專利名稱：濺鍍emi金屬層或外觀裝飾鍍膜于塑料基材的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種于塑料外殼制備EMI(electromagnatic interference)金屬層或 外觀裝飾鍍膜的方法，特別是指一種如何利用提高金屬層或外觀裝飾鍍膜濺鍍于塑料基材 附著力的方法。
背景技術(shù)：
由于工程塑料的組件形狀通?？梢惑w成形，不像金屬需額外的金屬加工程序，為 各類電子設(shè)備提供了更高的設(shè)計(jì)靈活性以及生產(chǎn)力，目前已經(jīng)成為電子設(shè)備外殼的主要材 料。塑料是絕緣體，但是電磁干擾波卻能自由地穿透沒有加屏蔽層的塑料，當(dāng)電子裝置，特 別是數(shù)字電路在運(yùn)作時(shí)，所產(chǎn)生的電磁波會(huì)干擾其它裝置的正常運(yùn)行，因此需加設(shè)防EMI 的金屬屏蔽層。另外，塑料材質(zhì)制成的外殼，于視覺或觸碰時(shí)質(zhì)感較差。因此，必須對(duì)電子 設(shè)備的塑料外殼加設(shè)金屬層或外觀裝飾鍍膜層，同時(shí)使電子裝置的外殼具有良好的視覺美 感與質(zhì)感。真空濺鍍可作為金屬、塑料、玻璃或其它材質(zhì)表面的鍍膜處理，具有低成本、高致 密度、高產(chǎn)量與符合綠色環(huán)保訴求等優(yōu)點(diǎn)。由于鎂鋁合金的成本很高，若能將防治EMI的高 傳導(dǎo)金屬物，直接形成一薄膜鍍于塑料外殼，可省下不少成本。然而，濺鍍銅(Cu)直接接觸 于塑料基材上的附著力一直都不佳，并無法達(dá)到業(yè)界的需求值。因此，為了提高銅鍍于塑料基材的附著力，習(xí)知的技術(shù)是在濺鍍之前先使用噴砂 工藝處理，增加表面積，使銅接觸塑料基材的面積變大，使附著力變好。此工藝是利用沙子 磨蝕來大幅提高塑料基材表面的粗糙度，在噴砂完后，需利用水洗的功能將殘留的沙子從 塑料基材中除去，在此工藝過程中有幾個(gè)缺點(diǎn)(1)噴砂時(shí)所使用的沙子會(huì)殘留在塑料基 材表面，清洗不易；( 使用人力清洗，產(chǎn)生大量成本；C3)塑料基材射出成形時(shí)，原本是干 的，但噴砂工藝須經(jīng)過水洗，再將塑料基材烘干，造成工藝上的復(fù)雜化；(4)由于噴砂后表 面粗糙度提高，表面積增加，但所需使用的金屬材料需增加二至三倍，現(xiàn)今金屬原料價(jià)錢不 斷提高，也相應(yīng)使成本增加。因此，如何利用別種方式取代噴砂工藝，節(jié)省大量成本之余，又能提高EMI金屬層 或外觀裝飾層在塑料基材表面的附著力，為一待解決的課題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于上述課題，本發(fā)明的目的是提供一種EMI金屬層或外觀裝飾鍍膜濺鍍于塑 料基材上的方法，利用化學(xué)溶劑來去除原本塑料基材表面的油污及臟污，以提高附著力。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種濺鍍EMI金屬層或外觀裝飾鍍膜于塑料基材 的方法，該方法包括利用一疏水性有機(jī)溶劑清洗該塑料基材一第一預(yù)定時(shí)間，以去除該塑料基材表面 的油污；利用一親水性有機(jī)溶劑清洗該塑料基材一第二預(yù)定時(shí)間，以去除該疏水性有機(jī)溶劑及雜質(zhì)；將E MI金屬層或外觀裝飾鍍膜濺鍍于該塑料基材上。在本發(fā)明提供的上述方法中，優(yōu)選地，塑料基材為丙烯晴_ 丁二烯_苯乙烯塑料/ 聚碳酸酯樹脂(Acrylonitrile butadiene styrene/Polycarbonate ；ABS/PC)等。