LT5997B - Plastikų paviršiaus paruošimo prieš jų cheminį metalizavimą būdas - Google Patents

Plastikų paviršiaus paruošimo prieš jų cheminį metalizavimą būdas Download PDF

Info

Publication number
LT5997B
LT5997B LT2012042A LT2012042A LT5997B LT 5997 B LT5997 B LT 5997B LT 2012042 A LT2012042 A LT 2012042A LT 2012042 A LT2012042 A LT 2012042A LT 5997 B LT5997 B LT 5997B
Authority
LT
Lithuania
Prior art keywords
solution
etching
plastic
chlorate
abs
Prior art date
Application number
LT2012042A
Other languages
English (en)
Other versions
LT2012042A (lt
Inventor
Leonas NARUŠKEVIČIUS
Ona GYLIENĖ
TAMAŠIŪNAITĖ Loreta TAMAŠAUSKAITĖ
Original Assignee
Atotech Deutschland Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Atotech Deutschland Gmbh filed Critical Atotech Deutschland Gmbh
Priority to LT2012042A priority Critical patent/LT5997B/lt
Priority to PL13727595.4T priority patent/PL2855731T3/pl
Priority to ES13727595.4T priority patent/ES2575001T3/es
Priority to PT137275954T priority patent/PT2855731E/pt
Priority to BR112014029353-8A priority patent/BR112014029353B1/pt
Priority to CA2875323A priority patent/CA2875323C/en
Priority to EP13727595.4A priority patent/EP2855731B1/en
Priority to PCT/EP2013/061568 priority patent/WO2013182590A1/en
Priority to KR1020147034195A priority patent/KR102130947B1/ko
Priority to JP2015515506A priority patent/JP6180518B2/ja
Priority to US14/399,987 priority patent/US20150129540A1/en
Priority to CN201380029727.6A priority patent/CN104364421B/zh
Publication of LT2012042A publication Critical patent/LT2012042A/lt
Publication of LT5997B publication Critical patent/LT5997B/lt

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING 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
    • C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/78—Pretreatment of the material to be coated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING 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
    • C23C18/00—Chemical 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
    • C23C18/16—Chemical 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
    • C23C18/1601—Process or apparatus
    • C23C18/1633—Process of electroless plating
    • C23C18/1646—Characteristics of the product obtained
    • C23C18/165—Multilayered product
    • C23C18/1651—Two or more layers only obtained by electroless plating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING 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
    • C23C18/00—Chemical 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
    • C23C18/16—Chemical 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
    • C23C18/18—Pretreatment of the material to be coated
    • C23C18/20—Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins
    • C23C18/2006—Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins by other methods than those of C23C18/22 - C23C18/30
    • C23C18/2046—Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins by other methods than those of C23C18/22 - C23C18/30 by chemical pretreatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING 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
    • C23C18/00—Chemical 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
    • C23C18/16—Chemical 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
    • C23C18/18—Pretreatment of the material to be coated
    • C23C18/20—Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins
    • C23C18/2006—Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins by other methods than those of C23C18/22 - C23C18/30
    • C23C18/2046—Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins by other methods than those of C23C18/22 - C23C18/30 by chemical pretreatment
    • C23C18/2073—Multistep pretreatment
    • C23C18/2086—Multistep pretreatment with use of organic or inorganic compounds other than metals, first
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING 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
    • C23C18/00—Chemical 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
    • C23C18/16—Chemical 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
    • C23C18/18—Pretreatment of the material to be coated
    • C23C18/20—Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins
    • C23C18/22—Roughening, e.g. by etching
    • C23C18/24—Roughening, e.g. by etching using acid aqueous solutions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING 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
    • C23C18/00—Chemical 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
    • C23C18/16—Chemical 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
    • C23C18/18—Pretreatment of the material to be coated
    • C23C18/20—Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins
    • C23C18/28—Sensitising or activating
    • C23C18/285—Sensitising or activating with tin based compound or composition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING 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
    • C23C18/00—Chemical 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
    • C23C18/16—Chemical 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
    • C23C18/18—Pretreatment of the material to be coated
    • C23C18/20—Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins
    • C23C18/28—Sensitising or activating
    • C23C18/30—Activating or accelerating or sensitising with palladium or other noble metal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING 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
    • C23C18/00—Chemical 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
    • C23C18/16—Chemical 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
    • C23C18/31—Coating with metals
    • C23C18/32—Coating with nickel, cobalt or mixtures thereof with phosphorus or boron
    • C23C18/34—Coating with nickel, cobalt or mixtures thereof with phosphorus or boron using reducing agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING 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
    • C23C18/00—Chemical 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
    • C23C18/16—Chemical 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
    • C23C18/31—Coating with metals
    • C23C18/32—Coating with nickel, cobalt or mixtures thereof with phosphorus or boron
    • C23C18/34—Coating with nickel, cobalt or mixtures thereof with phosphorus or boron using reducing agents
    • C23C18/36—Coating with nickel, cobalt or mixtures thereof with phosphorus or boron using reducing agents using hypophosphites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING 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
    • C23C18/00—Chemical 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
    • C23C18/16—Chemical 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
    • C23C18/31—Coating with metals
    • C23C18/38—Coating with copper
    • C23C18/40—Coating with copper using reducing agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING 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
    • C23C18/00—Chemical 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
    • C23C18/16—Chemical 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
    • C23C18/31—Coating with metals
    • C23C18/38—Coating with copper
    • C23C18/40—Coating with copper using reducing agents
    • C23C18/405—Formaldehyde

