CN113025140A - 一种真空电镀热固溶解型保护油以及真空电镀工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种真空电镀热固溶解型保护油,包括以下组分:丙烯酸树脂、氧化铝、玻璃微珠粉、稀释剂。本发明提供的上述保护油,使用印刷工艺即可附着于制件表面,可以高效的保护制件不需要电镀镀层的区域,可以对精确的图案起到保护作用,达到使用要求,操作简单,适用于局部电镀和多色电镀的工艺,具有很好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及真空电镀保护技术领域,尤其涉及一种真空电镀热固溶解型保护油以及真空电镀工艺。
背景技术
真空电镀是一种物理沉积现象,即在真空状态下注入气体,气体撞击靶材,靶材分离成分子被导电的材料吸附成一层均匀的光滑的表面层。为了满足更安全、更节能、降低噪音、减少污染排放的要求,在材料表面处理工艺技术上,真空电镀已经成为了环保的趋势。对比普通电镀工艺,真空电镀工艺具有如下优点:1)可以生产出光泽更高、金属感强、膜层更薄的效果,同时具有快速附着力好的特点;2)真空电镀所获得的金属膜层很薄,一般为0.01-0.1um,能够严格的复制出啤件的表面形状;3)工作电压不是很高,操作方便;4)真空电镀可镀多种塑料如:ABS、PE、PP、PVC、PA、PC、PMMA等,使镀材具有多色高金属感,同时又杜绝了金属制品对通讯产品的电磁屏蔽影响,具备良好的产业发展前景。因此,真空电镀能使整个产品实现过程工艺简单、效率高,并且得到的产品品质优异、成本低,从而真空电镀得到的产品具备良好的市场竞争。
随着电镀膜层的多元化以及工艺的多元化,需要在同镀件的不同部位或者局部做一个电镀工艺。这样就要采用局部保护的方法来满足施工的技术要求,以保证零件非镀面不会镀上镀层。现有的局部电镀保护方法有包扎法、专用夹具法、腊剂保护法。包扎法是用塑料套或者胶带等材料在镀件的非电镀区域进行包扎。包扎法只适用于简单零件以及规则的圆形零件。专用夹具法又叫做仿形夹具法,对于某些复杂的零件,可以根据零件的形状设计出专门的夹具对非电镀区域进行保护,夹具可以重复利用,这样可以大大提高生产效率,但夹具的成本较高,精准对位有难度。腊剂保护法就是涂敷腊对非电镀区域进行保护,特点是与零件的粘连性好,边缘不会起翘,适用于尺寸要求高形状复杂的零件,腊剂也可以重复利用,损耗小,但其使用方法比较复杂,周期较长,此外腊液在高温下有挥发组份,挥发组分在真空电镀中会影响真空气压,从而影响电镀颜色以及亮度效果,所以只适用于温度小于60摄氏度的镀种。
因此,开发一种对非电镀区域进行保护的产品来替代腊剂,成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。
发明内容
有鉴于此,本发明要解决的技术问题在于提供一种真空电镀热固溶解型保护油以及真空电镀工艺,所述保护油使用方便且容易脱除。
为达到上述目的,本发明提供了一种真空电镀热固溶解型保护油,包括以下组分:
丙烯酸树脂、氧化铝、玻璃微珠粉、稀释剂。
本发明中,所述丙烯酸树脂的含量优选为30wt%~45wt%,更优选为30wt%、32.5wt%、45wt%,或以上述值为上限或下限的任意范围值。最优选为32.5wt%。
所述丙烯酸树脂用于成膜,优选为热塑性醇溶型丙烯酸树脂。上述丙烯酸树脂具有润湿流平性好的特点,使得所述保护油的丝印效果好。
所述丙烯酸树脂的玻璃化温度优选大于90℃。
所述丙烯酸树脂的分子量优选15000-30000。
在本发明的一些具体实施例中,所述丙烯酸树脂选自帝斯曼丙烯酸树脂B725。
本发明选用的丙烯酸树脂耐温性好,高温下不挥发有机小分子,成膜后容易溶解脱除,不会整片溶胀脱除,在加热状态下膜层不易热熔粘伞具。
本发明中,所述氧化铝的含量优选为15wt%~25wt%,更优选为15wt%、25wt%、19wt%,或以上述值为上限或下限的任意范围值。最优选为19wt%。
所述氧化铝优选为α型氧化铝。
所述氧化铝的粒径为0.25~1微米。
在本发明的一些具体实施例中,所述氧化铝选自山东国瓷α型氧化铝。
所述氧化铝的熔点优选为2000℃以上,更优选为2054℃,可以提高油墨层的耐热熔性能,能让油墨膜层在高温下不热熔、不发黏,膜层不粘电镀伞具。
本发明中,所述玻璃微珠粉的含量优选为10wt%~15wt%,更优选为10wt%、13wt%、15wt%,或以上述值为上限或下限的任意范围值。最优选为13wt%。
所述玻璃微珠粉优选为中空玻璃微珠。
所述中空玻璃微珠的粒径优选小于15微米。
所述玻璃微珠粉可以起到隔热的效果,降低金属伞具和膜层间的热传递,防止膜层在加工过程中热熔粘电镀伞具,导致油墨脱落。
本发明中,所述稀释剂的含量优选为25wt%~38wt%,更优选为34.5wt%,35wt%,或以上述值为上限或下限的任意范围值。最优选为35wt%。
本发明中,所述稀释剂采用沸点为中高沸点,气味小的溶剂,优选为油性溶剂,更优选为DBE、异佛尔酮、乙二醇丁醚的混合溶剂。上述溶剂具有低极性慢挥发的特点,可以用于丝印工艺,同时可以控制图案边缘的精度。
本发明中,所述DBE、异佛尔酮、乙二醇丁醚的体积比优选为(2~5):(1~2):1,具体可以为2:1:1到5:2:1,更优选为4:2:1。
本发明中,所述稀释剂可以起到调整油墨粘度的作用。
本发明提供的一种真空电镀热固溶解型保护油,组分还包括颜料。
所述颜料的含量优选为0.5wt%~1wt%,更优选为0.5wt%。
所述颜料为酞青蓝颜料、钛白粉中的一种或多种。
所述颜料中卤素含量低于350ppm。
本发明上述颜料可以让油墨易于区分,还能起到在溶解脱除过程中判断是否脱除干净的作用。
本发明对上述真空电镀热固溶解型保护油的制备方法没有特殊限定,可以为本领域技术人员熟知的方法。
本发明优选将丙烯酸树脂和稀释剂混合溶解后,经过搅拌,过滤,加入氧化铝、玻璃微珠粉、颜料,然后进行研磨,调节细度指标至合适范围,获得所述保护油。
本发明优选的,所述搅拌条件为用高速分散机进行搅拌,所述搅拌的转速优选为1500~2500转每分钟。
所述过滤条件优选为用过滤网过滤,所述过滤网的网目优选为150~200目。
所述细度优选控制在15um以下。
本发明提供的上述保护油适用于普通精度以及高精度要求的镀件,还可满足真空电镀保护工艺。对于高精度要求的真空电镀工艺优选使用丝印工艺附着于制件表面。
本发明提供了一种真空电镀工艺,包括以下步骤:
A)使上述真空电镀热固溶解型保护油附着于待电镀制件表面;
B)将附着有保护油的待电镀制件加热固化;
C)对制件进行真空电镀;
D)去除保护油。
本发明首先使上述真空电镀热固溶解型保护油附着于待电镀制件表面,用于保护屏蔽制件局部部位,继续后续的局部电镀或多色电镀。
本发明对上述待电镀制件的材质并无限定,可以为本领域技术人员熟知的适合真空电镀工艺的材质,包括但不限于玻璃片等。
本发明对上述保护油的附着方式并无特殊限定,可以为本领域技术人员熟知的适用方法。
优选采用印刷工艺或丝印工艺。
印刷工艺精度高,特别适用于目前3C电子产品的高精度真空电镀保护工艺。
若对于精度要求不高的真空电镀保护工艺,本发明的真空电镀热固溶解型保护油还可以直接涂抹或者稀释到适当喷涂粘度喷涂在镀件上。
本发明在附着上述真空电镀热固溶解型保护油的过程中,无需添加固化剂,只需用稀释剂稀释到合适粘度即可。
所述粘度优选为6000~7500Pa.s。
然后优选用网目为250~350目的网板印刷,使保护油在镀件上呈现局部保护膜层图案。