外觀裝飾鍍膜通常是在塑料基材上鍍著一金屬層之后，可以再鍍上二氧化硅以作 為保護(hù)，而且，外觀裝飾鍍膜中的金屬層所采用的金屬材料可以與EMI金屬層所采用的金 屬材料相同。在本發(fā)明提供的上述方法中，優(yōu)選地，EMI金屬層的材料或外觀裝飾鍍膜的金 屬材料為銅、鉻、不銹鋼、鋁、鈦、錫或銀等。在本發(fā)明提供的上述方法中，優(yōu)選地，疏水性有機(jī)溶劑為丁烷、戊烷、己烷、庚烷、 石油醚、壬烷和己烷等中的一種或二種以上的混合。在本發(fā)明提供的上述方法中，優(yōu)選地，疏水性有機(jī)溶劑為乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁 酮、丙酮或乙醚等，以酒精、己烷和辛烷等中的一種或幾種的混合稀釋至體積百分比濃度為 1至50%，其中，酒精的體積濃度范圍可以為約50至100%，即以酒精、己烷和辛烷等中的一 種或幾種的混合對(duì)乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酮、丙酮或乙醚等進(jìn)行稀釋之后作為疏水性有機(jī) 溶劑，并且，第一預(yù)定時(shí)間為3至80秒。在本發(fā)明提供的上述方法中，優(yōu)選地，親水性溶劑為酒精或丙酮等，第二預(yù)定時(shí)間 為3至80秒。在本發(fā)明提供的上述方法中，優(yōu)選地，該方法還包括在以親水性有機(jī)溶劑清洗塑 料基材至第二預(yù)定時(shí)間之后，將塑料基材放入一烘箱內(nèi)烘烤至一第三預(yù)定時(shí)間后，以徐冷 方式使塑料基材冷卻。在本發(fā)明提供的上述方法中，優(yōu)選地，將EMI金屬層或外觀裝飾鍍膜濺鍍于塑料 基材上時(shí)，濺鍍功率為15W/cm2至60W/cm2，濺鍍時(shí)間為3至50秒。在本發(fā)明提供的上述方法中，優(yōu)選地，利用疏水性溶劑對(duì)塑料基材清洗時(shí)，是將塑 料基材完全浸泡于疏水性溶劑，并配合一超音波裝置對(duì)塑料基材進(jìn)行清洗。在本發(fā)明提供的上述方法中，優(yōu)選地，利用疏水性溶劑對(duì)塑料基材清洗時(shí)，選用沖 刷、噴涂、擦拭或浸泡等方式。在本發(fā)明提供的上述方法中，優(yōu)選地，將EMI金屬層或外觀裝飾鍍膜濺鍍于塑料 基材上之前，還包括對(duì)塑料基材做電漿表面處理或先鍍上一層鉻，即對(duì)塑料基材預(yù)先進(jìn)行 電漿表面處理或鍍鉻處理。在本發(fā)明提供的濺鍍方法中，使用疏水性有機(jī)溶劑可輕易除去塑料基材表面的油 污，且由于疏水性有機(jī)溶劑揮發(fā)性很高，因此殘留于塑料基材表面時(shí)，也可以很快地?fù)]發(fā) 掉。再者，利用此方式對(duì)塑料基材進(jìn)行前處理，并不會(huì)對(duì)塑料基材表面造成刮傷。并且，在 清洗過程中不需用水，在烘干的時(shí)間上可省去很多時(shí)間。相較于傳統(tǒng)的噴砂工藝而言，除了 節(jié)省大量的人力成本之外，在工藝及設(shè)備上也較為簡便。


圖1為本發(fā)明的實(shí)施例所提供的濺鍍方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，特舉較佳實(shí)施例，并配合所附 相關(guān)圖式，作詳細(xì)說明如下。由于塑料基材在成型廠射出時(shí)，為了使射出進(jìn)行順暢，不易卡膜，常常會(huì)在制造過 程中噴涂一些油或脫膜劑，而這些物質(zhì)常常造成油污及臟污在塑料基材上殘留，因此，當(dāng) EMI金屬層或外觀裝飾鍍膜濺鍍于塑料基材上時(shí)，會(huì)由于這些殘留的油污或臟污降低其附 著力。