DE1521210A1 - Verfahren zum stromlosen Metallisieren von Nichtleitern - Google Patents

Verfahren zum stromlosen Metallisieren von Nichtleitern

Info

Publication number
DE1521210A1
DE1521210A1 DE19651521210 DE1521210A DE1521210A1 DE 1521210 A1 DE1521210 A1 DE 1521210A1 DE 19651521210 DE19651521210 DE 19651521210 DE 1521210 A DE1521210 A DE 1521210A DE 1521210 A1 DE1521210 A1 DE 1521210A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
filler
plastic
prepared
catalyst
fillers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19651521210
Other languages
English (en)
Other versions
DE1521210C3 (de
DE1521210B2 (de
Inventor
Meyer-Simon Dr Eugen
Biegler Dr Hanns
Knorre Dr Helmut
Gottfried Kallrath
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Evonik Operations GmbH
Original Assignee
Degussa GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Degussa GmbH filed Critical Degussa GmbH
Publication of DE1521210A1 publication Critical patent/DE1521210A1/de
Publication of DE1521210B2 publication Critical patent/DE1521210B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1521210C3 publication Critical patent/DE1521210C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/18Pretreatment of the material to be coated
    • C23C18/20Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins
    • C23C18/2006Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins by other methods than those of C23C18/22 - C23C18/30
    • C23C18/2046Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins by other methods than those of C23C18/22 - C23C18/30 by chemical pretreatment
    • C23C18/2053Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins by other methods than those of C23C18/22 - C23C18/30 by chemical pretreatment only one step pretreatment
    • C23C18/206Use of metal other than noble metals and tin, e.g. activation, sensitisation with metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/1601Process or apparatus
    • C23C18/1633Process of electroless plating
    • C23C18/1635Composition of the substrate
    • C23C18/1639Substrates other than metallic, e.g. inorganic or organic or non-conductive
    • C23C18/1641Organic substrates, e.g. resin, plastic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/18Pretreatment of the material to be coated
    • C23C18/20Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins
    • C23C18/2006Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins by other methods than those of C23C18/22 - C23C18/30
    • C23C18/2046Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins by other methods than those of C23C18/22 - C23C18/30 by chemical pretreatment
    • C23C18/2073Multistep pretreatment
    • C23C18/208Multistep pretreatment with use of metal first
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/18Pretreatment of the material to be coated
    • C23C18/20Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins
    • C23C18/2006Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins by other methods than those of C23C18/22 - C23C18/30
    • C23C18/2046Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins by other methods than those of C23C18/22 - C23C18/30 by chemical pretreatment
    • C23C18/2073Multistep pretreatment
    • C23C18/2086Multistep pretreatment with use of organic or inorganic compounds other than metals, first
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/18Pretreatment of the material to be coated
    • C23C18/20Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins
    • C23C18/22Roughening, e.g. by etching
    • C23C18/24Roughening, e.g. by etching using acid aqueous solutions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/18Pretreatment of the material to be coated
    • C23C18/20Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins
    • C23C18/28Sensitising or activating
    • C23C18/30Activating or accelerating or sensitising with palladium or other noble metal

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemically Coating (AREA)

Description

DSUTSCHB GOLD- UND SILBSR-SCHEIDEANSTALT VOHIIALS ROESSLER Frankfurt (Main), Weissfrauenatrasoe 9
Verfahren zum strctnilosen Meijallisieren von Nichtleitern *
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur haftfesten Metallisie*· rung von Nichtleitern, insbesondere von Kunststoffen und Kautschuk durch stromlose Abscheidung einer elektrisch leitfähigen Schicht aus einer vorwiegend wässrigen Metallsalzlösung in Gegenwart von die Metallabsaheidung katalysierenden Metallen, welches in einfacher V/eise die Metallisierung aller Kunststofftypen er- ;. Jj möglioht, Auf diese elektrisch leitfähige Schicht können auf : galvanischem Wege weitere Metallschichten zu dekorativen oder \ technischen Zwecken aufgebracht werden. j
Es ist bekannt, Metallsohichten auf Nichtleitern auf stromlosem Wege durch Aufdampfen im Vakuum oder durch c-heiaische Abscheidung aufzubringen.
