CN112424391A - 包含聚合物组分和金属涂层的制品/零件 - Google Patents

包含聚合物组分和金属涂层的制品/零件 Download PDF

Info

Publication number
CN112424391A
CN112424391A CN201980046871.8A CN201980046871A CN112424391A CN 112424391 A CN112424391 A CN 112424391A CN 201980046871 A CN201980046871 A CN 201980046871A CN 112424391 A CN112424391 A CN 112424391A
Authority
CN
China
Prior art keywords
article
composition
polymer
poly
mol
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201980046871.8A
Other languages
English (en)
Inventor
V·戈帕拉克里斯南
I·B·琼斯
M·J·埃尔-伊布拉
K·S·高塔姆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Solvay Specialty Polymers USA LLC
Original Assignee
Solvay Specialty Polymers USA LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Solvay Specialty Polymers USA LLC filed Critical Solvay Specialty Polymers USA LLC
Publication of CN112424391A publication Critical patent/CN112424391A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/34—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives
    • C08G65/38—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives derived from phenols
    • C08G65/40—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives derived from phenols from phenols (I) and other compounds (II), e.g. OH-Ar-OH + X-Ar-X, where X is halogen atom, i.e. leaving group
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
    • C23C14/20—Metallic material, boron or silicon on organic substrates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L71/00—Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L71/08—Polyethers derived from hydroxy compounds or from their metallic derivatives
    • C08L71/10—Polyethers derived from hydroxy compounds or from their metallic derivatives from phenols
    • C08L71/12—Polyphenylene oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G75/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing sulfur with or without nitrogen, oxygen, or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G75/20—Polysulfones
    • C08G75/23—Polyethersulfones
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/0405—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres
    • C08J5/042—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres with carbon fibres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/0405—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres
    • C08J5/043—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres with glass fibres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/047—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with mixed fibrous material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/06—Elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/14—Glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L71/00—Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L81/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing sulfur with or without nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of polysulfones; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L81/06—Polysulfones; Polyethersulfones
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/02—Pretreatment of the material to be coated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/02—Pretreatment of the material to be coated
    • C23C14/021—Cleaning or etching treatments
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/58—After-treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/58—After-treatment
    • C23C14/5846—Reactive treatment
    • C23C14/5853—Oxidation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/32—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer
    • C23C28/322—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer only coatings of metal elements only
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/34—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates
    • C23C28/345—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with at least one oxide layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G75/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing sulfur with or without nitrogen, oxygen, or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G75/02—Polythioethers
    • C08G75/0204—Polyarylenethioethers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及一种制品或零件，其包含：‑包含聚合物组分的组合物(C)的第一层(1)，该聚合物组分包含：a)至少一种聚(芳基醚酮)聚合物(PAEK)，和b)至少一种聚(芳基醚砜)聚合物(PAES)，其中该组合物(C)进一步包含玻璃纤维和/或碳纤维并且具有如根据ASTM D3418通过差示扫描量热法(DSC)测量的至少290℃的熔融温度(Tm)；以及‑至少一个金属涂层(2)，其具有至少20μm、优选至少30μm的厚度。本发明还涉及一种用于通过金属化制备此制品/零件的方法并且涉及此类制品和零件在电气和电子应用、移动电子产品、智能装置和可穿戴物以及智能电话中的用途。

