DE2126781C3 - Process for metallizing plastics - Google Patents
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Description
Die übliche Galvanisierung von Kunststoffen erfolgt durch eine chemische Vorbehandlung, an welche sich ein Aktivieren, Eintauchen in eine Reduktionsmittellösung, chemische und galvanische Metallabscheidung oder eine chemische Vorbehandlung, Sensibilisierung, Aktivierung, chemische und galvanische Metallabscheidung sowie eine Verstärkung der Metallschicht durch galvanische oder chemische Verfahren anschließt.The usual electroplating of plastics is carried out through a chemical pretreatment, which activation, immersion in a reducing agent solution, chemical and galvanic metal deposition or chemical pretreatment, sensitization, activation, chemical and galvanic metal deposition as well as a reinforcement of the metal layer by galvanic or chemical processes.
Im einzelnen werden folgende Verfahrensschritte vorgenommen, um Kunststoffe mit einem leitenden Grundüberzug für eine galvanisch aufgebrachte Metallschicht zu versehen. Dabei ist es notwendig, nach jedem Schritt sehr gründlich zu spülen.In detail, the following process steps are carried out to give plastics with a conductive To provide a base coat for an electroplated metal layer. It is necessary after each Rinse step very thoroughly.
1. Chemische Behandlung der Kunststoff-Oberfläche in einer chromsäurehaltigen Lösung, bei der sich diese so verändert, daß optimale Bedingungen für eine Bekeimung mit Edelmetallionen und eine gute Haftfestigkeit des chemisch abgeschiedenen Metallsentstehen. 1. Chemical treatment of the plastic surface in a solution containing chromic acid in which these changed so that optimal conditions for a germination with noble metal ions and a good one Adhesion strength of the chemically deposited metal arise.
2. Behandlung in einer Lösung zur Reduktion von GO3- Ionen.2. Treatment in a solution to reduce GO3 ions.
3. Aktivieren der Kunststoff-Oberfläche, das überwiegend durch Eintauchen in eine Lösung von einem Edelmetallion (z. B. Pd, Ag, Au) erreicht wird.3. Activating the plastic surface, mostly by immersing it in a solution of one Noble metal ion (e.g. Pd, Ag, Au) is achieved.
4. Eintauchen in eine Reduktionsmittellösung, in der sich die adsorbierten Edelmetallionen zu Edelmetallkeimen reduzieren.4. Immersion in a reducing agent solution in which the adsorbed noble metal ions become noble metal nuclei to reduce.
Auf r:ach dieser Art vorbehandelten Oberflächen läßt sich in Lösungen zur r.tromlosen reduktiven Metallabscheidung eine kontinuierliche Metallschicht abscheiden. Zu einer Metallabscheidung auf der Kunststoff-5 oberfläche führt auch folgende Vorbehandlung:Can be used on surfaces that have been pretreated in this way solutions for electroless reductive metal deposition deposit a continuous metal layer. For a metal deposition on the plastic 5 surface also carries out the following pretreatment:
la) Chemische Behandlung wie bei U
2a) Behandlung wie bei 2,la) Chemical treatment as in U
2a) treatment as in 2,
3a) Sensibilisierung durch Eintauchen in eine angesäuerte Lösung von Zinn(II)-chlorid,
4a) Erzeugung von Edelmetallkeimen wie bei 3.3a) sensitization by immersion in an acidified solution of tin (II) chloride,
4a) Generation of precious metal nuclei as in 3.
Der unter 4. angegebene Arbeitsgang kann dann entfallen.
Im Verfahrensschritt 1. wird ein Gemisch von CrO3,
H2SO4, H2O bzw. CrO3, H2SO4, H3PO4, H2O verwendet,
dessen Zusammensetzung sich nach der Art des zu behandelnden Kunststoffes richtet Gemische dieser Art
werden vor allen Dingen zur Vorbehandlung von ABS-Kunststoffen, Polypropylen und ähnlichen Kunst-The operation specified under 4 can then be omitted.
In process step 1, a mixture of CrO3, H 2 SO 4 , H 2 O or CrO 3 , H 2 SO 4 , H 3 PO 4 , H 2 O is used, the composition of which depends on the type of plastic to be treated, mixtures of this type are mainly used for the pretreatment of ABS plastics, polypropylene and similar plastics
.20 stoffen verwendet. Die Zeit und Temperatur dieser Behandlung sind nicht nur von der Kunststoffart, sondern auch bei gleicher Kunststoffart von den von verschiedenen Herstellern gelieferten Typen und in einigen Fällen von den Herstellungsbedingungen und von der geometrischen Form des verabeiteten Kunststoffes abhängig. Diese Zeit und diese Temperatur müssen dann von Fall zu Fall empirisch ermittelt werden..20 substances used. The time and temperature of this Treatment are not only of the type of plastic, but also of the same type of plastic, of those of Types supplied by different manufacturers and in some cases on the manufacturing conditions and depends on the geometric shape of the processed plastic. That time and that temperature must then be determined empirically on a case-by-case basis.
Die Mengen der Komponenten in den CrOs-haltigenThe amounts of the components in the CrOs-containing
jo Lösungen müssen in einem bestimmten, ziemlich engen Konzentrationsbereich liegen. Es sind nur Abweichungen von einigen Gewichtsprozent zulässig, da es sonst bei der chemischen Metallabscheidung nicht zur vollständigen Bedeckung der Kunststoffoberfläche mitjo solutions must lie in a certain, fairly narrow concentration range. It's just deviations of a few percent by weight is permissible, otherwise it will not be used during chemical metal deposition complete coverage of the plastic surface with
Jj Metall kommt, bzw. das ganze Überzugssystem eine unzureichende Haftfestigkeit aufweist.Jj metal comes, or the entire coating system has insufficient adhesive strength.
Die analytische Überwachung und Dosierung der bei dem Verfahren verbrauchten Chemikalien erfordert eine ständige Kontrolle der Konzentration der verschie-Requires analytical monitoring and dosing of the chemicals consumed in the process constant control of the concentration of the various
•10 denen Komponenten und stellt eine Komplizierung der Arbeitsbedingungen dar. Weiter haben solche Lösungen den Nachteil, daß sie bei einem gewissen Gehalt an Abbauprodukten des Kunststoffes und an dreiwertigen Chromverbindungen nicht mehr brauchbar sind. Urn die verbrauchte Vorbehandlungsbeize zu beseitigen, sind die öwertigen Chromverbindungen zu reduzieren, alsdann muß neutralisiert werden. Dabei entstehen große Mengen von voluminösem Chromhydroxid, dessen Beseitigung die Entgiftungsanlagen sehr belastet.• 10 which components and represents a complication of the Working conditions. Furthermore, such solutions have the disadvantage that they are at a certain level of Decomposition products of the plastic and trivalent chromium compounds are no longer usable. Urn the to remove used pretreatment stain, to reduce the o-valent chromium compounds, then it must be neutralized. This creates large amounts of voluminous chromium hydroxide, the removal of which puts a great strain on the detoxification systems.
Im ganzen bedeutet das einen erhöhten Aufwand an Kosten und technischen Anlagen bei der Entgiftung der Chrombeizen.All in all, this means an increased expense in terms of costs and technical equipment for the detoxification of the Chrome stains.
