專(zhuān)利名稱(chēng)：塑料組合物及其應(yīng)用以及塑料表面選擇性金屬化的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種塑料組合物及其在塑料表面選擇性金屬化中的應(yīng)用以及塑料表面選擇性金屬化的方法。
背景技術(shù)：
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(gè)器件上，形成立體的、集機(jī)電功能于一體的電路載體。這類(lèi)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(chē)、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(gè)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(huì)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(wèn)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(gè)問(wèn)題。US2003031803A1也報(bào)道了用金屬氧化物顆粒如ai0、Ti02、Zr02、Al203、CeA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(dòng)的最大速度是IOOmm/s，而且對(duì)圖案的生成沒(méi)有選擇性。US2004/0241422A1和US7060421還報(bào)道了在塑料基體中加入尖晶石結(jié)構(gòu)的無(wú)機(jī)粉末，這些無(wú)機(jī)化合物含有銅、鎳、鈷、鉻、鐵等元素，然后用紫外激光(波長(zhǎng)*M8nm、308nm、355nm、532nm)和紅外激光(波長(zhǎng)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(guò)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(duì)設(shè)備和工藝的要求都比較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種新的塑料組合物以及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。本發(fā)明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AB&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或狗，且A與 B不同。本發(fā)明還涉及本發(fā)明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)明還提供了一種塑料表面選擇性金屬化的方法，該方法包括將本發(fā)明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(guò)照射能量線對(duì)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(duì)露出催化劑組分顆粒的塑料樣品進(jìn)行化學(xué)鍍銅。本發(fā)明由于選用了不同于現(xiàn)有技術(shù)的組分，使用本發(fā)明所述的催化劑組分可直接促進(jìn)化學(xué)鍍銅，不需要通過(guò)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(gè)復(fù)雜且不易控制的過(guò)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(guò)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，從本發(fā)明表1和表2的數(shù)據(jù)可以看出，利用本發(fā)明的塑料表面選擇性金屬化的方法，在本發(fā)明中所使用的催化劑組分顆粒的促進(jìn)下，在照射過(guò)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(shí)，化學(xué)鍍鎳速度高達(dá)1-8微米/小時(shí)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明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AB&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或狗，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 列金屬元素中一種，B為Ni、Mn、Al或!^e，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(jià)的M的氧化物，也就是說(shuō)，常用的是M或Co的氧化物，其中優(yōu)選M的氧化物。因此，具體來(lái)說(shuō)，常見(jiàn)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 Ni203。
