KR20090080049A - 구성요소의 금속화 방법 - Google Patents

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제이콥 쾨넨
루크 엘자 플로렌트 리만스
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디에스엠 아이피 어셋츠 비.브이.
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Abstract

본 발명은 폴리에스터 포함 열가소성 조성물로 구성된 제 1 부품, 및 폴리아미드 포함 열가소성 조성물로 구성된 제 2 부품을 포함하는 구성요소를 금속화하는 방법에 관한 것으로서, 이때 금속화 시드 층이 도포되고, 구성요소가 선택성 에칭액에 노출된 후, 금속화 환경에 노출된다. 또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 수득되는 금속화된 구성요소에 관한 것이다.

Description

구성요소의 금속화 방법{METHOD FOR METALLIZING A COMPONENT}
본 발명은 제 1 물질로 제조된 제 1 부품, 및 제 2 물질로 제조된 제 2 부품을 포함하는 구성요소를 선택적으로 금속화하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 금속화된 구성요소에 관한 것이다.
구성요소는 다양한 물질로부터 제조된 2 개 이상의 구성 부품을 포함할 수 있다. 그러한 다중 물질 구성요소는 선택적이거나 부분적인 금속화에 적합할 수 있다. 선택적인 금속화를 위한 몇몇 다양한 방법, 예컨대 선택적 표면 컨디셔닝(conditioning), 예비 촉매화된 중합체의 사용, 레이저 활성화 또는 석판술 기법(lithographic technique) 등이 공지되어 있다.
더욱 특히, 본 발명은 상기 제 1 부품의 표면의 적어도 일부 및 상기 제 2 부품의 표면의 적어도 일부에 금속화 시드 층을 도포하는 단계, 및 상기 금속화 시드 층을 포함한 제 1 및 제 2 부품의 표면의 부분을 제 1 물질은 가용성이고 제 2 물질은 불용성인 선택성 에칭액에 노출시키는 단계의 순차적 단계를 포함하는, 선택적으로 금속화가능한 구성요소의 제조 방법에 관한 것이다. 금속화 자체로서, 선택적으로 금속화가능한 구성요소를 제조하는 상기 단계에 이어서 선택적으로 금속화가능한 구성요소의 제 1 및 제 2 부품의 표면의 적어도 일부를 금속화 환경에 노출시키는 단계가 후속된다.
상기 방법이 유럽 특허 1524331-A1에 공지되어 있다. 이 방법은 제 1 물질로 제조된 제 1 부품, 및 제 2 물질로 제조된 제 2 부품으로 구성된 구성요소의 금속화를 포함한다. 제 1 물질은 제 1 중합체 또는 다른 플라스틱일 수 있고, 제 2 물질은 제 2 중합체 또는 플라스틱일 수 있다. 또한, 다른 종류의 비전도체, 예컨대 세라믹이 제 1 및/또는 제 2 물질로서 사용될 수도 있다. 유럽 특허 1524331-A1의 공지된 방법은 특정 용매에 대한 다양한 화학적 용해도 또는 내성을 갖는 다양한(예: 중합체 또는 세라믹) 물질의 사용에 기초한다. 공지된 방법은 하기의 순차적 단계를 포함한다: 금속화 시드 층, 예컨대 후속 화학적 금속화 공정에 대해 촉매적인 층을 구성요소의 표면에 도포하는 단계, 및 이어서, 금속화 시드 층을 포함한 구성요소의 표면을 제 1 부품의 표면은 가용성이고 제 2 부품의 표면은 불용성인 용매에 노출시키는 단계. 그러나, 후속 단계에서 구성요소의 표면은 제 2 구성 부품의 표면에서만 금속화될 금속화 환경에 노출된다. 적어도 이것이 목적이다. 유럽 특허 1524331-A1에 따르면 후속 금속화 공정에 대해 촉매적일 수 있는 금속화 시드 층이 상기 구성요소의 표면 또는 구성요소의 표면의 관련 부분에 도포된 후, 상기 시드 층을 포함하는 전체 구성요소의 표면 또는 그의 적어도 관련 부분이 상기 제 1 부품의 표면 물질은 가용성이지만 상기 제 2 부품의 표면 물질은 불용성인 "선택성" 용매에 노출된다. 표면이 제 1 부품은 가용성이고 제 2 부품은 불용성인 용매에 노출된 후, 시드 층을 포함한 제 1 부품의 표면은 용매에 용해되고 제거될 것이다. 따라서, 금속화 시드 층은 사용된 용매에 불용성인(내성이 뛰어난) 물질로 제조된 제 2 구성 부품의 표면에만 남아있게 된다. 금속화 환경에 대한 (완전한) 구성요소의 후속 노출 후, "선택성" 용매의 노출 후 금속화 시드 층이 남아있는 구성 부품인 제 2 부품만이, 제 2 구성 부품에 잔존하는 시드 층 및 제 1 부품에 잔존하지 않는 시드 층으로 인해 금속화될 것이다.