Es sind schon Verfahren bekanntgeworden, bei denen die Oberfläche von Kunststoffen mit Sulfonierungsmitteln behandelt wird. So empfiehlt A. E. Sherwood in British Plastics. Vol. 37 (1964), S. 252, ein Verfahren, nach dem Polystyrol durch Eintauchen in eine Lösung von Chlorsulfonsäure in Kohlenwasserstoffen antistatische Eigenschaften erhält. Die verwendeten Lösungen des Schwefeltrioxids sind nur kurze Zeit verwendungsfähig. Nach der US-Patentschrift 27 86 783 wird die Oberfläche von Polyäthylen durch Behandeln mit Oleum, einer Lösung von Schwefeltrioxid in konzentrierter Schwefelsäure oder durch Schwefeltrioxid-Dampf so konditioniert, daß darauf andere Harzschichten zur Verringerung der Wasserdampfdurchlässigkeit des Polyäthylens aufgetragen werden können. Der Erfinder hat nicht erkannt, daß unter bestimmtenProcesses have already become known in which the surface of plastics with sulfonating agents is treated. So recommends A. E. Sherwood in British Plastics. Vol. 37 (1964), p. 252, a method according to The polystyrene becomes antistatic by immersing it in a solution of chlorosulfonic acid in hydrocarbons Properties. The solutions of sulfur trioxide used can only be used for a short time. According to US Pat. No. 2,786,783, the surface of polyethylene is treated with Oleum, a solution of sulfur trioxide in concentrated sulfuric acid or sulfur trioxide vapor conditioned to have other resin layers on top of it to reduce water vapor permeability of polyethylene can be applied. The inventor did not recognize that under certain
Bedingungen mit Schwefeltrioxid-Dampf behandeltes Polyäthylen für die nachfolgende chemische Galvanisierung geeignet sein kann. Im übrigen ist zu beobachten, daß die Behandlung der meisten Kunststoffe mit konzentrierter Schwefelsäure, mit Oleum oder Chlorsul- ^ fonsäure zu einer starken Aufrauhung und weiterhin zur Zersetzung und Verkohlung der Oberfläche führen. Derartige angegriffene Oberflächen sind für die Bedeckung mit Metallüberzügen zwar mitunter geeignet, sie sind aber wegen der stark aufgerauhten Struktur und meistens geringen Haftfestigkeit der aufgebrachten Metallschichten für die Zwecke der Galvanotechnik nicht geeignetPolyethylene treated with sulfur trioxide vapor for subsequent chemical electroplating may be suitable. In addition, it can be observed that the treatment of most plastics with concentrated sulfuric acid, with oleum or chlorosulphonic acid to a strong roughening and continue to Decomposition and charring of the surface lead. Such attacked surfaces are for the Covering with metal coatings is sometimes suitable, but they are because of the strongly roughened structure and mostly low adhesive strength of the applied metal layers for the purposes of electroplating not suitable
Zur Galvanisierung von Polystyrol wird nach der US-Patentschrift 34 72 678 die Oberfläche mit einer Lösung von Schwefeltrioxid in einem halogenierten Kohlenwasserstoff und Trimethylphosphat behandelt. Hierbei wird die Oberfläche des Polystyrols erweicht und damit so verändert, daß die Haftfestigkeit der aufgebrachten Metallschichten ungenügend ist. Außerdem ist die empfohlene Behandlungslösung wenig beständig. Es bilden sich bald Zersetzungsprodukte durch Einwirkung des Schwefeltrioxids auf das Lösungsmittel, u. a. das sehr giftige Phosgen. Nachteilig ist bei diesem Verfahren auch die Tatsache, daß die sich durch Reaktion des Schwefeltrioxids mit dem Kunststoff und durch Einwirkung der Feuchtigkeit der Luft bildende Schwefelsäure sich in der Lösung in kleinen Tröpfchen abscheidet, die sich auf der Oberfläche des Kunststoffes absetzen und damit eine gleichmäßige Behandlung der gesamten Oberfläche unmöglich machen.For electroplating polystyrene, according to US Pat. No. 34 72 678, the surface is provided with a Solution of sulfur trioxide in a halogenated hydrocarbon and treated with trimethyl phosphate. Here, the surface of the polystyrene is softened and thus changed so that the adhesive strength of the applied metal layers is insufficient. Also, the recommended treatment solution is little resistant. Decomposition products soon form due to the action of sulfur trioxide on the solvent, i.a. the very poisonous phosgene. Another disadvantage of this method is the fact that the The sulfur trioxide reacts with the plastic and is formed by the action of moisture in the air Sulfuric acid is deposited in the solution in small droplets that are deposited on the surface of the plastic settle and thus make an even treatment of the entire surface impossible.
Aus der US-PS 24 00 720 ist die Behandlung von Oberflächen von einen aromatischen Kern enthaltenden Kunststoffoberflächen mit konzentrierter Schwefelsäure, rauchender Schwefelsäure, Schwefeltrioxid oder Chlorsulfonsäure unter Verwendung der flüssigen Säure oder deren Dämpfen zur Hydrophilisierung bekannt. Durch eine solche Behandlung können die hydrophen Kunststoffoberflächen besser mit wasserlöslichen Farbstoffen gefärbt werden. Dabei wird auch dargelegt, daß man die behandelten Oberflächen mit wäßrigen Lösungen leicht reduzierbarer Metallsalze behandeln und die an der Oberfläche abgeschiedenen Metallsalze dann reduzieren kann, wodurch man z. B. dünne Kupferoder Silberfilme erhält. Es ist auch möglich, Metalle auf so vorbehandelte Oberflächen aufzudampfen, wodurch eine bessere Haftung bewirkt wird. Dieses Verfahren ist insbesondere zur Behandlung von Kunststoffgläsern gegen Anlaufen geeignet.From US-PS 24 00 720 is the treatment of surfaces containing an aromatic nucleus Plastic surfaces with concentrated sulfuric acid, fuming sulfuric acid, sulfur trioxide or Chlorosulfonic acid known using the liquid acid or its vapors for hydrophilization. Such a treatment enables the hydrophobic plastic surfaces to be better coated with water-soluble dyes to be colored. It is also shown that the treated surfaces with aqueous Treat solutions of easily reducible metal salts and the metal salts deposited on the surface can then reduce, whereby one z. B. obtained thin copper or silver films. It is also possible to use metals To vaporize surfaces pretreated in this way, which results in better adhesion. This procedure is particularly suitable for treating plastic glasses against tarnishing.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Galvanisieren von Kunststoffen zu zeigen, das auf zahlreiche unterschiedliche Kunststoffe anwendbar ist, und das eine feste Haftung von galvanisch oder chemisch aufgetragenen Metallschichten auf aktivierte Kunststoffoberflächen ermöglicht. Verbunden mit dieser Aufgabe ist es, die in der Praxis angewendete Chromsäurebeizung zu vermeiden.The object of the invention is to show a method for electroplating plastics that is based on Numerous different plastics can be used, and that a firm adhesion of galvanic or chemically applied metal layers on activated plastic surfaces. Connected to this The task is to avoid the chromic acid pickling used in practice.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst.This object is achieved by a method according to claim 1.
