DE60034386T2

DE60034386T2 - Lösung zur stromlosen Plattierung von Kompositen und Verfahren zur stromlosen Plattierung von Kompositen

Info

Publication number: DE60034386T2
Application number: DE60034386T
Authority: DE
Inventors: Tadashi Hirakata-shi Chiba; Koji Hirakata-shi Monden
Original assignee: C Uyemura and Co Ltd
Current assignee: C Uyemura and Co Ltd
Priority date: 1999-01-12
Filing date: 2000-01-10
Publication date: 2008-01-03
Anticipated expiration: 2020-01-11
Also published as: EP1020542A3; EP1020542A2; KR20000053456A; TW559631B; KR100540102B1; EP1020542B1; DE60034386D1; US6273943B1; JP2000204482A; JP3687722B2

Description

HINTERGRUND
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbundmateriallösung zum chemischen Plattieren, die in der Lage ist, einen Verbundplattierfilm mit einer glatten Oberfläche und guter Einheitlichkeit zu bilden und ihre Plattiereigenschaften, wie z.B. eine Co-Abscheidungsrate und eine Abscheidungsrate, auch nach Langzeiteinsatz beizubehalten, und somit sehr stabil ist. Genauer gesagt betrifft die vorliegende Erfindung eine Verbundmateriallösung zum chemischen Plattieren, die auf verschiedenen Gebieten, wie z.B. für bewegliche Elemente in Kraftfahrzeugen, Antriebsteile für Präzisionsinstrumente, wie z.B. Kameras und Uhren, Formen, metallische Masken in der Drucktechnik, Haushaltsgeräte, wie z.B. Bügeleisen, und für industrielle Blätter und Werkzeuge, weitgehend eingesetzt werden. Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zum chemischen Verbundmaterial-Plattieren unter Einsatz einer Verbundmateriallösung zum chemischen Plattieren.
Ein Verbundmaterial-Plattierverfahren wird bereits seit etwa 1950 als nützliches Verfahren entwickelt und wird auf verschiedenen Gebieten der Industrie eingesetzt.
Bei dem Verfahren wurden insbesondere Tenside als wichtige Komponenten berücksichtigt, die in der Lage sind, Verbundmaterial-Lösungen zum Plattieren, die nichtlösliche, pulverförmige oder faserartige, wasserabweisende Materialien, wie z.B. fluorierten Graphit und fluorplastische Teilchen, wie z.B. Tetrafluorethylen (PTFE), umfassen, Benetzbarkeit, Dispersionsstabilität und die Fähigkeit der gemeinsamen Abscheidung zu verleihen. In Bezug auf die Tenside wurden seit 1970 zahlreiche Vorschläge gemacht.
Die japanische Offenlegungsschrift Nr. Sho. 49-26133 schlägt beispielsweise eine Verbundmateriallösung zum chemischen Plattieren vor, worin als Hilfsmittel kationische Tenside, nichtionische Tenside oder Tenside eingesetzt werden, die bei einem pH der Plattierlösung kationische Eigenschaften aufweisen (d.h. sogenannte amphotere Tenside).
In den japanischen Offenlegungsschriften Nr. Sho. 49-5832 , Sho. 52-56026 , Sho. 52-56147 , Sho. 52-130434 und Sho. 54-159343 werden verschiedene Tenside offenbart, die für Verbundmaterial-Plattierlösungen eingesetzt werden können. Jedoch werden diese hauptsächlich in Verbundmaterial-Galvanisierungslösungen eingesetzt. Bei den darin vorgeschlagenen Tensiden handelt es sich um kationische Tenside auf Fluorbasis als Hauptkomponente und, wenn erforderlich, in Kombination mit nichtionischen Tensiden auf Fluorbasis.
In der japanischen Offenlegungsschrift Nr. Sho. 54-159343 gibt es Hinweise darauf, dass kationische Tenside auf Fluorbasis in Bezug auf ihre Leistung im Vergleich mit kationischen Tensiden auf Kohlenwasserstoffbasis minderwertig sind.
Weiters beschreibt die japanische Offenlegungsschrift Nr. Sho. 52-56026 die gemeinsame Abscheidung von Polytetrafluorethylen (PTFE), wobei auf detaillierte Kombinationen und Konzentrationen der einzelnen Komponenten (Tenside) Bezug genommen wird. Es wird ebenfalls angemerkt, dass bei fluorfreien Teilchen (z.B. MoS₂-, SiC-, SiO₂-Teilchen und dergleichen) Plattierlösungen, die Tenside auf Kohlenwasserstoffbasis, die kationische und nichtionische Eigenschaften aufweisen, wirksam sind, wenn sie einzeln oder in Kombination eingesetzt werden. In diesem Zusammenhang wird angemerkt, dass eine bevorzugte Plattierlösung Kombinationen von kationischen Tensiden, wie z.B. Trimethylalkylammoniumsalze, deren Alkylgruppe 10 bis 20 Kohlenstoffatome aufweist, wie z.B. Cetyltrimethylammoniumbromid, Hexadecyltrimethylammoniumbromid und dergleichen, und Benetzungsmittel, wie z.B. Kondensate von Ethylenoxid und Octylphenol, Nonylphenol, Laurylphenol oder dergleichen, die im Handel unter dem Handelsnamen "Triton X-100" erhältlich sind, aufweist.
In US-Patent Nr. 4.997.686 wird eine Vielzahl an Tensidkombinationen, die für das chemische Verbundmaterial-Plattieren geeignet sind, beschrieben. Genauer gesagt wird festgehalten, dass Tenside, die hauptsächlich aus nichtionischen Tensiden in Kombination mit verschiedenen anderen Tensiden, umfassend anionische und kationische Tenside, bestehen, einzusetzen sind.
Die japanischen Offenlegungsschriften Nr. Hei. 5-163580 und Hei. 5-163581 beschreiben PTFE-Verbundmateriallösungen zum chemischen Plattieren. In der japanischen Offenlegungsschrift Nr. Hei. 5-163580 wird beschrieben, dass ein bestimmter PTFE-Teilchentyp, der durch eine chemische Zwei-Stufen-Behandlung oberflächenverbessert wurde, eingesetzt wird, um eine Plattierlösung bereitzustellen, die kein Tensid umfasst, wodurch eine gute Erscheinung und eine lange Lebensdauer sichergestellt wird. In der japanischen Offenlegungsschrift Nr. Hei. 5-163581 wird eine Verbundmateriallösung zum chemischen Plattieren beschrieben, die ein wasserlösliches Polyvinylpyridinderivat umfasst, das nur unwahrscheinlich Schaumbildung verursacht und eine lange Lebensdauer aufweist.
H. Matsuda et al. (Trans. I. M. F. 72 (2), 55–57 (1994)) berichten über die Ergebnisse ihrer Studien in Bezug auf PTFE-Verbundmateriallösung zum chemischen Plattieren, die eine Kombination von kationischen Tensiden auf Kohlenwasserstoff- oder Fluorbasis (fünf Arten) und einem nichtionischen Tensid auf Kohlenwasserstoffbasis (Polyoxyethylennonylphenylether) umfasst. In Trans. I. M. F. 73 (1), 16–18 (1995), wird über Studien in Bezug auf Plattierlösungen berichtet, die eine größere Vielfalt an Tensidarten und -kombinationen, umfassend anionische Tenside, umfasst.
Auf diese Weise sollten die in den Verbundmaterial-Plattierlösungen eingesetzten Tenside vorzugsweise kationisch, nichtionisch oder amphoter sein, und somit ist bekannt, dass im Wesentlichen eine große Vielfalt an Tensiden, umfassend Tenside auf Fluor-, Kohlenwasserstoff- und Siliconbasis, auf diesem Gebiet eingesetzt werden können.
In den letzten Jahren wurde jedoch ein chemisches Ni-P/PTFE-Verbundmaterial-Plattierverfahren in der Plattierindustrie weitgehend eingesetzt, mit dem Ergebnis, dass das Problem auftritt, dass die derzeit verwendeten Verbundmateriallösungen zum chemischen Plattieren die Anforderungen der Verwender nicht unbedingt erfüllen können.
