专利名称：用于在不可电镀的基底进行无电金属电镀的底漆层制剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种将一导电金属以无电金属电镀的方式镀于一非导电及不可电镀
材料的表面的方法，特别是，本发明涉及一种在进行无电金属电镀过程之前用于所述不可 电镀的基底的涂层制剂、以及一种将所述涂层制剂涂覆于所述不可电镀的基底的方法。
背景技术：
无电电镀是一种众所周知的方法，将非导电材料基底镀上金属，供各种应用。它是 一种自动催化的方法，其中离子状态的金属无需电力的影响进行化学还原。例如，丙烯腈二 乙烯丁二烯(ABS)塑料以金属涂覆，不只是用作装饰用途如汽车配件、家具配件、时装首饰 及钮扣，亦是为了功能性的原因，如用于电器外壳可有效阻挡电磁辐射的发射。在基底材料 上镀上金属的超卓性质，包括卓越的耐磨、表面修整及均匀涂覆厚度的特征，令无电电镀技 术具有广泛的应用空间，如航天、汽车、电子、计算机、机械、油气生产及阀工业。不过，这种 技术的缺点，在于其必须依赖于可电镀基底。 过去亦有研究尝试以金属涂覆非导电及不可电镀的基底。以无电电镀将不可电镀 的基底镀上金属的主要的问题，在于很多时金属完全不能镀上基底。而在可以电镀的情况 下，金属在所述不可电镀的基底上的附着力十分弱。这个问题直接影响电镀基底的耐磨、表 面修整以及均匀涂覆厚度特征。此外，即使过往亦有很多的尝试在进行无电电镀过程之前 将涂层制剂涂覆于所述基底，以改善电镀基底的耐磨、表面修整以及均匀涂覆厚度特征，但 这些问题仍然未能解决。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于不可电镀的基底的涂层制剂，使所述不可电镀的 基底可以镀上金属。因此，在进行无电电镀过程之后，镀上金属的基底可以改善其耐磨、表 面修整以及均匀涂覆厚度特征。 本发明的另一 目的在于提供一种制备所述涂层制剂的方法。 本发明的另一目的在于提供一种在无电电镀过程之前将所述涂层制剂涂覆于一 不可电镀的基底的方法。 根据本发明的首个目的，本发明提供一种在无电电镀过程之前用于不可电镀的基 底的涂层制剂，其中所述涂层制剂包括含有烯丙基、烃基、乙烯基、醚基、酯基、甲基丙烯酸 酯基、丙烯酸酯基、邻苯二酸盐基或其组合物的多功能基单体、以及二苯甲烷_4，4-二异氰 酸酯(MDI)的混合物，所述多功能基单体不包括含有羟基的多功能单体。优选地，在所述涂 层制剂中，所述多功能基单体的比例为少于或等于所述二苯甲烷-4，4-二异氰酸酯(MDI)。
根据本发明的第二个目的，所述涂层制剂包括含有烯丙基、烃基、乙烯基、醚基、酯 基、甲基丙烯酸酯基、丙烯酸酯基、邻苯二酸盐基或其组合物的多功能基单体、以及二苯甲 烷-4，4-二异氰酸酯(MDI)的混合物，所述多功能基单体不包括含有羟基的多功能单体，所 述混合物在一真空室混合，并放置30分钟使聚合体在用于所述不可电镀的基底前能充分混合和稳定。 根据本发明的第三个目的，本发明提供一种在进行无电金属电镀过程之前应用根 据本发明制备的所述涂层制剂于一不可电镀的基底的方法，所述方法包括以下步骤
(1)将所述制剂涂覆于所述不可电镀的基底的表面，优选以涂刷或浸渍方式涂
覆； (2)将所述不可电镀的基底在室温养护最少8小时，以容许聚合体混合物充分养 护和固化； (3)烘干所述基底2-3日，优选以烘箱烘干。 为使本发明可被充分理解和加以实施，以下将详细以优选实施例说明。
具体实施例方式
