用于蚀刻塑料衬底的至少一个表面的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于蚀刻塑料衬底的至少一个表面的方法，所述方法包括步骤(A)到(C)，其中步骤(C)为包含与蚀刻组合物的接触的蚀刻步骤。所述蚀刻组合物包括各自在特定界定的浓度范围内的高锰酸根离子及磷酸。度范围内的高锰酸根离子及磷酸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于蚀刻塑料衬底的至少一个表面的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于蚀刻塑料衬底的至少一个表面的方法，所述方法包括步骤(A)到(C)，其中步骤(C)为包含与蚀刻组合物的接触的蚀刻步骤。所述蚀刻组合物包括高锰酸根离子及磷酸，其各自在特定界定的浓度范围内。

技术介绍

[0002]金属化例如塑料衬底的非金属衬底在现代技术中具有较长历史。典型应用可见于汽车工业以及卫生制品。
[0003]然而，使非金属/非导电衬底易于接受金属层是苛求的。通常，相应方法开始于衬底表面的表面改性，通常被称为蚀刻。通常，需要敏感平衡以便确保充分的表面粗糙化，而不会造成过强的缺陷。
[0004]许多方法及蚀刻组合物是已知的，包含包括例如六价铬物质(例如铬酸)的环境可疑铬物质的组合物。尽管这些组合物通常提供非常强且可接受的蚀刻结果，但环境友好替代物越来越被需要且在特定程度上已于所属领域中被提供。在许多情况下，代替地利用锰基蚀刻组合物。
[0005]举例来说，EP 2 025 708 A1涉及一种包括磷酸的含锰蚀刻组合物。
[0006]US 3,647,699 A涉及一种用于ABS树脂的表面调节剂组合物。所述组合物包含正磷酸及高锰酸根离子。
[0007]US 9,023,228 B2涉及酸洗溶液及一种用于酸洗包含氧化单元的塑料表面的方法。
[0008]EP 1 001 052 A2涉及一种用于金属化树脂表面的方法。所述方法包含使衬底与包括高锰酸盐以及磷酸及/或硫酸的轻度蚀刻溶液接触的步骤。
[0009]非常优选的目标是获得非常类似于或甚至相同于铬酸蚀刻的蚀刻结果。然而，这并不易于实现。即使化学蚀刻几乎相同，但相比于先前使用的铬酸蚀刻，常常需要较大数目个步骤来实现此目标。如果如此，那么无法易于用新技术简单地替换先前技术。在设施中经常需要额外空间以便容纳例如额外贮槽及冲洗管线。因此，持续需要进一步改进已知的锰基蚀刻组合物及相应蚀刻工艺。
[0010]本专利技术的目标
[0011]因此，本专利技术的目标是克服上文所提及的现有技术缺点。
[0012]具体地说，本专利技术的目标是提供一种用于蚀刻塑料衬底的至少一个表面的方法，其可易于在现有电镀线中实施且同时提供非常类似于从铬酸蚀刻组合物获得的蚀刻结果的蚀刻结果。
[0013]进一步的目标是可将经蚀刻衬底灵活地用于各种及非常不同的后续金属化工艺中。
[0014]本专利技术的另一目标是允许在2组分衬底(即2K衬底)上进行选择性蚀刻，其中一种组分优选地为聚碳酸酯(PC)，更优选地为透明/半透明PC，而无需蚀刻PC，而是仅蚀刻另一
组分。

