可UV固化的催化剂组合物.pdf

本发明揭示了可UV固化的组合物和在基材上沉积一种或多种金属或金属合金的方法。所述可UV固化的组合物包含催化剂、一种或多种载体颗粒、一种或多种UV固化剂和一种或多种水溶性的或水分散性的有机化合物。金属或金属合金可通过化学镀或电镀沉积在基材上。

权利要求书
1.  一种组合物，它包含催化剂、一种或多种平均粒度为5纳米-900纳米的载体、一种或多种UV固化剂和一种或多种水溶性的或水分散性的有机化合物。

2.  如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述催化剂包含催化金属的水合金属氧化物或氢氧化物。

3.  如权利要求2所述的组合物，其特征在于，所述催化金属包括银、金、铂、钯、铟、铷、钌、铑、锇、铱、铜、钴、镍或铁。

4.  如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述载体颗粒包括多价阳离子和阴离子对、金属氧化物、硅酸盐、二氧化硅或其混合物。

5.  如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述UV固化剂包含鎓盐、自由基产生剂或其混合物。

6.  如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述水溶性的或水分散性的有机化合物包括聚氨酯、环氧化物或其混合物。

7.  如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述水溶性的或水分散性的有机化合物包括丙烯酸均聚物、丙烯酸共聚物、乳酸均聚物或共聚物、聚酰胺、聚酯、醇酸树脂、乙烯共聚物、氯化的均聚物、氯乙烯共聚物、乙酸乙烯酯聚合物、丙酸乙烯酯聚合物、环化的橡胶、氯化的橡胶、硝基纤维素、乙基纤维素、乙基羟基纤维素、香豆素-茚树脂、萜树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、纤维素酯、虫胶、聚烷基二醇、淀粉、碳水化合物或其混合物。

8.  一种方法，它包括：
a)将催化组合物施涂到基材上，所述催化组合物包括催化剂、一种或多种平均粒度为5纳米-900纳米的载体、一种或多种UV固化剂和一种或多种水溶性的或水分散性的有机化合物；
b)固化所述催化组合物；
c)在具有所述催化组合物的基材上沉积金属或金属合金。

9.  如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述UV固化剂包含鎓盐、自由基产生剂或其混合物。

10.  一种制品，它包括基材和用权利要求8的方法制得的在基材上成核的金属或金属合金。

说明书可UV固化的催化剂组合物
技术领域
本发明涉及可UV固化的催化剂组合物和在基材上沉积超薄金属或金属合金层的方法。更具体地说，本发明涉及可UV固化的催化剂组合物和在基材上沉积超薄金属或金属合金层的方法，其中所述可UV固化的催化剂具有高表面积颗粒。
背景技术
许多工业(其中工人们需要在基材上涂敷或形成一种或多种金属或金属合金层)使用催化剂。这些催化剂用于化学镀金属或金属合金。化学镀或电镀是基于加入到沉积池中的化学还原剂的存在。这些化学试剂向基材金属提供电子，它们将电子传递给池中的正电荷金属离子，将这些金属离子以与在电解池或电镀池中电流将金属离子还原为金属相同的方式还原为金属。
化学镀产生一些理想的结果。在使用电镀的电解方法在具有裂缝或洞的基材上沉积均一厚度的金属层时，工人常常遇到困难。而这在许多工业中，例如电子工业中，(其中印刷电路板或印刷线路板需要在高纵横比的穿孔中电镀均一的金属沉积物)很重要。化学镀的其它特点和用途是在非导体上直接进行沉积，通常比电解电镀孔隙更少的沉积，以及通常具有非常规的化学、机械或磁性质(如更高的硬度和耐磨性)的沉积。
化学镀的另一个特点是该过程是自动催化的并且沉积发生在催化表面上。因此，需要催化剂。根据所要沉积的金属或金属合金以及制得的制品的用途，用于化学金属镀的催化剂在组成上变化很大。除了制造印刷线路板外，使用催化剂的化学镀还用于制造各种装饰制品和很多其它的电子应用，例如用于形成电磁干扰(EMI)和射频干扰(RFI)屏蔽。
通过操作许多不同形式的电子设备(从微波设备到家用电脑)可产生EMI辐射。由于电子装置以60赫兹到大于1000赫兹的频率范围发射“噪音”，并通过其它装置或通过作为天线的电线传导而被捕获，从而发生辐射。EMI辐射可干扰其它装置，并且已知EMI辐射会导致不同的问题，如干扰警车无线电接收装置、通信系统、科学测试仪器和心脏起搏器。
限制电磁屏蔽的一种方法是使用EMI屏蔽物来屏蔽辐射。屏蔽装置需要特殊的屏蔽材料、元件和结构，它们用以阻止产生的能量逃逸及用作扰乱源。
电磁屏蔽的效果由屏蔽材料反射或吸收所削弱的场强度来决定。屏蔽效率是以未屏蔽的EMI发射和屏蔽的EMI发射的比率的对数函数来计算的，并表示为分贝(db)。由于其对数特性，对于给定波长或频率的电磁辐射，屏蔽效率增加30db，表示涂层的屏蔽效率增加1000％。例如，具有30db屏蔽效率的涂层，消除了99.9％的总EMI辐射。60db的涂层消除了99.9999％的总EMI辐射。
商业上使用了很多不同的屏蔽方法。一种方法涉及在用于电子器件的塑料外壳上施涂金属涂层。这些方法包括电流沉积、喷涂(例如电弧喷涂或将金属作为涂料喷涂)、阴极溅涂、化学金属喷镀和真空金属喷镀。金属涂层包括铜、银、铬、镍、金和锌。这些方法具有很多缺陷，例如不用显微镜就能看见的裂缝和用显微镜才能看见的裂缝、涂层剥落、有限的屏蔽效果、涂层中金属的氧化、热塑性基材的变形和昂贵的施涂设备。
