JP2015512985A - 非導電性プラスチック表面の金属化方法 - Google Patents
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Abstract
Description
物品の電気的非導電性プラスチック表面の金属化方法であって、以下の工程段階:
A)前記プラスチック表面をエッチング液でエッチングする工程、
B)前記プラスチック表面を、金属コロイド溶液または金属化合物溶液で処理する工程、この金属は、元素周期表の第I族遷移金属および元素周期表の第VIII族遷移金属から選択される、および
C)前記プラスチック表面を金属化溶液で金属化する工程
を含む前記方法において、前記エッチング液が、過マンガン酸イオン源、および一塩基酸に対して0.02〜0.6mol/lの濃度の酸を含んでいることを特徴とする前記方法。
ヨウ素酸イオン源を含む溶液により前記治具を処理する工程
が実施されてよい。
1つまたは複数の前記物品を治具に固定する工程
が実施されてよい。
少なくとも1種のグリコール化合物を含む水溶液中で、前記プラスチック表面を処理する工程。
nは、1から4までの整数であり、
R1およびR2は、それぞれ独立して、−H、−CH3、−CH2−CH3、−CH2−CH2−CH3、−CH(CH3)−CH3、−CH2−CH2−CH2−CH3、−CH(CH3)−CH2−CH3、−CH2−CH(CH3)−CH3、−CH2−CH2−CH2−CH2−CH3、−CH(CH3)−CH2−CH2−CH3、−CH2−CH(CH3)−CH2−CH3、−CH2−CH2−CH(CH3)−CH3、−CH(CH2−CH3)−CH2−CH3、−CH2−CH(CH2−CH3)−CH3、−CO−CH3、−CO−CH2−CH3、−CO−CH2−CH2−CH3、−CO−CH(CH3)−CH3、−CO−CH(CH3)−CH2−CH3、−CO−CH2−CH(CH3)−CH3、−CO−CH2−CH2−CH2−CH3である]
の化合物を意味すると理解される。
Ai)前記プラスチック表面を二酸化マンガンのための還元剤を含む溶液中で処理する工程
が、工程段階A)とB)との間に実施される。
Aii)前記プラスチック表面を酸性水溶液中で処理する工程。
Bi)前記プラスチック表面を酸性水溶液中で処理する工程、および
Bii)前記プラスチック表面を金属化溶液中で無電解金属化する工程
が、工程段階B)とC)との間に実施される。
Ci)前記金属化されたプラスチック表面を高温で保管する工程
が実施される。
以下の実施例は、本発明を詳細に説明することを目的としている。
1つのABSプラスチックパネル(Ineos社Novodur P2MC)(寸法5.2cm×14.9cm×3mm)を特殊鋼線材に固定した。リン酸カリウム緩衝剤でpH7に調節して、サーモスタット内で45℃に保たれた2−(2−エトキシエトキシ)エチルアセテート15%およびブトキシエタノール10%の溶液に、前記パネルを10分間浸漬させた(前処理段階)。続いて、前記パネルを、流水下で約1分間洗浄して、次に、70℃に保たれた過マンガン酸ナトリウム100g/lおよび96%硫酸10g/lの浴に導入した(工程段階A))。10分間の処理に続いて再び、水で1分間洗浄して、この時点で暗褐色のパネルを、析出された二酸化マンガンを除去するために、96%硫酸50g/lおよび30%過酸化水素30ml/lの溶液中で洗浄した(工程段階Ai))。その後の洗浄および36%塩酸300ml/l溶液への短時間浸漬(工程段階Aii))の後、前記パネルを、パラジウムコロイドをベースとするコロイド活性剤(Atotech社Adhemax Aktivator PL、パラジウム25ppm)中で、45℃で3分間活性化した(工程段階B))。
