[發明專利]一種在工程塑膠表面制備夾層復合鍍膜的方法

有效

• 申請號: 201010585736.1
• 申請日: 2010-12-10
• 公開（公告）號: CN102152541A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 吳子豹;李明仁
• 申請（專利權）人: 廈門建霖工業有限公司
• 主分類號: B32B15/08
• 分類號: B32B15/08;B32B15/04;C23C14/20;C23C28/00
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所 35200
• 代理人: 馬應森

技術領域

本發明涉及在工程塑膠表面獲得金屬復合層的方法，特別是涉及一種采用全干法在工程塑膠表面制備夾層復合鍍膜的方法。

背景技術

在塑膠表面進行傳統水(濕法)電鍍可獲得高防腐、高耐磨、鏡面高光且裝飾極強之產品，此種塑膠金屬化(鍍Cu/Ni/Cr金屬膜)應用廣泛，且盛行已久。但水電鍍工藝存在以下缺點：(1)耗水耗能大，且產出大量廢水。(2)使用有害化學鍍液與添加劑。(3)排放有毒廢氣。(4)耗用金屬量大。(5)使用對人體有害的六價鉻。(6)對基材表面要求高，適用窄。顯然，這一傳統工藝對環境污染及危害頗大，亟需改進。多年來，眾多科研者致力于傳統水電鍍工藝改進，并取得一定的初步成果：干法鍍膜工藝已經被開發，其應用已可取代部分塑膠電鍍產品。中國專利CN?101338409公開一種汽車輪轂蓋鍍膜方法，依次包括預處理、光固化底涂、離子轟擊鍍鉻、光固化面涂等步驟。該發明采用干法鍍取代傳統的濕法電鍍，采用鋁層取代傳統的Ni-Cu-Cr三金屬涂層。該干法鍍法不含有毒物質，沒有三廢問題，無需三廢處理，工藝過程簡單，對環境無污染。工人勞動條件好，對工人身體健康影響小。不需要使用銅、鎳、鉻等貴重金屬，只使用少量鋁，成本大大降低。工藝簡單，工序少，生產成本低。用電量約為電鍍的1/5～1/7，用水量約為電鍍的1/10～1/20。整體生產成本約為電鍍的1/2，具有較高的經濟效益。并在光固化面涂原料中加入納米陶瓷粒子，改進了分散和混合工藝，顯著提高了表面耐磨性。

中國專利CN1468976公開一種適用金屬及非金屬的表面處理方法，主要是有鑒于現有的表面處理方法對環境污染嚴重，且處理后其防腐蝕效果及表面光澤度差，乃研發一種具導電性可供物品定位的固定架，物品定位于固定支架上，先于物品表面上一底膜，再以真空電鍍形成金屬電鍍層，之后，將固定架連同物品直接進行電著披覆，使電鍍層表面形成抗腐蝕性高、耐磨、具光澤性的壓克力層，藉此可有效改善普通表面處理方法存在的問題。上述干法鍍膜也有采用電泳涂裝做面漆。然而該干法鍍膜技術仍存在以下問題與缺點：

1)所用清洗及除油步驟仍大都使用化學藥劑，并排出廢水。

2)鍍膜坯件表面存在缺陷(斑痕、析出物、油漬、氣泡、凹凸點、粗糙表面、橘紋、刮痕等)時，以此干法鍍膜工藝，無法掩蓋原有缺陷，故此項工藝對基材坯件表面要求極高，不易得出高光平整鏡面產品。

3)表面有機涂層直接暴露于外，耐候及耐水性較為差。

4)最外層為有機物，而非金屬膜，故硬度較差，缺乏金屬質感。

5)塑膠件與底漆層間、底漆層與金屬膜間、及金屬膜與面漆層間界面缺乏活化步驟，因此各層間結合力不足或不夠穩定。

6)需要噴涂底漆與面漆，良品率不高，且VOC排放量高，不環保。

7)對底漆要求較高，不同基材需要不同底漆，針對一些新材料無對應底漆，靈活性較差。

發明內容

本發明的目的在于針對現有的干法鍍膜所存在缺點，提供一種可提升塑膠鍍金屬產品的功能和品質，可降低生產成本，整個工藝流程無需使用任何水液，節水環保的在工程塑膠表面制備夾層復合鍍膜的方法。

本發明包括以下步驟：

1)將塑膠坯件進行干法清潔與活化；

在步驟1)中，所述塑膠坯件可選自熱塑性塑膠或熱固性塑膠等，所述熱塑性塑膠可選自ABS、PC/ABS、HIPS、PC、PPO、PP、PBT、PPS、PERT、HDPE、PA6、PA66、ABS/TPU、PMMA等熱塑性塑膠中的一種，或玻纖增強的ABS、PC/ABS、HIPS、PC、PPO、PP、PBT、PPS、PERT、HDPE、PA6、PA66、ABS/TPU、PMMA等熱塑性塑膠中的一種；所述熱固性塑膠可選自BMC等；所述將塑膠坯件進行干法清潔，可先將塑膠坯件干布擦拭，再送入靜電除塵機內吹拂去塵；所述活化，可將清潔后的塑膠坯件轉掛到氣相物理沉積(PVD)爐內，以等離子氣體輝光活化。

2)將活化后的塑膠坯件放入PVD爐內，在活化后的塑膠坯件上鍍金屬底膜層；

在步驟2)中，所述金屬可為銅、鎳、鉻、鋁、不銹鋼、鋯或鈦等金屬中的一種，或銅、鎳、鉻、鋁、不銹鋼、鋯或鈦等金屬的化合物中的一種；所述金屬底膜層的厚度可為0.05～3μm；所述在活化后的塑膠坯件上鍍金屬底膜層M1的真空壓力可為5×10^-3Pa，鍍金屬底膜層的時間可為5～60min；鍍金屬底膜層的方法可采用濺射鍍、電弧鍍或蒸發鍍等。

3)鍍金屬底膜層后的塑膠坯件經等離子活化后，噴鍍有機涂層；

在步驟3)中，所述有機涂層的厚度可為5～60μm；所述噴鍍有機涂層的方法可為：