塑料組合物及其應用以及塑料表面選擇性金屬化的方法

專利名稱：塑料組合物及其應用以及塑料表面選擇性金屬化的方法
技術領域：
本發明涉及一種塑料組合物及其在塑料表面選擇性金屬化中的應用以及塑料表面選擇性金屬化的方法。
背景技術：
在注塑件表面直接形成立體電路的技術，能夠將普通的電路板的電氣互連功能、 支承元器件的功能和塑料件的支撐、防護等功能實現于一個器件上，形成立體的、集機電功能于一體的電路載體。這類技術可根據需要設計選擇適合的形狀，可實現多功能，可減少安裝層次、降低元器件數量，目前已經在汽車、工業、計算機、通訊等領域得到應用。塑料表面選擇性地金屬化是立體電路技術的重要一個環節。塑料表面金屬化生產線路有很多方法，US5599592A將一種金屬氧化物加入聚合物材料中，然后用紅外激光活化需要的圖案，在被活化的部位就會產生金屬核，這些金屬核作為后續化學鍍的催化劑。但是該方法也存在一些問題，一是實施例中加入的金屬氧化物Sb2O3是一種致癌物質而被禁止使用，除了 Sb2O3以外，可以被紅外還原的金屬氧化物非常少；另外，該文獻還提到在金屬化后，需要熱處理使金屬層擴散到塑料中才能更好地提高金屬層和塑料基體之間的結合力， 但是金屬層能夠多大程度地擴散是一個問題。US2003031803A1也報道了用金屬氧化物顆粒如ai0、Ti02、Zr02、Al203、CeA等涂布在基體的表面，然后用UV激光照射，接著再鍍銅的工藝。其中UV移動的最大速度是IOOmm/ s，而且對圖案的生成沒有選擇性。US2004/0241422A1和US7060421還報道了在塑料基體中加入尖晶石結構的無機粉末，這些無機化合物含有銅、鎳、鈷、鉻、鐵等元素，然后用紫外激光(波長*M8nm、 308nm、355nm、532nm)和紅外激光(波長為1064nm和10600nm)進行活化。上述文獻中特別提到具有尖晶石結構的氧化物可以在激光作用下還原出金屬單質，將金屬單質作為晶核， 誘導化學沉積金屬，形成金屬層。這一過程的實現需要嚴格的工藝控制，需要照射較高的激光能量才能將尖晶石結構的氧化物還原為金屬單質，從而取得預期的誘導化學沉積金屬的效果，對設備和工藝的要求都比較高。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種新的塑料組合物以及塑料表面選擇性金屬化的方法，使用該方法后，可以進一步容易地形成電路。本發明提供了一種塑料組合物，該塑料組合物含有塑料基材組分和催化劑組分， 其中，所述催化劑組分為選自除銅以外的元素周期表第9、10和11列金屬元素的氧化物，元素周期表第9、10和11列金屬元素的硅酸鹽、硼酸鹽和草酸鹽，含有元素周期表第9、10和 11列金屬元素的加氫催化劑以及具有銅鐵礦結構的AB&型復合氧化物中的一種或兩種以上，所述加氫催化劑為能夠使含羰基的醛、酮、脂肪酸或脂肪酸酯加氫成為醇的催化劑；所述A為選自元素周期表第9、10和11列金屬元素中一種，B為Ni、Mn、Cr、Al或狗，且A與 B不同。本發明還涉及本發明提供的塑料組合物在塑料表面選擇性金屬化中的應用。本發明還提供了一種塑料表面選擇性金屬化的方法，該方法包括將本發明提供的塑料組合物混合均勻并注塑成型，得到塑料樣品；通過照射能量線對所述塑料樣品進行蝕刻，以使部分塑料氣化剝離而露出催化劑組分顆粒；對露出催化劑組分顆粒的塑料樣品進行化學鍍銅。