JPH0627350B2 - ポリアミド樹脂成形品のめつき処理方法 - Google Patents

ポリアミド樹脂成形品のめつき処理方法

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    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/18Pretreatment of the material to be coated
    • C23C18/20Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明は、ポリアミド樹脂成形品のめっき処理方法に関
し、さらに詳しくは、美しい光沢と優れた表面平滑性を
有し、被めっき体表面との密着性が優れためっきをポリ
アミド樹脂成形品に施す方法に関する。
[発明の技術的背景およびその問題点] 従来、めっき処理されたプラスチック成形品は、金属の
代わりに、主に装飾品として使用されているが、近年、
装飾品以外の、良好な機械的性質、耐熱性および耐候性
などの実用特性が要求される分野においても、金属の代
わりに用いられている。後者の、実用特性が要求される
分野の具体的製品には、例えば、自動車のナンバープレ
ートホルダー、ミラーホルダー、ドアハンドル、高速プ
リンターの活字などがある。
めっき処理用のプラスチック成形品としては、ABS
(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン)樹脂成形
品が最も広くかつ多量に使用されているが、ABS樹脂
成形品は、その素材の特性から、前述した実用特性が厳
しく要求される用途には、おのずから制限がある。例え
ば、自動車の軽量化、材料およびその加工コストの低減
に対する要求が高まり、金属部品の樹脂化が進められて
いるが、優れた金属光沢に加えて、良好な機械的強度、
耐熱性、耐候性が要求される金属部品には、ABS樹脂
成形品で代替できないものが相当残されている。
これらABS樹脂成形品では代替できない分野におい
て、種々の機械的特性、耐熱性、耐候性、寸法安定性な
どがABS樹脂より優れたポリアミド樹脂製のめっき処
理成形品が注目され、めっき処理技術にも改良が加えら
れ、現在、自動車のホイールキャップ、単車のエアーバ
ルブキャップなどに実用化されている。
ポリアミド樹脂のめっき処理は、通常次に示すような一
連の単位処理工程を経て行われている(工業材料、第3
1巻、第3号、第46頁、1982年)。
上記した一連の単位処理工程のうち、エッチング工程お
よびポストエッチング工程は、成形品表面を塩酸などの
酸によって処理することにより、いわゆる凹痕を生じせ
しめ、投錨効果によりめっき被膜と成形品表面との密着
性を高めるために行われる。
次のキャタリスト(触媒化)工程は、後工程の化学めっ
きを施す際に必要な触媒であるパラジウムおよび錫イオ
ンを成形品表面に吸着させる工程である。
続くアクセレータ処理工程は、成形品表面に吸着された
過剰の錫イオンを除去し、パラジウムイオンの還元を行
う工程であるが、ポリアミド樹脂はABS樹脂に比べて
錫イオンの吸着量がかなり多くなり、通常、硫酸を用い
るアクセレータ処理工程だけでは、錫イオンの除去を完
全に行うことが困難である。したがって、ポストアクセ
レータ処理工程においては、水酸化ナトリウム水溶液に
よる処理によって、錫イオンの除去が行われる。また、
このポストアクセレータ処理工程によって、錫が除去さ
れると同時に、成形品の表面層の酸が中和される。
ポストアクセレータ処理工程を経た成形品は、常法に従
って化学めっき処理に付され、銅、ニッケル等のめっき
皮膜が形成され、これを電極として常法により電気めっ
きが行われる。
しかしながら、従来のポストアクセレータ処理工程にお
ける処理では、樹脂成形品表面の錫の除去および表面層
の酸の中和が充分ではなく、最終的にポリアミド樹脂成
形品にめっきを施した場合、そのめっき面にいわゆるブ
ツ(小突起)が多発することによる表面平滑性の不足、
ピットおよびスターダストの発生による光沢の低下なら
びに樹脂成形品表面とめっき面との密着性の低下による
めっきの剥離等の問題が生じている。また、これらの問
題は、ポストアクセレータ工程後の水洗処理が不充分で
ある場合にも生じる。これらの問題は、化学めっき工程
後のブラッシング処理により改善されるものの、このブ
ラッジング処理には多大な労力と時間を要し、生産性の
低下を招く原因となっている。
[発明の目的] 本発明の目的は、上記の問題点を解消し、ポリアミド樹
脂成形品表面に、美しい光沢と優れた表面平滑性を有
し、成形品表面との密着性が優れためっきを施すことが
できるポリアミド樹脂成形品のめっき処理方法を提供す
ることである。
[発明の概要] 本発明者らは上記の目的を達成するこために鋭意研究を
行った結果、ポリアミド樹脂成形品にめっきを施すため
の一連の工程の中において、水酸化ナトリウム水溶液に
よるポストアクセレータ処理およびそれに続く水洗の条
件を特定することによって、化学めっき工程を経て最終
的に電気めっきを行った場合に、美しい光沢および優れ
た表面平滑性を有し、成形品との高い密着性を有するめ
っきを施すことができることを見い出し、本発明を完成
するに到った。
すなわち本発明のポリアミド樹脂成形品のめっき方法
は、エッチング工程およびポストエッチング工程を経て
ポリアミド樹脂成形品の表面をエッチングしたのち、パ
ラジウムイオンおよび錫イオンを含む溶液を用いて該表
面の触媒化を行い、次に、酸を用いるアクセレータ処理
工程および水酸化ナトリウム溶液を用いるポストアクセ
レータ処理工程により触媒の活性化を行い、しかるの
ち、化学めっき工程および電気めっき工程によってポリ
アミド樹脂成形品にめっきを施す方法であって、該ポス
トアクセレータ処理工程において、10〜30g/の
水酸化ナトリウム水溶液を用いて、20〜45℃で2〜
8分間処理したのち50〜100℃で3〜12分間湯洗
するか、あるいは、20〜60g/の水酸化ナトリウ
ム水溶液を用いて、50〜80℃の温度で、3〜10分
間処理したのち水洗することを特徴とする。
本発明のめっき処理方法は、ポリアミド樹脂成形品に適
用されるが、めっき処理されるポリアミド樹脂として
は、例えば、ε−カプロラクタム、アミノカプロン酸、
ω−ラウリンラクタム、11−アミノウンデカン酸など
の重合体:ヘキサメチレンジアミン、ノナメチレンジア
ミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジア
ミンなどのジアミンと、アジピン酸、セパチン酸などの
ジカルボン酸とを重縮合して得られる重合体;これらの
モノマーの共重合体などを挙げることができる。さら
に、上記のポリアミドと他の熱可塑性樹脂、例えばポリ
エチレン、ポリプロピレン、ABS樹脂との配合物も、
本発明におけるポリアミド樹脂に包含される。配合され
る熱可塑性樹脂の割合は、上記したポリアミド100重
量部に対し、通常100重量部位下、好ましくは50重
量部位下である。
また、本発明のポリアミド樹脂には、めっき性能、特に
密着性を高める目的で適当な無機質充填材を含有せしめ
ることができる。このような無機質充填材としては、例
えば、タルク、カオリン、ケイ酸カルシウム、炭酸カル
シウム、アルミナ、シリカ、酸化チタン、フェライトな
どの粉末、ガラス短繊維などを挙げることができる。こ
れらの無機質充填材のなかでもケイ酸カルシウム、タル
ク、カオリン、酸化チタンの粉末が好ましい。粉末状無
機質充填材の粒径は通常0.2〜20μであり、ガラス
短繊維の直径および長さは、通常、それぞれ6〜13μ
および3〜9mmである。
無機質充填材の配合割合は、ポリアミド100重量部当
り10〜50重量部である。無機質充填材の配合割合が
上記下限未満であると、エッチング処理してもポリアミ
ド成形品の表面に形成される凹痕が少ないため、ポリア
ミド樹脂成形品と金属被膜の密着力が大きいめっき製品
を与えることができない。無機質充填材の配合割合が上
記上限を超えると、ポリアミド樹脂に無機質充填材を配
合することが困難になり、さらに表面光沢の優れためっ
き製品を与えることができなくなる。
本発明のポリアミド樹脂成形品には、耐熱剤、酸化防止
剤、滑剤などの添加剤を添加することができる。
本発明のポリアミド樹脂は、任意の形状に成形したの
ち、その表面にめっきを施すが、この成形には、公知の
成形方法、例えば射出成形、押出成形または圧縮成形方
法を適用することができる。また、成形後の形状は任意
であり、使用目的に応じた形状に成形することができ
る。
このようにして得られたポリアミド樹脂成形品(以下、
単に「成形品」という)にめっき処理を行うが、めっき
工程(化学めっき工程および電気めっき工程)に到るま
での前処理工程は、ポストアクセレータ工程以外は、公
知の方法例えば前述した工業材料、第31巻、第3号、
第46頁、1982年に記載の方法を適用することがで
きる。また、本発明の方法においては、ポストエッチン
グ工程とキャタリスト工程の間にプリテップ工程を設け
ることもできる。このプリテップ工程の処理は、エッチ
クング処理後の不純物の除去およびキャタリスト工程前
の酸の緩和を目的として行うものであり、通常濃度40
ml/の塩酸中、30℃で4分間処理する。
本発明の方法は、その一連の工程中、ポストアクセレー
タ工程に特徴を有するものである。このポストアクセレ
ータ工程は、前述したとおり、キャタリスト工程で成形
品表面に吸着された過剰の錫イオンを除去するととも
に、吸着されたパラジウムイオンを還元する。さらに、
この工程により、成形品表面に残留する酸が中和され
る。これにより、のちに良好な化学めっきを施すことが
できる。このポストアクセレータ工程における処理は、
所定濃度の水酸化ナトリウム水溶液中に成形品を所定温
度で所定時間浸漬することにより行う。
本発明のポストアクセレータ処理工程は、従来から行わ
れている処理条件すなわち、水酸化ナトリウム水溶液の
濃度:10〜30g/、好ましくは、15〜25g/
、温度:20〜45℃、好ましくは、25〜40℃、
時間:2〜8分、好ましくは、3〜5分の条件下で処理
したのち、50〜100℃、好ましくは、60〜80℃
で3〜12分間、好ましくは5〜10分間湯洗するか、
あるいは20〜60g/、好ましくは30〜50g/
の水酸化ナトリウム水溶液を用いて50〜80℃、好
ましくは、60〜70℃で3〜10分間、好ましくは3
〜5分間処理したのち水洗することによって行われる。
上記の水酸化ナトリウム水溶液による低温処理後、高温
で湯洗を行う方法において、温度は非常に重要である。
湯洗温度が50℃未満であるとブツが発生し易くなり、
湯洗温度が100℃を超えると成形品表面の平滑性が悪
くなる。また、高温で水酸化ナトリウム水溶液を用いて
処理する方法において、その処理温度が50℃より低温
になるとブツが発生し易くなるために高温での湯洗が必
要になり、また80℃を超えると成形品表面が侵されて
粗くなりすぎ、のちのめっき処理に支障をきたす。
高温において水酸化ナトリウム水溶液を用いて処理する
場合の水酸化ナトリウムの濃度が20g/未満である
と、ブツが多発しやすく、めっき面の表面平滑性が損わ
れ、60g/を超えるとめっき面の光沢が低下する。
低温において水酸化ナトリウム水溶液で処理したのちに
行う湯洗時間については、3分未満であると、めっき面
の表面平滑性が損われ、12分を超えると成形品が吸水
して、その表面が膨潤し、めっきと成形品表面の密着性
が低下する。また、高温で水酸化ナトリウム水溶液を用
いて処理する場合の処理時間については、3分未満であ
ると、めっき面の表面平滑性が損われ、10分を超える
と成形品が吸水して、その表面が膨潤し、めっきと成形
品表面の密着性が低下する。
高温で水酸化ナトリウム水溶液を用いて処理を行ったの
ち、成形品表面を水洗する。上述の湯洗およびこの水洗
は、成形品表面に残留している水酸化ナトリウム水溶液
等を除去するために行うものである。
このように、ポストアクセレータ処理において、湯洗も
しくは水洗を行った成形品に対して化学めっきを施す。
この化学めっきは、成形品表面に導電性被膜を形成する
目的で行なうものである。この化学めっきには公知の方
法、例えば特開昭57−123231号広報に記載の方
法を適用することができ、通常銅もしくはニッケルめっ
きを行う。
化学めっきを行ったのち、水洗、乾燥、ストライクめっ
き等の処理を行うが、通常は必須の工程であるめっき面
のブラッシング処理は、本発明においては不要である。
これは、湯洗または高温による水酸化ナトリウム水溶液
処理が成形品表面に対して適度な膨潤作用を及ぼし、こ
れがブラッシング処理と同じ効果を示すためである。次
いで電気めっきを行う。この電気めっきは、公知の方
法、例えば、特開昭57−8228号広報に記載の方法
を適用することができる。また、この電気めっき工程で
は、例えば銅、ニッケルおよびクロムをこの順序で、そ
れぞれ厚さ30、10および0.15μ程度に積層して
なるめっき層を形成させることによって、ブツの発生が
より少なく美しいめっき面を形成することができる。
[発明の実施例] 以下、実施例および比較例を掲げ本発明をさらに詳述す
る。これらの例中、「部」はすべて「重量部」を表す。
実施例1〜4 成形品材料として、ナイロン6(数平均分子量13,0
00)100部、ケイ酸カルシウム20部および二酸化
チタン5部からなる組成物を使用した。この組成物を射
出成形機(日本製鋼(株)製、N140BII)によって、
射出圧600kg/cm2で射出成形し、各実施例において
それぞれ4枚の長さ125mm、幅75mm、厚さ3mmの平
板状の成形品を製造した。この成形品に対して常法によ
り脱脂、エッチング、ポストエッチング、プリテップ、
キャタリストおよびアクセレータの各工程の処理を行っ
た。その後、水酸化ナトリウム水溶液を用いて第1表に
示す条件でポストアクセレータ処理を行った。
次いで水洗を行ない、その後常法により、銅およびニッ
ケルめっきを行った。次いで、常法により水洗、乾燥お
よび銅ストライクメッキを行ったのち、電気めっきを行
った。電気めっきは常法により、銅(厚さ30μ)、ニ
ッケル(10μ)およびクロム(0.15μ)をこの順
序で積層し、3層からなるメッキ層を形成した。
このようにして形成されためっき面は、美しい光沢を有
していた。また、各実施例で得られたそれぞれ4枚の成
形品のめっき面の平滑性および成形品表面とめっき面の
密着強度を下記の方法により測定した。結果を第3表お
よび第4表に示す。
平滑性は、図に示す1辺が20mmの正方形中のブツの数
を投影機によって計測した。密着強度は、電気銅メッキ
まで処理した平板状成形品の金属皮膜に、幅1cmの短冊
形の切り込みを入れ、その端片をインストロン引張試験
機のチャックに挟み、20mm/分の速度で引張ることに
よって測定した。
実施例5 実施例1と同様の平板状の成形品を使用し、ポストアク
セレータ工程の処理条件を水酸化ナトリウム水溶液濃度
20g/、温度40℃、浸漬時間5分間とした以外は
実施例1と同様にしてめっきを行った。ただし、ポスト
アクセレータ処理後の水洗は、温度60℃の温水で10
分間行った。
このようにして形成されためっき面は美しい光沢を有し
ていた。また、めっき面の平滑性および密着性について
実施例1と同様の方法で測定した。結果を第3表および
第4表に示す。
比較例1〜2 実施例1と同様の平板状の成形品を使用し、水酸化ナト
リウム水溶液を用いたポストアクセレータ工程の処理条
件を第2表に示す条件にした以外は、実施例1と同様の
方法で成形品にめっきを行った。
このようにして形成されためっき面は、光沢が充分では
なく、一部にくもりがあった。また、めっき面の平滑性
および密着性について実施例1と同様の方法で測定し
た。結果を第3表および第4表に示す。
[発明の効果] 以上の説明により明らかなとおり、本発明のめっき処理
方法によれば、美しい光沢を有し、また従来のめっき処
理法と比較してめっき面にブツの発生が少なく(第3表
参照)表面平滑性が優れためっきを形成することができ
る。さらに、形成されためっき面は、被めっき物である
成形品表面との密着性が良い(第4表参照)ことから、
さらに多くの用途への適用が可能となる。
また、本発明方法においては、従来化学めっき処理後に
不可欠であった、成形品表面のブラッシング処理を省略
することができる。したがって、製造工程の簡略化、製
造時間の短縮化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
図はめっき後の成形品表面のブツの計測方法を説明する
図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エッチング工程およびポストエッチング工
    程を経てポリアミド樹脂成形品の表面をエッチングした
    のち、パラジウムイオンおよび錫イオンを含む溶液を用
    いて該表面の触媒化を行い、次に、酸を用いるアクセレ
    ータ処理工程および水酸化ナトリウム水溶液を用いるポ
    ストアクセレータ処理工程により触媒の活性化を行い、
    しかるのち、化学めっき工程および電気めっき工程によ
    ってポリアミド樹脂成形品にめっきを施す方法であっ
    て、該ポストアクセレータ処理工程において、10〜3
    0g/の水酸化ナトリウム水溶液を用いて、20〜4
    5℃で2〜8分間処理したのち50〜100℃で3〜1
    2分間湯洗するか、あるいは、20〜60g/の水酸
    化ナトリウム水溶液を用いて、50〜80℃の温度で、
    3〜10分間処理したのち水洗することを特徴とするポ
    リアミド樹脂成形品のめっき処理方法。
JP984986A 1986-01-22 1986-01-22 ポリアミド樹脂成形品のめつき処理方法 Expired - Lifetime JPH0627350B2 (ja)

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