表面的金属化制造技术

一种表面上具有可夺取氢原子和/或不饱和单元的基底的金属化方法，包括以下步骤：a)使基底与可聚合单元、可被热和光化辐射活化的至少一种引发剂，和可选地至少一种溶剂接触，b)引发聚合反应c)在已经涂覆的第一金属上沉积第二金属以获得金属涂层。第一金属在工艺过程中以离子和/或小金属粒子添加。离子被还原为第一金属。优点包括改善附着力、缩短工艺时间、避免了金属涂层中的气泡，金属层下面的聚合物层，例如与水接触时，变得不易膨胀。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及在基底表面上涂覆金属的方法，该方法使用通过热和光化辐射活化的聚合引发剂。
技术介绍
现有技术中，描述了很多在基底表面上涂覆金属的方法。包括聚合对象的目标的金属化从例如WO98/34446、WO2007/116056、WO2007/116057和WO2012/066018被熟知。一个已知的方法包括:聚合物以聚合物上吸附作用例如离子对电荷的吸附作用共价结合到表面，其中离子被还原成金属。进一步地金属然后可被涂覆。US2010/0167045公开了用于通过反应注塑成型涂覆模型的反应性混合物，所述反应性混合物包括至少一种光引发剂和至少一种热引发剂。现今，尽管表面的金属化是成熟的，仍然期望更一步改进金属对基底的附着力。也期望在工业规模内减少金属化工艺的处理时间。在一些情况下，存在金属涂层中有气泡的问题。在一些情况下，存在表面的涂覆部分和表面的未涂覆部分之间的分界线的问题。这个分界线不总是变的足够明显。通常，也期望降低金属化工艺的成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是避免现有技术中的至少一些问题，并提供改进的金属化基底和金属化基底的改进的方法。在第一方面中，提供了将金属涂覆在基底上的方法，所述方法包括以下步骤：a)提供基底，其中基底的至少一部分表面包括选自由可夺取氢原子和不饱和单元组成的组中的至少一种，b)使基底的至少一部分表面与至少一种可聚合单元、至少一种引发剂和可选地至少一种溶剂接触，其中所述至少一种可聚合单元能经历化学反应以形成包括至少一个带电基团的聚合物，其中所述至少一种引发剂具有被热和光化辐射活化的能力，c)通过暴露于适合所述至少一种引发剂的热和光化辐射中引发聚合反应，以在所述基底的至少一部分表面上形成聚合物，所述聚合物包括至少一个带电基团，所述聚合物在与选自可夺取氢原子和不饱和单元中的至少一种反应之后在所述基底上形成共价键，d)在已经涂覆的第一金属上沉积第二金属以获得金属涂层，其中，至少一次在选自步骤b)之前、步骤b)和步骤c)之间、步骤c)和步骤d)之间中的点，将以下添加物中的至少一种用来将第一金属涂覆到聚合物上：i)添加至少一种第一金属的离子，并还原所述离子至金属，其中a)所述离子有与所述聚合物上的所述至少一个带电基团相反的电荷符号，或者b)其中所述离子有与所述聚合物上的所述至少一种带电基团相同的电荷符号，其中至少一种化合物被添加，至少部分地被吸附到包括至少一个带电基团的聚合物，所述至少一种化合物包括至少一种与所述离子符号相反的电荷，ii)添加至少一种第一金属的金属粒子，其中所述粒子具有1-1000nm范围的直径。进一步方面和实施方案详细列于说明书和从属权利要求中。本专利技术优点包括金属涂层的附着力增强。经广泛研究后，已证明具有用热和光化辐射二者的双固化机制的引发剂在基底表面上提供了更有效的聚合物与基底经可夺取氢原子和/或不饱和单元的共价结合。因为双引发机制，已证明更多聚合物共价连接到表面。双固化机制在最后固化之前提供了更好的松弛，这在最后完成的涂层中提供了较小的内置张力，这也提供了更好的附着力。同样，当使用具有热和光化辐射二者的双固化机制时，聚合反应的传导得到改进。另一个好处是该方法提供了较快的聚合过程，这对于大规模制备而言尤其有利。更进一步的好处是金属涂层中的气泡减少或者甚至消除。