DE2728546A1

DE2728546A1 - Verfahren zum teilweisen ueberziehen eines gegenstandes aus kunstharz bzw. kunststoff

Info

Publication number: DE2728546A1
Application number: DE19772728546
Authority: DE
Inventors: Noriaki Nakajyo; Toshihiko Uchiyama
Original assignee: Kokoku Rubber Industry Co Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Kokoku Rubber Industry Co Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1976-06-25
Filing date: 1977-06-24
Publication date: 1978-01-05
Also published as: JPS5643106B2; US4170524A; GB1523097A; JPS531135A

Description

Verfahren zum teilweisen Überziehen eines Gegenstandes aus Kunstharz bzw. Kunststoff

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum teilweisen überziehen eines Gegenstandes aus Kunstharz bzw. Kunststoff oder Plast.

Ein Metallüberzug bzw. eine Metallauflage kann auf einem Gegenstand aus Kunstharz bzw. Kunststoff in Form einer stromlosen bzw. chemischen Überzugsbildung aufgebracht werden, jedoch kommen hierfür nur speziell ausgewählte Metallarten in Betracht. Bei Kunststoffgegenständen ist es häufig erforderlich,

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daß nur ein spezieller Bereich oder spezielle Bereiche jedes Gegenstandes mit einer Metallauflage, z.B. zum Zwecke der Verzierung, versehen werden, und dies läßt sich nur schwerlich in größerem industriellem Maßstab verwirklichen.

Die bekannteste Technik zum teilweisen Überziehen eines Kunststoff- bzw. Kunstharzgegenstandes stellt die Abdeckungs- bzw. Maskenmethode dar. Hierbei werden nicht zu überziehende Bereiche mit einem bestimmten Material überzogen, das nur schwerlich die Ablagerung eines Metalls bei einer chemischen überzugsbildung gestattet. Das Abdeckungsmaterial ist meist eine Farbe oder eine Tusche auf Harzbasis. Bei diesem Vorgehen tritt der Nachteil auf, daß eine beträchtliche Farbveränderung bzw. Verfärbung des Gegenauflageüberzugs infolge einer Behandlung des Gegenstandes mit einer oxidierenden Säure beim Ätzen auftritt, was eine Vorbehandlung für die chemische überzugsbildung darstellt. Ferner neigt das abigelagerte Metall dazu, eine stärkere Ansammlung längs des Randes zwischen dem auflageförmigen überzug und dem Gegenauflageüberzug zu bilden und/oder unregelmäßig über den Rand verteilt zu sein. Ein mit einer solchen Auflage versehener Gegenstand ist mit dem Nachteil behaftet, daß der als Auflage aufgebrachte überzug hinsichtlich seiner geometrischen Gestalt nur unzureichend genau aufgebracht ist und/oder eine nicht zufriedenstellende Zierwirkung erzeugt. Insbesondere sind die Kosten für eine solche Auflage dadurch beträchtlich, daß eine große Anzahl unbrauchbarer Erzeugnisse anfällt.

Als Alternative zu der Technik einer teilweisen überzugsbildung in Form einer Auflage ist es auch bekannt, zu Beginn einen metallischen überzug bei einer chemischen überzugsbildung auf der gesamten Oberfläche des Gegenstandes aufzubringen und dann die entsprechenden Bereiche, welche frei von dem in Form einer Auflage aufgebrachten überzug sein sollen, mit einer nicht-metallischen Farbe zu versehen. Dieses Vorgehen bringt ebenfalls einige Nachteile mit sich,' z.B. vor allem das Uber-

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schUssige Aufbringen von Metall, beträchtlich hohe Kosten und die Neigung des nicht-metallischen Überzugs infolge einer nicht ausreichenden Haftung an dem in Form einer Auflage aufgebrachten Überzuges zum Abschälen bzw. Abblättern sowie einen geringen Verschleißwiderstand des nicht-metallischen Überzugs.

