KR20130101978A

KR20130101978A - 비금속성 물질로 제조된 기판의 표면을 금속 층으로 코팅하기 위한 방법

Info

Publication number: KR20130101978A
Application number: KR20127030299A
Authority: KR
Inventors: 세바스티앙 루쎌; 프리다 질베르
Original assignee: 뻬가스떼크
Priority date: 2010-04-19
Filing date: 2011-04-19
Publication date: 2013-09-16
Also published as: US20150111050A1; JP2013525606A; US8962086B2; CN102933745A; KR101812641B1; PL2561117T3; US9249512B2; CN102933745B; EP2561117B1; EP2561117A1; FR2958944A1; PT2561117E; ES2576278T3; FR2958944B1; JP5947284B2; WO2011132144A1; US20110256413A1

Abstract

본 발명은 비금속성 물질로 제조된 기판의 표면을 금속 층으로 코팅하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 코팅 방법은 하기 단계로 이루어진다: a. 비금속성 물질로 제조된 기판을 제공하는 단계, b. 상기 기판의 적어도 하나의 표면의 적어도 일부를 이의 비표면적을 증가시키기 위한 물리적 또는 화학적 처리에 적용하는 단계, c. 단계 b)에서 처리되었던 상기 기판의 해당 표면을 산화 처리에 적용하는 단계, d. 단계 c)에서 처리되었던 상기 기판의 해당 표면을 하나 이상의 금속의 하나 이상의 이온 및 이의 반대이온을 함유하는 용액과 접촉시키는 단계, 상기 금속은 원소 주기율표의 IB 및 VIII 족 금속으로 구성된 군으로부터 선택됨, e. 적어도 하나의 이의 표면의 적어도 일부분 상에 기판을 구성하는 비금속성 물질에 화학적으로 부착된 하나 이상의 금속의 이온을 포함하는 기판이 수득되는 단계, f. 상기 기판의 표면 상에 기판을 구성하는 비금속성 물질에 화학적으로 부착된 하나 이상의 금속의 상기 이온을 환원 처리에 적용하고, 적어도 하나의 이의 표면의 적어도 일부분 상에 기판을 구성하는 비금속성 물질에 화학적으로 부착된 하나 이상의 금속의 원자를 포함하는 기판이 수득되는 단계, g. 단계 f)에서 수득되었던 하나 이상의 금속의 입자를 포함하는 해당 표면을 하나 이상의 금속의 이온을 함유하는 용액과 접촉시키는 단계, h. 하나 이상의 금속의 층에 의해 형성된 코팅이 상기 기판의 처리된 표면 상에 수득되는 단계, 상기 단계에는 임의로 1회 이상의 린스 단계가 선행 또는 후속됨. 본 발명은 또한 하나 이상의 표면이, 카르복실(-COOH), 히드록실(-OH), 알콕실(-OR), 카르보닐(-C=O), 퍼카르보닉(-CO-O-OH), 니트로(N=O) 또는 아미드(-CONH) 기에 의해 기판의 구성성분 물질에 직접적으로, 금속-리간드 상호작용을 통해 결합되는 금속 원자로 구성되는 금속 활성화 층으로 코팅되고, 상기 활성화 층은 무전해 증착에 의해 증착된 동일 또는 상이한 금속의 층으로 피복되는 비금속성 물질로 제조된 기판에 관한 것이다.

Description

비금속성 물질로 제조된 기판의 표면을 금속 층으로 코팅하기 위한 방법{PROCESS FOR COATING A SURFACE OF A SUBSTRATE MADE OF NONMETALLIC MATERIAL WITH A METAL LAYER}

본 발명은 전기도금과 같은 통상의 금속화 방법에 의해, 코팅의 강력한 접착의 힘으로 처리될 수 있도록 하기 위한 비금속성 물질로 제조된 기판의 표면을 금속 층으로 코팅하기 위한 방법에 관한 것이다.

물질의 금속화 방법은 금속의 얇은 층을 기판의 표면 상에 증착하는 것으로 이루어진다. 상기 방법의 장점은 이들이 시각적, 장식적, 전도성, 보강 등의 많은 기능을 제공한다는 것이다. 금속화는 하기 산업: 항공학, 자동차, 화장품, 가전제품, 화장실 설비, 커넥터, 마이크로일렉트로닉스 등에서 이용되는 부품에 널리 사용된다.

비금속성 기판의 많은 금속화 방법은 문헌 및 특허에 기재되어 있다.

대부분의 상기 금속화 방법은 활성화 단계라고 불리는 단계 동안 비금속성 기판 상에 증착된 금속 입자의 전기전도성 또는 전기화학적 전위 특성을 사용한다. 상기 활성화 단계에는 또한 통상 금속 입자의 양호한 부착이 가능하도록 기판이 충분히 "거칠게" 하기 위해 비표면적을 증가시키는 단계가 선행된다.

상기 방법의 주된 단점은 특히 기판의 표면을 에칭하는 단계 또는 이의 조도를 개질하는 단계 동안의 6원자가 크롬의 사용인데, 이것은 금속 입자의 부착에 필요한 높은 조도를 수득하는 것을 가능하게 하지만 이의 높은 독성으로도 알려져 있는 강력한 산화제이다.

표면의 활성화 단계는 비금속성 물질의 표면 상에 증착하는 단계, 및 금속 입자 또는 이어서 환원되어 금속 입자를 형성할 금속 양이온을 그 위에 유지하는 단계로 이루어진다. 상기 단계는 특정 유형의 중합체에 대해서만 반응하는 팔라듐/주석 콜로이드성 입자의 사용을 필요로 하고, 다량의 팔라듐의 사용을 필요로 한다.

T. Nagao, et al.의 논문(Galvanotechnik, 2006, 97, 7, 2124-2130)은 예를 들어 표면 세정 및 조건화 단계, 6원자가 크롬 용액을 사용하는 에칭 단계, Pd/Sn 콜로이드의 증착 단계 및 이후 금속, 더욱 특히 구리의 자가촉매적 증착 단계를 추가로 포함하는, ABS 기판의 금속화에 사용되는 기술을 검토한다. 상기 논문은 "직접 산 구리 도금"이라고 불리는 기술 또는 CRP 방법을 논의하며, 이것은 자가촉매적 금속 증착 단계를 포함하는 것이 아니고 에칭 배스 내 팔라듐의 첨가 및/또는 촉매화 배스 내 다량의 Pd/Sn 콜로이드의 첨가를 필요로 한다.

6원자가 크롬 기재의 에칭 용액의 사용을 제한하기 위해, 미국 특허 번호 3,598,630에서 ABS 패널 에칭 단계는 과망간산칼륨 및 인산 용액에 의해 수행되고, Pd/Sn 콜로이드의 형성 단계는 염화주석 용액 및 이후 염화팔라듐 용액을 연속으로 적용함으로써 실시된다. 기재된 방법에서, 자가촉매적 금속 증착 단계는 통상의 구리 증착 단계이다.

