JP2019151905A - Method for subjecting polypropylene resin to hydrophilic treatment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポリプロピレン樹脂(樹脂成形品)のめっき前処理として行われるポリプロピレン樹脂の親水化処理方法に関する。 The present invention relates to a method for hydrophilizing a polypropylene resin, which is performed as a pretreatment for plating a polypropylene resin (resin molded product).
構造材料や部品材料として金属が用いられている部位において、軽量化、低コスト化、形状の自由さ、大量生産の容易さ等のメリットを生かし、プラスチックが代替されている。現在では、装飾用のみならず、自動車の外装や内装部品、家電製品等に広く使用されている。その際、剛性、耐摩耗性、耐候性、耐熱性等を向上させるため、プラスチック表面にめっきを施すことが多い。 In parts where metal is used as a structural material or component material, plastics are substituted by taking advantage of advantages such as light weight, low cost, freedom of shape, and ease of mass production. At present, it is widely used not only for decoration but also for automobile exteriors, interior parts, and home appliances. At that time, in order to improve rigidity, wear resistance, weather resistance, heat resistance and the like, the plastic surface is often plated.
プラスチックは非導電性のため、めっきを施すにはまず導体となる金属皮膜をプラスチック上に形成する必要がある。その方法を大きく分類すると、CVD(化学気相蒸着)、PVD(物理気相蒸着)といった乾式法、無電解ニッケルめっきの湿式法がある。乾式法は真空状態での成膜がほとんどで、大量生産や大型部品への適用に向かないことから、湿式法がこれまで採用されてきた。 Since plastic is non-conductive, it is necessary to first form a metal film as a conductor on the plastic in order to perform plating. The methods are roughly classified into dry methods such as CVD (chemical vapor deposition) and PVD (physical vapor deposition), and wet methods of electroless nickel plating. Since the dry method is mostly a film formation in a vacuum state and is not suitable for mass production or application to a large part, the wet method has been adopted so far.
汎用的なプラスチックであるポリプロピレン樹脂は、比重が0.93〜0.96g/cm3と軽量であり、熱可塑性で成形性が良く、汎用樹脂の中では機械的強度に優れており、リサイクルも可能であることから、食品トレー、カーペット、テレビの筺体等の家電部品、バンパー等の自動車部品に用いられている。 Polypropylene resin, which is a general-purpose plastic, has a specific gravity of 0.93 to 0.96 g / cm 3 and is lightweight. It is thermoplastic and has good moldability. Among general-purpose resins, it has excellent mechanical strength and can be recycled. Since it is possible, it is used for home appliance parts such as food trays, carpets, and TV cases, and automobile parts such as bumpers.
このようなポリプロピレン樹脂からなるプラスチック成形品のめっき前の処理方法として、クロム酸処理があるが、クロム酸では酸化力が弱いため、ポリプロピレン樹脂表面を親水化することが困難である。また、クロム酸に代わる環境調和型技術として、特許文献1には、過マンガン酸塩及び無機塩の混合液でエッチングすることが記載されている。さらには、特許文献2及び特許文献3には、オゾン溶解水を用いてプラスチック成形品の表面を粗化する無電解めっきの前処理方法が開示されている。
There is chromic acid treatment as a treatment method before plating of such a plastic molded article made of polypropylene resin. However, chromic acid has a weak oxidizing power, so it is difficult to make the surface of the polypropylene resin hydrophilic. Further, as an environmentally conscious technique that replaces chromic acid,
しかしながら、特許文献1に記載の過マンガン酸塩及び無機塩の混合液でエッチングする方法では、ポリプロピレン樹脂の親水化は難しく、金属めっき皮膜との密着性が良くない、という問題点がある。また、特許文献2及び特許文献3に記載されたプラスチック表面のめっき前処理方法でもポリプロピレン樹脂の親水化が困難なだけでなく、オゾンは分解速度が速いので、高濃度のオゾン水を製造し、かつ高濃度を維持しなければならないため、大掛かりな設備が必要となるだけでなく、局所的なオゾン濃度の差により処理にムラが生じやすい、という問題点がある。このようにポリプロピレン樹脂にクロムやニッケルといった金属めっきを施すことは非常に困難であった。
However, in the method of etching with a mixed solution of permanganate and inorganic salt described in
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、ポリプロピレン樹脂表面に十分に密着しためっきを形成することができるクロム及びマンガンフリーのポリプロピレン樹脂の親水化処理方法を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said subject, and it aims at providing the hydrophilization processing method of the chromium and manganese free polypropylene resin which can form the plating fully adhere | attached on the polypropylene resin surface.
