Procedimiento para aplicar un revestimiento metálico a un substrato no conductor.

Un procedimiento para aplicar un revestimiento metálico a un substrato no conductor,

que comprende las etapasde

(a) poner en contacto el substrato con un agente activador que comprende un sol de un metal noble / un metaldel Grupo IVA para obtener un substrato tratado, en donde el metal del Grupo IVA se selecciona entre elconjunto que consiste en Ge, Sn, Pb y mezclas de ellos,

(b) poner en contacto dicho substrato tratado con una composición que comprende una solución de:

(i) una sal metálica soluble de Cu(II), Ag, Au o Ni o mezclas de ellas,

(ii) de 0,05 a 5 mol/l de un hidróxido de metal del Grupo IA, y

(iii) un agente formador de complejos para un ion del metal de dicha sal metálica,

caracterizado porque dicho agente formador de complejos es el ácido iminosuccínico o un derivado del mismo quetiene la fórmula (I):

en donde R1 se selecciona entre el conjunto que consiste en H, Na, K, NH4, Ca, Mg, Li y Fe,

R2 se selecciona entre el conjunto que consiste en **Fórmula**

Procedimiento para aplicar un revestimiento metálico a un substrato no conductor

Campo de la divulgación El invento se refiere a un procedimiento para aplicar un revestimiento metálico a un substrato no conductor y a una composición usada en este procedimiento.

Antecedentes del invento Se conocen diversos métodos para revestir superficies no conductoras. En unos métodos químicos en húmedo, las superficies que se han de metalizar, después de un apropiado tratamiento preliminar, o bien son primeramente catalizadas y luego metalizadas de una manera no electrolítica y después de esto, si es necesario, son metalizadas electrolíticamente, o directamente son metalizadas electrolíticamente.

Sin embargo, los métodos de acuerdo con la primera variante con una metalización no electrolítica han demostrado ser desventajosos, puesto que es difícil la administración durante el proceso del baño de metalización no electrolítica, el tratamiento del agua residual procedente de este baño es complejo y caro, y el proceso es largo y por consiguiente similarmente costoso debido a la baja velocidad de deposición del baño de metalización.

Especialmente para el revestimiento con metales de piezas de materiales plásticos, por ejemplo, para accesorios sanitarios y para la industria del automóvil, y de las piezas que se usan para accesorios eléctricos que están apantallados contra la radiación electromagnética, los métodos de metalización no electrolítica son problemáticos. En el tratamiento de dichas piezas moldeadas, generalmente unos volúmenes relativamente grandes de las soluciones de tratamiento son llevados desde uno de los baños de tratamiento al siguiente, puesto que éstos tienen una forma por medio de la cual la solución de tratamiento es transportada fuera de los baños cuando las piezas son levantadas. Puesto que los baños de metalización no electrolítica contienen considerables cantidades del tóxico formaldehído y compuestos formadores de complejos que son eliminables solo con dificultades, en su tratamiento grandes cantidades de estos baños se pierden y se deben de evacuar a vertederos de una manera complicada.

Por este motivo se desarrollaron una serie de métodos de metalización, por medio de los cuales las superficies no conductoras podrían ser revestidas directamente con un metal sin ninguna metalización no electrolítica (véanse, por ejemplo, los documentos de solicitud de patente europea EP 0 298 298 A2, de patente de los EE.UU. US 4.919.768, EP 0 320 601 A2, US 3.984.290, EP 0 456 982 A1 y de solicitud de patente internacional WO 89/08375 A1) .

En el documento EP 0 616 053 A1 se describe un método para la metalización directa de superficies no conductoras, en el cual las superficies son primeramente tratadas con una solución de un agente limpiador / acondicionador, después de esto con una solución de un agente activador, por ejemplo una solución coloidal de paladio, estabilizada con compuestos de estaño, y luego son tratadas con una solución que contiene unos compuestos de un metal que es más noble que el estaño, así como un hidróxido de metal alcalino y un agente formador de complejos. Después de esto, las superficies pueden ser tratadas en una solución que contiene un agente de reducción, y finalmente pueden ser metalizadas electrolíticamente.

El documento WO 96/29452 concierne a un procedimiento para la metalización electrolítica selectiva o parcial de superficies de substratos hechos de materiales no conductores de la electricidad, que para la finalidad del procedimiento de revestimiento son sujetas a unos elementos de sostén revestidos con un material plástico. El procedimiento propuesto implica las siguientes etapas: a) un tratamiento preliminar de las superficies con una solución de ataque químico que contiene óxido de cromo (VI) , seguido inmediatamente por b) un tratamiento de las superficies con una solución coloidal de carácter ácido de compuestos de paladio / estaño, teniéndose cuidado de impedir un contacto previo con unas soluciones de adsorción y activación; c) un tratamiento de las superficies con una solución que contiene un compuesto metálico soluble capaz de ser reducido por compuestos de estaño (II) , un hidróxido de metal alcalino o alcalino térreo, y un agente formador de complejos para el metal en una cantidad suficiente por lo menos para impedir una precipitación de hidróxidos metálicos; y d) un tratamiento de las superficies con una solución de metalización electrolítica.

