TWI520910B - 金屬化合物和聚合物製品及製備方法和應用 - Google Patents

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Description

金屬化合物和聚合物製品及製備方法和應用
本發明涉及材料學，具體地，本發明涉及金屬化合物及其製備方法和應用；涉及含有該金屬化合物的聚合物製品及其製備方法以及該聚合物製品的表面選擇性金屬化方法；涉及含有該金屬化合物的油墨組合物；以及進一步涉及絕緣性基材表面選擇性金屬化方法。
在聚合物製品表面形成金屬層，作為電磁信號傳導的通路，廣泛用於汽車、工業、電腦、通訊等領域。在聚合物製品表面選擇性地形成金屬層是該類聚合物製品製造的一個核心環節。
US2004/0241422A1報導了在聚合物基體中加入尖晶石結構的無機化合物粉末，這些無機化合物含有銅、鎳、鈷、鉻、鐵等元素，然後用紫外鐳射(波長為248nm、308nm、355nm、532nm)和紅外鐳射(波長為1064nm和10600nm)進行活化。
US2004/0241422A1特別提到具有尖晶石結構的氧化物可以在鐳射作用下還原出金屬單質，將金屬單質作為晶核，誘導化學沉積金屬，形成金屬層。這一過程的實現需要嚴格的製程控制，需要照射較高的鐳射能量才能將尖晶石結構的氧化物還原為金屬單質，從而取得預期的誘導化學沉積金屬的效果，對設備和製程的要求都比較高。
本發明的目的在於克服現有的將絕緣性基材表面選擇性金屬化的方法存在的上述不足，提供一種金屬化合物及其製備方法，該金屬化合物無需還原成為金屬單質即可作為化學鍍促進劑。
根據本發明的第一個方面，本發明提供了一種金屬化合物，該金屬化合物具有式I所示的化學式，Cu2AαB2-αO4-β (式I)
式I中，A為選自元素週期表中的第6列和第8列的至少一種元素，B為選自元素週期表中的第13列的至少一種元素，0<α<2，0<β<1.5。
根據本發明的第二個方面，本發明提供了一種金屬化合物的製備方法，該方法包括將粉體混合物在非活性氣氛中進行燒結，該粉體混合物含有Cu2O、A的氧化物以及B的氧化物，其中，Cu2O、A的氧化物和B的氧化物的摩爾比為100：2-90：3-80，A為選自元素週期表中的第6列和第8列的至少一種元素，B為選自元素週期表中的第13列的至少一種元素，該粉體混合物中CuO的含量為0.01摩爾%以下。
根據本發明的第三個方面，本發明提供了根據本發明的金屬化合物或者由本發明的方法製備的金屬化合物在將絕緣性基材表面選擇性金屬化中的應用。
根據本發明的第四個方面，本發明提供了一種聚合物製品，該聚合物製品含有聚合物製品基體和金屬化合物，該金屬化合物分散於該聚合物製品基體中，其中，該金屬化合物為本發明提供的金屬化合物、或者由本發明的方法製備的金屬化合物。
根據本發明的第五方面，本發明提供了一種聚合物製品的製備方法，該方法包括將一種聚合物組合物的各組分混合均勻，並將得到的混合物成型，得到成型體，該聚合物組合物含有聚合物基體組分 和金屬化合物，其中，該金屬化合物為本發明提供的金屬化合物或者由本發明的方法製備的金屬化合物。
根據本發明的第六個方面，本發明提供了一種聚合物製品表面選擇性金屬化方法，該方法包括：用鐳射對聚合物製品的至少部分表面進行照射，使該聚合物製品的至少部分表面氣化；以及將照射後的聚合物製品進行化學鍍，其中，該聚合物製品為本發明提供的聚合物製品。
根據本發明的第七方面，本發明提供了一種油墨組合物，該組合物含有金屬化合物以及連接料，其中，該金屬化合物為本發明提供的金屬化合物或者由本發明的方法製備的金屬化合物。
根據本發明的第八方面，本發明提供了一種絕緣性基材表面選擇性金屬化方法，該方法包括：將本發明提供的油墨組合物中的各組分混合均勻，將得到的混合物施用於絕緣性基材的需要進行金屬化的表面，以形成油墨層；以及採用化學鍍在具有該油墨層的該絕緣性基材的表面上鍍覆至少一層金屬層。
根據本發明的金屬化合物無需還原出金屬單質即可作為化學鍍促進劑，因此，含有該金屬化合物的聚合物製品只需將聚合物製品表面選擇性粗糙化即可通過化學鍍將聚合物製品表面選擇性金屬化；或者將該金屬化合物製成油墨，將油墨選擇性塗覆在基材表面即可通過化學鍍將聚合物製品表面選擇性金屬化。並且，在採用鐳射選擇性照射聚合物製品表面來實現表面粗糙化時，無需過高的能量將金屬化合物還原成金屬單質，而只需使聚合物氣化裸露出金屬化合物，即可直接進行化學鍍，實現聚合物製品表面選擇性金屬化，製程簡單，對能量要求低。
並且，根據本發明的金屬化合物的顏色淺，因而將該金屬化合物分散在聚合物製品中，能夠得到顏色較淺的聚合物製品。
另外，根據本發明的表面選擇性金屬化方法，能夠以較高的鍍覆速率在基材表面形成的金屬層，且形成的金屬層對基材的附著力高。
根據本發明的第一個方面，本發明提供了一種金屬化合物，該金屬化合物具有式I所示的化學式，Cu2AαB2-αO4-β (式I)
式I中，A為選自元素週期表中的第6列和第8列的至少一種元素。較佳地，A為Cr、Mo和Fe中的至少一種元素。
式I中，B為選自元素週期表中的第13列的至少一種元素。較佳地，B為Al、Ga和In中的至少一種元素。
式I中，0<α<2，較佳在0.2-1.5的範圍內；0<β<1.5，較佳在0.1-1.2的範圍內。
該金屬化合物的具體實例可以包括但不限於：Cu2Cr0.6Al1.4O3.3、Cu2FeGaO3.9、Cu2Mo1.2In0.8O3.5、Cu2Cr0.3Mo0.3Al1.4O3.3、Cu2Cr0.6Ga0.7Al0.7O3.3、Cu2Cr0.5Al1.5O3、Cu2Cr0.8Ga1.2O3.9、Cu2Mo0.5Al1.5O3、Cu2Cr1.1Al0.9O3.5、Cu2Fe0.5In1.5O3和Cu2Cr0.5Ga1.5O2.8。
該金屬化合物的顆粒大小可以根據該金屬化合物的具體應用場合進行適當的選擇。一般地，該金屬化合物的體積平均粒徑可以為0.01-5微米，較佳為0.04-2微米。本發明中，該體積平均粒徑是採用鐳射細微性測試儀測定的。
根據本發明的金屬化合物，該金屬化合物進一步含有CuO，並且作為雜質的CuO含量低。具體地，根據本發明的金屬化合物中， CuO的含量能夠為0.01摩爾%以下，一般為0.005摩爾%以下。因而，根據本發明的金屬化合物在添加到聚合物中時，不會由於大量CuO的存在而導致聚合物發生顯著的降解。從進一步降低聚合物發生降解的幾率的角度出發，該金屬化合物中CuO的含量為0.004摩爾%以下。
根據本發明的第二個方面，本發明提供了一種金屬化合物的製備方法，該方法包括將粉體混合物在非活性氣氛中進行燒結，該粉體混合物含有Cu2O、A的氧化物以及B的氧化物，其中，Cu2O、A的氧化物和B的氧化物的摩爾比為100：2-90：3-80，A為選自元素週期表中的第6列和第8列的至少一種元素，B為選自元素週期表中的第13列的至少一種元素。
根據本發明的方法，Cu2O、A的氧化物和B的氧化物的摩爾比較佳為100：10-75：5-60。
根據本發明的方法，A較佳為Cr、Mo和Fe中的至少一種元素。B較佳為Al、Ga和In中的至少一種元素。
