SE419239B - Forfarande for forbehandling av plastyta for stromlos metallavsettning - Google Patents

Forfarande for forbehandling av plastyta for stromlos metallavsettning

Info

Publication number
SE419239B
SE419239B SE7316722A SE7316722A SE419239B SE 419239 B SE419239 B SE 419239B SE 7316722 A SE7316722 A SE 7316722A SE 7316722 A SE7316722 A SE 7316722A SE 419239 B SE419239 B SE 419239B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
permanganate
ion
treatment solution
value
solution
Prior art date
Application number
SE7316722A
Other languages
English (en)
Inventor
J Polichette
E J Leech
J G Branigan
Original Assignee
Kollmorgen Corp
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 Kollmorgen Corp filed Critical Kollmorgen Corp
Publication of SE419239B publication Critical patent/SE419239B/sv

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • 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
    • C23C18/28Sensitising or activating
    • C23C18/30Activating or accelerating or sensitising with palladium or other noble metal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • 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
    • C23C18/2006Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins by other methods than those of C23C18/22 - C23C18/30
    • C23C18/2026Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins by other methods than those of C23C18/22 - C23C18/30 by radiant energy
    • C23C18/2033Heat
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • 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
    • C23C18/2006Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins by other methods than those of C23C18/22 - C23C18/30
    • C23C18/2046Pretreatment 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
    • C23C18/2073Multistep pretreatment
    • C23C18/208Multistep pretreatment with use of metal first
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • 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
    • C23C18/2006Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins by other methods than those of C23C18/22 - C23C18/30
    • C23C18/2046Pretreatment 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
    • C23C18/2073Multistep pretreatment
    • C23C18/2086Multistep pretreatment with use of organic or inorganic compounds other than metals, first
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • 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
    • C23C18/28Sensitising or activating
    • C23C18/285Sensitising or activating with tin based compound or composition
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/38Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
    • H05K3/381Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by special treatment of the substrate

