DE1521123B2

DE1521123B2 - Verfahren zum vorbehandeln einer nichtmetallischen oberflaeche vor einer anschliessenden metallisierung

Info

Publication number: DE1521123B2
Application number: DE1966A0053385
Authority: DE
Inventors: Leif Erik Roland Lidingö Söderber (Schweden)
Original assignee: AGA AB
Current assignee: AGA AB
Priority date: 1965-10-13
Filing date: 1966-08-31
Publication date: 1977-01-27
Also published as: BE688220A; FI46083B; ES330277A1; LU52090A1; CH477374A; AT264962B; NO116927B; DE1521123A1; DK119592B; FI46083C; GB1094318A; NL6613457A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Vorbehandeln einer nichtmetallischen Oberfläche mit einer Lösung einer Zinnverbindung und einer nachfolgenden Behandlung mit PdCI₂ vor einer anschließenden stromlosen Metallisierung.

Bei solchen Vorbehandlungsverfahren kommt es darauf an, für die anschließende Metallisierung eine möglichst gleichmäßige Basisschicht zu erzeugen, damit auch die endgültige Metallschicht die gewünschte, meist erforderliche Gleichmäßigkeit erhält. Die Erfüllung dieser Vorbedingung ist jedoch bisher deshalb schwierig, weil bei den zur Vorbehandlung bisher üblicherweise verwendeten wäßrigen Zinnchloridlösungen (SnCb · 2 H2O) das Zinnchlorid relativ unbeständig ist Man hat sich im Falle ungleichmäßiger Niederschlagsbildungen bisher dadurch zu helfen gesucht, daß man die nachfolgende Behandlung mit PdCl₂ notfalls einige Male wiederholt und diese Aktivierungslösung entgegen der sonst üblichen anschließenden Abspülung des Werkstückes mit Wasser am Werkstück auftrocknen läßt.

Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren so zu vervollkommnen, daß auf der nichtmetallischen Oberfläche eine zuverlässig glatte Basisschicht von Palladium für eine darauffolgende Metallisierung, insbesondere mit Nickel, Kobalt oder Kupfer, zuverlässiger und nach Möglichkeit zugleich einfacher als bisher geschaffen werden kann.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Oberfläche mit einer wäßrigen Lösung von SnF₂ vorbehandelt wird.

Eine solche erste Vorbehandlung der Oberfläche mit Zinnhalogenen ergibt bei der auf den zweiten Behandlungsschritt (Behandlung mit PdCI₂) folgenden Metallisierung eine überraschend verbesserte Ebenheit der erzeugten Metallschicht, wie sie bisher mit keiner anderen Zinnverbindung erreicht werden konnte. Im übrigen braucht auch nicht befürchtet zu werden, daß auf der mit SnF₂ vorbehandelten Oberfläche etwa Zinn niedergeschlagen werden würde, welches die spätere Metallisierung beeinträchtigen könnte; selbst mit spektroskopischen Untersuchungen konnte nämlich auf den in der vorgeschlagenen Weise vorbehandelten Oberflächen kein Zinn nachgewiesen werden.

Bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäße: Verfahrens und eine bevorzugte Verwendung erfin dungsgemäß vorbehandelter Oberflächen sind in der Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Behandlung der Oberfläche mit einer wäßriger. Lösung von SnF₂ erfolgt zweckmäßig nach einer vorhergehenden Reinigung der Oberfläche. Die Lösung kann eine Konzentration zwischen 0,1 und 1.0% aufweisen, womit deren pH-Wert etwa 1 bis 3 beträgt.

Die Behandlungsdauer kann in weiten Grenzen schwanken und wird im allgemeinen etwa zwischen 1 bis 2 Min. betragen. Sie kann im übrigen bei normaler Raumtemperatur durchgeführt werden und sensibilisiert die Oberfläche vermutlich durch Belegen derselben mit äußerst kleinen, nach vorstehendem nicht nachweisbaren Mengen von Zinn.