Die stromlose Metallabscheidung auf chemischem Wege-auf elektrisch nicht leitendem Material beruht auf der Reduktion einer den zu metallisierenden Gegenstand benetzenden Metallsalzlösung mit einem; Reduktionsmittel zum Metall oder, bei Anwendung von Hjpophosphi- ; ten, Boranaten oder Borazanen als Reduktionsmittel, zum Metall- % phosphid bzw.- Borid.
Als Metallsalzlösung (Hetallisierungsbad) werden Lösungen von \'·. ; Metallsalzen, in welchen das Metall komplex gebunden ist, verwendet. Zu diesem Zweck wird der wässrigen Lösung eines Metallsalzes ein Komplexbildner, d. h., Verbindungen, welche Amino-, Hydroxyl- und/oder Carboxylgruppen enthalten, wie z. B. Ammoniak, Äthylendiamin, Aminocarbonsäuren u. a., zugegeben und das entsprechende Metall-Komplexsalz gebildet. In der Lösung des'Komplexsalzes ist die Konzentration der freien Hetallionen derartig stark herabgesetzt, dass zunächst bei Zugabe des Reduktionsmittels zum Bad weder in der Lösung noch auf dem zu metallisieren-
009815/U91
BAD ORIGINAL
den Gegenstand eine Metallabscheidung erfolgt»
Derartige Bäder sind also relativ stabil und für längere Anwen- i;| dungseeiten geeignet. Diese 3tabilitHt eöloher Bäder, welche noch ||f durch Zusatz von Jtabiliaierungsmitteln terst&rkt werden kann, ist *^ jedoch auf dem zu metallisierenden Gegenstand.unirwürtecht, so daea -f' man dessen Oberfläche aktivieren muso, damit bei» Eintauchen in das Metallisierungsbad eine gesteuerte Idetallabscheidung stattfinden kann.
Diese Aktivierung erfolgt durch eine Vorbehandlung des zu metall!- -}j
sierenden Gegenstandes, welche im wesentlichen in 2-Stufen ab- *
läuft. Der Gegenstand wird zuerst mittels einer Lösung, welche £
ein Reduktionsmittel, z. B. Zinn'(Il)-chlorid enthält, senaibili- |
sieBt und anschliessend durch Behandlung nit einer vorzugsweise ^ $',
Edeliaetallsalzlösung (dilbernitrat, Palladium-ClD-chlorid), aus : .£;
welcher sich durch Reduktion die entsprechenden Metallkeime ab- .'
scheiden, aktiviert. Letztere bewirken bein anschlieesenden Ein- ' tauchen des Gegenstandes in das eigentliche Metallisierungsbad infolge ihrer die IJetallabscheidung katalysierenden Eigenschaften eine gleichmästjige lietallisierung des Materials, so dass der Gegenstand in dem folgenden Galvanisierungsprozess mit der zu deko- ': rativen oder technischen Zwecken dienenden lletallschicht überzogen werden kann. ifv
Beim Metallisieren von an sich rauhoberflächigen Stoffen, wie : z.B. keramischen Körpern, Holz etc. kann die iletallieierung in ihren einzelnen Phasen nach gründlicher Entfettung und Aktivierung des Materials ohne ;jede weitere Vorbehandlung vorgenommen werden, Bei Körpern mit glatten Oberflächen dagegen, insbesondere Kunststoffen, ist jedoch eine mechanische oder chemische aufrauhende Vorbehandlung unbedingt erforderlich.
