專利名稱：一種塑料組合物及塑料表面金屬化方法
一種塑料組合物及塑料表面金屬化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及非金屬材料表面金屬化的方法，特別涉及激光誘導(dǎo)使塑料表面金屬化 的方法。
背景技術(shù)：
LDS-MID是采用激光直接成型(Laser Direct Structuring-LDS)制造表面部分或 全部金屬化的塑料件的技術(shù)?，F(xiàn)有技術(shù)中公開了一種激光誘導(dǎo)選擇性化學(xué)鍍方法，該方法采用聚乙烯吡咯烷酮 /銀膠體涂布在基體上，用紫外激光進(jìn)行選擇性輻射，在輻射區(qū)域的膠體銀中的銀離子被還 原成金屬銀粒子并嵌入基體中，未經(jīng)輻射區(qū)域的膠體銀被清洗掉，然后實(shí)施化學(xué)鍍即可得 到基體上微米級(jí)圖形化的化學(xué)鍍層。由于該專利中使用的硝酸銀、甲酸銀、乙酸銀、丙酸銀、 丁酸銀在日光照射和受熱情況下容易分解，因此在實(shí)際操作過程中，容易造成非激光輻射 區(qū)域的銀污染，在化學(xué)鍍銅后，基體表面非激光輻射區(qū)域也會(huì)有部分鍍層?，F(xiàn)有技術(shù)中還公開了一種用于在非導(dǎo)電載體材料上的細(xì)金屬線路結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)方 法，其中將非導(dǎo)電重金屬絡(luò)合物涂覆到載體上或施加到載體材料中，在要產(chǎn)生線路結(jié)構(gòu)的 區(qū)域?qū)d體材料選擇性地進(jìn)行紫外光激光照射，釋放出重金屬晶核，并且對(duì)該區(qū)域進(jìn)行化 學(xué)還原金屬化。該方法所采用的重金屬絡(luò)合物中的有機(jī)絡(luò)合劑價(jià)格昂貴，而且部分絡(luò)合物 對(duì)紫外激光不敏感，使得最后得到的線路結(jié)構(gòu)不清晰。且該方法中采用價(jià)格昂貴的鈀與有 機(jī)絡(luò)合劑配合，使得工藝成本也較高。另外，現(xiàn)有技術(shù)中均采用紫外光激光照射使塑料基材表面金屬化，但紫外激光器 價(jià)格昂貴。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種塑料組合物及其表面選擇性金屬化工 藝。本發(fā)明提供了一種塑料組合物，所述塑料組合物中含有塑料基體樹脂和金屬螯合 物；所述金屬螯合物為金屬離子與有機(jī)螯合劑的配合物；所述有機(jī)螯合劑為二酮、氨基羧 酸、巰基羧酸、多元羧酸和具有通式CnH8N2的含氮雜環(huán)化合物中的至少一種，其中n為10、 12 或 14。本發(fā)明還提供了一種塑料表面金屬化方法，包含以下步驟(a)將本發(fā)明提供的塑料組合物注射成型為塑料件；(b)用波長1064^1-10001! m的激光對(duì)步驟(a)得到的塑料件的預(yù)定區(qū)域進(jìn)行激光 刻蝕；(c)將步驟(b)得到的經(jīng)過激光刻蝕的塑料件進(jìn)行化學(xué)鍍，在所述塑料件的激光 刻蝕區(qū)形成金屬鍍層。采用本發(fā)明所提供的塑料組合物及其表面選擇性金屬化工藝，與現(xiàn)有技術(shù)相比有以下優(yōu)點(diǎn)(1)采用二酮、氨基羧酸、巰基羧酸、多元羧酸和具有通式CnH8N2的含氮雜環(huán)化合 物中的至少一種作為有機(jī)螯合劑，成本低廉且對(duì)激光敏感；金屬螯合物與塑料基體樹脂親 和性好，激光照射時(shí)塑料表面活化程度高，化學(xué)鍍后鍍層與塑料件的結(jié)合力非常好，塑料件 表面金屬化的精度很高；(2)塑料表面進(jìn)行激光刻蝕時(shí)，塑料件中的金屬螯合物對(duì)激光非常敏感，采用波長 為1064nm-1000iim的紅外激光，就可以使金屬螯合物中的金屬離子分解出來作為后續(xù)化 學(xué)鍍的活性中心，精度非常高；另外，波長為1064nm-1000i!m的紅外激光成本低，能有效降 低工藝成本。