ES2681532T3 - Deposición selectiva de metal sobre sustratos de plástico - Google Patents

Deposición selectiva de metal sobre sustratos de plástico Download PDF

Info

Publication number
ES2681532T3
ES2681532T3 ES10789891.8T ES10789891T ES2681532T3 ES 2681532 T3 ES2681532 T3 ES 2681532T3 ES 10789891 T ES10789891 T ES 10789891T ES 2681532 T3 ES2681532 T3 ES 2681532T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
coating
polymeric resin
plastic article
electrolytic
resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES10789891.8T
Other languages
English (en)
Inventor
Robert Hamilton
Mark Wojtaszek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MacDermid Acumen Inc
Original Assignee
MacDermid Acumen Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=43354612&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=ES2681532(T3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by MacDermid Acumen Inc filed Critical MacDermid Acumen Inc
Application granted granted Critical
Publication of ES2681532T3 publication Critical patent/ES2681532T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/1601—Process or apparatus
    • C23C18/1603—Process or apparatus coating on selected surface areas
    • C23C18/1607—Process or apparatus coating on selected surface areas by direct patterning
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/1601—Process or apparatus
    • C23C18/1603—Process or apparatus coating on selected surface areas
    • C23C18/1607—Process or apparatus coating on selected surface areas by direct patterning
    • C23C18/1608—Process or apparatus coating on selected surface areas by direct patterning from pretreatment step, i.e. selective pre-treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/1601—Process or apparatus
    • C23C18/1633—Process of electroless plating
    • C23C18/1635—Composition of the substrate
    • C23C18/1639—Substrates other than metallic, e.g. inorganic or organic or non-conductive
    • C23C18/1641—Organic substrates, e.g. resin, plastic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/1601—Process or apparatus
    • C23C18/1633—Process of electroless plating
    • C23C18/1646—Characteristics of the product obtained
    • C23C18/165—Multilayered product
    • C23C18/1653—Two or more layers with at least one layer obtained by electroless plating and one layer obtained by electroplating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/1601—Process or apparatus
    • C23C18/1633—Process of electroless plating
    • C23C18/1655—Process features
    • C23C18/166—Process features with two steps starting with addition of reducing agent followed by metal deposition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/18—Pretreatment of the material to be coated
    • C23C18/20—Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins
    • C23C18/2006—Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins by other methods than those of C23C18/22 - C23C18/30
    • C23C18/2046—Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins by other methods than those of C23C18/22 - C23C18/30 by chemical pretreatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/18—Pretreatment of the material to be coated
    • C23C18/20—Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins
    • C23C18/2006—Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins by other methods than those of C23C18/22 - C23C18/30
    • C23C18/2046—Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins by other methods than those of C23C18/22 - C23C18/30 by chemical pretreatment
    • C23C18/2073—Multistep pretreatment
    • C23C18/2086—Multistep pretreatment with use of organic or inorganic compounds other than metals, first
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/18—Pretreatment of the material to be coated
    • C23C18/20—Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins
    • C23C18/28—Sensitising or activating
    • C23C18/30—Activating or accelerating or sensitising with palladium or other noble metal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/31—Coating with metals
    • C23C18/32—Coating with nickel, cobalt or mixtures thereof with phosphorus or boron
    • C23C18/34—Coating with nickel, cobalt or mixtures thereof with phosphorus or boron using reducing agents
    • C23C18/36—Coating with nickel, cobalt or mixtures thereof with phosphorus or boron using reducing agents using hypophosphites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/31—Coating with metals
    • C23C18/38—Coating with copper
    • C23C18/40—Coating with copper using reducing agents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemically Coating (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

Un método para revestir de forma selectiva un artículo de plástico que comprende una primera parte de resina polimérica y una segunda parte de resina polimérica, donde dicha primera parte de resina polimérica no se puede hacer revestible por sulfonación y dicha segunda parte de resina polimérica se puede hacer revestible por sulfonación, método que comprende las etapas de: a) poner en contacto el artículo de plástico con un agente de sulfonación, de modo que la segunda parte de resina polimérica se pueda hacer revestible por sulfonación; b) poner en contacto el artículo de plástico sulfonado con un agente activante con el fin de aceptar un revestimiento no electrolítico sobre el mismo; c) revestir el artículo de plástico sulfonado y activado en un baño de revestimiento no electrolítico; donde el agente activante comprende un catalizador coloidal metálico y, donde dicho catalizador coloidal metálico comprende un metal seleccionado entre el grupo que consiste en paladio, platino, oro y plata, donde la primera parte de resina polimérica comprende un compuesto de veneno catalítico para prevenir un revestimiento no electrolítico sobre el mismo; por lo cual el artículo de plástico se reviste de forma selectiva de modo que la primera parte de resina polimérica no tenga revestimiento sobre la misma y la segunda parte de resina polimérica se revista de forma no electrolítica.