Genauer gesagt weisen Verbundmateriallösungen zum chemischen Plattieren eine deutlich kürzere Lebensdauer auf als Lösungen zum chemischen Plattieren, die kein Verbundmaterial, wie z.B. PTFE-Pulver, umfassen. Außerdem weisen die Verbundmateriallösungen zum chemischen Plattieren insofern weitere Probleme auf, dass ein resultierender Film eine satinähnliche oder glanzlose Erscheinung aufweist, wodurch die Wahrscheinlichkeit besteht, dass die Oberfläche aufgeraut wird und verschiedene Arten von Erscheinungsmängeln auftreten, dass die Abscheidungsgeschwindigkeit gering ist und dass die Plattierlösung zersetzt werden kann. Um eine Verbundmateriallösung zum chemischen Plattieren sicherzustellen, die in verschiedenen Gebieten oder Anwendungen als Universalplattierverfahren eingesetzt werden kann, ist es wesentlich, sich mit diesen Problemen zu beschäftigen.
Um den oben genannten Problemen gerecht zu werden, besteht die herkömmliche Praxis im Einsatz von einzelnen Tensiden oder Tensidkombinationen und der strengen Steuerung der Konzentrationen der Formulierung oder in der Steigerung der Konzentration von gemeinsam vorkommenden Materialien (Verbundmaterialien, wie z.B. PTFE, SiC und dergleichen) in der Lösung in großem Überschuss, um die Plattierlösung vor der Alterung zu bewahren und diese zu kontrollieren. Im Fall von chemischen Ni-P-Plattierlösungen ist es jedoch im Wesentlichen unvermeidlich, dass Phosphite und andere anorganische Salze, die durch Alterung akkumuliert werden, in der Lösung vermehrt vorkommen. Es ist wahrscheinlich, dass Nickelphosphit in der Lösung kristallisiert. Um diesen Widerspruch zu vermeiden, werden Bemühungen unternommen, im Zuge derer die Konzentration eines Komplexbildners schrittweise gesteigert wird.
In jedem Fall weist die Verbundmateriallösung zum chemischen Plattieren das Problem auf, dass bei einem Anstieg der Phosphitkonzentration, wobei Phosphite durch Alterung akkumuliert werden, die Fähigkeit zur gemeinsamen Abscheidung und die Dispersionsstabilität der Verbundmaterialien abrupt gesenkt werden. Aus diesem Grund wird eine Lösung dieses Problems erwartet.
Wenngleich es wichtig ist, dass eine Verbundmateriallösung zum chemischen Plattieren gute Leistungen in Bezug auf die Rate der gemeinsamen Abscheidung, die Abscheidungsrate und mikroskopische und makroskopische Einheitlichkeit des resultierenden Films aufweist, ist es für die Verbesserung der kommerziellen Werte in der gewerblichen Verwendung ebenfalls wesentlich, dass die Plattierlösung eine lange Lebensdauer aufweist, kostengünstig und leicht zu handhaben ist sowie eine stabile Leistung mit guter Erscheinung selbst nach Langzeiteinsatz aufweist.
In diesem Zusammenhang kommt es jedoch bei der Verwendung einer Verbundmateriallösung zum chemischen Plattieren, die ein Hypophosphit als Reduktionsmittel umfasst, wenn Tenside zu der Lösung zugesetzt werden, zu Unannehmlichkeiten, die durch das Zusetzen der Tenside hervorgerufen werden, d.h. Problemen in Bezug darauf, dass der resultierende Plattierfilm eine ungleiche Färbung in einem darauf ausgebildeten gestreiften Muster aufweist, dass kein Plattieranteil aufscheint und die gemeinsame Abscheidung ungleichmäßig erfolgt.
Wenn die Menge des Tensids reduziert wird, um den durch die Zugabe des Tensids hervorgerufenen nachteiligen Einfluss zu vermeiden, würde die Dispersionsstabilität der für die gemeinsame Abscheidung dispergierten Teilchen (d.h. des Verbundmaterials) abnehmen, wodurch kein zufrieden stellendes Verhältnis in Bezug auf die gemeinsame Abscheidung erzielt werden kann. Zusätzlich dazu besteht die Wahrscheinlichkeit, dass die Erscheinung des resultierenden Films aufgeraut ist, und es kann kein gutes Erscheinungsbild erwartet werden, wodurch das Problem entsteht, dass der kommerzielle Wert der Plattierungen sinken würde.
Andererseits werden bei der Durchführung von chemischem Verbundmaterialplattieren Nebenprodukte, wie z.B. durch die Alterung gebildetes Phosphit, in der Folge von Oxidations- und Reduktionsreaktionen in der Lösung akkumuliert. Wenngleich verbrauchte Komponenten ergänzt werden, verändert sich außerdem die Lösungszusammensetzung der Plattierlösung fortlaufend, und das chemische Verbundmaterialplattieren wird stark durch eine solche variierende Lösungszusammensetzung beein trächtigt. Das führt zu dem Problem, dass die Lebensdauer des Bads unvermeidlich verkürzt wird.
Wenn eine Verbundmaterialiösung zum chemischen Plattieren fortlaufend eingesetzt wird, wobei eine gute Abscheidung stabil gebildet wird, ist es erforderlich, die Plattierlösungen und Plattierbedingungen streng zu steuern. Ein solches Management erfordert jedoch einen großen Arbeitsaufwand und verursacht eine geringere Produktionseffizienz.
Dementsprechend reicht es für die Herstellung einer Verbundmateriallösung zum chemischen Plattieren, die leicht zu handhaben und in der Lage ist, einen Plattierfilm mit hohem kommerziellen Wert und einheitlichem Aussehen zu bilden, unter Berücksichtigung der langen Lebensdauer der Plattierlösung nicht aus, die bisher auf dem Gebiet der Erfindung eingesetzten Tenside zu verwenden und deren Konzentrationen angemessen zu steuern. Deshalb besteht ein großer Bedarf an weiteren Verbesserungen und Entwicklungen der Verbundmateriallösungen zum chemischen Plattieren.
Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, neue und nützliche Verbundmateriallösungen zum chemischen Plattieren und Verfahren der beschriebenen Art bereitzustellen, wobei insbesondere auf die Wahl des Tensids Bezug genommen wird.
Es wäre wünschenswert, eine Verbundmateriallösung zum chemischen Plattieren und ein Verfahren bereitzustellen, die die Probleme im Zusammenhang mit den bestehenden Lösungen und Verfahren reduzieren oder vermeiden.
Es wäre wünschenswert, eine Verbundmateriallösung zum chemischen Plattieren bereitzustellen, die in der Lage ist, Plattierfilme auszubilden, die auch nach Langzeitverwendung eine glatte Oberfläche und eine gute Einheitlichkeit aufweisen, während die Plattiereigenschaften, wie z.B. das Verhältnis der gemeinsamen Abscheidung und die Abscheidungsrate, beibehalten werden, wodurch diese äußerst stabil ist.
Es ist ein Aspekt der vorliegenden Lehren, ein Verfahren zum chemischen Plattieren bereitzustellen, bei dem eine solche Plattierlösung eingesetzt wird und das fortlaufend und effizient für das Plattieren in verschiedensten Anwendungsgebieten eingesetzt werden kann.