上記目的を達成するために本発明は第一に、めっきの前処理としてのポリプロピレン樹脂の親水化処理方法であって、ポリプロピレン樹脂を、過硫酸塩を溶解した硫酸濃度が75〜98wt%で過硫酸濃度が2g/L以上のクロムフリーの溶液で処理し、前記過硫酸塩を溶解した溶液の温度が80〜130℃である、ポリプロピレン樹脂の親水化処理方法を提供する(発明1)。 In order to achieve the above object, the present invention firstly relates to a method for hydrophilizing a polypropylene resin as a pretreatment for plating, wherein the polypropylene resin contains a persulfate dissolved in a sulfuric acid concentration of 75 to 98 wt%. Provided is a method for hydrophilizing a polypropylene resin, wherein the solution is treated with a chromium-free solution having a sulfuric acid concentration of 2 g / L or more and the temperature of the solution in which the persulfate is dissolved is 80 to 130 ° C. (Invention 1).
かかる発明(発明1)によれば、過硫酸の強い酸化作用によりポリプロピレン樹脂表面が僅かに溶解して粗面化するとともに、ヒドロキシル基やカルボキシル基などの親水性の官能基が露出するので、この処理後にめっき処理を施すことにより十分に密着しためっきを得ることができる。このとき硫酸濃度を75〜98wt%とすることにより、硫酸濃度を調整することでポリプロピレン樹脂表面の処理の度合いを調整することができる。また、親水化処理の温度を80〜130℃とすることにより、過硫酸の分解を抑制しつつポリプロピレン樹脂表面を好適に親水化することができる。さらに前記溶液の過硫酸濃度を2g/L以上とすることにより、過硫酸の強い酸化作用が十分に発揮されるのでポリプロピレン樹脂表面を好適に粗面化して親水性の官能基を露出することができ、この処理後にめっき処理を施すことにより特に密着性に優れためっきを得ることができる。 According to this invention (Invention 1), the surface of the polypropylene resin is slightly dissolved and roughened by the strong oxidizing action of persulfuric acid, and hydrophilic functional groups such as hydroxyl groups and carboxyl groups are exposed. By performing a plating treatment after the treatment, a sufficiently adhered plating can be obtained. At this time, by adjusting the sulfuric acid concentration to 75 to 98 wt%, the degree of treatment of the polypropylene resin surface can be adjusted by adjusting the sulfuric acid concentration. Moreover, the surface of a polypropylene resin can be suitably hydrophilized, suppressing decomposition | disassembly of persulfuric acid by making the temperature of a hydrophilization process into 80-130 degreeC. Furthermore, by setting the concentration of persulfuric acid in the solution to 2 g / L or more, the strong oxidizing action of persulfuric acid is sufficiently exerted, so that the surface of the polypropylene resin can be suitably roughened to expose hydrophilic functional groups. It is possible to obtain a plating having particularly excellent adhesion by performing a plating treatment after this treatment.
なお、本明細書中において、ポリプロピレン樹脂とは、プロピレンの単独重合体だけでなく、ポリプロピレン樹脂に、ポリエチレン、ポリブタジエンなど他の樹脂成分を両者の合計100wt%に対して、20wt%以下程度ブレンドしたポリプロピレン樹脂組成物、あるいはプロピレンにエチレン、ブタジエンなどの他のオレフィンを両者の合計100wt%に対して、20wt%以下程度ブロックあるいはランダム共重合したプロピレンを主成分とする共重合体をも含むものとする。 In the present specification, the polypropylene resin is not only a propylene homopolymer, but also other resin components such as polyethylene and polybutadiene are blended with the polypropylene resin in an amount of about 20 wt% or less with respect to a total of 100 wt% of both. It also includes a polypropylene resin composition or a copolymer mainly composed of propylene obtained by blocking or randomly copolymerizing propylene with other olefins such as ethylene and butadiene in a total amount of 100 wt% of about 20 wt% or less.
