DE1621095A1

DE1621095A1 - Verfahren zur Aktivierung von Kunststoffkoerpern fuer eine nachfolgende Metallisierung sowie nach diesem Verfahren behandelter aktivierter und metallisierter Kunststoffkoerper

Info

Publication number: DE1621095A1
Application number: DE1967J0035378
Authority: DE
Inventors: Olsen Judith Diane; Zlata Kovac
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1967-01-13
Filing date: 1967-12-29
Publication date: 1972-02-03
Also published as: US3488166A; GB1176124A; FR1551348A; DE1621095B2; SE347294B

Description

den 22. Dezember 196^r

International Business Machines Corporation, Armonk, N.Υ« 10 504·, Vereinigte Staaten von Amerika

Verfahren zur Aktivierung von Kunststoffkörpem für eine nachfolgende Metallisierung sowie nach diesem Verfahren behandelter aktivierter und metallisierter Kunststoffkörper

Die Erfindung betrifft allgemein Verfahren zum Aufbringen von Metallbelägen auf Kunststoffkörper_o Im einzelnen betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Aktivierung von Kunststoffkörpern für eine nachfolgende Metallisierung.

Die Metallisierung von Kunststoffen ist bereits seit einer Reihe von Jahren bekannt und demgemäß gehört

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eine Vielzahl von Verfahren zur Ausführung solcher Metallisierungen zum Stande der Technik. Ein großer Teil der bekannten Verfahren benutzt die Reduktion eines katalytisch wirkenden Salzes zu elementarem Metall, wodurch Ansatzstellen für eine nachfolgende nichtelektrol'ytisehe Plattierung mit einem selbstkatalytiscnen Metall geschaffen werden. Ist einmal katalytisch wirkendes Metall aus seinem entsprechenden Salz reduziert worden, so bereitet, es keine großen Schwierigkeiten mehr, durch nichtelektrolytisch^ Plattierung einen Metallbelag zu schaffen, welcher eine leitende Fläche für eine nachfolgende elektrolytische/Plattierung bildet. Ist Jedoch der gewünschte Metallbelag durch elektrolytische Plattierung schließlich aufgebracht und wird der metallisierte Kunststoffkörper seinem Verwendungszweck zugeführt, so treten Schwierigkeiten auf, da aufgrund der verhältnismäßig schlechten Haftungseigenschaften zwischen dem Metall und dem dieses tragenden Kunststoffkörper ein Abbröckeln, Abblättern oder Abschälen des Metalles auftreten kann, was insbesondere in solchen Anwendungsfällen vorkommt, bei denen der metallisierte Kunststoffkörper Verformungsund Schlagbeanspruchungen ausgesetzt ist. Ss wurde auch bereits erkannt, daß die Haftungsschwierigkeiten aufgrund einer ungenügenden chemischen Bindung des Metalles an

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den Kunststoff auftreten und es'sind auch schon mehrere Verfahren vorgeschlagen worden, die sich zum Ziel setzen, diese Schwierigkeiten zu überwindenc

So' sieht beispielsweise ein bekanntes Verfahren vor, dünne, kontinuierliche, gleichförmige Silber- oder

Nickelschichten,außerordentlich festhaftend auf die Oberfläche fester Stoffe aufzubringen, welche Ionenaustauschgruppen aufwei^^ an eine organische Verbindung gebunden sind, welche ihrerseits chemisch und/oder physikalisch an die betreffenden Oberflächenbereiche gebunden werden, indem diese Oberflächen mit einer Lösung in Berührung gebracht werden, welche beispielsweise "Paiiadiumionen enthält, so daß jeweils ein Wasserstoff atom- der Ionenaustauschgruppen entfernt und das entsprechende Metallsaiz gebildet wird, welches durch die chemische Vereinigung der genannten Ionen mit den Ionenaustauschgruppen entsteht. Das auf diese Weise gebildete Metallsalz wird mit einem Reduktionsmittel in Berührung gebracht, welches den metallischen Bestandteil des soeben erwähnten Salzes .zu. elementarem Metall reduziert, wodurch stark verankerte katalytische Haftstellen erzeugt werden. Das Verfahr en wird, ausgeführt, indem die betreff ende nichtmetallische Oberfläche mit ionenaustauschenden Pigmenten beschichtet wird, weiche das Metall aus

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der Lösung herausziehen und welche mittels eines Reduktionsmittels reduziert werden, so daß sich in dem ionenaustauschenden Material an bestimmten Stellen elementares Metall bildet,' wonach die Beschichtung mit dem jeweils gewünschten Metallbelag erfolgt.

Bei anderen bekannten Verfahren geht man einen ziemlich direkten Weg und nimmt eine Aufrauhung der Oberfläche durch Sandstrahlen vor, so ,daß sich eine größere Körperoberfläche ergibt, in welche Palladium oder andere katalytisch -.'wirkende Metalle eingelagert werden können, was dann durch chemische Reaktion geschehen kann, indem man zur Erzeugung des elementaren Metalls in dem betreffenden Kunststoff Mischungen von entsprechenden Verbindungsmitteln und Reduktionsmitteln very/end et.

