高模量激光直接成型复合材料
阅读：581发布：2020-05-11
专利汇可以提供高模量激光直接成型复合材料专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本公开涉及 聚合物 组合物。所公开的组合物包含热塑性聚合物、 激光直接成型 添加剂和增强填料。还公开了用于制造所公开的聚合物组合物的方法以及包含所公开的聚合物组合物的制品。，下面是高模量激光直接成型复合材料专利的具体信息内容。
1.一种聚合物组合物，包含：
a.热塑性聚合物；
b.激光直接成型添加剂；以及
c.增强填料；
其中，所述聚合物组合物在使用激光活化之后能够电镀；并且
其中，所述聚合物组合物的弯曲模量大于约3GPa并且拉伸模量大于约3GPa。
2.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中，所述增强填料包含玻璃增强组分、碳纤维、矿物填料、或者滑石、或者它们的组合。
3.一种聚合物组合物，包含：
a.热塑性聚合物；
b.激光直接成型添加剂；以及
c.玻璃增强组分；
其中，所述聚合物组合物在使用激光活化之后能够电镀。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的聚合物组合物，其中，所述热塑性聚合物包含聚碳酸酯、聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物、聚酰胺、乙烯乙酸乙烯酯、乙烯乙烯醇、聚氧化甲烯、聚丙烯酸酯、聚丙烯腈、聚酰胺-酰亚胺、聚醚酮、聚已内酯、聚羟基烷酸酯、聚酯、聚酰亚胺、聚酮、聚乳酸、聚氨酯、或聚乙酸乙烯酯或者它们的组合。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的聚合物组合物，其中，所述热塑性聚合物以基于所述组合物的总重量从按重量计约10％至按重量计约90％的范围的量存在。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的聚合物组合物，其中，所述热塑性聚合物以基于所述组合物的总重量从按重量计约10％至按重量计约90％的范围的量存在，所述玻璃增强组分以基于所述组合物的总重量从按重量计大于0％至按重量计约60％的范围的量存在，并且所述激光直接成型添加剂以基于所述组合物的总重量从按重量计约1％至按重量计约10％的范围的量存在。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的聚合物组合物，其中，所述热塑性聚合物包含聚碳酸酯。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的聚合物组合物，其中，所述热塑性聚合物包含聚酰胺。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的聚合物组合物，其中，所述激光直接成型添加剂包含金属氧化物、铜盐、金属氧化物尖晶石、或者金属氧化物尖晶石的混合物、或者它们的组合。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的聚合物组合物，其中，所述激光直接成型添加剂以基于所述组合物的总重量从按重量计约1％至按重量计约10％的量存在。
11.根据权利要求2至10中任一项所述的聚合物组合物，其中，所述玻璃增强组分以基于所述组合物的总重量从按重量计大于0％至按重量计约60％的量存在。
12.根据权利要求2至11中任一项所述的聚合物组合物，其中，所述玻璃增强组分包含玻璃纤维、平板玻璃、长性玻璃、短性玻璃、大直径玻璃、小直径玻璃、或者纳米玻璃、或者它们的组合。
13.根据权利要求3至12中任一项所述的聚合物组合物，其中，所述聚合物组合物的弯曲模量大于约3GPa。
14.根据权利要求3至13中任一项所述的聚合物组合物，其中，所述聚合物组合物的拉伸模量大于约3GPa。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的聚合物组合物，其中，所述聚合物组合物具有随所述玻璃组分的浓度增加而增加的拉伸模量、弯曲模量和电镀指数中的一种或多种。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的聚合物组合物，进一步包括至少一种添加剂，所述添加剂包括增塑剂、稳定剂、抗静电剂、阻燃剂、抗冲改性剂、着色剂、抗氧化剂、或者脱模剂、或者它们的组合。
17.一种用于制造聚合物组合物的方法，包括形成包含以下各项的共混组合物：
a.热塑性聚合物；
b.激光直接成型添加剂；以及
c.增强填料；
其中，所述聚合物组合物在使用激光活化之后能够电镀；并且
其中，所述共混组合物具有大于约3GPa的弯曲模量和大于约3GPa的拉伸模量。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述共混组合物进一步包括增塑剂、稳定剂、抗静电剂、阻燃剂、抗冲改性剂、着色剂、抗氧化剂、或者脱模剂、或者它们的组合。
19.根据权利要求17至18中任一项所述的方法，其中，所述共混组合物通过双螺杆挤出形成。
20.一种包含权利要求1至16中任一项所述的聚合物组合物的制品。
21.根据权利要求20所述的制品，其中，所述制品包括计算机装置、家用电器、装饰装置、电磁干扰装置、印刷电路、Wi-Fi装置、蓝牙装置、GPS装置、蜂窝式天线装置、智能手机装置、汽车装置、军用装置、航天装置、医疗装置、助听器、传感器装置、安全装置、屏蔽装置、RF天线装置、或者RFID装置。
高模量激光直接成型复合材料
[0001] 相关申请的交叉引用
背景技术
[0003] 电气组件可以提供为具有期望的印刷导体的模制注射装置(molded injection device)(“MID”)。与由玻璃纤维增强塑料等制成的传统电路板相比，以这种方式制造的MID组件是具有集成的印刷导体布置和可能进一步的电子或机电组件的三维(“3D”)模制部件。即使这些组件仅具有印刷导体并且用于替代处于电气或电子装置内部的传统配线，使用这种类型的MID组件节省空间，允许相关装置变得更小。通过减少组装和连接步骤的数量也降低了制造成本。这些MID装置在手机、PDA和笔记本电脑应用中具有很大的实用性。
[0004] 压印金属(stamp metal)、柔性印刷电路板(“FPCB”)安装和双注射模制法是制造MID的三种现有技术。然而，压印和FPCB安装方法在图案几何形状上受到限制并且加工昂贵。另外，改变射频(“RF”)图案导致加工的高价的并且耗时的改变。已经使用双射成型(双组分注射模制)方法生产具有真实三维结构的3D-MID。例如，天线可由随后的化学腐蚀、化学表面活化和选择性金属涂覆来形成。这种方法涉及相对较高的初始成本，并且仅对于较大产品数量在经济上是可行的。双射成型也不被视为是环境友好的方法。所有这三种方法是基于工具的技术，它们均具有有限的灵活性、开发周期长、原型困难、设计改变昂贵并且产生小型化的能力有限。因此，使用激光直接成型(“LDS”)方法来形成MID正变得越来越受欢迎。在LDS方法中，计算机控制的激光束在MID上行进以在将要设置导电路径的位置处活化塑料表面。
[0005] 用于3D MID的激光支持的或直接成型方法(LDS)简化了制造方法。例如，LDS方法允许天线结构直接且成本有效地集成到手机外壳中。进一步地，LDS方法允许集成了用于汽车和医疗应用的机械和电气性能的复杂的机电系统(mechatronic system)。使用激光直接成型方法，也能够获得较小的导电路径宽度(诸如，150微米(μm)或更小)。此外，导电路径之间的间隔也可以较小。因此，由这种方法形成的MID在最终用途应用中可以节省空间和重量。激光直接成型的另一优点是它的灵活性。如果想要改变电路的设计，则重新编程控制激光的计算机是简易事件。
[0008] 根据本发明的目的，如本文中体现并且广泛描述的，本发明满足这些和其他需要。在一个实施方式中，聚合物组合物可包括热塑性聚合物、激光直接成型添加剂和玻璃增强组分。举例来说，聚合物组合物在使用激光活化之后能够电镀。
[0009] 在另一实施方式中，另一种聚合物组合物可包括热塑性聚合物、激光直接成型添加剂和增强填料。举例来说，聚合物组合物在使用激光活化之后能够电镀。如另一实例，弯曲模量大于约3吉帕斯卡(GPa)并且拉伸模量大于约3GPa。
[0010] 也公开了用于制造聚合物组合物的方法，该方法包括形成包含热塑性聚合物、激光直接成型添加剂和增强填料的共混组合物，其中，聚合物组合物在使用激光活化之后能够电镀，并且其中，弯曲模量大于约3GPa并且拉伸模量大于约3GPa。
[0011] 还公开了包含所公开的聚合物组合物的制品。
[0012] 尽管在特定的法定类别(诸如，系统法定类别)中可以描述和要求保护本发明的实施方式，但是这仅为了方便起见，并且本领域的技术人员应理解，在任何法定类别中可以描述和要求保护本发明的每个实施方式。除非另有明确说明，否则本文所阐述的任何方法或实施方式绝不是旨在解释为要求以特定顺序执行其步骤。因此，当方法权利要求并未在权利要求或说明书中明确指出这些步骤被限于特定顺序时，绝不旨在以任何方面推断顺序。这提供了解释的任何可能的非表达性基础，包括有关步骤或操作流程的排列的逻辑问题，从语法组织或标点中衍生的普通含义，或者在本说明书中描述的实施方式的数量或类型。
[0013] 在随后的描述中将部分阐述或可以通过实践了解其他优点。将通过在所附权利要求中特别指出的要素和组合来实现和获得这些优点。应当理解的是，以上一般描述和以下详细描述两者均仅是示例性和说明性的，并且不是对所要求保护内容的限制。
具体实施方式
[0014] 参考以下详细说明、实施例、附图和权利要求以及它们之前和随后的描述，可以更容易地理解本发明。然而，在公开和描述本发明的组合物、制品、设备、系统和/或方法之前，应当理解的是除非另外指出，否则本发明不局限于所公开的特定的组合物、制品、设备、系统和/或方法，当然它们本身是可以改变的。还应当理解的是，本文使用的术语仅是为了描述特定实施方式的目的，而并非旨在进行限制。
[0015] 还以其最好的目前已知的实施方式作为本发明的可行的教导提供了本发明的以下描述。为此，相关领域的普通技术人员应当认识并了解的是，可以对本文描述的本发明的多个实施方式做出改变和修改，同时仍获得本发明的有益结果。还应当清楚的是，可以通过选择本发明的一些特征而不利用其他特征来获得本发明的一些希望的益处。因此，相关领域的普通技术人员将认识到对本发明的许多修改和调整是可能的，甚至在某些情况下可以是令人希望的，并且因此其还是本发明的一部分。因此，作为本发明的原理的说明提供了以下描述，但并非限于此。
[0017] 此外，除非另外明确指出，否则应当理解的是，并非意图将在本文中阐明的任何方法解释为需要以特定顺序执行其步骤。因此，在方法权利要求并未实际列举其步骤所遵循的顺序或者它并未另外地在权利要求或说明中具体陈述将步骤限制于特定顺序时，它在任何方面决不希望推断出顺序。这表明了用于解释的任何可能的非表达基础，包括与步骤或操作流程的布置有关的逻辑事件；源自语法组织或标点的普通含义；和在说明书中描述的实施方式的数量或类型。
[0018] 本文中提到的所有出版物通过引用合并于此以便与出版物所引用的内容相关联公开和描述这些方法和/或材料。
[0019] 还应当理解的是，本文使用的术语仅是为了描述特定实施方式的目的，而并非旨在进行限制。如在说明书中和在权利要求中所使用的，术语“包括”可以包括实施方式“由……组成”和“基本上由……组成”。除非另有定义，否则本文中使用的所有技术与科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同含义。在本说明书中和在所附权利要求中，将会提及在此定义的多个术语。
[0020] 如在说明书和所附权利要求中使用的，除非上下文明确地另外指出，否则单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数指示物。因此，例如，提及“聚碳酸酯”包括两种或更多种这种聚碳酸酯的混合物。此外，例如，提及填料包括两种或更多种这种填料的混合物。
[0021] 在本文中，可以将范围表达为从“约”一个特定值和/或至“约”另一个特定值。当表达这样的范围时，另一个实施方式包括从一个特定值和/或至其他特定值。类似地，当值表达为近似值时(通过使用先行词“约”)，应当理解的是特定值形成另一个实施方式。将进一步理解的是，每个范围的端点明显地与其他端点相关且独立于其他端点。还应当理解的是，存在本文中公开的许多值，并且本文中还将每个值公开为除了该值本身外“约”该特定值。例如，如果公开了值“10”，那么也公开了“约10”。还应当理解的是，还公开了两个特定单元之间的每个单元。例如，如果公开了10和15，那么也公开了11、12、13、和14。
[0022] 如在本文中使用的，术语“可选的”或“可选地”是指随后描述的事件、条件、组分或情况可以出现或可以不出现，并且该描述包括所述事件或情况出现的情况和不出现的情况。
[0023] 如本文所使用的，术语或短语“有效”、“有效量”或“对于……有效的条件”是指能够实施表达有效量的功能或性质的这样的量或条件。如以下将指出的，根据可辨别的变量，如所使用的材料和所观察的加工条件，不同实施方式间所需的确切量或特定条件也将不同。因此，不能总是明确精确的“有效量”或“对于……有效的条件”。然而，应当理解的是，本领域普通技术人员仅使用常规的实验可以容易地确定合适的有效量。
[0024] 公开了用于制备本发明所公开的组合物的组分材料以及在本文所公开的方法内使用的组合物本身。本文公开了这些材料和其他材料，并且应当理解的是，当公开这些材料的组合、子集、相互作用、组等时，在不能明确地公开这些化合物的每种不同的单独和集体的组合以及改变的具体参考时，本文明确地考虑并描述了每一种。例如，如果公开和讨论了特定的化合物并且讨论了能够对包括该化合物的许多分子进行的许多修饰，除非明确地指出相反，否则明确考虑的是化合物的每种和所有的组合与改变以及可能的变更。因此，如果公开了一类分子A、B和C以及一类分子D、E和F并且公开了组合分子的实例A-D，那么即使没有单独地述及每一种，每一种也是单独地和结合地考虑的含义组合，认为公开了A-E、A-F、B-D、B-E、B-F、C-D、C-E和C-F。同样地，还公开了这些的任何子集或组合。因此，例如，可以认为公开了子集A-E、B-F和C-E。这个概念适用于本申请的所有实施方式，包括但不限于制作和使用本发明的组合物的方法中的步骤。因此，如果存在许多另外的可以进行的步骤，应当理解的是，这些另外的步骤中的每一个都可以利用本发明的方法的任何具体实施方式或实施方式的组合来进行。