Description

包含聚合物组分和金属涂层的制品/零件
相关申请
-------------------------------------------------
本申请要求2018年7月13日提交的美国临时申请号62/697,570以及2018年8月17日提交的欧洲专利申请号18189544.2的优先权，出于所有目的将这些申请中的每一个的全部内容通过援引方式并入本申请。
技术领域
-------------------------------------------------
本披露涉及一种制品或零件，其包含：
-包含聚合物组分的组合物(C)的第一层(1)，该聚合物组分包含：a)至少一种聚(芳基醚酮)聚合物(PAEK)，和b)至少一种聚(芳基醚砜)聚合物(PAES)，其中该组合物(C)进一步包含玻璃纤维和/或碳纤维并且具有如根据ASTM D3418通过差示扫描量热法(DSC)测量的至少290℃的熔融温度(Tm)，以及
-至少一个金属涂层(2)，其具有至少30μm、优选至少40μm的厚度。
本发明还涉及一种用于通过金属化制备此制品/零件的方法并且涉及此类制品和零件在电气和电子应用、移动电子产品、智能装置和可穿戴物以及智能电话中的用途。
背景技术
-------------------------------------------------
各种工业部门(从简单的操作如美学层到更复杂的应用(像电子装置))对于生产金属涂层存在高的需求。各种类型的涂层经常施加在零件上以保护其免受恶劣环境，以提高其性能和耐久性，而且还出于美学的原因。当考虑在表面上制造金属涂层时，热喷涂法被广泛用于工业应用。在此类方法中，将典型地呈粉末或金属丝形式的原料金属加热至熔点并作为单个的液滴推向工作表面。熔融过程所需要的能量通常是由可燃气体或电弧产生的。当颗粒撞击基材时，它们飞溅(变形)并凝固。
物理气相沉积(PVD)是可用的金属化方法之一。高温PVD是屏蔽制品或零件(例如具有独特几何形状)的有成本效益的方式。PVD金属化方法还提供了高产出率和具有显著厚度的金属涂层的优势。
由于聚合物材料的成本和易于加工/成型，其被广泛使用。然而，对于某些工业它们呈现出一定数量的劣势，例如侵蚀、溶胀、翘曲、孔隙率和对某些流体的敏感性。由于通过将聚合物和金属组合获得的所需的特性，所以向聚合物制品/零件的表面施加金属涂层或层具有相当大的商业重要性。
若干现有技术文献描述了聚合物-金属混合制品以及用于获得这些制品的方法。
US 9,909,207描述了用于在非金属和复合基材(如聚醚醚酮(PEEK)或聚醚酮酮(PEKK))上沉积铝的方法，其中这些非金属和复合基材具有相反的第一和第二侧面。将该基材插入涂料的离子和蒸气流中，其中基材的第一侧面面向第一电栅极。该基材处于与该第一电栅极相同的电压电位，并在该第一侧面上沉积底漆涂层。接下来通过插入离子流中将经底漆涂覆的第一侧面涂覆至所需厚度，其中该基材处于相对于该第一栅极的负电位。然后旋转该基材，使第二侧面面向该第一栅极，其中该基材处于相对于该第一栅极的负电位持续有效地将涂层沉积至所需厚度的时间。
US 2012/0237789涉及包含聚合物材料的金属包覆的聚合物制品，其限定了基材和覆盖所述聚合物材料的表面的至少一部分的金属材料，所述金属材料具有微结构且呈现出在10与500微米之间的厚度。该制品可以包含在所述聚合物材料与所述金属材料之间的中间层。该聚合物材料可以是环氧树脂、酚醛树脂、聚酯树脂、脲树脂、三聚氰胺树脂、热塑性聚合物、聚烯烃、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚醚醚酮、聚芳基醚酮、聚醚酮、聚醚酮酮、矿物填充的聚酰胺树脂复合材料、聚邻苯二甲酰胺、聚邻苯二甲酸酯、聚苯乙烯、聚砜、聚酰亚胺、氯丁橡胶、聚异戊二烯、聚丁二烯、聚异戊二烯、聚氨酯、丁二烯-苯乙烯共聚物、氯化聚合物、聚氯乙烯、氟化聚合物、聚四氟乙烯、聚碳酸酯、聚酯、液晶聚合物、基于对羟基苯甲酸的部分结晶的芳香族聚酯、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、它们的共聚物及它们的共混物。
US 6,074,740涉及基于多相聚合物混合物以及粘附至该聚合物混合物的金属涂层的金属化塑料零件，该多相聚合物混合物包含具有大于100℃的熔点的热塑性聚合物A和促进金属涂层粘附至聚合物混合物的聚合物填料B，并且其中该聚合物填料是选自由以下各项组成的组中的至少一种：聚芳硫醚、氧化的聚芳硫醚、聚酰亚胺、芳香族聚酯和聚醚酮。
与PVD方法相关的基本限制之一是缺乏可用的聚合物材料，这些聚合物材料可以承受在PVD方法中使用的通常超过250℃的温度。
聚(芳基醚酮)聚合物(PAEK)是一类可以经受PVD方法的持续时间的高温而不会遭受降解的聚合物。然而，本申请人已经注意到PAEK聚合物可能遭受其他加工问题，如影响模制零件的尺寸稳定性的翘曲。
因此，需要在高温金属化方法中使用的聚合物零件材料，该聚合物零件材料使得能够制造具有一组改善的机械和美学特性、尤其是具有改善的尺寸的金属涂覆的聚合物制品/零件
发明内容
-------------------------------------------------
本披露的一个方面涉及一种制品或零件，其包含：
-包含聚合物组分的组合物(C)的第一层(1)，该聚合物组分包含：
a)至少一种聚(芳基醚酮)聚合物(PAEK)，和
b)至少一种聚(芳基醚砜)聚合物(PAES)，
其中该组合物(C)进一步包含玻璃纤维和/或碳纤维并且具有如根据ASTM D3418通过差示扫描量热法(DSC)测量的至少290℃的熔融温度(Tm)，以及
-至少一个金属涂层(2)，其具有至少20μm、优选至少30μm、并且更优选至少40μm的厚度。
本申请人已经发现PAES聚合物和PAEK聚合物的组合作为有待通过使用高温(例如超过250℃)的方法(例如PVD)而被金属化的制品或零件的基础是有利的。
本发明的另一个方面是一种用于通过将包含以下的制品/零件金属化来制备本发明的制品/零件的方法：包含聚合物组分的组合物(C)的第一层，该聚合物组分包含至少一种聚(芳基醚酮)聚合物(PAEK)和至少一种聚(芳基醚砜)聚合物(PAES)，其中该组合物(C)具有如根据ASTM D3418通过差示扫描量热法(DSC)测量的至少290℃的熔融温度(Tm)。可以通过使用热蒸发设备在高真空环境中物理气相沉积(PVD)进行金属化。该制品/零件可以：
-在金属沉积之前，使用化学溶液进行刻蚀，
-在金属沉积之前或之后，进行抛光，
-在金属沉积之前或之后，进行着色，和/或
-在金属沉积之后进行阳极氧化。
本发明的另一个方面是本发明的制品/零件用于电气和电子应用、移动电子产品、智能装置和可穿戴物以及智能电话的用途。
具体实施方式
-------------------------------------------------
本发明涉及一种制品或零件，其包含：
-包含聚合物组分的组合物(C)的第一层(1)，该聚合物组分包含：
a)至少一种聚(芳基醚酮)聚合物(PAEK)，
b)至少一种聚(芳基醚砜)聚合物(PAES)，
其中该组合物(C)进一步包含玻璃纤维和/或碳纤维并且具有如根据ASTM D3418通过差示扫描量热法(DSC)测量的至少290℃的熔融温度(Tm)，以及
-至少一个金属涂层(2)，其具有至少20μm、优选至少30μm、并且更优选至少40μm的厚度。
本申请人的优点是已经确定了物质组合物(在此也称为组合物(C))，其可以承受在金属化方法如PVD中使用的例如超过250℃的高温，并且使得能够制造具有改善的尺寸稳定性的金属化制品或零件。
该组合物是这样的，即，其包含：a)至少一种聚(芳基醚酮)聚合物(PAEK)，和b)至少一种聚(芳基醚砜)聚合物(PAES)，并且其具有如根据ASTM D3418通过差示扫描量热法(DSC)测量的至少290℃的熔融温度(Tm)。
本发明事实上基于至少一种PAES和至少一种PAEK的聚合物组合作为组合物(C)的主要要素，以构建金属化制品或零件的第一层。此组合物呈现出如根据ASTM D3418通过差示扫描量热法(DSC)测量的至少290℃，例如至少300℃或至少310℃的高熔融温度(Tm)。
组合物(C)
本发明的组合物(C)构成有待用金属层金属化的制品或零件的第一层(1)。该组合物(C)是这样的，即，其包含：a)至少一种聚(芳基醚酮)聚合物(PAEK)，和b)至少一种聚(芳基醚砜)聚合物(PAES)，并且其具有如根据ASTM D3418通过差示扫描量热法(DSC)测量的至少290℃的熔融温度(Tm)。组合物(C)还包含玻璃纤维和/或碳纤维。
第一层(1)的厚度范围可以从100μm至5cm，例如从500μm至3cm或从1mm至1cm。
