专利名称：离子液体在预处理塑料表面以金属化中的用途的制作方法
离子液体在预处理塑料表面以金属化中的用途本发明涉及一种用金属涂覆塑料的方法，其中用包含至少一种在1巴下熔点低于 100°c的盐(下文称为离子液体)的组合物预处理该塑料。用金属涂覆塑料零件，也称为塑料电镀，正变得日益重要。塑料电镀方法产生复合材料，该复合材料兼具塑料和金属的优点。塑料可通过简单加工方法如注射成型或挤出而制成几乎任何形状；随后对获得的模制品进行电镀，例如出于装饰性目的或在模制品用作用于电子器件外罩时获得屏蔽效果。塑料电镀中的关键工艺步骤是塑料表面的预处理。尤其是为了改善金属与塑料表面的粘合性，预处理是必须的。为此，应将塑料表面粗糙化并使其更具亲水性。在通过机械方法首先进行粗糙化之后，目前出于该目的，借助化学品对塑料表面进行溶胀并浸渍。最常用的浸渍溶液为铬/硫酸浸渍溶液(在硫酸中的三氧化铬)，尤其是用于ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)或聚碳酸酯。铬/硫酸浸渍溶液毒性很强且在实施该工艺、后处理和处置时需要特殊的预防措施。出于在浸渍工艺中的化学过程的原因，例如所用铬化合物的还原，消耗浸渍溶液且无法再利用。迄今为止，在1巴下熔点低于100°C的盐(称为离子液体)已用于宽范围的工业领域中。就聚合物而言，已知离子液体作为抗静电剂或作为增塑剂的用途，参见WO 2004/005391、WO 2007/090755 和 WO 2008/006422。在本专利申请的优先权日之前尚未公开的欧洲专利申请08156462. 7(PF 60856) 描述了离子液体作为用于聚合物的粘合剂的用途。本发明目的是提供一种用金属涂覆塑料表面的方法，其中不再需要迄今为止一直使用的不利浸渍组合物。所述方法应在塑料和金属之间产生非常好的粘合性。所用浸渍组合物应易于再利用且应适于作为用于大量塑料的浸渍组合物。离子液体本发明方法中所用的组合物包含至少一种在1巴下熔点低于100°C的盐(下文称为离子液体)。所述离子液体在1巴下优选具有低于70°C，特别优选低于30°C，非常特别优选低于0°c的熔点。在特别优选的实施方案中，所述离子液体在通常条件(1巴，21°C)下，即在室温下为液体。优选的离子液体包含至少一种有机化合物作为阳离子，非常特别优选仅包含有机化合物作为阳离子。合适的有机阳离子尤其为具有杂原子如氮、硫、氧或磷的有机化合物，特别优选具有选自铵基、氧错基团、锍基团或禱基团的阳离子基团的有机化合物。在具体实施方案中，所述离子液体为具有铵阳离子的盐，此处该术语是指在氮原子上具有定域正电荷的非芳族化合物，即具有四价氮的化合物(季铵化合物)，或具有三价氮且在其中一根键为双键的化合物，或在环体系中具有离域正电荷和至少1个氮原子，优选1个或2个氮原子的芳族化合物。特别优选的有机阳离子为季铵阳离子，该季铵阳离子优选具有4个C1-C12烷基作为氮原子上的取代基。还特别优选有机阳离子，该有机阳离子包含具有1个或2个氮原子作为环体系成员的杂环体系。单环、双环、芳族或非芳族环体系是可能的。例如可提及双环体系，如WO 2008/043837所述。WO 2008/043837的双环体系为优选由7员环和6员环构成且包含脉错基团的偶氮双环衍生物；可特别提及1，8_偶氮双环[5. 4. 0]十一碳-7-烯馈阳离子。非常特别优选的有机阳离子包含具有1个或2个氮原子作为环体系成员的5或6 员环杂体系。