KR100431248B1 - Plating Method on A Nonconductor Using Conductive Polymer Composition - Google Patents

Plating Method on A Nonconductor Using Conductive Polymer Composition Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라스틱, 세라믹과 같은 각종 비도전성 기재의 표면에 금속피막을 도금하기 위한 도전피막을 형성하는데 유용하게 사용될 수 있는 도전성 폴리머 조성물을 이용한 부도체의 도금방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of plating insulators using a conductive polymer composition which can be usefully used to form a conductive film for plating a metal film on the surface of various non-conductive substrates such as plastics and ceramics.

본 발명의 도전성 폴리머 조성물은 50-60중량%의 폴리티오펜과, 20-25중량%의 유기용매와, 10-15중량%의 제1바인더와, 5-7중량%의 제2바인더와, 1-5중량%의 소포제 및 표면평활제를 포함하는 기타 첨가제로 구성된다.The conductive polymer composition of the present invention comprises 50-60% by weight of polythiophene, 20-25% by weight of an organic solvent, 10-15% by weight of a first binder, 5-7% by weight of a second binder, And other additives including 1-5% by weight of antifoam and surface leveling agent.

상기 도전성 폴리머는 플라스틱 또는 세라믹으로 성형된 성형제품의 도금피막을 형성할 부위에 프라이머를 도포하여 접착층을 형성하고, 프라이머 접착층의 상부에 상기 도전성 폴리머 조성물을 코팅하고 건조시켜 전기도금에 필요한 도전피막을 형성할 수 있다. 따라서, 전처리단계를 환경 친화적으로 처리함에 의해 도전피막을 이용하여 사용자가 원하는 도금막을 저렴하게 형성할 수 있다.The conductive polymer is formed by applying a primer to a portion to form a plating film of a molded product molded of plastic or ceramic to form an adhesive layer, coating the conductive polymer composition on the primer adhesive layer and drying the conductive film necessary for electroplating. Can be formed. Therefore, by performing the pretreatment step in an environmentally friendly manner, it is possible to form a plating film desired by a user at a low cost by using a conductive film.

Description

도전성 폴리머 조성물을 이용한 부도체의 도금방법{Plating Method on A Nonconductor Using Conductive Polymer Composition}Plating Method on A Nonconductor Using Conductive Polymer Composition

본 발명은 도전성 폴리머 조성물을 이용한 부도체의 도금방법에 관한 것으로, 특히 플라스틱, 세라믹과 같은 각종 비도전성 기재의 표면에 금속피막을 도금하기 위한 도전피막을 형성하는데 유용하게 사용될 수 있는 도전성 폴리머 조성물을 이용한 부도체의 도금방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of plating a non-conductor using a conductive polymer composition, in particular using a conductive polymer composition that can be usefully used to form a conductive film for plating a metal film on the surface of various non-conductive substrates such as plastics and ceramics. It relates to a plating method of an insulator.

산업의 고도화에 따라 금속제품과 같이 물리적, 화학적으로 우수하지는 못하나 값싼 플라스틱이나 목재, 기타 합성제품들의 이용이 날로 늘어나고 있다. 그러나, 이러한 플라스틱이나 목재 등은 금속의 미려한 광택이나 화학적인 특성을 따라가지 못하므로 이것을 만족시키기 위하여 플라스틱의 합성제품으로 형상이나 골조를 만들고 그 위에 금속피막을 도금하거나 또는 금속 박판을 부착시켜 마치 겉에서 볼때에는 전체적으로 금속제품인 것으로 인식시켜 제품의 상품성을 높이고 있다.As the industry advances, the use of cheap plastics, wood, and other synthetic products is increasing day by day, although they are not physically and chemically superior to metal products. However, these plastics and woods do not follow the beautiful luster or chemical properties of the metal, so to satisfy this, the shape or frame is made of a synthetic product of plastic, and the metal film is plated or a thin metal plate is applied on the surface. In this regard, it recognizes that it is a metal product as a whole and improves the merchandise of the product.

이와 같이 표면을 금속피막으로 도금한 플라스틱 제품의 수요는 과거로부터현재까지 급증하고 있으며, 미래에도 증가할 것으로 예상된다. 즉, 경제성, 경량 방식성, 우수한 성형성 등의 장점을 갖는 플라스틱 제품을 금속으로 도금함으로써 자동차용 내외부 장식품, 가구 장식품, 각종 전기/전자 제품용 하우징 및 그의 장식품, 기계부품, 생필품 등 수요는 무긍 무진하다.As such, the demand for plastic products plated with metal coatings has increased rapidly from the past to the present, and is expected to increase in the future. In other words, by plating metal with plastic products with advantages of economy, lightweight anticorrosion, and excellent moldability, the demand for interior and exterior ornaments, furniture ornaments, housings for various electric / electronic products and their ornaments, machine parts, necessities, etc. is unacceptable. Inexhaustible

또한, 표면에 도전성 금속피막을 갖는 플라스틱 제품의 정밀 응용제품으로는 전기/전자제품의 각종 부품을 장착하는데 사용되는 인쇄회로기판(PCB)을 들 수 있다. 일반적으로 PCB는 열경화성/절연성 수지인 에폭시(Epoxy) 수지나 페놀(Phenol) 수지 위에 동박을 열판 프레스로 눌러서 PCB용 원판을 만들거나, 또는 수지 기판에 직접 동피막을 도금하는 방법으로 제조되고 있다.In addition, a precision application of a plastic product having a conductive metal film on its surface includes a printed circuit board (PCB) used to mount various parts of electrical / electronic products. In general, the PCB is manufactured by pressing a copper foil on a thermosetting / insulating resin epoxy resin or a phenol resin with a hot plate press to make an original plate for the PCB, or to plate the copper film directly on the resin substrate.