上記発明(発明1)においては、前記過硫酸塩を溶解した溶液に該過硫酸塩以外の無機塩を溶解した混合溶液を用いることができる(発明2)。 In the said invention (invention 1), the mixed solution which melt | dissolved inorganic salts other than this persulfate in the solution which melt | dissolved the said persulfate can be used (invention 2).
かかる発明(発明2)によれば、ポリプロピレン樹脂表面の処理の度合いを調整することができる。 According to this invention (invention 2), the degree of treatment of the polypropylene resin surface can be adjusted.
上記発明(発明1,2)においては、前記過硫酸塩を溶解した溶液を貯留しポリプロピレン樹脂を処理するための処理槽と、該処理槽内に過硫酸塩を溶解した溶液を供給する過硫酸塩溶液貯槽と、前記処理槽を加熱する恒温ヒータとを備えた処理装置の前記処理槽にポリプロピレン樹脂を浸漬し、該ポリプロピレン樹脂の表面を処理することが好ましい(発明3)。
In the said invention (
かかる発明(発明3)によれば、過硫酸塩の溶液を貯留した処理槽にポリプロピレン樹脂を浸漬するだけで処理を行うことができる。また、過硫酸の濃度が低下したら過硫酸塩溶液貯槽から処理槽に過硫酸塩溶液を補充することで処理能力を維持することができる。 According to this invention (invention 3), it is possible to perform the treatment only by immersing the polypropylene resin in the treatment tank storing the persulfate solution. Further, when the concentration of persulfuric acid is lowered, the processing capacity can be maintained by replenishing the persulfate solution from the persulfate solution storage tank to the treatment tank.
また、本発明は第二に、めっきの前処理としてのポリプロピレン樹脂の親水化処理方法であって、ポリプロピレン樹脂を、硫酸と過酸化水素水を混合した硫酸濃度が75〜98wt%で過硫酸濃度が2g/L以上のクロムフリーの溶液で処理し、前記硫酸と過酸化水素水を混合した溶液の温度が80〜130℃である、ポリプロピレン樹脂の親水化処理方法を提供する(発明4)。 The present invention is secondly a hydrophilic treatment method for polypropylene resin as a pretreatment for plating, wherein the polypropylene resin is mixed with sulfuric acid and hydrogen peroxide, and the sulfuric acid concentration is 75 to 98 wt% and the persulfuric acid concentration. Is treated with a chromium-free solution of 2 g / L or more, and a temperature of the mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide is 80 to 130 ° C. (invention 4).
かかる発明(発明4)によれば、硫酸と過酸化水素水を混合して生成される過硫酸の強い酸化作用によりポリプロピレン樹脂表面が僅かに溶解して粗面化するとともに、ヒドロキシル基やカルボキシル基などの親水性の官能基が露出するので、この処理後にめっき処理を施すことにより十分に密着しためっきを得ることができる。このとき硫酸濃度を75〜98wt%とすることにより、硫酸濃度を調整することでポリプロピレン樹脂表面の処理の度合いを調整することができる。また、親水化処理の温度を80〜130℃とすることにより、過硫酸の分解を抑制しつつポリプロピレン樹脂表面を好適に親水化することができる。さらに前記溶液の過硫酸濃度を2g/L以上とすることにより、過硫酸の強い酸化作用が十分に発揮されるのでポリプロピレン樹脂表面を好適に粗面化して親水性の官能基を露出することができ、この処理後にめっき処理を施すことにより特に密着性に優れためっきを得ることができる。 According to this invention (Invention 4), the surface of the polypropylene resin is slightly dissolved and roughened by the strong oxidizing action of persulfuric acid produced by mixing sulfuric acid and hydrogen peroxide solution, and hydroxyl groups and carboxyl groups are formed. Since a hydrophilic functional group such as the above is exposed, sufficiently adhered plating can be obtained by performing a plating treatment after this treatment. At this time, by adjusting the sulfuric acid concentration to 75 to 98 wt%, the degree of treatment of the polypropylene resin surface can be adjusted by adjusting the sulfuric acid concentration. Moreover, the surface of a polypropylene resin can be suitably hydrophilized, suppressing decomposition | disassembly of persulfuric acid by making the temperature of a hydrophilization process into 80-130 degreeC. Furthermore, by setting the concentration of persulfuric acid in the solution to 2 g / L or more, the strong oxidizing action of persulfuric acid is sufficiently exerted, so that the surface of the polypropylene resin can be suitably roughened to expose hydrophilic functional groups. It is possible to obtain a plating having particularly excellent adhesion by performing a plating treatment after this treatment.