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(guò)程中不會(huì)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(jià)的Ni和Cu的硅酸鹽、硼酸鹽和草酸鹽，也就是說(shuō)，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(lái)說(shuō)，常見(jiàn)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，本發(fā)明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系加氫催化劑，這些加氫催化劑可以商購(gòu)得到。其中， 在Cu-Si中，以氧化物計(jì)，Cu和Si的物質(zhì)的量的比可以為8 1 4 1 ；在Cu-Zn-Ni中， 以氧化物計(jì)，Cu、&i和Ni的物質(zhì)的量的比可以為(8-20) 1 (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G-8) 1 (1-2)；在Cu-Zn-fei中，以氧化物計(jì)，Cu、Si和( 的物質(zhì)的量的比可以為G-8) 1 (1-2)；在Co-La中，以氧化物計(jì)， Co和La的物質(zhì)的量的比可以為8 1 4 1 ；在Cu-Cd中，以氧化物計(jì)，Cu和Cd的物質(zhì)的量的比可以為8 1 4 1 ；在Cu-Zn-Si中，以氧化物計(jì)，Cu、Zn和Si的物質(zhì)的量的比可以為G-8) 1 1。所述具有銅鐵礦結(jié)構(gòu)的ABA型復(fù)合氧化物中A為選自元素周期表第9、10和11列金屬元素，即可以為Co、Rh、Pt、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag或Au ；從催化效果方面考慮，優(yōu)選為選自元素周期表第10和11列的金屬元素，即優(yōu)選為Ni、Pd、Pt、Cu、Ag或Au ；由于Pd、Pt、Ag和 Au為貴金屬，不常用，因此更優(yōu)選較廉價(jià)的Ni和Cu，也就是說(shuō)，作為A，常用的是Ni、Cu或 Co，其中優(yōu)選Ni和Cu ；B可以為Ni、Mn、Cr、Al或狗，且A與B不同，而且本發(fā)明優(yōu)選不含對(duì)環(huán)境有污染的Cr元素的催化劑。因此，具體來(lái)說(shuō)，常用的所述具有銅鐵礦結(jié)構(gòu)的ABh型復(fù)合氧化物可以包括MNiO2、MMnO2、MCrO2、MA1&和MFeO2, M可以為Cu、Ni或Co。本發(fā)明對(duì)所述塑料組合物中所含的塑料基材組分和催化劑組分的含量沒(méi)有特別的限制，只要能實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的即可，也就是說(shuō)催化劑組分的含量只要能使得獲得較好的促進(jìn)化學(xué)鍍銅和鍍鎳的作用即可，但是從獲得良好的促進(jìn)化學(xué)鍍銅的作用和節(jié)約催化劑用量的方面考慮，優(yōu)選在所述塑料組合物中，相對(duì)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。本發(fā)明中，所述催化劑組分可以為顆粒狀，本發(fā)明對(duì)催化劑顆粒的大小沒(méi)有特別的限制，但是從原理上來(lái)講，在一定的范圍內(nèi)，顆粒越小，則催化效果越好，因此該顆粒的平均粒子直徑優(yōu)選為不大于100微米，更優(yōu)選為10納米至1微米，進(jìn)一步為10納米至100納米。所述塑料基材組分可以為公知的塑料基材組分，例如可以為熱塑性樹(shù)脂或熱固性樹(shù)脂。其中，所述熱塑性塑料可以為選自聚烯烴、聚碳酸酯(PC)、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(PC/ABQ、聚苯醚(PPO)、聚苯硫醚(PPS)、聚酰亞胺(PI)、聚砜(PSU)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯并咪唑(PBI)和液晶聚合物(LCP)中的一種或兩種以上。其中，所述聚碳酸酯/(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)合金中的“合金”不是一般的金屬合金而是聚合物合金，聚合物合金一般是指聚合物通過(guò)共混等物理方法處理后得到的兩種或兩種以上聚合物的混合物，所述聚碳酸酯/(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)合金是指聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的混合物。所述液晶聚合物是一種由剛性分子鏈構(gòu)成的，在一定物理?xiàng)l件下能出現(xiàn)既有液體的流動(dòng)性又有晶體的物理性能各向異性狀態(tài)(此狀態(tài)稱(chēng)為液晶態(tài))的高分子物質(zhì)。