一种形成EMI屏蔽的更适合的方法是在绝缘的外壳材料上化学沉积金属。绝缘体(例如塑料)的化学沉积包括将零件浸入到一系列水浴中，这样既制备了用于沉积的零件的表面，又进行金属喷镀。按照常规的预处理步骤，然后将零件浸入到含有贵金属的催化剂(例如胶状的锡/钯催化剂)中，使得在绝缘体的催化表面上沉积需要的电镀金属。在催化之后，将零件浸入到含有溶解的金属的化学镀浴中(所述溶解的金属与电镀催化剂接触)，这就在催化的表面上沉积了金属涂层。
尽管前述化学镀催化剂和方法优于许多早前的用以解决EMI屏蔽问题的方法，但是化学镀涂覆方法不是选择性的。将整个零件浸入到胶状催化剂溶液中，接着将该零件浸入到金属电镀溶液中。结果是金属电镀在绝缘零件的整个外部和的内表面上。美观对于购买电子元件很重要，用于电子元件的外部有金属涂敷的外壳是不理想地。通常，工业上是在外壳上涂漆。这是一个耗时且浪费的步骤，尤其是当外壳通常已经以所需的颜色模制时。
美国专利5,989,787揭示了一种用于在绝缘基材上选择性地化学镀金属的碱性的、亲水的活化催化溶液。所述溶液由乳酸铜或乳酸锌、钯盐(例如氯化钯)和碱性介质的混合物组成。该化学镀方法包括以下步骤：将亲水的活化催化溶液施涂在基材上以在基材上形成感光膜；将感光膜选择性地曝光在UV(紫外线)辐射中或用激光束扫描，以在基材上沉积钯催化剂；显影去除任何未曝光的感光膜；使用钯催化剂作为活化催化剂以化学镀基材。
当所述感光膜置于UV辐射下或用激光束扫描时，来自乳酸铜或乳酸锌的铜离子或锌离子被活化，与钯离子相互作用。然后，钯离子被还原为金属钯，从而在基材上沉积催化的钯。该专利陈述，因为乳酸钯可溶于碱性环境中，故乳酸钯的形成对本发明的性能很重要。如该专利中所述，高溶解性的乳酸钯可在短时间曝光于辐射后，使曝光于辐射的区域和未曝光的区域形成明显的反差。此外，由于乳酸盐不易进行水解分解，未曝光的感光膜可用水或水基液体除去，而不形成不必要的化合物。揭示于‘787专利中的组合物和方法的一个缺点是仅使用钯盐作为催化剂。钯盐通常比其它催化盐昂贵。此外，在冲洗步骤中，任何未显影的乳酸钯会损失掉，从而导致昂贵的钯金属的浪费。
‘787专利中的组合物和方法的另一个缺点是它并没有公开将钯附着到基材上的方法。因此，为了制备用于接受钯的基材，要使用典型的铬蚀刻方法。由于所述铬蚀刻方法对工人有危害，并且使用该方法时产生的废弃物对环境不友好，所以该蚀刻方法是不理想的。
因此，仍需要改进的组合物和在绝缘基材上形成金属层的方法。
发明内容
本发明的组合物包括催化剂、一种或多种平均粒度为5纳米到900纳米的载体、一种或多种UV固化剂和一种或多种水溶性的或水分散性的有机化合物。所述组合物不使用有机溶剂，因为所述水溶性的或水分散性的有机化合物提供了将组合物粘着到绝缘基材上的足够的手段。因此，当使用该组合物时，要避免用溶剂溶胀使绝缘表面变粗糙，从而消除了来自组合物的许多可能有害的化合物。纳米尺寸的载体颗粒(催化剂涂敷在其上)增加了催化剂的有效面积，从而在基材上形成了连续的催化层。所述催化层使化学镀的金属成核并通过催化层生长到基材上，使得基材与要沉积的金属电接触。此外，所述组合物是能够快速生产(throughput)的可UV固化的组合物，使用合适的显影剂形成不连续的图案和清楚界限的金属镀区域。
另一个实施方案涉及一种在基材上沉积金属或金属合金的方法，所述方法包括将可UV固化的催化组合物施涂在基材上，所述催化组合物包括催化剂、一种或多种平均粒度为5纳米到900纳米的载体、一种或多种可UV固化剂和一种或多种水溶性的或水分散性的有机化合物；以及在具有所述催化组合物的基材上沉积金属或金属合金。
另一个实施方案涉及一种用可UV固化的组合物制成的制品，所述制品包括具有一种或多种金属层或金属合金层，且电阻为50毫欧/立方厘米或更小的基材。可将用所述组合物和方法制得的制品用于许多电子器件，例如包括内嵌的无源元件(如电阻器和电容器)的印刷电路板或印刷线路板中、用于EMI屏蔽、RFI屏蔽；用于光电器件中，用于ESD罩所用的聚合物或陶瓷纤维；以及用于各种制品上的装饰零件中。所述组合物和方法还可用于任何使用金属沉积的工业中。
附图说明
图1是用可UV固化的催化剂在FR4基材上选择性地沉积的铜的2000X下的SEM。
图2是另一张用可UV固化的催化剂在FR4基材上选择性地沉积的铜的2000X下的SEM。
图3是用可UV固化的催化剂在FR4基材上选择性地沉积的大量铜棒的2000X下的SEM。
具体实施方式
除非本文中另有清楚地说明，说明书中所用的以下缩写具有下述含义：℃＝摄氏度；gm＝克；mg＝毫克；L＝升；mL＝毫升；A＝安培；m＝米；dm＝分米；mm＝毫米；um＝微米；cm＝厘米；nm＝纳米；mΩ＝毫欧姆；cps＝厘泊；kV＝千伏；SEM＝扫描电子显微照片；术语“电镀”和“沉积”在本文中可互换使用；“印刷线路板”和“印刷电路板”在本文中可互换使用；“膜”和“层”在本文中可互换使用；在本发明的范围内，“水溶性的”指的是在正常的温度(在一个大气压下，0℃以上至100℃)下能在水中溶胀或溶解的化合物或聚合物；在本发明的范围内，“水分散性的”指的是在正常的温度下，能在水中形成乳液、微乳液或悬浮液的化合物或聚合物。所有的数值范围是包括端点的并且是可以以任意次序组合的，只是在逻辑上这些数值范围之和限制为100％。
组合物包括呈分散在含有一种或多种惰性载体或填料颗粒的水性稀释剂中的催化金属的水合氧化物或的氢氧化物形式的催化剂、一种或多种可UV(紫外线)固化剂和一种或多种水溶性的或水分散性的有机化合物。在金属或金属合金沉积的过程中，惰性载体或填料颗粒被认为参与了催化反应。所述组合物形成了水性浆料。
