用于形成导电图案的组合物以及其上具有导电图案的树脂结构的制作方法_3

文档序号:9732167阅读:来源:国知局
的表面,并且由此产生金属 核,从而形成粘附-活化表面。当只在照射电磁波的特定区域选择性地形成粘附-活化表面 时,如果进行下述电锻步骤,包含在金属核和粘附-活化表面中的导电金属离子被化学反应 或无电解锻化学还原,由此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 具体而言,在无电解锻过程中,金属核作为种子,因此,当电锻溶液中包含的导电金属离子 被化学还原时,金属核可W强烈地与导电金属离子结合。因此,可W更容易地选择性地形成 导电金属层。
[0069] 同时,在产生金属核的步骤中,在电磁波中,可W照射激光电磁波,例如,可W照射 波长为约24加 m、约30加 m、约355nm、约53化111、约585nm、约755nm、约1064加1、约1550nm或约 2940nm的激光电磁波。根据另一实施方案,可W照射具有IR区域的波长的激光电磁波。并 且,可W在常用条件或功率下照射激光电磁波。
[0070] 通过照射激光,可W由具有NASIC0N结构的非导电金属化合物更有效地产生金属 核,并且可W选择性地产生包含该金属核的粘附-活化表面并且该粘附-活化表面暴露在预 定区域上。
[0071] 同时,在进行产生金属核的步骤之后,如图2中的第Ξ个图所示,产生金属核的区 域被化学还原或电锻而形成导电金属层。进行还原或电解步骤的结果是,可W在暴露金属 核和粘附-活化表面的预定区域上选择性地形成导电金属层,而在其他区域,化学稳定的非 导电金属化合物可W维持非导电性。因此,可W在聚合物树脂基底的预定区域上选择性地 形成精细导电图案。
[0072] 更具体而言,可W通过无电解锻进行形成导电金属层的步骤,从而在粘附-活化表 面上形成令人满意的导电金属层。
[0073] 根据一个实施方案,在还原或电锻步骤中,可W用包含还原剂的酸或碱溶液处理 产生金属核的预定区域的树脂产品或树脂层,其中,溶液可W包含选自甲醒、次憐酸盐、二 甲胺棚烧(DMAB)、二乙胺棚烧化EAB)和阱中的至少一种作为还原剂。并且,在还原或电锻步 骤中,可W用包含上述还原剂和导电金属离子的无电解锻溶液进行处理来通过无电解锻形 成导电金属层。
[0074] 通过进行还原或电锻步骤,包含在金属核中的导电金属离子可W被还原,或者在 形成金属核的区域,无电解锻溶液中包含的导电金属离子可W被化学还原,从而在预定区 域上选择性地形成令人满意的导电图案。其中,金属核和粘附-活化表面可w强烈地结合至 化学还原过的导电金属离子上,因此,可W更容易地在预定区域上选择性地形成导电图案。
[0075] 并且,在未形成导电图案的其它区域,具有NASIC0N结构的非导电金属化合物均匀 分散在树脂结构中。
[0076] 同时,根据本发明的另一方面,提供一种具有导电图案的树脂结构,该树脂结构由 用于形成导电图案的组合物和方法得到。该树脂结构包含:聚合物树脂基底;非导电金属化 合物,该非导电金属化合物分散在聚合物树脂基底中,并且具有用化学式1表示的NASIC0N 晶体结构;包含金属核的粘附-活化表面,所述金属核包含暴露于聚合物树脂基底的预定区 域的表面上的第一金属或其离子;W及在所述粘附-活化表面上形成的导电金属层。
[0077] 在树脂结构中,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对应。并且,粘附-活化表面的金属核中包含的金属或其离子可W 来自具有NASIC0N结构的非导电金属化合物。同时,导电金属层可W来自具有NASIC0N结构 的非导电金属化合物中包含的金属,或者来自无电解锻溶液中包含的导电金属离子。
[0078] 并且,树脂结构还可W包含来自非导电金属化合物的残留物。其中,非导电金属化 合物中包含的金属的至少一部分可W被释放,因此,残留物具有在其至少一部分上形成的 空位。
[0079] 并且,尽管加入上述非导电金属化合物,但是根据ASTM D256测得树脂结构的悬臂 梁缺口型冲击强度可W为约4.0J/cmW上或约4.0至8.0J/cm。因此,可W用于提供聚合物树 脂产品,该聚合物树脂产品维持优异的机械性能同时在聚合物树脂基底上具有导电图案。