[0025] 在说明书和随附权利要求书中提及组合物或制品中特定要素或组分的重量份(pbw)指示以重量份表示的组合物或制品中要素或组分与任何其它要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，并且不管化合物中是否包含其它组分，以该比值存在。
[0026] 除非明确地指出相反，否则组分的重量百分数(wt％)是基于其中包括该组分的配制品或组合物的总重量。例如，如果说组合物或制品中特定的元素或组分具有8wt％，则应当理解的是该百分比相对于100％的总组成百分比。
[0027] 使用标准命名法来描述本文公开的化合物。例如，应当将没有被任何指定基团取代的任何位置理解为其化合价被所指定的键或氢原子填充。不在两个字母或符号之间的横线(“-”)用来表示取代基的连接点。例如，-CHO通过羰基基团的碳连接。除非另外定义，否则在本文中使用的技术和科学术语具有与本发明所属领域中的技术人员通常理解的相同含义。
[0028] 如本文中所使用的，术语“烷基基团”是1至24个碳原子的支化或非支化的饱和烃基，如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸基、十四烷基、十六烷基、二十烷基、二十四烷基等。“低级烷基”基团是含有1至6个碳原子的烷基基团。
[0030] 如本文所使用的，术语“烯基基团”是具有2至24个碳原子并且结构式含有至少一个碳-碳双键的烃基。不对称结构如(AB)C＝C(CD)旨在包括E和Z两种异构体。这能够在本文的结构式中推定，其中存在不对称的烯烃，或它能够明确地通过键符号C表示。
[0031] 如本文所使用的，术语“炔基基团”是具有2至24个碳原子且结构式含有至少一个碳-碳三键的烃基。
[0032] 如本文中所使用的，术语“芳基基团”是任何碳类芳香族基团，包括但不限于苯、萘等。术语“芳香族”还包括“杂芳基基团”，将其定义为在芳香族基团的环内结合有至少1个杂原子的芳香族基团。杂原子的实例包括但不限于氮、氧、硫和磷。芳基基团可以是取代的或未取代的。芳基基团可以被一个或多个基团取代，包括但不限于烷基、炔基、烯基、芳基、卤化物、硝基、氨基、酯、酮、醛、羟基、羧酸或烷氧基。
[0033] 如本文所使用的，术语“环烷基基团”是由至少3个碳原子组成的非芳香族碳类环。环烷基基团的实例包括但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环己基等。术语“杂环烷基基团”是其中至少一个环碳原子被杂原子取代的如上定义的环烷基基团，该杂原子例如但不限于氮、氧、硫或磷。
[0034] 如本文所使用的，术语“芳烷基”是具有连接至芳香族基团的如上所定义的烷基、炔基或烯基基团的芳基基团。芳烷基基团的实例是苄基基团。
[0035] 如本文所使用的，术语“酯”由式-C(O)OA表示，其中A可以是如上所述的烷基、卤代烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、环烷基、环烯基、杂环烷基或杂环烯基基团。
[0036] 如本文中所使用的，术语“碳酸酯基团”由式-OC(O)OR表示，其中，R可以是如上所述的氢、烷基、烯基、炔基、芳基、芳烷基、环烷基、卤代烷基或杂环烷基基团。
[0037] 如本文所使用的，术语“羧酸”由式-C(O)OH表示。
[0038] 如本文所使用的，术语“醛”是由式-C(O)H表示。
[0039] 如本文所使用的，术语“酮基团”由式-C(O)R表示，其中R是如上所述的烷基、烯基、炔基、芳基、芳烷基、环烷基、卤代烷基或杂环烷基基团。
[0040] 如本文所使用的，术语“羰基基团”由式C＝O表示。
[0041] 如本文所使用的，术语“醚”由式AOA1表示，其中，A和A1可以独立地是如上所述的烷基、卤代烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、环烷基、环烯基、杂环烷基或杂环烯基基团。
[0042] 如本文所使用的，术语“数均分子量”或“Mn”可以互换使用，并是指样品中所有聚合物链的统计平均分子量，且由以下公式定义：
[0043]
[0044] 其中，Mi是链的分子量并且Ni是具有该分子量的链的数目。针对聚合物，如聚碳酸酯聚合物或聚碳酸酯-PMMA共聚物，能够通过本领域普通技术人员公知的方法测定Mn。应当理解的是，如本文所使用的，通过凝胶渗透色谱法测定Mn并且用聚碳酸酯标准校准。例如，可以使用交联的苯乙烯-二乙烯基苯柱，以1毫克/毫升(mg/ml)的样品浓度与适当的流动相溶剂进行凝胶渗透色谱法。
[0045] 如本文所使用的，术语“重均分子量”或“Mw”能够互换使用，并由以下公式定义：
[0046]
[0047] 其中，Mi是链的分子量并且Ni是具有该分子量的链的数目。与Mn相比，在确定对分子量平均值的贡献时，Mw考虑了给定链的分子量。因此，给定链的分子量越大，链对Mw的贡献越大。应当理解的是，如本文所使用的，通过凝胶渗透色谱法测定Mw。在一些情况下，通过凝胶渗透色谱法测定Mw并且用聚碳酸酯标准校准。以约1毫克/毫升的样品浓度与适当的流动相溶剂，使用交联的苯乙烯-二乙烯基苯柱可以进行凝胶渗透色谱法。
[0048] 如本文所使用的，术语“多分散指数”或“PDI”可以互换使用，并且由下式进行定义：
[0049]
[0050] PDI的值等于或大于1，但是当聚合物链接近均匀链长度时，PDI接近一致。
[0051] 如本文所使用的，术语“聚碳酸酯”或“多种聚碳酸酯”包括共聚碳酸酯、均聚碳酸酯和(共)聚酯碳酸酯。
[0052] 贯穿说明书，用于提及聚合物的成分的术语“残基”和“结构单元”是同义的。
[0053] 本文所公开的每种组分材料是商业可获得的和/或其制备方法是本领域普通技术人员已知的。
[0054] 应当理解的是，本文所公开的组合物具有某些功能。本文公开了用于执行所公开功能的某些结构要求，并且应当理解的是，存在可以执行与所公开的结构有关的相同功能的多种结构，并且这些结构通常将达到相同的结果。
[0055] 如以上所概括的，本公开内容提供了与激光直接成型(LDS)技术相结合是特别有用的高模量聚合物组合物。例如，如以下更加详细描述的，本公开内容的实施方式提供了具有增强的电镀性能的高模量聚合物组合物，其能够用于激光直接成型(LDS)方法中。为此，所公开的聚合物组合物通常包括包含热塑性聚合物、激光直接成型添加剂和增强填料的共混物。
[0056] 本文公开的所公开的聚合物组合物提供了坚固的电镀性能，同时保持优越的拉伸和弯曲模量特性。电镀性能的坚固性(robustness)可以经由从最高性能(topperformance)(例如“最佳”)至最低性能(bottom performance)的范围的性能等级或电镀等级来测量。等级可以分为各种水平。在一个实施方式中，电镀等级可以具有最高性能“10”的水平与最低性能“0”的水平。
[0057] 所公开的聚合物组合物可以呈现出例如改善的机械、热和/或形态特性。甚至进一步地，例如，聚合物组合物可以显示出改善的延展性和改善的冲击强度，而不会不利地影响其他机械特性和热特性。
[0058] 根据本公开内容的实施方式，由所公开的聚合物组合物形成的模制品在23℃下在2磅-力英尺(lbf/ft)下可呈现出缺口悬臂梁冲击能量。在另一实施方式中，由所公开的聚合物组合物形成的模制品在23℃下可呈现出50焦耳每米(J/m)至250J/m的范围内的缺口悬臂梁冲击能量，包括60J/m、70J/m、80J/m、90J/m、100J/m、110J/m、120J/m、130J/m、140J/m、150J/m、160J/m、170J/m、180J/m、190J/m、200J/m、210J/m、220J/m、230J/m和240J/m的示例性值。在又一实施方式中，由所公开的聚合物组合物形成的模制品在23℃下可呈现出衍生自上述任何两个值的任何范围内的缺口悬臂梁冲击能量。例如，由聚合物组合物形成的模制品在23℃下可呈现出从140J/m至160J/m的范围内的缺口悬臂梁冲击能量。
[0059] 根据本公开内容的实施方式，由所公开的聚合物组合物形成的模制品在23℃下在5lbf/ft下可显示无缺口悬臂梁冲击能量。在又一实施方式中，由所公开的聚合物组合物形成的模制品在23℃下可呈现出550J/m至850J/m的范围内的无缺口悬臂梁冲击能量，包括
560J/m、570J/m、580J/m、590J/m、600J/m、610J/m、620J/m、630J/m、640J/m、650J/m、660J/m、
670J/m、680J/m、690J/m、700J/m、710J/m、720J/m、730J/m、740J/m、750J/m、760J/m、770J/m、
780J/m、790J/m、800J/m、810J/m、820J/m、830J/m和840J/m的示例性冲击能量值。在又一实施方式中，由所公开的聚合物组合物形成的模制品在23℃下可以呈现出衍生自上述任何两个值的任何范围内的无缺口悬臂梁冲击能量。例如，由聚合物组合物形成的模制品在23℃下可呈现出650J/m至750J/m的范围内的无缺口悬臂梁冲击能量。
560J/m、570J/m、580J/m、590J/m、600J/m、610J/m、620J/m、630J/m、640J/m、650J/m、660J/m、
670J/m、680J/m、690J/m、700J/m、710J/m、720J/m、730J/m、740J/m、750J/m、760J/m、770J/m、
780J/m、790J/m、800J/m、810J/m、820J/m、830J/m和840J/m的示例性冲击能量值。在又一实施方式中，由所公开的聚合物组合物形成的模制品在23℃下可以呈现出衍生自上述任何两个值的任何范围内的无缺口悬臂梁冲击能量。例如，由聚合物组合物形成的模制品在23℃下可呈现出650J/m至750J/m的范围内的无缺口悬臂梁冲击能量。
[0060] 在又一实施方式中，由所公开的聚合物组合物形成的模制品呈现出改善的延展性。例如，由所公开的聚合物组合物形成的模制品可以呈现出根据ASTM D256-2010所测量的100％的％延展性。在另一实施方式中，由所公开的聚合物组合物形成的模制品可以呈现出根据ASTM D256-2010所测量的至少90％的％延展性。在又一实施方式中，由所公开的聚合物组合物形成的模制品可以呈现出根据ASTM D256-2010所测量的至少80％的％延展性。
[0061] 根据本公开内容的实施方式，由所公开的聚合物组合物形成的模制品可以呈现出改善的拉伸模量。例如，拉伸模量可以在大于3.0GPa的范围内。在又一实施方式中，由所公开的聚合物组合物形成的模制品呈现出至少约3GPa至约10GPa的拉伸模量，包括约3.1GPa、3.2GPa、3.3GPa、3.4GPa、3.5GPa、3.6GPa、3.7GPa、3.8Gpa、3.9GPa、4.0GPa、4.1GPa、
4.2GPa、4.3GPa、4.4GPa、4.5GPa、4.6GPa、4.7GPa、4.8GPa、4.9GPa、5.0GPa、5.1GPa、5.2GPa、
5.3GPa、5.4GPa、5.5GPa、5.6GPa、5.7GPa、5.8GPa、5.9GPa、6.0GPa、6.1GPa、6.2GPa、6.3GPa、
6.4GPa、6.5GPa、6.6GPa、6.7GPa、6.8GPa、6.9GPa、7.0GPa、7.1GPa、7.2GPa、7.3GPa、7.4GPa、
7.5GPa、7.6GPa、7.7GPa、7.8GPa、7.9GPa、8.0GPa、8.1GPa、8.2GPa、8.3GPa、8.4GPa、8.5GPa、
8.6GPa、8.7GPa、8.8GPa、8.9GPa、9.0GPa、9.1GPa、9.2GPa、9.3GPa、9.4GPa、9.5GPa、9.6GPa、
9.7GPa、9.8GPa和9.9GPa的示例性值。在另一实施方式中，拉伸模量可以在衍生自以上拉伸模量值的任何两个的任何范围内。例如，拉伸模量可以在约7.0GPa至约9.0GPa的范围内。在又一实施方式中拉伸模量可以在约7.1GPa至约8.9GPa的范围内。
4.2GPa、4.3GPa、4.4GPa、4.5GPa、4.6GPa、4.7GPa、4.8GPa、4.9GPa、5.0GPa、5.1GPa、5.2GPa、
5.3GPa、5.4GPa、5.5GPa、5.6GPa、5.7GPa、5.8GPa、5.9GPa、6.0GPa、6.1GPa、6.2GPa、6.3GPa、
6.4GPa、6.5GPa、6.6GPa、6.7GPa、6.8GPa、6.9GPa、7.0GPa、7.1GPa、7.2GPa、7.3GPa、7.4GPa、
7.5GPa、7.6GPa、7.7GPa、7.8GPa、7.9GPa、8.0GPa、8.1GPa、8.2GPa、8.3GPa、8.4GPa、8.5GPa、
8.6GPa、8.7GPa、8.8GPa、8.9GPa、9.0GPa、9.1GPa、9.2GPa、9.3GPa、9.4GPa、9.5GPa、9.6GPa、
9.7GPa、9.8GPa和9.9GPa的示例性值。在另一实施方式中，拉伸模量可以在衍生自以上拉伸模量值的任何两个的任何范围内。例如，拉伸模量可以在约7.0GPa至约9.0GPa的范围内。在又一实施方式中拉伸模量可以在约7.1GPa至约8.9GPa的范围内。
[0062] 在又一个实施方式中，由所公开的聚合物组合物形成的模制品呈现出50兆帕(MPa)至250MPa范围内的拉伸强度，包括约60MPa、70MPa、80MPa、90MPa、100MPa、110MPa、120MPa、130MPa、140MPa、150MPa、160MPa、170MPa、180MPa、190MPa、200MPa、210MPa、220MPa、