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
DESCRIPCION
Deposición selectiva de metal sobre sustratos de plástico Campo de la invención
La presente invención se refiere generalmente a la deposición selectiva de metal sobre sustratos de plástico. Antecedentes de la invención
Los artículos moldeados de una sola pieza se usan, por ejemplo, para formar placas de circuitos impresos. En muchos casos, para formar dos partes del artículo se usan dos etapas de moldeado separadas. Por ejemplo, el moldeado por doble inyección es un medio para producir dispositivos que tienen dos partes, con cada parte fabricada a partir de un polímero moldeado por inyección diferente. El proceso también se usa para producir artículos de plástico moldeados de dos colores y para combinar plásticos duros y blandos en una pieza moldeada.
Un proceso de moldeado por doble inyección habitual incluye las siguientes etapas:
1. Primera inyección en el molde;
2. Primera inyección en el sobremolde con el segundo polímero;
3. Ataque químico y activación de las zonas expuestas; y
4. Revestimiento con níquel no electrolítico y/o cobre no electrolítico para depositar el material de revestimiento.
Además de tener las propiedades de uso final requeridas para el producto, los dos polímeros seleccionados para su uso deben ser compatibles en el proceso de moldeado por doble inyección y también deben proporcionar superficies adecuadas para el revestimiento. Para revestir uno de los polímeros y no el otro, generalmente se ha encontrado que es necesario activar de forma selectiva el polímero a revestir después del proceso de moldeado o usar un polímero que tenga un catalizador depositado sobre el mismo, es decir, un polímero que contenga un cierto porcentaje de paladio, tal como se describe por ejemplo en el documento de Patente de Estados Unidos N.° 7.189.120 de Zaderej. Otros ejemplos procesos de moldeado por doble inyección (o por múltiples inyecciones) se describen en el documento de Patente de Estados Unidos N.° 5.407.622 de Cleveland et al., y en el documento de Patente de Estados Unidos N.° 6.601.296 de Dailey et al. Además otros procesos que se han sugerido incluyen (i) embeber un catalizador en todo el plástico y a continuación exponerlo y activarlo de forma selectiva por medio de ablación con láser selectiva, (ii) el uso de moldeado por inyección doble donde una inyección contiene venenos catalíticos para evitar el revestimiento en esa zona y, (iii) moldeado por doble inyección (o múltiples inyecciones), donde el plástico en la inyección revestible puede sufrir ataque químico con facilidad para formar una superficie favorable para la catálisis y el revestimiento y la inyección que no se puede revestir no sufre ataque químico con facilidad.
Los materiales de plástico habituales que pueden contribuir a la catálisis y al revestimiento incluyen resinas de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), poliolefinas, cloruro de polivinilo, resinas de policarbonato-acrilonitrilo- butadieno-estireno (PC/ABS), y resinas de fenol formaldehído, entre otros.
El proceso para formar un revestimiento no electrolítico (revestimiento metálico en el ciclo de los plásticos) por lo general implica las etapas de (1) ataque químico del sustrato; (2) neutralización de la superficie que sufre ataque químico; (3) catálisis de la superficie neutralizada en una solución que contiene cloruro de paladio, cloruro estannoso y ácido clorhídrico, o una solución ácida de paladio iónico, seguido por (4) inmersión en una solución aceleradora, que es cualquiera de un ácido o una base; y (4) formación de un revestimiento metálico en el sustrato activado. La superficie del sustrato generalmente sufre ataque químico mediante inmersión del sustrato en un agente de ataque químico, que por lo general es una solución mixta de ácido crómico y ácido sulfúrico. El revestimiento metálico se puede depositar sobre el sustrato activado por inmersión del sustrato en un baño de revestimiento químico que contiene iones de níquel o cobre y depositando el metal sobre el mismo desde el baño por medio de la reducción química de los iones metálicos (es decir, un revestimiento no electrolítico). El revestimiento metálico resultante es útil para la electrodeposición posterior debido a su conductividad eléctrica. Generalmente también es deseable lavar el sustrato con agua después de cada una de las etapas mencionadas anteriormente.
