??
(57)摘要
本發(fā)明公開了 一種在聚酯膜上進(jìn)行無鈀化學(xué) 鍍銅的方法，本發(fā)明方法是先對(duì)聚酯膜進(jìn)行除油 處理，再通過接枝法使聚酯膜表面光接枝丙烯酸， 從而改善其表面親水性和活性，之后通過浸泡氨 水和硝酸銀溶液來進(jìn)行活化，最后進(jìn)行化學(xué)鍍銅， 實(shí)現(xiàn)聚酯膜的表面金屬化;該方法操作簡(jiǎn)單，易 于實(shí)現(xiàn)，避免了等離子體處理設(shè)備以及氯化鈀的 使用，有利于降低成本，可應(yīng)用于線路板行業(yè)加成 法制備金屬線路圖形。
1. 一種在聚酯膜上進(jìn)行無鈀化學(xué)鍍銅的方法，其特征在于包括以下步驟：
(1)聚酯膜在有機(jī)溶劑中進(jìn)行超聲清洗除油3?5分鐘，再在蒸餾水中超聲清洗2?3 分鐘;
(2)聚酯膜表面負(fù)載光引發(fā)劑;
(3)負(fù)載光引發(fā)劑后的聚酯膜在紫外光照射下進(jìn)行氣相法光接枝丙烯酸，隨后在蒸餾 水中超聲清洗2?3分鐘;
(4)接枝丙烯酸后的聚酯膜常溫下先浸泡氨水溶液10?20秒，再浸泡AgN03溶液10? 30秒進(jìn)行活化處理;
(5)活化后的聚酯膜放進(jìn)化學(xué)鍍銅液中進(jìn)行化學(xué)鍍銅。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：上述步驟(1)中除油所用的有機(jī)溶劑為 無水乙醇或丙酮。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：上述步驟(2)中所用的光引發(fā)劑為二苯 甲酮，將二苯甲酮溶解在丙酮中，制得濃度為0. 3?1. Og/L的二苯甲酮溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：上述步驟(3)中使用氣相法進(jìn)行紫外光 接枝丙烯酸，即將負(fù)載有光引發(fā)劑的聚酯膜放進(jìn)充有丙烯酸蒸氣的容器中進(jìn)行紫外光接枝 丙烯酸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于：上述丙烯酸蒸氣是通過將高純氮?dú)庀虮?烯酸溶液鼓泡的方式產(chǎn)生。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的方法，其特征在于：上述所用的紫外燈的功率為9瓦或 15瓦，主波長(zhǎng)為254nm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的方法，其特征在于：上述丙烯酸溶液的濃度為質(zhì)量分?jǐn)?shù) 10% ?50%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的方法，其特征在于：上述紫外燈的功率為9瓦時(shí)，紫外燈 與負(fù)載有光引發(fā)劑的聚酯膜的距離為1. 0?2. 0cm，紫外光照射的時(shí)間為5?30分鐘;紫 外燈的功率為15瓦時(shí)，紫外燈與負(fù)載有光引發(fā)劑的聚酯膜的距離為1. 0?5. 0cm,紫外光照 射的時(shí)間為5?15分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：上述步驟(4)中進(jìn)行活化處理時(shí)所用的 AgN03溶液的濃度為0. 5?1. Og/L，氨水溶液的pH值為11. 5?12。
一種在聚酯膜上進(jìn)行無鈀化學(xué)鍍銅的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于非金屬材料表面金屬化的技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種在聚酯膜上進(jìn)行無鈀化 學(xué)鍍銅的方法。
背景技術(shù)