다양한 용매에 대해 다양한 용해도를 갖는 많은 중합체가 유럽 특허 1524331-A1에 열거되어 있다. 적합한 중합체 조합의 예로서, PC/ABS의 조합이 언급된다. 수산화 나트륨 용액이 선택성 용매로서 사용되고, 이는 유럽 특허 1524331-A1에 ABS 구성요소의 "거의 100 % 선택적" 금속화를 초래한다는 것이 보고되어 있다. 금속화가 100 % 선택적이지 않은 경우, 금속화는 제 1 및 제 2 물질 뿐 아니라 또한 다른 물질의 특정 범위까지 금속 침전을 초래한다.
유럽 특허 1524331-A1의 방법의 문제는 다양한 적용에 대해 금속화의 선택성이 충분히 우수하지 못하다는 것이다. 특히 치수의 축소화 및 소형화의 경향을 갖는 E&E 분야에서, 매우 높은 선택성이 요구된다. 선택성이 충분히 높지 못할 경우, 이는 단락 회로 문제를 일으킬 수 있다. ABS/PC 계의 다른 문제는 이러한 물질 조합을 갖는 구성요소의 금속화가 금속화 단계에 사용되는 금속화 환경의 조성의 조절에 여전히 보다 민감하다는 것이다. ABS/PC 계의 추가 문제는 중합체에 대한 금속 층의 점착성이 낮은 것으로, 이는 구성요소의 추가의 취급 및 가공 중의 손상의 원인이 될 수 있다.
본 발명의 첫 번째 목적은 전술한 문제가 없거나 감소되어 금속화 공정에서의 높은 선택성 및/또는 금속화 환경의 조성의 조절에 대한 금속화 선택성의 민감성 감소를 초래하는 구성요소 뿐 아니라 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 두 번째 목적은 향상된 점착성을 갖는 금속 층으로 덮인 부품을 포함하는 구성요소를 제공하는 것이다.
상기 목적은 제 1 물질 및 제 2 물질 중 하나가 폴리에스터 포함 열가소성 조성물이고 나머지 하나가 폴리아미드 포함 열가소성 조성물인 본 발명에 따른 방법으로 달성되었다.
제 1 및 제 2 물질로서 폴리아미드 포함 열가소성 조성물 및 폴리에스터 포함 열가소성 조성물의 상기 조합이 사용된 본 발명에 따른 방법의 효과는 금속화 공정에서의 선택성을 강화시키는 것이다. 상기 효과는 제 1 물질에 대한 금속 침전이 적거나 없다는 점 및/또는 제 1 물질에 대한 금속 침전의 부재가 금속화 환경의 조성의 조절에 덜 민감하다는 점에서 육안으로 또는 현미경으로 관찰될 수 있다. 즉, 본 방법은 금속화 환경의 조성의 변화에 대해 훨씬 더 강건하다.
본원에서 용어 열가소성 조성물은 열가소성 중합체를 포함하는 또는 열가소성 중합체로 구성된 조성물을 의미한다. 본원에서 용어 폴리에스터 또는 폴리아미드 포함 열가소성 조성물은 열가소성 중합체가 각각 열가소성 폴리에스터 또는 열가소성 폴리아미드를 포함하거나 이로써 구성된 열가소성 조성물을 의미한다.
본원에서 용어 "에칭액"은 중합체 물질의 적어도 일부의 용해 또는 화학적 분해를 통해 중합체 물질의 일부 구성성분의 표면을 에칭할 수 있는 용매 또는 용매의 혼합물, 및/또는 용매 또는 용매 혼합물 중의 하나 이상의 에칭제의 용액일 수 있는 액체를 의미한다. 에칭 작용을 통해 부품의 표면 층이 제거된다.