Este método tiene dos inconvenientes principales:
(1) Los materiales convencionales y de coste más bajo para este proceso son acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), policarbonato-acrilonitrilo-butadieno-estireno (Pc/ABS) y policarbonato (PC). Cada uno de estos materiales sufre ataque químico con mezclas de ácido crómico y sulfúrico para dejar en cierta medida una ventana de operación estrecha para obtener el revestimiento completo cuando se desee y ningún revestimiento cuando no se desee al mismo tiempo; y
(2) Debido a la inclusión de ácido crómico, la solución de ataque químico es muy inaceptable de acuerdo con perspectivas de medio ambiente, salud y seguridad.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
Por lo tanto, podría ser deseable proporcionar un medio de revestimiento sobre plásticos de forma selectiva, incluyendo resinas de acrilonitrilo-butadieno-estireno y acrilonitrilo-butadieno estireno/policarbonato que no requiera el uso de un agente de ataque químico con ácido crómico.
La modificación superficial de polímeros, tal como sulfonación, se ha usado para mejorar las propiedades del polímero cambiando las superficies hidrófobas a superficies hidrófilas. La sulfonación se ha conseguido usando varios métodos incluyendo tratamiento con trióxido de azufre en fase de vapor, ácido sulfúrico concentrado caliente, y ácido sulfúrico fumante, entre otros. La sulfonación altera la estructura química de un sustrato polimérico mediante la introducción de grupos sulfónicos en su región superficial. El proceso de tratamiento de la región superficial con gas trióxido de azufre y diversos agentes de neutralización para modificar la estructura molecular de la región superficial del plástico puede ser eficaz en una amplia diversidad de polímeros. La sulfonación se ha sugerido para su uso en la activación de la superficie de un artículo de plástico moldeado para aceptar un material de revestimiento de silano sobre el mismo, como se discute por ejemplo en el documento de Patente de Estados Unidos N.° 5.958.509 de Neumann et al. En el proceso de sulfonación, el SO3 se une a los átomos de carbono presentes en los polímeros y forma C-SO3H. Se trata de un proceso que generalmente se describe como el átomo de azufre (S) que se une al átomo de carbono (C) en la estructura principal de carbono del polímero. Esencialmente todos los plásticos y películas disponibles en el mercado contienen un CH o un enlace NH y se pueden tratar mediante sulfonación, aunque los inventores de la presente invención han encontrado que la sulfonación evoluciona a diferentes tasas dependiendo de la resina polimérica en particular que se está sulfonando. Para materiales que contienen NH, aparece NSO3H, en oposición a C-SO3H.
La presente invención se refiere generalmente a la sulfonación de artículos moldeados que tienen una primera parte que puede recibir un revestimiento no electrolítico en la misma y una segunda parte que sustancialmente inhibe un revestimiento no electrolítico en la misma. De forma más particular, la presente invención se refiere a procesos para formar piezas en bruto moldeadas para placas de circuitos impresos y artículos moldeados y para revestimiento de partes de los artículos que se preparan con dos etapas de moldeado separadas para formar partes de los artículos que se pueden revestir y que no se pueden revestir.
Sumario de la invención
Un objeto de la presente invención es proporcionar un proceso para metalizado selectivo de un artículo moldeado que minimiza o elimina la adherencia metálica a la parte que no se puede revestir del artículo moldeado.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar un artículo de plástico que se puede revestir sin el uso de una etapa de ataque químico con ácido crómico/ácido sulfúrico.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar un proceso para un revestimiento no electrolítico que incluye una etapa de sulfonación para revestir de forma selectiva el artículo de plástico moldeado.
