EP1023373A1 - Duroplastische formmassen für leitfähige formteile zur direkten galvanisierung, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung - Google Patents

Duroplastische formmassen für leitfähige formteile zur direkten galvanisierung, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung

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EP1023373A1
EP1023373A1 EP98951388A EP98951388A EP1023373A1 EP 1023373 A1 EP1023373 A1 EP 1023373A1 EP 98951388 A EP98951388 A EP 98951388A EP 98951388 A EP98951388 A EP 98951388A EP 1023373 A1 EP1023373 A1 EP 1023373A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
weight
parts
molding compositions
coke
carbon black
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP98951388A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Reinert Hennersdorf
Edmund Heinrich
Erri Caleffi
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Raschig GmbH
Mas Engineering Srl
Original Assignee
Raschig GmbH
Mas Engineering Srl
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Filing date
Publication date
Application filed by Raschig GmbH, Mas Engineering Srl filed Critical Raschig GmbH
Publication of EP1023373A1 publication Critical patent/EP1023373A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L61/00—Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L61/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C08L61/06—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08L61/28—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with heterocyclic compounds with melamine
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/54—Electroplating of non-metallic surfaces
    • C25D5/56—Electroplating of non-metallic surfaces of plastics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/014—Additives containing two or more different additives of the same subgroup in C08K

Definitions

  • Thermosetting molding compounds for conductive molded parts for direct electroplating Process for their preparation and their use
  • the present invention relates to thermosetting molding compositions for the production of conductive moldings for direct electroplating, their production and their use.
  • thermoplastic and thermosetting plastics are a long-known and constantly increasing technology. It allows molded parts to be produced in a simple manner from the plastic and to be provided with a metallic appearance or metallic conductivity.
  • the plastic surface is roughened mechanically or with a chemical pickling solution, metal nuclei are deposited on the roughened surface from a silver or palladium salt solution, on which in turn, after activation and sensitization by an electroless metal deposition, a thin layer of copper or nickel is applied so that this surface becomes sufficiently conductive that a thicker metal layer can be applied in a conventional glavanization process, usually copper being applied first as a layer, followed by other metals such as nickel or chromium later can be applied electrolytically as a visible coating (cf. DE 25 38 571 A1).
  • the entire process proves to be extremely complex and requires a large number of chemical reagents that are aggressive, environmentally harmful or even toxic.
  • GB 1, 077.088 describes a plastic molding composition which contains conductive metal particles and conductive non-metallic particles, in particular graphite, and is directly suitable for electroplating. Since in the production of molded parts from such a mixture the upper layer accumulates in plastic and in particular contains only a few conductive metal particles and graphite, it is necessary for such molded parts to have an outer skin with a thickness of approx. 25 ⁇ m etched off or ground off to expose the conductive inner mass. In order to generate sufficient conductivity, suggest that 20 to 70% of the molding composition consist of conductive particles and at least 1%, preferably 35%, of which consists of metal particles. In this process, too, an expensive pretreatment of the shaped bodies is necessary.
  • DE 28 25 735 C2 discloses a process for producing galvanized moldings which are free of metal particles and which consist of a soot-containing thermoplastic synthetic resin.
  • the carbon black used must have an oil absorption of not less than 200 ml / 100 g and a surface area of not less than 500 m 2 / g.
  • the amount of the carbon black is between 3 and 100 parts by weight per 100 parts by weight of thermoplastic synthetic resin. If these regulations are not observed, a direct galvanic coating cannot be obtained. With this method, too, it is necessary, after degreasing, to activate the surfaces in a complex manner by etching with sodium hydroxide solution or chromic acid.
  • Coke in the sense of this invention is understood to mean products obtained in high-temperature coking (900-1400 ° C.), which are also referred to as metallurgical coke, foundry coke or metallurgical coke, gas fired coal or also calcined petroleum dust coke. Depending on their origin, these products contain 0.2 to 10% ash and 90 to 99% carbon.
  • the coke, which is mostly coarse during coking, is ground to grain sizes of 0.01 to 0.3 mm, preferably 0.05 to 0.1 mm.
  • Carbon black is preferably the so-called conductivity carbon black with a specific surface area of approximately 80 to 1200 m / g and an intrinsic conductivity of 0.01 to 0.5 S / cm, preferably 0.05 to 0.1 S / cm, which is also referred to as flame black or furnace black from the production method. Carbon blacks with a higher rate of superficial oxygen and thus lower conductivity are less suitable.
  • the carbon black is composed of primary particles of approx. 30 to 100 nm in size, which in turn are combined to form primary aggregates of approx. 10 to 100 ⁇ m, which hold together relatively tightly and form the secondary aggregates with a diameter of 0.1 to 2 mm of the commercially available soot powder. The secondary units are easily separated again during processing.
  • coke dust with an average particle size of less than 50 ⁇ m, preferably less than 10 ⁇ m, in particular 1 to 5 ⁇ m, can also be used. This should also fall under the term "soot" in the following.
  • the coke and soot and, if appropriate, likewise mixed organic or inorganic fillers and if necessary, fibrous reinforcing materials are mixed with up to 1% by weight of conventional lubricants such as waxes, sodium or magnesium stearates or palmitates.
  • conventional lubricants such as waxes, sodium or magnesium stearates or palmitates.
  • a solid polyethylene glycol can be added to the mixture.
  • the mixture of the starting materials is then prepared in a manner known per se by means of calenders, kneaders or extruders to give molding compositions and then granulated.
  • molding compositions are further processed in a known manner by pressing, spraying, injection molding or injection molding to give molded parts, the processing method being practically unchanged compared to non-galvanizable thermosetting compositions.
  • the processability of the molding compositions for the individual molding processes is adjusted via the degree of precondensation of the curable resins, which, for. B. is measured with a torque rheometer.
  • compositions usually contain hardeners or inhibitors, stabilizers against UV light and temperature loads or other processing aids.
  • Additives of wood or cellulose flour, inorganic fillers or extenders, in particular calcium carbonate, aluminum oxide, silicon oxide, kaolin, talc or the like, and organic or inorganic pigments are to be regarded as organic and inorganic fillers.
  • the masses can also be mixed in a known manner with fibrous materials, in particular glass fibers, carbon fibers but also natural fibers such as hemp or jute, in order to increase the mechanical strength.
  • the coke and soot content should be such that the molded parts have a surface resistance of ⁇ 800 ⁇ , so that they can be directly galvanized without prior electroless metal deposition. Amounts of 5 to 25%, preferably 10 to 20% coke have been found to be sufficient.
  • the carbon black content should be 5 to 20% by weight, preferably 8 to 15% by weight, in order to enable direct electroplating. In special cases, up to 10 wt .-%, preferably 1 to 5 wt .-%, metal powder with grain sizes of 0.01 to 0.3 mm, preferably 0.05 to 0.1 mm, are added. Copper, aluminum and iron powder are preferred. Too high admixtures have a negative impact on the strength of the molded parts, the total amount of admixtures should not exceed 80%, depending on the type of resin.
  • the molded parts produced according to the invention only need to be degreased before the galvanization in order to remove residues of the mold release agent. An etching of the surface proves to be superfluous, since the molding compositions according to the invention do not produce an isolating press skin during processing.
  • thermosetting molding compounds are suitable as thermosetting plastics, for example diallyl phthalate resins (DAP), epoxy resins (EP), urea formaldehyde resins (UF), melamine formaldehyde resins (MF), melamine phenol formaldehyde resins (MP), phenol formaldehyde unsaturated resins (PF) .
  • DAP diallyl phthalate resins
  • EP epoxy resins
  • UF urea formaldehyde resins
  • MF melamine formaldehyde resins
  • MP melamine phenol formaldehyde resins
  • PF phenol formaldehyde unsaturated resins
  • a phenolic resin molding composition e.g. 42.4 parts by weight of phenolic resin novolak, 7 parts by weight of hexamethylenetetramine, 8 parts by weight of wood flour, 36 parts by weight of chalk, 0.7 parts by weight.