Bei einigen Anwendungsfällen kann ein örtlicher Überzug aus einer Metallschicht auf einem Kunststoffgegenstand gemäß der Warmpreßtechnik aufgebracht werden. Dieses Vorgehen läßt sich jedoch nicht für alle Formen von Gegenständen anwenden. Zudem ist ein derartig aufgebrachter Metallüberzug hinsichtlich Lebensdauer und Haltbarkeit minderwertiger im Vergleich zu einem bei einer chemischen Überzugsbildung erhaltenen Überzug.

Die äußere Erscheinung des in Form einer chemischen überzugsbildung aufgetragenen Überzugs läßt sich verbessern, indem man eine galvanische Oberflächenbehandlung dieses Überzugs vornimmt. Hierbei muß der Gegenstand mit der Anode einer Einrichtung zur galvanischen Oberflächenbehandlung an einer Stelle auf dem chemisch gebildeten Überzug verbunden werden, und jeder zu überziehende Bereich muß mit dieser Stelle verbunden sein. Dieses Vorgehen ist dann ungeeignet, wenn entweder mehrere nicht zusammenhängende Bereiche oder nur ein Mittelbereich einer bestimmten Fläche überzogen werden sollen.

Kunstharze bzw. Kunststoffe können dadurch leitend gemacht werden, daß in ihnen fein verteilt leitendes Material, wie z.B. Ruß, dispergiert ist. Eine galvanische Oberflächenbehandlung eines Kunststoffgegenstandes kann somit direkt ausgeführt werden, wenn man nämlich einen leitenden Kunststoff bzw. einen leitenden Kunstharz als Basismaterial des Gegenstandes verwendet. Die Ausnutzung dieser technischen Zusammenhänge wurde bisher nicht vorgenommen, zumindest nicht industriell.

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Dies lag hauptsächlich daran, daß die spezifischen Eigenwiderstandswerte von bisher erhältlichen leitenden Kunststoffen bzw. Kunstharzen zu groß sind, um eine galvanische Oberflächenbehandlung bzw. eine galvanische überzugsbildung auf diesen Kunststoffen vorzunehmen. Der spezifische Widerstand läßt sich dadurch verringern, daß man eine größere Menge an leitendem Material dem Kunststoff als Basismaterial zugibt. Ein leitender Kunststoff bzw. ein leitender Kunstharz, der eine große Menge leitenden Materials enthält, ist jedoch infolge seiner schlechten Fließfähigkeit zum Formen ungeeeignet und verliert zudem an Zähigkeit und/oder elastomeren Eigenschaften im geformten Zustand. Bisher ist es äußerst schwierig, einen leitenden Kunststoff herzustellen, der einen spezifischen Widerstand besitzt, der ausreichend klein zur Durchführung einer direkten galvanischen überzugsbildung ist und dennoch die entsprechenden guten physikalischen Eigenschaften beibehält, die einem Kunststoff als formbares Material eigen sind.

Die Erfindung zielt darauf ab, ein Verfahren zum teilweisen Überziehen eines Kunststoffgegenstandes bzw. eines Gegenstandes aus Kunstharz zu schaffen, das sich ohne Schwierigkeiten bei mäßigen Kosten, unabhängig von der Form, Größe und Gestalt des Gegenstandes oder der Ausbildung der zu überziehenden Bereiche durchführen läßt.

Erfindungsgemäß soll insbesondere ein Verfahren zum teilweisen Überziehen eines Kunststoffgegenstandes geschaffen werden, bei dan man einen in Form einer Auflage gebildeten überzug mit ansprechendem Äußeren, guter Haftung und hoher Genauigkeit bezüglich der Geometrie in der Draufsicht erhält.

Insbesondere soll das erfindungsgemäße Verfahren zum teilweisen überziehen eines Kunststoffgegenstandes so beschaffen sein, daß es auch eine galvanische Oberflächenbehandlung an zwei oder mehreren, nicht zusammenhängenden Bereichen des Ge-

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genstandes und/oder einem Bereich gestattet, der vollständig von einem Bereich umgeben ist, der nicht zu überziehen ist.