본원에서 표현 "제 1 물질이 가용성인 (에칭액)"은 상기 중합체 물질의 적어도 일부의 용해 또는 화학적 분해를 통해 획득되는 결과와는 관계없이, 에칭액으로 획득될 수 있는 효과, 즉 상기 제 1 물질로부터 제조된 부품의 표면 층이 부품을 에칭액에 노출시킴으로써 제거될 수 있는 효과를 의미한다.
본 발명에 따른 방법에서, 금속화 시드 층은 목적에 적합한 임의의 방법에 의해 도포될 수 있다. 시드 층에서 사용되는 금속으로서 바람직하게는 비전착성 침전 공정을 위한 촉매인 금속이 사용된다. 적합하게는, 금속화 시드 층은 Pd 및/또는 Sn 핵의 침전에 의해 도포된다. 또한, 금속화 시드 층의 도포로서 적합하게는 콜로이드 금속화 시드 층 또는 이온 금속화 시드 층이 형성되는 콜로이드 용액 또는 이온 용액이 사용된다. 바람직하게는, 금속화 시드 층은 Pd 핵을 포함하는 콜로이드 금속화 시드 층이다.
본 발명에 따른 방법에서 사용되는 에칭액은 폴리에스터 포함 열가소성 조성물 및 폴리아미드에 대한 "선택성 에칭액", 즉 이 중 한 물질이 가용성이고 다른 물질이 불용성인 에칭액인, 임의의 에칭액일 수 있다.
본 발명에 따른 방법에 사용될 수 있는 적합한 에칭액은 산성 용액, 알칼리성 용액 및 유기 용매를 포함한다.
산성 용액은 폴리아미드 물질로 구성된 부품의 표면을 에칭하는 데 바람직하다. 적합한 산성 용액의 예는 염산, 아세트산, 트라이플루오로아세트산, 질산, 황산 또는 불화수소산의 희석된 수용액이다. 산성 용액은 바람직하게는 0 내지 6, 보다 바람직하게는 1 내지 4의 pH를 갖는다.
알칼리성 용액은 폴리에스터 물질로 구성된 부품의 표면을 에칭하는 데 바람직하다. 적합한 알칼리성 용액의 예는 수산화 나트륨, 수산화 칼륨, 수산화 리튬 또는 이들의 혼합물의 수용액이다. 알칼리성 용액은 바람직하게는 8 내지 14, 보다 바람직하게는 10 내지 13의 pH를 갖는다. 상업적으로 입수가능한 적합한 알칼리성 에칭액은 엔플레이트 MID 셀렉트 에치 9020(Enplate MID Select Etch 9020)이다.
유기 용매는 바람직하게는 폴리아미드 물질로 구성된 부품의 표면 또는 폴리에스터 물질로 구성된 부품의 표면을 에칭하는 데 선택될 수 있다. 예컨대, 클로로벤젠은 폴리아미드 물질에 대한 에칭액으로서 사용될 수 있는 반면, 염화 지방족 탄화수소, 예컨대 메틸렌 클로라이드, 클로로폼, 트라이클로로에탄 및 테트라클로로에탄은 폴리에스터 물질에 대한 에칭액으로서 사용될 수 있다.
바람직하게는, 에칭액은 알칼리성 용액이다. 본 발명에 따른 방법에서 알칼리성 용액의 사용의 장점은 금속화의 선택성이 더욱 강화된다는 것이다.
선택성 에칭액과 조합하여 폴리에스터 및 폴리아미드 물질을 사용한 본 발명의 방법이 공지된 방법, 예컨대 부품 1 및 부품 2를 구성하는 두 물질에 대해 다른 흡착 성질을 갖는 흡착제를 사용하는 방법과 조합하여 사용될 수 있음이 주목된다. 상기 흡착제는 본원에서 또한 선택성 흡착제로서 표시된다. 상기 선택성 흡착제는 금속화 시드 층을 형성하는 경우 유리하게 사용된다. 금속화 시드 층을 형성하기 위해 선택성 흡착제와 조합하여 본 발명의 방법에 따른 선택성 에칭액을 사용하는 것은 각각을 상호 강화시키고 최종 결과물을 강화시킨다.