可以用本领域已知的任何适宜的方法形成催化金属的水合氧化物或氢氧化物。例如，金属水合氧化物可通过在搅拌下进行pH调节，并视需要加热以使金属盐溶解制备所需金属的盐的水溶液。随后，在溶液中进行水解和成核反应，或在溶液中以受控的速度进行水解和成核反应。反应进行到在原位形成水合氧化物。使水解反应继续进行直到超过溶液的溶解度极限，以形成独立的分散相。本领域技术人员熟知上述方法。
任何形成水合氧化物或氢氧化物并具有催化性能的合适的金属可用于实施本发明。适合的金属的例子包括银、金、铂、钯、铟、铷、钌、铑、锇和铱。其他催化金属的例子包括铜、钴、镍和铁(呈三价铁的氧化态)。一般的催化金属包括银、金和铂。更一般地，银和金是贵金属的选择，最一般地，银是催化金属的选择。前述的金属清单并非是穷举的，任何形成水合氧化物或氢氧化物并对要沉积的金属或金属合金具有催化性能的金属都可用于实施本发明。
金属催化剂的选择取决于要在基材上沉积的金属或金属合金。在金属或金属合金的化学镀中，催化金属的氧化/还原电势比要沉积的金属或金属合金的更为电正性(“贵(nobel)”)。例如，据称以下金属对铜、铜合金、镍、镍合金和钴具有催化性：银、碲、铂、铊、钒、金、锗、硒、铁和钯，通常使用金、铂和银。更一般地是使用银和金来沉积铜或铜合金。最一般地是用银来沉积铜或铜合金。
将呈金属水合氧化物或金属氢氧化物形式的催化剂与一种或多种惰性载体混合以形成水性浆液。所用的惰性载体可以是任何适合的水溶性化合物，所述水溶性化合物的平均粒度例如为5纳米到900纳米，或例如为20纳米到600纳米，或例如为50纳米到500纳米。虽然不想受到理论的限制，催化金属以其水合氧化物或氢氧化物的形式吸附到惰性载体颗粒上，从而增加了催化剂的有效催化面积，使得金属催化剂与电镀浴更亲密地接触(与平均粒度更大的载体颗粒的接触相比)。这样的亲密接触被认为能形成超薄催化膜。在干燥时，所述催化膜的厚度为10纳米到10微米，或例如从50纳米到10微米。作为金属沉积的金属离子被认为在催化组合物中成核，以与基材形成电接触，并在基材上形成连续的金属或金属合金膜。在许多用途，例如，当构建印刷线路板、用于芯片电容器、电容器或电子元件的焊料垫(一般来说需要电接触)中的电轨迹(electrical trace)时，这样的成核很有价值。
合适的载体包括但不限于，各种水溶性的盐和矿物或其混合物。这些适合的惰性载体的例子包括但不限于，多价阳离子和阴离子对化合物、金属氧化物、硅酸盐或其混合物。本发明浆液中的惰性载体的用量是，例如含水氧化物或氢氧化物中的催化金属的重量的30倍或更多，或例如含水氧化物或氢氧化物中的催化金属的重量的55-330倍，或例如所述催化金属的重量的60-300倍。超细惰性载体颗粒的表面积可以是0.5平方米/克到3000平方米/克，或例如50平方米/克到2000平方米/克，或例如可以是100平方米/克到1000平方米/克，或例如从200平方米/克到800平方米/克。
适合的多价阳离子和阴离子对化合物的例子包括但不限在于，水不溶性的钡盐、钙盐、镁盐和锰盐，例如硫酸钡、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化锰及其混合物。更一般地使用钡盐或钙盐，例如硫酸钡、氢氧化钙或其混合物。最一般地是使用钡盐，例如硫酸钡。
适合的金属氧化物的例子包括但不限于，氧化铁、氧化铝、氧化钛、碳酸钙、氧化锌、氧化镁、氧化铯、氧化铬、氧化铪、氧化锆或其混合物。更一般地是使用氧化铝、碳酸钙、氧化锌或其混合物。最一般地是使用的氧化物是氧化铝、碳酸钙或其混合物。
适合的硅酸盐的例子包括但不限于，宝石(除钻石)、绿宝石、石棉、粘土、长石、云母、滑石、天然和合成沸石、或其混合物。天然沸石的例子包括方沸石、菱沸石、片沸石、钠沸石、辉沸石和thomosonite。更一般地使用的硅酸盐是沸石、粘土、云母或其混合物。
任何合适的水溶性或水分散性的有机化合物可用于本发明的浆液中。所述有机化合物被认为能用作用于催化剂和载体颗粒的粘合剂。虽然不想受到理论限制，但是所述有机化合物被认为能通过氢键、离子键、共价键、范德华力或其组合粘结到基材上。还可涉及其他类型的化学键和静电作用。有机化合物对基材的粘结能力消除了用溶剂来溶胀或使基材表面变粗糙的需要。因此，很多对工人有毒且对环境有害的不利的溶剂不包含在本发明的组合物中。
合适的水溶性或水分散性的有机化合物的例子包括但不限于，聚氨酯和环氧化物或其混合物。其他合适的水溶性或水分散性的有机化合物的例子包括但不限于，聚合物例如丙烯酸均聚物或共聚物、乳酸均聚物或共聚物、聚酰胺、聚酯、醇酸树脂、乙烯与丙烯酸酯或乙酸乙烯酯的共聚物、乙烯基氯、乙酸乙丙烯酯或丙酸乙烯酯的氯化或未氯化的均聚物或共聚物、环化或氯化的橡胶、硝基纤维素、乙基或乙基羟基纤维素、香豆素-茚树脂、萜树脂、聚乙烯缩醛树脂、纤维素酯(例如纤维素乙酰丁酸酯和纤维素乙酰丙酸酯)、虫紫胶、聚烷基二醇、淀粉、碳水化合物、其他特别的天然树脂、或其混合物。另外，小尺寸的离子交换材料可用作分散剂。例如，合适的离子交换树脂包括具有烯烃、苯乙烯、丙烯酸和乙烯基主链的那些，所述主链含有季胺基团、氨基乙酸、羧酸和磺酸官能团。这样的有机化合物占催化组合物的5重量％-60重量％，或例如10重量％-45重量％，或例如20重量％-35重量％。
适合的聚氨酯的例子包括但不限于，水基的聚氨酯聚合物。这样的组合物可以是在主链上含有离子性或亲水性官能团以及疏水性聚烯烃片断的聚氨酯的离子性的水分散液。分散液可以是阳离子的或阴离子的。这些水分散液是本领域中已知的，是可购得的，并且可以用文献中公开的各种方法制得。