Erfindungsgemäß zeichnet sich ein Verfahren zum teilweisen überziehen eines Kunststoff- bzw. Kunstharzgegenstandes dadurch aus, daß (a) ein zu überziehender Gegenstand dadurch hergestellt wird, daß wenigstens ein erstes Element, das aus einem leitenden Kunststoff besteht, mit wenigstens einem zweiten Element aus einem nicht-leitenden Kunststoff bzw. Kunstharz derart vereint wird, daß die Oberfläche von dem ersten Element beim Gegenstand wenigstens teilweise freiliegt, und daß der so gebildete freiliegende Bereich auf der Oberfläche selbst einen Bereich oder Bereiche bildet, der bzw. die zu Überziehen sind, daß (b) ein metallischer überzug ausschließlich auf dem freiliegenden Bereich der Oberfläche in Form einer chemischen überzugsbildung aufgebracht wird, und daß (c) der metallische überzug einer galvanischen Oberflächenbehandlung unterzogen wird.

Bei diesem Verfahren ist es erforderlich, daß das leitende Kunststoffelement nur in der Verfahrensstufe (b) überzogen wird. Ein Grund hierfür liegt darin, daß, wenn ein leitender und ein nicht leitender Kunststoff gleichzeitig einer an sich bekannten chemischen Ätzung als vorbereitende Maßnahme für die chemische Oberflächenbehandlung bzw. chemische überzugsbildung unterworfen werden, der leitende Kunststoff gegenüber einer Atzlösung (einer oxidierenden Säurelösung) empfindlicher ist, so daß man die vorstehende Erfordernis dadurch gewährleisten kann, daß man einen entsprechend abgewandelten Ätzvorgang bei der Verfahrensstufe (b) verwendet. In diesem Zusammenhang ist insbesondere von Bedeutung, daß der Oberflächenwiderstand des leitenden Kunststoffelementes infolge der Säurebehandlung beim Ätzen beträchtlich abnimmt, und daß der Oberflächenwiderstand und demzufolge ein Widerstand des leitenden Kunststoffelementes selbst eine weitere Abnahme aufweist, wenn auf der geätzten Fläche chemisch ein überzug aufgebracht

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wird. Die galvanische Behandlung in der Verfahrensstufe (c) kann somit ohne Schwierigkeiten ausgeführt werden, und man erhält ein ausgezeichnetes Erzeugnis.

Wenn ein metallischer überzug mit ansprechendem Äußeren nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wird, kommt insbesondere dem maximalen Abstand zwischen einem Punkt des leitenden Kunststoffelementes, an welchem dieses Element mit der Anode einer Einrichtung zur galvanischen Oberflächenbehandlung verbunden ist, und der freiliegenden, zu überziehenden Fläche eine große Bedeutung zu, was im folgenden näher erläutert wird.

Die Erfindung schafft ein Verfahren zum teilweisen überziehen eines Gegenstandes aus Kunstharz bzw. Kunststoff in Form einer Auflage mit einer ästhetisch ansprechenden äußeren Wirkung und einer guten Haftung des aufgebrachten Überzuges, unabhängig von der Form, Gestalt und Größe des Gegenstandes oder der Geometrieb und Gestalt des Überzuges. Dieses Verfahren zeichnet sich durch die Verfahrensstufen aus:

(a) Erstellung eines mit einer Auflage zu versehenden Gegenstandes durch Vereinen eines ersten Elementes oder erster Elemente aus einem leitenden Kunststoff mit einem zweiten Element oder zweiten Elementen aus einem nicht-leitenden Kunststoff, derart, daß die Oberfläche des ersten Elementes in dem fertig gestellten Gegenstand teilweise freiliegt, und daß der freiliegende Bereich der Oberfläche allein einen Bereich oder Bereiche bildet, die mit einer Auflage versehen werden;

(b) ausschließliche Bildung eines metallischen Überzugs in Form einer Auflage auf dem freiliegenden Bereich des ersten Elementes mit Hilfe einer chemischen überzugsbildung und

(c) Vornahme einer galvanischen Oberflächenbehandlung der metallischen Auflage.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung anhand von bevorzugten AusfUhrungsbeispielen

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naher erläutert.