组合物(C)包含聚合物组分和玻璃纤维和/或碳纤维，并且还可以至少包含另一种组分。组合物(C)还可以包含若干种额外的组分，例如玻璃纤维和一种或多种添加剂。
组合物(C)的聚合物组分包含至少一种PAEK和至少一种PAES。它还可以包含例如选自由聚酰亚胺和聚酰胺组成的组的额外的聚合物。
组合物(C)的聚合物组分可以包含：基于该组合物(C)中该聚合物组分的总重量，
a)从55至95wt.％的至少一种聚(芳基醚酮)(PAEK)，和
b)从5至45wt.％的至少一种聚(芳基醚砜)(PAES)。
如以上解释的，本发明的组合物(C)可以包含其他组分。组合物(C)可以例如包含至少一种例如选自由以下各项组成的组的额外的组分：填料、着色剂、润滑剂、增塑剂、稳定剂、阻燃剂、成核剂及其组合。在此上下文中，填料本质上可以是增强的或非增强的。
合适的填料包括碳酸钙、碳酸镁、玻璃纤维、石墨、炭黑、碳纤维、碳纳米纤维、石墨烯、氧化石墨烯、富勒烯、滑石、硅灰石、云母、氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、高岭土、碳化硅、钨酸锆、氮化硼及其组合。
在包括填料的实施例中，相对于组合物(C)的总重量，填料在零件材料中的浓度范围是从0.5wt.％至50wt.％。在这些实施例中，组合物(C)可以包含基于该组合物(C)的总重量：
-从0.5wt.％至50wt.％的玻璃纤维和/或碳纤维，例如玻璃纤维，例如从1至40wt.％、从2至30wt.％或从5至20wt.％；以及
-从50至99.5wt.％的如以上定义的聚合物组分，例如从60至99wt.％、从70至98wt.％或从80至95wt.％。
玻璃纤维是含有若干种金属氧化物的基于二氧化硅的玻璃化合物，这些化合物可被定制以产生不同类型的玻璃。主要氧化物是呈硅砂形式的二氧化硅；结合了其他氧化物(如钙、钠和铝的氧化物)以降低熔融温度并阻碍结晶。玻璃纤维可以具有圆形截面或非圆形截面(所谓的“扁平玻璃纤维”)，包括卵形、椭圆形或矩形的。玻璃纤维可以作为连续纤维或短切玻璃纤维添加，而短切玻璃纤维是优选的。玻璃纤维总体上具有5至20μm、优选5至15μm并且更优选5至10μm的直径。
根据实施例，组合物(C)包含E-玻璃纤维。
根据另一个实施例，组合物(C)包含具有如根据ASTM D2343测量的至少76、优选至少78、更优选至少80、并且最优选至少82GPa的弹性模量(也称为拉伸弹性模量)的高模量玻璃纤维。
根据实施例，组合物(C)包含选自由R、S和T玻璃纤维组成的组的高模量玻璃纤维。它们尤其描述于Fiberglass and Glass Technology[玻璃纤维和玻璃技术]，Wallenberger,Frederick T.；Bingham,Paul A.(合编),2010,XIV中。R、S和T玻璃纤维基本上是由硅、铝和镁的氧化物构成。具体地，R、S和T玻璃纤维典型地包含从62wt.％-75wt.％的SiO2、从16wt.％-28wt.％的Al2O3和从5wt.％-14wt.％的MgO。另外，R、S和T玻璃纤维总体上包含小于10wt.％的CaO。
组合物(C)可以包含基于该组合物(C)的总重量的至少1wt.％，例如至少3wt.％、至少5wt.％、至少8wt.％、至少10wt.％、至少12wt.％、或至少15wt.％的量的玻璃纤维。
聚合物组合物(C1)可以包含基于该聚合物组合物(C1)的总重量的小于50wt.％，例如小于40wt.％、小于30wt.％、小于25wt.％、小于20wt.％、小于18wt.％、或小于17wt.％的量的玻璃纤维。
优选地，聚合物组合物(C1)可以包含基于该聚合物组合物(C1)的总重量范围从1至50wt.％，例如从2至38wt.％、从4至28wt.％或从5至22wt.％的量的玻璃纤维。
根据一个实施例，组合物(C)包含：
-聚合物组分，该聚合物组分包含：基于该聚合物组分的总重量，
a)从57至85wt.％或从60至80wt.％的至少一种聚(芳基醚酮)(PAEK)，和
b)从15至43wt.％或从20至40wt.％的至少一种聚(芳基醚砜)(PAES)，
以及
-基于该组合物(C)的总重量从0至50wt.％的玻璃纤维和/或至少一种例如选自由以下各项组成的组的额外的组分：填料、着色剂、润滑剂、增塑剂、阻燃剂、成核剂和稳定剂。
根据另一个实施例，组合物(C)基本上由以下各项组成：
-聚合物组分，该聚合物组分包含：基于该聚合物组分的总重量，
a)从55至95wt.％、从57至85wt.％或从60至80wt.％的至少一种聚(芳基醚酮)(PAEK)，和
b)从5至45wt.％、从15至43wt.％或从20至40wt.％的至少一种聚(芳基醚砜)(PAES)，
以及
-基于该组合物(C)的总重量从0至50wt.％、从0.1至35wt.％或从0.5至25wt.％的玻璃纤维和/或至少一种选自由以下各项组成的组的额外的组分：填料、着色剂、润滑剂、增塑剂、阻燃剂、成核剂和稳定剂。
聚(芳基醚酮)(PAEK)
如本文使用的，“聚(芳基醚酮)(PAEK)”表示包含至少50mol.％的包含以下基团的重复单元(RPAEK)的任何聚合物：
Ar’-C(＝O)-Ar*基团，其中Ar’和Ar*彼此相同或不同，是芳香族基团，该mol.％是基于聚合物中的总摩尔数。这些重复单元(RPAEK)选自由具有下式(J-A)至(J-D)的单元组成的组：
Figure BDA0002894990190000081
Figure BDA0002894990190000091
其中
-R’，在每个位置处，独立地选自由以下各项组成的组：卤素、烷基、烯基、炔基、芳基、醚、硫醚、羧酸、酯、酰胺、酰亚胺、碱金属或碱土金属磺酸盐、烷基磺酸酯、碱金属或碱土金属膦酸盐、烷基膦酸酯、胺和季铵；并且
-对于每个R’，j’独立地是零或范围从1至4的整数。
重复单元(RPAEK)的每个亚苯基部分可以彼此独立地具有到其他亚苯基部分的1,2-键联、1,3-键联或1,4-键联。根据实施例，重复单元(RPAEK)的每个亚苯基部分彼此独立地具有到其他亚苯基部分的1,3-键联或1,4-键联。根据又另一个实施例，重复单元(RPAEK)的每个亚苯基部分具有到其他亚苯基部分的1,4-键联。
根据实施例，对于每个R’，j’是零。换句话说，根据此实施例，这些重复单元(RPAEK)选自由具有式(J’-A)至(J’-D)的单元组成的组：
Figure BDA0002894990190000092
Figure BDA0002894990190000101
根据本发明的实施例，该PAEK中的至少60mol.％、至少70mol.％、至少80mol.％、至少90mol.％、至少95mol.％、至少99mol.％或所有的重复单元是选自由具有式(J-A)至(J-D)的单元组成的组或选自由具有式(J’-A)至(J’-D)的单元组成的组的重复单元(RPAEK)。
在一些实施例中，PAEK是聚(醚醚酮)(PEEK)。如本文使用的，“聚(醚醚酮)(PEEK)”表示包含至少50mol.％的具有式(J”-A)的重复单元的任何聚合物，该mol.％是基于聚合物中的总摩尔数：
Figure BDA0002894990190000102
根据实施例，至少60mol.％、至少70mol.％、至少80mol.％、至少90mol.％、至少95mol.％、至少99mol.％或100mol.％的重复单元(RPAEK)是重复单元(J’'-A)。
在另一个实施例中，PAEK是聚(醚酮酮)(PEKK)。如本文使用的，“聚(醚酮酮)(PEKK)”表示包含至少50mol.％的重复单元(RPAEK)的任何聚合物，这些重复单元包括具有式(J”-B)和式(J”’-B)的重复单元的组合，该mol.％是基于该聚合物中的总摩尔数：
Figure BDA0002894990190000111
根据实施例，至少60mol.％、至少70mol.％、至少80mol.％、至少90mol.％、至少95mol.％、至少99mol.％、或100mol.％的重复单元(RPAEK)包括重复单元(J'’-B)和(J”’-B)的组合。
在又另一个实施例中，PAEK是聚(醚酮)(PEK)。如本文使用的，“聚(醚酮)(PEK)”表示包含至少50mol.％的具有式(J’'-C)的重复单元的任何聚合物，该mol.％是基于该聚合物中的总摩尔数：
Figure BDA0002894990190000112
根据实施例，至少60mol.％、至少70mol.％、至少80mol.％、至少90mol.％、至少95mol.％、至少99mol.％或100mol.％的重复单元(RPAEK)是重复单元(J'’-C)。
根据优选的实施例，PAEK是PEEK。PEEK是从美国索尔维特种聚合物有限责任公司(Solvay Specialty Polymers USA,LLC.)作为