제 2 구성 부품이 금속 층에 의해 선택적으로 덮이는, 상기 기술한 바와 같은 구성요소를 제조함에 있어 본 발명에 따른 방법의 단계 후, 상기 제 1 및 제 2 부품의 표면의 일부를 금속화 환경에 노출시키는 단계가 후속된다. 금속화 환경에 대한 구성요소의 노출은 완전히 또는 단지 부분적으로(예컨대, 상기 제 1 및 제 2 부품의 표면의 적어도 일부를 금속화 환경에 노출시킨다) 수행될 수 있다. 금속화 환경에 대한 구성요소의 이러한 후속 노출 후, 한 부품만이 금속화될 것이다. 즉, 금속 층 또는 금속 코팅이 제 2 부품의 표면의 적어도 일부상에 형성된다. 최종 금속화 공정의 결과물은 제 2 구성 부품은 시드 층이 "선택성" 에칭액에 노출 후 남아 있어 금속 층으로 덮인 반면, 다른 부품은 금속화 시드 층이 "선택성" 에칭액에 용해되어 존재하지 않게 되어 덮이지 않은 채로 남아 있는 구성요소이다.
금속화 환경에의 노출에 있어서, 금속화 시드 층을 갖는 구성요소의 금속화에 적합한 임의의 금속화 환경이 사용될 수 있다. 적합하게는, 금속화 단계는 관련된 코팅 금속 이온 및 환원 화학물질 모두를 포함하는 용액으로부터 시드 층에 도포된 금속 코팅(예: 구리 또는 니켈)의 촉매 환원에 기초한다.
바람직한 실시양태에서, 금속 층은 제 2 물질로서 폴리에스터 물질에 도포된 니켈-인 층이다. 장점은 금속 층과 제 2 물질 간의 점착이 더욱 강화된다는 점이다.
더욱 바람직한 실시양태에서, 금속 층은 제 2 물질로서 폴리아미드 물질에 도포된 구리 층이다. 장점은 금속 층과 제 2 물질 간의 점착이 보다 더욱 강화된다는 점이다.
금속화 단계는 콜로이드 금속화 시드 층 또는 액체 결정성 시드 층과 조합하여 적합하게 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 방법에서, 폴리에스터 조성물은 열가소성 폴리에스터를 포함한다.
본원에서 용어 "열가소성 폴리에스터"는 하기 화학식 I로 표시된 바와 같이, 이산 및 다이올의 잔기의 구조적 단위로 필수적으로 구성된 중합체를 의미한다:
HO-[-{-C(O)-R1-C(O)-}-{O-R2-O-}-]n-H
상기 식에서,
-C(O)-R1-C(O)-는 다이카복실산의 잔기의 구조적 단위를 의미하고,
-O-R2-O-는 다이올의 잔기의 구조적 단위를 의미한다.
상기 폴리에스터는 이산 또는 이의 에스터 유도체, 및 다이올의 중축합에 의해 당 분야에 널리 공지된 방법을 사용하여 제조될 수 있다. 이산 또는 이의 에스터 유도체, 및 다이올에 이어서, 선택적으로 소량의 다른 성분, 예컨대 단일작용기성 및 삼작용기성 알코올, 및 카복실산이 중축합 동안 사용될 수 있고, 폴리에스터 가 용융 가공성으로 남아 있는 한 이들의 잔기의 구조적 단위가 열가소성 중합체 내에 존재할 수 있다.
본 발명에 따른 조성물에서 사용되는 열가소성 폴리에스터는 적합하게는 비결정성 폴리에스터 또는 반결정성 폴리에스터이고, 바람직하게는 용융점(Tm)이 200 ℃ 이상인 반결정성 폴리에스터이다. 보다 바람직하게는, 열가소성 폴리에스터 중합체는 반결정성 반방향족 폴리에스터이다. 상기 반결정성 반방향족 폴리에스터는 일반적으로 하나 이상의 방향족 다이카복실산 또는 이의 에스터-형성 유도체, 및 하나 이상의 알킬렌 다이올 및/또는 방향족 다이올로부터 유도되고, 동종중합체 뿐 아니라 공중합체를 포함한다. 상기 반방향족 폴리에스터는 화학식 I로 표시되고, 이때 R1은 방향족 기를, R2는 알킬렌 또는 방향족 기를 나타낸다. 적합하게는, 반결정성 반방향족 폴리에스터는 액체 결정성 폴리에스터이다.