  • Parts of MgO, 0.4 part by weight of metal stearate, 0.5 part by weight of wax-like lubricant), 5% conductive carbon black are mixed intimately and then processed on a heatable calender or extruder to form a homogeneous molding compound.
  • multi-purpose test specimens type A - ISO 3167; by injection molding according to ISO 10724; conditions according to DIN 7708 Part 8) are produced on an injection molding machine.
  • These molded parts have a measuring range of 160 mm electrical resistance of approx. 5000 ⁇ , the direct galvanization performed after degreasing the parts is poor.
  • Example 1 The usual composition of a phenolic resin molding composition used in Example 1 is changed so that the proportion of chalk is 14 parts by weight.
  • the mixture is well homogenized with 10 parts by weight of conductive carbon black and 18 parts by weight of coke dust and then further treated as in Example 1.
  • the multi-purpose test specimens produced in the injection molding process have a measured electrical resistance (conditions as in Example 1) of approx. 500 ⁇ and, after degreasing, can be well galvanized with a layer that is closed on all sides.
  • Example 2 To the mixture used in Example 2, 15 parts by weight are used in place of 10 parts by weight of conductive carbon black and 13 parts by weight in place of 18 parts by weight of coke dust, as well as 1 part by weight of polyethylene glycol (MW 6000 g / mol) added.
  • the multi-purpose test specimens produced in the injection molding process have an electrical resistance of approx. 250 ⁇ with a measuring distance of 160 mm and show a very good electroplating result.
  • a customary composition of a melamine-phenolic resin molding compound e.g. 50 parts by weight of melamine-phenolic resin, 30 parts by weight of cellulose flour, 0.4 parts by weight of metal stearate, 0.6 parts by weight of wax-like lubricants
  • a customary composition of a melamine-phenolic resin molding compound is intimately mixed with 10 parts by weight of conductive carbon black, 5 parts by weight of coke dust and 4 parts by weight of copper powder, grain size ⁇ 0.1 mm and processed as in Example 1.
  • the multipurpose test specimens produced by injection molding have a measured electrical resistance of approx. 600 ⁇ and show a good electroplating result after degreasing the molded parts. Comparative Example 4a
  • a melamine-phenolic resin composition according to Example 4 but with 10 parts by weight of carbon black, 9 parts by weight of Cu powder and 0 parts by weight of coke is mixed intimately.
  • the multipurpose test specimens produced by injection molding have an electrical resistance of approx. 700 ⁇ , the galvanization is poor; Only after the press skin has been sanded down (approx. 0.1 mm) with fine sandpaper do the bodies show good galvanizability.
  • a customary composition of a free-flowing UP molding compound e.g. 20 parts by weight of partially crystalline unsaturated polyester resin, 33 parts by weight of chalk, 15 parts by weight of 6 mm short glass fiber, 0.5 parts by weight of dicumyl peroxide, 2.5 Parts by weight of diallyl phthalate, 1 part by weight of metal stearate
  • a free-flowing UP molding compound e.g. 20 parts by weight of partially crystalline unsaturated polyester resin, 33 parts by weight of chalk, 15 parts by weight of 6 mm short glass fiber, 0.5 parts by weight of dicumyl peroxide, 2.5 Parts by weight of diallyl phthalate, 1 part by weight of metal stearate
  • the multipurpose test specimens produced in the injection molding process have an electrical resistance of approx. 600 ⁇ over a measuring distance of 160 mm and can be galvanized well after degreasing.