Bayblend T45の4つのパネル(5.2×14.9×0.3cm、ABS/PC混合物)を、2−(2−エトキシエトキシ)エチルアセテート40%溶液中で、室温で10分間処理した。洗浄後、2つのパネルを、例1の記載通りに、過マンガン酸ナトリウム100g/lおよび96%硫酸10g/lを含む、高温(70℃)の、酸性の過マンガン酸塩溶液(本発明によるエッチング液I、最終濃度:硫酸0.1mol/l)で処理した。残りの2つのパネルを、同一条件下に、96%硫酸100g/lを含む類似の過マンガン酸塩溶液(本発明によるエッチング液中よりも硫酸の濃度が高いエッチング液II、最終濃度:硫酸1mol/l)中で処理した。この処理後、エッチング液IIで処理された前記パネルの表面は、96%硫酸がわずか10g/lのエッチング液Iで処理されたパネルの表面よりもはるかに色が暗かった。硫酸の含有量が比較的高いエッチング液IIは、その動作温度(70℃)で比較的大量の酸素を発生した。エッチング液IIの冷却後、1リットル中に二酸化マンガンスラリー約50mlが見られた。その一方、エッチング液Iには、二酸化マンガンスラリーは見られなかった。
エッチング液Iで処理されたパネル
パネル1 前面:1.09N/mm 裏面:1.27N/mm
パネル2 前面:1.30N/mm 裏面:1.32N/mm
エッチング液IIで処理されたパネル
パネル3 前面:1.19N/mm 裏面:1.10N/mm
パネル4 前面:1.07N/mm 裏面:1.25N/mm。
Bayblend T45の4つのパネル(5.2×14.9×0.3cm、ABS/PC混合物)を、例2の記載通りに処理した。しかし、エッチング(工程段階A))は、例2に記載された条件とは異なる条件下に実施した。
Bayblend T45の複数のパネル(5.2×14.9×0.3cm、ABS/PC混合物)を、2−(2−エトキシエトキシ)エチルアセテート40%溶液中で、室温で10分間処理した。洗浄後、例1の記載通りに、これらのパネルを、過マンガン酸ナトリウム100g/lおよび96%硫酸10g/lを含む、高温(70℃)の、酸性の過マンガン酸塩溶液で処理した。この酸性の過マンガン酸塩溶液中の処理時間を変化させた。前記パネルを、還元により二酸化マンガンを除去し、活性化して(パラジウム25ppmの活性化剤)、還元によりニッケルめっきして、電解銅めっきした(例1の工程段階Ai)からC))。続いて、前記エッチング液により異なる時間で処理された前記パネルの接着強度を測定した。
プラスチックのBayblend T45およびBayblend T65(ABS/PC混合物)の例1に記載された寸法の複数のパネルを、2−(2−エトキシエトキシ)エチルアセテート20%溶液中で、45℃で5分間処理した。その後、これらのパネルを、例1の記載通りに、過マンガン酸ナトリウム100g/lおよび96%硫酸10g/lの溶液中で、50℃で10分間処理し、活性化して、次に、化学的還元によりニッケルめっきして、その後、電解銅めっきした。80℃で1時間保管した後、第3表に記載の接着強度の値が、剥離試験で判明した。
Bayblend T45の複数のパネルを、2−(2−エトキシエトキシ)エチルアセテートおよびブトキシエタノール10%の15%溶液中で、45℃で異なる時間で処理した。続いて、これらのパネルを、例1の記載通り、酸性の過マンガン酸塩溶液中で5分間エッチングし、活性化して、銅めっきした。80℃で1時間保管した後、接着強度を剥離試験で測定した。
ABSプラスチック(Novodur P2MC)の複数のパネルを、例6の記載通り、2−(2−エトキシエトキシ)エチルアセテートおよびブトキシエタノール10%の15%溶液により異なる時間で処理し、さらなる金属化法に供して、設けられた金属層の接着強度を測定した。
Bayblend T45PGの1つのパネル(10cm×5cm、ABS/PC混合物)を、リン酸カリウム衝撃剤でpH=7に調節された2−(2−エトキシエトキシ)エチルアセテートの40%溶液中で、25℃で7分間前処理した(前処理段階)。続いて、前記パネルを、流水下で約1分間洗浄した。
1つのABSパネル(Novodur P2MC、2012−03−23成形、5cm×10cm)を、45℃で10分間、2−(2−エトキシエトキシ)エチルアセテート15%およびエチレングリコールモノブチルエーテル10%の水溶液中で前処理した。
5cm×10cmの1つのABSパネル(Novodur P2MC、2012−03−23成形)を、濃硝酸(65質量%)に、周囲温度(23℃)で2分間含浸させ、脱イオン水で洗浄して、圧縮空気吹付で乾燥させた。このABSの表面は、艶がなかった。
Claims (12)
- 物品の電気的非導電性プラスチック表面の金属化方法であって、以下の工程段階:
A)前記プラスチック表面をエッチング液でエッチングする工程、
B)前記プラスチック表面を金属コロイド溶液または金属化合物溶液で処理する工程、該金属は、元素周期表の第I族遷移金属および元素周期表の第VIII族遷移金属から選択される、および
C)前記プラスチック表面を金属化溶液で金属化する工程
を含む前記方法において、前記エッチング液が、過マンガン酸イオン源、および一塩基酸に対して0.02〜0.6mol/lの濃度の酸を含んでいることを特徴とする前記方法。 - 工程段階A)に先立って、以下のさらなる工程段階:
前処理段階:前記プラスチック表面を少なくとも1種のグリコール化合物を含む水溶液中で処理する工程
が実施されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。 - 前記少なくとも1種のグリコール化合物が、一般式(I)
nは、1から4までの整数であり、
R1およびR2は、それぞれ独立して、−H、−CH3、−CH2−CH3、−CH2−CH2−CH3、−CH(CH3)−CH3、−CH2−CH2−CH2−CH3、−CH(CH3)−CH2−CH3、−CH2−CH(CH3)−CH3、−CH2−CH2−CH2−CH2−CH3、−CH(CH3)−CH2−CH2−CH3、−CH2−CH(CH3)−CH2−CH3、−CH2−CH2−CH(CH3)−CH3、−CH(CH2−CH3)−CH2−CH3、−CH2−CH(CH2−CH3)−CH3、−CO−CH3、−CO−CH2−CH3、−CO−CH2−CH2−CH3、−CO−CH(CH3)−CH3、−CO−CH(CH3)−CH2−CH3、−CO−CH2−CH(CH3)−CH3、−CO−CH2−CH2−CH2−CH3である]
の化合物から選択されることを特徴とする、請求項2に記載の方法。 - 工程段階A)におけるエッチング液中の過マンガン酸イオン源が、アルカリ金属過マンガン酸塩から選択されることを特徴とする、請求項1から3までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記アルカリ金属過マンガン酸塩が、過マンガン酸カリウムおよび過マンガン酸ナトリウムを含む群から選択されることを特徴とする、請求項4に記載の方法。
- 前記過マンガン酸イオン源が、工程段階A)におけるエッチング液中に、30g/l〜250g/lの濃度で存在していることを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項に記載の方法。
- 工程段階A)におけるエッチング液中に含まれる前記酸が、無機酸であることを特徴とする、請求項1から6までのいずれか1項に記載の方法。
- 工程段階A)におけるエッチング液中の前記無機酸が、硫酸、硝酸およびリン酸を含む群から選択されることを特徴とする、請求項7に記載の方法。
- 前記プラスチック表面が、少なくとも1種の電気的非導電性プラスチックから製造され、かつ該少なくとも1種の電気的非導電性プラスチックが、アクリロニトリルブタジエンスチレンコポリマー、ポリアミド、ポリカーボネート、およびアクリロニトリルブタジエンスチレンコポリマーと少なくとも1種のさらなるポリマーとの混合物を含む群から選択されることを特徴とする、請求項1から8までのいずれか1項に記載の方法。
- 以下のさらなる工程段階:
Ai)前記プラスチック表面を二酸化マンガンのための還元剤を含む溶液中で処理する工程
が、工程段階A)とB)との間に実施されることを特徴とする、請求項1から9までのいずれか1項に記載の方法。 - 前記二酸化マンガンのための還元剤が、硫酸ヒドロキシルアンモニウム、塩化ヒドロキシルアンモニウム、および過酸化水素を含む群から選択されることを特徴とする、請求項10に記載の方法。
- 以下のさらなる工程段階:
Bi)前記プラスチック表面を酸性水溶液中で処理する工程、および
Bii)前記プラスチック表面を金属化溶液中で無電解金属化する工程
が、工程段階B)とC)との間に実施されることを特徴とする、請求項1から11までのいずれか1項に記載の方法。
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