230MPa和240MPa的示例性值。在另一实施方式中，拉伸强度可以在衍生自以上拉伸强度值的任何两个的任何范围内。例如，拉伸强度可以在约50MPa至150MPa的范围内。在又一实施方式中，拉伸强度可以在约60MPa至110MPa的范围内。
230MPa和240MPa的示例性值。在另一实施方式中，拉伸强度可以在衍生自以上拉伸强度值的任何两个的任何范围内。例如，拉伸强度可以在约50MPa至150MPa的范围内。在又一实施方式中，拉伸强度可以在约60MPa至110MPa的范围内。
[0063] 在又一个实施方式中，由所公开的聚合物组合物形成的模制品呈现出50MPa至250MPa范围内的弯曲强度，包括约60MPa、70MPa、80MPa、90MPa、100MPa、110MPa、120MPa、
130MPa、140MPa、150MPa、160MPa、170MPa、180MPa、190MPa、200MPa、210MPa、220MPa、230MPa和240MPa的示例性值。在另一实施方式中，弯曲强度可以在衍生自以上弯曲强度值的任何两个的任何范围内。例如，弯曲强度可以在约100MPa至200MPa的范围内。在又一实施方式中，弯曲强度可以在约120MPa至160MPa的范围内。
130MPa、140MPa、150MPa、160MPa、170MPa、180MPa、190MPa、200MPa、210MPa、220MPa、230MPa和240MPa的示例性值。在另一实施方式中，弯曲强度可以在衍生自以上弯曲强度值的任何两个的任何范围内。例如，弯曲强度可以在约100MPa至200MPa的范围内。在又一实施方式中，弯曲强度可以在约120MPa至160MPa的范围内。
[0064] 在又一实施方式中，由所公开的聚合物组合物形成的模制品可以呈现出期望的断裂伸长百分数值。例如，根据实施方式，由所公开的聚合物组合物形成的模制品可以呈现出0.1百分比(％)至30％的范围内的断裂伸长率，包括0.3％、0.5％、0.7％、1.0％、1.5％、
2.0％、2.3％、2.5％、2.7％、3.0％、3.3％、3.5％、3.7％、4.0％、4.5％、5.0％、5.5％、6％、
7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、
23％、24％、25％、26％、27％、28％和29％的示例性值。在又一实施方式中，断裂伸长率百分比可以在衍生自上述列举的示例性的断裂伸长率百分比中的任何两个的范围内。例如，断裂伸长率可以在10％至30％的范围内。在又一实施方式中，断裂伸长率可以在10％至
20％的范围内。
2.0％、2.3％、2.5％、2.7％、3.0％、3.3％、3.5％、3.7％、4.0％、4.5％、5.0％、5.5％、6％、
7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、
23％、24％、25％、26％、27％、28％和29％的示例性值。在又一实施方式中，断裂伸长率百分比可以在衍生自上述列举的示例性的断裂伸长率百分比中的任何两个的范围内。例如，断裂伸长率可以在10％至30％的范围内。在又一实施方式中，断裂伸长率可以在10％至
20％的范围内。
[0065] 根据本公开内容的实施方式，由所公开的聚合物组合物形成的模制品可以呈现出改善的弯曲模量。例如，弯曲模量可以在大于3.0GPa的范围内。在又一实施方式中，由所公开的聚合物组合物形成的模制品呈现出至少约3GPa至约10GPa的弯曲模量，包括约3.1GPa、3.2GPa、3.3GPa、3.4GPa、3.5GPa、3.6GPa、3.7GPa、3.8Gpa、3.9GPa、4.0GPa、4.1GPa、
4.2GPa、4.3GPa、4.4GPa、4.5GPa、4.6GPa、4.7GPa、4.8GPa、4.9GPa、5.0GPa、5.1GPa、5.2GPa、
5.3GPa、5.4GPa、5.5GPa、5.6GPa、5.7GPa、5.8GPa、5.9GPa、6.0GPa、6.1GPa、6.2GPa、6.3GPa、
6.4GPa、6.5GPa、6.6GPa、6.7GPa、6.8GPa、6.9GPa、7.0GPa、7.1GPa、7.2GPa、7.3GPa、7.4GPa、
7.5GPa、7.6GPa、7.7GPa、7.8GPa、7.9GPa、8.0GPa、8.1GPa、8.2GPa、8.3GPa、8.4GPa、8.5GPa、
8.6GPa、8.7GPa、8.8GPa、8.9GPa、9.0GPa、9.1GPa、9.2GPa、9.3GPa、9.4GPa、9.5GPa、9.6GPa、
9.7GPa、9.8GPa和9.9GPa的示例性值。在另一实施方式中，弯曲模量可以在衍生自以上弯曲模量值的任何两个的任何范围内。例如，弯曲模量可以在约7.0GPa至约9.0GPa的范围内。在又一实施方式中，弯曲模量可以在约7.1GPa至约8.9GPa的范围内。
4.2GPa、4.3GPa、4.4GPa、4.5GPa、4.6GPa、4.7GPa、4.8GPa、4.9GPa、5.0GPa、5.1GPa、5.2GPa、
5.3GPa、5.4GPa、5.5GPa、5.6GPa、5.7GPa、5.8GPa、5.9GPa、6.0GPa、6.1GPa、6.2GPa、6.3GPa、
6.4GPa、6.5GPa、6.6GPa、6.7GPa、6.8GPa、6.9GPa、7.0GPa、7.1GPa、7.2GPa、7.3GPa、7.4GPa、
7.5GPa、7.6GPa、7.7GPa、7.8GPa、7.9GPa、8.0GPa、8.1GPa、8.2GPa、8.3GPa、8.4GPa、8.5GPa、
8.6GPa、8.7GPa、8.8GPa、8.9GPa、9.0GPa、9.1GPa、9.2GPa、9.3GPa、9.4GPa、9.5GPa、9.6GPa、
9.7GPa、9.8GPa和9.9GPa的示例性值。在另一实施方式中，弯曲模量可以在衍生自以上弯曲模量值的任何两个的任何范围内。例如，弯曲模量可以在约7.0GPa至约9.0GPa的范围内。在又一实施方式中，弯曲模量可以在约7.1GPa至约8.9GPa的范围内。
[0066] 根据本公开内容的实施方式，由所公开的聚合物组合物形成的模制品可以呈现出改善的电镀指数。例如，电镀指数可以在0.1至2.0的范围内，包括0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8和1.9的示例性值。电镀指数可以在衍生自以上电镀指数值的任何两个的范围内。例如，电镀指数可以在0.9至1.1的范围内。又例如，电镀指数可以在0.5至1.5的范围内。
[0067] 在又一实施方式中，由所公开的聚合物组合物形成的模制品可以呈现出期望的热挠曲温度(HDT)。例如，由所公开的聚合物组合物形成的模制品可以呈现出在90℃至150℃范围内的热挠曲温度。在另一实施方式中，由所公开的聚合物组合物形成的模制品可以呈现出100℃至130℃范围内的热挠曲温度。在另一实施方式中，由所公开的聚合物组合物形成的模制品可以呈现出110℃至130℃范围内的热挠曲温度。在又一示例性实施方式中，由所公开的聚合物组合物形成的模制品可以呈现出126℃的热挠曲温度。
[0068] 在一个实施方式中，热塑性聚合物包含聚碳酸酯、聚碳酸酯-聚硅氧烷、聚酰胺、乙烯乙酸乙烯酯、乙烯乙烯醇、聚氧亚甲基、聚丙烯酸酯、聚丙烯腈、聚酰胺-酰亚胺、聚醚酮、聚已内酯、聚羟基烷酸酯、聚酯、聚酰亚胺、聚酮、聚乳酸、聚氨酯、或聚乙酸乙烯酯、或者它们的组合。许多其他热塑性聚合物为技术人员所知并且在本公开内容的范围内。许多以上热塑性聚合物是可商购的或者可通过众所周知的合成方法容易合成的。
[0069] 在又一实施方式中，热塑性聚合物以基于组合物的总重量10wt％至90wt％范围的量存在，包括15wt％、20wt％、25wt％、30wt％、35wt％、40wt％、45wt％、50wt％、55wt％、60wt％、70wt％、75wt％、80wt％和85wt％的示例性值。在另一实施方式中，重量百分比可以在衍生自以上重量百分比值的任何两个的任何范围内。例如，热塑性聚合物可以以15wt％至60wt％的范围内的量存在。又例如，热塑性聚合物可以以15wt％至55wt％的范围内的量存在。
[0070] 如本文所使用的，术语聚碳酸酯并不旨在指仅一种具体的聚碳酸酯或聚碳酸酯的组，而是指包含碳酸酯基团的重复链的化合物种类中的任一种。在一个实施方式中，聚碳酸酯材料可以包含美国专利号7,786,246中公开和描述的那些聚碳酸酯材料中的任一种或多种，为了公开多种聚碳酸酯组合物及其制造方法的具体目的，通过引用将其全部内容结合于此。
[0071] 在一个实施方式中，本文公开的聚碳酸酯聚合物组分可以是脂肪族-二醇类聚碳酸酯。在另一个实施方式中，聚碳酸酯聚合物组分可以包含源自二羟基化合物(如例如不同于脂肪族二醇的双酚)的碳酸酯单元。在又进一步的实施方式中，示例性的聚碳酸酯聚合物组分包括在一种或多种催化剂的存在下，通常通过一种或多种芳香族二羟基化合物和碳酸二酯的酯交换反应制造的芳香族聚碳酸酯。
[0072] 在一个实施方式中，合适的双酚化合物的非限制性实例包括以下：4,4'-二羟基联苯、1,6-二羟基萘、2,6-二羟基萘、双(4-羟基苯基)甲烷、双(4-羟基苯基)二苯基甲烷、双(4-羟基苯基)-1-萘基甲烷、1,2-双(4-羟基苯基)乙烷、1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、2-(4-羟基苯基)-2-(3-羟基苯基)丙烷、双(4-羟基苯基)苯基甲烷、
2,2-双(4-羟基-3-溴苯基)丙烷、1,1-双(羟基苯基)环戊烷、1,1-双(4-羟基苯基)
环己烷、1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)异丁烯、1,1-双(4-羟基苯基)环十二烷、反式-2,3-双(4-羟基苯基)-2-丁烯、2,2-双(4-羟基苯基)
金刚烷，(α,α'-双(4-羟基苯基)甲苯、双(4-羟基苯基)乙腈、2,2-双(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-乙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-正丙基-4-羟基苯基)
丙烷、2,2-双(3-异丙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-仲丁基-4-羟基苯基)丙烷、
2,2-双(3-叔丁基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-环己基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双
(3-烯丙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-甲氧基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)六氟丙烷、1,1-二氯-2,2-双(4-羟基苯基)乙烯、1,1-二溴-2,2-双(4-羟基苯
基)乙烯、1,1-二氯-2,2-双(5-苯氧基-4-羟基苯基)乙烯、4,4'-二羟基二苯酮、3,3-双(4-羟基苯基)-2-丁酮、1,6-双(4-羟基苯基)-1,6-己二酮、乙二醇双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)硫醚、二(4-羟基苯基)亚砜、双(4-羟基苯基)
砜、9,9-双(4-羟基苯基)芴、2,7-二羟基芘、6,6'-二羟基-3,3,3',3'-四甲基螺(二)茚满(“螺二茚满双酚”)、3,3-双(4-羟基苯基)苯酞、2,6-二羟基二苯并-对-二噁英、
2,6-二羟基噻蒽、2,7-二羟基吩噻噁、2,7-二羟基-9,10-二甲基吩嗪、3,6-二羟基二苯并呋喃、3,6-二羟基二苯并噻吩和2,7-二羟基咔唑等，及包含上述二羟基芳香族化合物中的至少一种的组合。
2,2-双(4-羟基-3-溴苯基)丙烷、1,1-双(羟基苯基)环戊烷、1,1-双(4-羟基苯基)
环己烷、1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)异丁烯、1,1-双(4-羟基苯基)环十二烷、反式-2,3-双(4-羟基苯基)-2-丁烯、2,2-双(4-羟基苯基)
金刚烷，(α,α'-双(4-羟基苯基)甲苯、双(4-羟基苯基)乙腈、2,2-双(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-乙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-正丙基-4-羟基苯基)
丙烷、2,2-双(3-异丙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-仲丁基-4-羟基苯基)丙烷、
2,2-双(3-叔丁基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-环己基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双
(3-烯丙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-甲氧基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)六氟丙烷、1,1-二氯-2,2-双(4-羟基苯基)乙烯、1,1-二溴-2,2-双(4-羟基苯
基)乙烯、1,1-二氯-2,2-双(5-苯氧基-4-羟基苯基)乙烯、4,4'-二羟基二苯酮、3,3-双(4-羟基苯基)-2-丁酮、1,6-双(4-羟基苯基)-1,6-己二酮、乙二醇双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)硫醚、二(4-羟基苯基)亚砜、双(4-羟基苯基)
