一種可選擇性沉積金屬的樹(shù)脂組合物及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種用于沉積金屬薄膜的改性樹(shù)脂組合物、制備所述改性樹(shù)脂組合物的方法以及該改性樹(shù)脂組合物的應(yīng)用。所述改性樹(shù)脂組合物包括樹(shù)脂基體以及金屬氧化物固溶體，其中，金屬氧化物固溶體中溶劑中的金屬元素來(lái)自于元素周期表中的第3、4、5、6周期中的元素，溶質(zhì)中的金屬元素來(lái)自于元素周期表中的第3、4、5、6周期中的元素，金屬氧化物固溶體中溶質(zhì)和溶劑的重量含量比為1:9-1:1。本發(fā)明改性樹(shù)脂組合物在激光作用下，金屬氧化物固溶體有金屬顆粒釋出，在后續(xù)無(wú)電化學(xué)鍍中，金屬顆粒起到活化中心的作用，使化學(xué)鍍液中的金屬離子有選擇性地沉積下來(lái)，形成金屬薄膜，可用于表面貼裝技術(shù)（SMT）的制程。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種可選擇性沉積金屬的樹(shù)脂組合物及其制備方法與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種樹(shù)脂組合物，尤其涉及用于選擇性沉積金屬薄膜的改性樹(shù)脂組合物，其制備方法以及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】[0002]激光直接成型(Laser Direct Structuring,LDS)是指利用計(jì)算機(jī)控制激光束,將激光束照射到制件上，被激光束照射過(guò)的區(qū)域具有活化能力，該制件上具有活化能力的區(qū)域可以在化學(xué)鍍液中沉積銅、鎳、金等金屬，沒(méi)有被激光束照射過(guò)的區(qū)域則不能沉積銅、鎳、金等金屬，從而使這種樹(shù)脂組合物在沉積金屬時(shí)具有選擇性。
[0003]隨著LDS技術(shù)的快速發(fā)展,模塑互聯(lián)器件(Moulded Interconnect Device)的生產(chǎn)速度更迅捷，流程更簡(jiǎn)化，成本更可控，應(yīng)用領(lǐng)域更寬廣，其最大的優(yōu)勢(shì)在于，它能夠減少電子產(chǎn)品的元器件數(shù)量并節(jié)約空間。比如，采用LDS技術(shù)制造的天線(xiàn)被廣泛地應(yīng)用在智能手機(jī)、筆記本電腦、GPS等移動(dòng)終端上；采用LDS技術(shù)制造的傳感器，最小導(dǎo)線(xiàn)寬度可達(dá)150 μ m，最小線(xiàn)間寬度可達(dá)150 μ m，這不但減少了元器件的數(shù)量，還達(dá)到了節(jié)約空間和減重的目的。
[0004]LDS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)也體現(xiàn)在它的靈活性上。如果需要改變?cè)骷蠈?dǎo)電路徑，只需要更改CAD中的電路圖形設(shè)計(jì)即可，不需重新設(shè)計(jì)模具。因?yàn)長(zhǎng)DS技術(shù)不需要掩膜，所以其加工過(guò)程更加簡(jiǎn)便，加工成本更低。
[0005]此外，LDS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)還體現(xiàn)在設(shè)計(jì)自由度上。LDS技術(shù)是采用激光束來(lái)加工制件的，在制作三維電路時(shí)具有很大的優(yōu)勢(shì)。采用銅箔貼片工藝來(lái)制作三維電路，那么金屬圖形在有弧度的地方，特別是有銳角轉(zhuǎn)角的地方，極容易出現(xiàn)銅箔翹起等缺陷，影響制件的電子電氣功能，而LDS技術(shù)能夠很好地克服這個(gè)困難，因?yàn)樵跓o(wú)電化學(xué)鍍過(guò)程中沉積的金屬薄膜消除了金屬層的內(nèi)應(yīng)力。