[0002] 聚酯(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，英文縮寫為PET)，屬于通用工程塑料，1941年由英 國(guó)人J. R. Whenfield和J. T. Dikson以對(duì)苯二甲酸和乙二醇為原料首次制得纖維以來，逐 漸得到了廣泛的應(yīng)用，其膜制品(聚酯膜，PET膜)由于無毒、耐候性、化學(xué)穩(wěn)定性好以及具 有極優(yōu)異的力學(xué)性能而受到電路板行業(yè)的青睞，可用于制作柔性線路板。
[0003] 但由于聚酯膜親水性差以及表面惰性，須經(jīng)過表面粗化(如等離子處理)、活化等 處理，才能在其表面進(jìn)行化學(xué)鍍銅。應(yīng)用最普遍的活化方法有“兩步法”和“一步法”。“兩 步法”就是PET膜先在SnCl2溶液中進(jìn)行敏化處理，然后在PdCl2溶液中活化;為了減少工 序，發(fā)展出“一步法”，即單獨(dú)使用SnCl2-PdCl2膠體活化液。以上兩種方法，雖然可以在PET 上引發(fā)銅的沉積，但是有一定的難度，不易沉積上銅。另外，由于使用的PdCl2#格昂貴，且 又涉及SnCl2的使用，活化體系不穩(wěn)定。
發(fā)明內(nèi)容
[0004] 本發(fā)明的目的在于克服化學(xué)鍍銅中鈀催化劑價(jià)格昂貴、等離子體處理設(shè)備成本較 高的不足，提供一種在聚酯膜上進(jìn)行無鈀化學(xué)鍍銅的方法。可以實(shí)現(xiàn)PET膜的無鈀化學(xué)鍍 銅，其工藝流程如下：PET膜除油一PET膜負(fù)載光引發(fā)劑一紫外光引發(fā)氣相接枝丙烯酸一活 化一化學(xué)鍍銅。具體的一種在聚酯膜上進(jìn)行無鈀化學(xué)鍍銅的方法包括以下步驟：
(1) PET膜除油：將PET膜放進(jìn)無水乙醇或丙酮中超聲清洗3?5分鐘，然后在蒸餾水 中超聲清洗2?3分鐘，取出晾干或烘干備用。
[0005] (2)PET膜負(fù)載光引發(fā)劑：所用的光引發(fā)劑為二苯甲酮(BP)，將BP溶解在丙酮中， 制得濃度為0. 3?1. Og/L的BP溶液。負(fù)載BP的方式可以是直接在PET膜上涂上BP溶液， 然后晾干;也可以是將PET膜放進(jìn)BP溶液中常溫下浸泡3?15分鐘，然后取出晾干。
[0006] (3)紫外光引發(fā)氣相接枝丙烯酸：將負(fù)載有BP的PET膜放進(jìn)反應(yīng)裝置中，反應(yīng)裝 置示意圖如圖1所示，其中1為丙烯酸溶液，2為紫外燈，3為應(yīng)容器，4為聚酯膜(PET膜)。 所用的紫外燈功率為9瓦或15瓦，主波長(zhǎng)為254nm。如果使用的紫外燈為9瓦，則負(fù)載有 BP的PET膜與紫外燈的距離為1. 0?2. 0cm，紫外光照射的時(shí)間為5?30分鐘;如果使用 的紫外燈為15瓦，則負(fù)載有BP的PET膜與紫外燈的距離為1. 0?5. 0cm,紫外光照射的時(shí) 間為5?15分鐘。所用的丙烯酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%?50%。
[0007] 紫外光引發(fā)接枝丙烯酸的方法為氣相法，即把負(fù)載有BP的PET膜放進(jìn)充有丙烯酸 蒸氣的反應(yīng)裝置中，在紫外光照射下引發(fā)接枝丙烯酸。丙烯酸蒸氣是通過將高純氮?dú)庀虮?烯酸溶液鼓泡的方式產(chǎn)生。
[0008] (4)活化：將紫外光引發(fā)氣相接枝丙烯酸后的PET膜放進(jìn)蒸餾水中超聲清洗2?3分鐘，然后放進(jìn)pH值為11. 50?12. 00的氨水溶液中常溫下浸泡10?20秒，再放進(jìn)濃度 為0. 5?1. Og/L的AgN03溶液中常溫下浸泡10?30秒，最后放進(jìn)蒸懼水中常溫下浸泡清 洗2?5秒。
[0009] (5)化學(xué)鍍銅：將活化后的PET膜放進(jìn)化學(xué)鍍銅液中進(jìn)行化學(xué)鍍銅。化學(xué)鍍銅液 的使用溫度為40?50°C，使用pH值為12?13，化學(xué)鍍銅的時(shí)間為2?10分鐘。所用的 化學(xué)鍍銅液的組成為：五水合硫酸銅16g/L ;酒石酸鉀鈉14g/L ;乙二胺四乙酸二鈉19. 5g/ L ;氫氧化鈉14g/L ;甲醛15mL/L。