請(qǐng)參閱圖1，是本發(fā)明的實(shí)施例所提供的濺鍍方法的流程圖，本發(fā)明所提供的濺鍍 EMI (electromagnatic interference)金屬層或外觀裝飾鍍膜于塑料基材的方法，主要是 在濺鍍EMI金屬層或外觀裝飾鍍膜前，利用化學(xué)溶劑對(duì)塑料基材進(jìn)行清洗，來提高金屬層 或外觀裝飾鍍膜在塑料基材上的附著力。在本實(shí)施例中，塑料基材為ABS/PC，且EMI金屬層可選自銅、鉻、不銹鋼、鋁、鈦、錫 或銀等中的一種。外觀裝飾鍍膜通常是在塑料基材上鍍著一金屬層之后，再鍍上二氧化硅 以作為保護(hù)，該金屬層的材料也可選自不銹鋼、鋁、鈦、錫或銀等中的一種。如前所述，為了去除塑料基材表面的油污及臟污來達(dá)到增加EMI金屬層或外觀裝 飾鍍膜附著力的效果，首先，SlOO中，利用-疏水性有機(jī)溶劑清洗該塑料基材一第一預(yù)定時(shí) 間，以去除該塑料基材表面的油污。其中，疏水性有機(jī)溶劑可選擇丁烷、戊烷、己烷、庚烷、 石油醚、壬烷或辛烷其中之一種及其任意混合。此時(shí)，第一預(yù)定時(shí)間約3至80秒?；蛘呖?選擇乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酮、丙酮或乙醚其中一種，以酒精(體積濃度范圍大約50至 100% )、己烷和辛烷等中的一種或幾種的混合稀釋至體積百分比濃度約1至50%，此時(shí)第 一預(yù)定時(shí)間大約為3至80秒，以防止塑料基材表面被此疏水性溶劑過度腐蝕。此步驟主要是利用疏水性有機(jī)溶劑能夠和油污互溶的原理，將塑料基材表面的油 污溶到疏水性溶劑里帶走。在本發(fā)明實(shí)施例中，是將疏水性溶劑放置于一清洗槽中，清洗槽 中并選擇性的設(shè)置一超音波裝置(超聲裝置)，當(dāng)塑料基材浸泡于槽中時(shí)，利用超音波裝置 可加速油污和疏水性有機(jī)溶劑的互溶，達(dá)到在短時(shí)間內(nèi)清除塑料基材表面油污的效果。當(dāng) 然，也可利用一噴洗頭，以加壓沖刷的方式對(duì)塑料基材進(jìn)行清洗，或者可選用噴涂或擦拭方 式。接著，S105是將塑料基材放入另一放置親水性有機(jī)溶劑的清洗槽中，利用親水性 有機(jī)溶劑清洗該塑料基材一第二預(yù)定時(shí)間。所述的親水性溶劑可選自酒精或丙酮其中之一 種，該第二預(yù)定時(shí)間為約3至80秒。由于在前步驟中，疏水性有機(jī)溶劑并無法將塑料基材 表面的水性脫膜劑從塑料基材表面帶走，因此，利用親水性溶劑清洗塑料基材表面的目的 主要是為了去除塑料基材表面殘留的水性脫膜劑，并將大部分疏水性有機(jī)溶劑除去。在經(jīng)過親水性溶劑清洗之后，為了減少工藝時(shí)間，是可以選擇用非自然晾干的方 式，比如，在本發(fā)明實(shí)施例的流程SllO中，是將塑料基材放入一烘箱內(nèi)烘烤至一第三預(yù)定 時(shí)間，以在室溫環(huán)境中使塑料基材自然冷卻的徐冷方式冷卻，或者利用風(fēng)扇吹干后，即準(zhǔn)備 進(jìn)行EMI金屬層或外觀裝飾鍍膜的濺鍍工藝。在進(jìn)行濺鍍工藝之前，如果要使EMI金屬層或外觀裝飾鍍膜的附著力更好，可選 擇在流程S115中，對(duì)該塑料基材做電漿表面處理，或者由于鉻與塑料基材表面的附著力較 銅或不銹鋼好，因此，欲鍍銅或不銹鋼作為EMI金屬層或外觀裝飾鍍膜之前，在此步驟中， 也可選擇先鍍上一層鉻作為緩沖層，來提高附著力。