具體地，所述聚烯烴可以為選自聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)、聚甲基丙烯酸甲酯和聚(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)中的一種或兩種以上；所述聚酯可以為選自聚對(duì)苯二甲酸環(huán)己烷對(duì)二甲醇酯(PCT)、聚間苯二甲酸二烯丙酯(PDAIP)、聚對(duì)苯二甲酸二烯丙酯(PDAP)、聚萘二酸丁醇酯(PBN)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)中的一種或兩種以上；所述聚酰胺可以為選自聚己二酰己二胺(PA-66)、聚壬二酰己二胺(PA-69)、聚丁二酰己二胺(PA-64)、聚十二烷二酰己二胺(PA-612)、聚癸二酰己二胺(PA-610)、聚癸二酰癸二胺(PA-1010)、聚i^一酰胺(PA-Il)、聚十二酰胺(PA-12)、聚辛酰胺(PA-8)、聚9-氨基壬酸(PA-9)、聚己內(nèi)酰胺 (PA-6)、聚對(duì)苯二甲酰苯二胺(PPTA)、聚間苯二甲酰己二胺(MXD6)、聚對(duì)苯二甲酰己二胺 (PA6T)和聚對(duì)苯二甲酰壬二胺(PA9T)中的一種或兩種以上。所述熱固性塑料可以為選擇酚醛樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂、三聚氰胺-甲醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、醇酸樹(shù)脂和聚氨酯中的一種或兩種以上。另外，本發(fā)明的塑料聚合物還可以含有無(wú)機(jī)填料、抗氧劑、光穩(wěn)定劑和潤(rùn)滑劑中的一種或兩種以上。在所述塑料組合物中，相對(duì)于100重量份的催化劑組分，所述無(wú)機(jī)填料的含量可以為10-70重量份。以塑料組合物的總重為基準(zhǔn)，所述抗氧劑的含量可以為0. 01-1重量％， 所述光穩(wěn)定劑的含量可以為0.01-1重量％，所述潤(rùn)滑劑的含量可以為0. 01-1重量％。其中，所述無(wú)機(jī)填料可以是對(duì)激光不起任何物理或者化學(xué)作用的物理填料，例如， 滑石粉和碳酸鈣；玻璃纖維雖然對(duì)激光不敏感，但是加入玻璃纖維可以大大加深激光活化后塑料基體凹陷的深度，有利于化學(xué)鍍銅中銅的粘附。所述無(wú)機(jī)填料還可以是對(duì)激光起到一定作用的無(wú)機(jī)填料，例如，氧化錫尤其是納米氧化錫可以增加紅外激光在剝離塑料表面時(shí)的能量利用率；功能性填料還有炭黑，它也可以增加塑料對(duì)紅外的吸收，增加塑料的剝離程度。所述無(wú)機(jī)填料中優(yōu)選不含有Cr等對(duì)環(huán)境和人體有害的元素。所述無(wú)機(jī)填料還可以為玻璃微珠、硫酸鈣、硫酸鋇、二氧化鈦、珠光粉、硅灰石、硅藻土、高嶺土、煤粉、陶土、云母、 油頁(yè)巖灰、硅酸鋁、氧化鋁、碳纖維、二氧化硅或氧化鋅。所述抗氧劑可以提高本發(fā)明的樹(shù)脂組合物的抗氧化性能，從而提高最終得到的產(chǎn)品的使用壽命。所述抗氧劑已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，例如可以含有主抗氧劑和輔助抗氧劑，且所述主抗氧劑與所述輔助抗氧劑的重量比可以為1 1-4。所述主抗氧劑可以為受阻酚型抗氧劑，該受阻酚型抗氧劑的例子包括抗氧劑1098和1010(Ciki公司生產(chǎn)的抗氧劑)，其中抗氧劑1098的主要成分為N，N'-雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙?；?己二胺，抗氧劑1010的主要成分為四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇；所述輔助抗氧劑可以為亞磷酸酯型抗氧劑，該亞磷酸酯型抗氧劑的例子有抗氧劑
7168 (Ciki公司生產(chǎn)的抗氧劑)，它的主要成分為三(2，4_ 二叔丁基苯基)亞磷酸酯。本發(fā)明優(yōu)選采用的抗氧劑為作為主抗氧劑的抗氧劑1010和作為輔助抗氧劑的抗氧劑168的混合物。所述光穩(wěn)定劑可以使提供本發(fā)明的樹(shù)脂組合物的光穩(wěn)定性，從而提高最終得到的產(chǎn)品的使用壽命。所述光穩(wěn)定劑可以為各種公知的光穩(wěn)定劑，例如受阻胺型光穩(wěn)定劑，受阻胺型光穩(wěn)定劑的例子有雙0，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯。所述潤(rùn)滑劑可以使樹(shù)脂組合物具有更好的流動(dòng)性從而使樹(shù)脂組合物混合得更均勻。所述潤(rùn)滑劑可以為各種公知的潤(rùn)滑劑，例如可以為選自乙烯/醋酸乙烯的共聚蠟(EVA 蠟)、聚乙烯蠟(PE賭)以及硬脂酸鹽中的一種或兩種以上。本發(fā)明還涉及本發(fā)明提供的塑料組合物在塑料表面選擇性金屬化中的應(yīng)用。通過(guò)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。本發(fā)明還提供了一種塑料表面選擇性金屬化的方法，該方法包括將本發(fā)明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(guò)照射能量線對(duì)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(duì)露出催化劑組分顆粒的塑料樣品進(jìn)行化學(xué)鍍銅。