用于处理非金属基材以供后续金属化的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于处理非金属基材以供后续金属化的方法和相应用途，所述方法包括步骤

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于处理非金属基材以供后续金属化的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于处理非金属基材以供后续金属化的方法和相应用途，所述方法包括步骤
(A)、
任选的步骤
(B)
和步骤
(C)
，其中步骤
(C)
包括与包括一种或多于一种锰物种的酸性处理组合物接触，所述方法的特征在于，所述基材是
3D
打印基材
。

技术介绍

[0002]对如塑料基材等非金属基材进行金属化在现代技术中有着悠久的历史
。
典型应用可见于汽车工业以及卫生制品
。
[0003]然而，使塑料基材接受金属层的要求高
。
通常，相应的方法从基材表面的表面改性开始，通常称为蚀刻
。
通常，需要灵敏的平衡，以确保一方面足够的表面粗糙度，另一方面不会造成太强的缺陷
。
[0004]多种方法和蚀刻组合物是已知的，包含包括铬酸的组合物
。
铬酸具有高度腐蚀性并且是强氧化剂
。
因此，所述铬酸会非常有效且强烈地蚀刻塑料基材
。
因此，铬酸蚀刻在许多情况下仍然是最先进的处理方法，以使相应的基材接受后续金属化
。
[0005]US10,197,708B2
涉及制造具有至少一个电镀区域和至少一个未电镀区域的结构的方法
。
[0006]CN 103805972 B
涉及用于使用模板方法构建超轻空心管的微晶格金属材料和其制备方法
。
[0007]US2020/331196 A1
涉及增材制造三维物体的方法，所述三维物体具有以配置图案分散在其中的促进无电镀金属沉积的药剂
。
[0008]然而，铬酸蚀刻组合物是不可持续的并且对环境非常有问题
。
如果铬酸蚀刻组合物的替代物不可获得或者仅提供不令人满意
/
不足的结果，则这尤其是个问题；例如对于特定的非金属基材，如
3D
打印基材
。
尽管
3D
打印基材的化学性质与传统制造的非金属基材基本相同，但许多实际试验表明，对于传统制造的非金属基材效果良好的处理组合物，在
3D
打印非金属基材上未显示出完全相同的结果，反而往往结果较差
。
目前尚不完全了解这种不同行为的原因是什么
。
[0009]然而，存在处理
3D
打印非金属基材，使得在不使用六价铬物种的情况下获得随后沉积的金属层的均匀覆盖的强烈需求，尤其是工业需求
。
[0010]专利技术目的
[0011]因此，本专利技术的目的是提供一种用于处理非金属
3D
打印基材以供后续金属化的方法，所述方法
(i)
不使用对环境有问题的六价铬物种，如铬酸
。
此外，目的是在整个基材表面上实现均匀分布的处理结果，从而获得随后沉积的金属层的均匀覆盖
。
最优选地，热处理后没有观察到这种金属层起泡
。