Da eine mechanische Aufrauhung von Kunststoffgegenstanden einerseits zu unerwünschten Veränderungen der Oberfläche f-'ihrt, welche glatte Hetallabscheidungen wesentlich erschweren, oder ar,derer-
■■ ·. 3 — 009815/1491
BAD ORIGINAL
eeits mit aufwendigen zusätzlichen Verfahrensschritten verbunden ist, suchte man nach geeigneteren Methoden zur haftfeoten Verankerung der aufzutragenden lletallschichten. Hierfür boten sich bestimmte Pfropfpolymerisate an,welche als ABU- (Acrylnitril-Butadien-Styrol)-Harze bekannt und für die stromlose Lietallisierung besonders geeignet sind, da bei diesen Kunststoffen eine mechanische Aufrauhbehandlung nicht erforderlich ist und durch eine chemische Vorbehandlung ersetzt werden kann.
j Diese chemische Aufrauhung der ABS-Harze, welche auf einer oxyda-
tiven Beize mit Chromschwefelsäure beruht, ist jedoch sehr schwiet ■■' rig, da durch zu wenig Beizen der Effekt nicht erreicht und durch | überbeizen wieder verloren geht. ABS-Pfropfpolymerisate sind darüber hinaus jedoch relativ teuer, wodurch ihre praktische Verwendung eingeschränkt ist.
} Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur haftfeaten Metallisierung von Nichtleitern, insbesondere Kunststoffen
und Kautschuk, durch stromlose Abscheidung einer elektrisch leiti \ fähigen Schicht,aus einer, vorwiegend wässrigen, ein Reduktions-
y, mittel enthaltenden, Metallsalzlösung in Gegenwart von die IJe-. ' tallabscheidung katalysierenden Metallen anzugeben, durch welches die Metallisierung von Gegenständen aus den verschiedensten Kunststoffen, wie z. B. Polyvinylchlorid, Polyäthylen, Polypros pylen u.a. ferner von Kautschuk, wie z.B. Hartgummi ermöglicht f wird.
Das Kennzeichnende der Erfindung wird darin gesehen, dass der Kunststoff nit einem Füllstoff präpariert wird, welcher einerseits mittels funktioneller Gruppen den Katalysator chemisch zu binden vermag und andererseits die erforderliche Rauhigkeit der KunststoffOberfläche bewirkt. 3er Füllstoff kann den Katalysator bereits chemisch gebunden enthalten, oder nan geht so vor, dass der Kunststoff mit einem Füllstoff präpariert und zur chemischen Bindung des Katalysators am Füllstoff anschliesserid einer Behandlung mit einer vorzugsweise ainraoniakalisehen Lösung des Katalysators unterworfen wird. Im Anschluss an diese Vorbehand-
00981b/U91 _MAi
-■■-'■" BAD ORIGINAL.
lung wird in an 3ich bekannter l/eise chemisch metallisiert. Die erfolgreiche Metallisierung eines Kunststoffes durch vorherige Präparierurig mit Füllstoffen ist insofern überraschend, da nach dem Stande der Technik nignentierte Kunststoffe zur Ilotallisierung als ungeeignet angesehen v/urder. (vgl. Galvanotechnik, 56 7: 403 404 (1965) "Pur die Galvanisierung geeignete Kunststoffe").
Es hat sich ,ils zwecknäsnig erwiesen, einen Füllstoff zu verwenden, welcher eine Jekundärpartikelgrösse von etwa 0,1 yu, bis etwa 150 M- , vorzugsweise etwa 1,0 bis etv/a 5/*· » aufweist, so dass in Abhängigkeit, von der Partikelgrösse der Hauhigkeitsgrad der Kunststoff oberfläche einstellbar ist. Zur Bindung der als Katalysator wirkenden ^et^llionen verwendet man Füllstoffe, v/elche vorzugsweise freie Hydroxylgruppen enthalten, z.B. etwa 1 bis etv/a 10 Gew. 5a, so dass z.B. Ag-lonen oder Pd-I on en aus ammoniakalischer Lösung gebunden v/erden kennen. Dieser !vffe/.t kann durch Verwendung von mod ifizierten Füllstoffen verstärkt werden, hierfür geeignet sind insbesondere Kieselsaurer, mit -di-H-Bindungen, v/elche reduzierenie Zigenschaften besitzen. Die Bindung der Aktivator-Ionen ist an einer nehr oder v/enj rer starken Braunfärbung des Füllstoffes bzw. r.unststoffes schon rein äusserlich ersichtlich. Der Kunststoff v.'ird, je nach Art des verwendeten Füllstoffes mj t Mengen vor etwa 1 bis 50 Ge*-v. ^, vorzurrr.veir-e von 10 bis 35 Gev/. c/t Füllstoff pr '.pariert.
