Способ изготовления электропроводящих поверхностей на носителе

Изобретение относится к способу изготовления электропроводящих поверхностей, структурированных или сплошных, на носителе. Согласно изобретению, способ изготовления электропроводящих поверхностей, структурированных или сплошных, на носителе включает в себя следующие этапы: a) нанесение на носитель структурированного или сплошного основного слоя с дисперсией, содержащей частицы железа в материале матрикса, b) по меньшей мере частичное затвердевание материала матрикса и/или его сушка, c) по меньшей мере частичное высвобождение электропроводящих частиц посредством по меньшей мере частичного съема затвердевшего или высохшего матрикса, d) образование на структурированном или сплошном основном слое слоя металла путем покрытия без тока и/или покрытия гальваническим способом. Техническим результатом является гомогенность и непрерывность покрытия, высокая надежность процесса. 2 н. и 21 з.п. ф-лы.

Реферат

Изобретение касается способа изготовления электропроводящих поверхностей, структурированных или сплошных, на носителе.

Способ согласно изобретению можно применять, например, для производства токопроводящих дорожек на печатных платах, антенн с радиочастотной идентификацией (RFID), антенн передатчиков или иных антенных структур, модулей чип-карт, плоских кабелей, устройств обогрева сидений, пленочных проводников, токопроводящих дорожек в панелях солнечных батарей или в жидкокристаллических либо же плазменных экранах или же для производства изделий произвольной формы с гальваническим покрытием. Кроме того, способ пригоден для изготовления декоративных или функциональных поверхностей на изделиях, которые, например, применяют для экранировки электромагнитного излучения, для проведения тепла или в качестве упаковки. Наконец, с помощью способа можно также изготавливать металлические пленки или полимерные носители, имеющие одностороннее или двустороннее металлическое покрытие.

В настоящее время структурированные слои металла на носителе изготавливают, например, сначала помещая на носитель структурированный адгезивный слой. На этот структурированный адгезивный слой крепят металлическую пленку или металлический порошок. В качестве альтернативы известен способ нанесения металлической пленки или слоя металла на всю поверхность носителя из синтетического материала с последующим прижимом к носителю структурированного нагретого штемпеля и фиксации благодаря последующему затвердеванию носителя. Структурирование металлического слоя обеспечивают, удаляя не связанные с адгезивным слоем или с носителем участки металлической пленки или металлического порошка механическим путем. Такой способ описан, например, в немецкой заявке на патент DE-A 10145749.

Еще один способ изготовления электропроводящих структур на носителе известен из международной заявки WO-A 2004/049771. При этом сначала поверхность носителя по меньшей мере частично покрывают электропроводящими частицами. После этого на слой, образованный электропроводящими частицами, наносят пассивирующий слой. Пассивирующий слой выполнен в качестве «негатива» электропроводящей структуры. Наконец, на участках, не покрытых пассивирующим слоем, формируется электропроводящая структура. Электропроводящая структура образуется, например, посредством покрытия тока и/или гальванического покрытия.

Недостатком способов, известных на нынешнем техническом уровне, является то, что в каждом случае носитель сначала полностью покрывают металлической пленкой или электропроводящим порошком. Это требует больших расходов материала, а также сложного процесса для дальнейшего удаления металла или для повторного покрытия только тех участков, которые должны образовывать электропроводящую структуру.

Объектом немецкой заявки на патент DE-A 1490061 является способ изготовления печатных схем, при котором на носитель сначала наносят клеящее средство в форме структуры токопроводящих дорожек. Нанесение клеящего средства осуществляют, например, способом ситовой печати. Затем на клеящее средство наносят металлический порошок. Затем избыточный металлический порошок, т.е. металлический порошок, не связавшийся с клеящим слоем, снова удаляют. В завершение электропроводящие дорожки изготавливают, нанося покрытие гальваническим способом.

Способ, в котором основной субстрат носителя уже содержит электропроводящие частицы, а затем часть основного субстрата носителя, которая не должна иметь электропроводящей поверхности, пассивируют печатным способом, известен, например, из немецкой заявки на патент DE-A 10247746. Согласно этой публикации, после пассивирования часть поверхности, не прошедшую пассивирование, активируют, например, нанося покрытие гальваническим способом.

В международной заявке WO 83/02538 изложен способ изготовления электропроводящих дорожек на носителе. Для этого сначала на носитель наносят смесь металлического порошка и полимера, придавая ей форму проводящих дорожек. Затем проводят отверждение полимера. На следующем этапе часть металлического порошка в электрохимической реакции заменяют более благородным металлом. Затем методом гальванизации осуществляют нанесение дополнительного металлического слоя.

Недостаток этого способа состоит в том, что на электропроводящих частицах может образоваться слой окислов. Этот слой оксидов повышает сопротивление. Чтобы обеспечить возможность нанесения покрытия гальваническим способом, необходимо сначала удалить слой оксидов.