Abstract

lšradimas priskiriamas prie plastikų paviršiaus paruošimo prieš cheminį metalizavimą ir gali būti panaudotas įvairiose pramonės srityse, kur reikalingos dekoratyvinės arba funkcinės metalų dangos ant plastikų. Siūlomo išradimo tikslas yra kokybiškas plastikų paviršiaus paruošimas prieš cheminį metalizavimą kuo mažesnėmis sąnaudomis, ėsdinimo tirpalo aktyvumui išliekant stabiliu ir nenaudojant kancerogeninių ir kitaip žalingų žmogui ir aplinkai medžiagų. Tikslas pasiekiamas tuo, kad plastikų paviršiaus paruošimo prieš cheminį metalizavimą būdas, apimantis plastiko ėsdinimą neorganinės rūgšties tirpalu su oksidatoriumi, aktyvavimą paladžio druskos tirpalu, bei apdorojimą redukuojančiu arba akceleruojančiu tirpalu, siūlomame būde plastiko paviršių ėsdina 0,5-5 g/l tirpaus chlorato tirpalu 50-80 tūrio% sieros rūgštyje, kambario temperatūroje, o prieš aktyvavimą paladžio junginių tirpalu bei apdorojimą redukuojančiu arba akceleruojančiu tirpalu dar apdoroja šarminių metalų hidroksidų tirpalu; papildomai į ėsdinimo tirpalą deda 2-20 g/l kito oksidatoriaus, kurio standartinis oksidacinis potencialas viršija chlorato jonų potencialą.