Con este fin la presente invención se refiere generalmente a un método para revestir de forma selectiva un artículo de plástico que comprende una primera parte de resina polimérica y una segunda parte de resina polimérica, donde dicha primera parte de resina polimérica no se puede hacer revestible por sulfonación y dicha segunda parte de resina polimérica se puede hacer revestible por sulfonación, método que comprende las etapas de:
a) sulfonación del artículo de plástico, donde la segunda parte de resina polimérica se puede hacer revestible por sulfonación;
b) activación del artículo de plástico sulfonado para aceptar un revestimiento no electrolítico sobre el mismo
c) revestimiento del artículo sulfonado y activado en un baño de revestimiento no electrolítico;
donde el agente activante comprende un catalizador coloidal metálico y, donde dicho catalizador coloidal metálico comprende un metal seleccionado entre el grupo que consiste en paladio, platino, oro y plata, donde la primera parte de resina polimérica comprende un compuesto de veneno catalítico para prevenir un revestimiento no electrolítico sobre el mismo; por lo cual el artículo de plástico se reviste de forma selectiva de modo que la primera parte de resina polimérica no tenga revestimiento sobre la misma y la segunda parte de resina polimérica se reviste de forma no electrolítica.
Descripción detallada de las realizaciones preferentes
La presente invención se refiere generalmente al uso de una etapa de sulfonación sobre un artículo de plástico para hacer que las partes del artículo de plástico se puedan revestir. La sulfonación hace que ciertos polímeros sean polares de modo que se pueda hacer que los catalizadores metálicos valiosos en la etapa de catálisis se adhieran a la superficie del polímero.
Los inventores de la presente invención han encontrado que dado que la sulfonación de diferentes resinas de polímero se produce a diferentes tasas en las mismas condiciones, existe un cierto grado de selectividad de sulfonación en un artículo preparado a partir de múltiples resinas poliméricas. En particular, los inventores de la
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
presente invención han encontrado que aunque ABS y PC/ABS se pueden sulfonar lo suficiente para fines de revestimiento muy fácilmente, es relativamente muy difícil y lento sulfonar el policarbonato. Por lo tanto, la presente invención se refiere al uso de la sulfonación para hacer que partes de un artículo de plástico moldeado con una doble inyección o con múltiples inyecciones se puedan revestir mientras que las partes restantes no se pueden revestir de modo que el artículo se puede revestir de forma selectiva en un patrón deseado.
Los artículos formados mediante moldeado por doble inyección, cuando una inyección es de PC/ABS y la otra inyecciones de PC se pueden someter a un proceso de sulfonación suficiente como para hacer que la parte de PC/ABS se pueda revestir pero no la inyección de PC. A continuación estas partes se procesan mediante diversas etapas de procesamiento de revestimiento no electrolítico, por ejemplo, una solución de catalizador metálico valioso, seguida por una solución reductora de catalizador, seguido por revestimiento de cobre no electrolítico o níquel no electrolítico. El metal no electrolítico se puede depositar de manera fácil y fiable sobre la superficie de la resina polimérica de PC/ABS o ABS, pero no se produce deposición en las zonas de policarbonato.
Para prevenir el revestimiento de cualquier metal no electrolítico metal sobre las partes que no se pueden revestir, un compuesto de veneno catalítico se incluye en la resina que no se puede revestir para retrasar la tendencia de la química de revestimiento no electrolítico aplicada posteriormente para crear una deposición revestida sobre esa parte que contiene el compuesto de veneno catalítico. La parte de plástico moldeada con doble inyección se procesa a continuación mediante una línea de proceso de revestimiento sobre plástico convencional que usa activación coloidal, aceleración, y a continuación se somete a química de revestimiento de cobre no electrolítico o níquel no electrolítico. Como se ha discutido anteriormente, con el uso de la etapa de sulfonación de la presente invención, la etapa de ataque químico con ácido crómico/ácido sulfúrico y una etapa de neutralización posterior se pueden eliminar. En la práctica de la invención también se pueden usar otros procesos de revestimiento sobre plástico conocidos en la técnica. El proceso de la invención se refiere a un método para revestir de forma selectiva un artículo de plástico que comprende una primera parte de resina polimérica y una segunda parte de resina polimérica, donde dicha primera parte de resina polimérica no se puede hacer revestible por sulfonación y dicha segunda parte de resina polimérica se puede hacer revestible por sulfonación, método que comprende las etapas de:
a) sulfonación del artículo de plástico, donde la segunda parte de resina polimérica se puede hacer revestible por
sulfonación;
b) activación del artículo de plástico sulfonado para aceptar un revestimiento no electrolítico sobre el mismo
c) revestimiento del artículo sulfonado y activado en un baño de revestimiento no electrolítico;
donde el agente activante comprende un catalizador coloidal metálico y, donde dicho catalizador coloidal metálico comprende un metal seleccionado entre el grupo que consiste en paladio, platino, oro y plata, donde la primera parte de resina polimérica comprende un compuesto de veneno catalítico para prevenir un revestimiento no electrolítico sobre el mismo;
por lo cual el artículo de plástico se reviste de forma selectiva de modo que la primera parte de resina polimérica no tenga revestimiento sobre la misma y la segunda parte de resina polimérica se reviste de forma no electrolítica.