  • a customary composition of an epoxy resin molding composition e.g. 20 parts by weight of epoxy resin, 10 parts by weight of epoxy resin hardener, 1 part by weight of hardness catalyst, 43 parts by weight of mineral fillers, 0.4 part by weight of metal stearate, 0.6 part by weight of wax-like lubricants
  • the multi-purpose test specimens produced in the injection molding process have an electrical resistance of approx. 500 ⁇ with a measuring distance of 160 mm and show a good electroplating result after degreasing.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft duroplastische Formmassen zur Herstellung von leitfähigen Formteilen für die direkte Galvanisierung, bestehend aus härtbaren Harzen, Füllstoffen und Hilfsstoffen, wobei die Formmassen 5-25 Gew.-% Koks oder Gasflammkohle mit einer Korngrösse </= 0,3 mm und mindestens 5-20 Gew.-% Russ enthalten, sowie ein Verfahren zur Herstellung von galvanisierten Formteilen.

Description

Duroplastische Formmassen für leitfähige Formteile zur direkten Galvanisierunq. Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind duroplastische Formmassen zur Herstellung von leitfähigen Formteilen für die direkte Galvanisierung, ihre Herstellung und ihre Verwendung.
Die Metallisierung von thermoplastischen und duroplastischen Kunststoffen ist eine seit langem bekannte und ständig an Bedeutung zunehmende Technologie. Sie erlaubt in einfacher Weise aus dem Kunststoff Formteile herzustellen und diese mit einem metallischen Aussehen bzw. metallischer Leitfähigkeit zu versehen. Zu diesem Zweck ist es üblich, daß die Kunststoffoberfläche mechanisch oder mit einer chemischen Beizlösung aufgerauht wird, auf die aufgerauhte Oberfläche aus einer Silber- oder Palladiumsalzlösung Metallkeime abgeschieden werden, auf denen wiederum ggf. nach einer Aktivierung und Sensibilisierung durch eine stromlose Metallabscheidung eine dünne Schicht von Kupfer oder Nickel aufgebracht wird, so daß diese Oberfläche soweit leitfähig wird, daß man in einem herkömmlichen Glavanisierungsverfahren eine dickere Metallschicht aufbringen kann, wobei meist zunächst Kupfer als erste Schicht aufgetragen wird, worauf dann später ggf. andere Metalle, wie Nickel oder Chrom ebenfalls elektrolytisch als sichtbarer Überzug aufgebracht werden (vgl. DE 25 38 571 A1). Das gesamte Verfahren erweist sich als außerordentlich aufwendig und erfordert eine Vielzahl von chemischen Reagenzien, die aggressiv, umweltschädlich oder auch giftig sind.
In der GB 1 ,077,088 ist eine Kunststofformmasse beschrieben, welche leitende Metallpartikel und leitende nichtmetallische Partikel, insbesondere Graphit, enthält und für eine Galvanisierung direkt geeignet ist. Da bei der Herstellung von Formteilen aus einer solchen Mischung die Oberschicht sich an Kunststoff anreichert und diese insbesondere nur noch wenige leitende Metallpartikel und Graphit enthält, ist es erforderlich, daß bei solchen Formteilen eine Außenhaut mit einer Dicke von ca. 25 μm abgeätzt oder abgeschliffen wird, um die leitfähige Innenmasse freizulegen. Um eine ausreichende Leitfähigkeit zu erzeugen, wird vorge- schlagen, daß 20 bis 70 % der Formmasse aus leitfähigen Partikeln bestehen und mindestens 1 %, vorzugsweise 35 %, davon aus Metallpartikeln besteht. Auch in diesem Verfahren ist eine aufwendige Vorbehandlung der Formkörper erforderlich.
Aus der italienischen Patentanmeldung A.-Nr. 95 A 000061 ist ein spezielles Verfahren bekannt durch Mikrovibration die Oberfläche von Formteilen aufzurauhen und für eine galvanochemische Beschichtung mit metallischem Nickel vorzubereiten. Auf diese leitfähige Schicht können dann in üblicher weise auf galvanischem Wege weitere Metallschichten abgeschieden werden.
