塑料表面選擇性金屬化的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種塑料組合物，該塑料組合物含有塑料基材組分和催化劑組分，其中，所述催化劑組分為選自除銅以外的元素周期表第9、10和11列金屬元素的氧化物，元素周期表第9、10和11列金屬元素的硅酸鹽、硼酸鹽和草酸鹽，含有元素周期表第9、10和11列金屬元素的加氫催化劑以及具有銅鐵礦結(jié)構(gòu)的ABO2型復(fù)合氧化物中的一種或兩種以上；所述A為選自元素周期表第9、10和11列金屬元素中一種，B為Ni、Mn、Cr、Al或Fe，且A與B不同。本發(fā)明專利技術(shù)還涉及本發(fā)明專利技術(shù)提供的塑料組合物在塑料表面選擇性金屬化中的應(yīng)用。本發(fā)明專利技術(shù)還提供了一種塑料表面選擇性金屬化的方法。使用該方法后，可以進(jìn)一步容易地形成電路。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種。
技術(shù)介紹
在注塑件表面直接形成立體電路的技術(shù)，能夠?qū)⑵胀ǖ碾娐钒宓碾姎饣ミB功能、支承元器件的功能和塑料件的支撐、防護(hù)等功能實(shí)現(xiàn)于一個器件上，形成立體的、集機(jī)電功能于一體的電路載體。這類技術(shù)可根據(jù)需要設(shè)計(jì)選擇適合的形狀，可實(shí)現(xiàn)多功能，可減少安裝層次、降低元器件數(shù)量，目前已經(jīng)在汽車、工業(yè)、計(jì)算機(jī)、通訊等領(lǐng)域得到應(yīng)用。塑料表面選擇性地金屬化是立體電路技術(shù)的重要一個環(huán)節(jié)。塑料表面金屬化生產(chǎn)線路有很多方法，US5599592A將一種金屬氧化物加入聚合物材料中，然后用紅外激光活化需要的圖案，在被活化的部位就會產(chǎn)生金屬核，這些金屬核作為后續(xù)化學(xué)鍍的催化劑。但是該方法也存在一些問題，一是實(shí)施例中加入的金屬氧化物Sb2O3是一種致癌物質(zhì)而被禁止使用，除了 Sb2O3以外，可以被紅外還原的金屬氧化物非常少；另外，該文獻(xiàn)還提到在金屬化后，需要熱處理使金屬層擴(kuò)散到塑料中才能更好地提高金屬層和塑料基體之間的結(jié)合力，但是金屬層能夠多大程度地?cái)U(kuò)散是一個問題。US2003031803A1也報道了用金屬氧化物顆粒如Zn0、Ti02、Zr02、Al203、Ce02等涂布在基體的表面，然后用UV激光照射，接著再鍍銅的工藝。其中UV移動的最大速度是IOOmm/s，而且對圖案的生成沒有選擇性。US2004/0241422A1和US7060421還報道了在塑料基體中加入尖晶石結(jié)構(gòu)的無機(jī)粉末，這些無機(jī)化合物含有銅、鎳、鈷、鉻、鐵等元素，然后用紫外激光(波長為248nm、308nm、355nm、532nm)和紅外激光(波長為1064nm和10600nm)進(jìn)行活化。上述文獻(xiàn)中特別提到具有尖晶石結(jié)構(gòu)的氧化物可以在激光作用下還原出金屬單質(zhì)，將金屬單質(zhì)作為晶核，誘導(dǎo)化學(xué)沉積金屬，形成金屬層。這一過程的實(shí)現(xiàn)需要嚴(yán)格的工藝控制，需要照射較高的激光能量才能將尖晶石結(jié)構(gòu)的氧化物還原為金屬單質(zhì)，從而取得預(yù)期的誘導(dǎo)化學(xué)沉積金屬的效果，對設(shè)備和工藝的要求都比較高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題是提供一種，使用該方法后，可以進(jìn)一步容易地形成電路。本專利技術(shù)提供了一種塑料組合物，該塑料組合物含有塑料基材組分和催化劑組分，其中，所述催化劑組分為選自除銅以外的元素周期表第9、10和11列金屬元素的氧化物，元素周期表第9、10和11列金屬元素的硅酸鹽、硼酸鹽和草酸鹽，含有元素周期表第9、10和11列金屬元素的加氫催化劑以及具有銅鐵礦結(jié)構(gòu)的ABO2型復(fù)合氧化物中的一種或兩種以上，所述加氫催化劑為能夠使含羰基的醛、酮、脂肪酸或脂肪酸酯加氫成為醇的催化劑；所述A為選自元素周期表第9、10和11列金屬元素中一種，B為Ni、Mn、Cr、Al或Fe，且A與 B不同。