上記発明(発明4)においては、硫酸を貯留し過酸化水素水添加機構を備えたポリプロピレン樹脂を処理するための処理槽と、前記処理槽を加熱する恒温ヒータとを備えた処理装置の前記処理槽にポリプロピレン樹脂を浸漬し、該ポリプロピレン樹脂の表面を処理することが好ましい(発明5)。 In the said invention (invention 4), the said process of the processing apparatus provided with the processing tank for storing the sulfuric acid and processing the polypropylene resin provided with the hydrogen peroxide solution addition mechanism, and the constant temperature heater which heats the said processing tank It is preferable to immerse the polypropylene resin in the tank and treat the surface of the polypropylene resin (Invention 5).
かかる発明(発明5)によれば、硫酸と過酸化水素水を混合して過硫酸を生成させた処理槽にポリプロピレン樹脂を浸漬するだけで処理を行うことができる。また、過硫酸の濃度が低下したら処理槽に硫酸と過酸化水素水を補充することで処理能力を維持することができる。 According to this invention (invention 5), the treatment can be performed simply by immersing the polypropylene resin in a treatment tank in which sulfuric acid and hydrogen peroxide water are mixed to produce persulfuric acid. Further, when the concentration of persulfuric acid is lowered, the treatment capacity can be maintained by replenishing the treatment tank with sulfuric acid and hydrogen peroxide solution.
本発明のポリプロピレン樹脂の親水化処理方法によれば、過硫酸の強い酸化作用によりポリプロピレン樹脂表面を溶解させ表面を粗面化するとともに、ヒドロキシル基やカルボキシル基などの親水性の官能基が露出するので十分に浸水化され、この処理後にめっき処理を施すことにより十分に密着しためっきを得ることができる。 According to the method for hydrophilizing a polypropylene resin of the present invention, the surface of the polypropylene resin is dissolved and roughened by the strong oxidizing action of persulfuric acid, and hydrophilic functional groups such as hydroxyl groups and carboxyl groups are exposed. Therefore, it is sufficiently submerged, and a sufficiently close plating can be obtained by performing a plating treatment after this treatment.
図1は本発明の第一の実施形態によるポリプロピレン樹脂の親水化処理方法を行うのに好適な処理装置を示している。図1においてポリプロピレン樹脂の親水化処理装置1は、外周に恒温ヒータ3が設けられた処理槽2と、配管4及びポンプ5を介して接続された供給槽6とを有する。なお、処理槽2内には、必要に応じて槽内を攪拌するための散気菅や液循環機能等の攪拌手段を設置しても良い。また、供給槽6には図示しない過硫酸塩及び硫酸の供給手段が接続されていて、必要に応じ過硫酸塩の溶液S1を調製して処理槽2に供給可能となっている。
FIG. 1 shows a treatment apparatus suitable for carrying out a hydrophilic treatment method for polypropylene resin according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a polypropylene resin
このような処理装置1において、供給槽6には所定の硫酸濃度及び過硫酸濃度の過硫酸塩の溶液S1が充填されていて、処理槽2には供給槽6から過硫酸塩の溶液S1が供給されることにより、所定の濃度の過硫酸塩の溶液Sが充填されている。そして、処理槽2内には、被処理対象であるポリプロピレン樹脂板7が図示しない治具に固定された状態で上下方向に吊設されている。
In such a
本実施形態において、過硫酸塩の溶液S,S1に用いる過硫酸塩としては、溶液時にペルオキソ一硫酸塩および/またはペルオキソ二硫酸塩を生じるものであればよく、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの一硫酸塩あるいは二硫酸塩を用いることができる。これらの中では過硫酸ナトリウムが好適である。過硫酸塩の溶液S,S1には、リン酸塩、硫酸塩、塩化ナトリウムなどの他の無機塩類を適宜添加することができる。 In the present embodiment, the persulfate used in the persulfate solutions S and S1 may be any persulfate that produces peroxomonosulfate and / or peroxodisulfate in the solution, such as sodium persulfate, potassium persulfate, Monosulfates or disulfates such as ammonium persulfate can be used. Of these, sodium persulfate is preferred. Other inorganic salts such as phosphates, sulfates, and sodium chloride can be appropriately added to the persulfate solutions S and S1.
この過硫酸塩の溶液S,S1の硫酸濃度は75〜98wt%、好ましくは85〜98wt%、特に90〜95wt%である。硫酸濃度が75wt%未満では、過硫酸塩の溶液Sの硫酸濃度が薄すぎて、ポリプロピレン樹脂板7の表面にヒドロキシル基やカルボキシル基などの親水性の官能基を十分に露出させることができず、もってめっきの密着性を向上効果が十分に得られない。硫酸濃度は高い方が好ましいが98wt%を超える濃度の硫酸は市販されていないため、入手が困難である。 The sulfuric acid concentration of the persulfate solutions S and S1 is 75 to 98 wt%, preferably 85 to 98 wt%, and particularly 90 to 95 wt%. When the sulfuric acid concentration is less than 75 wt%, the sulfuric acid concentration of the persulfate solution S is too thin to sufficiently expose hydrophilic functional groups such as hydroxyl groups and carboxyl groups on the surface of the polypropylene resin plate 7. Therefore, the effect of improving the adhesion of plating cannot be sufficiently obtained. Although it is preferable that the sulfuric acid concentration is high, sulfuric acid having a concentration exceeding 98 wt% is not commercially available and is difficult to obtain.
また、過硫酸塩を溶解した後の溶液S,S1の過硫酸濃度は2g/L以上である。過硫酸濃度が2g/L未満では、ポリプロピレン樹脂板7の表面にヒドロキシル基やカルボキシル基などの親水性の官能基を十分に露出させることができず、十分なめっきの密着性の向上効果が得られない。好ましい過硫酸濃度は3g/L以上、特に5g/L以上である。なお、過硫酸の濃度の上限については特に制限はないが20g/Lを超えても上記効果の向上が得られないばかりか経済的でない。 Moreover, the persulfate concentration of the solutions S and S1 after dissolving the persulfate is 2 g / L or more. When the concentration of persulfuric acid is less than 2 g / L, hydrophilic functional groups such as hydroxyl groups and carboxyl groups cannot be sufficiently exposed on the surface of the polypropylene resin plate 7, and a sufficient plating adhesion improving effect is obtained. I can't. A preferable persulfuric acid concentration is 3 g / L or more, particularly 5 g / L or more. In addition, although there is no restriction | limiting in particular about the upper limit of the density | concentration of persulfuric acid, even if it exceeds 20 g / L, the improvement of the said effect is not acquired but it is not economical.
次に上述したような処理装置1を用いたポリプロピレン樹脂の親水化処理方法について説明する。まず、ポリプロピレン樹脂板7を脱脂し、その後、このポリプロピレン樹脂板7を過硫酸塩の溶液Sを入れた処理槽2に浸漬することによりポリプロピレン樹脂板7の表面を処理する。
Next, a method for hydrophilizing a polypropylene resin using the
このとき過硫酸塩溶液Sの温度が80〜130℃、好ましくは100〜130℃、特に110〜120℃となるように必要に応じて恒温ヒータ3により加熱する。過硫酸塩の溶液Sの温度が80℃未満では、ポリプロピレン樹脂板7の表面に親水基を十分に露出させることができず、もってめっきの密着性の向上効果が十分に得られない一方、130℃を超えると、過硫酸の分解が促進して処理効率が低下する。そして、処理槽2内の過硫酸塩の溶液Sが上述した温度及び過硫酸濃度になったら、脱脂したポリプロピレン樹脂板7を処理槽2に浸漬することによりポリプロピレン樹脂板7の表面を処理する。このとき過硫酸塩の溶液Sに浸漬する際に付着する気泡を抑えるため、ポリプロピレン樹脂板7にはあらかじめ湿潤処理を施しておくのが好ましい。
At this time, the persulfate solution S is heated by the constant temperature heater 3 as necessary so that the temperature of the persulfate solution S is 80 to 130 ° C., preferably 100 to 130 ° C., particularly 110 to 120 ° C. If the temperature of the persulfate solution S is less than 80 ° C., the hydrophilic group cannot be sufficiently exposed on the surface of the polypropylene resin plate 7, and the effect of improving the adhesion of plating cannot be sufficiently obtained. When it exceeds ℃, decomposition of persulfuric acid is promoted and the processing efficiency is lowered. Then, when the persulfate solution S in the
このポリプロピレン樹脂板7を処理槽2内の過硫酸塩の溶液Sに30〜120分間浸漬することにより、ポリプロピレン樹脂板7の表面を溶解させ表面を粗面化するとともにヒドロキシル基やカルボキシル基などの親水性の官能基が露出する。これらにより、その後のめっき処理においてめっきの密着性を向上させることができる。
By immersing the polypropylene resin plate 7 in the persulfate solution S in the
上記工程でポリプロピレン樹脂板7表面に発現した官能基を活性化させた後には、必要により中和・還元処理、コンディショニング処理等を行ってもよい。そして、水洗後、めっき処理される。めっき処理方法としては、最初に自己触媒性のある無電解ニッケルめっきを析出させ、その後電解ニッケル、電解クロム等のめっきを施すが、無電解めっきする金属は、ニッケル、銅などいずれでもよく、また電解めっきする金属も、ニッケル、クロム、銅、コバルト、及びそれらの合金などのいずれでもよい。これによりポリプロピレン樹脂板7の表面に密着性の良いニッケル等のめっきが施されたポリプロピレン樹脂めっき製品を得ることができる。 After activating the functional group expressed on the surface of the polypropylene resin plate 7 in the above process, neutralization / reduction treatment, conditioning treatment, or the like may be performed as necessary. And after water washing, it is plated. As the plating method, first, an electroless nickel plating having autocatalytic properties is deposited, and then plating such as electrolytic nickel and electrolytic chromium is performed. The metal to be electrolessly plated may be any of nickel, copper, etc. The metal to be electroplated may be any of nickel, chromium, copper, cobalt, and alloys thereof. As a result, a polypropylene resin plated product in which the surface of the polypropylene resin plate 7 is plated with nickel or the like having good adhesion can be obtained.
このような処理をポリプロピレン樹脂板7を取り換えて連続して行えばよいが、処理槽2内の過硫酸塩の溶液Sの硫酸濃度は処理に伴い分解するので、ポンプ5を起動して供給槽6から新たな過硫酸塩の溶液S1を配管4から処理槽2に補充すればよい。
Such treatment may be carried out continuously by replacing the polypropylene resin plate 7, but since the sulfuric acid concentration of the persulfate solution S in the
次に本発明の第二の実施形態によるポリプロピレン樹脂の親水化処理方法について説明する。本実施形態は、上述した第一の実施形態において、過硫酸塩を溶解した硫酸濃度が75〜98wt%で過硫酸濃度が2g/L以上のクロムフリーの溶液の代わりに、硫酸と過酸化水素水とを混合した硫酸濃度75〜98wt%で過硫酸濃度が2g/L以上のクロムフリーの溶液を用いる以外は、同じ条件でポリプロピレン樹脂を親水化処理する方法である。このように硫酸と過酸化水素水を混合して過硫酸溶液を調製することによってもポリプロピレン樹脂を親水化することができる。ここで硫酸への過酸化水素の混合量は、硫酸濃度75〜98wt%で過硫酸濃度が2g/L以上となるような範囲で適宜設定すればよい。 Next, the method for hydrophilizing a polypropylene resin according to the second embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, sulfuric acid and hydrogen peroxide are used in place of the chromium-free solution in which the sulfuric acid concentration in which the persulfate is dissolved is 75 to 98 wt% and the persulfuric acid concentration is 2 g / L or more. This is a method for hydrophilizing a polypropylene resin under the same conditions except that a chromium-free solution having a sulfuric acid concentration of 75 to 98 wt% mixed with water and a persulfuric acid concentration of 2 g / L or more is used. Thus, the polypropylene resin can be hydrophilized also by preparing a persulfuric acid solution by mixing sulfuric acid and hydrogen peroxide. Here, the amount of hydrogen peroxide mixed with sulfuric acid may be appropriately set within a range in which the sulfuric acid concentration is 75 to 98 wt% and the persulfuric acid concentration is 2 g / L or more.
また、第二の実施形態における処理装置としては、図1に示す処理装置1において、処理槽2として、硫酸を貯留し過酸化水素水添加機構を備えたものを採用すればよい。
Moreover, what is necessary is just to employ | adopt the thing provided with the hydrogen peroxide solution addition mechanism as the
以上、本発明のポリプロピレン樹脂の親水化処理方法について、上記各実施形態に基づいて説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されず種々の変形実施が可能である。例えば、過硫酸塩の溶液S,S1には種々の無機塩類を添加することができる。また、例えば、本実施形態のようなバッチ処理でなく連続処理にも適用可能である。さらに、ポリプロピレン樹脂は、本実施形態のように板に限らず種々の形状の成形体に適用可能であることはいうまでもない。さらにまた、供給槽6には過硫酸塩水溶液を用意しておき、処理槽2に別途硫酸を供給するようにしてもよい。
As mentioned above, although the hydrophilic treatment method of the polypropylene resin of this invention has been demonstrated based on said each embodiment, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation implementation is possible. For example, various inorganic salts can be added to the persulfate solutions S and S1. Further, for example, the present invention can be applied not only to batch processing as in the present embodiment but also to continuous processing. Furthermore, it goes without saying that the polypropylene resin is applicable not only to the plate as in the present embodiment but also to molded bodies having various shapes. Furthermore, a persulfate aqueous solution may be prepared in the
以下に実施例及び比較例を示し、本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの記載により何ら限定されるものではない。なお、以下の実施例及び比較例においては、過硫酸濃度測定及び付着性試験は次のようにして行った。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples. However, the present invention is not limited by these descriptions. In the following Examples and Comparative Examples, the persulfuric acid concentration measurement and the adhesion test were performed as follows.
<過硫酸濃度測定方法>
まず、ヨウ素滴定により処理液(過硫酸塩の溶液S)中に含まれる全酸化剤濃度を測定する。このヨウ素滴定とは、過硫酸塩の溶液Sにヨウ化カリウム(KI)を加えてヨウ素(I2)を遊離させ、このI2をチオ硫酸ナトリウム標準溶液で滴定してI2の量を求め、そのI2の量から酸化剤濃度を求めるものである。次に、過硫酸塩の溶液Sの過酸化水素濃度のみを過マンガン酸カリウム滴定により求め、ヨウ素滴定値から過マンガン酸カリウム滴定値を差し引くことにより過硫酸濃度を算出した。
<Persulfuric acid concentration measurement method>
First, the total oxidant concentration contained in the treatment liquid (persulfate solution S) is measured by iodine titration. In this iodine titration, potassium iodide (KI) is added to the persulfate solution S to release iodine (I 2 ), and this I 2 is titrated with a sodium thiosulfate standard solution to determine the amount of I 2. The oxidant concentration is obtained from the amount of I 2 . Next, only the hydrogen peroxide concentration of the persulfate solution S was determined by potassium permanganate titration, and the persulfate concentration was calculated by subtracting the potassium permanganate titration value from the iodine titration value.
<めっき密着性試験>
過硫酸塩の溶液Sにより親水化処理されたポリプロピレン樹脂板7に対し、下記表1に示す流れでめっき処理を施し、密着性試験用サンプルとした。
<Plating adhesion test>
The polypropylene resin plate 7 hydrophilized with the persulfate solution S was plated according to the flow shown in Table 1 below to obtain an adhesion test sample.
得られた密着性試験用サンプルに対し、JIS H8630「プラスチック上への装飾用電気めっき」に規定されている密着性試験方法に準拠して、ピール試験を実施してめっき皮膜の密着強度を測定した。 In accordance with the adhesion test method stipulated in JIS H8630 “Decoration electroplating on plastic”, the peel strength test is performed on the obtained adhesion test sample to measure the adhesion strength of the plating film. did.
[実施例1]
図1に示す装置を用いて、ポリプロピレン樹脂板7の表面処理を行った。処理槽2の仕様及び条件は次の通りである。
[Example 1]
The surface treatment of the polypropylene resin plate 7 was performed using the apparatus shown in FIG. The specifications and conditions of the
<処理槽>
処理槽2の容積:40L
ポリプロピレン樹脂板7の大きさ:500mm×500mm×厚さ5mm
<過硫酸塩の溶液Sの性状と表面処理条件>
硫酸濃度:92wt%
過硫酸濃度:10g/L
処理温度:120℃
処理時間:60分
<Treatment tank>
Volume of treatment tank 2: 40L
Size of the polypropylene resin plate 7: 500 mm × 500 mm ×
<Properties and Surface Treatment Conditions of Persulfate Solution S>
Sulfuric acid concentration: 92 wt%
Persulfuric acid concentration: 10 g / L
Processing temperature: 120 ° C
Processing time: 60 minutes
界面活性剤の入った湿潤処理槽に10分間ポリプロピレン樹脂板7を浸漬し、次に過硫酸塩の溶液Sを満たした処理槽2内に60分間浸漬して親水化したら処理槽2から取り出し、水道水で洗浄した後、表1に示す工程で無電解ニッケルめっきを施した。その後最終的に硫酸銅めっきを施した。そして、硫酸銅めっきしたポリプロピレン樹脂板7のめっき皮膜の密着強度を測定した。結果を親水化処理条件とともに表2に示す。
When the polypropylene resin plate 7 is dipped in a wet treatment tank containing a surfactant for 10 minutes and then hydrophilized by dipping in the
[実施例2〜7]
表面処理条件を表2に示すように種々設定を変更したこと以外は実施例1と同様にしてクロムめっきを施し、めっきの密着性を評価した。結果を親水化処理条件とともに表2にあわせて示す。
[Examples 2 to 7]
Chromium plating was performed in the same manner as in Example 1 except that various settings were changed as shown in Table 2, and the adhesion of the plating was evaluated. The results are shown in Table 2 together with the hydrophilic treatment conditions.
[比較例1]
過硫酸塩溶液の代わりに、硫酸濃度92wt%の硫酸溶液を用いた以外は実施例1と同様にしてクロムめっきを施し、めっきの密着性を評価した。結果を処理条件とともに表2にあわせて示す。
[Comparative Example 1]
Chromium plating was performed in the same manner as in Example 1 except that a sulfuric acid solution having a sulfuric acid concentration of 92 wt% was used instead of the persulfate solution, and the adhesion of the plating was evaluated. The results are shown in Table 2 together with the processing conditions.
表2から明らかなとおり、実施例1〜7のポリプロピレン樹脂の親水化処理方法によると、処理後のポリプロピレン樹脂板7にめっきを施すことにより、0.4kN/m以上の密着強度が得られた。特に100℃以上の処理温度及び3g/L以上の過硫酸濃度で、例えば60分以上の十分な時間処理した実施例1〜3では、0.8kN/m以上の密着強度が得られた。一方、過硫酸を含まない92wt%の濃度の硫酸で処理した比較例1では、処理後のポリプロピレン樹脂板7にめっきを施しても密着強度が0.3kN/mと低かった。 As is apparent from Table 2, according to the method for hydrophilizing polypropylene resins of Examples 1 to 7, adhesion strength of 0.4 kN / m or more was obtained by plating the polypropylene resin plate 7 after the treatment. . In particular, in Examples 1 to 3, which were treated at a treatment temperature of 100 ° C. or more and a persulfuric acid concentration of 3 g / L or more for a sufficient time, for example, 60 minutes or more, an adhesion strength of 0.8 kN / m or more was obtained. On the other hand, in Comparative Example 1 treated with 92 wt% sulfuric acid containing no persulfuric acid, the adhesion strength was as low as 0.3 kN / m even when the treated polypropylene resin plate 7 was plated.
1 処理装置
2 処理槽
3 恒温ヒータ
4 配管
5 ポンプ
6 供給槽
7 ポリプロピレン樹脂板
S,S1 過硫酸塩の溶液
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