[发明专利]可透光的金属涂层及其制造方法

说明书

提供了一种通过在基材表面上形成金属涂层来制造金属涂覆基材的方法，该方法包括：将基材浸入钯/锡胶体溶液中；将基材浸入酸溶液中；并且进行无电镀金属以获得可透过可见光的连续膜涂覆基材。还提供可通过所述方法获得的金属涂覆基材和由该金属涂覆基材制成的制品。

本申请要求于2019年5月17日提交的欧洲专利申请19382389.5的权益。

技术领域

本公开涉及装饰性金属化制品领域。特别地，它涉及一种可透过可见光的装饰性金属涂层、一种在基材上形成这种金属涂层的方法、以及一种具有可透过可见光的装饰性金属涂层的制品。

背景技术

金属化塑料近年来在诸如用于电器、微波炉、商用机器、汽车格栅或徽标等的外壳的此类制品中作为金属替代品引起了人们的兴趣。金属化可通过各种工艺包括电沉积、无电沉积、化学气相和物理气相沉积来实现。

金属例如镍的无电沉积经常是特别有利的，因为它导致优异的膜性质并且即使对于具有复杂形状的产品也可以均匀地形成膜等等。因此，它被广泛用于各个领域，例如电子、汽车、石油化工、航空航天等。

无电镀镍是一种自催化的化学过程，用于在固体工件上沉积镍基合金(当还原剂是次磷酸钠时为镍-磷合金和/或当还原剂是硼基还原剂时为镍-硼合金)。这样的涂层可以在金属基材上和在塑料基材上产生，后者是通过使该基材经受适当的预镀催化剂阶段。该过程依赖于在与金属阳离子相同的电解质中存在还原剂，从而推动金属离子还原形成金属膜。在此过程期间不需要电流。

无电镀镍溶液是本领域中公知的。该溶液的内容物和镀覆参数例如温度、pH和浸渍时间将取决于待镀基材的确切性质。典型的无电沉积浴是包含镍盐、还原剂如次磷酸盐、硼氢化物盐或肼、以及各种添加剂的溶液。

在一些基材例如塑料的金属化、尤其是通过无电方法的金属化中出现的问题之一是金属层对基材欠缺附着力。出于这个原因，聚合物的无电金属化需要不同的步骤，包括(i)表面的预调节，(ii)催化剂的化学吸附以激活如此改性的表面有利于后续金属化，以及(iii)金属化本身。

此外，适当的镀膜类型要根据最终应用进行选择，因为镀膜特性由磷含量决定，而磷含量同时又取决于无电镍电解质溶液的化学和工作条件。

无电镀镍涂层有三个主要类别，即低磷(磷含量为约1至4wt％)、中磷(磷含量为约6至9wt％)和高磷(磷含量为约10至25wt％)。它们根据磷含量表现出不同的性质。因此，低磷涂层以有限的耐腐蚀性为代价显示出优异的机械性质，而高磷涂层拥有出色的耐腐蚀性但机械性质有限。中等含量的涂层在功能性质方面显示出前者之间的良好折衷。

无电镀可以容易地获得10至100微米的涂层。在功能性应用如腐蚀保护、减少磨损、硬度、疲劳强度的情况下，为了给待镀的基础材料提供期望的特性，无电镀镍不低于10-15微米。在这些特性中，通常不要求美观。这样的厚度可通过在60℃至90℃范围内的温度下与无电镀溶液接触大约10-60分钟的时间来产生；本领域技术人员将能够确定沉积所需厚度的涂层的时间和温度条件。然而，当需要更薄的涂层如纳米级涂层时，其它膜性质，例如涂层的均匀性和附着力，以及适当的美感外观，是重要的。

具有金属外观的装饰性涂层基材也是照明应用感兴趣的，例如可以在需要的条件下(例如在晚上)被照亮并且在没有照明的情况下具有金属外观的徽标或其它制品。

US2018345877公开了一种在整个区域或一部分区域上被照亮的品牌徽标，该徽标优选用于汽车行业的车内和外部。该装饰元件的铬外观涂层可以按光线能直接穿过它的方式来构造。它公开了沉积技术如真空气相沉积(PVD、PECVD或CVD)以及涂漆技术特别适合于此。该装饰元件也可以是电镀组件，其中在整个区域上进行电镀或对支撑组件施加实际金属箔不适合于直接照明，因为实际金属和电镀沉积物对光不透明。因此，不要求特定的涂层厚度，只要它具有铬外观或金属外观即可。