Figure BDA0002894990190000113
PEEK可商购的。
可以通过本领域中已知的任何方法制备PEEK。它可以例如由4,4’-二氟二苯甲酮和氢醌在碱的存在下缩合产生。单体单元的反应器通过亲核芳族取代进行。分子量(例如，重均分子量Mw)可以调节单体摩尔比率并且测量聚合产率(例如，测量搅拌反应混合物的叶轮的扭矩)。
根据本发明的实施例，组合物(C)的聚合物组分包含从55至95wt.％的至少一种聚(芳基醚酮)(PAEK)，例如从55至95wt.％的聚(醚醚酮)(PEEK)。组合物(C)的聚合物组分可以例如包含基于该组合物(C)的聚合物组分的总重量从56至90wt.％、从57至85wt.％、从60至80wt.％的至少一种聚(芳基醚酮)(PAEK)。
PAEK可以例如具有(如在160℃下通过凝胶渗透色谱法(GPC)使用苯酚和三氯苯(1:1)用聚苯乙烯标准物确定的)范围从75,000至150,000g/mol，例如从82,000至140,000g/mol或从85,000至130,000g/mol的重均分子量(Mw)。
PAEK(例如PEEK)的重均分子量(Mw)可以在160℃下通过凝胶渗透色谱法(GPC)使用苯酚和三氯苯(1:1)(使用Polymer Laboratories PL-220单元的2x PL凝胶混合B，10m，300×7.5mm；流速：1.0mL/min；注射体积：200μL的0.2w/v％样品溶液)用聚苯乙烯标准物测定。
更确切地，可以通过凝胶渗透色谱法(GPC)测量重均分子量(Mw)。根据实验部分中使用的方法，将样品在190℃温度下溶解在苯酚和1,2,4-三氯苯的1:1混合物中。然后使用维持在160℃下的配备有示差折光检测器并用12种窄分子量聚苯乙烯标准物(峰分子量范围：1,000–1,000,000)校准的Polymer Laboratories PL-220单元，将样品通过2x PL凝胶混合B，10m，300×7.5mm。选择1.0mL/min的流速和200μL的0.2w/v％样品溶液的注射体积。报告重均分子量(Mw)。
聚(芳基醚砜)(PAES)
出于本发明的目的，“聚(芳基醚砜)(PAES)”表示包含至少50mol.％的具有式(K)的重复单元(RPAES)的任何聚合物，该mol.％是基于该聚合物中的总摩尔数：
Figure BDA0002894990190000131
其中
-R，在每个位置处，独立地选自卤素、烷基、烯基、炔基、芳基、醚、硫醚、羧酸、酯、酰胺、酰亚胺、碱金属或碱土金属磺酸盐、烷基磺酸酯、碱金属或碱土金属膦酸盐、烷基膦酸酯、胺和季铵；
-对于每个R，h独立地是零或范围从1至4的整数；并且
-T选自由以下各项组成的组：键、-CH2-、-O-、-SO2-、-S-、
-C(O)-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-C(＝CCl2)-、-C(CH3)(CH2CH2COOH)-、-N＝N-、
-C(R’)(R”)-、-R’C＝CR”-、-(CH2)m-、-(CF2)m-、具有1-6个碳原子的脂肪族直链或支链的二价基团、及其组合
-R’和R”，彼此相同或不同，选自氢、卤素、烷基、烯基、炔基、醚、硫醚、羧酸、酯、酰胺、酰亚胺、碱金属或碱土金属磺酸盐、烷基磺酸酯、碱金属或碱土金属膦酸盐、烷基膦酸酯、胺和季铵，并且m是从1至6的整数。
根据实施例，Rj和Rk是甲基。
根据实施例，对于每个R，h是零。换句话说，根据此实施例，重复单元(RPAEs)是具有式(K’)的单元：
Figure BDA0002894990190000132
根据本发明的实施例，PAES中至少60mol.％、至少70mol.％、至少80mol.％、至少90mol.％、至少95mol.％、至少99mol.％或所有的重复单元是具有式(K)或式(K’)的重复单元(RPAES)。
根据实施例，聚(芳基醚砜)(PAES)是聚(联苯基醚砜)(PPSU)。
聚(联苯基醚砜)聚合物是包含联苯基部分的聚亚芳基醚砜。聚(联苯基醚砜)也称为聚苯基砜(PPSU)并且例如由4,4’-二羟基联苯(双酚)和4,4’-二氯二苯砜的缩合产生。
出于本发明的目的，聚(联苯基醚砜)(PPSU)表示包含至少50mol.％的具有式(L)的重复单元(RPPSU)的任何聚合物：
Figure BDA0002894990190000141
(该mol.％是基于该聚合物中的总摩尔数)。
因此，本发明的PPSU聚合物可以是均聚物或共聚物。如果它是共聚物，则它可以是无规共聚物、交替共聚物或嵌段共聚物。
根据本发明的实施例，PPSU中至少60mol.％、至少70mol.％、至少80mol.％、至少90mol.％、至少95mol.％、至少99mol.％或所有的重复单元是具有式(L)的重复单元(RPPSU)。
当聚(联苯基醚砜)(PPSU)是共聚物时，它可以由与重复单元(RPPSU)不同的重复单元(R*PPSU)制成，如具有式(M)、(N)和/或(O)的重复单元：
Figure BDA0002894990190000142
Figure BDA0002894990190000151
聚(联苯基醚砜)(PPSU)还可以是PPSU均聚物和至少一种如上所述的PPSU共聚物的共混物。
聚(联苯基醚砜)(PPSU)可以通过本领域中已知的任何方法制备。它可以例如由4,4’-二羟基联苯(双酚)和4,4’-二氯二苯砜的缩合产生。单体单元的反应通过亲核芳族取代同时消除一个作为离去基团的卤化氢单元进行。然而，应注意，所得聚(联苯基醚砜)的结构不取决于离去基团的性质。
PPSU是从美国索尔维特种聚合物有限责任公司作为
Figure BDA0002894990190000152
PPSU可商购的。
根据本发明，组合物(C)的聚合物组分可以包含从5至45wt.％的至少一种聚(芳基醚砜)(PAES)，例如从5至45wt.％的至少一种聚(联苯基醚砜)(PPSU)。
根据一个实施例，组合物(C)的聚合物组分包含基于该组合物(C)的聚合物组分的总重量从15至43wt.％或从20至40wt.％的至少一种聚(联苯基醚砜)(PPSU)。
根据本发明，PPSU的重均分子量Mw可以是从30,000至80,000g/mol，例如从35,000至75,000g/mol或从40,000至70,000g/mol。
PPSU的重均分子量(Mw)可以通过凝胶渗透色谱法(GPC)使用亚甲基氯作为流动相用聚苯乙烯标准物测定。
根据实施例，聚(芳基醚砜)(PAES)是聚醚砜(PES)。
如本文使用的，聚醚砜(PES)表示包含至少50mol.％的具有式(O)的重复单元(RPES)的任何聚合物，该mol.％是基于该聚合物中重复单元的总摩尔数：
Figure BDA0002894990190000161
因此，本发明的PES聚合物可以是均聚物或共聚物。如果它是共聚物，则它可以是无规共聚物、交替共聚物或嵌段共聚物。
根据本发明的实施例，PES中至少60mol.％、至少70mol.％、至少80mol.％、至少90mol.％、至少95mol.％、至少99mol.％或所有的重复单元是具有式(N)的重复单元(RPSU)。
当聚砜(PES)是共聚物时，它可以由与重复单元(RPES)不同的重复单元(R*PES)(如以上所述的具有式(L)、(M)和/或(N)的重复单元)制成。
PES可以通过已知的方法制备，并且尤其是从美国索尔维特种聚合物有限责任公司作为
Figure BDA0002894990190000163
PESU可获得的。
根据实施例，聚(芳基醚砜)(PAES)是聚砜(PSU)。
出于本发明的目的，聚砜(PSU)表示包含至少50mol.％的具有式(N)的重复单元(RPSU)的任何聚合物：
Figure BDA0002894990190000162
(该mol.％是基于该聚合物中的总摩尔数)。
因此，本发明的PSU聚合物可以是均聚物或共聚物。如果它是共聚物，则它可以是无规共聚物、交替共聚物或嵌段共聚物。
根据本发明的实施例，PSU中至少60mol.％、至少70mol.％、至少80mol.％、至少90mol.％、至少95mol.％、至少99mol.％或所有的重复单元是具有式(N)的重复单元(RPSU)。
当聚砜(PSU)是共聚物时，它可以由不同于重复单元(RPSU)的重复单元(R*PSU)制成，如以上所述的具有式(L)、(M)和/或(O)的重复单元。
PSU是从美国索尔维特种聚合物有限责任公司作为
Figure BDA0002894990190000171
PSU可获得的。
根据本发明，组合物(C)的聚合物组分可以包含从5至45wt.％的聚(芳基醚砜)(PAES)，例如从5至45wt.％的聚砜(PSU)或聚醚砜(PES)。
根据一个实施例，组合物(C)的聚合物组分包含基于零件材料的聚合物组分的总重量从15至43wt.％或从20至40wt.％的聚砜(PSU)或聚醚砜(PES)。
