BR112020006241A2

BR112020006241A2 - formulação para usar mordentes em materiais poliméricos antes do revestimento dos mesmos

Info

Publication number: BR112020006241A2
Application number: BR112020006241-3A
Authority: BR
Inventors: Julio Gomez Cordon; Javier Perez MARTINEZ; Luis Otaño Jimenez
Original assignee: Srg Global Liria S.L.; Avanzare Innovacion Tecnologica S.L.
Priority date: 2017-09-28
Filing date: 2018-08-28
Publication date: 2020-10-06
Also published as: US11898250B2; JP2020537713A; WO2019063859A1; EP3848483A3; KR20220098817A; EP3689477A1; EP3565915A1; CN111511962B; MX2020003614A; JP7263332B2; CN111511962A; KR102470346B1; ES2868080T3; JP2021183724A; EP3565915B8; ES2646237B2; CN111201091A; WO2019063773A1; KR20200063175A; JP2023076521A

Abstract

Esta invenção se refere a uma nova formulação de banhos de tratamento por ataque químico antes da metalização ou revestimento do polímero com o uso de tecnologias conhecidas e descritas na técnica anterior, com base no uso de sais e/ou complexos do cátion Cr(III). A formulação da presente invenção envolve um sal e/ou complexo de Cr (III) no qual o Cr (III) é coordenado com pelo menos um ou vários ligantes de fechamento ou mono, bi, tri, tetra, penta, hexadentados, que se coordenam ao cromo através do átomo de oxigênio, enxofre ou nitrogênio ou vários desses átomos a ligantes. Uma vez que a peça polimérica seja atacada quimicamente com a formulação de ataque químico descrita acima, o revestimento metálico é aplicado através de banhos químicos e de deposição no caso de metalização, ou através de tinta ou outro revestimento orgânico.

Description

"FORMULAÇÃO PARA USAR MORDENTES EM MATERIAIS POLIMÉRICOS ANTES DO REVESTIMENTO DOS MESMOS" CAMPO DA TÉCNICA

[0001] Esta invenção se refere a banhos de tratamento de ataque químico de polímeros antes da metalização ou revestimento do polímero com o uso de tecnologias conhecidas e descritas na técnica anterior, com base no uso de sais e/ou complexos do cátion Cr (III).

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] Atualmente, o desenvolvimento tecnológico e aplicações industriais de banhos de pré-tratamento, tratamento e ataque químico de polímeros, principalmente ABS e suas blendas como ABS-policarbonato, poliamida, polipropileno e termoestáveis, com ou sem a adição de cargas inorgânicas e outros aditivos na massa de polímero, baseia-se no uso de banhos aquosos contendo sais de cromo no estado de oxidação VI. Os banhos geralmente contêm ácido sulfúrico e um composto de cromo (VI), principalmente ácido crômico, trióxido de cromo ou dicromatos em concentrações de até 400 g/l.

[0003] Este processo de tratamento de superfície ou ataque químico é o tratamento chave inicial e, então, um sistema de múltiplas camadas funcionais de ativação, deposição de níquel químico, cobre, eletrodeposição de cobre, níquel e até mesmo acabamento de cromo, são aplicadas, com suas respectivas lavagens intermediárias, o que resulta em um plástico metalizado sobre sua superfície.

[0004] Com revestimento orgânico ou pintado, após o processo de tratamento de superfície por ataque químico descrito acima, o plástico é revestido ou pintado com o uso dos diferentes métodos atualmente disponíveis na técnica anterior.

[0005] Somente a combinação de um ataque químico ou pré-tratamento adequado e alguns outros tratamentos adicionais ideais fornece todos os requisitos chave necessários para as respectivas aplicações necessárias, e o tratamento de ataque químico inicial é o fator essencial do processo inteiro.

[0006] Os sais de cromo no estado de oxidação VI usado no ataque químico provaram ser tóxicos e carcinógenos aos seres humanos, o que levou a um interesse na substituição de qualquer uso desses sais de cromo (VI) e, especificamente, seu uso, em banhos de ataque químico e tratamento de polímero.

[0007] Foram propostas diferentes opções para a substituição de banhos contendo sais de cromo (VI) por outros oxidantes químicos, principalmente sais de Mn (VII), Mn(VI) e até mesmo sais de Mn(III) tanto em meios ácidos quanto básicos, conforme mostrado nas patentes US8603352B1 e US20130186774.

[0008] No entanto, esses sistemas baseados em sais de Mn não produzem os mesmos resultados de adesão na metalização ou revestimento posterior das peças de polímero e precisam de lavagem muito complexa devido à necessidade de remover os produtos de redução dos sais de Mn. Os banhos também são instáveis ao longo do tempo e duram pouco tempo para aplicações industriais.