El uso de sulfonación como se describe en el presente documento permite que un artículo de resina de doble o de múltiple inyección de resina mixta, se pueda revestir de forma selectiva dentro de una amplia ventana del proceso sin el uso de ácido crómico. La sulfonación se puede conseguir mediante la exposición del artículo a ácido sulfúrico fumante o trióxido de azufre en fase de vapor, a modo de ejemplo y no de limitación. En una realización de la invención, es preferente el trióxido de azufre en fase de vapor. La etapa de sulfonación por lo general se consigue acondicionando el artículo de plástico en una atmósfera de azufre a una concentración y periodo de tiempo suficiente como para sulfonar la segunda parte de resina polimérica del artículo. La concentración del agente de sulfonación en la atmósfera de azufre por lo general está en el intervalo de aproximadamente un 1 % a aproximadamente un 25 % en peso, dependiendo del agente de azufre específico usado. Además, el periodo de tiempo para la sulfonación por lo general está en el intervalo de 1 segundo a 90 segundos o de 1 min a 90 min. El proceso de moldeado por doble inyección forma una primera y segunda "inyecciones" respectivamente desde uno y a continuación el otro de un polímero que no se puede revestir y un polímero que se puede revestir que en conjunto comprenden la parte de plástico. Las dos partes se fuerzan, bajo presión en un molde o moldes cerrados y los materiales solidifican dentro de la cavidad del molde. El material moldeado retiene la forma del molde, y la parte moldeada acabada a continuación se extrae de la calidad del molde. Por ejemplo, en la formación del artículo moldeado para metalización adherente, tal como una placa de circuito impreso con un patrón de circuito, el proceso de moldeado por doble inyección forma el patrón del circuito con la primera inyección y forma la estructura del soporte alrededor del patrón del circuito con la segunda inyección. En la práctica de la invención también se pueden usar otros procesos de moldeado por doble inyección y de múltiples inyecciones.
Después de haberse procesado a través de las etapas de sulfonación y la línea de revestimiento sobre plástico (activación y revestimiento no electrolítico), solo una porción de la parte moldeada llega a ser receptiva para un revestimiento no electrolítico mientras que la otra parte no lo hace. El proceso innovador que se describe en el presente documento también elimina la necesidad de etapa de ataque químico con ácido crómico/ácido sulfúrico inaceptable.
5
10
15
20
25
30
35
El resultado es una parte de plástico moldeada que presenta una mejora de la calidad del revestimiento y una reducción de los restos de revestimiento y también resuelve un problema de la industria con respecto al revestimiento externo de piezas moldeadas por doble inyección.
Como se ha discutido anteriormente, la pieza moldeada por doble inyección comprende una parte revestida y una parte no revestida. Las personas con experiencia en la materia también podrían conocer otras combinaciones adecuadas de resinas en la parte de revestimiento y la parte sin revestimiento.
Para preparar la parte de plástico que se puede revestir para un revestimiento no electrolítico sobre la misma, la parte de plástico se procesa mediante uno de varios títulos habituales de revestimiento no electrolítico (revestimiento metálico sobre ciclos de plástico). En la presente invención se conocen y se pueden usar diversos ciclos de revestimiento no electrolítico (revestimiento metálico sobre plástico). A continuación se presentan varios de estos ciclos y se proporcionan a modo de ejemplo y no de limitación.
