Artículos metalizados de plástico y métodos para ello.

Metodo de fabricacion de un articulo de plastico con una superficie metalizada compuesta por una pluralidad de capasmetalicas que comprende las fases de:

proporcionar una capa de plastico hecha de un material de plastico, donde son dispersas una pluralidad de particulasaceleradoras, siendo hechas las particulas aceleradoras de un compuesto seleccionado a partir del grupo que consiste en:CuFe2O4-δ , Ca0.25Cu0.75TiO3-β, y TiO2-σ , donde δ, β, σ es considerado 0.05≤δ≤0.δ, 0.05≤β≤0.5, y 0.05≤σ≤1.0;

retirar el material de plastico en una area determinada de una superficie del sustrato de plastico;

enchapar la superficie expuesta del sustrato de plastico para formar una primera capa metalica;

enchapar la primera capa metalica para formar una segunda capa metalica; y

opcionalmente, el enchapado sucesivo de otras capas metalicas.

Artículos metalizados de plástico y métodos para ello [0001] La presente divulgación se refiere generalmente a artículos de plástico y un método de fabricación de los mismos. En más particularidad, la presente divulgacion se refiere a un método de metalización de la superficie para el artículo de plástico.

Antecedentes de la presente divulgacion [0002] Sustratos de plástico con una capa metalizada en sus superficies como vías de conducción de señal electromagnética son ampliamente usados en automóviles, industrias, ordenadores y telecomunicaciones etc. La formación selectiva de una capa metalizada es uno de los procesos importantes para preparar tales productos de plástico. El método para formación de una capa metalizada en el estado de la técnica es practicado normalmente por formación de un núcleo metálico como un centro catalítico en la superficie de soporte plástico de modo que se puede realizar enchapado con sustancias químicas. No obstante, los procesos relacionados con esto son complejos donde se necesita demanda estricta en el equipo mientras que el consumo de energía es alto. Además, hay poca fuerza adhesiva entre el recubrimiento y el soporte plástico.

Un ejemplo en la patente estadounidense US2003031803A1 divulga un proceso para metalizar una parte de sustrato, que incluye las siguientes tres fases: recubrimiento de dicha parte con una capa de precursor de material compuesto que consiste en una matriz polimérica mezclada con partículas dieléctricas de material fotoreductor, irradiando la superficie a ser metalizada de dicha parte de sustrato con un haz luminoso emitido por un láser, sumergiendo la parte irradiada en un baño autocatalítico que contiene iones metálicos, con acumulación de los últimos en una capa sobre la superficie irradiada, y donde la dimensión de dichas partículas dieléctricas es inferior a o igual al 0.5 micras. Otro ejemplo en la patente estadounidense US7060421 divulga un método para producir una estructura de vía conductor en un soporte no conductor que comprende: proporcionar un soporte no conductor con al menos una superficie formada de un material de soporte no conductor que tiene al menos un óxido metálico, térmicamente estable, a base de espinelo, que es estable e insoluble en ácido acuoso o baños de metalización alcalina dispersos dentro; irradiar las áreas de dicho soporte sobre las que se deben formar vías conductoras con radiación electromagnética para descomponer los óxidos metálicos no conductores y liberar los núcleos metálicos, y metalizar posteriormente las áreas irradiadas por reducción química.

Resumen de la descripción [0004] Según un aspecto de la presente invención, se proporciona un método de fabricación de un artículo de plástico con una superficie metalizada compuesta por una pluralidad de capas metálicas que incluyen las fases de:

proporcionar un sustrato de plástico hecho de un material de plástico, en el que están dispersas una pluralidad de partículas aceleradoras, estando hechas las partículas aceleradoras de un compuesto seleccionado del grupo que consiste en: CuFe204-δ, Ca0.25Cu0.75TiO3-β, y Ti02-ο, donde δ, β y ο es considerado como 0.05≤δ≤0.8, 0.05≤ β≤0.5, y 0.05≤σ≤1.0 retirar el material de plástico en un área determinada de una superficie del sustrato de plástico; y enchapar la superficie expuesta del sustrato de plástico para formar una primera capa metálica; enchapar la primera capa metálica para formar una segunda capa metálica.

Opcionalmente, además pueden ser enchapadas posteriormente otras placas metálicas.

Según otro aspecto de la presente invención, se proporciona un sustrato de plástico que es hecho de un material de plástico, en el que son dispersas una pluralidad de partículas aceleradoras, siendo hechas las partículas aceleradoras de un compuesto seleccionado del grupo que consiste en: CuFe2O4-δ, Ca0.25Cu0.75TiO3-β, y TiO2-ο, donde δ, βσ es considerado como 0.05≤δ≤0.8, 0.05≤β≤0.5, y 0.05≤ο≤1.0 y una superficie metalizada directamente dispuesta en el sustrato de plástico y estando compuesto de una pluralidad de capas metálicas.

