DECAPANTE SIN CROMO PARA SUPERFICIES DE PLASTICO.

Disolución de decapante para el tratamiento superficial preparatorio de superficies de plástico que presenta iones Mn (VII),

así como un ácido inorgánico, caracterizada porque la disolución de decapante está esencialmente libre de iones alcalinos y alcalinotérreos, y presentándose estos iones Mn (VII) en una concentración entre 0,001 y 0,5 mol/l, obteniéndose los iones Mn (VII) mediante una celda de oxidación a partir de una disolución que contiene iones Mn (II)

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E07015812.

Solicitante: ENTHONE INC..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 350 FRONTAGE ROAD,WEST HAVEN, CT 06516.

Inventor/es: SCHILDMANN,MARK PETER, PRINZ,ULRICH,DR, WERNER,CHRISTOPH,DR.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 10 de Agosto de 2007.

Fecha Concesión Europea: 14 de Octubre de 2009.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C08J7/14 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08J PRODUCCION; PROCESOS GENERALES PARA FORMAR MEZCLAS; TRATAMIENTO POSTERIOR NO CUBIERTO POR LAS SUBCLASES C08B, C08C, C08F, C08G o C08H (trabajo, p. ej. conformado, de plásticos B29). › C08J 7/00 Tratamiento químico o revestimiento de materiales modelados hechos de sustancias macromoleculares (revestimiento con materiales metálicos C23C; deposición electrolítica de metales C25). › con ácidos, sus sales o anhídridos.

Clasificación PCT:

  • C08J7/14 C08J 7/00 […] › con ácidos, sus sales o anhídridos.
  • C09B65/00 C […] › C09 COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES; ADHESIVOS; COMPOSICIONES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR; APLICACIONES DE LOS MATERIALES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR.C09B COLORANTES ORGANICOS O COMPUESTOS ESTRECHAMENTE RELACIONADOS PARA PRODUCIR COLORANTES; MORDIENTES; LACAS (procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para la síntesis de un compuesto dado C12P). › Composiciones que contienen mordientes.
  • C09K13/04 C09 […] › C09K SUSTANCIAS PARA APLICACIONES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR; APLICACIONES DE SUSTANCIAS NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR.C09K 13/00 Composiciones para el ataque químico, el grabado, el abrillantado de superficie o el decapado. › que contienen un ácido inorgánico.
  • C23C18/24 C […] › C23 REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO DE MATERIALES CON MATERIALES METALICOS; TRATAMIENTO QUIMICO DE LA SUPERFICIE; TRATAMIENTO DE DIFUSION DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO POR EVAPORACION EN VACIO, POR PULVERIZACION CATODICA, POR IMPLANTACION DE IONES O POR DEPOSICION QUIMICA EN FASE VAPOR, EN GENERAL; MEDIOS PARA IMPEDIR LA CORROSION DE MATERIALES METALICOS, LAS INCRUSTACIONES, EN GENERAL.C23C REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO DE MATERIALES CON MATERIALES METALICOS; TRATAMIENTO DE MATERIALES METALICOS POR DIFUSION EN LA SUPERFICIE, POR CONVERSION QUIMICA O SUSTITUCION; REVESTIMIENTO POR EVAPORACION EN VACIO, POR PULVERIZACION CATODICA, POR IMPLANTACION DE IONES O POR DEPOSICION QUIMICA EN FASE VAPOR, EN GENERAL (aplicación de líquidos o de otros materiales fluidos sobre las superficies, en general B05; fabricación de productos revestidos de metal por extrusión B21C 23/22; revestimiento metálico por unión de objetos con capas preexistentes, ver las clases apropiadas, p. ej. B21D 39/00, B23K; mecanizado del metal por acción de una fuerte concentración de corriente eléctrica sobre un objeto por medio de un electrodo B23H; metalización del vidrio C03C; metalización de piedras artificiales, cerámicas o piedras naturales C04B 41/00; pinturas, barnices, lacas C09D; esmaltado o vidriado de metales C23D; medios para impedir la corrosión de materiales metálicos, las incrustaciones, en general C23F; tratamiento de superficies metálicas o revestimiento de metales mediante electrolisis o electroforesis C25D, C25F; crecimiento de monocristales C30B; mediante metalización de textiles D06M 11/83; decoración de textiles por metalización localizada D06Q 1/04; detalles de aparatos de sonda de barrido, en general G01Q; fabricación de dispositivos semiconductores H01L; fabricación de circuitos impresos H05K). › C23C 18/00 Revestimiento químico por descomposición ya sea de compuestos líquidos, o bien de soluciones de los compuestos que constituyen el revestimiento, no quedando productos de reacción del material de la superficie en el revestimiento (reacción química de la superficie C23C 8/00, C23C 22/00 ); Deposición por contacto. › por medio de soluciones acuosas ácidas.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.