Description

Išradimas priskiriamas prie plastikų paviršiaus paruošimo prieš cheminį metalizavimą ir gali būti panaudotas įvairiose pramonės srityse, kur reikalingos dekoratyvinės arba funkcinės metalų dangos ant plastikinių detalių.
Tradicinį plastikų paviršiaus paruošimo prieš cheminį metalizavimą, dažniausiai cheminį nikeliavimą, būdą sudaro plastiko ėsdinimas chromo rūgšties tirpalu, po to sekantis aktyvinimas paladžio junginių joniniu arba koloidiniu tirpalu, ir galop, adsorbuotų ant plastiko paviršiaus paladžio jonų arba paladžio koloidinių dalelių atitinkamai redukavimas, dažniausiai natrio hipofosfito tirpalu, arba akceleracija rūgščiu, dažniausiai druskos rūgšties, tirpalu.
Ėsdinimas reikalingas suteikti paviršiui hidrofiliškumą, kad kitose proceso stadijose jis drėkintųsi vandeniniais tirpalais, adsorbuodamas pakankamus paladžio druskų kiekius, ir užtikrinti gerą metalo dangos sukibimą su plastiku. Aktyvavimas su po to sekančiu redukavimu arba akceleracija atliekamas tam, kad ant plastiko paviršiaus prasidėtų cheminis metalo nusėdimas. Po to dengimasis metalu cheminio metalizavimo tirpale jau vyksta autokatalitiškai, t.y. pradžioje susiformavęs metalo sluoksnis katalizuoja tolimesnį metalo nusėdimą.
Pagrindiniai tradicinio būdo trūkumai yra chromo rūgšties ėsdinimo tirpalo kancerogeniškumas bei dažnai pasitaikantis cheminis metalo, dažniausiai nikelio, nusėdimas ant izoliuotų plastizoliu plokštelių pakabos dalių, dėl ko patiriami metalų nuostoliai tolimesniuose galvaninio dangos formavimo tirpaluose.
Artimiausias siūlomam išradimui yra plastikų paviršiaus paruošimo būdas (žiūr. US paraiška 2005/0199587 Al), apimantis plastiko ėsdinimą rūgščiu, turinčiu 20-70 g/l kalio permanganato, tirpalu. Optimali KMnO4 koncentracija minėtame tirpale - apie 50 g/l. Kai koncentracija mažesnė negu 20 g/l - tirpalas neefektyvus, o viršutinę koncentracijos ribą sąlygoja kalio permanganato tirpumas. Po ėsdinimo, aktyvuojama paladžio druskos tirpalu su amino priedu, o vėliau plastikas apdorojamas reduktoriaus, pavyzdžiui, borhidrido, hipofosfito ar hidrazino tirpalu. Tačiau šis būdas turi esminių trūkumų:
- pirma: esant didelei permanganato koncentracijai ėsdinimo tirpale (rekomenduojama apie 50 g/l ir esant apie 45 tūrio% fosforo rūgšties), permanganatas labai greitai suskyla, ypač padidintoje temperatūroje (tai pažymėta išradimo aprašyme). Rekomenduojama temperatūra yra 100 °F, t.y. 37 °C. Kaip parodė atlikti bandymai, šioje temperatūroje tirpalas pasidaro neveiksmingas jau po 4 - 6 valandų, t.y. nedrėkina plastiko paviršiaus ir jis metalizacijos metu pasidengia ne visu plotu, o pasidengusioje vietoje metalo sukibimas su plastiku labai silpnas. Tirpalą tenka dažnai koreguoti naujomis nepigaus kalio permanganato porcijomis. Be to, susidaro netirpūs permanganato skilimo produktai, teršiantys metalizuojamą paviršių;
- antra; ėsdinimas permanganatiniuose tirpaluose aktyvina plastizolinės pakabų izoliacijos paviršių, kadangi ėsdinimo metu šis pasidengia ėsdinimo reakcijos produktu - mangano dioksidu. Mangano dioksidas skatina paladžio junginių adsorbciją ant plastizolio ir todėl pastarasis linkęs metalizuotis cheminio metalų nusodinimo tirpaluose. Mangano dioksido susidarymas ant įvairių paviršių būdingas bet kokios sudėties permanganatiniams ėsdinimo tirpalams. Taip lieka neišspręstas labai svarbus, tausojantis metalus toliau, sekančio galvaninio dangos storinimo metu tikslas, - plastizolinės pakabų izoliacijos nesimetalizavimas.
Siūlomo išradimo tikslas yra kokybiškas plastikų paviršiaus paruošimas prieš cheminį metalizavimą kuo mažesnėmis sąnaudomis, ėsdinimo tirpalo aktyvumui išliekant stabiliu ir nenaudojant kancerogeninių ir kitaip žalingų žmogui ir aplinkai medžiagų.
Tikslas pasiekiamas tuo, kad plastikų paviršiaus paruošimo prieš cheminį metalizavimą būdas, apimantis plastiko ėsdinimą neorganinės rūgšties tirpalu su oksidatoriumi, aktyvavimą paladžio druskos tirpalu, bei apdorojimą redukuojančiu arba akceleruojančiu tirpalu, siūlomame būde plastiko paviršių ėsdina 0,5-5 g/1 tirpaus chlorato tirpalu 50-80 tūrio% sieros rūgštyje, kambario temperatūroje, o prieš aktyvavimą paladžio junginių tirpalu bei apdorojimą redukuojančiu arba akseleruojančiu tirpalu, dar apdoroja šarminių metalų hidroksidų tirpalu; papildomai į ėsdinimo tirpalą deda 2-20 g/1 kito oksidatoriaus kurio standartinis oksidacinis potencialas viršija chlorato potencialą.
Šarminio metalo chloratas sudaro su sieros rūgšties molekulėmis geltonos spalvos junginį, kurio normalinio oksidacinio potencialo dydžio H2SO4 tirpalo terpėje pakanka reakcijai su plastikų paviršiumi kambario temperatūroje. Šios reakcijos dėka plastiko paviršius tampa hidrofilišku ir adsorbuojančiu paladžio junginius pakankamai stipriai. Geltonos spalvos chlorato ir sieros rūgšties reakcijos produktas yra paladžio katalizatoriaus nuodas. Ėsdinimo metu šis junginys įsiskverbia į plastizolinės pakabų izoliacijos paviršinius sluoksnius ir neleidžia cheminės metalizacijos tirpaluose metalui nusėsti ant plastizolio, tačiau netrukdo šiam procesui vykti ant metalizuojamo plastiko paviršiaus.
Ištirpinus ėsdinimo tirpale 1-2 g/l natrio arba kalio chlorato ir dar papildomai ištirpinus ten pat 5-10 g/l stipraus oksidatoriaus, pavyzdžiui, NaBiO3, ėsdinamosios tirpalo savybės kambario temperatūroje išlieka kelias dienas ir leidžia naudoti tirpalą jo nekoreguojant. Tuo atveju, jeigu tirpale yra tik natrio arba kalio chloratas, tirpalo ėsdinamosios savybės išlieka gerokai trumpiau ir neviršija 1 paros.
Svarbus siūlomo būdo bruožas, lyginant su permanganatiniu ėsdinimu yra tas, kad gaunamos labai didelės dangų sukibimo su plastiku (adhezijos) stiprumo reikšmės, neretai viršijančios 1,2-1,3 kg/cm. Šios reikšmės priklauso ne tik nuo ėsdinimo tirpalo sudėties ir ėsdinimo laiko (kiekvienai ėsdinimo tirpalo sudėčiai egzistuoja optimalus adhezijos atžvilgiu ėsdinimo laikas), bet ir nuo aktyvavimo tirpalo sudėties. Paprastai, panaudojant tikruosius aktyvavimo tirpalus, adhezijos reikšmės didesnės, negu koloidinių aktyvavimo tirpalų atveju.