該A的氧化物是指元素A與氧形成的化合物，其中，A的化合價可以為元素A能夠形成氧化物的常見化合價。具體地，在A為Cr時，A的氧化物可以為Cr2O3；在A為Mo時，A的氧化物可以為MoO3；在A為Fe時，A的氧化物可以為Fe2O3。該B的氧化物是指元素B與氧形成的化合物，其中，B的化合價可以為元素B能夠形成氧化物的常見化合價。
該非活性氣氛是指彌漫在進行燒結的空間中的氣體為非活性氣體或者基本為非活性氣體。該非活性氣體是指不與粉體混合物中的各組分或者製備的金屬化合物發生化學相互作用的氣體，例如可以為零族元素氣體或者氮氣，該零族元素氣體可以為氬氣。
根據本發明的方法，該粉體混合物中CuO的含量為0.01摩爾%以下，較佳為0.005摩爾%以下，更佳為0.004摩爾%以下。
可以採用常用的各種方法來獲得該粉體混合物。例如：可以將Cu2O、A的氧化物以及B的氧化物進行研磨，從而得到該粉體混合物。該研磨可以為乾法研磨，也可以為濕法研磨，還可以為半乾法研磨。從進一步降低由本發明的方法製備的金屬化合物的CuO含量以及顏色的角度出發，該研磨較佳為濕法研磨或半乾法研磨，更佳為濕法研磨。該濕法研磨的分散劑可以為常用的各種適於作為金屬氧化物的分散劑。具體地，該分散劑可以為水。分散劑的用量可以為常規選擇，沒有特別限定。
在通過濕法研磨的方法來製備該粉體混合物時，可以在常規的條件下，將濕法研磨得到的混合物進行乾燥，從而得到該粉體混合物。該乾燥的條件以能夠將濕法研磨得到的混合物中的分散劑脫除或基本脫除，且得到的粉體混合物中，CuO的含量為0.01摩爾%以下(較佳為0.005摩爾%以下，更佳為0.004摩爾%以下)為準。在溫度較高時(如高於250℃)，在空氣氣氛中，Cu2O易於氧化形成CuO，因此從進一步降低最終製備的金屬化合物中的CuO含量以及防止金屬化合物的顏色變深的角度出發，該乾燥較佳在非活性氣氛中進行，或者該乾燥較佳在含氧氣氛中，在100-200℃進行。該含氧氣氛例如可以為空氣氣氛，也可以為氧氣與非活性氣體按一定比例混合而形成的氣氛。該乾燥的時間可以根據乾燥的溫度進行適當的選擇，以能夠將濕法研磨得到的混合物中分散劑脫除到符合要求為準。一般地，該乾燥的時間可以為10-24小時。該乾燥可以在常壓下進行，也可以在減壓下進行。
該研磨可以在常見的各種能夠對粉體進行研磨的裝置中進行，沒有特別限定。
根據本發明的方法，該燒結的溫度可以為常規選擇。一般地，該燒結的溫度可以為500-1200℃，較佳為800-1000℃。該燒結的時間可以根據燒結的溫度進行適當的選擇。一般地，該燒結的時間可以為1-14小時。
根據本發明的方法還可以包括將燒結得到的燒結物進行研磨，從而得到具有預期粒子大小的顆粒。一般地，可以將燒結物研磨至體積平均粒徑為0.01-5微米，較佳為0.04-2微米。
根據本發明的金屬化合物或者由本發明的方法製備的金屬化合物無需還原成為金屬單質，即可直接作為化學鍍促進劑。
由此，根據本發明的協力廠商面，本發明提供了根據本發明的金屬化合物、或者由本發明的方法製備的金屬化合物在將絕緣性基材表面選擇性金屬化中的應用。
該絕緣性基材可以為常見的各種不具有導電性的基材，例如：聚合物基材、陶瓷基材和玻璃基材等。
可以將根據本發明的金屬化合物或者由本發明的方法製備的金屬化合物分散在該絕緣性基材中，並將該絕緣性基材的需要進行金屬化的表面粗糙化，然後進行化學鍍即可將絕緣性基材的表面選擇性金屬化。也可以將本發明的金屬化合物或者由本發明的方法製備的金屬化合物製成油墨，並將油墨塗覆在絕緣性基材的需要進行金屬化的表面，然後進行化學鍍，從而將絕緣性基材表面選擇性金屬化。
根據本發明的第四方面，本發明提供了一種聚合物製品，其中，該聚合物製品含有聚合物製品基體和金屬化合物，該金屬化合物分散於該聚合物製品基體中，其中，該金屬化合物為根據本發明的金屬化合物、或者由本發明的方法製備的金屬化合物。
該聚合物製品中金屬化合物的含量可以根據聚合物製品中金屬化合物的具體功能進行適當的選擇。具體地，在該聚合物製品中的金屬化合物用作將聚合物製品的表面選擇性金屬化的化學鍍促進劑時，基於該聚合物製品的總重量，該金屬化合物的含量可以為1-30重量%，較佳為5-30重量%，更佳為10-30重量%。
該聚合物製品基體可以為各種由聚合物形成的成型體。該聚合物可以根據該聚合物製品的具體應用場合進行適當的選擇。一般地，該聚合物製品可以為由熱塑性聚合物形成的製品，也可以為由熱固性聚合物形成的製品。該聚合物可以為塑膠，也可以為橡膠，還可以為纖維。該聚合物的具體實例可以包括但不限於：聚烯烴(如聚苯乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯))、聚碳酸酯、聚酯(如聚對苯二甲酸環己烷對二甲醇酯、聚間苯二甲酸二烯丙酯、聚對苯二甲酸二烯丙酯、聚萘二酸丁醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚對苯二甲酸丁二醇酯)、聚醯胺(如聚己二醯己二胺、聚壬二醯己二胺、聚丁二醯己二胺、聚十二烷二醯己二胺、聚癸二醯己二胺、聚癸二醯癸二胺、聚十一醯胺、聚十二醯胺、聚辛醯胺、聚9-氨基壬酸、聚己內醯胺、聚對苯二甲醯苯二胺、聚間苯二甲醯己二胺、聚對苯二甲醯己二胺和聚對苯二甲醯壬二胺)、聚芳醚、聚醚醯亞胺、聚碳酸酯/(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)合金、聚苯醚、聚苯硫醚、聚醯亞胺、聚碸、聚醚醚酮、聚苯並咪唑、酚醛樹脂、脲醛樹脂、三聚氰胺-甲醛樹脂、環氧樹脂、醇酸樹脂和聚氨酯中的一種或兩種以上。
該聚合物製品還可以含有常用的至少一種助劑，如填料、抗氧劑和光穩定劑，以改善聚合物製品的性能或者賦予聚合物製品以新的性能。該助劑的含量可以根據其種類和具體使用要求進行適當的選擇，沒有特別限定。
該填料可以是對鐳射不起任何物理或者化學作用的填料，例如，滑石粉和碳酸鈣。玻璃纖維雖然對鐳射不敏感，但是加入玻璃纖維可以大大加深鐳射活化後塑膠基體凹陷的深度，有利於化學鍍銅中銅的粘附。該無機填料還可以是對鐳射起到一定作用的無機填料，例如，氧化錫尤其是納米氧化錫可以增加紅外鐳射在剝離塑膠表面時的能量利用率；功能性填料還有炭黑，它也可以增加塑膠對紅外的吸收，增加塑膠的剝離程度。該填料還可以為玻璃微珠、硫酸鈣、硫酸鋇、 二氧化鈦、珠光粉、矽灰石、矽藻土、高嶺土、煤粉、陶土、雲母、油葉岩灰、矽酸鋁、氧化鋁、碳纖維、二氧化矽和氧化鋅中的一種或多種。
該抗氧劑可以提高本發明的聚合物製品的抗氧化性能，從而提高製品的使用壽命。該抗氧劑可以為聚合物領域中常用的各種抗氧劑，例如可以含有主抗氧劑和輔助抗氧劑。該主抗氧劑與該輔助抗氧劑之間的相對用量可以根據種類進行適當的選擇。一般地，該主抗氧劑與該輔助抗氧劑的重量比可以為1：1-4。該主抗氧劑可以為受阻酚型抗氧劑，其具體實例可以包括但不限於抗氧劑1098和抗氧劑1010，其中，抗氧劑1098的主要成分為N,N’-雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙醯基)己二胺，抗氧劑1010的主要成分為四[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇。該輔助抗氧劑可以為亞磷酸酯型抗氧劑，其具體實例可以包括但不限於抗氧劑168，其主要成分為三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯。