砜、9,9-双(4-羟基苯基)芴、2,7-二羟基芘、6,6'-二羟基-3,3,3',3'-四甲基螺(二)茚满(“螺二茚满双酚”)、3,3-双(4-羟基苯基)苯酞、2,6-二羟基二苯并-对-二噁英、
2,6-二羟基噻蒽、2,7-二羟基吩噻噁、2,7-二羟基-9,10-二甲基吩嗪、3,6-二羟基二苯并呋喃、3,6-二羟基二苯并噻吩和2,7-二羟基咔唑等，及包含上述二羟基芳香族化合物中的至少一种的组合。
[0073] 在另一个实施方式中，示例性的双酚化合物可以包括1,1-双(4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(下文的“双酚A”或“BPA”)、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)辛烷、1,1-双(4-羟基苯基)丙烷、
1,1-双(4-羟基苯基)正丁烷、2,2-双(4-羟基-1-甲基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基-叔丁基苯基)丙烷、3,3-双(4-羟基苯基)邻苯二甲酰亚胺、2-苯基-3,3-双(4-羟基苯基)邻苯二甲酰亚胺(“PPPBP”)和9,9-双(4-羟基苯基)芴。还可以使用包含至少一种二羟基芳香族化合物的组合。在另一个实施方式中，其它类型的二醇可以存在于聚碳酸酯中。
1,1-双(4-羟基苯基)正丁烷、2,2-双(4-羟基-1-甲基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基-叔丁基苯基)丙烷、3,3-双(4-羟基苯基)邻苯二甲酰亚胺、2-苯基-3,3-双(4-羟基苯基)邻苯二甲酰亚胺(“PPPBP”)和9,9-双(4-羟基苯基)芴。还可以使用包含至少一种二羟基芳香族化合物的组合。在另一个实施方式中，其它类型的二醇可以存在于聚碳酸酯中。
[0074] 在再一个实施方式中，具有支链基团的聚碳酸酯可以是有用的，条件是这种分支不会显著不利地影响聚碳酸酯的期望的性质。在聚合中，可以通过添加支化剂制备支化聚碳酸酯嵌段。这些支化剂包括包含选自以下的至少三种官能团的多官能有机化合物：羟基、羧基、羧酸酐、卤代甲酰基、和上述官能团的混合物。具体实例包括偏苯三酸、偏苯三酸酐、偏苯三酰氯、三对羟基苯基乙烷、靛红双酚、三酚TC(1,3,5-三((对羟基苯基)异丙基)苯)、三酚PA(4(4(1,1-二(对羟基苯基)-乙基)α,α-二甲基苄基)苯酚)、4-氯甲酰基邻苯二甲酸酐、苯均三酸和二苯甲酮四羧酸。在一个实施方式中，可以以约0.05wt％至约2.0wt％的水平添加支化剂。在又一个实施方式中，可以使用包含线性聚碳酸酯和支化聚碳酸酯的混合物。
[0075] 聚碳酸酯聚合物组分可以包括包含碳酸酯单元和其他类型的聚合物单元(包括酯单元)的共聚物以及包含均聚碳酸酯和共聚碳酸酯中的至少一种的组合。这种类型的示例性聚碳酸酯共聚物是聚酯碳酸酯，也称为聚酯-聚碳酸酯。这种共聚物进一步包含源自含低聚酯的二羟基化合物(本文中也称为羟基封端的低聚丙烯酸酯)的碳酸酯单元。在另一个实施方式中，第一聚碳酸酯组分不包含单独的聚合物，如聚酯。在一个实施方式中，脂肪族类聚碳酸酯包含脂肪族单元，其是源自脂肪族二醇的脂族碳酸酯单元或源自具有大于13个碳的脂肪族二酸的脂肪族酯单元的组合。
[0076] 在一个实施方式中，可以通过例如凝胶渗透色谱法使用基于聚苯乙烯(“PS”)标准的通用校准方法，来确定任何特定聚碳酸酯的分子量。通常，基于PS标准，聚碳酸酯可以具有大于约5000克/摩尔(g/mol)的重均分子量(Mw)。在一个实施方式中，基于PS标准，聚碳酸酯可以具有大于或等于约20000g/mol的Mw。在另一个实施方式中，聚碳酸酯可以具有基于PS标准的约20000g/mol至100000g/mol的Mw，包括例如30000g/mol、40000g/mol、50000g/mol、60000g/mol、70000g/mol、80000g/mol或90000g/mol。在又进一步的实施方式中，聚碳酸酯可以具有基于PS标准的约22000g/mol至约50000g/mol的Mw。在又进一步的实施方式中，聚碳酸酯可以具有基于PS标准的约25000g/mol至40000g/mol的Mw。
[0077] 使用凝胶渗透色谱法(“GPC”)，使用交联的苯乙烯-二乙烯基苯柱，以及规定的PS或聚碳酸酯(“PC”)标准，可以确定本文所描述的分子量(Mw和Mn)和由其计算的多分散性。可以将GPC样品以约1mg/ml的浓度制备在溶剂如二氯甲烷或氯仿中，并可以以约0.2至1.0毫升/分钟(ml/min)的流率洗脱。在一个实施方式中，聚碳酸酯的玻璃化转变温度(Tg)可以小于或等于约160℃、小于或等于约150℃、小于或等于约145℃、小于或等于约140℃、或小于或等于约135℃。在一个进一步的实施方式中，聚碳酸酯的玻璃化转变温度可以是约85℃至约160℃、约90℃至约160℃、约90℃至约150℃、或约90℃至约145℃。
在又进一步的实施方式中，聚碳酸酯的玻璃化转变温度可以是约85℃至约130℃、约90℃至约130℃、约90℃至约125℃、或约90℃至约120℃。
在又进一步的实施方式中，聚碳酸酯的玻璃化转变温度可以是约85℃至约130℃、约90℃至约130℃、约90℃至约125℃、或约90℃至约120℃。
[0078] 在一个实施方式中，可以使用界面相转移方法或熔融聚合制造公开的聚碳酸酯聚合物组分。尽管用于界面聚合的反应条件可以变化，但是示例性的过程通常包括将二元酚反应物溶解或分散在苛性钠或苛性钾水溶液中，将得到的混合物添加至与水不混溶的溶剂介质(如例如二氯甲烷)中，以及在催化剂(如例如三乙胺或相转移催化剂盐)的存在下，在控制的pH(例如约8至约10)条件下使反应物与碳酸酯前体(如光气)接触。
[0079] 在多个实施方式中，可以通过熔融聚合方法来制备聚碳酸酯。通常，在熔融聚合过程中，通过在熔融状态下使二羟基反应物和碳酸二芳基酯如碳酸二苯基酯，或更具体地在一个方面，活化的碳酸酯如二(甲基水杨基)碳酸酯(在酯交换催化剂存在下)共反应来制备聚碳酸酯。可以在典型的聚合装置中进行反应，如以下一种或多种：连续搅拌反应器(“CSTR”)、活塞流反应器、线润落聚合器(wire wetting fall polymerizer)、自由下落聚TM合器(free fall polymerizer)、刮膜聚合器、BANBURY 混合器、单或双螺杆挤出机、或上述的组合。在一个实施方式中，可以通过蒸馏从熔融反应物中除去挥发性的一元酚，且分离聚合物作为熔融残留物。在另一个实施方式中，用于制作聚碳酸酯的有用的熔融方法利用芳基上具有吸电子取代基的二芳基碳酸酯。具有吸电子取代基的特别有用的二芳基碳酸酯的实例包括二(4-硝基苯基)碳酸酯、二(2-氯苯基)碳酸酯、二(4-氯苯基)碳酸酯、碳酸双(甲基水杨基)酯、二(4-甲基羧基苯基)碳酸酯、二(2-乙酰基苯基)羧酸酯、二(4-乙酰基苯基)羧酸酯、或包含上述中的至少一种的组合。
[0080] 熔融聚合可包括酯交换催化剂，酯交换催化剂包括第一催化剂(在本文中还称为α催化剂)，其包含金属阳离子和阴离子。在一个实施方式中，阳离子为碱金属或碱土金属，包括Li、Na、K、Cs、Rb、Mg、Ca、Ba、Sr或包含上述中的至少一种的组合。阴离子是氢氧化- - - -物(OH)、超氧化物(O2)、硫醇盐(HS)、硫化物(S2)、C1-20芳氧化物、C6-20芳氧化物、C1-20羧酸盐、包括磷酸氢盐的磷酸盐、C1-20膦酸盐、包括硫酸氢盐的硫酸盐、包括亚硫酸氢盐和偏亚硫酸氢盐的亚硫酸盐、C1-20磺酸盐、包括碳酸氢盐的碳酸盐、或者包含上述中的至少一种的组合。在另一实施方式中，也可以使用包含碱土金属离子和碱金属离子两者的有机酸的盐。通过甲酸、乙酸、硬脂酸和乙二胺四乙酸的碱金属和碱土金属盐说明了用作催化剂的有机酸的盐。催化剂还可以包含非挥发性无机酸的盐。“非挥发性”是指所提及的化合物在环境温度和压力下没有明显的蒸气压。具体地，这些化合物在通常进行的聚碳酸酯的熔融聚合的温度下不是挥发性的。非挥发性酸的盐是亚磷酸酯的碱金属盐；亚磷酸酯的碱土金属盐；磷酸酯的碱金属盐；以及磷酸酯的碱土金属盐。示例性酯交换催化剂包括，氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铯、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化钡、甲酸锂、甲酸钠、甲酸钾、甲酸铯、乙酸锂、乙酸钠、乙酸钾、碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、甲醇锂、甲醇钠、甲醇钾、乙醇锂、乙醇钠、乙醇钾、苯酚锂、苯酚钠、苯酚钾、硫酸钠、硫酸钾、NaH2PO3、NaH2PO4、Na2H2PO3、KH2PO4、CsH2PO4、Cs2H2PO4、Na2SO3、Na2S2O5、甲磺酸钠、甲磺酸钾、甲苯磺酸钠、甲苯磺酸钾、乙二胺四乙酸二钠镁(“EDTA”二钠镁盐)或者包括上述中的至少一种的组合。应当理解，上述列表是示例性的并且不应认为限于此。在一个实施方式中，酯交换催化剂是包含碱金属或碱土金属盐的α催化剂。在示例性实施方式中，酯交换催化剂包括氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、甲醇钠、甲醇钾、NaH2PO4或者包括上述中的至少一种的组合。
[0081] 根据熔融聚合的条件，α催化剂的量可以广泛地变化，并且可以是约0.001至约500微摩尔(μmol)。在实施方式中，α催化剂的量可以是每摩尔在熔融聚合中存在的脂族二醇和任何其他二羟基化合物，约0.01至约20μmol，具体地约0.1至约10μmol，更具体地约0.5至约9μmol，以及更具体地约1至约7μmol。在另一实施方式中，第二酯交换催化剂(本文中也称为β催化剂)可以可选地包括在熔融聚合方法中，条件是包括这类第二酯交换催化剂并不会显著不利地影响聚碳酸酯的所期望的性能。示例性酯交换催化剂可进一步包括上述式(R3)4Q+X的相转移催化剂的组合，其中，每个R3是相同的或不同的，并且是C1-10烷基基团；Q是氮或磷原子；并且X是卤素原子或C1-8烷氧基基团或C6-18芳氧基基团。例如，示例性相转移催化剂盐包括[CH3(CH2)3]4NX、[CH3(CH2)3]4PX、[CH3(CH2)5]4NX、[CH3(CH2)6]4NX、[CH3(CH2)4]4NX、CH3[CH3(CH2)3]3NX和CH3[CH3(CH2)2]3NX，其中，X是Cl-、Br-、C1-8烷氧基基团或者C6-18芳氧基基团。这种酯交换催化剂的实例包括氢氧化四丁基铵、氢氧化甲基三丁基铵、乙酸四丁基铵、氢氧化四丁基鏻、乙酸四丁基鏻、苯酚四丁基鏻或者包括上述中的至少一种的组合。其他熔融酯交换催化剂包括碱土金属盐或碱金属盐。在各种实施方式中，当β催化剂是所期望的情况下，β催化剂可以以相对于α催化剂的小于或等于10，具体地小于或等于5，更具体地小于或等于1，并且更具体地小于或等于0.5的摩尔比存在。在其他实施方式中，本文所公开的熔融聚合反应仅使用上文所述的α催化剂，并且基本不含任何β催化剂。如本文所限定的，“基本不含”可以表示其中从熔融聚合反应中排除了β催化剂。在一个实施方式中，基于在熔融聚合反应中使用的所有组分的总重量，β催化剂的存在量是小于约10份/百万份(ppm)，具体地小于1ppm，更具体地小于约0.1ppm，更具体地小于或等于约0.01ppm，并且更具体地小于或等于约0.001ppm。
[0082] 在一个实施方式中，使用的是采用活性碳酸酯的熔融方法。如本文所使用的，术语“活性碳酸酯”限定为在酯交换反应中比碳酸二苯基酯反应性更强的碳酸二芳基酯。活性碳酸酯的具体的非限制性实例包括双(邻甲氧羰基苯基)碳酸酯、双(邻氯苯基)碳酸酯、双(邻硝基苯基)碳酸酯、双(邻乙酰基苯基)碳酸酯、双(邻苯基甲酮苯基)碳酸酯、双(邻甲酰基苯基)碳酸酯。具体的酯-取代二芳基碳酸酯的实例包括但不限于双(甲基水杨基)碳酸酯(CAS登记号82091-12-1)(也称为“BMSC”或者双(邻甲氧基羰基苯基)碳酸酯)、双(乙基水杨基)碳酸酯、双(丙基水杨基)碳酸酯、双(丁基水杨基)碳酸酯、双(苄基水杨基)碳酸酯、双(甲基-4-氯代水杨基)碳酸酯等。在一个实施方式中，由于双(甲基水杨基)碳酸酯的较低分子量和较高的蒸汽压，使得其在熔融聚碳酸酯合成中用作活性碳酸酯。当存在于邻位时，预期将不会导致活性碳酸酯的非活化基团的一些非限制性实例是烷基、环烷基或氰基。非活性碳酸酯的一些具体的和非限制性实例是双(邻甲基苯基)碳酸酯、双(对枯基苯基)碳酸酯、双(对-(1,1,3,3-四甲基)丁基苯基)碳酸酯和双(邻氰基苯基)碳酸酯。这些结构的不对称组合也可以用作非活性碳酸酯。
[0083] 在一个实施方式中，封端剂(也称为链终止剂)可以可选地用来限制分子量的增长速率，并且从而控制聚碳酸酯的分子量。示例性链终止剂包括某些单酚化合物(即，具有单个自由羟基的苯基化合物)、单羧酸氯化物和/或单氯甲酸酯。通过苯酚和C1-C22烷基取代的苯酚(如对枯基-苯酚)、间苯二酚单苯甲酸酯以及对和叔丁基苯酚、甲酚和联苯酚的单醚(如对甲氧基苯酚)举例说明了酚类链终止剂。可以具体地提及具有8至9个碳原子的带有支链烷基取代基的烷基取代的苯酚。也可以使用某些单酚UV吸收剂作为封端剂，例如，4-取代-2-羟基二苯甲酮和它们的衍生物、水杨酸芳基酯、联苯酚的单酯，如间苯二酚单苯甲酸酯、2-(2-羟基芳基)-苯并三唑及其衍生物、2-(2-羟基芳基)-1,3,5-三嗪及其衍生物等。
