)。本發(fā)明公開(kāi)還涉及由這樣的單層聚合物膜制造的lds材料，其中該膜已經(jīng)經(jīng)歷了激光直接成型和無(wú)電鍍敷(electrolessplating)步驟。
在一個(gè)實(shí)施方式中，單層聚合物膜是撓性的。在另一個(gè)實(shí)施方式中，包括lds添加劑的單層聚合物膜的厚度在從約10μm至約至12,500μm的范圍內(nèi)。在某些實(shí)施方式中，厚度在從50μm至約至100μm的范圍內(nèi)。例如，單層聚合物膜的厚度可以從10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、1800、1900、2000、210、2200、2300、2400、2500、2600、2700、2800、2900、3000、3100、3200、3300、3400、3500、3600、3700、3800、3900、4000、4100、4200、4300、4400、4500、4600、4700、4800、4900、5000、5100、5200、5300、5400、5500、5600、5700、5800、5900、6000、6100、6200、6300、6400、6500、6600、6700、6800、6900、7000、7100、7200、7300、7400、7500、7600、7700、7800、7900、8000、8100、8200、8300、8400、8500、8600、8700、8800、8900、9000、9100、9200、9300、9400、9500、9600、9700、9800、9900、10000、10100、10200、10300、10400、10500、10600、10700、10800、10900、11000、11100、11200、11300、11400、11500、11600、11700、11800、11900、12000、1200、1200、12300、12400或12500μm起，或在由這些數(shù)值中的任意兩個(gè)所限定的范圍內(nèi)。
在一個(gè)實(shí)施方式中，包含lds添加劑的第二層粘附于單層聚合物膜，以形成雙層聚合物膜——在包含lds添加劑的單層聚合物膜經(jīng)歷激光直接成型和無(wú)電鍍敷之前或之后。在雙層膜形成后，第二層可經(jīng)歷激光直接成型和無(wú)電鍍敷。具體圖案——例如用于電子電路——不僅可以在平面方向上設(shè)計(jì)，也可以在與雙層聚合物膜的表面的標(biāo)稱垂直(非平面)方向上設(shè)計(jì)。類似地，附加層——每一層均包含lds添加劑——也可構(gòu)成本公開(kāi)的實(shí)施方式。
在一個(gè)實(shí)施方式中，多層聚合物膜被共擠出，各層均包含lds添加劑。在此多層膜上進(jìn)行激光直接成型和無(wú)電鍍敷。這種多層膜不僅可以促進(jìn)平面方向上的圖案設(shè)計(jì)，而且可以促進(jìn)標(biāo)稱垂直或非平面方向上的圖案設(shè)計(jì)?？梢酝ㄟ^(guò)化學(xué)和/或物理組成區(qū)分各層。例如，各層可具有不同的lds添加劑、不同的lds添加劑濃度、不同的lds添加劑顆粒尺寸、不同的厚度和不同的聚合物樹(shù)脂。
雙層或多層聚合物膜的總厚度與單層聚合物膜相似，也就是說(shuō)，在從約10μm至約12,500μm的范圍內(nèi)，或在其它實(shí)施方式中，從50μm至約100μm。
可以通過(guò)各種制模方法形成單層聚合物膜，包括熱成型、擠出、注射模塑、壓縮模塑、吹塑、膜吹脹成型法(filmblowing)、旋轉(zhuǎn)模塑、溶液鑄造、樹(shù)脂傳遞模塑(resintransfermolding)——包括真空樹(shù)脂傳遞模塑、熔體鑄造、原位聚合、擠出涂布、壓延軋制(calendarrolling)、刨削(skiving)以及非編織纖維和納米纖維的膜。選擇用于制膜的方法可以取決于用于制備單層聚合物膜的聚合物樹(shù)脂。
在一些實(shí)施方式中，單層聚合物膜包括基于單層膜的重量按重量計(jì)約0.1至約10％的選自染料、顏料、著色劑和其組合的成分。
在一個(gè)實(shí)施方式中，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)熱成型方法可以將單層聚合物膜或多層聚合物膜模塑成3-d結(jié)構(gòu)。激光直接成型和無(wú)電鍍敷步驟可以在熱成型步驟之前或之后進(jìn)行，從而制備最終lds材料。
例如，利用熱成型步驟，可以將單層或多層聚合物膜粘附于構(gòu)成最終產(chǎn)品的基底。激光直接成型和無(wú)電鍍敷步驟可以在單層聚合物膜粘附于基底之前或之后完成。單層膜和多層膜的撓性有助于符合2-d(平面)或3-d塑形基底的形狀。
在另一方面，制備了制造的制品，其包括由單層(或多層)聚合物膜形成的模塑制品。該膜可以用作最終部件或最終部件的中間部件。在一方面，模塑制品為平面形、圓柱形、球形、環(huán)形、管形、卵形、規(guī)則3-d形或不規(guī)則3-d形。制品可以是計(jì)算機(jī)、手機(jī)、通信設(shè)備、醫(yī)療裝置、rfid裝置或汽車部件。