根据本发明，本发明提供一种在无电电镀过程之前用于不可电镀的基底的涂层制 剂，其中所述涂层制剂包括一多功能基单体，即任何基于烯丙基、烃基、乙烯基、醚基、酯基、 甲基丙烯酸酯基、丙烯酸酯基、邻苯二酸盐基或所述基的任何可能的组合物的单体、以及二 苯甲烷-4，4-二异氰酸酯(MDI)的混合物，所述多功能基单体不包括含有羟基的多功能单 体。此外，根据本发明，在所述涂层制剂中，所述多功能基单体的比例为少于或等于所述二 苯甲烷-4，4-二异氰酸酯(MDI)。 上述用于不可电镀基底的涂层制剂是一种创新的制剂，其将金属和不可电镀基层 表面之间的附着力兼容化。本涂层制剂提供多方面适应性，并可应用于基本上所有种类的 材料，不论材料的性质或来源，例以半金属如硅、硅酸盐、玻璃、陶瓷以及非金属如塑料、木 材及贝壳。 根据本发明，所述多功能单体包括任何基于烯丙基、烃基、乙烯基、醚基、酯基、甲 基丙烯酸酯基、丙烯酸酯基、邻苯二酸盐基或所述基的任何可能的组合物的的单体，含有羟 基的多功能单体除外。所述多功能单体的一些特别例子，包括三聚氰酸三烯丙酯(基于烯 丙基的多功能单体)、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(基于烃基的多功能单体)、聚乙二醇 二乙烯基醚或酯(基于乙烯基、醚基或酯基的多功能单体)、二甲基丙烯酸三甘醇酯或二甲 基丙烯酸乙二醇酯(基于甲基丙烯酸酯基的多功能单体)、聚丙二醇(6)丙烯酸酯(基于丙 烯酸酯基的多功能单体)及酞酸二烯丙酯(DALP)(基于邻苯二酸盐基的多功能单体)。
酞酸二烯丙酯(DALP)的单体及分析级的二苯甲烷_4，4- 二异氰酸酯(MDI)用作 制备所述聚合体溶剂。单体的混合物DALP : MDI的比例优选为1 : 2。这两种液体的混合 过程必须在一真空室中进行，并放置30分钟以容许混合物在使用前充分混合和稳定。聚合 物溶剂必须储存于真空瓶内，以防氧化。 虽然在本发明中，所述多功能单体的比例为少于或等于二苯甲烷-4，4-二异氰酸 酯(MDI)，但在多功能单体为基于乙烯基、醚基或酯基如聚乙二醇二乙烯基醚的情况下，更 优选的比例为1:1。 要为不可电镀的基底如木材进行电镀，首先在所述基底涂覆一薄层的本聚合物溶 剂。将基底浸渍于聚合物中、或是以刷将所述聚合物溶剂涂刷于所述基底均可。之后，将所 述基底在室温养护最少8小时，然后以烘箱将所述基底烘干数日(2或3日)。之后，所述基 底便可用于下一过程，即是一般的无电电镀过程。
—般无电金属电镀过程包括五个主要过程，它们分别是蚀刻、中和、活化、加速及 电镀。在镀镍过程中，已涂覆本发明的聚合物制剂的基底在蚀刻溶液(高锰酸钾)中浸5 分钟。之后，基底在中和溶液(水合肼、氢氧化钠和酒石酸钠的混合物，其中水合肼可以过 氧化氢或蚁醛取代)浸大约45秒。在中和过程之后，基底在活化溶液(氯化亚锡和氯化钯 的混合物)中浸5分钟，之后在加速溶液(盐酸)中浸2分钟。最后，基体浸于镀镍槽中。
至于无电镀铜过程，电镀步骤与上述的相同。不过，其使用铬酸作为蚀刻溶液，而 电镀槽则为镀铜槽。 —般的电镀过程，即蚀刻、中和、活化、加速及电镀，在其它任何金属的电镀过程中 是相同的。 实施例一 于熟石膏上电镀金属 首先，熟石膏以根据本发明的聚合物制剂涂覆，所述聚合物制剂包括比例为1 : 2
的酞酸二烯丙酯(DALP)及分析级的二苯甲烷-4，4-二异氰酸酯(MDI)。 之后，熟石膏在室温养护8小时，然后在烘箱烘干两天。之后，所述熟石膏进行一
