DE1920370A1

DE1920370A1 - Adherent metallic laminates for plastic foil - materials

Info

Publication number: DE1920370A1
Application number: DE19691920370
Authority: DE
Inventors: Josef Schick
Original assignee: CHEMOPLAN CHEMISCH PHYSIKALISC
Current assignee: CHEMOPLAN CHEMISCH PHYSIKALISC
Priority date: 1969-04-22
Filing date: 1969-04-22
Publication date: 1970-11-12

Abstract

Method is for coating plastic underlays esp. plastic foil, with strongly adherent metallic laminates. The plastic is initially treated with a mixture of equal parts of a lower aliphatic alcohol, an aqueous alkaline soln. and hydrazine hydrate at 35 to 50 degrees C for about 10-20 min. The plastic is then coated with the thin metallic laminate, which is opt. subsequently galvanically strengthened.

Description

Verfahren zum Aufbringen haftfesten Metallschichten auf Kunststoffträger, insbesondere Kunststoffolien Für das Aufbringen von Metallschichten auf Kunststoffträger, insbesondere auf Kunststoffolien, sind bereits die verschiedensten Verfahren bekannt geworden. So werden beispielsweise Metalle im Hochvakuum verdampft und schlagen sich als vergleichsweise dünne Schichten auf den zu metallisierenden Kunststoffgegenstände nieder, wo sie mehr oder weniger haft feste Überzüge bilden. Selbstverstär'jdlich erfordert die Bedampfung von Kunststoffen im Hochvakuum einen erheblichen apparativen Aufwand.Process for applying adhesive metal layers to plastic substrates, especially plastic foils For applying metal layers to plastic substrates, A wide variety of processes are already known, particularly on plastic films become. For example, metals are vaporized and hit in a high vacuum as comparatively thin layers on the plastic objects to be metallized down where they form more or less adherent solid coatings. Self-reinforcing The vapor deposition of plastics in a high vacuum requires a considerable amount of equipment Expenditure.

Es ist auch schon bekannt, Kunststoffträger, insbesondere Kunststoffolien auf galvanischem Wege mit Metallen zu beschichten. Diese Verfahren, die natürlich einfacher und meist auch billiger durchgeführt werden können als das Aufbringen der Metallschichten im Hochvakuum, konnte sich in der Praxis bisher aber nur sehr bedingt durchsetzen, weil die Haftfestigkeit der galvanisch aufgebrachten Metallschichten meist erheblich zu wünschen übrig ließ. Die Haftixlg der Metallschichten konnte zwar dadurch etwas verbessert werden, daß vor dem Galvanisieren des Kunststoffes nach an sich bekannten Verfahren der stromlosen Metallabscheidung ein Xysgnetallischer Überzug auf den Kunststoffträgern aufgebracht und dieser-dann galvanisch verstärkt wurde. Für zahlreiche Anwendungsgebiete der metallisierten Kunststoffträger erwies sich aber aucfi hierbei die Haftung der auf den Kunststoff aufgebrachten Metallschichten noch nicht als ausreichend. So treten beispielsweise beim Gebrauch von aus metallbeschichteten Kunststoffolien gewickelten Kondensatoren iinmer wieder Ausfälle durch sich lösende Metallschichten auf, was zu erheblichen Störungen führt.It is also already known to galvanically coat plastic carriers, in particular plastic foils, with metals. This process, which can of course be carried out more easily and usually cheaper than applying the metal layers in a high vacuum, has only been able to establish itself to a very limited extent in practice because the adhesive strength of the electroplated metal layers usually left a lot to be desired. The adhesion of the metal layers could be improved somewhat by using electroless metal deposition prior to electroplating the plastic using methods known per se Xysgnetallic Coating applied to the plastic carrier and this was then galvanically reinforced. For numerous areas of application of the metallized plastic carrier, however, the adhesion of the metal layers applied to the plastic has not yet proven to be sufficient. For example, when capacitors wound from metal-coated plastic films are used, failures occur again and again due to detaching metal layers, which leads to considerable malfunctions.

Überraschenderweise hat sich bei der Besenäftigung mit dem Aufbringen von Metallschichten auf Kunststoffträger nun gezeigt, daß es mit einer bestimmten Vorbehandlung des Isunststoffes, insbesondere auch bei Kunststoffolien gelingt, die Haftfestigkeit der anschließend auf stromlosen Wege abgeschiedenen Metallschictlten ganz erheblich zu erhöhen.Surprisingly, the occupation has gone with the application of metal layers on plastic substrates now shown that it is with a certain Pretreatment of the plastic, especially in the case of plastic films, is successful, the adhesive strength of the metal layers subsequently deposited in an electroless way to increase quite considerably.

Das neue Verfahren gemäß der Erfindung zum Aufbringen haft fester Metallscliichten auf Kunststoffträger, insbesondere Kunststoffolien, ist dadurch gekennzeichnet, daß man den Kunststoffträger zunachst mit einem aus etwa gleichen Teilen eines niedrigen aliphatischen Alkohols, einer wäßrigen Alkalilauge und Hydrazinhydrat bestehendes Gemisch bei einer Temperatur im Bereich zwischen 35° und 50°C etwa 10 bis 20 Minuten vorbehandelt, den Kunststoffträger darum stromlos in an sich bekannter Weise mit einer dünnen Metallschicht überzieht urld gegebenenfalls diese Metallschicht anschließend galvanisch versttirkt.The new method according to the invention for applying adhesive more firmly Metal cliichten on plastic substrates, in particular plastic foils, is thereby characterized in that the plastic carrier is initially made with one of approximately the same Parts of a lower aliphatic alcohol, an aqueous alkali and hydrazine hydrate existing mixture at a temperature in the range between 35 ° and 50 ° C about 10 pretreated for up to 20 minutes, the plastic carrier is therefore de-energized in a known manner If necessary, this metal layer is covered with a thin metal layer then galvanically reinforced.

Man verwendet mit besonderem Vorteil ein Gemisch, das aus etwa gleichen Teilen Äthanol, Hydrazinhydrat und einer 0,5 bis 1 n Kalilauge besteht und arbeitet zweckmäßig so> daß man den Ki-'nststoffträger ca. 15 Minuten in die auf etwa 40°C erwärmte BehandlungsflÜssigkeit eintaucht. Anschließend kann nach den dem Fachmann bekannten Verfahren der stromlosen Metallabscheidung eine Metallschicht auf dem Kunststoffträger aufgebracht werden, die sich als außerordentlich haft fest erweist und gegebenenfalls dann in üblicher Weise nach galvanisch verstärkt werden kann.It is particularly advantageous to use a mixture that consists of approximately the same Parts of ethanol, hydrazine hydrate and a 0.5 to 1 N potassium hydroxide solution consists and works functional so> that you can use the plastic carrier for about 15 minutes immersed in the treatment liquid heated to around 40 ° C. Then can according to the method of electroless metal deposition known to the person skilled in the art Metal layer can be applied to the plastic carrier, which turns out to be extraordinary Adhesively proves to be firm and, if necessary, then galvanically reinforced in the usual way can be.

Die beim erfindungsgemäßen Verfahren aufgebrachten Metallschichten sind derart fest mit dem Kunststoffträger verbunden, daß beim Versuch, die Metallschichten mechanisch von Träger zu lösen, die Zerreißfestigkeit des Kunststoffes geringer ist als die Haftfestigkeit der Metallschicht, d.h. der Kunststoff reißt, bevor es gelingt, die Metallschichten abzutrennen.The metal layers applied in the process according to the invention are so firmly connected to the plastic carrier that when you try, the metal layers mechanically detached from the carrier, the tensile strength of the plastic is lower is called the adhesive strength of the metal layer, i.e. the plastic tears before it succeeds in separating the metal layers.