적합한 방향족 이산의 예는 테레프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌 다이카복실산, 바이페닐 다이카복실산 등을 포함하고, 테레프탈산이 바람직하다. 적합한 알킬렌 다이올은 지방족 다이올 및 지환족 다이올 모두를 포함한다. 적합한 방향족 다이올은 예컨대, 하이드로퀴논, 다이하이드록시페닐, 나프탈렌 다이올이다. 알킬렌 다이올, 예컨대 에틸렌 다이올, 프로필렌 다이올, 1,4-뷰틸렌 다이올 또는 뷰탄 다이올, 네오펜틸다이올 또는 사이클로헥산 다이메탄올이 바람직하다.
상기 반방향족 폴리에스터는 소량의, 예컨대 지방족 다이카복실산, 단일작용기성 알코올 및/또는 카복실산 및 삼작용기성 이상의 알코올 및/또는 카복실산을 추가로 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 폴리에스터에서의 다른 성분의 함량 은 폴리에스터의 총 중량에 대해 20 중량 % 미만, 10 중량 % 미만, 보다 바람직하게는 5 중량 % 미만이고, 이는 폴리에스터의 반결정도를 보장한다.
보다 바람직하게는, 본 발명에 따른 방법에 사용된 구성요소의 열가소성 폴리에스터는 이산, 다이올 및 선택적으로 소량의 단일작용기성 및/또는 삼작용기성 구성요소의 잔기의 구조적 단위로 구성된 반방향족 폴리에스터이고, 이때 이산의 잔기의 구조적 단위는 이산의 잔기의 구조적 단위의 총 중량에 대해 90 중량 % 이상의 방향족 이산에 대해 유도되고, 다이올의 잔기의 구조적 단위는 다이올의 잔기의 구조적 단위의 총 중량에 대해 90 중량 % 이상의 단쇄 알킬렌 다이올(탄소 원자 수 2 내지 6 개)에 대해 유도된다.
본 발명에 따른 조성물에서 사용될 수 있는 적합한 반방향족 열가소성 폴리에스터 중합체는 예컨대, 폴리알킬렌테레프탈레이트, 폴리알킬렌 나프탈레이트, 폴리알킬렌 비스벤조에이트, 및 이들의 임의의 공중합체 및 임의의 혼합물이다. 상기 폴리에스터는 알킬렌 다이올 및 각각의 테레프탈산, 나프탈렌 다이카복실산 및 4,4'-다이페닐다이카복실산으로부터 유도될 수 있다.
적합하게는, 폴리알킬렌테레프탈레이트는 2 내지 6 개의 탄소 원자를 갖는 지방족 다이올에 기초한 폴리(1,4-사이클로헥산다이메틸렌 테레프탈레이트)(PCT) 또는 폴리(알킬렌 테레프탈레이트), 예컨대 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리트라이메틸렌테레프탈레이트(PTT) 및 폴리(1,4-뷰틸렌 테레프탈레이트) 또는 간단히 폴리뷰틸렌 테레프탈레이트(PBT)이다.
적합한 폴리(알킬렌 나프탈레이트)로는 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 및 폴 리뷰틸렌나프탈레이트(PBN)가 포함된다. 적합한 폴리알킬렌 비스벤조에이트로는 폴리에틸렌비스벤조에이트(PEBB) 및 폴리뷰틸렌비스벤조에이트(PBBB)가 포함된다. 적합하게는, 이러한 반방향족 열가소성 폴리에스터 중합체는 소량의 다른 다이카복실산 또는 다이올을 포함한다.
상기 폴리에스터 중, PET, PTT, PBT, PEN, PTN, PBN 및 이들의 임의의 혼합물 또는 공중합체가 바람직하다. 보다 바람직하게는, PET가 에칭 및 금속화에 있어서 열 변성 성질과 선택성의 최적의 조합을 제공하기 때문에, 열가소성 폴리에스터 중합체는 PET를 포함하거나 필수적으로 또는 심지어 완전히 PET로 구성된다.
본 발명에 따른 방법에서, 폴리아미드 조성물은 열가소성 폴리아미드를 포함한다.
본원에서 용어 "열가소성 폴리아미드"는 이산 및 다이아민, 및/또는 아미노산의 잔기의 구조적 단위로 필수적으로 구성된 중합체를 의미한다.