[0080] 上述树脂结构可W用于各种物品,例如集成至手机壳上的天线、各种传感器、MEMS 结构和RFID标签等。
[0081] 如上所述,根据本发明,通过照射电磁波例如激光和还原或电锻的简化方法可W 令人满意地并容易地形成各种具有各种精细导电图案的树脂产品。
[00剧读施例]
[0083] 下文中,将参照下面的实施例详细地描述本发明的操作和效果。然而,运些只是作 为发明的实施例而呈现,并且发明的合适范围不局限于此。
[0084] 制备实施例1:非导电金属化合物化Sm(P化)3的合成
[0085] 将焦憐酸铜和焦憐酸锡按照化学计量比进行混合,并在约1100°C下般烧3小时,通 过固态反应合成非导电金属化合物化Sri2(P化)3。
[0086] 合成的化合物的XRD图案和电子显微图像示在图3a和图3b中。作为XRD结构的分析 结果,可W确定,在制备实施例1中合成的化Sm(P化)3具有NASIC0N晶体结构。
[0087] 根据ASTM 2244的标准方法,使用X-rite color巧e 7000A彩色坐标测量装置,测 量制备实施例1的CIE实验室彩色坐标,制备实施例1的非导电金属化合物的测量结果和照 片表示在图4中。作为测量结果,可W确定,制备实施例1的非导电金属化合物的彩色坐标为 La*b* = 91.0,-5.3,2.4。
[00则制备实施例2:非导电金属化合物AgSm(P化)3的合成
[0089] 将硝酸银、氯化锡和憐酸按照化学计量比进行混合,并在约900°C下般烧2小时,通 过固态反应合成非导电金属化合物AgSri2(P化)3。
[0090] 作为XRD结构的分析结果,可W确定,在制备实施例2中合成的AgSm(P〇4)3具有 NASICON晶体结构。
[0091] 根据ASTM 2244的标准方法,使用x-rite color巧e 7000A彩色坐标测量装置,ii 量制备实施例2的CIE实验室彩色坐标。作为测量结果,可W确定,制备实施例2的非导电金 属化合物的彩色坐标为La*b* = 92.01,-3.07,11.39。
[0092] 比较制备实施例1至3:已知非导电金属化合物
[0093] 分别得到已知非导电金属化合物Cu化地4、化2(0H)(P04)和Sb/Sn〇2,并且指定为对 比制备实施例1至3。
[0094] 根据ASTM 2244的标准方法,使用X-rite color巧e 7000A彩色坐标测量装置,测 量对比制备实施例1至3的CIE实验室彩色坐标,对比制备实施例1至3的非导电金属化合物 的测量结果和照片表示在图4中。作为测量结果,可W确定,对比制备实施例1至3的非导电 金属化合物与制备实施例1相比具有更暗的颜色。
[00巧]实施例1:通过直接照射激光形成导电图案
[0096] 使用聚碳酸醋树脂基础树脂、在制备实施例1中制备的具有NASICON结构的非导电 金属化合物化Sm(P化)3(粒径:0.2至2皿),W及工艺和稳定所用的添加剂,通过照射电磁波 制备用于形成导电图案的组合物。
[0097] 作为添加剂,使用热稳定剂(IR1076,PEP36)、UV稳定剂(UV329)、润滑剂(EP184)和 冲击改性剂(S2001)。
[009引基于聚碳酸醋树脂,将7wt%的具有NASICON结构的非导电金属化合物,W及5wt% 的其他添加剂混合得到组合物,然后将该组合物在260°C至280°C的溫度下挤出。在约260至 270°C下根据ASTM标准将呈挤出颗粒形式的组合物注塑为直径为100mm并且厚度为2mm的基 底和悬臂梁棒。
[0099] 在40曲z、10W(波长:1064皿)的条件下向注塑样品照射激光W使表面活化,并且如 下进行无电解锻工艺。
[0100] 通过将3g硫酸铜、14g罗谢尔盐和4g氨氧化钢溶解在lOOml去离子水中制备电锻液 (下文为PA溶液)。向40ml制备的PA溶液中加入1.6ml甲醒作为还原剂。将表面已被激光活化 的树脂结构浸入电锻液中维持4至5小时,然后,用蒸馈水洗涂。
[0101] 通过上述方法,形成实施例1的具有导电图案的树脂结构并且照片示在图5中。参 考图5,可W确定,在树脂结构上形成良好的导电图案(铜金属层)。 帅]实施例2至7:通过直接照射激光形成导电图案
[0103] 除了基于
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