Fragmento de la descripción:

Decapante sin cromo para superficies de plástico.

La presente invención se refiere a una disolución de decapante, así como a un procedimiento para decapar superficies de plástico. La presente invención se refiere especialmente a una disolución de decapante, así como a un procedimiento de decapado para decapar superficies de plástico de ABS o superficies de plástico de mezclas de ABS antes de una metalización posterior de estas superficies.

Las superficies de plástico se recubren frecuentemente con capas metálicas adecuadas debido a motivos técnicos o decorativos. En el caso de recubrimientos técnicamente limitados esto puede realizarse, por ejemplo, para formar estructuras eléctricamente conductoras sobre las superficies de plástico. En el caso de recubrimientos decorativos de superficies de plástico, entonces se forman superficies de plástico que parecen de alta calidad. Especialmente en el sector de la fabricación de automóviles, las superficies de plástico decorativamente metalizadas están frecuentemente extendidas. En el sector de la electrónica y la electrotecnia, estructuras conductoras se depositan, por ejemplo, sobre platinas de plástico para la formación de circuitos integrados mediante procedimientos apropiados mediante deposición metálica.

Para la durabilidad de las capas metálicas depositadas sobre las superficies de plástico es de importancia decisiva que éstas presenten una adherencia suficiente sobre las superficies de plástico. Por tanto, para la formación de una adherencia correspondiente, en el estado de la técnica es habitual craterizar las superficies de plástico antes de una deposición metálica correspondiente para poder garantizar una adherencia suficiente de las capas metálicas depositadas. Para esto, por el estado de la técnica se conocen diferentes procedimientos. Normalmente, las superficies de plástico se tratan con disoluciones de decapado que contienen cromo (VI). Tales disoluciones de decapado basadas en ácido cromosulfúrico pueden presentar, por ejemplo, óxido de cromo (VI) y ácido sulfúrico en una relación de peso 1:1.

Al sumergir la superficie de plástico en un decapante de ácido cromosulfúrico tal, el componente de polibutadieno en la superficie de plástico se descompone oxidativamente y deja cavidades en la superficie que sirven de anclajes correspondientes para las capas metálicas depositadas. Se supone que la adhesión se produce por este efecto de anclaje.

Sin embargo, se sospecha que los compuestos que contienen cromo (VI) son cancerígenos, de manera que la manipulación de estos compuestos está sometida a estrictas reglamentaciones medioambientales. Debido al potencial de peligro basado en compuestos que liberan cromo (VI), incluso no se descarta una prohibición del aprovechamiento industrial de compuestos que contienen cromo (VI).

Los decapantes basados en permanganatos alcalinos forman una alternativa a los decapantes que contienen cromo (VI) mencionados para superficies de plástico. Para esto se usan disoluciones de decapado basadas en permanganatos alcalinos, preferiblemente permanganato de potasio, y un ácido mineral como, por ejemplo, ácido fosfórico.

Las disoluciones de decapado así preparadas están libres de compuestos que contienen cromo (VI) y muestran una buena eficacia de decapado para superficies de plástico, especialmente de plásticos de ABS.

Los decapantes basados en permanganatos alcalinos presentan normalmente hasta 20 g/l de permanganato alcalino en disoluciones de ácido mineral correspondientes como, por ejemplo, un ácido fosfórico al 40 al 85%.

