KR100355471B1 - 기질위에촉매성팔라듐을침전시키기위한중합체수지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 팔라듐 염, 카르복실산 또는 염화물 형태의 착화제, 하이드록실기 및/또는 카르복실기를 함유하는 수용성 중합체, 알칼리 조성물, 및 물, 메탄올 및 에탄올 중에서 선택된 용매로 이루어진 기질 위에 촉매성 팔라듐을 침전시키기 위한 점도와 pH를 조절할 수 있는 중합체 수지, 이들의 제조방법 및 용도에 관한 것이다.

Description

기질 위에 촉매성 팔라듐을 침전시키기 위한 중합체 수지
본 발명은 기질 위에 촉매성 팔라듐을 침전시키기 위한 점도와 pH를 조절할 수 있는 중합체 수지, 이들의 제조방법 및 용도에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 자촉매성(autocatalytic) 또는 무전기성(electroless) 중탕기(bath)를 사용하여 팔라듐을 금속화하는 관점에서 촉매성 팔라듐을 침전시키는 것이다. 일반적으로, 자촉매성 중탕기는 팔라듐-주석 콜로이드를 함유하는 촉매를 사용하여 시작된다. 이러한 촉매를 사용하여 선택성 침전을 얻기 위해서, 광감제가 사용되어야 한다. PdCl2촉매에 의해 미리 처리된 기질은 자촉매성 중탕기에 의해 완전히 금속으로 덮힌다. 광감성 레지스트는 그 위에 피복된다. 이어서, 전체에 마스크를 통해 자외선이 조사(照射)된다. 방사된 레지스트의 개발은 원형 패턴이 된다. 화학적 처리 단계의 수를 감소하기 위해, 다수의 과정에서 팔라듐이 선택적으로 침전되도록 제안되어 왔다. 그러나, 이러한 모든 과정은 팔라듐 생성물의 안정성, 단계의 수 및 상기한 생성물 적용의 융통성 관점으로 볼 때 몇 가지의 단점을 가진다.
이와 관련하여, K. Kondo 등은 J. Electrochem. Soc., Volume 139, No 10 (1992년 10월)의 "흡착된 Pd(Ⅱ)-복합체 이온으로부터 Pd(0)의 광화학적 침전"에팔라듐 감응제는 세라믹 생성물, 더욱 구체적으로는 96% 알루미나를 선택적으로 금속화한다고 제안하였다. 이 생성물은 팔라듐 클로라이드(PdCl2)와 타르타르산을 물에서 5 몰비로 혼합하여 제조한다. 이어서, 이 시스템의 pH를 수산화나트륨을 첨가하여 9.3으로 조절한다. 알루미나 플레이트를 상기 용액에 10분간 담근 다음 이온을 제거한 물에 3분간 담근다. 그런 다음, 이것을 실온에서 건조한다. 그리고 나서, 플레이트를 수은 증기 램프를 사용하여 마스크를 통해 6분 동안 조사하고, 비조사된 생성물의 상층은 기질을 60℃에서 염산 용액에 5분 동안 담가서 제거한다. 이어서, 이것을 마스크 패턴에 따라 자촉매성 구리 중탕기에 의해 구리를 사용하여 선택적으로 플레이트한다. 이렇게 얻어진 감응된 팔라듐 용액의 주요 단점은 시간에 따라 그 안정성이 감소한다는 것이다. 또한, 용액을 적용하기 위한 단계의 수는 여전히 많고, 마스크를 통한 일사(insolation)는 필수적이고, 생성물을 적용하기 위한 유일하게 유용한 방법이다. 다른 주요 단점은 Kondo의 생성물은 수지(이들은 중합체를 함유하지 않는다)로 고려될 수 없다는 것이고, 적합한 점도를 갖는 생성물이 아니고 용액이라는 것이다. 사실, Kondo의 용액 적용은 기질 위에 흡착에 의해서만 실시될 수 있다.
본 출원인의 특허출원 제 WO93/12267호 또한 셀룰로스 유도체와 금속 화합물의 특성에 작용하는 용매로 디메틸포름아미드 또는 수용액에서 배위 화합물과 셀룰로스 유도체로 이루어진, 기질 위에 금속을 침전하기 위한 중합체 수지에 관한 것이다. 이러한 중합체 수지를 사용함으로써 발생하는 주요 단점은 이것이 폴리비닐클로라이드, 폴리카보네이트, 폴리아미드 등의 어떤 중합체 기질에는 적합하지 않고, 254nm에서 높은 파워 램프를 사용하면 분해하기 때문에 자외선 램프와 함께 쓰이는 경우는 용도가 매우 제한적이고, 또한 이것의 점도가 단지 좁은 범위 사이로 조절된다는 사실에 있다. 또한, 이러한 수지를 사용하기 위한 장치가 제한적이다. 예를 들면, 잉크 분사는 사용불가능하다. 뿐만 아니라, 첨가도 불가능하다.