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供了一種塑料組合物，所述塑料組合物中含有塑料基體樹脂和金屬螯合 物；所述金屬螯合物為金屬離子與有機(jī)螯合劑的配合物；所述有機(jī)螯合劑為二酮、氨基羧 酸、巰基羧酸、多元羧酸和具有通式CnH8N2的含氮雜環(huán)化合物中的至少一種，其中n為10、 12 或 14。根據(jù)本發(fā)明所提供的塑料組合物，其中所述塑料基體樹脂為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公 知的各種用于塑料領(lǐng)域的樹脂。本發(fā)明中，所述塑料基體樹脂包含聚烯烴類、聚酯、聚酰胺、 聚芳醚和聚酯酰亞胺中的一種或幾種。例如，所述聚烯烴可以為聚苯乙烯(PS)、聚丁二烯 (PB)、聚丙烯腈(PAN)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚1-丁烯(PBt)、聚異 丁烯(PIB)、聚(4-甲基-1-戊烯)、聚異戊二烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯、丙烯 乙烯共聚物、聚(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)；聚酯可以為聚對(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)、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)；聚酰胺可以為聚己二 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)、聚十一酰胺(PA-11)、 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)、聚對(duì)苯 二甲酰壬二胺(PA9T)。所述塑料基體樹脂還可以為聚苯硫醚(PPS)、聚酰亞胺(PI)、聚砜 (PSU)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯并咪唑(PBI)、聚碳酸酯(PC)。本發(fā)明實(shí)施例中均優(yōu)選采用聚 對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)，但不局限于此。本發(fā)明所提供的塑料組合物中，以100重量份的塑料基體樹脂為基準(zhǔn)，所述金屬 螯合物的含量為1-20重量份，優(yōu)選為5-15重量份。根據(jù)本發(fā)明所提供的塑料組合物，所述金屬螯合物為金屬離子與有機(jī)螯合劑的配 合物。所述金屬螯合物的制備方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員常用的各種制備方法，例如可以為將 金屬離子和有機(jī)螯合物分別溶于溶劑中使充分溶解，然后在攪拌狀態(tài)下，往有機(jī)螯合劑溶 液中滴加金屬離子溶液，使金屬離子與有機(jī)螯合劑發(fā)生配合反應(yīng)；反應(yīng)溫度為10 80°C， 反應(yīng)時(shí)間為3 5小時(shí)。所述溶劑可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員常用的各種溶劑，例如可以為 甲醇、四氫呋喃、乙酸乙酯、丁酮、吡啶、環(huán)己酮、甲酰胺、異丙醇、乙醇、丙酮、乙醚或氯仿。反 應(yīng)完成后用去離子水洗滌產(chǎn)物2 4次，以除去未反應(yīng)完全的金屬離子。將反應(yīng)產(chǎn)物置于烘箱中干燥24小時(shí)，烘箱設(shè)置溫度120°C。