多層聚合物片材
在另一方面，本公開(kāi)涉及多層聚合物片材，其包括與至少一個(gè)基體層接觸的至少一個(gè)蓋層，其中蓋層包含lds添加劑，而基體層不含。
蓋層包含聚合物樹(shù)脂、lds添加劑和任選地其它成分。在一個(gè)實(shí)施方式中，多層聚合物片材是撓性的。在另一個(gè)實(shí)施方式中，蓋層厚度在從約10μm至約12,500μm的范圍內(nèi)，并且更具體地，從約50μm至約100μm。例如，蓋層的厚度可以從10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、1800、1900、2000、210、2200、2300、2400、2500、2600、2700、2800、2900、3000、3100、3200、3300、3400、3500、3600、3700、3800、3900、4000、4100、4200、4300、4400、4500、4600、4700、4800、4900、5000、5100、5200、5300、5400、5500、5600、5700、5800、5900、6000、6100、6200、6300、6400、6500、6600、6700、6800、6900、7000、7100、7200、7300、7400、7500、7600、7700、7800、7900、8000、8100、8200、8300、8400、8500、8600、8700、8800、8900、9000、9100、9200、9300、9400、9500、9600、9700、9800、9900、10000、10100、10200、10300、10400、10500、10600、10700、10800、10900、11000、11100、11200、11300、11400、11500、11600、11700、11800、11900、12000、1200、1200、12300、12400或12500μm起，或在由這些數(shù)值中的任意兩個(gè)所限定的范圍內(nèi)。
基體層包含聚合物樹(shù)脂和任選地其它成分?；w層基本上不包含lds添加劑。在另一個(gè)實(shí)施方式中，基體層的厚度在從約10μm至約12,400μm、從約150μm至約250μm、和/或從約75μm至約250μm的范圍內(nèi)。例如，基體層的厚度可以從，換言之，基體層的厚度可以從10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、1800、1900、2000、210、2200、2300、2400、2500、2600、2700、2800、2900、3000、3100、3200、3300、3400、3500、3600、3700、3800、3900、4000、4100、4200、4300、4400、4500、4600、4700、4800、4900、5000、5100、5200、5300、5400、5500、5600、5700、5800、5900、6000、6100、6200、6300、6400、6500、6600、6700、6800、6900、7000、7100、7200、7300、7400、7500、7600、7700、7800、7900、8000、8100、8200、8300、8400、8500、8600、8700、8800、8900、9000、9100、9200、9300、9400、9500、9600、9700、9800、9900、10000、10100、10200、10300、10400、10500、10600、10700、10800、10900、11000、11100、11200、11300、11400、11500、11600、11700、11800、11900、12000、1200、1200、12300或12400μm起，或在由這些數(shù)值中的任意兩個(gè)所限定的范圍內(nèi)。
在某些實(shí)施方式中，蓋層是聚合物片材總厚度的約5％至約30％。例如，蓋層是聚合物片材總厚度的約5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或30％，或在由這些數(shù)值中的任意兩個(gè)所限定的范圍內(nèi)。
可以通過(guò)共擠出形成包括至少一個(gè)蓋層和一個(gè)基體層的聚合物片材。蓋層和基體層也可以被單獨(dú)形成，并且以粘合性接觸融合在一起。蓋層和基體層可在單獨(dú)基礎(chǔ)上通過(guò)各種制備方法制備，如熱成型、擠出、注射模塑、壓縮模塑、溶液鑄造、樹(shù)脂傳遞模塑——包括真空樹(shù)脂傳遞模塑、熔體鑄造、原位聚合、擠出涂布、壓延軋制、刨削以及非編織纖維和納米纖維的膜。選擇用于制備蓋層和基體層的方法可以取決于用于各層的聚合物樹(shù)脂。
蓋層和基體層可以包括相同的聚合物樹(shù)脂或不同的聚合物樹(shù)脂。總體上，蓋層和基體層應(yīng)在后續(xù)加工和使用期間具有良好的粘附相容性。
