[發(fā)明專利]用于金屬化塑料部件的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580056554.6
• 申請日: 2015-10-13
• 公開（公告）號: CN107075684B
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 亞歷山大·布羅茲
• 申請（專利權(quán)）人: 埃托特克德國有限公司
• 主分類號: C23C18/20
• 分類號: C23C18/20;C23C18/36;C23C18/40
• 代理公司: 中原信達知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司 11219
• 代理人: 王潛;郭國清

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于防止經(jīng)金屬化工藝處理的至少一個塑料部件的支撐件金屬化的方法，所述方法依次包括如下階段：所述部件的表面的氧化，氧化表面的活化以及金屬在活化表面上的化學和/或電化學沉積，其特征在于，所述方法包括其中使所述支撐件在所述氧化階段之前與包含至少一種特定金屬化抑制劑的抑制溶液接觸的階段。本發(fā)明還涉及一種用于對與支撐件組合的塑料部件進行選擇性金屬化的方法，所述方法包括使所述部件與所述抑制溶液接觸。

背景技術(shù)

為了在例如化妝品、紡織品、機動車輛、航空、電子或電氣產(chǎn)品工業(yè)中使用塑料件的目的，對這些部件進行金屬化以賦予它們特定的美學、電學或機械性能是已知的。由于待金屬化的材料由不導電的聚合物組成，因此工業(yè)金屬化工藝包括一系列旨在對其表面進行改性的階段，以使得可沉積可以具有不同性質(zhì)的金屬涂層。這些階段的目的在于提供塑料基材與金屬之間的最佳粘附性，以便補償塑料/金屬界面處特別是由于膨脹系數(shù)差異而造成的張力累積，并因此防止可能的層離。

因此，常規(guī)的金屬化工藝包括將基材依次浸漬在不同的浴液中，其旨在在樣品的表面進行一個或多個化學反應(yīng)。常規(guī)程序的實例包括以下階段：

·樣品的制備和清潔，以便提高其在下一階段中的潤濕性，

·通常使用含有鉻(VI)的40-70℃的硫酸浴，對樣品進行氧化侵蝕(緞面精整(satinage))，使得可以在表面產(chǎn)生微粗糙度，其促進金屬的后續(xù)錨固，

·例如通過使用還原劑如肼進行還原，來中和過量的鉻(VI)(其構(gòu)成隨后使用的催化劑的毒物)，得到鉻(III)，

·通過催化劑的沉積來活化表面，所述催化劑通常是由顯示Pd/Sn核被由Cl^-離子中和的Sn²⁺離子殼體包圍的粒子形成的鈀/錫膠體：這些粒子擴散到塑料表面處存在的微孔中并且化學吸附于其中，使得可以催化后續(xù)的化學沉積反應(yīng)，

·通過將樣品浸入浴液中、特別是硫酸浴中來加速，使得可以氧化Sn(II)離子以得到Sn(IV)離子并釋放吸附的鈀粒子，

·通過將樣品浸入包含還原劑如次磷酸鈉的金屬(例如銅或鎳)鹽的水溶液中來化學沉積金屬層，使得可以在吸附的Pd/Sn種晶上并且然后在樣品的整個表面上還原金屬離子，

·通過電解途徑使因此獲得的金屬層增厚。

另外，上述階段之后各自可以跟著一個或多個用水或使用水溶液進行漂洗的中間階段。此外，應(yīng)當注意，一些“直接鍍層”的金屬化工藝不包括化學沉積階段。

為了依次進行這些不同的處理，將部件放置在支撐件(或框架)上，支撐件(或框架)在不同的浴液之間移動，任選地同時通過中間漂洗階段。通常，這些支撐件由覆蓋有塑料(例如PVC)的金屬芯構(gòu)成。

塑料部件在支撐件上進行金屬化期間遇到的問題之一由以下產(chǎn)生：塑料部件和支撐件同時暴露于所述階段中的每個，這可能導致支撐件的金屬化。然而，在工業(yè)上，部件的支撐件不被金屬化是至關(guān)重要的。這是因為，如果支撐件被金屬化，則將有必要提供后續(xù)的去金屬化階段，這導致不必要的成本，也會導致化學品的過多消耗。此外，在支撐件上存在金屬導致出現(xiàn)與支撐件變得導電有關(guān)的金屬化缺陷。這個額外階段也會對金屬化工藝的生產(chǎn)量產(chǎn)生負面影響。另外，其通常在堿性介質(zhì)中使用鹽酸、硝酸或電解剝離進行。據(jù)了解，這些處理中的一些可能對環(huán)境有毒。最后，當支撐體與部件同時被金屬化時，不能正確地評估被涂覆的反應(yīng)物的量，因為支撐件的覆蓋程度是未知的，這可能導致部件表面沉積的金屬層過薄。

此外，出于技術(shù)或?qū)徝涝颍瑑H部分地將一些部件金屬化可被證明是必要的，特別是當部件包括不得被金屬化的印刷元件時情況如此。為了做到這一點，目前使用了幾種方法。其中一種被稱為“雙射注塑成型”，其由如下步驟組成：在部件制造期間注入兩種或更多種材料，其中一種材料的金屬化不如另外一種或多種材料的金屬化。另一種方法是基于使用抗蝕涂料，這使得可以將被覆蓋的部件保持在原始狀態(tài)。

目前，用于防止支撐件金屬化的最常用的方法是在緞面精整浴中調(diào)適支撐件和待金屬化的部件。這是因為，在通過緞面精整浴侵蝕或多或少冗長的一段時間后，通常由PVC制成的支撐件相比于待金屬化的部件變得更粗糙。這種粗糙度使得可以將六價鉻吸收到支撐件中，所述六價鉻構(gòu)成化學金屬化浴液的毒物。因此，鉻在化學沉積浴中充當支撐件的保護劑。