Другие недостатки способов, известных на настоящем техническом уровне - это низкое качество адгезии, а также недостаточная гомогенность и проницаемость металлического слоя, осажденного методом металлизации без тока или гальваническим методом. Большей частью это обусловлено тем, что электропроводящие частицы находятся в материале матрикса и выступают из поверхности лишь незначительной частью, и, таким образом, нанесение металлического покрытия без тока или гальваническим методом возможно лишь на незначительную часть этих частиц. Проблемой это является прежде всего при использовании очень малых частиц (частиц, размер которых располагается в микрометровом или нанометровом диапазоне). Таким образом, образование сплошного гомогенного металлического покрытия становится очень затруднительно или даже вообще невозможно, ввиду чего отсутствует технологическая надежность. Слой оксидов на электропроводящих частицах дополнительно усиливает этот эффект.

Еще один недостаток известных способов - это медленная металлизация без тока и/или гальваническим методом. Ввиду помещения электропроводящих частиц в материал матрикса количество частиц, свободно расположенных на поверхности и способных служить зародышами роста для металлизации без тока и/или гальваническим методом, оказывается мало. Это обусловлено среди прочего тем, что при использовании, например, дисперсии под давлением тяжелые металлические частицы погружаются в материал матрикса и на поверхности соответственно остаются лишь очень немногие металлические частицы.

Задача изобретения состоит в том, чтобы предложить альтернативный способ, с помощью которого можно изготавливать электропроводящие поверхности на носителе, структурированные или сплошные, при котором поверхности гомогенны и обладают электропроводностью на всем протяжении.

Эту задачу решают с помощью способа изготовления электропроводящих поверхностей, структурированных или сплошных, на носителе, включающего в себя следующие этапы:

а) нанесение на носитель структурированного или сплошного основного слоя с дисперсией, содержащей электропроводящие частицы в материале матрикса,

b) no меньшей мере частичное затвердевание материала матрикса и/или его сушка,

c) по меньшей мере частичное высвобождение электропроводящих частиц на поверхности основного слоя посредством по меньшей мере частичного съема матрикса,

d) образование металлического слоя на основном слое путем покрытия без тока и/или гальваническим способом.

В качестве носителей, на которых создают структурированные или сплошные электропроводящие поверхности, можно использовать, например, жесткие или гибкие носители. Предпочтительно, чтобы носитель не обладал электропроводностью. Это означает, что удельное сопротивление превышает 109 Ом×см. Пригодные носители - это, например, армированные или неармированные полимеры, которые обычно используют для печатных плат. Пригодные полимеры - это эпоксидные смолы или модифицированные эпоксидные смолы, например бифункциональные или полифункциональные смолы на основе бисфенола А или бисфенола F, эпоксидные смолы Novolak, бромированные эпоксидные смолы, эпоксидные смолы, армированные арамидами, стекловолокном или бумагой (например, FR4), армированные стекловолокном пластмассы, жидкокристаллические полимеры (ЖКП LCP), полифениленсульфиды (ПФС, PPS), полиоксиметилены (ПОМ, РОМ), полиарилэфиркетоны (ПАЭК, РАЕК), полиэфирэфиркетоны (ПЭЭК, PEEK), полиамиды (ПА, РА), поликарбонаты (ПК, PC), полибутилентерефталаты (ПБТ, РВТ), полиэтилентерефталаты (ПЭТ, PET), полиимиды (ПИ, PI), полиимидные смолы, цианат-эфиры, бисмалеимид-триазиновые смолы, нейлон, винилэфирные смолы, полиэфир, полиэфирные смолы, полиамиды, полианилины, фенольные смолы, полипирролы, полиэтиленнафталат (ПЭН, PEN), полиметиленакрилат, полиэтилендиокситиофен, арамидная бумага, покрытая фенольной смолой, политетрафторэтилен (ПТФЭ, PTFE), меламиновые смолы, силиконовые смолы, фторные смолы, аллилированный полифениленовый эфир (АПФЭ, АРРЕ), полиэфиримиды (ПЭИ, РЕI), полифениленоксиды (ПФО, РРО), полипропилены (ПП, РР), полиэтилены (ПЭ, РЕ), полисульфоны (ПСУ, PSU), полиэфирсульфоны (ПЭС, PES), полиариламиды (ПАА, РАА), поливинилхлориды (ПВХ, PVC), полистиролы (ПС, PS), акрилонитрил-бутадиен-стиролы (АБС, ABS), акрилонитрил-стиролакрилаты (АСА, ASA), стиролакрилонитрилы (САН, SAN), а также смеси (Blends) двух или более из вышеуказанных полимеров, которые могут иметь различные формы. Субстраты могут содержать известные специалисту добавки, например огнезащитные средства.