Alle Schwierigkeiten mit der laufenden analytischen Überwachung und Regenerierung der Chromsäurebeizen und der Schwierigkeiten bei der Beseitigung ausgebrachter Chromsäurebeizen entfallen. Die Vorbehandlung in Schwefeltrioxid enthaltender Atmosphäre hat weiter den Vorteil, daß die Palette der technisch verwendeten Kunststoffe, die auf diese Weise für die Aufbringung einer festhaftenden Metallschicht vorbereitet werden kann, viel ausgedehnter ist, als es bei den bekannten Chromsäurebeizen der Fall ist.All difficulties with the ongoing analytical monitoring and regeneration of the chromic acid pickling and the difficulties in removing chromic acid pickles that have been discharged are eliminated. The pre-treatment in an atmosphere containing sulfur trioxide has the further advantage that the range of technically used plastics, which are prepared in this way for the application of a firmly adhering metal layer can be, is much more extensive than is the case with the known chromic acid pickling.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist beispielsweise für folgende Kunststoffe anwendbar: Polyäthylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Styrol-Acrylnitril (S AN) und Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS).The method according to the invention can be used, for example, for the following plastics: polyethylene, Polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene, styrene-acrylonitrile (S AN) and acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS).
Als Kunststoff ist auch Phenolharzpapier geeignetPhenolic resin paper is also suitable as a plastic
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können auch Platten für gedruckte Schaltungen behandelt werden, die mit einem Haftlack versehen sind. Auch Platten aus Epoxiharz für gedruckte Schaltungen, die mit Glasfasergewebe oder Zellulosematerial als Füllstoff hergestellt sind, sind dem erfindungsgemäßen Verfahren zugänglich. Schließlich können auch noch künstliche oder natürliche Elastomere, z. B. Gummi, eingesetzt werden.Boards for printed circuits can also be treated with the method according to the invention, which are provided with an adhesive varnish. Also epoxy resin sheets for printed circuits made with fiberglass or cellulose material are produced as a filler, are accessible to the method according to the invention. Finally, artificial or natural elastomers, e.g. B. rubber can be used.
Das Verfahren gemäß vorliegender Erfindung gestattet einerseits die Metallisierung von Kunststoffen, die nach bisher bekannten Methoden nicht metallisiert werden konnten und g:bt die Möglichkeit in den Fällen, bei denen Kunststoffe nach bekannten Methoden metallisierbar waren, die Haftung der aufgetragenen Metallschichten zu erhöhen.The method according to the present invention allows on one hand the metallization of plastics, which could not be metallized according to methods known to date and g: bt the possibility, in cases in which plastics were metallized by known methods, to increase the adhesion of the deposited metal layers.
Die Oberfläche des Kunststoffes verändert sich bei dem Galvanisierverfahren nur in dem Maße, daß es möglich ist, bei einer optimal gewählten Schwefeltrioxid-Konzentration und Behandlungszeit einen glatten und gut haftenden Metallüberzug aufzubringen; dabei sind bei sinngemäßer Anwendung des Verfahrens keine makroskopisch sichtbaren Veränderungen der Oberfläche durch Abtragen oder Rauhigkeit festzustellen. Durch diese Behandlung wird die vorher hydrophobe Oberfläche des Kunststoffes für Wasser benetzbar.The surface of the plastic changes in the electroplating process only to the extent that it is possible, with an optimally chosen sulfur trioxide concentration and treatment time, a smooth and apply a well-adhering metal coating; there are none if the procedure is applied analogously macroscopically visible changes in the surface due to abrasion or roughness. This treatment makes the previously hydrophobic surface of the plastic wettable for water.
Die bekannten mit Sulforiierungsmitteln arbeitenden Verfahren zur Konditionierung von Kunststoffoberflächen sind für die Vorbehandlung von Kunststoffen zur späteren Aufbringung von Metallschichten, die den Bedürfnissen der galvanotechnischen Praxis entsprechen, nicht oder schlecht geeignet. Es war deshalb völlig unerwartet, daß eine Behandlung mit einer Schwefeltrioxid enthaltenden Gasphase die Oberfläche vieler Kunststoffe für die Edelmetallbekeimung und die nachfolgende Metallisierung nach bekannten Methoden bestens geeignet macht.The known ones working with sulforating agents Processes for conditioning plastic surfaces are used for the pretreatment of plastics later application of metal layers that correspond to the needs of electroplating practice, not or badly suited. It was therefore completely unexpected that a treatment with a sulfur trioxide containing gas phase the surface of many plastics for the noble metal nucleation and the makes subsequent metallization by known methods ideally suited.
Die zur chemischen Vorbehandlung der Kunststoffe mit Schwefeltrioxid enthaltende Gasphase muß dabei selbstverständlich ein Gas enthalten, das mit dem Schwefeltrioxid keine Reaktion eingeht. Zweckmäßig wird dieses Gas aus Luft bestehen. Grundsätzlich kann man dafür auch Sauerstoff, Stickstoff, Kohlendioxid. Edelgase und auch andere Gase verwenden, die dieser Forderung genügen. Enthält die Gasphase noch Wasserdampf, so bildet sich aus dem Schwefeltrioxid zunächst Schwefelsäure-Nebel, bis alle Feuchtigkeit durch diese Reaktion gebunden ist. Erst das darüber hinaus existenzfähige Schwefeltrioxid-Gas wird für die gewünschte Behandlung der Kunststoffoberfläche zur Verfügung stehen. Es hat sich gezeigt, daß die durch Gasfeuchtigkeit entstandenen Schwefelsäurenebel die gewünschte Behandlung praktisch nicht stören.The gas phase containing the chemical pretreatment of the plastics with sulfur trioxide must be used naturally contain a gas that does not react with the sulfur trioxide. Appropriate this gas will consist of air. Basically you can also use oxygen, nitrogen, carbon dioxide. Use noble gases and other gases that meet this requirement. Still contains the gas phase Water vapor, the sulfur trioxide first forms a sulfuric acid mist until all moisture bound by this reaction. Only the sulfur trioxide gas that is also viable is used for the desired treatment of the plastic surface are available. It has been shown that the The sulfuric acid mist produced by gas moisture practically does not interfere with the desired treatment.
Die Konzentration an Schwefeltrioxid in der zur Behandlung der Kunststoffoberfläche dienenden Gasphase kann grundsätzlich zwischen 1 mg/1 SOj bis zu 100 Volumprozent SO3 betragen. Die Behandlungszeit liegt zwischen 0,5 Sekunden und 20 Minuten. Die Temperatur der Atmosphäre ist natürlich für den Erfolg der Behandlung ebenfalls von Bedeutung. Gute Ergebnisse kannten bei entsprechender Abstimmung von SO3-Konzentration und Behandlungszeit sowohl bei -3O0C als auch bei 130°C Gastemperatur erreicht werden.The concentration of sulfur trioxide in the gas phase used to treat the plastic surface can in principle be between 1 mg / 1 SOj up to 100 volume percent SO 3 . The treatment time is between 0.5 seconds and 20 minutes. The temperature of the atmosphere is of course also important for the success of the treatment. Good results have been achieved with appropriate coordination of SO3 concentration and treatment time both at -3O 0 C and at 130 ° C gas temperature.
Behandlungszeit, Temperatur und Schwefeltrioxid-Konzentration im Gas hängen von der Art der zu behandelnden Kunststoffe ab. Dabei können einerseits kurze Behandlungszeiten mit höherer Schwefeltrioxidkonzentration bzw. höherer Temperatur der Behandlungsatmosphäre und andererseits längere Behandlungszeiten bei geringerer Konzentration an Schwefeltrioxid oder geringerer Temperatur zu gleichartigen Ergebnissen führen. Selbstverständlich müssen entsprechend der sehr verschiedenen chemischen Struktur und Reaktionsfähigkeit der bekannten Kunststoffe Konzentrationsbereiche für Schwefeltrioxid, Temperatur und Behandlungszeiten so ausgewählt werden, daß durch die Vorbehandlung eine gute allseitige Bedeckung mit dem chemisch darauf abgeschiedenen Metall sowie eine gute Haftfestigkeit der nachträglich chemisch oder galvanisch verstärkten Metallschicht erreicht wird. Als Vorteil des Verfahrens kann weiterhin gesagt werden, daß diese Bedingungen für einen Kunststoff-Typ in erstaunlich weiten Grenzen zu guten Metallisierungsergebnissen führen.Treatment time, temperature and sulfur trioxide concentration in the gas depend on the type of treated plastics. On the one hand, short treatment times with a higher sulfur trioxide concentration can be achieved or higher temperature of the treatment atmosphere and, on the other hand, longer treatment times with a lower concentration of sulfur trioxide or a lower temperature to similar Results. Needless to say, according to the very different chemical structure and Reactivity of the known plastics concentration ranges for sulfur trioxide, temperature and Treatment times are selected so that a good all-round coverage with the pretreatment chemically deposited metal as well as good adhesion of the subsequently chemically or galvanically reinforced metal layer is achieved. Another advantage of the process can be said that these conditions lead to good metallization results within astonishingly wide limits for a type of plastic to lead.
Für eine Vorbehandlung mit den bisher üblichen Chromsäurebeizen mußten speziell dafür geschaffene Kunststofftypen verwendet werden, um z. B. bei ABS-Typen, bei Polypropylen u. ä. eine gute Metallisierbarkeit und Haftfestigkeit der verstärkten Metallschichten zu erreichen. Bei einer Vorbehandlung in Schwefeltrioxid enthaltender Gasphase gemäß vorliegender Erfindung gelingt es, auch Kunststoffe dieser Typen mit gutem Erfolg zu metallisieren, die nicht extra für die Metallisierung geschaffen wurden. Nach Verstärkung der Metallschicht hat diese in den meisten Fällen eine Haftfestigkeit von mehr als 2 Kp pro 2,5 cm. Erstaunlich oft wurden Haftfestigkeiten über 5 Kp und höher gemessen. Fast stets kann die an sich schon gute Haftung durch eine Wärmebehandlung nach der Metallisierung noch beachtlich gesteigert werden.For a pretreatment with the previously common chromic acid pickling, specially created stains had to be used Plastic types are used to e.g. B. with ABS types, with polypropylene and the like. A good ability to metallize and to achieve adhesive strength of the reinforced metal layers. When pretreated in sulfur trioxide containing gas phase according to the present invention, it is also possible to use plastics of these types to metallize with good success that were not created specifically for metallization. After reinforcement the metal layer this has in most cases an adhesive strength of more than 2 Kp per 2.5 cm. Amazing Adhesion strengths of over 5 Kp and higher were often measured. Almost always it can be good in itself Adhesion can be considerably increased by a heat treatment after the metallization.
Die zur Behandlung der Kunststoffe erfindungsgemäß erforderliche Schwefeltrioxid enthaltende Gasphase läßt sich auf verschiedene Weise herstellen. Man kann z. B. ein inertes Gas, wie Luft, Stickstoff, Kohlendioxid oder ein Edelgas über entsprechend temperiertes Schwefeltrioxid leiten, wobei über dem Schwefeltrioxid ein der Temperatur entsprechender Dampfdruck herrscht. Das durchströmende Inertgas wird dann mit einer dem Dampfdruck entsprechenden Menge von Schwefeltrioxid beladen. Die Temperatur-Dampfdruckkurve des Schwefeltrioxids ist bekannt.The gas phase containing sulfur trioxide required according to the invention for treating the plastics can be made in different ways. You can z. B. an inert gas such as air, nitrogen, Conduct carbon dioxide or a noble gas over appropriately tempered sulfur trioxide, with over the Sulfur trioxide has a vapor pressure corresponding to the temperature. The inert gas flowing through is then loaded with an amount of sulfur trioxide corresponding to the vapor pressure. The temperature-vapor pressure curve of sulfur trioxide is known.
Ein anderer Weg besteht darin, Schwefeltrioxid durch entsprechende Temperierung zu verdampfen und den Dampf einem geeigneten abgeschlossenen Gasvolumen zuzuleiten.Another way is to evaporate sulfur trioxide by means of appropriate temperature control and the To supply steam to a suitable sealed volume of gas.
An Stelle von reinem Schwefeltrioxid auszugehen, kann man auch mit SCh-gesättigte Schwefelsäure, die mit 65% SO3-Gehalt als Oleum im Handel erhältlich ist, bis zum Siedepunkt erhitzen und das dabei freigesetzte Schwefeltrioxid erfindungsgemäß anwenden.Instead of starting from pure sulfur trioxide, SCh-saturated sulfuric acid, which is commercially available as oleum with 65% SO 3 content, can be heated to the boiling point and the sulfur trioxide released in the process can be used according to the invention.
Besonders einfach läßt sich eine Schwefeltrioxid enthaltende Atmosphäre bestimmter Konzentration dadurch herstellen, daß man in ein abgeschlossenes Volumen eines inctpn Gases eine Lösung von Schwefeltrioxid in iJ..:· »..'elsäure einbringt und diese auf eine bestimmte Temperatur bringt. Durch die Konzentration des Schwefeltrioxids in der Schwefelsäure und durch die Temperatur dieser Lösung ist der Dampfdruck und damit die Konzentration des Schwefeltrioxids im Gasraum bestimmt.An atmosphere containing sulfur trioxide of a certain concentration can be produced particularly easily by introducing a solution of sulfur trioxide in iJ: · ».. 'elic acid into a closed volume of an inctpn gas and bringing it to a certain temperature. The concentration of the sulfur trioxide in the sulfuric acid and the temperature of this solution determine the vapor pressure and thus the concentration of the sulfur trioxide in the gas space.
Die angeführten Methoden zur Herstellung einer Schwefeltrioxid enthaltenden Atmosphäre sind damit nicht ausgeschöpftThe methods listed for producing an atmosphere containing sulfur trioxide are thus not exhausted
Nach der Behandlung der Kunststoffe in einer Schwefeltrioxid enthaltenden Atmosphäre werden die Teile gespült und in Edelmetallösungen behandelt, wie es auch bisher üblich ist. Aktivierung und gegebenenfalls eine Sensibilisierung kann mit den bekannten Lösungen erfolgen. Zur Metallisierung der vorbereiteten Kunststoffoberfläche lassen sich alle bekannten Lösungen zur chemischen Abscheidung von Kupfer oder Nickel und anderer Metalle verwenden. Es läßt sich stets eine gleichmäßige Metallschicht abscheiden, die auch nach Verstärkung eine praktisch interessante Haftung auf dem Kunststoff hatAfter treating the plastics in an atmosphere containing sulfur trioxide, the Parts rinsed and treated in precious metal solutions, such as it is also common up to now. Activation and possibly a sensitization can be done with the known solutions take place. All known solutions can be used to metallize the prepared plastic surface Use chemical deposition of copper or nickel and other metals. There is always a deposit a uniform metal layer which, even after reinforcement, has a practically interesting adhesion the plastic has
Die Beispiele stellen einen Ausschnitt über die mögliche Anwendung des Verfahrens bezüglich der anwendbaren Kunststoffe und Anwendungsbedingungen dar.The examples represent an excerpt from the possible application of the method with regard to the applicable plastics and application conditions.