En una realización, después de la sulfonación de la resina, el ciclo de revestimiento no electrolítico incluye las siguientes etapas:
1) Activación coloidal;
2) Aceleración; y
3) Revestimiento no electrolítico de níquel o cobre.
Entre cada una de las etapas del proceso por lo general se producen aclarados con agua fría.
En otra realización, después de la sulfonación, el ciclo de revestimiento no electrolítico incluye las siguientes etapas:
1) Activación de paladio iónico (ácido o alcalino);
2) Reductor iónico, mezcla de hipofosfito, dimetilaminoborano (DMAB) o borohidruro en agua; y
3) Revestimiento no electrolítico de níquel o cobre.
Además en otra realización, después de la sulfonación, el ciclo de revestimiento no electrolítico incluye las siguientes etapas:
1) Activación de paladio iónico;
2) Reductor de paladio iónico; y
3) Revestimiento no electrolítico de níquel o cobre.
Otros procesos de revestimiento no electrolítico conocidos en la técnica también podrían ser adecuados para su uso en la presente invención.

Claims (10)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    REIVINDICACIONES
    1. Un método para revestir de forma selectiva un artículo de plástico que comprende una primera parte de resina polimérica y una segunda parte de resina polimérica, donde dicha primera parte de resina polimérica no se puede hacer revestible por sulfonación y dicha segunda parte de resina polimérica se puede hacer revestible por sulfonación, método que comprende las etapas de:
    a) poner en contacto el artículo de plástico con un agente de sulfonación, de modo que la segunda parte de resina polimérica se pueda hacer revestible por sulfonación;
    b) poner en contacto el artículo de plástico sulfonado con un agente activante con el fin de aceptar un revestimiento no electrolítico sobre el mismo;
    c) revestir el artículo de plástico sulfonado y activado en un baño de revestimiento no electrolítico;
    donde el agente activante comprende un catalizador coloidal metálico y, donde dicho catalizador coloidal metálico comprende un metal seleccionado entre el grupo que consiste en paladio, platino, oro y plata, donde la primera parte de resina polimérica comprende un compuesto de veneno catalítico para prevenir un revestimiento no electrolítico sobre el mismo;
    por lo cual el artículo de plástico se reviste de forma selectiva de modo que la primera parte de resina polimérica no tenga revestimiento sobre la misma y la segunda parte de resina polimérica se revista de forma no electrolítica.
  2. 2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, donde la primera parte de resina polimérica comprende resina de policarbonato.
  3. 3. El método de acuerdo con la reivindicación 2, donde la segunda parte de resina polimérica comprende resina de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS) o resina de ABS/policarbonato.
  4. 4. El método de acuerdo con la reivindicación 1, donde el baño de revestimiento no electrolítico comprende cobre no electrolítico o níquel no electrolítico.
  5. 5. El método de acuerdo con la reivindicación 1, donde el artículo de plástico se forma mediante moldeado por doble inyección en que la primera parte de resina polimérica y la segunda parte de resina polimérica se fuerzan bajo presión en un molde o moldes cerrados y los materiales solidifican dentro de la cavidad del molde.
  6. 6. El método de acuerdo con la reivindicación 1, donde el artículo de plástico se reviste de forma selectiva sin usar una etapa de ataque químico con ácido crómico/ácido sulfúrico.
  7. 7. El método de acuerdo con la reivindicación 1, donde el agente de sulfonación comprende ácido sulfúrico fumante o trióxido de azufre en fase de vapor.
  8. 8. El método de acuerdo con la reivindicación 7, donde el agente de sulfonación comprende trióxido de azufre en fase de vapor.
  9. 9. El método de acuerdo con la reivindicación 7, donde el artículo de plástico se pone en contacto con el agente de sulfonación entre 1 y 90 segundos.
  10. 10. El método de acuerdo con la reivindicación 7, donde el artículo de plástico se pone en contacto con el agente de sulfonación entre 1 y 90 minutos.