本公開(kāi)的一個(gè)關(guān)鍵方面是從利用本文描述的聚合物片材可獲得的靈活性。例如，蓋層不必存在于基體層的整個(gè)表面上。以此方式，蓋層可僅存在于將需要鍍敷的區(qū)域和/或圖案上。這提供了經(jīng)濟(jì)和精確優(yōu)勢(shì)。例如，蓋層可覆蓋基體基底表面的10、20、30、40、50、60、70、80、90或100％、或在由這些數(shù)值中的任意兩個(gè)所限定的范圍內(nèi)。
在一個(gè)實(shí)施方式中，聚合物片材包括多于一個(gè)蓋層。例如，聚合物片材可以具有一個(gè)基體層和兩個(gè)蓋層：第一蓋層和第二蓋層，其中第二蓋層位于第一蓋層和基體層之間。第一蓋層和第二蓋層包含聚合物樹(shù)脂和lds添加劑。第一蓋層和第二蓋層可在化學(xué)和/或物理組成上不同。例如，第一和第二蓋層可具有不同的聚合物樹(shù)脂、不同的lds添加劑、不同的lds添加劑濃度和/或不同的厚度。第一和第二蓋層可并排或上下(oneontopoftheother)定位。在一個(gè)實(shí)施方式中，基體層具有至少兩側(cè)，并且第二蓋層與基體層在第一蓋層側(cè)的相反側(cè)上接觸，并且第二蓋層包含不同于第一蓋層的第二lds添加劑。在再另一實(shí)施方式中，lds添加劑的濃度在相反方向和/或位置上不同，和/或蓋層的厚度也不同。
本公開(kāi)還涉及包括蓋層和基體層的聚合物片材，該聚合物片材通過(guò)激光直接成型和無(wú)電鍍敷的后續(xù)加工步驟形成lds材料。在一個(gè)實(shí)施方式中，在第一蓋層已經(jīng)歷激光直接成型和無(wú)電鍍敷之后，第二蓋層被粘附于第一蓋層。具體的傳導(dǎo)圖案，例如電路圖案，可以不僅在平面方向上設(shè)計(jì)，而且在穿過(guò)聚合物片材表面的標(biāo)稱垂直方向上設(shè)計(jì)。
在一個(gè)實(shí)施方式中，lds材料可包括多層聚合物片材的堆疊或以其它方式組合，各聚合物片材包括基體層和至少一個(gè)蓋層。如同蓋層，基體層是可以在化學(xué)和/或物理組成上不同的這種組合，包括聚合物樹(shù)脂類型、厚度、分子量或填充物材料的不同。有了聚合物片材配置的靈活性，lds材料可在整體lds材料的不同位置和/或表面以不同的電路、顏色或鍍敷圖案形成。
在一個(gè)實(shí)施方式中，可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)熱成型方法將聚合物片材模塑成3-d結(jié)構(gòu)。這還包括將聚合物片材粘附于構(gòu)成最終產(chǎn)品的基底上。激光直接成型和無(wú)電鍍敷步驟可以例如于在基底上接觸聚合物片材之前或之后完成。在某些方面，聚合物片材的撓性允許片材符合2-d(平面)或3-d塑形基底的形狀。
在一個(gè)實(shí)施方式中，蓋層包括基于蓋層重量按重量計(jì)約0.1至約10％的選自染料、顏料、著色劑和其組合的成分。
本公開(kāi)還涉及制造的制品，其包括由本文所述的多層聚合物片材形成的模塑制品，其中模塑制品上形成傳導(dǎo)路徑并且金屬層被鍍敷于傳導(dǎo)路徑上。在一方面，模塑制品為圓柱形、球形、環(huán)形、管形、卵形、規(guī)則3-d形或不規(guī)則3-d形。制品可以是計(jì)算機(jī)、手機(jī)、通信設(shè)備、醫(yī)療裝置、rfid裝置或汽車部件。
基底
在一個(gè)實(shí)施方式中，本文所述的單層(或多層)聚合物膜或多層聚合物片材被粘附于目標(biāo)基底。這種基底可以由任何材料制成，不一定是聚合物材料。例如，其可為如本文所述的聚合物樹(shù)脂、或陶瓷、玻璃、橡膠、木材、有機(jī)固體材料如蠟、和無(wú)機(jī)固體材料如各種金屬和其鹽——包括氧化物。
在一方面，基底是平面形、圓柱形、球形、環(huán)形、管形、卵形、規(guī)則3-d形或不規(guī)則3-d形。根據(jù)基底的形狀和配置，可將單層聚合物膜或多層聚合物片材施加于基底的一個(gè)或多個(gè)表面上——包括平面形基底的上表面或下表面、或有腔基底(如具有環(huán)形或管形形狀的那些基底)的內(nèi)部表面。
聚合物樹(shù)脂
單層聚合物膜和多層聚合物片材(包括基體層和蓋層)包含聚合物樹(shù)脂。聚合物樹(shù)脂包括一種或多種聚合物、摻混物、合金、均質(zhì)和非均質(zhì)混合物、共聚物和寡聚物。
這種聚合物包括熱塑性樹(shù)脂或熱固性樹(shù)脂。熱塑性樹(shù)脂包括聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚酰亞胺、聚(亞芳基醚)、聚酰胺、聚酯、聚鄰苯二甲酰胺(polyphthalamide)、聚苯醚、聚醚酰亞胺、聚酮、聚醚酮、聚苯并咪唑、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、醋酸纖維素樹(shù)脂、聚丙烯腈、聚砜、聚苯硫醚(polyphenylenesulfide)、氟聚合物、聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹(shù)脂摻混物、丙烯腈-乙烯/丙烯-苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯、丙烯腈-丙烯酸正丁酯-苯乙烯、橡膠改性聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、硅酮、聚酰胺彈性體和其組合。熱塑性樹(shù)脂還包括熱塑性彈性體如聚酰胺和聚酯系彈性體?；w基底也可以包括上述樹(shù)脂的摻混物和/或其它類型的組合。