[0009] Alternativamente, foram propostos sistemas baseados em peróxido de hidrogênio como na patente DE19740431C1, peróxidos e sais de ferro e/ou cobre como em US6559242B1, complexos aniônicos com um ligante de cloreto de metais de transição (US4568571A), compostos organometálicos de metais de transição em solvente orgânico (EP0081129A1), e sais de cloretos ou nitratos de metais de transição sem o uso de complexos em meio aquoso levemente ácido (US20070099425A1).

[0010] Em nenhum caso nos dias de hoje foram obtidos resultados que sejam aplicáveis às exigências de adesão final demandadas pelo setor de automação, entre outros, que possam ser obtidos através de tratamentos baseados em sais de Cr(VI). Um artigo de revisão foi recentemente publicado sobre este tópico: Plating on acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) plastic: A review. Journal of Materials Science 2016, 51, 3.657 a 3.674. Portanto, existe uma necessidade na técnica anterior por banhos de ataque químico que sejam eficientes em termos de resultados de adesão de metalização ou revestimento de outros tipos sobre o polímero, estabilidade do banho ao longo do tempo e uso, características de segurança, não toxicidade para as pessoas e o ambiente, facilidade de recuperação, reciclagem ou remoção em condições adequadas do ponto de vista ambiental daqueles banhos de tratamento e sem Cr (VI).

FINALIDADE DA INVENÇÃO

[0011] A finalidade desta invenção é o pré-tratamento, tratamento e/ou ataque químico de polímeros através do uso de soluções aquosas contendo sais e/ou complexos de cromo (III) em um meio ácido.

[0012] A invenção tem por base o uso do cátion Cr (III) adicionado como um sal e coordenado quimicamente a pelo menos um ou vários ligantes de fechamento ou mono, bi, tri, tetra, penta, hexadentados, que se coordenam ao cromo através do átomo de oxigênio, enxofre ou nitrogênio.

[0013] O tratamento é aplicado a polímeros orgânicos para modificar sua superfície tanto física quanto quimicamente, de modo que sobre a superfície do polímero seja possível fazer um revestimento que adira ou possa ser metalizado através de tecnologias atualmente descritas na técnica anterior.

DESCRIÇÃO

[0014] O revestimento de polímeros com metais através de banhos químicos ou com revestimentos orgânicos exige um tratamento de ataque químico anterior de modo que a superfície do polímero a ser revestido seja aderente o suficiente para atender às exigências de aplicação do produto final.

[0015] Os polímeros sobre os quais esse processo de tratamento por ataque químico é usado são termoplásticos como ABS, blendas de ABS com outros polímeros como policarbonato, poliamida, PVC, policarbonato, poliésteres, poliacetal, poliolefinas, termoestáveis como resinas epóxi, resinas de poliéster insaturado, resinas de vinil éster epóxi ou elastômeros como borrachas SBR e EPDM ou elastômeros termoplásticos dos diferentes tipos disponíveis no mercado. Os polímeros podem conter diferentes tipos de cargas inorgânicas como quartzo, carbonato de cálcio, wollastonita, silicatos, talco e os aditivos correspondentes necessários para seu processamento por extrusão, injeção, moldagem ou placas quentes, ou as diferentes técnicas usadas para fabricar objetos, placas ou formas em termoestáveis ou elastômeros.

[0016] O processo de ataque químico ou tratamento de superfície de polímero é um processo que tem alguns requisitos anteriores, como certas composições dos banhos de ataque químico ou tratamento e a ação ou tratamento desses banhos com temperaturas e tempos controlados. Pré-requisitos do processo de ataque químico:

[0017] A superfície do substrato a ser tratada inicialmente deve estar livre de contaminantes, graxas, produtos corrosivos e outros materiais. Portanto, uma preparação adequada do substrato de base é um requisito recomendável antes do processo, embora isso não seja estritamente necessário. A preparação anterior do substrato é bem conhecida na técnica anterior.

[0018] As composições dos banhos a serem usados no processo de ataque químico são banhos aquosos:

[0019] Os banhos são preparados pela adição de sais ou complexos de cromo (III) e têm por base o uso de ao menos um ou vários ligantes de fechamento ou mono, bi, tri, tetra, penta, hexadentados que se coordenam ao cromo através do átomo de oxigênio, enxofre ou nitrogênio do ligante.

[0020] Entre outros, os ligantes que podem ser usados para cromo em estado de oxidação (III) são formato, acetato, propanoato, butanoato, benzoato, acetato de fenila, propionato de fenila, cianamato, benzoato de alquila, piruvato, levulinato, citrato, isocitrato, aconitato, trimellitato, glicinato, valinato, leucinato, treoninato, lisinato, triptofanato, histidinato, alaninato de fenila, isoleucinato, argininato, metioninato, alaninato, prolinato, serinato, cisteinato, asparaginato, glutaminato, tirosinato, aspartato, poliaspartato, glutamato, cisteinato, homocisteinato, ornitinato, nicotinato, oxalato, propanodioato, butanodioato,

pentanodioato, hexanodioato, maleato, fumarato, ftalato, isoftalato, tereftalato, tartrato, itaconato, mesaconato, citraconato, glicolato, lactato, mandelato, salicilato, gluconato, etilenodiaminatetracetato, nitrilotriacetato, iminodisuccinato, etilenodiamina disuccinato, metilglicinadiacetato, N,N, glutamato diacetato, ciclo- hexilenodinitrilotetra-acetato, dietilenotriamainapenta-acetato, aminoetiletilenoglicoltetra-acetato, trietilenotetraminahexa-acetato, dihidroxietilglicinato, iminodiacetato, oxamato, nitrilotripropionato, etilenodiaminedipropionato, tiodipropionato, ditiodipropionato, aminopropanoato, aminopentanoato, amino-hexanoato, 2-aminobenzoato, 3-aminobenzoato, 4- aminobenzoato, 3-ciclohexilamina-propilamina, etilenodiamina, 1,3- diaminopropano, dimetilaminopropilamina, dietilaminopropilamina, bis(3- aminopropil)-metilamina, dietilenotriamina, dipropilenotraimina, trietilenetetramina, tetraetilenopentamina, poliaminas, 3-(2-aminoetil)amino- propilamina, N,N’-bis(3-aminopropil)etilenodiamina, neopentanto diamina, ciclo- hexanodiamina, hexano-1,6-diamina, imidazol, 1-metilimidazol, 2-metilimidazol, 1,2-dimetilimidazol, 2-etilimidazol, 2-etil-4-metil-imidazol, N-(3-Aminopropil)- imidazol, pirazol, nicianamida, bipiridina, fenantrolina ou suas blendas.

[0021] Os ligantes usados são de preferência formato, acetato, propionato, glicinato, argininato, aspartato, poliaspartato, glutamato, nicotinato, oxalato, propanodioato, butanodioato, pentanodioato, hexanodioato, maleato, fumarato, ftalato, salicilato, tartrato, citrato, glicolato, lactato, gluconato, etilenodiaminatetracetato, nitrilotriacetato, 2-aminobenzoato. Os ligantes mais usados são de preferência oxalato, propanodioato, butanodioato, maleato, fumarato, ftalato, glicolato, lactato, salicilato, glicinato, glutamato ou suas blendas.

[0022] Os complexos de cromo (III) contidos no banho podem ser adicionados ao banho sob a forma de um complexo de cromo (III) isolado e preparado com os ligantes acima, como indicado na literatura científica, por exemplo, para complexos do tipo oxalato em "Complex Ions of Chromium. III.

Reactions between Hexaquochromium(III) and Oxalate lons", Randall E. Hamm, Robert E. Davis J. Am. Chem. Soc., 1953, 75, pp 3.085 a 3.089 (1953).

[0023] Complexos de Cr (III) podem também ser formados in situ no banho através da adição separada de um sal de cromo (III) e do ligante que irá compor o complexo necessário tal como é indicado, por exemplo, para complexos do tipo fumarato na patente US3900689.

[0024] No caso da formação in situ do complexo de cromo (III), os sais de partida desses complexos podem ser sais de ânion inorgânico ou ânion orgânico, como cloreto, brometo, perclorato, hidróxido, óxidos, sulfato, sulfito, sulfeto, nitrato, nitrito, fosfato, difosfato, metafosfatos, polifosfatos, borato, silicato, formato, acetato, benzoato, lactato, metanossulfonato, etanossulfonato, propanossulfonato, butanossulfonato, carboxilatos, alquil fosfatos ou suas blendas. Uma vez que esses sais são adicionados ao banho aquoso, para este banho os ligantes correspondentes em sua forma protonada ou sob a forma de sal de metais alcalinos ou metais alcalinos terrosos ou forma livre, são adicionados a este banho, para formar o complexo. Desta forma, o complexo de cromo (III) necessário no banho de ataque químico é obtido.

[0025] Por último, também é possível obter o complexo de Cr (III) necessário no banho de ataque químico através de uma reação química ou uma forma reduzida do ligante a ser usado e a adição ao banho de um composto de Cr (VI), o qual é reduzido a um complexo no estado de oxidação (III) seja através da ação direta do ligante com o qual o complexo deve ser formado caso seja um agente redutor ou pela adição de um agente redutor diferente ao ligante como ácido ascórbico, ascorbatos, tiossulfatos, sulfitos, sulfetos, nitritos, fosfitos, hipofosfitos, formaldeído sulfoxilatos, ditionites, oxalatos, carboxilatos de metal alcalino ou de metal alcalino terroso, hidrazina e seus derivados, hidroxilamina, ou qualquer outro agente redutor conhecido na técnica anterior.