В принципе возможно также применение всех полимеров, перечисленных ниже под рубрикой материалов матрикса. Также можно применять другие субстраты, обычные в промышленном изготовлении печатных плат.

Кроме того, к пригодным субстратам относятся композитные материалы, вспененные полимеры, Styropor®, Styrodur®, полиуретан (ПУ, PU), керамические поверхности, текстиль, папье-маше, картон, бумага, бумага с полимерным покрытием, дерево, минеральные материалы, кремний, стекло, ткани растений и животных.

При этом носитель может быть как жестким, так и гибким.

На первом этапе на носитель наносят структурированный или сплошной основной слой с дисперсией, содержащей электропроводящие частицы в материале матрикса. Электропроводящие частицы могут представлять собой частицы произвольной геометрической формы, изготовленные из любого электропроводящего материала, из смесей различных электропроводящих материалов или же из смесей электропроводящих материалов и материалов, не обладающих электропроводностью. Пригодные электропроводящие материалы - это, например, углерод в форме, например, сажи, графита или углеродных нанотрубочек, электропроводящие комплексные соединения металлов, электропроводящие органические соединения или электропроводящие полимеры или металлы, предпочтительно цинк, никель, медь, олово, кобальт, марганец, железо, магний, свинец, хром, висмут, серебро, золото, алюминий, титан, палладий, платина, тантал, а также их сплавы или смеси металлов, содержащие по меньшей мере один из этих металлов. Пригодные сплавы - это, например, CuZn, CuSn, CuNi, SnPb, SnBi, SnCo, NiPb, ZnFe, ZnNi, ZnCo и ZnMn. Особо предпочтительны алюминий, железо, медь, никель, цинк, углерод, а также их смеси.

Целесообразно, чтобы средний диаметр электропроводящих частиц составлял от 0,001 до 100 мкм, предпочтительно - от 0,005 до 50 мкм, а в особенности предпочтительно - от 0,01 до 10 мкм. Средний диаметр частиц можно определить, например, методом лазерной дифракции на приборе Microtrac X100 Распределение частиц по диаметру зависит от способа их производства. Обычно у распределения по диаметру есть только один максимум, однако возможно также наличие нескольких максимумов.

Поверхность электропроводящих частиц может по меньшей мере частично иметь покрытие ("Coating"). Возможно применение покрытий неорганической (например, SiO2, фосфаты) или органической природы. Само собой разумеется, что электропроводящая частица также может быть покрыта металлом или оксидом металла. Металл также может быть представлен частично в окисленной форме.

Если электропроводящие частицы образованы двумя или более различными металлами, то это можно реализовать смешением этих металлов. Особо предпочтительно, если металлы выбраны из группы, состоящей из алюминия, железа, меди, никеля и цинка.

Электропроводящие частицы могут, однако, также включать в себя первый металл и второй металл, причем второй металл представляет собой сплав (с первым металлом или одним или несколькими другими металлами), или же электропроводящие частицы могут содержать два различных сплава.

Помимо выбора электропроводящих частиц как таковых, влияние на свойства дисперсии после покрытия оказывает также форма электропроводящих частиц. В отношении формы возможны различные известные специалисту варианты. Форма электропроводящих частиц может, например, быть игольчатой, цилиндрической, пластинчатой или шарообразной. Эти названия форм частиц представляют собой идеализированные описания, а реальная форма, например, ввиду условий производства может в большей или меньшей степени отклоняться от этих описаний. Так, например, каплевидные частицы представляют собой в рамках настоящего изобретения реальное отклонение от идеализированной шарообразной формы.

Электропроводящие частицы различной формы имеются в коммерческой продаже.

Если применяют смеси электропроводящих частиц, то отдельные компоненты смеси могут также представлять собой частицы различных форм и/или размеров. Также возможно применение смесей электропроводящих частиц одного сорта, но с различными формами и/или размерами частиц. В случае различных форм и/или размеров частиц также предпочтительны металлы алюминий, железо, медь, никель и цинк, а также углерод.

Как уже указано выше, электропроводящие частицы можно добавлять в дисперсию в форме порошка. Такие порошки, например металлические порошки, представляют собой обычный коммерческий товар, либо же их легко изготовить посредством известных способов, например путем электролитического осаждения или химического восстановления из растворов солей металлов или же восстановлением оксидного порошка с помощью, например, водорода, распылением или сопловым напылением металлического расплава, в особенности в охлаждающих средах, например в воде или в газах. Предпочтительно распыление в газах или в воде, а также восстановление оксидов металлов. Металлические порошки с предпочтительным размером зерна можно также изготавливать размолом более грубых металлических порошков. Для этого удобно применять, например, шаровую мельницу.