根据本发明，PSU的重均分子量Mw可以是从30,000至80,000g/mol，例如从35,000至75,000g/mol或从40,000至70,000g/mol。
PAES(例如PPSU、PES和PSU)的重均分子量(Mw)可以通过凝胶渗透色谱法(GPC)使用亚甲基氯作为流动相(来自安捷伦科技公司(Agilent Technologies)的带有保护柱的2×5μ混合D柱；流速：1.5mL/min；注射体积：20μL的0.2w/v％样品溶液)用聚苯乙烯标准物测定。
更确切地，可以通过凝胶渗透色谱法(GPC)使用亚甲基氯作为流动相测量重均分子量(Mw)。在实验部分中，使用以下方法：使用两个来自安捷伦科技公司的带有保护柱的5μ混合D柱进行分离。使用254nm的紫外检测器获得色谱图。选择1.5ml/min的流速和20μL的在流动相中的0.2w/v％溶液的注射体积。用12种窄分子量聚苯乙烯标准物(峰分子量范围：371,000至580g/mol)进行校准。报告重均分子量(Mw)。
金属涂层
本发明涉及一种制品或零件，其包含至少一个金属涂层(2)，该金属涂层具有至少20μm、优选至少30μm、并且更优选至少40μm的厚度。
如本文使用的，术语“金属涂层(coating of metal/metallic coating)”或“金属层”意指施加于制品一部分或整个暴露表面的金属沉积物/层。金属涂层旨在粘附至聚合物基材的表面以提供机械强度、耐磨性、美学吸引力、抗微生物特性和低摩擦系数。
金属涂层可以是细粒的和/或粗粒的。如本文使用的，术语“细粒的”意指范围从2nm至5,000nm的平均晶粒尺寸。如本文使用的，术语“粗粒的”意指超过5,000nm的平均晶粒尺寸。
本发明的制品或零件可以包含若干个不同厚度和组成的金属涂层。例如，它可以包含具有至少20μm的厚度的金属涂层以及具有小于20μm，例如小于10μm的厚度的额外的涂层。作为另一个实例，它可以包含具有至少40μm的厚度的粗粒的金属涂层以及具有小于20μm，例如小于10μm的厚度的额外的细粒的涂层。
晶粒尺寸在整个沉积物中可以是均匀的；可替代地，它可以由具有不同微结构/晶粒尺寸的层组成。通过改变组成、晶粒尺寸或任何其他物理或化学特性来分层和/或分级金属层也在本发明的范围内。
根据本发明，整个聚合物表面都可以被涂覆；可替代地，金属贴片或部分可以仅形成在选定区域上(例如，不需要涂覆整个制品)。
金属涂层优选基本上是无孔的。
根据实施例，金属涂层具有至少20μm、优选至少30μm、甚至更优选至少40μm的最小厚度。
根据实施例，金属涂层具有50mm、优选40mm、或甚至更优选30或20mm的最大厚度。
本披露的制品和零件包含施加于组合物(C)的第一层(1)的单个或若干个金属层以及由金属层的交替层构成的多层层压件(其可以例如是细粒的和/或粗粒的)。
根据实施例，金属涂层的组合物包含至少一种选自由以下各项组成的组的金属：Ag、Al、Au、Co、Cr、Cu、Fe、Ni、Mn、Mo、Pb、Pd、Pt、Rh、Ru、Sn、Ti、W、Zn、Zr及其组合。
如下任选的组分可以添加到金属涂层的组合物中：
-金属：Ag、Al、In、Mg、Si、Sn、Pt、Ti、V、W、Zn；
-金属氧化物：Ag2O、Al2O3、SiO2、SnO2、TiO2、ZnO；
-B、Cr、Bi、Si、W的碳化物；
-碳：碳纳米管、金刚石、石墨、石墨纤维；
-玻璃；
-玻璃纤维；以及
-聚合物材料：PTFE、PVC、PE、PP、环氧树脂。
根据优选的实施例，金属选自由Al和Ti组成的组。
任选的额外的层
本发明的制品或零件可以包含一个或若干个层：刻蚀层、阳极氧化的层、模具着色层(die coloring layer)、顶层…等。
根据实施例，制品或零件包含阳极氧化的层(3)和/或顶层(4)。
制造组合物(C)的方法
示例性实施例还包括制造组合物(C)的方法。
组合物(C)可以通过本领域技术人员众所周知的方法来制造。例如，此类方法包括但不限于熔融混合方法。熔融混合方法典型地通过将聚合物组分加热到高于热塑性聚合物的熔融温度由此形成这些热塑性聚合物的熔体来进行。在一些实施例中，加工温度的范围是从约280℃-450℃、优选从约290℃-440℃、从约300℃-430℃或从约310℃-420℃。合适的熔融混合装置是，例如，捏合机、班伯里密炼机、单螺杆挤出机和双螺杆挤出机。优选地，使用这样的挤出机，该挤出机装配有用于将所有所需的组分投料进该挤出机(投料进该挤出机的喉部或者投料到熔体)的器件。在用于制备层(1)的方法中，将组合物(C)的组分，例如PAES、PAEK和额外的组分(例如玻璃纤维)进料到熔融混合器件中并在该器件中熔融混合。可以将组分作为粉末混合物或颗粒混合物(还称为干共混物)同时进料或可以分别进料。
熔融混合期间组分的组合顺序没有特别限制。在一个实施例中，组分可以按单个批次混合，使得所需量的各组分一起添加并随后混合。在其他实施例中，组分的第一子集可以最初混合在一起，并且可以向该混合物中添加剩余组分中的一种或多种进行进一步混合。为清楚起见，各组分的所需总量不必须作为单独的量混合。例如，对于组分中的一种或多种，可以最初添加部分量并混合，并且随后可添加一些或全部的剩余物并混合。
用金属涂覆组合物(C)的方法，用于制备零件/制品的方法
本发明的另一个方面是一种用于通过将包含以下的制品/零件金属化来制备本发明的制品/零件的方法：包含聚合物组分的组合物(C)的第一层，该聚合物组分包含至少一种PAEK聚合物和至少一种PAES聚合物，其中该组合物(C)具有如根据ASTM D3418通过差示扫描量热法(DSC)测量的至少290℃的熔融温度(Tm)。
金属涂层可以通过直流电DC或脉冲电沉积、无电沉积、物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)和气体冷凝等产生。
电镀领域技术人员知道如何选择合适的电镀浴配制品和电镀条件来电镀或无电镀选定的金属、合金或金属基质复合材料。类似地，PVD、CVD和气体冷凝技术领域的技术人员知道如何制备金属、合金或金属基质复合涂层。
根据实施例，通过使用热蒸发设备在高真空环境中物理气相沉积(PVD)进行金属化。
根据实施例，在金属沉积之前，将制品/零件加热至范围从250℃至340℃，例如从260℃至330℃或从270℃至320℃的加工温度(Tp)。
在金属化之前可以将聚合物组合物(C)的表面刻蚀，以便增加表面的粗糙度，改变表面化学组成，降解或溶解迁移到表面的低分子量，并减轻残余表面应力。金属涂层的粘附性和耐久性可以尤其通过组合物(C)的表面状况而改善。
根据实施例，在金属沉积之前，使用化学溶液刻蚀(或研磨)制品/零件。在化学刻蚀或研磨情况下，通过零件/制品的处理从其表面去除组合物(C)的一部分以获得具有所需结构或装饰配置的零件/制品。化学刻蚀溶液可以包括硫酸，例如硫酸和至少一种羧酸的混合物，例如磷酸和/或硝酸，如在美国专利号5,160,600中所述的。还可以使用如例如在美国专利号4,610,895、美国专利号6,645,557和美国专利号3,445,350中所述的铬酸刻蚀溶液。还可以使用如例如在美国专利号3,625,758、美国专利号4,042,729、美国专利号5,648,125和美国专利号4,948,630中所述的高锰酸盐溶液(例如还含有如次氯酸钠等材料的热的碱性高锰酸盐溶液；包含高锰酸钾和氢氧化钠的碱性高锰酸盐溶液；包含水、高锰酸根离子和锰酸根离子的溶液)。还可以使用如美国专利申请2013/0186774A1中所述的在9至15摩尔硫酸或磷酸的溶液中包含锰(III)离子的电解液。
根据实施例，在金属沉积之后，使该制品/零件阳极氧化。阳极氧化是通过将金属化零件/制品浸入酸电解液浴中并使电流通过介质来完成的。将阴极安装在阳极氧化槽的内部；金属，例如铝充当阳极，使得氧离子从电解液中释放出来与被阳极氧化的零件的表面处的金属原子例如Al结合。
根据实施例，在金属沉积之前或之后，抛光制品/零件。
根据实施例，在金属沉积之前或之后，使该制品/零件着色。
应用
这些制品和零件可以用于需要金属表面的各种各样的工业部门中，例如汽车工业，例如显示仪器的挡板、收音机、门把手、和窗口杆、加热格栅、仪表盘按钮、前照灯反射器、尾灯等；以及还有无线电、TV和电子工业，尤其是印刷电路；以及还有多层和混合电路，和用作芯片载体以及EMI屏蔽设施等；此外，它们还被用于航空工业、牙科学和医学、光学工业(例如镜子的生产)、以及家庭制品和电器。
这些制品和零件优选用于电气和电子应用、移动电子产品、智能装置和可穿戴物以及智能电话。
如果通过援引并入本申请的任何专利、专利申请、以及公开物的披露内容与本申请的说明相冲突到了可能导致术语不清楚的程度，则本说明应该优先。