Es wurden folgende Lösungen verwendet:The following solutions were used:
a) zum Aktivieren: Tauchzeit 1 bis 2 Minuten bei etwa 200Ca) to activate: dive time 1 to 2 minutes at about 20 ° C
Lösung 1:Solution 1:
100 mg/1 Pd- + als Palladiumnitrat oder Palladiumchlorid, 100 mg / 1 Pd- + as palladium nitrate or palladium chloride,
20 ml/1 Schwefelsäure konz^
Lösung 2:20 ml / 1 sulfuric acid conc ^
Solution 2:
100 mg/1 Pd++ als Palladiumnitrat oder Palladiumchlorid,
20 ml/1 Salzsäure konz..
Lösung 3:100 mg / 1 Pd ++ as palladium nitrate or palladium chloride,
20 ml / 1 hydrochloric acid conc.
Solution 3:
5 g/l Pd+ + als Palladiumnitrat,
20 ml/1 Schwefelsäure konz..
Lösung 4:5 g / l Pd + + as palladium nitrate,
20 ml / 1 sulfuric acid conc.
Solution 4:
1,5 g/l Silbernitrat,1.5 g / l silver nitrate,
5 ml/1 Ammoniak konz.,5 ml / 1 ammonia conc.,
b) Sensibilisieren: Tauchzeit 1 bis 2 Minuten bei etwa 2O0Cb) Sensitizing: Immersion time 1 to 2 minutes at about 2O 0 C
Lösung 5:Solution 5:
20 g/l Zinn(ll)-chlorid,
20 ml/1 Salzsäure konzM 20 g / l tin (ll) chloride,
20 ml / 1 hydrochloric acid conc M
c) Reduktionsmittellösungen: Tauchzeit '/2 bis 1 Minute bei 20° Cc) Reducing agent solutions: immersion time 1/2 to 1 minute at 20 ° C
Lösung 6:Solution 6:
1 g/l N-Diäthylaminoborazan, pH-Wert 91 g / l N-diethylaminoborazane, pH 9
eingestellt mit Ammoniak,
Lösung 7:adjusted with ammonia,
Solution 7:
50 ml/1 Formaldehyd.50 ml / 1 formaldehyde.
d) Chemische Metallabscheidungd) Chemical metal deposition
Für die chemische Metallabscheidung auf den gemäß der Erfindung vorbereiteten Kunststoffoberflächen seien folgende genannt:For chemical metal deposition on the plastic surfaces prepared according to the invention the following are mentioned:
1. Chemische Vernickelung mit Hypophosphit1. Chemical nickel plating with hypophosphite
22 g/l Nickelsulfat,
20 g/l Natriumhypophosphit,
20 g/l Natriumacetat,
pH-Wert 5 T= 65° C,
Tauchzeit 5 bis i 0 Minuten.22 g / l nickel sulphate,
20 g / l sodium hypophosphite,
20 g / l sodium acetate,
pH value 5 T = 65 ° C,
Dive time 5 to i 0 minutes.
2. Chemische Vernickelung mit Borwasserstoffverbindungen 2. Chemical nickel plating with hydrogen boride compounds
40 g/l Nickelchlorid krist.,
20 g/l Natriumacetat,
20 g/l Natriumeitrat,40 g / l crystalline nickel chloride,
20 g / l sodium acetate,
20 g / l sodium citrate,
0,2 g/l Methylen-bis-Naphthalinsulfonsäure,
Na-SaIz,
2 g/l Diäthylaminoboran,0.2 g / l methylene-bis-naphthalenesulfonic acid, sodium salt,
2 g / l diethylaminoborane,
ifrtjg-ifrtjg-
.1 Λ J Ui...1 Λ J Ui ..
2 mg/1 Blei als Acetat,
pH-Wert = 5,5 7=60°C,
Tauchzeit 5 bis 10 Minuten.
3. Chemische Verkupferung2 mg / 1 lead as acetate,
pH value = 5.5 7 = 60 ° C,
Dive time 5 to 10 minutes.
3. Chemical copper plating
24 g/l Kupfersulfat krist.,
110 g/l Rochelle-Salz,24 g / l copper sulphate crystalline,
110 g / l Rochelle salt,
25 g/l Natriumhydroxid,
60 ml/1 Formaldehyd, 35%,
T= 20° C,25 g / l sodium hydroxide,
60 ml / 1 formaldehyde, 35%,
T = 20 ° C,
Tauchzeit 10 bis 15 Minuten.Dive time 10 to 15 minutes.
Zwischen den Behandlungsgängen, die in den folgenden Beispielen genannt werden, wurden die Proben stets gründlich geprüft.Between the treatment courses mentioned in the following examples, the Samples always checked thoroughly.
Plättchen aus ABS-Kunststoff wurden in der Dampfphase über 65%igem Oleum I Sekunde bei Raumtemperatur behandelt. Nach dem Aktivieren in der Lösung Nr. 1 und Eintauchen in Lösung Nr. 6 wurden die Muster nach d 1) oder d 2) chemisch vernickelt. Die Oberfläche des Kunststoffes war vollständig mit einer gleichmäßigen, glatten Nickelschicht bedeckt.Flakes made of ABS plastic were in the vapor phase over 65% oleum for 1 second at room temperature treated. After activating in Solution No. 1 and immersing in Solution No. 6, the samples became chemically nickel-plated according to d 1) or d 2). The surface of the plastic was completely with a uniform, smooth nickel layer covered.
Zum gleichen Ergebnis führte die Vorbehandlung in der DampfphaseThe pre-treatment in the vapor phase led to the same result
über 23°/oigem Oleum; 5 Minuten bei Zimmertemperatur oderover 23% oleum; 5 minutes at room temperature or
über 65°/oigem Oleum; 2 bis 60 Sekunden bei
- 280C Gastemperatur, oder
von 100 Volumprozent SO3; 0,5 Sekunden bei 58°C Gastemperatur, oderover 65% oleum; 2 to 60 seconds at - 28 0 C gas temperature, or
of 100 percent by volume SO 3 ; 0.5 seconds at 58 ° C gas temperature, or
von 100 Volumprozent SO3; 0,5 Sekunden bei 72°C Gastemperatur.of 100 percent by volume SO 3 ; 0.5 seconds at 72 ° C gas temperature.
Plättchen aus dem gleichen Kunststoff wie in Beispiel 1 wurden in Stickstoffatmosphäre mit Schwefeltrioxid in der Konzentration von 3 mg/I während 3 Minuten behandeil. Nach dem Aktivieren in der Lösung Nr. 1, Eintauchen in die Lösung Nr. 6 und chemischer Vernickelung (wie im Beispiel 1) war die Oberfläche vollständig bedeckt.Platelets made of the same plastic as in Example 1 were in a nitrogen atmosphere with sulfur trioxide in the concentration of 3 mg / l for 3 minutes. After activating in solution no.1, Immersion in Solution No. 6 and electroless nickel plating (as in Example 1) was the surface completely covered.
Die Vorbehandlung wurde wie im Beispiel 3 durchgeführt; die Konzentration von Schwefeltrioxid war jedoch 1 mg/I. Die Oberfläche des Kunststoffes war nur zu etwa 60 bis 70% mit einem Nickelniederschlag bedeckt.The pretreatment was carried out as in Example 3; the concentration of sulfur trioxide however, it was 1 mg / l. The surface of the plastic was only about 60 to 70% with a nickel deposit covered.