표면에 도전성 금속피막을 갖는 플라스틱 제품의 또 다른 중요한 응용분야로는 전자파를 발생하는 각종 전기/전자제품의 전자파 차폐(Electromagnetic Interference Shielding)이다. 최근들어, 급속한 전기/전자기기의 확산에 따라 이로부터 발산되는 전자파의 인체에 대한 악영향과 다른 디지털 전기/전자기기에 대한 오동작 유발을 방지하기 위하여 전자파 방사량을 규제하는 법규와 이를 만족시키기 위한 대책이 강구되고 있다.Another important application of plastic products having a conductive metal film on the surface is electromagnetic interference shielding of various electric / electronic products that generate electromagnetic waves. In recent years, legislation regulating the amount of electromagnetic radiation and measures to satisfy it in order to prevent the harmful effects on the human body of electromagnetic waves emitted by the rapid spread of electrical and electronic devices and causing malfunctions to other digital electrical and electronic devices have been introduced. It is taking.

이러한 EMI 차폐를 위하여는 차폐하고자 하는 대상체를 금속판재 또는 그물로 둘러싼 후 접지를 시키거나 또는 도전성 플라스틱으로 성형하거나 그의 표면에 도전막을 형성하는 방법을 사용하고 있다.In order to shield such EMI, a method of enclosing an object to be shielded with a metal plate or a net and then grounding or molding a conductive plastic or forming a conductive film on the surface thereof is used.

한편, 내열성이 우수한 세라믹 제품의 경우 그의 표면에 내식성, 내산성, 내마모성, 내열성 금속을 도금함으로써 표면광택이 미려하면서도 내구성을 구비한 각종 내열성 주방기구, 내열성 자동차 부품 등에 유용하게 사용될 수 있다.On the other hand, in the case of a ceramic product having excellent heat resistance, by coating the surface of corrosion resistance, acid resistance, abrasion resistance, heat-resistant metal, it can be usefully used in various heat-resistant kitchen appliances, heat-resistant automotive parts, etc., having a beautiful surface gloss and durability.

그러나, 상기한 제품들의 기재로 사용되는 플라스틱, 세라믹 등은 부도체이기 때문에 직접 기재의 표면에 사용자가 원하는 특성을 갖는 금속피막을 도금하는 것이 불가능하기 때문에, 플라스틱 기재인 경우 기재의 표면에 기재와 도금층 사이의 밀착력을 높이는데 필요한 표면처리(에칭 및 표면 활성화)를 한 후 도전성 금속피막을 형성하였다.However, since plastics, ceramics, and the like used as substrates of the above products are insulators, it is impossible to directly plate a metal film having desired characteristics on the surface of the substrate. After conducting the surface treatment (etching and surface activation) necessary to increase the adhesion between them, a conductive metal film was formed.

이를 위하여 한국 특허공고 제75-404호에서는 각종 플라스틱에 규산질 충전제가 혼합된 복합수지를 사용하여 성형하고, 그의 표면을 크롬산 에칭 및 불화수소 처리에 의해 조화시킨후 무전해 도금을 예비 도금하는 전처리공정을 거친 후, 후처리공정으로서 사용자가 원하는 금속, 예를들어 동(Cu)-니켈(Ni)-크롬(Cr)을 순차적으로 예비 도금된 표면에 전기도금을 실시하는 방법을 제안하고 있다.For this purpose, in Korean Patent Publication No. 75-404, a pretreatment process is performed using a composite resin in which various siliceous fillers are mixed with various plastics, and the surface thereof is roughened by chromic acid etching and hydrogen fluoride treatment, and then pre-plated with electroless plating. After passing through, a method of electroplating a metal desired by the user, for example, copper (Cu) -nickel (Ni) -chromium (Cr), sequentially preplated is proposed.

또한, 한국 특허 제10-0227576호에서는 전자파 차폐용 무전해 도금을 실행하기 위하여 내후성이 약한 ABS 수지, 즉 표면처리(조화)가 가능한 복합수지 대신에 내후성 및 내충격성이 우수한 단일 성분계의 무극성 수지, 예를들어 폴리카보네이트(PC)인 경우에도 양호한 밀착력을 얻을 수 있는 무전해 도금방법을 제안하고 있다.In addition, in Korean Patent No. 10-0227576, in order to perform electroless plating for shielding electromagnetic waves, ABS resin having low weather resistance, that is, a single-component nonpolar resin having excellent weather resistance and impact resistance instead of a composite resin capable of surface treatment (harmonization), For example, even in the case of polycarbonate (PC), an electroless plating method capable of obtaining good adhesion is proposed.

먼저, 특허공고 제75-404호에 개시된 플라스틱에 규산질 충전제가 혼합된 복합수지 또는 부타디엔을 함유하고 있는 ABS(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌) 수지 등에 있어서는 기재의 표면에 대한 표면처리가 6가 크롬(Cr+6)을 함유하는 크롬산에칭액을 사용하여 표면을 에칭함에 의해 기재 표면의 규산질 충전제 또는 부타디엔 성분을 용출시켜 표면에 미세한 요철을 형성하고, 요철부위를 감수성화(感受性化)/활성화 과정을 거쳐 무전해 Ni 예비도금이 가능한 상태로 처리한다.First, in the ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene) resin or the like containing a composite resin or a butadiene mixed with a siliceous filler in the plastic disclosed in Patent Publication No. 75-404, the surface treatment of the surface of the substrate is hexavalent chromium. The surface is etched using a chromic acid etching solution containing (Cr +6 ) to elute the siliceous filler or butadiene component on the surface of the substrate to form fine irregularities on the surface, and the uneven portions are susceptible to activation / activation. Afterwards, it is processed in a state where electroless Ni pre-plating is possible.

그런데 이러한 전처리 과정에 사용되는 에칭용액은 공해를 유발하는 6가 크롬을 함유하고 있어 폐수처리를 위한 설비와 유지에 많은 비용이 소요되고 있다. 더욱이, 2003. 1. 1일부터는 EU 회원국가들이 Pb, Hg, Cd, Cr+6이 포함된 부품은 매립이나 소각 전에 미리 제거하도록 법제화가 마련되고 있어 환경 친화적인 대체기술의 개발이 요구되고 있다.However, the etching solution used in the pretreatment process contains hexavalent chromium that causes pollution, and therefore, it is expensive to install and maintain wastewater treatment. Furthermore, from January 1, 2003, EU member states are required to develop Pb, Hg, Cd, Cr +6 containing components before they are landfilled or incinerated. .