Aus der DE 28 25 735 C2 ist ein Verfahren zur Herstellung metallpartikelfreier, galvanisierbarer Formteile bekannt, welche aus einem rußhaltigen thermoplastischen Kunstharz bestehen. Der verwendete Ruß muß dabei eine Ölabsorption von nicht weniger als 200 ml/100 g und eine Oberfläche von nicht weniger als 500 m2/g aufweisen. Die Menge des Rußes beträgt zwischen 3 und 100 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile thermoplastisches Kunstharz. Werden diese Bestimmungen nicht eingehalten, läßt sich eine direkte galvanische Beschichtung nicht erhalten. Auch bei diesem Verfahren ist es notwendig, nach der Entfettung die Oberflächen durch Ätzen mit Natronlauge oder Chromsäure aufwendig zu aktivieren.
Es stellte sich daher die Aufgabe, Formmassen zur Herstellung von Formteilen zur Direktgalvanisierung zu finden, welche ohne Anätzen und sonstige umständliche Vorbehandlung nach einer Entfettung eine Verwendung zur direkten Galvanisierung ermöglichen und sich aus vergleichsweise preiswerten Ausgangsprodukten herstellen lassen.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Hauptanspruchs und der Nebenansprüche gelöst und durch die Merkmale der Unteransprüche gefördert.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß durch die Kombination von Leitruß in den Mengen von 5 bis 20 Gew.-% und Gasflammkohle und/oder Koksstaub in den Mengen von 5 bis 25 Gew.-% beim Einsatz in duroplastischen Formmassen und den daraus hergestellten Formteilen die sogenannte Preßhaut so beschaffen ist, daß nach einer Entfettung ohne mechanische oder chemische Entfernung der Preßhaut eine direkte Galvanisierung möglich ist.
Obwohl die Wirkung des Kokszusatzes noch nicht abschließend geklärt ist, wird angenommen, daß die körnige und poröse Struktur einer Entmischung entgegenwirkt und dadurch auch in der Oberflächenschicht eine durchgehende Leitfähigkeit der Kokskörner in Verbindung mit dem Ruß erhalten bleibt.
Unter Koks im Sinne dieser Erfindung werden bei Hochtemperaturverkokung (900 - 1400°C) erhaltene Produkte verstanden, die auch als metallurgischer Koks, Gießereikoks oder Hüttenkoks, Gasfiammkohle oder auch calcinierter Petrol- staubkoks bezeichnet werden. Je nach ihrer Herkunft enthalten diese Produkte 0,2 bis 10 % Asche und 90 bis 99 % Kohlenstoff. Der beim Verkoken meist grobstückig anfallende Koks wird auf Korngrößen von 0,01 bis 0,3 mm, vorzugsweise 0,05 bis 0,1 mm, vermählen.
Unter Ruß wird vorzugsweise der sogenannte Leitfähigkeitsruß mit einer spezifischen Oberfläche von ca. 80 bis 1200 m /g und einer Eigenleitfähigkeit von 0,01 bis 0,5 S/cm, vorzugsweise 0,05 bis 0,1 S/cm, verstanden, welcher von der Herstellungsweise auch als Flammruß oder Furnaceruß bezeichnet wird. Gasruße mit einer höheren Rate an oberflächlichem Sauerstoff und somit geringerer Leitfähigkeit sind weniger geeignet. Der Ruß setzt sich aus Primärteilchen von ca. 30 bis 100 nm Größe zusammen, die wiederum zu Primäraggregaten von ca. 10 bis 100 μm vereinigt sind, welche relativ fest zusammenhalten und die Sekundäraggregate von 0,1 bis 2 mm Durchmesser des handelsüblichen Rußpulvers bilden. Bei der Verarbeitung werden die Sekundäraggregate leicht wieder aufgetrennt.
Anstelle von Ruß kann auch ein Koksstaub mit durchschnittlicher Teilchengröße von unter 50 μm, vorzugsweise unter 10 μm, insbesondere 1 bis 5 μm verwendet werden. Dieser soll im folgenden ebenfalls unter den Ausdruck "Ruß" fallen.
Um eine gleichmäßige und schnelle Durchmischung mit den härtbaren Harzen sowie eine gute Verarbeitbarkeit zu gewährleisten, werden der Koks und Ruß sowie ggf. ebenfalls untergemischte organische oder anorganische Füllstoffe und ggf. faserförmige Verstärkungsstoffe noch mit bis zu 1 Gew.-% üblichen Gleitmitteln wie Wachsen, Natrium- oder Magnesiumstearaten, oder -palmitaten versetzt. Zur Erhöhung der Hydrophilie kann der Mischung noch von 0,5 bis 3 Gew.-% eines festen Polyethylenglycols zugeführt werden.
Die Mischung der Ausgangsmaterialien wird dann in an sich bekannter Weise mittels Kalander, Kneter oder Extruder zu Formmassen aufbereitet und anschließend granuliert.
Diese Formmassen werden in bekannter Weise durch Pressen, Spritzen, Spritz- giessen oder Spritzprägen zu Formteilen weiterverarbeitet, wobei die Verarbeitungsweise gegenüber nicht galvanisierbaren duroplastischen Massen praktisch unverändert ist. Die Verarbeitbarkeit der Formmassen für die einzelnen Formgebungsverfahren wird über den Vorkondensationsgrad der härtbaren Harze eingestellt, der z. B. mit einem Drehmomentrheometer gemessen wird.
Die Massen enthalten in üblicher weise Härter oder Inhibitoren, Stabilisationsmit- tel gegen UV-Licht und Temperaturbelastung oder andere Verarbeitungshilfsmittel.
Als organische und anorganische Füllstoffe sind insbesondere Zusätze von Holzoder Zellulosemehl, anorganische Füllstoffe oder Extender, insbesondere Calci- umcarbonat, Aluminiumoxid, Siliciumoxid, Kaolin, Talkum oder ähnliches, sowie organische oder anorganische Pigmente anzusehen. Die Massen können, um die Festigkeit zu erhöhen, in bekannter Weise auch noch mit faserförmigen Materialien, insbesondere Glasfasern, Kohlenstoffasem aber auch Naturfasern wie Hanf oder Jute versetzt sein, um die mechanische Festigkeit zu erhöhen.
Der Gehalt an Koks und Ruß sollte so bemessen sein, daß die Formteile einen Oberflächenwiderstand von < 800 Ω aufweisen, so daß sie ohne vorherige stromlose Metallabscheidung direkt galvanisierbar sind. Mengen von 5 bis 25 %, vorzugsweise 10 bis 20 % Koks, haben sich als ausreichend erwiesen. Der Rußanteil soll 5 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 8 bis 15 Gew.-%, betragen, um eine Direktgalvanisierung zu ermöglichen. In Sonderfällen kann auch bis zu 10 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 5 Gew.-%, Metallpulver mit Korngrößen von 0,01 bis 0,3 mm, vorzugsweise 0,05 bis 0,1 mm, beigemengt werden. Kupfer, Aluminium und Eisenpulver werden bevorzugt angewendet. Zu hohe Beimengungen wirken sich negativ auf die Festigkeit der Formteile aus, die Gesamtmenge der Beimengungen sollte abhängig von dem jeweiligen Harztypen 80 % nicht überschreiten.
Die erfindungsgemäß hergestellten Formteile brauchen vor der Galvanisierung lediglich noch entfettet zu werden, um Reste der Formtrennmittel zu entfernen. Eine Abätzung der Oberfläche erweist sich als überflüssig, da die erfindungsge- mässen Formmassen beim Verarbeiten keine isolierende Preßhaut erzeugen.
Als duroplastische Kunststoffe sind prinzipiell alle technisch wichtigen, gebräuchlichen duroplastischen Preßmassen geeignet, beispielsweise seien genannt Diallylphthalatharze (DAP), Epoxydharze (EP), Hamstofformaldehydharze (UF), Melaminformaldehydharze (MF), Melaminphenolformaldehydharze (MP), Phenolformaldehydharze (PF) und ungesättigte härtende Polyesterharze. Besonders bevorzugt sind Phenolformaldehydharze wegen ihrer Preiswertigkeit, leichten Verarbeitbarkeit und günstigen Produkteigenschaften.
In den beigefügten Beispielen ist die Erfindung näher beschrieben, ohne daß darin jedoch eine Beschränkung gesehen wird.
Beispiel 1 (Vergleich)
Zu einer üblichen Zusammensetzung einer Phenolharz-Formmasse (z. B. 42,4 Gew.-Teile Phenolharz-Novolak, 7 Gew.-Teile Hexamethylentetramin, 8 Gew.-Teile Holzmehl, 36 Gew.-Teile Kreide, 0,7 Gew.-Teile MgO, 0,4 Gew.-Teile Metallstearate, 0,5 Gew.-Teile wachsartige Gleitmittel) werden 5 % Leitruß innig gemischt und anschließend auf einem beheizbaren Kalander oder Extruder zu einer homogenen Formmasse verarbeitet. Nach Granulierung der Formmasse werden auf einer Spritzgießmaschine sogenannte Vielzweckprobekörper (Typ A - ISO 3167; durch Spritzgießen nach ISO 10724; Bedingungen nach DIN 7708 Tl. 8) hergestellt. Diese Formteile haben bei einer Meßstrecke von 160 mm einen elektrischen Widerstand von ca. 5000 Ω, die nach Entfettung der Teile vorgenommene direkte Galvanisierung ist mangelhaft.
Beipiel 2
Die im Beispiel 1 verwendete übliche Zusammensetzung einer Phenolharz-Formmasse wird so verändert, daß der Anteil an Kreide 14 Gew.-Teile beträgt. Die Mischung wird mit 10 Gew.-Teilen Leitruß und 18 Gew.-Teilen Koksstaub gut homogenisiert und anschließend wie im Beispiel 1 weiterbehandelt. Die im Spritzgießverfahren hergestellten Vielzweckprobekörper haben einen gemessenen elektrischen Widerstand (Bedingungen wie Beispiel 1) von ca. 500 Ω und lassen sich nach der Entfettung mit einer allseitig geschlossenen Schicht gut galvanisieren.
Beispiel 3
Zu der im Beispiel 2 verwendeten Mischung werden an Stelle von 10 Gew.-Teilen Leitruß 15 Gew.-Teile und an Stelle von 18 Gew.-Teilen Koksstaub 13 Gew.-Teile eingesetzt und außerdem 1 Gew.-Teil Polyethylenglykol (MG 6000 g/mol) zugegeben. Die im Spritzgießverfahren hergestellten Vielzweckprobekörper haben bei einer Meßstrecke von 160 mm einen elektrischen Widerstand von ca. 250 Ω und zeigen ein sehr gutes Galvanisierergebnis.
Beispiel 4
Eine übliche Zusammensetzung einer Melamin-Phenolharz-Formmasse (z. B. 50 Gew.-Teile Melamin-Phenolharz, 30 Gew.-Teile Zellstoffmehl, 0,4 Gew.-Teile Metallstearat, 0,6 Gew.-Teile wachsartige Gleitmittel), wird mit 10 Gew.-Teilen Leitruß, 5 Gew.-Teilen Koksstaub und 4 Gew.-Teilen Kupferpulver, Korngröße < 0,1 mm, innig gemischt und wie unter Beispiel 1 weiterverarbeitet. Die im Spritzgießverfahren hergestellten Vielzweckprobekörper haben einen gemessenen elektrischen Widerstand von ca. 600 Ω und zeigen nach der Entfettung der Formteile ein gutes Galvanisierergebnis. Verqleichsbeispiel 4a
Eine Melamin-Phenolharzmasse gemäß Beispiel 4 aber mit 10 Gew.-Teilen Ruß, 9 Gew.-Teilen Cu-Pulver, 0 Gew.-Teilen Koks wird innig vermischt. Die im Spritzgießverfahren hergestellten Vielzweckprobekörper haben einen elektrischen Widerstand von ca. 700 Ω, die Galvanisierung ist mangelhaft; erst nach Abschleifen der Preßhaut (ca. 0,1 mm) mit feinem Schleifpapier zeigen die Körper gute Galvanisierbarkeit.
Beispiel 5
Eine übliche Zusammensetzung einer rieselfähigen UP-Formmasse (z. B. 20 Gew.-Teile teilkristallines ungesättigtes Polyesterharz, 33 Gew.-Teile Kreide, 15 Gew.-Teile 6 mm Kurzglasfaser, 0,5 Gew.-Teile Dicumylperoxid, 2,5 Gew.-Teile Diallylphthalat, 1 Gew.-Teil Metallstearat) werden mit 8 Gew.-Teilen Leitruß und 20 Gew.-Teilen metallurgischem Koks gut homogenisiert und wie im Beispiel 1 weiterbehandelt. Die im Spritzgießverfahren hergestellten Vielzweckprobekörper haben bei einer Meßstrecke von 160 mm einen elektrischen Widerstand von ca. 600 Ω und lassen sich nach der Entfettung gut galvanisieren.
Beispiel 6
Eine übliche Zusammensetzung einer Epoxidharz-Formmasse (z. B. 20 Gew.- Teile Epoxidharz, 10 Gew.-Teile Epoxidharzhärter, 1 Gew.-Teil Härtekatalysator, 43 Gew.-Teile mineralische Füllstoffe, 0,4 Gew.-Teile Metallstearat, 0,6 Gew.- Teile wachsartige Gleitmittel) werden mit 10 Gew.-Teilen Leitruß und 15 Gew.- Teilen Koksstaub innig vermischt und wie unter Beispiel 1 weiterbehandelt. Die im Spritzgießverfahren hergestellten Vielzweckprobekörper haben bei einer Meßstrecke von 160 mm einen elektrischen Widerstand von ca. 500 Ω und zeigen nach der Entfettung ein gutes Galvanisierergebnis.

Claims

Patentansprüche
1. Duroplastische Formmassen zur Herstellung von leitfähigen Formteilen für die direkte Galvanisierung, enthaltend härtbare Harze, Ruß, Füllstoffe und Hilfsstoffe, dadurch gekennzeichnet, daß sie 5-25 Gew.-% Koks oder Gasflammkohle mit einer Korngröße < 0,3 mm und 5 bis 20 Gew.-% Ruß enthalten.
2. Duroplastische Formmassen gemäß Anspruch 1 , enthaltend:
20 - 60 Gew.-% härtbare Harze
5 - 25 Gew.-% Koks oder Gasflammkohlenpulver
5 - 20 Gew.-% Ruß
5 - 50 Gew.-% Füll- und Verstärkungsstoffe
0,1 - 5 Gew.-% Hilfsstoffe
3. Duroplastische Formmassen nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß sie bis zu 1 Gew.-% Gleitmittel und/oder 0,5 bis 3 Gew.-% Polyethylenglykol enthalten.
4. Duroplastische Formmassen nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie bis zu 10, vorzugsweise 1 bis 5 Gew.-% Metallpulver enthalten.
5. Duroplastische Formmassen nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie 15 bis 20 Gew.-% Koks und 8 bis 15, vorzugsweise 10 Gew.-% Ruß enthalten.
6. Verfahren zur Herstellung von galvanisierten Formteilen aus duroplastischen Formmassen nach den Ansprüchen 1 bis 5, wobei die härtbaren Harze mit den Füllstoffen, Hilfsstoffen und den Kohlepulvern zu einer einheitlichen Masse vermischt und in üblicher Weise zu leitfähigen Formteilen geformt und gehärtet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Formteile nach einer Entfettung direkt galvanisiert werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die härtbaren Harze vorpolymerisiert sind.
8. Verwendung von duroplastischen Formmassen gemäß Ansprüchen 1 bis 5 zur Herstellung von direkt galvanisierbaren, leitfähigen Formteilen.
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