본 발명은 본질적인 목적은 상기한 단점을 제거하고, 촉매성 팔라듐을 기질 위에 침전시키기 위한 점도와 pH를 조절할 수 있는 중합체 수지를 제조하는 것으로, 이것은 시간에 매우 안정하고, 잉크 분사, 스핀-피복, 플로터 펜, 세리그래프, 패드, 브러쉬, 중국산 잉크 펜, 스프레이 등을 사용하는 다수의 적용 기술을 사용하여 이용가능하고, 세라믹 생성물, 플라스틱 또는 중합체 생성물, 목재, 금속의 선택적인 금속화(예를 들면, Cu,Ni,Ag,Au)를 하거나 하지 않을 수 있다.
이러한 목적을 위해, 본 발명에 따른 중합체 수지는 팔라듐 염, 카르복실산 또는 염화물 형태의 착화제(complexing agent), 하이드록실기 및/또는 카르복실기를 함유하는 수용성 폴리머, 알칼리 화합물 및 물, 메탄올 및 에탄올 중에서 선택된 용매의 결합으로 이루어진다.
본 발명의 유용한 구현예에 따라, 팔라듐 염은 팔라듐 클로라이드, 팔라듐 설페이트, 팔라듐 니트레이트 및 이들의 혼합물에서 선택되고, 카르복실산 형태의 착화제는 카르복실산, α-히드록시카르복실산, 카르복실다중산 및 이들의 유도체로 이루어진 군에서 선택되고, 염화물 형태의 착화제는 염산 및 염화된 염에서 선택되고, 하이드록실기 및/또는 카로복실기를 함유하는 중합체는 셀룰로스 중합체, 아크릴 중합체 및 이들의 혼합물에서 선택되고 알칼리 화합물은 알칼리염, 염기 또는 이들의 혼합물이다.
본 발명의 다른 유용한 구현예에 따라, 중합체 수지는 습윤제, 착색제, 침전촉진제, 계면활성제, 소포제 또는 2이상의 이들의 혼합물로 이루어진다.
본 발명의 특히 유용한 구현예에 따라, 팔라듐 염의 농도는 0.05 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 1.0 중량%이고, 카르복실산 또는 염화물 형태의 착화제의 농도는 0.01 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.04 내지 2.0 중량%이고, 하이드록실기 및/또는 카르복실기를 함유하는 중합체의 농도는 0.1 내지 15 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 7 중량%이며, 알칼리 화합물의 농도는 알칼리 화합물이 알칼리 염인 경우, 0.01 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.01 내지 2.5 중량%이고, 알칼리 화합물이 염기인 경우, 0.01 내지 2.5 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 1.5 중량%이고, 상기한 물질의 가능한 전체 농도는 0.01 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.01 내지 3 중량%이고, 나머지는 용매이다.
본 발명의 다른 특히 유용한 구현예에 따라, 중합체 수지는 용매로 탈염수를 포함한다.
또한, 본 발명은 이러한 중합체 수지의 제조에 관한 것으로, 이것은 전체 용매의 2/3 부피 중에서 팔라듐 염과 카르복실 또는 염화물 형태의 착화제가 완전히 용해될 때까지 혼합하여 제 1 용액을 제조하고, 별도로 전체 용매의 1/3 부피 중에서 중합체가 완전히 용해될 때까지 혼합하여 제 2 용액을 제조하고, 제 2 용액에 제 1 용액을 또는 이와 반대로 첨가하여 혼합하고, 알칼리 화합물을 첨가하여 pH를1 내지 10의 바람직한 값으로 조절하고, 최종적으로 바이아스(vias) 금속화, 광형 제조, 인쇄된 원형 제조, 전자기보호기 등의 센서, 장식성 제품 또는 패턴 제조를 위한 이들 중합제 수지의 용도 뿐 아니라, 수지의 용도를 고려하여 습윤제, 착색제, 소포제, 침전촉진제 또는 계면활성제 등의 1 이상의 상기한 첨가제를 혼합하는 것으로 이루어진다.
본 발명의 기타 세부사항 및 구체적인 것은 기질의 표면에 팔라듐을 침전하고 이 표면을 금속화하기 위한 이들의 제조방법 및 용도인, 본 발명에 따른 중합체 수지의 제한되지 않는 실시예에 의해 제공되는 설명으로 명확해질 것이다.
이미 상기한 바와 같이, 본 발명의 중합체 수지의 목적은, 시간에 따라 불안정하고, 적용 방법이 제한적이며(기질 상의 흡착), 점도와 pH를 조절할 수 없는 단점을 갖는 공지된 팔라듐 용액과, 대부분의 중합체 기질(PVC, 폴리카보네이트, 폴리아미드)에 적합하지 않고, 금속화할 수 없으며, 254nm에서 높은 파워 U.V. 램프를 사용할 수 없고, 적용 단계가 많고, 좁은 범위에서만 점도를 조절할 수 있고, 플로터 펜("로터링") 등의 단순한 장치에 의해 이용할 수 없는 단점을 갖는 수지인 공지된 중합체 수지를 대체하는 것으로 이루어진다. 본 발명은 팔라듐 염, 카르복실산 또는 염화물 형태의 착화제, 히드록실기 및/또는 카르복실기를 함유하는 수용성 중합체, 알칼리 화합물, 및 물, 바람직하게는 탈염수(demineralized water), 메탄올 및 에탄올등의 용매의 혼합물로 이루어진 점도를 조절할 수 있는 중합체 수지를 개발하는 것이다. 점도와 pH를 조절할 수 있는 이점은 수지를 스핀-피복, 침수-피복, 잉크 분사, 펜, 볼펜(분출식 펜, 플로터 펜) 등의 여러 기술에 적용할 수 있고, 필름 두께를 조절할 수 있다는 사실이다.
본 발명의 중합체 수지를 형성하는 다른 화합물들의 몇 가지 유용한 예는 다음과 같다. 팔라듐 염의 예는 팔라듐 클로라이드, 팔라듐 설페이트, 팔라듐 니트레이트 및 이들의 혼합물로서 팔라듐 클로라이드가 가장 바람직하다. 카르복실산 형태의 착화제의 예로는 카르복실산, α-히드록시카르복실산, 카르복실 다중산 및 이들의 혼합물 등이 있다. 이것과 관련하여, 숙신산, 메조잘산, 글루콘산 및 이들의 혼합물은 카르복실산에 적합하고, 타르타르산, 말산, 시트르산 및 이들의 혼합물은 α-히드록시카르복실산에 적합하며, 혼성배열 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산 및 이들의 혼합물은 카르복실 다중산에 적합하다. 염화물 형태의 착화제의 예로는 염산 및 염화나트륨과 같은 염화된 염 등이 있다. 히드록실기 및/또는 카르복실기를 함유하는 수용성 중합체의 예로는 셀룰로스 중합체, 및 더욱 구체적으로는 하이드록시셀룰로스 중합체, 아크릴 중합체 및 이들의 혼합물 등이 있다. 이와 관련하여, 카르복시메틸셀룰로스, 하이드록시프로필메틸셀룰로스 및 이들의 혼합물은 셀룰로스 중합체의 바람직한 예이고, 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산 및 이들의 혼합물은 아크릴 중합체의 바람직한 예이다. 알칼리 화합물의 바람직한 예로는 알칼리염, 염기 및 이들의 혼합물 등이 있고, 알칼리 염으로는 구체적으로 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산칼슘 및 이들의 혼합물이 적당하고, 염기로는 구체적으로 수산화칼륨, 수산화나트륨 및 이들의 혼합물이 적당하다.
본 발명의 중합체 수지와 상용성이 있는 첨가제로서, 상기한 바와 같은, 습윤제, 소포제, 침전촉진제, 계면활성제 또는 착색제, 1이상의 상기한 첨가제의 혼합물을 첨가하는 것이 바람직할 것이다. 이와 관련하여, 습윤제로는 실란, 플루오로지방족 중합체 에스테르 또는 높은 2-부톡시에탄올 함량을 갖는 생성물이 바람직하다. 시중에서의 이러한 형태의 생성물로는 Dapro and Schwego-Wett(등록 상표명) 등이 있다. 소포제로는, Dapro(등록 상표면)와 같은 파라핀 액체에 분산된 소수성 유기 고체를 함유하는 화학적 조성물이 바람직하게 사용될 수 있다. 침전촉진제로는, 아민, 카르복실레이트 및/또는 쉽레이사의 제품 Manchem 또는 PM925(등록된 상표명)와 같은 메타크릴기 등의 기질 표면을 공격할 수 작용기를 함유한 수용성 또는 혼합가능한 물질이 사용될 수 있다. 계면활성제로는, 탄화수소 계면활성제, 탄화수소 글리콜 또는 예를 들면 Troykyd(등록된 상표명) D666, D333 및 D999와 같은 식물성유가 사용될 수 있고, 마지막으로 착색제로는 주로 Tiona(등록 상표명)와 같은 티탄 옥사이드를 함유하는 안료가 있다. 그러나, 이러한 작용제들은 비제한적으로 언급된다. 일반적인 방법으로, 다수의 수용성 첨가제, 구체적으로 페인트에 사용되는 것들이 이용될 수 있다.
본 발명의 중합체 수지의 다른 구성성분의 농도 때문에, 이들의 농도는 이러한 구성성분의 특성과 사용되는 용매에 의존한다. 그러나, 팔라듐 염은 본 발명의 일반적인 방법으로 0.05 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 1.0 중량%, 카르복실산 또는 염화물 형태의 착화제는 0.01 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.04 내지 2 중량%, 히드록실기 및/또는 카르복실기를 함유하는 중합체는 0.01 내지 15 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 7 중량%, 알칼리 염은 0.01 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.01 내지 2.5 중량%, 염기는 0.01 내지 2.5 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 1.5 중량%가 사용될 것이다. 작용제 또는 첨가제의 전체 농도는 0.01 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.01 내지 3 중량%이다.
본 발명의 중합체 수지는 신규한 분자이고, 더욱 구체적으로는 4가지 형태의 화합물의 혼합물과 용매로부터 형성된 배위 복합몰이다. 사실, 카르복실산 형태의 착화제는 Pd(Ⅱ) 염에 결합하여 셀룰로스 및/또는 아크릴 중합체가 존재한다고 생각되는 용액 내에서 안정한 배위 복합물을 형성하고, 또한 이것이 카르복실기를 함유하면 올리고머를 형성하기 위해 착화제로 작용한다. 알칼리 화합물은 사실 강산이어서, 결과적으로 pH 1 내지 10 사이, 특히 이를 위한 응용 장치에 사용되기 위하여 매우 잘 부식되는 생성물을 유도한다.
본 발명의 중합체 수지는 구체적인 혼합 과정에 따라 제조된다. 일차적으로, 팔라듐 염과 착화제를 전체 용매의 2/3 부피를 사용하여 제 1 용기에서 혼합하고, 중합체를 남아있는 전체 용매의 1/3 부피를 사용하여 제 2 용기에서 혼합한다. 각 성분들이 완전히 용해한 후, 제 1 용기의 용액을 제 2 용기에 또는 이와 반대로 첨가하고, 전체를 혼합하고, 알칼리 화합물을 첨가하여 pH를 1 내지 10의 바람직한 값으로 조절하고, 최종적으로 중합체 수지의 최종 용도에 작용하는, 습윤제, 소포제, 침전촉진제, 계면활성제 및 착색제 등의 상이한 첨가제를 혼합한다. 이러한 3 단계의 과정으로 침전없이 투명한 생성물을 얻는다. 만일, 4가지 성분을 용매에 한번에 혼합할 경우, 이러한 투명도는 얻어질 수 없다. 혼합 조건(혼합 속도 및 온도)은 구성성분이 용매에 완전히 용해되는 한 중요하지 않다. 과정은 일반적으로 실온에서 실시된다. 실제로 얻어진 중합체 수지의 점도는 일반적으로 2 내지15000cps, 바람직하게는 3 내지 5000cps이다. 상기한 바와 같이, 점도를 조절할 수 있는 수지의 주요 이점은 생성물을 여러 가지 존재하는 적용 기술을 사용하여 어떠한 기질에도 이용할 수 있다는 사실에 있다. 이러한 용도를 확대하기 위해, 1 내지 10의 바람직한 pH가 얻어지도록 pH를 염기 또는 알칼리 화합물을 첨가하여 조절할 수 있다. 구체적으로, 플라스틱 기질 위에서 습윤성이 우수한 수지를 얻고, 잉크 분사 장치를 통과할 때의 기포 문제점을 해결하고, 기질의 예비처리 없이 침전성이 우수한 금속 침전기를 얻기 위해, 상기한 습윤제, 소포제, 침전촉진제, 계면활성제 및 착색제 등의 화합물은 단독 또는 혼합물로 이것에 첨가될 수 있다. Pd(Ⅱ) 수지가 피복된 기질을 자촉매 중탕기[촉매성 팔라듐 Pd(0)로 화학적으로 환원]에 직접 넣거나, U.V.램프(수은 증기) 또는 엑시머 레이저를 사용하여 마스크를 통해 광화학적으로, 또는 오븐, 또는 가시선이나 적외선 레이저를 사용한 조사에 의해 열적으로, Pd(Ⅱ) 수지를 촉매성 팔라듐 Pd(0)으로 미리 분해시켜, 자촉매성 또는 선택성의 금속화를 얻는다.
중합체(셀룰로스 및/또는 아크릴)의 특성은 이것과 관련하여 매우 중요하다. 예를들어 폴리아크릴아미드, 폴리(N-이소프로필아미드), 폴리(메타크릴아미드), 폴리(2-메톡시에톡시에틸렌) 또는 폴리비닐과 같은 폴리머를 사용하면, 촉매 효과를 나타내는 금속화를 생성하는 배위 복합물은 형성되지 않는다. 결과적으로, 금속화는 얻어지지 않고, 얻어진 수지는 불안정하고, 이들의 점도는 조절되지 않는다. 용매의 성질도 또한 중요하다. 예를 들면, 메탄올 또는 에탄올 이외에 유기 용매를 사용하면 배위 복합물을 분해하고 촉매 효과를 나타내는 금속화는 전멸된다. 예를들면 아세톤 또는 이소프로판올을 사용할 경우, 수지는 불안정하고 금속화는 얻어질 수 없다.
본 발명의 중합체 수지의 몇 가지 실시예를 적용 기술과 함께 다음에 제공하였다.
실시예 1
U. V. 조사
수지의 성분
PdCl20.75 중량%
타르타르산 0.12 중량%
카르복시메틸셀룰로스 0.4 중량%
Na2CO32 중량%
나머지 부분은 탈염수 또는 메탄올이다.