더욱이 이러한 전처리 방법은 전처리 공정 사이에 다수의 세척 및 중화공정을 더 포함하고 있으므로 처리시간이 길어지고 처리비용이 높은 문제를 갖고 있다.Moreover, the pretreatment method further includes a plurality of washing and neutralization processes between the pretreatment processes, thus causing a long treatment time and a high treatment cost.

또한, 한국 특허 제10-0227576호에서 제안한 종래의 전처리공정도 에칭용액으로서 무수크롬산을 사용하고 있고 다수의 수세 및 중화공정을 갖고 있어, 환경오염 물질의 배출과 처리시간이 길다는 문제를 안고 있다.In addition, the conventional pretreatment process proposed in Korean Patent No. 10-0227576 also uses chromic anhydride as an etching solution and has a number of washing and neutralizing processes, thus causing a long discharge of environmental pollutants and a long processing time. .

또한, PCB 원판을 제조하기 위하여 절연성 에폭시 또는 페놀 수지 기판에 직접 동피막을 도금하는 방법도 상기와 유사하게 기판의 표면에 동(Cu)피막을 도금하기 위한 전처리 공정으로서 도막의 부착력을 높게 하기 위한 에칭공정을 필수적으로 거치지 않으면 안된다.In addition, a method of plating copper film directly on an insulating epoxy or phenol resin substrate to manufacture a PCB original plate is similar to the above, and is a pretreatment step for plating copper (Cu) film on the surface of the substrate to increase the adhesion of the coating film. It is essential to go through the etching process.

따라서, 이러한 PCB 원판의 제조에 있어서도 직접 Cu 피막을 도금하는 경우에는 상기한 문제와 함께 표면 에칭에 장시간이 소요되고 있다.Therefore, also in the manufacture of such a PCB original plate, when plating a Cu film directly, it takes a long time for surface etching with the above-mentioned problem.

한편, 한국 공개특허공보 98-74194호에는 상기한 전처리공정을 거친후 후처리공정으로서 건식도금(스퍼터링)에 의해 금색, 브라운색, 그레이색 등의 표면광택을 나타내는 금속화합물 도금층을 형성하는 방법을 개시하고 있다. 그러나, 이경우에도 전처리 공정으로서 에칭공정을 포함하고 있으므로 상기와 동일한 문제점을 갖고 있다.Meanwhile, Korean Laid-Open Patent Publication No. 98-74194 discloses a method of forming a metal compound plating layer exhibiting surface gloss such as gold, brown, and gray color by dry plating (sputtering) as a post-treatment process after the pretreatment process described above. Doing. However, also in this case, since the etching process is included as a pretreatment process, it has the same problem as above.

본 발명자는 상기한 종래기술의 공통적인 문제점은 전처리 공정에 에칭공정을 포함하고 있고 에칭공정에서 공해물질이 불가분적으로 발생된다는 점을 인식하고 에칭공정 없이 기재의 표면에 도전피막을 형성하는 방법을 연구한 결과 본 발명을 완성하게 되었다.The inventors have recognized that the above-mentioned problems in the prior art include an etching process in a pretreatment process and a method for forming a conductive film on the surface of a substrate without an etching process, recognizing that pollutants are inevitably generated in the etching process. As a result, the present invention has been completed.

따라서, 본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 플라스틱, 세라믹과 같은 각종 부도체 기재의 표면에 금속피막을 도금하기 위한 도전피막을 형성하는데 유용하게 사용될 수 있는 도전성 폴리머 조성물을 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the problems of the prior art, and an object thereof is a conductive polymer composition which can be usefully used to form a conductive film for plating a metal film on the surface of various non-conductive substrates such as plastic and ceramic. To provide.

본 발명의 다른 목적은 상기한 도전성 폴리머를 사용하여 플라스틱을 기재로 사용하는 EMI 차폐용 도금, PCB용 동 도금 및 일반적인 금속피막의 도금에 필요한 전처리공정에서 환경오염을 유발하는 에칭공정을 사용하지 않고 도금에 필요한 도전피막을 형성하고, 이를 이용하여 도금하는 방법을 제공한다.Another object of the present invention is to use an electroconductive polymer without using an etching process that causes environmental pollution in the pretreatment process required for EMI shielding plating using a plastic as a substrate, copper plating for PCB and plating of a general metal film. Provided is a method for forming a conductive film required for plating and plating using the same.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 50-60중량%의폴리티오펜(polythiophene)과, 20-25중량%의 유기용매(solvent)와, 10-15중량%의 제1바인더(binder)와, 5-7중량%의 제2바인더와, 1-5중량%의 소포제 및 표면평활제를 포함하는 기타 첨가제로 구성되는 것을 특징으로 하는 도전성 폴리머 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is 50-60% by weight polythiophene (polythiophene), 20-25% by weight of organic solvent (solvent), 10-15% by weight of the first binder (binder) And 5-7 wt% of a second binder, and 1-5 wt% of an antifoaming agent and other additives including a surface leveling agent.

또한 상기한 도전성 폴리머 조성물을 사용하여 부도체 성형물의 표면에 도전피막을 형성하는 방법은 도전피막을 형성할 성형물 기재의 표면에 접착제로서 역할을 하는 프라이머를 도포한후 프라이머의 상부면에 상기한 도전성 폴리머 조성물을 코팅하여 80-100℃에서 30-60초 동안 건조시킴에 의해 도전피막이 형성된다.In addition, the method of forming a conductive film on the surface of the non-conductive molded article using the conductive polymer composition described above is applied to the surface of the molded substrate to form the conductive film, the primer to serve as an adhesive and then the conductive polymer described above on the upper surface of the primer The conductive coating is formed by coating the composition and drying at 80-100 ° C. for 30-60 seconds.

이 경우 도전성 폴리머 조성물은 상온에서 액체상태로 존재하며, 기재의 표면에 조성물을 코팅하는 방법은 코팅작업이 자동 또는 수동으로 이루어지는지, 또는 도전피막의 형성부위가 기재의 전체 또는 국부적인가에 따라, 또는 기재의 크기에 따라 붓을 사용한 코팅막 형성, 스프레이 방식에 의한 분사 및 랙(rack)을 이용한 기재의 디핑(dipping) 방법 중 작업 효율성과 도전피막의 균일성 등을 고려하여 코팅방법을 선택하는 것이 바람직하다.In this case, the conductive polymer composition is in a liquid state at room temperature, and the method of coating the composition on the surface of the substrate depends on whether the coating operation is performed automatically or manually, or whether the formation portion of the conductive coating is entirely or locally on the substrate. Alternatively, the coating method may be selected in consideration of the work efficiency and the uniformity of the conductive film among the method of forming a coating film using a brush, spraying using a spray method, and dipping the substrate using a rack according to the size of the substrate. desirable.