[0026] A concentração de complexo de Cr (III) presente no banho pode estar entre 2 mM e 2 M e, com mais preferência, entre 5 mM e 1 M e, com mais preferência ainda, entre 0,01 M e 0,4 M.

[0027] Os complexos de Cr (III) indicados são usados em um meio aquoso ácido e os ácidos contidos no banho de ataque químico podem ser ácido sulfúrico, ácido aminosulfúrico (sulfâmico), ácido fosfórico, ácido difosfórico, ácido metafosfórico, ácido polifosfórico, ácido metanossulfônico, ácido etanossulfônico, ácido propanossulfônico, ácido benzenossulfônico, ácido toluenossulfônico, ácido cumenossulfônico, ácidos alquil benzenossulfônicos, ácidos monoalquil fosfóricos, ácidos dialquil fosfóricos, ácido isetiônico, ácido perclórico, ácido clórico, ácido nítrico, ácido trifluorometassulfônico, ácido trifluoroacético, ácido tetrafluorobórico, ácido hexafluorofosfórico, ácido hexafluorossilícico, ácido fluoreto de hidrogênio, ácido bórico ou suas blendas De preferência, os ácidos presentes no banho de ataque químico podem ser ácido sulfúrico, ácido fosfórico, ácido difosfórico, ácido metafosfórico, ácido polifosfórico, ácido metanossulfônico, ácido etanossulfônico, ácido propanossulfônico, ácido benzenossulfônico, ácido toluenossulfônico, ácido cumenossulfônico, ácidos alquila benzenossulfônicos, ácidos monoalquila fosfóricos, ácidos dialquila fosfóricos ou suas misturas, e, com mais preferência, os ácidos presentes no banho podem ser ácido sulfúrico, ácido fosfórico ou suas blendas.

[0028] A concentração de ácido no banho de ataque químico pode estar na faixa de 10% até 98%, de preferência entre 40% e 95%, e com mais preferência entre 55% e 92%, considerando o total de ácido contido em porcentagem de massa/massa, sendo que o restante são complexos de Cr (III) e água. Este total de ácido pode ser constituído da mistura de dois ou mais ácidos.

[0029] A temperatura de uso do banho de ataque químico pode variar entre 10°C e 95°C, com mais preferência, entre 15°C e 80°C, e com mais preferência ainda, entre 20°C e 75°C. Para alcançar as temperaturas de trabalho, os tanques de tratamento são aquecidos ou resfriados até a temperatura de trabalho ideal ser mantida mediante a aplicação de qualquer tecnologia adequada para aquela finalidade.

[0030] As peças de qualquer formato e tamanho de polímero a ser tratado no banho de ataque químico são submersas por um período de tempo entre 30 segundos e uma hora e, de preferência entre 1 minuto e 45 minutos, ou com mais preferência, entre 2 minutos e 30 minutos.

[0031] Após o processo de ataque químico mencionado nesta invenção, são realizados os necessários estágios de lavagem com água, soluções aquosas ou líquidos orgânicos com características conhecidas na técnica anterior atual.

[0032] Após a lavagem, os processos necessários são realizados para a obtenção do revestimento metálico através de um banho químico com as características exigidas, através de processos molhados.

[0033] Alternativamente, depois da lavagem, as peças podem ou não ser secas se revestimentos poliméricos, como vernizes ou tinta, forem colocados sobre as peças tratadas. Exemplos

[0034] Os substratos usados nos exemplos a seguir são substratos obtidos através de injeção do polímero termoplástico correspondente: ABS, policarbonato de ABS, poliamida 6, poliamida 6 com carga inorgânica de wolastonita a 20%, polipropileno ou polipropileno com carga inorgânica de talco a 20%.

[0035] Os substratos termoestáveis são curados através de métodos conhecidos na técnica anterior; eles são resina de poliéster insaturado com 40% de fibra de vidro e resina epóxi com 40% de fibra de vidro.

[0036] Em todos os casos, o substrato é lavado antes do ataque químico. A lavagem é feita por imersão em um banho de água, um banho de uma solução aquosa de 1% dodecil sulfato de sódio e dois enxagues posteriores por imersão em dois banhos de água. O propósito desta lavagem é remover a sujeira e a gordura proveniente dos substratos e/ou preparar a superfície para ataque químico. Dependendo do processo para preparar as peças, essa lavagem pode ser evitada.

[0037] O tratamento de ataque químico é realizado com os respectivos banhos correspondentes apresentados nos exemplos abaixo.

[0038] Após o processo de ataque químico, são realizados mais dois enxágues por imersão em banhos de água.

[0039] Uma vez que o polímero sofra o ataque químico, níquel autocatalítico não elétrico, também conhecido como níquel químico, é depositado através de um processo conhecido na técnica anterior:

[0040] Tratamento por imersão em banho ativador a 25°C durante 2 minutos. Enxaguar em banho de água. Tratamento em banho acelerador a 25°C por 2 minutos. Enxaguar em banho de água. Banho de imersão para metalização de níquel químico a 29°C durante 8 minutos. Duas lavagens por imersão em banho de água.