В случае железа кроме распыления в газах и в воде предпочтителен процесс изготовления порошка карбонильного железа. Его проводят термическим разложением пентакарбонила железа. Это описано, например, в Ullman's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th Edition, Vol. A14, Seite 599. Разложение пентакарбонила железа можно проводить, например, при повышенных температурах и давлении в обогреваемом декомпозере, который включает в себя трубу из жароупорного материала, например кварцевого стекла или стали марки V2A, предпочтительно в вертикальном положении, окруженную обогревательным устройством, состоящим, например, из горячих ванн, нагревательных проволок или из обогревательной оболочки, через которую протекает теплоноситель.

Электропроводящие частицы пластинчатой формы можно получать, оптимизируя условия производственного процесса, или же путем последующей механической обработки во вращающейся шаровой мешалке.

Относительно общей массы высушенного покрытия доля электропроводящих частиц находится в пределах от 20 до 98 вес.%. Предпочтительный диапазон доли электропроводящих частиц составляет от 30 до 95 вес.% относительно общей массы высушенного покрытия.

В качестве материала матрикса можно использовать, например, вяжущие агенты с аффинной к пигментам якорной группой, натуральные и синтетические полимеры и их производные, натуральные смолы, а также синтетические смолы и их производные, натуральный каучук, синтетический каучук, белки, производные целлюлозы, высыхающие и не высыхающие масла и им подобные. Эти материалы могут - но не обязаны - обладать способностью к химическому или физическому отверждению, например отверждению на воздухе, под воздействием излучения или температуры.

Материал матрикса предпочтительно представляет собой полимер или смесь полимеров.

Предпочтительные в качестве материала матрикса полимеры - это АБС (акрилонитрил-бутадиен-стирол), АСА (акрилонитрил-стиролакрилат), акрилированные акрилаты, алкидные смолы, алкилвинилацетаты, сополимеры алкиленвинилацетата, в особенности этиленвинилацетат, бутиленвинилацетат; сополимеры алкиленвинилхлорида; аминосмолы; альдегидные и кетоновые смолы; целлюлоза и производные целлюлозы, в особенности гидроксиалкилцеллюлоза, эфиры целлюлозы, как то: ацетаты, пропионаты, бутираты целлюлозы, карбоксиалкилцеллюлозы, нитрат целлюлозы, эпоксиакрилаты; эпоксидные смолы, модифицированные эпоксидные смолы, например бифункциональные или полифункциональные смолы на основе бисфенола А или бисфенола F, эпоксидные смолы Novolak, бромированные эпоксидные смолы, циклоалифатические эпоксидные смолы, глицидилэфиры, винилэфиры, сополимеры этилена и акриловой кислоты; углеводородные смолы, МАБС (прозрачный АБС со включенными в него акрилатными мономерами); меламиновые смолы, сополимеризаты ангидрида малеиновой кислоты; метакрилаты, натуральный каучук, синтетический каучук; хлорный каучук; натуральные смолы, колофониевые смолы; шеллак; фенольные смолы; полиэфир, полиэфирные смолы, например фенилэфирные смолы; полисульфоны, полиэфирсульфоны, полиамиды, полиимиды, полианилины, полипирролы, полибутилентерефталат (ПБТ), поликарбонат (например, Makrolon® производства Bayer AG); полиэфиракрилаты, полиэфиракрилаты, полиэтилен, полиэтилентиофены; полиэтиленнафталаты; полиэтилентерефталат (ПЭТ), полиэтилентерефталатгликоль (ПЭТГ, PETG), полипропилен; полиметилметакрилат (ПММА, РММА); полифениленоксид (ПФО, РРО); полистиролы (ПС, PS), политетрафторэтилен (ПТФЭ, PTFE); политетрагидрофуран; простые полиэфиры (например, полиэтиленгликоль, полипропиленгликоль), соединения поливинила, в частности поливинилхлорид (ПВХ, PVC), сополимеры ПВХ, ПВдХ, поливинилацетат, а также его сополимеры, поливиниловый спирт, при необходимости частично гидролизованный, поливинилацетали, поливинилацетаты, поливинилпирролидон, поливиниловые эфиры, поливинилакрилаты и поливинилметакрилаты в растворе и в виде дисперсии, а также их сополимеры, эфиры полиакриловой кислоты и сополимеры полистирола, полистирол (модифицированный по ударной вязкости или без таковой модификации); полиуретаны без поперечной сшивки или со сшивкой изоцианатами; полиуретанакрилаты; сополимеры стирола и акрила; блок-сополимеры стирола и бутадиена (например, Styroflex® или Styrolux® производства БАСФ АГ, K-Resin™ производства фирмы СРС); белки, такие как, например, казеин; SIS; триазиновая смола, бисмалеимид-триазиновая смола (БТ, ВТ), цианатэфирная смола (ЦЭ, СЕ), аллилированный полифениленэфир (АРРЕ). Кроме того, материал матрикса может быть образован двумя или несколькими полимерами.