상기 폴리아미드는 당 분야에 널리 공지된 방법을 사용하여 이산 또는 이의 에스터 유도체, 및 다이아민, 및/또는 아미노산 및/또는 이의 락탐 유도체의 중축합에 의해 제조될 수 있다. 이산 또는 이의 에스터 유도체, 다이아민, 및 아미노산 또는 이의 락탐 유도체에 이어서, 선택적으로 소량의 다른 성분, 예컨대 단일작용기성 및 삼작용기성 아민 및 카복실산이 중축합 동안 사용될 수 있고, 폴리아미드가 용융 가공성으로 남아 있는 한 이들의 잔기의 구조적 단위가 열가소성 폴리아미드에 존재할 수 있다.
폴리아미드 조성물에 사용될 수 있는 적합한 열가소성 폴리아미드는 예컨대 지방족 폴리아미드, 반방향족 폴리아미드 및 이들의 혼합물이다. 또한, 적합하게는 열가소성 폴리아미드는 비결정성 폴리아미드 또는 반결정성 폴리아미드이다.
적합한 지방족 폴리아미드는 예컨대 PA-6, PA-11, PA-12, PA-4,6, PA-4,8, PA-4,10, PA-4,12, PA-6,6, PA-6,9, PA-6,10, PA-6,12, PA-10,10, PA-12,12, PA-6/6,6-코폴리아미드, PA-6/12-코폴리아미드, PA-6/11-코폴리아미드, PA-6,6/11-코폴리아미드, PA-6,6/12-코폴리아미드, PA-6/6,10-코폴리아미드, PA-6,6/6,10-코폴리아미드, PA-4,6/6-코폴리아미드, PA-6/6,6/6,10-터폴리아미드, 1,4-사이클로헥산다이카복실산 및 2,2,4- 및 2,4,4-트라이메틸헥사메틸렌다이아민으로부터 수득된 코폴리아미드, 및 상기 언급한 폴리아미드의 코폴리아미드이다.
적합한 반방향족 폴리아미드는 예컨대 PA-6,I, PA-6,I/6,6-코폴리아미드, PA-6,T, PA-6,T/6-코폴리아미드, PA-6,T/6,6-코폴리아미드, PA-6,I/6,T-코폴리아미드, PA-6,6/6,T/6,I-코폴리아미드, PA-6,T/2-MPMD, T-코폴리아미드(2-MPMD = 2-메틸펜타메틸렌 다이아민), PA-9,T, PA-9,T/2-MOMD,T(2-MOMD = 2-메틸-1,8-옥타메틸렌다이아민), 테레프탈산, 2,2,4- 및 2,4,4-트라이메틸헥사메틸렌다이아민으로부터 수득된 코폴리아미드, 이소프탈산, 라우린락탐 및 3,5-다이메틸-4,4-다이아미노-다이사이클로헥실메탄으로부터 수득된 코폴리아미드, 이소프탈산, 아젤라산 및/또는 세바신산 및 4,4-다이아미노다이사이클로헥실메탄으로부터 수득된 코폴리아미드, 카프로락탐, 이소프탈산 및/또는 테레프탈산 및 4,4-다이아미노다이사이클로헥실메탄으로부터 수득된 코폴리아미드, 카프로락탐, 이소프탈산 및/또는 테레프탈산 및 이소포론다이아민으로부터 수득된 코폴리아미드, 이소프탈산 및/또는 테레프탈산 및/또는 다른 방향족 또는 지방족 다이카복실산, 선택적으로 알킬-치환된 헥사메틸렌다이아민 및 알킬-치환된 4,4-다이아미노다이사이클로헥실아민으로부터 수득된 코폴리아미드, 및 상기 언급된 폴리아미드의 코폴리아미드이다.
바람직하게는, 열가소성 폴리아미드는 PA-6,6, PA-4,6, PA-6,T, PA-6,I/6,T-코폴리아미드, PA-6,T/6,6-코폴리아미드, PA-6,T/6-코폴리아미드, PA-6/6,6-코폴리아미드, PA-6,6/6,T/6,I-코폴리아미드, PA-6,T/2-MPMD,T-코폴리아미드, PA-9,T, PA-9,T/2-MOMD,T-코폴리아미드, PA-4,6/6-코폴리아미드 및 상기 언급된 폴리아미드의 혼합물 및 코폴리아미드로 구성된 군으로부터 선택된다.
