选择性电镀三维表面以产生装饰性和功能性效果制造技术

一种形成选择性电镀的三维热塑性部件的方法。该方法包括以下步骤：a)提供在其第一表面上具有硬涂覆层的未固化聚碳酸酯膜的膜；b)通过将催化剂以期望的图案沉积在聚碳酸酯膜的第一表面上来选择性催化该聚碳酸酯膜；c)热成形聚碳酸酯膜以形成三维聚碳酸酯膜；d)通过用紫外线照射硬涂覆聚碳酸酯膜来对该膜进行紫外线固化；e)模制硬涂覆聚碳酸酯膜以制备包括该硬涂覆聚碳酸酯膜的三维模制部件；f)活化该选择性催化的硬涂覆聚碳酸酯膜；以及g)在硬涂覆聚碳酸酯膜的催化部分上电镀金属层，其中电镀金属仅沉积在该硬涂覆聚碳酸酯膜的催化部分上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】选择性电镀三维表面以产生装饰性和功能性效果
本专利技术整体涉及选择性电镀三维表面以产生装饰性和功能性效果的改进方法。
技术介绍
对热塑性部件提出了多种要求，其包括但不限于耐磨且耐刮擦的表面涂层，其允许多种颜色和高颜色密度，并且还实现二维装饰和/或符号。此外，常常期望选择性装饰三维部件，使得一些区域具有金属外表面并且其他区域具有透明表面。一个此类示例涉及“照亮才显现型(secret-until-lit)”汽车内部部件，其中可包括符号和/或文字的制品直至部件后面的照明被接通才呈现为金属饰面。透明的未电镀区域允许光透射，并且图像显现。通常，对基本上平面的塑性模制产品进行电镀，其优点在于通过从塑性模制产品的背面照射，使未电镀的部分被点亮。一种制备“照亮才显现型”部件的方法涉及在聚碳酸酯上使用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)的多层表面。将ABS层以成像方式激光烧蚀以产生暴露的聚碳酸酯的图案化区域。然后可根据现有的在塑料上电镀的方法对其进行电镀。然而，该方法是昂贵的并且需要多个工艺步骤，既耗费时间又费力。授予Sony的日本专利公布JPS61288094描述了用于电镀透光塑料板(除期望的图案之外)的方法。半透明(透明或半透明)塑料用于各种装置的显示部分，并且具有通过从反面照明而照亮未电镀的字符和图案的优点。该方法包括化学镀铜层，所述化学镀铜层被施加至基底，然后用碱溶性油墨成像。然后用镍、铬或类似金属电镀所述表面，并将其浸入到碱中以移除成像区域(即油墨和电镀金属)。然后通过化学蚀刻移除暴露的铜层。然而，该构造不能在加工期间中形成为三维形状。授予KuiriharaMekkiKojo的日本专利公布JPS62235495描述了涂覆有光致抗蚀剂并且随后用紫外光以成像方式固化的基底。将未固化区域溶解于显影溶液中，并且对暴露的基底进行电镀。然后第二显影平台移除紫外线固化的抗蚀剂并暴露未电镀基底。然而，该方法不会在未电镀区域中产生硬涂层，因此成品部件可能更容易被损坏。授予Mitsubishi的日本专利公布JPS63182110描述了用图案化陶瓷层掩蔽的模具腔体。对金属进行过电镀以填充掩模中的间隙。然后将模塑树脂注入腔体中，并且金属图案粘附到模塑树脂上。该方法也不会在未电镀区域中产生硬涂层。授予Hao等人的美国专利公布2002/0197492(该专利的主题全文以引用方式并入本文)描述了在二维或三维塑性部件的表面上选择性电镀金属图案的方法，所述方法包括以下步骤：将金属涂层化学沉积在塑性部件的表面上，然后沉积光致抗蚀剂涂层，之后是对光致抗蚀剂涂层进行成像和显影以形成光致抗蚀剂图案。然后在剥去剩余的光致抗蚀剂和化学镀金属之前，对在显影期间移除光致抗蚀剂的区域进行电镀。然而，该方法不允许塑料部件的后续模制或热成形。授予Wollach等人的美国专利公布2007/0226994(该专利的主题全文以引用方式并入本文)描述了通过真空沉积来施加基底导电层，然后以成像方式施加电绝缘光致抗蚀剂的方法。在不具有任何光致抗蚀剂的区域上进行电镀，并且移除剩余的光致抗蚀剂并蚀刻真空沉积的基底层。然而，该方法不能与三维形状一起使用，并且不会在未电镀区域中产生硬涂层，并且成品可能更容易被损坏。授予Simmons等人的美国专利公布2009/0317609(其主题以引用方式全文并入本文)描述了通过施加钯活化剂溶液(即，通过喷墨)然后化学镀成像区域来进行成像的基底。然后固化该构造。然而，该结构受限于增强纤维树脂，并且该构造不能形成或模制以产生三维形状。也不存在硬涂层。因此，可以看出，本领域仍然需要一种选择性电镀塑性基底以产生三维形状(包括适合用作“照亮才显现型”部件的三维形状)的改进方法。还将有利的是，提供在未电镀区域中包括硬涂覆外表面的选择性电镀部件，以提供改善的耐久性。膜嵌入注塑(FIM)是模具内装饰(IMD)的一种形式，其允许在模制工艺期间将标签和图形施加到塑性部件。FIM使得部件能够集成到单个单元中以形成具有耐刮擦硬涂层的产品，该产品也是极其耐久的。其可用于多种应用中，但通常与汽车内部和手持式电子器件相关联。在典型的FIM工艺中，成品装饰部件可通过在注塑工艺期间将装饰的、重新成形的和修剪的半成品膜产品插入模具中来制备。以这种方式，可产生具有复杂弯曲的部件，所述部件具有符号、透光设计和多色二维装饰，并且同时在每次注塑之间具有简单的装饰变化。