本發明由于選用了不同于現有技術的組分，使用本發明所述的催化劑組分可直接促進化學鍍銅，不需要通過激光誘導將催化劑組分中的金屬元素還原為單質這個復雜且不易控制的過程，從而拓寬了可以使用的能量線的范圍，更容易控制工藝的穩定性。而且通過控制照射能量線的形狀在塑料樣品表面容易地得到想要的化學鍍層金屬的形狀，即可以在塑料樣品表面容易地得到需要的線路。另外，從本發明表1和表2的數據可以看出，利用本發明的塑料表面選擇性金屬化的方法，在本發明中所使用的催化劑組分顆粒的促進下，在照射過能量線的塑料樣品表面的化學鍍銅速度高達1-9微米/小時，化學鍍鎳速度高達1-8微米/小時。
具體實施例方式本發明提供了一種塑料組合物，該塑料組合物含有塑料基材組分和催化劑組分， 其中，所述催化劑組分為選自除銅以外的元素周期表第9、10和11列金屬元素的氧化物，元素周期表第9、10和11列金屬元素的硅酸鹽、硼酸鹽和草酸鹽，含有元素周期表第9、10和 11列金屬元素的加氫催化劑以及具有銅鐵礦結構的AB&型復合氧化物中的一種或兩種以上，所述加氫催化劑為能夠使含羰基的醛、酮、脂肪酸或脂肪酸酯加氫成為醇的催化劑；所述A為選自元素周期表第9、10和11列金屬元素中一種，B為Ni、Mn、Cr、Al或狗，且A與 B不同。從促進化學鍍銅和鍍鎳效果方面考慮，優選情況下，所述催化劑組分為選自除銅以外的元素周期表第10和11列金屬元素的氧化物，元素周期表第10和11列金屬元素的硅酸鹽、硼酸鹽和草酸鹽，含有元素周期表第10和11列金屬元素的加氫催化劑以及具有銅鐵礦結構的ABO2型復合氧化物中的一種或兩種以上，所述A為選自元素周期表第10和11 列金屬元素中一種，B為Ni、Mn、Al或!^e，且A與B不同。其中，在所述除銅以外的元素周期表第9、10和11列金屬元素的氧化物中，元素周期表第9、10和11列的金屬元素可以為Co、Rh、Pt、Ni、Pd、Pt、Ag或Au ；如上所述，從催化效果方面考慮，優選為除銅以外的元素周期表第10和11列的金屬元素的氧化物，即優選為 Ni、Pd、Pt、Ag或Au的氧化物；由于Pd、Pt、Ag和Au為貴金屬，不常用，因此更優選較廉價的M的氧化物，也就是說，常用的是M或Co的氧化物，其中優選M的氧化物。因此，具體來說，常見的所述除銅以外的元素周期表第9、10和11列金屬元素的氧化物可以包括Ni203、 Co2O3 和 CoO，優選為 Ni203。
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所述元素周期表第9、10和11列金屬元素的硅酸鹽、硼酸鹽和草酸鹽為在加工塑料的過程中不會游離出金屬離子的鹽，在所述元素周期表第9、10和11列金屬元素的硅酸鹽、硼酸鹽和草酸鹽中，元素周期表第9、10和11列的金屬元素可以為Co、Rh, Pt、Ni、Pd、 Pt、Cu、Ag或Au ；如上所述，從催化效果方面考慮，優選為元素周期表第10和11列的金屬元素的硅酸鹽、硼酸鹽和草酸鹽，即優選為Ni、Pd、Pt、Cu、Ag或Au的硅酸鹽、硼酸鹽和草酸鹽；由于Pd、Pt、Ag和Au為貴金屬，不常用，因此更優選較廉價的Ni和Cu的硅酸鹽、硼酸鹽和草酸鹽，也就是說，常用的是Co、Ni和Cu的硅酸鹽、硼酸鹽和草酸鹽，其中優選Ni和 Cu的硅酸鹽、硼酸鹽和草酸鹽。因此，具體來說，常見的所述元素周期表第9、10和11列金屬元素的硅酸鹽、硼酸鹽和草酸鹽可以包括CuSi03、NiSi03、CoSiO3 ；CuB2O4, Cu3B2O6, NiB2O4, Ni3B2O6 ；NiC2O4、CuC2O4、CoC2O4。如上所述，所述加氫催化劑為能夠使含羰基的醛、酮、脂肪酸或脂肪酸酯加氫成為醇的催化劑，本發明中的這樣的加氫催化劑的具體例子有Cu-Zn、Cu-Zn-Ni, Cu-Zn-Co, Cu-Zn-Ga、Co-La、Cu-Cd和Cu-Zn-Si系加氫催化劑，這些加氫催化劑可以商購得到。其中， 在Cu-Si中，以氧化物計，Cu和Si的物質的量的比可以為8 1 4 1 ；在Cu-Zn-Ni中， 以氧化物計，Cu、&i和Ni的物質的量的比可以為(8-20) 1 (1-2)；在Cu-Zn-Co中，以氧化物計，Cu、Zn和Co的物質的量的比可以為G-8) 1 (1-2)；在Cu-Zn-fei中，以氧化物計，Cu、Si和( 的物質的量的比可以為G-8) 1 (1-2)；在Co-La中，以氧化物計， Co和La的物質的量的比可以為8 1 4 1 ；在Cu-Cd中，以氧化物計，Cu和Cd的物質的量的比可以為8 1 4 1 ；在Cu-Zn-Si中，以氧化物計，Cu、Zn和Si的物質的量的比可以為G-8) 1 1。所述具有銅鐵礦結構的ABA型復合氧化物中A為選自元素周期表第9、10和11列金屬元素，即可以為Co、Rh、Pt、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag或Au ；從催化效果方面考慮，優選為選自元素周期表第10和11列的金屬元素，即優選為Ni、Pd、Pt、Cu、Ag或Au ；由于Pd、Pt、Ag和 Au為貴金屬，不常用，因此更優選較廉價的Ni和Cu，也就是說，作為A，常用的是Ni、Cu或 Co，其中優選Ni和Cu ；B可以為Ni、Mn、Cr、Al或狗，且A與B不同，而且本發明優選不含對環境有污染的Cr元素的催化劑。因此，具體來說，常用的所述具有銅鐵礦結構的ABh型復合氧化物可以包括MNiO2、MMnO2、MCrO2、MA1&和MFeO2, M可以為Cu、Ni或Co。本發明對所述塑料組合物中所含的塑料基材組分和催化劑組分的含量沒有特別的限制，只要能實現發明目的即可，也就是說催化劑組分的含量只要能使得獲得較好的促進化學鍍銅和鍍鎳的作用即可，但是從獲得良好的促進化學鍍銅的作用和節約催化劑用量的方面考慮，優選在所述塑料組合物中，相對于100重量份的催化劑組分，所述塑料基材組分的含量為1000-10000重量份。本發明中，所述催化劑組分可以為顆粒狀，本發明對催化劑顆粒的大小沒有特別的限制，但是從原理上來講，在一定的范圍內，顆粒越小，則催化效果越好，因此該顆粒的平均粒子直徑優選為不大于100微米，更優選為10納米至1微米，進一步為10納米至100納米。所述塑料基材組分可以為公知的塑料基材組分，例如可以為熱塑性樹脂或熱固性樹脂。其中，所述熱塑性塑料可以為選自聚烯烴、聚碳酸酯(PC)、聚酯、聚酰胺、聚芳醚、聚酯酰亞胺、聚碳酸酯/(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)合金(PC/ABQ、聚苯醚(PPO)、聚苯硫醚(PPS)、聚酰亞胺(PI)、聚砜(PSU)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯并咪唑(PBI)和液晶聚合物(LCP)中的一種或兩種以上。其中，所述聚碳酸酯/(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)合金中的“合金”不是一般的金屬合金而是聚合物合金，聚合物合金一般是指聚合物通過共混等物理方法處理后得到的兩種或兩種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種由剛性分子鏈構成的，在一定物理條件下能出現既有液體的流動性又有晶體的物理性能各向異性狀態(此狀態稱為液晶態)的高分子物質。具體地，所述聚烯烴可以為選自聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)、聚甲基丙烯酸甲酯和聚(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)中的一種或兩種以上；所述聚酯可以為選自聚對苯二甲酸環己烷對二甲醇酯(PCT)、聚間苯二甲酸二烯丙酯(PDAIP)、聚對苯二甲酸二烯丙酯(PDAP)、聚萘二酸丁醇酯(PBN)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)中的一種或兩種以上；所述聚酰胺可以為選自聚己二酰己二胺(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i^一酰胺(PA-Il)、聚十二酰胺(PA-12)、聚辛酰胺(PA-8)、聚9-氨基壬酸(PA-9)、聚己內酰胺 (PA-6)、聚對苯二甲酰苯二胺(PPTA)、聚間苯二甲酰己二胺(MXD6)、聚對苯二甲酰己二胺 (PA6T)和聚對苯二甲酰壬二胺(PA9T)中的一種或兩種以上。所述熱固性塑料可以為選擇酚醛樹脂、脲醛樹脂、三聚氰胺-甲醛樹脂、環氧樹脂、醇酸樹脂和聚氨酯中的一種或兩種以上。另外，本發明的塑料聚合物還可以含有無機填料、抗氧劑、光穩定劑和潤滑劑中的一種或兩種以上。在所述塑料組合物中，相對于100重量份的催化劑組分，所述無機填料的含量可以為10-70重量份。以塑料組合物的總重為基準，所述抗氧劑的含量可以為0. 01-1重量％， 所述光穩定劑的含量可以為0.01-1重量％，所述潤滑劑的含量可以為0. 01-1重量％。其中，所述無機填料可以是對激光不起任何物理或者化學作用的物理填料，例如， 滑石粉和碳酸鈣；玻璃纖維雖然對激光不敏感，但是加入玻璃纖維可以大大加深激光活化后塑料基體凹陷的深度，有利于化學鍍銅中銅的粘附。所述無機填料還可以是對激光起到一定作用的無機填料，例如，氧化錫尤其是納米氧化錫可以增加紅外激光在剝離塑料表面時的能量利用率；功能性填料還有炭黑，它也可以增加塑料對紅外的吸收，增加塑料的剝離程度。所述無機填料中優選不含有Cr等對環境和人體有害的元素。所述無機填料還可以為玻璃微珠、硫酸鈣、硫酸鋇、二氧化鈦、珠光粉、硅灰石、硅藻土、高嶺土、煤粉、陶土、云母、 油頁巖灰、硅酸鋁、氧化鋁、碳纖維、二氧化硅或氧化鋅。所述抗氧劑可以提高本發明的樹脂組合物的抗氧化性能，從而提高最終得到的產品的使用壽命。所述抗氧劑已為本領域技術人員所公知，例如可以含有主抗氧劑和輔助抗氧劑，且所述主抗氧劑與所述輔助抗氧劑的重量比可以為1 1-4。所述主抗氧劑可以為受阻酚型抗氧劑，該受阻酚型抗氧劑的例子包括抗氧劑1098和1010(Ciki公司生產的抗氧劑)，其中抗氧劑1098的主要成分為N，N'-雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰基)己二胺，抗氧劑1010的主要成分為四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇；所述輔助抗氧劑可以為亞磷酸酯型抗氧劑，該亞磷酸酯型抗氧劑的例子有抗氧劑
