[发明专利]一种塑料组合物及塑料表面金属化方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及非金属材料表面金属化的方法，特别涉及激光诱导使塑料表面金属化的方法。

【背景技术】

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属化的塑料件的技术。

现有技术中公开了一种激光诱导选择性化学镀方法，该方法采用聚乙烯吡咯烷酮/银胶体涂布在基体上，用紫外激光进行选择性辐射，在辐射区域的胶体银中的银离子被还原成金属银粒子并嵌入基体中，未经辐射区域的胶体银被清洗掉，然后实施化学镀即可得到基体上微米级图形化的化学镀层。由于该专利中使用的硝酸银、甲酸银、乙酸银、丙酸银、丁酸银在日光照射和受热情况下容易分解，因此在实际操作过程中，容易造成非激光辐射区域的银污染，在化学镀铜后，基体表面非激光辐射区域也会有部分镀层。

现有技术中还公开了一种用于在非导电载体材料上的细金属线路结构的生产方法，其中将非导电重金属络合物涂覆到载体上或施加到载体材料中，在要产生线路结构的区域对载体材料选择性地进行紫外光激光照射，释放出重金属晶核，并且对该区域进行化学还原金属化。该方法所采用的重金属络合物中的有机络合剂价格昂贵，而且部分络合物对紫外激光不敏感，使得最后得到的线路结构不清晰。且该方法中采用价格昂贵的钯与有机络合剂配合，使得工艺成本也较高。

另外，现有技术中均采用紫外光激光照射使塑料基材表面金属化，但紫外激光器价格昂贵。

【发明内容】

本发明针对现有技术的不足，提出了一种塑料组合物及其表面选择性金属化工艺。

本发明提供了一种塑料组合物，所述塑料组合物中含有塑料基体树脂和金属螯合物；所述金属螯合物为金属离子与有机螯合剂的配合物；所述有机螯合剂为二酮、氨基羧酸、巯基羧酸、多元羧酸和具有通式CnH₈N₂的含氮杂环化合物中的至少一种，其中n为10、12或14。

本发明还提供了一种塑料表面金属化方法，包含以下步骤：

(a)将本发明提供的塑料组合物注射成型为塑料件；

(b)用波长1064nm-1000μm的激光对步骤(a)得到的塑料件的预定区域进行激光刻蚀；

(c)将步骤(b)得到的经过激光刻蚀的塑料件进行化学镀，在所述塑料件的激光刻蚀区形成金属镀层。

采用本发明所提供的塑料组合物及其表面选择性金属化工艺，与现有技术相比有以下优点：

(1)采用二酮、氨基羧酸、巯基羧酸、多元羧酸和具有通式CnH₈N₂的含氮杂环化合物中的至少一种作为有机螯合剂，成本低廉且对激光敏感；金属螯合物与塑料基体树脂亲和性好，激光照射时塑料表面活化程度高，化学镀后镀层与塑料件的结合力非常好，塑料件表面金属化的精度很高；

(2)塑料表面进行激光刻蚀时，塑料件中的金属螯合物对激光非常敏感，采用波长为1064nm-1000μm的红外激光，就可以使金属螯合物中的金属离子分解出来作为后续化学镀的活性中心，精度非常高；另外，波长为1064nm-1000μm的红外激光成本低，能有效降低工艺成本。

【具体实施方式】

本发明提供了一种塑料组合物，所述塑料组合物中含有塑料基体树脂和金属螯合物；所述金属螯合物为金属离子与有机螯合剂的配合物；所述有机螯合剂为二酮、氨基羧酸、巯基羧酸、多元羧酸和具有通式CnH₈N₂的含氮杂环化合物中的至少一种，其中n为10、12或14。