상기 폴리티오펜(polythiophene)은 상기한 도전성 폴리머 조성물에 도전성을 부여하는 성분으로서 함유량이 50중량% 이하인 경우에는 도전피막의 저항값이 매우 커서(표준시편의 저항값이 103Ω 이상), 후속 도금공정에서 전기도금이 이루어지지 못하며, 함유량이 60중량% 이상인 경우에는 시편의 도전피막의 저항값이 103Ω 이하로 얻어져서 후속 도금공정에서 양호한 전기도금이 이루어지나 조성물의 비용이 높아지게 된다. 따라서, 폴리시오펜의 함유량은 중량%로 70-80 사이로 정한다.The polythiophene is a component for imparting conductivity to the conductive polymer composition. When the content is 50 wt% or less, the resistance value of the conductive film is very large (resistance value of the standard specimen is 10 3 Ω or more). In the plating process, the electroplating is not made, if the content is more than 60% by weight, the resistance value of the conductive coating of the specimen is obtained to 10 3 Ω or less, so that good electroplating is achieved in the subsequent plating process, but the cost of the composition is increased. Therefore, the content of polythiophene is set to 70 to 80 in weight%.

유기용매는 폴리티오펜과 바인더를 용해시켜서 조성물을 액상으로 유지시키기 위한 역할을 하며, 함유량이 20중량% 이하인 경우에는 너무 되어지게 되어 조성물을 상기한 붓 도장, 스프레이 분사 또는 디핑 중 하나의 방법으로 기재의 표면에 코팅할때 작업성과 코팅된 도전피막의 두께에 대한 균일성이 떨어지고 코팅막의 두께가 두껍게 되며, 함유량이 25중량% 이상인 경우에는 조성물이 너무 묽어지게 되어 그 결과 1회 코팅되는 도전피막의 두께가 얇아지게 되어 후속 도금공정에서 원하는 두께의 도금피막이 빠르게 이루어지지 못한다. 따라서, 유기용매의 함유량은 중량%로 20-25 사이로 설정된다.The organic solvent serves to dissolve the polythiophene and the binder to keep the composition in a liquid state, and when the content is 20% by weight or less, the organic solvent becomes too much, and the composition is applied by one of the above methods of brush painting, spraying, or dipping. When coating on the surface of the substrate, the workability and uniformity of the coated conductive film are inferior and the thickness of the coated film is thick, and when the content is 25% by weight or more, the composition becomes too thin and as a result, the conductive film is coated once. The thinner the thickness of the plated film of the desired thickness in the subsequent plating process is not made quickly. Therefore, content of the organic solvent is set to 20-25 in weight%.

단일의 바인더를 사용하는 경우 프라이머와의 접착력이 낮기 때문에 본 발명에서는 2종류의 제1 및 제2바인더를 혼합하여 사용한다. 제1바인더로는 10-15중량%의 폴리우레탄(polyurethane)을 사용할 수 있으며, 함유량이 10중량% 이하인 경우는 접착력이 낮아서 도금피막이 박리되는 문제가 있고, 함유량이 15중량% 이상으로 되는 경우에는 폴리티오펜 및 유기용매의 함량이 저하하므로 도전피막의 저항값이 커져서 전기도금이 잘 이루어지지 못하거나 폴리머의 작업성이 떨어지게 된다.In the case of using a single binder, since the adhesion to the primer is low, two types of first and second binders are mixed and used. 10-15% by weight of polyurethane (polyurethane) may be used as the first binder, and when the content is 10% by weight or less, there is a problem that the plating film is peeled off due to low adhesive strength, and when the content is 15% by weight or more. Since the content of polythiophene and organic solvent is lowered, the resistance value of the conductive film is increased, so that the electroplating is difficult to perform or the workability of the polymer is deteriorated.

제2바인더로는 5-7중량%의 폴리아크릴 수지(polyacrylic resin)를 사용할 수 있으며, 조성물 전체에 대하여 함유량이 5중량% 이하인 경우에는 상기와 동일하게 접착력이 저하되는 문제가 있고, 함유량이 7중량% 이상인 경우에는 도전성이 저하하기 때문에 상기한 5-7중량% 범위로 설정된다.5-7% by weight of a polyacrylic resin (polyacrylic resin) may be used as the second binder, and when the content is 5% by weight or less with respect to the whole composition, there is a problem in that the adhesive force is lowered as described above, and the content is 7 When it is more than% by weight, the conductivity is lowered, so it is set in the above 5-7% by weight range.

기타 첨가제로는 혼합된 조성물의 거품을 제거하기 위한 일반적인 소포제와코팅된 도막의 표면을 평활하게 처리하기 위한 일반적인 표면평활제가 1-5중량% 범위로 첨가된다.Other additives include a general antifoaming agent for removing bubbles in the mixed composition and a general surface leveling agent for smoothing the surface of the coated coating film in the range of 1-5% by weight.

본 발명의 도전성 폴리머 조성물을 사용하여 도전피막을 형성할 수 있는 기재는 예를들어, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), ABS, 폴리카보네이트(PC)+ABS, 폴리카보네이트(PC) 등을 포함하여 모든 성형용 플라스틱 재질을 사용할 수 있고, 또한 기재로는 상기한 플라스틱류 이외에 세라믹도 사용 가능하다.The base material which can form a conductive film using the conductive polymer composition of the present invention is, for example, polyethylene (PE), polypropylene (PP), ABS, polycarbonate (PC) + ABS, polycarbonate (PC), etc. All molding plastic materials may be used, and ceramics may be used in addition to the above plastics.