本專利技術(shù)還涉及本專利技術(shù)提供的塑料組合物在塑料表面選擇性金屬化中的應(yīng)用。本專利技術(shù)還提供了一種，該方法包括將本專利技術(shù)提供的塑料組合物混合均勻并注塑成型，得到塑料樣品；通過照射能量線對所述塑料樣品進(jìn)行蝕刻，以使部分塑料氣化剝離而露出催化劑組分顆粒；對露出催化劑組分顆粒的塑料樣品進(jìn)行化學(xué)鍍銅。本專利技術(shù)由于選用了不同于現(xiàn)有技術(shù)的組分，使用本專利技術(shù)所述的催化劑組分可直接促進(jìn)化學(xué)鍍銅，不需要通過激光誘導(dǎo)將催化劑組分中的金屬元素還原為單質(zhì)這個復(fù)雜且不易控制的過程，從而拓寬了可以使用的能量線的范圍，更容易控制工藝的穩(wěn)定性。而且通過控制照射能量線的形狀在塑料樣品表面容易地得到想要的化學(xué)鍍層金屬的形狀，即可以在塑料樣品表面容易地得到需要的線路。另外，從本專利技術(shù)表I和表2的數(shù)據(jù)可以看出，利用本專利技術(shù)的，在本專利技術(shù)中所使用的催化劑組分顆粒的促進(jìn)下，在照射過能量線的塑料樣品表面的化學(xué)鍍銅速度高達(dá)1-9微米/小時，化學(xué)鍍鎳速度高達(dá)1-8微米/小時。具體實(shí)施方式本專利技術(shù)提供了一種塑料組合物，該塑料組合物含有塑料基材組分和催化劑組分， 其中，所述催化劑組分為選自除銅以外的元素周期表第9、10和11列金屬元素的氧化物，元素周期表第9、10和11列金屬元素的硅酸鹽、硼酸鹽和草酸鹽，含有元素周期表第9、10和 11列金屬元素的加氫催化劑以及具有銅鐵礦結(jié)構(gòu)的ABO2型復(fù)合氧化物中的一種或兩種以上，所述加氫催化劑為能夠使含羰基的醛、酮、脂肪酸或脂肪酸酯加氫成為醇的催化劑；所述A為選自元素周期表第9、10和11列金屬元素中一種，B為Ni、Mn、Cr、Al或Fe，且A與 B不同。從促進(jìn)化學(xué)鍍銅和鍍鎳效果方面考慮，優(yōu)選情況下，所述催化劑組分為選自除銅以外的元素周期表第10和11列金屬元素的氧化物，元素周期表第10和11列金屬元素的硅酸鹽、硼酸鹽和草酸鹽，含有元素周期表第10和11列金屬元素的加氫催化劑以及具有銅鐵礦結(jié)構(gòu)的ABO2型復(fù)合氧化物中的一種或兩種以上，所述A為選自元素周期表第10和11 列金屬兀素中一種，B為Ni、Mn、Al或Fe,且A與B不同。其中，在所述除銅以外的元素周期表第9、10和11列金屬元素的氧化物中，元素周期表第9、10和11列的金屬元素可以為Co、Rh、Pt、Ni、Pd、Pt、Ag或Au ;如上所述，從催化效果方面考慮，優(yōu)選為除銅以外的元素周期表第10和11列的金屬元素的氧化物，即優(yōu)選為 Ni、Pd、Pt、Ag或Au的氧化物；由于Pd、Pt、Ag和Au為貴金屬，不常用，因此更優(yōu)選較廉價的Ni的氧化物，也就是說，常用的是Ni或Co的氧化物，其中優(yōu)選Ni的氧化物。因此，具體來說，常見的所述除銅以外的元素周期表第9、10和11列金屬元素的氧化物可以包括Ni203、 Co2O3 和 CoO，優(yōu)選為 Ni2O3 =所述元素周期表第9、10和11列金屬元素的硅酸鹽、硼酸鹽和草酸鹽為在加工塑料的過程中不會游離出金屬離子的鹽，在所述元素周期表第9、10和11列金屬元素的硅酸鹽、硼酸鹽和草酸鹽中，元素周期表第9、10和11列的金屬元素可以為Co、Rh、Pt、Ni、Pd、 Pt、Cu、 Ag或Au ;如上所述，從催化效果方面考慮，優(yōu)選為元素周期表第10和11列的金屬元素的硅酸鹽、硼酸鹽和草酸鹽，即優(yōu)選為Ni、Pd、Pt、Cu、Ag或Au的硅酸鹽、硼酸鹽和草酸鹽；由于Pd、Pt、Ag和Au為貴金屬，不常用，因此更優(yōu)選較廉價的Ni和Cu的娃酸鹽、硼酸鹽和草酸鹽，也就是說，常用的是Co、Ni和Cu的硅酸鹽、硼酸鹽和草酸鹽，其中優(yōu)選Ni和 Cu的硅酸鹽、硼酸鹽和草酸鹽。因此，具體來說，常見的所述元素周期表第9、10和11列金屬元素的硅酸鹽、硼酸鹽和草酸鹽可以包括CuSi03、NiSi03、CoSiO3 ；CuB2O4, Cu3B2O6, NiB2O4, Ni3B2O6 ；NiC2O4, CuC2O4' CoC2O4。