所述金屬離子所采用的金屬為本領(lǐng)域技術(shù)常用的各種金屬，例如可以為Ti、Cr、 Ni、Cu、Co、Mn、Zn、Ce、Nb、Sb、Pd、Cd、Fe、Ag、Au 中的一種或幾種。本發(fā)明中優(yōu)選采用 Ni、 Cu、Co。所述有機(jī)螯合劑為二酮、氨基羧酸、巰基羧酸、多元羧酸和具有通式CnH8N2的含氮 雜環(huán)化合物中的至少一種，其中n為10、12或14。所述二酮可以為乙酰丙酮、苯甲酰丙酮、 二苯甲酰甲烷、三氟乙酰丙酮、噻吩甲酰三氟丙酮；所述氨基羧酸、巰基羧酸和多元羧酸均 屬于羧酸類，例如可以為2-羥基丙烷-1，2，3-三羧酸、乙二醇雙(2-氨基乙基)四乙酸、巰 基乙酸、0 -氨基乙酸、氨基苯甲酸。所述具有通式CnH8N2的含氮雜環(huán)化合物中芳環(huán)上至少 一個(gè)碳原子被氮原子取代，該氮原子能與金屬離子螯合。n為10時(shí)，所述含氮雜環(huán)化合物即 為2,2，-聯(lián)吡啶，具有式1所示結(jié)構(gòu)；n為12時(shí)，所述含氮雜環(huán)化合物即為1，10-菲繞啉， 具有式2所示結(jié)構(gòu)，；n為14時(shí)，所述含氮雜環(huán)化合物即為2、3，6、7_ 二吡咯萘，具有式3所 示結(jié)構(gòu)，或者為2，7- 二氮雜苯并非，具有式4所示結(jié)構(gòu)。本發(fā)明中所述具有通式CnH8N2的 含氮雜環(huán)化合物優(yōu)選采用式1或式2所示的化合物，即優(yōu)選采用2，2’ -聯(lián)吡啶或1，10_菲 繞啉，但不局限于此。 根據(jù)本發(fā)明所提供的塑料組合物，所述金屬螯合物中金屬離子與有機(jī)螯合劑的摩 爾比為1. 0-2. 0。根據(jù)本發(fā)明提供的塑料組合物，所述塑料組合物中還可以含有無機(jī)填料。該無機(jī) 填料可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員常用的各種無機(jī)填料，例如玻璃纖維、玻璃微珠、碳酸鈣、硫酸 丐、硫酸鋇、滑石粉、氧化鈦、珠光粉、硅灰石、硅藻土、高嶺土、赤泥、棒土、濾泥、石棉、煤粉、 陶土、云母、油頁巖灰、硅酸鋁、黃土、菱苦土、氫氧化鋁、氧化鋁、氧化硅、氧化鋅。無機(jī)填料用量過小或過大均不能實(shí)現(xiàn)其與基體樹脂的均勻混合，不利于填充改 性。優(yōu)選情況下，以100重量份的塑料基體樹脂為基準(zhǔn)，所述無機(jī)填料的含量為0-60重量份，更優(yōu)選為10-40重量份。所述無機(jī)填料可以為粉狀、片狀、線狀、球狀或須狀。為了實(shí)現(xiàn) 本發(fā)明電路與塑料基體樹脂的最佳粘結(jié)性，所述無機(jī)填料優(yōu)選為片狀填料，片狀長度不大 10 y m, iXi&^J 1-5 y m。為了提高塑料組合物其它性能，如阻燃性、抗老化性能，本發(fā)明所述塑料組合物中 還可以含有阻燃劑和/或抗氧劑。所述阻燃劑可以選自氫氧化鋁、氫氧化鎂、磷酸一銨、 磷酸二銨、氯化銨、硼酸、十溴二苯乙烷、十溴二苯醚、磷酸酯、鹵代磷酸酯等、聚磷酸銨，硼 酸鋅、包覆紅磷和三氧化二銻，優(yōu)選采用無商阻燃劑。所述抗氧劑可以為位阻酚類、羥胺 類、苯并呋喃酮衍生物、丙烯酰改性的苯酚、亞磷酸酯、亞膦酸酯、二硫代二丙酸酯、氫醌 或受阻胺類。所述抗氧劑可以采用合成得到，也可以直接商購，例如可以采用Ciba公司 的 Irganoxl024、Irganox245、Irganoxl035、Irganoxl098 等，也可以用 chemtura 公司的 Naugard XL—1。優(yōu)選情況下，以100重量份的塑料基體樹脂為基準(zhǔn)，所述阻燃劑的含量為0-20重 量份，更優(yōu)選為3-10重量份；所述抗氧劑的含量為0. 01-4重量份，更優(yōu)選為1-3重量份。