Description

7316722-3' 10 15 20 25' 30 35 Ehuru uppfinningen inte är bunden till någon speci- ell teori, mä hänvisas till Latimer m.fl.,"Reference Book of Inorganic Chemistry", 3:e uppl., New York, MacMillan Co., 1951, sid 390-2, som anger, att följande villkor gäller för jämvikt i en alkalisk lösning: smnof' + 21120 = Mnoz + znnou' + uon',_1< = 16.
Härav följer, att förhållandet mellan MnOu2-och MnOu- kan vara stort vid hög hydroxyljonkoncentration.
Det föreligger sålunda ett teoretiskt molförhållande mellan manganat och permanganat som funktion av pH.
Ytbehandling av plast synes ibland ge god häftning och ibland dålig häftning under identiskt lika behandlingsbe- tingelser. Dessutom har det visat sig, att sura permanganatlös- ningar är notoriskt instabila, har liten livslängd och snabbt sönderfaller till mangandioxid.
Det har nu upptäckts, att stabila, starkt aktiva lösningar för behandling av hartsartade ytor erhålles, om mol- förhållandet mellan permanganatjon (MnOu_) och manganatjon (MnOu2_) hålles under ca 1,2 och om preparaten inställs med pH-regulatorer eller buffertmedel sä, att ett pH inom området 4 - 18 erhålles.
Uppfinningen beskrivs närmare i anslutning till bi- fogade ritning.
Pig. 1 är ett diagram över strömlöst avsatta metallers förbandsstyrka som funktion av pH.
Pig. 2 är ett diagram över strömlöst avsatta metallers förbandsstyrka som funktion av aktiveringsbadets temperatur.
Pig. - metallens förbandsstyrka som funktion av permanganatsaltkoncen- trationen vid behandling av hartsartade ytor i aktiveringsbad âfär ett diagram, som återger strömlöst avsatta enligt föreliggande uppfinning som förberedelse för metallisering.
Uppfinningen avser sålunda ett stabilt och avfalls- tekniskt lätthanterligt medel för behandling av en hartsartad yta som förberedelse för strömlös avsättning av en häftande me- tallbeläggning. Medlet innehåller vatten, permanganatjon och manganatjon, varvid molförhållandet mellan permanganatjon och ' manganatjüfl är högst 1,2 och medlets pH ligger inom omrâdet H ~ 13. Medlet kan reglcran och stabiliseras för stor livslängd genom att förhållandet mellan permanganatjon och manganatjon 10 15 20 25 30 35 7316722~3 och pH-värdet hålles inom de angivna gränserna.
Varje metallsalt av permangansyra, som är stabilt och lösligt i vatten i en utsträckning av minst ca 2 g/l, kan an- vändas, men det föredras att använda eU:permanganat av en al- kalimetall, t.ex. natrium, kalium, litium eller cesíum, eller av en fißrdalkalimetall, t.ex. kalcium. Särskilt föredragna till följd av lättillgänglighet till skälig kostand samt god lön- lighet är natrium- och kaliumpermanganat.
Den mängd salt av permangansyra, som används i lös- ningen, kan variera inom vida gränser, t.ex. från 1 eller 2 g/1 upp till permanganatets löslighetsgräns i mediet. Emellertid uppnås med natrium- eller kaliumpermanganat särskilt goda re- sultat inom omrâdet 1 - 60 g/l. Graden av bindpunktsaktivering ökar upp till 60 g/1, men ovanför denna nivå kan ingen ytter- ligare ökning av aktiveringsgraden observeras. Under 10 g/1 är aktiveringsgraden något för låg för att goda produktionsresultat skall erhållas . pH-värdet kan inställas genomatt man tillsätter syror eller baser i sådana mängder som krävs enligt analysen. En be- kväm analysmetod består i att man (1) tar ut en lämplig alikvot och kyler denna till mättemperaturen, t.ex. 20 - 2500, (2) mäter pH med ett lämpligt konventionellt instrument, t.ex. en pH-meter, (3Y tillsätter en pH~regulator, tillspfl når av- sedd nivå,(4) noterar den använda mängden av pH-regulator och (5) sätter en därmed proportionell mängd pH-regulator till badet. Som exempel kan nämnas, att ett reaktionsbad normalt minskar i pH till följd av absorption av koldioxid ur luften, exempelvis till 11,5..Därvid sättes koncentrerad kaliumhyd- roxid droppvis till alikvoten, tills pH-värdet när 12,5. Där- efter sättes den motsvarande beräknade mängden kaliumhydroxid till huvudreaktionsbadet.
Den andra viktiga parametern, nämligen förhållandet mellan permanganatjon och manganatjon, inställs också genom mätning av förhållandet i en alikvot genom titrering med kalium- jodid. Den avsedda mängden permanganatjon bestämmas genom att ett permangansyrasalt, t.ex. kaliumpermanganat, sättas till ali- kvoten, varefter den på grundval härav beräknade proportionella kvantiteten sättes till badet. ,731e722-3 10 15 20 25 30 35 I en alternativ metod för pH-inställning tas en ali- kvot av badet och bestämmes dennas pH till exempelvis 11,0.