[0006]同時(shí)，應(yīng)用于LDS技術(shù)的材料科學(xué)也得到了快速的發(fā)展。基體覆蓋了通用塑料、工程塑料以及特種工程塑料，也包括了陶瓷材料。其中比較典型的應(yīng)用是高分子材料，比如聚碳酸酯、聚碳酸酯與丙烯腈/ 丁二烯/苯乙烯的合金，由于他們具有優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性，良好的加工性能和力學(xué)性能，突出的外觀美學(xué)，所以用它們來(lái)制作的LDS天線(xiàn)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在智能手機(jī)、平板電腦以及筆記本電腦上。
[0007]也有一些具有超聞耐熱能力的聞分子材料被應(yīng)用于表面貼裝技術(shù)(SMT)中。通常，SMT制程的加工溫度高達(dá)270°C，甚至在更加苛刻的情況下，溫度會(huì)上升到290°C，在此溫度下，通用塑料和工程塑料會(huì)出現(xiàn)基體軟化、變形、起泡等不良現(xiàn)象，而特種工程塑料卻有優(yōu)異的表現(xiàn)，比如耐高溫半芳香族尼龍、液晶聚合物、聚芳醚酮等聚合物的加工溫度都在300°C以上。
[0008]在LDS技術(shù)中，起著關(guān)鍵作用的是激光敏感添加劑。他在激光束的作用下，釋放出金屬顆粒，并在后續(xù)的無(wú)電化學(xué)鍍中起著活化中心的作用，加速鍍液中的氧化還原反應(yīng)而沉積金屬銅。通常所使用的激光敏感添加劑是一種含有金屬銅的尖晶石，也含有重金屬鉻，在使用過(guò)程中存在潛在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]鑒于以上所述，本發(fā)明有必要提供一種不含有重金屬鉻的，可選擇性沉積金屬的改性樹(shù)脂組合物，同時(shí)也提供制造這種樹(shù)脂組合物的制造方法。
[0010]一種用于選擇性沉積金屬薄膜的改性樹(shù)脂組合物，包括以下組分:
[0011]樹(shù)脂基體，以及金屬氧化物固溶體；
[0012]其中，金屬氧化物固溶體中溶劑中的金屬元素來(lái)自于元素周期表中的第3、4、5、6周期中的元素，溶質(zhì)中的金屬元素來(lái)自于元素周期表中的第3、4、5、6周期中的元素，金屬氧化物固溶體中溶質(zhì)和溶劑的重量含量比為1:9-1:1。
[0013]金屬氧化物固溶體溶劑中的金屬元素優(yōu)選來(lái)自于Ti，Sn，Pb，Nb, W，Mn，Ge，Ta。
[0014]所述金屬 氧化物固溶體的溶劑中的金屬元素進(jìn)一步優(yōu)選選自Sn。
[0015]金屬氧化物固溶體的溶質(zhì)中的金屬元素優(yōu)選來(lái)自于Mg, Al, Ca, Mn, Fe, Ti, Ni, Cu,Zn，Ge，Nb，Pd，Ag，Sn，Sb。
[0016]金屬氧化物中不包含鉻。
[0017]樹(shù)脂基體的重量百分比優(yōu)選35_99wt% ;40_90wt% ;45_80wt%。
[0018]金屬氧化物固溶體的重量百分比優(yōu)選l_10wt% ；2-9wt%0
[0019]本發(fā)明所選用的樹(shù)脂基體選自熱塑性塑料、熱固性塑料、橡膠或彈性體。
