一种选择性沉积金属的聚酰胺组合物及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种选择性沉积金属的聚酰胺组合物，尤其涉及具有激光直接成型（Laser?Direct?Structuring，LDS）功能的导热树脂组合物，其制备方法以及该树脂组合物的应用。所述的聚酰胺组合物按重量百分比组分组成如下：聚酰胺组合物：20-80wt%；无卤阻燃剂：5-15wt%；金属氧化物固溶体：1-10wt%；其他添加剂：60wt%以下；上述各组分重量总含量之和为100wt%。本发明专利技术所述的聚酰胺组合物在激光作用下可以有选择性地在激光扫描过的区域内沉积铜、镍、金等金属的、具有无卤阻燃特性，耐高温，主要应用在制造手机、电脑、汽车、家电、电子电气等领域。

【技术实现步骤摘要】
一种选择性沉积金属的聚酰胺组合物及其制备方法与应用
本专利技术涉及一种聚酰胺树脂组合物，特别是一种在激光作用下可以有选择性地在激光扫描过的区域内沉积金属的聚酰胺树脂组合物；本专利技术还涉及一种聚酰胺树脂组合物的制备方法。
技术介绍
聚酰胺(又称尼龙)具有机械性能优异、成型快速、流动性好、耐化学腐蚀性好等优点，经常被用在手机、汽车、电子电气零部件、笔记本电脑、家电等领域。在上述领域中，某些具体应用还要求聚酰胺组合物具有阻燃性。然而，使用卤素阻燃剂有一系列缺点，通常会造成表观质量变差，特别是在耐高温聚酰胺的加工温度下(比如320°C)，卤素阻燃剂容易分解或降解，并且使用卤素阻燃剂的产品在受热的情况下也易造成环境污染，毒理学显示也是危害健康的，由于人们的环保意识不断提高以及对使用安全性的考虑，无卤阻燃才是阻燃技术发展的必然趋势。此外，由于电子电气相关领域的一些制件向着小型化、功能化、集成化方面发展，需要将导电电路集成在电子器件上，满足电子器件的各种需求，特别是满足电路图的三维设计要求。在超细电路图的制作过程中，激光加工是一种重要的技术手段。美国专利US 5773556所公开的相关阻燃剂及其组合物包括了膦酸盐和/或次膦酸盐和/或二次膦酸盐及其组合物，在耐热半芳香族聚酰胺组合物的加工温度下相对比较稳定，但没有公开其在激光的作用下具有沉积金属的特性。中国专利CN200480009662.X、中国专利 CN1860168A、中国专利 CN1771292A、中国专利CN20048028446都公开了次膦酸盐以及和/或二次膦酸盐和/或它们的聚合物，但都没有公开其在激光的作用下具有沉积金属的特性。中国专利CN102066122A公布了一种可在激光的作用下具有沉积金属特性的阻燃材料，能够在0.4-1.2mm内满足UL94 V-O燃烧等级，且力学性能优异。但需要强调的一点是，此专利中的树脂基体是聚碳酸酯或聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂的组合物，典型加工温度较低，约为260°C。而在表面封装技术中(SMT)，一般的峰值温度都在270°C以上，对于一些要求苛刻的产品，峰值温度会上升到290°C，此时聚碳酸酯及其组合物则不能够满足要求。在激光加工过程中，树脂基体中的激光敏感添加剂起着关键的作用。据已公布的专利可知，这些激光敏感添加剂可分为有机和无机两大类。其中有机激光敏感添加剂的耐热温度大概在200°C左右，如果加工温度高于250°C，则会出现严重的热失重现象；而无机激光敏感添加剂多是在高温煅烧下制得的，能够耐超过600°C的高温，所涉及到的专利有中国专利ZL03814691.6、中国专利CN200910106506.X、美国专利US006207344B1、美国专利 US20040241422A1、美国专利 US20090292051A1、PCT 专利 W02009141799A1、美国专利US20090292048A1。这些激光敏感添加剂在激光束的作用下，释放出金属粒子，并在后续的无电化学镀中起着活化中心的作用，加速镀液中的氧化还原反应而沉积金属。通常所使用的激光敏感添加剂是一种含有金属铜的尖晶石，也含有重金属铬，其在激光的作用下，重金属铬具有转变成六价铬(有毒)的潜在环境风险。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺点和不足，规避潜在的环境风险，本专利技术有必要提供一种不含有重金属铬的、同时又具有可选择性沉积金属的无卤阻燃聚酰胺树脂组合物。一种选择性沉积金属的聚酰胺组合物，所述组分按重量百分比包括:聚酰胺组合物:20_80wt% ；无卤阻燃剂:5_15wt% ;金属氧化物固溶体:l_10wt% ;以及其他添加剂:60wt%以下；上述各组分重量总含量的加和为100wt%。所得到的组合物能够在0.5mm以上厚度满足UL94 V-O燃烧等级。所述的聚酰胺组合物包括脂肪族聚酰胺、半芳香族聚酰胺、半芳香族聚酰胺与脂肪族聚酰胺的共混组合物。 所述半芳香族聚酰胺由二元羧酸单元和二胺单元组成，其中二元羧酸单元包括45-100摩尔百分比的芳香族二羧酸单元和0-55摩尔百分比的具有4-12个碳原子的脂肪族二羧酸单元，二胺单元为4-14个碳原子直链脂肪族二元胺、支链脂肪族二元胺或脂环族二元胺。芳香族二羧酸单元包括对苯二甲酸、间苯二甲酸、2-甲基对苯二甲酸、2，5-二氯对苯二甲酸、2，6-二氯对苯二甲酸、1，4-萘二甲酸、4，4’ -联苯二甲酸或2，2’ -联苯二甲酸。脂肪族二羧酸单元包括1，4- 丁二酸、1，6-己二酸、1，8-辛二酸、1，9_壬二酸、1，10-癸二酸、1，11-1^一烷二酸、1，12-十二烷二酸。直链脂肪族二元胺包括1，4_ 丁二胺、1,6-己二胺、1，8_辛二胺、1,9-壬二胺、1，10-癸二胺、1，11-1^一碳二胺、1，12-十二碳二胺。支链脂肪族二元胺包括2-甲基-1，5-戊二胺、3-甲基-1，5-戊二胺、2，4_ 二甲基-1，6-己二胺、2，2，4-三甲基-1，6-己二胺、2，4，4-三甲基-1，6-己二胺、2-甲基-1，8-辛二胺或5-甲基-1，9-壬二胺。脂环族二元胺包括环己烷二胺、甲基环己烷二胺或4，4’ - 二氨基二环己基甲烷。所选用脂肪族聚酰胺碳链由4-36个碳原子组成，典型的脂肪族聚酰胺包括PA6、PA66、PA610、PA612, PA1010、PAlU PA12、PA1012中的一种或者多种的组合物，但不局限于这些组合。本专利技术所选用的无卤阻燃剂的通式为:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种选择性沉积金属的聚酰胺组合物，包括以下组分：聚酰胺组合物：20?80wt%；无卤阻燃剂：5?15wt%；金属氧化物固溶体：1?10wt%；其他添加剂：60wt%以下；上述各组分重量总含量之和为100wt%，其中，金属氧化物固溶体中溶剂中的金属元素来自于元素周期表中的第3、4、5和/或6周期中的元素，溶质中的金属元素来自于元素周期表中的第3、4、5和/或6周期中的元素。