Особо предпочтительные в качестве материала матрикса полимеры - это акрилаты, акрилатные смолы, производные целлюлозы, метакрилаты, метакрилатные смолы, меламин и аминосмолы, полиалкилены, полиимиды, эпоксидные смолы, модифицированные эпоксидные смолы, например бифункциональные или полифункциональные смолы на основе бисфенола А или бисфенола F, эпоксидные смолы Novolak, бромированные эпоксидные смолы, циклоалифатические эпоксидные смолы, алифатические эпоксидные смолы, глицидилэфиры, винилэфиры и фенольные смолы; полиуретаны, полиэфир, поливинилацетали, поливинилацетаты, полистиролы сополимеры полстирола, полистиролакрилаты, блок-сополимеры стирола и бутадиена, алкилен-винилацетаты и сополимеры винилхлорида, полиамиды, а также их сополимеры.

При изготовлении печатных плат в качестве материала матрикса для дисперсии предпочтительно используют смолы с термическим отверждением или отверждением под воздействием излучения, например модифицированные эпоксидные смолы, например бифункциональные или полифункциональные смолы на основе бисфенола А или бисфенола F, эпоксидные смолы Novolak, бромированные эпоксидные смолы, циклоалифатические эпоксидные смолы, алифатические эпоксидные смолы, глицидилэфиры, цианэфиры, винилэфиры, полиимиды, меламиновые смолы и аминосмолы, полиуретаны, полиэфир, а также производные целлюлозы.

Доля органических вяжущих компонентов от сухого покрытия составляет от 0,01 до 60 вес.%. Предпочтительно, чтобы доля составляла от 0,1 до 45 вес.%, еще более предпочтительно - от 0,5 до 35 вес.%.

Для обеспечения возможности нанести дисперсию, содержащую электропроводящие частицы и материал матрикса, на носитель, в дисперсию также можно добавлять растворитель или смесь растворителей, чтобы задать вязкость дисперсии, подходящую для конкретного способа нанесения. Пригодные растворители - это, например, алифатические и ароматические углеводороды (например, н-октан, циклогексан, толуол, ксилол), спирты (например, метанол, этанол, 1-пропанол, 2-пропанол, 1-бутанол, 2-бутанол, амиловый спирт), многоатомные спирты, например глицерин, этиленгликоль, пропиленгликоль, неопентилгликоль, алкиловые эфиры (например, метилацетат, этилацетат, пропилацетат, бутилацетат, изобутилацетат, изопропилацетат, 3-метилбутанол), алкоксиспирты (например, метоксипропанол, метоксибутанол, этоксипропанол), алкилбензолы (например, этилбензол, изопропилбензол), бутилгликоль, бутилдигликоль, алкилгликольацетаты (например, бутилгликольацетат, бутилдигликольацетат), диацетоновый спирт, дигликольдиалкилэфир, дигликольмоноалкилэфир, дипропиленгликольдиалкилэфир, дипропиленгликольмоноалкилэфир, дигликольалкилэфирацетаты, дипропиленгликольалкилэфирацетаты, диоксан, дипропиленгликоль и дипропиленгликолевый эфир, диэтиленгликоль и диэтиленгликолевый эфир, DBE (двухосновные сложные эфиры), простые эфиры (например, диэтиловый эфир, тетрагидрофуран), этиленхлорид, этиленгликоль, этиленгликольацетат, этиленгликольдиметиловый эфир, крезол, лактоны (например, бутиролактон), кетоны (например, ацетон, 2-бутанон, циклогексанон, метилэтилкетон (MЕK), метилизобутилкетон (МIВK)), метилдигликоль, метиленхлорид, метиленгликоль, метилгликольацетат, метилфенол (орто-, мета-, пара-крезол), пирролидоны (например, N-метил-2-пирролидон), пропиленгликоль, пропиленкарбонат, тетрахлоруглерод, толуол, триметилолпропан (ТМР), ароматические углеводороды и их смеси, алифатические углеводороды и их смеси, спиртовые монотерпены (такие как, например, терпинеол), вода, а также смеси двух или нескольких из этих растворителей.

Предпочтительные растворители - это спирты (например, этанол, 1-пропанол, 2-пропанол, бутанол), алкоксиспирты (например, метоксипропанол, этоксипропанол, бутилгликоль, бутилдигликоль), бутиролактон, дигликольдиалкилэфир, дигликольмоноалкилэфир, дипропиленгликольдиалкилэфир, дипропиленгликольмоноалкилэфир, сложные эфиры (например, этилацетат, бутилацетат, бутилгликольацетат, бутилдигликольацетат, дигликольалкилэфирацетаты, дипропиленгликольалкилэфирацетаты, DBE), простые эфиры (например, тетрагидрофуран), многоатомные спирты, например глицерин, этиленгликоль, пропиленгликоль, неопентилгликоль, кетоны (например, ацетон, метилэтилкетон, метилизобутилкетон, циклогексанон), углеводороды (например, циклогексан, этилбензол, толуол, ксилол), N-метил-2-пирролидон, вода, а также их смеси.