本發(fā)明對(duì)注塑成型的方法沒(méi)有特別的限制，可以使用常規(guī)的注塑成型的方法，例如可以先將所述塑料組合物中放入擠出機(jī)中擠出造粒，然后再放入注塑成型機(jī)中注塑成型成需要的形狀的塑料樣品即可。本發(fā)明中對(duì)通過(guò)照射能量線對(duì)所述塑料樣品進(jìn)行蝕刻的程度沒(méi)有特別的限制，只要不將塑料樣品擊穿且能夠露出催化劑組分顆粒即可，如果蝕刻掉的塑料較厚，有部分催化劑組分顆粒掉下來(lái)也不影響實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，將掉在塑料樣品表面上的顆粒清理干凈即可。所述能量線可以通過(guò)各種公知的途徑獲得，優(yōu)選通過(guò)激光器獲得激光，從而通過(guò)照射激光而獲得能量線，所述激光的波長(zhǎng)為157納米至10. 6微米，掃描速度為500-8000毫米/秒，步長(zhǎng)為3-9微米，延時(shí)為30-100微秒，頻率為30-40千赫，功率為3_4瓦，填充間距為10-50微米。一般塑料樣品的厚度至少是1微米，通過(guò)照射這樣的激光，一般蝕刻掉的塑料的厚度為幾微米至十幾微米，從而使得塑料樣品中的催化劑組分顆粒暴露出來(lái)，塑料樣品形成為微觀上為具有高低不平的空隙的粗糙表面結(jié)構(gòu)。在后續(xù)的化學(xué)鍍銅時(shí)，銅就內(nèi)嵌到粗糙表面的孔隙中，從而與塑料樣品之間形成很強(qiáng)的結(jié)合力。對(duì)露出催化劑組分顆粒的塑料進(jìn)行化學(xué)鍍銅的方法也已經(jīng)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，例如該方法可以包括將蝕刻后的塑料樣品與銅鍍液接觸，所述銅鍍液含有銅鹽和還原劑，PH值為12-13，所述還原劑能夠?qū)~鹽中銅離子還原為銅單質(zhì)，例如所述還原劑可以為乙醛酸、胼和次亞磷酸鈉中的一種或幾種。例如，《表面技術(shù)》2002年12月，第31卷第6期中公開(kāi)了一個(gè)典型的鍍液的基本組成為=CuSO4 ·5Η20 :0. 12mol/L, Na2EDTA ·2Η20 :0. 14mol/ L，亞鐵氰化鉀10mg/L，2，2，-聯(lián)吡啶:10mg/L，乙醛酸(H0CC00H) :0. 10mol/L，并用 NaOH 禾口 H2SO4調(diào)節(jié)鍍液的pH值為12.5-13。另外，化學(xué)鍍銅后如果覺(jué)得銅厚度不足，還可以進(jìn)行電鍍銅。優(yōu)選情況下，本發(fā)明的方法還包括在鍍銅結(jié)束后再化學(xué)鍍一層鎳來(lái)防止銅鍍層表面被氧化。本發(fā)明的方法更優(yōu)選在化學(xué)鍍銅前先化學(xué)鍍一層鎳，以防止塑料放置在空氣中吸水后腐蝕銅鍍層?；瘜W(xué)鍍鎳的方法已經(jīng)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，例如該方法可以包括將塑料樣品與鍍鎳液接觸，例如，一個(gè)典型鎳鍍液的組成為硫酸鎳23g/l，次亞磷酸鈉18g/l，乳酸 20g/l，蘋(píng)果酸15g/l，PH :5. 2(用NaOH調(diào)節(jié))溫度85-90°C。對(duì)化學(xué)鍍鎳層的厚度沒(méi)有特別的限制，只要能將塑料基體完成覆蓋即可，所以鎳鍍層的厚度優(yōu)選為0. 5-1 μ m，沒(méi)必要使
鎳鍍層太厚。以下將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)地說(shuō)明。實(shí)施例1本實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明的塑料組合物以及塑料表面選擇性金屬化的方法。將IOOg的平均粒子直徑為50納米的Ni2O3和IOg的滑石粉加入到IOOOg的聚碳酸酯中，高速混合均勻，得到本發(fā)明的塑料組合物，然后將其轉(zhuǎn)入擠出機(jī)中擠出造粒，然后再將其轉(zhuǎn)入注塑成型機(jī)中注塑成2毫米厚的塑料樣品。將塑料樣品置于激光器樣品臺(tái)上， 將激光聚焦，電腦程序控制光束或樣品臺(tái)的移動(dòng)，所用激光器為大族YLP-20型激光器，激光參數(shù)為波長(zhǎng)106^m，掃描速度1000mm/s，步長(zhǎng)9 μ m，延時(shí)30 μ s，頻率40KHz，功率3W， 填充間距50 μ m。激光刻蝕后，對(duì)塑料樣品進(jìn)行除污處理，然后置于組成為CuSO4 · 5H20 0. 12mol/L, Na2EDTA ·2Η20 :0. 14mol/L，亞鐵氰化鉀10mg/L，2，2，-聯(lián)吡啶:10mg/L，乙醛酸 (H0CC00H) :0. 10mol/L的鍍液中，并用NaOH和H2SO4調(diào)節(jié)鍍液的pH值為12. 5進(jìn)行化學(xué)鍍銅，經(jīng)測(cè)試，鍍銅速度為4 μ m/h。實(shí)施例2本實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明的塑料組合物以及塑料表面選擇性金屬化的方法。