專利名稱：離子液體在預(yù)處理塑料表面以金屬化中的用途的制作方法
離子液體在預(yù)處理塑料表面以金屬化中的用途本發(fā)明涉及一種用金屬涂覆塑料的方法，其中用包含至少一種在1巴下熔點低于 100°c的鹽(下文稱為離子液體)的組合物預(yù)處理該塑料。用金屬涂覆塑料零件，也稱為塑料電鍍，正變得日益重要。塑料電鍍方法產(chǎn)生復(fù)合材料，該復(fù)合材料兼具塑料和金屬的優(yōu)點。塑料可通過簡單加工方法如注射成型或擠出而制成幾乎任何形狀；隨后對獲得的模制品進(jìn)行電鍍，例如出于裝飾性目的或在模制品用作用于電子器件外罩時獲得屏蔽效果。塑料電鍍中的關(guān)鍵工藝步驟是塑料表面的預(yù)處理。尤其是為了改善金屬與塑料表面的粘合性，預(yù)處理是必須的。為此，應(yīng)將塑料表面粗糙化并使其更具親水性。在通過機(jī)械方法首先進(jìn)行粗糙化之后，目前出于該目的，借助化學(xué)品對塑料表面進(jìn)行溶脹并浸漬。最常用的浸漬溶液為鉻/硫酸浸漬溶液(在硫酸中的三氧化鉻)，尤其是用于ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)或聚碳酸酯。鉻/硫酸浸漬溶液毒性很強(qiáng)且在實施該工藝、后處理和處置時需要特殊的預(yù)防措施。出于在浸漬工藝中的化學(xué)過程的原因，例如所用鉻化合物的還原，消耗浸漬溶液且無法再利用。迄今為止，在1巴下熔點低于100°C的鹽(稱為離子液體)已用于寬范圍的工業(yè)領(lǐng)域中。就聚合物而言，已知離子液體作為抗靜電劑或作為增塑劑的用途，參見WO 2004/005391、WO 2007/090755 和 WO 2008/006422。在本專利申請的優(yōu)先權(quán)日之前尚未公開的歐洲專利申請08156462. 7(PF 60856) 描述了離子液體作為用于聚合物的粘合劑的用途。本發(fā)明目的是提供一種用金屬涂覆塑料表面的方法，其中不再需要迄今為止一直使用的不利浸漬組合物。所述方法應(yīng)在塑料和金屬之間產(chǎn)生非常好的粘合性。所用浸漬組合物應(yīng)易于再利用且應(yīng)適于作為用于大量塑料的浸漬組合物。離子液體本發(fā)明方法中所用的組合物包含至少一種在1巴下熔點低于100°C的鹽(下文稱為離子液體)。所述離子液體在1巴下優(yōu)選具有低于70°C，特別優(yōu)選低于30°C，非常特別優(yōu)選低于0°c的熔點。在特別優(yōu)選的實施方案中，所述離子液體在通常條件(1巴，21°C)下，即在室溫下為液體。優(yōu)選的離子液體包含至少一種有機(jī)化合物作為陽離子，非常特別優(yōu)選僅包含有機(jī)化合物作為陽離子。合適的有機(jī)陽離子尤其為具有雜原子如氮、硫、氧或磷的有機(jī)化合物，特別優(yōu)選具有選自銨基、氧錯基團(tuán)、锍基團(tuán)或禱基團(tuán)的陽離子基團(tuán)的有機(jī)化合物。在具體實施方案中，所述離子液體為具有銨陽離子的鹽，此處該術(shù)語是指在氮原子上具有定域正電荷的非芳族化合物，即具有四價氮的化合物(季銨化合物)，或具有三價氮且在其中一根鍵為雙鍵的化合物，或在環(huán)體系中具有離域正電荷和至少1個氮原子，優(yōu)選1個或2個氮原子的芳族化合物。特別優(yōu)選的有機(jī)陽離子為季銨陽離子，該季銨陽離子優(yōu)選具有4個C1-C12烷基作為氮原子上的取代基。還特別優(yōu)選有機(jī)陽離子，該有機(jī)陽離子包含具有1個或2個氮原子作為環(huán)體系成員的雜環(huán)體系。單環(huán)、雙環(huán)、芳族或非芳族環(huán)體系是可能的。例如可提及雙環(huán)體系，如WO 2008/043837所述。WO 2008/043837的雙環(huán)體系為優(yōu)選由7員環(huán)和6員環(huán)構(gòu)成且包含脈錯基團(tuán)的偶氮雙環(huán)衍生物；可特別提及1，8_偶氮雙環(huán)[5. 4. 0]十一碳-7-烯饋陽離子。非常特別優(yōu)選的有機(jī)陽離子包含具有1個或2個氮原子作為環(huán)體系成員的5或6 員環(huán)雜體系。可能的陽離子例如為吡啶條肯陽離子、噠嗪每f陽離子、嘧啶箱會陽離子、吡嗪務(wù)肯陽離子、咪唑每f陽離子、吡唑每肯陽離子、吡唑啉條肯陽離子、咪唑啉備言陽離子、噻唑箱f陽離子、三唑箱t陽離子、吡咯烷箱t陽離子和咪唑烷錯陽離子。這些陽離子例如在WO 2005/113702中提及。如果氮原子上或芳族環(huán)體系中的正電荷是必須的，則氮原子在每種情況下被有機(jī)基團(tuán)取代，所述有機(jī)基團(tuán)通常具有不超過20個碳原子，優(yōu)選烴基，特別是C1-C16烷基，特別是 C1-C10烷基，尤其優(yōu)選C1-C4烷基。環(huán)體系的碳原子還可被有機(jī)基團(tuán)取代，所述有機(jī)基團(tuán)通常具有不超過20個碳原子，優(yōu)選烴基，特別是C1-C16烷基，特別是C1-Cltl烷基，尤其優(yōu)選C1-C4烷基。特別優(yōu)選的銨陽離子為上述季銨陽離子，咪唑備t陽離子、嘧啶錯陽離子和吡唑镥陽離子，其是指具有咪唑镥、卩比啶镥或吡唑镥環(huán)體系和任選地，環(huán)體系的碳和/或氮原子上的任意取代基的化合物。非常特別優(yōu)選咪唑錯陽離子。陰離子可為有機(jī)或無機(jī)陰離子。特別優(yōu)選的離子液體僅由有機(jī)陽離子與下述陰離子之一構(gòu)成。所述離子液體的分子量優(yōu)選小于2000g/mol，特別優(yōu)選小于1500g/mol，特別優(yōu)選小于lOOOg/mol，非常特別優(yōu)選小于750g/mol ；在優(yōu)選實施方案中，分子量為100-750g/mol 或 100-500g/mol。在具體實施方案中，所述離子液體為咪唑箱t化合物，特別優(yōu)選具有下式的咪唑錯
化合物
權(quán)利要求
1.一種用金屬涂覆塑料的方法，其中用包含至少一種在1巴下熔點低于100°c的鹽 (下文稱為離子液體)的組合物對所述塑料進(jìn)行預(yù)處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述離子液體為在21°C、1巴下為液體的鹽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中所述離子液體為具有有機(jī)陽離子的鹽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項的方法，其中所述離子液體為具有咪唑條t陽離子、吡啶箱t陽離子或吡唑條言陽離子的鹽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項的方法，其中所述離子液體為具有咪唑箱t陽離子的鹽。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項的方法，其中所述組合物包含大于30重量％的離子液體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項的方法，其中所述組合物除了所述離子液體之外還任選包含水或有機(jī)溶劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項的方法，其中所述塑料為熱塑性聚合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項的方法，其中所述塑料為聚酰胺，聚烯烴，聚酯，聚醚，聚縮醛，特別是聚甲醛，聚碳酸酯，聚氨酯，聚丙烯酸酯，聚苯乙烯或苯乙烯共聚物，特別是與丙烯腈的共聚物，例如丙烯腈-丁二烯/苯乙烯共聚物(ABS)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項的方法，其中待沉積的金屬為鎳、鋁、銅、鉻、錫或鋅或其合金。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項的方法，其中在30-120°C的升高的溫度下用所述組合物對塑料進(jìn)行處理。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項的方法，其中在預(yù)處理和如果合適的話，其他加工步驟如活化或用金屬預(yù)涂覆之后，通過電化學(xué)沉積工藝施加一層或多層金屬。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用金屬涂覆塑料材料的方法，其特征在于用含有至少一種在1巴下熔點低于100℃的鹽(下文稱為離子液體)的組合物對所述塑料材料進(jìn)行預(yù)處理。
文檔編號C23C18/18GK102459715SQ201080025100
公開日2012年5月16日 申請日期2010年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月8日
發(fā)明者A·阿勒馬尼, I·M·馬爾科維斯基 申請人:巴斯夫歐洲公司