MX2011001123A - Metodo no electrolitico para la metalizacion en linea de sustratos mediante rociado, con tratamiento superficial previo y dispositivo para la implementacion del metodo. - Google Patents

Abstract

Un tema de la invención es un método para metalizar la superficie de un sustrato sin electrólisis, al rociar una o más soluciones de oxidación-reducción sobre el mismo, dicho método es industrializable, automatizable, limpio, para sustratos múltiples y optimizado en términos de adherencia y apariencia decorativa; para lograr esto, el método implica las siguientes etapas: a) tratamiento físico o químico para reducir la tensión superficial del sustrato antes de la metalización; b) metalización sin electrólisis de la superficie del sustrato trastada en la etapa a), al rociar una o más soluciones de oxidación-reducción en la forma de uno o más aerosoles sobre el mismo; y c) la formación de un revestimiento superior sobre la superficie metalizada; otros temas de la invención son los dispositivos compactos para implementar este método y los productos obtenidos, a saber en particular: frascos de vidrio hueco, especialmente para usos cosméticos; partes automotrices; partes para electrónicos domésticos o para la aeronáutica; y partes de electrónica tales como pistas conductivas, antenas de identificación de radiofrecuencia o revestimientos para la protección electromagnética.

Description

MÉTODO NO ELECTROLÍTICO PARA LA METALIZACIÓN EN LÍNEA DE SUSTRATOS MEDIANTE ROCIADO, CON TRATAMIENTO SUPERFICIAL PREVIO Y DISPOSITIVO PARA LA IMPLEMENTCIÓN DEL MÉTODO CAMPO TÉCNICO El campo técnico de la invención es el del revestimiento de superficies de sustratos mediante películas metálicas.

Esta invención implica métodos de metalización no electrolíticos de sustratos para decoración, por ejemplo aplicables a los vidrios huecos, a botellas, a partes cosméticas, a partes aeronáuticas, para los autos y electrónicos domésticos. Esta invención también contempla la metalización no electrolítica de sustratos para la electrónica, específicamente la ejecución de pistas conductivas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El plateado del vidrio para la fabricación de espejos es una de las aplicaciones más antiguas de la metalización por medios químicos. Su método consiste en usar la fuerza de la gravedad para precipitar el metal, por inmersión en baños de soluciones metálicas que contienen una sal metálica, un reductor y un aditivo formador de complejos. La superficie debe ser sensibilizada por anticipado mediante la aplicación de una solución ácida de cloruro de estaño (SnC ). Esta etapa de sensibilización puede ser completada por una etapa de activación que provoca la intervención de una solución ácida de cloruro de paladio (PdCb). Estas etapas son costosas en energía, tiempo y agua además de que los productos empleados son peligrosos. Además, la técnica "clásica" del plateado presenta además numerosos inconvenientes y de manera notable: - el vidrio es el único sustrato que se puede usar, - la superficie del sustrato a ser enchapada debe ser plana, - la inestabilidad de los baños de deposición, - la cinética de la deposición se limita a 20 pm de espesor por hora, - la dificultad técnica ligada a la co-deposición simultánea de diferentes metales, - el espectro restringido de los metales o aleaciones que pueden ser depositados, - la imposibilidad de obtener deposiciones localizadas, - el carácter perfectible de la adhesión de las películas metálicas depositadas en los sustratos.

Para remediar los problemas relacionados con la metalización no electrolítica de sustratos mediante baños de inmersión de soluciones metálicas, la patente FR-A-2 763 962 y la solicitud de patente Francesa presentada bajo el número 06 10287 revelan un método no electrolítico de metalización de un sustrato mediante la proyección de un rociado que contiene un metal en la forma catiónica (oxidante) y un reductor. En el método perfeccionado, no es forzosa la etapa de activación de la superficie y una etapa de humectación previa de la superficie permite mejorar la adherencia de la película al sustrato. No obstante, aún están por preverse la optimización de la industrialización del método y la mejora del desempeño de la adherencia de la película a la superficie plana de acuerdo con cada sustrato.

Por el contrario, el documento "Copper deposition by Dynamic Chemical Plating" publicado en 2003 en el "Journal of Materials Science", volumen 38 páginas 3285-3291 , cubrió la realización de circuitos impresos mediante metalización química (cobre) de sustratos plásticos (PET, ABS o PVC). La superficie metálica de los sustratos a ser enchapados se desengrasa y somete a un tratamiento de Corona para aumentar la energía superficial. Luego, se realiza la metalización por proyección del rociado que contiene al metal en la forma catiónica (oxidante) y un reductor). No se aplica capa de acabado en el revestimiento de metalización así obtenido. Dicho método no toma en consideración las restricciones ligadas al aspecto decorativo o esas ligadas a la adhesión de las capas de metalización en los sustratos de acuerdo con la naturaleza de los sustratos antes mencionados y la naturaleza de los metales depositados.

La técnica del plateado, desarrollada aquí, ha sido adaptada para la decoración. La patente US-A-4 975 305 describe un método de metalización de artículos, notablemente en material plástico, por proyección que consiste de: - aplicar una primera capa de resina monocompuesta, - secar, - aplicar una solución acuosa acida que contiene cloruro de estaño, - enjuagar, - simultáneamente proyectar una solución acuosa de nitrato de plata que contiene un complejo de amoníaco y una solución acuosa de azúcar reductora, - enjuagar, - y aplicar un barniz de acabado.

Este método se implementa usando una instalación manual que no permite una adaptación industrial de este procedimiento de metalización. Esta técnica no da ningún resultado satisfactorio con relación a la adhesión de las películas metálicas en la superficie del sustrato porque el método se implementa de una manera idéntica para cualquier tipo de sustrato (plástico, metal, madera, polímero...) y por lo tanto no se adapta a las características de cada soporte a ser enchapado.

Objetivos Por lo tanto, sería deseable tener un método industrial de metalización de la superficie del sustrato por un método no electrolítico y por proyección de una o más soluciones óxido-reductoras que satisfaga por lo menos uno de los siguientes objetivos: - el método debe favorecer la adherencia de la película metálica a la superficie del sustrato; - el método debe ser "limpio", lo que significa usar soluciones de baja o ninguna toxicidad o en cantidades muy débiles y permitir los tratamientos de los efluentes que provienen del método; - el método debe ser implementado usando una instalación compacta incorporándola en líneas de barnizado usadas actualmente, por ejemplo longitud de cabina activa de 1 m a 5 m, y permitir el tratamiento del sustrato en líneas automatizadas, - el método debe también adaptarse a cada sustrato con el objetivo de optimizar al máximo la adhesión de la película al sustrato y el aspecto decorativo, - el método debe permitir obtener algunos revestimientos decorativos de varios tipos (plata, cobre, níquel...) en línea en instalaciones de laqueado industrial tradicional, - el método debe permitir obtener un depósito metálico decorativo caracterizado por un "blanqueado" perfecto que reemplace la deposición al vacío del aluminio.

Otro objetivo de la invención es suministrar la implementación de la totalidad de dicho método de metalización de sustratos en línea.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN No obstante después de una extensa investigación el solicitante descubrió que un tratamiento previo de la superficie del sustrato a enchapar permitió aumentar la adherencia de la película metálica al sustrato y específicamente el aspecto decorativo.

Esta es la razón por la cual la invención tiene como su propósito un método de metalización de la superficie de un sustrato caracterizado en el cual se incrementan las siguientes etapas: a. tratamiento de reducción física o química de la tensión superficial del sustrato antes de la metalización, b. la metalización no electrolítica de la superficie del sustrato tratada en la etapa "a" al proyectar una o varias soluciones óxido-reductoras como aerosol(es), c. la ejecución de una capa de acabado en la superficie enchapada.

En la etapa "a", el tratamiento físico se elige de manera ventajosa entre cualquiera de los siguientes tratamientos: un tratamiento de flama, un tratamiento de corona, un tratamiento de plasma y sus combinaciones; o entre los siguientes tratamientos: un tratamiento de flama; un tratamiento de plasma y sus combinaciones.

Como preferencia, el tratamiento físico de la etapa "a" es el tratamiento de flama.

Además, el tratamiento físico es ventajosamente un tratamiento de flama y/o un tratamiento de plasma, cuando el sustrato es un sustrato rígido de material plástico, de material compuesto, de polímero o un soporte flexible de polímero, metal tal como una lámina metálica, textil o papel.

El tratamiento de flama es, por ejemplo, el paso del sustrato a ser metalizado bajo una flama cuya temperatura es por ejemplo de 1200 °C a 1700 °C. La duración del tratamiento de flama generalmente es de 4 a 50 segundos. La flama como preferencia se obtiene por la combustión de un combustible tal como gas butano (o gas de la ciudad) en presencia de un comburente tal como oxígeno.

El tratamiento (por) de plasma corresponde, por ejemplo, al paso del sustrato a ser enchapado en una antorcha de plasma, por ejemplo esas comercializadas como ACXYS® o PLASMATREAT®.

En la etapa "a", el tratamiento químico es de preferencia elegido entre los siguientes tratamientos: la aplicación de una solución a base de silano, una despasivación de la superficie usando una o varias soluciones acidas, un pulidor a base de óxidos de tierras raras, una fluoración y sus combinaciones.

De una manera aún más preferida, el tratamiento químico de la etapa "a" es una aplicación de una solución a base de silano, una despasivación por la proyección de una o varias soluciones ácidas, una fluoración o sus combinaciones.

Además, este tratamiento químico se implementa más especialmente cuando el sustrato es un sustrato rígido de vidrio hueco, metal o aleación.

Una "despasivación" significa por ejemplo que la superficie del sustrato es corroída hasta la eliminación de la capa de óxido que la cubre, mediante la acción de una sustancia corrosiva proyectada sobre el sustrato, tal como una solución de ácido fuerte, por ejemplo basada en ácido nítrico, cítrico, sulfúrico y sus mezclas.

El "pulido con base en un óxido de tierras raras" significa por ejemplo que una solución a base de un óxido de tierras raras se aplica sobre el sustrato a ser enchapado y que luego las almohadillas pulen la superficie del sustrato, específicamente al frotar contra su superficie, hasta obtener la eliminación de una posible capa de óxido presente en la superficie y la suavización de esta superficie.

De preferencia, la solución a base de un óxido de tierras raras es una solución basada en óxido de cerio, que es por ejemplo el tipo comercializado por la compañía POLIR-MALIN® bajo el nombre GLASS POLISHING®. De preferencia, el pulido a base de un óxido de tierras raras consiste de una etapa de enjuague de la superficie así pulida, especialmente con agua destilada.

La fluoración corresponde por ejemplo a la colocación del sustrato a ser metalizado en contacto, en una envolvente bajo presión reducida, con una solución gaseosa basada en un gas inerte (argón) que contiene un aditivo de flúor. De acuerdo con la invención, la fluoración se realiza por ejemplo con un equipo del tipo de esos comercializados por AIR LIQUIDE®.

El tratamiento físico o químico de la reducción de la tensión superficial del sustrato se realiza preferiblemente justo antes de la etapa "b" de metalización, sin ninguna etapa intermedia. La duración entre las etapas "a" y "b" no puede exceder unos cuantos minutos. Por ejemplo, la duración entre las etapas "a" y "b" debe ser menor que 30 minutos, de preferencia menor que 10 minutos y aún más preferiblemente la etapa "b" debe realizarse inmediatamente después de la etapa "a".

En la etapa "b" de metalización, el metal de manera ventajosa se elige de: ? cualquiera del siguiente grupo de metales: plata, níquel, estaño, sus aleaciones y sus yuxtaposiciones; ? o en el grupo de los siguientes metales: plata, níquel, estaño, cobre, sus aleaciones y sus yuxtaposiciones; siendo especialmente preferida la plata.

Por "yuxtaposición de metales", se designa por ejemplo en ésta exposición varios metales que no forman una aleación.

La(s) solución(es) óxido-reductoras de esta etapa "b", corresponden por ejemplo: - ya sea a sólo una solución que contiene uno o más oxidantes a la vez y uno o más reductores, - o dos soluciones: la primera conteniendo uno o más oxidantes y la segunda conteniendo uno o más reductores, - o una pluralidad de soluciones cada una conteniendo ya sea uno o más oxidantes o uno o más reductores, con la condición de que tengan por lo menos una solución oxidante por lo menos una solución reductora.

La etapa "c" puede ser de manera ventajosa un barnizado y/o un engrosado por electrólisis metálica.

En esta exposición, los términos en singular también se entenderán en plural y viceversa.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Sustratos En condiciones preferidas de la implementación del método descrito anteriormente, el sustrato es un sustrato rígido. Este se elige por ejemplo entre los siguientes compuestos: vidrio, materiales plásticos, metales, materiales compuestos tales como un copolímero de Acrilonitrilo-Butadieno-Estireno cargado con fibra de vidrio, aleaciones y polímeros. De preferencia, el sustrato rígido se elige entre los siguientes compuestos: sustratos de vidrio hueco, materiales plásticos, metales, materiales compuestos, materiales tales como un copolímero de Acrilonitrilo-Butadieno-Estireno cargado con fibra de vidrio, aleaciones y polímeros. En especial se prefieren los sustratos de vidrio hueco y polímeros.

En el sentido de la invención, un sustrato de vidrio hueco es un sustrato de vidrio no plano, específicamente un recipiente de vidrio tal como un frasco o una botella de vidrio.

En otras condiciones preferidas de la implementación del método de la invención, el sustrato es un sustrato flexible. Se elige por ejemplo entre los siguientes compuestos: polímeros, metales, textiles, láminas metálicas y papel. De preferencia, el sustrato flexible es un textil o una película de polímero. Por ejemplo, el sustrato flexible es una película de polietileno con espesores de 100 pm a 5 mm, una tela o una lámina de papel con una densidad de 50 a 600 g/m2.

En esta invención, por sustrato flexible se entiende un sustrato que puede ser doblado, doblado por la fuerza de un solo hombre sin que sufra rompimiento o daño.

En contraste, en esta invención, por sustrato rígido se entiende un sustrato que no puede ser curvado, doblado sólo por la fuerza de un hombre sin que sufra rompimiento o daño.

Etapa a. Tratamiento de reducción física o química de la tensión superficial De acuerdo con un modo preferido de realización de la invención, el tratamiento físico o químico para la reducción de la tensión superficial del sustrato debe realizarse de manera que la energía superficial del sustrato sea mayor o igual a 50 o 55 dinas, como preferencia mayor o igual a 60 o 65 dinas, y de nuevo más preferiblemente mayor o igual a 70 dinas. Por debajo de estos valores. La humectación del sustrato es insuficiente y el revestimiento metálico obtenido después de la metalización presenta rasgos no satisfactorios de adhesión, brillantez y reflectancia. El valor de la energía superficial, que es inversamente proporcional al valor de la tensión superficial, puede medirse por ejemplo mediante técnicas conocidas por el experto en la técnica, que consisten en aplicar una solución específica sobre el sustrato, usando un cepillo o una punta de fieltro, y midiendo la retracción de la solución así aplicada.

Como se observa, el tratamiento físico o químico de la superficie del sustrato tiene el efecto de disminuir la tensión superficial del sustrato y por lo tanto de aumentar la humectabilidad de éste sustrato por las soluciones que luego son proyectadas. Por ejemplo, el efecto puede provenir de una modificación de la superficie, que en el caso del tratamiento de flama significa una oxidación y la creación de enlaces del tipo de oxígeno en el caso del plasma.

Cuando el sustrato implementado es un sustrato en un vidrio hueco, el tratamiento superficial de preferencia es un pulido con un óxido basado en tierras raras, especialmente cerio.

Cuando el sustrato a ser metalizado es un material plástico o un polímero, el tratamiento físico de la superficie es ventajosamente un tratamiento de flama.

Cuando el sustrato a ser metalizado está basado en un metal, se recomienda el tratamiento químico por despasivación de la superficie.

Cuando el sustrato a metalizar es un soporte flexible, se prefiere el tratamiento superficial por tratamiento de flama.

Etapa b. Metalización no electrolítica En el método de acuerdo con la invención, la etapa de metalización no electrolítica incluye, en orden, por lo menos las siguientes etapas: - proyección de una o varias soluciones óxido-red uctoras como aerosol, - enjuague.

De acuerdo con una primera posibilidad, la etapa de metalización no electrolítica incluye, en orden, las siguientes etapas: - humectación de la superficie, - proyección de una o más soluciones óxido-reductoras en aerosol, - enjuague, - posible secado.

De acuerdo con una segunda posibilidad, la etapa de metalización no electrolítica incluye, en orden, las siguientes etapas: - sensibilización de la superficie, de preferencia con una solución a base de SnCI2, - enjuague, - proyección de una o varias soluciones óxido-reductoras como aerosol, - enjuague, - posible secado.

De acuerdo con una tercera posibilidad, la etapa de metalización no electrolítica incluye, en orden, las siguientes etapas: - sensibilización de la superficie, con preferencia con una solución a base de SnC , - enjuague, - proyección de una solución denominada "activación de blanqueamiento", - proyección de una o varias soluciones óxido-reductoras como aerosol, - enjuague, - posible secado.

Por "solución denominada 'activación de blanqueamiento'", se entiende una solución de un oxidante metálico definido posteriormente, diluido con una solución que contiene agentes tensoactivos aniónicos, catiónicos o neutros.

Proyección Las soluciones óxido-reductoras usadas durante la etapa de metalización no electrolítica son proyectadas como aerosoles sobre el sustrato y de preferencia se obtienen a partir de soluciones, ventajosamente acuosas, de uno o varios cationes oxidantes metálicos y uno o varios compuestos reductores. Estas soluciones óxido-reductoras se obtienen de preferencia por dilución de soluciones de almacén concentradas. El diluyente es de preferencia agua.

De acuerdo con una provisión preferida de la invención, el(los) aerosol(es) para la proyección se consiguen por la nebulización y/o atomización de una solución(es) y/o una dispersión(es), para obtener una niebla de gotículas de un tamaño menor que 100 pm, de preferencia 60 pm, y con mayor preferencia de 0.1 a 50 pm.

En el método de acuerdo con la invención, la proyección de soluciones metálicas se realiza de preferencia de manera continua y el sustrato se coloca en movimiento y se somete a la proyección. Por ejemplo, cuando el depósito metálico está basado en plata, la proyección es continua. Para un depósito metálico basado en níquel la proyección se realiza por ejemplo, alternadamente con momentos de relajación.

En el método de la invención, la proyección tiene una duración de 0.5 a 200 segundos, de preferencia de 1 a 50 segundos, y con mayor preferencia de 2 a 30 segundos para una superficie metalizada de 1 dm2. La duración de la proyección tiene un efecto en el espesor del depósito metálico y por lo tanto en la opacidad de este depósito. Para la mayoría de los metales, si la duración de la proyección es menor que 15 segundos, el depósito es calificado como semitransparente y si la duración de la proyección es mayor que 15 segundos, el depósito es calificado como opaco. El sustrato puede colocarse en rotación por lo menos parcialmente durante la proyección de la metalización.

Después de un primer método de proyección, se proyectan simultáneamente sobre la superficie a ser tratada, en uno o más rociadores, una o más soluciones de catión(es) metálico(s) y una o más soluciones de reductor(es) de una manera continua. En este caso en particular, la mezcla entre la solución oxidante y la solución reductora puede realizarse justo antes de la formación del aerosol para proyección o de nuevo por fusión de un aerosol producido de la solución oxidante y un aerosol producido de la solución reductora, de preferencia antes de entrar en contacto con la superficie del sustrato a ser metalizado.

De acuerdo con un segundo método de proyección, una o más soluciones de catión metálico se proyectan sucesivamente, por medio de uno o más aerosoles, luego una o más soluciones reductoras. En otras palabras, la proyección de la solución óxido-red uctora se realiza por proyecciones separadas de una o más soluciones de uno o más oxidantes metálicos y una o más soluciones de uno o más reductores. Esta segunda posibilidad corresponde a una proyección alternada de la solución(es) reductora(s) y la sal(es) metálica(s).

En el alcance del segundo método de proyección, la asociación de varios cationes metálicos oxidantes para formar una capa múltiple de metales o diferentes aleaciones, es tal que las diferentes sales son, de preferencia, proyectadas de manera separada del reductor pero también de manera separada entre sí y sucesivamente. Está implícito que además de la naturaleza diferente de los cationes metálicos, puede preverse usar diferentes contra-aniones entre ellos.

De acuerdo con una variante de la etapa de proyección, se realiza de manera que la mezcla del oxidante y el reductor es metaestable, y, después de la proyección de la mezcla, este último se activa de manera que se libera la transformación a metal, por la colocación preferencial en contacto con un iniciador, contribuido de manera ventajosa por medio de uno o varios rociadores, antes, durante o después de la proyección de la mezcla de reacción. Esta variante permite premezclar el oxidante y el reductor al retardar su reacción hasta que revistan la superficie del sustrato después de la proyección. El inicio o la activación de la reacción luego se obtiene a través de cualquier medio físico (temperatura, UV...) o medios químicos adecuados.

Más allá de las consideraciones metodológicas presentadas anteriormente e ilustradas posteriormente en los ejemplos, es adecuado dar información más precisa con relación a los productos implementados en el método de acuerdo con la invención.

El agua aparece como el mejor solvente adaptado, sin embargo, no se excluye la posibilidad de usar solventes orgánicos, para la producción de las soluciones de inicio a partir de las cuales se producirán los rociados de aerosol.

Las soluciones óxido-red uctoras proyectadas durante la etapa de metalización del sustrato son una o más soluciones de un oxidante metálico y una o más soluciones de un reductor.

Las concentraciones de las sales metálicas en la solución oxidante para rociar son de 0.1 g/l a 100 g/l y de preferencia de 1 a 60 g/l, y las concentraciones de las sales metálicas de las soluciones de almacén son de 0.5 g/l a 103 g/l, o el factor de dilución de la soluciones de almacén es de 5 a 500. De manera ventajosa, las sales metálicas se eligen entre nitrato de plata, sulfato de níquel, sulfato de cobre, cloruro de estaño y sus mezclas.

La selección de los reductores se realiza de preferencia entre los siguientes compuestos: borohidruros, dimetilaminoborano, hidracina, hipofosfito de sodio, formalina, hidróxido de litio y aluminio, los azúcares reductores tales como los derivados de glucosa o eritorbato de sodio, y sus mezclas. La selección del reductor implica considerar el pH y las propiedades contempladas para la película de metalización. Estos ajustes de rutina son accesibles para el experto en la técnica. Las concentraciones del reductor en la solución reductora de rociado son de 0.1 g/l a 100 g/l y de preferencia de 1 a 60 g/l, y las concentraciones del reductor en las soluciones de almacén son de 0.5 g/l a 10 g/l, o el factor de dilución de las soluciones de almacén es de 5 a 100.

De acuerdo con una provisión particular de la invención, algunas partículas son incorporadas con por lo menos una de las soluciones óxido-reductoras a ser proyectadas al momento de la metalización. Entonces estas partículas son atrapadas en el depósito metálico. Estas partículas duras son por ejemplo diamantes, cerámica, nanotubos de carbón, partículas metálicas, óxidos de tierras raras, PTFE (politetrafluoroetileno), grafito, óxidos metálicos y sus mezclas. La incorporación de estas partículas en la película metálica confiere propiedades mecánicas, tribológicas, eléctricas, funcionales, y estéticas específicas al sustrato plateado.

Enjuague De manera ventajosa la etapa de enjuague, que significa la colocación en contacto de toda o de una parte del sustrato con una o varias fuentes de líquido de enjuague, se realiza al rociar un aerosol líquido de enjuague, de preferencia agua.

Secado El secado consiste en la evacuación del agua de enjuague. De manera ventajosa, puede realizarse por ejemplo a una temperatura de 20 a 40 °C usando un sistema de aire comprimido en pulsos a 5 (kg/cm2)/aire pulsado a una temperatura de 20 a 40 °C.

Humectación La etapa de humectación previa indicada anteriormente consiste en revestir la superficie del sustrato con una película líquida para favorecer el enchapado de las soluciones óxido-reductoras. La elección del líquido humectante se realiza en el grupo siguiente: agua ya sea o no desionizada, posiblemente complementada con uno o varios agentes tensoactivos aniónicos, catiónicos o neutros, una solución alcohólica que incluye uno o varios alcoholes (por ejemplo isopropanol, etanol y sus mezclas). Específicamente, como líquido humectante, se elige agua desionizada con un agente tensoactivo aniónico y con etanol añadido. En una variante de humectación de acuerdo con la cual el líquido humectante se transforma en vapor que se proyecta sobre el sustrato sobre el cual se condensa, es preferible que el líquido sea esencialmente acuoso por obvias razones de conveniencia industrial. La duración de la humectación depende de la superficie del sustrato considerada y el flujo de proyección del rociado humectante.

Sensibilización De acuerdo con un modo particular de la modalidad de la invención, puede implementarse una etapa de sensibilización de la superficie del sustrato por medio de una solución de sensibilización, específicamente cloruro de estaño, por ejemplo de acuerdo con el modo de implementación descrito en la patente FR-A-2 763 962. En este caso, una etapa de enjuague usando un líquido de enjuague como se describió anteriormente se realiza justo después de la etapa de sensibilización, sin ninguna etapa intermedia.

De acuerdo con un modo preferido de la modalidad del método, la metalización no electrolítica es el plateado.

Todos los modos de la modalidad de la metalización no electrolítica en el sentido de la invención se describen de manera más precisa en la patente FR-A-2 763 962 y la solicitud de patente Francesa presentada bajo el número 06 10287.

Activación de blanqueamiento De acuerdo con una provisión particular de la invención, se implementa una etapa suplementaria denominada "activación de blanqueamiento" entre la etapa de enjuague que sigue a la etapa de sensibilización y la etapa de la metalización no electrolítica. Esta etapa consiste en proyectar una solución "de activación de blanqueamiento" previamente descrita. La introducción de esta etapa en el método permite obtener un revestimiento muy " blanco", lo que significa un revestimiento cuya reflectancia es homogénea en la escala visible. Este tipo de revestimiento esencialmente se refiere a los depósitos de plata, que de manera natural presentan un color amarillento indeseable desde el punto de vista decorativo. Esta etapa de activación de blanqueamiento produce como resultado un depósito metálico muy blanco que perfectamente sustituye al depósito de aluminio bajó vacío, mientras que evita las restricciones del manejo asociadas con la colocación de éstos bajo una campana de vacío. Esta etapa de "activación de blanqueamiento" favorece la estructuración molecular del revestimiento que permite una buena colocación plana y buena homogeneidad del depósito. Ejecutado de esta manera, la metalización confiere una buena reflectancia al sustrato y un aspecto "más blanco". Esta etapa es seguida por la etapa de proyección de las soluciones óxido-reductoras de la metalización no electrolítica descrita anteriormente. El tiempo que pasa entre la etapa de activación de blanqueamiento y la etapa de proyección de las soluciones óxido-red uctoras de la metalización no electrolítica está de preferencia incluido entre 1 y 30 segundos, de preferencia entre 1 y 15 segundos.

Etapa c. Ejecución de una capa de acabado De acuerdo con un primer modo de implementación del método de acuerdo con la invención, la etapa "c" es la aplicación de una composición líquida reticulable sobre la superficie metalizada, de preferencia un barniz de acabado. Este barniz puede ser soluble en agua o basado en un compuesto orgánico, de preferencia es soluble en agua. Se elige, de acuerdo con el sustrato, entre los siguientes compuestos: alquidos, poliuretanos, epoxis, vinilos, acrílicos y sus mezclas. De preferencia, se elige entre los siguientes compuestos: epoxis, alquidos y acrílicos y, aun con más preferencia, implica un barniz epoxi. La composición del acabado líquido reticulable puede ser reticulada por UV o cocimiento y puede contener los pigmentos para coloración. Cuando la etapa "c" es la aplicación de una composición líquida reticulable, entonces de preferencia, la sub-etapa de secado de la superficie metalizada puede proceder al momento de la etapa de metalización no electrolítica.

Esta etapa de ejecución de una capa de acabado puede posiblemente ser precedida por una etapa de proyección de un imprimador de adhesión para optimizar la cohesión entre la capa metálica y la capa de barniz de acabado. El imprimador de adhesión es de preferencia una solución a base de silano.

De acuerdo con un segundo modo de la modalidad del método de acuerdo con la invención, la etapa "c" de ejecución de una capa de acabado es la ejecución de un engrosado electrolítico de la superficie metalizada. Cuando la etapa "c" es la ejecución de un engrosado electrolítico, entonces de preferencia, no se realiza el secado de la superficie del sustrato en la etapa de metalización no electrolítica.

El engrosado electrolítico se realiza de preferencia por inmersión del sustrato, por lo menos parcialmente enchapado, en un baño de una solución que contiene electrolitos y por el paso de una corriente eléctrica suficiente entre un electrodo presente en el baño electrolítico y por lo menos un sustrato parcialmente enchapado. En el alcance de la invención, los electrolitos son iones metálicos capaces de ser depositados en la superficie metalizada del sustrato, por ejemplo elegidos entre iones de los siguientes metales, níquel, plata o cobre, como Ni2+, Ag+ y Cu2+. La técnica de engrosado electrolítico es bien conocida para el experto en la técnica. Por ejemplo, la cantidad de corriente necesaria para la ejecución de una capa de cobre de 1 pm en un sustrato que tiene una superficie metalizada de 1 dm2 es de 0.5 a 20 A.seg, a partir de una solución de iones de Cu2+ a 250 g/l. Generalmente, el espesor de la capa de acabado realizada por engrosado electrolítico es de 2 a 40 pm. Cuando la capa de acabado se realiza por engrosado electrolítico, el sustrato es de preferencia parcialmente enchapado. La metalización parcial es específicamente posible al enmascarar una parte de la superficie del sustrato antes de la metalización.

En otras condiciones preferidas de la implementación de la invención, el sustrato se somete, antes de la etapa "a", a las siguientes etapas: § tratamiento previo de acoplamiento superficial del sustrato, § aplicación de una o varias capas de un revestimiento de base, de preferencia un barniz.

El tratamiento previo de acoplamiento superficial del sustrato es por ejemplo un tratamiento de plasma o flama o tratamiento químico por reducción de la tensión superficial como se describió previamente.

De acuerdo con un modo individual de modalidad de la invención, el sustrato es sometido, antes de la etapa "a" ya sea a un tratamiento previo de acoplamiento superficial o a una aplicación de una o varias capas de un revestimiento de base.

Por ejemplo, cuando el tratamiento previo de acoplamiento del sustrato es una fluoración, permite saltar la etapa de aplicación de un revestimiento de base. El tratamiento previo de acoplamiento es esencial cuando el sustrato es por ejemplo polipropileno.

La capa de revestimiento de base es de preferencia un barniz soluble en agua o a base de un compuesto orgánico, de preferencia es soluble en agua, elegido de acuerdo con el sustrato, entre los siguientes compuestos: alquidos, poliuretanos, epoxis, vinilos, acrílicos y sus mezclas. De preferencia, se elige entre los siguientes compuestos: epoxis, alquidos y acrílicos, y con mayor preferencia, implica un barniz epoxi. El revestimiento de base permite suavizar la superficie del sustrato. El revestimiento de base puede ser reticulado por UV o cocimiento y puede contener pigmentos para coloración.

En el método de acuerdo con la invención, los efluentes que provienen de las diferentes etapas del método son ventajosamente reprocesados y reciclados para ser reutilizados en el método, y para limitar el impacto ecológico.

En el método descrito anteriormente, el reprocesamiento y el reciclado de los efluentes incluyen, en orden, por lo menos las siguientes etapas: - recuperación de los efluentes, específicamente de las aguas residuales, en un recipiente, - destilación, de preferencia en un evaporador, - reutilización del destilado en el método de metalización por ejemplo como agua de enjuague o como diluyentes de las soluciones de almacén óxido-reductoras, o descarga al drenaje.

En el método descrito anteriormente el reprocesamiento y el reciclaje de los efluentes consiste de preferencia, en orden, de las siguientes etapas: - recuperación de los efluentes, específicamente de las aguas residuales, en un recipiente, - posible adición de un floculante, - posible decantación, - posible separación del filtrado y los lodos, especialmente por filtración, - posible neutralización del filtrado, específicamente la eliminación de amoníaco, por la adición de un ácido mientras se controla el pH, - destilación del filtrado, de preferencia en un evaporador, - posible paso sobre un sistema de carbón activado, - reutilización del destilado en el método de metalización por ejemplo como agua de enjuague o como diluyente de las soluciones almacenadas óxido-reductoras o descarga al drenaje.

El floculante añadido a los efluentes es de preferencia un polímero orgánico cargado, tal como esos comercializados como SNF FLOERGER®.

La separación del sobrenadante y los lodos se realiza de manera ventajosa por filtración sobre vidrio poroso, o por sobreflujo.

Luego los lodos pueden evacuarse y pueden ser enrutados hacia un centro especializado en reprocesamiento o revalorización de residuos.

El filtrado obtenido puede ser neutralizado, específicamente por la adición de una solución ácida con normalidad de 0.1 N a 10 N y hasta que el filtrado alcance un pH de 5 a 6.

Los ácidos usados para neutralizar el amoníaco específicamente presente en el filtrado se eligen entre ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, ácido nítrico y sus mezclas.

La destilación del filtrado se realiza con preferencia por medio de un evaporador, y el filtrado se calienta a una temperatura de 90 a 120 °C. El residuo remanente al fondo del calentador al extremo de la destilación es evacuado para ser enrutado hacia un centro especializado en reprocesamiento o revalorización de desechos. El agua destilada puede ser reutilizada en el método de metalización, y específicamente para la dilución de las soluciones de almacén así como para las etapas de enjuague y humectación.

Las ventajas del método de acuerdo con la invención son numerosas. El tratamiento superficial, específico para cada tipo de sustrato, permite controlar la reacción de metalización y mejorar la adherencia de la película metálica a la superficie. Los sustratos obtenidos, y específicamente los sustratos obtenidos por metalización con plata, tienen una reflectancia homogénea en la escala visible (400-800 nm) y refleja todas las longitudes de onda, incluyendo en el color azul. Dichas reflectancias no fueron logradas por los métodos de la técnica previa. Además los efluentes expulsados por el método, que representan, en una escala industrial, más de una tonelada por día, son procesados y reutilizados en el método. El agua destilada que proviene del módulo de reprocesamiento es pura y puede usarse para la dilución de las soluciones de almacén de oxidante y reductor, así como para enjuague y humectación. Esta ventaja no es despreciable, por un lado, desde un punto de vista económico, porque el consumo de agua se reduce significativamente y, por el otro lado, desde un punto de vista ecológico, porque disminuye considerablemente la cantidad de residuos a evacuar. Es importante apreciar que el agua industrial puede no usarse en el método, y que sería necesaria una etapa de purificación si el método no tuviera un módulo de reprocesamiento de los efluentes y purificación del agua residual. Además, el método usa las soluciones de almacén concentradas que son diluidas justo antes de la metalización. El volumen de soluciones de almacén a transportar es por lo tanto menor que si las soluciones estuvieran ya diluidas, lo que disminuye los costos, específicamente del transporte.

Además, las cantidades de reductor utilizadas son menores que la norma autorizada (ISO 14001), ya que éste compuesto es tóxico para el medio ambiente, la reducción de las cantidades usadas representa una ventaja ecológica significativa.

Además, el engrosado electrolítico realizado de acuerdo con un modo individual de la invención, presenta la ventaja de ser selectivo: sólo se realiza sobre la superficie metalizada del sustrato, lo que permite crear motivos enchapados en relieve, tales como pistas conductivas.

Esta aplicación también tiene el propósito de un método de metalización de sustratos, como se define en la descripción anterior, en el cual se procesa una pluralidad de sustratos en línea sin romper la cadena. Específicamente, el método de metalización de acuerdo con la invención no requiere una etapa de manejo, además de las etapas de carga del sustrato a ser enchapados y descarga del sustrato metalizado.

El método descrito anteriormente se implementa de manera ventajosa por medio de un dispositivo de metalización industrial que consiste de los siguientes elementos: § un módulo de tratamiento físico o químico para la reducción de la tensión superficial de los sustratos, § un módulo de metalización no electrolítica, § un módulo para la realización de una capa de acabado.

El módulo de tratamiento físico o químico para la reducción de la tensión superficial incluye ya sea un medio de tratamiento físico del sustrato elegido entre los siguientes medios de tratamiento: una antorcha de plasma o una estación de tratamiento de flama, o un medio de tratamiento químico de la superficie elegido entre los siguientes medios de tratamiento: un dispositivo de fluoración, pistolas para la proyección de soluciones químicas o una cabina de pulido. El dispositivo de fluoración está equipado con una envolvente bajo presión reducida y medios proyección de una solución gaseosa de gas inerte (argón) que contienen flúor, puede ser por ejemplo un dispositivo comercializado por la compañía AIR LIQUIDE®. La cabina de pulido consiste de medios de la aplicación de una solución a base de óxidos de tierras raras, por ejemplo pistolas de HVLP (Alto Volumen Baja Presión), de los medios de pulido, por ejemplo con almohadillas rotatorias así como los medios de enjuague de la superficie así pulida, por ejemplo mediante las pistolas de HVLP.

El módulo de metalización no electrolítica consiste de medios de metalización no electrolítica que son los medios actuales de proyección de las soluciones, específicamente esos escritos en la patente FR-A-2 763 962. Estos medios de proyección consisten por ejemplo de un conjunto de pistolas de proyección HVLP (Alto Volumen Baja Presión) cada una de dichas pistolas está conectada a una o varias bombas alimentadas con una solución.

Se planea un primer sistema de bomba/pistola para la etapa de humectación. Se planea un segundo sistema de bomba/pistola para la etapa de sensibilización y un tercero para el enjuague. Puede planearse un tercer sistema de bomba/pistola para la etapa denominada "activación de blanqueamiento". La proyección de las soluciones metálicas de oxidante y reductor se realiza simultáneamente usando por lo menos dos sistemas de bomba/pistola: uno para la solución oxidante y el otro para la solución reductora. Para la proyección de la solución oxidante, el número de pistolas es de 1 a 30 ligadas a por lo menos una bomba. Eso mismo para la proyección de la solución reductora que tiene de 1 a 30 pistolas. Se planea un último sistema de bomba/pistola para el enjuague después de la proyección de las soluciones de metalización.

El módulo de metalización no electrolítica puede también consistir de los medios de secado de la película metálica, por ejemplo usando un sistema de aire comprimido pulsado a 5 (kg/cm2)/aire a una temperatura de 20 a 40 °C.

El módulo para la ejecución de una capa de acabado incluye cualquiera de los medios de aplicación de una composición de acabado líquido reticulable, por ejemplo mediante las pistolas de proyección HVLP, o por medio de la realización de un engrosado electrolítico de la superficie metalizada, específicamente un baño electrolítico lleno con una solución que contiene electrolitos, por lo menos un electrodo y un dispositivo que permite la circulación de una corriente eléctrica.

El módulo de metalización no electrolítica está equipado con un medio de secado de la película metálica de preferencia cuando el dispositivo de acuerdo con la invención contempla un módulo para la ejecución de una capa de acabado que consiste de un medio de aplicación de una composición de acabado líquida reticulable. Cuando el módulo para la ejecución de una capa de acabado está constituido de medios de aplicación de una composición de acabado líquida reticulable, específicamente un barniz, el dispositivo de acuerdo con la invención entonces consiste de manera ventajosa de un medio de reticulación de la capa de acabado. Este último consiste por ejemplo de sistemas térmicos de lámparas infrarrojas o sistemas ópticos a base de lámparas ultravioletas. La temperatura de reticulación es de 10 °C a 300 °C, de acuerdo con el barniz utilizado.

De acuerdo con un modo preferido de modalidad del dispositivo de la invención, los sustratos a metalizarse se colocan en un transportador, por ejemplo de banda y dientes, que permiten su enrutamiento de un módulo al otro. De preferencia, el transportador está equipado con un medio para girar los sustratos sobre sí mismos.

El dispositivo de acuerdo con la invención incluye, de acuerdo con un modo preferido de modalidad, un módulo de tratamiento previo de la superficie que está constituido por medios de tratamiento previo de acoplamiento superficial así como medios de aplicación de un revestimiento de base.

Los medios de tratamiento previo de acoplamiento superficial del sustrato son los mismos que los medios de tratamiento físico o químico para la reducción de la tensión superficial descrita anteriormente.

Los medios de aplicación de un revestimiento de base son por ejemplo iguales a los medios de aplicación de una composición de acabado líquida reticulable como se describió anteriormente, y además, el dispositivo de acuerdo con la invención puede consistir de medios de reticulación de la capa de revestimiento de base. Estos últimos consisten por ejemplo de sistemas térmicos de lámparas infrarrojas o sistemas ópticos a base de lámparas ultravioleta. La temperatura de reticulación es de 10 °C a 300 °C, de acuerdo con el barniz utilizado.

Además, uno de los modos preferidos de modalidad de la invención se caracteriza en que el dispositivo de acuerdo con la invención incluye medios de reprocesamiento y reciclado de efluentes.

La recuperación de los efluentes se realiza de preferencia por medio de canales de recuperación, tales como mamparas, que dirigen los efluentes hacia un recipiente de recuperación, que tienen el propósito de proteger los mecanismos de transporte sobre los cuales se disponen los sustratos a ser enchapados.

La decantación y la separación del filtrado y los. lodos puede realizarse por medio de un decantador o un dispositivo de sobreflujo.

La destilación se realiza usando el equipo que incluye uno o más calentadores y una o más columnas refrigeradas.

El agua purificada es enrutada hacia los diferentes módulos del método para ser reutilizada, por medio de enrutamiento de líquidos, por ejemplo mediante tuberías y bombas.

Esta invención también contempla un sustrato metalizado obtenido por el método como se describió anteriormente, el sustrato siendo por ejemplo específicamente un vidrio hueco para uso cosmético, una parte automotriz, una parte para electrónicos domésticos o para la aeronáutica.

Este invención también tiene el objetivo de un sustrato metalizado obtenido por el método como se describió previamente, el sustrato siendo específicamente una parte para dicha electrónica tales como una pista conductiva, una antena RFID (identificación de radiofrecuencia) o protección electromagnética.

La invención se comprenderá de mejor manera a partir de la lectura de la descripción que sigue de los ejemplos de implementación del método y la realización del dispositivo en cuestión, con referencia a los dibujos anexos en los cuales: - la figura 1 representa un diagrama global del método de acuerdo con la invención, - la figura 2 representa un diagrama de un dispositivo de acuerdo con la invención, - la figura 3 representa una vista en sección transversal de un sustrato metalizado por el método de acuerdo con la invención, - la figura 4 representa una vista en sección transversal de otro sustrato metalizado por el método de acuerdo con la invención.

La figura 1 representa un diagrama de resumen de las etapas esenciales y opcionales el método de acuerdo con la invención.

La figura 2 es una representación esquemática de un dispositivo para realizar un método de acuerdo con la invención. Este dispositivo consiste de los siguientes cuatro módulos: § un módulo de tratamiento previo opcional 3, § un módulo de tratamiento físico o químico para la reducción de la tensión superficial 12, § un módulo de metalización no electrolítica 14, § un módulo para la ejecución de una capa de acabado 27.

El módulo de tratamiento previo 3 consiste de una cabina de tratamiento previo de acoplamiento superficial 4, una cabina para la aplicación de un barniz de base 5 y una cabina para la reticulación del barniz 6. La cabina para el tratamiento previo de acoplamiento superficial 4 es por ejemplo una estación de tratamiento de flama provista con quemadores 7. La cabina para la aplicación de un barniz de base 5 se provee con pistolas 8 conectadas a una bomba 9, conectada a sí misma a un depósito de barniz de base. La cabina para la recirculación del barniz 6 incluye dos zonas: una primera zona para la evaporación del solvente usando lámparas infrarrojas y una segunda zona de reticulación 11 por cocimiento con UV/IR.

El módulo para el tratamiento físico o químico de la reducción de la tensión superficial 12 es por ejemplo una estación de tratamiento de flama provista con quemadores 13.

El módulo de metalización no electrolítica 6 incluye dos zonas: una primera denominada "proyección" 15 y una segunda, opcional, denominada "secado" 16. La zona de proyección 15 está equipada con pistolas 17 conectadas a las bombas 18, cada una de las bombas 18 está conectada a un baño de solución que es específica para él. La bomba 19 está reservada para la humectación de la superficie. La bomba 20 está planeada para la etapa de sensibilización de la superficie del sustrato y la bomba 21 es para el enjuague. Las bombas 22 y 23 están conectadas a las soluciones óxido-reductoras. La bomba 24 es una bomba de enjuague.

La zona de secado opcional 16 está constituida por una pistola de aire comprimido 25 pulsada a 5 kg/cm2, luego una pistola 26 con aire pulsado cuya temperatura es del orden de 30 °C.

El módulo de ejecución de la capa de acabado 28 incluye: - cualquiera de una cabina para la aplicación de un barniz de acabado protector 28, que está equipada con pistolas de proyección 31 conectadas a una bomba 30, y una cabina de reticulación del barniz protector 29. La cabina de reticulación del barniz protector 29 incluye dos zonas: una primera zona para la evaporación del solvente 32 usando lámparas infrarrojas y una segunda zona de reticulación 33 por cocimiento con UV/IR, - o una cabina de engrosado electrolítico (no representada), constituida por una tina que contiene un baño de solución electrolítica y electrodos entre los cuales circula suficiente corriente para lograr un engrosado electrolítico. Uno de los electrodos está inmerso en el baño de solución electrolítica y el otro está conectado al sustrato metalizado.

Durante un método que usa este dispositivo, el sustrato a metalizar 1 se coloca en un transportador 2 que lo enruta hacia el módulo de tratamiento previo opcional 3 en el cual primero es sometido a un tratamiento previo de acoplamiento superficial en la cabina para tratamiento previo de acoplamiento superficial 4, que es por ejemplo una estación de tratamiento de flama. Luego, la aplicación de un barniz de base 5 se realiza por la proyección en una cabina para aplicación del barniz de base 5. El sustrato así barnizado luego es dirigido a la cabina para reticulación del barniz de base 6. El sustrato así previamente tratado luego es enrutado a un módulo de tratamiento físico o químico para la reducción en la tensión superficial 12. Este módulo de tratamiento físico o químico para la reducción en la tensión superficial 12 es por ejemplo una estación de tratamiento de flama provista con quemadores 13.

El sustrato luego es dirigido al módulo de metalización 14 que está instalado después del módulo de tratamiento físico o químico para la reducción de la tensión superficial 12. En la zona de proyección 15, la bomba 19 logra la humectación de la superficie, por ejemplo con agua. Luego la bomba 20 proyecta una solución de cloruro de estaño. Esta sensibilización es seguida de una etapa de enjuague, por ejemplo con agua, por medio de la bomba 21. Las bombas 22 y 23 luego proyectan las soluciones óxido-reductoras necesarias para la realización de la película metálica. La bomba 22, por ejemplo, está conectada a la solución de iones metálicos y la bomba 23 está conectada a la solución reductora. La activación de estas bombas puede ser simultánea o consecutiva. Después de la metalización, se contempla una etapa de enjuague por medio de la bomba 24 conectada a una solución líquida de enjuague, por ejemplo agua. Luego el sustrato entra en la zona opcional de secado 16 en donde la pistola de aire comprimido 25 pulsada a 5 kg/cm2, luego la pistola de aire pulsado 26 cuya temperatura es del orden de 30 °C, inducen el secado de la superficie enchapada.

El sustrato así metalizado finalmente es dirigido al módulo opcional para la ejecución de una capa de acabado 19 en la cual se logra la aplicación de un barniz de acabado protector seguido por su reticulación en la cabina para reticulación del barniz protector 29. El sustrato 34 metalizado por el método de acuerdo con la invención puede ser descargado 5 después de la reticulación del barniz protector.

Cada una de las figuras 3 y 4 representa una vista esquemática en sección transversal de un sustrato metalizado por un modo de modalidad del método de la invención.

En la figura 3, el sustrato enchapado está constituido por 4 capas A, B, C y D. La capa A representa el sustrato, por ejemplo un sustrato rígido de vidrio. La capa B es la capa de barniz de base, por ejemplo un barniz epoxi comercializado por la compañía AKZO NOBEL®. La capa C es la película metálica, por ejemplo una película de plata y la capa D es el barniz protector, por ejemplo un barniz epoxi comercializado por la compañía AKZO NOBEL®.

En la figura 4, el sustrato enchapado también está comprendido de 4 capas a saber ?', B', C y D'. A' representa un sustrato flexible, por ejemplo un textil endurecido con PVC. La capa B' es un barniz de base, por ejemplo un barniz alquídico de la compañía LA CELLIOSE®. La capa C es la capa metálica, por ejemplo níquel, obtenida por la metalización con el enmascarado de una parte de la superficie. La capa D' es una capa de cobre, que es el resultado de un engrosado electrolítico en un baño que contiene sulfato de cobre. La deposición de esta capa D' es selectiva y se realiza únicamente sobre la superficie de la capa C EJEMPLOS EJEMPLO 1 Metalización con plata de un sustrato rígido de vidrio hueco Una solución a base de silano a 0.1 g/l comercializado por DEGUSSA® bajo el nombre GLY O® se aplica por proyección por medio de pistolas HVLP, en un frasco cilindrico de vidrio, de 10 cm de altura y 5 cm de diámetro externo. Un barniz epoxi comercializado por AKZO NOBEL es luego proyectado, también por medio de pistolas HVLP, con el frasco en rotación. Se calienta en una envolvente térmica a 280 °C por 10 minutos.

Luego el frasco se coloca en una envolvente de tratamiento de flama con tres quemadores de gas natural. El frasco gira a una velocidad de 120 revs/minuto. La temperatura de flama se ajusta a 1400 °C y la duración del tratamiento de flama es 20 segundos.

El frasco así tratado se coloca dentro de un dispositivo de metalización en el cual se somete sucesivamente a: § una sensibilización de la superficie por proyección, por medio de pistolas HVLP, de una solución a base de cloruro de estaño por 5 segundos, § un enjuague de la solución de sensibilización por proyección de agua por 5 segundos, por medio de pistolas HVLP, § una proyección de una solución denominada "activación de blanqueamiento" a base de nitrato de plata en solución acuosa al 10% que contiene un agente tensoactivo aniónico por 8 segundos, por medio de pistolas HVLP, § una proyección de una solución acuosa a base de nitrato de plata a una concentración de 2 g/l por 25 segundos simultáneamente con una proyección de una solución acuosa de hidracina a 7 g/l, por medio de pistolas HVLP, § un enjuague con agua por 5 segundos, por proyección usando pistolas HVLP, § un secado al alternar aire comprimido pulsado a 5 kg/cm2 a temperatura ambiente y aire pulsado a presión normal a 30 °C.

El frasco así enchapado es barnizado por proyección, usando pistolas HVLP, con un barniz epoxi de la compañía LA CELLIOSE® por 10 segundos. Luego se calienta en una envolvente térmica a 280 °C por 10 minutos.

Entonces así se obtiene un frasco de vidrio enchapado en plata.

EJEMPLO 2 Metalización de plata de un sustrato rígido de vidrio hueco Una solución a base de óxido de cerio de 250 g/l comercializada por POLIR-MALIN® bajo el nombre GLASSPOLISHING® se aplica por proyección usando pistolas HVLP, en un frasco cilindrico de vidrio, de 10 cm de altura y 5 cm de diámetro externo, luego es pulido en una cabina de pulido que consiste de almohadillas rotatorias y es enjuagado por proyección con agua destilada por medio de pistolas HVLP.

El frasco así tratado se coloca dentro de un dispositivo de metalización en el cual se somete sucesivamente a: § una sensibilización de la superficie por proyección, por medio de pistolas HVLP, de una solución a base de cloruro de estaño por 5 segundos, § un enjuague de la solución de sensibilización por proyección de agua por 5 segundos, por medio de pistolas HVLP, § una proyección de una solución acuosa a base de nitrato de plata de concentración de 2 g/l por 25 segundos simultáneamente con una proyección de una solución acuosa a base de gluconato de sodio a 15 g/l, por medio de pistolas HVLP, § un enjuague con agua por 5 segundos, por proyección usando pistolas HVLP, § un secado al alternar aire comprimido pulsado a 5 kg/cm2 a temperatura ambiente y aire pulsado a presión normal a 30 °C.

El frasco así enchapado es barnizado por proyección, por medio de pistolas HVLP, con un barniz epoxi de la compañía LA CELLIOSE® por 10 segundos. Luego es calentado en una envolvente térmica a 280 °C por 10 minutos. Así se obtiene un frasco de vidrio con enchapado de plata.

EJEMPLO 3 Metalización con níquel/cobre de un sustrato flexible formado de tela de poliéster Por proyección por medio de pistolas HVLP, se aplica en una tela formada de poliéster, cuyas dimensiones son 10 cm por 10 cm y un espesor de 2 mm, un barniz de poliuretano comercializado por la compañía LA CELLIOSE®. Se calienta en una envolvente térmica a 40 °C por 40 minutos.

La tela luego se coloca en una envolvente de tratamiento de flama con tres quemadores de gas natural. La cara barnizada de la tela se somete al tratamiento de flama: a una temperatura de flama de 1400 °C por 20 segundos. La tela así tratada se coloca dentro de un dispositivo de metalización en el cual la cara barnizada tratada por el tratamiento de flama se somete sucesivamente a: § una humectación por proyección de agua, por medio de pistolas HVLP, por 5 segundos, § una proyección de una solución acuosa de sulfato de níquel de concentración de 5 g/l por 30 segundos simultáneamente con una proyección de una solución de hipofosfito de sodio a 20 g/l, por medio de pistolas HVLP, § un enjuague con agua por 10 segundos, por medio de pistolas HVLP.

El textil así metalizado se sumerge en un baño electrolítico de solución de iones de cobre a 230 g/l. Un electrodo se coloca en el baño y se aplica una corriente de 1 A entre el electrodo y el sustrato. La duración de la electrólisis es 720 segundos y el espesor es de 20 mieras.

Así se obtiene un textil de poliéster con enchapado de níquel y engrosado con cobre.

EJEMPLO 4 Metalización de níquel de un sustrato rígido de polímero Un retenedor de recipiente cosmético, de ABS, de 3 cm de diámetro y con una altura de 2 cm, es sometido a un tratamiento de plasma por medio de una antorcha de plasma comercializada por PLASMATREAT® bajo la referencia OPENAIR®.

El retenedor así tratado se coloca dentro de un dispositivo de metalización en el cual es sometido sucesivamente a: § una proyección de una solución acuosa de sulfato de níquel de concentración de 5 g/l por segundos simultáneamente con una proyección de una solución de borohidruro de sodio a 20 g/l, por medio de pistolas HVLP, § un enjuague con agua por 10 segundos, por medio de pistolas HVLP, § un secado por alternación de aire comprimido pulsado a 5 kg/cm2 a temperatura ambiente y aire pulsado a presión normal a 30 °C.

El retenedor así enchapado es barnizado por proyección, por medio de pistolas HVLP, con un barniz epoxi de la compañía LA CELLIOSE® por 10 segundos. Luego es calentado en una envolvente térmica a 280 °C por 10 minutos.

Así se obtiene un retenedor de ABS con enchapado de níquel.

Claims (12)

1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES 1.- Un método de metalización de superficie de un sustrato caracterizado porque se implementan las siguientes etapas: a. un tratamiento físico o químico para la reducción de la tensión superficial del sustrato antes de la metalización, b. una metalización no electrolítica de la superficie del sustrato procesada en la etapa "a" por proyección de una o más soluciones óxido-reductoras como aerosol(es), c. la ejecución de una capa de acabado en la superficie enchapada. 2. - El método de metalización de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el tratamiento físico de la etapa "a", se elige entre los siguientes tratamientos: un tratamiento de flama, un tratamiento de corona, un tratamiento de plasma y sus combinaciones. 3. - El método de metalización de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el tratamiento físico de la etapa "a" se elige entre los siguientes tratamientos: un tratamiento de flama, un tratamiento de plasma y sus combinaciones. 4.- El método de metalización de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el tratamiento químico de la etapa "a" se elige entre los siguientes tratamientos: aplicación de una solución a base de silano, una despasivación de la superficie usando una o varias soluciones ácidas, un pulido a base de óxido de tierras raras, una fluoración y sus combinaciones. 5. - El método de metalización de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el metal de la etapa "b" se elige del siguiente grupo de metales: plata, níquel, estaño, sus aleaciones y sus yuxtaposiciones, la plata siendo especialmente preferida. 6. - El método de metalización de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la etapa "c" de realización de una capa de acabado es un barnizado o un engrosado electrolítico de la superficie enchapada. 7. - El método de metalización de conformidad con una de las reivindicaciones previas, caracterizado además porque el sustrato es sometido, antes de la etapa "a", a las siguientes etapas: - tratamiento previo de acoplamiento superficial del sustrato, - aplicación de por lo menos una capa de un revestimiento de base. 8. - El método de metalización de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones previas, caracterizado además porque se realiza el reprocesamiento y el reciclado de los efluentes provenientes de las diferentes etapas del método y en el cual el reprocesamiento y el reciclado de los efluentes consiste, en orden, de las siguientes etapas: - recuperación de los efluentes en un recipiente, - destilación en un evaporador, - reutilización del destilado en el método de metalización o descarga al drenaje. 9. - El método de metalización de sustratos de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones previas, caracterizado además porque se procesa una pluralidad de sustratos en línea sin ruptura de la cadena. 10. - Un dispositivo para la implementación del método de 5 cualquiera de las reivindicaciones previas, caracterizado porque incluye los siguientes elementos: - un módulo de tratamiento físico o químico para la reducción de la tensión superficial de los sustratos, - un módulo de metalización no electrolítica, - un módulo para la ejecución de una capa de acabado. 10 1.- Un sustrato metalizado obtenido por el método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque este sustrato es específicamente un vidrio hueco para uso cosmético, una parte automotriz, una parte para electrónicos domésticos o para la aeronáutica. 12.- Un sustrato metalizado obtenido por el método de cualquiera 15 de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque este sustrato es una parte electrónica tal como una pista conductiva, una antena de identificación de radiofrecuencia o un revestimiento para protección electromagnética. (