Die oben beschriebenen bekannten Verfahren sind entweder für die Massenfertigung zu kompliziert und erfordern einen großen Aufwand an Hilfseinrichtungen, oder es werden praktisch doch keine ausreichend gut haftenden Beläge erzielt, welche wiederholten Deformationen und Stoßbelastungeh standhalten. ' . "

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, mittels eines einfachen und billigen Verfahrens Kunststoff-

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körper derart metallisieren. b2,Wo auf eine Met aiii sierung vorbereiten, zu können,, daß sick Metallbeläge von außerordentlich großer Haftfähigkeit an den "betreffenden Kunststoff körpern ergeben,: die Metallbeläge nicht zum. Abbröckeln oder Abblättern neigen,; wenn Schlagbean- . -spruchungen oder Verformungskräfte auf sie wirken*

Nach dem. erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte, metallisierte Kunststoffkörρer eignen sich insbesondere zur Herstellung -von Typenköpfen und dergl« in der Drucktechnik. - ' : ".■■■"-■ '

Im Sinne der Lösung der angegebenen Aufgabe beinhaltet die Erfindung ein Verfahren zur Aktivierung von Kunststoff körpern für eine nachfolgende EetalIlsierung, welches dadurch gekennzeichnet, ist, daß ein auf die Oberfläche des betreffenden Kunststoffkörpers aufgebrachter, aus einem·Bestandteil des betreffenden Kunststoffes bestehender Belag polymerisiert wird. Der zur Polymerisation verwendete Bestandteil des Kunststoffes ist so gewählt, daß er gegenüber einem katalytisch wirkenden Salz als Reduktionsmittel dienen kann. Haeh der in-dieser Weise durchzuführenden Beschichtung des Kunststoffkörpers wird dieser zusammen mit der dadurch aufgebrachten Schicht in Gegenwart

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eines reduzierbaren -katalytischer! Salzes depolymerisiert, so daß eiche chemische Bindung des in dem katalytischen Salz enthaltenen Metalles an den soeben hergestellten Belag erreicht wird. Hierauf folgt eine nichtelektroIytische Plattierung,.durch welche ein haftender, elektrisch leitender'Metallbelag auf die Oberfläche des erstgenannten Belages aufgebracht .wird, was. durch Plattierung in einer Metallsalzlösung geschehen kann, deren Metall durch das I ' in dem katalytischem Salz enthaltene Metall auf katalytischem #ege angelagert wird., lachdem nun eine elektrisch leitende Schicht gebildet worden ist, schliefst" sich eine bekannte elektrolytisehe Plattierung an. -

Ein besonders wichtiges Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Beschichtung von Harnstofformaldehyd-Kunststoffkörpern, die mit einem Belag aus Formaldehyd versehen und dann zur Polymerisation dieses Belages getrocknet werden. Der beschichtete Kunststoffkörper wird in eine erhitzte Lösung, eines reduzierbaren katalytischen Salzes, beispielsweis-e in eine. Palladiumchloridlösung eingetaucht, wobei der Formaldehydbelag eine Depolymerisation erleidet. Während dieses Verfahrensschrittes werden die Eormaldehydketten, von denen einige chemisch an den Kunststoffkörper gebunden sind, an willkürlich gelegenen Stellen ihrer Länge aufgetrennt und bilden Punkte für eine chemische

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Bindung mit- dem aus dem reduzierbaren katalytischen.
Salz reduzierten Metall. Das in .dem Belag gegenwärtige lOriisldeiiyd reduziert also das lcatalytisohe Salz, im.
•vorliegenden Falle Palladiümchlorid, und 'Teilchen des
reduzierten Palladiums', λ-erden chemisch an den oben erwähnten Stellen an das Formaldehgrd gebunden. Auf diese Jeise wird das Palladiummetall verstreut in den IormaIdehyd— belag eingebracht. Der nun aktivierte Kunst stoff kör ρ ei* wird in ein nichtelektrolytisches Plattierungsbad getaucht, in welchem die Palladiumteilchen, das Plattierungs.-netall, beispielsweise Ifickel, katalytisch aus der Lösung "... zienen. Die Plattierung dauert, an, bis/ein dünner
haftender Eickelfilm auf dem Kunststoffkörper abgelagert ist, mittels welchem man nun eine elektrolytische
Plattierung vornehmen kann. Das Ergebnis ist ein
meta llisciier Belage welcher^chemisch an die; Ob er fläche · des Kunststoffkörpers gebunden ist und nicht zum Abbröckeln, Abblättern oder Abschälen neigt und wel-cner DefoEiiat^ionskräften und. SchiagbeanspruciLungen besser standhält, als dies bei "bekannten, mit Metallbelägen versehenen Kunststoff körpern der Fall ist. -,.""_.".

