塑胶工件及其制造方法技术

本发明专利技术公开一种塑胶工件及其制造方法，其中塑胶工件的制造方法包含提供一塑胶基材后，再以电浆轰击的方式打断塑胶基材的至少一碳氢键结或至少一碳系键结，进而在塑胶基材的表面留下至少一碳悬浮键，最后以真空镀膜法镀上至少一金属原子与碳悬浮键进行化学键结。本发明专利技术的塑胶工件及其制造方法可有效解决现有金属层附着力不好的问题及现有附着金属于塑胶工件上的技术所造成的高成本及高污染的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及一种塑胶工件及其表面改质的方法。更确切地说，本专利技术提出了一种具有金属碳化物的。
技术介绍
目前，运用于各种3C产品如手机、笔电、个人数码助理(PDA)等的外壳多为利用塑胶作为塑胶工件材料，而为了增进各种美观或屏蔽电磁波的效果，这些塑胶工件上多会附着一层金属层。这些金属层大多使用电镀法，或先以底涂高分子漆的方式，再附着金属的方式附着在塑胶外壳上。然而，用电镀方法处理时使用的电镀液中含有较多的有毒物质，容易造成环境污染，电镀后排污处理成本高；而底涂高分子漆的方式同样有着环境污染、废漆以及复杂制程等高成本及高污染的问题。因此，提供一种单一制程且低污染的附着金属于塑胶工件上的方法实是刻不容缓的。
技术实现思路
由于现有技术的上述问题，本专利技术的目的就是提供一种， 以解决现有附着金属在塑胶工件上的技术所造成的高成本及高污染的问题。根据本专利技术的目的，提出一种塑胶工件，其包含一塑胶基材以及一金属碳化物层。 金属碳化物层设置在塑胶基材之上，且金属碳化物层的至少一金属原子化学键结塑胶基材的至少一碳原子。其中，塑胶基材的热变形温度大于摄氏150度。其中，金属碳化物层的厚度介于1 5纳米。其中，塑胶工件还包含一金属层，金属层设置在金属碳化物层之上。根据本专利技术的目的，再提出一种塑胶工件的制造方法，其包含提供一塑胶基材后， 以电浆轰击的方式打断塑胶基材的至少一碳氢键结或至少一碳系键结，进而在塑胶基材的表面留下至少一碳悬浮键，并以真空镀膜法镀置至少一金属原子与碳悬浮键进行化学键结。其中，塑胶基材的热变形温度大于摄氏150度。其中，电浆轰击或真空镀膜的工作压力为10_2_10_4Pa。其中，塑胶工件的制造方法，其还包含加热塑胶基材在对应的真空度下至低于塑胶基材的热变形温度0 10度。其中，金属碳化物层的厚度介于1 5纳米。其中，塑胶工件的制造方法，其还包含以真空镀膜的方式设置一金属层于金属碳化物层之上。综上所述，依本专利技术的，其可具有一或多个下述优点(1)此可由电浆轰击塑胶基板的表面进行表面处理，进一步设置金属碳化物层在塑胶基板及金属层间，有效解决现有金属层附着力不好的问题。 (2)此可由单一电浆制备设置金属碳化物层及金属层，由此可解决现有附着金属于塑胶工件上的技术所造成的高成本及高污染的问题。附图说明图1为本专利技术的塑胶工件的制造方法的流程图2为本专利技术的塑胶工件的制造方法的示意图3为本专利技术的塑胶基材的碳氢键断裂及金属原子取代氢原子的示意图；以及图4为本专利技术的塑胶工件的实施例示意图。图中2，溅镀系统；20、400，塑胶基材；200，碳氢键结;201，碳悬浮键;202，碳系键结；21，载台；22，电浆；23，溅镀枪；24，靶材；240，金属原子；4，手机;40，塑胶工件;401，金属碳化物层；402，金属层；以及SlO S16，步骤。具体实施例方式图1为本专利技术的塑胶工件的制造方法的流程图。如图所示，本专利技术的塑胶工件的制造方法，其包含下列步骤(SlO)提供一塑胶基材；(Sll)降低工作压力至KT4Pa ；(S12)加热塑胶基材在对应的真空度下至低于塑胶基材的热变形温度0 10度；(S13)调整工作压力至Kr2 KT3Pa ；(S14)以电浆轰击的方式打断塑胶基材的至少一碳氢键结或至少一碳系键结，进而在塑胶基材的表面留下至少一碳悬浮键；(S15)以真空镀膜法设置至少一金属原子与碳悬浮键进行化学键结；以及(S16)以真空镀膜的方式设置一金属层在金属碳化物层上。