JPS587655B2 - ポリアミド成形品のエッチング方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ポリアミド成形品にメッキを施すための前
処理であるエッチング方法に関するものである。

従来プラスチックメッキ品は主として装飾分野で金属の
代替品として使用されている。

近年装飾分野の他に、良好な機械的性質、耐熱性、耐候
性が要求される機能的分野においても、プラスチックメ
ッキ品で金属を代替することが望まれている。

後者の分野における具体的製品としては、たとえば自動
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。

，プラスチックメッキ品の素材としては、ほとん
どすべてＡＢＳ樹脂が使用されているが、ＡＢＳ樹脂メ
ッキ品は素材の特性上、前記の機能的分野で使用する場
合、その範囲が限定される。

そこで、前記要望を満たすために、ＡＢＳ樹脂より優れ
た物性を有するポリアミドを素材として使用し、その成
形品をメッキする方法がいくつか提案されている。

提案された方法において、ポリアミド成形品のエッチン
グは、ポリアミド成形品を、（１）クロム酸一硫酸に浸
漬する方法、（２）ギ酸に浸漬する方法、（３戸ウ素一
ヨウ化カリウム溶液に浸漬する方法、（４）硫酸または
塩酸に浸漬する方法によって行なわれている。

上記エッチング方法では、ポリアミド成形品の表面に好
ましい凹痕ができないため、最終的に得られるメッキ製
品におけるポリアミド成形品と金属被膜との密着力が弱
い（密着力の尺度としての後述するＴ剥離強度が実用上
必要とされる０．８ｋｇ／ｃＩｒＬより小さい）とか、
密着力のばらつきが大きいとかの欠点がある。

この発明の目的は、密着力が大きくかつ密着力のばらつ
きが小さいメッキ製品を作り出すことのできる良好な表
面を形成するポリアミド成形品のエッチング方法を提供
することにある。

すなわち、この発明は、ポリアミド１００重量部および
無機質充填材１０〜５０重量部からなる組成物を成形し
て得られる成形品を、ホウフツ化水素酸水溶液でエッチ
ングすることを特徴とするポリアミド成形品のエッチン
グ方法である。

この発明によれば、つぎのような優れた効果が奏される
。

（１）ポリアミド成形品の表面に良好な凹痕が多数形成
されると同時に、ポリアミドに親水性基が付与される結
果、ポリアミド成形品と金属被膜との密着力が大きいメ
ッキ製品を再現性よく与えることができる。

（２）ホウフツ化水素酸水落液を加熱することなく常温
で使用することができ、かつエッチング時間の許容巾が
大きいので、エッチング処理操作が容易である。

（３）ホウフツ化水素酸水溶液によるポリアミド成形品
の処理能力が太きい。

たとえば、２３重量％ホウフツ化水素酸水溶液１ｌ当り
、１ｍ２以上のポリアミド成形品の表面積をエッチング
することができる。

（４）使用ずみおよび洗浄液中のホウフツ化水素酸は、
塩化カルシウムを添加することによって無害のフツ化カ
ルシウムとして沈でんさせて回収することができ、後処
理が容易であると共に公害の恐れがまったくない。

この発明におけるポリアミド成形品は、ポリアミドおよ
び無機質充填材からなる組成物を、それ自体公知の方法
で成形することによって得ることができる。

ポリアミドの具体例としては、ε一カグロラクタム、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、
セバチン酸ナと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が挙げられる
。

さらに、上記ポリアミド１００重量部と、１０重量部以
下の他の熱可塑性樹脂、たとえばポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ＡＢＳ樹脂との配合物もこの発明におけるポ
リアミドに包含される。

無機質充填材の具体例としては、タルク、ケイ酸カルシ
ウム、炭酸カルシウム、アルミナ、ンリカ、酸化チタン
、フエライトなどの粉末、ガラス短繊維などが挙げられ
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、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ｌＯ〜５０重量部である。

無機質充填材の配合割合が上記下限より小さいと、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、ポリアミド成形品と金属被膜との密
着力が大きいメッキ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より大きいと、ポリ
アミド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メッキ製品を与えることができな
くなる。

この発明におけるポリアミド成形品は、酸化防止剤、滑
剤などの添加剤を含有していてもよい。

ポリアミド成形品にこの発明のエッチング方法を適用す
るに先立って、常法に従い、ポリアミド成形品を脱脂処
理した後、水洗することが好ましい。

脱脂処理は、界面活性剤の水溶液またはトリクロルエチ
レン、アルコールなどの有機溶剤にポリアミド成形品を
浸漬することによって行なうことができる。

脱脂処理の後、ポリアミド成形品をホウフッ化水素酸水
溶液でエッチングする。

ホウラジ化水素酸水溶液の濃度については特に制限はな
いが、過度に濃度が低いと、ポリアミド成形品の表面に
形成される凹痕が少なくなり、ポリアミド成形品と金属
被膜との密着力の大きいメッキ製品を与えることができ
ず、過度に濃度が高いと、ポリアミド成形品表面の劣化
が著しくなる。

従って、１５〜３５重量％のホウフツ化水素酸水溶液を
使用することが好ましい。

ポリアミド成形品とホウフツ化水素酸水溶液とを接触さ
せる方法としては、ホウフツ化水素酸水溶液にポリアミ
ド成形品を浸漬するのが一般的であるが、ホウフツ化水
素酸水溶液をポリアミド成形品に吹き付けるような他の
手段を採用することもできる。