Если дисперсию помещают на носитель методом струйной печати (Inkjet), то в качестве растворителей особо предпочтительны алкоксиспирты (например, этоксипропанол, бутилгликоль, бутилдигликоль) и многоатомные спирты, например глицерин, сложные эфиры (например, бутилдигликольацетат, бутилгликольацетат, дипропиленгликольметиловый эфирацетаты), вода, циклогексанон, бутиролактон, N-метил-пирролидон, DBE, а также их смеси.

В случае жидких материалов матрикса (например, жидкие эпоксидные смолы, акрилатные эфиры) необходимую в каждом случае вязкость можно также в качестве альтернативы задавать посредством температуры при нанесении, или же задавая сочетание растворителя и температуры.

Кроме того, дисперсия может содержать компонент-диспергатор. Он состоит из одного или нескольких диспергирующих агентов.

В принципе, можно использовать все диспергирующие агенты, известные специалисту для применения в дисперсиях и описанные на нынешнем техническом уровне. Предпочтительные диспергирующие агенты - это поверхностно-активные вещества (ПАВ) или смеси ПАВ, например анионные, катионные, амфотерные или неионные ПАВ.

Катионные и анионные ПАВ описаны, например, в "Encyclopedia of Polymer Science and Technology", J.Wiley & Sons (1966), том 5, стр.816-818, и в "Emulsion Polymerisation and Emulsion Polymers", Herausgeber P.Lovell и М.El-Asser, Verlag Wiley & Sons (1997), стр.224-226.

Примеры анионных ПАВ - это соли органических карбоновых кислот, имеющих длину цепи в 8-30 атомов углерода, предпочтительно - 12-18 атомов углерода, со щелочными металлами. В общем случае их называют мылами. Как правило, их применяют в виде натриевых, калиевых или аммониевых солей. Кроме того, в качестве анионных ПАВ можно применять алкилсульфаты и алкилсульфонаты или алкиларилсульфонаты, имеющие от 8 до 30 атомов углерода, предпочтительно - от 12 до 18 атомов углерода. Особо удобные в применении соединения - это додецилсульфаты щелочных металлов, например додецилсульфат натрия или додецилсульфат калия, и соли парафинсульфоновых кислот с 12-16 атомами углерода с щелочными металлами. Кроме того, можно использовать додецилбензосульфонат натрия и диоктилсульфонсукцинат натрия.

Примеры пригодных катионных ПАВ - это соли аминов или диаминов, четвертичные соли аммония, такие как, например, гексадецилтриметиламмония бромид, а также соли длинноцепочечных замещенных циклических аминов, как то: пиридина, морфолина, пиперидина. В частности, применяют четвертичные соли аммония триалкиламинов, такие как, например, гексадецилтриметиламмония бромид. При этом длина алкильных остатков предпочтительно составляет от 1 до 20 атомов углерода.

Согласно изобретению можно, в частности, использовать в качестве компонента-диспергатора неионные поверхностно-активные вещества. Неионные ПАВ описаны, например, на CD Römpp Chemie Lexikon - Version 1.0, Stuttgart/New York: Georg Thieme Verlag 1995, ключевое слово "Nichtionische Tenside (неионные ПАВ)".

Пригодные неионные ПАВ - это, например, вещества на основе полиэтиленоксида или полипропиленоксида, например Pluronic® или Tetronic® производства БАСФ АГ.

Молекулярная масса Mn полиалкиленгликолей, пригодных к использованию в качестве неионных ПАВ, в общем случае находится в пределах от 1000 до 15000 г/моль, предпочтительно - от 2000 до 13000 г/моль, особо предпочтительно - от 4000 до 11000 г/моль. Предпочтительные неионные ПАВ - это полиэтиленгликоли.

Полиалкиленгликоли сами по себе известны, их можно синтезировать из одного или нескольких алкиленоксидов с 2-4 атомами углерода с применением известных как таковые методов, например путем анионной полимеризации с гидроксидами щелочных металлов, как то: гидроксидом натрия или калия, или алкоголятами щелочных металлов, например метилатом натрия, этилатами натрия или калия или пропилатом калия в качестве катализаторов, и с добавлением по меньшей мере одного инициатора - молекулы, которая содержит от 2 до 8, предпочтительно - от 2 до 6, связанных реактивных атомов водорода, или катионной полимеризацией с кислотами Льюиса, например пентахлоридом сурьмы, борфторид-этератом или каолином в качестве катализаторов.

