施加金属层至基质的方法和分散体及可金属化热塑性模塑组合物技术

本发明专利技术涉及一种通过沉积来自金属盐溶液的金属而施加金属层至基质的方法，特征在于所述基质表面包含层离石墨。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】施加金属层至基质的方法和分散体及可金属化热塑性模塑组合物本专利技术涉及通过沉积来自金属盐溶液的金属在基质上施加金属层的方法和分散 体，以及层离石墨用于在基质上施加金属层的用途，以及可金属化热塑性模塑组合物。有已知的使非导电材料如塑料金属化的方法。这些金属化部件如金属化塑料部件 被广泛用在各种应用领域，例如它们的电导性使它们可以用作电子元件。此外它们尤其被 广泛用在装饰领域，因为它们具有与完全由金属制造的制品相同的外观，由于较低重量和 较低生产成本而具有优势。为塑料提供电导性的已知方法(通过电镀法沉积金属的必要预处理)为在塑 料中或在涂布分散体中引入碳纳米管或碳纳米原纤。这些电导性碳纳米管的其他优点 是它们比例如金属粉末轻并且它们通常会增加塑料的韧性。在例如WO 2008/015169、WO 2008/015167和WO 2008/015168中描述了合适的方法、热塑性模塑组合物或分散体。本专利技术的目的是提供通过化学和/或电镀法沉积来自金属盐溶液的金属而在基 质上施加金属层的改进方法。特别的目的是提供可以以低成本和高质量在基质上沉积金属 层的方法，该金属层可以在较短电镀时间内与基质良好粘合，并且该金属化基质具有较低 重量。本专利技术的另一个目的是提供由塑料组成的可金属化模制品，其与已知的可金属化 模制品相比，具有良好的机械性能，特别是良好的韧性和易成型性，以及良好的加工性能， 例如在生产复杂形状组件的成型工艺中，并且其可以在不复杂预处理塑料表面的情况下金 属化，并且其此外具有由低重量和高表面电导性组成的改进性能的组合。本专利技术的另一个目的是提供用于均勻和连续金属涂布非电导性基质的最佳化体 系，特别是通过使用导电清漆或导电分散体，当与已知体系比较时，其具有以下改进性能组 合低重量、良好的粘附性、分散性和流动性及高电导性，并且其也可以快速金属化。本专利技术的另一个目的是提供可以在背衬上生产电导性、结构化或非结构化表面的 可选方法，这些表面均勻连续导电。因此发现了引言中所述方法，该方法为通过化学和/或电镀法沉积来自金属盐溶 液的金属而在基质上施加金属层，其中关键是该基质表面包含层离石墨。此外发现层离石墨用于在基质上施加金属层的用途。本专利技术方法通过化学和/或电镀法沉积来自金属盐溶液的金属而改进地在基质 上施加金属层。更特别地，本专利技术方法可以以低成本和高质量在基质上沉积金属层，该金属 层可以在较短电镀时间内与基质良好粘合。所得金属化基质具有较低重量。此外发现用于生产可通过无电流和/或电镀法金属化的模制品的热塑性模塑组 合物，该热塑性模塑组合物基于一共为100重量％的组分A、B、C、D和E的总重包含a 20-98重量％的热塑性聚合物作为组分A，b 1-30重量％的层离石墨作为组分B，c 1-70重量％的平均粒径为0.01-100 μ m的导电颗粒作为组分C，d 0-10重量％的分散剂作为组分D，和e 0-40重量％的纤维状填料或粒状填料或者它们的混合物作为组分E。本专利技术还提供生产通过无电流和/或电镀法金属化的模制品的方法，及金属化模 制品的用途，以及提供了电导性组件、EMI屏蔽装置如吸收器、衰减器或电磁辐射反射器及 气体屏障，及包含这些制品的装饰性部件。本专利技术热塑性模塑组合物实质上是重要的，其提供与已知可金属化模制品相比具 有以下优点的由塑料组成的可金属化模制品具有良好的机械性能，特别是良好的韧性和 易成型性，以及良好的加工性能，例如在生产复杂形状组件的成型工艺中，并且可以在不预 处理塑料表面的情况下金属化，并且此外具有由低重量和高表面电导性组成的改进性能的 组合。