[0041] De modo similar, uma vez que o ataque químico seja executado e os substratos sejam secos, o polímero é coberto com um revestimento de uma tinta ou base orgânica. Exemplo 1:

[0042] Como uma referência sobre os resultados obtidos no processo de ataque químico, o ataque químico é realizado em um banho baseado no uso de sais de Cr (VI) com a seguinte composição:

[0043] O banho de ataque químico contém 380 g/l de ácido crômico e 400 g/l de ácido sulfúrico concentrado.

[0044] As peças a serem atacadas quimicamente são colocadas no banho durante 3 minutos a uma temperatura de 25°C.

Exemplo 2:

[0045] Banho de ataque químico com base em sais de Cr (III), em que o ligante coordenado com o cromo é acetato e que é preparado através de uma solução de H2O a 62%; acetato de cromo a 4% (III); H2SO4 a 34%

[0046] As peças a serem atacadas quimicamente são colocadas no banho durante 3 minutos a uma temperatura de 25°C. Exemplo 3:

[0047] Banho de ataque químico baseado em sais de Cr (III), em que o benzoato é o ligante coordenado com o cromo e que é preparado através de uma solução de H2O a 40%; benzoato de cromo a 3% (III); ácido metanossulfônico a 57%.

[0048] As peças a serem atacadas quimicamente são colocadas no banho durante 3 minutos a uma temperatura de 25°C. Exemplo 4:

[0049] Banho de ataque químico baseado em sais de Cr (III), em que o ligante coordenado com o cromo é glicinato e que é preparado através de uma solução de H2O a 21%; glicinato de cromo a 2,5% (III); H2SO4 a 65,5%.

[0050] As peças a serem atacadas quimicamente são colocadas no banho durante 3 minutos a uma temperatura de 25°C. Exemplo 5:

[0051] Banho de ataque químico baseado em sais de Cr (III), em que o amino-hexanoato é o ligante coordenado com o cromo e que é preparado através de uma solução de H2O a 21%; CrCl3-6H2O a 2,2%; ácido amino- hexanoico a 1,3%; H3PO4 a 36,5% (dos 75% em água); H2SO4 a 39%.

[0052] As peças a serem atacadas quimicamente são colocadas no banho durante 3 minutos a uma temperatura de 25°C.

Exemplo 6:

[0053] Banho de ataque químico baseado em sais de Cr (III), em que o ligante coordenado com o cromo é citrato e que é preparado através de uma solução de H2O a 17%; Cr(NO3)3.9H2O a 1,2%; ácido cítrico a 2,6%; H 3PO4 a 39,7% (dos 75% em água); H 2SO4 a 39,5%.

[0054] As peças a serem atacadas quimicamente são colocadas no banho durante 3 minutos a uma temperatura de 25°C. Exemplo 7:

[0055] Banho de ataque químico baseado em sais de Cr (III), em que o ligante coordenado com o cromo é trietileno tetramina e que é preparado através de uma solução de H2O a 19%; Cr(NO3)3.9H2O a 0,8%; trietilenotetramina a 1,1%; H3PO4 a 38,4% (dos 75% em água); H2SO4 a 40,7%.

[0056] As peças a serem atacadas quimicamente são colocadas no banho durante 3 minutos a uma temperatura de 25°C. Exemplo 8:

[0057] Banho de ataque químico baseado em sais de Cr (III), em que o ligante coordenado com o cromo é tiodipropionato e que é preparado através de uma solução de H2O a 18,5%; CrCl 3-6H2O a 0,7%; ácido tiopropiônico a 0,9%; H3PO4 a 38% (dos 75% em água); H 2SO4 a 41,9% As peças a serem atacadas quimicamente são colocadas no banho durante 3 minutos a uma temperatura de 25°C. Exemplo 9:

[0058] Banho de ataque químico com base em sais de Cr (III), em que o ligante coordenado com o cromo é tetra-acetato de etilenodiamina (EDTA) e que é preparado através de uma solução de H 2O a 18%; Cr(NO3)3.9H2O a 0,6%; ácido etilenodiaminotetracético a 0,3%; H 3PO4 39,7% (dos 75% em água); H2SO4 a 41,4%. As peças a serem atacadas quimicamente são colocadas no banho durante 3 minutos a uma temperatura de 25°C.