ES10789891.8T 2009-06-19 2010-04-08 Deposición selectiva de metal sobre sustratos de plástico Active ES2681532T3 (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US488158 1983-04-25
US12/488,158 US8974860B2 (en) 2009-06-19 2009-06-19 Selective deposition of metal on plastic substrates
PCT/US2010/030313 WO2010147695A1 (en) 2009-06-19 2010-04-08 Selective deposition of metal on plastic substrates

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2681532T3 true ES2681532T3 (es) 2018-09-13

Family

ID=43354612

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES10789891.8T Active ES2681532T3 (es) 2009-06-19 2010-04-08 Deposición selectiva de metal sobre sustratos de plástico

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8974860B2 (es)
EP (1) EP2443272B1 (es)
JP (1) JP5420071B2 (es)
CN (1) CN102803573B (es)
ES (1) ES2681532T3 (es)
TW (1) TWI404475B (es)
WO (1) WO2010147695A1 (es)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120235436A1 (en) * 2011-03-17 2012-09-20 Ford Global Technologies, Llc One-piece decorative trim bezel having plural unpainted finishes
US20130209689A1 (en) * 2012-02-15 2013-08-15 Mark Wojtaszek Sulfonation of Plastic and Composite Materials
US9458810B2 (en) * 2013-02-06 2016-10-04 GM Global Technology Operations LLC Fuel module with electrostatic discharge mitigation
US9362646B2 (en) 2013-03-15 2016-06-07 Amphenol Corporation Mating interfaces for high speed high density electrical connector
US10197708B2 (en) 2013-12-19 2019-02-05 Hrl Laboratories, Llc Structures having selectively metallized regions and methods of manufacturing the same
US20170283971A1 (en) * 2014-12-10 2017-10-05 Certus Automotive Incorporated Selectively Electoplating Plastic Substrates Having a Decorative Film

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3443988A (en) * 1965-05-06 1969-05-13 Photocircuits Corp Printed circuits,work holders and method of preventing electroless metal deposition
US3556955A (en) * 1966-02-18 1971-01-19 Union Carbide Corp Process of metal plating plastics
US3640789A (en) * 1969-04-01 1972-02-08 Furniture City Mfg Corp Method of making metal-plated plastic articles
US4039714A (en) * 1971-05-28 1977-08-02 Dr. -Ing. Max Schloetter Pretreatment of plastic materials for metal plating
DE2126781C3 (de) 1971-05-28 1980-11-20 Fa. Dr.-Ing. Max Schloetter, 7340 Geislingen Verfahren zum Metellisieren von Kunststoffen
DE2923710A1 (de) 1979-06-12 1980-12-18 Licentia Gmbh Verfahren zur metallisierung von kunststoffoberflaechen
US4520046A (en) * 1983-06-30 1985-05-28 Learonal, Inc. Metal plating on plastics
US4610895A (en) * 1984-02-01 1986-09-09 Shipley Company Inc. Process for metallizing plastics
US4592929A (en) * 1984-02-01 1986-06-03 Shipley Company Inc. Process for metallizing plastics
US5407622A (en) * 1985-02-22 1995-04-18 Smith Corona Corporation Process for making metallized plastic articles
JPH0714107B2 (ja) * 1985-11-11 1995-02-15 デ−ア−ル．−アイエヌゲ−．マツクス シユレツタ− ゲ−エムベ−ハ− ウント ツエ−オ−．カ−ゲ− 絶縁基板上の金属パタ−ンの製造方法
US4782007A (en) * 1987-04-28 1988-11-01 Macdermid, Incorporated Additive method for manufacturing printed circuit boards using aqueous alkaline developable and strippable photoresists
US5246507A (en) * 1988-01-04 1993-09-21 Kao Corporation Metal surface treatment and aqueous solution therefor
US5192590A (en) * 1989-11-03 1993-03-09 Raychem Corporation Coating metal on poly(aryl ether ketone) surfaces