Därefter tillsättes kalciumhydroxidlösning långsamt medelst byrett, tills kalciumkarbonat ej längre utfälls. Kalciumkar- bonatet avlägsnas genom filtrering. Därefter tillsätter man ett permangansyrasalt för att höja halten till avsedd nivå, t.ex. 40 g/l. Den mängd reagenser, som behövs för inställ- ning av alikvoten,räknas upp till badets volym och den upp- räknade mängden sättes till huvudbadet.
Det är önskvärt att analysera huvudreaktionsbadet med avseende på pH och förhållandet mellan mängderna perman- ganat och manganat med intervall av ungefär en vecka.
I utföringsformer, där buffertar användes för inställ- därav ning av kompositionerna, utgöres buffertsubstansen i allmänhet av ett salt av en fosfor-, bor-, karbonat- eller bikarbonatför- ening, som hydrolyseras i det vattenhaltiga mediet och bildar en svagt surt eller basiskt reagerande substans, som dels tjänar till att upprätthålla det erforderliga förhållandet mellan permanganatjon och manganatjon, dels bidrar till att hålla pH inom avsett område. I föredragna utföringsformer användes som buffertsubstans en fosfatbuffert, en boratbuffert eller en buf- fert innehållande kolsyra, ett kolsyraderivat eller gasformig koldioxid. I särskilt lämpliga utföringsformer utgöres buffert- substansen av fosforsyra eller ett salt därav, t.ex. kalium- fosfat, enbasiskt kaliumfosfat, tväbasiskt kaliumfosfat, kalium- peroxidifosfat, kaliumpyrofosfat eller kaliumpolyfosfat eller ett analogt natriumsalt, eller borsyra eller ett salt därav, t.ex. kaliumborat, -biborat, -metaborat eller -ortoborat eller ett analogt natriumsalt. _ Den erforderliga mängden pH-regulator eller buffert- medel_varierar beroende på det önskade pH inom området 4 till 13 samt på den typ av reaktion, sur eller basisk, som framkal- las i det vattenhaltiga mediet. Vid användning av lösta salter använder man för enkelhets skull mängder liknande dem som gäl- ler för permanganatsaltet. Från ca 2 till ca 60 g/l fosfat, karbonat, enbasiskt fosfat, tvåbasiskt fosfat eller peroxidi- fosfat eller borat av en alkalimetall används.~ Konventionella vätmedel, t.ex. sådana av typen fluore- rade kolväten, kan införlivas i behandlingsmedlet. 10 15 20 25 30 35 '7316722-3 Tider och temperaturer för genomförande av behand- lingsoperationen kan variera. Allmänt främjar högre temperatur aktivering på kortare tid. Vanligen kan behandlíngstider av 30's till 2 timmar eller ännu längre användas vid temperaturer från ca 20 till ca 100°C. Bästa resultat erhålles emellertid mellan ca H0 och ca 70°C och under tider, som kan variera mellan ca 2 och ca 20 min. Behandlingskontakten kan åstadkommas genom nedläggning, doppning, sprutning och liknande metoder, som brukar användas för behandling av hartsartade ytor.
I föreliggande samband avses med uttrycket "kropp med hartsartad yta" plastmaterial, t.ex. formade föremål, laminat och hartsbelagda föremål, vilka är hartsartade alltigenom eller åtminstone har en hartsartad yttre yta.
För behandling enligt uppfinningen användes företrä- desvis föremål med en hartsartad yta, som har förbehandlats sä.att:den är temporärt polariserad och vätbar. Bland sådana be- handlingar märkes doppning eller sprutning av hartsskiktet med ett lämpligt medel, t.ex. dimetylformamid, dimetylsulfoxid, N-metyl-2~pyrrolidon, ketoner, halogenkolväten eller blandningar av dessa, samt följande sköljning i vatten eller en blandning av etylacetat och trikloroeten e.d. Genom denna behandling er- hålles en temporärt polariserad vätbar yta, som lämpar sig sär- skilt väl för behandling med föreliggande permanganatlösningar som förberedelse för utförande av metallisering med stor slut- lig förbandsstyrka. Denna procedur beskrivs i amerikanska patentansökan 20 106 och i flera av de i det följande angivna utföringsexemplen.
Enligt uppfinningen användes företrädesvis också ett föremål, vars yta är försedd med ett häftande hartsartat skikt, i vilket fina partiklar av oxiderbart och nedbrytbart konst- eller naturgummi är homogent fördelade. Sådana material anges i amerikanska patentskriften 3 625 758.
När det gäller vissa underlag, t.ex. av ett akryl- nitrilbutadien-styrenharts, är det tillrådligt att utföra en förbehandling genom doppning av en stark lösning av svavelsyra, salpetersyra, fosforsyra, toluensulfonsyra, en stark amín e.d.
Med sådana förbehandlingar uppnås utomordentligt god häftning utan blàsbildning. Överraskande nog uppnås dessa fördelar icke på samma underlag, om man i stället utför förbehandlingen med 10 15 20 25 30 35 7316722-3 en stark lösning av saltsyra eller natriumhydroxid.
