[发明专利]用于将金属涂层施加到非电导性基体上的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于将金属涂层施加到非电导性基体上的方法以及在该方法中使用的经电处理以提高其性能的组合物。

背景技术

已知有多种涂覆非电导性表面的方法。在湿化学方法中，待镀金属的表面在适合的初步处理之后，要么首先催化然后以无电方式镀金属并然后(如果需要)进行电解镀金属，要么直接电解镀金属。

然而，依照所述具有无电镀金属的第一变体的方法已被证实是不利的，因为该无电镀金属浴的工艺管理是困难的，来自该浴的废水的处理是复杂且昂贵的，而且该工艺耗时长，因此由于该镀金属浴的低沉积速度导致其也是昂贵的。

尤其对于塑料部件(例如卫生设备配件和汽车工业的)的金属涂层，以及对于用作屏蔽电磁辐射的电气设备外壳的部件的金属涂层而言，该无电镀金属方法存在问题。在这种模制部件的处理中，通常较大体积的该处理溶液被从一个处理浴转送到下一个中，因为这些部件具有的形状使得当将该部件提起时将该处理溶液传送到该浴之外。因为无电镀金属浴通常包含相当量的有毒甲醛和复杂前体(其仅可困难地除去)，因此在其处理中大量的这些浴将会损失，而且必须以复杂的方式将其处理掉。

因此，开发了一系列镀金属方法，通过其可以直接用金属涂覆该非电导性表面而不进行无电镀金属(例如参见EP0298298A2、US4,919,768、EP0320601A2、US3,984,290、EP0456982A1和WO89/08375A1)。

在EP0616053A1中，公开了用于对非电导性表面直接镀金属的方法，其中首先用清洁剂/调节剂溶液对该表面进行处理，然后用活化剂溶液(例如钯胶态溶液)处理，用锡化合物稳定，然后用包含比锡更贵重的金属的化合物以及碱金属氢氧化物和络合物形成体的溶液进行处理。然后，能够在包含还原剂的溶液中处理该表面，最后能够对其进行电解镀金属。

WO96/29452涉及用于对非电导性材料制成的基体的表面选择性或部分电解镀金属的方法，为了该涂覆方法，所述基体被固定在涂覆有塑料的夹持元件上。所述方法包括以下步骤：a)用包含铬(VI)氧化物的蚀刻溶液对该表面进行初步处理；然后立即b)用钯/锡化合物的胶态酸性溶液处理该表面，注意防止与吸附增进溶液提前接触；c)用包含能够被锡(II)化合物还原的可溶金属化合物、碱金属或碱土金属氢氧化物、和至少足以防止金属氢氧化物沉淀的量的所述金属用络合物形成剂的溶液处理该表面；d)用电解镀金属溶液处理该表面。

EP0616053A1和WO96/29452中所述的方法不利之处在于它们需要使用大量的贵金属(例如钯，其是非常昂贵的金属)。如果降低活化步骤中的钯含量，镀覆结果是不令人满意的。

因此，本发明的目的在于提供如下方法：所述方法需要减少量的贵金属(例如钯)来活化待涂覆金属的非电导性基体的表面，且对于具有复杂几何形状的基体也能实现高质量和可靠的镀覆性能。

发明内容

通过用于将金属涂层施加到非电导性基体上的方法实现了该目的，所述方法包括以下步骤：

(a)将该基体与包含贵金属/IVA族金属溶胶的活化剂(activator)接触以得到经处理的基体，

(b)用包含以下的溶液的组合物接触所述经处理的基体：

(i)Cu(II)、Ag、Au或Ni可溶性金属盐或其混合物，

(ii)氢氧化物离子源(source of hydroxide ions)，

(iii)用于所述金属盐的所述金属的离子的络合剂，其包含对所述金属盐的所述金属的离子具有约0.73～约21.95的累积形成常数(cumulative formation constant)log K的有机材料，其特征在于在将所述溶液与该基体接触之前或在接触过程中，用电流处理依照步骤(b)的组合物一段时间。

附图说明

图1显示了依照本发明的系统的典型装置，具有电源以为用于处理基体的依照步骤(b)的组合物提供电流。

具体实施方式

已经发现在将所述溶液与该基体接触之前或在接触过程中，对依照步骤(b)的组合物施加一段时间的电流显著改进了镀覆结果和工艺可靠性。当应用依照本发明的方法时，在之前活化步骤(a)中为达到良好表面光洁度所需的贵金属(例如钯)的量能够大大降低。

当对依照步骤(b)的组合物施加电流时，在阴极上测定的电流密度优选在0.01～10A/dm²范围，更优选0.05～1A/dm²，甚至更优选0.1～0.5A/dm²。