如上所述，所述加氫催化劑為能夠使含羰基的醛、酮、脂肪酸或脂肪酸酯加氫成為醇的催化劑，本專利技術(shù)中的這樣的加氫催化劑的具體例子有Cu-Zn、Cu-Zn-Ni, Cu-Zn-Co, Cu-Zn-Ga、Co-La、Cu-Cd和Cu-Zn-Si系加氧催化劑，這些加氧催化劑可以商購得到。其中， 在Cu-Zn中，以氧化物計(jì)，Cu和Zn的物質(zhì)的量的比可以為8 4 :1 ;在Cu-Zn-Ni中，以氧化物計(jì)，CiuZr^PNi的物質(zhì)的量的比可以為(8-20) : I: (1-2);在Cu-Zn-Co中，以氧化物計(jì)， Cu,Zn和Co的物質(zhì)的量的比可以為(4-8) :1: (1-2本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種塑料表面選擇性金屬化的方法，該方法包括：將塑料組合物混合均勻并注塑成型，得到塑料樣品；通過照射能量線對所述塑料樣品進(jìn)行蝕刻，以使部分塑料氣化剝離而露出催化劑組分顆粒；對露出催化劑組分顆粒的塑料樣品進(jìn)行化學(xué)鍍銅，其中，所述塑料組合物含有塑料基材組分和催化劑組分，所述催化劑組分為選自除銅以外的元素周期表第9、10和11列金屬元素的氧化物中的一種或兩種以上。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種塑料表面選擇性金屬化的方法，該方法包括 將塑料組合物混合均勻并注塑成型，得到塑料樣品； 通過照射能量線對所述塑料樣品進(jìn)行蝕刻，以使部分塑料氣化剝離而露出催化劑組分顆粒； 對露出催化劑組分顆粒的塑料樣品進(jìn)行化學(xué)鍍銅， 其中，所述塑料組合物含有塑料基材組分和催化劑組分，所述催化劑組分為選自除銅以外的元素周期表第9、10和11列金屬元素的氧化物中的一種或兩種以上。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的塑料表面選擇性金屬化的方法，其中，在所述塑料組合物中，相對于100重量份的催化劑組分，所述塑料基材組分的含量為1000-10000重量份。3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的塑料表面選擇性金屬化的方法，其中，所述催化劑組分為顆粒狀，該顆粒的平均粒子直徑不大于100微米。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的塑料表面選擇性金屬化的方法，其中，所述顆粒的平均粒子直徑為10納米至I微米。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的塑料表面選擇性金屬化的方法，其中，所述顆粒的平均粒子直徑為10納米至100納米。6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的塑料表面選擇性金屬化的方法，其中，所述催化劑組分為Ni, Pd, Pt, Ag和Au的氧化物中的一種或兩種以上。7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的塑料表面選擇性金屬化的方法，其中，所述催化劑組分為Ni2O3^Co2O3和CoO中的一種或兩種以上。8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的塑料表面選擇性金屬化的方法，其中，所述塑料基材組分為熱塑性樹脂或熱固性樹脂。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的塑料表面選擇性金屬化的方法，其中，所述熱塑性樹脂為選自聚烯烴、聚碳酸酯、聚酯、聚酰胺、聚芳醚、聚酯酰亞胺、聚碳酸酯/(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)合金、聚苯硫醚、聚酰亞胺、聚砜、聚醚醚酮、聚苯并咪唑和液晶聚合物中的一種或兩種以上，所述熱固...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：宮清，周良，苗偉峰，張雄，
申請(專利權(quán))人：比亞迪股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：