Das Verfahren gemäß der Erfindung kann bei allen Kunststoffträgern, insbesondere auch in Form von Folien angewendet werden und hat sich besonders bewährt bei Folien aus Polyäthylenterephthalat und Polyamiden. In machen Fällen hat es sich als günstig erwiesen, vor dem stromlosen Metallisieren der erfindungsgemäß vorbehandelten Kunststoffträgei noch eine an sich bekannte Zwischenbehandlung durchzuführen, wobei der Kunststoffträger in an sich bekanuter Weise mit einer Lösung eines Metallchlorides, insbesonderte einer Lösung von Zinn-II- oder Palladium-II-Chlorid sensibilisiert wird.The method according to the invention can be used for all plastic substrates, can also be used in particular in the form of foils and has proven particularly useful for films made of polyethylene terephthalate and polyamides. In some cases it works Proven to be favorable, prior to the electroless plating of those pretreated according to the invention Plastic coatings still carry out an intermediate treatment known per se, whereby the plastic carrier in a manner known per se with a solution of a metal chloride, especially a solution of tin-II or palladium-II-chloride will.

Beispiel Eine Folie alls Polyäthylenterephthalat wird 15 Minuten in einer auf 40°C erwämte Lösung aus gleichen Teilen Äthanol, 80 @igem Hydrazinhydrat und 0,75 n Kalilauge eingetaucht.Example A film of all polyethylene terephthalate is 15 minutes in a solution of equal parts of ethanol, 80% hydrazine hydrate, heated to 40 ° C and immersed in 0.75N potassium hydroxide solution.

Anschließend wird die Folie abgespÜlt, gegebenenfalls ge- trocknet und dann in bekannter Weise mit einer Zinnchlorid lösung sensibilisiert. Dann scheidet man nach bekanntem Verfahren stromlos eine Nickelschicht in eine Stärke von etwa 2 m» ab, spült die Folie wiederum und trocknet sie durch kurzzeitiges Erwärmen in einem Trockenschrank bei Temperaturen zwischen 900 und 1100C. Die auf diese Weise erhaltene Nickelschicht kann dann galvanisch verstärkt wer den oder es können beliebige andere Metalles insbesondere Kupfer galvanisch auf dieserNickelschicht abgeschieden wer den. Sowohl die galvanisch verstärkte als auch die noch nicht verstärkte stromlos aufgebrachte Nickelschicht haftet außerordentlich gut auf der Folie und kann mechanisch praktisch überhaupt nicht abgelöst werden, vielmehr reißt die Folie schon, bevor die Metallschicht sich löst.Then the film is rinsed off, if necessary dries and then sensitized in a known manner with a tin chloride solution. Then part one electrolessly a nickel layer in a thickness of about by a known method 2 m », rinses the film again and dries it by briefly heating it in a drying cabinet at temperatures between 900 and 1100C. That way The nickel layer obtained can then be galvanically reinforced or any other metal, in particular copper, is electrodeposited on this nickel layer will. Both the galvanically amplified and the not yet amplified currentless applied nickel layer adheres extremely well to the foil and can mechanically are practically not removed at all, rather the film tears before the metal layer comes off.

Claims

P a t e n t a n s p r Ü c h e

-----------------------------1. Method of applying more adhesive Metal layers on plastic substrates, in particular plastic films, characterized in that that the plastic carrier is initially made of roughly equal parts of a lower one aliphatic alcohol, an aqueous alkali and hydrazine hydrate existing Mixture at a temperature in the range between 35 ° and 500 ° C. for about 1 to 20 minutes pretreated, the plastic carrier is then electroless in a known manner coated with a thin metal layer and optionally this metal layer subsequently galvanically reinforced.

2 ¢) Process according to claim 1, characterized in that one for Pretreatment of the plastic carrier used an aqueous mixture that is considered to be lower contains aliphatic alcohol ethanol and, as alkali, 0.5 to 1 N potassium hydroxide.

3.) Method according to claim 1 or 2, characterized in that the plastic carrier before the electroless application of the thin metal layer sensitized in a manner known per se with a metal chloride solution.