In der Folge von umfassenden Untersuchungen haben die Erfinder festgestellt, dass, wenn in einer Verbundmateriallösung zum chemischen Plattieren, die Hypophosphit als Reduktionsmittel enthält, ein Tensid eingesetzt wird, das ein quaternäres Ammoniumsalztensid umfasst, das zwei oder mehr Ethylenoxidgruppen und eine Alkylgruppe oder eine fluorsubstituierte Alkyl- oder Alkenylgruppe aufweist, das kationischer Natur ist oder unter den pH-Bedingungen der Plattierlösung im Wesentlichen kationische Eigenschaften aufweist, Probleme im Zusammenhang mit herkömmlichen Verbundmateriallösung zum chemischen Plattieren reduziert oder vermieden werden können. Außerdem wurde ebenfalls festgestellt, dass eine solche Lösung auch nach Langzeitverwendung gute Plattiereigenschaften, wie z.B. ein Verhältnis der gemeinsamen Abscheidung und eine Plattierungsrate, aufweist und ermöglicht, dass ein Plattierfilm mit einer glatten, nicht aufgerauten und einheitlichen Oberfläche und einer guten Erscheinung gebildet wird. Zusätzlich dazu kann unter Einsatz einer solchen Verbundmateriallösung zum chemischen Plattieren das chemische Verbundplattieren fortlaufend und effizient erfolgen. Erfindungsgemäße Verbundmateriallösungen zum chemischen Plattieren und die erfindungsgemäßen Verfahren, bei denen diese eingesetzt werden, sollten deshalb auf vielen Gebieten weitgehend einsetzbar sein, beispielsweise für verschiedene Arten von beweglichen Elementen für Kraftfahrzeuge, Antriebsteile für Präzisionsinstrumente, wie z.B. Kameras und Uhren, Formen, Metallmasken in der Drucktechnik, einem weiten Feld von Haushaltsgeräten, wie z.B. Bügeleisen, spezifischen Arten von industriellen Blättern und Werkzeugen und dergleichen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Verbundmateriallösung zum chemischen Plattieren bereitgestellt, die Metallionen, einen Komplexbildner für die Metallionen, ein Hypophosphit als Reduktionsmittel, ein Tensid und ein wasserunlösliches Verbundmaterial umfasst, wobei das Tensid ein quaternäres Ammoniumsalztensid umfasst, das zwei oder mehr Ethylenoxidgruppen und eine salztensid umfasst, das zwei oder mehr Ethylenoxidgruppen und eine Alkylgruppe oder eine fluorsubstituierte Alkyl- oder Alkenylgruppe umfasst und kationischer Natur ist oder unter den pH-Bedingungen der Plattierlösung im Wesentlichen kationische Eigenschaften aufweist.
Tests zeigen, dass so eine Verbundmateriallösung zum chemischen Plattieren erhalten werden kann, die in der Lage ist, Plattierfilme zu bilden, die eine glatte Oberfläche, eine gute Einheitlichkeit und stabile Plattiereigenschaften, wie z.B. ein stabiles Verhältnis der gemeinsamen Abscheidung und eine stabile Abscheidungsrate, aufweisen. Die Plattierlösung stellt ein einfaches und effizientes Plattieren in verschiedenen Anwendungen sicher.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum chemischen Plattieren mit Verbundmaterial bereitgestellt, das folgende Schritte umfasst: Eintauchen eines zu plattierenden Gegenstands in die oben definierte Verbundmateriallösung zum chemischen Plattieren, wobei ein Verbundplattierfilm auf der Oberfläche des Gegenstands ausgebildet wird, wobei in diesem Film das Verbundmaterial in einer auf den Metallionen der Plattierlösung basierenden Metallmatrix dispergiert ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die erfindungsgemäße Verbundmateriallösung zum chemischen Plattieren umfasst Metallionen, einen Komplexbildner für die Metallionen, ein Hypophosphit als Reduktionsmittel, ein Tensid und ein wasserunlösliches Verbundmaterial.
In der Plattierlösung der vorliegenden Erfindung sollte das Tensid ein quaternäres Ammoniumsalztensid umfassen, das zwei oder mehr Ethylenoxidgruppen und eine Alkylgruppe oder eine fluorsubstituierte Alkyl- oder Alkenylgruppe aufweist und kationischer Natur ist oder unter den pH-Bedingungen der Plattierlösung im Wesentlichen kationische Eigenschaften aufweist.
In dem quaternären Ammoniumsalztensid der vorliegenden Erfindung liegt die Gesamtmolmenge der hinzugefügten Ethylenoxidgruppen vorzugsweise im Bereich von 2 bis 20, noch bevorzugter von 5 bis 15, im Hinblick auf das Verhältnis der gemeinsamen Abscheidung eines Verbundmaterials in dem resultierenden Verbundplattierfilm und auch im Hinblick auf das Aussehen des Films. Die Alkylgruppe sollte im Durchschnitt vorzugsweise 8 bis 16 Kohlenstoffatome aufweisen, noch bevorzugter 10 bis 16. Sie sollte im Hinblick auf das Verhältnis der gemeinsamen Abscheidung und das Aussehen des Films vorzugsweise linear sein.
Das quaternäre Ammoniumsalz, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist vorzugsweise aus Verbindungen der untenstehenden allgemeinen Formeln (1) bis (4) ausgewählt:
In den Formeln steht R¹ für eine C_pH_2p+1- oder C_pH_2p+1CO-Gruppe, worin p eine ganze Zahl von 8 bis 16 ist, R² steht für eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Arylgruppe mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen oder eine Aralkylgruppe mit 7 bis 10 Kohlenstoffatomen, X steht für ein Halogenatom, R³ steht für eine Alkylengruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, Rf steht für eine fluorsubstituierte Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen, R⁴ steht für eine zweiwertige Gruppe, die Rf mit dem Stickstoffatom verbindet, und m und n sind jeweils eine ganze Zahl, für die gilt: m ≥ 1, n ≥ 1 und 2 ≤ m + n ≤ 20.
R¹ sollte vorzugsweise eine Alkylgruppe mit 8 bis 16 Kohlenstoffatomen, noch bevorzugter mit 10 bis 16 Kohlenstoffatomen, oder eine Acylgruppe der Formel RCO- sein, worin R für eine Alkylgruppe mit 8 bis 16, noch bevorzugter mit 10 bis 16 Kohlenstoffatomen, steht. In diesem Fall kann es sich bei der Alkylgruppe um eine gemischte Alkylgruppe handeln, wie z.B. eine Decylgruppe, eine Laurylgruppe, eine Myristylgruppe und eine gemischte C_12-16-Alkylgruppe (z.B. eine von Kokosnuss stammende gemischte Alkylgruppe).
R² umfasst beispielsweise eine Niederalkylgruppe, wie z.B. Methyl, Ethyl, Propyl und Butyl, eine Arylgruppe, wie z.B. Phenyl, Xylyl und Tolyl, und eine Aralkylgruppe, wie z.B. Benzyl und Phenylethyl. X umfasst beispielsweise Cl, Br und I.
R³ sollte vorzugsweise eine Niederalkylengruppe, wie z.B. Methylen, Ethylen, Propylen und Butylen, sein.
Rf ist eine (gewöhnlicherweise vollständig) fluorsubstituierte C_6-10-Alkyl- oder -Alkenylgruppe, vorzugsweise eine lineare Perfluoralkylgruppe, die durch C_pF_2p+1 (worin p = 6 bis 10) dargestellt wird, wie z.B. C₆F₁₃, C₈F₁₇ und C₁₀F₂₁. Beispiele für die fluorsubstituierte Alkenylgruppe umfassen die der folgenden Formeln.