エッチング温度については特に制限はないが、ホウフツ
化水素酸の安定性の点から２０〜４０℃の範囲の温度が
好ましい。

エッチング時間についても特に制限はないが、通常５〜
２５分である。

エッチング処理後、ポリアミド成形品を水洗して、その
表面のホウフツ化水素酸を除去する。

エッチング処理中に、ポリアミド成形品の表面層に存在
する無機質充填材がホウフツ化水素酸によって溶出され
る結果、ポリアミド成形品の表面に微小な凹痕が多数形
成されると同時に、ホウフツ化水素酸によってポリアミ
ドが分解されてカルボニル基、カルボキシル基などの親
水性基が形成されるものと考えられる。

この発明によってエッチングされたポリアミド成形品は
、常法に従い、センシタイジング処理、アクチベーショ
ン処理、化学メッキを順次施される。

引き続き、化学メッキされたポリアミド成形品に、銅、
ニッケル、クロムなどを電解メッキすることによってメ
ッキ製品が得られる。

こうして得られるメッキ製品は、常法に従って、室温で
１５〜３０時間放置後、５０〜９０℃の範囲の温度で１
〜３時間加熱することによって、メッキによる歪を緩和
することが好ましい。

つぎに実施例および比較例を示す。

実施例および比較例において、メッキ製品におけるポリ
アミド成形品と金属被膜との密着力の尺度としてＴ剥離
強度を採用した。

Ｔ剥離強度は、５枚の板状試験片の金属被膜にそれぞれ
１ｃｒｒＬ×１０ｃｒｒＬの矩形の切り込みを３個入れ
、金属被膜の端片をインストロン引張試験機のチャック
にはさみ、２０ｉｉ／分の速度で引張ることによって測
定した。

以下の記載において、部はすべて重量部を示す。

実施例 １ ナイロン６（数平均分子量：１３０００）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
組成物を射出成形して、長さ１２５ｍｍ、巾７．５ｍｍ
、厚さ３ｍｍの成形品を得た。

この成形品を、界面活性剤（奥野製薬製、工一スクリー
ン Ａ−２２０）を水１ｌ当り５０ｇ溶解した溶液に
、５０℃で５分間浸漬して脱脂した後、水洗した。

２５重量％のホウフツ化水素酸水溶液に、脱脂した成形
品を３０℃で１５分間浸漬してエッチングした後、水洗
した。

水１ｌ当り塩化第一錫１５ｇおよび濃塩酸１０ｍｌを溶
解した溶液に、エッチングした成形品を３０℃で３分間
浸漬してセンシタイジングした後、水洗した。

水１ｌ当り塩化パラジウム０．４ｇおよび濃塩酸１０ｍ
ｌを溶解した溶液に、センシタイジングした成形品を３
０℃で３分間浸漬してアクチベーションした後、水洗し
た。

アクチベーションした成形品を、化学銅メッキ液（奥野
製薬製、ＴＭＰ５００）に２５℃で１０分間浸漬して化
学銅メッキした後、水洗した。

水１ｌ！当り硫酸銅９０ｇおよび濃髄酸１．５ｇを溶解
した溶液に化学銅メッキした成形品を浸漬し、電流密度
ＩＡ／ｄｍ２、２５℃で５分間ストライクメッキした後
、水洗した。

ついで、水１ｌ当り硫酸銅２５０ｇ、濃硫酸９０ｇおよ
び光沢剤５ｒｎｌを溶解した溶液にストライクメッキし
た成形品を浸漬し、電流密度３Ａ／ｄｍ２、２５℃で１
００分間光沢銅メッキした後、水洗した。

得られたメッキ製品を３０℃で２４時間放置し、ついで
７０℃に２時間保った。

得られたメッキ製品についてＴ剥離強度を測定した。

Ｔ剥離強度の最高値、最低値および平均値を第１表に示
す。

実施例 ２ 無機質充填材としてケイ酸カルシウム４０部を使用し、
２２重量％のホウフツ化水素酸水溶液を使用し、かつエ
ッチング時間を１０分に変えた他は実施例１と同様に実
施した。

結果を第１表に示す。

実施例 ３ 無機質充填材としてタルク２０部および二酸化チタン２
部を使用し、２３重量％のホウフツ化水素酸水溶液を使
用した他は実施例１と同様に実施した。

結果を第１表に示す。

実施例 ４ ナイロン６に代えてナイロン６／６ ６ （数平均分子
量： ３００００）１００部を使用し、ケイ酸カルシウ
ムの使用量を３０部に変えた他は実施例２と同様に実施
した。

結果を第１表に示す。

実施例 ５ ナイロン６に代えてナイロン６６（数平均分子量：２０
０００）１００部を使用し、ケイ酸カルシウムの使用量
を４０部に変え、さらに２９重量％のホウフソ化水素酸
水溶液を使用した他は実施例１と同様に実施した。

結果を第１表に示す。

第１表からわかるように、この発明によってエッチング
された成形品から得られるメッキ製品のＴ剥離強度は、
実用上必要とされる０．８ｋｇ／ｃＩＩＬより大きく、
かつそのばらつきが小さい。

比較例 １ エッチング液として、水１ｌ当り三酸化クロム６０１お
よび濃硫酸２５０Ｓ’を溶解した溶液（クロム酸一硫酸
液）を用い、エッチングを５０℃で２分間行なった他は
実施例２と同様に実施した。

得られたメッキ製品についてＴ剥離強度を測定したとこ
ろ、最高値が１． ５ ｋｇ／ｃｒｒＬ，最高値が０．
６ｋｇ／ｃｍ、平均値が１．０ｋｇ／ｃｒｒＬであった
。

この結果から、公知のエッチング方法を採用すると、得
られるメッキ製品における成形品と金属被膜との密着力
が充分でなく、さらに密着力のばらつきが大きいことが
わかる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ポリアミド１００重量部および無機質充填材１０〜
   ５０重量部からなる組成物を成形して得られるポリアミ
   ド成形品を、ホウフソ化水素酸水溶液でエッチングする
   ことを特徴とよるポリアミド成形品のエッチング方法。