Otro aspecto de la presente invención se refiere a un sustrato plástico siendo hecho de un material de plástico, en el que una pluralidad de partículas aceleradoras son dispersas, siendo hechas las partículas aceleradoras de un compuesto seleccionado del grupo que consiste en: CuFe2O4-δ, Ca0.25Cu0.75TiO3-β, y TiO2-ο, donde δ, β, σ es considerado como 0.05≤δ≤0.8, 0.05≤β≤0.5, y 0.05≤σ≤1.0.

Otras formas de realización de la invención podrían ser aprendidas de las reivindicaciones y la siguiente descripción de la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA FORMA DE REALIZACIÓN

En lo que sigue es descrito un método nuevo de fabricación de un artículo de plástico con una superficie metalizada. Así, se prevé un artículo de plástico con una superficie metalizada, que está directamente dispuesto en el sustrato plástico y estando compuesto de una pluralidad de capas metálicas. Además, se describe una capa útil para el método de fabricación.

Partículas aceleradoras [0010] Las partículas aceleradoras son seleccionadas del grupo que consiste en: CuFe2O4-δ, Ca0.25Cu0.75TiO3-β, y TiO2-ο, y δ , β, ο es considerado 0.05≤δ≤0.8, 0.05≤β≤0.5, y 0.05≤σ≤1.0

El diámetro medio de cada partícula aceleradora puede variar de 20 nanómetros a 100 micras, alternativamente de 50 nanómetros a 10 micras, y alternativamente de 200 nanómetros a 4 micras. Las partículas aceleradoras pueden ser de 1 % en peso a 40 % en peso del peso total del sustrato plástico, alternativamente de 1 % en peso a 30 % en peso, y alternativamente de 2 % en peso a 15 % en peso.

Aceleradores particularmente adecuados pueden incluir: CuFe2O3.65, CuFe2O3.2, Ca0.25CU0.75TiO2.84, Ca0.25 Cu0.75TiO2.5, TiO, y TiO1.9. Aún más aceleradores adecuados, pueden incluir CuFe2O3·65, Ca0.25 CU0.75TiO2.84, y TiO.

Las partículas aceleradoras pueden ser provistas comercialmente, o preparadas por cualquier técnica conocida por los expertos en la técnica. Por ejemplo, métodos adecuados para preparar la partícula aceleradora pueden incluir las fases de: preparación de óxidos metálicos/óxidos metálicos compuestos por cualquier técnica conocida por los expertos en la técnica, tal como coprecipitación, sol-gel, proceso hidrotermal, sinterización de estado sólido, etc., o proporcionados comercialmente ; y calcinar los óxidos metálicos/óxidos metálicos compuestos a alta temperatura en la presencia de hidrógeno de gases inertes para formar vacío de oxígeno de los mismos para obtener la partícula aceleradora.

Son generalmente conocidos los métodos de preparación de partículas aceleradoras adecuadas. Un método para preparar CuFe2O4-δ puede comprender las fases de: añadir una mezcla de Cu (NO3) 2 y Fe (NO3) 3 en una solución de hidróxido de potasio en agitación por una bomba peristáltica con una velocidad de 1 mililitro por minutos; calentar la solución a una temperatura de 80 °C y mantener la agiatación durante 24 horas, mantener el valor de pH de la solución de 10 a 11 durante la agitación; la limpieza de los precipitados en la solución con agua destilada y acetona y penetración en los precipitados; secar los precipitados penetrados a una temperatura de 120 °C durante 24 horas y granularlos en 300 redes para formar un primer producto final; calcinar el primer producto final a temperatura de 1000 °C durante un tiempo de 4-6 horas en presencia de nitrógeno de elevada pureza para formar CuFe2O4-δ (0.05≤δ≤0.8) .

De forma similar, un método para preparar Ca0.25Cu0.75TiO3-β puede comprender pasos similares. Un método para preparar TiO2-ο puede comprender la calcinación de dióxido de nanotitanio en presencia de nitrógeno o reducir con materiales de reducción (tales como NH3, H2, y Mg) para eliminar oxígeno en el dióxido de titanio. El dióxido de nanotitanio puede estar disponible comercialmente.

El acelerador puede ser proporcionado comercialmente. En una forma de realización, la partícula aceleradora puede ser de titanio negro (Tilack proporcionada de Akoh Kasei, Japón) , o titanio negro (Tilox fromBo Kwang, Corea) .