Claims (14)

1.一种制品或零件，其包含：
-包含聚合物组分的组合物(C)的第一层(1)，该聚合物组分包含：
a)至少一种聚(芳基醚酮)聚合物(PAEK)，
b)至少一种聚(芳基醚砜)聚合物(PAES)，
其中该组合物进一步包含玻璃纤维和/或碳纤维，
其中该组合物(C)具有如根据ASTM D3418通过差示扫描量热法(DSC)测量的至少290℃的熔融温度(Tm)，以及
-至少一个金属涂层(2)，其具有至少20μm、优选至少30μm、更优选至少40μm的厚度。
2.如前述权利要求中任一项所述的制品/零件，其中，该聚合物组分包含：基于该组合物(C)中该聚合物组分的总重量，
a)从55至95wt.％的至少一种PAEK，和
b)从5至45wt.％的至少一种PAES。
3.如前述权利要求中任一项所述的制品/零件，其中，该PAES是聚(联苯基醚砜)(PPSU)、聚醚砜(PES)和/或聚砜(PSU)。
4.如前述权利要求中任一项所述的制品/零件，其中，该组合物(C)还包含从0.5wt.％至50wt.％的玻璃纤维和/或碳纤维。
5.如前述权利要求中任一项所述的制品/零件，其中，该金属选自由Al和Ti组成的组。
6.如前述权利要求中任一项所述的制品/零件，其进一步包含：阳极氧化的层(3)和/或顶层(4)。
7.一种用于通过将包含以下的制品/零件金属化来制备如权利要求1-6中任一项所述的制品/零件的方法：包含聚合物组分的组合物(C)的第一层，该聚合物组分包含至少一种聚(芳基醚酮)聚合物(PAEK)，其中该组合物(C)具有如根据ASTM D3418通过差示扫描量热法(DSC)测量的至少290℃的熔融温度(Tm)。
8.如权利要求7所述的方法，其中，通过使用热蒸发设备在高真空环境中物理气相沉积(PVD)进行该金属化。
9.如权利要求7或8所述的方法，其中，在金属沉积之前，将该制品/零件加热至范围从250℃至340℃的加工温度(Tp)。
10.如权利要求7-9中任一项所述的方法，其中，在金属沉积之前，使用化学溶液刻蚀该制品/零件。
11.如权利要求7-10中任一项所述的方法，其中，在金属沉积之前或之后，抛光该制品/零件。
12.如权利要求7-11中任一项所述的方法，其中，在金属沉积之前或之后，使该制品/零件着色。
13.如权利要求7-12中任一项所述的方法，其中，在金属沉积之后，使该制品/零件阳极氧化。
14.如权利要求1-6中任一项所述的制品/零件用于电气和电子应用、移动电子产品、智能装置和可穿戴物以及智能电话的用途。
CN201980046871.8A 2018-07-13 2019-07-09 包含聚合物组分和金属涂层的制品/零件 Pending CN112424391A (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862697570P 2018-07-13 2018-07-13
US62/697,570 2018-07-13
EP18189544.2 2018-08-17
EP18189544 2018-08-17
PCT/EP2019/068463 WO2020011814A1 (en) 2018-07-13 2019-07-09 Article/part comprising a polymeric component and a metallic coating