該光穩定劑可以為公知的各種光穩定劑，例如受阻胺型光穩定劑，其具體實例可以包括但不限於雙(2,2,6,6-四甲基-4-呱啶基)癸二酸酯。
根據本發明的第五方面，本發明提供了一種聚合物製品的製備方法，該方法包括將一種聚合物組合物的各組分混合均勻，並將得到的混合物成型，得到成型體，該聚合物組合物含有聚合物基體組分和金屬化合物，其中，該金屬化合物為本發明提供的金屬化合物或者由本發明的方法製備的金屬化合物。
該聚合物基體組分是指用於形成聚合物製品基體的組分，包括前文該的聚合物以及各種助劑。該助劑除前文該的用於改善聚合物基體的性能或賦予聚合物基體以新的性能的助劑之外，還可以包括各種能夠改善聚合物基體的加工性能的助劑，如潤滑劑。該潤滑劑可以 為各種能夠改善聚合物熔體的流動性的物質，例如可以為選自乙烯/醋酸乙烯的共聚蠟(EVA蠟)、聚乙烯蠟(PE蠟)以及硬脂酸鹽中的一種或兩種以上。
該金屬化合物的顆粒大小可以根據成型的方法進行選擇，以能夠形成緻密的聚合物製品為準。一般地，該金屬化合物的體積平均粒徑可以為0.1-5微米，較佳為0.04-2微米。
該聚合物組合物中的金屬化合物的含量可以根據預期的聚合物製品對金屬化合物的含量的需求進行選擇。一般地，相對於100重量份該聚合物基體組分，該金屬化合物的含量可以為1-40重量份，較佳為5-30重量份，更佳為10-30重量份。該助劑的含量可以根據助劑的功能以及種類進行適當的選擇。一般地，相對於100重量份該聚合物基體組分，該填料的含量可以為1-40重量份，該抗氧劑的含量可以為0.01-1重量份，該光穩定劑的含量可以為0.01-1重量份，該潤滑劑的含量可以為0.01-1重量份。
本發明對於成型的方法沒有特別限定，可以為聚合物成型領域常用的各種成型方法，例如：注塑成型、擠出成型。
根據本發明的第六方面，本發明提供了一種聚合物製品表面選擇性金屬化方法，該方法包括：用鐳射對聚合物製品的至少部分表面進行照射，使該聚合物製品的至少部分表面氣化；以及將照射後的聚合物製品進行化學鍍，其中，該聚合物製品為本發明提供的聚合物製品。
該鐳射可以通過各種公知的途徑獲得，較佳通過雷射器獲得鐳射。照射鐳射的條件以能夠使聚合物製品表面的聚合物氣化裸露出該金屬化合物為準，可以根據聚合物的種類和雷射器的類型的不同而 進行選擇。根據本發明的方法，鐳射選擇性照射聚合物製品表面時，無需過高的能量將金屬化合物還原成金屬單質，而只需使聚合物氣化裸露出金屬化合物，即可直接進行化學鍍，實現聚合物製品表面選擇性金屬化，製程簡單，對能量要求低。一般地，該鐳射的波長可以為157納米至10.6微米，掃描速度可以為500-8000毫米/秒，步長可以為3-9微米，延時可以為30-100微秒，頻率可以為30-40千赫，功率可以為3-4千瓦，填充間距可以為10-50微米。通過照射這樣的鐳射，一般蝕刻掉的聚合物的厚度為幾微米至十幾微米，從而使得聚合物製品中的催化劑組分顆粒暴露出來，在聚合物製品的至少部分表面上形成微觀上為具有高低不平的空隙的粗糙表面結構；在後續的化學鍍時，金屬顆粒就內嵌到粗糙表面的孔隙中，從而與塑膠樣品之間形成很強的結合力。
對露出催化劑組分顆粒的聚合物製品進行化學鍍的方法也已經為本領域技術人員所公知。例如，進行化學鍍銅時，該方法可以包括將蝕刻後的聚合物製品與銅鍍液接觸，該銅鍍液含有銅鹽和還原劑，pH值為12-13，該還原劑能夠將銅鹽中銅離子還原為銅單質，例如該還原劑可以為乙醛酸、肼和次亞磷酸鈉中的一種或多種。
在進行化學鍍之後，還可以接著進行電鍍或者再進行一次或多次化學鍍，以進一步增加鍍層的厚度或者在化學鍍層上形成其它金屬鍍層。例如，在化學鍍銅結束後，可以再化學鍍一層鎳來防止銅鍍層表面被氧化。
根據本發明的第七方面，本發明提供了一種油墨組合物，該組合物含有金屬化合物以及連接料，其中，該金屬化合物為本發明提供的金屬化合物或者由本發明的方法製備的金屬化合物。
該金屬化合物及其製備方法在前文已經進行了詳細的描述，此處不再贅述。
根據本發明的油墨組合物，該油墨組合物還含有連接料。將該油墨組合物施用於絕緣性基材表面時，該連接料能夠起到將金屬化合物均勻分散在該絕緣性基材的表面，並在該絕緣性基材的表面形成具有一定強度且對該絕緣性基材具有一定附著力的膜層的作用。
本發明對於該連接料的種類沒有特別限定，只要所選用的連接料能夠起到上述作用即可。較佳地，該連接料為有機粘結劑。更佳地，該連接料為乙酸纖維素、聚丙烯酸酯系樹脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮醛、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯吡咯烷酮和聚膦酸中的一種或兩種以上。
根據本發明的油墨組合物，該連接料例如可以為商購自美國伊士曼公司的CAB系列乙酸丁酯纖維素(例如：牌號為CAB381-0.5、CAB381-20、CAB551-0.2和CAB381-2的乙酸丁酯纖維素)、商購自日本Kuraray公司的Mowital系列聚乙烯醇縮丁醛(例如：牌號為Mowital B 60T、Mowital B 75H和Mowital B 60H聚乙烯醇縮丁醛)。
根據本發明的油墨組合物，該連接料與金屬化合物之間的相對比例以能夠將該金屬化合物均勻分散在該絕緣性基材的表面，形成具有一定強度和對該絕緣性基材具有一定附著力的油墨層，並能夠在該油墨層上鍍覆金屬層即可。一般地，根據本發明的油墨組合物，相對於100重量份金屬化合物，該連接料的量可以為1-30重量份，較佳為15-30重量份。
根據本發明的油墨組合物，從進一步提高該金屬化合物在該連接料中的分散均勻性並在該絕緣性基材的表面形成更為均勻的膜層的角度出發，該油墨組合物較佳還含有溶劑。本發明的油墨組合物對於該溶劑的種類沒有特別限定，可以為本領域的常規選擇。較佳地，該溶劑為水、C1-C12的醇、C3-C12的酮、C6-C12的芳烴、C1-C12的鹵代烷烴和C2-C12的鹵代烯烴中的一種或兩種以上。具體地，該溶劑可以 為甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、叔丁醇、正戊醇、正己醇、正庚醇、正辛醇、丙酮、2-正戊酮、2-正丁酮、3-甲基-2-戊酮、2,3-丁二酮、2,3-戊二酮、2,5-己二酮、1,3-環己二酮、甲苯、二甲苯和三氯乙烯中的一種或兩種以上。
本發明的油墨組合物對於該溶劑的用量沒有特別限定，可以為本領域的常規用量。在確保該金屬化合物能夠均勻地分散於該連接料中並在該絕緣性基材的表面均勻地形成膜層的前提下，從降低溶劑用量的角度出發，相對於100重量份金屬化合物，該溶劑可以為20-200重量份，較佳為20-100重量份。
根據本發明的油墨組合物根據其具體應用場合還可以含有各種油墨領域常用的助劑，以賦予本發明的油墨組合物以特定的性能或功能。較佳地，該助劑含有選自分散劑、消泡劑、流平劑和粘度調節劑中的一種或兩種以上。該助劑的用量可以為本領域的常規選擇。 較佳地，相對於100重量份金屬化合物，該助劑的總量可以為0.1-20重量份，較佳為0.5-10重量份。
