DE1958839A1

DE1958839A1 - Verfahren zur partiellen Metallisierung von Kunststoffen

Info

Publication number: DE1958839A1
Application number: DE19691958839
Authority: DE
Inventors: Paul Colmie; Dieter Klein; Dieter Wystrach
Original assignee: Westfaelische Metall Industrie KG Hueck and Co
Current assignee: Westfaelische Metall Industrie KG Hueck and Co
Priority date: 1969-11-24
Filing date: 1969-11-24
Publication date: 1971-06-03
Also published as: DE1958839B2

Description

Beschreibung zur Patentanmeldung: "Verfahren zur partiellen Metallisierung von Kunststoffen?? Mischpolymerisate aus Acrylnitril, Butadien und Styrol (im folgenden kurz ABS-Kunststoffe genannt) lassen sich wie bekannt in der Weise metallisieren, daß auf die vorbehandelten Kunststoffoberflächen chemisch ein dunner Metallfilm aus Kupfer und/oder Nickel aufgebracht und anschließend auf galvanischem Wege eine Plattierung mit den gleichen oder anderen Metallen durchgeführt wird.
Versucht man nun, auf gleiche Weise einige andere Kunststoffe zu metallisieren wie z.B. PMMA, so stellt man fest, daß die chemisch erzeugte Grundierung unvollständig ist und/oder eine nicht genügende Haftung aufweist, bzw. daß das Basismaterial verätzt ist. Um auch auf derartige gunststoffe einen Metallfilm chemisch auftragen zu können, ist man bereits dazu übergegangen, diese mit einer dünnen ABS-Schicht zu versehen und diese Schicht mit einer Chrom-Schwefelsäure-Beize aufzurauhen.
Dieses Verfahren läßt sich jedoch bei einer partiellen Metallisierung nicht ohne weiteres anwenden, da die bekannten Beizen zur optimalen Erschließung der ABS-Oberfläche den beispielsweise als Trägermaterial verwendeten PMMA-Eunststoff an den nicht mit ABS-Lack beschichteten Stellen angreifen und milohig erscheinen lassen, bevor die ABS-Schicht genügend aufgerauht ist. Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Verfahren zu finden, bei dem die nicht zu metallisierenden Oberflächenteile nicht oder zumindest optisch nicht bemerkbar angegriffen werden und der chemisch erzeugte Metallniederschlag eine gute Haftung aufweist. Die Erfindung bezieht sich daher auf ein Verfahren zum partiellen chemischen Metallisieren von Kunststoffteilen, insbesondere von lichtdurchlässigen Eunststoffen, und ist dadurch gekennzeichnet, daß die tunststoffteile an den zu metallisierenden Stellen wie an sich bekannt mit einem metallisierbaren Lack, z.B. auf der Basis Acrylnitril, Butadien, Styrol, überzogen und anschließend in eine Lösung getaucht werden, die zum Schutze der nicht lackierten Oberflächenteile gegen den zum Aufrauhen der Oberfläche des metallisierbaren Lackes notwendigen Beizangriff ein Netzmittel und eine anorganische Fluoridverbindung enthält.
Nach einer-vorteilhaften Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zweckmäßig, die schützend-passivierenden Bestandteile einer die lackoberfläche aufrauhenden Chrom-Schwefelsäure hinzuzumischen, wobei die Lösung Schwefelsäure (D = 1,84), Chromsäure (CrO3), Netzmittel und anorganische Fluoridverbindungen enthält und die Arbeitstemperatur zwischen Raumtemperatur (RT) und 600C gehalten wird. Es ist aber ebenfalls möglich, die zu metallisierenden lackierten Kunststoffteile vor dem Beizen in eine netzmittel- und fluoridhaltige Lösung zu tauchen, deren Arbeitstemperatur zwischen RT und 1000C liegt.
Beispiel I Herstellung eines hochglänzenden Chromniederachlages auf dem stellenweise mit ABS-Lack versehenen Basismaterial PMMA unter Verwendung einer Beize mit Passiviereigenschaften für PMMA.
Das geformte Plexi-Teil wird an den Stellen, wo keine Metallisierung erfolgen soll, mit Schablonen abgedeckt. Der zu galvanisierende Bereich wird mit einem Lack, der zweckmäßigerweise mittels einer herkömmlichen Spritzpistole aufgetragen wird, nachstehender Zusammensetzung beschichtet: 17 g Festkdrper ABS-Polymerisat gelöst in 31 g Methyläthylketon (MEt) 18 g Methylisobutylketon (MIBg) 14 g Butylacetat 9 g Methylglykolácetat 9 g Aethylglykolacetat 2 g Butylglykolat Die Lackierschablone wird entfernt und das lackierte Teil 1-2 h bei 800C getrocknet.
Das so vorbehandelte eil wird nun in einer Beize, bestehend aus: 280-530 vorzugsweise 300 g/l Schwefelsäure (H2S04 1,84), 370-450 vorzugsweise 400 g/l Chromsäure (CrO3 rein), 2- 50 vorzugsweise 15 mg/l Netzmittel auf der Basis Fluorkohlenwasserstoff, 1 g/l bis zur Sättigung vorzugsweise 25 g/l Natriumfluorid aufgerauht. Weitere mögliche Fluoridverbindungen sind z.B. Nafluorid, Na-bifluorid, fluorid, Ammoniumfluorid, Flußsäure, Kieselflußsäure, Borflußsäure u.a. oder Gemische aus o.g. Verbindungen. Als Arbeitstemperatur werden 15-60°C vorzugsweise 350 gewählt bei einer Arbeitszeit von 2 min - 1 Std. vorzugsweise 6 min.
Das in einer solchen Lösung vorbehandelte Teil kann nun wie ein ABS-Teil nach herkömmlichen Verfahren auf der Basis von z.B. Palladium aktiviert, stromlos verkupfert und/oder vernickelt und anschließend galvanisiert werden; z.B. Kupfer, Nickel, Chrom. Die stromlos erzeugte Leitschicht scheidet sich nur auf dem (BS-Film ab, das PMMA bleibt optisch unverändert.
Beispiel II Herstellung eines hochglänzenden Chromniederschlages auf stellenweise mit ABS-Lack versehenem Basismaterial PMMA unter Verwendung einer Lösung mit Passiviereigenschaften für PMMA und einer Beize für den ABS-Lack.
Ein wie unter Beispiel I hergestelltes, lackiertes und getrocknetes Teil wird erfindungsgemäß in eine fluoridhaltige, wässrige Lösung folgender Zusammensetzung getaucht: 10 g/l bis zur Sättigung vorzugsweise 60 g/l Natriumfluorid, 2 mg/l bis zur Sättigung vorzugsweise 200 mg/l Netzmittel (Laurylsulfat), Temperatur 20-70°C vorzugsweise 500, Zeit 5-60 min vorzugsweise 10 min.
Danach wird gespült und in einer Beize, bestehend aus: 280-330 vorzugsweise 300 g/l Schwefelsäure, 370-450 vorzugsweise 400 g/l Chromsäure, 2- 50 vbrzugsweise 15 mg/l Netzmittel auf der Basis Fluorkohlenwasserstoff während 2-60 min vorzugsweise 6 min bei 15-60°C vorzugsweise 350 aufgerauht und wie unter I beschrieben weiterbehandelt.
Nach diesem Verfahren teilmetallisierte, hochglanzverchromte Gegenständewurden 24 Std. nach der Galvanisierung im Temperaturwechseltest geprüft.
Die Proben wurden dem folgenden Beanspruchungszyklus dreimal unterworfen.
105 min Lagerung im Wärmeschrank bei +800C 15 min Umsetzen der Teile und Lagerung bei RT 105 min Lagerung in der ühltruhe bei -400C 15 min Umsetzen der Teile und Lagerung bei RT Alle Teile verstanden diese Prüfung ohne Schädigung der Metallauflage und ohne Beeinträchtigung ihres Aussehens.
Das Korrosionsverhalten solcher Teile ist gleich dem Verhalten galvanisierter ABS-Teile und richtet sich nach Art und Qualität der aufgebrachten Metallschichten.
Dieses Verfahren ist besonders gut geeignet, um an einem Teil aus durchsichtigem Kunststoff beispielsweise aus dekorativen Gründen galvanisch einen metallischen Rand zu erzeugen.

Claims

Ansprüche

Verfahren zum partiellen c-hemishen Metalli sieren von Kunststoffteilen, insbesondere aus lichtdurchlässigen Kunststoffen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffteile an den zu metallisietenden Stellen wie an Sich bekannt mit einem metallisierbaren Lack, z.B.

auf der Basis Acrylnitril, Butadien, Styrol, überzogen und anschließend in eine Lösung getaucht werden, die zum Schutze der nicht lackierten Oberflächenteile gegen den zum Aufrauhen der Oberfläche des metallisierbaren Lackes notwendigen Beizangriff ein Netzmittel und eine anorganische Fluoridverbindung enthält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Beizen des metallisierbaren Lackes und das Auftragen des Schutzes gegen die Beizwirkung auf die nicht lackierten Oberlächenteile in ein und derselben Lösung erfolgen, die Schwefelsäure (D = 1,84), Chromsäure (art3), Netzmittel und anorganische Fluoridverbindungen enthält und deren Arbeitstemperatur zwischen RT und 600C liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu metallisierenden lackierten Kunststoffteile vor dem Beizen in eine netzmittel- und fluoridhaltige Lösung getaucht werden, die eine anorganische Fluoridverbindung und ein Netzmittel enthält und deren Arbeitstemperatur zwischen RT und 100°C liegt.