Die Oberfläche wird dann abgespült und mit einer Lösung von PdCI₂ behandelt, deren Konzentration etwa zwischen 0,01 und 0,1% liegen kann, womit der pH-Wert etwa zwischen 3,5 und 4,5 liegt. Die Behandlungsdauer kann kürzer als 1 Min. sein. Die in dieser Weise erzeugte Basisschicht von Pd hat sich als glatter und gleichmäßiger herausgestellt, als die mit Hilfe von SnC!₂-Lösungen erzeugbare Basisschicht. '

Nachstehend werden einige Ausführungsbeispiele für die Durchführung des erfindungsgemäßen ■Verfahrens und -für unterschiedliche anschließende Metallisierungen der erfindungsgemäß vorbehandelten Oberflächen gegeben:

I. Beispiel einer erfindungsgemäßen Vorbehandlung

Gründliche Reinigung der Oberfläche mit einem Wasch- oder Schleifmittel;
Abspülen mit B<£O; r

Behandlung mit einer 0,2%igen Lösung von SnF₂, pH = 3, Dauer 1 Min.;
Abspulen mit H₂O;

Behandlung mit einer 0,03%igen Lösung von PdCl₂, pH = 4, Dauer '/2 Min.;
Abspülen mit H₂O.

Nachdem die Oberfläche mit einer glatten Basisschicht überzogen worden ist, kann sie nunmehr mit Ni, Co oder Cu metallisiert werden. Hierfür können bekannte nichtgalvanische Metallisierbäder verwendet werden. Die Stärke des Belages richtet sich nach der Behandlungsdauer sowie nach der Temperatur der Metallsalzlösung.

Es kann vermutet werden, daß die angestrebte glatte

Oberfläche aufgrund einer katalytischen Wirkung der Basisschicht erzielt wird, wodurch dann zugleich das Niederschlagendes anschließend aufgebrachten Metalls erleichtert wird.

Die Lösung des Salzes des Überzugsmetalls sollte entweder sauer oder alkalisch sein und ein Reduktionsmittel in genügender Menge enthalten, um eine Oxydation des niedergeschlagenen Metalls zu verhindern. Natriumhyphphosphit kann in Konzentrationen von 0,2 bis 03% verwendet werden. Im übrigen können mit Bezug auf Metallsalz oder Reduktionsmittel große Schwankungen der Konzentration der Lösung zugelassen werden.

II. Beispiel einer Vernickelung
einer gemäß dem Beispiel I mit einer Basisschicht

überzogenen Glasscheibe

Gründliche Spülung;

Behandlung mit einem Nickelbad folgender Zusammensetzung:

NiSO₄
CH₃COONa
Natrium-Hypophosphit
Hydrazin-Sulfrat
H₂O
Behandlungsdauer

pH
Temperatur

25 g

10g

25 g

10g 1000 g

10 Min. 4,5 30 bis 40⁰C;

Abspülen mit H₂O mit hinzugefügtem Benetzungsmittel.

III. Beispiel einer Kobalt-Beschichtung

der gemäß dem Beispiel I mit einer Basisschicht

überzogenen Glasscheibe Wasser bis

pH

Temperatur

1 Liter 9 bis 10 80 bis 90° C.

IV. Beispiel einer Kupfer-Beschichtung

der gemäß dem Beispiel I mit einer Basisschicht

überzogenen Glasscheibe

Cu(NO₃J₂

Natrium-Kalium-Tartrat

NaOH

Formalin

Wasser bis

Temperatur

5g 25g

7g 10 ml ~ 1 Liter 20⁰C.

CoCl₂

Natrium-Zitrat
Ammonium-Chlorid
Natrium-Hypophosphit

30 g 35 g 50 g 20 g Das beschriebene Verfahren und insbesondere die vorgenannten Beispiele können statt zum Metallisieren von Glas ebensogut auch zum Metallisieren anderer nichtmetallischer Oberflächen, beispielsweise von Kunststoffoberflächen angewendet werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Vorbehandeln einer nichtmetallischen Oberfläche mit einer Lösung einer Zinnverbindung und einer nachfolgenden Behandlung mit PdCk vor einer anschließenden stromlosen Metallisierung, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche mit einer wäßrigen Lösung von SnF2 vorbehandelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine saure SnF₂-Lösung verwendet wird.

3. Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Glasfläche vorbehandelt wird.

4. Verwendung der vorbehandelten Oberflächen als Träger bei der nachfolgenden stromlosen Beschichtung mit Ni, Co oder Cu.