用于形成导电图案的组合物、使用该组合物形成导电图案的方法和具有导电图案的树脂结构的制作方法_4

文档序号:9439091阅读:来源:国知局
述的还原或电锻步骤中通过金属核和粘附-活化表面中包 含的第一金属或第二金属离子的化学还原对导电金属离子进行化学还原,或者对其进行无 电解锻时,可W更顺利地在聚合物树脂基底的预定区域上选择性地形成导电金属层。更具 体地,对于无电解锻,当导电金属离子被化学还原时,金属核作为种子与电锻液中包含的导 电金属离子形成强键。因此,可WW更简单的方式选择性地形成更优异的导电金属层。
[0079] 同时,在生成金属核的步骤中,可W照射电磁波中的激光电磁波,例如,相当于红 外区域的波长。例如,W约5至20W或约7至15W的平均功率照射波长为约1000皿至 1200皿,或约lOeOnm至1070皿,或约1064nm的激光电磁波。
[0080] 通过激光电磁照射,可W更优选地确保由非导电金属化合物形成金属核,并且可 W在预定区域上选择性地形成包括金属核的粘附-活化表面并使其暴露。
[0081] 同时,在生成金属核的步骤之后,可W通过对产生金属核的区域进行化学还原或 电锻来进行形成导电图案层的步骤,如图2c中所示。由于还原或电锻步骤,可W选择性地 在暴露金属核和粘附-活化表面的预定区域上形成导电金属层,而在其他区域,化学稳定 的非导电金属化合物维持它的非导电性。因此,只在聚合物树脂基底的预定区域上选择性 地形成精美导电图案。
[0082] 在还原或电锻步骤中,可W用包含还原剂的酸溶液或碱溶液处理生成金属核的 树脂产品或树脂层的预定区域,并且运种溶液可W包含选自甲醒、次憐酸盐、二甲胺棚烧 值MAB)、二乙胺棚烧值EAB)和阱中的一种或多种作为还原剂。在另一实施方案中,可W在 还原步骤中用包含还原剂和导电金属离子的无电解锻溶液处理该区域。
[0083] 当进行还原或电锻步骤时,在金属核成为种子的区域,金属核中包含的第一金属 或第二金属离子被还原,或者电锻液中的导电金属离子被化学还原,因此,可W在预定区域 上选择性形成优异的导电图案。在运个方面,金属核和粘附-活化表面可W与经过化学还 原的导电金属形成强键,因此,可W在预定区域上选择性地更容易形成导电图案。
[0084] 根据又一实施方案,提供一种通过使用上述用于形成导电图案的组合物W及形成 导电图案的方法得到的具有导电图案的树脂结构。树脂结构可W包括聚合物树脂基底,包 含第一金属和第二金属并且分散在聚合物树脂基底中的非导电金属化合物,
[0085] 其中,所述非导电金属化合物具有=维结构,该=维结构包括多个第一层,该第一 层包含第一金属和第二金属中的至少一种金属并且具有二维互相连接的共边八面体,W及
[0086] 第二层,该第二层包含与第一层的金属不同的金属并且排列在相邻的第一层之 间;
[0087] 具有金属核的粘附-活化表面,该金属核包含暴露于聚合物树脂基底预定区域的 表面上的第一金属或第二金属或其离子,W及
[0088] 在所述粘附-活化表面上形成的导电金属层。
[0089] 在所述树脂结构中,形成粘附-活化表面和导电金属层的预定区域可W与照射电 磁波的聚合物树脂基底的区域相对应。此外,粘附-活化表面的金属核中包含的第一金属 或第二金属或其离子可W来源于非导电金属化合物。同时,导电金属层可W来源于第一金 属或第二金属或来源于无电解锻溶液中包含的导电金属离子。
[0090] 同时,树脂结构还可W包括分散在聚合物树脂基底中并且来源于非导电金属化合 物的剩余物。运些剩余物可W具有由非导电金属化合物的=维结构的第一金属或第二金属 的至少一部分释放而产生的空位。
[0091] 上述的树脂结构可W应用于各种树脂产品或树脂层例如具有用于天线的导电图 案的手机壳,或者各种具有导电图案的树脂产品或者树脂层,例如RFID标签、传感器或 MHMS结构。
[0092] 如上所述,根据本发明的实施方案,可W通过非常简单的激光电磁照射和还原或 电锻的方法容易地形成各种具有精美导电图案的树脂产品。在树脂产品或树脂层上形成的 精美导电图案的一个实例表示在图4中。如图4表示,可W通过上述的非常简单的方法在 各种树脂产品或树脂层上非常容易地形成精美导电图案,因此,本发明大大有助于具有很 多形式的树脂产品,包括未提出的新颖树脂产品的发展。