7168 (Ciki公司生產的抗氧劑)，它的主要成分為三(2，4_ 二叔丁基苯基)亞磷酸酯。本發明優選采用的抗氧劑為作為主抗氧劑的抗氧劑1010和作為輔助抗氧劑的抗氧劑168的混合物。所述光穩定劑可以使提供本發明的樹脂組合物的光穩定性，從而提高最終得到的產品的使用壽命。所述光穩定劑可以為各種公知的光穩定劑，例如受阻胺型光穩定劑，受阻胺型光穩定劑的例子有雙0，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯。所述潤滑劑可以使樹脂組合物具有更好的流動性從而使樹脂組合物混合得更均勻。所述潤滑劑可以為各種公知的潤滑劑，例如可以為選自乙烯/醋酸乙烯的共聚蠟(EVA 蠟)、聚乙烯蠟(PE賭)以及硬脂酸鹽中的一種或兩種以上。本發明還涉及本發明提供的塑料組合物在塑料表面選擇性金屬化中的應用。通過控制照射能量線的形狀在塑料樣品表面容易地得到想要的化學鍍層金屬的形狀，即可以在塑料樣品表面容易地得到需要的線路。本發明還提供了一種塑料表面選擇性金屬化的方法，該方法包括將本發明提供的塑料組合物混合均勻并注塑成型，得到塑料樣品；通過照射能量線對所述塑料樣品進行蝕刻，以使部分塑料氣化剝離而露出催化劑組分顆粒；對露出催化劑組分顆粒的塑料樣品進行化學鍍銅。本發明對注塑成型的方法沒有特別的限制，可以使用常規的注塑成型的方法，例如可以先將所述塑料組合物中放入擠出機中擠出造粒，然后再放入注塑成型機中注塑成型成需要的形狀的塑料樣品即可。本發明中對通過照射能量線對所述塑料樣品進行蝕刻的程度沒有特別的限制，只要不將塑料樣品擊穿且能夠露出催化劑組分顆粒即可，如果蝕刻掉的塑料較厚，有部分催化劑組分顆粒掉下來也不影響實現本發明的目的，將掉在塑料樣品表面上的顆粒清理干凈即可。所述能量線可以通過各種公知的途徑獲得，優選通過激光器獲得激光，從而通過照射激光而獲得能量線，所述激光的波長為157納米至10. 6微米，掃描速度為500-8000毫米/秒，步長為3-9微米，延時為30-100微秒，頻率為30-40千赫，功率為3_4瓦，填充間距為10-50微米。一般塑料樣品的厚度至少是1微米，通過照射這樣的激光，一般蝕刻掉的塑料的厚度為幾微米至十幾微米，從而使得塑料樣品中的催化劑組分顆粒暴露出來，塑料樣品形成為微觀上為具有高低不平的空隙的粗糙表面結構。在后續的化學鍍銅時，銅就內嵌到粗糙表面的孔隙中，從而與塑料樣品之間形成很強的結合力。對露出催化劑組分顆粒的塑料進行化學鍍銅的方法也已經為本領域技術人員所公知，例如該方法可以包括將蝕刻后的塑料樣品與銅鍍液接觸，所述銅鍍液含有銅鹽和還原劑，PH值為12-13，所述還原劑能夠將銅鹽中銅離子還原為銅單質，例如所述還原劑可以為乙醛酸、胼和次亞磷酸鈉中的一種或幾種。例如，《表面技術》2002年12月，第31卷第6期中公開了一個典型的鍍液的基本組成為=CuSO4 ·5Η20 :0. 12mol/L, Na2EDTA ·2Η20 :0. 14mol/ L，亞鐵氰化鉀10mg/L，2，2，-聯吡啶:10mg/L，乙醛酸(H0CC00H) :0. 