本发明优选的,所述加热固化的温度为150~200℃;所述加热固化的时间为10~20分钟。
上述加热固化操作提升了保护油与电镀制件的附着力,同时还能够把保护油的挥发组份烘烤出去,不会影响真空电镀的气压,提高了电镀膜层的良率。
本发明上述真空电镀可以为高温真空电镀,具体的电镀温度可以为180~250℃。
本发明优选的,所述去除保护油的方法为在常温中性洗剂中溶解脱除。
优选的,采用二乙二醇、四氢糖醇、DPMA、表面活性剂配制中性洗剂进行脱除。
本发明提供的保护油非常容易快速脱除,脱除时间小于2分钟。同时电镀图层不受影响。
本发明提供的上述真空电镀工艺操作简单,部位选择灵活,适用于多元化镀种,以及精度要求高的部件。
与现有技术相比,本发明提供了一种真空电镀热固溶解型保护油,包括以下组分:丙烯酸树脂、氧化铝、玻璃微珠粉、稀释剂。本发明提供的上述保护油,使用印刷工艺即可附着于制件表面,可以高效地保护制件不需要电镀镀层的区域,可以对精确的图案起到保护作用,达到使用要求,操作简单,适用于局部电镀和多色电镀的工艺,具有很好的应用前景。
具体实施方式
为了进一步说明本发明,下面结合实施例对本发明提供的真空电镀热固溶解型保护油以及真空电镀工艺进行详细描述。
本发明实施例中的α型氧化铝为山东国瓷α型氧化铝,粒径为0.25~1微米。帝斯曼B-725丙烯酸树脂的分子量为18000-26000。
实施例1
1、配置电镀保护油:取32.5g帝斯曼B-725丙烯酸树脂,向其中加入乙二醇丁醚5g,DBE溶剂20g,异佛尔酮10g,用高速分散机搅拌,转速2000转每分钟,搅拌2小时。用200目过滤网过滤。在所得到的过滤液中加入α型氧化铝19g,中空玻璃微珠粉13g,酞青蓝0.5g,用三辊机至少研磨3次,直至保护油墨粒径低于15um。
2、涂覆保护油:将配置好的电镀保护油用异弗尔酮稀释到粘度为6500cp.s,用网目为300目的网板印刷,使保护油在镀件上呈现局部保护膜层图案。
3、热固化保护油:电热烤炉温度上升至180℃,将电镀件放进热烤炉,烘烤15分钟。
4、真空电镀:在180℃环境下向镀件上真空电镀金属膜层。在未保护区域有电镀层在镀件上,在保护油保护区域电镀层则沉积在保护油膜层上,这样就达到了局部电镀的要求。
5、清洗保护油:待电镀完的镀件恢复到室温,用二乙二醇、四氢糖醇、DPMA、表面活性剂配制中性洗剂,在常温下超声波清洗机频率55KHZ条件下清洗。2分钟内能快速脱除保护涂层,同时电镀图层不受影响。
实施例2
1、配置电镀保护油:取44.5g帝斯曼B-725丙烯酸树脂,向其中加入乙二醇丁醚5g,DBE溶剂10g,异佛尔酮10g,用高速分散机搅拌,转速2000转每分钟,搅拌2小时。用200目过滤网过滤。在所得到的过滤液中加入α型氧化铝15g,中空玻璃微珠粉15g,酞青蓝0.5g,用三辊机至少研磨3次,直至保护油墨粒径低于15um。
2、涂覆保护油:将配置好的电镀保护油用异弗尔酮稀释到粘度为6500cp.s,用网目为300目的网板印刷,使保护油在镀件上呈现局部保护膜层图案。
3、热固化保护油:电热烤炉温度上升至180℃,将电镀件放进热烤炉,烘烤15分钟。
4、真空电镀:在180℃环境下向镀件上真空电镀金属膜层。在未保护区域有电镀层在镀件上,在保护油保护区域电镀层则沉积在保护油膜层上,这样就达到了局部电镀的要求。
5、清洗保护油:待电镀完的镀件恢复到室温,用二乙二醇、四氢糖醇、DPMA、表面活性剂配制中性洗剂,在常温下超声波清洗机频率55KHZ条件下清洗。2分钟内能快速脱除保护涂层,同时电镀图层不受影响。
实施例3