本發(fā)明還提供了一種塑料表面金屬化方法，包含以下步驟(a)將本發(fā)明提供的塑料組合物注射成型為塑料件；(b)用波長1064nm-1000 u m的激光對(duì)步驟(a)得到的塑料件的預(yù)定區(qū)域進(jìn)行激光 刻蝕；(c)將步驟(b)得到的經(jīng)過激光刻蝕的塑料件進(jìn)行化學(xué)鍍，在所述塑料件的激光 刻蝕區(qū)形成金屬鍍層。步驟(a)所述將塑料組合物注射成型為塑料件的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員常用的 注塑工藝，例如可以為將塑料基體樹脂與金屬螯合物混合均勻，采用擠出機(jī)將塑料組合物 擠出造粒；然后按照預(yù)定的注塑參數(shù)，采用注塑機(jī)注塑成一定形狀的塑料件。無機(jī)填料、阻 燃劑和抗氧劑可以在造粒之前加入，也可以在造粒的同時(shí)加入，此處不作強(qiáng)制要求。步驟(b)中用電腦控制激光掃描的路徑，在步驟(a)得到的塑料件表面的預(yù)定區(qū) 域進(jìn)行激光刻蝕，塑料件中的金屬螯合物中的金屬離子分解，形成預(yù)先設(shè)計(jì)好的圖案。激光 掃描的時(shí)間由圖形大小和復(fù)雜程度決定。步驟(b)中電腦控制激光掃描的具體操作是激光 直接成型工藝中的現(xiàn)有技術(shù)，且與本發(fā)明相關(guān)性不大，在此不再贅述。所選用的激光能量必須大到足夠?qū)⑺芰霞械慕饘衮衔镏械慕饘匐x子分解但 又不把塑料基體樹脂燒毀。激光的能量視具體激光器而定。本發(fā)明中采用波長為1064nm 1000 u m的紅外激光對(duì)塑料件進(jìn)行刻蝕，使塑料件表面形成預(yù)定電路。優(yōu)選情況下，本發(fā)明 中采用波長為1064nm的Nd: YAG激光器和波長為10. 64 y m的C02激光器。所述激光刻蝕 的條件為能量密度為0. 5 250mJ/cm2，掃描速度為0. 01 50mm/s，頻率是10 40KHz。經(jīng)過激光刻蝕，金屬螯合物中的金屬離子分解，金屬粒子沉積于塑料件表面。以所 述金屬粒子為活性中心，進(jìn)行常規(guī)化學(xué)鍍，即可得所需鍍件。所述化學(xué)鍍技術(shù)為本領(lǐng)域技術(shù) 人員所公知，優(yōu)選為還原性不強(qiáng)于金屬粒子的金屬鍍層。本發(fā)明所提供的實(shí)施例中，均優(yōu)選 化學(xué)鍍銅，但不局限于此。本發(fā)明中，對(duì)所述塑料件進(jìn)行激光刻蝕之前，還需進(jìn)行前處理。所述前處理，其技 術(shù)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。本發(fā)明對(duì)前處理的方法沒有特殊要求，一般情況下，前處理包 括將塑料件表面依次進(jìn)行除油。
本發(fā)明中，塑料件的非激光輻射區(qū)域表面沒有金屬離子分解，不會(huì)沉積金屬粒子， 也不會(huì)產(chǎn)生金屬鍍層，因而化學(xué)鍍精度很高。按照本發(fā)明提供的塑料組合物以及塑料表面 金屬化的方法，對(duì)塑料表面金屬化的精度可以達(dá)到最小線路寬度為10 ym，最小線間距為 15 u m,最大鍍層厚度20 u m,最大布線速度為50mm/S。以下通過具體實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明所提供的塑料組合物及塑料表面金屬化 方法。以下的實(shí)施例僅用于進(jìn)一步說明本發(fā)明，而不是限制本發(fā)明的范圍。[實(shí)施例1]本實(shí)施例用于說明本發(fā)明提供的塑料組合物及塑料表面金屬化方法。(1)制備金屬螯合物稱取六水合硝酸鎳(Ni (N03)2 -6H20) 1. 45g，有機(jī)螯合劑三氟 乙酰丙酮0. 