Ėsdinimo tirpalą gauna sekančiu būdu:
J 300 ml dejonizuoto vandens supila maišant 700 ml koncentruotos sieros rūgšties, leidžia tirpalui atvėsti. Po to tirpale ištirpina 2 g kalio chlorato ir dar papildomai 10 g natrio perchlorato. Tirpalas paruoštas naudojimui.
Kada tirpalo pagaminimui naudoja daugiau vandens, negu 50 tūrio%, lyginant su sieros rūgštimi, geltonos spalvos oksiduojantis plastiką junginys tarp chlorato jonų ir sieros rūgšties molekulių nesusidaro, todėl tirpale vandens gali būti ne daugiau, negu 50 tūrio%.
Kai tirpalo pagaminimui naudoja vandens mažiau, negu 20 tūrio %, lyginant su sieros rūgštimi, plastikų paviršius ėsdinimo metu suardomas dėl per didelės sieros rūgšties koncentracijos, ir todėl sukibimo tarp cheminio nikelio dangos ir plastiko nebegauname.
Jeigu tirpale ištirpina mažiau kalio chlorato, negu 0,5 g/l, plastiką ėsdinti tenka ilgiau negu 15 min ir todėl tokia koncentracija nepriimtina.
Jeigu tirpale ištirpina kalio chlorato daugiau negu 5 g/l, plastiką ėsdinant minimalų laiką, t.y. 2-3 min, pasireiškia jo perėsdinimas, dėl ko sukibimo stiprumas žymiai mažesnis, todėl tokia didelė chlorato koncentracija taip pat nepriimtina.
Pavyzdžiai
Plastikus ABS (akrilo-nitril butadien-stirolo kopolimeras) ir PC/ABS (55 % akrilo-nitril butadien-stirolo kopolimero ir 45 % polikarbonato mišinys) ėsdina pagal JAV paraišką patentui 2005/0199587 A1: 45 tūrio% fosforo rūgštyje, turinčioje 50 g/l KMnC>4 esant 37 °C temperatūrai 5 min (ABS plastikui) arba 15 min (PC/ABS plastikui) arba ėsdina 1-12 min 0,5-5 g/l KCIO3 ir 2-20 g/l papildomo oksidatoriaus turinčioje 50-80 tūrio% sieros rūgštyje, 20 °C temperatūroje. Po ėsdinimo plastikus pamerkia 1-2 min į kambario temperatūros neutralizavimo tirpalą, turintį 10 g/l NaOH ir toliau aktyvuoja tikrajame (5 min esant 20 °C temperatūrai) arba koloidiniame (2 min esant 35 °C) paladžio junginių tirpale (koloidinis tirpalas yra kompanijos D0W Chemicals firminis tirpalas). Tikrajame tirpale PdCI2 koncentracija yra 0,1 g/l, tirpalo pH 2,7. Po aktyvacijos tikrajame Pd tirpale plastikus išlaiko 5 min esant 60 °C temperatūrai tirpale, turinčiame 20 g/l natrio hipofosfito, kai tirpalo pH 9. Po aktyvacijos firminiame koloidiniame tirpale, plastikus apdoroja 2 min kompanijos D0W Chemicals firminiame akceleravimo tirpale, esant 40 °C temperatūrai. Po to plastikus dengia cheminiu nikeliu pagal kompanijos D0W Chemicals technologiją „Niposit-PM“. Dengimosi kokybę vertina pagal tai, ar visas plastiko paviršius dengiasi, ar nesidengia plastizoliu izoliuota pakabos dalis ir koks dangos sukibimo su plastiku stiprumas (adhezija), Adhezijai įvertinti Ni dangos sluoksnis storinamas galvaninėje variavimo vonioje ir matuojama jėga, reikalinga atplėšti 1 cm pločio dangos juostelei nuo plastiko (kg/cm). ABS pavyzdžiams ėsdinimo laikas permanganatiniame tirpale buvo 5 min, PC/ABS pavyzdžiams - 15 min. Visiems pavyzdžiams ėsdinimo laikas chloratiniame tirpale buvo 5 min. Plastikų paruošimo metalizacijai sąlygos ir metalizacijos (cheminio nikeliavimo) rezultatai pateikti lentelėje.