Die Erfindung besteht also in einem Ter fahr en zur Aktivierung von Kunststoff körpern fur eine nachfolgende

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Metallisierung, beispielsweise von Körpern aus-"Harnstoffformaldehyd, wobei die zu metallisierenden Kunststoffkörper in eine Lösung eines der Bestandteile des Kunststoff es- "eingetaucht: werden. Der genannte Bestandteil stellt dabei ein gelöstes Reduktionsmittel gegenüber einem katalytisch wirkenden Salz dar und wird im Falle des soeben angeführten Beispieles durch Formaldehyd gebildet, das zum Zwecke der Polymerisation in Luft getrocknet wird und jev/eils eine chemische Verbindung mit dem betreffenden Kunststöffkörper" eingeht. Ein darauffolgendes Eintauchen in eine erhitzte Lösung aus Palladiumchlorid bewirkt eine Depolymerisation d^es Formaldehyds, überall dort, wo sich die Polymerisationsketten öffnen, wird an den betreffenden. Stellen ein. Palladiumion unmittelbar zu metallischem Palladium reduziert. Hierauf erfolgt eine nichtelektrolytische Ablagerung eines Metalls, beispielsweise von ITickel, indem der betreffende Kunststoffkörper in ein nichtelektro— lytisches Plattierungsbad eingetaucht wird, so daß sich ein Belag" niedrigen elektrischen Widerstandes ergibt, der fur eine darauffolgende elektro.lytis.che Plattierung erforderlich ist. Das auf diese Weise hergestellte Erzeugnis besteht aus einem Kunststoff trägerkörper aus. Harnstoffarmaldehyd, einem chemisch mit der Oberfläche des Harnstofformaldehydkörpers verbundenen Film aus

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Formaldehyd, einer Vielzahl von indie lOrmalaenydSGhicht eingestreuten und chemisch mit ihr verbundenen Palladiumteilchen und schließlich einer Micke!schicht, welche über der BOrmaldehydschicht liegt und mit dieser über die Palladiumteilchen innig verbunden ist.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen ^: Verfahrens zur Aktivierung von KunststoffkörpernGesteht noch darin, daß eine verhältnismäßig große Zahl von Haf tpunk-ten - aus katalytischem^ Metall erzeugt wird j weiche in der auf der Oberfläche des Kunststoffkörpers abgelagerten depolymerisierten Schicht zur Verfügung, stehen.

vielt ere Einzelheiten und Vorteile; der Erfindung ergeben sich aus der. folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen. In den Zeichnungen stellen dar; ; .. \ .'";"'

Figur Λ einen Verf ahrensplah

schematischen Darstellung der grundsätzlichen Verfahrensschritte /zur Aktivierung und/Metailisierung von Kunststoff körpern und

Figur 2 . einen schematischen Querschnitt

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durch, einen aktivierten und metallisierten Kunststoffkörper ^: zur Verdeutlichung der Anordnung der

verschiedenen Schichten, die mit ': Hilfe des erfindungsgemäSen, in

Figur 1 angedeuteten Verfahrens erhalten werden. -

Gemäß einem bevorzugten Ausfüiarungsbeispiel des Verfahrens nach der lirfindung wird ein metallisierter Kunststoff körper in den durch den Verfaixrensplan nach Figur schematisch angedeuteten Verfahrensschritten hergestellt:

Erster Verfahrensschritt

Zunächst erfolgt eine Polymerisation eines Belages aus einem Bestandteil des betreffenden Kunststoffes, welcher auf die Oberfläche des Pvunststoffkörpers aufgebracht worden ist, wobei der den Belag bildende Bestandteil -des Kunststoffes gegenüber einem katalytisch wirkenden Salz als Reduktionsmittel wirksam Ist»

Dieser Verfahrensschritt kann am besten unter Betrachtung der folgenden Gruppe von Kunststoffen erläutert

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werden: Harnstofformaldehyd-otoffe,. Phenol-Kunststoffe, itelamine-Ifunststoffe und Acryl-SuifOnamid-FOrmaldehyd-■■'": Harze. Die Kunststoffe dieser Gruppe zeigen mit Bezug" auf den für die Erfindung zu erfüllenden Zweck die Gerne insamkeit, da3 sie sämtlich eine Forma ldehyd-Gruppe als einen Teil ihres ehemischen Aufbaues aufvieisen. Formaldehyd ist nun in Lösung ein allgemein bekanntes iieduktionsmittel gegenüber katalytischen. Salzen, beispielsweise gegenüber Paliadiumchlorid. Bs wurde gefunden,. daß an der Oberfläche von allen Kunststoff en der obenaufgeführten, untersuchten 8-ruppe freöe Bindungen'existieren* Bei den Verfahren nachdem Stande-.der Technik wurde, unter Berücksichtigung der Srfceimtnis, daß freie Bindungen zur Verfügung stehen, ein katalytisches Metall unmittelbar durch Reduktion aus einem katalytisehen Metall, beispielsweise aus Palladiumchlorid .eingebracht,, wobei es" zu einer chemischen Verbindung des elementaren Metalls mit einigen der verfügbaren freien Bindungen kam. Bisher wurde versucht, die Anzahl dieser, zur Verfügung stehenden freien Bindungen durch Aufrauhung der Oberfläche der betreffenden Kunststoff körper zu vergrößern, indem, man eine Sandstrahlung vornahm. Gerade hierin weicht nun die Erfindung vom Stande der Technik ab, indem erfindungsgemäß ein Polymerisations schritt vorgesehen ist, welcher