Plättchen aus dem gleichen Kunststoff wie im Beispiel 1 wurden in CO2-Atmosphäre über30%igem Oleum bei Raumtemperatur 2 Minuten und weiter wie im Beispiel 1 behandelt Die Oberfläche des Kunststoffes war vollständig mit einer gleichmäßigen glatten Nickelschicht bedeckt.Platelets made from the same plastic as in Example 1 were given over 30% oleum in a CO2 atmosphere Room temperature 2 minutes and further treated as in Example 1 The surface of the plastic was completely covered with an even, smooth layer of nickel.
Platten aus ABS-Kunststoff wurden 20 Minuten bei Zimmertemperatur über 30%igem Oleum behandelt, aktiviert und chemisch vernickelt, wie im Beispiel 1 beschrieben. Der Kunststoff war vollständig mit Nickel bedeckt, die Oberfläche zeigte wegen der unnötig langen Behandlungszeit eine leichte RauhigkeitSheets made of ABS plastic were treated for 20 minutes at room temperature over 30% oleum, activated and chemically nickel-plated as described in Example 1. The plastic was completely nickel covered, the surface showed a slight roughness due to the unnecessarily long treatment time
ABS-Plätlchen unterschiedlicher Typen wurden über 30%igem Oleum 2 Minuten bei Raumtemperatur behandelt und weiter wie im Beispiel 1 aktiviert und chemisch vernickelt. Obwohl es sich um verschiedene ABS-Typen verschiedener Hersteller handelte und eine Probe als nicht für die Galvanisierung geeignet gilt, waren alle Proben vollständig mit einer gleichmäßigenABS platelets of different types were over Treated 30% oleum 2 minutes at room temperature and activated further as in Example 1 and chemically nickel-plated. Although they were different types of ABS from different manufacturers and one Sample is not considered suitable for electroplating, all samples were completely with a uniform
ίο glatten und blanken Nickelschicht bedeckt.ίο smooth and bare nickel layer covered.
ABS-Plättchen derselben Art wie im Beispiel 1 wurden über 30%igem Oleum bei Raumtemperatur mit verschiedenen Zeiten zwischen 30 Sekunden und 20 Minuten und weiter wie im Beispiel 1 behandelt.ABS platelets of the same type as in Example 1 were made with over 30% oleum at room temperature different times between 30 seconds and 20 minutes and further treated as in Example 1.
Anschließend wurde eine 30 μ starke Kupferschicht galvanisch abgeschieden. Die Haftfestigkeit war bei allen Mustern etwa gleich und lag bei 2,8 bis 3,2 kp/2,5 cm.Then a 30 μ thick copper layer was electrodeposited. The adhesive strength was at about the same in all samples and was 2.8 to 3.2 kgf / 2.5 cm.
ABS-Plättchen derselben Art wie in Beispiel 1 wurden in der Dampfphase 2 Minuten bei Raumtemperatur über 30%igem Oleum behandelt. Nach dem Spülen in Wasser wurden die Proben in der Lösung Nr. 5 sensibilisiert und in der Lösung Nr. 2 oder Nr. 4 aktiviert. Die stromlose Metallabscheidung erfolgte teils im stromlosen Kupfer-, jo teils im stromlosen Nickel-Bad. Die Kunststoffoberflächen waren vollständig mit dem glatten Metallniederschlag bedeckt.ABS platelets of the same type as in Example 1 were in the vapor phase for 2 minutes at room temperature Treated with 30% oleum. After rinsing in water, the samples were sensitized in Solution No. 5 and activated in solution no. 2 or no. 4. The electroless metal deposition took place partly in the electroless copper, jo partly in the electroless nickel bath. The plastic surfaces were completely covered with the smooth metal deposit covered.
Beispiel 10Example 10
ABS-Plättchen derselben Art wie im Beispiel 1 wurden in der Dampfphase 2 Minuten bei Raumtemperatur über 30%igem Oleum behandelt und dann in der Lösung Nr. 4 aktiviert, in die Lösung Nr. 7 eingetaucht und chemisch verkupfert. Die Proben waren vollständig mit einem glatten Kupferniederschlag bedeckt.ABS platelets of the same type as in Example 1 were in the vapor phase for 2 minutes at room temperature treated over 30% oleum and then activated in solution # 4, immersed in solution # 7 and chemically copper-plated. The samples were completely covered with a smooth copper deposit.
Beispiel 11Example 11
Hochdruckpolyäthylen wurde 15 Sekunden bei Zimmertemperatur in der Dampfphase über 65%igem Oleum behandelt, in der Lösung Nr. 1 aktiviert, in die Lösung Nr. 6 eingetaucht und chemisch vernickelt. Die Metallschicht wurde galvanisch mit einer Kupferschicht von 30 μ verstärkt und die Haftfestigkeit gemessen. Die Werte hierfür lagen 2 Tage nach dem Galvanisieren über 5 kp/2,5 cm.High pressure polyethylene was 15 seconds at room temperature in the vapor phase over 65% Treated oleum, activated in solution no. 1, immersed in solution no. 6 and chemically nickel-plated. the The metal layer was galvanically reinforced with a copper layer of 30 μ and the adhesive strength was measured. the Values for this were over 5 kp / 2.5 cm 2 days after electroplating.
Beispiel 12Example 12
Hochdruckpolyäthylen wurde wie in Beispiel 11 behandelt, jedoch die Eintauchzeit in der Dampfphase über dem Oleum betrug 30 Sekunden. Die Haftfestigkeitswerte lagen bei 2 kp/2,5 cm; nach einer zusätzlichen Temperung der Proben (2 Stunden bei 60° C) war die Haftfestigkeit auf über 5 kp/2,5 cm angestiegen.High pressure polyethylene was treated as in Example 11, but the immersion time in the vapor phase above the oleum was 30 seconds. The adhesive strength values were 2 kp / 2.5 cm; after an additional After tempering the samples (2 hours at 60 ° C.), the adhesive strength had risen to over 5 kp / 2.5 cm.
Beispiel 13Example 13
Hochdruckpolyäthylen wurde wie in Beispiel 11 behandelt, jedoch betrug die Oleumkonzentration 30%, und die Eintauchzeit in der Schwefeltrioxid-Atmosphäre war 3 bis 5 Minuten. Die erzielten Haftfestigkeiten der nach der chemischen Vernickelung aufgebrachten 30 μ starken Kupferüberzüge lagen zwischen 3 und 5 kp/2,5 cm.High pressure polyethylene was treated as in Example 11, but the oleum concentration was 30%, and the immersion time in the sulfur trioxide atmosphere was 3 to 5 minutes. The adhesive strengths achieved of the 30 μ thick copper coatings applied after chemical nickel plating lay between 3 and 5 kg / 2.5 cm.
030 247/73030 247/73
Beispiel 14Example 14
Plättchen aus Hart-PVC wurden 15 bis 30 Sekunden bei Raumtemperatur in der Dampfphase über 65%igem Oleum behandelt, in der Lösung Nr. 1 aktiviert, in die Lösung Nr. 6 eingetaucht und chemisch vernickelt. Die Haftfestigkeit des galvanisch aufgebrauchten 30 μ starken Cu-Überzugs lag zwischen 4 und 5 kp/2,5 cm.Platelets made of rigid PVC were 15 to 30 seconds at room temperature in the vapor phase over 65% Treated oleum, activated in solution no. 1, immersed in solution no. 6 and chemically nickel-plated. the The adhesive strength of the electroplated 30 μ thick Cu coating was between 4 and 5 kp / 2.5 cm.