[0010] 本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提出了以接枝、吸附等方法，引發(fā)化學(xué)鍍銅過程。其工 藝流程為：先用無水乙醇或丙酮對(duì)PET進(jìn)行除油處理，然后負(fù)載光引發(fā)劑二苯甲酮(BP)，之 后在紫外光照射下引發(fā)接枝丙烯酸單體。PET表面接枝上丙烯酸單體后能對(duì)銀離子進(jìn)行化 學(xué)吸附，從而達(dá)到活化的目的。
[0011] 本發(fā)明無需使用等離子處理設(shè)備，工藝簡(jiǎn)單，并且用AgN03來代替PdCldt為化學(xué) 鍍銅的催化劑，有利于降低成本。
附圖說明
[0012] 圖1是紫外光引發(fā)氣相接枝丙烯酸的反應(yīng)裝置示意圖。
[0013] 其中1為丙烯酸溶液，2為紫外燈，3為反應(yīng)容器，4為聚酯膜(PET膜)。
具體實(shí)施方式
[0014] 實(shí)施例1
(1) PET膜除油：將PET膜放進(jìn)無水乙醇中超聲清洗5分鐘，然后在蒸餾水中超聲清洗 2分鐘，取出晾干。
[0015] (2) PET膜負(fù)載光引發(fā)劑：將二苯甲酮(BP)溶解在丙酮中，制得濃度為0. 9g/L的 BP溶液，常溫下將PET膜放進(jìn)BP溶液中浸泡10分鐘，然后取出晾干。
[0016] (3)紫外光引發(fā)氣相接枝丙烯酸：將負(fù)載有BP的PET膜放進(jìn)充滿丙烯酸蒸氣的反 應(yīng)裝置中，反應(yīng)裝置示意圖如圖1所示。所用的紫外燈功率為9瓦，主波長(zhǎng)為254nm ;負(fù)載 有BP的PET膜與紫外燈的距離為1cm ;紫外光照射的時(shí)間為30分鐘;所用的丙烯酸溶液的 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%。
[0017] (4)活化：將紫外光引發(fā)氣相接枝丙烯酸后的PET膜放進(jìn)蒸餾水中超聲清洗2分 鐘，然后放進(jìn)pH值為11. 75的氨水溶液中常溫下浸泡15秒,再放進(jìn)濃度為0. 5g/L的AgN03 溶液中常溫下浸泡15秒，最后放進(jìn)蒸餾水中常溫下浸泡清洗5秒。
[0018] (5)化學(xué)鍍銅：將活化后的PET膜放進(jìn)化學(xué)鍍銅液中進(jìn)行化學(xué)鍍銅。化學(xué)鍍銅液 的溫度為40°C，pH值為12. 58，化學(xué)鍍銅的時(shí)間為2. 5分鐘。所用的化學(xué)鍍銅液的組成為： 五水合硫酸銅16g/L ;酒石酸鉀鈉14g/L ;乙二胺四乙酸二鈉19. 5g/L ;氫氧化鈉14g/L ;甲 醒 15mL/L。
[0019] 實(shí)施例2
(1) PET膜除油：將PET膜放進(jìn)無水乙醇中超聲清洗3分鐘，然后在蒸餾水中超聲清洗 3分鐘，取出晾干。
[0020] (2) PET膜負(fù)載光引發(fā)劑：將二苯甲酮(BP)溶解在丙酮中，制得濃度為1. Og/L的BP溶液，常溫下將PET膜放進(jìn)BP溶液中浸泡3分鐘，然后取出晾干。
[0021] (3)紫外光引發(fā)氣相接枝丙烯酸：將負(fù)載有BP的PET膜放進(jìn)充滿丙烯酸蒸氣的反 應(yīng)裝置中，反應(yīng)裝置示意圖如圖1所示。所用的紫外燈功率為15瓦，主波長(zhǎng)為254nm ;負(fù)載 有BP的PET膜與紫外燈的距離為1cm ;紫外光照射的時(shí)間為5分鐘;所用的丙烯酸溶液的 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%。
[0022] (4)活化：將紫外光引發(fā)氣相接枝丙烯酸后的PET膜放進(jìn)蒸餾水中超聲清洗3分 鐘，然后放進(jìn)pH值為11. 56的氨水溶液中常溫下浸泡10秒，再放進(jìn)濃度為0. 5g/L的AgN03 溶液中常溫下浸泡15秒，最后放進(jìn)蒸餾水中常溫下浸泡清洗4秒。