Las partículas aceleradoras se usan directamente como catalizador químico para enchapado. El enchapado sobre los aceleradores no causa por tanto degradación en el plástico.

Las partículas aceleradoras pueden ser dispersas... [Seguir leyendo]

1. Método de fabricación de un artículo de plástico con una superficie metalizada compuesta por una pluralidad de capas metálicas que comprende las fases de:

proporcionar una capa de plástico hecha de un material de plástico, donde son dispersas una pluralidad de partículas aceleradoras, siendo hechas las partículas aceleradoras de un compuesto seleccionado a partir del grupo que consiste en: CuFe2O4-δ , Ca0.25Cu0.75TiO3-β, y TiO2-σ , donde δ, β, σ es considerado 0.05≤δ≤0.8, 0.05≤β≤0.5, y 0.05≤σ≤1.0; retirar el material de plástico en una área determinada de una superficie del sustrato de plástico; enchapar la superficie expuesta del sustrato de plástico para formar una primera capa metálica; enchapar la primera capa metálica para formar una segunda capa metálica; y opcionalmente, el enchapado sucesivo de otras capas metálicas.

2. Método según la reivindicación 1, donde el acelerador se distribuye homogéneamente en todo el sustrato de plástico.

3. Método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el material de plástico en el área determinada se retira por un proceso seleccionado de un grupo que consiste en radiación láser, descarga de corona, corrosión química, y trituración.

4. Método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la segunda capa metálica es galvano-plastificada

o enchapada con sustancia química.

5. Método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que las capas metálicas han sido hechas de un metal seleccionado del grupo que consiste en níquel, cobre y aurum.

6. Método según la reivindicación 5, en el que la primera capa metálica consiste en níquel o cobre.

7. Método según la reivindicación 6, en el que la superficie metálica del artículo de plástico consiste en capas metálicas enchapadas consecutivamente con una estructura seleccionada del grupo que consiste en Ni-Cu-Ni; Ni-Cu-Ni-Au; Cu-Ni; y Cu-Ni-Au.

8. Método según la reivindicación 7, en el que las capas de níquel tienen cada una un espesor que varía de 0.1 micras a 50 micras; las capas de cobre tienen cada una un espesor que varía de 0.1 micras a 100 micras; y las capas de aurum tienen cada una un espesor que varía de 0.01 micras a 10 micras.

9. Método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que las partículas aceleradoras tienen un diámetro medio que varía de 20 nanómetros a 100 micras.

10. Método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la cantidad de partículas aceleradoras es 1 % en peso a 40 % en peso del peso total del sustrato de plástico.

11. Método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que las partículas aceleradoras son hechas de un compuesto seleccionado del grupo que consiste en: CuFe2O3.65, Ca0.25Cu0.75TiO2.84, y TiO.

12. Método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el material plástico es seleccionado del grupo que consiste en un material termodeformable y un material termoestable.

13. Método según la reivindicación 12, en el que el plástico termoplástico es seleccionado a partir del grupo que consiste en poliolefina, policarbonato (PC) , poliéster, poliamida, éter poliaromático, poliéster imida, compuesto de policarbonato/acrilonitrilo-butadieno-estireno (PC/ABS) , óxido de polifenileno (PPO) , sulfuro de polifenileno (PPS) , poliimida (PI) , polisulfona (PSU) , poli (cetona de éter de éter) (PEEK) , polibencimidazol (PBI) , polímero de cristalino líquido (LCP) , y sus combinaciones; y el material termoestable es seleccionado del grupo que consiste en: resina fenólica, resina de ureaformaldehído, resina de melanina-folmaldehido, resina epoxi, resina alquídica, poliuretano, y sus combinaciones.

14. Artículo plástico que comprende: un sustrato plástico hecho de un material de plástico, en el que son dispersas una pluralidad de partículas aceleradoras, siendo hechas las partículas aceleradoras de un compuesto seleccionado del grupo que consiste en: CuFe2O4-δ, Ca0.25 Cu0.75TiO3-β, y TiO2-ο , donde δ, β, σ es considerado 0.05≤δ≤0.8, 0.05≤β≤0.5 y 0.05≤ο≤1.0 y una superficie metalizada dispuesta directamente sobre el sustrato plástico y que está compuesta de una pluralidad de capas metálicas.

15. Sustrato plástico hecho de un material de plástico, en el que son dispersas una pluralidad de partículas aceleradoras, estando hechas las partículas aceleradoras de un compuesto seleccionado del grupo que consiste en: CuFe2O4-δ, Ca0.25 Cu0.75TiO3-β, y TiO2-σ, donde δ, β, σ es considerado 0.05≤δ≤0.8, 0.05≤β≤0.5, y 0.05≤σ≤1.0