用于制造图案化的金属涂层的方法技术

本发明专利技术涉及用于制造图案化的金属涂层的方法，在该方法中，将包括至少一种活性物质的引发剂组合物添加至基底。将包括用于金属层的至少一种前体化合物的前体组合物施加至所述引发剂组合物涂层。然后通过所述活性物质沉积出金属层。将至少一种组合物作为乳液施加以实现所得到的金属层的图案化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于制造结构化的金属涂层的方法，所述金属涂层优选为透明的。
技术介绍
结构化的导电涂层在许多应用中起着重要的作用。特别地对于触摸屏或OLED需要这样的结构化的导电涂层。所述涂层还优选是透明的。在这方面的一个问题是，上述应用的基底大部分由塑料制成。这样的塑料不仅是绝缘体，而且在其表面处理期间还要求低的温度。特别地，透明的涂层要求特别精细的结构。这些结构不能通过挤压的方法来容易地获得。较大面积的涂层也是有问题的。文件WO2012/084849A2公开了具有在表面上形成导电结构的银纳米颗粒的乳液。此处，所述银纳米颗粒在烧结过程之后形成导电结构。此处的缺点在于，特别地，不能非常容易地控制导电性而且所述结构的产生需要在升高的温度下的烧结过程。技术问题本专利技术所要解决的问题在于提供用于以导电涂料涂覆表面的方法，其能在低的温度下实施，且此外，其容许对所述结构的良好控制。技术方案所述问题通过具有独立权利要求的特征的本专利技术得以解决。本专利技术的有利的实施方式表现在从属权利要求中。因此，将所有权利要求的用语并入本说明书中。本专利技术还包括所有有用的且特别地所有提到的独立权利要求和/或从属权利要求的组合。所述问题通过用于制造结构化的金属涂层的方法得以解决，该方法包括以下步骤：a)将包括至少一种活性物质的引发剂组合物施加至基底；b)将包括用于金属层的至少一种前体化合物的前体组合物施加至基底；c)通过所述引发剂组合物的活性物质从所述前体组合物沉积出金属层；其中步骤a)和/或步骤b)中的组合物中的至少一种是乳液。下文将对各个方法步骤进行更详细的描述。待描述的方法还可具有另外的、未指定的步骤。待以引发剂组合物涂覆的基底可以是任何适用于此目的的材料。合适的材料的实例为金属或金属合金，玻璃，陶瓷，包括氧化物陶瓷、玻璃陶瓷或塑料，以及纸和其它含纤维素的材料。当然还可使用具有由上述材料制成的表面层的基底。所述表面层可为例如金属化、搪瓷、玻璃或陶瓷的层或油漆。金属或金属合金的实例为钢(包括不锈钢)、铬、铜、钛、锡、锌、黄铜和铝。玻璃的实例为钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃、铅晶质玻璃和石英玻璃。它可以是例如平板玻璃、中空玻璃如器皿玻璃、或实验室设备的玻璃。陶瓷为例如基于氧化物SiO2、Al2O3、ZrO2或MgO或对应的混合氧化物的陶瓷。可如同金属那样具有膜的形式的塑料的实例为聚乙烯(PE)例如HDPE或LDPE，聚丙烯，聚异丁烯，聚苯乙烯(PS)，聚氯乙烯(PVC)，聚偏二氯乙烯，聚乙烯醇缩丁醛，聚四氟乙烯，聚氯三氟乙烯，聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸酯例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，聚酰胺，聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚碳酸酯，再生纤维素，硝酸纤维素，醋酸纤维素，三乙酸纤维素(TAC)，乙酸丁酸纤维素或盐酸橡胶。涂漆表面可由惯常的底漆或油漆形成。在优选的实施方式中，基底为膜、特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯膜或聚酰亚胺膜。根据本专利技术，至少一种组合物为乳液。然后，优选将活性物质和/或前体化合物布置在一个相中，特别优选地在相界面处。这通常已经由如下事实导致：活性物质和/或前体化合物由于例如它们是疏水性的或亲水性的而具有在乳液的相内的不同分布。这导致：在施加至表面时，乳液的图案被转移至所述表面。在所述表面上发生乳液的自组织。因此，可获得栅格状或蜂窝状的结构。优选地，乳液为皮克林乳液(Pickeringemulsion)，即，通过添加颗粒而稳定化的乳液。在这种乳液中，颗粒(特别是纳米颗粒)围绕乳液的分散相安置，并由此使乳液稳定。稳定程度首先取决于颗粒的半径、界面张力，但亦取决于其润湿性。