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eine chemische Verbindung zwischen einem Belag aus Formaldehyd mit den freien Bindungen erzeugt, die an der Oberfläche des betreffenden Kunststoffkörpers, beispielsweise eines Körpers aus Harnstoff-Formaldehyd, zur Verfügung stehen» Der nicht.- unmittelbar an die Oberfläche des Harnstoff-Formaldehyd-Kunstst'offkörpers gebundene · Rest der Formaldehydmoleküle wird polymerisiert und bildet auf der Oberfläche des Kunststoffkörpers einen Belag.

Unter Verwendung eines Systems aus Harnstoff— Formaldehyd und Formaldehyd als Kunststoffkörper bzw. als Belag kann der PolymerisationsVorgang in folgende bevorzugte Verfahrensschritte eingeteilt werden:

la) Annassung eines Harnstoff-Formaldehyd-Trägerkörpers in einer 1:1-Lösung aus Salpetersäure und 7/asser und Nachspülung in destilliertem iasser.

Dieser Verfahrensschritt ist zwar bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht unbedingt notwendig, verbessert .jedoch die Gesamteigenschaften des erzeugten metallisierten Kunststoff körpers ο Zusätzlich ^zu einer Reinigung des Kunststoffkörpers bewirkt die Bintauchung

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in Salpetersäure eine chemische Abtragung" einer etwa vorhandenen Oberflächenhaut des Kunststoff körpers,.'wodurch eine größere Zahl.freier Bindungen freigelegt wird.

1b) Eintauchen des Harnstoff-Formaldehyd-Kunststoff körpers in eine Formaldehydlösung. ■■.-.-.

. Wie bereits oben gesagt,, ist Formaldehyd ein Reduktionsmittel gegenüber katälytischen Salzen und bildet außerdem einen Bestandteil des betreffenden Kunststoffes. Das Formaldehyd besitzt daher eine chemische Affinität gegenüber dem Kunststoff und geht mit den an dem Harnstoff-Formaldehyd zur Verfügung" stehenden freien Bindungen eine chemische Verbindung ein. Für diesen Verfahrensschritt''kann man beispielsweise eine Lösung von 37,5 % Formaldehyd verwenden,' welche im Handel erhältlich ist lind beispielsweise von der Firma Fisher Chemical Company bezogen "werden kann. .Der Formaldehydgehalt der Lösung ist nicht kritisch. Die einzige Wirkung, welche die Verwendung von Lösungen mit niedrigem prozentualen Gehalt an Formaldehyd hat, ist die Verlängerung der für die nichtelektrolytische Plattierung erforderlichen Zeit. Der Kunststoffkörper wird auf eine Dauer von ungefähr 10 min in Formaldehyd

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eingetaucht. Sine solche Tauchzeit hat sich als zweckmäßig herausgestellt, stellt jedoch keineswegs einen kritischen IVert dar.

1c) Trocknung des mit einem Belag versehenen Kunststoffkörpers an der Luft zwecks Polymerisation derjenigen Formaldehyamoleküle, v/elche nicht an die Oberfläche des Harnstofformaldehyd-Kunststoffkörpers gebunden sind. .

Der Verfahrensschritt' der Trocknung ist für die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens von wesentlicher Bedeutung,, Versuchsergebnisse haben gezeigt, daß sich keine Teilchen des katalytischen Metalls mit dem Formaldehydbelag verbinden, wenn dieser nicht durch Trocknung polymerisiert worden ist. Wird der Belag jedoch nicht getrocknet, so wird zwar auch Palladium reduziert, doch verbleibt dieses als schwarzer Nieder schlag in der Palladiumchloridlösung. <Vird nun das Palladium nicht chemisch an das Formaldehyd gebunden, so kann durch die nachfolgende Plattierung keine gute Haftung erzielt werden. Die Trocknungsdauer stellt allerdings keinen kritischen "tfert dar und kann durch Erwärmung des beschichteten Kunststoffkörpers verkürzt werdeHo

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Zweiter Verfahrensschritt

Der zweite Verfahrenssehritt umfäSt die Depolymerisation ,des Formaldehydbelages· in·.Gegenwart eines reduzierbaren katalytischen Salzes zum Zwecke der cheiüisclien Bindung eines Bestgndteiles dieses Salzes an den genannten Belag.