[0020]其中，熱塑性樹(shù)脂選自:聚碳酸酯(PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚碳酸酯與丙烯腈丁二烯-苯乙烯合金(PC/ABS)、液晶聚合物(LCP)、聚酰胺(PA)、聚苯硫醚(PPS)、聚苯醚(PPE)、聚砜、聚芳酯、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚醚酮酮(PEEKK)、熱塑性聚酰亞胺(TPI)、聚縮醛、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚丙烯酸酯類(lèi)、苯乙烯-丙烯腈共聚物(SA)、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)以及聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對(duì)苯二甲酸環(huán)己二醇酯，或者包括至少一種上述聚合物的組合物。
[0021]所選用的聚酰胺樹(shù)脂選自脂肪族聚酰胺、半芳香族聚酰胺、或者半芳香族聚酰胺與脂肪族聚酰胺的共混組合物。
[0022]所選用脂肪族聚酰胺碳鏈由4-36個(gè)碳原子組成，典型的脂肪族聚酰胺包括PA6、PA66、PA610、PA612, PA1010、PAlU PA12、PA1012中的一種或者多種的組合物，但不局限于
這些組合。
[0023]所述半芳香族聚酰胺由二元羧酸單元和二胺單元組成，其中二元羧酸單元包括45-100摩爾百分比的芳香族二羧酸單元和0-55摩爾百分比的具有4-12個(gè)碳原子的脂肪族二羧酸單元，二胺單元為4-14個(gè)碳原子直鏈脂肪族二元胺、支鏈脂肪族二元胺或脂環(huán)族二元胺。
[0024]芳香族二羧酸單元包括對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、2-甲基對(duì)苯二甲酸、2，5-二氯對(duì)苯二甲酸、2，6-二氯對(duì)苯二甲酸、1，4-萘二甲酸、4，4’ -聯(lián)苯二甲酸或2，2’ -聯(lián)苯二甲酸。
[0025]脂肪族二羧酸單元包括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、或 1，12-十二烷二酸。[0026]直鏈脂肪族二元胺包括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、或 1，12-十二碳二胺。
[0027]支鏈脂肪族二元胺包括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、或2-甲基-1，8-辛二胺或5-甲基-1，9-壬二胺。
[0028]脂環(huán)族二元胺包括環(huán)己烷二胺、甲基環(huán)己烷二胺或4，4’ - 二氨基二環(huán)己基甲烷。
[0029]所述熱固性塑料選自:環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、不飽和聚酯、聚酰亞胺樹(shù)脂，或者至少一種前述聚合物的組合物。
[0030]所述橡膠選自天然橡膠和合成橡膠，或者至少一種前述聚合物的組合物。
[0031]所述彈性體選自苯乙烯類(lèi)彈性體、聚烯烴類(lèi)彈性體、聚酯彈性體、聚酰胺彈性體和聚氨酯彈性體，或者至少一種前述聚合物的組合物。
[0032]本發(fā)明所述的樹(shù)脂組合物可以包含一種或多種添加劑。這些添加劑在樹(shù)脂基體中起到改善某一特定性能的作用，比如增強(qiáng)作用、增韌作用、提高阻燃性、提高加工穩(wěn)定性以及改善產(chǎn)品外觀等。所述添加劑選自:纖維、增韌劑、阻燃劑、成核劑、潤(rùn)滑劑、脫模劑、抗氧劑、礦物填料、固化劑、耐候劑等。
[0033]所述的纖維為碳纖維、玻璃纖維、硼纖維或礦物纖維中的一種或幾種的組合物。
[0034]所述的礦物填料可以是圓狀、針狀或片狀。
[0035]所述的礦物填料選自滑石粉、硅灰石、鈦白粉、高嶺土、云母、硫酸鋇、實(shí)心空心玻璃微珠、碳酸鈣、鈦酸鋇、高嶺土或鈦酸銅鈣中的一種以上。
[0036]所述增韌劑優(yōu)選核殼結(jié)構(gòu)硅系增韌劑。