75g，分別溶于100mL乙醇中，制備硝酸鎳-乙醇溶液和三氟乙酰丙酮_乙醇溶 液；將硝酸鎳_乙醇溶液轉(zhuǎn)入滴液漏斗中，三氟乙酰丙酮_乙醇溶液轉(zhuǎn)入250ml三口燒瓶 中，水浴加熱至40°C，滴加硝酸鎳-乙醇溶液，滴完后保溫3h。抽濾產(chǎn)物，用去離子水洗滌 濾餅4次，120°C烘箱中干燥24小時(shí)，得到金屬螯合物。(2)制備塑料件按照步驟(1)的方法制備lKg金屬螯合物，并將其加入到6. 3Kg 的PET中，然后再加0. 5Kg阻燃劑Mg(0H)2，20g的抗氧劑Irganox 1024，混合均勻，2. 7Kg 的無機(jī)填料玻璃纖維用擠出機(jī)擠出造粒，轉(zhuǎn)入注塑機(jī)中，注塑成120mmX60mmX4mm的塑料 件，記為PET-1。依次用乙醇、去離子水洗滌塑料件表面，干燥待用。(3)激光刻蝕將PET-1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)為波長為1064nm，能量密度 為20mJ/cm2，掃描速度為10mm/s,步長5 u m,延時(shí)30 u s，頻率40KHz，功率3. 7W,填充間距 50 u m。(4)化學(xué)鍍銅把經(jīng)過步驟(3)的PET-1用去離子水清洗2次，置于真空烘箱中干 燥，然后進(jìn)行化學(xué)鍍銅。化學(xué)鍍的鍍液配方及化學(xué)鍍條件五水硫酸銅10g/L，Na0H 15g/L， 甲醛溶液12ml (37. 2fft. % )，酒石酸鉀鈉24g，50°C下水浴恒溫60min。鍍完后用去離子水 清洗PET-1表面，得到鍍件，記為A1。[實(shí)施例2]采用與實(shí)施例1相同的方法制備塑料件以及對(duì)該塑料件表面進(jìn)行金屬化，不同之 處在于用0.76g 2，2’_聯(lián)吡啶作為有機(jī)螯合劑取代實(shí)施例1步驟(1)中的三氟乙酰丙酮； 最后得到的鍍件，記為A2。[實(shí)施例3]采用與實(shí)施例1相同的方法制備塑料件以及對(duì)該塑料件表面進(jìn)行金屬化，不同之 處在于用0. 44g巰基乙酸作為有機(jī)螯合劑取代實(shí)施例1步驟(1)中的三氟乙酰丙酮；最后 得到的鍍件，記為A3。[實(shí)施例4]采用與實(shí)施例1相同的方法制備塑料件以及對(duì)該塑料件表面進(jìn)行金屬化，不同之 處在于用1.83g乙二醇雙(2-氨基乙基)四乙酸作為有機(jī)螯合劑取代實(shí)施例1步驟(1) 中的三氟乙酰丙酮；最后得到的鍍件，記為A4。[實(shí)施例5]采用與實(shí)施例1相同的方法制備塑料件以及對(duì)該塑料件表面進(jìn)行金屬化，不同之
7處在于用1. 00g Cu(N03)2 3H20取代實(shí)施例1步驟(1)中的(Ni (N03)2 6H20)；最后得到 的鍍件，記為A5。[實(shí)施例6]采用與實(shí)施例1相同的方法制備塑料件以及對(duì)該塑料件表面進(jìn)行金屬化，不同之 處在于用10Kg PC作為塑料基體樹脂取代實(shí)施例1步驟(2)中的PET ；最后得到的鍍件， 記為A6。[實(shí)施例7]采用與實(shí)施例1相同的方法制備塑料件以及對(duì)該塑料件表面進(jìn)行金屬化，不同之 處在于用4Kg PA6T作為塑料基體樹脂取代實(shí)施例1步驟(2)中的PET ；最后得到的鍍件， 記為A7。[實(shí)施例8]采用與實(shí)施例1相同的方法制備塑料件以及對(duì)該塑料件表面進(jìn)行金屬化，不同之 處在于步驟(2)中不加入阻燃劑Mg(0H)2，抗氧劑Irganox 1024和無機(jī)填料玻璃纖維；最 后得到的鍍件，記為A8。[實(shí)施例9]采用與實(shí)施例1相同的方法制備塑料件以及對(duì)該塑料件表面進(jìn)行金屬化，不同之 處在于步驟(3)中激光的波長為10. 6 ym，能量密度為30mJ/cm2，掃描速度為10mm/S ；最 后得到的鍍件，記為A9。