制备水基的聚氨酯-聚烯烃分散液的方法的一个例子包括，通过在预聚物的侧链上加入有效量的水分散性的悬垂的羧酸基团或阳离子盐基团或其组合，使异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物分散在水中。通常，悬垂的羧酸基团或阳离子基团占所述预聚物的0.5重量％-10重量％。形成这类预聚物的方法是本领域技术人员熟知的。在美国专利4,644,030中揭示了制备这类预聚物和水基的聚氨酯—聚烯烃分散液的例子。或者，所述预聚物可以没有羧酸基团或阳离子基团，这样情况下，预聚物在分散剂，例如一种或多种非离子性表面活性剂的帮助下，分散在水中。
可以用本领域已知的任何适合的方法来制备异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物。文献中揭示了很多方法。制备异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物的方法的一个例子包括将每分子含有平均至少2个活泼氢原子的有机材料(例如二醇或聚酯多元醇)与化学计量过量的有机二异氰酸酯反应。适于制备异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物的很多这类有机异氰酸酯是本领域所熟知的，并且很多可以购得。所述有机材料可包括至少一个非活性的悬垂的羧酸基团，所述羧酸基团呈盐的形式或在预聚物形成过程中或形成后与适当的碱性材料中和以形成盐的形式。含有该羧酸的反应物的例子是α，α-二羟甲基(C2-C10)链烷酸，例如2，2-二羟甲基丙酸。
除了聚酯多元醇之外，还可以使用其它多元醇或其混合物，它们包括但不限于，聚己内酯、聚碳酸酯、聚丁二烯树脂(丁二烯的羟基封端的均聚物)，基于环氧乙烷、环氧丙烷和四氢呋喃的聚醚或其混合物。
适合的聚异氰酸酯的例子包括但不限于，亚甲基二异氰酸合环己烷、亚乙基二异氰酸酯、亚丙基二异氰酸酯、亚丁基-1，3-二异氰酸酯、1，6-六亚乙基二异氰酸酯、2，2，4-三甲基-六亚甲基二异氰酸酯、2，4-二甲基-6-乙基八亚甲基二异氰酸酯、环亚己基二异氰酸酯、环亚戊基二异氰酸酯、1，4-二异氰酸合甲基-环己烷、1，3-二异氰酸合乙基-环己烷、甲代亚苯基二异氰酸酯、3，3，5-三甲基-1-异氰酸合-5-异氰酸合甲基-环己烷、2-丁烯-1，4-二异氰酸酯、异佛而酮二异氰酸酯、1，6-六亚甲基二异氰酸酯缩二脲、1，6-六亚甲基二异氰酸酯三聚体、异佛而酮二异氰酸酯三聚体、用被1，6-六亚甲基二异氰酸酯三聚体保护的2-羟基乙基甲基丙烯酸酯保护的双酚A二甲基丙烯酸酯或其混合物。
前述很多二异氰酸酯可购自Lyondell公司(位于休斯敦，德克萨斯州)或Bayer公司(位于匹兹堡，宾夕法尼亚州)。其它可以购得的多异氰酸酯的其它例子包括MONDUR CB(3摩尔甲苯二异氰酸酯和1摩尔三羟甲基丙烷的加合物，Mobay Chem.公司)、DESMODUR-N(1，6-己烷二异氰酸酯的三官能缩二脲，Mobay，Chem.公司)和ISONATE 143L(聚合的二异氰酸酯二苯基异氰酸酯，Upjohn公司)。
任选地，含活泼氢的有机反应物材料或有机异氰酸酯反应物材料的适合的比例为含有至少一个烯键式不饱和基团，这一比例足以在聚氨酯预聚物中含有0.5重量％-60重量％或更多的得自这类含有不饱和基团的反应物的单元。当在用于聚合聚氨酯分散液中的液体惰性单体材料的后续的原位乙烯基加成聚合条件下，这类基团具有交联能力。用于该目的的有机反应物材料可具有呈任何适合形式和键，例如醚、酯或碳—碳键的不饱和基团。这类含有活泼氢的材料的例子包括但不限于，甘油单烯丙基醚、甘油甲基丙烯酸酯、N，N-二羟甲基-1-丁烯、羟基封端的聚(丁二烯)、羟乙基丙烯酸酯、羟丙基丙烯酸酯或其混合物。所述含有异氰酸酯的反应物的例子包括但不限于，2-甲基-5-乙烯基苯-1，4-二异氰酸酯和1-(α-异氰酸合-α-甲基)乙基-3-(α-甲基)乙烯基苯(m-TMI，Amer.Cyanamid公司)。烯键式不饱和可存在于沿聚氨酯链的侧挂基团中，存在于末端基团中或内部连接在链中，或其组合。
异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物的合成可在惰性液体可聚合的烯键式不饱和单体材料的存在下进行。这类单体材料在本领域中是熟知的，即通过含有一种或多种内部封端的可聚合的烯键式不饱和基团的一种单体或单体混合物的加成聚合，产生聚烯烃(包括取代的聚烯烃)或“乙烯基加成聚合物”。这类聚合被称作悬浮聚合，并在自由基乙烯基聚合催化剂的存在下或氧化还原系统中进行，在所述氧化还原系统中，单体在烯键式双键处加入，互相连接形成主要由碳原子组成的聚合物链。
通常，单体材料在预聚物形成反应条件下是液体。单体材料用作溶剂、稀释剂或载体介质。任选地，可以将有机溶剂加入到反应介质中。合适的单体的例子包括但不限于，可聚合的烯键式不饱和烃、羧酸、酯和醚(例如丙烯酸和甲基丙烯酸的自由酸和酯、乙烯基醇的酯和醚)，以及苯乙烯。示例性的例子包括丁二烯，异戊二烯，苯乙烯和取代的苯乙烯，丙烯酸、甲基丙烯酸和马来酸的自由酸和低级烷基(C1-C6)酯，乙酸乙烯酯，丁酸乙烯酯，丙烯酸乙烯酯和甲基丙烯酸乙烯酯，己二醇，二丙烯酸酯，乙烯基甲基、丙基和丁基醚，二乙烯基醚，二乙烯基硫化物，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，2-丁烷-1，4-二醇二丙烯酸酯或其混合物。
前述合适的单体材料的示例性的例子包括单和多烯键式不饱和材料，后者在乙烯基加成聚合条件下提供交联能力。多不饱和材料包括但不限于，二烯键式不饱和材料，可以与少量的单烯键式不饱和材料混合使用，即该多不饱和材料的量为可聚合的烯键式不饱和单体的1重量％至少于50重量％。单体材料可由这样的单烯键式不饱和材料中的一种或其混合物组成。