R⁴ steht für eine beliebige zweiwertige Gruppe, die in der Lage ist, die Rf-Gruppe an ein Stickstoffatom zu binden, und kann z.B. eine Alkylengruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen sein, die eine beliebige aus NH-, SO₂- und SO₂NH-Gruppe ausgewählte Gruppe umfassen kann. Bevorzugte Beispiele umfassen -SO₂NH(CH₂)_q-, worin q eine ganze Zahl von 1 bis 6 und vorzugsweise 3 ist.
m und n weisen jeweils solche Werte auf, dass gilt m ≥ 1, n ≥ 1 und 2 ≤ m+n ≤ 20, vorzugsweise 5 ≤ m+n ≤ 15.
Genauer gesagt können quaternäre Ammoniumsalze der untenstehenden Formeln (1a) bis (4a) eingesetzt werden:
In den obenstehenden Formeln (1a) bis (4a) sind R, Rf, m und n jeweils wie zuvor definiert. Vorzugsweise steht R¹ für eine Gruppe, die hauptsächlich aus C₁₂H₂₅ be steht, steht Rf für C_pF_2p+1 (worin p = 6 bis 10), wie z.B. C₆F₁₃ und C₈F₁₇, und m+n liegt im Bereich von 5 bis 15.
Die quaternären Ammoniumsalze der vorliegenden Erfindung können einzeln oder in Kombination von zwei oder mehreren eingesetzt werden.
Die Menge des zugesetzten quaternären Ammoniumsalzes in der Plattierlösung liegt vorzugsweise im Bereich von 500 mg/l oder darunter, vorzugsweise im Bereich von 20 bis 500 mg/l, noch bevorzugter von 50 bis 200 mg/l und besonders bevorzugt von 50 bis 150 mg/l. Wenn die zuzusetzende Menge geringer ist als in dem oben genannten Bereich, ist die Wirkung des quaternären Ammoniumsalzes gering und manchmal unangemessen. Andererseits besteht bei der Verwendung von einem Überschuss an quaternärem Ammoniumsalz die unerwünschte Tendenz, dass das Verhältnis der gemeinsamen Abscheidung eines Verbundmaterials und das Aussehen des Films nach Langzeiteinsatz der Plattierlösung verschlechtert wird.
In der Praxis der vorliegenden Erfindung können zusätzlich zu den quaternären Ammoniumsalzen auch andere Arten von Tensiden eingesetzt werden, die eine kationische Natur aufweisen oder unter den pH-Bedingungen der Plattierlösung im Wesentlichen kationische Eigenschaften aufweisen. Bei solchen Tensiden handelt es sich um jene, die auf dem Gebiet des chemischen Verbundmaterialplattierens als kationische Tenside oder Tenside bekannt sind, die unter den pH-Bedingungen der Plattierlösung im Wesentlichen kationische Eigenschaften aufweisen. Beispiele umfassen quaternäre Perfluoralkylammoniumsalze, langkettige (C_8-18-) Alkyltrimethylammoniumsalze, Diemethylalkyllaurylbetain und dergleichen. Es ist anzumerken, dass die zuzusetzende Menge dieser Tenside vorzugsweise 0 bis 500 mg/l, noch bevorzugter 1 bis 300 mg/l, beträgt.
Außerdem können nicht-ionische Tenside, wie z.B. Perfluoralkylpolyoxyethylenethanol und Polyoxyethylennonylphenylether, zu der Plattierlösung in einer Menge zugesetzt werden, die die Wirkung der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt.
Die Verbundmateriallösung zum chemischen Plattieren der vorliegenden Erfindung umfasst als Hauptkomponenten weiters Metallionen, einen Komplexbildner für Metallionen, ein Hypophosphit als Reduktionsmittel und ein wasserunlösliches Verbundmaterial.
Beispiele für die Metallionen umfassen Nickelionen, Cobaltionen, Kupferionen und dergleichen. Diese Metallionen werden in der Form von wasserlöslichen Metallsalzen, wie z.B. Sulfaten, Chloriden und dergleichen, bereitgestellt. Die Menge in der Plattierlösung liegt vorzugsweise im Bereich von 0,02 bis 0,2 mol/l, noch bevorzugter von 0,05 bis 0,1 mol/l.
Bei den für die vorliegende Erfindung zweckdienlichen Komplexbildnern kann es sich um eine oder mehrere Carbonsäuren, Oxycarbonsäuren und wasserlösliche Salze davon handeln, wie z.B. Zitronensäure, Äpfelsäure, EDTA, Malonsäure, Phthalsäure, Maleinsäure, Glutarsäure, Milchsäure, Bernsteinsäure, Adipinsäure, Essigsäure und dergleichen sowie wasserlösliche Salze davon. Insbesondere Chelatbildner (z.B. Zitronensäure, Äpfelsäure, EDTA und wasserlösliche Salze davon) mit großer Leistungsfähigkeit in Bezug auf die Bildung von Metallkomplexen, z.B. bei Nickel, werden vorzugsweise in einer Gesamtmenge von 0,2 mol/l oder weniger, noch bevorzugter von 0,02 bis 0,2 mol/l und noch bevorzugter von 0,05 bis 0,1 mol/l, eingesetzt. Zusätzlich dazu stellen Malonsäure, Milchsäure, Bernsteinsäure und wasserlösliche Salze davon wirksame Komponenten dar, wenn sie für die Verbesserung des Filmerscheinungsbildes, der pH-Puffereigenschaften und des Streuvermögens eingesetzt werden. Dementsprechend werden diese Komplexbildner in Kombination mit starken Chelatbildnern vorzugsweise in einer Menge von 2 mol/l oder weniger, vorzugsweise von 0,03 bis 1,5 mol/l und noch bevorzugter von 0,05 bis 1 mol/l, eingesetzt.
Die Gesamtmenge des Komplexbildners beträgt gewöhnlicherweise 0,05 bis 2 mol/l, vorzugsweise von 0,1 bis 1,1 mol/l.
Die verwendeten Reduktionsmittel umfassen Hypophosphite, wie z.B. Natriumhypophosphit, und die Menge des Reduktionsmittels ist nicht wesentlich, liegt aber im Allgemeinen im Bereich von 0,05 bis 0,5 mol/l, vorzugsweise von 0,15 bis 0,3 mol/l.
Die wasserunlöslichen Verbundmaterialien, die in der Plattierlösung der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden, können angemessen in Abhängigkeit von der Verwendung des Verbundmaterialplattierfilms und der Art der Plattierlösung ausgewählt werden. Die Materialien sind vorzugsweise selbstschmierend, und Beispiele dafür umfassen Fluorkunststoffe, wie z.B. TFE-(Tetrafluorethylen-)Polymere oder -Oligomere, Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Copolymere (FEP) und Tetrafluorethylen-Perfluoralkylvinylether-Copolymere (PFA), fluorierten Graphit ((CF)_x), fluoriertes Pech, Graphit, Molybdändisulfid (MoS₂) und BN (Bornitrid). Diese können einzeln oder in Kombination eingesetzt werden.
Die Verbundmaterialien sollten vorzugsweise in Form von Teilchen vorliegen, und ihre mittlere Teilchengröße beträgt wünschenswerterweise 100 μm oder weniger, vorzugsweise 0,1 bis 50 μm und noch bevorzugter 0,1 bis 10 μm.
Die Menge des Verbundmaterials, das zu der Plattierlösung zuzusetzen ist, beträgt insgesamt wünschenswerterweise 100 g/l oder weniger, vorzugsweise 0,1 bis 100 g/l und noch bevorzugter 0,1 bis 20 g/l.
Die Verbundmateriallösung zum chemischen Plattieren der vorliegenden Erfindung kann außerdem Stabilisatoren, Reaktionsbeschleuniger, Streuvermögen-verbessernde Additive und dergleichen umfassen, die herkömmlicherweise bei Bedarf in Lösungen zum chemischen Plattieren eingesetzt werden.
Beispiele für Stabilisatoren umfasst Metallkomponenten, wie z.B. Sn, Pb und dergleichen, und Verbindungen davon. Die Reaktionsbeschleuniger umfassen beispielsweise jene Additive, die in der Lage sind, das Streuvermögen zu verbessern, wie z.B. Thioharnstoff und Derivate davon.