팔라듐의 사용을 제한하기 위해, 예를 들어, 특허 출원 WO 02/36853에서, ABS 기판의 금속화를 위한 통상의 공정은 Pd/Sn 콜로이드를 Ag/Sn 콜로이드로 대체하여 개질하여, 이후 결국 Sn 이온이 제거되고, 자가촉매적 금속 증착 단계가 니켈 증착 단계인 대안적 해결책이 제안되었다. 통상의 크롬 용액을 사용하는 에칭 단계 및 린스 후에, 처리는 예컨대 양이온성 중합체 형태의 고분자전해질과 같은 흡착을 향상시킬 수 있는 생성물의 용액을 사용하여 에칭된 표면 상에 실시할 수 있다.

팔라듐의 상당한 사용 외에, 팔라듐이 은으로 치환되지 않는 경우 이의 비용 및 희귀성이 문제가 되며, 상기 기재된 모든 방법에서 활성화 단계는 주석 이온(이후 자가촉매적 금속 증착 단계 동안 금속 층의 조화롭고 균일한 개발을 허용하도록 완전히 제거되어야만 한다)의 첨가에 의해 콜로이드 제제가 사용되거나 형성되는 흡착 단계이다.

활성화 단계 동안 콜로이드 용액을 사용하지 않고, 흡착을 착물 또는 킬레이트 형태의 금속 이온의 화학 결합으로 대체하는 대안적인 방법이 제안되었다.

예를 들어, 미국 특허 번호 4,981,715 및 미국 특허 번호 4,701,351에는 금속 이온을 킬레이트할 수 있는 중합체로 기판을 피복하는 단계 후 중합체를 금속 입자와 접촉시키는 단계를 포함하는, 귀금속 화합물을 착물화할 수 있는 중합체, 예를 들어 폴리아크릴산의 얇은 층으로 기판을 코팅하는 방법이 기재되어 있다. 이후 기판을 자가촉매적 금속 증착 단계에 적용한다. 수행 예에서, 사용되는 금속 양이온은 팔라듐 양이온이나, 상기 방법의 주요 단점은 이것이 부가적인 계면의 품질을 통제하는 것을 필요로 하는, 즉, 기판과 금속 이온을 킬레이트할 수 있는 중합체의 층 사이에 형성되는 것이다. 예를 들어 또한 킬레이트 중합체의 상기 층의 위치선택성 부착 및 따라서, 기판을 선택적으로 금속화하는 가능성을 가능하게 하는 방사에 의한 처리에 대한 해결책이 제안되었다.

상기 해결책은, 콜로이드의 사용을 배제하더라도, 부가적인 층의 형성, 기판 또는 기판에 대한 이의 접착 강도와 관련해 산업적 수준으로 조절되어야만 하는 응집력, 및 제조 공정 중의 부가적인 단계를 수반한다. 게다가, 기판의 구성 물질과 킬레이트 중합체 사이의 적합성 문제가 또한 발생할 수 있다.

본 발명은 부가적인 단계 및 부가적인 층을 첨가하지 않으면서 독성 및 오염 반응물을 사용하지 않는 단순한 코팅 방법을 개발함으로써, 비금속성 물질의 코팅을 위한 상기 방법의 다양한 단계를 간단하게 하고 좀더 환경 친화적이고 좀더 값싸게 만들 수 있다.

따라서, 본 발명은 하기 단계로 이루어지는, 비금속성 물질로 제조된 기판의 표면을 금속 층으로 코팅하기 위한 방법에 관한 것이다:

a) 비금속성 물질로 제조된 기판을 제공하는 단계;

b) 상기 기판의 적어도 하나의 표면의 적어도 일부를 이의 비표면적을 증가시키기 위한 물리적 또는 화학적 처리에 적용하는 단계;

c) 단계 b)에서 처리되었던 상기 기판의 해당 표면을 산화 처리에 적용하는 단계;

d) 단계 c)에서 처리되었던 상기 기판의 해당 표면을 하나 이상의 금속의 하나 이상의 이온 및 이의 반대이온을 함유하는 용액과 접촉시키는 단계, 상기 금속은 원소 주기율표의 IB 및 VIII 족 금속으로 구성된 군으로부터 선택됨;

e) 적어도 하나의 이의 표면의 적어도 일부분 상에 기판을 구성하는 비금속성 물질에 화학적으로 부착된 하나 이상의 금속의 이온을 포함하는 기판이 수득되는 단계;

f) 상기 기판의 표면 상에 기판을 구성하는 비금속성 물질에 부착된 하나 이상의 금속의 상기 이온을 환원 처리에 적용하고, 적어도 하나의 이의 표면의 적어도 일부분 상에 기판을 구성하는 비금속성 물질에 부착된 하나 이상의 금속의 원자를 포함하는 기판이 수득되는 단계;

g) 단계 f)에서 수득되었던 하나 이상의 금속의 입자를 포함하는 해당 표면을 하나 이상의 금속의 이온을 함유하는 용액과 접촉시키는 단계;

h) 하나 이상의 금속의 층에 의해 형성된 코팅이 상기 기판의 처리된 표면 상에 수득되는 단계,

상기 단계에는 임의로 1회 이상의 린스 단계가 선행 또는 후속됨.

단계 g)는 또한 무전해로서 디자인된 자가촉매적 증착 단계이다.

표현 "화학적으로 결합된 이온 및/또는 원자"는 상기 물질의 표면에 대해 예를 들어 카르복실(-COOH), 히드록실(-OH), 알콕실(-OR), 카르보닐(-C=O), 퍼카르보닉(-CO-O-OH), 니트로(N=O) 및 아미드(-CONH)와 같은 작용기 또는 기에 의한 킬레이트화 및/또는 착물화에 의해 결합된 원자 또는 이온을 의미하는 것으로 이해된다.

단계 f)에서, 기판을 구성하는 비금속성 물질에 부착된 하나 이상의 금속의 원자는 리간드-금속 상호작용에 의해 부착된다.

일구현예에서, 활성화 단계 d)는 단일 금속의 이온 및 이의 반대이온을 함유하는 용액과의 접촉에 의해 실시된다.

일구현예에서, 단계 b) 및 c)는 단일 단계 b')로서 실시되고, 처리는 산화 처리이다.

일구현예에서, 단계 f)의 금속 및 단계 g)의 이온의 금속은 동일하다.

일구현예에서, 단계 f) 및 g)는 단일 단계 f')로서 실시된다.

코팅 과정 동안, 상기 비금속성 물질로 제조된 기판의 표면이 표면에 대한 금속 층의 양호한 부착을 수득하도록 먼저 제조되어야만 한다. 기판의 표면은 이의 오염물 모두를 제거하고, 동시에 공정의 단계 b) 동안 추후 코팅의 부착을 위한 핵심적 경감을 창출한다.

기판의 표면은 산화 단계에 대해 저항성인 보호 바니쉬의 사용과 같은 당업자에게 잘 알려진 차폐 기술을 사용하여 완전히 또는 부분적으로 처리될 수 있다.

일구현예에서, 단계 b)는 물리적 처리에 의해 수행된다.

용어 "물리적 처리"는 저-응집력 층을 제거하기 위한 그리고 표면 조도를 증가시키기 위한 처리를 의미하는 것으로 이해된다.

일구현예에서, 물리적 처리는 충격 처리의 군으로부터 선택된다.