除了在预聚物的链中包括悬垂的阴离子羧酸盐基团外，可通过在链中童工相同比例(即有效量)的悬垂的水分散性的阳离子盐基团来提供所需的水分散性。这类阳离子盐基团包括但不限于，季铵基团，可通过例如使用适当比例的含有活泼氢的有机反应物(所述有机反应物含有叔胺或烷基卤基团)，接着通过分别与烷基卤或叔胺反应季铵化这些基团来插入。预聚物中叔胺基的有机或无机酸盐也是有效的水分散性的阳离子盐基团。
所述预聚物可进行常规的链延长，接着与可聚合的烯键式不饱和单体材料进行乙烯基加成聚合，以在原位聚合单体材料。该方法在本领域是熟知的。合适的链延长剂的例子是聚胺，例如脂族聚胺，它可与异氰酸酯基团反应。聚合的完成以恒定固体含量20重量％-60重量％表示。该水分散液的pH为7-9.5(阴离子时)和2-10(阳离子时)。在18-35℃时粘度为25-200厘泊。
合适的水分散性的或水溶性的环氧树脂的例子包括但不限于，由各种苯酚，例如双酚A、双酚F、双酚S、双酚AD、对苯二酚、间苯二酚、甲基间苯二酚、双酚、四甲基双酚、二羟基萘、四溴双酚A、二羟基联苯醚、二羟基二苯甲酮、二羟基二苯基砜苯酚酚醛清漆树脂、甲酚酚醛清漆树脂、双酚A酚醛清漆树脂、二环戊二烯苯酚树脂、萜苯酚树脂、苯酚芳烷基树脂、萘酚酚醛清漆树脂或溴化的苯酚酚醛清漆树脂，或者各种苯酚类化合物，例如通过各种苯酚与各种醛(例如羟基苯甲醛、巴豆醛或乙二醛和表卤代醇)的缩合反应制得的聚氢苯酚树脂制得的环氧化物。还例如，由各种胺化合物(例如二氨基联苯甲烷、氨基苯酚或二甲苯二胺、以及表卤代醇)制得的环氧树脂。还可使用从各种羧酸(例如甲基六羟基邻苯二甲酸或二聚体酸和表卤代醇)制得的环氧树脂。可以使用各种环氧树脂的混合物。前述环氧化物中的很多可以购得或通过文献中揭示的方法制得。
通常，可以使用得自双酚A、双酚S、双酚F或酚醛清漆树脂的环氧树脂，或通过双酚A与表卤代醇反应得到的环氧树脂或其混合物。更一般地，使用的自双酚A、酚醛清漆树脂的环氧树脂，或通过双酚A与表卤代醇反应得到的环氧树脂或其混合物。最一般地，使用得自双酚A的环氧树脂。
可使用当曝光于UV辐射下时能固化组合物的任何合适的化合物。这类化合物的例子包括鎓盐和当曝光于UV辐射下时能产生自由基的化合物。UV固化剂的用量可为组合物的0.1重量％-15重量％，或例如1重量％-10重量％，或例如3重量％-7重量％。
合适的鎓盐包括但不限于，鎓阳离子是碘鎓或硫鎓的鎓盐(例如芳基磺酰氧基苯磺酸根阴离子的鎓盐)、磷鎓、含氧氧化锍、含氧锍、氧化锍、铵、重氮、硒鎓、砷鎓和N-取代的N-杂环的鎓，其中N被取代或未取代的饱和或不饱和的烷基或芳基取代。
鎓盐的阴离子可以是，例如氯离子或非亲核性的阴离子，如四氟硼酸根、六氟磷酸根、六氟砷酸根、六氟锑酸根、三氟甲磺酸根、四-(五氟磷酸根)硼酸根、五氟乙基磺酸根、对甲基-苯甲基磺酸根、乙基磺酸根、三氟甲基乙酸根和五氟乙基乙酸根。
一般的鎓盐的例子包括，例如二苯基碘鎓氯化物、二苯基碘鎓六氟磷酸盐、二苯基碘鎓六氟锑酸盐、4，4’-二异丙苯基碘鎓氯化物、二异丙苯基碘鎓六氟磷酸盐、N-甲氧基-a-甲基吡啶鎓-对甲苯磺酸盐、4-甲氧基苯-重氮-四氟硼酸盐、4，4’-双(十二烷基苯基碘鎓)-六氟磷酸盐、2-氰基乙基-三苯基磷鎓氯化物、双〔4-二苯基锍苯基〕硫化物-双-六氟磷酸盐、双-4-十二烷基苯基碘鎓六氟锑酸盐和三苯基锍六氟锑酸盐。
光引发剂化学物质包括但不限于，正苯基甘氨酸、芳香酮(二苯甲酮、N，N’-四甲基-4，4’-二氨基二苯甲酮〔Michler酮〕、N，N’-四乙基-4，4’-二氨基二苯甲酮、4-甲氧基-4’-二甲基氨基二苯甲酮、3，3’-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮、p，p’-双(二甲基氨基)二苯甲酮、p，p’-双(二乙基氨基)二苯甲酮、蒽醌、2-乙基蒽醌、萘醌、菲醌、安息香类(安息香、安息香甲基醚、安息香乙基醚、安息香异丙基醚、安息香正丁基醚、安息香苯基醚、甲基安息香和乙基安息香)，苄基衍生物(联苄基、苄基二苯基二硫化物和苄基二甲基缩酮(SIC))、吖啶衍生物(9-苯基吖啶、1，7-二(9-吖啶基)庚烷)、噻吨酮(2-氯噻吨酮、2-甲基噻吨酮、2，4-二乙基噻吨酮、2，4-二甲基噻吨酮、2-异丙基噻吨酮)、苯乙酮(1，1-二氯苯乙酮、对-叔丁基二氯苯乙酮、2，2-二乙氧基苯乙酮、2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2，2-二氯代-4-苯氧基苯乙酮)。
任选地，可以将表面活性剂加入到本发明的催化组合物中，条件是它们不会影响金属沉积的催化。合适的表面活性剂包括阳离子的、阴离子的和两性的、非离子性的表面活性剂或其混合物。表面活性剂以常规的含量加入。适合的非离子表面活性剂的例子是环氧乙烷/环氧丙烷共聚物(BASF公司出售，商品名为Pluronic和Tetronic)。
任选地，可以将聚结剂加到所述催化组合物中。任何合适的聚结剂都可加入到所述催化组合物中。合适的聚结剂的例子包括但不限于，乙二醇、乙二醇醚或其混合物。聚结剂以常规的含量使用。
任选地，可在本发明的催化剂组合物中包含另外的促粘有机化合物。所述促粘的组合物的例子包括但不限于，三嗪、苯酚、醛、丙烯酸酯、咪唑、丙烯酰胺、苯并三唑、丙二酸、乙酰乙酸酯、氯化的聚烯烃、聚氨酯(例如Eastman Chemical AP440-1)、环氧丁烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、烷氧基硅烷化合物(例如β-(3，4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷、双(三甲氧基甲硅烷基丙基)胺、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷和氨基烷基硅氧烷)。
可以用本领域熟知的任何合宜的方法将本发明的可UV固化的催化组合物的组分混合在一起。一种方法是使用高剪切分散用催化剂来涂敷超细惰性填料，然后在低剪切搅拌下将树脂加入其中。合适的剪切速率在本领域技术人员的能力范围内。可进行少量的实验来确定给定组合物的最佳剪切速率。可以在例如15℃-35℃，更一般的是18℃-25℃的温度下进行混合。组分的混合物形成水浆液，它可用本领域已知的任何合适的方法施涂到基材上。例如，可以通过将基材浸入到浆液中来施涂浆液，或使用合适的喷涂工具(例如气枪)将浆液喷涂到基材上。刷涂和幕涂是施涂催化组合物的方法的其它例子。任选地，在施涂催化组合物之前，可以将具有所需图案的掩模或工具施用在基材上，使得催化组合物选择性地沉积在基材上，这样在喷镀过程中，金属或金属合金可选择性地沉积在基材上。
或者，可用催化剂涂敷整个基材，并在基材上干燥。然后，将具有所需图案的掩模或光学工具施用到干噪的催化剂上。然后将具有光学工具的涂覆的基材曝光于UV辐射中来固化催化剂的曝光的部分。然后移去光学工具，将合适的显影剂施用到基材上，以除去催化剂的未曝光的部分。可使用任何合适的显影剂。这类显影剂的例子包括水、水基液体(例如碱溶液)和单醇(例如甲基、乙基、丙基、异丙基醇)、多元醇及其混合物。其它合适的显影剂包括N-甲基吡咯烷酮、甲基丙烯酸丁酯及其混合物。
在基材表面上形成0.5-30微米，或例如1-20微米，或例如5-15微米的湿膜。然后使该湿膜干燥。可以用任何合适的方法进行干燥。一个例子是使膜风干。风干需要20分钟到2小时，更一般的是，60分钟到90分钟。然而，干燥时间取决于干燥室的环境条件，可长可短。干膜重量为0.5克/平方米-10克/平方米，或例如1克/平方米-5克/平方米。
本发明的催化剂组合物可施涂于任何合适的基材上。这类基材的例子包括但不限于，绝缘体(例如塑料)，它可以是热塑性的或热固性的树脂。例举的热塑性树脂包括但不限于，通用的塑料，例如PE(聚乙烯)、PVC(聚氯乙烯)、PS(聚苯乙烯)、PP(聚丙烯)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、AS(丙烯腈-苯乙烯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PVA(聚乙酸乙烯酯)、PVDC(聚偏二氯乙烯)、PPO(聚苯醚)和PEI(聚对苯二甲酸乙二酯)，通用的工程塑料，例如PA(聚酰胺)、POM(聚乙缩醛)、PC(聚碳酸酯)、PPE(改性的聚亚苯基醚)、PBT(聚对苯二甲酸丁二烯酯)、GE-PET(玻璃纤维增强的聚对苯二甲酸乙二酯)和UHPE(超高分子量聚乙烯)；以及超级工程塑料，例如PSF(聚砜)、PES(聚醚砜)、PPS(聚亚苯基硫化物)、PAR(聚丙烯酸酯)、PAI(聚酰胺酰亚胺)、PEEK(聚醚醚酮)、PI(聚酰亚胺)和氟碳树脂。例举的热固化性树脂包括但不限于苯酚树脂、脲树脂、三聚氰胺树脂、醇酸树脂、不饱和聚酯、环氧树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯聚合物、聚氨酯和硅树脂。
用于实施本发明的其它可用作基材的材料包括但不限于橡胶、陶瓷(一般包括陶瓷纤维)、硅酸盐、玻璃(一般包括非硅酸盐玻璃和玻璃纤维)、木材、纤维增强的塑料、纺织品和纸。
在该催化组合物(在本领域中也称作底漆)在基材上干燥之后，使用任何合适的UV固化步骤和UV辐射源固化干燥的底漆。任选地，干燥的底漆和基材可在30℃-100℃，或例如40℃-80℃的温度下烘焙。烘焙时间可以为5分钟到60分钟，或例如10分钟到30分钟。本领域已知很多这样的步骤。一种方法是将具有干燥的底漆的基材曝光于来自于受激准分子灯的170纳米-400纳米，或例如200纳米-375纳米的UV射线下。UV固化可在任何合适的温度下进行。例如UV固化可以在18℃-40℃，或例如20℃-30℃的温度下进行。UV固化的时间可为2秒-60秒，或例如15秒-30秒。
在固化之后，可通过本领域已知的任何合适的方法将金属或金属合金沉积到催化剂组合物上。如果使用有图案的工具或掩模将催化剂组合物施涂到基材上时，则可选择性地沉积金属或金属合金。通常，通过化学金属镀将金属沉积到底漆基材上。具有固化的底漆的基材用化学镀液喷涂，或浸入到镀液中足够的时间以在基材上沉积连续的金属和金属合金膜。这些步骤在金属镀工业中是熟知的。
可使用可通过化学镀沉积的任何金属来实施本发明。可使用催化剂组合物化学镀的合适的金属包括但不限于铜、镍、钴、铬、铁、锡、铅、铝、镁、铬、钒、锌和它们的合金。可用于实施本发明的合金的例子包括但不限于，铜/镍、铜/银、铜/锡、铜/铋、锡/银、锡/铅、镍/硼、镍/钒、镍/磷、钴/磷和镍/钴/磷。可使用催化剂组合物进行沉积的其它金属包括但不限于，金、银、铂、钯、铟、铑、钌、铱、锇和它们的合金。通常，使用催化剂组合物来沉积铜、镍、钴、铅、金、银、铂、钯和它们的合金，更一般的是，铜、镍、金、铂、钯和它们的合金。最一般的是，使用催化剂组合物来沉积铜和铜合金。
用于在基材上沉积金属或金属合金的化学镀液在本领域是熟知的，并在组成上各不相同。作为一个例子，化学金属镀液可含有一种或多种可稀释溶解的金属盐作为要沉积的金属或金属合金的来源、络合剂、螯合剂、还原剂、稳定剂和增亮剂。可包含在这类化学镀液中的其它组分是本领域技术人员所熟知的。
使用催化组合物沉积的连续金属或金属合金膜可在厚度上变化，例如从10纳米-10微米，或例如0.1微米-5微米，或例如0.5微米-2微米。
金属或金属合金膜的表面电阻可以变化。所述表面电阻可以50毫欧/平方米或更小，或例如0.05-30毫欧/平方米，或例如1-15毫欧/平方米。