最后在實(shí)驗(yàn)步驟S 120，即對(duì)塑料基材進(jìn)行濺鍍。在本發(fā)明實(shí)施例中，是利用直流 (DC)濺鍍，但亦可選擇使用射頻(RF)濺鍍。將EMI金屬層或外觀裝飾鍍膜濺鍍于塑料基材 上時(shí)，也需注意濺鍍功率的問題，因?yàn)闉R鍍功率會(huì)影響靶材原子的動(dòng)量，濺鍍功率越高，靶 材原子動(dòng)量越高。當(dāng)靶材原子被濺鍍于塑料基材時(shí)，由于動(dòng)量轉(zhuǎn)移的關(guān)系，會(huì) 造成熱量的累 積于塑料基材。同時(shí)，因?yàn)樗芰匣牡膶?dǎo)熱性不佳，因此會(huì)使塑料基材的溫度升高，可能導(dǎo) 致EMI金屬層或外觀裝飾鍍膜與塑料基材之間的附著力受到金屬與塑料基材熱膨脹系數(shù) 差異的影響而降低。故，濺鍍功率及濺鍍時(shí)間也是一個(gè)重要參數(shù)。在本發(fā)明實(shí)施例中濺鍍 功率約15W/cm2至60W/cm2，濺鍍時(shí)間約3至50秒。在本發(fā)明實(shí)施例中，為避免塑料基材某些部分因原子轟擊產(chǎn)生高溫，使塑料基材變 形，因此，在濺鍍之前，選擇性的在承載塑料基材的治具上加上一隔離網(wǎng)，來解決上述問題。本發(fā)明所提供的方法是在濺鍍EMI金屬層或外觀裝飾鍍膜之前，對(duì)塑料基材進(jìn)行 處理時(shí)，依序利用疏水性溶劑及親水性溶劑來清洗塑料基材表面，以可使濺鍍EMI金屬層 或外觀裝飾鍍膜于塑料基材上的附著力大幅提升。在本發(fā)明實(shí)施例中，測試使用的儀器是 拉拔測試機(jī)，測試出的值越高表示附著力越好。在分別利用己烷、庚烷及石油醚作為疏水性 溶劑，利用酒精作親水性溶劑的三種條件下，以拉拔測試機(jī)測試三次，得到數(shù)值后平均，對(duì) 比未經(jīng)過化學(xué)溶劑處理的塑料基材，金屬層(銅)在塑料基材上的附著力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果于下 表1列出表 1
性溶劑丨無Hexane(己焼) H印tane(庚焼)石油醚
測試次數(shù) 1I2I3 1 1 2 I 3 1 I 2 I 3“ 1 I 2 [ 3 附著力(psi) 70 64156 159 122 149 127 145 120 160 218
測試平均值67146140166由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可看出，使用己烷、庚烷及石油醚作為疏水性溶劑，再使用酒精作為親 水性溶劑清洗過塑料基材表面后，其金屬層于塑料基材上的附著力，其測試平均值，比未經(jīng) 任何處理的測試結(jié)果，分別大2. 2，2. 1及2. 5倍，且可達(dá)到業(yè)界使用需求。同時(shí)，使用疏水性有機(jī)溶劑可輕易除去塑料基材表面的油污，且由于疏水性有機(jī) 溶劑揮發(fā)性很高，因此殘留于塑料基材表面時(shí)，也可以很快地?fù)]發(fā)掉。再者，利用此方式對(duì) 塑料基材進(jìn)行前處理，并不會(huì)對(duì)塑料基材表面造成刮傷。并且，在清洗過程中不需用水，在 烘干的時(shí)間上可省去很多時(shí)間。相較于傳統(tǒng)的噴砂工藝而言，除了節(jié)省大量的人力成本之 夕卜，在工藝及設(shè)備上也較為簡便。本發(fā)明雖以較佳實(shí)例闡明如上，然其并非用以限定本發(fā)明精神與發(fā)明實(shí)體僅止于 上述實(shí)施例。凡熟悉此項(xiàng)技術(shù)者，當(dāng)可輕易了解并利用其它組件或方式來產(chǎn)生相同的功效。 是以，在不脫離本發(fā)明的精神與范疇內(nèi)所作的修改，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范 圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種濺鍍EMI金屬層或外觀裝飾鍍膜于塑料基材的方法，該方法包括利用一疏水性有機(jī)溶劑清洗該塑料基材一第一預(yù)定時(shí)間，以去除該塑料基材表面的油污；利用一親水性有機(jī)溶劑清洗該塑料基材一第二預(yù)定時(shí)間，以去除該疏水性有機(jī)溶劑及 雜質(zhì)；將EMI金屬層或外觀裝飾鍍膜濺鍍于該塑料基材上。