[0037]本發(fā)明所述的改性樹(shù)脂組合物的制備方法如下:稱(chēng)取物料，將物料混合均勻，從雙螺桿擠出機(jī)主喂料斗中進(jìn)料，經(jīng)螺桿剪切混合均勻后擠出、冷卻、切粒得到目標(biāo)產(chǎn)物。
[0038]本發(fā)明所述的改性樹(shù)脂組合物，也可以通過(guò)如下的制備方法得到:將物料混合均勻，將所得到的樹(shù)脂組合物裝入合適的模具中，加熱處理，并采用壓制成型法成型樹(shù)脂組合物為目標(biāo)制件。
[0039]本發(fā)明所述的改性樹(shù)脂組合物經(jīng)過(guò)激光束掃描過(guò)的區(qū)域在無(wú)電化學(xué)鍍制程中具有沉積銅、鎳、金等金屬的能力，沒(méi)被激光掃描過(guò)的區(qū)域不具有沉積金屬的能力，改性樹(shù)脂組合物也包括在電子技術(shù)中為了滿(mǎn)足電磁屏蔽作用而在制件表面進(jìn)行全部金屬化的極端情況。改性樹(shù)脂組合物在激光鐳雕制程中優(yōu)選的激光波長(zhǎng)包括248nm，308nm, 335nm, 532nm,1064nm，10600nm。激光器優(yōu)選Nd:YAG (摻釹釔鋁石榴石激光器)。
[0040]本發(fā)明所述改性樹(shù)脂組合物是絕緣的、在酸性或是堿性的化學(xué)鍍液中是穩(wěn)定的，激光束掃描過(guò)的區(qū)域能夠產(chǎn)生金屬核，并促進(jìn)與之接觸的化學(xué)鍍液起氧化還原反應(yīng)，從而沉積金屬，實(shí)現(xiàn)金屬化。金屬氧化物固溶體能夠耐超過(guò)400°C的高溫，與樹(shù)脂基體能構(gòu)成穩(wěn)定的體系，不會(huì)引起樹(shù)脂降解；并且金屬氧化物固溶體是不含重金屬鉻的，沒(méi)有環(huán)境污染的潛在風(fēng)險(xiǎn)。
[0041]本發(fā)明所述的樹(shù)脂組合物可以被用來(lái)制作薄膜，也可以應(yīng)用到注塑產(chǎn)品中，這些薄膜以及注塑制件可以應(yīng)用于智能手機(jī)天線(xiàn)、筆記本電腦、汽車(chē)、家電、移動(dòng)終端等領(lǐng)域。
【具體實(shí)施方式】[0042]下面結(jié)合實(shí)施例和對(duì)比例對(duì)本發(fā)明用于沉積金屬薄膜的改性樹(shù)脂組合物、制備方法、效果以及用途作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。并且對(duì)改性樹(shù)脂組合物進(jìn)行膜厚測(cè)試，所采用的測(cè)試方法為百格測(cè)試(Cross-Cut Test)。
[0043]膜厚測(cè)試，即為測(cè)試LDS材料在無(wú)電化學(xué)鍍中沉積的金屬薄膜厚度，行業(yè)內(nèi)要求薄膜厚度分布在7-12 μ m內(nèi)即為合格。如果金屬氧化物固溶體在激光的作用下所釋放的金屬顆粒量過(guò)少，會(huì)影響后續(xù)無(wú)電化學(xué)鍍制程中鍍銅的效率。在不添加金屬氧化物固溶體的極限情況下，制件將完全失去無(wú)電化學(xué)鍍銅的功能，此時(shí)的膜厚即為0mm，同時(shí)也失去了鍍鎳、鍍金等功能。
[0044]百格測(cè)試，即用美工刀在金屬薄膜上切割100個(gè)的方格，用3M 610膠帶黏貼后放置約2min后垂直拉起，金屬薄膜的脫落面積〈5%即為合格。
[0045]本發(fā)明實(shí)施例所用的材料來(lái)源如下:
[0046]聚碳酸酯，來(lái)自臺(tái)灣出光，牌號(hào):PC FN1900
[0047]核殼結(jié)構(gòu)硅系增韌劑，來(lái)自日本鐘淵化學(xué)工業(yè)公司生產(chǎn)，牌號(hào)UF-100 ；