般的无电电镀过程，即蚀亥IJ、中禾口、活化、加速及电镀。 如上所述，不同的多功能单体(任何基于烯丙基、烃基、乙烯基、醚基、酯基、甲基 丙烯酸酯基、丙烯酸酯基、邻苯二酸盐基或所述基的任何可能的组合物的单体，含有羟基的 多功能单体除外)可以用以取代实施例一的酞酸二烯丙酯(DALP)，只要所述多功能单体一 般少于二苯甲烷_4， 4- 二异氰酸酯(MDI)。 上述说明为本发明的优选实施例及其优点，但本发明并不为上述说明所限定，本 发明只被权利要求的特征和保护范围所限定。
权利要求
一种在无电电镀过程之前用于不可电镀的基底的涂层制剂，其特征在于所述涂层制剂包括含有烯丙基、烃基、乙烯基、醚基、酯基、甲基丙烯酸酯基、丙烯酸酯基、邻苯二酸盐基或其组合物的多功能基单体、以及二苯甲烷-4，4-二异氰酸酯的混合物，所述多功能基单体不包括含有羟基的多功能单体。
2. 根据权利要求1所述的用于不可电镀的基底的涂层制剂，其特征在于所述多功能基单体的比例为少于或等于所述二苯甲烷-4，4-二异氰酸酯。
3. 根据权利要求1或2所述的用于不可电镀的基底的涂层制剂，其特征在于所述多功能基单体为酞酸二烯丙酯。
4. 根据权利要求3所述的用于不可电镀的基底的涂层制剂，其特征在于所述涂层制剂包括比例为l : 2的酞酸二烯丙酯及二苯甲烷-4，4-二异氰酸酯混合物。
5. 根据权利要求1或2所述的用于不可电镀的基底的涂层制剂，其特征在于所述多 功能基单体为聚乙二醇二乙烯基醚。
6. 根据权利要求5所述的用于不可电镀的基底的涂层制剂，其特征在于所述涂层制剂包括比例为l : 1的聚乙二醇二乙烯基醚及二苯甲烷-4，4-二异氰酸酯混合物。
7. 根据权利要求1或2所述的用于不可电镀的基底的涂层制剂，其特征在于所述包 括含有烯丙基、烃基、乙烯基、醚基、酯基、甲基丙烯酸酯基、丙烯酸酯基、邻苯二酸盐基或其 组合物的多功能基单体、以及二苯甲烷-4，4-二异氰酸酯的混合物的涂层制剂，其中所述多功能基单体不包括含有羟基的多功能单体，所述涂层制剂在一真空室内混合，并放置30 分钟使其在用于所述不可电镀的基底前充分混合和稳定。
8. 根据权利要求7所述的用于不可电镀的基底的涂层制剂，其特征在于所述多功能 基单体为酞酸二烯丙酯。
9. 根据权利要求7所述的用于不可电镀的基底的涂层制剂，其特征在于所述多功能基单体为聚乙二醇二乙烯基醚。
10. —种将根据权利要求1或2或7或8或9任一权利要求所述的涂层制剂在进行无 电金属电镀过程之前用于一不可电镀的基底的方法，所述方法包括以下步骤(1) 将所述制剂涂覆于所述不可电镀的基底的表面，优选以涂刷或浸渍方式涂覆；(2) 将所述不可电镀的基底在室温养护最少8小时，以容许聚合体混合物充分养护和 固化；(3) 烘干所述基底2-3日，优选以烘箱烘干。
全文摘要
说明了一种在无电电镀过程之前用于不可电镀的基底的涂层制剂。所述涂层制剂包括多功能基单体、以及二苯甲烷-4，4-二异氰酸酯(MDI)的混合物，所述多功能基单体含有烯丙基、烃基、乙烯基、醚基、酯基、甲基丙烯酸酯基、丙烯酸酯基、邻苯二酸盐基或其组合物，但不包括含有羟基的多功能单体。根据本发明，所述多功能基单体的比例为少于或等于二苯甲烷-4，4-二异氰酸酯(MDI)。所述涂层制剂在用于一不可电镀的基底前在一真空室内混合30分钟。
文档编号C23C18/18GK101743286SQ200880019459
公开日2010年6月16日 申请日期2008年4月8日 优先权日2007年4月10日
发明者穆罕默德·拿塞尔·穆罕默德·艾伯拉希姆, 高斯华尔得·史提芬·斯波特 申请人:马来西亚理科大学