Exemplo 10:

[0059] Banho de ataque químico com base em sais de Cr (III), em que o ligante coordenado com o cromo é tetra-acetato de etilenodiamina (EDTA) e que é preparado através de uma solução de H2O a 18,3%; Cr(NO3)3.9H2O a 0,6%; sal dissódico de ácido etilenodiamino tetra-acético a 0,5%; H3PO4 a 39,2% (dos 75% em água); H2SO4 a 41,4%. As peças a serem atacadas quimicamente são colocadas no banho durante 3 minutos a uma temperatura de 25°C. Exemplo 11:

[0060] Banho de ataque químico com base em sais de Cr (III), em que o ligante coordenado com o cromo é tetra-acetato de etilenodiamina (EDTA) e que é preparado através de uma solução de H 2O a 18%; Cr(NO3)3.9H2O a 0,6%; ácido etilenodiaminotetracético a 0,3%; H 3PO4 a 39,7% (dos 75% em água); H2SO4 a 41,4%. As peças a serem atacadas quimicamente são colocadas no banho durante 3 minutos a uma temperatura de 40°C. Exemplo 12:

[0061] Banho de ataque químico com base em sais de Cr (III), em que o ligante coordenado com o cromo é tetra-acetato de etilenodiamina (EDTA) e que é preparado através de uma solução de H2O a 18%; Cr(NO3)3.9H2O a 2%; ácido etilenodiaminotetracético a 1%; ácido metanossulfônico a 35,5% (de 75% em água); H2SO4 a 43,5%. As peças a serem atacadas quimicamente são colocadas no banho durante 3 minutos a uma temperatura de 25°C. Exemplo 13:

[0062] Banho de ataque químico baseado em sais de Cr (III), em que o ligante coordenado com o cromo é fumarato e que é preparado através de uma solução de H2O a 18%; Cr(NO3)3.9H2O a 0,6%; ácido fumárico a 0,3%; H3PO4 a 39,7% (dos 75% em água); H2SO4 a 41,4%. As peças a serem atacadas quimicamente são colocadas no banho durante 3 minutos a uma temperatura de 25°C.

Exemplo 14:

[0063] Banho de ataque químico com base em sais de Cr (III), em que o ligante coordenado com o cromo é oxalato composto através de uma solução de H2O a 18%; Cr(NO3)3.9H2O a 0,9%; ácido oxálico H2C2O4.2H2O a 0,6%; H3PO4 a 39,7%; H2SO4 a 40,8%. As peças a serem atacadas quimicamente são colocadas no banho durante 3 minutos a uma temperatura de 25°C. Exemplo 15:

[0064] Banho de ataque químico com base em sais de Cr (III), em que o ligante coordenado com o cromo é oxalato composto através de uma solução de H2O a 17,7%; Cr(NO3)3.9H2O a 1,2%; ácido oxálico H2C2O4.2H2O a 0,6%; H3PO4 a 39,7% (75%); H2SO4 a 40,8%. As peças a serem atacadas quimicamente são colocadas no banho durante 15 minutos a uma temperatura de 25°C. Exemplo 16:

[0065] Banho de ataque químico baseado em sais de Cr (III), em que o ligante coordenado com o cromo é salicilato e que é preparado através de uma solução de H2O a 18%; Cr2O3 a 0,6%; ácido salicílico a 0,8%; H3PO4 a 39,7% (dos 75% em água); H2SO4 a 40,9%. As peças a serem atacadas quimicamente são colocadas no banho durante 3 minutos a uma temperatura de 25°C. Exemplo 17:

[0066] Banho de ataque químico baseado em sais de Cr (III), em que o ligante coordenado com o cromo é salicilato e que é preparado através de uma solução de H2O a 18%; Cr2O3 a 0,6%; ácido salicílico a 0,8%; H3PO4 a 39,7% (dos 75% em água); H2SO4 a 40,9%. As peças a serem atacadas quimicamente são colocadas no banho durante 3 minutos a uma temperatura de 60°C. Exemplo 18:

[0067] Banho de ataque químico baseado em sais de Cr (III), em que o ligante coordenado com o cromo é gluconato e que é preparado através de uma solução de H2O a 18%; Cr2(SO4)3-H2O a 0,6%; gluconato de sódio a 2%; H3PO4 a 38% (dos 75% em água); H 2SO4 a 41,4%.

[0068] As peças a serem atacadas quimicamente são colocadas no banho durante 3 minutos a uma temperatura de 25°C.

[0069] As peças metalizadas passam por um teste de adesão através do Ensaio de Corte Transversal (ISO 2409), que é um dos métodos comumente usados para determinar a adesão de revestimentos a polímeros. O resultado da adesão é classificado de 0 a 5, com 0 sendo adesão excelente e o método de descolamento que segue a norma DIN 53494.

