一种塑料组合物及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种塑料组合物，该塑料组合物含有塑料基材组分和催化剂组分，其中，所述催化剂组分选自下列通式(1)-(13)所示化合物的至少一种：(1)(Cu1-xAx)5P2O10(0≤x＜1)；(2)(Cu1-xAx)3B2O6(0≤x＜1)；(3)(Cu1-xAx)5(PO4)2OH(0≤x＜1)；(4)(Cu1-xAx)3(PO4)2(OH)3(0≤x＜1)；(5)(Cu1-xAx)2DBO5(0≤x＜1)；(6)铜的钒酸盐，如Cu3V2O8、Cu5V2O10、(Cu1-xAx)5(PyV1-y)2O10(0≤x＜1，0≤y≤1)；(7)Cu2MgO3；(8)Cu4MgO5；(9)CuMgSi2O6；(10)Cs3Cu5O4；(11)Cu2O·ZO；(12)2CuO·E2O3；(13)Cu3TiO4；上述通式中A、Z表示Ca、Mg、Ba、Sr等二价元素，D、E表示Al、Fe等三价元素。本发明专利技术还涉及本发明专利技术提供的塑料组合物在塑料表面选择性金属化中的应用。该技术拓宽了可以使用的能量线的范围，更容易控制工艺的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种塑料组合物及其在塑料表面选择性金属化中的应用。
技术介绍
在注塑件表面直接形成立体电路的技术，能够将普通的电路板的电气互连功能、支承元器件的功能和塑料件的支撑、防护等功能实现于一个器件上，形成立体的、集机电功能于一体的电路载体。这类技术可根据需要设计选择适合的形状，可实现多功能，可减少安装层次、降低元器件数量，目前已经在汽车、工业、计算机、通讯等领域得到应用。塑料表面选择性地金属化是立体电路技术的重要一个环节。塑料表面金属化生产线路有很多方法，US5599592A将一种金属氧化物加入聚合物材料中，然后用红外激光活化需要的图案，在被活化的部位就会产生金属核，这些金属核作为后续化学镀的催化剂。但是该方法也存在一些问题，一是实施例中加入的金属氧化物Sb2O3是一种致癌物质而被禁止使用，除了Sb2O3以外，可以被红外还原的金属氧化物非常少；另外，该文献还提到在金属化后，需要热处理使金属层扩散到塑料中才能更好地提高金属层和塑料基体之间的结合力，但是金属层能够多大程度地扩散是一个问题。US2003031803A1也报道了用金属氧化物颗粒如ZnO、TiO2、ZrO2、Al2O3、CeO2等涂布在基体的表面，然后用UV激光照射，接着再镀铜的工艺。其中UV移动的最大速度是100mm/s，而且对图案的生成没有选择性。US2004/0241422A1和US7060421还报道了在塑料基体中加入尖晶石结构>的无机粉末，这些无机化合物含有铜、镍、钴、铬、铁等元素，然后用紫外激光(波长为248nm、308nm、355nm、532nm)和红外激光(波长为1064nm和10600nm)进行活化。上述文献中特别提到具有尖晶石结构的氧化物可以在激光作用下还原出金属单质，将金属单质作为晶核，诱导化学沉积金属，形成金属层。这一过程的实现需要严格的工艺控制，需要照射较高的激光能量才能将尖晶石结构的氧化物还原为金属单质，从而取得预期的诱导化学沉积金属的效果，对设备和工艺的要求都比较高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种新的塑料组合物以及在塑料表面选择性金属化中的应用。本专利技术提供了一种塑料组合物，该塑料组合物含有塑料基材组分和催化剂组分，其中，所述催化剂组分选自下列通式(1)-(13)所示化合物的至少一种：(1)(Cu1-xAx)5P2O10(0≤x＜1)；(2)(Cu1-xAx)3B2O6(0≤x＜1)；(3)(Cu1-xAx)5(PO4)2OH(0≤x＜1)；(4)(Cu1-xAx)3(PO4)2(OH)3(0≤x＜1)；(5)(Cu1-xAx)2DBO5(0≤x＜1)；(6)铜的钒酸盐，如Cu3V2O8、Cu5V2O10、(Cu1-xAx)5(PyV1-y)2O10(0≤x＜1，0≤y≤1)；(7)Cu2MgO3；(8)Cu4MgO5；(9)CuMgSi2O6；(10)Cs3Cu5O4；(11)Cu2O·ZO；(12)2CuO·E2O3；(13)Cu3TiO4；上述通式中A、Z表示Ca、Mg、Ba、Sr等二价元素，D、E表示Al、Fe等三价元素。本专利技术提供的塑料组合物在塑料表面选择性金属化中的应用。本专利技术由于选用了不同于现有技术的组分，使用本专利技术所述的催化剂组分可直接促进化学镀铜，不需要通过激光诱导将催化剂组分中的金属元素还原为单质这个复杂且不易控制的过程，从而拓宽了可以使用的能量线的范围，更容易控制工艺的稳定性。而且通过控制照射能量线的形状在塑料样品表面容易地得到想要的化学镀层金属的形状，即可以在塑料样品表面容易地得到需要的线路。