專利名稱：一種改性樹脂組合物及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改性樹脂組合物，具體涉及一種在激光燒蝕作用后可以在化學(xué)藥水中有選擇性地沉積金屬薄膜的改性樹脂組合物及其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
在樹脂基體上有選擇性地沉積金屬薄膜，不但可以保持樹脂基體的絕緣性，還可以使制件同時具有金屬薄膜的導(dǎo)電性。有兩種方法可以實(shí)現(xiàn)上述目的:第一種方案是將已成型電路金屬貼片通過沖壓的方式，壓在樹脂基體上制成制件；第二種方案是先將添加了激光敏感添加劑的樹脂注塑成制件，然后通過激光成型工藝和無電化學(xué)鍍，將化學(xué)藥水中的金屬有選擇性地沉積在激光掃描過的區(qū)域，形成具有導(dǎo)電功能的電路金屬薄膜。這些金屬貼片和金屬薄膜在生產(chǎn)電子設(shè)備和電路中起著關(guān)鍵的作用。在制作三維的電路時，若金屬貼片和樹脂基體的粘結(jié)力不夠強(qiáng)，容易產(chǎn)生金屬貼片翹起等缺陷，并因流程多人力資源投入大等因素，金屬貼片方案逐漸被淘汰，取而代之的是第二種方案。在第二種方案的工藝制程中，激光敏感添加劑起著關(guān)鍵的作用。目前使用的激光敏感添加劑可分為有機(jī)和無機(jī)兩大類。中國專利ZL03814691.6以及美國專利US 007393555B2公開了一種作為金屬銅沉積前體的草酸二銅(I)絡(luò)合物及其合成方法。草酸二銅(I)絡(luò)合物是一種激光敏感添加齊U，屬于有機(jī)類，從草酸 二銅(I)絡(luò)合物的熱失重曲線可以看出，其超過50wt%熱失重分解溫度低于200°C，在溫度高于250°C時，失重更加嚴(yán)重。中國專利200910106506.X公開了一種立體電路制造工藝及激光塑膠原料的復(fù)合組分以及制造方法，其銅絡(luò)合物為改性草酸二銅絡(luò)合物，屬于有機(jī)類，沒有明確提到此絡(luò)合物的物性特征、分解溫度以及明確的化學(xué)結(jié)構(gòu)。中國專利ZL 03802302.4公開了一種通過原子層沉積來沉積銅膜的揮發(fā)性銅
(II)配合物，此銅配合物的沉積原理屬于化學(xué)氣相沉積(CVD)，在0-120°C下進(jìn)行，基材為銅、硅片和有阻隔層的二氧化硅，沒有特別提到這種工藝具有選擇性沉積銅膜的功能。美國專利US 006207344B1公開了一種用于激光打標(biāo)的組合物，激光敏感添加劑為含銅無機(jī)添加劑；美國專利us 20040241422A1公開了一種激光直接成型方法的加工工藝以及所采用的樹脂基體特征，提到所使用的激光敏感添加劑為含銅無機(jī)添加劑；同樣，美國專利 US 20090292051A1、PCT 專利 WO 2009141799A1、美國專利 US 20090292048A1 同時公開了適合于激光直接成型的樹脂基體中的激光敏感添加劑為含銅無機(jī)添加劑。上述的含銅無機(jī)激光敏感添加劑中如果包含有三價的鉻，那么其在激光的作用下會發(fā)生如下的化學(xué)反應(yīng):
Irner
Cl2++ Cr'' - Cl+ Cr4+