바람직하게는, 열가소성 폴리아미드는 유리 전이 온도(Tg)가 200 ℃ 이상인 비결정성 폴리아미드 또는 용융점(Tm)이 200 ℃ 이상인 반결정성 폴리아미드이다.
보다 바람직하게는, Tg 또는 Tm이 220 ℃ 이상, 250 ℃, 또는 심지어 280 ℃ 이상이다. 열가소성 폴리아미드에 있어서 높은 Tg 또는 Tm의 장점은 본 발명에 따른 방법에 의해 수득된 구성요소가 SMT(표면 실장 기법) 공정에서 매우 우수한 성능을 갖는다는 점이다.
보다 바람직하게는, 열가소성 폴리아미드가 용융점(Tm)이 280 ℃ 이상인 반결정성 폴리아미드이다.
본 발명에 따른 방법에 사용되는 구성요소의 제 1 및/또는 제 2 물질은 열가소성 폴리에스터에 이어서, 각각 열가소성 폴리아미드, 다른 구성성분을 포함할 수 있다. 상기 다른 구성성분은 중합체 조성물에서의 사용에 적합한 임의의 구성성분일 수 있다.
적합한 구성성분은 다른 열가소성 성분, 충전제(예: 무기 충전제), 섬유 강화된 물질(예: 유리 섬유) 및 다른 첨가제를 포함한다. 이러한 첨가제는 중합체 조성물에 관례상 사용되는 당 분야의 숙련가에게 공지된 임의의 첨가제를 포함할 수 있다. 적합한 첨가제로는 안료, 가공 보조제(예: 몰드이형제, 핵형성제 또는 결정화 촉진제), 안정화제(예: 자외선 안정화제 및 항산화제), 난연제, 충격보강제 및 상용화제(compatibilizer)가 포함된다. 당 분야의 숙련가에게 공지된 모든 비금속 및 비섬유 무기 충전제, 예컨대 유리 비드, 규산 알루미늄, 운모, 점토, 소성 점토 및 활석이 무기 충전제로서 적합하다.
본 발명에 따른 방법에서 구성요소에 사용되는 제 1 및/또는 제 2 물질 조성물은 적합하게는 각각 충전제 및/또는 섬유질의 강화 물질을 포함하는 충전되고/되거나 섬유 강화된 물질이다.
바람직한 실시양태에서, 제 1 및/또는 제 2 물질은 하기로 구성된다:
a) 열가소성 중합체 30 내지 90 중량 %;
b) 충전제 및/또는 섬유질의 강화 물질 10 내지 60 중량 %; 및
c) 다른 첨가제 0 내지 20 중량 %
[이때 a), b) 및 c)의 중량 %는 물질의 총 중량에 대한 것이고 a), b) 및 c)의 합은 100 %이다].
보다 바람직하게는, 제 1 및/또는 제 2 물질은 하기로 구성된다:
a) 열가소성 중합체 40 내지 85 중량 %;
b) 충전제 및/또는 섬유질의 강화 물질 15 내지 55 중량 %; 및
c) 다른 첨가제 0 내지 10 중량 %.
또한 보다 바람직하게는, 열가소성 중합체는 열가소성 중합체의 중량에 대해 75 중량 % 이상, 훨씬 보다 바람직하게는 80 중량 % 이상 또는 심지어 90 중량 %의 열가소성 폴리에스터, 열가소성 폴리아미드 각각으로 구성된다.
또한, 본 발명은 제 1 물질로 구성된 제 1 부품, 및 제 2 물질로 구성되고 금속화 시드 층을 포함하는 제 2 부품을 포함하는 구성요소, 보다 특히 상기 금속화 시드 층이 금속 층으로 덮인 구성요소에 관한 것이다.
본 발명에 따른 구성요소에서, 제 1 물질 및 제 2 물질 중 하나는 폴리에스터 포함 열가소성 조성물이고, 나머지 하나는 폴리아미드 포함 열가소성 조성물이다.
본 발명에 따른 구성요소는 적합하게는, 상기한 본 발명에 따른 방법으로 수득가능한 구성요소 또는 이의 임의의 바람직한 실시양태이다.
본 발명은 추가로 하기 실시예 및 비교예로써 예시된다.