상기한 본 발명의 도전성 폴리머 조성물을 사용하여 도전피막을 형성하는 방법은 먼저 상기한 플라스틱 재료중 어느 하나를 사용하여 원하는 제품 형상으로 사출성형을 하고, 성형된 제품의 도전피막을 형성할 부분의 표면에 접착제로서 프라이머를 도포한후, 프라이머의 상부면에 도전성 폴리머 조성물을 코팅하고 80-100℃의 건조온도에서 30-60초 동안 건조시키면 도전피막이 형성된다.In the method of forming a conductive film using the conductive polymer composition of the present invention, first, injection molding into a desired product shape using any one of the above-described plastic materials, and the surface of the portion to form the conductive film of the molded product After applying the primer as an adhesive to the conductive polymer composition on the upper surface of the primer and dried for 30-60 seconds at a drying temperature of 80-100 ℃ to form a conductive film.

이 경우 건조온도가 높으면 건조시간은 작아도 충분하며, 이와 반대로 건조온도가 낮으면 건조시간은 상대적으로 길어지게 된다. 상기한 건조온도는 코팅된 폴리머 조성물의 막질에 균열을 야기하지 않는 적정한 건조온도로서 건조시간은 상기 건조온도에서 코팅막을 건조하는데 바람직한 건조시간을 나타낸다.In this case, if the drying temperature is high, the drying time may be small. On the contrary, if the drying temperature is low, the drying time becomes relatively long. The drying temperature is an appropriate drying temperature which does not cause cracks in the film quality of the coated polymer composition, and the drying time represents a preferable drying time for drying the coating film at the drying temperature.

상기한 전처리공정에 따라 원하는 성형품의 외부면에 도전피막이 형성된 경우 이를 이용하여 다양한 용도에 적용이 가능하다.When the conductive film is formed on the outer surface of the desired molded article according to the pretreatment process, it can be applied to various uses.

먼저, 자동차용 내외부 장식품, 가구 장식품, 생필품 등에 있어서는 제품의 용도(도막에 요구되는 물리적, 화학적 특성 및 표면색상)에 대응하여 최종 도막으로서 어떤 종류의 피막을 도금하는 지에 따라 하기와 같이 다양하게 주지된 도금방법을 조합하여 이루어질 수 있다.First, in the interior and exterior ornaments, furniture ornaments, daily necessities, etc. for automobiles, various kinds of coatings are known as follows depending on what kind of film is plated as a final coating corresponding to the use of the product (physical and chemical characteristics and surface color required for coating). It can be made by combining the plating method.

1. 제품성형―도전피막 형성―Cu 화학도금―Ni 화학도금1. Forming products-Forming conductive film-Cu chemical plating-Ni chemical plating

2. 제품성형―도전피막 형성―Cu 전기도금―기타 도금2. Molding of products- Formation of conductive film-Cu electroplating-Other plating

3. 제품성형―도전피막 형성―Cu 전기도금―Ni 전기도금3. Molding of products-Formation of conductive film-Cu electroplating-Ni electroplating

4. 제품성형―도전피막 형성―Cu 전기도금―Ni 반광택 전기도금―Ni 광택 전기도금―Sn-Co 전기도금4. Forming products-Forming conductive film-Cu electroplating-Ni semi-gloss electroplating-Ni gloss electroplating-Sn-Co electroplating

5. 제품성형―도전피막 형성―Cu 전기도금―Ni 반광택 전기도금―Ni 광택 전기도금―Sn-Co-W 전기도금5. Forming products-Forming conductive film-Cu electroplating-Ni semi-gloss electroplating-Ni gloss electroplating-Sn-Co-W electroplating

6. 제품성형―도전피막 형성―Cu 전기도금―Ni 반광택 전기도금―Ni 광택 전기도금―Sn-Co 전기도금―Au 도금―클리어 코팅6. Forming products-Forming conductive film-Cu electroplating-Ni semi-gloss electroplating-Ni gloss electroplating-Sn-Co electroplating-Au plating-Clear coating

7. 제품성형―도전피막 형성―Cu 전기도금―Ni 반광택 전기도금―Ni 광택 전기도금―Sn-Co-W 전기도금―Au 도금―클리어 코팅7. Forming products-Forming conductive film-Cu electroplating-Ni semi-gloss electroplating-Ni-gloss electroplating-Sn-Co-W electroplating-Au plating-Clear coating

8. 제품성형―도전피막 형성―Cu 전기도금―Ni 반광택 전기도금―Ni 광택 전기도금―Au 도금―클리어 코팅8. Forming products-Forming conductive film-Cu electroplating-Ni semi-gloss electroplating-Ni gloss electroplating-Au plating-Clear coating

9. 제품성형―도전피막 형성―Cu 전기도금―Ni 전기도금―Au 도금―클리어 코팅9. Product Forming-Conductive Film Formation-Cu Electroplating-Ni Electroplating-Au Plating-Clear Coating

10. 제품성형―도전피막 형성―Cu 전기도금―Ni 반광택 전기도금―Ni 광택 전기도금―덜(dull) Ni 도금―Cr 전기도금10. Product forming-conductive film formation-Cu electroplating-Ni semi-gloss electroplating-Ni gloss electroplating-Dull Ni plating-Cr electroplating

상기한 2번 도금고정은 기재로서 열경화성/절연성 수지인 에폭시(Epoxy) 수지나 페놀(Phenol) 수지 등을 사용하는 경우 인쇄회로기판(PCB)의 제조에 적용될수 있고, 3번 도금공정은 EMI 차폐용 도전막을 형성하는데 적용될 수 있다.The second plating fixation may be applied to the manufacture of a printed circuit board (PCB) when using an epoxy resin or a phenol resin, which is a thermosetting / insulating resin, as the substrate, and the third plating process is used for EMI shielding. It can be applied to form a conductive film.

물론 상기한 도금방법 이외에도 제품을 어떤 용도로 사용하는 가에 따라 이에 적합한 도금피막, 즉 금속피막이 피막될 수 있을 것이다. 또한, 상기한 전기도금방법 이외에도 제품 표면에 형성된 도전피막을 이용하여 하기와 같이 주지된 스퍼터링이나, 이온 플레이팅(ion plating) 방법(플라즈마)을 사용하여 도금피막을 형성하는 것도 가능하다.Of course, in addition to the above-described plating method, depending on the purpose of using the product, a suitable coating film, that is, a metal film may be coated. In addition to the above-described electroplating method, it is also possible to form a plating film by using a known sputtering or ion plating method (plasma) as described below using a conductive film formed on the surface of the product.

11. 제품성형―도전피막 형성―Sn 이온 플레이팅 피막형성11. Forming products-Forming conductive film-Forming Sn ion plating film

12. 제품성형―도전피막 형성―Sn-Co 이온 플레이팅 피막형성12. Product Molding-Conductive Coating Formation-Sn-Co Ion Plating Coating Formation

상기한 도금에 사용된 기재는 성형용 플라스틱 이외에 세라믹을 기재로 사용할 수 있다.The substrate used in the above plating may be used as the substrate in addition to the molding plastic.

상기한 10번의 Cr 도금방법인 경우 종래의 에칭공정을 포함하는 전처리공정을 거쳐서 전기도금을 실시하면 약 5시간의 처리시간이 소요되고 있으나, 본 발명에 따른 도전성 폴리머 조성물을 이용한 전처리공정을 사용하는 경우 약 2시간의 처리시간이 소요되어, 종래에 비하여 크게 처리시간의 단축을 기할 수 있어 생산성이 향상되고, 에칭공정의 생략에 따라 6가 Cr을 포함하는 폐수의 처리비용을 크게 절감할 수 있게 된다.In the case of the above 10 Cr plating method, when the electroplating is performed through a pretreatment process including a conventional etching process, it takes about 5 hours to process, but the pretreatment process using the conductive polymer composition according to the present invention is used. In this case, it takes about 2 hours of treatment time, which can greatly reduce the processing time compared with the conventional method, and improve productivity, and greatly reduce the treatment cost of wastewater containing hexavalent Cr by eliminating the etching process. do.

(실시예)(Example)

이하에 상기한 본 발명의 도전성 폴리머 조성물을 실시예를 통하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the conductive polymer composition of the present invention described above will be described in more detail with reference to Examples.

(실시예 1 내지 실시예 3)(Examples 1 to 3)

각각 폴리에틸렌(PE), ABS 및 폴리카보네이트(PC)를 기재로 사용하여 슬라브 형태의 표준 샘플1 내지 샘플3(SP1-SP3)을 사출성형에 의해 제작하고, 그의 표면에 하기 표 1에 도시된 바와같은 조성으로 이루어진 실시예 1 내지 실시예 3의 도전성 폴리머 조성물을 준비한다.Standard samples 1 to 3 (SP1-SP3) in slab form were prepared by injection molding using polyethylene (PE), ABS and polycarbonate (PC), respectively, as shown in Table 1 below. The conductive polymer composition of Examples 1 to 3 having the same composition is prepared.

이어서 준비된 샘플1 내지 샘플3(SP1-SP3)에 프라이머를 붓으로 칠하여 접착층을 형성한 후 실시예 1 내지 실시예 3의 도전성 폴리머 조성물을 붓으로 칠하여 도전성 코팅막을 형성하고, 각각 90℃에서 150초 동안 열풍 건조시켰다.Subsequently, a primer is applied to the prepared samples 1 to 3 (SP1-SP3) with a brush to form an adhesive layer, and then the conductive polymer composition of Examples 1 to 3 is applied with a brush to form a conductive coating film, each 150 seconds at 90 ° C. Dried during hot air.

상기 전처리된 샘플1 내지 샘플3(SP1-SP3)의 저항값을 테스터기를 사용하여 측정하여 표 1에 기재하고 다음의 도금조건에 따라 Cu 전기도금―Ni 전기도금―Sn-Co 전기도금 순으로 전기도금을 진행하였으며, 각각의 도금공정 사이에는 충분한 수세를 해주었다.The resistance values of the pre-treated samples 1 to 3 (SP1-SP3) were measured using a tester, and are shown in Table 1, and the electroplating was performed in order of Cu electroplating-Ni electroplating-Sn-Co electroplating according to the following plating conditions. Plating was carried out and sufficient washing was performed between each plating process.

도금 완료된 샘플1 내지 샘플3(SP1-SP3)에 대하여 일차로 도금된 상태를 육안으로 검사하여 그 상태를 기록하였다. 상기 육안검사의 구분은 도금상태가 우수한 경우에는 ◎, 도금상태가 양호한 경우에는 ○, 도금된 상태가 균일하지 못하거나, 색상이 균일하지 못하여 상품화가 어려운 경우에는 △, 전혀 도금이 이루어지지 않은 경우는 ×로 표시하였다.The first plated state of the plated samples 1 to 3 (SP1-SP3) was visually inspected and the state was recorded. The visual inspection is divided into ◎ when the plated state is excellent, ○ when the plated state is good, △ when the plated state is not uniform, or the color is not uniform, and it is difficult to commercialize. Denoted by x.

이어서, 밀착력 시험은 KS-0254 규격의 테이프 시험방법에 따라 100개의 정사각형을 만들어 접착테이프를 벗길 때 박리되는 정도를 %화하였다.Subsequently, the adhesion test made 100 squares according to the tape test method of KS-0254 standard and made% peeled when peeling off an adhesive tape.

(Cu 전기도금)(Cu electroplating)

도금액 조성 : CuSO4180g/l + H2SO455g/l + 광택제 20cc/lPlating Solution Composition: CuSO 4 180g / l + H 2 SO 4 55g / l + Polishing 20cc / l

온도 : 27℃Temperature: 27 ℃

시간 : 41분Time: 41 minutes

인가전압 : 2.6V D.C.Voltage: 2.6V D.C.

인가전류 : 550ASupply Current: 550A

(Ni 전기도금)(Ni electroplating)

도금액 조성 : NiSO4300g/l + NiCl255g/l + H2BO340g/lPlating solution composition: NiSO 4 300g / l + NiCl 2 55g / l + H 2 BO 3 40g / l

온도 : 55℃Temperature: 55 ℃

시간 : 11분Time: 11 minutes

인가전압 : 9V D.C.Applied Voltage: 9V D.C.

인가전류 : 1100ASupply Current: 1100A

(Sn-Co 전기도금)(Sn-Co electroplating)

도금액 조성 : 염화코발트 400g/l + 불화제1주석 50g/l + 산성불화암몽 25g/l + 광택제 약간Plating solution composition: Cobalt chloride 400g / l + 1 tin fluoride 50g / l + acidic fluoride 25g / l + polish

온도 : 65℃Temperature: 65 ℃

전류밀도 : 2A/dm2 Current density: 2A / dm 2

(실시예 4 내지 실시예 6)(Examples 4 to 6)

실시예 4 내지 실시예 6은 각각 실시예 1 내지 실시예 3에서 사용한 기재 대신에 에폭시 수지, 폴리카보네이트(PC) 및 세라믹을 기재로 사용하여 슬라브 형태의 샘플4 내지 샘플6(SP4-SP6)을 사출성형과 성형에 의해 제작하고, 그의 표면에 실시예 1 내지 실시예 3의 도전성 폴리머 조성물과 동일한 조성물을 사용하여 상기 실시예 1 내지 실시예 3과 동일한 방법으로 전처리를 진행하여 샘플 표면에 도전피막을 형성하였다.Examples 4 to 6 each use the epoxy resin, polycarbonate (PC), and ceramics as substrates instead of the substrates used in Examples 1 to 3, respectively, to prepare samples 4 to 6 (SP4-SP6) in slab form. Produced by injection molding and molding, using the same composition as the conductive polymer composition of Example 1 to Example 3 on the surface of the sample by pre-treatment in the same manner as in Example 1 to Example 3 to the conductive coating on the sample surface Formed.

상기 전처리된 샘플4 내지 샘플6(SP4-SP6)의 저항값을 테스터기를 사용하여 측정하여 표 1에 기재하고 샘플4(SP4)에 대하여는 Cu 전기도금만을 수행하고 Cu의 도금상태를 검사하여 그 결과를 표 1에 기재하고, 샘플5와 샘플6(SP5,SP6)에 대하여는 각각 Cu 전기도금―Ni 전기도금을 순차적으로 전기도금을 진행하였으며, 각각의 도금공정 사이에는 충분한 수세를 해주었다.The resistance values of the pre-treated samples 4 to 6 (SP4-SP6) were measured using a tester, and are shown in Table 1, and for sample 4 (SP4), only Cu electroplating was performed and the result of Cu plating was examined. In Table 1, for Sample 5 and Sample 6 (SP5, SP6), respectively, electroplating of Cu electroplating—Ni electroplating was performed sequentially, and sufficient washing was performed between the plating processes.

도금 완료된 샘플4 내지 샘플6(SP4-SP6)에 대하여 상기와 동일하게 육안검사와 밀착력 시험을 진행하고 그 결과를 표 1에 기재하였다.Samples 4 to 6 (SP4-SP6) of the completed plating were subjected to visual inspection and adhesion test in the same manner as described above, and the results are shown in Table 1.

(비교예 1 내지 비교예 3)(Comparative Example 1 to Comparative Example 3)

비교예 1 내지 비교예 3에 대하여는 각각 실시예 1 내지 실시예 3에서 사용한 것과 동일한 기재를 사용하여 슬라브 형태의 샘플7 내지 샘플9(SP7-SP9)를 사출성형에 의해 제작하고, 그의 표면에 표 1의 비교예 1 내지 비교예 3의 도전성 폴리머 조성물을 사용하여 상기 실시예 1 내지 실시예 3과 동일한 방법으로 전처리를 진행하여 샘플 표면에 도전피막을 형성하였다.For Comparative Examples 1 to 3, samples 7 to 9 (SP7-SP9) in slab form were prepared by injection molding, using the same substrate as used in Examples 1 to 3, respectively, Using the conductive polymer composition of Comparative Example 1 to Comparative Example 1 of 1 was pre-treated in the same manner as in Examples 1 to 3 to form a conductive film on the sample surface.

상기 전처리된 샘플7 내지 샘플9(SP7-SP9)의 저항값을 테스터기를 사용하여 측정하여 표 1에 기재하고 도금조건에 따라 Cu 전기도금―Ni 전기도금―Sn-Co 전기도금 순으로 전기도금을 진행하였으며, 각각의 도금공정 사이에는 충분한 수세를해주었다.The resistance values of the pre-treated samples 7 to 9 (SP7-SP9) were measured using a tester, and are shown in Table 1, and electroplating in the order of Cu electroplating-Ni electroplating-Sn-Co electroplating according to the plating conditions. It proceeded and wash | cleaned enough between each plating process.

도금 완료된 샘플7 내지 샘플9(SP7-SP9)에 대하여 상기와 동일하게 육안검사와 밀착력 시험을 진행하고 그 결과를 표 1에 기재하였다.Samples 7 to 9 (SP7-SP9) of the plating completed were subjected to visual inspection and adhesion test in the same manner as described above, and the results are shown in Table 1.

기재materials 폴리티오펜Polythiophene 솔벤트Solvent 바인더 1Binder 1 바인더 2Binder 2 기타 첨가제Other additives 저항값(KΩ)Resistance value (KΩ) 도금막Plated film 도금상태Plating state 밀착력(%)Adhesion (%) 실시예 1(SP1)Example 1 (SP1) PEPE 5555 2222 1515 55 33 0.80.8 Cu/Ni/Sn-CoCu / Ni / Sn-Co 9595 실시예 2(SP2)Example 2 (SP2) ABSABS 6060 2020 1010 66 44 0.50.5 Cu/Ni/Sn-CoCu / Ni / Sn-Co 9999 실시예 3(SP3)Example 3 (SP3) PCPC 6060 2424 1010 55 1One 0.850.85 Cu/Ni/Sn-CoCu / Ni / Sn-Co 9898 실시예 4(SP4)Example 4 (SP4) 에폭시 수지Epoxy resin 5555 2222 1515 55 33 0.90.9 CuCu 9898 실시예 5(SP5)Example 5 (SP5) PCPC 6060 2020 1010 66 44 0.670.67 Cu/NiCu / Ni 9898 실시예 6(SP6)Example 6 (SP6) 세라믹ceramic 6060 2424 1010 55 1One 0.950.95 Cu/NiCu / Ni 9595 비교예 1(SP7)Comparative Example 1 (SP7) PEPE 4545 3030 1515 77 33 2020 Cu/Ni/Sn-CoCu / Ni / Sn-Co 00 비교예 2(SP8)Comparative Example 2 (SP8) ABSABS 6464 2020 1010 55 1One 1515 Cu/Ni/Sn-CoCu / Ni / Sn-Co 5050 비교예 3(SP9)Comparative Example 3 (SP9) PCPC 6464 2020 1515 00 1One 1616 Cu/Ni/Sn-CoCu / Ni / Sn-Co 3030