Besonders vorteilhaft haben sich als Füllstoffe feinverteilte, gefüllte oder pyrogen gewonnene, Iletall- und/oder Uetalloidoxyde in Forir. der einheitlichen Oxyäe,als. Uischoxvde, Oxyd gemische oder lilischungen der Oxyde erwiesen.
Unter den Betriff gefällte Füllotoffe fallen alle auf nassem V/ege hergestellten Füllstoffe, weiche auch während des herstellungsprozesses r;;it ien katalytiscl-j. vi"kenrlen Ketallionen beladen werden können.
Die ryrogener; Füllstoffe weräen aus ihren flüchtigen Verbindungen durch Oxydation oier Hydrolyse in einer Flai.-.r.e gewonnen. Bei der
_ 5 _ 0 0 2 8 1 r: / U 9 1
BAD ORiGiNAL
Flammen-Hydrolyse wird ein homogenes Gemisch aus z.B. einem verflüchtigbaren Metallhalogenid in der Dampfphase mit einem bei der Verbrennung V/asser bildenden Gas, Sauerstoff oder Luft und gegebenenfalls einem Inertgas in einer Flamme zu dem Oxyd und Salzsäure umgesetzt. Durch Mischung verschiedener Metallhalogenide und Zuführung des homogenen Gemisches in der Dampfphase zu einem Brenner können sogenannte "Mischoxide" hergestellt werden, bei welchen jedes einzelne Primärteilchen bereits aus den Oxyden besteht. Die gemeinsame Koagulation getrennt hergestellter Oxydaerosole ergibt untrennbare "Oxydgemische" vom Typ der "Ko-Koagulate". Es können aber auch die getrennt gewonnenen Oxydaerogele mechanisch miteinander gemischt werden, oo das3 voneinander trenn- A bare "Mischungen von Oxyden" erhalten werden. Die Verwendung der einzelnen Oxydtypen richtet sich jeweils nach dem zu metallisier" renden Kunststoff.
Als Füllstoffe haben sich ebenfalls vorzugsweise Alkali- und/oder ErdalkalLund/oder Alumo-Silikate als geeignet erwiesen.
Aus dem mit elen Füllstoffen präparierten Kunststoff kann man vorteilhafterweise vor der Metallisierung die an der Oberfläche '■ liegenden Füllstoffteilchen durch eine z. B. alkalische Vorbehandlung des präparierten Kunststoffes herauslösen und damit Mikroporen ausbilden, in welchen sich die Metallschicht noch zusätzlich verankern kann. In diesem Falle erfolgt die Bindung f der Katalysatorionen nach der alkalischen Vorbehandlung an den tiefer liegenden Füllstoffteilchen.
Die Beladung der Füllstoffe mit den Aktiv-Ionen kannz. B. durch Behandlung mit einer ammoniakalischen Hetallsalzlöaung erfolgen, welche vor der Einarbeitung in den Kunststoff erfolgt, oder in einer weiteren Variante der Erfindung kann der bereits mit dem Füllstoff präparierte Kunststoff mit der ammoniakalischen Lösung des Aktivator3alzes imprägniert werden. \
Nach dieser Vorbehandlung wird der Kunststoff gut gewässert und
- 6 009815/U91
dann in das Metallisierun.jsbad eingebracht, \velche3 bekanntermasöen im wesentlichen aus einer Lösung eines tJalzes de3 aufzutragenden Metalles, einen Konplexbildner, einem Stabilisator und einem Reduktionsmittel, wie z. 3. einen Hypophosphit oder Borazan oder Boranat oder Formaldehyd, besteht.