10mol/L，并用 NaOH 禾口 H2SO4調節鍍液的pH值為12.5-13。另外，化學鍍銅后如果覺得銅厚度不足，還可以進行電鍍銅。優選情況下，本發明的方法還包括在鍍銅結束后再化學鍍一層鎳來防止銅鍍層表面被氧化。本發明的方法更優選在化學鍍銅前先化學鍍一層鎳，以防止塑料放置在空氣中吸水后腐蝕銅鍍層。化學鍍鎳的方法已經為本領域技術人員所公知，例如該方法可以包括將塑料樣品與鍍鎳液接觸，例如，一個典型鎳鍍液的組成為硫酸鎳23g/l，次亞磷酸鈉18g/l，乳酸 20g/l，蘋果酸15g/l，PH :5. 2(用NaOH調節)溫度85-90°C。對化學鍍鎳層的厚度沒有特別的限制，只要能將塑料基體完成覆蓋即可，所以鎳鍍層的厚度優選為0. 5-1 μ m，沒必要使
鎳鍍層太厚。以下將結合實施例對本發明進行更詳細地說明。實施例1本實施例用于說明本發明的塑料組合物以及塑料表面選擇性金屬化的方法。將IOOg的平均粒子直徑為50納米的Ni2O3和IOg的滑石粉加入到IOOOg的聚碳酸酯中，高速混合均勻，得到本發明的塑料組合物，然后將其轉入擠出機中擠出造粒，然后再將其轉入注塑成型機中注塑成2毫米厚的塑料樣品。將塑料樣品置于激光器樣品臺上， 將激光聚焦，電腦程序控制光束或樣品臺的移動，所用激光器為大族YLP-20型激光器，激光參數為波長106^m，掃描速度1000mm/s，步長9 μ m，延時30 μ s，頻率40KHz，功率3W， 填充間距50 μ m。激光刻蝕后，對塑料樣品進行除污處理，然后置于組成為CuSO4 · 5H20 0. 12mol/L, Na2EDTA ·2Η20 :0. 14mol/L，亞鐵氰化鉀10mg/L，2，2，-聯吡啶:10mg/L，乙醛酸 (H0CC00H) :0. 10mol/L的鍍液中，并用NaOH和H2SO4調節鍍液的pH值為12. 5進行化學鍍銅，經測試，鍍銅速度為4 μ m/h。實施例2本實施例用于說明本發明的塑料組合物以及塑料表面選擇性金屬化的方法。將IOOg的平均粒子直徑為100納米的Co2O3和30g的玻璃纖維加入到5000g的PC 中，高速混合均勻，得到本發明的塑料組合物，然后將其轉入擠出機中擠出造粒，然后再將其轉入注塑成型機中注塑成2毫米厚的塑料樣品。將塑料樣品置于激光器樣品臺上，將激光聚焦，電腦程序控制光束或樣品臺的移動，所用激光器為大族YLP-20型激光器，激光參數為波長300nm，掃描速度5000mm/s，步長3 μ m，延時60 μ s，頻率40KHz，功率3W，填充間距30 μ m。激光刻蝕后，對塑料樣品進行除污處理，然后置于組成為CuSO4 ·5Η20 :0. 12mol/L, Na2EDTA ·2Η20 :0. 14mol/L，亞鐵氰化鉀10mg/L，2，2，-聯吡啶:10mg/L，乙醛酸(H0CC00H) 0. 10mol/L的鍍液中，并用NaOH和H2SO4調節鍍液的pH值為13進行化學鍍銅，經測試，鍍銅速度為2 μ m/h。實施例3本實施例用于說明本發明的塑料組合物以及塑料表面選擇性金屬化的方法。將IOOg的平均粒子直徑為500納米的CuSiO3和70g的高嶺土加入到IOOOOg聚對苯二甲酸乙二醇酯中，高速混合均勻，得到本發明的塑料組合物，然后將其轉入擠出機中擠出造粒，然后再將其轉入注塑成型機中注塑成2毫米厚的塑料樣品。