[0048]金屬氧化物固溶體，可以購(gòu)買(mǎi)，也可以自制，本發(fā)明所述的金屬氧化物固溶體采用如下方法制備:按照各組分的原料配比稱(chēng)量物料，濕磨，將磨好的物料烘干去除水分，然后粉碎，粒徑分布在5-200 μ m,將粉碎后的粉體放入高溫爐中升溫到1000-1500°C煅燒
0.5-3hrs,得到目標(biāo)固溶體成品。
[0049]聚苯硫醚，購(gòu)自四川得陽(yáng)化學(xué)有限公司，牌號(hào):PPS_HB1 ；
[0050]尼龍66，來(lái)自神馬集團(tuán)塑料科技有限公司，牌號(hào):PA66 EPR27 ；
[0051]聚醚醚酮，來(lái)自英國(guó)威格斯公司，牌號(hào):VICTREX PEEK 150P ；
[0052]液晶聚合物L(fēng)CP，來(lái)自蘇威公司，牌號(hào)XYDAR ；
[0053]玻璃纖維，來(lái)自巨石集團(tuán)有限公司，牌號(hào)ECS 560A。
[0054]其余物質(zhì)是來(lái)自于市面上可以購(gòu)得的產(chǎn)品。
[0055]實(shí)施例1，樹(shù)脂基體選用85wt%的聚碳酸酯，加工溫度控制在240-270 °C，在2600C /5KG條件下測(cè)試的熔體流動(dòng)速率為21.68g/10min ;和6wt%的核殼結(jié)構(gòu)硅系增韌劑；以及9wt%的金屬氧化物固溶體，金屬氧化物固溶體錫氧化物和銻氧化物的共混物，溶劑為錫氧化物，溶質(zhì)為銻氧化物，溶劑與溶質(zhì)的重量含量比為3:2，混合均勻后從雙螺桿擠出機(jī)中擠出，冷卻，切粒。所得到的粒料通過(guò)注塑成型，得到制件。制件在激光器Nd:YAG (摻釹釔鋁石榴石激光器，1064nm)所發(fā)激光下掃描后，用超純水清洗干凈，浸泡在無(wú)電化學(xué)鍍銅藥水槽中，選擇性沉積出銅金屬。
[0056]膜厚測(cè)試中，金屬銅層厚度為10.25mm，百格測(cè)試無(wú)金屬銅層脫落，膜厚測(cè)試和百格測(cè)試合格。
[0057]實(shí)施例2,樹(shù)脂基體選用90wt%的聚苯硫醚；以及10wt%的金屬氧化物固溶體,金屬氧化物固溶體錳氧化物和亞銅氧化物的共混物，溶劑為錳氧化物，溶質(zhì)為亞銅氧化物，溶劑與溶質(zhì)的重量含量比9: 1，混合均勻后從雙螺桿擠出機(jī)中擠出，冷卻，切粒。所得到的粒料通過(guò)注塑成型，得到制件。制件在激光器Nd: YAG (摻釹釔鋁石榴石激光器)所發(fā)激光下掃描后，用超純水清洗干凈，浸泡在無(wú)電化學(xué)鍍銅藥水槽中，選擇性沉積出銅金屬。
[0058]測(cè)試方法參照實(shí)施例1。 膜厚測(cè)試中，金屬銅層厚度為11.75mm,百格測(cè)試無(wú)金屬銅層脫落，膜厚測(cè)試和百格測(cè)試合格。[0059]實(shí)施例3,樹(shù)脂基體選用64wt%的尼龍66 ;玻璃纖維35wt% ；以及l(fā)wt%的金屬氧化物固溶體，金屬氧化物固溶體鈮氧化物和鋅氧化物的共混物，溶劑為鈮氧化物，溶質(zhì)為鋅氧化物，溶劑與溶質(zhì)的重量含量比4:3，混合均勻后從雙螺桿擠出機(jī)中擠出，冷卻，切粒。所得到的粒料通過(guò)注塑成型，得到制件。制件在激光器Nd: YAG (摻釹釔鋁石榴石激光器)所發(fā)激光下掃描后，用超純水清洗干凈，浸泡在無(wú)電化學(xué)鍍銅藥水槽中，選擇性沉積出銅金屬。
[0060]測(cè)試方法參照實(shí)施例1。膜厚測(cè)試中，金屬銅層厚度為7.31mm，百格測(cè)試無(wú)金屬銅層脫落，膜厚測(cè)試和百格測(cè)試合格。
