[发明专利]薄膜涂层组合物与涂覆方法

说明书

一种用于涂覆聚酯纤维薄膜、聚酰亚胺薄膜、聚氯乙烯薄膜、半压纹薄膜及聚氯乙烯薄膜类似物的涂层组合物，包括聚(4‑乙烯基吡啶)，SU‑8，溶剂如异丙醇、1,4‑二氧六环；以及一种基于溶液的涂覆方法，该方法可快速地对各类材料进行表面改性，其通过提供足量的吡啶配体使过渡金属离子得以固定，形成位于基材与沉积金属之间的粘附促进层，从而催化以表面金属化为目的的化学镀铜及其它金属。

技术领域

本发明涉及基于溶液的薄膜涂层材料领域，所述薄膜如聚酯纤维薄膜、聚酰亚胺薄膜、聚氯乙烯薄膜、半压纹薄膜、聚氯乙烯薄膜类似物等，具体的说，特别涉及基于SU－8和聚 (4-乙烯基吡啶)(P4VP)的涂层材料。

背景技术

近来，关于柔性电子器件的研究日益升温，这是由于其在许多应用领域，例如可穿戴电子设备、移动设备、医用植入体等，显露出优异的应用前景。(S.R.Forrest,Nature2004, 428,911-918.；D.H.Kim,N.S.Lu,R.Ma,Y.S.Kim,R.H.Kim,S.D.Wang,J.Wu,S.M.Won,H. Tao,A.Islam,K.J.Yu,T.I.Kim,R.Chowdhury,M.Ying,L.Z.Xu,M.Li,H.J.Chung,H.Keum, M.McCormick,P.Liu,Y.W.Zhang,F.G.Omenetto,Y.G.Huang,T.Coleman,J.A.Rogers, Science 2011,333,838.；Y.G.Sun,J.A.Rogers,Adv.Mater.2007,19,1897–1916.)柔性电路，作为柔性电子产品的“血液循环系统”，其重要性毋庸置疑。由于其灵活的数字处理模式和快速的可规模化生产的特点，现代印刷技术对于快速设计和不同样式的制作而言是一种强大的工具。将印刷技术应用于柔性电子器件的制造无疑会为柔性电路的生产打开一扇崭新的大门。由于印刷机可以高效地制作出各种图案样式，如何将印刷好的图案样式转化成导电电路自然就成了问题的关键。无电金属沉积(ELD)可通过一个自催化的氧化还原反应将薄层金属沉积于预先加载了催化剂的基材之上，为解决前述的打印图案金属化的问题提供了一个很好的方案。(R.S.Guo,Y.Yu,Z.Xie,X.Liu,X.Zhou,Yufan Gao,Z.Liu,F.Zhou,Y.Yang,Z. Zheng,Adv.；M.S.Miller,H.L.Filiatrault,G.J.E.Davidson,M.Luo,T.B.Carmichael,J.Am. Chem.Soc.2010,132,765–772.；T.Zhang,X.Wang,T.Li,Q.Guo and J.Yang,J.Mater.Chem.C, 2014,2,286–294.)通过印刷技术的协助，活性催化剂可以被配置到柔性基材上的指定区域，然后通过无电沉积得到所需的金属图案样式。然而，作为一个公开的难题，未经处理的柔性塑料由于缺乏结合位点因而不能很好地抓取催化剂组分，而单纯的物理吸附则通常会导致催化剂向ELD溶液扩散使得待沉积的金属与基材结合不牢，从而造成涂层质量不佳，形成金属层剥离或金属凸块，这一问题在金属层变厚的时候尤为突出。因此，改变柔性基材的表面性质使其能更有效地摄取催化剂组分并提高待沉积金属和基材的结合度是很有必要的。