' Det inses, att om ytan inte i sig själv är mottaglig I för strömlös avsättning av metall, exempelvis därför att det i hartskroppen efter förbehandlingen icke finns någon katalysa- tor, t.ex. kopparoxid, som kan främja aktiveringen av bindnings- centra enligt föreliggande uppfinning, man måste införa ett operationssteg, i vilket den aktiverade ytan göres katalytisk för mottagning av strömlöst avsatt metall, innan den bringas i kon- takt med metalliseringsbadet. Det finns många olika kända sätt att göra ytan katalytisk. Bland dessa märkes metoder, i vilka man exempelvis först doppar kroppen i en stannojoner innehållande lösning och därefter doppar den sålunda behandlade kroppen i en sur lösning innehållande joner av en ädelmetall, t.ex. palladium eller platina. Man kan också använda enhetliga bad för samma ändamål, exempelvis dispersioner av kolloídalt palla- dium och tennjoner, såsom beskrives i amerikanska patentskrif- ten 3 011 920, eller företrädesvis lösliga komplex av ädelme- taller, stannojoner och anjoner, såsom beskrives i amerikanska patentskriften 3 677 938.
Den sålunda aktiverade (och vid behov katalyserade) phartskroppen metalliseras därefter genom strömlös avsättning, exempelvis avsättning av ett nickelskikt ur ett konventionellt surt nickelhydrofosfitbad vid måttligt höjd temperatur, t.ex. 50 - SDOC, eller ur ett alkaliskt nickelbad vid ca 20 - 35°C.
I stället för strömlös förnickling kan man utföra strömlös för- koppring i ett konventionellt kopparavsättningsbad, vilket jämte ett reduktíonsmedcl för kuprijonur innehåller ett kom- plexbildningsmedel och andra konventionella beståndsdelar. Ett lämpligt förkoppríngsbad kan exempelvis innehålla 30 g/1 koppar- sulfatpentahydrat, 150 g/l Rochelle-salt,1 ml/1 vätmedel, 30 mg/l natriumcyanid och 15 ml/1 formaldehyd (37-procentig) samt natriumhydroxid i tillräcklig mängd för att ge pH 13.
Andra lämpliga strömlöst arbetande metalliseringsbad beskrivs i amerikanska patentskriften 3 HMS 350, 3 H37 507, 3 H33 828 och 3 625 758. Vidare är guld-, silver- och koboltbad och andra bad förströmlös metallisering kända.
Företrädesvis ehuru icke nödvändigtvis följs behand- lingen med det beskrivna medlet för främjande av aktiveríngen av bindningscentra av en behandling med ett annat medel för 10 15 20 30 35 7316722-3 "neutralisering" av permanganatet före katalys och strömlös metallavsättning. Detta medel synes bidra till att avlägsna ett eventuellt överskott av permanganat från hartsytan och förhindrar utspädning och andra möjliga inverkningar, orsakade av kvar- varande starkt oxidationsmedel, på de följande stegen och be- handlingsbaden i processen. Såsom neutraliseríngsmedul kan man använda stannojon, t.ex. sådan som bildas i ett surgjort stanno- kloridbad. Lämpliga är även bisulfitjon, hydroxylamin, socker eller praktiskt taget varje vattenlöslig förening, som kan oxi- deras av permanganat. Allt som fordras för att-den önskade neu- traliseringsverkan skall uppnås, är att det permanganatbehandlade underlaget hålles en kort tid í en vattenlösning av neutrali- seringsmedlet, t.ex. i en koncentration av mellan 2 och 100 g/1, och därefter omsorgsfullt sköljes med vatten, innan nästa steg genomföras.
Det har observerats, att särskilt god häftning erhål- les, om metalliseringsbadet på känt sätt är anordnat för långsam avsättning av metall. Ett lämpligt tillvägagångssätt är att starta utfällningen i ett långsamt arbetande bad och därpå över- föra behandlingsföremålet till ett bad för snabb strömlös utfäll- ning. Därigenom säkerställes att fördröjningen i detta steg hål- les nere.
Ett syfte med uppfinningen är också att åstadkomma ett regenereringsförfarande för att avlägsna organiska ämnen och producera permanganat genom disproportionering av manganat.
Detta förfarande består i att man (a) bubblar in koldioxid i den komposition som skall förnyas för att sänka dess pH från 12,5 till mellan 11 och 11,5 (disproportioneringen genomförs lätt- are inom detta pH-område), (b) därefter värmer kompositionen till och håller den vid 80 - IUÛOF under uxempvlvis 15 min (under denna tid förstöres organiska rester och dísproportionernas man- ganatjon till permanganatjon och mangandioxid), (c) låter kom- positionen svalna, exempelvis till 20 - HSOC, och tillsätter ett fällmedel för karbonat, t.ex. kalciumhydroxid eller -oxid, långsamt för att åter höja pH till 12,5 (karbonat utfälles) (d) filtrerar kompositionen för att befria den från mangandioxid och karbonat och (e) efter analys och lämpliga tillsatser av permanganat erhåller en regenererad komposition.
De följande exemplen belyser förfarandet enligt före- A 7316722-3 10 15 20 25 30 35 liggande uppfinning och de med förfarandet metalliserade före- målen.
Exempel 1 Detta exempel belyser användning av ett aktiverings- bad, i vilket pH och förhållandet permanganat till manganat in- ställs med hjälp av en stark bas.