[0093] 下文中,将参照具体的实施例更详细地描述本发明的操作和效果。然而,运些实施 例只是示例性的并且本发明的范围不限于此。
[0094] 制备连施例1:非导由舍属化合物化化的合成
[009引球磨6小时将原料化0和化203W2:1的摩尔比互相均匀混合。然后,将混合物在 大气压力和1050°C的条件下烧制2小时来制备化学式为化化化的粉末。制备之后,进行附 加的粉碎来制备在下面的实施例中要使用的化化02粉末。粉末的电镜图和X射线衍射图 分别表示在图5和图6中。
[0096] 电镜和X射线衍射分析表示非导电金属化合物具有如图1所示的层状晶体结构和 层状=维结构。
[0097] 连施例1:通过育接激化照射形成导由图案
[009引将在制备实施例1中得到的非导电金属氧化物粉末(化化02)与聚碳酸醋树脂 一起使用。另外,还使用用于加工和稳定的添加剂热稳定剂(IR1076,PEP36)、UV稳定剂 0JV329)、润滑剂巧P184)和冲击改性剂(S2001)通过电磁照射来制备用于形成导电图案的 组合物。
[0099] 基于聚碳酸醋树脂,将5重量%的非导电金属化合物、4重量%的冲击改性剂和包 括1重量%的润滑剂的其他添加剂混合,将该混合物在260至280°C下挤出混合W得到微 粒型树脂组合物。由此挤出的微粒型树脂组合物在约260至280°C下经过注塑得到直径为 100皿、厚度为2mm的基底。
[0100] 将由此得到的基底经过X射线衍射分析并且结果示在图7中。此外,通过电镜分 析基底中非导电金属化合物颗粒的分布并且结果表示在图8中。作为参照,图8为基底的 断裂面的电镜图,并且图8的右侧图是左侧图的放大。参照图7和图8,可W确定,在激光照 射之前(图7),非导电金属化合物在不加劣化的情况下顺利分散在聚碳酸醋树脂中,并且 运些非导电金属化合物颗粒均匀分散在聚碳酸醋树脂中(图8)。
[010。 同时,使用Nd-YAG激光仪用波长为1064nm的激光在40曲Z、IOW的条件下照射按 照上述方式制备的树脂基底W使表面活化。在激光照射之后,通过电镜和XRD进行分析并 且确认在聚碳酸醋树脂中含铜金属核的形成,并且结果分别表示在图9和图10中。参照图 9和图10,在激光照射之后来源于化化02颗粒的化或其离子的一部分被还原,导致金属种 子(即,金属核)的形成。
[0102] 接下来,将表面通过激光照射进行活化的树脂基底进行如下的无电解锻工艺。通 过将3g硫酸铜、14g罗谢尔盐和4g氨氧化钢溶解在IOOmL去离子水中制备电锻液。向由 此制备的40mL电锻液中添加1. 6mL甲醒作为还原剂。将表面通过激光被活化的树脂基底 浸入电锻液中维持3至5小时,然后用蒸馈水洗涂。根据ISO2409标准评价由此形成的导 电图案(或电锻层)的粘附性能。电锻后即刻形成的导电图案的图和粘附性能试验(根据 ISO2409标准的正交试验)之后的图表示在图11中,在激光照射之后,观察在电锻工艺过 程中和最终导电图案形成之后的表面条件(铜在表面上的生长)的电镜图,如图12所示。 由图11和图12确定在聚碳酸醋树脂基底上形成具有优异粘附性的导电图案。 。…引 连施例2 :通过育接激化照射形成导由图案
[0104]除了在实施例1中使用3重量%的非导电金属化合物粉末(化化〇2)W外,W与实 施例1相同的方式制备用于形成导电图案的组合物,并且由其制备具有导电图案的树脂结 构。W与实施例1相同的方式确认金属核的形成。可W确定,W与实施例1的相同方式在 聚碳酸醋树脂基底上形成具有优异粘附性的导电图案(参见下面的实验实施例和表1)。 。…引 连施例3 :通过育接激化照射形成导由图案
[0106]除了在实施例1中使用2重量%的非导电金属化合物粉末(化化〇2)W外,W与实 施例1相同的方式制备用于形成导电图案的组合物,并
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