將IOOg的平均粒子直徑為100納米的Co2O3和30g的玻璃纖維加入到5000g的PC 中，高速混合均勻，得到本發(fā)明的塑料組合物，然后將其轉(zhuǎn)入擠出機(jī)中擠出造粒，然后再將其轉(zhuǎn)入注塑成型機(jī)中注塑成2毫米厚的塑料樣品。將塑料樣品置于激光器樣品臺(tái)上，將激光聚焦，電腦程序控制光束或樣品臺(tái)的移動(dòng)，所用激光器為大族YLP-20型激光器，激光參數(shù)為波長(zhǎng)300nm，掃描速度5000mm/s，步長(zhǎng)3 μ m，延時(shí)60 μ s，頻率40KHz，功率3W，填充間距30 μ m。激光刻蝕后，對(duì)塑料樣品進(jìn)行除污處理，然后置于組成為CuSO4 ·5Η20 :0. 12mol/L, Na2EDTA ·2Η20 :0. 14mol/L，亞鐵氰化鉀10mg/L，2，2，-聯(lián)吡啶:10mg/L，乙醛酸(H0CC00H) 0. 10mol/L的鍍液中，并用NaOH和H2SO4調(diào)節(jié)鍍液的pH值為13進(jìn)行化學(xué)鍍銅，經(jīng)測(cè)試，鍍銅速度為2 μ m/h。實(shí)施例3本實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明的塑料組合物以及塑料表面選擇性金屬化的方法。將IOOg的平均粒子直徑為500納米的CuSiO3和70g的高嶺土加入到IOOOOg聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯中，高速混合均勻，得到本發(fā)明的塑料組合物，然后將其轉(zhuǎn)入擠出機(jī)中擠出造粒，然后再將其轉(zhuǎn)入注塑成型機(jī)中注塑成2毫米厚的塑料樣品。將塑料樣品置于激光器樣品臺(tái)上，將激光聚焦，電腦程序控制光束或樣品臺(tái)的移動(dòng)，所用激光器為大族YLP-20 型激光器，激光參數(shù)為波長(zhǎng)10600nm，掃描速度8000mm/s，步長(zhǎng)6 μ m，延時(shí)100 μ s，頻率 30KHz，功率4W，填充間距40 μ m。激光刻蝕后，對(duì)塑料樣品進(jìn)行除污處理，然后置于組成為CuSO4 · 5H20 :0. 12mol/L, Na2EDTA · 2H20 :0. 14mol/L,亞鐵氰化鉀10mg/L，2，2，-聯(lián)吡啶 10mg/L,乙醛酸(H0CC00H) :0. 10mol/L的鍍液中，并用NaOH和H2SO4調(diào)節(jié)鍍液的pH值為 12. 5進(jìn)行化學(xué)鍍銅，經(jīng)測(cè)試，鍍銅速度為5 μ m/h。實(shí)施例4-19本實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明的塑料組合物以及塑料表面選擇性金屬化的方法。采用實(shí)施例1所述的方法制備塑料組合物以及使塑料表面選擇性金屬化，不同的是，分別采用表1中所示的催化劑組分，并分別測(cè)定實(shí)施例4-19的鍍銅速度，結(jié)果如表1所
7J\ ο其中，實(shí)施例中所使用的加氫催化劑均為自制得到，自制方法按照文獻(xiàn)物理化學(xué)學(xué)報(bào)，2004，20 (5) :524-528 和 Angew. Chem. Int. Ed. 2003，42，3815-3817 所述的方法進(jìn)行。例如Cu-Si加氫催化劑按照如下制備方法來(lái)制備按Cu Zn摩爾比為8 1配制Cu和Si的混合硝酸鹽溶液，使混合液中金屬離子的總濃度即銅離子和鋅離子的總濃度為0. 25mol/L，以Na2CO3為沉淀劑，Na2CO3W濃度為0. 5mol/L，在85°C并且快速攪拌下，并流滴加上述混合硝酸鹽溶液和Na2CO3溶液到反應(yīng)釜中，同時(shí)用兩種溶液的滴加速度來(lái)控制溶液的PH = 6. 8 7. 0，反應(yīng)結(jié)束時(shí)溶液的pH值為7. 0.然后在此溫度下老化lh，冷卻后過(guò)濾，用去離子水洗滌，抽干，并在110°C烘干，然后在350°C焙燒4h就可以得到所需的Cu-Zn 加氫催化劑，經(jīng)檢測(cè)制得的Cu-Si加氫催化劑中，以氧化物計(jì)，Cu和Si的物質(zhì)的量的比為 8. 1 1。對(duì)比例1本對(duì)比例用于說(shuō)明現(xiàn)有的塑料組合物以及塑料表面選擇性金屬化的方法。采用實(shí)施例1所述的方法制備塑料組合物以及使塑料表面選擇性金屬化，不同的是，分別采用表1中所示的催化劑組分，并測(cè)定對(duì)比例1的鍍銅速度，結(jié)果如表1所示。表 權(quán)利要求