Ett epoxidharts-glaslaminat med en hartsrik yta av epoxid-fenol-nitrilgummi metalliseras på följande sätt. a) Ytan rengöres och sköljes med vatten. b) Laminatet hålles 2 min vid ca 6000 under försiktig omrörning i en vattenlösning innehållande H0 g/l kaliumperman- ganat och kaliumhydroxid till pH 12,5. c) Ytan sköljs i stillastående (ej rinnande) vatten; d) Ytan neutraliseras 5 min vid 20 - 25°C i en vatten- lösning av 50 g/1 hydroxylaminhydroklorid och 20 ml/1 konc. saltsyra (37-proc.). e) Ytan deppee 2 min vid 20 - 2s°c i varven, innehåll- ande 300 ml/1 37-procentig saltsyra. f) Ytan sköljs med rinnande vatten av 20 - 25°C tempe- fratur; g) Ytan doppas 10 minuter i en sensibiliseringslösning av 1 g/1 palladiumklorid, 60 g/1 stannoklorid och 100 ml/1 37-proc. saltsyra i vatten, vilken lösning innehåller ett kom- plex av palladiumklorid och stannoklorid (amerikanska patent- skriften 3 672 938). hå Ytan sköljs med vatten. i) Ytan doppas vid 55°C i ett bad för strömlös för- koppring, t.ex. enligt amerikanska patentskriften 3 672 986 (exempel 7), under ca 50 timmar för strömlös pâföring av en ca 0,025 mm tjock smidig kopparbeläggning. j) Ytan sköljs med vatten och lufttorkas, Det sålunda pàförda metallskiktet provas på häftning genom mätning av dess skalningshållfasthet enligt ett standard- förfarande. Man erhåller höga värden på skalningshållfastheten, nämligen över 1,8 och ända upp till 2,2 kp/cm med ett medel- värde av 1,9 kp/cm för 6 prov. 10 15 20 25 30 35 e 7316722-3 Exempel 2 Förfarandet enligt exempel 1 upprepas med en form- pressad platta av en butadien-akrylnitrí]-styren-ymppolymer innehållande smärre mängder stabilisatorer, mjukníngsmodel och pigment ("Cycolac EP 3530", framställd av Borg Warner Corpora- tion Marbon Chemical Division), och processen inledes med ett förbehandlingssteg, bestående i doppning i 80-procentig svavelsyra vid 23°C under en tid av 3 - 10 min. Doppning i aktiveringslösningen med pH 12,5 utföres under 10 minuter vid 23°C. Utmärkta förbandsstyrkor och blâsfria metalliseringsskikt erhålles.
Följande exempel belyser användningen av bad, vari förhållandet permanganat till manganat och pH inställes med buffrande substanser.
Exempel 3 En formpressad platta av butadien-akrylnitril-styren- ymppolymer ("Cycolac EP 3530") metalliseras på följande sätt. (a) Ytan rengörs S min vid 70°C i vatten innehållande 50 g/l trinatriumfosfat. (b) Ytan sköljs med vatten. (c) Plattan doppas under 5 min vid ca 20 - 25°C under svag omrörning i en vattenlösning innehållande 200 ml/1 metyletylketon och 1 ml/l nonjoniskt vätmedel ("Triton X-100", Rohm & Haas Co.). _ (d) Aktivering av bindningscentra främjas genom dopp- ning under 10 min vid 7000 i lösning 3 enligt tabell I. (e) Plattan sköljs i stillastående vatten. (f) Plattan neutraliseras eventuellt under 5 min vid 20 - 25OC i en vattenlösning innehållande 30 g/1 stanno- kloriddihydrat och 330 ml/1 37-proc. saltsyra.
Sensibilisering och metallisering utförs sedan med förfarandet enligt exempel 1, steg e - j.
Den metalliserade plattan provas på adhesion genom mätning av skalningshållfastheten på vanligt sätt. Man erhåller en hög skalningshållfasthet av 1,3 - 1,8 kp/cm (den avrivna metallremsans bredd). Ä 7316722-3 ' I 10 Exempel H Förfarandet enligt exempel 3 upprepas med den änd- ringen att lösning 4 enligt tabell I användes i steg d. Efter strömlös metallavsättning erhålles starkt bundna metallskikt. 5 Exempel s Pörfarandet enligt exempel 3 upprepas med den änd- ringen att lösning 5 enligt tabell I användes i steg d. Efter strömlös metallavsättning erhålles starkt bundna metallskikt.
Exempel 6 10 Förfarandet enligt exempel 3 upprepas med den änd- ringen att lösning 6 enligt tabell I användes i steg d. Efter strömlös metallavsättning erhålles starkt bundna metallskikt.
Exempel 7 Förfarandet enligt exempel 3 upprepas med den änd- 15 ringen att lösning 7 enligt tabell I användes i steg d. Efter strömlös metallavsättning erháfles starkt bundna metallskikt.
Exempel 8 Förfarandet enligt exempel 3 upprepas med den änd- ringen att lösning 8 enligt tabell I användes i steg d. Efter gg strömlös metallavsättning erhålles itarkt bundna metallskikt.
Tabell I Sammansättning av aktiveringsbad (kømponenterna i gram) Lösning g 3 g g =-= 1' _a_ KMn0p _ H0 U0 UU H0 40 40 25 Kflzpou ao - - - - - K2HP04 - 40 - 30 - . ~ K3POu - - H0 - - - 1<2 C03 - - - - - uo - K3B03 - - - - - 40 30 Vatten 'till (ml) 1000 1000 1000 1000 1000 1000 pH 7 k,2 8,9 11,6 12,5 11,0 10-12 * Tillräckligt med KOH ingår för att uppnå pH 12,5. 10 15 20 25 30 35 '7316722-3 11 , En serie aktiveringslösningar, innehållande un R/1 kaliumpermanganat och 30 g/1 dikaliumvätefosfat bereddes och inställdes på olika pH-värden inom området 11 till 13. Aktiver- ade ytor behandlades med den allmänna proceduren enligt exempel 1, men med användning av 7000 temperatur hos aktiveringsbadet och 15 min dopptid. Neutraliseringsbadet.innehöll 50 g/l hydroxyl- aminhydroklorid och 20 ml/l 37-procentig saltsyra. Efter me» tallisering bestämdes skalningshållfastheterna i kp/cm, och resultaten är grafiskt åskådliggjorda i fig. 1. Den övre kurvan återger data från aktivering av en viss typ av harts- skikt, och den nedre kurvan visar data från aktivering av en an- dra typ av hartsskikt, nämligen ett bindemedel avepoxid-fenol- nitrilgummi. Dessa data visar, att höga skalningshållfastheter erhålles och att ett särskilt gynnsamt maximum erhållas vid pH-värden mellan 12 och 12,5.