Das erfindungsgenäsöe Verfahren risst sich auch in der Wei3e anwenden, da*?s die Nichtleiter mit einer vorzugsweise wässrigen Dispersion eines Füllstoffes, welcher bereits mit den Aktiv-Ionen beladen ist und zur erhöhten Haftfestigkeit ein an 3ich bekanntes Verankerungsuittel, das eine kationenaktive Verbindung enthält, präpariert werden und nach '.Trocknung dem Iletallisierungsprozess unterzogen werden. Diese Anv/endungsv/eise ist besonders bei klaren Kunstsjoffgläsern vorgesehen, welche nur einseitig metallisiert und galvanisiert werden sollen. Besonders geeignet für diese Anwendungsweise ist z. 3. Cellulosehydratfolie, welche im Laufe des Herstellungsprozesjes gleichzeitig mit der Anbringung eines Antiblocing-Mittels, z. B. einer wässrigen stabilen Kieselsäuresuspension, mit den Aktivionen beladen v/erden kann.
Weiterhin ist es möglich, Nichtleitern mit einer Füllstoffdispersion zu bedecken, welche auf den zu metallisierenden Gegenstand einen Film hinterlässt, auf welchen in der erfindungsgemässen Weise die leitende Schicht aufgebracht werden kann.
Diese Variante der Erfindung ist besonders in solchen Fällen anwendbar, in welchen es erforderlich ist, den dekorativen Effekt einer metallischen Schicht auf einem geformten Metallträger ( z. B. Eisen oder Aluminium) gegenüber Korrosion zu schützen (z. B. Stossstangen an Kraftfahrzeugen). Hierbei wird gemäss der Erfindung der rohe Metallträger mit einer schützenden füllstoffhaltigen Kunststoffschicht versehen und auf diese Kunststoffschicht die leitende Metallschicht aufgebracht und anschliessend galvanisch dekorativ verstärkt. Hierdurch wird auch bei Beschädigung der dekorativen Metallschicht (Chrom, Nickel) ein korrosiver Angriff auf das Trägermetall und die Bildung von Lokalelementen verhindert.
— 7 —
0 0 9 8 1 5 / U 9 1 BAD ORIGINAL
Die Erfindung ist nicht nur auf die Anwendung von sogenannten hellen Füllstoffen beschränkt, soniern ui.ifas3t auch die Präparierung mit Akt: vrun i oder Gern: r.chen n.u.3 iiktj\*rur;n uni hell on Füllstoffen, wie sie in der Kautschukverarbeitung verwendet werden.
Die Vorteile des erfindungsgerrisyen Verfahrens sind darin zu sehen, dass eine mechanische Aufrauhung der zu metallisierenden Gegenstände und, abgesehen vog Falle uinea lierauslonens der obersten Schichten des Füllstoffes aus der Kunststoffoberfläche, auch die chemische Aufrauhung entfällt. Ferner erübrigt sich gänzlich eine öensibllisierung Qit 3n++. In den Fällen, in welchen, der Füllstoff bereits nit Aktiviönen (Pd++, Ag+) beladen ist, ist auch die Aktivierung nicht nehr erforderlich. Hierdurch ergibt sich eine wesentliche Vereinfachung des ketallisierungsprozesses, insbesondere, da in vielen Kunststoffen, insbesondere Kautschuk, auch andere vorteilhafte Eigenschaften durch Einarbeiten von Füllstoffen erzielt werden.
Ein weiterer Vorteil besteht in der durch chemische Bindung über am Füllstoff chemisch gebundene Aktivatoren erzielten optimalen Haftfestigkeit der Metall- bzw. Metallphosphiä- oder Metullcorid-Schicht. Der Hiuhi^keitsgrad lässt sich darüber hinaus durch entsprechende jtPartikel^rösse des Füllstoffes bei allen Kunststoffen "nach Mast»" einstellen.
Haftfestigkeitsprüfun&en nach der. bekannten Jchältept wären nicht reprodusierbar, weil selbst die stellenweise All? iuint: der Metallschicht oft nur unter Zerstörung der Kunststoffschicht r.nglich war. Die Haftfestigkeit übertraf selbst die Festigte!ι einer galvanisch aufgebraciiten Kupferscincht von I7O/, U: cke.