上式中的產(chǎn)物有六價金屬鉻離子，是有毒的。通過以上分析可知，在激光直接成型制程中，激光敏感添加劑起著重要的作用，含銅有機(jī)激光敏感添加劑耐熱溫度有限，不適合耐高溫樹脂加工過程，比如耐高溫尼龍，加工溫度320-340°C，液晶聚合物L(fēng)CP的加工溫度更是高達(dá)350°C ;含銅和鉻的無機(jī)激光敏感添加劑可以耐高溫，但在激光的作用下會產(chǎn)生有毒的六價金屬鉻離子。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種可沉積金屬薄膜的改性樹脂組合物，該改性樹脂組合物含有無機(jī)激光敏感添加劑，該激光敏感添加劑耐熱溫度超過600°C，完全適合耐高溫樹脂基體的擠出、注塑、模壓等加工過程，特別是在激光作用下，此激光敏感添加劑無有毒金屬離子釋出，安全環(huán)保。本發(fā)明的另一目的在于提供上述可沉積金屬薄膜的改性樹脂組合物的制備方法。本發(fā)明的再一目的在于提供上述可沉積金屬薄膜的改性樹脂組合物的用途。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種可沉積金屬薄膜的改性樹脂組合物，是由以下質(zhì)量百分比的成分制備得到:樹脂基體:35-95%添加劑:0-60%激光敏感添加劑:5-15% ；所述的樹脂基體為熱塑性樹脂，優(yōu)選聚碳酸酯、聚丙烯腈-苯乙烯-丁二烯、聚碳酸酯和聚丙烯腈-苯乙烯-丁二烯的任意比例共混物、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、脂肪族聚酰胺、半芳香族聚酰胺、熱致液晶聚合物或聚芳醚酮中的一種；所述的脂肪族聚酰胺為PA6、PA66、PA610、PA612、PA1010、PA11 或 PA12 中的一種以上；所述的半芳香族聚酰胺優(yōu)選PA9T、PA10T, PA10T/66、PA11T、PA12T、PA6T/66、PA6T/61、PA6T/6I/66、PA4T/66、PA9T 與 PA66 的混合物、PAlOT 與 PA66 的混合物、PA10T/66與PA66的混合物、PA6T/66與PA66的混合物、P4T/66與PA66的混合物、PA6T/6I與PA66的混合物、PA10T/66與PA6的混合物或PA10T/66與PA610的混合物中的一種以上。所述的添加劑為纖維增強(qiáng)劑、粉體添加劑、潤滑劑(潤滑劑的加入可以提高聚酰胺在加工過程中的流動性)、增韌劑、成核劑、無鹵阻燃劑或阻燃協(xié)效劑(阻燃協(xié)效劑的加入可以減少無鹵阻燃劑的添加量)中的一種以上；所述的纖維增強(qiáng)劑為碳纖維、玻璃纖維或礦物纖維中的一種以上；所述的玻璃纖維為短切玻璃纖維、異形橫截面玻璃纖維或磨碎玻璃纖維，單絲直徑為5-20微米；所述的纖維增強(qiáng)劑優(yōu)選異形橫截面玻璃纖維和/或磨碎玻璃玻纖，特別優(yōu)選異形橫截面為橢圓形、長寬比為2: 1-3: I的扁平玻璃纖維，最優(yōu)選長度為0.1-0.2_的磨碎玻璃纖維，或磨碎玻璃纖維與扁平玻璃纖維的任意質(zhì)量配比的組合物。所述的粉體添加劑可以是圓狀、針狀或片狀；
所述的粉體添加劑為滑石粉、硅灰石、鈦白粉、高嶺土、云母、硫酸鋇、鈦酸鋇或鈦酸銅鈣中的一種以上。
所述的無鹵阻燃劑為次膦酸鹽和/或二次膦酸鹽，優(yōu)選次膦酸鈉、二乙基次膦酸鋁、甲基乙基次膦酸鋁、二次膦酸鋁、二乙基次膦酸鈣、甲基乙基次膦酸鈣或二次膦酸鈣中的一種以上。所述的阻燃協(xié)效劑為硼酸鋅、硫化鋅、氧化鋅、氧化鋁、錫酸鋅、氫氧化鋅或勃姆石中的一種以上。所述的激光敏感添加劑的結(jié)構(gòu)如下所示:.