油/水乳液的最佳稳定性通常在90℃的接触角下实现。因此，所述颗粒还必须不太疏水或亲水。特别地，在皮克林乳液的情况中，在表面上的施用导致颗粒沿相界面的自组织。这导致获得由乳液中所存在的纳米颗粒构成的栅格状或蜂窝状的结构。在此，乳液还可包含用于稳定化的分散剂。它可以是O/W或W/O乳液。优选O/W乳液。在此，疏水相是分散相。在皮克林乳液的情况中，乳液中所存在的纳米颗粒使乳液的分散相稳定化。所使用的乳液优选由水相和油相组成。对于水相，优选的是水或者包含水和有机溶剂(优选水溶性溶剂)的混合物。特别优选地，所述水相是水、或水与醇、醛和/或酮的混合物，特别优选水、或水与单醇或具有最高达四个碳原子的多元醇(例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇或乙二醇)、具有最高达四个碳原子的醛(例如甲醛)、和/或具有最高达四个碳原子的酮(例如丙酮或甲乙酮)的混合物。所述水相非常特别地优选为水。油相优选为不溶于水相的至少一种有机溶剂。优选地，这些是具有至少五个碳原子的芳族或脂族烃例如石油醚、己烷、庚烷、甲苯、苯、环戊烷或环己烷，经卤代的芳族或脂族烃例如二氯甲烷、氯仿，乙酸烷基酯例如乙酸丁酯，酮例如苯乙酮或环己酮。还可使用所述溶剂的混合物。对于乳液的这两个相，优选的是具有小于150℃的沸点的溶剂。对于乳液，油相的分数优选在15重量％和80重量％之间，基于总的组合物。在此，>50重量％的含量通常导致W/O乳液，而<50重量％的含量则导致O/W乳液。特别优选的是具有含量在15重量％和40重量％之间的油相的乳液，基于总的组合物，优选地，在O/W乳液的情况中在20重量％和30重量％之间以及在W/O乳液的情况中在60重量％和80重量％之间。如组合物那样，所述乳液也可包含其它化合物，例如聚合物、缓冲剂或分散助剂、成膜剂等。优选地，组合物包含不超过10重量％、优选不超过5重量％的量的这些助剂，基于总的组合物。在本专利技术的优选实施方式中，乳液不包含添加剂，特别地不包含表面活性化合物、粘合剂、聚合物、缓冲剂或分散剂。引发剂组合物包含作为引发剂的至少一种可导致从前体化合物沉积出金属层的活性物质。这可以是不同的化合物，取决于沉积的激活(活化)。因此，沉积可以热的方式、化学的方式和/或通过辐照引起。活性物质可包括例如还原性基团或其前体，例如醛基。优选地，所述引发剂组合物包含作为引发剂的光催化的活性无机物质。在此，光催化的活性物质被理解为意指这样的化合物，其直接引起金属络合物中的金属离子的还原以得到金属，和/或，通过金属络合物或其它物质的氧化活化间接地引起所述还原，而其本身在该过程中并不分解。在氧化过程中形成的产物导致金属络合物的分解和该络合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于制造结构化的金属涂层的方法，其包括以下步骤：a)将包括至少一种活性物质的引发剂组合物施加至基底；b)将包括用于金属层的至少一种前体化合物的前体组合物施加至所述基底；c)通过所述引发剂组合物的所述活性物质使所述前体组合物沉积出金属层；其中步骤a)和/或步骤b)中的组合物中的至少一种是乳液。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.19 DE 102013114572.81.用于制造结构化的金属涂层的方法，其包括以下步骤：
a)将包括至少一种活性物质的引发剂组合物施加至基底；
b)将包括用于金属层的至少一种前体化合物的前体组合物施加至所述
基底；
c)通过所述引发剂组合物的所述活性物质使所述前体组合物沉积出金
属层；
其中步骤a)和/或步骤b)中的组合物中的至少一种是乳液。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述活性物质包括还原性基团
或其前体或者光催化的活性无机物质。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述活性物质为ZnO或
TiO2。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于其为Z...

【专利技术属性】
技术研发人员：PW德奥利韦拉，T多尔，K莫，
申请(专利权)人：新型材料莱布尼兹研究所公益性有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE