DE1794272C - Process for the production of polypropylene moldings coated with a metal layer - Google Patents
Process for the production of polypropylene moldings coated with a metal layerInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Polypropylen, die mit einer fest haftenden Metallschicht überzogen sind.The invention relates to a method for producing molded articles made of polypropylene, which are covered with a firmly adhering metal layer.
Formkörper aus synthetischen Harzen, denen durch elektrolytisches Abscheiden ein metallisches Aussehen verliehen worden ist, sind bisher aus ABS-Harzen, d. h. Acrylnitril-Butadien-Styrol-Mischpolymeren und Polyacetalen, hergestellt worden.Moldings made from synthetic resins, which are given a metallic appearance by electrolytic deposition has hitherto been made of ABS resins, i.e. H. Acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers and Polyacetals.
Um auf diesen synthetischen Harzen elektrolytisch Niederschläge aufzubringen, hat man die folgenden Verfahrensstufen angewandt:In order to electrolytically deposit these synthetic resins, the following are used Process stages applied:
(1) Entfetten der zu überziehenden Oberfläche,(1) Degreasing the surface to be coated,
(2) Ätzen der entfetteten Oberfläche,
• (3) Sensibilisierungsverfahren, '(2) etching the degreased surface,
• (3) Awareness-raising process, '
(4) Aktivierungsverfahren,(4) activation procedure,
(5) Aufbringen eines Überzugs auf chemischem Weg, um die Oberfläche elektrisch leitend zu machen, und(5) applying a chemical coating to make the surface electrically conductive, and
(6) elektrolytisches Aufbringen eines Niederscnlags.(6) electrolytic deposition.
Typische bekannte Verfahren, mit denen auf synthetischen Harzen elektrolytische Überzüge aufgebracht worden sind, umfassen die folgenden Verfahrensstufen: Typical known processes with which electrolytic coatings are applied to synthetic resins include the following procedural steps:
(1) Das synthetische Harzsubstrat, auf das elektrolytische Niederschläge aufgebracht werden sollen, wird soweit mit einem organischen oder anorganischen Lösungsmittel wie Alkali. Trichlorethylen oder Alkohol, gewaschen, daß Fette und Schmutz von deren Oberfläche entfernt worden sind.(1) The synthetic resin substrate to which electrolytic precipitates are to be applied, is so far with an organic or inorganic solvent such as alkali. Trichlorethylene or alcohol, washed so that grease and dirt have been removed from their surface.
(2) Eintauchen des gewaschenen fubstrats ir. eine Ätzlösung, die durch Auflösen eines starken Oxydationsmittels wie Chromsäureanhydrid oder Kaliumpermanganat in einer starken Säure wie Schwefelsäure, Salpetersäure oder Phosphorsäure hergestellt worden ist. Die Behandlung erfolgt bei einer Temperatur von 50 bis 600C im Verlauf von 10 bis 30 Minuten, um die Oberfläche des synthetischen Harzes so zu oxydieren, daß eine Abscheidungslösung genügend angenommen wird, bzw. einwirken kann.(2) Immersing the washed substrate in an etching solution prepared by dissolving a strong oxidizing agent such as chromic anhydride or potassium permanganate in a strong acid such as sulfuric acid, nitric acid or phosphoric acid. The treatment takes place at a temperature of 50 to 60 ° C. for 10 to 30 minutes in order to oxidize the surface of the synthetic resin in such a way that a deposition solution is sufficiently accepted or can act.
(3) Aktivieren des synthetischen Harzsubstrats, indem man es in eine salzsäure Lösung von Zinn(II)-chlorid eintaucht, worauf man mit Wasser, dann mit einer salzsauren Lösung von Palladiumchlorid und schließlich erneut mit Wasser wäscht.(3) Activate the synthetic resin substrate by placing it in a hydrochloric acid solution of stannous chloride immersed, whereupon one with water, then with a hydrochloric acid solution of palladium chloride and finally washes again with water.
(4) Das synthetische Harzsubstrat wird elektrisch leitend gemacht, indem man z. B. Kupfer oder Nickel aus einem reduzierenden Reaktionsgemisch ausfällt, das aus Kupfersulfat und Formalin oder Nickelsalz und Natriumphosphit besteht. (4) The synthetic resin substrate is made electrically conductive by e.g. B. copper or Nickel precipitates from a reducing reaction mixture consisting of copper sulfate and formalin or nickel salt and sodium phosphite.
f5) Elektrolytisches Abscheiden der gewünschten Metalle wie Nickel, Kupfer, Chrom od. dgl. nach üblichen elektrolytisch^ Abscheidungsverfahren, auf das elektrisch leitende synthetische Harz* Substrat.f5) Electrolytic deposition of the desired metals such as nickel, copper, chromium or the like usual electrolytic deposition process, on the electrically conductive synthetic resin * Substrate.
Bei dem eleMrolylischen Abscheiden von Überzügen auf synthetische Harze ist es besonders wichtig, daß das auf chemischem Weg abgeschiedene Metall kräftig an die Oberfläche des synthetischen Harzsubsirates gebunden ist.In the electrical deposition of coatings on synthetic resins, it is particularly important that the chemically deposited metal vigorously to the surface of the synthetic resin substrate is bound.
Eine unbefriedigende Haftung an dieser kritischen Stelle führ« tu Unbequemlichkeiten wie Schorfbildung bzw. rauher Oberfläche an der abgeschiedenen MitalNchithl, d. h., daß sich über eine bestimmte Fläche der mit dem Überzug versehenen Oberfläche eine geschwollene Schicht bildet, die sich während der elektrolytischen Abscheidung leicht abschälen läßt oder die den gesamten Metallüberzug am dieser Stelle s abschälen läßt, wenn man bei der anschließenden elektroiytischen Abscheidungsstufe Wärme anwendet. Die Beantwortung der Frage, ob man auf ein synthetisches Harz elektrolytisch einen Überzug aufbringen kann, hängt also davon ab, ob man auf chemischem Weg ein Metall abscheiden kann, das dauerhaft an der Oberfläche des Substrats haftet.An unsatisfactory adhesion to this critical location guide «tu inconveniences such as scab or a rough surface on the deposited MitalNchithl, that is, to form a swollen layer on a certain area of the surface provided with the coating, which can be easily peeled off during electrodeposition or which allows the entire metal coating to peel off at this point if heat is applied in the subsequent electrolytic deposition step. The answer to the question of whether a coating can be electrolytically applied to a synthetic resin depends on whether a metal can be deposited chemically and permanently adheres to the surface of the substrate.
Bei ABS-Harzen, die oft auf elektrolytischem Wege aberzogen werden, nimmt man an, daß deren Butadienanteil mit einem Oxydationsmittel reagiert undIn the case of ABS resins, which are often drawn in electrolytically, it is assumed that their butadiene content reacts with an oxidizing agent and
bei der Ätzbehandlung eine oberflächliche Polarität (polare Gruppen) entwickelt sowie daß der Butadienanteil angelöst wird und eine fein aufgerauhte Oberfläche hinterläßt, so daß die Berührungsoberfläche verbessert wird und die Haftfestigkeit der abgeschiedenen Metallschicht an der Substratoberfläche verbessert wird.During the etching treatment, a superficial polarity (polar groups) developed and that the butadiene content is dissolved and leaves a finely roughened surface, so that the contact surface is improved and the adhesive strength of the deposited metal layer on the substrate surface is improved.
Es hat sich aber bisher als unmöglich erwiesen, ein chemisches Abscheidungsverfahren und damit eine elektrolytische Abscheidung an einem Material vorzunehmen, an dem sowohl eine Oberflächenpolarität als auch eine Oberflächenrauhigkeit schwierig zu erzeugen ist. Beispielsweise hat man bei Polypropylen, welches ein ausgezeichnetes Material für die Herstellung von Formkörpern ist, bisher keinen Weg ge-However, it has so far proven impossible to use a chemical deposition process and thus a to carry out electrolytic deposition on a material on which both a surface polarity and surface roughness is difficult to produce. For example, with polypropylene, which is an excellent material for the production of moldings, has not yet found a way
funden, um auf chemischem Weg einen Überzug aufzubringen, weil seine Molekülstruktur praktisch überhaupt keine Angriffsstellen für chemsiche Reagenzien zeigt.found to apply a coating chemically, because its molecular structure is practically at all shows no points of attack for chemical reagents.
Das Verfahren zur Herstellung von mit einer Metallschicht überzogenen Polypropylenformkörpern, wobei man den Formkörper mit einer oxydierenden Säurelösung behandelt und dann auf chemischem und/oder elektrischem Weg eine Metallschicht aufbringt, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß manThe process for the production of polypropylene moldings coated with a metal layer, wherein the shaped body is treated with an oxidizing acid solution and then on chemical and / or electrically applying a metal layer, is characterized according to the invention in that one
4« ein Polypropylen verwendet, das als Füllmittel 20 bis 50 Gewichtsprozent Bariumsulfat mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von weniger als 1 μ, bezogen auf das Gesamtgewicht des Formkörpers, enthält. Vorzugsweise enthält das Bariumsulfat weniger als 0,1 °/0 Feuchtigkeit und/oder andere flüchtige Verunreinigungen. 4 ″ a polypropylene is used which contains 20 to 50 percent by weight of barium sulfate with an average particle size of less than 1 μ, based on the total weight of the molding, as filler. Preferably, the barium sulfate contains less than 0.1 ° / 0 moisture and / or other volatile impurities.
Zweckmäßig wird der Formkörper gereinigt und entfettet und wenigstens einer der folgenden Behandlungen unterworfen: Ätzen, Sensibilisieren bzw. Empfindlichmachen. Aktivieren, chemische Abscheidung auf den so behandelten Polypropylen-Formkörper und anschließend, wenn notwendig, elektrolytische Abscheidung, um einen Polypropylen-Formkörper mit einer fest haftenden Metallschicht an der OberflächeThe shaped body is expediently cleaned and degreased and at least one of the following treatments subject to: etching, sensitizing or making sensitive. Activation, chemical deposition onto the polypropylene molded body treated in this way and then, if necessary, electrolytic Deposition to a polypropylene molded body with a firmly adhering metal layer on the surface
herzustellen.to manufacture.
Vorzugsweise besitzen die Bariumsulfatteilchen eine rauhe Oberfläche; unter den Teilchen mit verhältnismäßig gleichmäßiger Größe sollten sich möglichst keine besonders großen Teilchen befinden. Außerdem sollten sich die Teilchen möglichst gut dispergieren lassen.Preferably the barium sulfate particles have a rough surface; among the particles with relatively If possible, there should be no particularly large particles of uniform size. Besides that the particles should disperse as well as possible.
Polypropylenharze, in die die obenerwähnten Füllmittel eingearbeitet und eingeknetet werden können, sind kristalline Homopolymers oder MischpolymerePolypropylene resins in which the above-mentioned fillers can be incorporated and kneaded are crystalline homopolymers or copolymers
«j von Propylen oder Polymermassen, die im wesentlichen ein Polypropylenhar/. enthüllen, z, B. Polymergemische, bestehend aus einem größeren Anteil kristallinen Honiopolymeren oder Mischpolymeren von«J of propylene or polymer compositions, which essentially a polypropylene resin. reveal, for example, polymer blends consisting of a larger proportion of crystalline Honiopolymers or copolymers of
Propylen und einem kleineren Anteil von anderen 0,54 wurde mit Bariumsulfat, DaSO1 der durchsynthetischen Harzen, schnittlichen Teilchengröße von 0,6 μ und einemPropylene and a smaller proportion of other 0.54 was made with barium sulfate, DaSO 1 of the synthetic resins, average particle size of 0.6 μ and a
Hinsichtlich der Methode und der Vorrichtung zum Gehalt von weniger als O1I Gewichtsprozent flüchtigenRegarding the method and the device to the content less than O 1 I weight percent volatile
Einmischen der Füllmittel in das Polypropylen be- Komponenten so verarbeitet, daß eine Masse mit 10,Mixing the filler into the polypropylene components processed so that a mass with 10,
stehen keine besonderen Beschränkungen, solange 5 20, 25, 30, 40, 50, 60 bzw. 70 Gewichtsprozent Barium-there are no special restrictions as long as 5 20, 25, 30, 40, 50, 60 or 70 percent by weight of barium
eine Polypropylenmasse erhalten wird, in der das sulfat, bezogen auf das Gesamtgewicht der entstun-a polypropylene mass is obtained in which the sulfate, based on the total weight of the
Füllmittel gleichmäßig dispergiert ist. Das so mit denen Masse, erhalten wurde. Das Vermischen er-Filler is evenly dispersed. That was so obtained with the mass. The mixing
Füllmitteln versehene Polypropylen läßt sich zu folgte 3 Minuten lang in einem Supermischer, woraufFilled polypropylene can be followed in a super mixer for 3 minutes, followed by
Formkörpern jeder gewünschten Gestalt verarbeiten. geknetet und aus einer Vent-Strangpresse ausgepreßtProcess moldings of any desired shape. kneaded and pressed out of a vent extruder
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind io und zu Formteilchen verarbeitet wurde,The advantages of the method according to the invention are io and processed into molded particles,
besonders augenfällig, wenn komplizierte Formkörper Die so erhaltenen Formteilchen wurden in einerparticularly noticeable when complicated moldings The molded particles thus obtained were in a
elektrolytisch mit einem Überzug versehen werden. Spritzgußmaschine zu einem Formkörper 1 verar-be electrolytically provided with a coating. Injection molding machine to form a molded body 1
Der gefüllte Formkörper aus Polypropylen wird beitet, wie er in der Zeichnung in den Fig. 1 und 2The filled molded body made of polypropylene is processed as shown in the drawing in FIGS. 1 and 2
nach dem Entfetten seiner Oberfläche in einer Säure- dargestellt ist, in denen die Buchstaben α bis d folgendeafter degreasing its surface in an acid is shown in which the letters α to d follow
lösung angeätzt, die ein starkes Oxydationsmittel 15 Bedeutung haben:solution etched, which have a strong oxidizing agent 15 meaning:
enthält. Diese Behandlung wird im allgemeinen bei _ β contains. This treatment is generally used at _ β
50 bis 900C 10 bis 60 Minuten lang durchgeführt. J ~ ,50 to 90 0 C carried out for 10 to 60 minutes. J ~ ,
Das so vorbehandelte Polypropylen wird dann, _ fCm The polypropylene pretreated in this way is then, _ f cm
nachdem es einer Sensibilisierungs- und Aktivierungs- °, Z 15 Cm after a sensitization and activation °, Z 15 cm
behandlung unterworfen wurde, fall- notwendig, 20 tv k = ??
einem chemischen Uberzugsverfahren und anschlie-treatment was subjected, if necessary, 20 tv k = ??
a chemical coating process and then
ßend einem elektrischen Uberzugsverfahren unter- In der F i g. 1 ist eine Aufsicht auf einen PoIy-After an electrical coating process, FIG. 1 is a plan view of a poly
worfen. Entsprechend den jeweiligen Anforderungen propylen-Formkörper gezeigt. In dieser Zeichnungthrew. Shown according to the respective requirements propylene moldings. In this drawing
kann die elektrische Abscheidung auch unterbleiben. sind die Kontakte, die sich an der unteren Oberflächethe electrical deposition can also be omitted. are the contacts that are on the lower surface
Die auf der Oberfläche des Polypropylen-Form- as befinden und nicht gesehen werden können, mit X be-Which are located on the surface of the polypropylene form- as and cannot be seen, with X being
körpers durch chemische Abscheidung und elektrische zeichnet.body through chemical deposition and electrical draws.
Abscheidung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren F i g. 2 zeigt eine seitliche Ansicht der F i g. 1Deposition according to the inventive method F i g. 2 shows a side view of FIG. 1
gebildete Metallschicht hat eine Haftfestigkeit von entlang der Linie II-II, undThe metal layer formed has an adhesive strength of along the line II-II, and
2,7 bis 5,4 kg/cm2 oder mehr, und offensichtlich ist F i g. 3 ist eine zum Teil vergrößerte Ansicht der2.7 to 5.4 kg / cm 2 or more, and obviously F i g. 3 is a partially enlarged view of FIG
die Haftfestigkeit der erfindunjisgemäß aufgebrachten 30 Fig. 2.the adhesive strength of the 30 Fig. 2 applied according to the invention.
Schicht größer, als sie bei den ABS-Harzen erhalten In den F i g. 2 und 3 ist mit 1 ein Formkörper ausLayer larger than that obtained with ABS resins. In FIGS. 2 and 3, 1 is a molded body
worden ist, denn in den letzteren Fällen sind nur Haft- Polypropylen bezeichnet, der mit einem Füllmittelhas been, because in the latter cases only adhesive polypropylene are referred to, the one with a filler
fesiigkeiten von 0,9 bis 1,8 kg/cm2 erreicht worden. der Teilchengröße von weniger als 1 μ verarbeitet ist.Resistances of 0.9 to 1.8 kg / cm 2 have been achieved. the particle size of less than 1 μ is processed.
Die Haftfestigkeit wird wie folgt gemessen: Auf die Mit 2 ist eine auf elektrischem Weg aufgebrachteThe adhesive strength is measured as follows: On the mit 2 is an electrically applied
Oberfläche eines mit der Metallschicht überzogenen 35 Schicht bezeichnet.The surface of a layer coated with the metal layer is referred to.
Teststücks werden zwei Linien im Abstand von 1 cm Die Oberfläche dieses Formkörpers wurde mit mit einem Messer eingeritzt und die Kante der so be- 50"/(,igem wäßrigem NaOH und anschließend mit arbeiteten Oberflächenschicht mit der Messerspitze Wasser gewaschen. Der gewaschene Formkörper wurde angehoben. Dann wird die Oberflächenschicht kräftig dann in eine Säurelösung eingetaucht, die aus 500 ml nach oben im rechten Winkel zur Oberfläche mit 4° 95°/oiger Schwefelsäure, enthaltend 30 g/l Chromeiner Geschwindigkeit von 50E) mm/Min, abgezogen säureanhydrid, und 500 ml Wasser bestand. Die Bc- und die Festigkeit gemessen, die erforderlich ist, um handlung erfolgte 20 Minuten bei 65°C, worauf mit die Oberflächenschicht abzuziehen. Wasser gewaschen wurde.The surface of this shaped body was scratched with a knife and the edge of the aqueous NaOH and then the worked surface layer was washed with the tip of a knife with water. The washed shaped body was lifted up . then, the surface layer is strong then immersed in an acid solution, the anhydride from 500 ml to / o sulfuric acid containing 30 g / l chromium at a rate of 50E) mm / min withdrawn top of the right angle to the surface of 4 ° to 95 °, and 500 ml of water, measured the Bc and the strength required for treatment took place for 20 minutes at 65 ° C, after which the surface layer was peeled off with water.
Die Beobachtung des Polypropylenformkörpers, der Der Formkörper wurde ferner in eine wäßrige Lomit dem erfindungsgemäßen Füllmittel versehen und 45 sung eingetaucht, die 40 g/1 Zinndichlorid und dann einer Ätzbehandlung unterworfen wurde, zeigt 10 ml/1 Salzsäure enthielt. Die Behandlung erfolgte unter dem Elektronenmikroskop, daß sowohl das 10 Minuten lang, worauf genügend mit Wasser geFüllmittel als auch das Polypropylen rings um das waschen wurde.The observation of the polypropylene molded article, the The molded article was also in an aqueous Lomit the filler according to the invention provided and immersed 45 solution containing 40 g / 1 tin dichloride and then subjected to an etching treatment shows 10 ml / 1 contained hydrochloric acid. The treatment took place under the electron microscope that both for 10 minutes, after which sufficient filler with water as well as the polypropylene around the wash.
Füllmittel im Oberflächenbereich oxydiert und von Der Formkörper wurde noch weiter in eine wäßrigeThe surface area of the filler was oxidized and the molded body was converted into an aqueous one
der Ätzlösung angelöst wurde und sich damit Un- 11 Losung eingetaucht, die 1 g/l Palladiumchlorid undthe etching solution was dissolved and so immersed in 11 solution containing 1 g / l palladium chloride and
cbenheiten von etwa 1 bis 10 μ in der Oberflächen- 5 ml/l Salzsäure enthielt. Die Behandlung erfolgtecbuteness of about 1 to 10 μ in the surface 5 ml / l hydrochloric acid contained. The treatment took place
schicht gebildet haben. 10 Minuten, worauf genügend mit Wasser gewaschenhave formed a layer. 10 minutes, after which washed enough with water
Ferner zeigt die spektrographische Untersuchung wurde.Furthermore, the spectrographic examination shows was.
des Infrarotabsorptionsspektrums die Gegenwart von Anschließend wurde das Abscheidungsverfahrcnof the infrared absorption spectrum, the presence of Subsequently, the deposition process was used
—OH und—COOH-Gruppen, welche eine Affinität zu 55 ohne Verwerjung einer Elektrode (chemische Ab-—OH and —COOH groups, which have an affinity to 55 without distorting an electrode (chemical ab-
der Abscheidungslösung an der geätzten Oberfläche scheidung) durchgeführt. Die Abscheidungslösung hc-the deposition solution on the etched surface separation) performed. The deposition solution hc-
des Polypropylenharzes aufweisen. stand aus einer Lösung A und aus einer Lösung B derof the polypropylene resin. stood from a solution A and from a solution B of the
Man kann also annehmen, daß die Gegenwart der folgenden Zusammensetzung:One can therefore assume that the presence of the following composition:
Unebenheiten und der polaren Gruppen an der Ober- Lösung A Lösung BBumps and the polar groups on the upper solution A Solution B
fläche des Polypropylens für die Verbesserung der 60 f ,. ■ .. ._.,area of polypropylene for improving the 60 f,. ■ .. ._.,
Haftfestigkeit der Metallschicht an der Unterlage Rochelesalz 200 g Formalin 37·/β Adhesion strength of the metal layer to the base Rochele salt 200 g formalin 37 · / β
verantwortlich ist Ätznatron 100 g/lCaustic soda 100 g / l is responsible
Das folgende Beispiel dient zur Erläuterung der Kupfersulfat ....... 60g/lThe following example serves to explain the copper sulfate ....... 60g / l
Erfindung Natriumcarbonat .. 60 g/lInvention of sodium carbonate .. 60 g / l
P. e i s ο i e I 65 Es wurden 5 Voliimteile Lösung A und 1 VoliimleilP. ei s ο ie I 65 5 parts by volume of solution A and 1 part by volume
Lösung B vermischt. In diese Mischung wurde dorSolution B mixed. In this mixture was dor
Ein Polypropylenpulver vom Schmelzindex 20, einer Polypropylenformkörper bei normaler TemperaturA polypropylene powder with a melt index of 20, a polypropylene molding at normal temperature
TeilchciiMröUc von 100 u. einer Schüttdichte von 20 Minuten him· ciMuctuiichl. wobei man einen .iulParticle size of 100 and a bulk density of 20 minutes him · ciMuctuiichl. where you get a .iul
chemischem Weg abgeschiedenen Kupferniederschlag auf der Oberfläche in einer Dicke von 0,5 bis 1 μ erhielt. Anschließend wurde mit Wasser gewaschen.copper deposit chemically deposited on the surface in a thickness of 0.5 to 1 μ received. It was then washed with water.
Die auf chemischem Weg mit einer Kupferschicht versehenen Formkörper wurden dann mit Kupferpyrophosphat, Kupfersulfat, glänzendem Nickel bzw. glänzendem Chrom nach üblichen elektrolytischen Verfahren beschichtet.The shaped bodies chemically provided with a copper layer were then coated with copper pyrophosphate, copper sulfate, shiny nickel or shiny chrome coated using standard electrolytic processes.
Die Elektrolysebedingungen waren wie folgt (unter Hinweis auf F t g. 2 waren die Elektrolyseelektroden nach oben gerichtet; die Kontaktstellen sind mit X angedeutet).The electrolysis conditions were as follows (referring to FIG. 2, the electrolysis electrodes were directed upwards; the contact points are indicated by X ).
(1) Kupferpyrophosphat-Uberzug(1) Copper pyrophosphate coating
(a) Abscheidelosung Bestandteile, Lösung g/l Kupferpyrophosphat-Dihydrat .. 15 wasserfreies Kupferpyrophosphat 120(a) Separation solution Ingredients, solution g / l Copper pyrophosphate dihydrate .. 15 anhydrous copper pyrophosphate 120
wäßriges Ammoniak 10aqueous ammonia 10
(b) Stromdichte 4 A/dm*(b) current density 4 A / dm *
(c) Dauer 2 Minuten(c) Duration 2 minutes
(d) Temperatur 25°C(d) temperature 25 ° C
(2) Kupfersulfat-Überzug(2) Copper sulfate coating
(a) Abscheidelösung Bestandteile, Lösung g/l(a) Separation solution Ingredients, solution g / l
konzentrierte Schwefelsäure 50concentrated sulfuric acid 50
(b) Stromdichte 4 A/dm*(b) current density 4 A / dm *
(c) Dauer 30 Minuten(c) Duration 30 minutes
(d) Temperatur 250C(d) temperature 25 ° C
(3) Glänzender Nickelüberzug(3) Shiny nickel plating
(a) Abscheidelösung Bestandteile, Lösung g/l Nickel(l)-sulfat-Heptahydrat ... 300 NickeHO-chlofid-Hexahydrat ... 90 Borsäure 50(a) Separation solution Ingredients, solution g / l Nickel (l) sulfate heptahydrate ... 300 NickeHO chlofid hexahydrate ... 90 Boric acid 50
(b) Stromdichte 4 A/dm*(b) current density 4 A / dm *
(c) Dauer 10 Minuten(c) Duration 10 minutes
(d) Temperatur 550C(d) temperature 55 ° C
(4) Glänzender Chromüberzug(4) Shiny chrome plating
(a) Abscheidelösung Bestandteile, Lösung g/l Chromsäureanhydrid (CrO3) .., 250 konzentrierte Schwefelsäure .... 2,5(a) Separation solution components, solution g / l chromic anhydride (CrO 3 ) .., 250 concentrated sulfuric acid .... 2.5
(b) Stromdichte 20 A/dm1 (b) Current density 20 A / dm 1
(c) Dauer 1,5 Minuten(c) Duration 1.5 minutes
(d) Temperatur 450C(d) temperature 45 0 C
Ergebnisse (1) Haftfestigkeit der aufgebrachten Metallschichtenresults (1) Adhesion strength of the applied metal layers
Die Haftfestigkeitswerte, gemessen am Punkt A in ,s senkrechter Richtung zu der Oberfläche, waren wie folgt:The adhesion values, measured at the point A in, s direction perpendicular to the surface were as follows:
(2) Dicke und Aussehen der Metallschichten(2) Thickness and appearance of the metal layers
Unter den als brauchbar bezeichneten Proben unter Verwendung von 20 bis 50 Gewichtsprozent BaISO4 wurde der Glanz und die Dicke der aufgebrauchten Schichten an den Stellen A, B und C an der Probe gemessen, die mit 40 Gewichtsprozent BaSO1 erhalten wurde.Among the samples designated as useful using 20 to 50 percent by weight of BaISO 4 , the gloss and the thickness of the applied layers at points A, B and C on the sample obtained with 40 percent by weight of BaSO 1 were measured.
BB.
Aussehen . Thickness (microns)
Look .
gleichmäßiger
metallischer Glanz 35
more even
metallic luster
gleichmäßiger
metallischer Glanz 31
more even
metallic luster
gleichmäßiger
metallischer Glanz29
more even
metallic luster
Wie bereits erwähnt, wurde eine im wesentlichen gleichmäßige Dicke an den Punkten A, B und C erreicht, und das Aussehen war an diesen Stellen hervorragend.As mentioned earlier, a substantially uniform thickness was obtained at points A, B and C. achieved, and the appearance was excellent in those places.
VergleichsversuchComparative experiment
Um die Wirkung des erfindungsgemäß zu verwendenden Füllmittels bei der Herstellung von Formkörpern zu demonstrieren, die sich für die elektrochemische Abscheidung von Metallen eignen, wurden folgende Versuche durchgeführt:To the effect of the filler to be used according to the invention in the production of moldings to demonstrate suitable for the electrodeposition of metals carried out the following experiments:
Polypropylen vom Schmelzindcx 20, das kein Füllmittel enthielt, und ein gleiches Polypropylen, das 40 Gewichtsprozent ausgefälltes Bariumsulfat der Teilchengröße ■ I μ, bezogen auf das Gesamtgewicht der Masse, enthielt, wurde jeweils zu einer 2 mm dicken Platte verarbeitet.Melt index 20 polypropylene that does not contain a filler Contained, and an equal polypropylene containing 40 percent by weight of precipitated barium sulfate Particle size I μ, based on the total weight of the mass, was each 2 mm thick Plate processed.
Die Versuchskörper wurden wie folgt bezeichnet:The test specimens were designated as follows:
Versuchskörper A:Test body A:
Polypropylen ohne Bariumsulfat.
Versuchskörper B:Polypropylene without barium sulfate.
Test body B:
Polypropylen mit Bariumsulfat.Polypropylene with barium sulfate.
Je zwei Stück dieser Versuchskörper A und B wurden in eine Ätzlösung mit einer Temperatur von 80 C eingetaucht, die 60 g Chromsäure, 500 g konzentrierte Schwefelsäure und 500 g Wasser enthielt. Two pieces of each of these test specimens A and B were immersed in an etching solution at a temperature of 80 ° C. which contained 60 g of chromic acid, 500 g of concentrated sulfuric acid and 500 g of water.
Je ein Stück der Versuchskörper A und R wurde nach 5 Minuten und die restlichen Stücke nach 20 Minuten aus der Ätzlösung herausgenommen.One piece each of the test specimens A and R was after 5 minutes and the remaining pieces after Taken out of the etching solution for 20 minutes.
Nach dem Waschen und Trocknen wurden die Oberllächen dieser Versuchskörper unter dem Mikroskop betrachtet. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt.After washing and drying, the surfaces of these test specimens were examined under the microscope considered. The results are summarized in the table below.
2 972 97
Vor der Hchiincl-I ii ngBefore the Hchiincl- I ii ng
Nach 5 Minuten langem AtzenAfter 5 minutes long etching
Nach 20 Minuten langem AtzenAfter 20 minutes long etching
Die Oberfläche ist recht gleichmäßig und glatt, mit Ausnahme von einigen Kratzern, die von dem Verformungsverfahren herrührenThe surface is quite even and smooth, with the exception of a few scratches, resulting from the deformation process
Die Oberfläche ist schwach korrodiert und zeigt eine kaum merkliche Rauhigkeit und noch zu wenig UnebenheitenThe surface is slightly corroded and shows a hardly noticeable roughness and not enough bumps
Die Oberfläche ist etwas stärker korrodiert mit vereinzelt deutlich wahrnehmbaren Unebenheiten. Insgesamt zeigt jedoch die Oberfläche noch die gleiche Beschaffenheit (Linienmuster), die ihr von dem VeN formungsverfahren verliehen worden istThe surface is a bit more corroded with occasional clearly noticeable Bumps. Overall, however, the surface still shows the same texture (Line pattern), which you from the VeN molding process has been awarded
Die Oberfläche zeigt eine deutlich erkennbare Rauhigkeit, hervorgerufen durch das Füllmittel, jedoch ist die Oberfläche praktisch noch vollständig mit Polypropylen bedeckl und kann somit als noch glatt und eben bezeichnet werdenThe surface shows a clearly recognizable roughness, caused by the filler, but the surface is practical still completely covered with polypropylene and can therefore still be considered smooth and even are designated
Die Oberfläche ist rings um die Füllmittel· körner korrodiert und zeigt bereits eine beträchtliche Rauhigkeit mit tiefen LöchernThe surface is corroded around the filler grains and is already showing one considerable roughness with deep holes
Die Korrosion an der Oberfläche ist noch weiter fortgeschritten, die Löcher sind tiefer, und die Gesamtstruktur der Rauhigkeit ist komplizierter gewordenThe corrosion on the surface is even more advanced, the holes are deeper, and the overall structure of the roughness has become more complicated
Es zeigt sich somit, daß Polypropylenformkörper, die kein Füllmittel enthalten, eine glatte und ebene Oberfläche aufweisen, die von dem Atzbad nicht angegriffen worden ist, und somit nicht die nötige as Oberflächenrauhigkeit aufweist, die ein Haften der Metallüberzüge gewährleisten könnte. Demgegenüber zeichnen sich die Polypropylenformkörper mit einem Gehalt an Bariumsulfat durch eine beachtliche Oberflächenrauhigkeit aus. 3oIt can thus be seen that polypropylene moldings which do not contain any filler are smooth and even Have surface that has not been attacked by the etching bath, and thus not the necessary as Has surface roughness that could ensure adhesion of the metal coatings. In contrast the polypropylene moldings with a barium sulfate content are distinguished by a considerable surface roughness. 3o
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