Los procedimientos descritos en los documentos EP 0 616 053 A1 y WO 96/29452 son desventajosos puesto que ellos requieren el uso de un metal noble, tal como paladio, que es un metal muy caro.

Por lo tanto, el objeto que subyace al presente invento es proporcionar un procedimiento que requiera una cantidad reducida de un metal noble, tal como paladio, con el fin de activar la superficie del substrato no conductor que ha de ser revestido con un metal.

Sumario de la divulgación Este objeto se consigue mediante un procedimiento para aplicar un revestimiento metálico a un substrato no conductor, que comprende las etapas de (a) poner en contacto el substrato con un agente activador que comprende un sol de un metal noble / un metal del Grupo IVA para obtener un substrato tratado, en donde el metal del Grupo IVA se selecciona entre el conjunto que consiste en Ge, Sn, Pb y mezclas de ellos,

(b) poner en contacto dicho substrato tratado con una composición que comprende una solución de: 5 (i) una sal metálica soluble de Cu (II) , Ag, Au o Ni o mezclas de ellas,

(ii) de 0, 05 a 5 mol/l de un hidróxido de metal del Grupo IA, y

(iii) un agente formador de complejos para un ion del metal de dicha sal metálica, en donde como dicho agente formador de complejos se usa el ácido iminosuccínico o un derivado del mismo que tiene la fórmula (I) mostrada más adelante. 10 Descripción detallada del invento Se ha encontrado con sorpresa que el uso del ácido iminosuccínico o de un derivado del mismo hace posible reducir sustancialmente la cantidad del metal noble tal como paladio en el agente activador. El ácido iminosuccínico o un derivado del mismo, destinado a usarse en el presente invento, tiene la fórmula (I)

mostrada seguidamente:

en donde R1 se selecciona entre el conjunto que consiste en H, Na, K, NH4, Ca, Mg, Li y Fe, R2 se selecciona entre el conjunto que consiste en

-CH2-COOR1, -CH2-CH2-COOR1, -CH2-CH2-OH, -CH2-CHOH-CH3 y -CH2-CHOH-CH2OH, y

R3 se selecciona entre el conjunto que consiste en H, -CH2-COOR1, -CH2-CH2-COOR1, -CH2-CH2-OH, 20 -CH2-CHOH-CH3 y -CH2-CHOH-CH2OH.

Los compuestos antes mencionados se describen en el documento de solicitud de patente alemana DE 198 50 359 A1. El documento WO 00/26398 describe un método de producir compuestos de fórmula (I) y sus mezclas sobre la base de hidratos de carbono por fermentación en la presencia de microorganismos.

Preferiblemente, el derivado de ácido iminosuccínico es la sal de sodio del ácido iminosuccínico que tiene la 25 siguiente fórmula estructural:

Los substratos no conductores que han de ser revestidos de acuerdo con el procedimiento del presente invento no están limitados particularmente. Estos substratos incluyen unas piezas de material plástico que están intensamente estructuradas, tales como por ejemplo peines o artículos diseñados con una extensión sustancial en la tercera dimensión, p.ej. cafeteras, microteléfonos, accesorios para tuberías de agua, etc. Sin embargo, también se pueden revestir de acuerdo con el presente invento otros substratos no conductores, tales como unos substratos cerámicos u otros substratos no conductores a base de óxidos metálicos. Por lo demás, se pueden revestir pequeñas superficies, tales como paredes con agujeros pasantes de paneles de circuitos impresos.

El substrato puede ser luego opcionalmente microatacado con un agente de ataque químico, en donde el substrato comprende un material no conductor que tiene una capa metálica sobre él, tal como un substrato forrado de cobre que se emplea en la fabricación de paneles de circuitos. Un ejemplo de dicho agente de ataque químico incluye agentes de ataque clásicos que contienen una mezcla de los ácidos crómico y sulfúrico. La etapa de microataque se emplea con el fin de preparar a la capa metálica, tal como la parte de cobre del substrato, para el subsiguiente chapado electroquímico. Se pueden incluir después de haber atacado unas operaciones de inmersión en un ácido y de enjuague con agua.

