[發(fā)明專利]具有導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的安全證件和/或價(jià)值證件及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980152232.6
• 申請(qǐng)日: 2009-12-04
• 公開（公告）號(hào): CN102264946A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: O.穆特;M.哈格曼;M.珀施克;P.弗萊舍爾;E.韋弗林豪斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 聯(lián)邦印刷廠有限公司
• 主分類號(hào): C23C18/16
• 分類號(hào): C23C18/16;C23C18/20;C23C18/30;C23C18/08;C23C18/12;H05K3/18
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 周鐵;林森

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種在基底上制備能傳導(dǎo)電流的層的方法，其具有以下方法步驟：在基底上涂覆由第一制劑形成的涂層，其含有導(dǎo)電的顆粒，用第二制劑將具有涂層的基底處理成自催化的無(wú)電流的金屬涂層。本發(fā)明還涉及這樣獲得的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)和具有這種導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的安全證件和/或價(jià)值證件。

現(xiàn)有技術(shù)和發(fā)明背景

安全證件和/或價(jià)值證件，例如身份證，旅行護(hù)照，ID卡，通行證，簽證，票證，駕駛執(zhí)照，機(jī)動(dòng)車證，個(gè)性化的有價(jià)票據(jù)，信用卡，或個(gè)性化芯片卡，逐漸具有電子開關(guān)電路，和其他有源和無(wú)源的電子元件，例如集成半導(dǎo)體(IC)，以及芯片模塊，顯示器，電池，線圈，電容器，接觸部位等。因此，常常必須的是，在安全證件和/或價(jià)值證件之上或之內(nèi)布置能導(dǎo)電的結(jié)構(gòu)(導(dǎo)電結(jié)構(gòu))，例如印刷電路，其使電子部件相互電連接或者在開關(guān)電路內(nèi)部起到獨(dú)立的功能。后者例如在RFID情況下提供天線。

這種導(dǎo)電結(jié)構(gòu)可以用不同方式制備。已知的是，在基底上涂覆具有能導(dǎo)電顆粒的制劑。在此情況下，所述涂覆例如可以通過相應(yīng)已知印刷技術(shù)實(shí)現(xiàn)。以此方式制得的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)具有與由金屬材料制成的結(jié)構(gòu)相比而言較小的導(dǎo)電性。尤其就有害的歐姆損失、較小的感應(yīng)率、較低的品質(zhì)和高的響應(yīng)場(chǎng)強(qiáng)而言，這是干撓性的。尤其是在有機(jī)聚合物材料的基底上印刷導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于，由于在印刷色料中使用的基于有機(jī)聚合物的粘合劑的原因，在基底和導(dǎo)電結(jié)構(gòu)之間形成較好的粘合。

此外還已知，在非導(dǎo)電基底上的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)這樣制備，即直接在基底上或者在預(yù)先涂覆所謂的種子層后，自催化和無(wú)電流地沉積金屬。這方面詳情例如參考文獻(xiàn)WO?2006/065221?A1。在此情況下，所述種子層通常很薄，多數(shù)情況下為1?–?3?μm，其上沉積的金屬膜比種子層厚很多倍，多數(shù)情況下為5?–?50?μm。該技術(shù)中，一方面種子層和基底之間以及另一方面沉積的金屬層和種子層之間的粘合是有問題的。雖然這點(diǎn)在剛性基底，例如硅基底情況下不是重要問題，但在柔性基底，例如有機(jī)聚合物材料形成的薄膜情況下，如將其用于安全證件和/或價(jià)值證件領(lǐng)域，則帶來(lái)很大問題。

本發(fā)明的技術(shù)問題

因此，本發(fā)明的技術(shù)問題是，提供一種在基底安全證件和/或價(jià)值證件上制備能傳導(dǎo)電流的層的方法，其中，該導(dǎo)電層與基底發(fā)生良好的粘合，同時(shí)具有改善的導(dǎo)電性。

發(fā)明內(nèi)容和優(yōu)選的實(shí)施方式

為解決該技術(shù)問題，本發(fā)明教導(dǎo)了在基底上制備能傳導(dǎo)電流的層的方法，其具有以下方法步驟：a)?在基底上涂覆由第一制劑形成的涂層，該制劑含有有機(jī)粘合劑、水性溶劑或有機(jī)溶劑和顆粒，b)?使具有涂層的基底經(jīng)歷干燥方法階段，其中除去溶劑，c)用第二制劑將該具有干燥的涂層的基底處理成自催化的無(wú)電流的金屬涂層。

本發(fā)明基于以下知識(shí)，即在干燥方法階段過程中，溶劑從涂層排出，此時(shí)該涂層在顆粒之間和在粘合劑基質(zhì)中形成孔體系，其具有彼此連接的敞開的孔。根據(jù)第一制劑中溶劑份額的不同，孔的體積份額或大或小。在最大孔隙率的極端情況下，導(dǎo)電顆粒被粘合劑的薄層所包圍，顆粒在接觸區(qū)域彼此之間以及與基底相連接或粘合。該孔隙率此時(shí)對(duì)應(yīng)著核中那種顆粒的松散堆積。本發(fā)明關(guān)鍵在于，在步驟c)中，沉積不僅發(fā)生在涂層外表面，而且發(fā)生在內(nèi)表面上，即在孔腔中。所述孔似乎被沉積的金屬填充，并形成金屬網(wǎng)絡(luò)。結(jié)果獲得一種導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，其具有所使用金屬的導(dǎo)電性，不過由于粘合劑基質(zhì)的原因，表現(xiàn)出對(duì)基底很好的粘合。

用水銀法或二甲苯法測(cè)量的步驟b)之后和步驟c)之前的涂層的敞開孔隙率通常為0.005至0.45，多數(shù)情況下為0.02至0.10。

雖然原則上任意金屬適合作為基底，但在安全證件和/或價(jià)值證件領(lǐng)域優(yōu)選有機(jī)聚合物，其優(yōu)選選自PC(聚碳酸酯，尤其是雙酚A聚碳酸酯)，PET?(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)，PET-G，PET-F，PMMA?(聚甲基丙烯酸甲酯)，ABS?(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)，PE?(聚乙烯)，PP?(聚丙烯)，PI?(聚酰亞胺或聚-反式-異戊二烯)，PVC?(聚氯乙烯)和這些聚合物的共聚物。尤其優(yōu)選PC，由于其在該技術(shù)領(lǐng)域具有已知有利的其他性質(zhì)。

所述基底則可以是例如安全證件和/或價(jià)值證件（尤其是身份證，旅行護(hù)照，ID卡，通行證，簽證，票證，駕駛執(zhí)照，機(jī)動(dòng)車證，個(gè)性化有價(jià)證券，信用卡或個(gè)性化芯片卡）的薄膜或薄膜復(fù)合物。

原則上用導(dǎo)電層可以實(shí)現(xiàn)任何電功能。比如可以設(shè)計(jì)并形成印刷線路以“線連接方式”傳播電信號(hào)和/或電能。導(dǎo)電層還可以是線圈結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)確地說是天線結(jié)構(gòu)，尤其是RFID開關(guān)電路一部分的天線結(jié)構(gòu)。