[发明专利]涂覆技术改进

说明书

本发明涉及对涂覆技术的改进，更特别地涉及对通过电镀沉积铂镀层的改进。甚至更特别地，本发明涉及对在商业或工业过程中通过电镀沉积铂镀层的改进。

电镀是用于将铂和其他铂族金属的镀层施加到导电基底上的公知技术。尽管用于依照本发明的镀覆的大多数基底是导电金属或石墨，但也可以考虑结合有导电纤维或颗粒的复合材料以及具有锁结(keying)金属沉积物或金属喷镀层(flash coating)的塑料。该镀层可以是用于珠宝的薄的“光泽(flash)”镀层，或者厚度为几个微米，通常至多约20μm，其取决于经镀覆产品的预期用途；对于某些应用该镀层可以更厚。功能性(包括保护性镀层以及催化性镀层)或装饰性镀层有多种主要用途，在珠宝中、在用于存储应用或导电迹线的沉积层的电子设备中以及在涡轮叶片的镀层中，其中在保护性铝化物的形成中使用铂镀层。在过去的几十年里，Johnson Matthey提出了两种主要类型的含氨铂镀浴，称为“P盐”和“Q”。“P盐”是二硝二氨合铂(II)(即(NH₃)₂Pt(NO₂)₂)的含氨溶液。“Q”是正磷酸氢四氨合铂(II)的含氨溶液。

EP0358375A的教导出于所有目的通过引用全部引入。“Q”已经在工业上得到非常成功的应用。镀覆在90℃或更高的温度进行。在这种温度下，水蒸气和氨挥发掉，因此需要在镀覆过程中定期补充这些组分以维持镀覆速率。此外，随着镀浴的使用，还需要补充铂盐。已经尝试了寻找氨的替代物，但仍需要寻找在减少或消除有毒氨的损失方面更环境友好的镀浴，且适宜地其不那么能量密集和/或提供其他优点，例如具有良好的镀覆速率、良好的镀层性能以及与用于提高镀层性能的镀覆添加剂相容。

大多数镀铂在强碱性条件下进行。对于某些基底，碱性条件促进氧化物或氢氧化物生成或引起其他困难，在酸性或中性到弱碱性条件下操作将会是适宜的。

发明概述

本发明涉及铂镀浴。该镀浴可以成功地长时间使用，并且可以容易地补充铂组分。该镀浴通常具有良好的热稳定性，因此通常需要简单的维护和分析控制。该镀浴还可以在宽范围的pH值上使用，并且在某些优选实施方案中，提供了安全、中性的非腐蚀性镀浴。在某些实施方案中，该镀浴产生明亮有光泽的镀层。在某些实施方案中，该镀浴可以在相对能量有效的条件下使用。在某些实施方案中，该镀浴具有良好的镀覆速率，在合理的时间内提供良好的铂沉积。在某些实施方案中并且根据所选的铂镀覆盐，该镀浴可以在不排放氨或仅排放少量氨的情况下使用。

一方面，本发明提供一种水性铂电镀浴，其包含：

a)铂离子源；和

b)硼酸根离子源。

另一方面，本发明提供本发明的水性铂电镀浴用于将铂镀覆到基底上的用途。

定义

结构部分或取代基的连接点用“-”表示。例如，-OH通过氧原子连接。

“烷基”是指直链或支化的饱和烃基。在某些实施方案中，烷基可以具有1-10个碳原子，在某些实施方案中具有1-8个碳原子，在某些实施方案中具有1-6个碳原子。烷基可以是取代的或未取代的。除非另有说明，烷基可以连接在任何合适的碳原子处，并且如果是取代的，则可以在任何合适的碳原子处取代。典型的烷基包括但不限于：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基等。

“烯基”是指具有至少一个碳-碳双键的直链或支化的不饱和烃基。该基团围绕各双键可以是顺式或反式构型。在某些实施方案中，烯基可以具有2-10个碳原子，在某些实施方案中具有2-8个碳原子，在某些实施方案中具有2-6个碳原子。烯基可以是未取代的或取代的。除非另有说明，烯基可以连接在任何合适的碳原子处，并且如果是取代的，则可以在任何合适的碳原子处取代。烯基的实例包括但不限于：乙烯基、2-丙烯基(烯丙基)、1-甲基乙烯基、2-丁烯基、3-丁烯基等。

“炔基”是指具有至少一个碳-碳三键的直链或支化的不饱和烃基。在某些实施方案中，炔基可以具有2-10个碳原子，在某些实施方案中具有2-8个碳原子，在某些实施方案中具有2-6个碳原子。炔基可以是未取代的或取代的。除非另有说明，炔基可以连接在任何合适的碳原子处，并且如果是取代的，则可以在任何合适的原子处取代。炔基的实例包括但不限于：乙炔基、丙-1-炔基、丙-2-炔基、1-甲基丙-2-炔基、丁-1-炔基、丁-2-炔基、丁-3-炔基等。