På liknande sätt bestämdes temperaturens inverkan på skalningshållfastheten genom beredning av ett aktiveringsbad, innehållande 40 g/l kaliumpermanganat och 30 g/1 dikalium- vätefosfat samt inställt på pH 12,5 medelst kaliumhydroxid.
Den allmänna proceduren enligt exempel 1 tillämpades med en aktiveringstid av 15 min och aktiveringsbadets temperatur vari- erades inom området 60 till 80°C. Resultaten är grafiskt åskåd- liggjorda i fig. 2. Den övre kurvan representerar data från aktivering av ett hartsskikt av en viss typ, och den nedre kur- van anger data från aktivering av ett hartsskikt av en annan typ. Dessutom bestämdes permanganatkoncentrationens inverkan på skalningshållfastheten genom beredning av ett aktiveringsbad innehållande 30 g/l díkaliumvätefosfat, inställt på pH 12,5 med kaliumhydroxid, varefter permanganatkoncentrationen variera- des inom området 20 till 50 g/l. Dessa bad användes i procedu- ren enligt exempel 1 med en aktiveringstid av 15 min, och akti- veringsbadets temperatur hölls vid 7000. Dessa data är grafiskt framställda i fig. 3. Den övre kurvan visar data från aktivering av en viss typ av hartsskikt, och den nedre kurvan visar data från aktivering av en andra typ av hartsskikt, nämligen ett bin- demedel av epoxiplast, fenolplast och nitrilgummi.
I stället för behandlingsbadet med koppar kan man an- vända strömlöst arbetande behandlingsbad innehållande andra me- taller i grupp Ib och VIII t.ex. de nickelbad, som beskrives i 7316722-3 10 15 20 25 30 35 12 Brenner, "Metal Pinishing", nov 1954, sid 68 - 76, eller de guld- bad, som beskrives i amerikanska patentskriften 2 976 181. Lika- så kan man använda välkända koboltbad, sílverbad ochandra be- handlingsbad.
Andra modifikationer är möjliga inom ramen för uppfin- ningen. Sålunda kan man i aktiveringslösningarna i stället för enbart vatten som lösningsmedel använda en blandning av vatten och andra icke oxiderbara lösningsmedel, t.ex. ättiksyra.
I stället för kaliumpermanganat kan man använda natrium- eller litiumpermanganat. I stället för kaliumkarbonat, kaliumhydroxid o.d. kan man använda motsvarande natrium- och litiumföreningar.
I vissa fall kan man i stället för metyletylketon (exempel 1, steg c) använda dimetylformamid, metylklorid, dimetylsulfoxid eller N-metyl-2-pyrrolidon. I Jämförd med de inledningsvis angivna kända processerna tillhandahåller förfarandet enligt uppfinningen ett förbätt- rat medel för främjande av aktiveringen av bindningscentra på hartsartade ytor som förberedelse för att bringa dessa i kon- takt med en strömlöst arbetande metalliseringslösning.
De stabiliserade permanganatlösningarna enligt uppfin- ningen är med avseende på ytaktivitet och därav följande vid- häftningskraft fullt likvärdiga med de välbekanta kromsyrabaden enligt teknikens ståndpunkt på området metallisering av plast- föremål.
Genom att använda behandlingsbaden enligt uppfinningen kommer man ifrån de mycket kostsamma och svårbemästrade avfalls- hanteringsproblem, som är förknippade med användning av kromsyra- bad och kromsyra-svavelsyrabad. Man undviker de åtföljande hälso- risker, för vilka arbetspersonalen utsättes vid hantering av ut- rustningen, och man undviker behovet av dyra konstruktionsmate- rial för tankar och annan utrustning, t.ex. värmare, blandare och avgassystem.
Dessutom är permanganatlösningar stabila inom det angivna pH-området H - 13 till skillnad från de starkt sura behandlings- bad, som föreslagits av andra fackmän på området. Det har exempel- vis befunnits, att starkt surgjorda vattenlösningar av perman- ganat, t.ex. med 2 - 10 g/1 kalumpermanganat och 600 ml/l konc. svavelsyra eller 500 ml 85-procentig fosforsyra, undergår ovän- tad och hastig nedbrytning. A andra sidan är vattenlösningar av 7316722-3 13 permanganat, vilka har gjorts starkt alkalíska med starka baser, visserligen mycket stabila, men de är icke effektiva som snabb- verkande aktivatorer för bildning av bindningsoentra och de ger låga värden på vidhäftnings- eller bíndkraftcn. 5 Uppfinningen är icke begränsad till speciella artiklar, t.ex. tryckta kopplingsplattor.