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述塑料基材為丙烯晴-丁二烯-苯乙烯塑料/聚 碳酸酯樹脂。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述EMI金屬層的材料或外觀裝飾鍍膜的金屬材料 為銅、鉻、不銹鋼、鋁、鈦、錫或銀。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述疏水性有機(jī)溶劑為丁烷、戊烷、己烷、庚烷、石 油醚、壬烷和己烷中的一種或二種以上的混合。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述疏水性有機(jī)溶劑為乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁 酮、丙酮或乙醚，以酒精、己烷和辛烷中的一種或幾種的混合稀釋至體積百分比濃度為1至 50%，并且，所述第一預(yù)定時(shí)間為3至80秒。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述親水性溶劑為酒精或丙酮，所述第二預(yù)定時(shí)間 為3至80秒。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，該方法還包括在以所述親水性有機(jī)溶劑清洗所述 塑料基材至所述第二預(yù)定時(shí)間之后，將所述塑料基材放入一烘箱內(nèi)烘烤至一第三預(yù)定時(shí)間 后，以徐冷方式使所述塑料基材冷卻。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，將所述EMI金屬層或外觀裝飾鍍膜濺鍍于所述塑料 基材上時(shí)，濺鍍功率為15W/cm2至60W/cm2，濺鍍時(shí)間為3至50秒。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，利用所述疏水性溶劑對(duì)所述塑料基材清洗時(shí)，是 將所述塑料基材完全浸泡于所述疏水性溶劑，并配合一超音波裝置對(duì)所述塑料基材進(jìn)行清 洗。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，利用所述疏水性溶劑對(duì)所述塑料基材清洗時(shí)，選 用沖刷、噴涂、擦拭或浸泡方式。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，將所述EMI金屬層或外觀裝飾鍍膜濺鍍于所述塑 料基材上之前，還包括對(duì)所述塑料基材做電漿表面處理或先鍍上一層鉻。
全文摘要
本發(fā)明提供一種濺鍍EMI(electromagnatic interference)金屬層或外觀裝飾鍍膜于塑料基材的方法，包括利用一疏水性有機(jī)溶劑清洗塑料基材一第一預(yù)定時(shí)間，以去除塑料基材表面的油污；利用一親水性有機(jī)溶劑清洗塑料基材一第二預(yù)定時(shí)間，以去除疏水性有機(jī)溶劑；將EMI金屬層或外觀裝飾鍍膜濺鍍于塑料基材上。
文檔編號(hào)C23C14/34GK102051585SQ20091020913
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2009年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月28日
發(fā)明者洪崇喜, 王國政, 鄭兆希 申請(qǐng)人:向熙科技股份有限公司