[0084] 在另一实施方式中，端基可以源自羰基源(即，碳酸二芳基酯)，源自单体比的选择、不完全聚合反应、断链等以及任何添加的封端基团，并且可以包括可衍生的官能基团，诸如羟基、羧基等。在一个实施方式中，聚碳酸酯的端基可以包含衍生自二芳基碳酸酯的结构单元，其中所述结构单元可以是端基。在又一实施方式中，端基衍生自活性碳酸酯。在羟基与来自活性碳酸酯的酯羰基反应而不是与活性碳酸酯的碳酸酯羰基反应的条件下，这种端基可以衍生自适当取代的活性碳酸酯的烷基酯与聚碳酸酯聚合物链末端上的羟基的酯交换反应。以这种方式，衍生自含酯化合物的结构单元或者衍生自活性碳酸酯并且存在于熔融聚合反应中的子结构可以形成酯端基。在另一实施方式中，衍生自水杨酸酯的酯端基可以为BMSC或者其他取代或未取代的双(烷基水杨基)碳酸酯，诸如双(乙基水杨基)碳酸酯、双(丙基水杨基)碳酸酯、双(苯基水杨基)碳酸酯、双(苄基水杨基)碳酸酯等的残基。在一个实施方式中，在熔融聚合中使用α和β催化剂的组合的情况下，基于聚碳酸酯的重量，由活性碳酸酯制备的聚碳酸酯聚合物可以包含端基，其量小于2000ppm、小于1500ppm或者小于1000ppm。在另一实施方式中，在熔融聚合中仅使用α催化剂的情况下，基于聚碳酸酯的重量，由活性碳酸酯制备的聚碳酸酯聚合物可以包含端基，其量小于或等于500ppm、小于或等于400ppm、小于或等于300ppm或者小于或等于200ppm。
[0085] 在一个实施方式中，使用活性芳香族碳酸酯用于聚合反应的反应物可以以固体形式或熔融形式进料至反应器中。可以在惰性气体气氛(诸如，氮气氛)下首先将反应物进料至反应器中并且随后在用于聚合的反应条件下混合这些材料。还可以在聚合反应的稍后阶段，加入一种或多种反应物。通过本领域已知的任何方法诸如通过搅拌来完成反应混合物的混合。反应条件包括时间、温度、压力以及影响反应物聚合的其他因素。活性芳香族碳酸酯通常以相对于单体单元化合物(即，芳香族二羟基化合物和脂肪族二酸或二醇)的总摩尔量0.8至1.3的摩尔比，并且更优选地以0.9至1.3的摩尔比，以及它们之间所有的子范围进行添加。在具体实施方式中，活性芳香族碳酸酯与单体单元化合物的摩尔比为1.013至1.29，具体地1.015至1.028。在另一具体实施方式中，活性芳香族碳酸酯是BMSC。
[0086] 在一个实施方式中，可以通过使反应混合物经历一系列的温度-压力-时间方案来进行熔融聚合反应。在一些实施方式中，这包括分阶段逐渐升高反应温度，同时分阶段逐渐降低压力。在一个实施方式中，压力从在反应开始时的约大气压力降低至约1毫巴(100帕斯卡(Pa))以下，或者在另一实施方式中当反应接近完成时，在多个步骤中降低至0.1毫巴(10Pa)以下。可以以逐步方式来改变温度：在约反应混合物的熔化温度的温度下开始，并且随后升高至最终温度。在一个实施方式中，反应混合物从室温加热至约150℃。在这样的实施方式中，聚合反应在约150℃至约220℃的温度下开始。在另一实施方式中，聚合温度可以最高达约220℃。在其他实施方式中，聚合反应可以随后升高至约250℃，并且随后可选地进一步升高至约320℃的温度，以及它们之间的所有子范围。在一个实施方式中，总反应时间可为约30分钟至约200分钟以及它们之间的所有子范围。该程序通常将确保反应物进行反应以产生具有所期望的分子量、玻璃化转变温度和物理性能的聚碳酸酯。反应继续进行以构建聚碳酸酯链，同时产生酯取代的醇副产物，诸如水杨酸甲酯。在一个实施方式中，可以通过不同的技术(诸如，降低压力)来有效去除副产物。通常，在反应开始时，压力开始相对较高，并且在整个反应中逐步降低，并且温度在整个反应中升高。
[0087] 在一个实施方式中，可以通过使用本领域已知的技术(诸如凝胶渗透色谱法)测量反应混合物的熔体粘度或者重均分子量来监测反应的进程。这些性能可以通过获取离散样品测量或者可以在线测量。在达到所期望的熔体粘度和/或分子量后，最终的聚碳酸酯产物可以以固体或熔融形式从反应器中分离。本领域技术人员将理解的是，制备如以上部分中所述的脂肪族均聚碳酸酯和脂肪族-芳香族共聚碳酸酯的方法可以以间歇法或连续法进行，并且本文所公开的方法优选地以无溶剂方式进行。选择的反应器应该理想地是自清洁的并应使任何“热点”最小化。然而，可以使用与可商购的那些相似的排气式挤出机(vented extruder)。
[0088] 在一个实施方式中，在一种或多种催化剂存在下，可以在挤出机中制备脂肪族均聚碳酸酯和脂肪族-芳香族共聚碳酸酯，其中，碳酸化试剂是活性芳香族碳酸酯。在一个实施方式中，用于聚合反应的反应物可以以粉末或熔融形式进料至挤出机。在另一实施方式中，在添加至挤出机之前，干燥共混反应物。挤出机可配备有减压装置(例如，排气孔)，其用于除去活性苯酚副产物并且因此驱动聚合反应趋向完成。在各种实施方式中，可以通过控制除了其他因素的以下各项来操纵聚碳酸酯产物的分子量：反应物的进料速率、挤出机的类型、挤出机螺杆设计和构造、挤出机中的停留时间、反应温度和存在于挤出机上的减压技术。聚碳酸酯产物的分子量也可取决于反应物的结构，诸如，活性芳香族碳酸酯、脂肪族二醇、二羟基芳香族化合物以及使用的催化剂。许多不同的螺杆设计和挤出机构造是可商购的，其使用单螺杆、双螺杆、排气孔、后飞区(back flight zone)和前飞区(forward flight zone)、密封件以及侧流。本领域技术人员可以使用通常已知的商业挤出机设计的原理发现最佳设计。当使用活性碳酸酯时，控制二芳基碳酸酯/二醇的比例，尤其是BMSC/二醇的比例可以影响Mw。较低的比例通常可以产生较高的分子量。
[0089] 在示例性实施方式中，聚碳酸酯聚合物组分包括双酚A聚碳酸酯聚合物。在另一示例性实施方式中，聚碳酸酯组分包含至少两种不同级别的双酚A聚碳酸酯的共混物。为此，例如，聚碳酸酯等级可以通过聚碳酸酯的熔体体积速率(“MVR”)表征。例如，诸如双酚A聚碳酸酯的所公开的聚碳酸酯在300℃/1.2kg下可以表征为呈现出4克/10分
钟(g/10min)至30g/10min的范围内的熔体流动速率(“MFR”)。例如，MFR的范围可为
10g/10min至30g/10min，包括例如MFR在15g/10min至30g/10min的范围内。此外，例如，MFR可以在5g/10min至30g/10min的范围内。
钟(g/10min)至30g/10min的范围内的熔体流动速率(“MFR”)。例如，MFR的范围可为
10g/10min至30g/10min，包括例如MFR在15g/10min至30g/10min的范围内。此外，例如，MFR可以在5g/10min至30g/10min的范围内。
[0090] 聚碳酸酯组分可以以任何期望的量存在于聚合物组合物中。例如，根据本公开内容的实施方式，聚碳酸酯聚合物组分可以以相对于聚合物组合物的总重量约10wt％最高至约90wt％的范围内的量存在，进一步包括约10wt％、15wt％、20wt％、25wt％、30wt％、35wt％、40wt％、45wt％、50wt％、55wt％、60wt％、65wt％、70wt％、75wt％、80wt％和90wt％的示例性量。在又一实施方式中，聚碳酸酯组分可以以衍生自上述值的任何两个的量的任何范围内存在。例如，聚碳酸酯聚合物组分可以以约10wt％至约15wt％的范围内的量存在，或者以约5wt％至约20wt％的范围内的量存在，或者以约50wt％至约80wt％的范围内的量存在。
[0091] 在实施方式中(其中聚碳酸酯组分包含两种或更多种聚碳酸酯聚合物的共混物)，应该理解的是存在于聚碳酸酯组分中的每种相应的聚碳酸酯聚合物可以以相对于聚碳酸酯聚合物组分的总重量百分比的任何期望的量存在。例如，在实施方式中(其中，聚碳酸酯聚合物组分包含至少第一和第二聚碳酸酯聚合物)，第一聚碳酸酯聚合物可以以相对于聚碳酸酯聚合物组分的总重量大于0wt％至小于100wt％的范围内的量存在。类似地，第二聚碳酸酯聚合物也可以以相对于聚碳酸酯聚合物组分的总重量大于0wt％至小于100wt％的范围内的量存在。
[0092] 例如，在示例性实施方式中，包含两种不同等级双酚A聚碳酸酯的聚碳酸酯聚合物组分可以以约14至16重量百分数的范围内的量存在于聚合物组合物中。根据这个实施方式，第一双酚A聚碳酸酯可以以相对于聚合物组合物的总重量约5重量百分数至约6重量百分数的范围内的量存在，或者以替代方式表达，以相对于聚碳酸酯组分的总重量百分数35重量百分数至约45重量百分数的范围内的量存在。同样，第二双酚A聚碳酸酯可以以相对于聚合物组合物的总重量约9至约10重量百分数的范围内的量存在，或者以替代方式表达，以相对于聚碳酸酯组分的总重量百分数55重量百分数至约65重量百分数的范围内的量存在。在至少一个实施方式中，至少一种聚碳酸酯包含相对于聚合物组合物的总重量百分比至少5wt％。例如，总的聚碳酸酯量的范围为相对于聚合物组合物的总重量百分比从5wt％至14wt％。
[0093] 在另一示例性实施方式中，包含两种不同等级的双酚A聚碳酸酯的聚碳酸酯聚合物组分可以以约70wt％至72wt％的范围内的量存在于聚合物组合物中。根据这个实施方式，第一双酚A聚碳酸酯可以以相对于聚合物组合物的总重量约53wt％至约54wt％的范围内的量存在，或者以替代方式表达，以相对于聚碳酸酯组分的总重量百分数的73wt％至约78wt％的范围内的量存在。同样，第二双酚A聚碳酸酯可以以相对于聚合物组合物的总重量约17wt％至约18％百分数的范围内的量存在，或者以替代方式表达，以相对于聚碳酸酯组分的总重量百分数的22wt％至约27wt％的范围内的量存在。
[0094] 公开的聚合物组合物进一步包含聚碳酸酯-聚硅氧烷嵌段共聚物组分。如在本文中所使用的，术语聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物等同于聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物、聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物或者聚硅氧烷-聚碳酸酯聚合物。聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含聚二有机硅氧烷嵌段，其包含以下通式(I)的结构单元：
[0095]
[0096] 其中，聚二有机硅氧烷嵌段长度(E)为约20至约60；其中，每个R基团可以是相同的或不同的，并且选自C1-13单价有机基团；其中，每个M可以是相同的或不同的，并且选自卤素、氰基、硝基、C1-C8烷硫基、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C2-C8烯基、C2-C8烯氧基基团、C3-C8环烷基、C3-C8环氧基、C6-C10芳基、C6-C10芳氧基、C7-C12芳烷基、C7-C12芳烷氧基、C7-C12烷基芳基、或者C7-C12烷芳氧基，并且其中，每个n独立地是0、1、2、3或者4。聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物还包含聚碳酸酯嵌段，所述聚碳酸酯嵌段包含以下通式(II)的结构单元：
[0097]
[0098] 其中，R1基团总数的至少60％包含芳香族部分并且其余量包含脂肪族、脂环族或芳香族部分
[0099] 根据本公开内容的示例性的非限制性实施方式，聚碳酸酯-聚硅氧烷嵌段共聚物包含以下通式(III)的二有机聚硅氧烷嵌段：
[0100]
[0101] 其中，x表示约20至约60的整数。根据这些实施方式的聚碳酸酯嵌段可以衍生自双酚A单体。
[0102] 以上式(III)的二有机聚硅氧烷嵌段可以衍生自式(IV)的相应的二羟基化合物：
[0103]
[0104] 其中，x是如上所描述的。这种类型和其他类型的化合物在Kress等人的美国专利4,746,701和Carrillo的US 8,017,697中做出了进一步描述。可以在相转移条件下，通过适当的二羟基亚芳基化合物与例如α,ω-二乙酰氧基聚二有机硅氧烷的反应来获得该式的化合物。
[0105] 可以通过在式(V)的硅氧烷氢化物和诸如丁香酚的脂肪族不饱和一元酚之间进行铂催化的加成作用来制备这类二羟基聚硅氧烷，从而生成式(IV)的化合物：
[0106]
[0107] 其中，x为先前所定义的。
[0108] 聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物可以可选地在如上所述的相转移催化剂的存在下，通过诸如式(IV)描述的二苯酚聚硅氧烷与碳酸酯源和二羟基芳香族化合物(诸如双酚A)的反应进行制造。适合的条件类似于用于形成聚碳酸酯的那些条件。例如，可以在低于0℃至约100℃的温度下，包括例如，在约25℃至约50℃的温度下，通过光气化来制备共聚物。因为该反应是放热的，所以光气添加的速率可以用来控制反应温度。所需的光气的量通常将取决于二羟基反应物的量。可替换地，在存在如上所述的酯交换催化剂的情况下，可以通过在熔融状态下，使二羟基单体和碳酸二芳基酯(诸如，碳酸二苯基酯)共反应来制备聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物。
[0109] 在聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的生产中，可以选择二羟基二有机聚硅氧烷的量以在共聚物中提供期望量的二有机聚硅氧烷单元。因此，使用的特定量将根据组合物的所期望的物理性能，x的值(例如，在约20至约60的范围内)，以及在组合物中各种组分的类型和相对量，包括聚碳酸酯的类型和量、聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的类型和量、以及任何其他添加剂的类型和量来确定。使用本文所教导的准则，本领域技术人员在没有过度实验的情况下可以确定二羟基二有机基聚硅氧烷的适宜量。
[0110] 例如，根据本公开内容的实施方式，可以提供具有任何所期望水平的硅氧烷含量的聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物。例如，硅氧烷含量可以在4mol％至30mol％的范围内。在另外的实施方式中，聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物的硅氧烷含量可以在4mol％至20mol％的范围内。在又一实施方式中，聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物的硅氧烷含量可以在4mol％至8mol％的范围内。在又一实施方式中，聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含处于5至7mol wt％范围内的二有机硅氧烷含量。在又一示例性实施方式中，聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物的硅氧烷含量可以为约6mol％。更进一步地，二有机聚硅氧烷嵌段可以随机分布在聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物中。