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112424391A true CN112424391A (zh) 2021-02-26

Family

ID=67145820

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980046871.8A Pending CN112424391A (zh) 2018-07-13 2019-07-09 包含聚合物组分和金属涂层的制品/零件

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20210269909A1 (zh)
EP (1) EP3821055A1 (zh)
JP (1) JP2021524525A (zh)
KR (1) KR20210031718A (zh)
CN (1) CN112424391A (zh)
WO (1) WO2020011814A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023152236A1 (en) 2022-02-10 2023-08-17 Solvay Specialty Polymers Usa, Llc Component used as an electrical insulation barrier based on a polyaryletherketone (paek) and a polyphenylsulfone (ppsu)
WO2024082079A1 (en) * 2022-10-17 2024-04-25 Solvay Specialty Polymers Usa, Llc Polymer composition suitable for electrostatic discharge applications
WO2024082077A1 (en) * 2022-10-17 2024-04-25 Solvay Specialty Polymers Usa, Llc Polymer composition suitable for electrostatic discharge applications

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100144955A1 (en) * 2007-04-23 2010-06-10 Solvay Advanced Polymers, L.L.C. Thermoplastic polymer mixtures, and applications thereof
US20140186624A1 (en) * 2011-08-12 2014-07-03 Solvay Speciality Polymers Usa, Llc Polyarylene ether ketones
US20150152224A1 (en) * 2013-12-02 2015-06-04 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Polyetherimides with improved melt stability
US20170250625A1 (en) * 2014-09-09 2017-08-31 Board Of Regents, The University Of Texas System Electrode design and low-cost fabrication method for assembling and actuation of miniature motors with ultrahigh and uniform speed
CN107531990A (zh) * 2015-04-30 2018-01-02 索尔维特殊聚合物美国有限责任公司 基于生物来源的聚亚芳基醚酮的聚合物组合物
CN107636076A (zh) * 2015-05-21 2018-01-26 索尔维特殊聚合物美国有限责任公司 聚(芳醚酮)组合物

