[发明专利]使用石墨烯薄层的树脂涂镀方法

说明书

本申请要求于2010年5月18日在韩国知识产权局提交的第2010-046626号韩国专利申请的权益，通过引用将该申请的公开包含于此。

技术领域

本发明的实施例涉及一种使用石墨烯薄层来涂镀树脂的方法，更具体地说，涉及这样一种使用石墨烯薄层的树脂涂镀方法，所述方法包括在树脂基底上形成石墨烯薄层，从而省去传统上树脂涂镀所需的蚀刻工艺，因此以对环境友好的方式处理树脂的表面。

背景技术

近来，在电子装置和/或汽车组件的应用中追求的目标是改善其外观并减轻其重量。对于产品的重量减轻，因为注塑树脂有利地使难以使用金属制造的复杂形状的形成容易化，所以通常使用注塑树脂来代替金属。然而，这样的模制树脂在硬度以及视觉外观方面存在不足，并需要表面处理。在这种情况下，通常使用喷涂和涂镀。

典型的树脂涂镀技术包括：通过蚀刻在非导电树脂的表面上形成微细孔；在非导电树脂上层压导电膜；在层压件上电化学地形成具有优异的耐久性的金属膜。因此，通过上述技术获得的注塑塑料具有金属的外观。然而，为了在塑料的表面上形成微细孔，需要包括使用强酸和强碱的苛刻条件。换言之，因为涂镀工艺是仅在固定位置执行的表面处理技术，并且必须使用大量的强碱和强酸，所以由于废水和多道涂镀工艺的问题，故大大地降低了产率。此外，限制了能够经历树脂涂镀的树脂的类型。即，树脂涂镀会有限地用于能够使用强酸和强碱等进行蚀刻的含有橡胶部分的丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物(在下文中称作“ABS”)，继而对于树脂的类型具有差的选择性。另外，用于蚀刻的铬酸和硫酸不适合用于废水处理，并且危及工人健康。为了符合近来的环境规定，现在使用三价铬代替六价铬，并且引入了镍(Ni)安全的和/或无Ni类型的涂镀来代替Ni。然而，这些并不认为是用于克服在涂镀技术中必然具有的环境问题的根本解决方案。

因此，本发明的实施例描述了一种能够减少现有多级涂镀方法中的各工艺的数量的新的且对生态环境友好的涂镀工艺。为了实现上述新的涂镀工艺，使用石墨烯。在任何传统的涂镀方法中使用的蚀刻是将树脂与镀膜物理性地粘附并结合的工艺。然而，因为树脂通过这样的蚀刻工艺不具有导电性，所以需要用于给树脂赋予导电性的可选工艺(见图1)。相反，根据本发明的实施例，公开了一种对生态环境友好的涂镀方法，该方法包括使用主要对树脂具有高粘附性以及具有高导电性的石墨烯，从而在蚀刻和活化阶段大大减少了各工艺的数量，并能够形成镀膜。

发明内容

根据本发明的一方面，提供了一种树脂涂镀方法，所述树脂涂镀方法包括：在树脂基底上形成石墨烯薄层；对涂布有石墨烯薄层的所述树脂基底进行电镀。

这里，所述石墨烯薄层可以如下形成：使用氧化石墨烯分散体涂布所述树脂基底；进行氧化石墨烯涂层的还原。

在使用所述氧化石墨烯分散体涂布所述树脂基底之前，可以在所述树脂基底的表面上形成胺基。

这里，所述胺基可以通过使用从由Ar和N₂的气体混合物、H₂和N₂的气体混合物以及NH₃组成的组中选择的气体的等离子体处理来产生。

根据本发明的另一方面，一种石墨烯薄层可以通过将膨胀石墨分散体涂覆到树脂基底来形成。

这里，所述膨胀石墨分散体可以通过过滤和湿转印过程涂覆到所述树脂基底。

根据本发明的另一方面，还可以包括用于具有石墨烯薄层的树脂基底的镀铜工艺。

此外，在镀铜之后，可以通过电镀将从由Ni、Cu、Sn和Zn组成的组中选择的至少一种金属涂覆到所述树脂基底。

根据本发明的另一方面，可以通过电镀将从由Ni、Cu、Sn和Zn组成的组中选择的至少一种金属涂覆到所述石墨烯薄层。

根据本发明的示例性实施例，一种注塑树脂可以使用对生态环境友好的方法而具有类似金属的外观。具体地说，与需要使用强酸和强碱的典型蚀刻工艺的任何传统涂镀方法不同，所有类型的树脂可以进行涂镀，而与树脂的类型无关。此外，可以大大地减少诸如蚀刻、活化等的各个工艺的数量，继而实现经济优势，例如成本降低，同时提高了产率。因此，使用石墨烯溶液来代替对人体有害且造成环境污染的强酸和强碱，可以实现对环境友好的技术。另外，可以简单地形成石墨烯薄层，因此能够对其进行方便的操作和/或管理。

附图说明

通过结合附图的实施例的以下描述，本发明的这些和/或其它方面将变得明显和更易于理解，其中：

图1示出了与传统的树脂涂镀方法进行比较的根据本发明示例性实施例的树脂涂镀工艺；