技术实现思路

[0012]上文提及的目的通过一种用于处理非金属基材以供后续金属化的方法来解决，所
述方法包括以下步骤：
[0013](A)
提供所述基材，
[0014](B)
任选地，使在
(A)
中提供的所述基材与预处理组合物接触，使得获得经预处理的基材，所述预处理组合物包括：
[0015](B
‑
a)
一种或多于一种无氟表面活性化合物，
[0016]以及
[0017](C)
使在
(A)
中提供的所述基材或在
(B)
之后获得的所述经预处理的基材与酸性处理组合物在处理室中接触，使得获得经处理的基材以供后续金属化，所述酸性处理组合物包括：
[0018](C
‑
a)
一种或多于一种锰物种，
[0019]所述方法的特征在于，所述基材是
3D
打印基材
。
[0020]本专利技术主要基于以下发现：包括一种或多于一种锰物种的酸性处理组合物在非金属
3D
打印基材的金属化之前提供非常好的处理结果
。
由于基于锰的处理组合物对环境影响较小，因此它们提供了铬酸蚀刻组合物的优异替代方案
。
此外，通常，如整个本专利技术文本所定义的基于锰的处理组合物常常提供甚至改善的结果
(
参见下文的实例
)。
具体实施方式
[0021]步骤
(A)
：
[0022]在本专利技术的方法的步骤
(A)
中，提供了基材，所述基材是非金属基材
。
[0023]在本专利技术的上下文中，术语“3D
打印基材”与术语“增材制造
(AM)
基材”被相同理解
。
假设这些术语具有相同的含义
。
[0024]此外，在本专利技术的上下文中，相关的是非金属基材是
3D
打印基材，即通过此类制造方法制造的
。
优选地不相关的是，非金属基材是否是在本专利技术的方法内制造的
(
即，直接地，优选地作为步骤
(A)
的部分步骤
)
或者非金属基材是否在本专利技术的方法之前在不同地点和
/
或时间制造的，然后在进行本专利技术的方法之前重新放置和
/
或储存
(
即，间接地
)。
优选地，用于制造
3D
打印基材的工艺与本专利技术的方法无关，只要提供此类基材即可
。
事实上，尚未完全了解非金属
3D
打印基材与具有基本相同材料的传统制造非金属基材有何区别
。
[0025]然而，在一些情况下，本专利技术的方法是优选的，其中在步骤
(A)
中提供包含：
[0026](A
‑
1)3D
打印，使得获得所述
3D
打印基材
。
[0027]通常优选的是本专利技术的方法，其中在步骤
(A)
中提供包含：
[0028](A
‑
1)3D
打印，使得获得所述
3D
打印基材并且直接或间接在步骤
(A)
中提供
。
[0029]在本专利技术的上下文中，所述
3D
打印基材优选地包括渐进操纵的材料，优选地以层增量的形式，从而形成所述基材
。
最优选地，所述
3D
打印基材是数字
3D
计算机模型的对应物
。
[0030]优选的是本专利技术的方法，其中所述
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种用于处理非金属基材以供后续金属化的方法，所述方法包括以下步骤：
(A)
提供所述基材，
(B)
任选地，使在
(A)
中提供的所述基材与预处理组合物接触，使得获得经预处理的基材，所述预处理组合物包括：
(B
‑
a)
一种或多于一种无氟表面活性化合物，以及
(C)
使在
(A)
中提供的所述基材或在
(B)
之后获得的所述经预处理的基材与酸性处理组合物在处理室中接触，使得获得经处理的基材以供后续金属化，所述酸性处理组合物包括：
(C
‑
a)
一种或多于一种锰物种，所述方法的特征在于所述基材是
3D
打印基材
。2.
根据权利要求1所述的方法，其中在所提供步骤
(A)
中包含：
(A
‑
1)3D
打印，使得获得所述
3D
打印基材
。3.
根据权利要求1或2所述的方法，其中在步骤
(A)
中，所述
3D
打印基材选自由以下组成的群组：
(i)
熔丝制造基材；
(ii)
光聚合基材；
(iii)
粉末床熔融基材和材料喷射基材
。4.
根据权利要求1至3中任一权利要求所述的方法，其中在步骤
(A)
中，所述
3D
打印基材至少包括丙烯腈丁二烯苯乙烯
、
碳酸酯
、
环氧树脂
、
丙烯酸酯
、
聚氨酯
、
酰胺
、
丙烯
、
其寡聚物
、
其聚合物
、
其混合物和
/
或其复合物
。5.
根据权利要求1至4中任一权利要求所述的方法，其中所述酸性处理组合物的
pH
为
6.5
或更低，更优选地5或更低，甚至更优选地
3.5
或更低，又甚至更优选地
2.5
或更低，最优选地
1.5
或更低，甚至最优选地
0.5
或更低
。6.
根据权利要求1至5中任一权利要求所述的方法，其中基于所述酸性处理组合物的总体积并且基于元素锰，所述酸性处理组合物
(C
‑
a)
的总浓度在
0.001mol/L
至
1.8mol/L
的范围内，优选地在
0.002mol/L
至
1.4mol/L
的范围内，更优选地在
0.01mol/L
至
1.1mol/L
的范围内，最优选地在
0.05mol/L
至
0.9mol/L
的范围内
。7.
根据权利要求1至6中任一权利要求所述的方法，其中在所述酸性处理组合物中，所述一种或多于一种锰物种包括高锰酸根离子和
/

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
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：