用于生产可通过无电流和/或电镀法金属化的模制品的本专利技术热塑性模塑组合 物基于一共为100重量％的组分A、B、C、D和E的总重包含a 20-98重量％，优选38_88重量％，特别优选46_70重量％的组分A，b 1-30重量％，优选2-25重量％，特别优选4-20重量％的组分B，c 1-70重量％，优选10-60重量％，特别优选20-50重量％的组分C，d 0-10重量％，优选0-8重量％，特别优选0-5重量％的组分D，和e 0-40重量％，优选0-30重量％，特别优选0-10重量％的组分E。还发现了用于在非电导性基质上施加金属层的分散体，其包含a基于组分A、B、C和D的总重为0. 1-99. 8重量％的有机粘合剂组分A ；b基于组分A、B、C和D的总重为0. 1-30重量％的层离石墨作为组分B ；c基于组分A、B、C和D的总重为0. 1-70重量％的平均粒径为0.01-100μπι的导 电颗粒作为组分C，d基于组分A、B、C和D的总重为0-99. 7重量％的溶剂组分D。还发现了生产该分散体的方法，该分散体的用途，在非电导性基质表面上生产金 属层的方法，及基质表面，以及其用途。本专利技术分散体实质上是重要的，其提供金属涂布非电导性基质的最佳化体系，特 别是通过使用导电清漆或导电分散体，其与已知体系相比具有以下改进性能的组合低重 量、良好的粘附性、分散性、流动性和高电导性。用于在非电导性基质上施加金属层的本专利技术分散体基于一共为100重量％的组 分A、B、C和D的总重包含a 0. 1-99. 8重量％，优选2-87. 5重量％，特别优选4_80重量％的组分A，b 0. 1-30重量％，优选0.5-20重量％，特别优选1-15重量％的组分B，c 0. 1-70重量％，优选2-65重量％，特别优选4_55重量％的组分C，和d 0-99. 7重量％，优选10-95. 5重量％，特别优选15-91重量％的组分D。本专利技术分散体可以包含不仅所述组分A-D，而且至少一种以下组分e 基于组分A-D的总重为0. 1-20重量％，优选0. 5-10重量％，特别优选1_6重 量％的分散剂组分E ；以及f 基于组分A-D的总重为0. 1-40重量％，优选0. 5-30重量％，特别优选1_10重 量％的至少一种其它添加剂F。下文以组分A’描述组分A，以组分C’描述组分D，以组分D’描述组分E，以组分E’描述组分F。本专利技术发现当替换碳纳米管时，层离石墨产生优异结果并提供生产可以通过电镀 法金属化的热塑性模制品的不复杂方法，并提供涂布分散体的不复杂方法。此时可以使用 非常少量的层离石墨。本专利技术热塑性模塑组合物通常包含0. 1-30重量％，优选0. 5-10重量％，特别优选 1-8重量％，特别是1-5重量％的层离石墨。此时的量基于整个模塑组合物。层离石墨是本身已知的。它通常通过使用可蒸发溶剂生产以插入石墨，插入的石 墨是膨胀的。然后将这些层彼此分离，优选产生非常薄的石墨层。石墨层的厚度理想地为 只有一原子次层的厚度。对于实际应用，优选层离石墨颗粒的厚度为1-5000原子层，优选 1-500原子层，特别优选1-50原子层，尤其是1-30原子层。典型的合适层厚为1-lOOOnm， 优选Ι-lOOnm，特别优选l_20nm，尤其是l_15nm。本专利技术可以优选使用的层离石墨颗粒的表面积优选为300_2600m2/g。优选的表面 积为 600-2000m2/g。层离石墨颗粒和它们的生产是本身已知的并且例如在US2006/0241237和US 2007/0092432中描述。WO 2007/136559还描本文档来自技高网...

【技术保护点】
通过沉积来自金属盐溶液的金属而在基质上施加金属层的方法，其包括在基质表面存在层离石墨。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S赫尔梅斯，K乔希，N瓦格纳，C基伯格，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]