상기 표 1로부터 알 수 있는 바와같이 본 발명에 따른 도전성 폴리머 조성물을 사용하여 플라스틱 및 세라믹에 전처리공정을 수행하여 도전피막을 형성하고 사용자가 윈하는 도금막을 형성하는 경우 양호한 외관과 밀착력이 우수한 것으로 확인되었다.As can be seen from Table 1, the conductive polymer composition according to the present invention is used to perform a pretreatment process on plastics and ceramics to form a conductive film and to form a plating film that the user wins. It became.

또한, 상기한 실시예에서는 Cu/Ni/Sn-Co 도금을 예로 들었으나, 전처리공정에 의한 도전피막의 도막이 일정한 저항값 이하의 값을 갖는다면 주지된 다른 어떤 종류의 도금을 수행하여도 동일하게 양호한 결과가 얻어질 것으로 예상된다.In the above embodiment, Cu / Ni / Sn-Co plating is used as an example. However, if the coating film of the conductive film by the pretreatment process has a value less than or equal to a certain resistance value, the same treatment may be performed by any other well-known plating. Good results are expected to be obtained.

상기 시험결과 비교예 1에 있어서는 도전피막에 Cu 도금피막이 얻어지지 않았으므로 Ni/Sn-Co 도금은 진행하지 않았다.In Comparative Example 1, since the Cu plating film was not obtained in the conductive film, Ni / Sn—Co plating did not proceed.

상기한 바와같이 본 발명에서는 플라스틱, 세라믹과 같은 각종 부도체 기재의 표면에 간단하게 도전성 폴리머를 사용하여 전처리공정에 환경오염을 유발하는 에칭공정을 사용하지 않고 금속피막을 도금하기 위한 도전피막을 형성할 수 있으며, 도전피막을 이용하여 플라스틱을 기재로 사용하는 EMI 차폐용 도금, PCB용 동(Cu) 도금 및 일반적인 금속피막의 도금을 환경 친화적으로 빠른 시간내에 수행하는 것이 가능하다.As described above, in the present invention, a conductive film may be formed on the surface of various non-conductive substrates such as plastics and ceramics simply by using a conductive polymer to form a conductive film for plating the metal film without using an etching process that causes environmental pollution in the pretreatment process. By using the conductive coating, it is possible to perform plating for EMI shielding, copper plating for PCB (Cu), and plating of a general metal coating using environmentally friendly materials in a short time.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.In the above, the present invention has been illustrated and described with reference to specific preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above-described embodiments and is not limited to the spirit of the present invention. Various changes and modifications can be made by those who have

Claims (7)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 50-60중량%의 폴리티오펜과, 20-25중량%의 유기용매와, 10-15중량%의 제1바인더와, 5-7중량%의 제2바인더와, 1-5중량%의 소포제 및 표면평활제를 포함하는 기타 첨가제를 함유하는 도전성 폴리머 조성물을 준비하는 단계와,50-60 wt% polythiophene, 20-25 wt% organic solvent, 10-15 wt% first binder, 5-7 wt% second binder, 1-5 wt% antifoaming agent And preparing a conductive polymer composition containing other additives including a surface leveling agent, 인쇄회로기판(PCB)용 열경화성/절연성 수지의 도금피막을 형성할 부위에 프라이머를 도포하여 접착층을 형성하는 단계와,Forming an adhesive layer by applying a primer to a site where a plating film of a thermosetting / insulating resin for a printed circuit board (PCB) is to be formed; 프라이머 접착층의 상부에 상기 도전성 폴리머 조성물을 코팅하고 건조시켜 도전피막을 형성하는 단계와,Coating and drying the conductive polymer composition on the primer adhesive layer to form a conductive film; 상기 도전피막을 이용하여 전기도금방식으로 동(Cu)박을 형성하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 도전성 폴리머 조성물을 이용한 부도체의 도금방법.The plating method of the non-conductor using a conductive polymer composition, characterized in that the copper foil formed by the electroplating method using the conductive film. 50-60중량%의 폴리티오펜과, 20-25중량%의 유기용매와, 10-15중량%의 제1바인더와, 5-7중량%의 제2바인더와, 1-5중량%의 소포제 및 표면평활제를 포함하는 기타 첨가제를 함유하는 도전성 폴리머 조성물을 준비하는 단계와,50-60 wt% polythiophene, 20-25 wt% organic solvent, 10-15 wt% first binder, 5-7 wt% second binder, 1-5 wt% antifoaming agent And preparing a conductive polymer composition containing other additives including a surface leveling agent, 비도전성 재료인 플라스틱으로 성형된 성형제품의 도금피막을 형성할 부위에 프라이머를 도포하여 접착층을 형성하는 단계와,Forming an adhesive layer by applying a primer to a portion to form a plating film of a molded article molded of a non-conductive material plastic; 프라이머 접착층의 상부에 상기 도전성 폴리머 조성물을 코팅하고 건조시켜 도전피막을 형성하는 단계와,Coating and drying the conductive polymer composition on the primer adhesive layer to form a conductive film; 상기 도전피막을 이용하여 전기도금방식으로 동(Cu) 피막을 도금하는 단계와;Plating a copper (Cu) film by electroplating using the conductive film; 전기도금방식으로 니켈(Ni) 피막을 도금하는 단계로 구성되어, 전자파 차폐용 도막을 이루는 것을 특징으로 하는 도전성 폴리머 조성물을 이용한 부도체의 도금방법.The plating method of the non-conductor using a conductive polymer composition comprising the step of plating a nickel (Ni) film by an electroplating method, to form a coating film for electromagnetic shielding. 삭제delete
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