[0023] (5)化學(xué)鍍銅：將活化后的PET膜放進(jìn)化學(xué)鍍銅液中進(jìn)行化學(xué)鍍銅。化學(xué)鍍銅液 的溫度為40°C，pH值為12. 61，化學(xué)鍍銅的時(shí)間為2. 5分鐘。所用的化學(xué)鍍銅液的組成為： 五水合硫酸銅16g/L ;酒石酸鉀鈉14g/L ;乙二胺四乙酸二鈉19. 5g/L ;氫氧化鈉14g/L ;甲 醒 15mL/L。
[0024] 實(shí)施例3
(1) PET膜除油：將PET膜放進(jìn)丙酮中超聲清洗5分鐘，然后在蒸餾水中超聲清洗3分 鐘，取出晾干。
[0025] (2) PET膜負(fù)載光引發(fā)劑：將二苯甲酮(BP)溶解在丙酮中，制得濃度為0. 3g/L的 BP溶液，常溫下將PET膜放進(jìn)BP溶液中浸泡15分鐘，然后取出晾干。
[0026] (3)紫外光引發(fā)氣相接枝丙烯酸：將負(fù)載有BP的PET膜放進(jìn)充滿丙烯酸蒸氣的反 應(yīng)裝置中，反應(yīng)裝置示意圖如圖1所示。所用的紫外燈功率為9瓦，主波長(zhǎng)為254nm ;負(fù)載 有BP的PET膜與紫外燈的距離為2cm ;紫外光照射的時(shí)間為5分鐘;所用的丙烯酸溶液的 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%。
[0027] (4)活化：將紫外光引發(fā)氣相接枝丙烯酸后的PET膜放進(jìn)蒸餾水中超聲清洗2分 鐘，然后放進(jìn)pH值為11. 50的氨水溶液中常溫下浸泡20秒，再放進(jìn)濃度為0. 5g/L的AgN03 溶液中常溫下浸泡10秒，最后放進(jìn)蒸餾水中常溫下浸泡清洗2秒。
[0028] (5)化學(xué)鍍銅：將活化后的PET膜放進(jìn)化學(xué)鍍銅液中進(jìn)行化學(xué)鍍銅。化學(xué)鍍銅液 的溫度為42°C，pH值為12. 59，化學(xué)鍍銅的時(shí)間為10分鐘。所用的化學(xué)鍍銅液的組成為： 五水合硫酸銅16g/L ;酒石酸鉀鈉14g/L ;乙二胺四乙酸二鈉19. 5g/L ;氫氧化鈉14g/L ;甲 醒 15mL/L。
[0029] 實(shí)施例4
(1) PET膜除油：將PET膜放進(jìn)丙酮中超聲清洗5分鐘，然后在蒸餾水中超聲清洗3分 鐘，取出晾干。
[0030] (2) PET膜負(fù)載光引發(fā)劑：將二苯甲酮(BP)溶解在丙酮中，制得濃度為0. 3g/L的 BP溶液，常溫下將PET膜放進(jìn)BP溶液中浸泡3分鐘，然后取出晾干。
[0031] (3)紫外光引發(fā)氣相接枝丙烯酸：將負(fù)載有BP的PET膜放進(jìn)充滿丙烯酸蒸氣的反 應(yīng)裝置中，反應(yīng)裝置示意圖如圖1所示。所用的紫外燈功率為15瓦，主波長(zhǎng)為254nm ;負(fù)載 有BP的PET膜與紫外燈的距離為5cm ;紫外光照射的時(shí)間為5分鐘;所用的丙烯酸溶液的 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%。
[0032] (4)活化：將紫外光引發(fā)氣相接枝丙烯酸后的PET膜放進(jìn)蒸餾水中超聲清洗2分 鐘，然后放進(jìn)pH值為12. 00的氨水溶液中常溫下浸泡10秒，再放進(jìn)濃度為1. Og/L的AgN03溶液中常溫下浸泡30秒，最后放進(jìn)蒸餾水中常溫下浸泡清洗3秒。
[0033] (5)化學(xué)鍍銅：將活化后的PET膜放進(jìn)化學(xué)鍍銅液中進(jìn)行化學(xué)鍍銅。化學(xué)鍍銅液 的溫度為42°C，pH值為12. 59，化學(xué)鍍銅的時(shí)間為8分鐘。所用的化學(xué)鍍銅液的組成為：五 水合硫酸銅16g/L ;酒石酸鉀鈉14g/L ;乙二胺四乙酸二鈉19. 5g/L ;氫氧化鈉14g/L ;甲醛 15mL/L。