[對(duì)比例1]采用現(xiàn)有技術(shù)中公開的技術(shù)方案對(duì)塑料件進(jìn)行表面金屬化將2. 24質(zhì)量份的二 乙酸鈀溶于100質(zhì)量份的二甲基甲酰胺中，然后將2. 94質(zhì)量份的雙苯甲醛草酰二腙加入 800質(zhì)量份二甲基甲酰胺中加熱使溶解；將兩種溶液混合反應(yīng)；將微孔PI薄膜浸入混合溶 液中。室溫下干燥PI薄膜10小時(shí)，用波長為248. 5nm的KrF-激元激光器對(duì)PI薄膜進(jìn)行 照射；然后采用與實(shí)施例1步驟(4)相同的方法進(jìn)行化學(xué)鍍銅，所得鍍件記為D1。[對(duì)比例2]采用現(xiàn)有技術(shù)中公開的技術(shù)方案對(duì)塑料件進(jìn)行表面金屬化稱取0. 10g硝酸銀， 加入10ml乙醇中，在20°C下攪拌溶解后再加入0. 2g聚乙烯吡咯烷酮，繼續(xù)在20°C下攪拌 至全部溶解，得到聚乙烯吡咯烷酮/銀膠體；采用旋轉(zhuǎn)涂布器(廣州市盛華化工科技有限公 司，1110N/1112N)將所得聚乙烯吡咯烷酮/銀膠體均勻涂布在PET薄膜(Dupont)上，自然晾干。采用實(shí)施例1的方法對(duì)涂布了聚乙烯吡咯烷酮/銀膠體的PET薄膜進(jìn)行激光刻蝕 和化學(xué)鍍銅，不同之處在于激光的波長為355nm ；所得鍍件記為D2。性能測(cè)試樣品鍍層結(jié)合力測(cè)試，簡(jiǎn)稱劃格法采用GB9286-88公開的方法對(duì)實(shí)施例1_9和對(duì)比例1_2所得鍍件A1-A9和D1-D2 進(jìn)行結(jié)合力測(cè)試，記錄各鍍件表面鍍層的結(jié)合力級(jí)別。測(cè)試結(jié)果如表1所示。0級(jí)附著力最 佳，一般超過2級(jí)在防腐涂料中就認(rèn)為附著力達(dá)不到要求。0級(jí)切割邊緣完全平滑，無一格脫落；1級(jí)在切口交叉處涂層有少許薄片分離，但劃格區(qū)受影響明顯不超過5% ；
8
2級(jí)切口邊緣或交叉處涂層脫落明顯大于5%，但受影響不大于15% ；3級(jí)涂層沿邊緣部分或全部以大碎片脫落，在15% 35%之間。表1 從表1的測(cè)試結(jié)果可以看出，實(shí)施例1-9與對(duì)比例1-2比較看出，采用本發(fā)明所提 供的技術(shù)方案得到的鍍件的鍍層結(jié)合力明顯優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)。本發(fā)明采用二酮、氨基羧酸、巰 基羧酸、多元羧酸和具有通式CnH8N2的含氮雜環(huán)化合物中的至少一種作為有機(jī)螯合劑，對(duì) 激光非常敏感，且采用該有機(jī)螯合劑得到的金屬螯合物與塑料基體樹脂親和性好，使得活 化以及化學(xué)鍍后鍍層與塑料件的結(jié)合力明顯優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求
一種塑料組合物，所述塑料組合物中含有塑料基體樹脂和金屬螯合物；所述金屬螯合物為金屬離子與有機(jī)螯合劑的配合物；所述有機(jī)螯合劑為二酮、氨基羧酸、巰基羧酸、多元羧酸和具有通式CnH8N2的含氮雜環(huán)化合物中的至少一種，其中n為10、12或14。