[0061 ] 實(shí)施例4,樹(shù)脂基體選用40wt%的聚醚醚酮；碳纖維50wt% ；以及10wt%的金屬氧化物固溶體，金屬氧化物固溶體鎢氧化物和銻氧化物的共混物，溶劑為鎢氧化物，溶質(zhì)為銻氧化物，溶劑與溶質(zhì)的重量含量比5:4，混合均勻后從雙螺桿擠出機(jī)中擠出，冷卻，切粒。所得到的粒料通過(guò)注塑成型，得到制件。制件在激光器Nd: YAG (摻釹釔鋁石榴石激光器)所發(fā)激光下掃描后，用超純水清洗干凈，浸泡在無(wú)電化學(xué)鍍銅藥水槽中，選擇性沉積出銅金屬。
[0062]測(cè)試方法參照實(shí)施例1。膜厚測(cè)試中，金屬銅層厚度為8.78mm，百格測(cè)試金屬銅層脫落面積〈5%，膜厚測(cè)試和百格測(cè)試合格。
[0063]實(shí)施例5,樹(shù)脂基體選用62wt%的聚苯硫醚；玻璃纖維36wt% ；以及2wt%的金屬氧化物固溶體，金屬氧化物固溶體鈮氧化物和亞銅氧化物的共混物，溶劑為鈮氧化物，溶質(zhì)為亞銅氧化物，溶質(zhì)和溶劑的重量含量比1: 1，混合均勻后從雙螺桿擠出機(jī)中擠出，冷卻，切粒。所得到的粒料通過(guò)注塑成型，得到制件。制件在激光器Nd:YAG (摻釹釔鋁石榴石激光器)所發(fā)激光下掃描后，用超純水清洗干凈，浸泡在無(wú)電化學(xué)鍍銅藥水槽中，選擇性沉積出銅金屬。
[0064]測(cè)試方法參照實(shí)施例1。膜厚測(cè)試中，金屬銅層厚度為8.43mm,百格測(cè)試無(wú)金屬銅層脫落，膜厚測(cè)試和百格測(cè)試合格。
[0065]實(shí)施例6，樹(shù)脂基體選用60wt%的液晶聚合物L(fēng)CP ;玻璃纖維21wt% ;滑石粉10wt%，以及9wt%的金屬氧化物固溶體，金屬氧化物固溶體錫氧化物和鋁氧化物的共混物，溶劑為錫氧化物，溶質(zhì)為鋁氧化物，溶劑與溶質(zhì)的重量含量比6:5，混合均勻后從雙螺桿擠出機(jī)中擠出，冷卻，切粒。所得到的粒料通過(guò)注塑成型，得到制件。制件在激光器Nd:YAG (摻釹釔鋁石榴石激光器)所發(fā)激光下掃描后，用超純水清洗干凈，浸泡在無(wú)電化學(xué)鍍銅藥水槽中，選擇性沉積出銅金屬。
[0066]測(cè)試方法參照實(shí)施例1。膜厚測(cè)試中，金屬銅層厚度為9.86mm,百格測(cè)試無(wú)金屬銅層脫落，膜厚測(cè)試和百格測(cè)試合格。
[0067]對(duì)比例7:樹(shù)脂基體選用41wt%的聚碳酸酯；碳纖維50wt% ；以及9wt%的二氧化鈦，混合均勻后從雙螺桿擠出機(jī)中擠出，冷卻，切粒。所得到的粒料通過(guò)注塑成型，得到制件。制件在激光器Nd: YAG (摻釹釔鋁石榴石激光器)所發(fā)激光下掃描后，用超純水清洗干凈，浸泡在無(wú)電化學(xué)鍍銅藥水槽中。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，二氧化鈦不具備選擇性沉積金屬的特性，膜厚測(cè)試和百格測(cè)試不合格。
[0068]對(duì)比例8:樹(shù)脂基體選用80wt%的聚酰胺6 ;玻璃纖維15wt% ；以及5wt%的銅鎳二元合金固溶體，混合均勻后從雙螺桿擠出機(jī)中擠出，冷卻，切粒。所得到的粒料通過(guò)注塑成型，得到制件。制件在激光器Nd:YAG (摻釹釔鋁石榴石激光器)所發(fā)激光下掃描后，用超純水清洗干凈，浸泡在無(wú)電化學(xué)鍍銅藥水槽中。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，樹(shù)脂組合物不具備選擇性沉積金屬的特性，膜厚測(cè)試和百格測(cè)試不合格。
[0069]實(shí)施例9
[0070]樹(shù)脂基體選用35wt%的聚乙烯；玻璃纖維45wt% ;滑石粉10wt%,以及10wt%的金屬氧化物固溶體，金屬氧化物固溶體錫氧化物和亞銅氧化物的共混物，溶劑為錫氧化物，溶質(zhì)為亞銅氧化物，溶劑與溶質(zhì)的重量含量比6:5，混合均勻后從雙螺桿擠出機(jī)中擠出，冷卻，切粒。所得到的粒料通過(guò)注塑成型，得到制件。制件在激光器Nd:YAG (摻釹釔鋁石榴石激光器)所發(fā)激光下掃描后，用超純水清洗干凈，浸泡在無(wú)電化學(xué)鍍銅藥水槽中，選擇性沉積出銅金屬。