FIM允许人们以目标方式设计热塑性部件的外观。不仅可选择性设置装饰(例如，单色、多色、一体化符号、透光设计等)，而且还可选择性设置表面压痕(例如，光泽的、结构化的、无光泽的等)和高光泽度。因此，FIM的强度包括产生复杂形状的装饰性表面的能力和改变装饰的极度灵活性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供选择性电镀三维表面的方法。本专利技术的另一个目的是提供选择性电镀三维非导电基底的方法。本专利技术的另一个目的是提供选择性电镀三维聚碳酸酯基底的方法。本专利技术的又一个目的是提供选择性电镀具有硬涂层的三维聚碳酸酯基底以提供增加的耐久性的方法。本专利技术的又一个目的是提供制备“照亮才显现”部件的改进的方法。为此，在一个实施方案中，本专利技术整体涉及一种形成选择性电镀的三维热塑性部件的方法，该方法包括以下步骤：a)提供未固化聚碳酸酯膜的膜，其中未固化聚碳酸酯膜包括在其第一表面上的硬涂覆层；b)通过将催化剂以期望的图案沉积在聚碳酸酯膜的第一表面上来选择性催化该聚碳酸酯膜；c)热成形聚碳酸酯膜以形成三维聚碳酸酯膜；d)通过用紫外线照射硬涂覆的聚碳酸酯膜来对该膜进行紫外线固化；e)活化该选择性催化的硬涂覆聚碳酸酯膜；以及g)在硬涂覆聚碳酸酯膜的催化部分上电镀金属层，其中电镀金属仅沉积在硬涂覆聚碳酸酯膜的催化部分上。附图说明图1示出了在完整电镀工艺之后根据实施例1的工艺制备的样品部件的视图，其中电镀金属的网格型图案可见。图2示出了当用白光从后面照明时与图1相同的样品部件的视图。图3示出了在完整电镀工艺之后根据实施例2的工艺制备的样品部件的视图，其中电镀金属的网格型图案可见。图4示出了当用白光从后面照明时与图3相同的部件的视图。具体实施方式如本文所用，除非上下文另有明确说明，否则“一个”、“一种”和“该”均指单数和复数指代。如本文所用，术语“约”是指可测量的值，诸如参数、量、持续时间等，并且旨在包括相对于具体所述值的+/-15％或更小的变化、优选地+/-10％或更小的变化、更优选地+/-5％或更少的变化、甚至更优选地+/-1％或更少的变化，还更优选为+/-0.1％或更少的变化，只要此类变化适合于在本文所述的专利技术中执行。此外，还应当理解，修饰语“约”所指的值本身在本文中具体公开。如本文所用，为了便于描述，使用诸如“在…下面”、“在…下方”、“下部”、“之上”、“上部”等空间相对术语来描述一个元素或特征结构与另一个或多个元素或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种形成选择性电镀的三维热塑性部件的方法，所述方法包括以下步骤：/na)提供未固化聚碳酸酯膜的膜，其中所述未固化聚碳酸酯膜包括在其第一表面上的硬涂覆层；/nb)通过将催化剂以期望的图案沉积在所述聚碳酸酯膜的第一表面上来选择性催化所述聚碳酸酯膜；/nc)热成形所述聚碳酸酯膜以形成三维聚碳酸酯膜；/nd)通过用紫外线照射所述硬涂覆聚碳酸酯膜来对所述膜进行紫外线固化；/ne)活化选择性催化的硬涂覆聚碳酸酯膜；以及/nf)在所述硬涂覆聚碳酸酯膜的催化部分上电镀金属层，其中电镀金属仅沉积在所述硬涂覆聚碳酸酯膜的催化部分上。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181127 US 16/201,0921.一种形成选择性电镀的三维热塑性部件的方法，所述方法包括以下步骤：
a)提供未固化聚碳酸酯膜的膜，其中所述未固化聚碳酸酯膜包括在其第一表面上的硬涂覆层；
b)通过将催化剂以期望的图案沉积在所述聚碳酸酯膜的第一表面上来选择性催化所述聚碳酸酯膜；
c)热成形所述聚碳酸酯膜以形成三维聚碳酸酯膜；
d)通过用紫外线照射所述硬涂覆聚碳酸酯膜来对所述膜进行紫外线固化；
e)活化选择性催化的硬涂覆聚碳酸酯膜；以及
f)在所述硬涂覆聚碳酸酯膜的催化部分上电镀金属层，其中电镀金属仅沉积在所述硬涂覆聚碳酸酯膜的催化部分上。


2.根据权利要求1所述的方法，其还包括在步骤b)之前将油墨施加到所述聚碳酸酯膜的第二表面的步骤。


3.根据权利要求2所述的方法，其中所述油墨是通过印刷施加的彩色油墨，并且其中所述油墨在所述聚碳酸酯膜的所述第二表面上表现出期望的颜色或图案或饰面。


4.根据权利要求1所述的方法，其还包括在步骤d)之后模制所述硬涂覆聚碳酸酯膜以制备包括所述硬涂覆聚碳酸酯膜的三维模制部件的步骤。


5.根据权利要求1所述的方法，其中所述聚碳酸酯膜具有介于约50微米和约500微米之间的厚度。


6.根据权利要求5所述的方法，其中所述聚碳酸酯膜具有介于约100微米和约300微米之间的厚度。


7.根据权利要求1所述的方法，其中在所述硬涂覆聚碳酸酯膜的催化部分上电镀所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·A·布雷，M·V·赫伯特，K·P·帕森斯，P·A·沃里克，
申请(专利权)人：麦克德米德乐思公司，
类型：发明
国别省市：美国;US