技术实现思路

[0015]上文所提及的目标是由一种用于蚀刻塑料衬底的至少一个表面的方法解决，所述方法包括以下步骤
[0016](A)提供衬底，
[0017](B)任选地使经提供衬底与一种或多于一种预处理组合物接触，
[0018](C)使在步骤(A)或(B)之后获得的衬底与蚀刻组合物接触，使得产生经蚀刻衬底，蚀刻组合物包括
[0019](a)水，
[0020](b)0.0025mol/L到0.1mol/L的高锰酸根离子，
[0021](c)7mol/L到12mol/L的磷酸，
[0022](d)0到0.1mol/L的银(I)离子，及
[0023](e)0或小于10ppm的锰(II)离子，
[0024]其中至少在步骤(C)期间，高锰酸根离子的至少一部分转化为氧化数低于+7的锰物质。
[0025]在本专利技术的上下文中，如果未另外陈述，那么以mol/L或mmol/L为单位的浓度是按蚀刻组合物的总体积计。
[0026]自身的实验已展示(参见下文实例)，本专利技术的方法产生非常类似于或甚至相同于用铬酸蚀刻组合物获得的蚀刻图案的蚀刻图案。
[0027]此外，我们的实验展示，本专利技术的方法可更易于替换现有铬酸蚀刻线，这是因为通常可避免在蚀刻步骤之前的溶胀步骤。在许多情况下，这意指相应电镀线中不需要相应隔室/容器/贮槽。
[0028]另外，本专利技术的方法允许关于如何在后续金属化步骤中进行的高灵活性。用本专利技术的方法蚀刻的衬底可用镍(例如用瓦特镍)或用浸镀铜(有时也被命名为“置换电镀”，其中在此特定情况下，在不使用还原剂的情况下，较不贵的金属由较电化学活性的铜置换)进行进一步金属化。这两个金属化选项涵盖多种可能的应用。
[0029]本专利技术的方法的另一极大益处为选择性。自身的实验已展示，本专利技术的方法中所利用的蚀刻组合物允许选择性地蚀刻包括PC的2K衬底。在此类情况下，PC未被蚀刻，而是另一组分被蚀刻，例如丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)或丙烯腈丁二烯苯乙烯
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聚碳酸酯(ABS
‑
PC)。
[0030]所有这些优点并非预期的且因此是出人意料的。然而，所述优点是仅在高锰酸根离子及磷酸的上述浓度范围被维持的情况下才实现的。
具体实施方式
[0031]本专利技术的方法主要包含与特定预蚀刻组合物接触以便获得经良好蚀刻的塑料衬底。
[0032]步骤(A)：提供衬底：
[0033]在步骤(A)中，提供衬底。
[0034]优选的是本专利技术的方法，其中塑料衬底包括丁二烯部分，优选地为聚丁二烯。
[0035]也优选的是本专利技术的方法，其中塑料衬底包括腈部分。
[0036]也优选的是本专利技术的方法，其中塑料衬底包括丙烯基部分。
[0037]也优选的是本专利技术的方法，其中塑料衬底包括苯乙烯部分。
[0038]更优选的是本专利技术的方法，其中在步骤(A)中，衬底包括丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、丙烯腈丁二烯苯乙烯
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聚碳酸酯(ABS
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PC)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚酮(PEK)、环氧树脂、其混合物或复合物。
[0039]优选的是本专利技术的方法，其中聚醚酮(PEK)包括聚芳基醚酮(PAEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚醚醚酮(PEEEK)、聚醚醚酮酮(PEEKK)、聚醚酮醚酮酮(PEKEKK)、聚醚酮酮(PEKK)及/或其混合物，优选地为聚醚醚酮(PEEK)、聚芳基醚酮(PAEK)及/或其混合物。
[0040]在一些情况下，非常优选的是本专利技术的方法，其中衬底包括2组分(2K)衬底，优选地包括聚碳酸酯(PC)作为一种组分。优选的2K衬底包括聚碳酸酯/丙烯腈丁二烯苯乙烯
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聚碳酸酯(PC/ABS
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PC)及/或聚碳酸酯/丙烯腈丁二烯苯乙烯(PC/ABS)。本专利技术的方法中所利用的蚀刻组合物选择性地蚀刻ABS及ABS
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PC，而不蚀刻PC组分。
[0041]在一些情况下，2K衬底是优选的，其中一种组分是透明的，优选地，2K衬底包括透明聚碳酸酯(PC)。
[0042]步骤(B)：任选地使经提供衬底与一种或多于一种预处理组合物接触：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于蚀刻塑料衬底的至少一个表面的方法，所述方法包括以下步骤(A)提供所述衬底，(B)任选地使所述经提供衬底与一种或多于一种预处理组合物接触，(C)使在步骤(A)或(B)之后获得的所述衬底与蚀刻组合物接触，使得产生经蚀刻衬底，所述蚀刻组合物包括(a)水，(b)0.0025mol/L到0.1mol/L的高锰酸根离子，(c)7mol/L到12mol/L的磷酸，(d)0到0.1mol/L的银(I)离子，及(e)0或小于10ppm的锰(II)离子，其中至少在步骤(C)期间，所述高锰酸根离子的至少一部分转化为氧化数低于+7的锰物质。2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(B)不包括与包括有机溶剂的预处理组合物接触，优选地不包括与有机溶剂预处理组合物接触。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中步骤(C)包括以下步骤：(C
‑
1)将高锰酸根离子补充到步骤(C)中所利用的所述蚀刻组合物。4.根据权利要求3所述的方法，其中
‑
在再生隔室中处理氧化数低于+7的所述锰物质的至少一部分，且施加电流，使得所述锰物质再氧化为高锰酸根离子，且
‑
在步骤(C
‑
1)中补充的高锰酸根离子为在所述再生隔室中再氧化的离子。5.根据权利要求3所述的方法，其中
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通过移除所述蚀刻组合物的至少一部分而从所述蚀刻组合物移除氧化数低于+7的所述锰物质的至少一部分，且
‑
在步骤(C
‑
1)中补充的高锰酸根离子是来自碱金属高锰酸盐。6.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的方法，其中在所述蚀刻组合物中，所述高锰酸根离子的浓度的范围为0.004mol/L到0.09mol/L，优选地为0.005mol/L到0.075mol/L，更优选地为0.006mol/L到0.06mol/L，甚至更优选地为0.007mol/L到0.045mol/L，仍甚至更优选地为0.008mol/L到0.03mol/L，最优选地为0.009mol/L到0.019mol/L。7.根据权利要求1到6中任一权利要求所述的方法，其中在所述蚀刻组合物中，所述磷酸的浓度的范围为7.4mol/L到11.8mol/L，优选地为7.8mol/L到11.5mol/L，...

【专利技术属性】
技术研发人员：RE，
申请(专利权)人：德国艾托特克有限两合公司，
类型：发明
国别省市：