鍍覆合成樹脂產品的方法
【技術領域】
[0001]本發明構思的示例性實施方式涉及一種用于以預期的圖案使合成樹脂產品(synthetic resin product)的表面鍍覆(電鍍，plating)有金屬層的方法。
【背景技術】
[0002]注射成型的合成樹脂產品被廣泛用于制造電子設備如智能手機、平板電腦等，其較輕和小型化，并且用于降低生產成本。合成樹脂產品較輕，更少地受限于利用注射成型而形成，并且成本更低。
[0003]然而，合成樹脂產品是非導體，因此被應用于需要導電性的部件具有困難。已知通過處理合成樹脂產品的表面用于形成導電金屬層的一些方法。金屬層可應用于用于在移動電子設備如智能手機和平板電腦的殼體中無線通信的天線。
[0004]在合成樹脂產品的表面上形成金屬層的常規示例性實施方式之一包括:通過使用有機溶劑蝕刻合成樹脂產品的表面、吸附催化劑金屬、以及進行無電電鍍(無電鍍，化學鏈，electroless plating)。
[0005]在合成樹脂產品的表面上形成金屬層的另一個常規示例性實施方式包括:通過蝕刻包括重金屬的合成樹脂產品的表面用激光使重金屬曝光，和通過使用晶種(種子)對已曝光的重金屬進行無電電鍍。
[0006]在韓國專利登記號10-0374667、韓國專利公開號10-2001-0040872、和韓國專利公開號10-2004-0021614中公開了在合成樹脂產品的表面上形成金屬層的常規方法。
[0007]然而，使用有機溶劑的方法具有由于低沸點引起的操作部位著火以及由于包含在具有強揮發性的有機溶劑中的毒性材料和內分泌干擾物導致損害操作人員的健康的可能性。
[0008]此外，有機溶劑快速溶解合成樹脂產品，因此，很難調節蝕刻合成樹脂產品的表面的程度，從而，很難形成平坦的鍍層。同時，由于有必要使用包含重金屬的特定的合成樹脂，所以使用包括重金屬的合成樹脂產品的方法具有產品成本增加的問題。
【發明內容】
[0009]本發明的技術目的
[0010]根據一個示例性的實施方式，本發明構思提供了一種鍍覆合成樹脂產品以形成鍍層的方法，所述鍍層能夠以不同的圖案形成并且對合成樹脂產品的表面具有強的粘附性。
[0011]本發明構思還提供了不使用揮發性有機溶劑鍍覆合成樹脂產品從而降低環境污染和火災危險的方法。
_2] 本發明的技術方案
[0013]根據本發明構思的一個示例性實施方式，鍍覆合成樹脂產品的方法包括:通過在合成樹脂產品的表面的鍍覆區域上照射激光進行激光活化(laser vitalizat1n)用于形成微小溝槽(微小氣孔，minute groove);催化劑吸附促進(催化劑吸附增強，catalystadsorbing boost)以將合成樹脂產品浸漬在促進溶液(增強溶液，boost solut1n)中使得吸附促進材料可以附著于合成樹脂產品的表面；通過將合成樹脂產品浸漬在金屬催化劑溶液中進行金屬催化劑吸附用于將金屬催化劑吸附至合成樹脂產品的表面；通過將合成樹脂產品浸漬在蝕刻溶液中而從合成樹脂產品的表面除去吸附的促進材料和從除了鍍覆區域以外的合成樹脂產品的表面除去金屬催化劑；以及通過使金屬催化劑充當晶種而使鍍覆區域無電電鍍有金屬。
[0014]無電電鍍包括通過在55 °C至65°C的溫度下將合成樹脂產品浸漬在通過混合2.5g/L至3g/L的銅(Cu)、8g/L至9g/L的氫氧化鈉、3g/L至3.8g/L的福爾馬林、和30g/L至35g/L的乙二胺四乙酸(EDTA)制成的銅鍍覆溶液中5分鐘至10分鐘鍍覆第一銅層用于形成第一銅層。此外，通過在40°C至50°C的溫度下將合成樹脂產品浸漬在相同的銅溶液中制備第二銅層。