熱固化聚合物也可用于形成本公開(kāi)的單層聚合物膜、聚合物片材的蓋層、聚合物片材的基體層和lds材料的基底。熱固化樹(shù)脂包括酚樹(shù)脂、尿素樹(shù)脂、三聚氰胺-甲醛樹(shù)脂、尿素-甲醛乳膠、二甲苯樹(shù)脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、苯胺樹(shù)脂、呋喃樹(shù)脂、聚氨酯和其組合。
單層聚合物膜、多層聚合物片材和目標(biāo)基底也可以是熱塑性彈性體、或熱固系彈性體、或交聯(lián)材料，例如樹(shù)枝狀聚合物。
聚碳酸酯作為聚合物樹(shù)脂
單層聚合物膜、聚合物片材的蓋層、聚合物片材的基體層、和lds材料的基底可包括聚碳酸酯聚合物。本文所用的“聚碳酸酯”意為具有式(1)的重復(fù)結(jié)構(gòu)碳酸酯單元的聚合物或共聚物，
其中r1基團(tuán)的總數(shù)的至少60％是芳香族的，或每個(gè)r1包含至少一個(gè)c6-30芳香族基團(tuán)。具體地，每個(gè)r1可以衍生自二羥基化合物，如式(2)的芳香族二羥基化合物或式(3)的雙酚。
在式(2)中，每個(gè)rh獨(dú)立地是鹵原子——例如溴、c1-10烴基如c1-10烷基、鹵素取代的c1-10烷基、c6-10芳基或鹵素取代的c6-10芳基，并且n是0至4。
在式(3)中，ra和rb各自獨(dú)立地是鹵素、c1-12烷氧基或c1-12烷基，并且p和q各自獨(dú)立地是0至4的整數(shù)，以便當(dāng)p或q小于4時(shí)，環(huán)的每個(gè)碳的效價(jià)被氫填充。在實(shí)施方式中，p和q均為0，或p和q均為1，并且ra和rb均為c1-3烷基，具體為甲基，位于每個(gè)亞芳基上的羥基的間位。xa是橋連基團(tuán)，連接兩個(gè)羥基取代的芳香族基團(tuán)，其中橋連基團(tuán)和每個(gè)c6亞芳基的羥基取代基在c6亞芳基上位于彼此鄰位、間位或?qū)ξ?具體地，對(duì)位)，例如，單鍵、-o-、-s-、-s(o)-、-s(o)2-、-c(o)-或c1-18有機(jī)基團(tuán)——其可以為環(huán)狀或非環(huán)狀的，芳香族或非芳香族的，并且可以進(jìn)一步包括雜原子，如鹵素、氧、氮、硫、硅或磷。例如，xa可以是取代或未取代的c3-18環(huán)亞烷基；式–c(rc)(rd)–的c1-25亞烷基，其中rc和rd各自獨(dú)立地是氫、c1-12烷基、c1-12環(huán)烷基、c7-12芳基烷基、c1-12雜烷基或環(huán)狀c7-12雜芳基烷基；或式–c(＝re)–的基團(tuán)，其中re是二價(jià)c1-12烴基團(tuán)。
具體的二羥基化合物的一些示例性實(shí)例包括雙酚化合物，如4,4'-二羥基聯(lián)苯、1,6-二羥基萘、2,6-二羥基萘、雙(4-羥基苯基)甲烷、雙(4-羥基苯基)二苯基甲烷、雙(4-羥基苯基)-1-萘基甲烷、1,2-雙(4-羥基苯基)乙烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-1-苯基乙烷、2-(4-羥基苯基)-2-(3-羥基苯基)丙烷、雙(4-羥基苯基)苯基甲烷、2,2-雙(4-羥基-3-溴苯基)丙烷、1,1-雙(羥基苯基)環(huán)戊烷、1,1-雙(4-羥基苯基)環(huán)己烷、1,1-雙(4-羥基苯基)異丁烯、1,1-雙(4-羥基苯基)環(huán)十二烷、反-2,3-雙(4-羥基苯基)-2-丁烯、2,2-雙(4-羥基苯基)金剛烷、α,α'-雙(4-羥基苯基)甲苯、雙(4-羥基苯基)乙腈、2,2-雙(3-甲基-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(3-乙基-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(3-正丙基-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(3-異丙基-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(3-仲丁基-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(3-叔丁基-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(3-環(huán)己基-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(3-烯丙基-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(3-甲氧基-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