根據本發明的油墨組合物，該分散劑用於縮短將金屬化合物分散在連接料以及任選的溶劑中的時間，並提高該金屬化合物在該連接料和任選的溶劑中的分散穩定性。該分散劑可以為本領域常用的各種能夠實現上述功能的物質。例如，該分散劑可以為本領域常用的有機分散劑，例如：脂肪族胺系分散劑、醇胺系分散劑、環狀不飽和胺系分散劑、脂肪酸系分散劑、脂肪族醯胺系分散劑、酯系分散劑、石蠟系分散劑、磷酸酯系分散劑、聚合物系分散劑(例如：聚丙烯酸酯系分散劑和聚酯系分散劑)和有機膦系分散劑。
根據本發明的油墨組合物，該分散劑可以為本領域常用的各種能夠商購得到的分散劑。具體地，該分散劑可以為以下分散劑中的一種或兩種以上：商購自德國BYK公司的牌號為ANTI-TERRA-U、 ANTI-TERRA-U 80、ANTI-TERRA-U 100、DISPERBYK-101、DISPERBYK-130、BYK-220 S、LACTIMON、LACTIMON-WS、BYK-W 966、DISPERBYK、BYK-154、BYK-9076、DISPERBYK-108、DISPERBYK-109、DISPERBYK-110、DISPERBYK-102、DISPERBYK-111、DISPERBYK-180、DISPERBYK-106、DISPERBYK-187、DISPERBYK-181、DISPERBYK-140、DISPERBYK-142、DISPERBYK-145、DISPERBYK-115、DISPERBYK-160、DISPERBYK-161、DISPERBYK-162、DISPERBYK-163、DISPERBYK-164、DISPERBYK-165、DISPERBYK-166、DISPERBYK-167、DISPERBYK-182、DISPERBYK-183、DISPERBYK-184、DISPERBYK-185、DISPERBYK-168、DISPERBYK-169、DISPERBYK-170、DISPERBYK-171、DISPERBYK-174、DISPERBYK-190、DISPERBYK-2150、BYK-9077、DISPERBYK-112、DISPERBYK-116、DISPERBYK-191、DISPERBYK-192、DISPERBYK-2000、DISPERBYK-2001、DISPERBYK-2010、DISPERBYK-2020、DISPERBYK-2025、DISPERBYK-2050和DISPERBYK-2070的分散劑；商購自荷蘭Akzo Nobel公司的牌號為PHOSPHOLAN PS-236的分散劑；商購自美國Witco化學公司的牌號為PS-21A的分散劑；商購自英國Croda公司的Hypermer KD系列分散劑和Zephrym PD系列分散劑。
根據本發明的油墨組合物，該分散劑可以為本領域的常規用量。一般地，相對於100重量份金屬化合物，該分散劑的量可以為0.1-4重量份。
根據本發明的油墨組合物，該消泡劑可以為本領域常用的各種能夠抑制泡沫形成、破壞形成的泡沫或者將形成的泡沫從體系中脫出的物質。例如，該消泡劑可以為有機聚矽氧烷系消泡劑、聚醚系消 泡劑和高級醇系消泡劑。較佳地，該消泡劑為有機聚矽氧烷系消泡劑。
根據本發明的油墨組合物，該消泡劑可以為本領域常用的各種能夠商購得到的消泡劑。具體地，該消泡劑可以為商購自德國BYK公司的牌號為BYK-051、BYK-052、BYK-053、BYK-055、BYK-057、BYK-020、BYK-065、BYK-066N、BYK-067A、BYK-070、BYK-080A、BYK-088、BYK-141、BYK-019、BYK-021、BYK-022、BYK-023、BYK-024、BYK-025、BYK-028、BYK-011、BYK-031、BYK-032、BYK-033、BYK-034、BYK-035、BYK-036、BYK-037、BYK-038、BYK-045、BYK-A530、BYK-A555、BYK-071、BYK-060、BYK-018、BYK-044和BYK-094的消泡劑中的一種或兩種以上。
根據本發明的油墨組合物，該消泡劑的量可以為本領域的常規用量。較佳地，相對於100重量份金屬化合物，該消泡劑為0.1-3重量份。
根據本發明的油墨組合物，該流平劑用於促使油墨在乾燥成膜過程中形成一個更為平整、光滑且均勻的膜層。本發明對於該流平劑的種類沒有特別限定，可以為本領域常用的能夠實現上述功能的物質。例如，該流平劑可以為聚丙烯酸酯系流平劑、聚二甲基矽氧烷系流平劑、聚甲基苯基矽氧烷系流平劑和含氟表面活性劑中的一種或兩種以上。
根據本發明的油墨組合物，該流平劑可以為本領域常用的各種能夠商購得到的流平劑。例如，該流平劑可以為商購自德國BYK公司的牌號為BYK-333、BYK-306、BYK-358N、BYK-310、BYK-354和BYK-356流平劑中的一種或兩種以上。
根據本發明的油墨組合物，該流平劑的用量可以為本領域的常規用量，沒有特別限定。較佳地，相對於100重量份金屬化合物，該流平劑為0.3-4重量份。
根據本發明的油墨組合物，該粘性調節劑用於調節油墨組合物的粘度。本發明對於該粘性調節劑的種類沒有特別限定，可以為本領域的常規選擇。例如，該粘性調節劑可以為氣相二氧化矽、聚醯胺蠟、有機膨潤土、氫化蓖麻油、金屬皂、羥烷基纖維素及其衍生物、聚乙烯醇和聚丙烯酸鹽中的一種或兩種以上。
根據本發明的油墨組合物，粘性調節劑的量可以為本領域的常規選擇。較佳地，相對於100重量份金屬化合物，該粘性調節劑為0.3-3重量份。
在本發明的一種較佳的實施方式中，該油墨組合物含有該金屬化合物、連接料、溶劑、分散劑、消泡劑、流平劑和粘性調節劑，相對於100重量份金屬化合物，該連接料為1-30重量份，該溶劑為20-200重量份，該分散劑為0.4-4重量份，該消泡劑為0.1-3重量份，該流平劑為0.3-4重量份，該粘性調節劑為0.3-3重量份。
根據本發明的油墨組合物的製備方法沒有特別限定，只要能夠將該金屬化合物與連接料以及任選的溶劑和助劑混合均勻即可。例如，可以通過在混合器(如行星式球磨機)中，將該金屬化合物與連接料以及任選的溶劑和助劑混合均勻，從而得到根據本發明的油墨組合物。在混合器中將各組分混合均勻的方法和條件是本領域所公知的，本文不再贅述。
根據本發明的油墨組合物能夠施用在絕緣性(即，非導電性)基材的表面，並在該絕緣性基材的表面進行化學鍍，以將該絕緣性基材的表面選擇性金屬化，進而在該非導電性基材的表面形成信號傳導通路。
根據本發明的第八方面，本發明提供了一種絕緣性基材表面選擇性金屬化方法，該方法包括：將本發明提供的油墨組合物中的各組分混合均勻，將得到的混合 物施用於絕緣性基材的需要進行金屬化的表面，以形成油墨層；以及 採用化學鍍在具有該油墨層的該絕緣性基材的表面上鍍覆至少一層金屬層。
該油墨組合物的組成在前文已經進行了詳細的描述，此處不再贅述。
可以採用本領域常用的各種方法將本發明提供的油墨組合物施用於絕緣性基材的表面上，例如：可以通過選自絲網印刷、噴塗、鐳射列印、噴墨列印、轉印、凹版印刷、凸版印刷和平版印刷的方法將由根據本發明的油墨組合物形成的油墨施用於需要進行表面金屬化的絕緣性基材的表面上。根據本發明的油墨組合物特別適於通過噴墨列印或鐳射列印的方式施用於待金屬化的絕緣性基板的表面。上述絲網印刷、噴塗、鐳射列印、噴墨列印、轉印、凹版印刷、凸版印刷和平版印刷的具體操作方法和條件是本領域所公知的，本文不再贅述。
根據本發明的方法還可以包括將油墨組合物施用於該絕緣性基材的表面後，將具有該油墨組合物的基材進行乾燥。本發明對於該乾燥的方法沒有特別限定，可以根據油墨組合物中的連接料以及任選的溶劑的種類進行適當的選擇，例如：該乾燥的溫度可以為40-150℃，時間可以為0.5-5小時。該乾燥可以在常壓下進行，也可以在減壓的條件下進行。
該油墨層的厚度可以根據該油墨組合物的組成進行適當的選擇，以能夠在該絕緣性基材的表面進行化學鍍，進而將該絕緣性基材的表面選擇性金屬化為準。較佳地，該油墨層的厚度為8-50微米。 更佳地，該油墨層的厚度為12-40微米。進一步較佳地，該油墨層的厚度為12-25微米。
根據本發明的方法還包括：採用化學鍍在具有該油墨層的絕緣性基材的表面上鍍覆一層或兩層以上的金屬層。由本發明提供的油 墨組合物在該絕緣性基材的表面形成的油墨層具有導電性，可以直接在該絕緣性基材的表面進行化學鍍，該絕緣性基材的不具有油墨層的表面在化學鍍的過程中則不會被金屬化。
根據本發明的方法，對於在該基材表面的油墨層上進行化學鍍的方法沒有特別限定，可以為本領域的常規選擇，本文不再贅述。
根據本發明的方法，根據具體的使用要求，可以在該基材表面的油墨層上進行一次或多次化學鍍，從而在該基材的表面上形成一層或多層金屬層。根據本發明的方法，在將該基材進行多次化學鍍，以在該基材的表面上形成多層金屬層時，各金屬層的組成和厚度可以根據具體的使用要求進行適當的選擇，各金屬層中的金屬可以為相同或不同。
根據本發明的方法能夠對多種絕緣性基材進行選擇性金屬化，該絕緣性基材例如可以為塑膠基材、橡膠基材、纖維基材、塗料形成的塗層、陶瓷基材、玻璃基材、木制基材、水泥基材或紙。較佳地，該絕緣性基材為塑膠基材或陶瓷基材。在該絕緣性基材為柔性塑膠基材(例如：聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚醯亞胺、聚碳酸酯、聚醚酮、聚醚醚酮或液晶高分子)時，將本發明的油墨組合物施用於基材的表面，並將基材選擇性金屬化後得到的製品特別適於製作柔性線路板。
以下結合實施例和對比例詳細說明本發明。
以下實施例和對比例中，採用電感耦合等離子體發射光譜法(ICP)來測定金屬化合物的組成以及金屬化合物中CuO的含量。
以下實施例和對比例中，採用商購自成都精新粉體測試設備有限公司的鐳射細微性測試儀來測定金屬化合物的平均粒徑，為體積平均粒徑。
以下實施例和對比例中，採用百格刀法來測定在基材表面形成的金屬層的附著力。具體測試方法為：用百格刀在待測樣品表面劃10×10個1mm×1mm的小網格，每一條劃線深及金屬層的最底層，用毛刷將測試區域的碎片刷乾淨後，用膠帶(3M600號膠紙)粘住被測試的小網格，用手抓住膠帶一端，在垂直方向迅速扯下膠紙，在同一位置進行2次相同測試，按照以下標準確定附著力等級：ISO等級0：劃線邊緣光滑，在劃線的邊緣及交叉點處均無油漆脫落；ISO等級1：在劃線的交叉點處有小片的油漆脫落，且脫落總面積小於5%；ISO等級2：在劃線的邊緣及交叉點處有小片的油漆脫落，且脫落總面積在5-15%之間；ISO等級3：在劃線的邊緣及交叉點處有成片的油漆脫落，且脫落總面積在15-35%之間；ISO等級4：在劃線的邊緣及交叉點處有成片的油漆脫落，且脫落總面積在35-65%之間；ISO等級5：在劃線的邊緣及交叉點處有成片的油漆脫落，且脫落總面積大於65%。
以下實施例和對比例中，在300℃的溫度下，施加11.76N的載荷，分別測定原料聚合物、含有金屬化合物的聚合物片材以及具有金屬鍍層的聚合物片材的熔體流動速率，採用以下公式計算聚合物製品的降解度，降解度=(MI0-MI1)/MI0，其中，MI0為原料聚合物的熔體流動速率，以g/min計， MI1為含有金屬化合物的聚合物片材或者具有金屬鍍層的聚合物片材的熔體流動速率，以g/min計。
實施例1-8用於說明本發明。
實施例1
(1)將Cu2O、Cr2O3和Al2O3混合均勻，其中，Cu2O、Cr2O3和Al2O3的摩爾比為1：0.3：0.7。將得到的混合物用研磨機進行濕法研磨，其中，分散劑為水，相對於100重量份混合物，水的用量為150重量份。研磨時的轉速為500轉/分，時間為5小時。
將研磨得到的粉末置於烘箱中，在空氣氣氛中進行乾燥，乾燥的溫度為100℃，時間為12小時。
將乾燥後的粉末置於馬弗爐中在氮氣氣氛下進行燒結，燒結的溫度為800℃，時間為2小時。將燒結物進行乾法研磨，得到體積平均粒徑為2微米的金屬化合物。
經檢測，該金屬化合物的化學式為Cu2Cr0.6Al1.4O3.3；以該金屬化合物的總重量為基準，CuO含量為0.0027摩爾%；該金屬化合物呈淡藍色，其十六進位顏色代碼(即，HEX格式)為#87CEFA，RGB色彩模式(即，RGB格式)為135，206，250。
(2)將聚碳酸酯、抗氧劑1098、穩定劑PE蠟和步驟(1)製備的金屬化合物混合，其中，相對於100重量份聚碳酸酯，金屬化合物的用量為40重量份，抗氧劑的用量為0.05重量份，穩定劑的用量為0.04重量份。將得到的混合物造粒後，送入注塑機中注塑成型，得到厚度為2mm的聚合物片材。該聚合物片材的顏色為淡藍色，其十六進位顏色代碼(即，HEX格式)為#87CEFA，RGB色彩模式為135，206，250。
(3)將步驟(2)得到的聚合物片材置於雷射器樣品臺上， 將鐳射聚焦，電腦程式控制光束或樣品台的移動，所用雷射器為大族YLP-20型雷射器，鐳射參數為：波長為1064nm，掃描速度為1000mm/s，步長為6μm，延時為50μs，頻率為30kHz，功率為4kW，填充間距為20μm。鐳射刻蝕後，對塑膠樣品進行除汙處理，然後置於鍍液中進行化學鍍，得到厚度為2微米的鍍層。其中，鍍液的組成為五水硫酸銅5g/L、酒石酸甲鈉25g/L、氫氧化鈉7g/L，甲醛10g/L，穩定劑0.1g/L。
經測試，鍍覆速度為5μm/h，鍍層的附著力為ISO等級1。
經測試，步驟(2)得到的聚合物片材的降解度為20.01%，步驟(3)得到的聚合物片材的降解度為20.11%。
對比例1
(1)採用與實施例1步驟(1)相同的方法製備金屬化合物，不同的是，使用CuO代替Cu2O。經檢測，得到的金屬化合物的化學式為CuCrAlO4；以該金屬化合物的總含量為基準，CuO含量為0.008摩爾%；顏色為黑色，其十六進位顏色代碼為#000000，RGB色彩模式為0，0，0。
(2)採用與實施例1相同的方法製備聚合物片材，不同的是，金屬化合物為對比例1步驟(1)製備的金屬化合物。該聚合物片材的顏色為黑色，其十六進位顏色代碼為#000000，RGB色彩模式為0，0，0。
(3)採用與實施例1相同的方法將聚合物片材表面金屬化，不同的是，聚合物片材為對比例1步驟(2)得到的聚合物片材。
經測試，鍍覆速度為2μm/h，鍍層的附著力為ISO等級4。
經測試，步驟(2)得到的聚合物片材的降解度為34.12%，步驟(3)得到的聚合物片材的降解度為35.11%。
對比例2
(1)採用與實施例1相同的方法製備金屬化合物，不同的是，燒結在空氣氣氛中進行。經檢測，該金屬化合物的化學式為CuCr0.3Al0.7O4；以該金屬化合物的總含量為基準，CuO含量為0.1075摩爾%；該金屬化合物呈黑色，其十六進位顏色代碼為#000000，RGB色彩模式為0，0，0。
(2)採用與實施例1相同的方法製備聚合物片材，不同的是，金屬化合物為對比例2步驟(1)製備的金屬化合物。該聚合物片材的顏色為黑色，其十六進位顏色代碼為#000000，RGB色彩模式為0，0，0。
(3)採用與實施例1相同的方法將聚合物片材表面金屬化，不同的是，聚合物片材為對比例2步驟(2)得到的聚合物片材。
經測試，鍍覆速度為2μm/h，鍍層的附著力為ISO等級4。
經測試，步驟(2)得到的聚合物片材的降解度為70.12%，步驟(3)得到的聚合物片材的降解度為73.11%。
對比例3
(1)採用與實施例1相同的方法製備金屬化合物，不同的是，用ZnO代替Cr2O3。經檢測，該金屬化合物的化學式為Cu2ZnAlO3.5；以該金屬化合物的總含量為基準，CuO含量為0.0055摩爾%；該金屬化合物呈深綠色，其十六進位顏色代碼為#006400，RGB色彩模式為0，100，0。
(2)採用與實施例1相同的方法製備聚合物片材，不同的是，金屬化合物為對比例3步驟(1)製備的金屬化合物。該聚合物片材的顏色為深綠色，其十六進位顏色代碼為#006400，RGB色彩模式為0，100，0。
(3)採用與實施例1相同的方法將聚合物片材表面金屬化，不同的是，聚合物片材為對比例3步驟(2)得到的聚合物片材。
經測試，鍍覆速度為4μm/h，鍍層的附著力為ISO等級3。
經測試，步驟(2)得到的聚合物片材的降解度為33.02%，步驟(3)得到的聚合物片材的降解度為33.15%。
對比例4
(1)採用與實施例1相同的方法製備金屬化合物，不同的是，用SiO2代替Al2O3。經檢測，該金屬化合物的化學式為Cu2Cr0.4Si1.6O4；以該金屬化合物的總含量為基準，CuO含量為0.0073摩爾%；該金屬化合物呈深褐色，其十六進位顏色代碼為#800000，RGB色彩模式為128，0，0。
(2)採用與實施例1相同的方法製備聚合物片材，不同的是，金屬化合物為對比例4步驟(1)製備的金屬化合物。該聚合物片材的顏色為深褐色，其十六進位顏色代碼為#800000，RGB色彩模式為128，0，0。
(3)採用與實施例1相同的方法將聚合物片材表面金屬化，不同的是，聚合物片材為對比例4步驟(2)得到的聚合物片材。
經測試，鍍覆速度為1μm/h，鍍層的附著力為ISO等級3。
經測試，步驟(2)得到的聚合物片材的降解度為44.35%，步驟(3)得到的聚合物片材的降解度為45.25%。
對比例5
(1)採用與實施例1相同的方法製備金屬化合物，不同的是，不使用Al2O3。經檢測，該金屬化合物的化學式為CuCrO2；以該金屬化合物的總含量為基準，CuO含量為0.0035摩爾%；該金屬化合 物呈深綠色，其十六進位顏色代碼為#006400，RGB色彩模式為0，100，0。
(2)採用與實施例1相同的方法製備聚合物片材，不同的是，金屬化合物為對比例5步驟(1)製備的金屬化合物。該聚合物片材的顏色為深綠色，其十六進位顏色代碼為#006400，RGB色彩模式為0，100，0。
(3)採用與實施例1相同的方法將聚合物片材表面金屬化，不同的是，聚合物片材為對比例5步驟(2)得到的聚合物片材。
經測試，鍍覆速度為4μm/h，鍍層的附著力為ISO等級2。
經測試，步驟(2)得到的聚合物片材的降解度為25.68%，步驟(3)得到的聚合物片材的降解度為26.35%。
對比例6
(1)採用與實施例1相同的方法製備金屬化合物，不同的是，將研磨得到的粉末置於烘箱中在空氣氣氛中進行乾燥，乾燥的溫度為250℃，時間為6小時。經檢測，該金屬化合物的化學式為CuCrAlO4；以該金屬化合物的總含量為基準，CuO含量為0.0075摩爾%；該金屬化合物呈黑色，其十六進位顏色代碼為#000000，RGB色彩模式為0，0，0。
(2)採用與實施例1相同的方法製備聚合物片材，不同的是，金屬化合物為對比例6步驟(2)製備的金屬化合物。該聚合物片材的顏色為黑色，其十六進位顏色代碼為#000000，RGB色彩模式為0，0，0。
(3)採用與實施例1步驟(3)相同的方法將聚合物片材的表面金屬化，不同的是，聚合物片材為對比例6步驟(2)得到的聚合物片材。
經測試，鍍覆速度為2μm/h，鍍層的附著力為ISO等級4。
經測試，步驟(2)得到的聚合物片材的降解度為37.25%，步驟(3)得到的聚合物片材的降解度為37.55%。
實施例2
(1)將Cu2O、Fe2O3和Ga2O3混合均勻，其中，Cu2O、Fe2O3和Ga2O3的摩爾比為1：0.5：0.5。將得到的混合物用研磨機進行濕法研磨，其中，分散劑為水，相對於100重量份混合物，水的用量為180重量份。研磨時的轉速為1500轉/分，時間為3小時。
將研磨得到的粉末置於烘箱中，在氮氣氣氛中進行乾燥，乾燥的溫度為200℃，時間為10小時。
將乾燥後的粉末置於馬弗爐中在氮氣氣氛下進行燒結，燒結的溫度為950℃，時間為6小時。將燒結物進行乾法研磨，得到體積平均粒徑為1.5微米的金屬化合物。經檢測，該金屬化合物的化學式為Cu2FeGaO3.9；以該金屬化合物的總含量為基準，CuO含量為0.0015摩爾%；該金屬化合物呈淡綠色，其十六進位顏色代碼為#90EE90，RGB色彩模式為144，238，144。
(2)將聚碳酸酯、抗氧劑1098、穩定劑PE蠟與步驟(1)製備的金屬化合物混合，其中，相對於100重量份聚碳酸酯，金屬化合物的用量為40重量份，抗氧劑的用量為0.8重量份，穩定劑的用量為0.3重量份。將得到的混合物造粒後，送入注塑機中注塑成型，得到厚度為2mm的聚合物片材。該聚合物片材的顏色為淡綠色，其十六進位顏色代碼為#90EE90，RGB色彩模式為144，238，144。
(3)將步驟(2)得到的聚合物片材置於雷射器樣品臺上，將鐳射聚焦，電腦程式控制光束或樣品台的移動，所用雷射器為大族YIP-20型雷射器，鐳射參數為：波長為1064nm，掃描速度為 1000mm/s，步長為6μm，延時為50μs，頻率為30kHz，功率為3kW，填充間距為15μm。鐳射刻蝕後，對塑膠樣品進行除汙處理，然後置於鍍液中進行化學鍍，得到厚度為2微米的鍍層。其中，鍍液的組成為：五水硫酸銅5g/L，酒石酸甲鈉25g/L，氫氧化鈉7g/L，甲醛10g/L，穩定劑0.1g/L。
經測試，鍍覆速度為5μm/h，鍍層的附著力為ISO等級1。
經測試，步驟(2)得到的聚合物片材的降解度為19.02%，步驟(3)得到的聚合物片材的降解度為19.52%。
實施例3
(1)將Cu2O、Mo2O3和In2O3混合均勻，其中，Cu2O、Mo2O3和In2O3的摩爾比為1：0.6：0.4。將得到的混合物用研磨機進行濕法研磨，其中，分散劑為水，相對於100重量份混合物，水的用量為120重量份。研磨時的轉速為1500轉/分，時間為3小時。
將研磨得到的粉末置於烘箱中，在氮氣氣氛中進行乾燥，乾燥的溫度為200℃，時間為10小時。
將乾燥後的粉末置於馬弗爐中在氮氣氣氛下進行燒結，燒結的溫度為950℃，時間為6小時。將燒結物進行乾法研磨，得到體積平均粒徑為1.3微米的金屬化合物。經檢測，該金屬化合物的化學式為Cu2Mo1.2In0.8O3.5；以該金屬化合物的總含量為基準，CuO含量為0.0017摩爾%；該金屬化合物呈淺黃色，其十六進位顏色代碼為#FFFFE0，RGB色彩模式為255，255，224。