Pig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Gegenstandes aus Kunstharz bzw. Kunststoff, der nach dem Verfahren gemäß der Erfindung teilweise mit einer Auflage versehen ist;

Fig. 2 ist eine Schnittansicht des Gegenstandes von Fig. 1;

Fig. 3 ist eine Ausschnittsdarstellung von Fig. 2 in vergrößertem Maßstab;

Fig. 4 ist eine Schnittansicht eines weiteren Gegenstandes aus Kunststoff bzw. Kunstharz gemäß einer abgewandelten Ausführungsform; und

Fig. 5 ist ein Diagramm, welches den Zusammenhang zwischen dem Abstand von der mit einer Auflage versehenen Oberfläche und dem elektrischen Widerstand eines Teiles eines leitenden Kunststoffes wiedergibt, der einen chemisch aufgebrachten überzug auf einer der schmaleren Seitenflächen aufweist.

Beispiel 1

Ein in den Fig. 1 und 2 gezeigter Gegenstand aus Kunstharz oder Kunststoff kann als Emblem beispielsweise für Kraftfahrzeuge verwendet werden. Dieser Gegenstand 10 weist die Gestalt eines einzigen Festkörpers auf, ist Jedoch aus zwei Elementen zusammengesetzt: einem ersten Element 20, das aus einem nicht leitenden Kunststoff besteht und die Form eines Kegelstumpfes besitzt, und einem zweiten Element 30, das aus einem leitenden Kunststoff besteht, in welchem feinpulverisiertes leitendes Material in die Kunststoffausgangsmasse eingebracht ist und das größtenteils in das erste Element 20 eingebettet ist. Bei dieser Ausführungsform war das Material des ersten Elementes 20 Polystyrolharz, und der leitende Kunststoff als Material für das zweite Element 30 war Acrylnitrilbutadienstyrol (ABS) und enthielt feinverteilt Ruß. Die Menge an Ruß in ABS war so bemessen, daß dieser leitende Kunststoff einen spezifischen Widerstand von ungefähr 100 Ohm-cm besaß.

Das zweite Element 3P bildet ein Spritzgußteil, und das erste

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Element 20 wurde dadurch ausgeformt, daß das zweite Element 30 in eine entsprechende Form eingebracht wurde.

Das zweite Element 30 in Fig. 2 ist bei der dargestellten Ausftihrungsform scheibenförmig ausgebildet. Ein zylindrischer Vorsprung 32 und eine Ringwulst 34, die den Vorsprung 32 umgibt, sind an einer Seite des scheibenförmigen zweiten Elementes 30 ausgebildet. Auf einer oberen stumpförmigen Endfläche 22 des ersten Elementes 20 ist eine niedrige Ringausnehmung 24 ausgebildet, und die überstehenden Endabschnitte der Vorsprünge 32 und 34 des zweiten Elementes 30 liegen in dieser Ausnehmung 24. (In den Fig. 1 und 2 sind die Abschnitte der Vorsprünge 32,34 schon bedeckt mit metallischen Überzügen 40 dargestellt, welche als Auflage in mehreren Verfahrenstufen aufgebracht wurden). Auf der anderen Seite des leitenden scheibenförmigen Kunststoffelementes 30 sind ein Paar länglicher Vorsprünge 36 ausgebildet, die über die Grundfläche 26 des kegelstumpfförmigen Elementes Elementes 20 überstehen und als elektrische Anschlüsse bei der galvanischen Überzugsbehandlung dienen.

Bei diesem Ausführungsbeispiel weisen die länglichen Vorsprünge 36 eine solche Länge auf, daß der längste elektrische Leitungswiderstand zwischen den Enden der länglichen Vorsprünge 36 und den freiliegenden Flächen des zylindrischen und des rlngwulstförmigen Vorsprunges 32,34 6 cm beträgt.

Die Metallüberzüge 40 werden durch den folgenden Vorgang zur Bildung einer Auflage aufgebracht.