Sin embargo, el permanganato alcalino utilizado se somete a una rápida autodescomposición, de manera que la acción decapante de un decapante de permanganato alcalino recientemente preparado ya no es suficiente después de algunas horas. Como producto de descomposición de los permanganatos alcalinos se forman evidentemente, además de manganeso (II), compuestos de manganeso (IV) coloidales que no pueden ni filtrarse ni separarse por centrifugación. El decapante que ha perdido la acción decapante puede regenerarse mediante la adición de permanganato alcalino. Sin embargo, en este caso, los productos de descomposición de manganeso (IV) coloidales, iones manganeso (II), así como los iones alcalinos, se enriquecen más en la disolución de decapante. Debido al enriquecimiento se produce un aumento de la viscosidad del decapante hasta que finalmente se alcanza un punto en el que la disolución de decapante debe desecharse ya que ya no pueden alcanzarse resultados de decapado satisfactorios.

Otra desventaja de los decapantes de permanganato alcalino descritos es la aparición coloidal de los productos de descomposición. Debido a que, como se describe previamente, estos productos de descomposición no pueden ni separarse por filtración ni separarse por centrifugación, frecuentemente tiene lugar un arrastre de los compuestos de manganeso (IV) coloidales durante el proceso de recubrimiento total de las superficies de plástico.

Sin embargo, este arrastre puede conducir a un fuerte perjuicio del proceso de deposición, de manera que finalmente se depositan capas metálicas defectuosas o deficientes de otro modo.

Por tanto, el objetivo de la presente invención es poner a disposición una disolución de decapante sin cromo para superficies de plástico que pueda vencer los problemas conocidos por el estado de la técnica usando decapantes de permanganato alcalino. Además, es objetivo de la presente invención proporcionar un procedimiento adecuado para decapar superficies de plástico, especialmente de plásticos de ABS y mezclas de ABS.

Este objetivo se alcanza en lo referente a la disolución de decapante mediante una disolución de decapante para el tratamiento superficial preparatorio de superficies de plástico que presenta iones Mn (VII), así como un ácido inorgánico, que se caracteriza porque la disolución de decapante está esencialmente libre de iones alcalinos y alcalinotérreos, y presentándose estos iones Mn (VII) en una concentración entre 0,001 y 0,5 mol/l, obteniéndose los iones Mn (VII) mediante una celda de oxidación a partir de una disolución que contiene iones Mn (II).

Como ácido inorgánico, la disolución de decapante según la invención presenta un ácido del grupo constituido por ácido fosfórico, ácido peroxomonofosfórico, ácido peroxodifosfórico, ácido peroxomonosulfúrico, ácido peroxodisulfúrico, ácidos sulfónicos como, por ejemplo, ácido metanosulfónico, etanosulfónico, ácido metanodisulfónico o etanodisulfónico, o ácidos sulfónicos sustituidos de otra forma o ácido sulfúrico.

La concentración de los iones Mn (VII) contenidos en la disolución de decapante se encuentra según la invención en un intervalo entre 0,001 y 0,5 mol/l. En este caso, la concentración del ácido inorgánico del grupo mencionado puede ascender a entre 1 y 18,5 mol/l.

Además de los iones Mn (VII), la disolución de decapante según la invención puede presentar otros iones para favorecer el proceso de decapado. Para esto son especialmente adecuados iones plata (I), bismuto (V), vanadio (V), molibdeno (VI), cobre (III) o mezclas de estos. La concentración de estos otros iones puede encontrarse según la invención en un intervalo entre 0,001 y 2 mol/l.

Además, la disolución de decapante según la invención puede presentar otros aditivos como, por ejemplo, humectantes o antiespumantes.

El valor de pH de la disolución de decapante según la invención se encuentra en un intervalo = pH 1.

Los iones Mn (VII) contenidos en la disolución de decapante se obtienen según la invención mediante oxidación anódica en una celda de oxidación a partir de una disolución que contiene iones Mn (II). La disolución que contiene Mn (II) se prepara mediante disolución de una sal de manganeso (II) adecuada en una disolución de ácido. Las sales de manganeso (II) adecuadas son, por ejemplo, MnCO3, MnSO4, MnO, MnCl2 y Mn(NO3)2 o mezclas de éstas.