Lentelė
Pvz. Nr. Plastikas Rūgštis ir jos tūrio % koncentracija ėsdinimo tirpale Pagrindinis ėsdintojo oksidatorius ir jo koncentracija, g/l Plastikas pasiden-gė pilnai (+) nepilnai (-) Plastizolinė pakabos izoliacija dalinai pasidengė (+) nepasidengė (-) Gautos adhezijos reikšmės (kg/cm)
1 ABS H3PO4, 45 KMnO4, 50 + + 0,5-0,7
2 ABS H2SO4, 70 KCIO3, 2 + - 1,0-1,3
3* ABS H3PO4, 45 KMnO4, 50 + + 0,2-0,3
4* ABS H2SO4, 70 KCIO3, 2 + - 0,8-1,0
5 PC/ABS H3PO4, 45 KMnO4, 50 - + -
6 PC/ABS H2SO4, 70 KCIO3, 2 + - 0,7-0,9
7* PC/ABS H3PO4, 45 KMnO4, 50 + + 0,1-0,3
8* PC/ABS H2SO4, 70 KCIO3, 2 + - 0,5-0,7
9 ABS H2SO4, 70 KCIO3, 0,2 - - -
10 ABS H2SO4, 70 KCIO3, 8 + - -0,1-0,3
11 PC/ABS H2SO4, 70 KCIO3, 0,3 - - -
12 PC/ABS H2SO4, 70 KCIO3, 10 + - -0-0,2
13 ABS H2SO4, 45 KCIO3, 2 - - -
14 ABS H2SO4, 85 KCIO3, 2 + - -0-0,2
* Aktyvavimas koloidiniame DOW firmos tirpale (likusieji aktyvuoti joniniame aktyvavimo tirpale)
Iš pateiktų 1-4 pavyzdžių matosi, kad permanganatinio ėsdinimo atveju plastizolinė pakabos izoliacija dalinai pasidengia cheminiu nikeliu, tuo tarpu chloratinio ėsdinimo atveju plastizolinė izoliacija išlieka švari. Be to, tiek naudojant joninį aktyvavimo tirpalą, tiek koloidinį, gaunamos Ni dangos adhezijos su ABS plastiku reikšmės gerokai aukštesnės chloratinio ėsdinimo atveju.
PC/ABS plastiko cheminio nikeliavimo atveju (pavyzdžiai 5-8) stebimi tie patys rezultatai - chloratinio ėsdinimo atveju plastizolinė pakabos izoliacija visiškai nepasidengia, o gaunamos adhezijos reikšmės gerokai aukštesnės, ypač jeigu naudojamas joninis aktyvavimo tirpalas.
Tuo atveju, jeigu KCIO3 koncentracija ėsdinimo tirpale nesiekia 0,5 g/l, ABS plastikas nepasidengia cheminiu nikeliu arba pasidengia nepilnai (9 pavyzdys). Tuo atveju, jeigu KCIO3 koncentracija viršija 5 g/l (10 pavyzdys), po 5 min. ėsdinimo ABS plastikas yra perėsdintas, todėl adhezijos su chemine Ni danga reikšmė yra gerokai mažesnė (nepakankama praktiniam panaudojimui). Analogiški rezultatai išėjus iš rekomenduojamų KCIO3 koncentracijos ribų gaunami ir PC/ABS plastiko metalizacijos atveju (11-12 pavyzdžiai).
Tuo atveju, jeigu ėsdinimo tirpale H2SO4 tūrio % koncentracija mažesnė negu 50, ėsdintojas yra nepakankamai efektyvus, ir todėl plastikas nepasidengia cheminiu nikeliu arba pasidengia nepilnai (13 pavyzdys). Kai H2SO4 tūrio % koncentracija viršija 80 (14 pavyzdys), plastikas perėsdinamas ir todėl cheminio nikelio dangos sukibimas su plastiku nepakankamas.
IŠRADIMO APIBRĖŽTIS