Claims (6)

7316722-3 lä PATENTKRAV
1. Förfarande för förbehandling av en med ett gummi- haltigt häftförmedlarskikt försedd plastbärplatta för ström- Ä lös metallavsättning och anbringande av ett vidhäftande metallskikt för framställning av en tryckt kopplingsplatta, k ä n n e t e c k n a t av att man (a) behandlar bärplattans yta med dimetylformamid, dimetylsulfoxid, N-mety1-2-pyrro- lidon, en keton, ett halogenerat kolväte, en koncentrerad mineralsyra eller en starkt basisk amin, (b) behandlar ytan med en behandlingslösning, som innehåller permanganatjon och manganatjon i ett förhållande av högst 1,2 och har ett pH-värde av 11 - 13, vid en temperatur av 20 - 10000, före- trädesvis H0 - 7000, under en behandlingstid av 0,5 till 120 minuter, företrädesvis 2 - 20 minuter, och (c) behand- lar ytan med en lösning av ett reduktionsmedel, t.ex. hydroxylamin.
2. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e - t e c k n a t av att behandlíngslösningens pH hâlles vid12,5.
3. Förfarande enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a t av att förhållandet permanganatjon till manga- natjon i behandlingslösningen samt dennas pH-värde inställes genom kontinuerlig eller halvkontinuerlig tillsats av en pH- reglerande substans.
4. Förfarande_enligt patentkravet 1,,2 eller 3, k ä n"n e t e c k n a t av att förhållandet permanganatjon till manganatjon i behandlingslösningen samt dennas pH-värde inställs genom tillsats av buffert, varvid man som buffert- substanser företrädesvis använder fosfater, karbonater, bora- ter samt blandningar av dessa eller koldioxid.
5. Förfarande enligt patentkravet 2, k ä n n e - t e c k n a t av att man sedan behandlingslösningens pH- värde genom absorption av koldioxid ur luften har sjunkit till ett värde av 11,5, sätter kaliumhydroxid till lösningen tills pH-värdet har inställt sig på 12,5.
6. _* Förfarande enligt något av patentkraven 1 - 5, k ä n n e t e c k n a t av att man till behandlingslösningen sätter ett fluorerat kolväte. _ ANFÖRDA PUBLIKATIONER: Storbritannien 1 105 609 (cosf 27/22) us s 141 797 (us-ans)
SE7316722A 1972-12-13 1973-12-11 Forfarande for forbehandling av plastyta for stromlos metallavsettning SE419239B (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US31474872A 1972-12-13 1972-12-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SE419239B true SE419239B (sv) 1981-07-20