(2)將聚碳酸酯、抗氧劑1098、穩定劑PE蠟與步驟(1)製備的金屬化合物混合，其中，相對於100重量份聚碳酸酯，金屬化合物的用量為15重量份，0.5重量份抗氧劑，0.3重量份穩定劑。將得到的混合物造粒後，送入注塑機中注塑成型，得到厚度為2mm的聚合 物片材。該聚合物片材的顏色為淺黃色，其十六進位顏色代碼為#FFFFE0，RGB色彩模式為255，255，224。
(3)將步驟(2)得到的聚合物片材置於雷射器樣品臺上，將鐳射聚焦，電腦程式控制光束或樣品台的移動，所用雷射器為大族YLP-20型雷射器，鐳射參數為：波長為1064nm，掃描速度為1000mm/s，步長為6μm，延時為50μs，頻率為35kHz，功率為3kW，填充間距為20μm。鐳射刻蝕後，對塑膠樣品進行除汙處理，然後置於鍍液中進行化學鍍，得到厚度為3微米的鍍層。其中，鍍液的組成為：五水硫酸銅5g/L，酒石酸甲鈉25g/L，氫氧化鈉7g/L，甲醛10g/L，穩定劑0.1g/L。
經測試，鍍覆速度為6μm/h，鍍層的附著力為ISO等級1。
經測試，步驟(2)得到的聚合物片材的降解度為21.01%，步驟(3)得到的聚合物片材的降解度為22.25%。
實施例4
(1)將Cu2O、Cr2O3、Mo2O3和Al2O3混合均勻，其中，Cu2O、Cr2O3+Mo2O3(Cr2O3/Mo2O3的摩爾比為1：1)和Al2O3的摩爾比為1：0.3：0.7。將得到的混合物用研磨機進行濕法研磨，其中，分散劑為水，相對於100重量份混合物，水的用量為150重量份。研磨時的轉速為500轉/分，時間為5小時。
將研磨得到的粉末置於烘箱中，在空氣氣氛中進行乾燥，乾燥的溫度為200℃，時間為10小時。
將乾燥後的粉末置於馬弗爐中在氮氣氣氛下進行燒結，燒結的溫度為800℃，時間為2小時。將燒結物進行乾法研磨，得到體積平均粒徑為2微米的金屬化合物。
經檢測，該金屬化合物的化學式為Cu2Cr0.3Mo0.3Al1.4O3.3； 以該金屬化合物的總含量為基準，CuO含量為0.0022摩爾%；該金屬化合物呈淡藍色，其十六進位顏色代碼為#87CEFA，RGB色彩模式為135，206，250。
(2)將聚碳酸酯、抗氧劑1098、穩定劑PE蠟與步驟(1)製備的金屬化合物混合，其中，相對於100重量份聚碳酸酯，金屬化合物的用量為40重量份，抗氧劑的用量為0.3重量份，穩定劑的用量為0.6重量份。將得到的混合物造粒後，送入注塑機中注塑成型，得到厚度為2mm的聚合物片材。該聚合物片材的顏色為淡藍色，其十六進位顏色代碼為#87CEFA，RGB色彩模式為135，206，250。
(3)將步驟(2)得到的聚合物片材置於雷射器樣品臺上，將鐳射聚焦，電腦程式控制光束或樣品台的移動，所用雷射器為大族YLP-20型雷射器，鐳射參數為：波長為1064nm，掃描速度為1000mm/s，步長為6μm，延時為50μs，頻率為30kHz，功率為4kW，填充間距為20μm。鐳射刻蝕後，對塑膠樣品進行除汙處理，然後置於鍍液中進行化學鍍，得到厚度為3微米的鍍層。其中，鍍液的組成為：五水硫酸銅5g/L，酒石酸甲鈉25g/L，氫氧化鈉7g/L，甲醛10g/L，穩定劑0.1g/L。
經測試，鍍覆速度為4μm/h，鍍層的附著力為ISO等級1。
經測試，步驟(2)得到的聚合物片材的降解度為22.01%，步驟(3)得到的聚合物片材的降解度為23.11%。
實施例5
(1)將Cu2O、Cr2O3以及Ga2O3和Al2O3混合均勻，其中，Cu2O、Cr2O3和Ga2O3+Al2O3(Ga2O3/Al2O3的摩爾比為1：1)的摩爾比為1：0.3：0.7。將得到的混合物用研磨機進行濕法研磨，其中，分散劑為水，相對於100重量份混合物，水的用量為150重量份。研磨時的轉速為500轉/分，時間為5小時。
將研磨得到的粉末置於烘箱中在空氣氣氛中進行乾燥，乾燥的溫度為100℃，時間為12小時。
將乾燥後的粉末置於馬弗爐中在氮氣氣氛下進行燒結，燒結的溫度為800℃，時間為2小時。將燒結物進行乾法研磨，得到體積平均粒徑為2微米的金屬化合物。
經檢測，該金屬化合物的化學式為Cu2Cr0.6Ga0.7Al0.7O3.3；以該金屬化合物的總含量為基準，CuO含量為0.0033摩爾%；該金屬化合物呈淺灰色，其十六進位顏色代碼為#D3D3D3，RGB色彩模式為211，211，211。
(2)將聚碳酸酯、抗氧劑1098、穩定劑PE蠟與步驟(1)製備的金屬化合物混合，其中，相對於100重量份聚碳酸酯，金屬化合物的用量為40重量份，抗氧劑的用量為0.3重量份，穩定劑的用量為0.4重量份。將得到的混合物造粒後，送入注塑機中注塑成型，得到厚度為3mm的聚合物片材。該聚合物片材的顏色為淺灰色，其十六進位顏色代碼為#D3D3D3，RGB色彩模式為211，211，211。
(3)將步驟(2)得到的聚合物片材置於雷射器樣品臺上，將鐳射聚焦，電腦程式控制光束或樣品台的移動，所用雷射器為大族YLP-20型雷射器，鐳射參數為：波長為1064nm，掃描速度為1000mm/s，步長為6μm，延時為50μs，頻率為30kHz，功率為4kW，填充間距為20μm。鐳射刻蝕後，對塑膠樣品進行除汙處理，然後置於鍍液中進行化學鍍，得到厚度為4米的鍍層。其中，鍍液的組成為：五水硫酸銅5g/L，酒石酸甲鈉25g/L，氫氧化鈉7g/L，甲醛10g/L，穩定劑0.1g/L。
經測試，鍍覆速度為5μm/h，鍍層的附著力為ISO等級1。
經測試，步驟(2)得到的聚合物片材的降解度為30.1%，步驟(3)得到的聚合物片材的降解度為33.1%。
實施例6
(1)採用與實施例1相同的方法製備金屬化合物，不同的是，將燒結物研磨成體積平均粒徑為80nm。
(2)將100克步驟(1)製備的金屬化合物，20克連接料(商購自美國伊士曼公司，牌號為CAB381-0.5)、100克正庚醇、2克分散劑(商購自德國BYK公司，牌號為DISPERBYK-165)、0.2克消泡劑(商購自德國BYK公司，牌號為BYK-051)、0.4克流平劑(商購自德國BYK公司，牌號為BYK-333)和0.5克氫化蓖麻油(商購自武漢金諾化工有限公司)混合均勻，從而得到根據本發明的油墨組合物。
(3)用噴墨列印的方法將步驟(2)製備的油墨組合物施用於Al2O3陶瓷基材的表面上，並在120℃的溫度下乾燥3小時，接著在800℃的溫度下，在氮氣氣氛中進行2小時的熱處理，從而在該基材的表面上形成油墨層。
(4)將步驟(3)得到的基材置於鍍液中進行化學鍍，得到厚度為2微米的鍍層。其中，鍍液的組成為五水硫酸銅5g/L、酒石酸甲鈉25g/L、氫氧化鈉7g/L，甲醛10g/L，穩定劑0.1g/L。
經測試，鍍覆速度為90μm/h，鍍層的附著力為ISO等級1。
對比例7
採用與實施例6相同的方法製備油墨組合物並塗覆在基材表面進行化學鍍，不同的是，金屬化合物採用與對比例1相同的方法製備。
結果無法在基材表面形成金屬層。
實施例7
(1)採用與實施例2相同的方法製備金屬化合物，不同的 是，將燒結物研磨成體積平均粒徑為100nm。