Claims (2)

  1. IŠRADIMO APIBRĖŽTIS
    1. Plastikų paviršiaus paruošimo prieš cheminį metalizavimą būdas, apimantis plastiko ėsdinimą neorganinės rūgšties tirpalu su oksidatoriumi, aktyvavimą paladžio druskos tirpalu, bei apdorojimą redukuojančiu arba akceleruojančiu tirpalu, besiskiriantis tuo, kad plastiko paviršių ėsdina 0,5-5 g/l tirpaus chlorato tirpalu 50-80 tūrio% sieros rūgštyje, kambario temperatūroje, o prieš aktyvavimą paladžio junginių tirpalu bei apdorojimą redukuojančiu arba akceleruojančiu tirpalu, dar apdoroja šarminių metalų hidroksidų tirpalu.
  2. 2. Būdas pagal apibrėžties 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad į ėsdinimo tirpalą papildomai įveda 2-20 g/l kito oksidatoriaus, kurio standartinis oksidacinis potencialas viršija chlorato jonų potencialą.
LT2012042A 2012-06-05 2012-06-05 Plastikų paviršiaus paruošimo prieš jų cheminį metalizavimą būdas LT5997B (lt)

Priority Applications (12)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LT2012042A LT5997B (lt) 2012-06-05 2012-06-05 Plastikų paviršiaus paruošimo prieš jų cheminį metalizavimą būdas
PL13727595.4T PL2855731T3 (pl) 2012-06-05 2013-06-05 Proces metalizacji nieprzewodzących powierzchni z tworzywa sztucznego
ES13727595.4T ES2575001T3 (es) 2012-06-05 2013-06-05 Procedimiento para metalizar superficies plásticas no conductoras
PT137275954T PT2855731E (pt) 2012-06-05 2013-06-05 Processo para a metalização de superfícies plásticas não condutoras
BR112014029353-8A BR112014029353B1 (pt) 2012-06-05 2013-06-05 processo para metalizar superfícies plásticas não condutoras
CA2875323A CA2875323C (en) 2012-06-05 2013-06-05 Process for metallizing nonconductive plastic surfaces
EP13727595.4A EP2855731B1 (en) 2012-06-05 2013-06-05 Process for metallizing nonconductive plastic surfaces
PCT/EP2013/061568 WO2013182590A1 (en) 2012-06-05 2013-06-05 Process for metallizing nonconductive plastic surfaces
KR1020147034195A KR102130947B1 (ko) 2012-06-05 2013-06-05 비전도성 플라스틱 표면의 금속화 방법
JP2015515506A JP6180518B2 (ja) 2012-06-05 2013-06-05 非導電性プラスチック表面を金属化するための方法
US14/399,987 US20150129540A1 (en) 2012-06-05 2013-06-05 Process for metallizing nonconductive plastic surfaces
CN201380029727.6A CN104364421B (zh) 2012-06-05 2013-06-05 使非导电塑料表面金属化的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LT2012042A LT5997B (lt) 2012-06-05 2012-06-05 Plastikų paviršiaus paruošimo prieš jų cheminį metalizavimą būdas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
LT2012042A LT2012042A (lt) 2013-12-27
LT5997B true LT5997B (lt) 2014-02-25

Family

ID=48577746

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
LT2012042A LT5997B (lt) 2012-06-05 2012-06-05 Plastikų paviršiaus paruošimo prieš jų cheminį metalizavimą būdas

Country Status (12)

Country Link
US (1) US20150129540A1 (lt)
EP (1) EP2855731B1 (lt)
JP (1) JP6180518B2 (lt)
KR (1) KR102130947B1 (lt)
CN (1) CN104364421B (lt)
BR (1) BR112014029353B1 (lt)
CA (1) CA2875323C (lt)
ES (1) ES2575001T3 (lt)
LT (1) LT5997B (lt)
PL (1) PL2855731T3 (lt)
PT (1) PT2855731E (lt)
WO (1) WO2013182590A1 (lt)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LT6070B (lt) 2012-12-07 2014-09-25 Atotech Deutschland Gmbh Plastikų paviršiaus paruošimo prieš jų cheminį metalizavimą būdas
US10920321B2 (en) 2014-05-30 2021-02-16 Uab Rekin International Chrome-free adhesion pre-treatment for plastics
US9506150B2 (en) 2014-10-13 2016-11-29 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Metallization inhibitors for plastisol coated plating tools
EP3181726A1 (en) 2015-12-18 2017-06-21 ATOTECH Deutschland GmbH Etching solution for treating nonconductive plastic surfaces and process for etching nonconductive plastic surfaces
EP3633066B1 (en) * 2017-06-01 2023-09-13 JCU Corporation Multi-stage resin surface etching method, and plating method on resin using same
FR3074808B1 (fr) 2017-12-13 2020-05-29 Maxence RENAUD Outillage de galvanoplastie
CN108624907A (zh) * 2018-04-26 2018-10-09 复旦大学 非金属基体高效催化电极及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050199587A1 (en) 2004-03-12 2005-09-15 Jon Bengston Non-chrome plating on plastic