[0015]無電電鍍包括在第二銅層上鍍覆保護層用于形成由具有比銅(Cu)更大硬度的鎳(Ni)合金或錫(Sn)合金制成的保護層。
[0016]促進溶液是每IL水中5g至50g的氯化亞錫(SnCl2)和1ml至50ml的36%的鹽酸(HCl)的混合物，并且催化劑吸附促進是在10°C至30°C下將合成樹脂產品浸漬在促進溶液中2分鐘至8分鐘。
[0017]金屬催化劑溶液是每IL水0.1g至0.4g的氯化鈀和1ml至50ml的36%的硫酸，或每IL水0.1至Ig的氯化鈀和Iml至10ml的98%的硫酸的混合物。
[0018]蝕刻溶液是每IL水50g至10g的氟化銨的混合物，并且通過將合成樹脂產品浸漬在蝕刻溶液中I分鐘至3分鐘進行蝕刻。
[0019]根據本發明構思的一個示例性實施方式，鍍覆合成樹脂產品的方法進一步包括在激光活化和催化劑吸附促進之間通過將合成樹脂產品浸漬在包含洗滌劑的清洗水(cleansing water)中并增加超聲振動而進行超聲清洗用于清洗合成樹脂產品。
[0020]根據本發明構思的一個示例性實施方式，鍍覆合成樹脂產品的方法進一步包括在激光活化和催化劑促進之間通過將合成樹脂產品浸漬在通過混合水和偏硅酸鈉形成的脫脂溶液中5分鐘至10分鐘進行堿性脫脂(堿脫脂，alkali degreasing)用于對合成樹脂產品的表面脫脂并擴大微小溝槽。此外，該方法進一步包括通過將合成樹脂產品浸漬在酸溶液中而中和存在于合成樹脂產品的表面上的脫脂溶液。
[0021]根據本發明構思的一個示例性實施方式，鍍覆合成樹脂產品的方法進一步包括通過將合成樹脂產品浸漬在硫酸水溶液(含硫的水溶液，sulfuric water solut1n)中進行鍍覆預處理(plating precondit1ning)用于活化在鍍覆區域中的金屬催化劑。
[0022]通過在10°C至30°C下將合成樹脂產品浸漬在促進溶液和金屬催化劑溶液的混合催化劑溶液(復合催化劑溶液，compound catalyst solut1n)中2至8分鐘同時進行催化劑吸附促進和金屬催化劑吸附，并且通過混合每IL水5g至50g的氯化亞錫(SnCl2)、0.1g至0.4g的氯化鈀、和1ml至50ml的36%的鹽酸或每IL水5g至50g的氯化亞錫(SnCl2)、0.1g至Ig的硫酸鈀、和Iml至10ml的98%的硫酸而制備混合催化劑溶液。
[0023]促進溶液可以是包含鈷(Co)作為吸附促進材料的溶液。
[0024]本發明的效果
[0025]根據本發明的構思，可以將不同圖案的鍍層形成在純的合成樹脂產品如聚碳酸酯的表面上，其導致增加抗風化性(weather proof)和耐化學性并降低生產成本。
[0026]此外，由于在操作過程期間不使用揮發性有機溶劑，所以可以降低環境污染和火災風險，從而增加操作的便利性和安全性。
【附圖說明】
[0027]圖1是示出了根據本發明構思的一個示例性實施方式的鍍覆合成樹脂產品的方法的流程圖；以及
[0028]圖2至圖7是以連續次序說明根據本發明構思的一個示例性實施方式的鍍覆合成樹脂產品的方法的分解截面圖。
【具體實施方式】
[0029]在下文中將參照附圖更全面地描述根據本發明實施例的合成樹脂產品的鍍覆方法。本說明書中所使用的術語是為了更適當地描述本發明的優選實施例所使用的術語，其是根據使用者或者操作者的意圖或者本發明所屬領域技術人員而改變的。這些術語的定義是以說明書的整體內容為基礎的。