Der Gegenstand 10 (die zusammengesetzten Elemente 20 und 30) wird zuerst in eine chemische Ätzlösung getaucht, die als Prä— parat durch Mischen einer 330 g/l Schwefelsäurelösung mit demselben Volumen einer 400 g/l Chromtrioxidlösung präpariert worden ist, und das Eintauchen erfolgt bei 70⁰C während 2 Min. Dann wurde der Gegenstand 10 in eine Sensibilisierungslösung,

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eine 10 g/l Stannochloridlösung.während 3 Minuten eingetaucht, und darauffolgend in eine Aktivierungslösung»ebenfalls für 3 Minuten, in welcher 1 g/l Palladiumchlorid gelöst war.

Der so behandelte Gegenstand 10 wurde in ein an sich bekanntes chemisches Nickelüberzugsbad eingetaucht, so daß Nickel auf den freiliegenden Flächen des zylindrischen und der ringwulstförmigen Vorsprünge 32 und 34 des leitenden Kunststoffelementes 30 abgelagert wurde. Somit wurden die Oberflächen der Vorsprünge 32 und 34 in den Bereichen, die von der oberen Endfläche 22 des ersten Elementes 20 überstanden, vollständig und gleichmäßig mit chemisch abgelagertem Nickel in Form einer Auflage überzogen, wie mit 42 in Fig. 3 bezeichnet.

In einer Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung ist die Ablagerung von Nickel auf (oder die chemische Überzugsbildung von) Jeglicher Oberfläche des nicht leitenden Kunststoffelementes 20 dadurch verhindert, daß ein abgewandelter chemischer Ätzvorgang, ein Sensibilisierungsvorgang und Aktivierungsbehandlungen im Vergleich zu analogen Behandlungen vorgenommen wurden, die bei der chemischen Überzugsbildung von nicht leitenden Kunststoffen an sich verwandt werden. Die aufeinanderfolgende Behandlung des Gegenstandes 10 mit der Ätzlösung, der Sensibilisierungslösung und der Aktivierungslösung, insbesondere die Behandlung mit der Ätzlösung erfolgt bei einer kürzeren Eintauchzeit im Vergleich zu derselben Behandlung beim chemischen Überziehen von nicht leitenden Kunststoffen. Die Verkürzung der Eintauchzeit zur Fertigstellung der Oberflächenbehandlung behindert nicht die Ablagerung von Nickel auf dem leitenden Kunststoffelement 30, da diese Kunststoffart gegenüber einer oxidierenden Säurelösung empfindlicher als nicht leitende Kunststoffe ist. Die chemische Ablagerung von Nickel ausschließlich auf den Oberflächen des leitenden Kunststoffelementes 30 läßt sich insbesondere dadurch erzielen, daß die Eintauchzeit in die Ätzlösung auf 1 bis 2 Minuten limitiert wird. Vorzugsweise liegt die Konzentration der Stannochlorid-

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lösung zwischen 1 und 10 g/l, während die Konzentration der Palladiumchloridlösung zwischen 0,5 und 10 g/l liegt. Die Eintauchzeit in die entsprechende Sensibilisierungs- und Aktivierungslösungen ist vorzugsweise auf einige Minuten limitiert.

Der mit einem chemischen überzug in Form einer Auflage aus Nickel versehene Gegenstand wurde der folgenden galvanischen Oberflächenbehandlung nach Maßgabe der Verfahrensschritte (1) _£> (2) —> (3) unterzogen. Bei diesem Verfahrensabiauf sind die länglichen Vorsprünge 36 elektrisch mit der Anode einer Einrichtung zur galvanischen Oberflächenbehandlung verbunden.

(1) Kupferauflage Badzusammensetzung:

Kupfersulfat 250 g/l Schwefelsäure 50 g/l Glanzzusatz .2.5 ml/1 Badtemperatur: 20-25⁰C Stromdichte: 2-3 A/dm² Stromausbeute: 97%

(2) Nickelauflage Badzusammensetzung:

Nickelsulfat 300 g/l Nickelchlorid 50 g/l Borsäure 50 g/l Glanzzusatz 12 ml/1 Badtemperatur: 50-60⁰C Stromdichte: ₃_₆

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Stromausbeute:	9596	200	40⁰C	g/l
(3) Chromauflage		1	5-15 A/dcm²	g/l
Badzusammensetzung:		1696
Chromtrioxid
Schwefelsäure
Badtemperatur:
Stromdichte:
Stromausbeute:

Die chemisch abgelagerten Nickelschichten 42 waren vollständig mit galvanisch behandelten Überzügen 44 in Fig. 3 mit Chrom auf der Außenfläche überzogen. Keine Metallablagerung trat an der Oberseite der nicht leitenden Kunststoffelementes 20 auf. Die galvanischen Überzüge 44, d.h. die Überzüge 40, wiesen eine glänzende Oberfläche sowie eine Haftfestigkeit von 1,2 kg/cm auf.