更进一步的好处是减少或者甚至消除了当金属层下的聚合物层膨胀时产生的问题。希望不受到任何特殊技术理论的限制，这归因于双活化引发剂提供了多分支的或者甚至交联的聚合物层，该聚合物层，例如与水接触时，不易膨胀。另一个好处是所需的第一金属的离子和/或金属粒子浓度比不使用双活化引发剂的工艺低。如果例如使用钯离子作为第一金属，钯离子较低的所需浓度提供了不昂贵的工艺，因为钯离子是昂贵的金属。专利技术详述在详细公开和描述本专利技术之前，应当理解本专利技术不限于本文公开的具体化合物、结构、方法步骤、基底和材料，因为这些化合物、结构、方法步骤、基底和材料可有所变化。也应当理解，本文应用的术语仅用于描述具体实施方案目的，不意在限制本专利技术范围，因为本专利技术的范围仅通过所附的权利要求书及其等同物限制。应注意，如本文说明书和所附的权利要求书中使用的，单数形式“a”、“an”和“the”包括复数指示，除非上下文清楚地阐明不包括。如果没有其它定义，本文中使用的任何术语和科学术语意在具有被本专利技术所属领域技术人员理解的通常意义。本文中使用的“可夺取氢原子”表示在一个化学反应中氢原子当与另一个化合物形成共价键时可移动。可夺取氢原子的例子包括但不限于共价连接到O、C、N和S的氢原子。本文中使用的“光化辐射”表示具有引起光化学反应的能力的电磁辐射。例子包括但不限于具有引起光化学反应和/或热诱导反应的所有可见光、紫外光、红外光。如本文中使用的“可聚合单元”表示能参与产生聚合物的化学反应的化合物。本文中使用的与有机化合物相关的“不饱和”以表示环(视作一个不饱和度)、双键(视作一个不饱和度)，以及三键(视作两个不饱和度)。在第一方面，提供了一种在基底上涂覆金属的方法，所述方法包括以下步骤：a)提供基底，其中基底的至少一部分表面包括选自由可夺取氢原子和不饱和单元组成的组中的至少一种，b)使基底的至少一部分表面与至少一种可聚合单元、至少一种引发剂和可选地至少一种溶剂接触，其中所述至少一种可聚合单元能经历化学反应以形成包括至少一个带电基团的聚合物，其中所述至少一种引发剂具有被热和光化辐射活化的能力，c)通过暴露于适合所述至少一种引发剂的热和光化辐射中引发聚合反应，以在所述基底的至少一部分表面上形成聚合物，所述聚合物包括至少一个带电基团，所述聚合物在与选自可夺取氢原子和不饱和单元中的至少一种反应之后在基底上形成共价键，d)在已经涂覆的第一金属上沉积第二金属以获得金属涂层，其中，至少一次在选自步骤b)之前、步骤b)和步骤c)之间、步骤c)和步骤d)之间中的点，将以下添加物中的至少一种用来将第一金属涂覆到聚合物上：i)添加至少一种第一金属的离子，并还原所述离子至金属，其中a)所述离子有与所述聚合物上的所述至少一个带电基团相反的电荷符号，或者b)其中所述离子有与所述聚合物上的所述至少一种带电基团相同的电荷符号，其中至少一种化合物被添加，至少部分地被吸附到包括至少一个带电基团的聚合物，所述至少一种化合物包括至少一种与所述离子符号相反的电荷，ii)添加至少一种第一金属的金属粒子，其中所述粒子具有1-1000nm范围的直径。可聚合单元与引发剂反应，所得聚合物链的至少一部分将通过与基底表面上的可夺取氢原子和/或不饱和单元反应共价连接到表面。当引发剂为活化基团时，它们在基底表面上形成，作为成长的聚合物链的定位点导致共价键形成。同时，在一些情况下，也发生交联反应使得所得的聚合物变成交联的。同时，在一些实施方案中，聚合反应发生使得聚合物链变成了分支状。分支状的和/或交联的聚合物提供了较高的机械强度使得聚合物薄层在与水等相互作用时不易膨胀。在含带电基团的聚合物上，第一金属被吸附。这要么通过带相反电荷金属离子的吸附，要么通过小金属粒子(1-1000nm)的吸附进行。可替代的，带电化合物可吸附至聚合物使得金属离子可被吸附至带相反电荷的、被吸附至聚合物的化合物。