1.一種塑料組合物，該塑料組合物含有塑料基材組分和催化劑組分，其特征在于，所述催化劑組分為含有元素周期表第9、10和11列金屬元素的加氫催化劑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。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料組合物，其中，所述催化劑組分為含有元素周期表第10和11列金屬元素的加氫催化劑中的一種或兩種以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的塑料組合物，其中，所述加氫催化劑為選自Cu-ZruCu-Zn-Ni、Cu-Zn-Co, Cu-Zn-Ga, Co-La, Cu-Cd和Cu-Zn-Si系加氫催化劑中的一種或兩種以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料組合物，其中，在所述塑料組合物中，相對(duì)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。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的塑料組合物，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。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的塑料組合物，其中，所述顆粒的平均粒子直徑為10納米至1微米。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的塑料組合物，其中，所述顆粒的平均粒子直徑為10納米至100納米。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的塑料組合物，其中，所述塑料基材組分為熱塑性樹(shù)脂或熱固性樹(shù)脂。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的塑料組合物，其中，所述熱塑性樹(shù)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，所述熱固性樹(shù)脂為選自酚醛樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂、三聚氰胺-甲醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、醇酸樹(shù)脂和聚氨酯中的一種或兩種以上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料組合物，其中，所述塑料組合物還含有無(wú)機(jī)填料、抗氧劑、光穩(wěn)定劑和潤(rùn)滑劑中的一種或兩種以上；在所述塑料組合物中，相對(duì)于100重量份的催化劑組分，所述無(wú)機(jī)填料的含量為10-70重量份；以塑料組合物的總重為基準(zhǔn)，所述抗氧劑的含量為0.01-1重量％，所述光穩(wěn)定劑的含量為0.01-1重量％，所述潤(rùn)滑劑的含量為0. 01-1重量％ ；所述無(wú)機(jī)填料為選自玻璃纖維、氧化錫、玻璃微珠、碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇、滑石粉、二氧化鈦、珠光粉、硅灰石、硅藻土、高嶺土、煤粉、陶土、云母、油頁(yè)巖灰、硅酸鋁、氧化鋁、炭黑、碳纖維、二氧化硅和氧化鋅中的一種或幾種；所述抗氧劑含有主抗氧劑和輔助抗氧劑，所述主抗氧劑與所述輔助抗氧劑的重量比為1 1-4，所述主抗氧劑為受阻酚型抗氧劑，所述輔助抗氧劑為亞磷酸酯型抗氧劑；所述光穩(wěn)定劑為受阻胺型光穩(wěn)定劑；所述潤(rùn)滑劑為選自乙烯/醋酸乙烯的共聚蠟、聚乙烯蠟以及硬脂酸鹽中的一種或兩種以上。
11.權(quán)利要求1-10中任意一項(xiàng)所述的塑料組合物在塑料表面選擇性金屬化中的應(yīng)用。
12.—種塑料表面選擇性金屬化的方法，該方法包括將權(quán)利要求1-10中任意一項(xiàng)所述的塑料組合物混合均勻并注塑成型，得到塑料樣品；通過(guò)照射能量線對(duì)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(duì)露出催化劑組分顆粒的塑料樣品進(jìn)行化學(xué)鍍銅。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的塑料表面選擇性金屬化的方法，其中，所述能量線通過(guò)照射激光而獲得，所述激光的波長(zhǎng)為157納米至10. 6微米，掃描速度為500-8000毫米/秒，步長(zhǎng)為3-9微米，延時(shí)為30-100微秒，頻率為30-40千赫，功率為3_4瓦，填充間距為10-50微米。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的塑料表面選擇性金屬化的方法，其中，該方法還包括在化學(xué)鍍銅后化學(xué)鍍鎳。
15.根據(jù)權(quán)利要求12或14所述的塑料表面選擇性金屬化的方法，其中，該方法還包括在化學(xué)鍍銅前化學(xué)鍍鎳。
全文摘要
本發(fā)明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)明還涉及本發(fā)明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。
文檔編號(hào)C08K3/34GK102391633SQ20111020209
公開(kāi)日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2009年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月17日
發(fā)明者周良, 宮清, 張 雄, 苗偉峰 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司