Beispiel 2

In Fig. 4 ist ein Kunststoffgegenstand 1OA gezeigt, der entsprechend dem Ausführungsbeispiel 2 hergestellt und teilweise mit einer Auflage versehen wurde. Dieser Gegenstand 10a umfaßt ein erstes Element 50 aus einem leitenden Kunststoff und zwei Teilstücke 60,62 eines zweiten Elementes, die beide in das erste Element 50 eingebettet sind. Das erste Element 50 weist die Gestalt eines Kegelstumpfes auf. Eine zylindrische Ausnehmung 52 ist in einen Mittelbereich der oberen stumpfförmigen Enflache 51 des ersten Elementes 50,und eine Ringaussparung 54 ist auf derselben Endfläche 51 so ausgeformt, daß sie die zylindrische Ausnehmung 52 unter Einhaltung eines Abstandes umgibt. Ein erstes Teilstück 60 des zweiten Elementes weist die Gestalt eines massiven Zylinders auf, der vollständig und nahezu ausnehmslos die zylindrische Ausnehmung 52 ausfüllt. Das andere Teilstück 62 des zweiten Elementes bildet einen

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Ring, der vollständig und nahezu ausnahmslos die Ringausnehmung 54 ausfüllt. Das erste Element 50 weist ein Paar von länglichen Vorsprüngen 56 auf, die an der Basisfläche ausgebildet und für die galvanische Oberflächenbehandlung bestimmt sind.

Das erste Element 50 besteht aus einem Arylnitrilbutadienstyrol (ABS), welcher Ruß in einer derartigen Menge verteilt enthält, daß der spezifische Widerstand 50 Ohm-cm beträgt, und die Teilstücke 60,62 des zweiten Elementes bestehen aus Acrylnitril-acryl-styrol (AAS).

Dieser Gegenstand 1OA wurde teilweise mit einem Überzug in Form einer Auflage dadurch versehen, daß metallische Überzüge 4OA auf den folgenden Bereichen ausgebildet wurden: (ä) ein Umfangsbereich der oberen Endfläche 51, welcher zwischen dem Umfang und der Ringausnehmung 54 liegt, (b) ein Kreisringbereich, der zwischen den beiden Ausnehmungen 52 und 54 liegt (obere Endfläche einer Ringwandung 58 ergibt sich durch die Ausbildung der beiden Ausnehmungen 52, 54), (c) die gesamte Seitenfläche und (d) ein Großteil der Grundfläche (mit Ausnahme der kleinen Flächenbereiche, die von den Vorsrpüngen 56 eingenommen werden). Die Vorsprünge 56 sind derart ausgelegt, daß der längste Leitungsabstand zwischen ihren Enden und den Überzügen 4OA nicht größer als 6 cm ist.

Die ersten und zweiten Elemente bzw. deren Teilstücke 50,60, 62 wurden - wie zuvor beschrieben - entsprechend vereint. Der Gegenstand 1OA wurde einer Oberflächenbehandlung und einer chemischen Überzugsbehandlung gemäß Beispiel 1 unterzogen, um Nickel auf den zuvor angegebenen Flächen (a) - (d) abzulagern. Auf den chemisch abgelagerten Nickelschichten wurden darauffolgend Kupfer, Nickel und Chrom unter Verwendung einer galvanischen Oberflächenbehandlung gemäß Beispiel 1 abgelagert. Die zu überziehenden Flächenbereiche waren vollständig und

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gleichmäßig überzogen, da sich kein Metall auf den freiliegenden Flächen der Teilstücke 60,62 des zweiten Elementes ablagern konnte. Die Oberflächen der aufgebrachten überzüge 4OA waren glänzend. Die Überzüge 4OA bei dieser Ausführungsform wiesen eine Haftfestigkeit von 0,9 kg/cm auf.