[0071]測(cè)試方法參照實(shí)施例1。膜厚測(cè)試中，金屬銅層厚度為9.11mm，百格測(cè)試無(wú)金屬銅層脫落，膜厚測(cè)試和百格測(cè)試合格。
[0072]實(shí)施例10，樹(shù)脂基體選用99wt%的聚碳酸酯，加工溫度控制在240-270 °C，在2600C /5KG條件下測(cè)試的熔體流動(dòng)速率為21.68g/10min ；lwt%的金屬氧化物固溶體，金屬氧化物固溶體錫氧化物和銻氧化物的共混物，溶劑為錫氧化物，溶質(zhì)為銻氧化物，溶劑與溶質(zhì)的重量含量比為3:2，混合均勻后從雙螺桿擠出機(jī)中擠出，冷卻，切粒。所得到的粒料通過(guò)注塑成型，得到制件。制件在激光器Nd:YAG (摻釹釔鋁石榴石激光器，1064nm)所發(fā)激光下掃描后，用超純水清洗干凈，浸泡在無(wú)電化學(xué)鍍銅藥水槽中，選擇性沉積出銅金屬。
[0073]膜厚測(cè)試中，金屬銅層厚度為10.25mm，百格測(cè)試無(wú)金屬銅層脫落，膜厚測(cè)試和百格測(cè)試合格。
[0074]對(duì)比例11
[0075]樹(shù)脂基體選用99wt%的聚碳酸酯，加工溫度控制在240_270°C，在260°C /5KG條件下測(cè)試的熔體流動(dòng)速率為21.68g/10min ； lwt%的金屬氧化物固溶體,金屬金屬氧化物固溶體鎢氧化物和銻氧化物的共混物，溶劑為鎢氧化物，溶質(zhì)為銻氧化物，溶劑與溶質(zhì)的重量含量比為3:2，混合均勻后從雙螺桿擠出機(jī)中擠出，冷卻，切粒。所得到的粒料通過(guò)注塑成型，得到制件。制件在激光器Nd:YAG (`摻釹釔鋁石榴石激光器，1064nm)所發(fā)激光下掃描后，用超純水清洗干凈，浸泡在無(wú)電化學(xué)鍍銅藥水槽中。
[0076]膜厚測(cè)試中，金屬銅層厚度為10.25mm，百格測(cè)試無(wú)金屬銅層脫落，膜厚測(cè)試和百格測(cè)試合格。
[0077]綜上，本發(fā)明所述的改性樹(shù)脂組合物經(jīng)過(guò)激光束掃描過(guò)的區(qū)域在無(wú)電化學(xué)鍍制程中具有沉積銅、鎳、金等金屬的能力，沒(méi)被激光掃描過(guò)的區(qū)域不具有沉積金屬的能力；所述改性樹(shù)脂組合物是絕緣的、在酸性或是堿性的化學(xué)鍍液中是穩(wěn)定的，激光束掃描過(guò)的區(qū)域能夠產(chǎn)生金屬核，并促進(jìn)與之接觸的化學(xué)鍍液起氧化還原反應(yīng)，從而沉積金屬，實(shí)現(xiàn)金屬化；所選用的金屬氧化物固溶體不含有重金屬鉻，具有無(wú)毒環(huán)保的特點(diǎn)，其加在樹(shù)脂基體中也是穩(wěn)定的，不與樹(shù)脂基體以及其他添加劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在酸性或者堿性的無(wú)電化學(xué)鍍藥水中也是穩(wěn)定的。金屬氧化物固溶體能夠耐超過(guò)400°C的高溫，與樹(shù)脂基體能構(gòu)成穩(wěn)定的體系，不會(huì)引起樹(shù)脂降解。
[0078]本發(fā)明所述的樹(shù)脂組合物可以被用來(lái)制作薄膜，也可以應(yīng)用到注塑產(chǎn)品中，這些薄膜以及注塑制件可以應(yīng)用于智能手機(jī)天線(xiàn)、筆記本電腦、汽車(chē)、家電、移動(dòng)終端等領(lǐng)域。