[0030]圖1是示出了鍍覆合成樹脂產品的方法的流程圖，以及圖2至圖7是以連續的次序說明鍍覆合成樹脂產品的方法的分解截面圖。
[0031]參考圖1，鍍覆合成樹脂產品的方法包括激光活化(SlO)、超聲清洗(S20)、堿性脫脂(S30)、中和(S40)、催化劑吸附促進(S50)、金屬催化劑吸附(S60)、蝕刻(S70)、鍍覆預處理(S80)、鍍覆第一銅層(S90)、和鍍覆第二銅層(S100)。通過使用鍍覆合成樹脂產品的方法在合成樹脂產品的表面上形成的金屬天線(觸角)被稱作激光制造天線(LMA)。
[0032]合成樹脂產品可以由沒有重金屬元素的純的合成樹脂制成。例如，可以通過對純的聚碳酸酯樹脂注射成型而制造合成樹脂產品。合成樹脂產品可以是移動設備如智能手機和平板電腦的外殼或殼體。
[0033]共同參考圖1和圖2，激光活化(SlO)是通過將激光照射到合成樹脂產品⑴的鍍覆區域(PA)中以一定密度在合成樹脂產品(I)的表面上形成大量的微小溝槽(2)，換句話說，微小裂縫。激光可以是二極管激光器、紫外(UV)激光、準分子激光等。800nm至IlOOnm波長的二極管激光可以被理想地用于激光。
[0034]超聲清洗(S20)是通過將合成樹脂產品⑴浸漬在包含洗滌劑的清洗水中并且增加超聲振動來洗滌合成樹脂產品(I)。通過激光活化(SlO)形成的微小溝槽(2)可以具有外來物質如灰塵，因此，很難通過常規的清洗方法除去鍍覆區域(PA)的外來物質。通過超聲清洗(S20)可以完全從微小溝槽(2)中除去外來物質。
[0035]共同參考圖1和圖3，堿性脫脂(S30)是通過將經受超聲清洗(S20)的合成樹脂產品浸漬在包含水和偏硅酸鈉的脫脂溶液中對合成樹脂產品(I)的表面脫脂，并且擴大微小溝槽⑵。
[0036]詳細地，脫脂溶液是通過每IL水混合40g至90g的偏硅酸鹽制成的堿性溶液，并且在60°C至70°C的溫度下在其中進行浸漬合成樹脂產品。通過堿性脫脂(S30)除去在微小溝槽(2)中剩余的碳(C)殘余物，并且形成擴大的溝槽(2a)。
[0037]中和(S40)是通過將經受堿性脫脂(S30)的合成樹脂產品(I)浸漬在酸性溶液中用于中和保留在合成樹脂產品(I)的表面上的脫脂溶液。酸性溶液可以是15vol%至20vol%的36%鹽酸和80vol%至85vol %的水的鹽酸水溶液。此時，可以通過將合成樹脂產品(I)浸漬在10°C至30°C的鹽酸水溶液中3分鐘至7分鐘進行中和。或者，酸性溶液可以是5vol %至1vol %的98%的硫酸和90vol %至95vol %的水的硫酸水溶液，并且可以通過在40°C至60°C的溫度下在其中浸漬合成樹脂產品(I) I分鐘至3分鐘進行中和。
[0038]共同參考圖1和圖4，催化劑吸附促進(S50)是將合成樹脂產品(I)浸漬在促進溶液中。通過其，將促進金屬催化劑吸附的吸附促進材料(5)吸附在合成樹脂產品(I)的表面上。
[0039]根據一個實施方式，促進溶液是每IL水5g至50g的氯化亞錫(SnC12)和1ml至50ml的36%鹽酸(HCl)的混合物，并且吸附促進材料(5)是錫(Sn)。在10°C至30°C的溫度下將合成樹脂產品(I)浸漬在促進溶液中2分鐘至8分鐘，使得吸附促進材料(5)可以附著在合成樹脂產品(I)的整個表面上。在一些實施方式中，促進溶液可以包含鈷(Co)作為吸附促進材料。
[0040]共同參考圖1和圖5，金屬催化劑吸附(S60)是通過將經受催化