Die oben erwähnte Depolymerisation des Belages bedeutet, daS die Formäldehydmoleküle an verschiedenen Stellen der geweiligen Längenvorhandener Molekülketten aufgetrennt werden. Dieser Vorgang findet in G-egenwart eines reduzierbaren katalytischen Salzes statt, so daß elementares Palladium unmittelbar nach seiner Reduktion durch das Formaldehyd abgelagert und jeweils an den oben erwähnten Stellen chemisch an das Formaldehyd gebunden wird. .G-eeignete katalytische Salze, die reduziert werden können, sind Palladiumchlor id ,Go Idchlor id, Kickelchlorid, Bxckelsulfat, Kobaltsulfat "und Kupfersulf at. Der Bestandteil des reduzierbaren katalytischen Salzes, welcher.an den Belag gebunden wird, ist.in allen Fallen das elementare Metall des betreffenden Salzes.

Verwendet man Harns to f formaldehyd als Material für

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den Kunststoffkörper, Formaldehyd als Belagmaterial und Palladiumchlorid als reduzierbares katalytisches Salz, so kann der Verfahrensschritt der Depolymerisation folgendermaßen unterteilt werden:

2a) Kurzzeitiges Eintauchen (beispielsweise während 10 Sekunden) des beschichteten Kunststoffkörpers in die ursprüngliche Formaldehydlösung zur Einleitung der Depolymerisation.

Dieser Teil des Verfahrensschrittes ist zwar nicht von wesentlicher Bedeutung, erweist sich, jedoch als zweckmäßig, da die erzeugten plattierten Kunststoffkörper bessere Eigenschaften erhalten« Das Eintauchen in Formaldehydlösung leitet offenbar die Auftrennung der Formaldehydketten ein, so daß Ansatzpunkte für die Ablagerung des Palladiums geschaffen werden. Im Falle von HarnstOfformaldehyd-Kunststoffkörpern kann der genannte Verfahrensschritt bei Raumtemperatur ausgeführt werden. Sollen jedoch verstärkte Phenol-Kunststoffkörper behandelt werden, so ist eine alkalische Formaldehydlösung vorzuziehen, welche auf eine Temperaturί<κοη 50° C erwärmt ist. . -

2b) Erwärmung einer Palladiumchloridlösung auf

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eine Temperatur im Berelcli von 50° G;bis 65°.

Eine^^ Palladiumchloridlösung,die· aus einem G-ramm je Liter Palladiumchlorid und 10 cm je Liter konzentrierter Salzsäure hergestellt ist," wird auf eine Temperatur er- ■ wärmt, welche eine Depolymerisation des lOrmaldehyds bewirkt. ,.. ■-.-■

2c) Eintauchung des beschichteten Harnstofformaldehyd-Kunststoffkörpers in die erhitzte"Palladiumchioridlösung auf eine Dauer von ungefähr einer Minute zwecks Depolymerisation bzw« Öffnung der Molekülketten des lOrmaldehyds zur Schaffung von Eeaktionssteilen zur nachfolgenden Yerbindung mit dem reduzierten Palladiummetall. ^:λ · > "

Die angegebene Eintauchzeit hat sich als zweckmäßig erwiesen, kann Jedoch la weitten Grenzen verändert '

werden. ■■-.-■ " : ' -'

2d) Reduzierung des katälytischen Salzes- zum Zwecke der Einlagerung bzw. Einstreuung von Palladiumteilchen an den zur Verfügung stehenden Anlagerungspunkten des lOrmaldehyds.

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Während des Eintauchens des Eürpers in die Palladiumchloridlösung bewirkt die .7ä.rme der Lösung eine öffnung der Formaldehydketten und bewirkt offenbar auch eine gewisse Auflösung des'Formaldehyde. Hierdurch wird der katalytisch^ metallische Bestandteil in dem Palladiumchlorid zu elementarem Palladium /reduzierte Das Palladium wird an den durch öffnung der Molekülketten geschaffenen Anlagerungsstellen chemisch an die Formaldehydschicht gebunden» Die Beschichtung des Kunststoffkörpers ist nunmehr aktiviert und kann unmittelbar in einem nichtelektrolytischen Bad mit selbstkatalytischen Metallen oder mit Legierungen derartiger Metalle plattiert we.rden_o Gemäß einer -bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung folgen jedoch noch zusatzliehe Verfahrensschritte.

2e) Mindestens zweimaliges abwechselndes Eintauchen des Kunststoff körpers in die. Forraaldehydlösung und in die Palladiumchloridlösung zv/ecks "Vermehrung der verfügbaren Anlagerungsstellen und zur Verbesserung der Bindung des Palladiums an das Formaldehyd,,· . .

Der,Kunststoffkörper kann in die beiden Lösungen jeweils während einer Dauer von je 10 Sekunden eingetaucht werden. Der genannte Verfahrensschritt ist für die Erzielung eines im erfindungsgemäßen Sinne verbesserten, metallisierten

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Kunststoffkörpers nicht vorn-" aussclilaggebeiicLer Bedeutung, do eis." "/erden die Jigenschafteri des erzeugten. Belages durch diesen zus atz liehenYerf slir ens schritt weiter verbessert. '." \ ■"..." :

Dritter Yer fahr ens schritt . ' -.-.;■

Der aktivierte beschichte-be Harnst off ormaldehyd-Künetstoffkörper wird in einem Plattierungsbad nichtelektrolytisch plattiert. .