基苯基)六氟丙烷、1,1-二氯-2,2-雙(4-羥基苯基)乙烯、1,1-二溴-2,2-雙(4-羥基苯基)乙烯、1,1-二氯-2,2-雙(5-苯氧基-4-羥基苯基)乙烯、4,4'-二羥基二苯酮、3,3-雙(4-羥基苯基)-2-丁酮、1,6-雙(4-羥基苯基)-1,6-己二酮、乙二醇雙(4-羥基苯基)醚、雙(4-羥基苯基)醚、雙(4-羥基苯基)硫醚、雙(4-羥基苯基)亞砜、雙(4-羥基苯基)砜、9,9-雙(4-羥基苯基)芴、2,7-二羥基芘、6,6'-二羥基-3,3,3',3'-四甲基螺(雙)二氫化茚(“螺雙二氫化茚雙酚(spirobiindanebisphenol)”)、3,3-雙(4-羥基苯基)鄰苯二甲酰亞胺、2,6-二羥基二苯并-p-二
具體的二羥基化合物包括間苯二酚、2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷(“雙酚a”或“bpa”)、3,3-雙(4-羥基苯基)苯并[c]吡咯酮、2-苯基-3,3’-雙(4-羥基苯基)苯并[c]吡咯酮(亦稱為n-苯基酚酞雙酚“pppbp”，或3,3-雙(4-羥基苯基)-2-苯基異吲哚啉-1-酮)、1,1-雙(4-羥基-3-甲基苯基)環(huán)己烷(dmbpc)和來(lái)自雙酚a和1,1-雙(4-羥基-3-甲基苯基)-3,3,5-三甲基環(huán)己烷(異佛爾酮雙酚)。
本文所用的“聚碳酸酯”還包括包含碳酸酯單元和酯單元的共聚物(“聚(酯-碳酸酯)”，亦稱為聚酯-聚碳酸酯)。除了式(1)的重現(xiàn)碳酸酯鏈單元外，聚(酯-碳酸酯)還進(jìn)一步包含式(4)的重復(fù)酯單元，
其中j是衍生自二羥基化合物的二價(jià)基團(tuán)(包括其反應(yīng)性衍生物)，并且可以是例如c2-10亞烷基、c6-20環(huán)亞烷基、c6-20亞芳基或聚氧亞烷基，其中亞烷基包含2至6個(gè)碳原子，具體地，2、3或4個(gè)碳原子；以及t是衍生自二羧酸的二價(jià)基團(tuán)(包括其反應(yīng)性衍生物)，并且可以是例如c2-20亞烷基、c6-20環(huán)亞烷基或c6-20亞芳基?？梢允褂冒煌瑃和/或j基團(tuán)的組合的共聚酯。聚酯單元可以是分支的或線性的。
具體的二羥基化合物包括式(2)的芳香族二羥基化合物(例如，間苯二酚)、式(3)的雙酚(例如，雙酚a)、c1-8脂肪族二醇如乙二醇、正丙二醇、異丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-環(huán)己二醇、1,6-羥基甲基環(huán)己烷、或包括上述二羥基化合物中至少一種的組合?？捎玫闹咀宥人岚╟6-20脂肪族二羧酸(其包括末端羧基)，具體地線性c8-12脂肪族二羧酸，如癸二酸(皮脂酸)；和α,ω-c12二羧酸，如十二烷二酸(ddda)。可用的芳香族二羧酸包括對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、萘二羧酸、1,6-環(huán)己烷二羧酸或包括上述酸中至少一種的組合?？梢允褂瞄g苯二甲酸和對(duì)苯二甲酸的組合，其中間苯二甲酸與對(duì)苯二甲酸的重量比為91:9至2:98。
具體的酯單元包括對(duì)苯二甲酸乙二酯單元、對(duì)苯二甲酸正丙二酯單元、對(duì)苯二甲酸正丁二酯單元、衍生自間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸和間苯二酚的酯單元(itr酯單元)、和衍生自皮脂酸和雙酚a的酯單元。聚(酯-碳酸酯)中的酯單元與碳酸酯單元的摩爾比可以非常寬，例如1:99至99:1，具體地10:90至90:10，更具體地25:75至75:25、或2:98至15:85。
lds添加劑
如本文所用，激光直接成型添加劑是指包含適用于激光直接成型過(guò)程的添加劑的金屬。為此，如本文中更充分地討論，選擇lds添加劑以便在用激光激活后可以通過(guò)后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)金屬化或鍍敷過(guò)程形成傳導(dǎo)路徑。因此，當(dāng)使lds添加劑暴露于激光時(shí)，元素金屬被釋放或激活。激光因此將電路圖案繪制到聚合物部件上并留下包含嵌入的金屬顆粒的粗糙表面。在后續(xù)金屬化或鍍敷過(guò)程——如銅鍍過(guò)程或包括金鍍、鎳鍍、銀鍍、鋅鍍、錫鍍或類似鍍敷在內(nèi)的其它鍍敷過(guò)程——期間，這些顆粒充當(dāng)用于晶體生長(zhǎng)的核。
單層或多層聚合物膜、或聚合物片材的蓋層中的lds添加劑濃度在個(gè)體層的按重量計(jì)約2％至5％范圍內(nèi)。例如，lds添加劑可以從按重量計(jì)約2、3、4或5％起，或在由這些數(shù)值中的任意兩個(gè)所限定的范圍內(nèi)。