[0079]上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等 效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于沉積金屬薄膜的改性樹(shù)脂組合物，包括以下組分: 樹(shù)脂基體；以及 金屬氧化物固溶體； 其中，金屬氧化物固溶體中溶劑中的金屬元素來(lái)自于元素周期表中的第3、4、5和/或6周期中的元素，溶質(zhì)中的金屬元素來(lái)自于元素周期表中的第3、4、5和/或6周期中的元素，金屬氧化物固溶體中溶質(zhì)和溶劑的重量含量比為1:9-1:1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性樹(shù)脂組合物，其特征在于:包括以下重量組分: 樹(shù)脂基體:35-99wt% ； 以及金屬氧化物固溶體:l_10wt%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改性樹(shù)脂組合物，其特征在于:所述金屬氧化物固溶體溶劑中的金屬元素選自Ti，Sn，Pb，Nb，W，Mn，Ge和/或Ta。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的改性樹(shù)脂組合物，其特征在于:所述金屬氧化物固溶體的溶劑中的金屬元素選自Sn。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改性樹(shù)脂組合物，其特征在于:所述金屬氧化物固溶體的溶質(zhì)中的金屬元素選自 Mg，Al，Ca，Mn，F(xiàn)e，Ti，Ni，Cu，Zn，Ge，Nb，Pd，Ag，Sn 和 / 或 Sb。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改性樹(shù)脂組合物，其特征在于:所述金屬氧化物固溶體的溶質(zhì)中的金屬元素不含有重金屬元素鉻。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改性樹(shù)脂組合物，其特征在于:所述金屬氧化物固溶體的重量百分比選自2-9wt%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)所述的改性樹(shù)脂組合物，其特征在于:改性樹(shù)脂組合物還包括纖維、增韌劑、阻燃劑、成核劑、潤(rùn)滑劑、脫模劑、抗氧劑、礦物填料、固化劑或耐候劑。
9.一種根據(jù)權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述的改性樹(shù)脂組合物的制備方法，包括以下步驟: 稱(chēng)取物料； 混合物料:將物料加入到高速混合機(jī)中，混合均勻； 擠出成型:混合均勻的物料從主喂料斗中進(jìn)料，采用雙螺桿擠出機(jī)擠出，冷卻，切粒； 或， 熱壓成型:將所得到的樹(shù)脂組合物裝入模具中，加熱處理，并采用壓制成型法成型樹(shù)脂組合物。
10.權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述的改性樹(shù)脂組合物用于制作薄膜、注塑、模壓產(chǎn)品的用途，包括將所述的改性樹(shù)脂組合物的產(chǎn)品應(yīng)用到激光直接成型工藝中，形成三維立體電路，智能手機(jī)天線(xiàn)、GPS移動(dòng)終端天線(xiàn)、IC電路、MEMS、傳感器的用途。
【文檔編號(hào)】C08K7/14GK103694719SQ201210366452
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月27日
【發(fā)明者】嚴(yán)峽, 姜蘇俊, 蔡彤旻, 曾祥斌, 寧凱軍 申請(qǐng)人:金發(fā)科技股份有限公司, 珠海萬(wàn)通化工有限公司, 上海金發(fā)科技發(fā)展有限公司