具体实施方式下面通过具体实施方式结合实施例和试验例对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术提供了一种塑料组合物，该塑料组合物含有塑料基材组分和催化剂组分，其中，所述催化剂组分选自下列通式(1)-(13)所示化合物的至少一种：(1)(Cu1-xAx)5P2O10(0≤x＜1)；(2)(Cu1-xAx)3B2O6(0≤x＜1)；(3)(Cu1-xAx)5(PO4)2OH(0≤x＜1)；(4)(Cu1-xAx)3(PO4)2(OH)3(0≤x＜1)；(5)(Cu1-xAx)2DBO5(0≤x＜1)；(6)铜的钒酸盐，如Cu3V2O8、Cu5V2O10、(Cu1-xAx)5(PyV1-y)2O10(0≤x＜1，0≤y≤1)；(7)Cu2MgO3；(8)Cu4MgO5；(9)CuMgSi2O6；(10)Cs3Cu5O4；(11)Cu2O·ZO；(12)2CuO·E2O3；(13)Cu3TiO4；上述通式中A、Z表示Ca、Mg、Ba、Sr等二价元素，D、E表示Al、Fe等三价元素。本专利技术对所述塑料组合物中所含的塑料基材组分和催化剂组分的含量没有特别的限制，只要能实现专利技术目的即可，也就是说催化剂组分的含量只要能使得获得较好的促进化学镀铜和镀镍的作用即可，但是从获得良好的促进化学镀铜的作用和节约催化剂用量的方面考虑，优选在所述塑料组合物中，相对于100重量份的催化剂组分，所述塑料基材组分的含量为1000-10000重量份。本专利技术中，所述催化剂组分可以为颗粒状，本专利技术对催化剂颗粒的大小没有特别的限制，但是从原理上来讲，在一定的范围内，颗粒越小，则催化效果越好，因此该颗粒的平均粒子直径优选为不大于80微米，更优选为10纳米至1微米，进一步为10纳米至100纳米。所述塑料基材组分可以为公知的塑料基材组分，例如可以为热塑性树脂或热固性树脂。其中，所述热塑性塑料可以为选自聚烯烃、聚碳酸酯(PC)、聚酯、聚酰胺、聚芳醚、聚酯酰亚胺、聚碳酸酯/(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)合金(PC/ABS)、聚苯醚(PPO)、聚苯硫醚(PPS)、聚酰亚胺(PI)、聚砜(PSU)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯并咪唑(PBI)和液晶聚合物(LCP)中的一种或两种以上。其中，所述聚碳酸酯/(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)合金中的“合金”不是一般的金属合金而是聚合物合金，聚合物合金一般是指聚合物通过共混等物理方法处理后得到的两种或两种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种由刚性分子链构成的，在一定物理条件下能出现既有液体的流动性又有晶体的物理性能各向异性状态(此状态称为液晶态)的高分子物质。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种塑料组合物，该塑料组合物含有塑料基材组分和催化剂组分，其中，所述催化剂组分选自下列通式(1)‑(13)所示化合物的至少一种：(1)(Cu1‑xAx)5P2O10  (0≤x＜1)；(2)(Cu1‑xAx)3B2O6  (0≤x＜1)；(3)(Cu1‑xAx)5(PO4)2OH  (0≤x＜1)；(4)(Cu1‑xAx)3(PO4)2(OH)3  (0≤x＜1)；(5)(Cu1‑xAx)2DBO5  (0≤x＜1)；(6)铜的钒酸盐，如Cu3V2O8、Cu5V2O10、(Cu1‑xAx)5(PyV1‑y)2O10(0≤x＜1，0≤y≤1)；(7)Cu2MgO3；(8)Cu4MgO5；(9)CuMgSi2O6；(10)Cs3Cu5O4；(11)Cu2O·ZO；(12)2CuO·E2O3；(13)Cu3TiO4；上述通式中A、Z表示Ca、Mg、Ba、Sr等二价元素，D、E表示Al、Fe等三价元素。

【技术特征摘要】
1.一种塑料组合物，该塑料组合物含有塑料基材组分和催化剂组分，其中，
所述催化剂组分选自下列通式(1)-(13)所示化合物的至少一种：
(1)(Cu1-xAx)5P2O10(0≤x＜1)；
(2)(Cu1-xAx)3B2O6(0≤x＜1)；
(3)(Cu1-xAx)5(PO4)2OH(0≤x＜1)；
(4)(Cu1-xAx)3(PO4)2(OH)3(0≤x＜1)；
(5)(Cu1-xAx)2DBO5(0≤x＜1)；
(6)铜的钒酸盐，如Cu3V2O8、Cu5V2O10、(Cu1-xAx)5(PyV1-y)2O10(0≤x＜1，0
≤y≤1)；
(7)Cu2MgO3；
(8)Cu4MgO5；
(9)CuMgSi2O6；
(10)Cs3Cu5O4；
(11)Cu2O·ZO；
(12)2CuO·E2O3；
(13)Cu3TiO4；
上述通式中A、Z表示Ca、Mg、Ba、Sr等二价元素，D、E表示Al、Fe
等三价元素。
2.根据权利要求1所述的塑料组合物，其中，在所述塑料组合物中，相对于
100重量份的催化剂组分，所述塑料基材组分的含量为1000-10000重量份。
3.根据权利要求1或2所述的塑料组合物，其中，所述催化剂组分为颗粒状，
该颗粒的平均粒子直径不大于80微米。
4.根据权利要求3所述的塑料组合物，其中，所述颗粒的平均粒子直径为
10纳米至1微米。
5.根据权利要求4所述的塑料组合物，其中，所述颗粒的平均粒子直径为
10纳米至100纳米。
6.根据权利要求1或2所述的塑料组合物，其中，所述塑料基材组分...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈慧玲，
申请(专利权)人：陈慧玲，
类型：发明
国别省市：广东;44