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3479160A (en) 1965-10-11 1969-11-18 Borg Warner Metal plating of plastic materials
AT310285B (de) 1966-02-22 1973-09-25 Photocircuits Corp Verfahren zur Herstellung eines Schichtkörpers für gedruckte Schaltungen
US4042729A (en) 1972-12-13 1977-08-16 Kollmorgen Technologies Corporation Process for the activation of resinous bodies for adherent metallization
US4610895A (en) 1984-02-01 1986-09-09 Shipley Company Inc. Process for metallizing plastics
US4948630A (en) 1984-06-07 1990-08-14 Enthone, Inc. Three step process for treating plastics with alkaline permanganate solutions
DE3931649A1 (de) * 1989-09-22 1991-04-04 Basf Ag Thermoplastische formmassen aus faserverstaerkten hochtemperaturbestaendigen thermoplasten
US5160600A (en) 1990-03-05 1992-11-03 Patel Gordhanbai N Chromic acid free etching of polymers for electroless plating
US5648125A (en) 1995-11-16 1997-07-15 Cane; Frank N. Electroless plating process for the manufacture of printed circuit boards
DE19602659A1 (de) 1996-01-26 1997-07-31 Hoechst Ag Metallisierung von thermoplastischen Kunststoffen
US6645557B2 (en) 2001-10-17 2003-11-11 Atotech Deutschland Gmbh Metallization of non-conductive surfaces with silver catalyst and electroless metal compositions
US8912272B2 (en) * 2008-12-19 2014-12-16 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Moisture resistant polyimide compositions
US8247050B2 (en) * 2009-06-02 2012-08-21 Integran Technologies, Inc. Metal-coated polymer article of high durability and vacuum and/or pressure integrity
US20120237789A1 (en) 2011-02-15 2012-09-20 Integran Technologies Inc. High yield strength lightweight polymer-metal hybrid articles
CN110229493A (zh) * 2011-12-21 2019-09-13 索尔维特殊聚合物美国有限责任公司 用于移动电子装置的高性能聚合物组合物
US10260000B2 (en) 2012-01-23 2019-04-16 Macdermid Acumen, Inc. Etching of plastic using acidic solutions containing trivalent manganese
EP2938488A4 (en) * 2012-12-31 2016-08-24 Sabic Global Technologies Bv METALLIZATION AND SURFACE COATING SOLUTION ON HIGH PERFORMANCE AMORPHOUS POLYMERIC COMPOSITIONS CONTAINING GLASS LOAD
US9909207B1 (en) 2015-08-18 2018-03-06 Cametoid Technologies, Inc. Ion vapor deposition of aluminum on non-metallic materials
EP3380648A1 (en) * 2015-11-27 2018-10-03 Solvay Specialty Polymers Italy S.p.A. Multilayer composition and process of making

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100144955A1 (en) * 2007-04-23 2010-06-10 Solvay Advanced Polymers, L.L.C. Thermoplastic polymer mixtures, and applications thereof
US20140186624A1 (en) * 2011-08-12 2014-07-03 Solvay Speciality Polymers Usa, Llc Polyarylene ether ketones
US20150152224A1 (en) * 2013-12-02 2015-06-04 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Polyetherimides with improved melt stability
US20170250625A1 (en) * 2014-09-09 2017-08-31 Board Of Regents, The University Of Texas System Electrode design and low-cost fabrication method for assembling and actuation of miniature motors with ultrahigh and uniform speed
CN107531990A (zh) * 2015-04-30 2018-01-02 索尔维特殊聚合物美国有限责任公司 基于生物来源的聚亚芳基醚酮的聚合物组合物
CN107636076A (zh) * 2015-05-21 2018-01-26 索尔维特殊聚合物美国有限责任公司 聚(芳醚酮)组合物

Also Published As

Publication number Publication date
EP3821055A1 (en) 2021-05-19
US20210269909A1 (en) 2021-09-02
KR20210031718A (ko) 2021-03-22
JP2021524525A (ja) 2021-09-13
WO2020011814A1 (en) 2020-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108779365B (zh) 聚芳醚酮组合物及涂覆金属表面的方法
CN112424391A (zh) 包含聚合物组分和金属涂层的制品/零件
EP3230986B1 (en) Poly(aryl ether) compositions for polymer-metal junctions and polymer-metal junctions and corresponding fabrication methods
CN109804001B (zh) 金属接合用树脂组合物及其与金属接合成型品和制造方法
KR102085027B1 (ko) 이동식 전자 장치용 고성능 중합체 조성물
WO2013043565A1 (en) Polyarylene sulfide/liquid crystal polymer alloy and compositions including same
WO2009024496A2 (en) Aromatic polycarbonate composition
WO2017187310A1 (en) Thermoplastic compositions for laser direct structuring and methods for the manufacture and use thereof
CN111253747B (zh) 由低氯芳香族聚砜制成的移动电子装置
US20090118405A1 (en) Polyphenylene sulfide resin coated article
US4550140A (en) Circuit board substrates prepared from poly(aryl ethers)s
EP2935460B1 (en) Mobile electronic device
WO2020011813A1 (en) Article/part comprising a polymeric component and a metallic coating
JP2004059702A (ja) 高周波用熱可塑性樹脂組成物及び成形品
JP6943871B2 (ja) ポリアリールエーテルケトン組成物、及び金属表面を被覆する方法
JP2012131968A (ja) 金属膜を形成した反射板
EP3494163A1 (en) Poly(aryl ether ketone) (paek) compositions including a low molecular weight aromatic compound
JP4268371B2 (ja) 熱可塑性樹脂組成物及び成形品
CN107636076B (zh) 聚(芳醚酮)组合物
EP4124635A1 (en) Platable poly(phenylene sulfide) and poly(phenylene ether) compositions
CN116981552A (zh) 用于激光直接成型工艺的聚苯硫醚组合物及其成型制品
US20140050931A1 (en) Directly Metallizable Polyarylene Sulfide Composition
JP3960129B2 (ja) 熱可塑性樹脂組成物及び成形品
JP3968864B2 (ja) 熱可塑性樹脂組成物、製造法および成形体
EP4056624A1 (en) Resin composition for laser direct structuring, molded product, and production method of plated molded product

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20210226

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication