DE19815175A1 - Verfahren zur galvanotechnischen Oberflächenmetallisierung von Kunststoffteilen - Google Patents
Verfahren zur galvanotechnischen Oberflächenmetallisierung von KunststoffteilenInfo
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Abstract
Verfahren zur galvanotechnischen Oberflächenmetallisierung von Kunststoffteilen, insbesondere aus Polypropylen (PP) und/oder Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS). Die Kunststoffteile werden an einem Galvanisierungsgestell mit Gestellisolierungen angeordnet. Die zu metallisierende Kunststoffoberfläche wird zur Oberflächenaufrauhung gebeizt und danach mit Hilfe eines Edelmetalls aktiviert. Die Kunststoffoberfläche wird anschließend außenstromlos mit einer metallischen Leitschicht metallisiert. Das Galvanisierungsgestell mit den Kunststoffteilen wird im Anschluß an die Aktivierung und vor der außenstromlosen Metallisierung mit einer Lösung zumindest einer Substanz aus der Gruppe "Aluminat, Gallat, Indat, Germanat, Stannat, Plumbat, Zinkat, Titanat, Zirkonat, Vanadat, Niobat, Tantalat, Molybdat, Wolframat oder Manganat" behandelt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur galvanotechnischen
Oberflächenmetallisierung von Kunststoffteilen, insbeson
dere aus Polypropylen (PP) und/oder Acrylnitril-Butadien-
Styrol (ABS) wobei die Kunststoffteile an einem Galvani
sierungsgestell mit Gestellisolierungen angeordnet werden,
wobei die zu metallisierende Kunststoffoberfläche zur Ober
flächenaufrauhung gebeizt und danach mit Hilfe eines Edel
metalls aktiviert wird und wobei die Kunststoffoberfläche
anschließend außenstromlos mit einer metallischen Leit
schicht metallisiert wird. - Es liegt im Rahmen der Erfin
dung, daß die Kunststoffoberfläche nach der außenstromlosen
Metallisierung in üblicher Weise elektrolytisch metalli
siert wird.
Galvanotechnisch metallisierte Kunststoffe werden einer
seits für dekorative Zwecke, unter anderem bei der Automo
bilherstellung oder im Sanitärbereich, eingesetzt. Die auf
die Kunststoffoberfläche aufgebrachte Metallisierungs
schicht kann andererseits aber auch technische Funktionen
erfüllen und beispielsweise als Beschichtung von Elektro
nikkomponenten der elektromagnetischen Abschirmung dienen.
Bei ABS und PP handelt es sich um solche Kunststoffe, die
vorzugsweise zur galvanotechnischen Metallisierung herange
zogen werden.
Bei dem aus der Praxis bekannten Verfahren der eingangs ge
nannten Art, von dem die Erfindung ausgeht, wird für die
Behandlung der Kunststoffoberflächen im Rahmen der galvano
technischen Metallisierung eine Mehrzahl der Kunststoff
teile an einem Galvanisierungsgestell angeordnet. Das Gal
vanisierungsgestell wird mit den Kunststoffteilen unter an
derem in die Elektrolytlösungen getaucht. Die Galvanisie
rungsgestelle weisen einerseits metallische Bestandteile
bzw. metallische Kontakte auf. Um Strom- und Metallverluste
bei der Metallisierung weitgehend zu vermeiden, ist es an
dererseits üblich, bestimmte metallische Bereiche der Gal
vanisierungsgestelle zu isolieren. Diese Isolierung erfolgt
üblicherweise mit nichtmetallischen Schutzüberzügen, insbe
sondere aus Kunststoff, bevorzugt mit Schutzüberzügen aus
modifiziertem Hart-PVC oder modifiziertem Weich-PVC. In der
Regel bestehen diese Schutzüberzüge nicht aus PP und/oder
ABS. Im Rahmen der Kunststoffmetallisierung besteht das
Problem, daß bei der Aktivierung der zu metallisierenden
Oberflächen der Kunststoffteile auch die Isolierung der
Galvanisierungsgestelle aktiviert wird. Wenn anschließend
die Metallisierung der Kunststoffoberflächen erfolgt, wird
in der Regel auch die Isolierung der
Galvanisierungsgestelle mehr oder weniger metallisiert.
Dies führt dazu, daß die Galvanisierungsgestelle in
bestimmten zeitlichen Abständen aus dem Prozeß entfernt
werden müssen und, insbesondere durch chemische Verfähren,
wieder entmetallisiert werden müssen. Es versteht sich, daß
diese Maßnahmen sehr aufwendig sind.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein
Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem bei
der Oberflächenmetallisierung von Kunststoffteilen, insbe
sondere aus PP und/oder aus ABS, eine Metallisierung der
Galvanisierungsgestellisolierungen effektiv und funktions
sicher vermieden wird.
Zur Lösung diesen technischen Problems lehrt die Erfindung
ein Verfahren der eingangs genannten Art, welches dadurch
gekennzeichnet ist, daß das Galvanisierungsgestell mit den
Kunststoffteilen im Anschluß an die Aktivierung und vor der
außenstromlosen Metallisierung mit einer Lösung zumindest
einer Substanz aus der Gruppe "Aluminat, Gallat, Indat,
Germanat, Stannat, Plumbat, Zinkat, Titanat, Zirkonat,
Vanadat, Niobat, Tantalat, Molybdat, Wolframat oder Manga
nat" behandelt wird. Eine Lösung zumindest einer Substanz
aus der genannten Gruppe meint im Rahmen der Erfindung auch
eine Lösung von Mischungen von zwei oder mehr der genannten
Substanzen. Der Einfachheit halber werden die im Patentan
spruch 1 aufgeführten Substanzen nachfolgend mit dem Ober
begriff Metallat bezeichnet, wenngleich diese Kennzeichnung
chemisch nicht völlig korrekt ist.
Die im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zu metalli
sierenden Kunststoffteile bestehen vorzugsweise aus Poly
propylen (PP) und/oder Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS).
Es versteht sich, daß bei dieser bevorzugten Ausführungs
form die Gestellisolierungen des Galvanisierungsgestells
aus einem von PP und/oder ABS abweichenden Werkstoff be
stehen. Es liegt im Rahmen der Erfindung, zu metallisie
rende Kunststoffteile aus einem anderen Kunststoff als PP
bzw. ABS einzusetzen. Es versteht sich, daß in diesem Fall
die Gestellisolierungen aus einem von diesem Kunststoff ab
weichenden Werkstoff bestehen. Die Gestellisolierung
bestehen vorzugsweise aus Polyvinylchlorid (PVC).
Zweckmäßigerweise bestehen die Gestellisolierung aus
modifiziertem Hart-PVC oder modifiziertem Weich-PVC.
Es versteht sich, daß bei dem Verfahren gemäß Patentan
spruch 1 praktisch übliche Vor- und Zwischenschritte einge
setzt werden können und in der Regel auch eingesetzt wer
den, z. B. Reinigungsbehandlungen, Spülmaßnahmen, Reduzie
rungen, Vortauchen, Sensibilisieren und dergleichen. Inso
weit liegt es im Rahmen der Erfindung, daß vor dem Beizen
zur Oberflächenaufrauhung die zu metallisierende Kunst
stoffoberfläche vorgereinigt wird. Fernerhin liegt es im
Rahmen der Erfindung, daß die Kunststoffoberfläche vor der
Edelmetallaktivierung vorbehandelt wird und zwar zweck
mäßigerweise durch Tauchen mit Salzsäure. Zwischen den
Verfahrensschritten der Edelmetallaktivierung, der Behand
lung mit der Metallat-Lösung und der außenstromlosen Metal
lisierung können ebenfalls die obengenannten Vor- und
Zwischenschritte eingesetzt werden.
Im einzelnen bestehen verschiedene Möglichkeiten zur weite
ren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Vor
zugsweise wird die zu metallisierende Kunststoffoberfläche
zur Oberflächenaufrauhung mit Chromschwefelsäure gebeizt.
Zweckmäßigerweise findet die Aktivierung der Kunst
stoffoberfläche mit Hilfe eines Palladium/Zinn-Aktivators
statt. Bevorzugt wird ein Palladium/Zinn-Sol eingesetzt.
Die Kunststoffoberfläche wird bei dieser Aktivierung mit
einer Palladium/Zinn-Beschichtung versehen.
Behandlung mit einer Metallat-Lösung meint im Rahmen der
Erfindung insbesondere das Tauchen des Galvanisierungsge
stells mit den Kunststoffteilen in eine wäßrige Metallat-
Lösung. Die Tauchzeit beträgt zweckmäßigerweise 1 bis 3 Mi
nuten, bevorzugt etwa 2 Minuten. Nach bevorzugter Ausfüh
rungsform der Erfindung wird mit einer Alkali-Metallat-Lö
sung, vorzugsweise Natrium-Metallat-Lösung, gearbeitet. Be
vorzugt wird mit einer Lösung behandelt, die eine Metallat-
Konzentration von 10 bis 20 g/l aufweist. Zweckmäßigerweise
wird mit einer Lösung gearbeitet, die einen pH-Wert von 11
bis 12 aufweist. Es liegt im Rahmen der Erfindung, der Lö
sung zur Einstellung des pH-Wertes gegebenenfalls geringe
Menge Säure und Base zuzusetzen. Nach bevorzugter Ausfüh
rungsform der Erfindung wird mit einer Lösung behandelt,
die eine Temperatur von 35 bis 55°C, vorzugsweise von 30
bis 40°C aufweist.
Nach bevorzugter Ausführungsform, der im Rahmen der Erfin
dung ganz besondere Bedeutung zukommt, wird die Kunst
stoffoberfläche außenstromlos mit einer Nickelschicht bzw.
Nickel-Leitschicht metallisiert. Hierzu wird zweckmäßiger
weise ein Nickelelektrolyt eingesetzt, der unter anderem
ein Nickelsalz sowie ein Reduktionsmittel, bevorzugt
Hypophosphit, enthält.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei Ver
wirklichung der erfindungsgemäßen Merkmalskombination des
Patentanspruches 1 eine Metallabscheidung bzw. Nickelab
scheidung an der Gestellisolierung auf effektive Weise ver
mieden werden kann. Insoweit kann auf eine aufwendige nach
geschaltete Gestellbehandlung zur Entmetallisierung ver
zichtet werden.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird
die Behandlung des Galvanisierungsgestells mit den Kunst
stoffteilen mit einer Lösung eines Aluminats durchgeführt.
Es liegt weiterhin im Rahmen der Erfindung, eine Gallat-Lö
sung für die Behandlung einzusetzen. Nach einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung wird mit einer Lösung eines
Germanates gearbeitet. Gemäß einer anderen bevorzugten Aus
führungsform der Erfindung wird mit einer Stannat-Lösung
behandelt. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, daß mit einer Zinkat-Lösung ge
arbeitet wird. Fernerhin liegt es im Rahmen der Erfindung,
mit einer Titanat-Lösung zu behandeln. Nach einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung wird mit einer Niobat-
und/oder Tantalat-Lösung gearbeitet. Eine Ausführungsform
der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß mit einer
Molybdat- und/oder Wolframat-Lösung behandelt wird.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, zu metallisierende Kunst
stoffteile aus Polypropylen vor der Edelmetallaktivierung
mit einer Sensibilisierungslösung vorzubehandeln. Hierbei
kann es sich beispielsweise um die Lösung eines Ethylen
oxid-Adduktes handeln. Durch die genannte Vorbehandlung
kann in bezug auf PP-Kunststoffteile das obengenannte tech
nische Problem sehr funktionssicher gelöst werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei
spiels näher erläutert.
Die Oberfläche eines Kunststoffteils aus PP wurde nach
einer Vorreinigung in einer Chromschwefelsäurebeize aus 400
g/l Chromsäure und 400 g/l Schwefelsäure bei 65°C 12 Minu
ten lang behandelt. Anschließend wurde gespült.
Die Aktivierung der Kunststoffoberfläche wurde in einem
Palladium/Zinn-Sol mit 0,1 g/l Palladium, 12 g/l Zinn und
150 g/l Salzsäure bei 40°C 5 Minuten lang durchgeführt.
Nach der Aktivierung wurde gespült.
Das Galvanisierungsgestell wurde mit den Kunsttoffteilen 2
Minuten lang in eine wäßrige Lösung von 15 g/l Natriumzin
kat getaucht, welche Lösung eine Temperatur von 40°C und
einen pH-Wert von 11,5 aufwies. Anschließend wurde wieder
gespült. Danach wurde eine außenstromlose Metallisierung in
einem Nickelelektrolyten vorgenommen.
