用于化学镀覆的材料的预处理方法技术

待镀材料在一种含臭氧的溶液中进行处理之后，使之与含有阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂中至少一种表面活性剂以及碱性成分的第二种溶液与所述待镀材料接触。臭氧起着局部破坏在待镀材料表面上的不饱和键以形成Ｃ－ＯＨ键或Ｃ＝Ｏ键的作用，从而使待镀材料表面活化，同时由于所形成的这些键上吸附了表面活性剂１，催化剂２吸附在已被吸附于上述官能团的表面活性剂１的亲水基团上。因此，无需进行蚀刻处理和不经树脂材料表面糙化即可形成结合力优异的化学镀覆层。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于提高通过使树脂材料表面与化学镀覆层的结合力的预处理方法。
技术介绍
众所周知，化学镀覆是一种使树脂材料表面产生导电性和金属光泽的方法。化学镀覆是一种在溶液中化学还原金属离子，并在材料表面上沉积金属镀层的方法，以此方法可以在诸如树脂之类的绝缘材料上形成一层金属镀层。这种方法与用电能电解沉积金属镀层是不同的。此外，还可以在已用化学镀覆法形成了金属镀层的树脂材料上进行电镀，从而扩大树脂材料的应用范围。因此，化学镀覆已广泛用作给树脂材料赋予金属光泽和/或导电性以用于诸如机动车辆零部件、家用电器之类各种不同领域的方法。然而，化学镀覆所形成的镀层存在一些问题形成镀层的时间相当长，镀层对树脂材料的结合力不足。为了解决这些问题，通常先对树脂材料进行化学蚀刻工序，以使其表面粗糙化，然后再对已经化学蚀刻过的树脂材料进行化学镀覆。另外，日本专利申请公开说明书平1-092377公开了一种先用臭氧气体处理树脂材料、再对已处理过的树脂材料进行化学镀覆的方法。按照该公开出版物所述，树脂材料中的不饱和键开链，变成低分子，从而使得具有不同化学组成的分子共存于树脂材料的表面上，藉此使树脂材料表面的光滑度降低，于是表面被粗糙化。因此，化学镀覆所得镀层牢牢嵌入糙化表面，从而防止镀层从表面剥离下来。在上述常规方法中，镀层结合力凭借糙化树脂材料表面产生的所谓锚固效应而得以提高。然而，采用这些方法会降低树脂材料的表面光滑度。因此，为了获得金属光泽，以使树脂材料具有漂亮外观，镀层必须很厚，以致引起加工时间增长的缺点。除此之外，在用蚀刻法使树脂材料表面糙化的方法中，还必须使用诸如铬酸、硫酸等的有毒物质，因而引起对所产生废液进行处理的各种问题。本专利技术对各种常规方法中的这些问题已作了通盘考虑，并且以获得一种方法为目的，该方法不需对树脂材料表面用蚀刻或臭氧气体处理来使之糙化，就能形成结合力优异的镀层。能够解决上述问题的本专利技术，其特征在于，进行如下处理工序。第一处理工序使由含不饱和键的树脂材料组成的待镀材料与含臭氧的第一种溶液接触；以及第二处理工序使含有阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂中至少一种表面活性剂和碱性成分的第二种溶液与所述待镀材料接触。优选的是，第一种溶液含有50ppm或更多的臭氧，而且优选的是，第一种溶液中含有极性溶剂。除此之外，还优选的是，在第一处理工序中，处理温度大致为室温，与此同时，第二处理工序中的处理温度优选高于第一处理工序中的处理温度。此外，还优选的是，第二种溶液中表面活性剂的浓度介于0.01至10g/L之间。附图说明图1为本专利技术所设想实施方式的说明图。用于实施本专利技术的最佳方式在权利要求1所述的本专利技术中，使用一种具有不饱和键的树脂作待镀材料。所述不饱和键意指C＝C键、C＝N键、C≡C键等。ABS树脂、AS树脂、PS树脂、AN树脂等可用作具有这些不饱和键的树脂。而且，在本专利技术所述的预处理方法中，进行第一处理工序，以使由含不饱和键的树脂材料组成的待镀材料与含臭氧的第一种溶液接触。可以认为，在第一处理工序中，待镀材料表面上的不饱和键由于第一种溶液中所含臭氧的氧化作用而断开，然后形成C-OH键或C＝O键，从而使待镀材料表面活化。在第一处理工序中，使待镀材料与第一种溶液接触。为了使待镀材料与第一种溶液接触，可将第一种溶液喷到待镀材料表面上，或者将待镀材料浸于第一种溶液中，优选将待镀材料浸于第一种溶液中，这是因为，与将第一种溶液喷到待镀材料上的情况相比，臭氧难以从第一种溶液中释出。第一种溶液中的臭氧浓度显著地影响待镀材料的表面活化。当臭氧浓度约为10PPM或更多时，经长时间处理可产生活化效果，而当臭氧浓度为50PPM或更多时，活化效果则急剧提高，从而处理时间就有可能缩短。