Der pH-Wert der Plattierlösung der vorliegenden Erfindung sollte vorzugsweise leicht sauer sein, z.B. im pH-Bereich von 4 bis 6, vorzugsweise von 4,2 bis 5,5 und noch bevorzugter von 4,5 bis 5,2. Für die Einstellung des pH-Werts können Säuren, wie z.B. Schwefelsäure, Salzsäure und dergleichen, und Basen, wie z.B. Natriumhydroxid, zu der Lösung zugesetzt werden.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren des chemischen Verbundmaterialplattierens wird die oben beschriebene Verbundmateriallösung zum chemischen Plattieren eingesetzt, und die zu plattierenden Gegenstände werden in die Plattierlösung eingetaucht. Genauer gesagt wird ein zu plattierender Gegenstand in die Verbundmaterialplattierlösung eingetaucht, in der das Verbundmaterial einheitlich dispergiert ist, während die Plattierlösung bei Bedarf z.B. bei einer Temperatur von 70 bis 95°C, noch bevorzugter von 80 bis 90°C, gerührt oder gerüttelt wird, wodurch ein Verbundmaterialplattierfilm auf der Oberfläche des Gegenstands ausgebildet wird, wobei das Verbundmaterial in einem einheitlich dispergierten Zustand gemeinsam abgeschieden wird.
Im oben beschriebenen Fall kann das Rühren oder Rütteln gemäß bekannten Rühr- oder Rüttelverfahren erfolgen. Da das Verfahren des chemischen Verbundmaterialplattierens der vorliegenden Erfindung ein sehr gutes Erscheinungsbild des Plattierfilms und eine stabile Fähigkeit in Bezug auf die gemeinsame Abscheidung unter intensiven Rühr- oder Rüttelbedingungen sicherstellt, können zu diesem Zweck die Bestrahlung mit Ultraschallwellen, eine spezielle Art des Rührens von Flüssigkeiten, wie z.B. das Rühren mittels Supervibrationen, oder Impuls- oder Rüttelverfahren und -bedingungen angewandt werden.
Es ist anzumerken, dass die Art der zu plattierenden oder mit einer Abscheidung zu versehenden Gegenstände nicht wesentlich ist. Beliebige Materialien, umfassend Metalle, Kunststoffe und Keramik, deren Oberflächen elektrisch leitfähig gemacht werden, können eingesetzt werden, vorausgesetzt, dass chemisches Verbundmaterialplattieren ermöglicht ist. Die Dicke eines Verbundmaterialplattierfilms kann in Abhängigkeit von dem Zweck und der Verwendung der plattierten Produkte angemes sen ausgewählt werden und liegt im Allgemeinen im Bereich von 1 bis 30 μm. Die Abscheidungsgeschwindigkeit des Films liegt im Allgemeinen im Bereich von etwa 5 bis etwa 20 μm/h.
In der Verbundmateriallösung zum chemischen Plattieren werden im Verlauf des Plattierens Metallionen durch ein Reduktionsmittel zu Metallen reduziert. Bei der Ermöglichung der gemeinsamen Abscheidung des Verbundmaterials werden die Konzentrationen der Metallionen, des Reduktionsmittels und des Verbundmaterials sowie der pH-Wert davon gesenkt. Dementsprechend werden das wasserlösliche Metallsalz, das Reduktionsmittel (ein Hypophosphit), das Verbundmaterial und das pH-Anpassungsmittel (beispielsweise eine Base, wie z.B. Natriumhydroxid) fortlaufend und in geeigneten Abständen ergänzt, wodurch die Konzentrationen jeweils wieder auf die ursprünglich vorhandenen Mengen ergänzt werden. In diesem Zusammenhang stehen die verbrauchte Menge einer Nickelkonzentration, die verbrauchte Menge eines Reduktionsmittels, die verbrauchte Menge eines Verbundmaterials, der gesenkte pH-Wert und die abgeschiedene Menge des Verbundmaterialplattierfilms im Wesentlichen in einem proportionalen Verhältnis zueinander. Die Abscheidungsrate wird unter denselben Plattierbedingungen für dieselben Anfangskonzentrationen in einer Plattierlösung im Wesentlichen konstant gehalten. Dementsprechend wird die Anfangskonzentration in der Plattierlösung konstant gehalten, und die Plattierbedingungen werden durch das Ergänzen der entsprechenden Mengen an wasserlöslichem Metallsalz, Reduktionsmittel, Verbundmaterial und pH-Anpassungsmittel zu bestimmten Zeitpunkten konstant gehalten, wodurch ermöglicht wird, dass die Konzentrationen in der Plattierlösung im Wesentlichen wieder die ursprünglichen Werte annehmen. In manchen Fällen wird die Nickelkonzentration oder der pH einer Plattierlösung fortlaufend oder in bestimmten Abständen gemessen, und wasserlösliches Metallsalz, Reduktionsmittel, Verbundmaterial und pH-Anpassungsmittel können basierend auf den Messergebnissen ergänzt werden. Außerdem können die Konzentrationen in der Lösung durch die Analyse der Konzentration des Verbundmaterials in der Lösung oder der Konzentration anderer Komponenten gesteuert werden.
Die Verwendung der erfindungsgemäßen Plattierlösung kann zumindest 4 oder gewöhnlicherweise 6 bis 7 Durchgänge lang einfach fortgesetzt werden, vorausgesetzt, dass eine Ergänzung wie oben beschrieben fortgeführt wird.
Es ist anzumerken, dass die Bezeichnung "ein Durchgang" für einen Index steht, der das Maß der Alterung der Plattierlösung zu einem Zeitpunkt angibt, zu dem das Metall in einer Menge abgeschieden wurde, die einer Anfangskonzentration an Metallionen in der Plattierlösung entspricht. Genauer gesagt, wenn eine Anfangskonzentration an Metallionen in einer Plattierlösung 6 g/l beträgt, wird der Zeitpunkt, zu dem 6 g/l eines Metalls aus der Lösung abgeschieden wurden, als das Ende eines Durchgangs bestimmt. Dementsprechend tritt der Zeitpunkt, zu dem 24 g/l eines Metalls abgeschieden sind, nach 4 Durchgängen ein.
Es wurde festgestellt, dass diese Verbundmateriallösungen zum chemischen Plattieren einen Plattierfilm mit einer einheitlichen Oberfläche und guter Einheitlichkeit liefern, auch wenn sie über einen langen Zeitraum hinweg verwendet werden, und stabile Filmeigenschaften mit einer im Wesentlichen konstanten Abscheidungsrate und einem konstanten Verhältnis der gemeinsamen Abscheidung bereitstellen.
Außerdem haben die Erfinder festgestellt, dass man einen Plattierfilm mit einem Phosphorgehalt von 5 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise von 7 bis 12 Gew.-%, und einem Verbundmaterialgehalt von 40 Vol.-% oder weniger, vorzugsweise von 1 bis 30 Vol.-%, in Abhängigkeit von der Hypophosphit-Konzentration und der Menge des dispergierten Verbundmaterials erhalten kann.
Verfahren zum chemischen Verbundmaterialplattieren unter Einsatz der hierin beschriebenen Plattierlösungen ermöglichen das wirksame Plattieren von vielen verschiedenen zu plattierenden Gegenständen. Genauer gesagt kann das Verfahren weitgehend auf Gebiete von verschiedenen Arten von beweglichen Kraftfahrzeugelementen, Antriebsteilen von Präzisionsinstrumenten, wie z.B. Kameras und Uhren, Formen, Metallmasken für spezifische Drucktechniken, einen weiten Bereich von Haushaltsgeräten, wie z.B. Bügeleisen, und spezifische Arten von industriellen Blättern und Werkzeugen angewandt werden.
BEISPIELE
Die vorliegende Erfindung wird anhand von Beispielen genauer beschrieben. Es werden ebenfalls Vergleichsbeispiele beschrieben.
[Beispiele 1, 2 und Vergleichsbeispiele 1 bis 5]