Beispiel 15Example 15
Plättchen aus einem schlagfesten PVC wurden 30 Sekunden bis 1 Minute bei Raumtemperatur in der Dampfphase über 65%igem Oleum und weiter wie im Beispiel 14 behandelt. Die Haftfestigkeit lag über 5 kp/2,5 cm.Flakes made from an impact-resistant PVC were placed in the for 30 seconds to 1 minute at room temperature Vapor phase over 65% oleum and further treated as in Example 14. The adhesive strength was over 5 kg / 2.5 cm.
Beispiel 16Example 16
Plättchen aus Polystyrol wurden 2 Minuten bei Raumtemperatur in der Dampfphase über 50%igem Oleum und weiter wie im Beispiel 14 behandelt. Die Kunststoffoberfläche ist nach dem chemischen Vernikkeln glatt und vollständig mit Nickel bedeckt.Polystyrene platelets were vaporized over 50% for 2 minutes at room temperature Oleum and further treated as in Example 14. The plastic surface is after chemical nickel plating smooth and completely covered with nickel.
Beispiel 17Example 17
Plättchen aus einem Styrol-Acrylnitril-Copolymerisat wurden 1 Minute in der Dampfphase über 50%igem Oleum und weiter wie im Beispiel 14 behandelt. Die Haftfestigkeit des Cu-Überzugs betrug 1,6 kp/2,5 cm und konnte durch Temperatur bei 70°C noch auf 3,5 kp gesteigert werden.Platelets made of a styrene-acrylonitrile copolymer were 1 minute in the vapor phase over 50% Oleum and further treated as in Example 14. The adhesive strength of the Cu coating was 1.6 kgf / 2.5 cm and could be increased to 3.5 kp by temperature at 70 ° C.
Beispiel 18Example 18
Plättchen aus Polycarbonat wurden in der Dampfphase über 65%igem Oleum bei Raumtemperatur 30 Sekunden bis 5 Minuten behandelt Nach der Aktivierung in Lösung Nr. 1 und Eintauchen in Lösung Nr. 6 sowie der chemischen Vernickelung war die Oberfläche der Proben gleichmäßig mit einem Nickelniederschlag bedeckt.Polycarbonate platelets were vaporized over 65% oleum at room temperature 30 Treated seconds to 5 minutes after activation in solution # 1 and immersion in solution # 6 as well as chemical nickel plating, the surface of the samples was uniform with a nickel deposit covered.
Beispiel 19Example 19
Epoxyharzpapierplatten für gedruckte Schaltungen wurden 30 Sekunden bis 5 Minuten in der Dampfphase über 23%igem Oleum und weiter wie in Beispiel 11 behandelt. Die Haftfestigkeit der Metallschicht war größer als 5 kp/2,5 cm.Epoxy resin paper boards for printed circuit boards were left in the vapor phase for 30 seconds to 5 minutes over 23% oleum and further treated as in Example 11. The adhesive strength of the metal layer was larger than 5 kg / 2.5 cm.
Platten aus mit Glasfaser verstärktem Epoxyharz, wie sie für gedruckte Schaltungen gebräuchlich sind, werden über 65%igem Oleum in mehreren Proben zwischen 5 Sekunden und 5 Minuten bei Raumtemperatur behandelt Anschließend wurde in Lösung 3 aktiviert, in Lösung 6 kurz getaucht, dann chemisch vernickelt und anschließend 30 μ stark galvanisch verkupfert. Die Haftfestigkeit der Metallschicht stieg mit steigender Behandlungszeit in der Schwefeltrioxid-Gasphase von 2,5 auf 4,5 kp/2,5 cm. Wenn sofort nach der Verkupferung noch 1 Stunde auf 1000C erhitzt wurde, stieg bei allen Proben die Haftfestigkeit über 5 kp/2,5 cm.Sheets made of epoxy resin reinforced with glass fiber, as are commonly used for printed circuits, are treated over 65% oleum in several samples between 5 seconds and 5 minutes at room temperature then 30 μ thick galvanically copper-plated. The adhesive strength of the metal layer increased with increasing treatment time in the sulfur trioxide gas phase from 2.5 to 4.5 kp / 2.5 cm. If the heating was continued for 1 hour at 100 ° C. immediately after copper plating, the adhesive strength rose to over 5 kp / 2.5 cm in all samples.
Phenolharzpapierplatten für gedruckte Schaltungen wurden 5 bis 60 Sekunden in der Dampfphase über 12%igem Oleum behandelt und dann in Lösung 1 aktiviert, in Lösung 6 nachgetaucht und anschließend chemisch vernickelt. Alle Proben waren glatt und vollständig vernickelt. Eine galvanisch darauf abgeschiedene 30 μ starke Kupferschicht hatte eine Haftfestigkeit von 1,5 bis 1,8 kp/2,5 cm. Wurden die Platten nach der erfindungsgemäßen Behandlung gespült und etwa 30 Minuten bei 8O0C getrocknet, dann war die Haftfestigkeit 2,4 bis 2,6 kp/2,5 cm.Phenolic resin paper plates for printed circuits were treated in the vapor phase over 12% oleum for 5 to 60 seconds and then activated in solution 1, dipped in solution 6 and then chemically nickel-plated. All samples were smooth and fully nickel-plated. A 30μ thick copper layer electrodeposited on top had an adhesive strength of 1.5 to 1.8 kp / 2.5 cm. The panels were rinsed after the treatment according to the invention and dried for about 30 minutes at 8O 0 C, then the adhesive strength was 2.4 cm to 2.6 kp / 2.5.
Beispie! 22Example! 22nd
Phenolharzplatten für gedruckte Schaltungen, versehen mit einer Schicht eines für die additive Herstellung von Leiterplatten übliches Haftlackes, wurden in der Dampfphase über 50%igerr>. Oleurr. 30 Sekunden bis 5 Minuten und weiter wie im Beispiel 1 behandelt. Eine zusätzlich aufgebrachte 30 μ starke Cu-Schicht hatte bei allen Mustern eine Haftfestigkeit, die über 5 kp/2,5 cm lag.Phenolic resin sheets for printed circuits, provided with a layer of one for additive manufacturing Adhesive varnish common to printed circuit boards was more than 50% igerr> in the vapor phase. Oleurr. 30 seconds to 5 Minutes and further treated as in Example 1. An additionally applied 30 μ thick Cu layer had at all samples had an adhesive strength in excess of 5 kgf / 2.5 cm.
Eine Weichgummiplatte wurde zwischen 5 und 60 Sekunden über 65%igem Oleuni behandelt und anschließend 5 Minuten in Lösung 3 aktiviert, 1 Minute in Lösung 6 nachbehandelt und im Bad d) 2 5 Minuten chemisch vernickelt. Anschließend wurde die Metallschicht mit 30 μ Kupfer galvanisch verstärkt. Unmittelbar nach der Behandlung wurde je nach Vorbehandlungszeit 2,5 bis 3,5 kp/2,5 cm als Haftfestigkeit gemessen. Wurden die Muster nach der Verkupferung noch 2 Stunden auf 800C erhitzt, dann war die Haftung so groß, daß sich nicht der Metallbelag ablöste, sondern der Gummi in sich gerissen ist.A soft rubber sheet was treated for between 5 and 60 seconds over 65% strength oil and then activated in solution 3 for 5 minutes, post-treated in solution 6 for 1 minute and chemically nickel-plated in bath d) 2 for 5 minutes. The metal layer was then galvanically reinforced with 30 μ copper. Immediately after the treatment, 2.5 to 3.5 kp / 2.5 cm was measured as the adhesive strength, depending on the pretreatment time. If the specimens were heated to 80 ° C. for a further 2 hours after copper plating, the adhesion was so great that the metal coating did not come off, but rather the rubber was torn.