CA2078333A1 (en) * 1990-05-04 1991-11-05 Barbara J. Tarasevich Process for depositing thin film layers onto surfaces modified with organic functional groups and products formed thereby
JPH0476985A (ja) * 1990-07-18 1992-03-11 Cmk Corp プリント配線板の製造法
JPH0483876A (ja) * 1990-07-25 1992-03-17 Hitachi Cable Ltd プラスチック２ショット成形品
JPH06212438A (ja) 1993-01-19 1994-08-02 Yoshiyama Plast Kogyo Kk プラスチックメッキ品とその製造方法
US5468597A (en) * 1993-08-25 1995-11-21 Shipley Company, L.L.C. Selective metallization process
DE19637912A1 (de) * 1996-09-18 1998-03-19 Basf Ag Verfahren zur Beschichtung von Kunststofformkörpern
US6137452A (en) * 1999-05-03 2000-10-24 Centurion International, Inc. Double shot antenna
US6601296B1 (en) * 1999-07-06 2003-08-05 Visteon Global Technologies, Inc. Multi-shot injection molding process for making electrical connectors and three-dimensional circuits
US6468672B1 (en) * 2000-06-29 2002-10-22 Lacks Enterprises, Inc. Decorative chrome electroplate on plastics
JP3685999B2 (ja) * 2001-02-16 2005-08-24 株式会社太洋工作所 メッキ成形品の製造方法
US7394425B2 (en) * 2001-03-26 2008-07-01 Daniel Luch Electrically conductive patterns, antennas and methods of manufacture
US6814584B2 (en) * 2001-05-11 2004-11-09 Molex Incorporated Elastomeric electrical connector
FR2827310B1 (fr) * 2001-07-16 2004-07-09 Cit Alcatel Procede de galvanisation partielle d'une piece obtenue par moulage-injection
FR2840761B1 (fr) 2002-06-06 2004-08-27 Framatome Connectors Int Pieces en matieres plastique metallisees
US20040239836A1 (en) * 2003-03-25 2004-12-02 Chase Lee A. Metal plated plastic component with transparent member
JP4528634B2 (ja) * 2005-01-13 2010-08-18 富士フイルム株式会社 金属膜の形成方法
US7189120B2 (en) * 2005-05-16 2007-03-13 Molex Incorporated Electrical connector with terminal vias
US20090176022A1 (en) 2006-03-31 2009-07-09 Ebara-Udylite Co., Ltd. Surface modification liquid for plastic and method of metallizing plastic surface therewith

Also Published As

Publication number Publication date
EP2443272A4 (en) 2016-12-21
US20100323109A1 (en) 2010-12-23
CN102803573B (zh) 2016-06-01
US8974860B2 (en) 2015-03-10
CN102803573A (zh) 2012-11-28
EP2443272A1 (en) 2012-04-25
WO2010147695A1 (en) 2010-12-23
JP2012530844A (ja) 2012-12-06
EP2443272B1 (en) 2018-06-06
TW201103391A (en) 2011-01-16
TWI404475B (zh) 2013-08-01
JP5420071B2 (ja) 2014-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2681532T3 (es) Deposición selectiva de metal sobre sustratos de plástico
JP4729255B2 (ja) 銀触媒および無電解金属組成物を用いた非導電表面のメタライゼーション
EP2725118B1 (en) A process for electroless plating and a solution used for the same
US8158267B2 (en) Method for partially metallizing a product
JPS6321752B2 (es)
US4520046A (en) Metal plating on plastics
US3686017A (en) Surface treatment of nylon shaped articles with aqueous reducing agents
CA2893664C (en) Process for metallizing nonconductive plastic surfaces
JP6615211B2 (ja) プラスチック部品をメタライズするプロセス
CN111511962B (zh) 表面活化的聚合物
KR20150064925A (ko) 엔지니어링 플라스틱의 도금방법
JP5615881B2 (ja) 無電解めっき方法
US20130209689A1 (en) Sulfonation of Plastic and Composite Materials
US7354870B2 (en) Process for chemical etching of parts fabricated by stereolithography
US3567532A (en) Acidic conditioner for plastic materials
JP4372491B2 (ja) めっき被覆部材の製造方法
KR101579253B1 (ko) 모바일 단말기용 인테나의 무전해 도금방법
KR20200110887A (ko) 자동차 lds 전장 부품용 무전해 중성-중온 니켈도금액
JP2005298899A (ja) 樹脂成形体に対する無電解めっき用前処理方法
JPS6340861B2 (es)
JPH02294485A (ja) 樹脂材料への無電解メッキ用活性点の付与方法