일구현예에서, 단계 b) 또는 b') 또는 c)는 산화 처리에 의해 수행된다.

용어 "산화 처리"는 단계 b)를 위해 표면의 조도, 따라서, 비표면적을 증가시켜 표면을 제조하고 단계 c)를 위해 금속 양이온을 킬레이트화 및/또는 착물화할 수 있는 기능을 창출하기 위한 임의의 처리를 의미하는 것으로 이해된다.

일구현예에서, 산화 처리는 화학적 산화 처리의 군으로부터 선택된다.

일구현예에서, 산화 처리는 전기화학적 산화 처리의 군으로부터 선택된다.

일구현예에서, 단계 c)의 산화 처리는 물리적 산화 처리의 군으로부터 선택된다.

본 발명에 따르면, 기판은 나노입자, 마이크로입자, 화장품의 마개, 전자 부품, 도어 핸들, 가전 제품, 안경, 장식 물건, 자동차 차체 요소, 비행기 기체 또는 날개 요소, 유연성 전도체, 또는 커넥터일 수 있다.

용어 "비금속성 물질"은 유기 물질의 계열, 무기 물질의 계열 및 복합 물질의 계열에 속하는 임의의 물질을 의미하는 것으로 이해된다. 비제한적인 예로서, 목재, 종이, 보드, 세라믹, 플라스틱, 실리콘, 섬유, 유리가 언급될 수 있다.

일구현예에서, 유기 물질은 플라스틱으로부터 선택된다.

용어 "금속 층"은 기판의 표면 상에 증착된 금속 및/또는 금속 산화물의, 수 나노미터에서 수 백 마이크론 두께의 범위의 얇은 층을 의미하는 것으로 이해된다.

일구현예에서, 비금속성 물질은 1차원 및 3차원의 천연, 인공적, 합성, 열가소성, 열경화성, 열안정성, 및 엘라스토머성 중합체를 포함하는 군으로부터 선택되는 중합체이다.

일구현예에서, 비금속성 물질은 충전제, 가소제 및 첨가제를 포함하는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 요소를 추가로 포함할 수 있다.

일구현예에서, 충전제는 실리카, 탈크, 유리 섬유 및 유리 비이드를 포함하는 군으로부터 선택되는 무기 충전제이다.

일구현예에서, 충전제는 곡물분 및 셀룰로오스 펄프를 포함하는 군으로부터 선택되는 유기 충전제이다.

첨가제는 비금속성 물질의 특정한 성질, 예컨대 이의 색조, 이의 가교결합, 이의 미끄러짐 또는 분해에 대한 이의 저항성, 화재 저항성 및/또는 박테리아 및/또는 진균의 공격에 대한 저항성을 향상시키기 위해 사용된다.

일구현예에서, 중합체는 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리에테르, 비닐 중합체, 비닐리덴 중합체, 스티렌 중합체, (메트)아크릴 중합체, 폴리아미드, 불소중합체, 셀룰로오스성 중합체, 폴리(아릴렌 술폰), 폴리술파이드, 폴리(아릴에테르)케톤, 폴리아미드이미드, 폴리(에테르)이미드, 폴리벤즈이미다졸, 폴리 (인덴/코우마론), 폴리(파라-자일릴렌)을 포함하는 군으로부터, 그 자체로, 블렌드로서, 공중합체로서 또는 조합으로서 선택되는 열가소성 (공)중합체이다.

폴리올레핀은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌/프로필렌 공중합체, 폴리부틸렌, 폴리메틸펜텐, 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체, 에틸렌/비닐 알코올 공중합체, 에틸렌/메틸 아크릴레이트 공중합체를 포함하는 군으로부터, 그 자체로, 블렌드로서, 공중합체로서 또는 조합으로서 선택될 수 있다.

폴리에스테르는 폴리에틸렌테레프탈레이트(글리콜에 의해 개질되든 아니든), 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리악티드(polyactid), 폴리-카보네이트를 포함하는 군으로부터, 그 자체로, 블렌드로서, 공중합체로서 또는 조합으로서 선택될 수 있다.

폴리에테르는 폴리옥시메틸렌, 폴리옥시에틸렌, 폴리옥시프로필렌, 폴리페닐렌 에테르를 포함하는 군으로부터, 그 자체로, 블렌드로서, 공중합체로서 또는 조합으로서 선택될 수 있다.

비닐 공중합체는 임의로 염소화된 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐 아세탈, 폴리비닐 포르말, 폴리비닐 플루오라이드, 폴리(비닐 클로라이드/ 비닐 아세테이트)를 포함하는 군으로부터, 그 자체로, 블렌드로서, 공중합체로서 또는 조합으로서 선택될 수 있다.

비닐리덴 중합체는 폴리비닐리덴 클로라이드, 폴리비닐리덴 플루오라이드를 포함하는 군으로부터, 그 자체로, 블렌드로서, 공중합체로서 또는 조합으로서 선택될 수 있다.

스티렌 중합체는 폴리스티렌, 폴리(스티렌/부타디엔), 폴리(아크릴로니트릴/부타디엔/스티렌), 폴리(아크릴로니트릴/스티렌), 폴리(아크릴로니트릴/에틸렌/프로필렌/스티렌), 폴리(아크릴로니트릴/스티렌/아크릴레이트)를 포함하는 군으로부터, 그 자체로, 블렌드로서, 공중합체로서 또는 조합으로서 선택될 수 있다.

(메트)아크릴 중합체는 폴리아크릴로니트릴, 폴리메틸 아크릴레이트, 폴리메틸 메타크릴레이트를 포함하는 군으로부터, 그 자체로, 블렌드로서, 공중합체로서 또는 조합으로서 선택될 수 있다.

폴리아미드는 폴리카프로락탐, 폴리헥사메틸렌 아디파마이드, 폴리라우로아미드, 폴리에테르-블록-아미드, 폴리 (메타-자일릴렌 아디파마이드), 폴리(메타-페닐렌 이소프탈아미드)를 포함하는 군으로부터, 그 자체로, 블렌드로서, 공중합체로서 또는 조합으로서 선택될 수 있다.

불소중합체는 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리클로로트리플루오로에틸렌, 과불소화 폴리(에틸렌/프로필렌), 폴리비닐리덴 플루오라이드를 포함하는 군으로부터, 그 자체로, 블렌드로서, 공중합체로서 또는 조합으로서 선택될 수 있다.

셀룰로오스 중합체는 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 니트레이트, 메틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 에틸메틸셀룰로오스를 포함하는 군으로부터, 그 자체로, 블렌드로서, 공중합체로서 또는 조합으로서 선택될 수 있다.

폴리(아릴렌 술폰) 중합체는 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리아릴술폰을 포함하는 군으로부터, 그 자체로, 블렌드로서, 공중합체로서 또는 조합으로서 선택될 수 있다.

폴리술파이드는 폴리페닐렌 술파이드일 수 있다. 폴리(아릴에테르케톤) 중합체는 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르케톤케톤을 포함하는 군으로부터, 그 자체로, 블렌드로서, 공중합체로서 또는 조합으로서 선택될 수 있다.

일구현예에서, 중합체는 아미노플라스트를 포함하는 기, 예컨대 우레아-포름알데히드, 멜라민-포름알데히드, 멜라민-포름알데히드/폴리에스테르를 포함하는 군으로부터, 그 자체로, 공중합체로서, 블렌드로서 또는 조합으로서, 폴리우레탄, 불포화 폴리에스테르, 폴리실록산, 페놀-포름알데히드, 에폭시, 알릴 또는 비닐에스테르 수지, 알키드, 폴리우레아, 폴리이소시아누레이트, 폴리(비스말레이미드), 폴리벤즈이미다졸, 폴리디시클로펜타디엔을 포함하는 군으로부터, 그 자체로, 공중합체로서, 블렌드로서 또는 조합으로서 선택되는 열경화성 (공)중합체이다.

일구현예에서, (공)중합체는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌/폴리카보네이트(ABS/PC), 메틸메타크릴레이트 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(MABS), 폴리아미드(PA) 예컨대 나일론, 폴리아민, 폴리아크릴산, 폴리아닐린 및 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 포함하는 군으로부터 선택된다.

일구현예에서, 단계 d)에서 사용되는 금속 이온의 금속은 구리, 은, 니켈, 백금, 팔라듐 및 코발트 이온으로부터 선택된다.

일구현예에서, 단계 d)에서 사용되는 금속 이온의 금속은 구리 및 니켈로 구성되는 군으로부터 선택된다.

일구현예에서, 단계 d)에서 사용되는 금속 이온의 금속은 구리이다.

일구현예에서, 단계 g) 또는 f')에서 사용되는 금속 이온의 금속은 주기율표의 IB 및 VIII 족 원소로부터 선택된다.

일구현예에서, 단계 g) 또는 f')에서 사용되는 금속 이온의 금속은 구리, 은, 금, 니켈, 백금, 팔라듐, 철 및 코발트 이온으로부터 선택된다.

일구현예에서, 단계 g) 또는 f')에서 사용되는 금속 이온의 금속은 구리 및 니켈로 구성되는 군으로부터 선택된다.

일구현예에서, 단계 g) 또는 f')에서 사용되는 금속 이온의 금속은 구리이다.

일구현예에서, 단계 g) 또는 f')에서 사용되는 금속 이온의 금속은 니켈이다.

본 발명에 따르면, 충격 처리의 군은 샌드블라스팅(sandblasting), 숏 피닝(shot peening), 마이크로피닝(micropeening) 및 연마 플롯(abrasive plot)에 의한 삭마(ablation)를 포함한다.

용어 "화학적 산화 처리"는 금속 양이온을 화학적으로 결합시킬 수 있는 카르복실(-COOH), 히드록실(-OH), 알콕실(-OR), 카르보닐(-C=O), 퍼카르보닉(-CO-O-OH), 니트로(N=O) 및 아미드(-CONH) 기와 같은 산소-풍부 기에 부착됨으로써 및/또는 이에 도입됨으로써 기판의 표면을 산화시키고, 이후 금속이 킬레이트화 및/또는 착물화에 의해 환원되는 처리를 의미하는 것으로 이해된다.

본 발명에 따르면, 화학적 산화 처리는 펜톤 시약, 알코올성 수산화칼륨, 강산, 수산화나트륨, 강 산화제 및 오존을 포함하는 군으로부터 그 자체로 또는 조합으로서 선택된다.

일구현예에서, 강산은 염산, 황산, 질산, 과염소산, 아세트산, 옥살산, 아인산, 인산, 하이포아인산을 포함하는 군으로부터 그 자체로 또는 혼합물로서 선택된다.

일구현예에서, 강 산화제는 KMnO₄ 및 KClO₃을 포함하는 군으로부터 그 자체로 또는 혼합물로서 선택된다.

일구현예에서, 강 산화제는 KMnO₄이다.

산화 처리는 기판의 구성 물질의 특성에 따라 선택된다: 하기 표 1에 예를 들어 예시된 것은 기판이 ABS 또는 ABS/PC로 제조되는 경우 적용될 수 있는 다양한 화학적 산화 처리이다.

산화제	산, 그 자체로 또는 조합으로서
KMnO₄	H₃PO₄
	H₃PO₂
	H₃PO₃
	H₂SO₄
	C₂H₂O₄
	H₃PO₄ + C₂H₂O₄
	H₃PO₂ + C₂H₂O₄
	H₃PO₄ + H₂SO₄
	H₃PO₂ + H₂SO₄
HNO₃ + HCl	HNO₃
HNO₃ + HCl	HCl
CH₃COOH	CH₃COOH

하기 표 2는 기판의 특성에 따른 다양한 산화 처리를 예시한다.

기판의 유형	산화 처리의 특성
PP	KMnO₄ + H₃PO₄
ABS	KMnO₄ + H₃PO₄
ABS PC	KMnO₄ + H₃PO₄
PA	HCl + 이소프로판올
PPS	HNO₃ + NaOH
MABS	KMnO₄ + H₃PO₄ + H₂SO₄
MABS	CH₃COOH
PC	H₂SO₄ + HNO₃
	H₂SO₄
	KOH

일구현예에서, 강산 질량비는 5 내지 100%이다.

일구현예에서, 이것은 50 내지 95%이다.

일구현예에서, 이것은 70 내지 90%이다.

일구현예에서, 강산 처리의 지속기간은 20초 내지 5시간이다.

일구현예에서, 이것은 30초 내지 3시간이다.

일구현예에서, 이것은 30초 내지 20분이다.

일구현예에서, 펜톤 화학 반응에 의한 처리의 지속기간은 5분 내지 5시간이다.

일구현예에서, 이것은 10분 내지 3시간이다.

일구현예에서, 이것은 15분 내지 2시간이다.

일구현예에서, 이것은 약 25분이다.

일구현예에서, 알코올성 수산화칼륨 처리를 위해, 수산화칼륨을 용매로서, 메탄올, 에탄올 및 프로판올을 포함하는 군으로부터 선택되는 알코올을 함유하는 용액에 희석한다.

일구현예에서, 상기 수산화칼륨을 용매로서 에탄올을 함유하는 용액에 희석한다.

일구현예에서, 알코올 용액 중의 수산화칼륨 농도는 0.1M 내지 10M이다.

일구현예에서, 이것은 0.5M 내지 5M이다.

일구현예에서, 이것은 약 3.5M이다.

일구현예에서, 알코올성 수산화칼륨 처리의 지속기간은 5분 내지 5시간이다.

일구현예에서, 이것은 1분 내지 3시간이다.

일구현예에서, 이것은 5분 내지 1시간이다.

일구현예에서, 수산화나트륨 처리의 경우, 수산화나트륨 질량비는 10 내지 100%이다.

일구현예에서, 이것은 15 내지 70%이다.

일구현예에서, 이것은 20 내지 50%이다.

일구현예에서, 강 산화제에 의한 처리의 경우, 강 산화제의 용액은 중성, 산성 또는 염기성이다.

일구현예에서, 강 산화제의 용액은 산성이다.

일구현예에서, 강 산화제는 염산, 황산, 질산, 옥살산, 인산, 히드로아인산 또는 아인산 중의 KMnO₄ 및 KClO₃을 그 자체로 또는 혼합물로서 포함하는 군으로부터 선택된다.

일구현예에서, KMnO₄ 또는 KClO₃ 농도는 10 mM 내지 1M이다.

일구현예에서, 이것은 0.1M 내지 0.5M이다.

일구현예에서, 이것은 약 0.2M이다.

일구현예에서, 산 농도는 0.1M 내지 10M이다.

일구현예에서, 이것은 0.5M 내지 5M이다.

일구현예에서, 이것은 약 3.5M이다.

일구현예에서, 강 산화제에 의한 처리의 지속기간은 1분 내지 3시간이다.

일구현예에서, 이것은 5분 내지 1시간이다.

일구현예에서, 이것은 6분 내지 30분이다.

일구현예에서, 이것은 약 15분이다.

일구현예에서, 화학적 산화 처리는 전기화학적 처리이다.

본 발명에 따르면, 단계 d)의 하나 이상의 금속의 반대이온은 테트라플루오로보레이트, 술페이트, 브로마이드, 플루오라이드, 요오다이드, 니트레이트, 포스페이트 및 클로라이드 이온을 포함하는 군으로부터 선택된다.

일구현예에서, 하나 이상의 금속의 하나 이상의 이온 및 이의 반대이온을 함유하는 단계 d)의 용액은 염기성 용액이다.

일구현예에서, 염기성 용액은 7 초과의 pH를 갖는다.

일구현예에서, 이것은 9 내지 11의 pH를 갖는다.

일구현예에서, 이것은 약 10의 pH를 갖는다.

일구현예에서, 단계 d)의 처리의 지속기간은 30초 내지 2시간이다.

일구현예에서, 이것은 1분 내지 1시간이다.

일구현예에서, 이것은 약 15분이다.

본 발명에 따르면, 단계 f)의 환원 처리의 환원 용액은 염기성이다.

일구현예에서, 환원 용액은 나트륨 보로히드라이드, 디메틸아민 보란 및 히드라진 용액을 포함하는 군으로부터 선택된 환원제를 포함한다.

일구현예에서, 환원제는 나트륨 보로히드라이드 용액이다.

일구현예에서, 나트륨 보로히드라이드 용액은 중성 또는 염기성 pH를 갖는다.

일구현예에서, 디메틸아민 보란 용액은 염기성 pH를 갖는다.

일구현예에서, pH는 염기성이고, 용액 중의 수산화나트륨이 용매로서 사용된다.

일구현예에서, 수산화나트륨 농도는 10^-4M 내지 5M이다.

일구현예에서, 이것은 0.05M 내지 1M이다.

일구현예에서, 이것은 약 0.1M이다.

일구현예에서, 단계 f)의 환원 용액 중의 환원제 농도는 10^-4M 내지 5M이다.

일구현예에서, 이것은 0.01M 내지 1M이다.

일구현예에서, 이것은 약 0.3M이다.

일구현예에서, 환원 단계는 10℃ 내지 90℃의 온도에서 실시된다.

일구현예에서, 이것은 30℃ 내지 70℃의 온도에서 실시된다.

일구현예에서, 이것은 약 50℃의 온도에서 실시된다.

일구현예에서, 환원 단계의 지속기간은 30초 내지 1시간이다.

일구현예에서, 이것은 1분 내지 30분이다.

일구현예에서, 이것은 2분 내지 20분이다.

일구현예에서, 단계 f')의 용액은 금속의 이온, 금속의 이온을 착물화하기 위한 작용제, 환원제 및 pH 조절제를 포함한다.

일구현예에서, 단계 f')의 상기 용액은 수용액이다.

일구현예에서, 단계 f')의 용액은 Ag⁺, Ag² ⁺, Ag³ ⁺, Au⁺, Au³ ⁺, Co² ⁺, Cu⁺, Cu²⁺, Fe²⁺, Ni² ⁺, Pd⁺ 및 Pt⁺로부터 선택되는 금속 양이온을 함유하는 무전해 배스 용액(electroless bath solution)이다.

일구현예에서, 단계 f')의 용액은 Co² ⁺, Cu⁺, Cu² ⁺, Ni² ⁺ 및 Pt⁺로부터 선택되는 금속 양이온을 함유하는 무전해 배스 용액이다.

일구현예에서, 하나 이상의 금속의 이온을 함유하는 단계 g)의 용액은 수용액이다.

일구현예에서, 단계 g)의 상기 용액은 Ag⁺, Ag² ⁺, Ag³ ⁺, Au⁺, Au³ ⁺, Co² ⁺, Cu⁺, Cu² ⁺, Fe² ⁺, Ni² ⁺, Pd⁺ 및 Pt⁺로부터 선택되는 금속 양이온을 함유하는 무전해 배스 용액이다.

일구현예에서, 단계 g)의 용액은 Co² ⁺, Cu⁺, Cu² ⁺, Ni² ⁺ 및 Pt⁺로부터 선택되는 금속 양이온을 함유하는 무전해 배스 용액이다.

일구현예에서, 단계 g)의 용액은 Cu² ⁺ 및 Ni² ⁺로부터 선택되는 금속 양이온을 함유하는 무전해 배스 용액이다.

일구현예에서, 단계 g)의 지속기간은 1분 내지 1시간이다.

본 발명에 따르면, 방법의 각각의 단계 전에 및 사이에, 기판의 표면 및/또는 기판을 1가지 이상의 린스 용액으로 1회 이상 린스한다.

일구현예에서, 린스 용액은 동일 또는 상이하다.

일구현예에서, 린스 용액은 물, 증류수, 탈이온수 또는 세제를 함유한 수용액을 포함하는 군으로부터 선택된다.

일구현예에서, 수용액에 함유된 세제는 TDF₄ 및 수산화나트륨을 포함하는 군으로부터 선택된다.

일구현예에서, 수산화나트륨 농도는 0.01M 내지 1M이다.

일구현예에서, 린스 용액을 기판의 표면 및/또는 기판과의 접촉 동안 교반한다.

일구현예에서, 교반은 교반기, 재순환 펌프, 공기 또는 기체 버블링, 초음파 배스 또는 균질화기를 사용하여 실시된다.

일구현예에서, 각각의 린스 단계의 지속기간은 1초 내지 30분이다.

일구현예에서, 이것은 5초 내지 20분이다.

기판의 표면 및/또는 기판의 다양한 단계의 용액과의 접촉은 배스 중의 함침에 의해 또는 분무 및/또는 스플래싱(splashing)에 의해 실시될 수 있다.

상기 접촉 작업이 배스 중의 함침에 의해 실시되는 경우, 상기 배스의 균질화는 교반기, 재순환 펌프, 공기 또는 기체 버블링, 초음파 배스 또는 균질화기를 사용하여 실시된다.

본 발명은 또한 상기 비금속성 물질로 제조된 기판의 표면이 금속 층으로 코팅된, 본 발명에 따른 방법에 의해 수득된 기판에 관한 것이다.

본 발명은 하나 이상의 표면이, 카르복실(-COOH), 히드록실(-OH), 알콕실(-OR), 카르보닐(-C=O), 퍼카르보닉(-CO-O-OH), 니트로(N=O) 또는 아미드(-CONH) 기에 의해 기판의 구성성분 물질에 직접적으로, 금속-리간드 상호작용을 통해 결합되는 금속 원자로 구성되는 금속 활성화 층으로 코팅되고, 상기 활성화 층은 자가촉매적 증착에 의해 증착된 동일 또는 상이한 금속의 층으로 피복되는 비금속성 물질로 제조된 기판에 관한 것이다.

일구현예에서, 본 발명은 표면은 구리로 이루어지는 활성화 층으로 코팅되고, 이의 원자는 금속-리간드 상호작용을 통해, 기판의 구성성분 ABS에 결합되며, 상기 활성화 층은 자가촉매적 증착에 의해 증착된 구리 층으로 피복되는 ABS로 제조된 기판에 관한 것이다.

일구현예에서, 본 발명은 표면은 니켈로 이루어지는 활성화 층으로 코팅되고, 이의 원자는 금속-리간드 상호작용을 통해, 기판의 구성성분 ABS에 결합되며, 상기 활성화 층은 자가촉매적 증착에 의해 증착된 구리 층으로 피복되는 ABS로 제조된 기판에 관한 것이다.

일구현예에서, 본 발명은 표면은 구리로 이루어지는 활성화 층으로 코팅되고, 이의 원자는 금속-리간드 상호작용을 통해, 기판의 구성성분 ABS/PC에 결합되며, 상기 활성화 층은 자가촉매적 증착에 의해 증착된 구리 층으로 피복되는 ABS/PC로 제조된 기판에 관한 것이다.

일구현예에서, 본 발명은 표면은 니켈로 이루어지는 활성화 층으로 코팅되고, 이의 원자는 금속-리간드 상호작용을 통해, 기판의 구성성분 ABS/PC에 결합되며, 상기 활성화 층은 자가촉매적 증착에 의해 증착된 구리 층으로 피복되는 ABS/PC로 제조된 기판에 관한 것이다.

일구현예에서, 본 발명은 표면은 구리로 이루어지는 활성화 층으로 코팅되고, 이의 원자는 금속-리간드 상호작용을 통해, 기판의 구성성분 PA에 결합되며, 상기 활성화 층은 자가촉매적 증착에 의해 증착된 구리 층으로 피복되는 PA로 제조된 기판에 관한 것이다.

일구현예에서, 본 발명은 표면은 니켈로 이루어지는 활성화 층으로 코팅되고, 이의 원자는 금속-리간드 상호작용을 통해, 기판의 구성성분 PA에 결합되며, 상기 활성화 층은 자가촉매적 증착에 의해 증착된 구리 층으로 피복되는 PA로 제조된 기판에 관한 것이다.

일구현예에서, 본 발명은 표면은 구리로 이루어지는 활성화 층으로 코팅되고, 이의 원자는 금속-리간드 상호작용을 통해, 기판의 구성성분 PC에 결합되며, 상기 활성화 층은 자가촉매적 증착에 의해 증착된 구리 층으로 피복되는 PC로 제조된 기판에 관한 것이다.

일구현예에서, 본 발명은 표면은 니켈로 이루어지는 활성화 층으로 코팅되고, 이의 원자는 금속-리간드 상호작용을 통해, 기판의 구성성분 PC에 결합되며, 상기 활성화 층은 자가촉매적 증착에 의해 증착된 구리 층으로 피복되는 PC로 제조된 기판에 관한 것이다.

일구현예에서, 본 발명은 표면은 구리로 이루어지는 활성화 층으로 코팅되고, 이의 원자는 금속-리간드 상호작용을 통해, 기판의 구성성분 MABS에 결합되며, 상기 활성화 층은 자가촉매적 증착에 의해 증착된 구리 층으로 피복되는 MABS로 제조된 기판에 관한 것이다.

일구현예에서, 본 발명은 표면은 니켈로 이루어지는 활성화 층으로 코팅되고, 이의 원자는 금속-리간드 상호작용을 통해, 기판의 구성성분 MABS에 결합되며, 상기 활성화 층은 자가촉매적 증착에 의해 증착된 구리 층으로 피복되는 MABS로 제조된 기판에 관한 것이다.

일구현예에서, 본 발명은 표면은 구리로 이루어지는 활성화 층으로 코팅되고, 이의 원자는 금속-리간드 상호작용을 통해, 기판의 구성성분 PP에 결합되며, 상기 활성화 층은 자가촉매적 증착에 의해 증착된 구리 층으로 피복되는 PP로 제조된 기판에 관한 것이다.

일구현예에서, 본 발명은 표면은 니켈로 이루어지는 활성화 층으로 코팅되고, 이의 원자는 금속-리간드 상호작용을 통해, 기판의 구성성분 PP에 결합되며, 상기 활성화 층은 자가촉매적 증착에 의해 증착된 구리 층으로 피복되는 PP로 제조된 기판에 관한 것이다.

일구현예에서, 본 발명은 표면은 구리로 이루어지는 활성화 층으로 코팅되고, 이의 원자는 금속-리간드 상호작용을 통해, 기판의 구성성분 PPS에 결합되며, 상기 활성화 층은 자가촉매적 증착에 의해 증착된 구리 층으로 피복되는 PPS로 제조된 기판에 관한 것이다.

일구현예에서, 본 발명은 표면은 니켈로 이루어지는 활성화 층으로 코팅되고, 이의 원자는 금속-리간드 상호작용을 통해, 기판의 구성성분 PPS에 결합되며, 상기 활성화 층은 자가촉매적 증착에 의해 증착된 구리 층으로 피복되는 PPS로 제조된 기판에 관한 것이다.

일구현예에서, 본 발명은 표면은 구리로 이루어지는 활성화 층으로 코팅되고, 이의 원자는 금속-리간드 상호작용을 통해, 기판의 구성성분 ABS에 결합되며, 상기 활성화 층은 자가촉매적 증착에 의해 증착된 니켈 층으로 피복되는 ABS로 제조된 기판에 관한 것이다.

일구현예에서, 본 발명은 표면은 니켈로 이루어지는 활성화 층으로 코팅되고, 이의 원자는 금속-리간드 상호작용을 통해, 기판의 구성성분 ABS에 결합되며, 상기 활성화 층은 자가촉매적 증착에 의해 증착된 니켈 층으로 피복되는 ABS로 제조된 기판에 관한 것이다.

일구현예에서, 본 발명은 표면은 구리로 이루어지는 활성화 층으로 코팅되고, 이의 원자는 금속-리간드 상호작용을 통해, 기판의 구성성분 ABS/PC에 결합되며, 상기 활성화 층은 자가촉매적 증착에 의해 증착된 니켈 층으로 피복되는 ABS/PC로 제조된 기판에 관한 것이다.

일구현예에서, 본 발명은 표면은 니켈로 이루어지는 활성화 층으로 코팅되고, 이의 원자는 금속-리간드 상호작용을 통해, 기판의 구성성분 ABS/PC에 결합되며, 상기 활성화 층은 자가촉매적 증착에 의해 증착된 니켈 층으로 피복되는 ABS/PC로 제조된 기판에 관한 것이다.

일구현예에서, 본 발명은 표면은 구리로 이루어지는 활성화 층으로 코팅되고, 이의 원자는 금속-리간드 상호작용을 통해, 기판의 구성성분 PA에 결합되며, 상기 활성화 층은 자가촉매적 증착에 의해 증착된 니켈 층으로 피복되는 PA로 제조된 기판에 관한 것이다.

일구현예에서, 본 발명은 표면은 니켈로 이루어지는 활성화 층으로 코팅되고, 이의 원자는 금속-리간드 상호작용을 통해, 기판의 구성성분 PA에 결합되며, 상기 활성화 층은 자가촉매적 증착에 의해 증착된 니켈 층으로 피복되는 PA로 제조된 기판에 관한 것이다.

일구현예에서, 본 발명은 표면은 구리로 이루어지는 활성화 층으로 코팅되고, 이의 원자는 금속-리간드 상호작용을 통해, 기판의 구성성분 PC에 결합되며, 상기 활성화 층은 자가촉매적 증착에 의해 증착된 니켈 층으로 피복되는 PC로 제조된 기판에 관한 것이다.

일구현예에서, 본 발명은 표면은 니켈로 이루어지는 활성화 층으로 코팅되고, 이의 원자는 금속-리간드 상호작용을 통해, 기판의 구성성분 PC에 결합되며, 상기 활성화 층은 자가촉매적 증착에 의해 증착된 니켈 층으로 피복되는 PC로 제조된 기판에 관한 것이다.

일구현예에서, 본 발명은 표면은 구리로 이루어지는 활성화 층으로 코팅되고, 이의 원자는 금속-리간드 상호작용을 통해, 기판의 구성성분 MABS에 결합되며, 상기 활성화 층은 자가촉매적 증착에 의해 증착된 니켈 층으로 피복되는 MABS로 제조된 기판에 관한 것이다.

일구현예에서, 본 발명은 표면은 니켈로 이루어지는 활성화 층으로 코팅되고, 이의 원자는 금속-리간드 상호작용을 통해, 기판의 구성성분 MABS에 결합되며, 상기 활성화 층은 자가촉매적 증착에 의해 증착된 니켈 층으로 피복되는 MABS로 제조된 기판에 관한 것이다.

일구현예에서, 본 발명은 표면은 구리로 이루어지는 활성화 층으로 코팅되고, 이의 원자는 금속-리간드 상호작용을 통해, 기판의 구성성분 PP에 결합되며, 상기 활성화 층은 자가촉매적 증착에 의해 증착된 니켈 층으로 피복되는 PP로 제조된 기판에 관한 것이다.

일구현예에서, 본 발명은 표면은 니켈로 이루어지는 활성화 층으로 코팅되고, 이의 원자는 금속-리간드 상호작용을 통해, 기판의 구성성분 PP에 결합되며, 상기 활성화 층은 자가촉매적 증착에 의해 증착된 니켈 층으로 피복되는 PP로 제조된 기판에 관한 것이다.

일구현예에서, 본 발명은 표면은 구리로 이루어지는 활성화 층으로 코팅되고, 이의 원자는 금속-리간드 상호작용을 통해, 기판의 구성성분 PPS에 결합되며, 상기 활성화 층은 자가촉매적 증착에 의해 증착된 니켈 층으로 피복되는 PPS로 제조된 기판에 관한 것이다.

일구현예에서, 본 발명은 표면은 니켈로 이루어지는 활성화 층으로 코팅되고, 이의 원자는 금속-리간드 상호작용을 통해, 기판의 구성성분 PPS에 결합되며, 상기 활성화 층은 자가촉매적 증착에 의해 증착된 니켈 층으로 피복되는 PPS로 제조된 기판에 관한 것이다.

본 발명은 또한 금속화 단계를 추가로 포함하는 본 발명에 따른 방법에 관한 것이다.

일구현예에서, 금속화 처리는 전기도금 처리이다.

본 발명 및 이의 구현예는 하기 실시예에서 예시된다.

실시예 1: 아크릴로니트릴 -부타디엔-스티렌( ABS ) 및 아크릴로니트릴 -부타디엔-스티렌/폴리카보네이트( ABS / PC ) 시트의 구리 층으로의 코팅

비금속성 물질로 제조된 기판의 구리 층으로의 코팅을 위한 상기 공정은 4단계(질산을 사용하는 화학적 산화 처리/킬레이트화 및/또는 착물화/환원/무전해 배스)로 실시되었다.

1.1. 질산을 사용하는 화학적 산화 처리

순수 질산을 50℃로 가열하였다. 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 및 아크릴로니트릴-부타디엔스티렌/폴리카보네이트(ABS/PC) 시트를 상기 용액에 8분 동안 함침하였다. 이후 시트를 수조(1리터)에서 2회 린스하였다.

1.2. 구리 이온의 킬레이트화 및/또는 착물화

황화구리(23.7g)를 물(1000ml) 및 수산화암모늄(30ml)의 용액에 가용화하였디. 단계 1.1의 화학적 산화 처리를 겪는 부분을 상기 배스에 15분 동안 함침하였다. 이후 ABS 부분을 0.2M 수산화나트륨 용액으로 린스하였다.

1.3. 구리 이온의 환원 처리

나트륨 보로히드라이드 NaBH₄(0.316g, 0.8x10^-2mol)를 25ml의 0.1M 수산화나트륨(NaOH) 용액에 용해하였다. 수조를 사용하여 상기 용액을 80℃로 가열하고, 시편을 이 안에 함침하였다. 12분 후, 시편을 MilliQ 물로 린스한 후 건조시켰다.

1.4. 무전해 구리 배스(MacDermid M Copper® Bath)

100ml의 M Copper® 85 B 용액을 함유하는 용액을 제조하였다. 이후, 40ml의 M Copper® 85 A 용액, 그 다음 30ml의 M Copper® 85 D 용액, 그 다음 2ml의 M Copper® 85 G 용액 및 마지막으로 5ml의 37% 포름알데히드를 첨가하였다. 용액 레벨을 1리터 용액에 도달할 때까지 채워넣었다. 배스를 기계적으로 교반하며 60℃로 가열하였다. 이후 ABS 시트를 도입하였다.

상기 부분을 3분 함침 후 화학적 구리 금속 필름으로 피복하였다.

구리 층은 육안으로 보였다.

1.5. 무전해 구리 배스

대안적인 구현예에서, 무전해 배스는 40ml의 PegCopper 100 용액, 100ml의 PegCopper 200 용액, 30ml의 PegCopper 400 및 2ml의 PegCopper 500(Pegastech사에서 공급된 제품)을 함유하는 제조된 용액이었다. 이후, 3.5ml의 PegCopper 600을 첨가하였다. 레벨을 1리터를 수득하기 위해 물로 채워넣고 혼합물을 버블링하며 50℃로 가열하였다. 이후 처리되어야 할 부분을 도입하였다.

구리 층은 육안으로 보였다.

실시예 2: 폴리아미드 기판의 구리 층으로의 코팅

코팅 공정을 Minlon® 폴리아미드로 제조된 기판으로 실시하였다.

2.1. 염산 및 이소프로판올을 사용하는 화학적 산화 처리

폴리아미드 기판을 130ml의 물, 28ml의 염산(37M) 및 55ml의 이소프로판올을 함유하는 수용액에 28℃에서 17분 동안 함침하였다. 기판을 이후 물로 린스하였다.

2.2. 구리 이온의 킬레이트화 및/또는 착물화

실시예 1의 단계 1.2와 유사한 공정에 따라, 구리 이온을 기판의 표면에 킬레이트하였다.

2.3. 구리 이온의 환원 처리

1.3에 기재된 작업 방법에 따라, 킬레이트된 구리 이온을 기판의 표면에서 환원시켰다.

2.4. 무전해 구리 배스

실시예 1에 기재된 단계 1.4 또는 1.5와 유사한 공정에 따라, 폴리아미드 기판을 화학적 구리 금속 필름으로 피복하였다.

구리 층은 육안으로 보였다.

실시예 3: 폴리카보네이트 기판의 구리 층으로의 코팅

코팅 공정을 Lexan® 폴리카보네이트 기판으로 실시하였다.

3.1. 강산으로의 화학적 산화 처리

폴리카보네이트 기판을 강산의 혼합물(34% 질산 및 66% 황산)을 함유하는 용액에 25℃에서 5분 동안, 이후 농축 황산 배스에 25℃에서 3분 동안 함침하였다. 전체 모집물을 5N 수산화칼륨 용액에 65℃에서 5분 동안 중화시켰다. 폴리카보네이트 기판을 이후 물로 린스하였다.

3.2. 구리 이온의 킬레이트화 및/또는 착물화

실시예 1에 기재된 단계 1.2와 유사한 공정에 따라, 구리 이온을 기판의 표면에 킬레이트하였다.

3.3. 구리 이온의 환원 처리

3.4. 무전해 구리 배스

구리 층은 육안으로 보였다.

실시예 4

NF ISO 2409/NF T30-038 표준에 따른 부착 시험 및 DIN ISO 9227 표준에 따른 부식 시험을 실시예 1 내지 3에서 수득된 기판 상에 실시하고, 성능은 상기 시험의 요건에 부합하였고 선행기술의 공정에 따라 수득된 기판으로 달성된 성능과 비교하였다.

Claims

하기 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 비금속성 물질로 제조된 기판의 표면을 금속 층으로 코팅하기 위한 방법:
a) 비금속성 물질로 제조된 기판을 제공하는 단계;
b) 상기 기판의 하나 이상의 표면의 적어도 일부에 이의 비표면적을 증가시키기 위한 물리적 또는 화학적 처리를 적용하는 단계;
c) 상기 단계 b)에서 처리된 상기 기판의 해당 표면에 산화 처리를 적용하는 단계;
d) 상기 단계 c)에서 처리된 상기 기판의 해당 표면을 하나 이상의 금속의 하나 이상의 이온 및 이의 반대이온을 함유하는 용액과 접촉시키는 단계, 여기서 상기 금속은 원소 주기율표의 IB 및 VIII 족 금속으로 구성된 군으로부터 선택됨;
e) 하나 이상의 기판의 표면의 적어도 일부분 상에 기판을 구성하는 비금속성 물질에 화학적으로 부착된 하나 이상의 금속의 이온을 포함하는 기판을 획득하는 단계;
f) 기판의 표면 상에서 상기 기판을 구성하는 비금속성 물질에 화학적으로 부착된 하나 이상의 금속의 상기 이온에 환원 처리를 적용하고, 하나 이상의 기판의 표면의 적어도 일부분 상에 기판을 구성하는 비금속성 물질에 화학적으로 부착된 하나 이상의 금속의 원자를 포함하는 기판을 획득하는 단계;
g) 상기 단계 f)에서 획득된 하나 이상의 금속의 입자를 포함하는 해당 표면을 하나 이상의 금속의 이온을 함유하는 용액과 접촉시키는 단계;
h) 하나 이상의 금속의 층에 의해 형성된 코팅을 상기 기판의 처리된 표면 상에서 획득하는 단계,
상기 단계들에는 임의로 1회 이상의 린스 단계가 선행되거나 또는 후속됨.
제1항에 있어서,
상기 단계 b) 및 c)는 단일 단계 b')로서 수행되고, 처리는 산화 처리인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 단계 f)의 금속과 상기 단계 g)의 이온의 금속이 동일한 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단계 f) 및 g)는 단일 단계 f')로서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단계 b)는 물리적 처리에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제5항에 있어서,
상기 물리적 처리는 충격 처리(impact treatments)의 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단계 b) 또는 b') 또는 c)는 산화 처리에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 산화 처리는 화학적 산화 처리의 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단계 d)에서 사용되는 금속 이온의 금속은 구리, 은, 니켈, 백금, 팔라듐 및 코발트 이온으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단계 d)에서 사용되는 금속 이온의 금속은 구리 및 니켈로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 화학적 산화 처리는 펜톤(Fenton) 시약, 알코올성 수산화칼륨, 강산, 수산화나트륨, 강 산화제 및 오존으로 이루어진 군으로부터 단독으로 또는 조합으로 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
제11항에 있어서,
상기 강산은 염산, 황산, 질산, 과염소산, 아인산, 인산, 하이포아인산, 옥살산 및 아세트산으로 이루어진 군으로부터 단독으로 또는 혼합물로서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
제11항에 있어서,
상기 강 산화제는 KMnO₄ 및 KClO₃로 이루어진 군으로부터 단독으로 또는 혼합물로서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
제11항에 있어서,
상기 화학적 산화 처리는 전기화학적 처리인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 환원 용액은 나트륨 보로히드라이드, 디메틸아민 보란 및 히드라진 용액으로 이루어진 군으로부터 선택되는 환원제를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 단계 f')의 용액은 금속의 이온, 금속의 이온을 착물화하는 착화제, 환원제 및 pH 조절제를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 방법의 각각의 단계 이전에 및 각각의 단계 사이에, 기판의 표면 및/또는 기판을 1가지 이상의 린스 용액으로 1회 이상 린스하는 것을 특징으로 하는 방법.
제17항에 있어서,
상기 린스 용액이 기판의 표면 및/또는 기판과 접촉하는 동안 교반되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
금속화 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제19항에 있어서,
상기 금속화 단계는 전기도금 처리 단계인 것을 특징으로 하는 방법.
비금속성 물질로 제조된 기판으로서,
상기 기판의 하나 이상의 표면이 카르복실(-COOH), 히드록실(-OH), 알콕실(-OR), 카르보닐(-C=O), 퍼카르보닉(CO-O-OH), 니트로(N=O) 또는 아미드(-CONH) 기에 의해 기판의 구성 물질에 직접적으로 금속-리간드 상호작용을 통해 결합되는 금속 원자로 구성된 금속 활성화 층으로 코팅되고, 상기 활성화 층은 자가촉매적 증착에 의해 증착된 동일 또는 상이한 금속의 층으로 피복되는 것을 특징으로 하는 기판.
ABS로 제조된 기판으로서,
상기 기판의 표면은 구리로 구성된 활성화 층으로 코팅되고, 활성화 층의 원자는 금속-리간드 상호작용을 통해 기판의 구성성분 ABS에 결합되며, 상기 활성화 층은 자가촉매적 증착에 의해 증착된 구리 층으로 피복되는 것을 특징으로 하는 기판.