如果是金属离子，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将金属涂覆在基底上的方法，所述方法包括以下步骤：a)提供基底，其中基底的至少一部分表面包括选自由可夺取氢原子和不饱和单元组成的组中的至少一种，b)使基底的至少一部分表面与至少一种可聚合单元、至少一种引发剂和可选地至少一种溶剂接触，其中所述至少一种可聚合单元能经历化学反应以形成包括至少一个带电基团的聚合物，其中所述至少一种引发剂具有被热和光化辐射活化的能力，c)通过暴露于适合所述至少一种引发剂的热和光化辐射中引发聚合反应，以在所述基底的至少一部分表面上形成聚合物，所述聚合物包括至少一个带电基团，所述聚合物在与选自可夺取氢原子和不饱和单元中的至少一种反应之后在基底上形成共价键，d)在已经涂覆的第一金属上沉积第二金属以获得金属涂层，其中，至少一次在选自步骤b)之前、步骤b)和步骤c)之间、步骤c)和步骤d)之间中的点，将以下添加物中的至少一种用来将第一金属涂覆到聚合物上：i)添加至少一种第一金属的离子，并还原所述离子至金属，其中a)所述离子具有与所述聚合物上的所述至少一个带电基团相反的电荷符号，或者b)其中所述离子具有与所述聚合物上的所述至少一种带电基团相同的电荷符号，其中至少一种化合物被添加，至少部分地被吸附到包括至少一个带电基团的聚合物，所述至少一种化合物包括至少一种与所述离子符号相反的电荷，ii)添加至少一种第一金属的金属粒子，其中所述粒子具有1‑1000nm范围的直径。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.28 SE 1450500-21.一种将金属涂覆在基底上的方法，所述方法包括以下步骤：a)提供基底，其中基底的至少一部分表面包括选自由可夺取氢原子和不饱和单元组成的组中的至少一种，b)使基底的至少一部分表面与至少一种可聚合单元、至少一种引发剂和可选地至少一种溶剂接触，其中所述至少一种可聚合单元能经历化学反应以形成包括至少一个带电基团的聚合物，其中所述至少一种引发剂具有被热和光化辐射活化的能力，c)通过暴露于适合所述至少一种引发剂的热和光化辐射中引发聚合反应，以在所述基底的至少一部分表面上形成聚合物，所述聚合物包括至少一个带电基团，所述聚合物在与选自可夺取氢原子和不饱和单元中的至少一种反应之后在基底上形成共价键，d)在已经涂覆的第一金属上沉积第二金属以获得金属涂层，其中，至少一次在选自步骤b)之前、步骤b)和步骤c)之间、步骤c)和步骤d)之间中的点，将以下添加物中的至少一种用来将第一金属涂覆到聚合物上：i)添加至少一种第一金属的离子，并还原所述离子至金属，其中a)所述离子具有与所述聚合物上的所述至少一个带电基团相反的电荷符号，或者b)其中所述离子具有与所述聚合物上的所述至少一种带电基团相同的电荷符号，其中至少一种化合物被添加，至少部分地被吸附到包括至少一个带电基团的聚合物，所述至少一种化合物包括至少一种与所述离子符号相反的电荷，ii)添加至少一种第一金属的金属粒子，其中所述粒子具有1-1000nm范围的直径。2.如权利要求1所述的方法，其中进一步的金属被涂覆到基底表面上已经存在的金属，所述进一步的金属选自由所述第二金属和第三金属组成的组。3.如权利要求1至2中任一权利要求所述的方法，其中所述基底包括至少一种聚合物。4.如权利要求1至3中任一权利要求所述的方法，其中所述至少一种引发剂与所述至少一种可聚合单元和所述可选的至少一种溶剂形成一相。5.如权利要求1至4中任一权利要求所述的方法，其中所述聚合反应通过适合于所述至少一种引发剂的热和紫外光引发。6.如权利要求1至5中任一权利要求所述的方法，其中存在溶剂，且溶剂为选自由甲醇、乙醇、丙酮、乙二醇、异丙醇和乙酸乙酯组成的组中的至少一种。7.如权利要求1至6中任一权利要求所述的方法，其中存在溶剂，且溶剂为选自由甲醇和乙醇组成的组中的至少一种。8.如权利要求1至7...

【专利技术属性】
技术研发人员：比约恩·阿特霍夫，思文·歌德，
申请(专利权)人：凯普卓尼克技术公司，
类型：发明
国别省市：塞浦路斯;CY