1、配置电镀保护油:取30g帝斯曼B-725丙烯酸树脂,向其中加入乙二醇丁醚5g,DBE溶剂19.5g,异佛尔酮10g,用高速分散机搅拌,转速2000转每分钟,搅拌2小时。用200目过滤网过滤。在所得到的过滤液中加入α型氧化铝25g,中空玻璃微珠粉10g,酞青蓝0.5g,用三辊机至少研磨3次,直至保护油墨粒径低于15um。
2、涂覆保护油:将配置好的电镀保护油用异弗尔酮稀释到粘度为6500cp.s,用网目为300目的网板印刷,使保护油在镀件上呈现局部保护膜层图案。
3、热固化保护油:电热烤炉温度上升至180℃,将电镀件放进热烤炉,烘烤15分钟。
4、真空电镀:在180℃环境下向镀件上真空电镀金属膜层。在未保护区域有电镀层在镀件上,在保护油保护区域电镀层则沉积在保护油膜层上,这样就达到了局部电镀的要求。
5、清洗保护油:待电镀完的镀件恢复到室温,用二乙二醇、四氢糖醇、DPMA、表面活性剂配制中性洗剂,在常温下超声波清洗机频率55KH条件下清洗。2分钟内能快速脱除保护涂层,同时电镀图层不受影响。
对比例1
各加入的原料的量及操作过程与实施例1相同,仅仅不同的是帝斯曼B-728丙烯酸树脂代替帝斯曼B-725丙烯酸树脂,其中帝斯曼B-728丙烯酸树脂的分子量为36000-60000。
对比例2
各加入的原料的量及操作过程与实施例1相同,仅仅不同的是γ型氧化铝代替α型氧化铝。
实施例结果:
实施例1-3
实施例1:印刷阶段,4小时内印刷尺寸效果稳定,电镀过程中保护油不粘夹具,50秒内能快速脱除保护涂层,同时电镀图层不受影响。
实施例2:印刷阶段,在使用2小时后,需要补充10g稀释剂才能继续使用,电镀过程中保护油不粘夹具,50秒内能快速脱除保护涂层,同时电镀图层不受影响。
实施例3:印刷阶段,4小时内印刷尺寸效果稳定,电镀过程中保护油不粘夹具,100秒内能快速脱除保护涂层,同时电镀图层不受影响。
对比例1:电镀过程中保护油不粘夹具,2分钟内不能脱除保护涂层,时间延长到五分钟才慢慢脱落。
对比例2:电镀过程中因保护油耐粘性差导致保护油粘夹具,电镀图型残缺以及不精确,2分钟内能快速脱除保护涂层。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种真空电镀热固溶解型保护油,其特征在于,包括以下组分:
丙烯酸树脂、氧化铝、玻璃微珠粉、稀释剂。
2.根据权利要求1所述的真空电镀热固溶解型保护油,其特征在于,所述组分还包括颜料,所述颜料中卤素含量低于350ppm。
4.根据权利要求1所述的真空电镀热固溶解型保护油,其特征在于,所述丙烯酸树脂为醇溶型丙烯酸树脂;
所述丙烯酸树脂的玻璃化温度大于90℃;
所述丙烯酸树脂的分子量为15000-30000。
5.根据权利要求1所述的真空电镀热固溶解型保护油,其特征在于,所述氧化铝为α型氧化铝;
所述氧化铝的粒径为0.25~1微米。
6.根据权利要求1所述的真空电镀热固溶解型保护油,其特征在于,所述玻璃微珠粉为中空玻璃微珠;
所述中空玻璃微珠的粒径小于15微米。
7.根据权利要求1所述的真空电镀热固溶解型保护油,其特征在于,所述稀释剂为DBE、异佛尔酮、乙二醇丁醚的混合溶剂;
所述DBE、异佛尔酮、乙二醇丁醚的体积比为(2~5):(1~2):1。
8.一种真空电镀工艺,包括以下步骤:
A)使权利要求1~7任一项所述的真空电镀热固溶解型保护油附着于待电镀制件表面;
B)将附着有保护油的待电镀制件加热固化;
C)对制件进行真空电镀;
D)去除保护油。
9.根据权利要求7所述的真空电镀工艺,其特征在于,所述加热固化的温度为150~200℃;所述加热固化的时间为10~20分钟。
10.根据权利要求7所述的真空电镀工艺,其特征在于,所述去除保护油的方法为在常温中性洗剂中溶解脱除。
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