실시예 1
폴리에스터 부품 및 폴리아미드 부품을 포함하는 2-K 사출성형된 구성요소를 유리 섬유 PET 물질(조성: PET 64 중량 %, 유리 섬유 35 중량 %, 보조 첨가제 1 중량 %) 및 유리 섬유 강화된 폴리아미드-4,6 물질(조성: 폴리아미드-4,6 69 중량 %, 유리 섬유 30 중량 %, 보조 첨가제 1 중량 %)로부터 제조하였다. Pd 핵을 함유하 는 콜로이드 금속화 시드 층을 구성요소에 도포한 후, 구성요소를 5 분 동안 40 ℃에서 희석된 수산화 나트륨 수용액을 함유하는 알칼리성 에칭 용액에 노출시키고, 물로 세척하고, 최종적으로 구리를 함유하는 금속화 환경에 놓았다. 생성된 구성요소를 육안 및 광학 현미경으로 검사한 결과, 폴리아미드 부품상의 구리 금속 층이 보였고 PET 물질상에서는 어떠한 금속도 보이지 않았다.
비교예 A
부품이 PET 물질이고 폴리아미드-4,5 물질을 폴리카보네이트 물질 및 ABS 물질 각각으로 대체한 것을 제외하고 실시예 1을 반복하였다. 생성된 구성요소는 폴리카보네이트 물질 상에서 더 많은 금속을 보였다.
점착도 시험
실시예 1 및 비교예 A의 각 구성요소의 제 2 부품상의 금속 층의 점착도를, 시험 요소를 금속 층에 점착시키고 시험 요소에 대해 끌어당김으로써 정성적으로 결정하였다. 점착도는 비교예 A의 ABS 물질의 경우에서 보다 실시예 1의 폴리아미드-4,6 물질의 경우에서 훨씬 더 우수한 것으로 나타났다.

Claims (11)

  1. 제 1 물질에 의해 구성되고 제 1 표면을 갖는 제 1 부품, 및 제 2 물질에 의해 구성되고 제 2 표면을 갖는 제 2 부품을 포함하는 구성요소의 금속화 방법으로서,
    상기 제 1 부품의 표면의 적어도 일부 및 상기 제 2 부품의 표면의 적어도 일부에 금속화 시드 층을 도포하는 단계; 및 상기 금속화 시드 층을 포함하는 제 1 및 제 2 부품의 표면의 부분을 제 1 물질은 가용성이고 제 2 물질은 불용성인 에칭액에 노출시키는 단계를 순차적으로 포함하고,
    상기 제 1 물질 및 제 2 물질 중 하나는 폴리에스터 포함 열가소성 조성물이고 나머지 하나는 폴리아미드 포함 열가소성 조성물인 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    금속화 시드 층이 Pd 핵을 포함하는 금속 시드의 침전에 의해 도포되는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    에칭액이 알칼리성 용액인 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 및 제 2 부품의 표면의 부분을 금속화 환경에 노출시켜 제 2 부품의 표면의 적어도 일부에 금속 층을 형성하는 단계가 후속되는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    금속화가 구리 또는 니켈로 수행되는 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    폴리에스터 포함 열가소성 조성물이 반결정성 열가소성 폴리에스터를 포함하는 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    폴리아미드 포함 열가소성 조성물이 반결정성 폴리아미드를 포함하는 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 및/또는 제 2 물질이 충전되고/되거나 섬유 강화된 물질인 방법.
  9. 제 1 물질로 구성된 제 1 부품, 및 제 2 물질로 구성되고 금속화 시드 층을 포함하는 제 2 부품을 포함하는 구성요소로서,
    상기 제 1 물질 및 제 2 물질 중 하나는 폴리에스터 포함 열가소성 조성물이고 나머지 하나는 폴리아미드 포함 열가소성 조성물인 구성요소.
  10. 제 1 물질로 구성되고 금속화되지 않은 표면을 갖는 제 1 부품, 및 제 2 물질로 구성되고 적어도 부분적으로 금속화된 표면을 갖는 제 2 부품을 포함하는 구성요소로서,
    상기 제 1 물질 및 제 2 물질 중 하나는 폴리에스터 포함 열가소성 조성물이고 나머지 하나는 폴리아미드 포함 열가소성 조성물인 구성요소.
  11. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 수득되는 부분적으로 금속화된 구성요소.
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