所述金属或金属合金膜的表面硬度可以变化。如ASTM D3363所测得的表面硬度，一般为6B-6H，更一般的为具有更高的硬度(3H或更高)，以保护金属或金属合金层在镀后组装(组装时可能发生对层的连续性的损坏)时的完整性。该硬度对于EMI屏蔽是理想的(金属中的洞或裂缝会损害金属层的屏蔽性能)。ASTM D3363步骤是本领域所熟知的，硬度可以用具有不同石墨硬度的铅笔来测定。
用所述的催化剂组合物和方法制得的制品可用于很多电子设备，例如包括内嵌的无源元件(例如电阻器和电容器)的任何电路板或任何印刷线路板中，用于EMI屏蔽、RFI屏蔽，用于光电子装置，用于ESD罩的聚合物或陶瓷纤维，和各种制品上的装饰零件。
任选地，用本文所揭示的催化剂和方法沉积的金属和金属合金膜可用一种或多种其它金属或金属合金层进一步金属化。这类其它金属或金属合金层的厚度为0.5微米或更高，或例如10微米-20微米。可通过化学金属镀或电解沉积来沉积所述其它金属或金属合金层。化学金属镀还包括浸没金属化法。这类附加的金属化方法是本领域熟知的。
可沉积的化学镀金属包括但不限于，铜、镍、钴、铬、镁、铝、铋、铅、钒、铁、锡和它们的合金。其它金属包括但不限于，金、银、钯、铂、铑、钌、锇、铱和它们的合金。可通过浸没方法沉积的合适的金属的例子包括但不限于，金和银。
下面的实施例用来说明本发明的一些实施方式，它们不用来限制本发明的范围。
                               实施例1
                      银的水合氧化物的UV催化底漆
通过将50克硝酸银(AgNO3)与10克氢氧化钠(NaOH)在室温(18℃-20℃)下混合，形成水合氧化银的棕色沉淀物，来制备水合氢氧化银的备用溶液。使沉淀物沉淀，然后用足量的去离子水洗涤，直到pH为9。
然后将0.1克水合氧化银加入到水性组合物中，所述水性组合物含有2.5克平均粒度为300纳米的硫酸钡(BaSO4)、0.25克平均粒度为550纳米的氧化铁(Fe2O3)和8.75克水。使用搅拌设备在高剪切搅拌下将所述固体分散在水中。然后加入1.2克平均分子量为1300当量的双酚A环氧树脂的水乳液，并使用搅拌装置在低剪切下混合，直到形成均匀的浆液。
将0.3克含有鎓盐UV固化剂的含氧锍、0.1克聚丙二醇甲基醚和1克水的悬浮液与含有水合氧化银的浆液混合，直到所有的组分形成均匀的浆液。惰性填料和金属催化剂的比例为30∶1。
                              实施例2
                    银的水合氧化物的UV催化底漆
将0.045克得自实施例1的备用的水合氧化银加入到水性组合物中，所述水性组合物含有2.5克平均粒度为300纳米的硫酸钡(BaSO4)、0.15克平均粒度为550纳米的氧化铁(Fe2O3)、0.5克二(乙二醇)丁基醚、1克联苯基氯化碘鎓和9克水。使用高剪切搅拌将所述固体分散在水中。然后使用低剪切搅拌将0.8克在主链中含有疏水片断的水分散性的聚氨酯树脂和0.01克烷氧基硅烷交联剂加入到浆液中。惰性填料和金属催化剂的比例为65∶1。
                              实施例3
                    银的水合氧化物的UV催化底漆
将0.045克得自实施例1的备用的水合氧化银加入到水性组合物中，所述水性组合物含有3.6克平均粒度为300纳米的硫酸钡(BaSO4)、0.25克平均粒度为550纳米的氧化铁(Fe2O3)、0.5克二(乙二醇)丁基醚、0.5克联苯基碘鎓六氟磷酸盐和6克水。使用高剪切搅拌将所述固体分散在水中。然后使用低剪切搅拌将0.8克在主链中含有疏水片断的水分散性的聚氨酯树脂加入到浆液中。惰性填料和金属催化剂的比例为94∶1。
                              实施例4
                    银的水合氧化物的UV催化底漆
将0.043克得自实施例1的备用的水合氧化银加入到水性组合物中，所述水性组合物含有4.5克平均粒度为550纳米的氧化铁(Fe2O3)、0.5克二(乙二醇)丁基醚、0.5克正苯基甘氨酸和6克水。使用高剪切搅拌将所述固体分散在水中。然后使用低剪切搅拌将0.8克在主链中上含有疏水片断的水分散性的聚氨酯树脂和0.01克烷氧基硅烷交联剂加入到浆液中。惰性填料和金属催化剂的比例为114∶1。
                              实施例5
                           铜膜表面电阻
通过将50克硝酸银混在1升水中，然后与足量的氢氧化钠混合，以得到pH为9的混合物，形成水合氧化银的棕色沉淀物，来制备水合氧化银。
然后，过滤水合氧化银，并用去离子水洗涤。接着将0.045克该水合氧化银加入到水性组合物中，所述水性组合物含有2.5克平均粒度为300纳米的硫酸钡(BaSO4)、0.15克平均粒度为550纳米的氧化铁(Fe2O3)、0.5克二(乙二醇)丁基醚、0.5克三苯基锍六氟锑酸盐和9克水。使用高剪切搅拌将所述固体分散在水中。然后使用低剪切搅拌将0.8克在主链中含有疏水片断的水分散性的聚氨酯树脂加入到浆液中。
使用气枪用水合氧化银催化剂涂敷六个ABS试样，以在ABS上沉积催化剂形成1克/平方米、2克/平方米、3克/平方米、5克/平方米、6克/平方米和8克/平方米的干的催化层。使用受激准分子YAG(365纳米)激光器进行固化。然后使用Coppermerse铜化学镀液(得自Rohm and Hass Electronic有限公司，莫尔伯勒，马萨诸塞州)将各个试样镀1.5微米厚的铜膜。在40℃下镀40分钟，以在各试样上形成1.5微米厚的膜。