根據(jù)本公開(kāi)的方面，激光直接成型添加劑可以包括一種或多種金屬氧化物，包括例如鉻、銅或其組合的氧化物。也可以提供具有尖晶石型晶體結(jié)構(gòu)的這些激光直接成型添加劑。市售的激光直接成型添加劑的示例性和非限制性實(shí)例包括pk3095黑顏料，其可購(gòu)自ferrocorp.，usa。pk3095例如包括鉻氧化物(cr2o3、cr2o42-、cr2o72-)和銅氧化物(cuo)——利用xps確定。pk3095黑顏料也具有尖晶石型晶體結(jié)構(gòu)。另一個(gè)示例性的市售的激光直接成型添加劑是black1g顏料黑28，其可購(gòu)自shepherdcolor公司。black1g顏料黑28包括鉻酸銅并且具有約7.3的ph。black1g顏料也具有尖晶石型晶體結(jié)構(gòu)。
lds添加劑可包括激光敏感性材料(例如，在1064nm波長(zhǎng)下)，其包括sb、cu、pb、ni、fe、sn、cr、mn、ag、au和co的金屬氧化物或鹽。lds添加劑可包括銅鉻氧化物尖晶石、銅鹽、堿式磷酸銅、磷酸銅、硫酸銅、硫氰酸亞銅、尖晶石系金屬氧化物、銅鉻氧化物、有機(jī)金屬?gòu)?fù)合物、鈀/含鈀重金屬?gòu)?fù)合物、金屬氧化物、金屬氧化物涂覆的填充物、云母上涂覆的摻銻氧化錫、含銅金屬氧化物、含鋅金屬氧化物、含錫金屬氧化物、含鎂金屬氧化物、含鋁金屬氧化物、含金金屬氧化物、含銀金屬氧化物或其組合。
在某些方面，lds添加劑包括含銅的金屬氧化物，例如，銅鉻氧化物尖晶石、堿式磷酸銅和/或磷酸銅。
制備lds材料的方法
mid將電功能和機(jī)械功能整合于一個(gè)構(gòu)造單元中。與常規(guī)印制電路板(pcb)技術(shù)相比，mid的注射模塑基底可以是三維的。mid可以將電元件和機(jī)械元件整合到幾乎任何形狀的互連裝置中，允許創(chuàng)建全新的功能。本公開(kāi)的方法總體上包括(1)制備含lds的聚合物膜或聚合物片材；(2)將傳導(dǎo)路徑在lds包含層上激光直接成型；和(3)將金屬層鍍敷至傳導(dǎo)路徑上。
在注射模塑中，將lds添加劑與熱塑性顆?；蛩槠趶?fù)合操作中混合?？梢詫ds添加劑添加至各種熱塑料。利用單步注射模塑生成部件，該部件然后進(jìn)行激光成型。另外，可通過(guò)先前描述的制造方法形成聚合物膜和片材。如果制備多于一個(gè)層(例如多個(gè)單層聚合物膜、或多層聚合物片材)，則共擠出是優(yōu)選途徑。
本文描述的聚合物膜和聚合物片材可以被粘附至基底——在其制備后、在將傳導(dǎo)路徑在lds包含層上激光直接成型后、或在金屬層鍍敷后。根據(jù)材料在領(lǐng)域中的用途選擇基底，例如，在電子應(yīng)用中可使用聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯材料?？紤]使用條件的苛刻性，如溫度、化學(xué)環(huán)境、氣候條件、人相互作用水平、機(jī)械磨損和處理能力來(lái)選擇基底。
一般，在激光成型步驟期間利用激光來(lái)形成激活/傳導(dǎo)路徑。在一方面，激光直接成型包括激光蝕刻，并且在另一方面中，進(jìn)行激光蝕刻以提供激活表面。在另一方面中，在激光成型步驟期間至少一個(gè)激光束將至少一個(gè)圖案繪制于lds包含層的表面上。在又一方面中，lds添加劑可釋放至少一種金屬核。在再另一方面，已被釋放的至少一種金屬核可充當(dāng)還原性銅鍍過(guò)程的催化劑。
在另一方面，激光蝕刻以約1w至約10w功率、在約30khz至約110khz的頻率和約1m/s至約5m/s的速度下進(jìn)行。在又一方面中，激光蝕刻以約1w至約10w功率、在約40khz至約100khz的頻率和約2m/s至約4m/s的速度下進(jìn)行。在再另一方面中，激光蝕刻以約3.5w功率、在約40khz的頻率和約2m/s的速度下進(jìn)行(如本文所用，“w”意為瓦特；“khz”或“khz”意為千赫；“m/s”意為米/秒)。
在另一方面，粗糙表面可在lds工藝中形成。在又一方面中，粗糙表面可使銅板與lds包含層材料纏結(jié)，這可在銅板與該層之間提供粘合力。
金屬化步驟可在不同方面利用常規(guī)技術(shù)進(jìn)行。例如，在一方面，在lds工藝中，在金屬化步驟期間利用無(wú)電鍍敷浴。因此，在不同方面，將金屬層鍍敷至傳導(dǎo)路徑上為金屬化。在又一方面中，金屬化可以包括以下步驟：a)清潔蝕刻表面；b)軌道的添加劑積聚；和c)鍍敷。
lds添加劑可以保留在未被激光照射到的區(qū)域的層表面上。在一個(gè)實(shí)施方式中，金屬層的剝離強(qiáng)度為0.7n/mm(如本文所用，“n/mm”意為牛頓/毫米)或更高(根據(jù)astmd1876-08)(除非本文另有指定，本文中的所有測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)都是本申請(qǐng)的有效申請(qǐng)日時(shí)有效的最新標(biāo)準(zhǔn))。在再另一實(shí)施方式中，金屬層的剝離強(qiáng)度為0.8n/mm或更高。在一個(gè)實(shí)施方式中，金屬層的厚度是0.8微米或更高。在另一個(gè)實(shí)施方式中，金屬層的厚度是1.0微米或更高。在其它實(shí)施方式中，金屬的厚度為約30微米至約35微米。
可由本公開(kāi)的聚合物結(jié)構(gòu)制造的制品包括與計(jì)算機(jī)、手機(jī)、通信設(shè)備、醫(yī)療裝置、rfid裝置或汽車部件有關(guān)的部件、電子產(chǎn)品等。例如，本公開(kāi)的應(yīng)用包括三維印制電路板；自動(dòng)方向盤的機(jī)電構(gòu)件、和移動(dòng)電話的天線。
可利用三種方法形成本公開(kāi)的lds材料。在第一方法中，可以通過(guò)任何先前提到的方法制備平面形狀的單層膜或多層聚合物片材，然后進(jìn)行激光直接成型和金屬鍍敷。
第二方法是熱成型方法，其中將聚合物膜或聚合物片材塑形成3-d結(jié)構(gòu)，然后進(jìn)行激光直接成型和金屬鍍敷。此方法特別有效用于共擠出的膜和片材。
在第三方法中，利用模內(nèi)裝飾(imd)方法制備mid。imd方法一般始于平面的或預(yù)成型的特種膜，該膜在制造部件之前被安插到模具中。在模塑期間，膜成為最終部件的一體部分。在模內(nèi)裝飾方法中，使印制的基底形成三維形狀，并將其置于模具中。然后將熔融的樹(shù)脂在形成的基底后注入到模具腔空間中，形成單一模塑部件。一般的方法涉及包含lds添加劑的聚合物膜或聚合物片材。在一般不包含lds添加劑的基體層的表面上進(jìn)行絲網(wǎng)印制(screenprinting)。然后將聚合物膜或聚合物片材進(jìn)行熱成型和修整，以使其成為符合所要注射模塑的制品的形狀。然后將形成和修整的膜或片材安裝至模具中。將融化的樹(shù)脂，如聚碳酸酯，在聚合物膜或聚合物片材后注入到模具腔中，以生成適于激光直接成型然后無(wú)電鍍敷的一件式的結(jié)合的三維產(chǎn)品。
方面
本公開(kāi)至少包括以下方面：
方面1.聚合物片材，其包括：包含第一激光直接成型(lds)添加劑的第一蓋層和基體層；其中所述第一蓋層接觸所述基體層。
方面2.方面1所述的聚合物片材，其中所述基體層不含lds添加劑。
方面3.方面1或2所述的聚合物片材，其中所述片材是共擠出的熱塑性材料。
方面4.方面1-3中任一項(xiàng)所述的聚合物片材，其中所述第一蓋層和所述基體層中的每一個(gè)包括熱塑性樹(shù)脂，該熱塑性樹(shù)脂選自：聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚酰亞胺、聚(亞芳基醚)、聚酰胺、聚酯、聚鄰苯二甲酰胺、聚苯醚、聚醚酰亞胺、聚酮、聚醚酮、聚苯并咪唑、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、醋酸纖維素、聚丙烯腈、聚砜、聚苯硫醚、氟聚合物、聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹(shù)脂摻混物、丙烯腈-乙烯/丙烯-苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯、丙烯腈-丙烯酸正丁酯-苯乙烯、橡膠改性聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、硅酮、聚酰胺彈性體、聚酯系彈性體和其組合。
方面5.方面1-4中任一項(xiàng)所述的聚合物片材，其中第一lds添加劑選自銅鉻氧化物尖晶石、堿式磷酸銅、磷酸銅、銅鉻氧化物尖晶石、硫酸銅、硫氰酸亞銅、有機(jī)金屬?gòu)?fù)合物、鈀/含鈀重金屬?gòu)?fù)合物、金屬氧化物、金屬氧化物涂覆的填充物、云母上涂覆的摻銻氧化錫、含銅金屬氧化物、含鋅金屬氧化物、含錫金屬氧化物、含鎂金屬氧化物、含鋁金屬氧化物、含金金屬氧化物、含銀金屬氧化物和其組合。
方面6.方面1-5中任一項(xiàng)所述的聚合物片材，其中所述第一lds添加劑包括銅鉻氧化物尖晶石、堿式磷酸銅、磷酸銅或其混合物。
方面7.方面1-6中任一項(xiàng)所述的聚合物片材，其中所述第一蓋層是所述聚合物片材的總厚度的約5％至約30％。
方面8.方面1-7中任一項(xiàng)所述的聚合物片材，其中所述第一蓋層的厚度在從約10μm至約12,500μm的范圍內(nèi)。
方面9.方面1-8中任一項(xiàng)所述的聚合物片材，其中所述第一層包括基于所述第一層的重量按重量計(jì)約0.1至約10％的成分，所述成分選自染料、顏料、著色劑和其組合。
方面10.方面1-9中任一項(xiàng)所述的聚合物片材，其中所述基體層具有至少兩側(cè)，并且進(jìn)一步包括第二蓋層，該第二蓋層與所述基體層在第一蓋層側(cè)的相反側(cè)上接觸，其中所述第二層包括第二lds添加劑。
方面11.制造的制品，其包括由方面1-10中任一項(xiàng)所述的聚合物片材形成的模塑制品，其中模塑制品上形成傳導(dǎo)路徑，并且金屬層被鍍敷于傳導(dǎo)路徑上。
方面12.方面11所述的制品，其中所述模塑制品為圓柱形、球形、環(huán)形、管形、卵形、規(guī)則3-d形或不規(guī)則3-d形。
方面13.方面11所述的制品，其中所述制品選自計(jì)算機(jī)、手機(jī)、通信設(shè)備、醫(yī)療裝置、rfid裝置或汽車部件。
方面14.形成制品的方法，包括：由方面1-10中任一項(xiàng)所述的聚合物片材模塑制品；在所述模塑的制品上形成傳導(dǎo)路徑；和將金屬層鍍敷至所述傳導(dǎo)路徑上。
方面15.形成制品的方法，包括：將方面1-10中任一項(xiàng)所述的聚合物片材塑形成三維結(jié)構(gòu)；在所述三維結(jié)構(gòu)上形成傳導(dǎo)路徑；和將金屬層鍍敷至所述傳導(dǎo)路徑上。
方面16.形成制品的方法，包括以下步驟：將方面1-10中任一項(xiàng)所述的聚合物片材安插到用于制備注射模塑部件的模具中；將聚合物片材整合到所述注射模塑部件中；在所述注射模塑部件上形成傳導(dǎo)路徑；和將金屬層鍍敷至所述傳導(dǎo)路徑上。
方面17.單層聚合物膜，其包含lds添加劑，其中所述單層聚合物膜的厚度在從約10μm至約12,500μm的范圍內(nèi)。
方面18.方面17所述的單層聚合物膜，其中所述聚合物膜是擠出的熱塑性材料。
方面19.方面17或18所述的單層聚合物膜，其中該膜包括熱塑性樹(shù)脂，該熱塑性樹(shù)脂選自：聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚酰亞胺、聚(亞芳基醚)、聚酰胺、聚酯、聚鄰苯二甲酰胺、聚苯醚、聚醚酰亞胺、聚酮、聚醚酮、聚苯并咪唑、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、醋酸纖維素、聚丙烯腈、聚砜、聚苯硫醚、氟聚合物、聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹(shù)脂摻混物、丙烯腈-乙烯/丙烯-苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯、丙烯腈-丙烯酸正丁酯-苯乙烯、橡膠改性聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、硅酮、聚酰胺彈性體、聚酯系彈性體和其組合。
方面20.方面17-19中的任一項(xiàng)所述的單層聚合物膜，其中l(wèi)ds添加劑選自銅鉻氧化物尖晶石、堿式磷酸銅、磷酸銅、銅鉻氧化物尖晶石、硫酸銅、硫氰酸亞銅、有機(jī)金屬?gòu)?fù)合物、鈀/含鈀重金屬?gòu)?fù)合物、金屬氧化物、金屬氧化物涂覆的填充物、云母上涂覆的摻銻氧化錫、含銅金屬氧化物、含鋅金屬氧化物、含錫金屬氧化物、含鎂金屬氧化物、含鋁金屬氧化物、含金金屬氧化物、含銀金屬氧化物、和其組合。
方面21.方面17-20中的任一項(xiàng)所述的單層聚合物膜，其中所述lds添加劑包括銅鉻氧化物尖晶石、堿式磷酸銅、磷酸銅或其混合物。
方面22.制造的制品，其包括由方面17-21中的任一項(xiàng)所述的單層聚合物膜形成的模塑制品，其中所述模塑制品上形成傳導(dǎo)路徑，并且金屬層被鍍敷于所述傳導(dǎo)路徑上。
方面23.形成制品的方法，包括：由方面17-21中的任一項(xiàng)所述的單層聚合物膜模塑制品；在所述模塑的制品上形成傳導(dǎo)路徑；和將金屬層鍍敷至所述傳導(dǎo)路徑上。
方面24.形成制品的方法，包括：將方面17-21中的任一項(xiàng)所述的單層聚合物膜塑形成三維結(jié)構(gòu)；在所述三維結(jié)構(gòu)上形成傳導(dǎo)路徑；和將金屬層鍍敷至所述傳導(dǎo)路徑上。
方面25.形成制品的方法，包括以下步驟：將方面17-21中的任一項(xiàng)所述的單層聚合物膜安插到用于制備注射模塑部件的模具中；將所述聚合物膜整合到注射模塑部件中；在所述注射模塑部件上形成傳導(dǎo)路徑；和將金屬層鍍敷至所述傳導(dǎo)路徑上。
實(shí)驗(yàn)
將包含lds的聚碳酸酯標(biāo)記為dx-11355。將用作基體層的聚碳酸酯標(biāo)記為ml9737-1111。在膜擠出之前將兩種聚碳酸酯在120℃干燥4小時(shí)。利用randcastletm多層膜擠出機(jī)制備表1中所列的擠出片材。
表1擠出片材
所有樣品均證實(shí)鍍敷性能良好。三種片材的鍍敷指數(shù)(platingindex，pi)值大于0.7，表明鍍敷性能良好。通過(guò)以astmb568標(biāo)準(zhǔn)利用xrf法測(cè)試鍍銅厚度來(lái)確定鍍敷指數(shù)。
根據(jù)b568標(biāo)準(zhǔn)，在第一步中，以不同數(shù)值的三項(xiàng)激光相關(guān)變量：功率、頻率和速度，制備模塑飾板(plaque)。在下一步中，將激光成型飾板和參考棒(pocantmdp7102)浸沒(méi)于銅鍍?cè)≈校敝羺⒖及舴e累約5μm的銅厚度時(shí)。將飾板和參考棒從銅浴移出，沖洗并干燥。通過(guò)xrf法測(cè)量參考棒兩側(cè)的銅層厚度兩次，并將四個(gè)讀值取平均(“xref”讀數(shù))。而且，對(duì)于每個(gè)變量(功率、頻率和速度)，測(cè)量各膜兩個(gè)點(diǎn)處的銅厚度，并對(duì)于該變量取平均。
鍍敷指數(shù)(pi)值定義為對(duì)于一個(gè)變量的平均銅厚度與對(duì)于參考棒的平均銅厚度xref的比。
1號(hào)片材：鍍敷指數(shù)
2號(hào)片材：鍍敷指數(shù)
3號(hào)片材：鍍敷指數(shù)