[0070] Os resultados de adesão da camada de metal obtidos após o ataque químico e a metalização das peças são mostrados na tabela abaixo: BANHO POLÍMERO ISO 2409 FORÇA MÉDIA EXEMPLIFICADOR EM N/cm Banho ABS 0 8,5 exemplificador 1 Banho Policarbonato ABS 0 4,3 exemplificador 1 Banho Poliamida 6 1 2,2 exemplificador 1 Banho Poliamida 6 com 0 3,2 exemplificador 1 wolastonita a 20% Banho Polipropileno 4 0,4 exemplificador 1 Banho Polipropileno a 20% carga 4 0,6 exemplificador 1 de talco Banho Fibra de vidro de poliéster 1 2,1 exemplificador 1 insaturado Banho Fibra de Vidro epóxi 0 3,1 exemplificador 1 Banho ABS 0 7,4 exemplificador 2

Banho Policarbonato ABS 0 3,8 exemplificador 2 Banho ABS 0 8,1 exemplificador 3 Banho Policarbonato ABS 0 4,2 exemplificador 3 Banho ABS 0 7,9 exemplificador 4 Banho Policarbonato ABS 0 4,4 exemplificador 4 Banho Poliamida 6 2 1,6 exemplificador 4 Banho Poliamida 6 com 1 2,5 exemplificador 4 wolastonita a 20% Banho Fibra de vidro de poliéster 2 1,3 exemplificador 5 insaturado Banho Fibra de Vidro epóxi 0 4,7 exemplificador 5 Banho ABS 0 7,3 exemplificador 6 Banho ABS 0 6,9 exemplificador 7 Banho ABS 0 6,6 exemplificador 8 Banho Polipropileno a 20% talco 3 0,9 exemplificador 9 Banho Polipropileno a 20% talco 3 0,8 exemplificador 10 Banho Polipropileno a 20% talco 4 0,6 exemplificador 11 Banho Polipropileno a 20% talco 4 0,5 exemplificador 12 Banho ABS 0 8,2 exemplificador 13 Banho ABS 0 8,0 exemplificador 14 Banho Policarbonato ABS 0 4,9 exemplificador 14

Banho Poliamida 6 com 0 3,7 exemplificador 14 wolastonita a 20% Banho Polipropileno a 20% talco 3 1,0 exemplificador 14 Banho ABS 0 7,9 exemplificador 15 Banho ABS 0 7,5 exemplificador 16 Banho ABS 0 7,5 exemplificador 17 Banho ABS 0 7,7 exemplificador 18

[0071] As peças revestidas com tinta ou revestimento orgânico são preparadas após o banho de tratamento por secagem em uma corrente de ar a 40°C durante 2 horas e são então revestidas com um aerógrafo. A tinta usada é um tipo padrão chamada 100% sólidos com base em diacrilato de trietileno glicol e cura por UV, que é aplicada seguindo as recomendações do fabricante.

[0072] Resultados de adesão da tinta que foi submetida ao teste de ISO2409: BANHO EXEMPLIFICADOR POLÍMERO ISO 2409 Banho exemplificador 1 Polipropileno a 20% talco 3 Banho exemplificador 2 Polipropileno a 20% talco 3 Banho exemplificador 3 Polipropileno a 20% talco 3 Banho exemplificador 10 Polipropileno a 20% talco 3 Banho exemplificador 11 Polipropileno a 20% talco 3

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Uso de uma formulação de ataque químico a ácido de materiais poliméricos, caracterizado por incluir termoplásticos, termoestáveis ou elastômeros, através de um processo químico baseado no uso de complexos de coordenação Cr (III) e cuja finalidade é metalizá-los mediante a aplicação dos banhos químicos ou revestimento orgânico. A concentração de ácido no banho de ataque químico pode ser de 10% até 98%.

2. Uso de uma formulação de banhos de ataque químico a ácido de materiais poliméricos para, então, metalizá-los ou revesti-los organicamente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o complexo de cromo (III) ser baseado no uso de ao menos um ou vários ligantes de fechamento ou mono, bi, tri, tetra, penta, hexadentados que se coordenam ao cromo através do átomo de oxigênio, enxofre ou nitrogênio ou através de vários desses átomos.

3. Uso de uma formulação, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por os ligantes serem encontrados dentre formato, acetato, propanoato, butanoato, benzoato, fenil acetato, fenil propionato, cianamato, alquil benzoato, piruvato, levulinato, citrato, isocitrato, aconitrato, trimelitato, glicinato, valinato, leucinato, treoninato, lisinato, triptofanato, histidanato, fenil alaninato, isoleucinato, argininato, metioninato, alaninato, prolinato, serinato, cisteinato, asparaginato, glutaminato, tirosinato, aspartato, poliaspartato, glutamato, cisteinato, homocisteinato, ornitinato, nicotinato, oxalato, propanodioato, butanodioato, pentanodioato, hexanodioato, maleato, fumarato, ftalato, isoftalato, tereftalato, tartrato, itaconato, mesaconato, citraconato, glicolato, lactato, mandelato, salicilato, gluconato, etilenodiaminatetracetato, nitrilotriacetato, iminodisuccinato, etilenodiamina disuccinato, metilglicinodiacetato, N,N glutamato diacetato, ciclohexilenodinitrilotetraacetato, dietilenotriamainapentaacetato, aminoetiletilenoglicoltetraacetato, trietilenotetraminahexaacetato, dihidroxietilglicinato, iminodiacetato, oxamato,

