[发明专利]非金属衬底的金属化方法和预处理组合物

权利要求书

1.一种非金属衬底的金属化方法，所述方法包含如下步骤

(A)使所述非金属衬底与预处理组合物接触，从而获得预处理过的衬底，

其中，所述预处理组合物包含

(A-a)个别锰(II)、(III)和(IV)物种，

(B)使所述预处理过的衬底与活化组合物接触，从而获得活化衬底，和

(C)使所述活化衬底与一种或多于一种金属化组合物接触，从而获得金属化衬底，

条件是

-在所述预处理组合物中，锰(IV)物种的总浓度高于锰(II)和(III)物种的组合浓度，

-对所述预处理组合物施加电流，使得锰(II)物种被氧化成锰(III)物种，并且

-在步骤(A)中，使所述衬底与锰物种接触是在单一步骤中进行的。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(A)中，所述预处理组合物基本上不含，优选不含高锰酸根离子，或按所述预处理组合物的总体积计并且基于锰元素，仅达到100mg/L的总浓度、优选仅达到75mg/L的总浓度、更优选仅达到50mg/L的总浓度、甚至更优选仅达到35mg/L的总浓度、最优选仅达到20mg/L的总浓度、甚至最优选仅达到10mg/L的总浓度。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中在所述预处理组合物中，锰(III)物种与包含锰(IV)物种的锰物种不成比例。

4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的方法，其中所述电流的阳极电流密度在0.1A/dm²至20A/dm²、优选0.8A/dm²至15A/dm²、更优选1.5A/dm²至10A/dm²、最优选2.1A/dm²至5.0A/dm²范围内。

5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的方法，其中在步骤(A)期间或在步骤(B)之前，所述预处理过的衬底不与包含能够化学还原二氧化锰的还原剂的组合物接触，优选不与包含任何还原剂的组合物接触。

6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的方法，其中在步骤(A)期间，按所述预处理组合物的总体积计并且基于锰元素，所述预处理组合物中的所有锰物种的总量超过5.0g/L、优选为5.4g/L或更多、甚至更优选为5.8g/L或更多、最优选为6.0g/L或更多。

7.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的方法，其中所述预处理组合物另外包含(A-b)一种、两种或多于两种酸、优选无机酸、最优选至少硫酸和磷酸的组合。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述预处理组合物至少包含硫酸和磷酸的组合，其中所述磷酸的浓度高于所述硫酸，优选磷酸与硫酸的摩尔比在1.1∶1至3∶1范围内，更优选在1.3∶1至2.6∶1范围内、甚至更优选在1.4∶1至2.4∶1范围内、再甚至更优选在1.5∶1至2.1∶1范围内，最优选在1.6∶1至2.0∶1范围内。

9.根据权利要求1至8中任一权利要求所述的方法，其中参考400nm的波长和1cm的路径长度，所述预处理组合物的吸光度超过1.0，优选在1.1至2.1、更优选1.2至2.0、最优选1.3至1.7范围内。

10.根据权利要求1至9中任一权利要求所述的方法，其中所述预处理组合物另外包含(A-c)一种或多于一种不同于锰的另外过渡金属离子。