[发明专利]用于塑料表面的无铬酸洗液

说明书

本申请是申请号为200880111066.0、申请日为2008年8月11日、名称为“用于塑料表面的无铬酸洗液”的由同一申请人提交的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种酸洗溶液及对塑料表面进行酸洗的方法。本发明尤其涉及一种在对ABS塑料表面及ABS共混聚合物表面进行金属化之前对之进行酸洗的溶液及方法。

背景技术

出于技术上的原因，或出于装饰上的原因，塑料表面经常被涂覆以合适的金属层。出于技术原因进行涂覆的一个例子，是采用金属镀层技术在塑料表面上形成导电结构。如果是出于装饰的原因进行涂覆，就可以用这种金属化方式生产出具有高品质外观的塑料表面。特别是在汽车构造领域，装饰性金属化的塑料表面被广泛应用。在电子及电气工程领域，通过合适的金属沉积工序将导电结构沉积于某种塑料板上，从而可形成集成电路。

对于沉积于塑料表面之金属镀层的耐久力来说，金属镀层在塑料表面具有足够的附着力很关键。为了产生相应强度的附着力，现有技术通常的做法是在相应的金属沉积操作之前将塑料表面粗糙化，以能够使金属沉积层获得足够的粘附力。为了达到这个目的，已知现有技术中存在着不同的方法。典型的方法，是用含有铬（VI）离子的酸洗溶液处理塑料表面。例如，这类以铬-硫酸为基础的溶液可以包含铬（VI）氧化物与硫酸，其重量比为1:1。

将塑料表面浸没于这种铬酸洗液中，塑料表面中的聚丁二烯成分就会氧化分解并在表面上留下洞穴，这就会成为粘附金属沉积层的相应锚定结构。据认为粘附力就是通过这种锚定效果产生。

然而，含铬（VI）化合物被怀疑具有致癌作用，因此对处理这类化合物有着严格的环保规定。考虑会释放铬（VI）的化合物所造成的潜在危险，禁止在工业上使用含铬（VI）化合物的禁令不可能被排除。

用于塑料表面的所述含铬（VI）酸洗溶液的替代物，是以碱金属高锰酸盐为基础的酸洗溶液。为达此目的，采用的是以碱金属高锰酸盐（优选高锰酸钾）为基础的酸洗溶液和一种无机酸，例如磷酸。

这样制备的酸洗溶液里没有含铬（VI）化合物，且对塑料表面具有良好的酸洗效果，特别是对于ABS塑料表面的处理。

以碱金属高锰酸盐为基础的酸洗溶液所包含的碱金属高锰酸盐浓度通常可高达20g/l, 其溶解于相应的无机酸中，如40%至85%的磷酸。

然而，投入使用的碱金属高锰酸盐会受限于其自身的快速分解作用，因此新制备的碱金属高锰酸盐酸洗溶液的酸洗效果，在几个小时后就不充分了。作为碱金属高锰酸盐的分解产物，胶状的锰（IV）化合物明显产生，该胶状化合物既不能过滤也不能离心过滤。该已经失去酸洗效果的酸洗溶液，可以通过添加碱金属高锰酸盐重新恢复其酸洗效力。然而在此过程中，胶状锰（IV）分解产物、锰（II）离子以及碱金属离子会在酸洗溶液中越积越多。这种浓度累加会导致酸洗溶液的粘性逐渐增加，当增加到一定程度，该酸洗溶液就必须废弃，因为其已不能再实现令人满意的酸洗效果。

上述碱金属高锰酸盐酸洗溶液的另一个缺点是其分解产物的胶状外观。如上所述，由于这些分解产物既不能被过滤掉也不能被离心过滤分离，这些胶状的锰（IV）化合物经常在整个塑料表面涂覆过程中散布。

这种散布会对沉积过程产生很大影响，导致最终沉积的金属层存在缺陷或不充分。

发明内容

因此本发明的一个目的是提供一种用于塑料表面的无铬酸洗溶液，该溶液能够克服现有技术中已知的与碱金属高锰酸盐酸洗溶液相关的种种问题。本发明的另一个目的是提供一种对塑料表面进行酸洗的适宜方法，特别是针对ABS塑料和ABS共混聚合物表面的酸洗。

具体实施方案

本申请要求欧洲专利申请07015812.6的优先权，该欧洲专利申请文件的全部公开内容在这里被明确纳入作为本申请的参照。

就酸洗溶液而言，本发明的目的通过提供一种用于塑料表面预处理的酸洗溶液得到解决，这种酸洗溶液包含锰（VII）离子及一种无机酸，其特征在于，该酸洗溶液不包含碱金属及碱土金属离子。

作为其中的一种无机酸，按照本发明制备的酸洗溶液所包含的一种酸剂选自于如下群组：磷酸，过氧单磷酸，过氧二磷酸，硫酸，过氧单硫酸，过氧二硫酸。在本发明的一个具体实施例中，也可以采用至少两种上述酸剂的混合物。

按照本发明，酸洗溶液所含的锰（VII）离子的浓度范围介于0.001mol/l至0.5mol/l之间。这里，选自于上述群组的无机酸的浓度可以介于1mol/l至18.5mol/l之间。