Um den Fortschritt der Vorbehandlung gemäß vorliegender Erfindung gegenüber der üblichen Vorbehandlung mit Chromsäuregemischen zu zeigen, wurden einige charakteristische Kunststoffe nach bekannten Verfahren vorbehandelt und den entsprechenden Ergebnissen der Beispiele 1 bis 23 gegenübergestellt.To the progress of the pretreatment according to the present invention compared to the usual pretreatment With chromic acid mixtures to show, some characteristic plastics were known after Process pretreated and compared with the corresponding results of Examples 1 to 23.
Es wurden folgende Beizen zur Vorbehandlung verwendet. Diese Beizen liegen in den von K. Wiebusch (Galvanotechnik, 59, S. 640 ff., 1968) empfohlenen Bereichen.The following stains were used for pretreatment. These stains are in those of K. Wiebusch (Galvanotechnik, 59, p. 640 ff., 1968) recommended areas.
Beize A 410 g Chromsäure,
700 ml Wasser,
200 ml Schwefelsäure 1,84,
Temperatur: 600C,
Behandlungszeit: 10 Minuten.Stain A 410 g chromic acid,
700 ml water,
200 ml sulfuric acid 1.84,
Temperature: 60 0 C,
Treatment time: 10 minutes.
Beize B 600 g Schwefelsäure 1,84,
200 g Phosphorsäure, 85%,
270 g Wasser,Pickle B 600 g sulfuric acid 1.84,
200 g phosphoric acid, 85%,
270 g water,
10 g Chromsäure,
Temperatur: 6O0C,
Behandlungszeit: 10 Minuten.10 g chromic acid,
Temperature: 6O 0 C,
Treatment time: 10 minutes.
Beize C 30 g Chromsäure,
200 g Wasser,
1500 g Schwefelsäure 1,84,
Temperatur: 20° C,
Behandlungszeit: 10 Minuten.Stain C 30 g chromic acid,
200 g water,
1500 g sulfuric acid 1.84,
Temperature: 20 ° C,
Treatment time: 10 minutes.
Die in einer der vorstehend genannten Beizen vorbehandelten Kunststoffe, wurden (mit Zwischenspülung zwischen den einzelnen Bädern) in Lösung a)3 aktiviert, in Lösung c) 6 nachgetaucht und in Lösung d) 2 vernickelt War hierbei die Kunststoffoberfläche mitThe plastics pretreated in one of the above-mentioned stains were (with intermediate rinsing between the individual baths) activated in solution a) 3, immersed in solution c) 6 and in solution d) 2 The plastic surface was also nickel-plated
1 11 1
1212th
einer Nickelschicht bedeckt worden, dann wurde in einem sauren Kupferbad eine etwa 30 μ starke Kupferschicht darauf abgeschieden und Haftfestigkeit des Überzuges nach DIN 40 802 bestimmt.a nickel layer was covered, then in an acidic copper bath was about 30 μ thick Copper layer deposited on it and the adhesive strength of the coating determined in accordance with DIN 40 802.
Über das Ergebnis informiert die Tabelle I.Table I.
In der Tabelle I wird das Ergebnis der Behandlung imIn Table I the result of the treatment in
stromlosen Nickelbad durch die Zeichen gekennzeichnet. Es bedeuten:electroless nickel bath marked by the symbol. It means:
I = keine Nickelabscheidung, II = Oberfläche nur teilweise vernickelt, III = völlig vernickelt.I = no nickel deposition, II = surface only partially nickel-plated, III = completely nickel-plated.
im stromlosen NickelbadResult of the treatment
in an electroless nickel bath
nach DlN 40 802Adhesion strength in Kp
according to DIN 40 802
vorliegender ErfindungWhen treating it.
of the present invention
Nr. in Kp/2,5 mmExample of adhesive strength
No. in Kp / 2.5 mm
• 2,4*).0.8
• 2.4 *)
2,0 ... 2,4*)0.7 ... 1.0
2.0 ... 2.4 *)
äthylenHigh pressure poly
ethylene
2,2 ..0.6 ..
2.2 ..
PolymerisatStyrene acrylonitrile
Polymer
'·) Nach Temperung 2 Stunden bei 700C.') After tempering for 2 hours at 70 ° C.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3417563A1 (en) * | 1984-05-11 | 1985-11-21 | Dr.-Ing. Max Schlötter GmbH & Co KG, 7340 Geislingen | METHOD FOR PRODUCING METAL PATTERNS ON INSULATING CARRIERS AND INSULATING CARRIERS WITH METAL PATTERN, IN PARTICULAR PRINTED CIRCUITS |
EP3736357A1 (en) | 2019-05-07 | 2020-11-11 | Dr.Ing. Max Schlötter GmbH & Co. KG | Method for sulfonating plastics for chemical metallization with so2 and so3 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005087979A2 (en) * | 2004-03-11 | 2005-09-22 | Frontcoat Technologies Aps | A method and a device for deposition of a metal layer on a non-conducting surface of a substrate |
FR2930180B1 (en) * | 2008-04-22 | 2010-12-17 | Inst Superieur De Plasturgie D Alencon Entpr S | METHOD FOR METALLIZING A NON-CONDUCTIVE SUBSTRATE OF PLASTIC MATERIAL |
US8974860B2 (en) | 2009-06-19 | 2015-03-10 | Robert Hamilton | Selective deposition of metal on plastic substrates |
US20170306496A1 (en) | 2014-11-20 | 2017-10-26 | Solvay Specialty Polymers Italy S.P.A. | Multi-layered elastomer article and method for making the same |
WO2018019751A1 (en) | 2016-07-26 | 2018-02-01 | Solvay Specialty Polymers Italy S.P.A. | Fuel hose |
CN109946169A (en) * | 2019-04-10 | 2019-06-28 | 珠海市永刚塑料制品有限公司 | A kind of tensile test technique of automobile decoration piece product |
-
1971
- 1971-05-28 DE DE19712126781 patent/DE2126781C3/en not_active Expired
-
1972
- 1972-05-24 IT IT2474572A patent/IT961190B/en active
- 1972-05-26 GB GB2509872A patent/GB1346273A/en not_active Expired
- 1972-05-26 FR FR7218992A patent/FR2139998B1/fr not_active Expired
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3417563A1 (en) * | 1984-05-11 | 1985-11-21 | Dr.-Ing. Max Schlötter GmbH & Co KG, 7340 Geislingen | METHOD FOR PRODUCING METAL PATTERNS ON INSULATING CARRIERS AND INSULATING CARRIERS WITH METAL PATTERN, IN PARTICULAR PRINTED CIRCUITS |
EP3736357A1 (en) | 2019-05-07 | 2020-11-11 | Dr.Ing. Max Schlötter GmbH & Co. KG | Method for sulfonating plastics for chemical metallization with so2 and so3 |
WO2020225052A1 (en) | 2019-05-07 | 2020-11-12 | Dr.-Ing. Max Schlötter Gmbh & Co. Kg | Method for sulfonating plastics for a chemical metallization with so3 and so2 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE2126781B2 (en) | 1974-07-25 |
DE2126781A1 (en) | 1972-12-07 |
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GB1346273A (en) | 1974-02-06 |
IT961190B (en) | 1973-12-10 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
AG | Has addition no. |
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