nitrilotripropionato, etilenodiaminadipropionato, tiodipropionato, ditiodipropionato, aminopropanoato, aminopentanoato, amino-hexanoato, 2 amino benzoato, 3 amino benzoato, 4 amino benzoato, 3 ciclohexilamina propilamina, etilenodiamina, 1,3 diaminopropano, dimetilaminopropilamina, dietilaminopropilamina, bis(3 aminopropila)-metilamina, dietilenotriamina, dipropilenotraimina, trietilenotetramina, tetraetilenopentamina, poliaminas, 3-(2- aminoetil) de amino propilamina, N,N’-bis(3-aminopropil)etilenodiamina, neopentanto diamina, ciclo-hexanodiamina, hexano-1,6-diamina, imidazol, 1- metilimidazol, 2-metilimidazol, 1,2-dimetilimidazol, 2-etilimidazol, 2-etil-4-metil- imidazol, N-(3-Aminopropil)-imidazol, pirazol, nicianamida, bipiridina, fenantrolina, de preferência: formato, acetato, propionato, glicinato, argininato, aspartato, poliaspartato, glutamato, nicotinato, oxalato, propanodioato, butanodioato, pentanodioato, hexanodioato, maleato, fumarato, ftalato, salicilato, tartrato, citrato, glicolato, lactato, gluconato, etilenodiaminetetracetato, nitrilotriacetato, 2-aminobenzoato, COM MAIS PREFERÊNCIA, oxalato, propanodioato, butanodioato, maleato, fumarato, ftalato, glicolato, lactato, salicilato, glicinato, glutamato ou suas blendas.

4. Uso de uma formulação, de acordo com as reivindicações 1 a 3, caracterizado por a concentração de complexo Cr(III) presente se situar na faixa de 2 mM a 2 M e, com mais preferência, entre 5 mM e 1 M, e, com mais preferência ainda, entre 0,01 M e 0,4 M.

5. Uso de uma formulação de ataque químico a ácido para a metalização ou revestimento orgânico de materiais poliméricos, de acordo com as reivindicações 1 a 4, caracterizado por os ácidos poderem ser ácido sulfúrico, ácido aminosulfúrico (sulfâmico), ácido fosfórico, ácido difosfórico, ácido metafosfórico, ácido polifosfórico, ácido metanossulfônico, ácido etanossulfônico, ácido propanossulfônico, ácido benzenossulfônico, ácido toluenossulfônico, ácido cumenossulfônico, ácidos alquil benzenossulfônicos, ácidos monoalquil fosfóricos,

ácidos dialquil fosfóricos, ácido isetiônico, ácido perclórico, ácido clórico, ácido nítrico, ácido trifluorometassulfônico, ácido trifluoroacético, ácido tetrafluorobórico, ácido hexafluorofosfórico, ácido hexafluorossilícico, ácido fluoreto de hidrogênio, ácido bórico ou suas blendas; de preferência, ácido sulfúrico, ácido aminossulfúrico (sulfâmico), ácido fosfórico, ácido di-fosfórico, ácido metafosfórico, ácidos polifosfóricos, ácido metanossulfônico, ácido etanossulfônico, ácido propanossulfônico, ácido benzenossulfônico, ácido toluenossulfônico, ácido cumenossulfônico, ácidos alquil benzenossulfônicos, ácidos monoalquil fosfóricos, ácidos dialquil fosfóricos ou suas blendas, e, com mais preferência, ácido sulfúrico, ácido fosfórico ou suas blendas.

6. Uso de uma formulação de ataque químico a ácido para a metalização ou revestimento de materiais poliméricos, de acordo com as reivindicações 1 a 5, caracterizado por a porcentagem em peso de ácidos se situar na faixa entre 20% e 98%, com mais preferência entre 40% e 95%, e com mais preferência ainda entre 55% e 92%.

7. Uso de uma formulação, de acordo com as reivindicações 1 a 6, caracterizado por a temperatura de trabalho se situar na faixa entre 10°C e 95°C, com mais preferência, entre 15°C e 80°C, e com mais preferência ainda, entre 20°C e 70°C.

8. Uso de uma formulação, de acordo com as reivindicações 1 a 7, caracterizado por o tempo de ataque químico se situar na faixa entre 30 segundos e 1 hora, com mais preferência entre 1 minuto e 45 minutos, e com mais preferência ainda entre 2 minutos e 30 minutos.

9. Uso da formulação, de acordo com as reivindicações 1 a 8, caracterizado por o revestimento orgânico de materiais poliméricos ser através de tinta, verniz ou outro revestimento orgânico.