[0111] 如结合本文阐述的聚碳酸酯的制造类似描述的，还可以封端所公开的聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物。例如，根据本公开内容的实施方式，聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物可以使用对枯基-苯酚来封端。
[0112] 聚碳酸酯-硅氧烷共聚物的非限制性实例包括可从SABIC Innovative Plastics获得的透明的EXL。来自SABIC的透明EXL为聚碳酸酯-聚硅氧烷(9030T)共聚物，其已经商业测试并且发现使用氯仿溶剂在聚苯乙烯标准中具有约6mol％的硅氧烷、约44,600的Mw、和约17800的Mn。
[0113] 聚硅氧烷聚碳酸酯共聚物组分可以以任何期望的量存在于聚合物组合物中。例如，在本公开内容的实施方式中，相对于聚合物组合物的总重量，聚硅氧烷聚碳酸酯共聚物以至少10重量百分数的量存在。例如，相对于聚合物组合物的总重量，聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物可以以10wt％至90wt％的范围内的量存在，包括15wt％、20wt％、25wt％、30wt％、35wt％、40wt％、45wt％、50wt％、55wt％、60wt％、65wt％、70wt％、75wt％、80wt％、85wt％和90wt％的示例性量。在又一实施方式中，聚硅氧烷聚碳酸酯共聚物可以以衍生自上述值的任何两个的量的任何范围内存在。例如，聚硅氧烷聚碳酸酯共聚物可以以约10wt％至约
20wt％的范围内的量存在，或者以约60wt％至约90wt％的范围内的量存在。
20wt％的范围内的量存在，或者以约60wt％至约90wt％的范围内的量存在。
[0114] 公开的聚合物组合物进一步包含传统的激光直接成型添加剂(LDS)添加剂。如本文中使用的，激光直接成型添加剂是指适用于激光直接成型方法中的含有金属的添加剂。为此，如本文中更加全面讨论的，选择LDS添加剂使得在使用激光活化之后，可以通过随后的标准金属化或电镀方法形成导电路径。如此，当LDS添加剂暴露于激光时，将释放或活化元素金属。因此，激光在热塑性部件上绘制出电路图案并且留下含有嵌入金属颗粒的粗糙表面。这些颗粒在随后的金属化或电镀方法(诸如，镀铜方法或其他电镀方法，包括镀金、镀镍、镀银、镀锌、镀锡等)期间充当用于晶体生长的核。
[0115] 根据本公开内容的实施方式，激光直接成型添加剂可包含一种或多种金属氧化物，包括例如铬的氧化物、铜的氧化物、或它们的组合。也可以提供具有尖晶石型晶体结构的激光直接成型添加剂。在一个实施方式中，激光直接成型添加剂包含金属氧化物、铜盐、金属氧化物尖晶石、或者金属氧化物尖晶石的混合物、或者它们的组合。
[0116] 可商购的激光直接成型添加剂的示例性和非限制性实例包括从美国的Ferro Corp.可商购的PK3095黑色颜料。例如，如使用XPS所测定的，PK3095包含铬的氧化物2- 2-
(Cr2O3、Cr2O4 、Cr2O7 )和铜的氧化物(CuO)。PK3095黑色颜料也具有类晶石型晶体结构。
另一种示例性可商购激光直接成型添加剂为从Shepherd Color company可商购的Black
1G颜料黑28。Black 1G颜料黑28包含铬酸铜并且具有约7.3的pH值。Black 1G颜料也具有尖晶石型晶体结构。
(Cr2O3、Cr2O4 、Cr2O7 )和铜的氧化物(CuO)。PK3095黑色颜料也具有类晶石型晶体结构。
另一种示例性可商购激光直接成型添加剂为从Shepherd Color company可商购的Black
1G颜料黑28。Black 1G颜料黑28包含铬酸铜并且具有约7.3的pH值。Black 1G颜料也具有尖晶石型晶体结构。
[0117] 在一个实施方式中，相对于聚合物组合物的总重量，激光直接成型添加剂可以以约1wt％至10wt％的范围内的量存在于聚合物组合物中，例如，包括约1wt％、约2wt％、约3wt％、约4wt％、约5wt％、约6wt％、约7wt％、约8wt％、约9wt％和约10wt％的量。在又一实施方式中，激光直接成型(LDS)添加剂可以以衍生于上述值的任何两个的量的任何范围内的量存在于聚合物组合物中。例如，相对于聚合物组合物的总重量，激光直接成型添加剂可以以7wt％至10wt％的量存在。可替代地，相对于聚合物组合物的总重量，激光直接成型添加剂可以以9wt％至10wt％的范围内的量存在于聚合物组合物中。在又一实施方式中，相对于聚合物组合物的总重量，激光直接成型添加剂可以以约10wt％的量存在于聚合物组合物中。
[0118] 所公开的聚合物组合物进一步包含增强填料，诸如，无机填料或增强剂。填料的具体组成可以改变，条件是填料与聚合物组合物的剩余组分可化学相容。在一个实施方式中，聚合物组合物包含增强填料，所述增强填料包含玻璃增强组分、碳纤维、矿物填料、或者滑石、或者它们的组合。
[0119] 在一个实施方式中，玻璃增强组分包含玻璃纤维、平板玻璃、长性玻璃、短性玻璃、大直径玻璃、小直径玻璃、或者纳米玻璃、或者它们的组合。在另一实施方式中，玻璃增强组分包含E-玻璃、A-玻璃、C-玻璃、D-玻璃、R-玻璃、或者S-玻璃、或者它们的组合。在又一实施方式中，E-玻璃包含无氟和/或无硼的E-玻璃衍生物。
[0120] 在一个实施方式中，玻璃增强组分直径在4μm至35μm范围内，包括5μm、6μm、8μm、10μm、12μm、14μm、16μm、18μm、20μm、22μm、24μm、26μm、28μm、30μm、32μm和34μm的示例性值。在又一实施方式中，直径可在衍生自上述值的任何两个的范围内。例如，直径可以为5μm至34μm的范围内。
[0121] 在另一实施方式中，示例性填料可以包括硅酸盐和硅石粉末，诸如硅酸铝(莫来石)、合成硅酸钙、硅酸锆、气相二氧化硅、结晶二氧化硅石墨、天然硅砂等；硼粉，诸如硼-氮化物粉、硼-硅酸盐粉等；氧化物，诸如TiO2、氧化铝、氧化镁等；硫酸钙(作为其酸酐、二水合物或三水合物)等；滑石，包括纤维状、模块、针形、层状的滑石等；硅灰石；表面处理的硅灰石；玻璃球，诸如空心和实心玻璃球、硅酸盐球、硅铝酸等；高岭土，包括硬高岭土、软高岭土、煅烧高岭土、包含本领域已知的用于促进与聚合物基质树脂的相容性的各种涂层的高岭土等；单晶纤维或“晶须”，诸如碳化硅、氧化铝、碳化硼、铁、镍、铜等；纤维(包括连续纤维和短切纤维)，硫化物诸如硫化钼、硫化锌等；钡化合物，诸如钛酸钡、铁酸钡、硫酸钡、重晶石等；金属和金属氧化物，诸如粒状或纤维状铝、青铜、锌、铜和镍等；片状填料，诸如玻璃片、片状碳化硅、二硼化铝、铝片、钢片等；纤维填料，例如短无机纤维，诸如衍生自包含硅酸铝、氧化铝、氧化镁和硫酸钙半水合物等中的至少一个的共混物的那些纤维；天然填料和增强材料，诸如通过粉碎木材获得的木粉、纤维状产品如纤维素、棉花等；有机填料，诸如聚四氟乙烯；由能够形成纤维的有机聚合物形成的增强有机纤维状填料，有机聚合物为诸如聚(醚酮)、聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚(亚苯基硫化物)、芳香族聚酰胺、芳香族聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚四氟乙烯等；以及另外的填料和增强剂，诸如云母、粘土、长石、烟尘、铝硅酸镁盐(fillite)、石英、石英岩、珍珠岩、硅藻岩、硅藻土、碳黑等；或者包括上述填料或增强剂中的至少一种的组合。
[0122] 增强填料可以以相对于聚合物组合物的总重量，大于0wt％至约60wt％的范围内的量存在于聚合物组合物中，例如包括约5wt％、约10wt％、约15wt％、约20wt％、约25wt％、约30wt％、约35wt％、约40wt％、约45wt％、约50wt％、约55wt％和约60wt％的量。
在又一实施方式中，增强填料可以以衍生自上述值的任何两个的量的任何范围内的量存在于聚合物组合物中。例如，增强填料可以以相对于聚合物组合物的总重量，5wt％至30wt％的量存在。可替代地，增强填料可以以相对于聚合物组合物的总重量，35wt％至50wt％的范围内的量存在于聚合物组合物中。在又一实施方式中，增强填料可以以相对于聚合物组合物的总重量，约30wt％的量存在于聚合物组合物中。
在又一实施方式中，增强填料可以以衍生自上述值的任何两个的量的任何范围内的量存在于聚合物组合物中。例如，增强填料可以以相对于聚合物组合物的总重量，5wt％至30wt％的量存在。可替代地，增强填料可以以相对于聚合物组合物的总重量，35wt％至50wt％的范围内的量存在于聚合物组合物中。在又一实施方式中，增强填料可以以相对于聚合物组合物的总重量，约30wt％的量存在于聚合物组合物中。
[0123] 所公开的聚合物组合物可以可选地包含常规地在模塑热塑性部件的制造中使用的一种或多种添加剂，条件是可选的添加剂不会不利地影响所得组合物的期望性能。还可以使用可选的添加剂的混合物。此种添加剂可以在混合组分用于形成复合材料混合物期间，在合适的时间进行混合。例如，所公开的聚合物组合物可进一步包括至少一个添加剂，该添加剂包括增塑剂、稳定剂、抗静电剂、阻燃剂、抗冲改性剂、着色剂、抗氧化剂、或者脱模剂、或者它们的组合。在一个实施方式中，组合物进一步包括选自抗氧化剂、阻燃剂和稳定剂中的一种或多种可选的添加剂。
[0124] 例如，示例性热稳定剂包括有机亚磷酸酯诸如亚磷酸三苯基酯、三-(2,6-二甲基苯基)亚磷酸酯、三-(混合的单-和二-壬基苯基)亚磷酸酯等，膦酸酯诸如膦酸二甲基苯酯等，磷酸酯诸如磷酸三甲酯等，或者包括上述热稳定剂中的至少一种的组合。基于排除任何填料的100重量份的总组合物，热稳定剂通常以0.01至0.5重量份的量使用。
[0125] 例如，示例性抗氧化剂包括，有机亚磷酸脂，诸如，三(壬基苯基)亚磷酸酯、三(2,4-二-叔丁苯基)亚磷酸酯、双(2,4-二-叔丁苯基)季戊四醇双亚磷酸酯、二硬脂基季戊四醇双亚磷酸酯等；烷基化的单酚或多酚；多酚与二烯的烷基化反应产物，诸如，四[亚甲基(3,5-二-叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯]甲烷等；对甲酚或双环戊二
烯的丁基化的反应产物；烷基化对苯二酚；羟基化硫代双苯基醚；烷叉基-双酚；苄基化合物；β-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸与一元或者多元醇的酯；β-(5-叔丁
基-4-羟基-3-甲基苯基)-丙酸与一元或者多元醇的酯；硫烷基或硫芳基化合物的酯，诸如二硬脂基硫代二丙酸酯、二月桂基硫代二丙酸酯、二十三烷基硫代二丙酸酯、十八烷基-3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯、季戊四醇基-四[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟
苯基)丙酸酯等；β-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸的酰胺等，或者包括上述抗氧化剂中的至少一种的组合。抗氧化剂通常以基于排除任何填料的100重量份的总组合物，
0.01至0.5重量份的量使用。
烯的丁基化的反应产物；烷基化对苯二酚；羟基化硫代双苯基醚；烷叉基-双酚；苄基化合物；β-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸与一元或者多元醇的酯；β-(5-叔丁
基-4-羟基-3-甲基苯基)-丙酸与一元或者多元醇的酯；硫烷基或硫芳基化合物的酯，诸如二硬脂基硫代二丙酸酯、二月桂基硫代二丙酸酯、二十三烷基硫代二丙酸酯、十八烷基-3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯、季戊四醇基-四[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟
苯基)丙酸酯等；β-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸的酰胺等，或者包括上述抗氧化剂中的至少一种的组合。抗氧化剂通常以基于排除任何填料的100重量份的总组合物，
0.01至0.5重量份的量使用。
[0126] 例如，示例性光稳定剂包括苯并三唑，诸如，2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)-苯并三唑和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮等或者包括上述光稳定剂中的至少一种的组合。光稳定剂通常以基于排除任何填料的100重量份的总组合物，0.1至1.0重量份的量使用。
[0127] 例如，示例性增塑剂包括邻苯二甲酸酯，诸如，二辛基-4,5-环氧基-六氢邻苯二甲酸酯、三-(辛氧基羰基乙基)异氰脲酸酯、三硬脂酸甘油酯、环氧化大豆油等、或者包括上述增塑剂中的至少一种的组合。增塑剂通常以基于排除任何填料的100重量份总组合物，0.5至3.0重量份的量使用。
[0128] 例如，示例性抗静电剂包括单硬脂酸甘油酯、硬脂基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠等、或者上述抗静电剂的组合。在一个实施方式中，在包含化学抗静电剂的聚合树脂中可以使用碳纤维、碳纳米纤维、碳纳米管、碳黑或者上述的任何组合，以使组合物静电耗散。
[0129] 例如，示例性脱模剂包括硬脂酸金属盐、硬脂酸硬脂基酯、四硬脂酸季戊四醇酯、蜂蜡、褐煤蜡、石蜡等、或者包括上述脱模剂中的至少一种的组合。脱模剂通常以基于排除任何填料的100重量份总组合物的0.1至1.0重量份的量使用。