Das auf diese ??eise aufgßbrachte Metall wird von dem in dem lormaldehydbelag befindlichen Palladiuni katalytisch, angezogen und kann ein selbstkatalytisches Metall oder eine Legierung eines solchen Metalles sein. Geeignetie Metalle dieser Art sind "Nickel, Kobalt, Kupfer und Palladium und als geeignete^Legierungen sind nickel-Eisenlegierungen, Fickel-Iiobaltlegierungen und -Ifickel-Wolfram-Phosphor-Legierungen anzufahren. Derartige Metalle und Legierungen werden als selbstkatalytische Stoffe. bezeichnet, da die katalytische Wirkung, sobald eines dieser Metalle oder Legierungen von dem in dem Formaldehydbelag eingelagerten Metall katalytisch ange- . zogen ist, nicht etwa aufhört, sondern vielmehr andauert, da Jedes teilchen des plattierten Metalles eine selbst-"

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katalytische Wirkung hat-. Auf diese .'/eise kann ein dünner, elektrisch, leitender Belag auf die Oberfläche der Formaldehydschicht auf plattiert werden.

Das nichtelektroIytische Plattieren von Bickel

auf den Formaldehydbelag kann sowohl in einem basischen als auch in einem' sauren Plattierungsbad ausgeführt werden, wobei beispielsweise die nachstehend angegebene Nie kel-Pl a tti erungs lös ung verwendet werden kann..

ETickel-Plattierungsbad zur nichtelektro-' lytischen Plattierung:

Basisches Bad:

0,1 Mol ITiSO^

1,0 Mol IH₄Cl ■

0,2 Mol KaH

Der PH-;7ert hinsichtlich KH. beträgt 9,0, Die Plattierung wird bei Saumtemperatur.ausgeführt und die Plattierungszeit beträgt $ Minuten.

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Saures Plattierungsbad:_

NiSO^ - 6H₂O 18.4- g/l . ■ -

KTaH₂PO₂-I- · H₂O 24-.4- g/1

■ ^: Glaciales HC₂H₅O₂ 24·.4- g/1

ITaG₂H₅O₂ 4·.7 s/l '

Milchsäure, 85 ?öige Losung 34·.0 g/l

Pb (C₂H₅O₂) 00007 S/l

; Bernsteinsäure - 5·7 S/1

Der pH-Wert beträgt'bei konzentriertem FaOH 5»2 die Plattierungstemperatur beträgt 60° C bis 70 C.

Andere gebräuchliche Pia ttierungs lösung en zum Ablagern anderer katalytischer Metalle oder Legierungen sind in der Plattierungstechnik bestens bekannt.

Vierter Verfahrensschritt ■

Auf die Oberfläche des nichtelektroIytisch aufplattierten Metalles wird auf elektrplytischem ¥ese ein Metall aufgebracht^ wobei eine Zeitdauer vorgesehen ist, welche zur Erzielung der gewünschten Metalldicke ausreicht. Der Verfahrensschritt des elektrolytischen Platzierens kannunter Verwendung irgendwelcher gebräuch-

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licher Elektrolyse-Plattierungsanordnungen ausgeführt werden, welche dem iilektrolysefachmann geläufig sind.-oL'in typisches elektrolytisches Plattierungsbad ist das ,Yatt'sche ITickelbad =

Die oben beschriebenen Verfahrensschritte füh'ren zu einem plattierten Trägerkörper, welcher, wie die 4uerschnittsdarsteilung gemäß Figur 2 der Zeichnungen zeigt, aus einem 3-rundkörper aus Harnstoff-Formaldehyd-Kuriststöff besteht, der einen Belag aus Formaldehyd aufweist, das auf der 'Trägerkörperoberflache angeordnet, .und an diese gebunden ist. In den Belag der Oberflächesind Palladium-Par'tikelchen eingelagert, welche an das . Formaldehyd chemisch gebunden sind» Die Palladium-Partikelchen sind außerdem chemisch an eine EicFelscliicht gebunden,.welche über der Fonaaldehydschicht liegt.

Das erfindungsgemäße Verfahren wurde anhand von . Karnstofformaldehyd-Kun^tstoffkörxjern beschrieben. Wie bereits oben gesagt wurde, können auch,"..ändere Kunststoffe wie Phenolkunststoffe oder Melaminkunststoffe sowie Acrylsülfonamid-Foriaaldehydharze verwendet werden. Da in der aufgeführten Kunststoffgruppe tatsächlich Hunderte von geeigneten Kunststoffen zu finden sind, wurde hier von ihrer Aufzählung abgesehen. Viele der hier in Betracht

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kommenden Kunststoffe sind im Handel ahne weiteres. erhältlich und können.beisole lsweise'-Wn, den Firmen Hooker Chemical Corporation^ Durez Plastic Division of. fiorth Toiiowanda, Eew fork, oder von der librite Corporation, Universal !.'anufacturing Co.,. Wiiiona,--'Minnesota·-* bezogen werden. -* " ■ . _s . "'"_-. . --'-_'

Die Aktivierung von. Iiunststoffkorpern und ihre ICetallisierung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hat sich besonders bei der Herstellung von -Typenköpfen bewährt,, wie sie beispielsweise in Schreibmaschinen der Type IBM-Selectric zu finden sind* Eäch dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Typenköpfe neigen nicht zum Abbröckeln oder Abschälen undsind gegen' Schlagbeanspruchung sehr widerstandsfähig. Diese. Typenköpfe haben eine !lebensdauer, welche drei- bis viermal · länger als die Lebensdauer von Typenköpfen ist, welche nach bekannten Vorfahren hergestellt worden sind. Außerdem ist das erfindungsgemäße Verfahren im Vergleich zu b&kannten Verfahren billiger und weniger zeitraubend.

Aus dem oben beschriebenen und dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel der/Erfindung ergibt sich dem Jachmann eine Vielzahl von Abänderungsmöglichkeiten

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des beschriebenen Verfahrens und der einzelnen Verfahr ens schritte, ohne daß hierdurch der grundsätzliche Erfindungsgedanke verlassen wird.

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Claims

Fat entanspriiche

1 <> Verfahren zur Aktivierung von Kunststoffkörpern für eine nachfolgende Metallisierung, dadurch gekenn-** zeichnet, daß ein auf die Oberfläche des betreffenden Kunststoffkörpers aufgebr-achter, aus\.eineia Bestandteil des betreffenden Kunststoffes bestehender Belag polymerisiert wird, ^ ■"-. ■

2* Verfahren nach Ansprueh I₄ dadurch gekennzeichnet daß als Öberfläohenbelag ein Bestandteil des betreffenden Kunststoffes dient, welcher gegenüber einem katalytischeii als leduktiönsmittel· wirkt*-

3» Verfahren naeh Anspruch T oder S, dadweh gektnn« daß der Kunststoff einer teuppe angilib'rt, weleh Harnstofformaldehyd ι fhgnölkunstöf fe, Melsttingkmns,tstöff§ und

%» ferfahren- aaeh
dafi 4§r luastgteff iin SarMt©f.£©rmtl4ti^t ist*

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zeichnet, daß der ,jeweils zu ppiymerisierende Bestandteil' von Formaldehyd gebildet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den weiteren Verfahrensschritt einer Bepolymerisierung des Öberflächenbelages in Gegenwart eines reduzierbaren katalytischen Salzes auf so lange Zeitdauer, bis ein Bestandteil desüalzes chemisch an den Oberflächenbelag gebunden ist»

7* Vorfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das betreffende reduzierbare katstlytische Salz einer ■ Gruppe angehört, zu welcher auch Paliadiumchlorid, GoIdchlörid, Mckeiöhlörid, Nlckeläülfat, Kobaltsulfat und itupfersulfät gehören*

-Se . Vöfffätoen nach Anspruch 6 oder 7» dadurch gekennaeiehnit, daß dej? Ghemisöh an den betreffenden Ober- £läöhg&beiag iü bindende Bestandteil des katalytischen B&lies ein katölytisches Metall ist» ■

9* f#rfäha?ea naöh Ansprueh S₁ dadurch gekennizeichnet, daß diis betreffendö katölyMsohe Metall einer Gruppe 8ü welohei aUüh Palladitm» Gold, Micke!,

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10. Verfahren, nach, einem der Ansprüche 6 "bis 9_;, gekennzeichnet durch den weiteren. Verfahrensschritt einer nichtelektrolytischen Pl.attierung^ des Kunststoff körpers mit einem Material,welches durch den genannten Bestandteil des reduzierbaren katalytischen Salzes katalytisch zur Ablagerung gebracht wird, so daß -ein haftender, elektrisch leitender Belag auf dem Kunststoffkörper entsteht.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der durch nichtelektrolytische Plattierung abgelagerte Werkstoff ein selbstkatalytisches Metall oder eine Legierung eines' solchen Metalles enthält,

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das durch nichtelektrolytische Plattierung abgelagerte Metal.! von Nickel, Kobalt., Kupfer oder Palladium gebildet wird.

13. Verfahren nach Anspruch 11, .dadurch,gekennzeichnet, daß der durch niehtelektrolytische Plattierung abgelagerte Werkstoff durch eine Metallegierung gebildet wird, -welche die Form einer KLCkel-Eisen-Legierung, einer Nickel-Kobalt-Legierung oder einer Nickel-Wolfram-PhosphorT-Legierung hat.

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-.-Verfahren nach, einem der Ansprüche 10 bis 13, gekennzeichnet durch den weiteren Verfahr ens schritt einer elektrolytischen Plattierung eines Metalles auf die Oberfläche des·nichtelektrolytisch aufplattierten·Metallbelages,

15· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14-, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisation des Oberflächenbelages in folgenden Verfahrensschritten durchgeführt wird:

a) Reinigung der Oberfläche des Kunststoffkörpers durch Eintauchen desselben in eine Säurelösung,

b) Eintauchen des Kunststoffkörpers in eine Lösung des Bestandteiles des betreffenden Kunststoffes in einem Lösungsmittel auf die Dauer einer Zeitspanne, welche z.ur Bildung eines Belages aus dem betreffenden Kunststoffbestandteil auf der Oberfläche des-betreffenden Kunststoffkörpers ausreicht," und

c) Trocknung des mit einem solchen Belag versehenen Kunststoffkörpers zum Zwecke der Polymerisation des Belages.