Claims (8)
1. Verfahren zur galvanotechnischen Oberflächenmetallisie
rung von Kunststoffteilen, insbesondere aus Polypropylen
(PP) und/oder Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS),
wobei die Kunststoffteile an einem Galvanisierungsgestell mit Gestellisolierungen angeordnet werden,
wobei die zu metallisierende Kunststoffoberfläche zur Ober flächenaufrauhung gebeizt und danach mit Hilfe eines Edel metalls aktiviert wird,
wobei die Kunststoffoberfläche anschließend außenstromlos mit einer metallischen Leitschicht metallisiert wird, dadurch gekennzeichnet,
daß das Galvanisierungsgestell mit den Kunststoffteilen im Anschluß an die Aktivierung und vor der außenstromlosen Me tallisierung mit einer Lösung zumindest einer Substanz aus der Gruppe "Aluminat, Gallat, Indat, Germanat, Stannat, Plumbat, Zinkat, Titanat, Zirkonat, Vanadat, Niobat, Tan talat, Molybdat, Wolframat oder Manganat" behandelt wird.
wobei die Kunststoffteile an einem Galvanisierungsgestell mit Gestellisolierungen angeordnet werden,
wobei die zu metallisierende Kunststoffoberfläche zur Ober flächenaufrauhung gebeizt und danach mit Hilfe eines Edel metalls aktiviert wird,
wobei die Kunststoffoberfläche anschließend außenstromlos mit einer metallischen Leitschicht metallisiert wird, dadurch gekennzeichnet,
daß das Galvanisierungsgestell mit den Kunststoffteilen im Anschluß an die Aktivierung und vor der außenstromlosen Me tallisierung mit einer Lösung zumindest einer Substanz aus der Gruppe "Aluminat, Gallat, Indat, Germanat, Stannat, Plumbat, Zinkat, Titanat, Zirkonat, Vanadat, Niobat, Tan talat, Molybdat, Wolframat oder Manganat" behandelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die zu. metallisierende Kunststoffoberfläche zur Ober
flächenaufrauhung gebeizt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Kunststoffoberfläche mit Hilfe eines
Palladium/Zinn-Aktivators aktiviert wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Substanz als Alkalisalz, vorzugsweise
als Natriumsalz, in der Lösung eingesetzt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß mit einer Lösung, die eine Konzentration
von 10 bis 20 g/l an der Substanz aufweist, behandelt wird.
6. Verfahren nach einem Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß mit einer Lösung, die einen pH-Wert von 11
bis 12 aufweist, behandelt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß mit einer Lösung, die eine Temperatur von
35 bis 55°C, vorzugsweise von 30 bis 40°C, aufweist, ge
arbeitet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Kunststoffoberfläche außenstromlos
mit einer Nickelschicht metallisiert wird.
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1998115175 Withdrawn DE19815175A1 (de) | 1998-04-04 | 1998-04-04 | Verfahren zur galvanotechnischen Oberflächenmetallisierung von Kunststoffteilen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19815175A1 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002031214A1 (de) | 2000-10-09 | 2002-04-18 | Hueck Folien | Metallisierte folie und verfahren zu deren herstellung sowie deren anwendung |
| WO2016146332A1 (de) * | 2015-03-18 | 2016-09-22 | Coventya Gmbh | Verfahren zur selektiven metallisierung von butadien-haltigen kunststoffbereichen in einem bauteil und kit zur durchführung des verfahrens |
-
1998
- 1998-04-04 DE DE1998115175 patent/DE19815175A1/de not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002031214A1 (de) | 2000-10-09 | 2002-04-18 | Hueck Folien | Metallisierte folie und verfahren zu deren herstellung sowie deren anwendung |
| US6896938B2 (en) | 2000-10-09 | 2005-05-24 | Hueck Folien Gesellschaft M.B.H. | Metallized film, method for the production thereof, and use thereof |
| US7374794B2 (en) | 2000-10-09 | 2008-05-20 | Hueck Folien Gesellschaft M.B.H. | Metallized film, method for the production thereof, and use thereof |
| EP2034039A1 (de) | 2000-10-09 | 2009-03-11 | Hueck Folien Ges.m.b.H. | Metallisierte Folie und Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Anwendung |
| WO2016146332A1 (de) * | 2015-03-18 | 2016-09-22 | Coventya Gmbh | Verfahren zur selektiven metallisierung von butadien-haltigen kunststoffbereichen in einem bauteil und kit zur durchführung des verfahrens |
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