Antes de tratar el substrato con un agente activador, aquél puede ser sumergido en un baño para antes de la inmersión comercial, que contiene NaCl, SnCl2 y HCl, cuyo pH está situado por debajo... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para aplicar un revestimiento metálico a un substrato no conductor, que comprende las etapas de (a) poner en contacto el substrato con un agente activador que comprende un sol de un metal noble / un metal

del Grupo IVA para obtener un substrato tratado, en donde el metal del Grupo IVA se selecciona entre el conjunto que consiste en Ge, Sn, Pb y mezclas de ellos,

(b) poner en contacto dicho substrato tratado con una composición que comprende una solución de:

(i) una sal metálica soluble de Cu (II) , Ag, Au o Ni o mezclas de ellas,

(ii) de 0, 05 a 5 mol/l de un hidróxido de metal del Grupo IA, y 10 (iii) un agente formador de complejos para un ion del metal de dicha sal metálica,

caracterizado porque dicho agente formador de complejos es el ácido iminosuccínico o un derivado del mismo que tiene la fórmula (I) :

en donde R1 se selecciona entre el conjunto que consiste en H, Na, K, NH4, Ca, Mg, Li y Fe, 15 R2 se selecciona entre el conjunto que consiste en

-CH2-COOR1, -CH2-CH2-COOR1, -CH2-CH2-OH, -CH2-CHOH-CH3 y -CH2-CHOH-CH2OH, y

R3 se selecciona entre el conjunto que consiste en H, -CH2-COOR1, -CH2-CH2-COOR1, -CH2-CH2-OH, -CH2-CHOH-CH3 y -CH2-CHOH-CH2OH.

2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la composición comprende además un segundo agente formador de complejos adicionalmente al ácido iminosuccínico o su derivado.

3. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el agente formador de complejos se usa en una cantidad de 0, 005 a 1 mol/l.

4. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2 ó 3, en donde el segundo agente formador de complejos se 25 usa en una cantidad de 0, 05 a 1, 0 mol/l.

5. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4, en donde el segundo agente formador de complejos se usa en una cantidad de 0, 2 a 0, 5 mol/l.

6. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, en donde el segundo agente formador de complejos se

selecciona entre el conjunto que consiste en ácido glucónico, ácido láctico, ácido acético y ácido tartárico y sales de 30 los mismos.

7. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la composición se obtiene a partir de un estuche de piezas, comprendiendo dicho estuche de piezas las composiciones (A) y (B) , en donde la composición (A) comprende:

(A1) dicho ácido iminosuccínico o un derivado del mismo,

(A2) dicha sal metálica soluble,

y en donde la composición (B) comprende:

(B1) dicho hidróxido de metal del Grupo IA.

8. Una solución destinada a usarse en un procedimiento para aplicar un revestimiento metálico a un substrato no conductor, que comprende (i) una sal metálica soluble de Cu (II) , Ag, Au o Ni o mezclas de las mismas,

(ii) el ácido iminosuccínico o un derivado del mismo,

(iii) de 0, 05 a 5 mol/l de un hidróxido de metal del Grupo IA,

(iv) un segundo agente formador de complejos seleccionado entre el conjunto que consiste en: acetato, acetilacetona, ácido cítrico, ácido 1, 2-diamino-ciclohexano-N, N, N’, N’-tetraacético, dimetil-glioxima (con 15 50 % de dioxano) , 2, 2’-dipiridilo, etanolamina, etilendiamina, ácido etilendiamina-N, N, N’, N’-tetraacético, glicina, ácido N’- (2-hidroxi-etil) etilendiamina-N, N, N’-triacético, 8-hidroxi-2-metil-quinolina (con 50 % de dioxano) , ácido 8-hidroxi-quinolina-5-sulfónico, ácido láctico, ácido nitrilotriacético, 1-nitroso-2-naftol (con 75 % de dioxano) , un oxalato, 1, 10-fenantrolina, ácido ftálico, piperidina, propilen-1, 2-diamina, piridina, ácido piridina-2, 6-dicarboxílico, 1- (2-piridilazo) -2-naftol (PAN) , 4- (2-piridilazo) resorcinal (PAR) , pirocatecol

3, 5-disulfonato, 8-quinolinol, ácido salicílico, ácido succínico, ácido 5-sulfo-salicílico, ácido tartárico, ácido tioglicólico, tiourea, trietanolamina, trietilentetraamina (trieno) , 1, 1, 1-trifluoro-3-2’-tenoil-acetona (TTA) en una cantidad de 0, 05 a 1, 0 mol/l,

en donde el ácido iminosuccínico o un derivado del mismo tiene la fórmula (I)

en donde R1 se selecciona entre el conjunto que consiste en H, Na, K, NH4, Ca, Mg, Li y Fe, R2 se selecciona entre el conjunto que consiste en

-CH2-COOR1, -CH2-CH2-COOR1, -CH2-CH2-OH, -CH2-CHOH-CH3 y -CH2-CHOH-CH2OH, y

R3 se selecciona entre el conjunto que consiste en H, -CH2-COOR1, -CH2-CH2-COOR1, -CH2-CH2-OH.

30. CH2-CHOH-CH3 y -CH2-CHOH-CH2OH.

9. La composición de acuerdo con la reivindicación 8, que comprende el segundo agente formador de complejos en una cantidad de 0, 2 a 0, 5 mol/l.

10. La composición de acuerdo con la reivindicación 9, en donde el segundo agente formador de complejos se selecciona entre el conjunto que consiste en ácido glucónico, ácido láctico, ácido acético y ácido tartárico y sales de los mismos.