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料組合物，其特征在于所述塑料基體樹脂包含聚烯烴類、 聚酯、聚酰胺、聚芳醚、聚碳酸酯和聚酯酰亞胺中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料組合物，其特征在于以100重量份的塑料基體樹脂為 基準(zhǔn)，所述金屬螯合物的含量為1-20重量份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料組合物，其特征在于所述金屬離子所采用的金屬為Ti、 Cr、Ni、Cu、Co、Mn、Zn、Ce、Nb、Sb、Pd、Cd、Fe、Ag、Au 中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料組合物，其特征在于所述有機(jī)螯合劑為乙酰丙酮、苯 甲酰丙酮、二苯甲酰甲烷、三氟乙酰丙酮、噻吩甲酰三氟丙酮、2，2’ -聯(lián)吡啶、1，10-菲繞啉、 2-羥基丙烷-1，2，3-三羧酸、乙二醇雙(2-氨基乙基)四乙酸、巰基乙酸、β -氨基乙酸、氨 基苯甲酸中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料組合物，其特征在于所述金屬螯合物中金屬離子與有 機(jī)螯合劑的摩爾比為1.0-2.0。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料組合物，其特征在于所述塑料組合物中還含有無機(jī)填料。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的塑料組合物，以100重量份的塑料基體樹脂為基準(zhǔn)，所述無機(jī) 填料的含量為0-60重量份。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料組合物，其特征在于所述塑料組合物中還含有阻燃劑 和/或抗氧劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的塑料組合物，以100重量份的塑料基體樹脂為基準(zhǔn)，所述阻 燃劑的含量為0-20重量份，所述抗氧劑的含量為0. 01-4重量份。
11.一種塑料表面金屬化方法，包含以下步驟(a)將權(quán)利要求1-10任一項(xiàng)所述的塑料組合物注射成型為塑料件；(b)用波長1064ηπι-1000μπι的激光對(duì)步驟(a)得到的塑料件的預(yù)定區(qū)域進(jìn)行激光刻蝕；(c)將步驟(b)得到的經(jīng)過激光刻蝕的塑料件進(jìn)行化學(xué)鍍，在所述塑料件的激光刻蝕 區(qū)形成金屬鍍層。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，所述激光的能量密度0.5 250mJ/cm2，掃描速率為 0. 01 50mm/s，頻率為 10 40KHz。
全文摘要
本發(fā)明提供一種塑料組合物及塑料表面金屬化方法，所述塑料組合物中含有塑料基體樹脂和金屬螯合物；金屬螯合物為金屬離子與有機(jī)螯合劑的配合物；有機(jī)螯合劑為二酮、氨基羧酸、巰基羧酸、多元羧酸和具有通式CnH8N2的含氮雜環(huán)化合物中的至少一種，其中n為10、12或14。所述塑料表面金屬化方法包括將本發(fā)明提供的塑料組合物注塑成塑料件后，采用波長為1064nm-1000μm的激光對(duì)塑料件進(jìn)行激光刻蝕，然后在激光刻蝕區(qū)通過化學(xué)鍍形成金屬鍍層。本發(fā)明的塑料組合物中采用的有機(jī)螯合劑，成本低廉且對(duì)激光敏感，塑料表面活化程度高；對(duì)塑料表面進(jìn)行金屬化時(shí)，采用成本較低的紅外激光，使塑料件中的金屬螯合物的金屬離子分解作為后續(xù)化學(xué)鍍的活性中心，精度非常高。
文檔編號(hào)C08L77/00GK101851431SQ20091010626
公開日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2009年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
發(fā)明者周良, 祝學(xué)遠(yuǎn), 苗偉峰 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司