將塑料樣品置于激光器樣品臺上，將激光聚焦，電腦程序控制光束或樣品臺的移動，所用激光器為大族YLP-20 型激光器，激光參數為波長10600nm，掃描速度8000mm/s，步長6 μ m，延時100 μ s，頻率 30KHz，功率4W，填充間距40 μ m。激光刻蝕后，對塑料樣品進行除污處理，然后置于組成為CuSO4 · 5H20 :0. 12mol/L, Na2EDTA · 2H20 :0. 14mol/L,亞鐵氰化鉀10mg/L，2，2，-聯吡啶 10mg/L,乙醛酸(H0CC00H) :0. 10mol/L的鍍液中，并用NaOH和H2SO4調節鍍液的pH值為 12. 5進行化學鍍銅，經測試，鍍銅速度為5 μ m/h。實施例4-19本實施例用于說明本發明的塑料組合物以及塑料表面選擇性金屬化的方法。采用實施例1所述的方法制備塑料組合物以及使塑料表面選擇性金屬化，不同的是，分別采用表1中所示的催化劑組分，并分別測定實施例4-19的鍍銅速度，結果如表1所
7J\ ο其中，實施例中所使用的加氫催化劑均為自制得到，自制方法按照文獻物理化學學報，2004，20 (5) :524-528 和 Angew. Chem. Int. Ed. 2003，42，3815-3817 所述的方法進行。例如Cu-Si加氫催化劑按照如下制備方法來制備按Cu Zn摩爾比為8 1配制Cu和Si的混合硝酸鹽溶液，使混合液中金屬離子的總濃度即銅離子和鋅離子的總濃度為0. 25mol/L，以Na2CO3為沉淀劑，Na2CO3W濃度為0. 5mol/L，在85°C并且快速攪拌下，并流滴加上述混合硝酸鹽溶液和Na2CO3溶液到反應釜中，同時用兩種溶液的滴加速度來控制溶液的PH = 6. 8 7. 0，反應結束時溶液的pH值為7. 0.然后在此溫度下老化lh，冷卻后過濾，用去離子水洗滌，抽干，并在110°C烘干，然后在350°C焙燒4h就可以得到所需的Cu-Zn 加氫催化劑，經檢測制得的Cu-Si加氫催化劑中，以氧化物計，Cu和Si的物質的量的比為 8. 1 1。對比例1本對比例用于說明現有的塑料組合物以及塑料表面選擇性金屬化的方法。采用實施例1所述的方法制備塑料組合物以及使塑料表面選擇性金屬化，不同的是，分別采用表1中所示的催化劑組分，并測定對比例1的鍍銅速度，結果如表1所示。表 1
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權利要求
1.一種塑料組合物，該塑料組合物含有塑料基材組分和催化劑組分，其特征在于，所述催化劑組分為元素周期表第9、10和11列金屬元素的硼酸鹽中的一種或兩種以上。
2.根據權利要求1所述的塑料組合物，其中，所述催化劑組分為元素周期表第10和11 列金屬元素的硼酸鹽中的一種或兩種以上。
3.根據權利要求1所述的塑料組合物，其中，在所述塑料組合物中，相對于100重量份的催化劑組分，所述塑料基材組分的含量為1000-10000重量份。
4.根據權利要求1或3所述的塑料組合物，其中，所述催化劑組分為顆粒狀，該顆粒的平均粒子直徑不大于100微米。
5.根據權利要求4所述的塑料組合物，其中，所述顆粒的平均粒子直徑為10納米至1 微米。
6.根據權利要求5所述的塑料組合物，其中，所述顆粒的平均粒子直徑為10納米至 100納米。
7.根據權利要求1或3所述的塑料組合物，其中，所述塑料基材組分為熱塑性樹脂或熱固性樹脂。