Ni-P/PTFE-Verbundmateriallösungen zum chemischen Plattieren mit den folgenden Radzusammensetzungen (siehe Tabelle 1 in Bezug auf die Tenside 1 und 2) wurden hergestellt und für das chemische Verbundmaterialplattieren auf einem Stahlblech und einem Edelstahlblech eingesetzt. Ein kontinuierlicher Verwendungstest wurde zum Vergleich des Filmaussehens, des Verhältnisses der gemeinsamen Abscheidung und der Abscheidungsrate mit den Werten zum Zeitpunkt des anfänglichen Plattierens (0 Durchläufe) durchgeführt, um zu bewerten, ob die anfänglichen Plattiereigenschaften beibehalten werden konnten oder nicht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angeführt. <Lösungszusammensetzung>

Nickelsulfat (NiSO₄·7H₂O)	0,07 mol/l
Natriumhypophosphitmonohydrat	0,22 mol/l
Äpfelsäure	0,10 mol/l
Malonsäure	0,30 mol/l
Adipinsäure	0,85 mol/l
Stabilisator	sehr geringe Menge
Thioharnstoff	sehr geringe Menge
Tensid 1
(Kation auf Fluorbasis, siehe Tabelle 1)	150 mg/l
Tensid 2 (siehe Tabelle 1)	150 mg/l
PTFE
(MP1100, von DuPont,
mittlere Primärteilchengröße = 0,3 μm)	3,0 g/l