權(quán)利要求
1.一種改性樹脂組合物，其特征在于:是由以下質(zhì)量百分比的成分制備得到: 樹脂基體:35-95% 添加劑:0-60% 激光敏感添加劑:5-15% ； 所述的激光敏感添加劑為鉻-銅(鐵)、鉻-銅(鐵鋅)、鉻-銅(錳)、鉻-鐵(銅)、鉻-鐵(錳)、鉻-錳(鐵)、鉻-錳(銅)、錳-鉻(銅)、錳-鉻(鐵)、錳-鐵(銅)、錳-銅(鐵)、銅-鉻(鐵)、銅-鉻(鐵鋅)、銅-鉻(錳)、銅-鉻(錳鋅)、銅-鉻(鋅)、銅-錳(鐵)、銅-錳(鋅)或銅-錳(鐵鋅)中的一種以上；前面的金屬元素為四面體原子，后面的金屬元素為八面體原子，括號內(nèi)的金屬元素表示金屬氧化物摻雜改性的類型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性樹脂組合物，其特征在于: 所述的樹脂基體為聚碳酸酯、聚丙烯腈-苯乙烯-丁二烯、聚碳酸酯和聚丙烯腈-苯乙烯-丁二烯的任意比例共混物、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、脂肪族聚酰胺、半芳香族聚酰胺、熱致液晶聚合物或聚芳醚酮中的一種； 所述的添加劑為纖維增強(qiáng)劑、粉體添加劑、潤滑劑、增韌劑、成核劑、無鹵阻燃劑或阻燃協(xié)效劑中的一種以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的改性樹脂組合物，其特征在于: 所述的半芳香族聚酰胺為 PA9T、PA10T、PA10T/66、PAlIT、PA12T、PA6T/66、PA6T/61、PA6T/6I/66、PA4T/66、PA9T 與 PA66 的混合物、PAlOT 與 PA66 的混合物、PA10T/66 與 PA66的混合物、PA6T/66與PA66的混合物、P4T/66與PA66的混合物、PA6T/6I與PA66的混合物、PA10T/66與PA6的混合物或PA10T/66與PA610的混合物中的一種以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的改性樹脂組合物，其特征在于: 所述的纖維增強(qiáng)劑為碳纖維、玻璃纖維或礦物纖維中的一種以上； 所述的粉體添加劑為滑石粉、硅灰石、鈦白粉、高嶺土、云母、硫酸鋇、鈦酸鋇或鈦酸銅鈣中的一種以上； 所述的無鹵阻燃劑為次膦酸鹽和/或二次膦酸鹽； 所述的阻燃協(xié)效劑為硼酸鋅、硫化鋅、氧化鋅、氧化鋁、錫酸鋅、氫氧化鋅或勃姆石中的一種以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的改性樹脂組合物，其特征在于: 所述的纖維增強(qiáng)劑為異形橫截面玻璃纖維和/或磨碎玻璃玻纖； 所述的無鹵阻燃劑為次膦酸鈉、二乙基次膦酸鋁、甲基乙基次膦酸鋁、二次膦酸鋁、二乙基次膦酸鈣、甲基乙基次膦酸鈣或二次膦酸鈣中的一種以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性樹脂組合物，其特征在于:所述的激光敏感添加劑為錳-銅(鐵)、銅-錳(鐵)、鉻-銅(鐵)、鉻-銅(鐵鋅)、鉻-銅(錳)、銅-錳(鐵)、銅-錳(鐵鋅)或銅-錳(鐵鋅)中的一種以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性樹脂組合物，其特征在于:所述的激光敏感添加劑為銅-錳(鐵)和/或銅-錳(鐵鋅)。
8.權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的改性樹脂組合物的制備方法，其特征在于包括以下步驟: 將樹脂基體、添加劑和激光敏感添加劑混合均勻并投入擠出機(jī)中擠出、造粒，即得到可沉積金屬薄膜的改性樹脂組合物。
9.權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的改性樹脂組合物在手機(jī)、筆記本電腦、汽車或家電中的應(yīng)用 。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改性樹脂組合物，該組合物是由35-95％的樹脂基體、0-60％的添加劑和5-15％的激光敏感添加劑制備得到，其中的激光敏感添加劑優(yōu)選銅-錳(鐵)和/或銅-錳(鐵鋅)。本發(fā)明的改性樹脂組合物在制備過程中，激光敏感添加劑無分解現(xiàn)象出現(xiàn)，也不會導(dǎo)致樹脂基體分解；無機(jī)激光敏感添加劑在激光的作用下可以釋放出銅金屬元素形成活化中心，但無有毒金屬離子產(chǎn)生，安全環(huán)保；本發(fā)明首次將摻雜改性技術(shù)應(yīng)用于激光敏感添加劑，提高了改性樹脂組合物沉積金屬薄膜的性能。
文檔編號C08L55/02GK103160104SQ20111042554
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者嚴(yán)峽, 龍杰明, 麥杰鴻, 易慶鋒, 姜蘇俊, 曾祥斌, 寧凱軍 申請人:金發(fā)科技股份有限公司, 上海金發(fā)科技發(fā)展有限公司