(2)將100克步驟(1)製備的金屬化合物，15克聚乙烯醇縮丁醛(商購自日本Kuraray公司，牌號為Mowital)和20克甲苯混合均勻，從而得到根據本發明的油墨組合物。
(3)用噴墨列印方法將步驟(2)製備的油墨組合物施用於聚醚醚酮(PEEK)基材的表面，並在150℃的溫度下乾燥4小時，從而在該基材的表面上形成油墨層，油墨層的厚度為25μm。
(4)將步驟(3)得到的基材置於鍍液中進行化學鍍，得到厚度為4微米的鍍層。其中，鍍液的組成為五水硫酸銅5g/L、酒石酸甲鈉25g/L、氫氧化鈉7g/L，甲醛10g/L，穩定劑0.1g/L。
經測試，鍍覆速度為86μm/h，鍍層的附著力為ISO等級2。
實施例8
(1)採用與實施例4相同的方法製備金屬化合物，不同的是，將燒結物研磨成體積平均粒徑為40nm。
(2)將100克步驟(1)製備的金屬化合物，30克EVA連接料(商購自美國伊士曼公司)、110克甲苯、3克分散劑(商購自德國BYK公司，牌號為ANTI-TERRA-U 80)、0.5克消泡劑(商購自德國BYK公司，牌號為BYK-065)、0.5克流平劑(商購自德國BYK公司，牌號為BYK-306)和0.4克羥乙基纖維素(商購自瀘州北方大東化工公司)混合均勻，從而得到根據本發明的油墨組合物。
(3)用噴墨列印方法將步驟(2)製備的油墨組合物施用於聚碳酸酯基材的表面，並在150℃的溫度下乾燥4小時，從而在該基材的表面上形成油墨層，油墨層厚度為15μm。
(4)將步驟(3)得到的基材置於鍍液中進行化學鍍，得到厚度為3微米的鍍層。其中，鍍液的組成為五水硫酸銅5g/L、酒石酸 甲鈉25g/L、氫氧化鈉7g/L，甲醛10g/L，穩定劑0.1g/L。
經測試，鍍覆速度為94μm/h，鍍層的附著力為ISO等級1。
在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
儘管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下在本發明的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。

Claims (20)

  1. 一種金屬化合物，其具有式I所示的化學式，Cu2AαB2-αO4-β (式I)式I中，A為選自Cr、Mo及Fe中至少一種元素，B為選自Al、Ga及In中至少一種元素，0<α<2，0<β<1.5。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的金屬化合物，其中，該金屬化合物進一步包含CuO，以該金屬化合物的總量為基準，該CuO的含量為0.01摩爾%以下。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的金屬化合物，其中，該金屬化合物的體積平均粒徑為0.01-5微米。
  4. 一種製備金屬化合物的方法，其包括：將粉體混合物在非活性氣氛中，在500-1200℃溫度下燒結1-14小時，該粉體混合物含有Cu2O、A的氧化物以及B的氧化物，其中，Cu2O、A的氧化物和B的氧化物的摩爾比為100：2-90：3-80，A為選自元素週期表中的第6列和第8列的至少一種元素，B為選自元素週期表中的第13列的至少一種元素，該粉體混合物中CuO的含量為0.01摩爾%以下。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的方法，其中，該粉體混合物是通過以下方法獲得的：將Cu2O、A的氧化物以及B的氧化物進行濕法研磨，並將濕法研磨得到的粉體進行乾燥，該乾燥在非活性氣氛中進行；或者該乾燥在含氧氣氛中，在100-200℃進行。
  6. 如申請專利範圍第4項或第5項所述的方法，其中，該粉體混合物中CuO的含量為0.005摩爾%以下。
  7. 如申請專利範圍第4項或第5項所述的方法，其中，A為Cr、Mo和Fe中的至少一種元素。
  8. 如申請專利範圍第4項或第5項所述的方法，其中，B為Al、Ga和In中的至少一種元素。
  9. 一種如申請專利範圍第1項至第3項任意一項所述的金屬化合物、或者由申請專利範圍第4項至第8項任意一項所述的方法製備的金屬化合物在將絕緣性基材表面選擇性金屬化中的應用。
  10. 一種聚合物製品，其包括聚合物製品基體和金屬化合物，該金屬化合物分散於該聚合物製品基體中，其特徵在於，該金屬化合物為申請專利範圍第1項至第3項任意一項所述的金屬化合物或者由申請專利範圍第4項至第8項任意一項所述的方法製備的金屬化合物。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的聚合物製品，其中，以該聚合物製品的總重量為基準，該金屬化合物的含量為1-30重量%。
  12. 一種製備聚合物製品的方法，其包括將聚合物組合物的各組分混合均勻，並將得到的混合物成型，得到成型體，該聚合物組合物含有聚合物基體組分和金屬化合物，其特徵在於，該金屬化合物為申請專利範圍第1項至第3項任意一項所述的金屬化合物或者由申請專利範圍第4項至第8項任意一項所述的方法製備的金屬化合物。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的方法，其中，基於100重量份該聚合物基體組分，該金屬化合物的含量為1-40重量份。
  14. 一種聚合物製品表面選擇性金屬化方法，包括：用鐳射對聚合物製品的至少部分表面進行照射，使該聚合物製品的至少部分表面氣化；以及將照射後的聚合物製品進行化學鍍， 其特徵在於，該聚合物製品為申請專利範圍第10項或第11項所述的聚合物製品。
  15. 一種油墨組合物，其含有金屬化合物以及連接料，其特徵在於，該金屬化合物為如申請專利範圍第1項至第3項任意一項所述的金屬化合物或者由如申請專利範圍第4項至第8項任意一項所述的方法製備的金屬化合物。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的油墨組合物，其中，基於100重量份該金屬化合物，該連接料的含量為1-30重量份。
  17. 如申請專利範圍第15項或第16項所述的油墨組合物，其中，該連接料為乙酸纖維素、聚丙烯酸酯系樹脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮醛、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯吡咯烷酮和聚膦酸中的至少一種。
  18. 如申請專利範圍第15項所述的油墨組合物，其中，該組合物還含有溶劑，基於100重量份該金屬化合物，該溶劑的含量為20-200重量份。
  19. 一種絕緣性基材表面選擇性金屬化方法，包括：將申請專利範圍第15項至第18項任意一項所述的油墨組合物中的各組分混合均勻，將得到的混合物施用於絕緣性基材的需要進行金屬化的表面，並在40-150℃下乾燥0.5-5小時，以形成油墨層；以及採用化學鍍在具有該油墨層的該絕緣性基材的表面上鍍覆至少一層金屬層。
  20. 如申請專利範圍第19項所述的方法，其中，該油墨層的厚度為8-50微米。
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