[发明专利]避免将制品固定在电镀槽中的挂具金属化的具有塑料表面的制品金属化的方法

说明书

本发明涉及一种避免将制品固定在电镀槽中的挂具金属化的、具有塑料表面的制品金属化的方法。

本发明涉及一种具有塑料表面的制品金属化的方法，该方法避免挂具(rack)金属化，所述挂具将制品固定在电镀槽(plating bath)中。

所述方法包括用不含六价铬的蚀刻溶液(etching solution)的蚀刻步骤、用还原剂对塑料表面的处理以及金属化步骤。另外，所述方法包括用水性挂具调节溶液(aqueousrack conditioning solution)对塑料表面的处理。

塑料表面与挂具调节溶液的接触提供了选择性保护挂具免受金属化，而选择性地使具有塑料表面的制品金属化。

通常，用于金属沉积(例如镍)的塑料制品的制备需要蚀刻塑料制品。已知可以用含有六价铬和硫酸的溶液进行这种蚀刻。然而，对于人类和环境而言，六价铬毒性很高。由于它被认为具有致癌性(carcinogenic)、致诱变性(mutagen)和生殖毒性(reprotoxic)，并且其存在于REACH指令中提交授权的物质清单中，因此在该领域中对废除基于六价铬的蚀刻液的使用具有很大兴趣。

作为六价铬的替代物，包含高锰酸钾的蚀刻液是已知的。然而，该不含Cr⁶⁺的蚀刻溶液具有缺点，其不太能够防止具有塑料表面——通常为聚氯乙烯(“PVC”)塑料表面——的挂具金属化，在无电镀和/或电解沉积期间，该具有塑料表面的挂具将具有待金属化表面(通常为包括ABS或由ABS组成的表面)的制品固定在合适位置。固定挂具的金属化并不是所期望的，因为其不必要地耗尽金属电解质、污染电解槽、产生关于操作电镀参数管理的问题，并因此产生关于完成的金属化制品上金属厚度的问题。此外，它最终迫使从挂具表面除去金属沉积物(例如铜、镍、铬)，这既昂贵又费时间。

在现有技术中，已知几种方法以防止在无电镀沉积期间挂具的塑料表面的金属化。

WO2015/126544 A1公开了一种防止挂具金属化的方法，其中，用包括金属化抑制剂的非水溶液处理挂具。在该方法中，在进行蚀刻步骤(例如用高锰酸钾)之前，将塑料涂覆的挂具浸入到该非水溶液中。作为金属化抑制剂，有机硫化合物以5g/L至40g/L的非常高的浓度使用。该方法的缺点在于相当高浓度的金属化抑制剂的使用，这导致了金属化抑制剂的带出液(drag-out)和在连续步骤中所用溶液的“污染”。最终，WO2015/126544 A1教导了非水溶液的使用是非生态的。此外，已经发现，非水溶剂的使用容易使挂具的塑料表面变质(通常包括PVC或由PVC组成)，在经济观点上使得该方法低效。

WO 2016/022535 A1公开了一种涂覆用于在镀覆过程中支撑非导电基板的电镀挂具的方法。该方法包括使至少一部分电镀挂具与增塑溶胶组合物(plastisolcomposition)接触的步骤，该增塑溶胶组合物具有分散在其中的有效量的添加剂，该添加剂是具有说明书中报道的结构的硫衍生物。

此方法显示出了几个缺点，首先，它在经济上是不利的，因为它需要生产含有抑制剂的新PVC增塑溶胶。其次，在增塑溶胶中加入抑制剂不一定会导致增塑溶胶表面存在抑制剂，因此相比于本发明，其没有有效地防止挂具金属化。此外，在增塑溶胶中加入如此高含量的抑制剂(按重量计5％至15％)将导致抑制剂在电镀线中释放的高风险，特别是当挂具老化时，因此污染线路并使该方法无效。

WO 2013/135862 A2公开了一种防止挂具金属化的方法，其中，用包括金属化抑制剂的水性溶液处理挂具。该方法中，在进行蚀刻步骤(例如用高锰酸钾)之前或之后，塑料挂具与水溶液接触。作为金属化抑制剂，金属碘酸盐以5g/L至50g/L的非常高的浓度使用。该方法的缺点在于使用非常高浓度的金属化抑制剂，这产生了在该方法的连续步骤中所用溶液的“污染”问题(例如，通常为催化剂溶液、促进剂溶液(accelerator solution)和无电镀浴的污染)。因此，该方法的长期稳定性较低。另外，需要高浓度的抑制剂和高锰酸根离子(30g/L到250g/L)以获得预期效果，这是不经济的。