可能的阳离子例如为吡啶条肯阳离子、哒嗪每f阳离子、嘧啶箱會阳离子、吡嗪务肯阳离子、咪唑每f阳离子、吡唑每肯阳离子、吡唑啉条肯阳离子、咪唑啉备言阳离子、噻唑箱f阳离子、三唑箱t阳离子、吡咯烷箱t阳离子和咪唑烷错阳离子。这些阳离子例如在WO 2005/113702中提及。如果氮原子上或芳族环体系中的正电荷是必须的，则氮原子在每种情况下被有机基团取代，所述有机基团通常具有不超过20个碳原子，优选烃基，特别是C1-C16烷基，特别是 C1-C10烷基，尤其优选C1-C4烷基。环体系的碳原子还可被有机基团取代，所述有机基团通常具有不超过20个碳原子，优选烃基，特别是C1-C16烷基，特别是C1-Cltl烷基，尤其优选C1-C4烷基。特别优选的铵阳离子为上述季铵阳离子，咪唑备t阳离子、嘧啶错阳离子和吡唑镥阳离子，其是指具有咪唑镥、卩比啶镥或吡唑镥环体系和任选地，环体系的碳和/或氮原子上的任意取代基的化合物。非常特别优选咪唑错阳离子。阴离子可为有机或无机阴离子。特别优选的离子液体仅由有机阳离子与下述阴离子之一构成。所述离子液体的分子量优选小于2000g/mol，特别优选小于1500g/mol，特别优选小于lOOOg/mol，非常特别优选小于750g/mol ；在优选实施方案中，分子量为100-750g/mol 或 100-500g/mol。在具体实施方案中，所述离子液体为咪唑箱t化合物，特别优选具有下式的咪唑错
化合物
权利要求
1.一种用金属涂覆塑料的方法，其中用包含至少一种在1巴下熔点低于100°c的盐 (下文称为离子液体)的组合物对所述塑料进行预处理。
2.根据权利要求1的方法，其中所述离子液体为在21°C、1巴下为液体的盐。
3.根据权利要求1或2的方法，其中所述离子液体为具有有机阳离子的盐。
4.根据权利要求1-3中任一项的方法，其中所述离子液体为具有咪唑条t阳离子、吡啶箱t阳离子或吡唑条言阳离子的盐。
5.根据权利要求1-4中任一项的方法，其中所述离子液体为具有咪唑箱t阳离子的盐。
6.根据权利要求1-5中任一项的方法，其中所述组合物包含大于30重量％的离子液体。
7.根据权利要求1-6中任一项的方法，其中所述组合物除了所述离子液体之外还任选包含水或有机溶剂。
8.根据权利要求1-7中任一项的方法，其中所述塑料为热塑性聚合物。
9.根据权利要求1-8中任一项的方法，其中所述塑料为聚酰胺，聚烯烃，聚酯，聚醚，聚缩醛，特别是聚甲醛，聚碳酸酯，聚氨酯，聚丙烯酸酯，聚苯乙烯或苯乙烯共聚物，特别是与丙烯腈的共聚物，例如丙烯腈-丁二烯/苯乙烯共聚物(ABS)。
10.根据权利要求1-9中任一项的方法，其中待沉积的金属为镍、铝、铜、铬、锡或锌或其合金。
11.根据权利要求1-10中任一项的方法，其中在30-120°C的升高的温度下用所述组合物对塑料进行处理。
12.根据权利要求1-11中任一项的方法，其中在预处理和如果合适的话，其他加工步骤如活化或用金属预涂覆之后，通过电化学沉积工艺施加一层或多层金属。
全文摘要
本发明涉及一种用金属涂覆塑料材料的方法，其特征在于用含有至少一种在1巴下熔点低于100℃的盐(下文称为离子液体)的组合物对所述塑料材料进行预处理。
文档编号C23C18/18GK102459715SQ201080025100
公开日2012年5月16日 申请日期2010年6月1日 优先权日2009年6月8日
发明者A·阿勒马尼, I·M·马尔科维斯基 申请人:巴斯夫欧洲公司