제 1 용기에서, 팔라듐 클로라이드과 타르타르산을 전체 물 또는 메탄올의 2/3 부피 중에서 혼합하고, 제 2 용기에서 남아 있는 1/3 부피의 물과 메탄올 중에서 카르복시메틸셀룰로스와 탄산나트륨을 혼합하였다. 구성성분이 완전히 용해된 후에, 제 1 용액을 제 2 용액에 첨가하고, 전체를 다시 혼합하여 침전 없는 맑은 용액을 얻었다.
시험된 기질
세라믹,Al2O3및 플라스틱(에폭시, 폴리카보네이트, 폴리이미드).
수지의 사용
400 회/분/초의 속력과 1000 회/분의 속도로 60초간 스핀-피복하고, 열환풍기를 사용하여 30초간 건조시켰다.
이어서, 전체를 500W 수은 증기 램프를 사용하여 1시간 동안 마스크를 통해 조사하였다. 비 조사된 수지는 탈염수분사 하에서 샘플을 세정하여 제거하였다. 조사된 부분은 자촉매성 구리 또는 니켈 중탕기에 샘플을 넣어 구리 또는 니켈 침전으로 금속화시켰다.
실시예 2
플로터 테이블에 의한 금속화
수지의 성분
PdCl20.25 중량%
숙신산, 클루콘산, 타르타르산, HCL 또는 NaCl 0.04 중량%
아크릴 폴리머, 히드록시프로필메틸셀룰로스
또는 카르복시메틸셀룰로스 0.4 중량%
KOH 1 중량%
나머지 부분은 탈염수 또는 메탄올이다.
수지를 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.
시험된 기질
세라믹, Al2O3및 플라스틱(에폭시, 폴리카보네이트, 폴리이미드, PVC).
수지의 사용
수지를 PC와 연결된 플로터 테이블에 배열된 지름이 각각 0.70, 0.35 및 0.25mm인 플로터 펜("로터링") Rapidoplot(상표명)의 잉크통에 넣었다.
플로터는 기질 위에서 수지로 원하는 도면을 그린다. 전체를 열환풍기로 건조하였다. 그런다음 샘플은 자촉매성 구리 또는 니켈 중탕기에 넣어 도면을 구리 또는 니켈 침전으로 금속화하였다.
실시예 3
브러쉬에 의한 직접 금속화
수지의 성분
PdCl20.25 중량%
숙신산, 메조잘산, 클루콘산, 타르타르산, 말산, 시트르산,
혼성배열 폴리아크릴산 또는 폴리메타크릴산 0.04 중량%
아크릴 폴리머 또는 히드록시프로필메틸셀룰로스 0.4 중량%
Na2CO32 중량%
나머지 부분은 탈염수 또는 메탄올이다.
수지를 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.
시험된 기질
세라믹, Al2O3및 플라스틱(에폭시, 폴리카보네이트, 폴리이미드, PVC).
수지의 사용
수지를 브러쉬를 사용하여 기질 위에 피복하였다. 전체를 열환풍기로 건조하였다. 그 다음 샘플은 자촉매성 구리 또는 니켈 중탕기에 넣어 도면을 구리 또는 니켈 침전으로 금속화하였다.
직접 금속화의 경우, 기질 위에 피복된 후 수지의 활성이 구리 침전에서 우수하고, 이러한 활성은 열(250℃), 광화학적(수은 증기 램프) 또는 화학적(80℃로 가열된 하이포포스파이트(hypophosphite) 나트륨 용액 20중량% 중에서 수지를 함유하는 기질을 침지)으로 될 수 있다는 것이 주목될 것이다.
실시예 4
잉크 분사에 의한 직접 금속화
열적 활성
수지(잉크)의 성분
PdCl20.25 중량%
타르타르산, 또는 기타 산
(실시예 3과 동일) 각각 0.04 중량%, 1.06 중량%
또는 0.2 중량%
카르복시메틸셀롤로스 1.08 중량%
수산화칼륨 0.2 중량%
습윤제(플루오르지방족 중합체 에스테르) 0.1 중량%
나머지 부분은 탈염수이다.
제 1 용기에서, 팔라듐 클로라이드과 타르타르산을 전체 물의 2/3 부피 중에서 혼합하고, 제 2 용기에서, 남아 있는 1/3 부피의 물 중에서 카르복시메틸셀룰로스와 수산화칼륨 0.02 중량%를 혼합하였다. 구성 성분이 완전히 용해된 후에, 제 1 용액을 제 2 용액에 첨가하고, 전체를 다시 혼합하여 침전 없는 맑은 용액을 얻었다. 그 다음, pH를 수산화칼륨 0.18%를 첨가하여 7로 조절하였다. 이어서, 습윤제를 첨가하였다. 이렇게 얻어진 수지를 1㎛ 앱솔루트로 여과하였다.
시험된 기질
세라믹, 유리, 플라스틱: 폴리이미드, 폴리에테르이미드[General Electics사의 Ultem(상표명)].