Пригодные алкиленоксиды - это, например, тетрагидрофуран, 1,2- или 2,3-бутиленоксид, стиролоксид, а предпочтительно - этиленоксид и/или 1,2-пропиленоксид. Применять алкиленоксиды можно по отдельности, попеременно друг за другом или в виде смесей. В качестве молекул-инициаторов можно, например, использовать: воду, органические дикарбоновые кислоты, например янтарную кислоту, адипиновую кислоту, фталевую или терефталевую кислоту, алифатические или ароматические диамины, при необходимости замещенные N-моноалкилами, N,N-диалкилами или N,N'-диалкилами, имеющие в алкильном остатке 1-4 атома углерода, такие как, например, моноалкил-замещенный и диалкил-замещенный этилендиамин, диэтилентриамин, триэтилентетрамин, 1,3-пропилендиамин, 1,3- или же 1,4-бутилендиамин, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5- или 1,6-гексаметилендиамин.

В качестве молекул-инициаторов также можно использовать: алканоламины, например этаноламин, N-метил- и N-этилэтаноламин, диалканоламины, например диэтаноламин, N-метил- и N-этилдиэтаноламин, и триалканоламины, например триэтаноламин, и аммиак. Предпочтительно применяют многоатомные спирты, в особенности двухатомные, трехатомные или с еще большим количеством, как то: этандиол, пропандиол-1,2 и -1,3, диэтиленгликоль, дипропиленгликоль, бутандиол-1,4, гександиол-1,6, глицерин, триметилолпропан, пентаэритрит, и сахарозу, сорбит и сорбитол.

В качестве компонента-диспергатора также можно использовать этерифицированные полиалкиленгликоли, например, моноэфиры, диэфиры, триэфиры или полиэфиры вышеуказанных полиалкиленгликолей, получаемые реакцией концевых гидроксильных групп указанных полиалкиленгликолей с органическими кислотами, предпочтительно - адипиновой кислотой или терефталевой кислотой, способом, известным как таковой.

Неионные ПАВ - это вещества, получаемые алкоксилированием соединений с активными атомами водорода, например продукты соединения алкиленоксида с жирными спиртами, оксоспиртами или алкилфенолами. Таким образом, например, для алкоксилирования можно применять этиленоксид или 1,2-пропиленоксид.

Другие возможные неионные ПАВ - это алкоксилированные или неалкоксилированные простые или сложные эфиры сахаров.

Простые эфиры сахаров - это алкилгликозиды, получаемые реакцией жирных спиртов с сахарами. Сложные эфиры сахаров получают реакцией сахаров с жирными кислотами. Необходимые для производства указанных веществ сахара, жирные спирты и жирные кислоты известны специалисту.

Пригодные сахара описаны, например, в Beyer/Walter, Lehrbuch der organischen Chemie, S.Hirzel Verlag Stuttgart, 19. Auflage, 1981, S.392-425. Возможные сахара - это D-сорбит и сорбитаны, получаемые дегидратацией D-сорбита.

Пригодные жирные кислоты - это насыщенные или однократно или многократно ненасыщенные неразветвленные или разветвленные карбоновые кислоты, имеющие от 6 до 26, предпочтительно - от 8 до 22, особо предпочтительно - от 10 до 20 атомов углерода, как указано, например, на CD Römpp Chemie Lexikon, Version 1.0, Stuttgart/New York: Georg Thieme Verlag 1995, ключевое слово "Fettsäuren" ("жирные кислоты"). Возможные жирные кислоты - это лауриновая кислота, пальмитиновая кислота, стеариновая кислота и масляная кислота.

Пригодные жирные спирты имеют тот же углеродный скелет, что и соединения, указанные как пригодные жирные кислоты.

Простые эфиры сахаров, сложные эфиры сахаров и способы их производства известны специалисту. Предпочтительные простые эфиры сахаров получают известным способом, проводя реакцию указанных сахаров с указанными жирными спиртами. Предпочтительные сложные эфиры сахаров получают известным способом, проводя реакцию указанных сахаров с указанными жирными кислотами. Пригодные сложные эфиры сахаров - это моноэфиры, диэфиры и триэфиры сорбитанов с жирными кислотами, в частности сорбитанмонолаурат, сорбитандилаурат, сорбитантрилаурат, сорбитанмоноолеат, сорбитандиолеат, сорбитантриолеат, сорбитанмонопальмитат, сорбитандипальмитат, сорбитантрипальмитат, сорбитанмоностеарат, сорбитандистеарат, сорбитантристеарат и сорбитансеквиолеат, смесь сорбитанмоноэфиров и сорбитандиэфиров масляной кислоты.