从原理上说，第一处理工序中处理温度升高时，反应速度随之提高，但是当处理温度升高时，第一种溶液中臭氧的溶解度则下降，为了在高于40℃的温度下将第一种溶液中的臭氧浓度提高到50PPM或更高，就必须将处理气氛的压力增高至大于空气压力，结果设备就变得庞大。于是，如果不希望加大设备，优选的是将处理温度调节到室温附近。理想的是，第一种溶液含有极性溶剂。借助于极性溶剂，可以提高第一种溶液中臭氧的活性，从而能够缩短第一处理工序中的处理时间。水是特别优选的极性溶剂，而且醇基溶剂、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜、N-甲基-吡咯烷酮、六甲基磷酰胺等可以单独地或者与水和/或醇基溶剂混合的形式使用。在本专利技术中，对已用含臭氧的第一种溶液处理过的待镀材料进行第二处理工序，使待镀材料与一种含有阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂中的至少一种表面活性剂和碱性成分的第二种溶液接触。可以认为，由于经过第一处理工序处理，使得待镀材料表面上存在着官能团C＝O或C-OH中的至少一种官能团。因此，可以认为，在第二处理工序中，如图1(A)、(B)中所示，表面活性剂1的疏水基团被吸附在待镀材料表面上的上述官能团上。此外，碱性成分的作用是在分子水平上溶解待镀材料表面，并从待镀材料表面上除去脆化层，藉此使大量官能团存在于待镀材料表面上。因而，表面活性剂1也被吸附在因除去脆化层而产生的新官能团上。使用那些可使疏水基团易于吸附在C＝O或C-OH官能团中至少一种官能团上的表面活性剂，并使用阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂中的至少一种表面活性剂。在阳离子型表面活性剂和中性表面活性剂的情况下，不可能形成镀覆层，或者难以获得上述效果。阴离子表面活性剂的例子包括十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸钾、十八烷基硫酸钠、十八烷基硫酸钾等。而非离子型表面活性剂的例子则包括聚氧乙烯十二烷基醚、聚乙二醇十二烷基醚等。所述碱性成分可以使用能在分子水平上溶解待镀材料表面以除去脆化层者，以及可以使用氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂等。优选使用极性溶剂作为含有表面活性剂和碱性成分的第二种溶液的溶剂，而水则可作为极性溶剂的代表性例子来使用。在某些情况下，可以使用醇基溶剂或者水醇混合溶剂。除此之外，为了使第二种溶液与待镀材料接触，还可进行将待镀材料浸于第二种溶液中的方法、用第二种溶液涂布待镀材料表面的方法、在待镀材料表面上喷第二种溶液的方法或者其他方法。优选将第二种溶液中的表面活性剂浓度调节到0.01至10g/L范围内。倘若表面活性剂浓度小于0.01g/L，则会使镀层的结合力降低，而若表面活性剂浓度大于10g/L，则表面活性剂会在待镀材料表面上互相缔合。过量的表面活性剂作为杂质保留下来，会使镀层的结合力降低。在此情况下，可在预处理之后用水清洗待镀材料，以除去过量的表面活性剂。此外，优选是调节第二种溶液中碱性成分的浓度，使溶液的pH值成为12或更高。即使pH值小于12，也仍能获得上述效果，但是待镀材料表面上产生的上述官能团数量很少，因此，为了形成预定厚度的镀层就需要很长的时间。第二种溶液与待镀材料的接触时间并无特别限制，但优选在室温下1分钟或更长时间。如若接触时间太短，则可能会使吸附在所述官能团上的表面活性剂数量变少，因而降低镀层的结合力。然而，倘若接触时间太长，则含有C＝O和C-OH官能团之中的至少一种官能团的层面甚至也会发生溶解，从而致使化学镀覆难以进行。接触时间约1至5分钟就很足够。理想的是，处理温度应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于化学镀覆的材料的预处理方法，其特征在于，进行如下处理工序，　　　　第一处理工序：使由含不饱和键的树脂材料组成的待镀材料与含臭氧的第一种溶液接触；以及　　　　第二处理工序：使含有阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂中的至少一种表面活性剂和碱性成分的第二种溶液与所述待镀材料接触。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：中西正次，别所毅，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]