8.根據權利要求7所述的塑料組合物，其中，所述熱塑性樹脂為選自聚烯烴、聚碳酸酯、聚酯、聚酰胺、聚芳醚、聚酯酰亞胺、聚碳酸酯/(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)合金、聚苯硫醚、聚酰亞胺、聚砜、聚醚醚酮、聚苯并咪唑和液晶聚合物中的一種或兩種以上，所述熱固性樹脂為選自酚醛樹脂、脲醛樹脂、三聚氰胺-甲醛樹脂、環氧樹脂、醇酸樹脂和聚氨酯中的一種或兩種以上。
9.根據權利要求1所述的塑料組合物，其中，所述塑料組合物還含有無機填料、抗氧劑、光穩定劑和潤滑劑中的一種或兩種以上；在所述塑料組合物中，相對于100重量份的催化劑組分，所述無機填料的含量為10-70 重量份；以塑料組合物的總重為基準，所述抗氧劑的含量為0. 01-1重量％，所述光穩定劑的含量為0.01-1重量％，所述潤滑劑的含量為0. 01-1重量％ ；所述無機填料為選自玻璃纖維、氧化錫、玻璃微珠、碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇、滑石粉、 二氧化鈦、珠光粉、硅灰石、硅藻土、高嶺土、煤粉、陶土、云母、油頁巖灰、硅酸鋁、氧化鋁、炭黑、碳纖維、二氧化硅和氧化鋅中的一種或幾種；所述抗氧劑含有主抗氧劑和輔助抗氧劑，所述主抗氧劑與所述輔助抗氧劑的重量比為 1 1-4，所述主抗氧劑為受阻酚型抗氧劑，所述輔助抗氧劑為亞磷酸酯型抗氧劑；所述光穩定劑為受阻胺型光穩定劑；所述潤滑劑為選自乙烯/醋酸乙烯的共聚蠟、聚乙烯蠟以及硬脂酸鹽中的一種或兩種以上。
10.權利要求1-9中任意一項所述的塑料組合物在塑料表面選擇性金屬化中的應用。
11.一種塑料表面選擇性金屬化的方法，該方法包括將權利要求1-9中任意一項所述的塑料組合物混合均勻并注塑成型，得到塑料樣品；通過照射能量線對所述塑料樣品進行蝕刻，以使部分塑料氣化剝離而露出催化劑組分顆粒；對露出催化劑組分顆粒的塑料樣品進行化學鍍銅。
12.根據權利要求11所述的塑料表面選擇性金屬化的方法，其中，所述能量線通過照射激光而獲得，所述激光的波長為157納米至10. 6微米，掃描速度為500-8000毫米/秒， 步長為3-9微米，延時為30-100微秒，頻率為30-40千赫，功率為3_4瓦，填充間距為10-50 微米。
13.根據權利要求11所述的塑料表面選擇性金屬化的方法，其中，該方法還包括在化學鍍銅后化學鍍鎳。
14.根據權利要求12或13所述的塑料表面選擇性金屬化的方法，其中，該方法還包括在化學鍍銅前化學鍍鎳。
全文摘要
本發明提供了一種塑料組合物，該塑料組合物含有塑料基材組分和催化劑組分，其中，所述催化劑組分為選自除銅以外的元素周期表第9、10和11列金屬元素的氧化物，元素周期表第9、10和11列金屬元素的硅酸鹽、硼酸鹽和草酸鹽，含有元素周期表第9、10和11列金屬元素的加氫催化劑以及具有銅鐵礦結構的ABO2型復合氧化物中的一種或兩種以上；所述A為選自元素周期表第9、10和11列金屬元素中一種，B為Ni、Mn、Cr、Al或Fe，且A與B不同。本發明還涉及本發明提供的塑料組合物在塑料表面選擇性金屬化中的應用。本發明還提供了一種塑料表面選擇性金屬化的方法。使用該方法后，可以進一步容易地形成電路。
文檔編號C08L67/02GK102337038SQ20111020240
公開日2012年2月1日 申請日期2009年12月17日 優先權日2009年12月17日
發明者周良, 宮清, 張 雄, 苗偉峰 申請人:比亞迪股份有限公司