В качестве диспергирующих агентов, таким образом, возможны алкоксилированные простые и сложные эфиры сахаров, получаемые алкоксилированием указанных простых и сложных эфиров сахаров. Предпочтительные алкоксилирующие агенты - это этиленоксид и 1,2-пропиленоксид. Степень алкоксилирования, как правило, располагается между 1 и 20, предпочтительно - между 2 и 10, особо предпочтительно - между 2 и 6. Примеры таких соединений - это полисорбаты, которые получают этоксилированием вышеописанных сложных эфиров сорбитана, например, описанные CD Römpp Chemie Lexikon - Version 1.0, Stuttgart/New York: Georg Thieme Verlag 1995, ключевое слово "Polysorbate". Пригодные полисорбаты - это полиэтоксисорбитанлаурат, полиэтоксисорбитанстеарат, полиэтоксисорбитанпальмитат, полиэтоксисорбитантристеарат, полиэтоксисорбитанолеат, полиэтоксисорбитантриолеат, в особенности полиэтоксисорбитанстеарат, который, например, представлен на рынке под названием Tween®60 производства ICI America Inc. (описан, например, в CD Römpp Chemie Lexikon - Version 1.0, Stuttgart/New York: Georg Thieme Verlag 1995, ключевое слово "Tween®").

Также возможно применение полимеров в качестве диспергирующих агентов.

Диспергирующий агент можно применять в количестве от 0,01 до 50 вес.% от общей массы дисперсии. Предпочтительно, чтобы доля составляла от 0,1 до 25 вес.%, особо предпочтительно - от 0,2 до 10 вес.%.

Кроме того, дисперсия согласно изобретению может включать в себя компонент-заполнитель. Он может включать в себя одно или несколько веществ-заполнителей. Так, компонент-заполнитель металлизируемой массы может содержать заполнители в виде волокнистых, слоистых веществ, частиц или их смесей. Речь при этом предпочтительно идет о представленных на рынке продуктах, например об углероде и минеральных заполнителях.

Кроме того, возможно применение таких заполнителей и армирующих веществ, как стеклянный порошок, минеральные волокна, монокристаллы стержневой формы, гидроксид алюминия, оксиды металлов, например оксид алюминия или оксид железа, слюда, кварцевая мука, карбонат кальция, сульфат бария, диоксид титана или волластонит.

Также возможно применение прочих добавок, например тиксотропных агентов, например кремниевой кислоты, силикатов, например аэросила или бетонита, или органических тиксотропных агентов и загустителей, например полиакриловой кислоты, полиуретана, гидрированного касторового масла, красителей, жирных кислот, амидов жирных кислот, пластификаторов, смачивающих агентов, пеногасителей, средств, способствующих скольжению, сушащих агентов, агентов сшивки, фотоинициаторов, комплексообразователей, восков, пигментов, электропроводящих полимерных частиц.

Целесообразно, чтобы относительно общей массы сухого покрытия доля наполнителя составляла от 0,01 до 50 вес.%. Более предпочтительна доля от 0,1 до 30 вес.%, особо предпочтительна - от 0,3 до 20 вес.%.

Кроме того, в дисперсии согласно изобретению возможно наличие вспомогательных агентов обработки и стабилизаторов, например УФ-стабилизаторов, смазочных агентов, ингибиторов коррозии и огнезащитных агентов. Обычно относительно общей массы дисперсии их доля составляет от 0,01 до 5 вес.%. Предпочтительно, чтобы доля составляла от 0,05 до 3 вес.%.

После нанесения с помощью дисперсии, содержащей электропроводящие частицы в материале матрикса, структурированного или сплошного основного слоя на носитель и высыхания или затвердевания материала матрикса частицы большей частью находятся внутри матрикса, так что сплошная электропроводящая поверхность еще не создана. Для создания сплошной электропроводящей поверхности необходимо покрыть нанесенный на носитель структурированный или сплошной основной слой электропроводящим материалом. В общем случае это покрытие осуществляют методом металлизации без тока и/или гальванической металлизации

Чтобы иметь возможность нанести на сплошной или структурированный основной слой покрытие способом без тока и/или гальваническим методом, сначала необходимо по меньшей мере частично высушить нанесенный дисперсией структурированный или сплошной основной слой или вызвать его затвердевание. Сушку или отверждение структурированной или сплошной поверхности осуществляют обычными способами. Так, например, материал матрикса можно высушить химическим путем, например полимеризацией, полиприсоединением или поликонденсацией материала матрикса, например с помощью ультрафиолетового излучения, электронного излучения, СВЧ-излучения, ИК-излучения или повышения температуры, либо же чисто физическим методом - путем испарения растворителя. Возможно также сочетание физического и химического способов сушки. После по меньшей мере частичного высыхания или затвердевания электропроводящие частицы, содержащиеся в дисперсии, согласно изобретению по меньшей мере частично высвобождают, чтобы получить электропроводящие точки затравки, на которых при последующей металлизации без тока и/или гальва