[发明专利]通过喷雾在线对表面预处理的衬底镀金属的非电解方法及实施该方法的装置

说明书

技术领域

本发明涉及用金属膜镀敷衬底表面的技术领域。

本发明涉及对装饰用衬底进行非电解镀金属的方法，例如该方法适用于中空玻璃、适用于烧瓶、适用于化妆品部件、适用于航空部件、适用于汽车部件以及家用电器部件。本发明还涉及用于电子产品的衬底的非电解镀金属，特别是制造导电轨(conductive track)。

背景技术

玻璃镀银制造镜子是通过化学方法进行金属化的最古老的应用之一。该方法包括通过浸没于含金属盐、还原剂和络合物形成添加剂的金属溶液浴槽中，利用重力沉积金属。表面必须通过涂敷氯化亚锡(SnCl₂)的酸性溶液预先敏化。该敏化步骤可以通过导致氯化钯(PdCl₂)的酸性溶液介入的活化步骤完成。这些步骤在能量、时间以及水方面花费巨大而且所用的产品是有害的。“传统”的镀银技术还存在许多缺点，主要是：

玻璃是唯一可用的衬底，

待镀衬底的表面必须是平坦的，

沉积池的不稳定性，

限于每小时20pm厚的沉积动力学，

与不同金属的同时共沉积有关的技术难度，

可沉积的金属或合金的有限范围，

不可能实现局部沉积，

已沉积的金属膜在衬底上的粘附特性有待改善。

为了克服与通过浸没在金属溶液的浴槽中对衬底进行非电解镀金属相关的上述问题，FR-A-2763962和申请号为0610287的法国专利申请公开了一种通过喷射含阳离子形式的金属(氧化剂)和还原剂的喷雾对衬底镀金属的非电解方法。在其优选的方法中，表面的活化步骤不是必需的，且衬底表面的预先润湿步骤使得能够改善膜对衬底的粘附。然而，还需要对该方法的产业化进行优化及根据各种衬底改善膜对平坦表面的粘附性能。

此外，在《Journal of Materials Science》第38卷第3285-3291页中发表的文章《Copper deposition by Dynamic Chemical Plating》涉及通过对塑料衬底(PET、ABS或PVC)的化学镀金属(铜)来制造印刷电路。将待镀金属的衬底的表面去脂并进行电晕处理以提高表面能。然后通过喷射含阳离子形式的金属(氧化剂)和还原剂的喷雾进行镀金属。但在如此获得的镀金属涂层上没有应用任何饰面层(finish layer)。这种方法没有根据上述衬底的性质和沉积金属的性质考虑与装饰方面有关的限制，也没有考虑与金属镀层在衬底上的粘附性有关的限制。

如上开发的镀银技术已经应用于装饰品。US-A-4975305公开了一种通过喷射对物品(特别是塑料材料)镀金属的方法，该方法由以下步骤构成：

涂敷第一层单复合树脂(monocomposite resin)，

干燥，

涂敷含氯化亚锡的酸性水溶液，

冲洗，

同时喷射含氨复合物的硝酸银水溶液和还原糖水溶液，

冲洗，

和涂敷修整清漆。

该方法利用与不适于其镀金属过程工业化的手动设备来实现。该技术没有在金属膜在衬底表面上的粘附性方面提供任何令人满意的结果，因为不论衬底是何种(塑料、金属、木材、聚合物......)，该方法均以相同的方式实施，因此这种方法不适应于需要镀金属的各种衬底的特性。

发明内容

目的

因此，本发明的目的是提供一种通过非电解方法及通过喷射一种或多种氧化还原溶液对衬底表面镀金属的工业方法，该方法满足以下目标中至少一种：

-该方法应当有利于金属膜对衬底表面的粘附，

-该方法应当是“清洁的”，其意思是采用低毒或无毒溶液或以很少的量使用及允许处理来自该方法的流出物，

-该方法应当采用集成到现有的上漆生产线中的紧凑设备实施，例如是1m-5m的活动舱室(active cabin)长度，并允许对自动生产线上的衬底进行处理，

-该方法还应当适合于每一种衬底，以便最大限度地优化膜对衬底的粘附和装饰方面，

-该方法必须允许在传统涂漆工业设备中在线实现几种类型(银、铜、镍...)的装饰涂层，

-该方法必须能够实现“白化”为特征的装饰金属沉积，从而完美地代替铝的真空沉积。

本发明的另一个目的是提供一种实现衬底在线镀金属的整个方法的装置。

本发明的简单描述

然而，在经过长期研究以后，本发明人发现，对需要镀金属的衬底表面的预处理可以提高金属膜对衬底的粘附以及特别是装饰方面。

这就是本发明以提出对衬底表面镀金属的方法作为目的的原因，该方法的特征在于实施以下步骤：