其中，塑胶基材的热变形温度(Heat DeformationTemperature)大于摄氏150度， 且金属碳化物层的厚度介于1 5纳米。图2为本专利技术的塑胶工件的制造方法的示意图。如图2左所示，塑胶基材20设置在一溅镀系统2内，并放置在一载台21上。降低工作压力到至少1(Γ4Ρ a(背景压力)后， 随即通入可离子化或可电浆化的气体如氩气(Ar)，调整工作压力至10_2-10_3Pa，并将载台通入直流或交流电压35-65伏特(功率100% )，以令氩气转变为电浆22并轰击塑胶基材 20大约5 15分钟。请一并请参阅图3，其为本专利技术塑胶基材碳氢键断裂及金属原子取代氢原子的示意图。如图所示，此时被轰击的塑胶基材20上的碳氢键结200或碳系键结202 会被打断，并留下至少一碳悬浮键201。如图2右所示，此时即进行反应性溅镀将溅镀枪23通入直流或交流电压(如射频等)125 175伏特(功率85% )，且同时降低通至塑胶基材20的偏压功率至约15%， 以在靶材M附近产生溅镀靶材M用的电浆。其中，靶材M为金属材质，其可为铁、铬、锌、 钨或钛等。此时，靶材M即被电浆溅镀出至少一金属原子240并朝向塑胶基材20移动，进而与先前遗留在塑胶基材20上的碳悬浮键201进行化学键结，产生了金属碳化物MxCy，如 Fe3C或其他视金属靶材的种类不同而产生不同的金属碳化物。其中，通至金属靶材M的电源约在5V 300V之间，且其功率范围约10% -85% 之间；而通至塑胶基材20的偏压电源则约在0 150V之间，功率范围15-90%。上述的操作看所生产不同的工件而定，本专利技术并不在此做限制。此外，在反应性溅镀完金属碳化物层后，还可继续溅镀靶材M以在金属碳化物层上形成一金属层，以作为电磁波屏蔽(EMI Shielding)、射频干扰(RFI)屏蔽或防静电放电 (ESD)等功能，也可以搭配上遮罩作为塑胶基材的装饰效果。另外，在比较本专利技术与先前未镀覆碳化金属层的塑胶工件可发现，本专利技术因镀覆了镀覆碳化金属层，其电阻值从原先无碳化金属层的1 5欧姆提升至100 500欧姆(纯材料则为至少1欧姆)，然而显著提升的电阻值仍然小于氧化金属；再者，进行了附着力测试后，本专利技术在百格测试(ASTM D3359， 刀间距lmm, X-Y各10格)测试条件下，本专利技术有效的提升金属层对塑胶基材的附着力至 5B(习知技术约:3B 5B)。因此，本专利技术可有效的提升金属装饰层或金属电磁波屏蔽层附着在塑胶工件如壳体上的附着力。图4为本专利技术的塑胶工件的实施例示意图。如图所示，本专利技术的塑胶工件40为可用在手机4的外壳，其包含了一塑胶基材400、一金属碳化物层401以及一金属层402。金属碳化物层401为设置在塑胶基材400上，且金属碳化物层401的至少一金属原子为化学键结塑胶基材400的至少一碳原子。金属层402设置在金属碳化物层401上。其中，塑胶基材400的热变形温度大于摄氏150度，而金属碳化物层401的厚度介于1 5纳米，且此金属碳化物层401的金属原子及金属层402，可为铁、铬、锌、钨或钛等。综上所述，本专利技术的可由电浆轰击塑胶基板的表面进行表面处理后，进一步设置金属碳化物层在塑胶基板及金属层之间，有效解决现有金属层附着力不好的问题，且由于其为单一电浆制程设置金属碳化物层及金属层，因而可解决现有附着金属在塑胶工件上的技术所造成的高成本及高污染的问题。但是，上述的具体实施方式只是示例性的，是为了更好的使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制；只要是根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利包括的范围。权利要求1.一种塑胶工件，其特征在于其包含一塑胶基材；以及一金属碳化物层，其设置在所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱耀弘，赵育德，张学祖，
申请(专利权)人：晟铭电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：