[0130] 例如，示例性UV吸收剂包括羟基二苯甲酮；羟基苯并三唑；羟基苯并三嗪；氰基丙烯酸酯；草酰替苯胺；苯并噁嗪酮；2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁TM TM基)-苯酚(CYASORB 5411)；2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(CYASORB 531)；2-[4,6-双TM
(2,4-二 甲基 苯 基)-1,3,5-三 嗪-2-基 ]-5-(辛 氧基)- 苯酚 (CYASORB 1164)；
TM
2,2'-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮)(CYASORB UV-3638)；1,3-双[(2-氰
基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧]-2,2-双[[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧]甲基]
TM
丙烷(UVINUL 3030)；2,2'-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮)；1,3-双[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧]-2,2-双[[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧]甲基]丙
烷；纳米尺寸的无机材料如氧化钛、氧化铈和氧化锌，全部具有小于100纳米的粒径；等等，或者包括上述UV吸收剂中的至少一种的组合。UV吸收剂通常以基于排除任何填料的100重量份的总组合物的0.01重量份至3.0重量份的量使用。
(2,4-二 甲基 苯 基)-1,3,5-三 嗪-2-基 ]-5-(辛 氧基)- 苯酚 (CYASORB 1164)；
TM
2,2'-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮)(CYASORB UV-3638)；1,3-双[(2-氰
基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧]-2,2-双[[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧]甲基]
TM
丙烷(UVINUL 3030)；2,2'-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮)；1,3-双[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧]-2,2-双[[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧]甲基]丙
烷；纳米尺寸的无机材料如氧化钛、氧化铈和氧化锌，全部具有小于100纳米的粒径；等等，或者包括上述UV吸收剂中的至少一种的组合。UV吸收剂通常以基于排除任何填料的100重量份的总组合物的0.01重量份至3.0重量份的量使用。
[0131] 例如，示例性润滑剂包括脂肪酸酯，诸如烷基硬脂基酯，例如，硬脂酸甲酯等；硬脂酸甲酯和亲水和疏水表面活化剂的混合物，包括聚乙二醇聚合物、聚丙二醇聚合物及其共聚物，例如，处于合适溶剂中的硬脂酸甲酯和聚乙二醇-聚丙二醇共聚物；或者包括上述润滑剂中的至少一种的组合。润滑剂通常以基于排除任何填料的100重量份的总组合物的0.1重量份至5重量份的量使用。
[0132] 例如，示例性发泡剂包括低沸卤代烃和产生二氧化碳的那些；在室温下为固体并且当加热至高于它们的分解温度的温度时生成气体(诸如，氮、二氧化碳、氨气)的发泡剂，诸如偶氮二甲酰胺、偶氮二甲酰胺的金属盐、4,4'-氧双(苯磺酰基酰肼)、碳酸氢钠、碳酸铵等、或者包括上述发泡剂中的至少一种的组合。发泡剂通常以基于排除任何填料的100重量份的总组合物的1重量份至20重量份的量使用。
[0133] 如上所述，公开的聚合物组合物可以可选地进一步包括阻燃添加剂。在各种实施方式中，阻燃添加剂可包括适用于本发明的聚合物组合物中的任何阻燃材料或者阻燃材料的混合物。在另一实施方式中，阻燃添加剂包括包含磷酸酯的材料。在另一实施方式中，阻燃添加剂包括包含卤素的材料。在其他实施方式中，阻燃添加剂不含或基本上不含磷酸酯和/或卤素中的一种或多种。在又一实施方式中，阻燃添加剂包括低聚有机磷阻燃剂，例如，包括双酚A二苯基磷酸酯(“BPADP”)。在又一实施方式中，阻燃剂是选自低聚磷酸酯、聚合磷酸酯、低聚膦酸酯或者混合的磷酸酯/膦酸酯阻燃剂组合物。在又一实施方式中，阻燃剂选自磷酸三苯基酯、甲苯基二苯基磷酸酯、三(异丙基苯基)磷酸酯、间苯二酚双(二苯基磷酸酯)、以及双酚A双(二苯基磷酸酯)。在又一实施方式中，阻燃剂为双酚-A双(二苯基磷酸酯)。
[0134] 阻燃添加剂的浓度可以变化，并且本发明不旨在局限于任何特定的阻燃剂浓度。在一个实施方式中，所公开的组合物可包含大于0wt％至约20wt％的阻燃添加剂，例如，包括约1wt％、约2wt％、约3wt％、约4wt％、约5wt％、约6wt％、约7wt％、约8wt％、约9wt％、约10wt％、约11wt％、约12wt％、约13wt％、约14wt％、约15wt％、约16wt％、约17wt％、约
18wt％或约19wt％。在又一实施方式中，阻燃添加剂可以以衍生自上述值的量的任何范围存在。例如，阻燃剂添加剂可以以约5wt％至约15wt％或者甚至约10wt％至约20wt％的范围内的量存在于聚碳酸酯组合物中。阻燃添加剂是可商购的，并且本领域技术人员能够容易地选择合适的阻燃添加剂。
18wt％或约19wt％。在又一实施方式中，阻燃添加剂可以以衍生自上述值的量的任何范围存在。例如，阻燃剂添加剂可以以约5wt％至约15wt％或者甚至约10wt％至约20wt％的范围内的量存在于聚碳酸酯组合物中。阻燃添加剂是可商购的，并且本领域技术人员能够容易地选择合适的阻燃添加剂。
[0135] 此外，可向组合物添加用于改善流动性和其他性能的材料，诸如，低分子量烃树脂。低分子量烃树脂的特别有用的类别是衍生自石油C5至C9原料的那些(其衍生自从石油裂解获得的不饱和C5至C9单体)。非限制性实例包括烯烃，例如，戊烯、己烯、庚烯等；二烯烃，例如，戊二烯、己二烯等；环烯烃和环二烯烃，例如，环戊烯、环戊二烯、环己烯、环己二烯、甲基环戊二烯等；环二烯烃二烯，例如，二环戊二烯、甲基环戊二烯二聚体等；以及芳香族烃，例如，乙烯基甲苯、茚、甲基茚等。此外，树脂可以是部分或完全氢化的。
[0136] 在又一实施方式中，本发明涉及用于制造聚合物组合物的方法，该方法包括形成包含热塑性聚合物、激光直接成型添加剂和增强填料的共混的组合物。
[0137] 在一个实施方式中，激光直接成型方法涉及三个步骤：1)注射模塑；2)激光成型和3)金属化。
[0138] 在又一实施方式中，在注射模塑步骤期间，激光直接成型添加剂和增强填料可与热塑性聚合物混合。在另一实施方式中，共混组合物进一步包括选自抗氧化剂、阻燃剂、无机填料和稳定剂中的一种或多种可选的添加剂。在又一实施方式中，可以使用单射注射模塑(single shot injection molding)生成有待激光成型的部件或制品。在至少一个实施方式中，聚合物组合物可以在该步骤混合并且用于LDS方法中。在另一实施方式中，在该步骤之后可以将附加成分添加到聚合物组合物中。
[0139] 如本文所描述的，本发明涉及共混的聚合物组合物。可以使用结合多种组分以形成聚合树脂的任何已知的方法形成本公开内容的共混的聚合物组合物。在一个实施方式中，首先在高速混合机中共混这些组分。包括但不限于手动混合的其他低剪切方法也可以实现该共混。然后，将共混物经由加料斗进料至双螺杆挤出机的喉部(throat)。可替代地，可通过在喉部和/或在下游通过侧填充口直接进料至挤出机中将一种或多种组分结合成组合物。挤出机通常在高于导致组合物流动所需温度的温度下操作。在水浴中立即骤冷挤出物并造粒。当切割挤出物时，如此制备的颗粒可以根据需要具有四分之一英寸以下的长度。此种颗粒可用于后续的模塑、成型或成形。在一个实施方式中，共混组合物由双螺杆挤出形成。
[0140] 在又一实施方式中，在激光成型步骤期间，激光用于在激光成型步骤期间形成导电路径。在又一实施方式中，用于形成导电路径的激光是激光直接成型。在又一实施方式中，激光直接成型包括激光蚀刻。在又一实施方式中，进行激光蚀刻以提供活性表面。
[0141] 在又一实施方式中，至少一个激光束在激光成型步骤期间在聚合物组合物的表面上绘制至少一个图案。在又一实施方式中，所采用的填料组合物可以释放至少一种金属核。在又一实施方式中，已经释放出的至少一种金属核可以充当用于还原铜电镀方法的催化剂。
[0142] 在又一实施方式中，在约1瓦特(W)至约10W功率，约30千赫(kHz)至约110kHz的频率和约1米/秒(m/s)至约5m/s的速度下进行激光蚀刻。在又一实施方式中，在约1w约10W功率，约40kHz至约100kHz的频率和约2m/s至约4m/s的速度下进行激光蚀刻。在又一实施方式中，在约3.5W功率，约40kHz的频率和约2m/s的速度下进行激光蚀刻。
[0143] 在又一实施方式中，在LDS方法中可形成粗糙表面。在又一实施方式中，粗糙表面可以使铜板与聚合物组合物中的聚合物基体缠结在一起，这可以提供铜板与聚合物组合物之间的粘附性。
[0144] 在各种实施方式中，金属化步骤可以使用常规技术来进行。例如，在一个实施方式中，在LDS方法中在金属化步骤期间使用无电镀铜浴。因此，在各种实施方式中，将金属层电镀在导电路径上为金属化。在又一实施方式中，金属化可包括以下步骤：a)清洁蚀刻表面；b)另外构建轨迹(additive build-up of tracks)；以及c)电镀。
[0145] 还提供了包括聚合物组合物的成型、成形和模塑的制品。可以通过各种手段(诸如注射模塑、挤出、螺旋模制、吹塑和热成形)将聚合物组合物模制成有用的成型制品，以形成制品，诸如个人计算机、笔记本和便携式计算机、手机天线和其他这样的通信设备、医疗应用、RFID应用，汽车应用等。
[0146] 本文所公开的共混的聚合物组合物或者化合物提供坚固的(robust)电镀性能，同时保持良好的机械性能。可以通过各种测试诸如悬臂梁试验、Charpy试验、Gardner试验等根据多个标准(例如，ASTM D256)来进行机械性能的评估。电镀性能的坚固性可以经由从最高性能(top performance)(例如，“最佳”)至最低性能(bottom performance)的范围的性能等级或电镀等级来测量。等级可以分为各种水平。在一个实施方式中，电镀等级可具有最高性能“10”的水平与最低性能“0”的水平。
[0147] 在又一实施方式中，该方法包括由形成的共混组合物形成模制部件。在另一实施方式中，该方法进一步包括使模制部件经受激光直接成型方法。
[0148] 在一个实施方式中，由组合物形成的模制部件呈现出根据ASTM D256-2010的延展性破坏模式(ductile failure mode)。
[0149] 在一个实施方式中，该物品包含挤压模塑或者注射模塑组合物的产物，该组合物包含热塑性聚合物、激光直接成型添加剂和增强填料。
[0150] 在又一实施方式中，模制的制品进一步包括通过使用激光活化形成的导电路径。在又一实施方式中，该制品进一步包括电镀在导电路径上的金属层。在又一实施方式中，金属层为铜层。在又一实施方式中，根据ASTM B568测量的金属层的厚度为约0.8微米以上。
[0151] 在各种实施方式中，聚合物组合物可用于电子领域。在又一实施方式中，可使用3D MID、LDS方法或聚合物组合物的领域的非限制性实例包括电气、机电、射频(RF)技术、电信、汽车、航空、医疗、传感器、军事和安全。在又一实施方式中，3D MID、LDS方法或聚合物组合物的使用也可存在于重叠领域中，例如，在结合例如可用于汽车或医学工程中的机械和电气性能的机电系统中。
[0152] 在一个实施方式中，根据本发明的模制品可用于生成一个或多个上述领域中的装置。在又一实施方式中，可使用根据本发明的3D MID、LDS方法、或者聚合物组合物的这些领域中的此种装置的非限制性实例包括计算机装置、家用电器、装饰装置、电磁干扰装置、印刷电路、Wi-Fi装置、蓝牙装置、GPS装置、蜂窝天线装置、智能手机装置、汽车装置、军用装置、航天装置、医疗装置、助听器、传感器装置、安全装置、屏蔽装置、RF天线装置或者RFID装置。
[0153] 在又一实施方式中，模制品可用于制造汽车领域中的装置。在又一实施方式中，在车辆的内部可以使用3D MID、LDS方法或所公开的聚合物组合物的汽车领域中的此类装置的非限制性实例包括自适应巡航控制、前灯传感器、风挡雨刮器传感器和门/窗开关。在又一实施方式中，在车辆的外部可使用3D MID、LDS方法或所公开的聚合物组合物的汽车领域中的装置的非限制性实例包括用于发动机管理的压力和流量传感器、空调、碰撞检测和外部照明设备。
[0154] 由于低成本、能够模塑大且复杂的部件以及重量减轻，已经开发了用于工业应用的塑料电镀。塑料电镀还允许在生产和装置本身方面新的设计和降低空间需求的快速发展。随着汽油价格上涨，消费者对汽车重量减轻变得更感兴趣。可电镀的塑料材料的非限制性实例包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(“ABS”)、聚丙烯、聚砜、聚醚砜、聚醚酰亚胺、特氟隆、聚芳醚、聚碳酸酯、聚亚苯基氧化物、聚缩醛。LDS方法可用于塑料电镀并且塑料材料可包括在聚合物组合物中或者聚合物组合物的聚合物基体中。
[0155] 在一个实施方式中，模制品的厚度可在1.2mm至2.0mm的范围内。例如，模制品的厚度可为1.6mm。在又一实施方式中，模制品的厚度可在2.8mm至3.5mm的范围内。例如，模制品的厚度可为3.2mm。
[0156] 在又一实施方式中，得到的公开的组合物可用于提供任何期望的成型的、成形的或模塑的制品。例如，所公开的组合物可以通过各种方法诸如注射模塑、挤出、旋转模塑、吹塑成型和热成型以模塑成有用的成型制品。如上所述，所公开的组合物特别适用于电子组件和装置的制造。这样，根据一些实施方式，所公开的组合物可用于形成制品诸如印刷电路板载体、在测试插座中燃烧(burn in test socket)、用于硬盘驱动器的柔性支架等。