Como ácido, la disolución ácida utilizada para la obtención oxidativa de iones Mn (VII) presenta un ácido del grupo constituido por ácido fosfórico, ácido peroxomonofosfórico, ácido peroxodifosfórico, ácido peroxomonosulfúrico, ácido peroxodisulfúrico, ácidos sulfónicos, por ejemplo, como ácido metanosulfónico, etanosulfónico, ácido metanodisulfónico o etanodisulfónico, o ácidos sulfónicos sustituidos de otra forma o ácido sulfúrico. En una configuración ventajosa de la invención,...

 


Reivindicaciones:

1. Disolución de decapante para el tratamiento superficial preparatorio de superficies de plástico que presenta iones Mn (VII), así como un ácido inorgánico, caracterizada porque la disolución de decapante está esencialmente libre de iones alcalinos y alcalinotérreos, y presentándose estos iones Mn (VII) en una concentración entre 0,001 y 0,5 mol/l, obteniéndose los iones Mn (VII) mediante una celda de oxidación a partir de una disolución que contiene iones Mn (II).

2. Disolución de decapante según la reivindicación 1, presentando ésta como ácido inorgánico un ácido del grupo constituido por ácido fosfórico, ácido peroxomonofosfórico, ácido peroxodifosfórico, ácido peroxomonosulfúrico, ácido peroxodisulfúrico, ácidos sulfónicos o ácido sulfúrico.

3. Disolución de decapante según una de las reivindicaciones precedentes, presentando ésta como ácido sulfónico ácido metanosulfónico, etanosulfónico, ácido metanodisulfónico o etanodisulfónico, o ácidos sulfónicos sustituidos de otra forma.

4. Disolución de decapante según una de las reivindicaciones precedentes, presentando ésta el ácido inorgánico en una concentración entre 1 y 18,5 mol/l.

5. Disolución de decapante según una de las reivindicaciones precedentes, presentando ésta iones del grupo constituido por Ag (I), Bi (V), V (V), Mo (VI), Cu (II), Ti (II), Au (I), Fe (II), Ce (III), Sb (II), u otros mediadores redox o mezclas de éstos.

6. Disolución de decapante según la reivindicación 5, presentando ésta los iones del grupo constituido por Ag (I), Bi (V), V (V), Mo (VI), Cu (II) Ti (II), Au (I), Fe (II), Ce (III), Sb (II), o mezclas de éstos en una concentración entre 0,001 y 2,0 mol/l.

7. Disolución de decapante según una de las reivindicaciones precedentes, presentando ésta un humectante.

8. Disolución de decapante según una de las reivindicaciones precedentes, presentando ésta un antiespumante.

9. Disolución de decapante según una de las reivindicaciones precedentes, siendo la disolución para la obtención oxidativa de iones Mn (VII) una disolución ácida.

10. Disolución de decapante según una de las reivindicaciones precedentes, presentando la disolución para la obtención oxidativa de iones Mn (VII) como fuente de Mn (II) un compuesto de manganeso del grupo constituido por MnCO3, MnSO4, MnO, MnCl2 y Mn(NO3)2.

11. Disolución de decapante según una de las reivindicaciones 9 y 10, presentando la disolución para la obtención oxidativa de iones Mn (VII) un ácido del grupo constituido por ácido fosfórico, ácido peroxomonofosfórico, ácido peroxodifosfórico, ácido peroxomonosulfúrico, ácido peroxodisulfúrico, ácido metanosulfónico, etanosulfónico, ácido metanodisulfónico o etanodisulfónico, o ácidos sulfónicos sustituidos de otra forma o ácido sulfúrico.

12. Procedimiento para decapar superficies de plástico de ABS que presenta la etapa de procedimiento:

    - Poner en contacto la superficie de plástico que va a decaparse con una disolución de tratamiento ácida sin metales alcalinos y alcalinotérreos que presenta iones Mn (VII).

 

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