Beisüiel 1
In Hochdruck-Polyithylen werden auf der Mischwalze in 3 Ansitzen 10 £, 20 $> und 30 -J» einer nassfjefällten Kieselsäure nit υ Gew. z t» Silanolgruppen und einer Sekundärteilchen^rösse von 1 - 5t ein-
009815/U9' _p_
gearbeitet. Aus diesen Kunststoff-Pellen '/erden Platten von ca. mm Stärke gepresst.
a) Je eine Platte ir.it O ^, 10 ς,ί, 20 (/i und 30 jS dienes Füllstoffes wird an einen Gestell 15 Minuten in ein 50 C heisses 3ac mit Chroms ο Uwe f &l;:'lure fjeh-'lngt, anschliessend mit 60 C heissen Wasser ,■'G^.-^/t, d'inn K) Minuten in eii.e anrjoni .'.ikalische Lösung vom FuCi..- (r),5 ,-:, I; iret'-u.' -hi i,:r.,:"; HRu;; yhorr.-uLi r:em Wassern ir; eil: Ine ;;"-!xli.'; e.:lu>jr:sDii.ü bekanr. tor· ZuoHinnifJKjetzun^ einf;ebrach t. Die i.'etalliüj erui.^ der einzelnen Platten verläuft nit zunehmend ein rüllatoff,jelialt schneller, ^leichnä?.-:i r.er und haftfester. Sr^ebniij nach 45 3-ünuten Behundlun*-.-c.'iuer:
Platte r.it
10 Ve . atelier .vei;:« Γ-'etallisi'irun^", so^lcnhte Maftun/: 20 ;o v/eit,"f;}-----.i.io !-.'etallu £;iar-;nr, hai'tfe.: t, J1Ur einige otcratellen
30 c/o gute haftfeste Metallisierung
Füllstoff
b) "fs v/ird verff;:;:··^}.· v/ie unter a), jedocii erfolgt nach den Entfetten π-it ZLr )r::3ohv,'.L-fel3'"J.ure ejr.e alka2i:.;c:he Zv/i3chenbeh'-;idlung. Zu dier-o"; !y.veoi v/erden die Platten 5 .'iir.ute/Ί in ein 50 C heisses Bad ;:."t 3J /ii^er Katronlau;-e ein^ehan^en, anschliessend ^e'.v'issert und vor der. Aktivieren durch kurzes 'Lauchen in halbkonz. Jalasaure dekapiert. Die säurefrei gewaschenen Platten würden asnn, v;ie unter a.} ^n.jerecer:, aiiciviert und metallisiert.
Die iiletallisioruny verl''.uft nach dieser Vorbehandlung etwas lanijsaner als nach a), doch ist hier bereit;; bei einen 10 /^ib't-Püllgrad eine au3reic;;er.de iiaftfe3ti,:;:eit au erzielen. Die ungefüllte Platte wird nicht r:.eta.liiniert.
Q ü 9 8 1 r, / 1 L 9 '■
_ 9 —
Beispiel 2
In weichmaeherfreiea Polyvinylchlorid-Pulver werden im Fluidmischer in 3 Ansätzen 10 )ί, 20 ^ und 30 >j einer Kie^el^ure, ii zum Zwecke der Beladung mit di-H-Gruppen zuvor mit öilicoehloroform "bedampft wurde, eingemischt und im Extruder au einen Band verarbeitet, welches in Platten geschnitten wird. Diese Platten werden zusammen mit einer ungefüllten Polyvinylchlorid-Platte gemäss Beispiel 1 a) metallisiert.
Es zeigt sich dabei, dass sich die Platten mit steigenden Füllstoffgehalt bereits im Aktivierungabad tief dunkelbraun firten und im Metallisierungsbad ausserordentlich rasch nit einer leitfähigen Haftschicht überziehen. Die ungefüllte Platte wird nicht metallisiert.
