[发明专利]表面活化的聚合物

说明书

一种用于活化聚合物的表面的含水组合物。

本申请要求2017年9月28日提交的西班牙专利申请P201731155的权益。

技术领域

本发明整体涉及用于基材蚀刻、活化、镀覆和/或涂覆的含水组合物；以及经由含水组合物对其表面进行蚀刻、活化、处理、镀覆和/或涂覆的基材。

背景技术

在用水溶液或包含六价铬和硫酸的所谓蚀刻浴液进行金属化之前，对聚合物制品的表面进行化学蚀刻是众所周知的，并且是使聚合物表面粗糙且亲水的过程，这是聚合物(例如塑料)表面金属化的第一步。化学蚀刻主要用于制备化学镀金属的聚合物。通常蚀刻聚合物表面以接受铜或镍的化学镀覆，这些金属是在浸入蚀刻过的聚合物部件的溶液中。附接到聚合物表面的这些第一金属层的适当粘附是重要的，因为该金属层允许随后添加通常在镀覆工艺中使用的堆叠金属层，例如以实现聚合物的铬镀覆。

当前的包含Cr(VI)的聚合物蚀刻浴液被认为对人类有毒且具有致癌性。因此，使用Cr(VI)遵守严格的环境法规。

已经提出了多种无Cr(VI)的组合物用于聚合物蚀刻工艺。例如，US8603352和US20180208844公开了在酸性介质和碱性介质中使用Mn(III)、Mn(VII)和Mn(VII)的盐。然而，最初通过含有Mn盐的浴液进行蚀刻并且随后被金属化或涂覆的聚合物缺乏所需的粘附性能。此外，由于需要消除Mn盐还原产物，它们需要复杂的洗涤步骤。此外，含Mn的浴液是不稳定的并且趋于还原至其较低的氧化态，因此形成不期望的沉淀物，从而在聚合物的经处理的表面上引起质量问题。

还提出了其它浴液体系，例如，DE1974043公开了基于使用过氧化氢的浴液体系；在US6559242中，已经使用铁盐和/或铜盐；US4568571建议具有过渡金属的氯化物配体的阴离子络合物的用途；EP0081129公开了过渡金属的有机金属络合物在有机溶剂中的用途；并且US20070099425公开了在稍微酸性的水性介质中使用过渡金属的氯化物或硝酸盐而不使用络合物。然而，这些体系不能制备具有各种工业诸如汽车领域所要求的具有所需粘附要求的金属化或涂覆的聚合物。

此外，用于蚀刻聚合物的现有含水组合物在聚合物的表面上提供了具有不期望的深度的不期望的腔体。这些腔体减少了涂层或金属对聚合物的表面的机械和化学结合。此外，由于其不期望的腔体，需要更大量的涂层或金属沉积来达到期望的特性和外观。

因此，在基材表面金属化领域中存在对蚀刻或活化含水组合物的需求，所述组合物克服了上述缺点。

具体地讲，期望制造用于活化和/或蚀刻基材的表面的含水组合物，并随后提供在金属层或涂层组合物与基材的表面之间具有改善的粘附特性的金属化或涂覆的基材。

此外，期望制造在环境合适的条件下稳定、易于回收、再循环或消除的用于活化和/或蚀刻基材的表面的无毒含水组合物。

还期望制造具有基本平坦表面的蚀刻基材和/或表面活化基材，即具有减少数量的腔体和/或具有较小深度的腔体，以增加涂层或金属对聚合物的其表面的粘附并减少沉积量。期望基于化学结合而不是将镶嵌金属机械锚固到孔中来提供这种类型的粘附。

具体地讲，期望制造具有改善的基材的表面与已经在其上镀覆的金属层或已在其上涂覆的涂料组合物之间的粘附的镀覆或涂覆的基材。

本发明提供了解决上述一个或多个问题的此类含水组合物、基材和方法。通过以下描述和权利要求书，本发明的其它特征和优点将显而易见。

附图说明

在参考以下附图时，将理解本发明的特征和优点，其中：

图1A-B举例说明了聚合物的表面与具有经验式Si(OCH₃)₃-(CH₂)₃-SH的双官能分子之间的化学反应。