DE1911041A1 - Verfahren zum Kleben von Metall auf Plastikoberflaechen - Google Patents

Verfahren zum Kleben von Metall auf Plastikoberflaechen

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DE1911041A1 DE19691911041 DE1911041A DE1911041A1 DE 1911041 A1 DE1911041 A1 DE 1911041A1 DE 19691911041 DE19691911041 DE 19691911041 DE 1911041 A DE1911041 A DE 1911041A DE 1911041 A1 DE1911041 A1 DE 1911041A1
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Description

IBM Deutschland Internationale Büro-Matchintn GeselUchaft mbH
Böblingen, 28. Februar 1969 ru-hn
Anmelderin:
International Business Machines Corporation, Arxnonk, N. Y. 10 504
Amtliches Aktenzeichen:
Neuanmeldung t
Aktenzeichen der Anmelderin: Docket EN 9-67-072
Verfahren zum Kleben von Metall auf Plastikoberflächen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kleben von Metall auf Plastikmaterial, insbesondere auf Polysulfon.
Bisher wurden zahlreiche Verfahren zum Kleben von Metall auf Plastikkörper bekannt. Z.B. wurde durch die US-Patentschrift 326 7007 ein Verfahren zum Kleben von Metall auf ABS-Plastikmaterialien und dergleichen bekannt, das sich jedoch nicht zum Kleben von Metallen auf die Oberfläche von Polysulfon-Kunststoffen eignet. Polysulfone sind lineare Polymere, die aus Schwefeldioxyden und olefinischen Verbindungen hergestellt werden, z.B. 1-Buten, und die immer wiederkehrende Struktur
haben.
CH
CH, CH,
. CH . SO2 · CH2 - CH -
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Die polysulfonen Werkstoffe würden sich besonders für Schaltkarten in elektronischen Geräten eignen, da Polysulfone eine sehr hohe Wärmestabilität aufweisen. Bis jetzt wurden diese jedoch nicht verwendet, da sich Metallfilme nur unter großen Schwierigkeiten auf diesen Materialien kleben lassen. Die erreichten Haftfestigkeiten von Metallen auf derartigen Kunststoffen sind äußerst gering.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu Grunde, ein verbessertes Verfahren zum Kleben von Metall auf die Oberfläche von Plastikkörpern, insbesondere Polysulfonen zu schaffen, wodurch die Verwendung von Polysulfonen für Schaltkarten elektronischer Geräte ermöglicht wird.
Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe besteht darin, daß der Plastikkörper in ein erstes Lösungsmittel eingetaucht wird, so daß eine dünne Schicht der Oberfläche des Plastikkörpers gelöst wird, daß der Plastikkörper danach mit einem zweiten Lösungsmittel behandelt wird, das sich mit dem ersten Lösungsmittel vermischt, jedoch den Körper selbst nicht löst und den Niederschlag des im ersten Lösungsmittel gelösten Plastikmaterials als Schicht auf der Oberfläche des Plastikkörpers verursacht, daß der so behandelte Plastikkörper danach in eine Säurelösung, dann in einem alkalischen Reiniger behandelt und anschließend vor der eigentlichen Metallisierung in verdünnter Salzsäure neutralisiert wird.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß sehr hohe Haftfestigkeiten von Metallen auf Polysulfonen erreicht werden.Es ist deshalb jetzt möglich, Leiterzüge auf Polysulfone aufzubringen und damit die hohe Wärmebeständigkeit der Polysulfone auszunützen. Die bisher bekannten Schaltkarten für elektronische Geräte wiesen eine derartige Wärmefestigkeit nicht auf und haben sich deshalb beim Lötvorgang verzogen oder es mußten sehr aufwendige Kühlvorrichtungen angebracht werden, um ein Verziehen und ein Lösen der Leiterzüge durch die Wärmeeinwirkung zu vermeiden.
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Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erklärt.
Der Plastikkörper wird ungefähr 2 bis 60 Sekunden in einem ersten Lösungsmittel behandelt, das eine dünne Schicht der Oberfläche des Plastikkörpers löst. Der Körper wird dann für etwa 2 bis 60 Sekunden in einem zweiten Lösungsmittel behandelt, das sich mit dem ersten Lösungsmittel mischt, den Körper selbst jedoch nicht löst und den Niederschlag des im ersten Lösungsmittel gelösten Plastikmaterials als Schicht auf der Oberfläche des Plastikkörpers verursacht. Nach der Behandlung mit den Lösungsmitteln wird der Körper für ungefähr 30 Minuten an der Luft getrocknet, um die Lösungsmittel restlos zu entfernen. Nach dem Trocknen an der Luft wird der Körper mit einer sauren Lösung, die Chrom- und Schwefelsäuren enthält, behandelt. Die Behandlung des Körpers in der sauren Lösung erfolgt während 15 bis 60 Minuten bei Temperaturen zwischen 65 und 90 C, abhängig von der Zeit, in welcher der Körper in der sauren Lösung belassen wird. Die Behandlung in der sauren Lösung soll die Oberfläche der niedergeschlagenen Schicht aufätzen, damit sie mit Wasser befeuchtet werden kann. Die Säure wird von der Oberfläche des Körpers durch dessen Behandlung in einer alkalischen Lösung entfernt, die z.B. eine Mischung von NaCO,, Na PO . und NaOH sein kann.
Nach der Neutralisierung der Oberfläche wird diese in einem Bad aus verdünnter Salzsäure mit einem Verhältnis von 1 Teil Salzsäure zu 2 Teilen Wasser behandelt. Nach der Abspülung des so behandelten Plastikkörpers ist er für die Metallisierung fertig. Die Metallisierung kann durch jedes bekannte Verfahren erfolgen. Für das Verfahren der vorliegenden Erfindung wird der Plastikkörper in einer Lösung aus Zinnchlorid und Palladiumchlorid sensitiviert und ein Metall stromlos niedergeschlagen. Die Dicke des Metallnieder Schlages kann durch nachfolgende Elektroplattierung desselben oder eines anderen Metalles auf die bereits metallisierte Oberfläche erhöht werden,
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Das nachfolgend beschriebene Ausführungsbeispiel ist auf die Metallisierung von Polysulfonkörpern gerichtet, dient jedoch nur als Beispiel und stellt keinerlei Beschränkung dar. Andere bekannte thermoplastische Materialien können ebenfalls mit entsprechenden Lösungsmitteln und Nichtlösungsmitteln nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt werden.
Ein aus Schwefeldioxyd und 1-Buten hergestellter Polysulfonkörper wird für ungefähr 30 Sekunden in chlorierten Kohlenwasserstoff, wie z.B. Methylenchlorid, eingetaucht.
Der Polysulfonkörper wird dann aus dem Bad genommen und in ein Ketonlösungsmittel, z.B. Azeton, Methylaethylketon und dergleichen für weitere 30 Sekunden eingetaucht. Nach der Entfernung aus dem Ketonlösungsmittel läßt man den Körper etwa 30 Minuten an der Luft trocknen. Der Polysulfonkörper wird dann in einer sauren Lösung, wie z. B. Enthon 470 und 472 (Chrom- und Schwefelsäureverbindungen) 30 Minuten lang bei etwa 90 C geätzt. Anschließend wird der Körper sorgfältig in Wasser abgespült und in eine alkalische Lösung getaucht. Der Polysulfonkörper wird in der alkalischen Lösung, die eine Temperatur von etwa 60 C hat, 5 Minuten belassen. Nach dem Entfernen aus der alkalischen Lösung wird der Polysulfonkörper in Wasser abgespült und in verdünnte Schwefelsäure, die aus einem Teil Säure auf 2 Teile Wasser besteht, eine Minute lang eingetaucht und anschließend wieder in Wasser abgespült. Der so behandelte Polysulfonkörper wird dann metallisiert. Für das vorliegende Ausführungsbeispiel wurde der Polysulfonkörper in Lösungen aus Zinnchlorid und Palladiumchlorid sensitiviert und in ein Bad für die stromlose Plattierung getaucht, das das zu plattierende gewünschte Metall enthielt. Nach dem stromlosen Niederschlag des Metalles wird der niedergeschlagene Metallfilm durch eine übliche Elektroplattierung des Metalles verdickt.
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Claims (10)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    Verfahren zum Kleben eines Metalls auf Plastikmaterial, insbesondere Polysulfon, dadurch gekennzeichnet, daß der Plastikkörper in ein erstes Lösungsmittel eingetaucht wird, so daß eine dünne Schicht der Oberfläche des Plastikkörpers gelöst wird, daß der Plastikkörper danach mit einem zweiten Lösungsmittel behandelt wird, das sich mit dem ersten Lösungsmittel vermischt, jedoch den Körper selbst nicht löst und den Niederschlag des im ersten Lösungsmittel gelösten Plastikmaterials als Schicht auf der Oberfläche des Plastikkörpers verursacht, daß der so behandelte Plastikkörper danach in einer Säurelösung, dann in einem alkalischen Reiniger behandelt und anschließend vor der eigentlichen Metallisierung in verdünnter säure neutralisiert wird.
  2. 2. ' Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach
    jedem genannten Arbeitsvorgang ein Spülvorgang mit Wasser folgt.
  3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Säurelösung aus Chrom- und Schwefelsäure besteht
  4. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Neutralisierung der Oberfläche in einem Bad aus verdünnter Salzsäure erfolgt, die aus einem Teil Salzsäure und zwei Teilen Wasser besteht.
  5. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Plastikkörper in einer Lösung aus Zinnchlorid und Palladiumchlorid sensitiviert wird und daß dann das Metall stromlos niedergeschlagen wird«
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  6. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus Schwefeldioxyd und 1 -Buten hergestellter PoIysulfonkörper in chlorierten Kohlenwasserstoff eingetaucht wird, daß der so behandelte Polysulfonkörper danach in einem Ketonlösungsmittel behandelt wird und daß nach der Entfernung des Ketonlösungsmittels der Polysulfonkörper einer sauren Lösung ausgesetzt wird, daß daraufhin der Polysulfonkörper getrocknet und anschließend in eine alkalische Lösung getaucht wird, und daß dann der im Wasser gespülte Polysulfonkörper in eine verdünnte Lösung aus Schwefelsäure gebracht wird, wonach die Metallisierung stromlos erfolgt.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als chlorierter Kohlenwasserstoff Methylenchlorid verwendet wird.
  8. 8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Säurelösung aus Chrom-Schwefelsäureverbindungen besteht und
    geätzt wird.
    besteht und daß der Polysulfonkörper 30 Minuten bei ca 90°C
  9. 9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Plastikkörper nach der Behandlung im ersten und zweiten Lösungsmittel ca. 30 Minuten an der Luft getrocknet wird und daß danach der Polysulfonkörper in einer Lösung aus Chrom- und Schwefelsäure 15 bis 60 Minuten bei einer Temperatur zwischen 65 und 90 C geätzt wird.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die alkalische Lösung zur Entfernung der genannten sauren Lösung aus einer Mischung von NaCO3, Na3PO4 und NaOH H2O besteht.
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DE19691911041 1968-03-06 1969-03-04 Verfahren zum Kleben von Metall auf Plastikoberflaechen Pending DE1911041A1 (de)

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