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16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der auf dem .Kunststoff körper einen Belag bildende Bestandteil des betreffenden Kunststoffes ein Formaldehyd ist, . ■; ;

17· Verfahren nach Anspruch 15 oder 16,-dadurch gekennzeichnet, daß die üJrocknung des Belages in Luf t. bei Raumtemperatur durchgeführt wird*

IS» Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß als■■■ SäuB©rösung eine: Lösung von Salpetersäure in Wassers im Verhältnis 1 ; 1 dient <>

19» Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorgang der Depolymerisation des Belages: in folgenden VerfahrensschritteÄ?Lurohgefuhrt wird:- ■;..-" . .." ■-

a) Bintauchen des mit einem Belag versehenen Kunst*

■ stoffkörpers in die Lösung des den Belag bildenden Bestandteiles des betreffenden Kunststoffes zur . Einleitung der Depolymerisation der beschichteten Oberfläche,- ■

b) Erwärmung der Lösung des reduzierbaren kätalytischen

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Salzes auf eine Temperatur, welche eine DepοIy-' merisation des genannten Bestandteiles des Kunststoffes bewirkt, .

c) Eintauchen des betreffenden Kunststoffkörpers in die erwärmte Lösung zwecks Bildung einer Vielzahl von Anlagerungspunkten in dem Belag zur Ablagerung eines Bestandteiles des katalytischen Salzes und

d) Reduktion, des katalytischen Salzes zur Anlagerung des reduzierten Bestandteiles dieses Salzes an den Anlagerungsstellen des Belages,

20. Verfahren--nach Anspruch 191 dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffkörper abwechselnd in die genannte

'Lösung des einen Bestandteiles des betreffenden Kunststoffes, und in die Lösung des reduzierbaren katalytischen Salzes .eingetaucht wird, so daß die Zahl der verfügbaren Anlagerungspunkte des Belages vergrößert und die Bindung des Bestandteiles des reduzierbaren Salzes an den Oberflächenbelag verbessert v/ird,

21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Losung des reduzierbaren katalytlschen

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Salzes aus 1g Palladiumchlorid und 10 cm konzentrierter Salzsäure auf jeweils einen Liter destillierten, Wassers bestehtο

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 21, dadurch gekennzeichnet, da3 die Degölymerisationszeit annähernd eine Linute beträgt.

2j. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daS die 3intauchzeit zur Bildung des Belages auf dem Kunststoffkörper etwa 10 Minuten beträgt.

24-. Verfahrennach einem der Ansprüche 10 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorgang der nichtelektro— Iytischen Plattierung unter Eintauchen des Kunststoffkörpers in ein Plattierungsbad jeweils auf eine Zeitdauer erfolgt, Vielehe zur Bildung eines dünnen Metallbelages auf der Oberfläche des betreffenden"Kunststoffkörpers ausreicht, wobei die Temperatur des Plattierungsbades unterhalb derjenigen,Temperatur gehalten wird, bei welcher sich der Kunststoff - verformt.

25>o Zur Metallisierung vorbereiteter bzw. metallisierter Gegenstand aus Kunststoff, gekennzeichnet durch einen Kunststoff-Trägerkörper und eine auf diesem abgelagerte

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Oberflächenschicht aus einem Bestandteil des betreffenden Kunststoffes. .

26. Gegenstand nach Anspruch 25 j dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Teilchen eines katalytischem Metalles in den Oberflächenbelag des Kunststoffkörpers eingelagert und an diesen gebunden ist und daß mit dem genannten Oberflächenbelag eine weitere Schicht eines selbstkatalytischen Werkstoffes innig verbunden ist*■

27· Gegenstand nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff- des Kunststoffkörpers einer Kunststoff gruppe angehört, zu welcher auch Harnst of formaldehyd, Phenolkunststoffe, Melaminekunststoffe und Acrylsulfonamid-Formaldehyd-Harze gehören.

28β Gegenstand nach Anspruch 26 oder 27, dadurch /gekennzeichnet, daß das katalytisch^ Metall Palladium, Wickel, Kobalt oder. Kupfer ist bzw. enthält.

29· Gegenstand nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß der selbstkatalytische.Werkstoff von-Metallen oder Metallegierungen gebildet wird.

JO. .Gegenstand nach Anspruch. 29, dadurch'gekennzeichnet,

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daß als■ selbstkatalytische Metalle Nickel, Kupfer, \ Kobalt oder Palladium dienen» ■

51. Gegenstand nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die selbstkatalytischen Metallegierungen Ton IFickel-Eisen-Legierungen, rrickel-Kobalt-Legierungen oder liickel-Wolfram-Phosphor-Legierungen gebildet werden.

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