[0157] 所公开的方法包括至少以下实施方式。
[0158] 实施方式1：一种聚合物组合物，包括：
[0159] a.热塑性聚合物；
[0160] b.激光直接成型添加剂；以及
[0161] c.增强填料
[0162] 其中，聚合物组合物在使用激光活化之后能够电镀；
[0163] 其中，弯曲模量大于约3GPa并且拉伸模量大于约3GPa
[0164] 实施方式2：根据实施方式1所述的聚合物组合物，其中，增强填料包含玻璃增强组分、碳纤维、矿物填料、或者滑石、或者它们的组合。
[0165] 实施方式3：一种聚合物组合物，包括：
[0166] a.热塑性聚合物；
[0167] b.激光直接成型添加剂；以及
[0168] c.玻璃增强组分；
[0169] 其中，聚合物组合物在使用激光活化之后能够电镀。
[0170] 实施方式4：根据实施方式1至3中任一项所述的聚合物组合物，其中，热塑性聚合物包含聚碳酸酯、聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物、聚酰胺、乙烯乙酸乙烯酯、乙烯乙烯醇、聚氧亚甲基、聚丙烯酸酯、聚丙烯腈、聚酰胺-酰亚胺、聚醚酮、聚已内酯、聚羟基烷酸酯、聚酯、聚酰亚胺、聚酮、聚乳酸、聚氨酯、或聚乙酸乙烯酯或者它们的组合。
[0171] 实施方式5：根据实施方式1至4中任一项所述的聚合物组合物，其中，基于组合物的总重量，热塑性聚合物以按重量计约10％至按重量计约90％的范围的量存在。
[0172] 实施方式6：根据实施方式1至5中任一项所述的聚合物组合物，其中，热塑性聚合物以基于组合物的总重量约10wt％至约90wt％的范围的量存在，玻璃增强组分以基于组合物的总重量大于0wt％至约60wt％的范围的量存在，并且激光直接成型添加剂以基于组合物的总重量约1wt％至约10wt％的范围的量存在。
[0173] 实施方式7：根据实施方式1至6中任一项所述的聚合物组合物，其中，热塑性聚合物包含聚碳酸酯。
[0174] 实施方式8：根据实施方式1至7中任一项所述的聚合物组合物，其中，热塑性聚合物包含聚酰胺。
[0175] 实施方式9：根据实施方式1至8中任一项所述的聚合物组合物，其中，激光直接成型添加剂包含金属氧化物、铜盐、金属氧化物尖晶石、或者金属氧化物尖晶石的混合物、或者它们的组合。
[0176] 实施方式10：根据实施方式1至9中任一项所述的聚合物组合物，其中，激光直接成型添加剂以基于组合物的总重量按重量计约1％至按重量计约10％的量存在。
[0177] 实施方式11：根据实施方式2至10中任一项所述的聚合物组合物，其中，玻璃增强组分以基于组合物的总重量按重量计大于0％至按重量计约60％的量存在。
[0178] 实施方式12：根据实施方式2至11中任一项所述的聚合物组合物，其中，玻璃增强组分包含玻璃纤维、平板玻璃、长性玻璃、短性玻璃、大直径玻璃、小直径玻璃、或者纳米玻璃、或者它们的组合。
[0179] 实施方式13：根据实施方式3至12中任一项所述的聚合物组合物，其中，聚合物组合物的弯曲模量大于约3GPa。
[0180] 实施方式14：根据实施方式3至13中任一项所述的聚合物组合物，其中，聚合物组合物的拉伸模量大于约3GPa。
[0181] 实施方式15：根据实施方式1至14中任一项所述的聚合物组合物，其中，拉伸模量、弯曲模量和/或电镀指数随着玻璃增强组分的浓度增加而增加。
[0182] 实施方式16：根据实施方式1至15中任一项所述的聚合物组合物，进一步包括至少一种添加剂，所述添加剂包括增塑剂、稳定剂、抗静电剂、阻燃剂、抗冲改性剂、着色剂、抗氧化剂、或者脱模剂、或者它们的组合。
[0183] 实施方式17：一种用于制造聚合物组合物的方法，包括形成共混组合物，所述共混组合物包含：
[0184] a.热塑性聚合物；
[0185] b.激光直接成型添加剂；以及
[0186] c.增强填料；
[0187] 其中，聚合物组合物在使用激光活化之后能够电镀；
[0188] 其中，弯曲模量大于约3GPa并且拉伸模量大于约3GPa。
[0189] 实施方式18：根据实施方式17所述的方法，其中，共混组合物进一步包括增塑剂、稳定剂、抗静电剂、阻燃剂、抗冲改性剂、着色剂、抗氧化剂、或者脱模剂、或者它们的组合。
[0190] 实施方式19：根据实施方式17至18中任一项所述的方法，其中，共混组合物由双螺杆挤出形成。
[0191] 实施方式20：一种包含根据实施方式1至16中任一项所述的聚合物组合物的制品。
[0192] 实施方式21：根据实施方式20所述的制品，其中，制品包括计算机装置、家用电器、装饰装置、电磁干扰装置、印刷电路、Wi-Fi装置、蓝牙装置、GPS装置、蜂窝式天线装置、智能手机装置、汽车装置、军用装置、航天装置、医疗装置、助听器、传感器装置、安全装置、屏蔽装置、RF天线装置或者RFID装置。
[0193] 对于本领域技术人员显而易见的是在不背离本发明的范围或精神的情况下，可以在本发明中做出各种修改和变化。通过考虑本文所公开的说明书和本发明的实践，本发明的其他实施方式对本领域技术人员来说将是显而易见的。旨在将说明书和实施例认为仅是示例性的，本发明的真实范围和精神是通过所附权利要求所指出的。
[0194] 本发明的可专利性范围是由权利要求限定的，并且可包括本领域技术人员想到的其他实施例。如果其他实施例具有与本权利要求的文字语言相同的结构元素，或者包括与本权利要求的文字语言无实质区别的等价的结陶元素，则此种其他实施例都旨在落入本权利要求的范围内。
[0195] 实施例
[0196] 提出下列实施例从而为本领域普通技术人员提供了如何实施和评价本文中所公开和要求保护的方法、装置和系统的完全公开和说明，并且这些实施例旨在是纯示例性的并且不旨在限制本公开内容。已经努力确保关于数字(例如，量、温度等)的准确性，但是应考虑到一些误差和偏差。涂非另有说明，份为重量份，温度为摄氏度(℃)或者为环境温度，并且压力为大气压或接近大气压。
[0197] 混合方案(profile)
[0198] 表1示出了针对玻璃填充的PC LDS的混合方案和设备设置。
[0199] 表1
[0200]参数 单位 玻璃填充的、能够LDS的聚碳酸酯
混合机类型 无 TEM-37BS
桶尺寸 mm 1500
模头 mm 3
进料(0区)温度 无 50
1区温度 ℃ 100
2区温度 ℃ 150
3区温度 ℃ 200
4区温度 ℃ 255
5区温度 ℃ 255
6区温度 ℃ 255
7区温度 ℃ 255
8区温度 ℃ 255
9区温度 ℃ 260
10区温度 ℃ 260
11区温度 ℃ 260
模头温度 ℃ 265
螺杆转速 rpm 300
通量 kg/hr 40
扭矩 无 70
真空1 MPa -0.08
侧进料机1速度 rpm >200
熔融温度 无 275
混合机类型 无 TEM-37BS
桶尺寸 mm 1500
模头 mm 3
进料(0区)温度 无 50
1区温度 ℃ 100
2区温度 ℃ 150
3区温度 ℃ 200
4区温度 ℃ 255
5区温度 ℃ 255
6区温度 ℃ 255
7区温度 ℃ 255
8区温度 ℃ 255
9区温度 ℃ 260
10区温度 ℃ 260
11区温度 ℃ 260
模头温度 ℃ 265
螺杆转速 rpm 300
通量 kg/hr 40
扭矩 无 70
真空1 MPa -0.08
侧进料机1速度 rpm >200
熔融温度 无 275
[0201] 表2示出了配置为玻璃填充的PC LDS的模塑方案和设备。
[0202] 表2
[0203]参数 单位 玻璃填充的、能够LDS的聚碳酸酯
条件：预干燥时间 时间 3
条件：预干燥温度 ℃ 110
模塑机器 无 FANUC
模塑类型(插入) 无 ASTM拉伸、弯曲、悬臂梁、色片
料斗温度 ℃ 50
1区温度 ℃ 270
2区温度 ℃ 275
3区温度 ℃ 280
喷嘴温度 ℃ 275
模具温度 ℃ 100
螺杆转速 rpm 100
背压 kgf/cm2 30
冷却时间 s 15
注射速度 mm/s 50
保持压力 kgf/cm2 800
最大注射压力 kgf/cm2 1000
条件：预干燥时间 时间 3
条件：预干燥温度 ℃ 110
模塑机器 无 FANUC
模塑类型(插入) 无 ASTM拉伸、弯曲、悬臂梁、色片
料斗温度 ℃ 50
1区温度 ℃ 270
2区温度 ℃ 275
3区温度 ℃ 280
喷嘴温度 ℃ 275
模具温度 ℃ 100
螺杆转速 rpm 100
背压 kgf/cm2 30
冷却时间 s 15
注射速度 mm/s 50
保持压力 kgf/cm2 800
最大注射压力 kgf/cm2 1000
[0204] 玻璃填充的、含有LDS添加剂的、聚碳酸酯复合材料的配制品和性能比较
[0205] 表3示出了包含聚碳酸酯、LDS添加剂和0-50wt％玻璃增强材料填料的聚合物组合物的配制品和性能比较。示出了随着添加玻璃纤维，弯曲模量从2110MPa增加至
3340MPa，拉伸模量从2134MPa增加至3956MPa，以及平均电镀指数(“PI”)从0.30增加至
0.91。此外，随着增加玻璃负载，弯曲模量从3340MPa增加至13100MPa，拉伸模量从3956MPa增加至15310MPa，以及平均电镀指数从0.91增加至1.10。表4示出了包含聚碳酸酯、LDS添加剂和0-50wt％玻璃增强材料填料的聚合物组合物的LDS电镀性能比较。横跨较宽范围的激光参数，玻璃增强材料填充的材料的电镀效果明显好于未填充的材料的效果，并且示出了横跨各种激光参数，随着玻璃负载增加电镀效果普遍增加。
3340MPa，拉伸模量从2134MPa增加至3956MPa，以及平均电镀指数(“PI”)从0.30增加至
0.91。此外，随着增加玻璃负载，弯曲模量从3340MPa增加至13100MPa，拉伸模量从3956MPa增加至15310MPa，以及平均电镀指数从0.91增加至1.10。表4示出了包含聚碳酸酯、LDS添加剂和0-50wt％玻璃增强材料填料的聚合物组合物的LDS电镀性能比较。横跨较宽范围的激光参数，玻璃增强材料填充的材料的电镀效果明显好于未填充的材料的效果，并且示出了横跨各种激光参数，随着玻璃负载增加电镀效果普遍增加。
[0206] 表3
[0207]
[0208] 表4
[0209]
[0210] 玻璃填充的聚酰胺(“PA”)的实施例
[0211] 表5示出了针对玻璃填充的PALDS的混合方案和设备设置。
[0212] 表5
[0213]参数 单位 玻璃填充的、能够LDS的聚酰胺
[0214]混合机类型 无 TEM-37BS
桶尺寸 mm 1500
模头 mm 3
进料(0区)温度 无 50
1区温度 ℃ 100
2区温度 ℃ 150
3区温度 ℃ 200
4区温度 ℃ 255
5区温度 ℃ 255
6区温度 ℃ 255
7区温度 ℃ 255
8区温度 ℃ 255
9区温度 ℃ 255
10区温度 ℃ 255
11区温度 ℃ 255
模头温度 ℃ 260
螺杆转速 rpm 350
通量 kg/hr 50
扭矩 无 65
真空1 MPa -0.08
侧进料机1速度 rpm 300
熔融温度 无 260
桶尺寸 mm 1500
模头 mm 3
进料(0区)温度 无 50
1区温度 ℃ 100
2区温度 ℃ 150
3区温度 ℃ 200
4区温度 ℃ 255
5区温度 ℃ 255
6区温度 ℃ 255
7区温度 ℃ 255
8区温度 ℃ 255
9区温度 ℃ 255
10区温度 ℃ 255
11区温度 ℃ 255
模头温度 ℃ 260
螺杆转速 rpm 350
通量 kg/hr 50
扭矩 无 65
真空1 MPa -0.08
侧进料机1速度 rpm 300
熔融温度 无 260
[0215] 表6示出了针对玻璃填充的PALDS的模塑方案和设备设置。
[0216] 表6
[0217]参数 单位 玻璃填充的、能够LDS的聚酰胺
条件：预干燥时间 时间 4
条件：预干燥温度 ℃ 120
模塑机器 无 FANUC
模塑类型(插入) 无 ASTM拉伸、弯曲、悬臂梁、色片
料斗温度 ℃ 50
1区温度 ℃ 270-280
2区温厦 ℃ 275-285
3区温度 ℃ 280-300
喷嘴温度 ℃ 280-300
模具温度 ℃ 80-120
螺杆转速 rpm 100
2
背压 kgf/cm 30-50
冷却时间 s 15
注射速度 mm/s 50-150
保持压力 kgf/cm2 600-800
最大注射压力 kgf/cm2 1000
条件：预干燥时间 时间 4
条件：预干燥温度 ℃ 120
模塑机器 无 FANUC
模塑类型(插入) 无 ASTM拉伸、弯曲、悬臂梁、色片
料斗温度 ℃ 50
1区温度 ℃ 270-280
2区温厦 ℃ 275-285
3区温度 ℃ 280-300
喷嘴温度 ℃ 280-300
模具温度 ℃ 80-120
螺杆转速 rpm 100
2
背压 kgf/cm 30-50
冷却时间 s 15
注射速度 mm/s 50-150
保持压力 kgf/cm2 600-800
最大注射压力 kgf/cm2 1000
[0218] 表7示出了包含聚酰胺、LDS添加剂和0-50wt％玻璃增强材料填料的聚合物组合物的配制品和性能比较。示出了随着添加玻璃纤维，弯曲模量从2510MPa增加至4170MPa，拉伸模量从3116MPa增加至5181MPa，以及平均电镀指数从0.35显著增加至0.64。此外，随着玻璃纤维负载从10wt％增加至50wt％，弯曲模量从4170MPa增加至13900MPa，拉伸模量从5181MPa增加至16635MPa，以及平均电镀指数从0.64增加至0.81。
[0219] 表7
[0220]
[0221] 对于本领域技术人员显而易见的是在不背离本发明的范围或精神的情况下，可以在本发明中做出各种修改和变化。通过考虑本文所公开的说明书和本发明的实践，本发明的其他实施方式对本领域技术人员来说将是显而易见的。旨在将说明书和实施例认为仅是
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