【技术特征摘要】
1.一种选择性沉积金属的聚酰胺组合物，包括以下组分: 聚酰胺组合物:20-80wt% ； 无卤阻燃剂:5-15wt%; 金属氧化物固溶体:l_10wt% ； 其他添加剂:60wt%以下； 上述各组分重量总含量之和为100wt%, 其中，金属氧化物固溶体中溶剂中的金属元素来自于元素周期表中的第3、4、5和/或6周期中的元素，溶质中的金属元素来自于元素周期表中的第3、4、5和/或6周期中的元素。2.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于:所述的金属氧化物固溶体中溶质和溶剂的重量含量比为1:9-1:1。3.根据权利要求1或2所述的树脂组合物，其特征在于:所述的金属氧化物固溶体溶剂中的金属元素选自Ti，Sn，Pb，Nb，W，Mn，Ge和/或Ta。4.根据权利要求1或2所述的树脂组合物，其特征在于:所述的金属氧化物固溶体的溶质中的金属元素选自 Mg，Al，Ca，Mn，Fe，Ti，Ni，Cu，Zn，Ge，Nb，Pd，Ag，Sn 和 / 或 Sb。5.根据权利要求1或2所述的树脂组合物，其特征在于:所述的金...

【专利技术属性】
技术研发人员：严峡，姜苏俊，龙杰明，易庆锋，蒋智强，麦杰鸿，曾祥斌，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，上海金发科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：