수지의 사용
수지를 잉크 분사 장치[예를들면, IMAJE Jaime 1000S3 TP 또는 HP Deskjet (상표명)]의 잉크통에 넣었다. 장치는 수지로 기질 위에 원하는 도면(또는 원)을 제작하였다. 그 다음 전체를 250℃로 가열하고 수지를 활성화하였다. 그런 다음, 샘플은 자촉매성 구리 또는 니켈 중탕기에 넣어 도면을 구리 또는 니켈 침전으로 금속화하였다.
실시예 5
잉크 분사에 의한 직접 금속화
광화학적 활성
수지(잉크)의 성분
PdCl20.125 중량%
타르타르산 또는 기타 산
(실시예 3과 동일) 각각 0.02 중량%, 0.5 중량%
또는 0.1 중량%
카르복시메틸셀롤로스 1.80 중량%
수산화칼륨 0.2 중량%
습윤제
(플루오르지방족 중합체 에스테르) 0.1 중량%
나머지 부분은 탈염수이다.
제 1 용기에서, 팔라듐 클로라이드과 타르타르산을 전체 물의 2/3 부피 중에서 혼합하고, 제 2 용기에서, 남아 있는 1/3 부피의 물 중에서 카르복시메틸셀룰로스와 수산화칼륨 0.02 중량%를 혼합하였다. 구성 성분이 완전히 용해된 후에, 제 1 용액을 제 2 용액에 첨가하고, 전체를 다시 혼합하여 침전 없는 맑은 용액을 얻었다. 그런 다음, 수산화칼륨 0.18%를 첨가하여 pH를 7로 조절하였다. 이어서, 습윤제를 첨가하였다. 이렇게 얻어진 수지를 1㎛ 앱솔루트로 여과하였다.
시험된 기질
세라믹, 유리, 플라스틱: 폴리이미드, 폴리에테르이미드, PVC, 에폭시, ABS, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 등
수지의 사용
수지를 잉크통 또는 잉크 분사 장치[예를들면, IMAJE Jaime 1000 S3 TP 또는 HP Deskjet (상표명)]에 넣었다. 장치는 수지로 기질 위에 원하는 도면(또는 원)을 제작하였다. 그 다음, 전체를 U. V. 램프(크로마토그램 디벨로퍼)로 조사하고 수지를 활성화하였다. 그런 다음, 샘플은 자촉매성 구리 또는 니켈 중탕기에 넣어 도면을 구리 또는 니켈 침전으로 금속화하였다.
실시예 6
플로터에 의한 직접 금속화
광화학적 활성
수지(잉크)의 성분
PdCl20.25 중량%
타르타르산 또는 기타 산
(실시예 3과 동일) 0.02 중량%
하이드록시프로필메틸셀룰로스 또는
메틸셀룰로스 0.4 중량%
수산화칼륨 0.2 중량%
부착촉진제[Shipley사의 PM925(상표명)] 0.5 중량%
나머지 부분은 탈염수이다.
제 1 용기에서, 팔라듐 클로라이드과 타르타르산을 전체 물의 2/3 부피중에서 혼합하고, 제 2 용기에서, 남아 있는 1/3 부피의 물 중에서 셀룰로스 중합체와수산화칼륨 0.02 중량%를 혼합하였다. 구성 성분이 완전히 용해된 후에, 제 1 용액을 첨가하였다. 그 다음, 남아 있는 수산화칼륨을 첨가하여 pH를 7로 조절하였다. 그리고 나서 부착촉진제를 첨가하였다.
시험된 기질
세라믹, 유리, 플라스틱 : 폴리이미드, 폴리에테르이미드, PVC, 에폭시, ABS, 폴리카보네이트, 폴리아미드 등.
수지의 사용
수지를 PC와 연결된 플로터 테이블에 배열된 지름이 각각 0.70, 0.50, 0.35 및 0.25mm인 플로터 펜("로터링") Rapidoplot(상표명)의 잉크통에 넣었다. 플로터는 기질 위에서 수지로 원하는 도면을 그렸다. 전체를 U. V.로 조사하여 수지를 활성화하였다. 그 다음 샘플은 자촉매성 구리 또는 니켈 중탕기에 넣어 도면을 구리 또는 니켈 침전으로 금속화하였다.
실시예에서 보는 바와 같이, 본 발명의 중합체 수지는 볼-포인트 펜, 펜, 패드, 세리그라프 뿐만 아니라 잉크 분사, 플로터 테이블 펜, 브러쉬, 레이저 또는 스프레이에 의해 기질 위에 선택적으로 부착될 수 있다.
본 발명의 중합체 수지의 콘크리트 부착은 바이아스 금속화, 인쇄 회로의 프로토타입 제작, 인쇄 회로 제작, 센서 제작, 전자기 보호기 제작 및 장식 제작의 비제한적인 방법들이 있다.
본 발명이 상기한 구현예에 제한되지 않고, 본 발명에서 벋어나지 않는 범위 내에서 다수의 변형이 가능하다는 것이 이해되어야 한다.

Claims (38)

  1. 팔라듐 염, 카르복실산 또는 염화물 형태의 착화제, 하이드록실기 및/또는 카르복실기를 함유하는 수용성 중합체, 알칼리 화합물, 및 물, 메탄올 및 에탄올 중에서 선택된 용매를 혼합물 형태로 함유하는 것을 특징으로 하는 기질 위에 촉매성 팔라듐을 침전시키기 위한 점도와 pH를 조절할 수 있는 중합체 수지.
  2. 제 1항에 있어서, 팔라듐 염은 팔라듐 클로라이드, 팔라듐 설페이트, 팔라듐 니트레이트 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 중합체 수지.
  3. 제 1항에 있어서, 카르복실산 형태의 착화제는 카르복실산, α-히드록시카르복실산, 카르복실 다중산 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 중합체 수지.
  4. 제 3항에 있어서, 착화제가 카르복실산일 경우, 이 산은 숙신산, 메조잘산, 글루콘산 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 중합체 수지.
  5. 제 3항에 있어서, 착화제가 α-히드록시카르복실산일 경우, 이 산은 타르타르산, 말산, 시트르산 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 중합체 수지.
  6. 제 3항에 있어서, 착화제가 카르복실 다중산일 경우, 이 다중산은 혼성배열 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 중합체 수지.
  7. 제 1항에 있어서, 염화물 형태의 착화제는 염산 및 염화된 염중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 중합제 수지.
  8. 제 1항에 있어서, 하이드록실기 및/또는 카르복실기를 함유하는 중합체는 셀룰로스 중합체, 아크릴 중합체 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 중합체 수지.
  9. 제 8항에 있어서, 셀룰로스 중합체는 카르복시메틸셀룰로스, 히드록시프로필메틸셀룰로스 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 중합체 수지.
  10. 제 8항에 있어서, 아크릴 중합체는 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 중합체 수지.
  11. 제 1항에 있어서, 알칼리 화합물은 알칼리염, 염기 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 중합체 수지.
  12. 제 11항에 있어서, 알칼리 화합물은 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산칼슘 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 알칼리염인 것을 특징으로 하는 중합체 수지.
  13. 제 11항에 있어서, 알칼리 화합물은 수산화칼륨, 수산화나트륨 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 염기인 것을 특징으로 하는 중합체 수지.
  14. 제 1항에 있어서, 적어도 하나 이상의 습윤제, 착색제, 침전촉진제, 계면활성제, 소포제 또는 2 이상의 상기 첨가제의 혼합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 중합체 수지.
  15. 제 14항에 있어서, 습윤제는 1 이상의 실란, 플루오로지방족 중합체 에스테르 또는 2-부톡시에탄올 함량이 높은 생성물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 중합체 수지.
  16. 제 14항에 있어서, 침전 촉진제는 기질의 표면을 공격할 수 있는 아민, 카르복실레이트 및/또는 메타크릴옥시와 같은 작용기를 함유하는 수용성 또는 혼합가능한 화합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 중합체 수지.
  17. 제 14항에 있어서, 착색제는 티탄 옥사이드를 함유하는 안료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 중합체 수지.
  18. 제 1항에 있어서, 팔라듐 염의 농도는 0.05 내지 5 중량%인 것을 특징으로 하는 중합체 수지.
  19. 제 1항에 있어서, 카르복실산 또는 염화물 형태의 착화제의 농도는 0.01 내지 5 중량%인 것을 특징으로 하는 중합체 수지.
  20. 제 1항에 있어서, 하이드록실기 및/또는 카르복실기를 함유하는 중합체의 농도는 0.1 내지 15 중량%인 것을 특징으로 하는 중합체 수지.
  21. 제 12항에 있어서, 알칼리 염의 농도는 0.01 내지 5 중량%인 것을 특징으로 하는 중합체 수지.
  22. 제 13항에 있어서, 염기의 농도는 0.01 내지 2.5 중량%인 것을 특징으로 하는 중합체 수지.
  23. 제 14항에 있어서, 상기한 첨가제의 전체 농도는 0.01 내지 5 중량%인 것을 특징으로 하는 중합체 수지.
  24. 제 1항에 있어서, 용매는 탈염수로 이루어지는 것을 특징으로 하는 중합체 수지.
  25. 제 1항에 있어서, 팔라듐 클로라이드 0.75 중량%, 타르타르산 0.12 중량%, 카르복시메틸 셀룰로스 0.4 중량%, 탄산나트륨 2.0 중량% 및 나머지 중량%는 탈염수 또는 메탄올로 이루어지는 것을 특징으로 하는 중합체 수지.
  26. 제 1항에 있어서, 팔라듐 클로라이드 0.25 중량%, 숙신산, 글루콘산, 타르타르산, 또는 염산 또는 염화나트륨 0.04 중량%, 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산, 히드록시메틸셀룰로스 또는 카르복시메틸 셀룰로스 0.4 중량%, 수산화칼륨 1 중량% 및 나머지 중량%가 탈염수 또는 메탄올로 이루어지는 것을 특징으로 하는 중합체 수지.
  27. 제 1항에 있어서, 팔라듐 클로라이드 0.25 중량%, 숙신산, 메조잘산, 글루콘산, 타르타르산, 말산, 시트르산, 혼성배열 폴리아크릴산 또는 폴리메타크릴산 0.04 중량%, 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산 또는 히드록시메틸 셀룰로스 0.4 중량%, 탄산나트륨 2 중량% 및 나머지 중량%가 탈염수 또는 메탄올로 이루어지는 것을 특징으로 하는 중합체 수지.
  28. 제 14항에 있어서, 팔라듐 클로라이드 0.25 중량%, 숙신산, 메조잘산, 글루콘산, 타르타르산, 말산, 스트르산, 혼성배열 폴리아크릴산 또는 폴리메타크릴산 0.04 중량%, 카르복시메틸 셀룰로오스 1.8 중량%, 수산화칼륨 0.2 중량% 및 플루오로지방족 중합체 에스테르 0.1 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 중합체 수지.
  29. 제 14항에 있어서, 팔라듐 클로라이드 0.25 중량%, 숙신산, 메조잘산, 글루콘산, 타르타르산, 말산, 스트르산, 혼성배열 폴리아크릴산 또는 폴리메타크릴산 1.06 중량%, 카르복시메틸 셀룰로스 1.8 중량%, 수산화칼륨 0.2 중량% 및 플루오로지방족 중합체 에스테르 0.1 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 중합체 수지.
  30. 제 14항에 있어서, 팔라듐 클로라이드 0.25 중량%, 숙신산, 메조잘산, 글루콘산, 타르타르산, 말산, 스트르산, 혼성배열 폴리아크릴산 또는 폴리메타크릴산 0.2 중량%, 카르복시메틸 셀룰로스 1.8 중량%, 수산화칼륨 0.2 중량% 및 플루오로지방족 중합체 에스테르 0.1 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 중합체 수지.
  31. 제 14항에 있어서, 팔라듐 클로라이드 0.125 중량%, 숙신산, 메조잘산, 글루콘산, 타르타르산, 말산, 스트르산, 혼성배열 폴리아크릴산 또는 폴리메타크릴산 0.02 중량%, 카르복시메틸 셀룰로스 1.8 중량%, 수산화칼륨 0.2 중량% 및 플루오로지방족 중합체 에스테르 0.1 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 중합체 수지.
  32. 제 14항에 있어서, 팔라듐 클로라이드 0.125 중량%, 숙신산, 메조잘산, 글루콘산, 타르타르산, 말산, 스트르산, 혼성배열 폴리아크릴산 또는 폴리메타크릴산 0.5 중량%, 카르복시메틸 셀룰로스 1.8 중량%, 수산화칼륨 0.2 중량% 및 플루오로지방족 중합체 에스테르 0.1 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 중합체 수지.
  33. 제 14항에 있어서, 팔라듐 클로라이드 0.125 중량%, 숙신산, 메조잘산, 글루콘산, 타르타르산, 말산, 스트르산, 혼성배열 폴리아크릴산 또는 폴리메타크릴산 0.1 중량%, 카르복시메틸 셀룰로스 1.8 중량%, 수산화칼륨 0.2 중량% 및 플루오로지방족 중합체 에스테르 0.1 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 중합체 수지.
  34. 제 1항에 있어서, 점도가 2 내지 15000cps인 것을 특징으로 하는 중합체 수지.
  35. 전체 용매의 2/3 부피 중에서 팔라듐 염과 카르복실 형태의 착화제가 완전히 용해될 때까지 혼합하여 제 1 용액을 제조하고, 별도로 전체 용매의 1/3 부피 중에서 중합체가 완전히 용해될 때까지 혼합하여 제 2 용액을 제조하고, 제 1 용액을 제 2 용액에 또는 이와 반대로 첨가하여 혼합하고, 알칼리 화합물을 첨가하여 pH를 1 내지 10의 원하는 값으로 조절하고, 최종적으로 수지의 용도를 고려하여 습윤제, 착색제, 침전촉진제, 계면활성제 및 소포제 중 1 이상을 혼합하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 제 1항 내지 제 34항 중 어느 하나의 항에 따른 중합체 수지의 제조방법.
  36. 잉크 분사, 플로터 테이블 펜, 볼-포인트 펜, 펜, 브러쉬, 패드, 세리그래픽, 레이저, 스프레이 등을 사용하여 기질 위에 선택적인 방법으로 수지를 적용하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 제 1항 내지 제 34항 중 어느 하나의 항에 따른 중합체 수지를 사용하여 기질 표면 상에 촉매성 팔라듐을 침전하는 방법.
  37. 바이아스를 금속화하고, 인쇄된 회로, 센서, 전자기 보호기, 및 장식성 패턴을 제조하기 위하여 제 1항 내지 제 34항 중 어느 하나의 항에 따른 중합체 수지를 사용하는 방법.
  38. 바이아스를 금속화하고, 인쇄된 회로, 센서, 전자기 보호기, 및 장식성 패턴을 제조하기 위하여 제 35항에 따른 방법으로 제조된 중합체 수지를 사용하는 방법.
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