Die Vorsprünge 36 oder 56 sind an Stellen ausgebildet, die einen Abstand von den zu überziehenden Bereichen unter Zwischenschaltung des leitenden Kunststoffelementes 30 oder 50 aufweisen.

Eine Hauptbedeutung kommt dem Abstand (im Sinne des Stromweges) zwischen dem elektrischen Anschluß (einer Stelle nahe dem Ende einer der beiden Vorsprünge 56 in Beispiel 2) auf dem leitenden Kunststoffelement des zu überziehenden Gegenstandes und der vom Anschluß am weitesten entfernt liegenden Stelle auf den zu überziehenden Oberflächen zu.

Ein galvanisch aufgebrachte überzug kann keine ansprechende äußere Erscheinungsform oder einen Glanz aufweisen, wenn dieser Abstand übermäßig groß ist. Versuchsbeispiele von streifenförmig entnommenen Proben des im Beispiel 2 verwendeten Kunststoffes (der spezifische Eigenwiderstand betrug 50 Ohm-cm) führen zu den in der nachstehenden Tabelle angegebenen Ergebnissen. Bei diesem Experiment wurde ein NickelUberzug durch chemische Oberflächenbehandlung an einer Endfläche Jedes Teilstückes ausgebildet, und daran schloß sich die galvanische Behandlung von Beispiel 1 zur darauffolgenden Ablagerung von Kupfer, Nickel und Chrom auf dem chemisch aufgebrachten überzug an. In der Tabelle ist mit dem Abstand L der lineare Abstand zwischen der Endfläche des streifenförmigen Teilstückes und einem Punkt nahe der anderen Endfläche bezeichnet, an welchem das streifenförmige Teilstück mit der Anode einer Einrichtung zum galvanischen überziehen verbunden wird. Bei der galvanischen Überzugsbehandlung zur Erzeugung eines Kupfer-,

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Nickel- und Chromüberzuges wurde entsprechend 10, 5 und 1 Min. lang ausgeführt. Der Widerstand des streifenförmigen Teilstückes, gemessen nach dem chemischen Überziehen in Abhängigkeit von dem Abstand L, ist in Fig. 5 gezeigt.

	Widerstand (ohm)	7.2	äußere	Erscheinung der	Ni-Auf	Cr- Auf
.Abstand		8.8	galvanischen Auflage	lage	lage
T ir· m^		10.5
Xl \ C IU /	vor der ehem. j nach d.chei	12	Cu-Auf lage .	glän-	gut
	Überzugsbil-j Überzugsbi!	14		zerid	n
	riling I riiin<y	16	glän	■	η
1.5	50		zend	H	schlecht
3.5	*5		■	Ν	If
5.0	55	17	n	ein biß·	■
6.5	60	n	chen
8.3	65	ein biß	trüb
9.7	65	chen	stumpf	M
		trüb
		stumpf
11.5	• 70

Im allgemeinen kann der Abstand L länger als die Stromausbeute bemessen sein (Verhältnis von Menge an abgelagertem Metall zu theoretischer Menge gemäß den Faraday¹sehen Gesetzen). Die Ausführungsbeispiele und die Experimente bestätigten, daß die galvanisch aufgebrachten Metallüberzüge gemäß der Erfindung auf den leitenden Kunststoffen sowohl in der äußeren Erscheinung als auch in der Haftfestigkeit zufriedenstellend waren, wenn der Abstand L zu der Stromausbeute E auf folgende Weise in Beziehung gesetzt wurde.