Beispiel 3
In Polypropylen werden auf der Hisch1./alze in 3 Ansätzen 10 js>, 20 c/o und 30 54 eines pyrogen hergestellten Titandioxid, das zuvor mit 0,05 /S Ag+ Ionen beladen wurde, eingearbeitet. Aus diesen Kunststoff-Fellen werden Platten von ca. 2 mm Stärke gepresst und zusammen mit einer ungefüllten Polypropylen-Platte an einem Gestell 15 Minuten in ein 500G heisses Bad mit Chromschwefelsäure gehängt, anschliessend mit 600C heissem Wasser gespült und danach - ohne weitere Aktivierung - in ein Metallisierungsbad gebracht.
Mit steigendem Füllstoffgehalt werden auf diese einfach V/eise gut haftende und gleichmässige Leitschichten erhalten, die anschliessend einwandfrei galvanisch verkupfert, glanzverkupfert, glanzvernickelt und glanzverchrorat v/erden können. Die ungefüllte Platte wird nicht metallisiert.
- 10 -
0 0 9 8 1 5 / U 9 1
BAD

Claims (10)

  1. Τ5ΠΤΓ0
    - IO -
    P a V11-1O η t_:i η a d .F-111Ji11 Q h e
    1, /erfahren zur haicfesten Metallisierung von Nichtleitern, insbesondere Ku :i.-it .;:■:> ff on mv.i Kau-.-:ahuk durch oiro;::lO3e Abscheidung eitler elektrisch leitfähir.er ochicht au3 einer vorwiegend wässrigen» ein Reduktionsmittel enthaltenden, r.ietall3alzlösung in Gegenwart von die Ivletallabscheidung katalysierenden Metallen, dadurch ίι gekennzeichnet, dass der Kunststoff mj t einem Füllstoff,
    welcher einerseits mittels funktioneller Gruppen den Katalysator chemisch zu binden veri-va*· und andererseits die erforderliche Rauhigkeit der Kunststoffoberfläche bewirkt, präpariert W wird und im Anschluss an diese Vorbehandlung in an 3ich bekannter Weise chemisch metallisiert und gegebenenfalls galvanisiert wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das3 der Kunststoff mit sinera Füllstoff präpariert, wird, an welchem der Katalysator chemisch gebunden ist, oder dass der Kunststoff mit einem füllstoff präpariert und zur chemischen Bindung des Katalysators ara Füllstoff anschliessend einer Behandlung mit einer vorzugsweise arniaoniakalischen Lösung des Katalysators unterworfen wird.,
  3. ^ 3· Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff mit einem Füllstoff präpariert wird, welcher etwa 1 bis etwa 10 Gew. ?£ freie Hydroxylgruppen enthält.
  4. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3t dadurch fzekenngeichnet. dass der Kunststoff mit einem Füllstoff präpariert wird, v/elcher eine dekundärpartikelgrösse von etwa 0,1R "bis etw^ 150/i- , vorzugsv/eise etv/a 1 ^t bis etwa 5 h , aufweist.
  5. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet« dass der Kunststoff mit einem Füllstoff präpariert·wird, welcher aufgrund vorhandener Si-H-Gruppen reduzierende Eigenschaften besitat.
    009815/1491 - 11 -
    ßAD ORIGINAL
    - 11
  6. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch ffok dass als Füllstoffe feinverteilte, Refill te oder m-roj-en gewonnene, Metall-· und/oder Metalloid oxyde- in Form lor einheitlichen Oxyde aln ..lischoxyde, Oxyu tierische oäer *:-nchungen ,itr Oxyde verwendet werden.
  7. 7. Verfahren nach den Ansprüchen ι to 3 4, dadurch .^k^nrg^ioi/.et, dass als Füllstoffe, vorzuguv/eioe Alkali- ΐίηΐ; ;·;":τ .:^;kri". i- und/oder Aluno-oilikate verwendet wenden.
  8. 8. Verfahren nacn den Ansprüchen 1 und ?, dnfln.-ch . ^'-K^nnz^j c:m<-.x , dass als Püll3toff Aktivruau oder ein Ger.:isch vun Aktivruß? und hellem Füllstoff ver-.vendet wira.