<Plattierbedingungen>
pH der Lösung = 4,9
Radtemperatur: 90°C
Rühren: Sanft
Rütteln: Keines
Plattierungsdauer: 30 min

	Tensid 1	Tensid 2
Beispiel 1	Kation: quaternäres Perfluoralkylammoniumiodid (Sumitomo 3M: FC-135)	Kation: quaternäres Ammoniumsalz mit Ethylenoxid-Zusatz *1 (R¹ = Kokosnuss, mittlere Anzahl der Ethylenoxideinheiten = 15)
Beispiel 2	Kation: quaternäres Perfluoralkyl-oxyethylenammoniumchlorid *2 (Rf=C₈F₁₇, mittlere Anzahl der EG-Einheiten = 5)	Keines
Vergl.-Bsp. 1	Kation: quaternäres Perfluoralkylammoniumiodid (Sumitomo 3M: FC-135)	Keines
Vergl.-Bsp. 2	Kation: Fluoralkylammoniumiodid (Neos: Phthagent FT-300)	Nichtionisch: Perfluoralkylpolyoxyethylenethanol (Sumitomo 3M: FC-170C)
Vergl.-Bsp. 3	Kation: quaternäres Perfluoralkylammoniumiodid (Sumitomo 3M: FC-135)	Nichtionisch: Polyoxyethylennonylphenylether (Kao Corp.: Emargen 930)
Vergl.-Bsp. 4	Kation: quaternäres Perfluoralkyl-ammoniumiodid (Sumitomo 3M: FC-135)	Kation: Lauryltrimethylammoniumchlorid (Kao Corp.: Kotamine 24 P)
Vergl.-Bsp. 5	Kation: quaternäres Perfluoralkyl-ammoniumiodid (Sumitomo 3M: FC-135)	Amphoter: Dimethylalkyllaurylbetain (Nippon Oil and Fats Co., Ltd.: Nissan Anon BL)

*1: In Formel (1a) ist R¹ eine von Kokosnuss abstammende, gemischte Alkylgruppe, und m+n = 15.
*2: In Formel (3a) ist Rf C₈F₁₇ und m+n = 5.

Verhältnis der gemeinsamen Abscheidung und Abscheidungsrate
Im Vergleich mit den Werten zu Beginn des Einsatzes einer Plattierlösung wurden die Reduktionsraten des Verhältnisses der gemeinsamen Abscheidung und der Abscheidungsrate gemäß folgenden Standards bewertet.

O: weniger als 20 %
Δ: weniger als 40 %
X: 40 % oder mehr

Erscheinungsbild:

O: gut
Δ: schlecht
X: sehr schlecht

Tabelle 2

Erscheinungsbild

Verhältnis der gemeinsamen Abscheidung

Abscheidungsrate

Durchlauf

1. DL

2. DL

3. DL

4. DL

1. DL

2. DL

3. DL

4. DL

1. DL

2. DL

3. DL

4. DL

Beispiel 1

O

Δ

O

Beispiel 2

O

Vergl.-Bsp. 1

O

Δ

X

O

X

Δ

X

Vergl.-Bsp. 2

O

Δ

X

O

Δ

X

O

Δ

X

Vergl.-Bsp. 3

Δ

X

O

Δ

X

O

Δ

X

Vergl.-Bsp. 4

X

O

Δ

X

O

Δ

X

Vergl.-Bsp. 5

X

O

X

Δ

X

Durch die in Tabelle 2 angeführten Ergebnisse wurde bestätigt, dass in den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 ein gutes Erscheinungsbild und ein annehmbares Verhältnis der gemeinsamen Abscheidung sowie eine annehmbare Abscheidungsrate nur auf einen oder zwei Durchlaufe beschränkt war. In den Vergleichsbeispielen 4 und 5 waren Erscheinungsbild, Verhältnis der gemeinsamen Abscheidung und Abscheidungsrate mangelhafter, wodurch bestätigt wurde, dass die Reduktionsraten dieser Eigen schaften bei fortlaufender Verwendung der Lösungen äußerst schlecht waren. Im Gegensatz dazu waren die Lösungen aus Beispiel 1 und 2 in der Lage, in allen 4 Durchläufen ein gutes Erscheinungsbild zu erzielen, und die Reduktionsraten des Verhältnisses der gemeinsamen Abscheidung und der Abscheidungsrate waren nur gering, wodurch die gute Leistung der Lösungen bewiesen wurde. Es sollte angemerkt werden, dass die Lösungen aus den Beispielen 1 und 2 bis zu 5 bis 6 Durchläufe lang gute Eigenschaften aufweisen.
[Beispiel 3 und Vergleichsbeispiel 6]
Unter Einsatz derselben Plattierlösungszusammensetzung und derselben Plattierbedingungen wie in Beispiel 1 wurde ein kationisches Tensid des Ethyloxidadditionstyps auf Kohlenwasserstoffbasis als Tensid 2 eingesetzt (d.h. ein Tensid der Formel (1a)), wobei die Kettenlänge einer Alkylgruppierung (R¹) und die Gesamtmole des hinzugefügten Ethylenoxids verändert wurden, um deren Einfluss auf das Verhältnis der gemeinsamen Abscheidung von PTFE und das Filmerscheinungsbild zu überprüfen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 angeführt.
Menge des gemeinsam abgeschiedenen PTFE (Verhältnis der gemeinsamen Abscheidung)

•: mehr als 20 Vol.-%
O: 15 bis 20 Vol.-%
Δ: 10 bis 15 Vol.-%
x: weniger als 10 Vol.-%

Filmerscheinungsbild:

•: gräulich schwarzeinheitlich
o: gräulich schwarzrelativ uneinheitlich
Δ: gräulich schwarz/nicht einheitlich
x: glänzend nickelfarben/nicht einheitlich

Tabelle 3

*1: Die Alkylkettenlänge steht für ein Maß im Mittelwert, da das. verwendete Alkyl eine Molekulargewichtverteilung aufweist, die der Verwendung als natürliche Substanz zuzuschreiben ist. Es ist anzumerken, dass das von Kokosnuss stammende, gemischte Alkyl eine Verteilung aufweist, die C₁₀ bis C₁₈ umfasst, und hauptsächlich aus C₁₂ bis C₁₆ besteht.
*2: EO steht für Ethylenoxid, und die angegebenen Zahlen geben die Gesamtmole an hinzugefügtem EO an (d.h. m+n).

[Beispiel 4 und Vergleichsbeispiel 7]
Unter Einsatz derselben Plattierlösungszusammensetzung und derselben Plattierbedingungen wie in Beispiel 1 wurde die Wechselwirkung zwischen der Konzentration des als Tensid 2 eingesetzten Polyoxyethylenlaurylmethylammoniumchlorids (d.h. eines Tensids der Formel (1a)) in einer Plattierlösung, der Gesamtmole des hinzugefügten Ethylenoxids (m+n) und der Lebensdauer der Plattierlösung (Durchlaufanzahl) überprüft. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 bis 6 angeführt.
Filmerscheinungsbild:

•: Bestens
o: Gut
Δ: Relativ schlecht
x: schlecht
xx: sehr schlecht

Tabelle 4 Durchlauf 0 (ursprüngliches Bad)

*1: Konzentration (mg/l) von Polyoxyethylenlaurylmethylammoniumchlorid in der Plattierlösung.
*2: EO steht für Ethylenoxid, und die angegebenen Zahlen geben die Gesamtmole an hinzugefügtem EO an (d.h. m+n).
*3: Der Wert der Menge des gemeinsam abgeschiedenen PTFE wird unter Bezugnahme auf das Verhältnis der gemeinsamen Abscheidung zum Zeitpunkt der Herstellung des ursprünglichen Bads (Durchlauf 0) bestimmt, zu dem kein Polyoxyethylenlaurylmethylammoniumchlorid zugesetzt wird, d.h. ein Bezug, der als 100 % festgelegt wird.

Tabelle 5 2-Durchlauf-Lösung

*1, *2 und *3 sind jeweils wie oben definiert.

Tabelle 6 4-Durchlauf-Lösung

*1, *2 und *3 sind jeweils wie oben definiert.

[Beispiel 5]
Eine Plattierlösung mit der folgenden Radzusammensetzung wurde hergestellt, worauf chemisches Plattieren auf ein Stahlblech und ein Edelstahlblech zur Bewertung des Zustands der Plattierlösung und des resultierenden Films folgte.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 7 angeführt. <Lösungszusammensetzung>

<Plattierbedingungen>
pH der Lösung = 4,9
Radtemperatur: 90°C
Rühren: 400 U/min (Umdrehungen eines Rührelements)
Schütteln: 2 m/min
Plattierdauer: 30 min

[Beispiel 6]
Eine Plattierlösung mit der folgenden Radzusammensetzung wurde hergestellt, worauf chemisches Plattieren auf ein Stahlblech und ein Edelstahlblech zur Bewertung des Zustands der Plattierlösung und des resultierenden Films folgte.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 8 angeführt. <Lösungszusammensetzung>

<Plattierbedingungen>
pH der Lösung = 4,9
Radtemperatur: 90°C
Rühren: 400 U/min
Schütteln: 2 m/min
Plattierdauer: 30 min

PTFE in Plattierlösung	gut dispergiert
Menge des gemeinsam abgeschiedenen PTFE im Film	24,2 Vol.-%
Abscheidungsrate des Films	8,8 μm/h
Filmerscheinungsbild	Gut (gräulich schwarz/einheitlich)

[Beispiel 7]
Eine Plattierlösung mit der folgenden Radzusammensetzung wurde hergestellt, worauf chemisches Plattieren auf ein Stahlblech und ein Edelstahlblech zur Bewertung des Zustands der Plattierlösung und des resultierenden Films folgte.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 9 angeführt. <Lösungszusammensetzung>

<Plattierbedingungen>
pH der Lösung = 4,9
Radtemperatur: 85°C
Rühren: 400 U/min
Schütteln: 2 m/min
Plattierdauer: 30 min

PTFE in Plattierlösung	gut dispergiert
Menge des gemeinsam abgeschiedenen PTFE im Film	25,1 Vol.-%
Abscheidungsrate des Films	6,1 μm/h
Filmerscheinungsbild	Gut (gräulich schwarzeinheitlich)

[Vergleichsbeispiel 8]
Eine Plattierlösung mit der folgenden Radzusammensetzung wurde hergestellt, worauf chemisches Plattieren auf ein Stahlblech und ein Edelstahlblech zur Bewertung des Zustands der Plattierlösung und des resultierenden Films folgte.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 10 angeführt. <Lösungszusammensetzung>

PTFE in Plattierlösung	gut dispergiert
Menge des gemeinsam abgeschiedenen PTFE im Film	1,7 Vol.-%
Abscheidungsrate des Films	9,9 μm/h
Filmerscheinungsbild	Schlecht (glänzend nickelfarben)

Claims

Verbundmateriallösung zum chemischen Plattieren, umfassend Metallionen, einen Komplexbildner für die Metallionen, ein Hypophosphit-Reduktionsmittel, ein Tensid und ein wasserunlösliches verbundbildendes Material, wobei das Tensid ein quaternäres Ammoniumsalz-Tensid umfasst, das (a) zwei oder mehr ethylenoxidhältige Gruppen und (b) eine Alkylgruppe oder eine fluorsubstituierte Alkyl- oder Alkenylgruppe aufweist, wobei das quaternäre Ammoniumsalz-Tensid kationischer Natur ist oder unter den pH-Bedingungen der Plattierlösung im Wesentlichen kationische Eigenschaften aufweist.
Verbundmateriallösung zum chemischen Plattieren nach Anspruch 1, worin die Molanzahl von an das quaternäre Ammoniumsalz-Tensid addierten Ethylenoxidgruppen insgesamt 2 bis 20 beträgt.
Verbundmateriallösung zum chemischen Plattieren nach Anspruch 1 oder 2, worin das quaternäre Ammoniumsalz-Tensid eine lineare Alkylgruppe mit durchschnittlich 8 bis 16 Kohlenstoffatomen aufweist.
Lösung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin das quaternäre Ammoniumsalz-Tensid aus der aus Verbindungen der folgenden Formeln (1) bis (4) bestehenden Gruppe ausgewählt ist:

worin R¹ für C_pH_2p+1 oder C_pH_2p+1CO steht, worin p eine ganze Zahl von 8 bis 16 ist, R² für eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Arylgruppe mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen oder eine Aralkylgruppe mit 7 bis 10 Kohlenstoffatomen steht, X für ein Halogenatom steht, R³ für eine Alkylengruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen steht, Rf für eine fluorsubstituierte Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen steht, R⁴ für eine zweiwertige Gruppe steht, die Rf mit dem Stickstoffatom verbindet, und m und n jeweils eine ganze Zahl sind, für die gilt: m ≥ 1, n ≥ 1 und 2 ≤ m + n ≤ 20.
Lösung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, die außer dem quaternären Ammoniumsalz-Tensid weiters ein zweites Tensid umfasst, wobei das zweite Tensid kationischer Natur ist oder unter den pH-Bedingungen der Plattierlösung im Wesentlichen kationische Eigenschaften aufweist.
Lösung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin das verbundbildende Material aus Fluorkunststoffen, fluoriertem Graphit, fluoriertem Pech, Graphit, Molybdändisulfid und Bornitrid ausgewählt ist.
Verbundmateriallösung zum chemischen Plattieren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin die Metallionen Nickelionen sind.
Verfahren zum chemischen Verbundmaterial-Plattieren, folgende Schritte umfassend: das Bereitstellen einer Verbundmateriallösung zum chemischen Plattieren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und das Eintauchen eines zu plattierenden Gegenstands in die Plattierlösung, wodurch ein Verbundplattierfilm auf dem Gegenstand gebildet wird, in dem das verbundbildende Material in einer auf dem Metall der Metallionen basierenden Metallmatrix dispergiert ist.