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Stromausbeute* E : AbstandL

90 <. E j D £ 15 cm

50% £ E < 90% ·: D £ 8 cm

20% £ E < 50% : D < 7 cm

E < 20% : D < 6 cm

Als Hilfsmittel für die geringe Stromausbeute beim Beispiel 1 bezüglich des Chromüberzuges wurde eine Erhöhung der Spannung zur Ausführung der galvanischen Oberflächenbehandlung in Betracht gezogen. Beim Überziehen eines Kunststoffes ist diese jedoch unpraktisch, da beim Anlegen einer übermäßig hohen Spannung ein beträchtlicher Temperaturanstieg im Kunststoff in der Nähe der elektrischen Anschlüsse, wie z.B. der Vorsprünge 36 in Fig. 1, auftritt und zu einem Versengen des Kunststoffes in diesem Bereich führt.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist für alle Gegenstände anwendbar, die aus bekannten Kunststoffen bzw. Kunstharzen zur Verwendung als Formmaterial geeignet sind. Polystyrolkunststoffe und Polypropylenkunststoffe sind nur typische Beispiele von Kunststoffen, die als Grundmaterial für den leitenden Teil des Gegenstandes zusätzlich zu Acrylnitrilbutadienstyrol (ABS) Kunststoff verwendet werden können, welcher im Beispiel 1 verwendet worden ist. Beschränkungen bezüglich der Form, Größe und Gestalt der zu überziehenden Gegenstände bezüglich der Art des durch den galvanischen Vorgang aufzubringenden Materials sind nicht vorhanden (sofern ein galvanisches Verfahren für ein solches Metall bekannt ist). Die zwei Vorsprünge 36 (oder 56) können auch durch einen anders ausgebildeten einzigen Vorsprung ersetzt werden, wie überhaupt die Verwendung eines Vorsprunges oder von Vorsrpüngen als ein elektrischer Anschluß zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht unbedingt erforderlich ist. Wenn der zu überziehende Gegenstand ohnedies schon einen Vorsprung aufweist,

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der ohne Schwierigkeiten als Anschluß verwendet werden kann, braucht kein zusätzlicher Vorsprung als elektrische Anschluß-Verbindung vorgesehen zu sein.

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Leerseite

Claims

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Patentansprüche

1. Verfahren zum teilweise!überziehen eines Gegenstandes aus Kunststoff bzw. Kunstharz in Form einer Auflage, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte :

(a) Erstellung eines zu überziehenden Gegenstandes durch Vereinigung wenigstens eines Elementes aus einem leitenden Kunststoff mit wenigstens einem zweiten Element aus einem nicht leitenden Kunststoff derart, daß die Oberfläche von dem ersten Element des Gegenstandes teilweise freiliegt, und daß der freiliegende Bereich der Oberfläche allein einen Bereich oder Bereiche darstellen, die mit einer Auflage zu versehen sind,

(b) Bildung eines Metallüberzuges ausschließlich auf dem freiliegenden Abschnitt der Oberfläche in Form einer chemischen Überzugsbildung, und

(c) galvanische Oberflächenbehandlung des in Form einer Auflage aufgebrachten Metallüberzuges.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verfahrensstufe (b) zusätzlich die Oberfläche de» Gegenstandes mit einer chemischen Ätzlösung als vorbereitende Maßnahme für den chemischen Auftragsvorgang behandelt wird, daß die Behandlung mit der Ätzlösung derart ausgeführt wird, daß die Oberfläche wenigstens eines zweiten Elementes nicht so intensiv zur Ermöglichung einer Metallablagerung beim chemischen Auftragsvorgang geätzt wird.

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5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens das erste Element derart ausgeformt ist, daß wenigstens ein Vorsprung an einer Stelle mit einem Abstand von dem freiliegenden Bereich unter Zwischenschaltung des Inneren des ersten Gliedes gebildet wird, und daß wenigstens ein derartiger Vorsprung als ein elektrischer Anschluß für die Behandlung des Gegenstandes gemäß der Stufe (c) bestimmt ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand derart ausgebildet ist, daß der freiliegende Bereich wenigstens zwei Teilbereiche umfaßt, die auf der Oberfläche des Gegenstandes nicht zusammenhängend liegen.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand derart ausgebildet ist, daß der freiliegende Bereich wenigstens einen Teilbereich umfaßt, der vollständig durch einen Abschnitt des zweiten Elementes in der Draufsicht des Gegenstandes umgeben ist.

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