  9. 9· Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis ü, drfiu"c]. ;:q>e?.r.s-o: nhr.c^t, dass der Füllstoff in den Kunststoff in üen^en von ot.va T Hs etwa 50 >, vorzugsweise von nfra 10 bia etv.vt ;J5 ',', ei n^:e:..i -or:t wird.
  10. 10. Verfahren nuch den Ansprüchen ! bis 9j d-iduroL ;r;,:c:,i::^ich:.-/., dass aus der. nit den Füllatoffen j r;iparierto:i Kuu.t. toff ν :· der Metallisierung die an der Oberfl iche Iii-,.-f?n :en FUll^^c Γ:1-teilchen herauoi;elö3t werden.
    5. Dez. 1969
    Go/Ko
    009815/1^.9*
    BAD
DE19651521210 1965-11-12 1965-11-12 Vorbehandlung von Kunststoffen für die stromlose Metallisierung Expired DE1521210C3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DED0048636 1965-11-12
DED0048636 1965-11-12

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1521210A1 true DE1521210A1 (de) 1970-04-09
DE1521210B2 DE1521210B2 (de) 1974-03-21
DE1521210C3 DE1521210C3 (de) 1976-06-24

Family

ID=

Also Published As

Publication number Publication date
BE689458A (de) 1967-04-14
JPS525540B1 (de) 1977-02-15
US3672937A (en) 1972-06-27
GB1164459A (en) 1969-09-17
CH522744A (de) 1972-06-30
FR1496278A (fr) 1967-09-29
NL6614641A (de) 1967-05-16
DE1521210B2 (de) 1974-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60109486T2 (de) Verfahren zur chemischen vernickelung
DE1197720B (de) Verfahren zur Vorbehandlung von insbesondere dielektrischen Traegern vor der stromlosen Metallabscheidung
DE3148280A1 (de) Verfahren zur aktivierung von substratoberflaechen fuer die stromlose metallisierung
CH616454A5 (de)
DE1615961A1 (de) Verfahren zur Herstellung von gedruckten Schaltungen
DE1925103C3 (de) Kunststoffmaterialien mit galvanisch niedergeschlagenen Metallüberzügen
DE4107644A1 (de) Hydroprimer zum metallisieren von substratoberflaechen
DE2627941C2 (de) Aktivierungslösung zum stromlosen Verkupfern auf der Basis eines Silbersalzes
DE1521357B1 (de) Verfahren zum stromlosen Abscheiden einer Goldschicht
DE2362382A1 (de) Schutzfilm fuer aktivierte kunstharzoberflaechen von zu metallisierenden koerpern und verfahren zu deren herstellung
DE2137179A1 (de) Verfahren zum stromlosen Metalhsie ren einer Oberflache
DE1176731B (de) Verfahren zum Herstellen von gedruckten Schaltungen
DE3121015A1 (de) Verfahren zur aktivierung von gebeizten oberflaechen und loesung zur durchfuehrung desselben
DE1521210A1 (de) Verfahren zum stromlosen Metallisieren von Nichtleitern
DE2126781C3 (de) Verfahren zum Metellisieren von Kunststoffen
EP1763594B1 (de) Verfahren zur verbesserung der lötbarkeit von nickelüberzügen
DE1521210C3 (de) Vorbehandlung von Kunststoffen für die stromlose Metallisierung
DE3938710C2 (de)
DE867748C (de) Verfahren zur Verbindung von natuerlichem oder kuenstlichem Kautschuk mit Kautschuk oder anderen Werkstoffen
DE1521120B1 (de) Stromloses Verkupferungsbad
DE4203577A1 (de) Selektivverfahren zur herstellung von printplatten
DE1960964C (de) Verfahren zum stromlosen Abscheiden von Nickel auf Kunststoffteilen
DE1811607B2 (de) Verfahren zur Vorbehandlung von stromlos und gegebenenfalls elektrolytisch zu metallisierenden Kunststoffen
DE1446254C (de) Verfahren zur chemischen Vernickelung
DD150762A1 (de) Cyanidfreies bad fuer die stromlose goldabscheidung

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
EHJ Ceased/non-payment of the annual fee