使用气枪用水合氧化银催化剂涂敷另一组的六个ABS试样，在ABS上沉积催化剂以形成1克/平方米、2克/平方米、3克/平方米、4克/平方米、6克/平方米和8克/平方米的干的催化层。使用受激准分子YAG(365纳米)激光器进行固化。然后使用Coppermerse80铜化学镀液将各个试样镀1.5微米厚的铜膜。在38℃下镀40分钟。
使用具有4个电极探测器系统的Versatronic R-100电阻计测定所有12个试样各自的铜膜的表面电阻。期望的铜膜的平均表面电阻率为4毫欧/平方厘米。
                              实施例6
                      钯的水合氧化物的催化剂
将1重量％的氯化钯溶液溶解在100毫升水中。搅拌混合物直到氯化钯溶解。向溶液中加入足量的氢氧化钠，使pH为3，以形成棕色的水合氧化物分散液。过滤分散液并用去离子水洗涤。
在超声混合器中，将0.1克钯的水合氧化物与8克平均粒度为500纳米的硫酸钡(BaSO4)、1克2-氰基乙基-三苯基氯化膦和2克在主链中含有疏水片断的聚氨酯的阳离子分散液混合。向分散液中加入足够量的水，使体积达到500毫升。混合该分散液以形成浆液。将底漆施涂到ABS聚合物基材上，将基材要用得自化学金属镀液中的金属镀金属。将光学工具施用到涂层的ABS基材上。使用受激准分子灯(172纳米)来固化底漆。用乙二醇来显影底漆的未曝光的部分。然后使用常规的方法和镀液将铜化学镀到涂覆的基材上。完成的制品上的金属镀层可用作EMI或RFI屏蔽物。
                              实施例7
                      钯的水合氧化物的催化剂
通过在80℃下，将所述盐溶解在100毫升稀盐酸中，来形成1重量％的二氯化亚铂溶液。在冷至室温后，用氢氧化钠将溶液的pH升高为3，形成铂的水合氧化物沉淀物。过滤所述沉淀物并用去离子水洗涤。
然后，将0.1克上述沉淀物与5克平均粒度为50纳米的氧化铁、5克平均粒度为120纳米的硫酸钡、0.1克二苯甲酮和3克在主链中含有疏水的聚烯烃片断的聚氨酯的阴离子分散液混合。使用高剪切搅拌装置混合该组合物以形成浆液。
将该催化剂底漆施涂到硅酸盐基材上，该基材要用得自化学金属镀液中的金属镀敷。将光学工具施用到涂覆的硅酸盐基材上，然后使用受激准分子灯(300纳米)使之曝光于UV辐射下。用异丙醇来显影底漆的未曝光的部分。将铜化学镀到硅酸盐上。该金属膜可用作EMI或RFI屏蔽物。
                              实施例8
                      铜的水合氧化物的催化剂
通过将氯化铜溶解在100毫升水中来形成1重量％的氯化铜溶液。然后将溶液加热到70℃，并用氢氧化钠将其pH调节为6。形成铜的水合氧化物沉淀物。
然后将0.2克铜的水合氧化物与15克平均粒度为400纳米的方沸石、2克双酚S型环氧树脂、0.1克2-氯噻吨酮和足量的水混合，使得体积为一升。使用高剪切搅拌装置进行混合。
将浆液作为催化剂底漆施涂到聚苯乙烯基材上。将光学工具施用到涂覆的聚苯乙烯基材上，然后使用受激准分子灯将其曝光于275纳米的UV辐射下。用异丙醇来显影未曝光的底漆。然后对聚苯乙烯进行镀铜。所述金属膜可用作各种电子制品的EMI或RFI屏蔽物。
                              实施例9
                      金的水合氧化物的催化剂
将1重量％的氯化金溶液溶解在100mL水中。在2天的时间内，用足量的氢氧化钠将溶液的pH升高到5。在升高pH的过程中，连续搅拌溶液并加热到40℃，以形成棕色的金的水合氧化物沉淀物。过滤并洗涤该沉淀物。
将0.3克上述沉淀与15克平均粒度为100纳米的硅酸盐颗粒、5克平均粒度为10纳米的硫酸钡、3克双酚F型环氧树脂、1克联苯氯化碘鎓和足量的水混合，使体积达到1升。用高剪切搅拌装置进行混合。
将该催化剂底漆施涂到ABS基材上，并用受激准分子灯(275纳米)固化，然后使用化学金属镀液镀金。该金属膜可用作电子制品中的EMI或RFI屏蔽物。
                          实施例10
                  银的水合氧化物的可UV固化的催化剂
通过在20℃下将50克硝酸银(AgNO3)与10克氢氧化钠混合，形成棕色的水合氧化银沉淀物，来制备水合氢氧化银的备用溶液。将该沉淀物静置，然后用足量的去离子水洗涤至pH为9。
然后，向含有27克平均粒度为300纳米的硫酸钡(BaSO4)和1.5克CG250碘鎓盐(来自Ciba Geigy)的水性组合物中加入1克水合氧化银。使用搅拌装置在高剪切搅拌下将固体分散在水中。然后加入8.5克平均分子量为715当量的双酚A环氧树脂和18丁基乙酸卡必醇酯(聚结剂)，并使用搅拌装置在低剪切力下混合直到形成均匀的浆液。
将该浆液施涂到FR4/玻璃-环氧基材上，风干30分钟，然后在65℃下烘焙30分钟。将具有三个不同图案的光掩模施用到涂覆的FR4基材上，并曝光于325纳米的UV辐射下1分钟。然后施加异丙醇作为显影剂以从基材上除去涂层的未曝光的部分。
然后，将基材置于化学铜镀系统(Rohm and Hass Electronic Materials有限公司的Coppermerse80)中。在43℃下进行化学镀45分钟以沉积1.5微米厚的铜层。然后从化学镀系统中取出基材，用去离子水洗涤，并在20℃下干燥。
图1、2和3分别显示了沉积在FR4基材上的星形、箭头状和一系列铜棒的铜。由铜沉积物形成的边缘是光滑而不连续的。铜涂层的表面电阻小于10毫欧/立方厘米。
根据ASTM 3359进行粘着测试，其中在铜图案上划出2毫米间隔的交叉影线图形，并将Permacel胶带粘着到划痕上，然后撕去胶带看划过的涂层是否脱粘附。没有观察到脱粘附。