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52112668A (en) * 1976-03-18 1977-09-21 Sony Corp Etching solution for plastics
US4919768A (en) * 1989-09-22 1990-04-24 Shipley Company Inc. Electroplating process
US5160600A (en) * 1990-03-05 1992-11-03 Patel Gordhanbai N Chromic acid free etching of polymers for electroless plating
US6512182B2 (en) * 2001-03-12 2003-01-28 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Wiring circuit board and method for producing same
DE10259187B4 (de) * 2002-12-18 2008-06-19 Enthone Inc., West Haven Metallisierung von Kunststoffsubstraten und Lösung zum Beizen und Aktivieren
LT2008082A (lt) 2008-10-28 2010-05-25 Chemijos Institutas Poliimido ir kitų plastikų ėsdinimo būdas
JP5552269B2 (ja) * 2009-07-02 2014-07-16 トヨタ自動車株式会社 無電解めっき処理方法
CN102409320B (zh) * 2011-11-29 2015-02-25 沈阳工业大学 一种abs塑料表面电镀前处理的方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050199587A1 (en) 2004-03-12 2005-09-15 Jon Bengston Non-chrome plating on plastic

Also Published As

Publication number Publication date
BR112014029353B1 (pt) 2021-04-20
JP6180518B2 (ja) 2017-08-16
PT2855731E (pt) 2016-06-15
JP2015518924A (ja) 2015-07-06
PL2855731T3 (pl) 2016-09-30
US20150129540A1 (en) 2015-05-14
KR20150024327A (ko) 2015-03-06
BR112014029353A2 (pt) 2017-06-27
EP2855731B1 (en) 2016-03-23
ES2575001T3 (es) 2016-06-23
CA2875323A1 (en) 2013-12-12
EP2855731A1 (en) 2015-04-08
CA2875323C (en) 2020-08-25
KR102130947B1 (ko) 2020-07-08
CN104364421B (zh) 2017-07-21
CN104364421A (zh) 2015-02-18
LT2012042A (lt) 2013-12-27
WO2013182590A1 (en) 2013-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
LT5997B (lt) Plastikų paviršiaus paruošimo prieš jų cheminį metalizavimą būdas
JP5830807B2 (ja) 樹脂材料のエッチング処理用組成物
TWI677600B (zh) 用於電解鈍化最外側鉻或最外側鉻合金層以增加其抗腐蝕性之方法
EP1785507B1 (en) Method for etching non-conductive substrate surfaces
US8828131B2 (en) Catalyst application solution, electroless plating method using same, and direct plating method
EP2825689B1 (en) Process for metallizing nonconductive plastic surfaces
KR20060049441A (ko) 플라스틱 표면의 금속화 방법
KR102422608B1 (ko) 크롬 마감 표면의 처리 방법
EP2772566B1 (en) Plating bath for the electroless deposition of silver and corresponding method
CA2893664C (en) Process for metallizing nonconductive plastic surfaces
US9181622B2 (en) Process for metallizing nonconductive plastic surfaces
KR20150118173A (ko) 비전도성 폴리머상에 제 1 금속 층을 퇴적시키는 방법
CN110139946B (zh) 塑料上的无铬镀覆蚀刻
GB2126608A (en) Electroless copper plating rate controller
EP3181726A1 (en) Etching solution for treating nonconductive plastic surfaces and process for etching nonconductive plastic surfaces
US10526709B2 (en) Pretreatment of plastic surfaces for metallization to improve adhesion

Legal Events

Date Code Title Description
BB1A Patent application published

Effective date: 20131227

FG9A Patent granted

Effective date: 20140225