Family

ID=23221265

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE7316722A SE419239B (sv) 1972-12-13 1973-12-11 Forfarande for forbehandling av plastyta for stromlos metallavsettning

Country Status (11)

Country Link
JP (1) JPS5224549B2 (sv)
AT (1) AT328822B (sv)
CH (1) CH606471A5 (sv)
DE (1) DE2362381C3 (sv)
DK (1) DK148485B (sv)
ES (1) ES421398A1 (sv)
FR (1) FR2210652B1 (sv)
GB (1) GB1401600A (sv)
IT (1) IT1000480B (sv)
NL (1) NL178018C (sv)
SE (1) SE419239B (sv)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK154600C (da) * 1974-11-07 1989-04-17 Kollmorgen Tech Corp Fremgangsmaade til forbehandling af kredsloebspladerpaa formstofbasis.
JPS536376A (en) * 1976-07-06 1978-01-20 Minolta Camera Kk Pretreating of reinforced plastics for electr plating
JPS5418875A (en) * 1977-07-12 1979-02-13 Nippon Denki Kagaku Co Ltd Pretreatment for nonnelectrolytic copper plating on epoxyresin substrate
DE3806884C1 (en) * 1988-03-03 1989-09-21 Blasberg-Oberflaechentechnik Gmbh, 5650 Solingen, De Through-plated contact printed circuit and method for fabricating it
DK175025B1 (da) * 2002-09-26 2004-05-03 Inst Produktudvikling Fremgangsmåde til forbehandling af en overflade på et ikke-ledende materiale, der skal pletteres

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3652351A (en) * 1970-05-13 1972-03-28 Carus Corp Processes for etching synthetic polymer resins with alkaline alkali metal manganate solutions

Also Published As

Publication number Publication date
CH606471A5 (sv) 1978-10-31
IT1000480B (it) 1976-03-30
DE2362381C3 (de) 1978-08-31
JPS5224549B2 (sv) 1977-07-01
DE2362381B2 (de) 1977-05-05
ATA1029173A (de) 1975-06-15
DE2362381A1 (de) 1974-07-04
GB1401600A (en) 1975-07-16
NL178018C (nl) 1986-01-02
NL178018B (nl) 1985-08-01
AT328822B (de) 1976-04-12
ES421398A1 (es) 1976-04-16
NL7317078A (sv) 1974-06-17
FR2210652A1 (sv) 1974-07-12
JPS4989771A (sv) 1974-08-27
DE2365730B2 (de) 1977-04-21
FR2210652B1 (sv) 1976-06-25
DK148485B (da) 1985-07-15
DE2365730A1 (de) 1976-04-22
AU6175973A (en) 1975-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4042729A (en) Process for the activation of resinous bodies for adherent metallization
US4054693A (en) Processes for the preparation of resinous bodies for adherent metallization comprising treatment with manganate/permanganate composition
US4073740A (en) Composition for the activation of resinous bodies for adherent metallization
EP3351657B1 (en) Electroless copper plating compositions
US4639380A (en) Process for preparing a substrate for subsequent electroless deposition of a metal
SE463820B (sv) Foerfaringssaett foer elektrofri, kontinuerlig kopparutfaellning under utnyttjande av ett hypofosfitreduktionsmedel i naervaro av kobolt och/eller nickeljoner
DE3544932A1 (de) Zusammensetzung und verfahren zur stromlosen verkupferung
JPS5913059A (ja) 無電気めつきのための前処理方法
GB2099460A (en) Plating bath for the immersion deposition of gold
EP0156212B1 (en) Process for plating copper from electroless plating compositions
US4781990A (en) Conditioning agent for the treatment of base materials
GB2053284A (en) Palladium alloy plate
US4654126A (en) Process for determining the plating activity of an electroless plating bath
JPS5922738B2 (ja) 接着性のよい金属化を行なうために樹脂製表面および改良した増感を行なった樹脂製表面を中和および増感する組成物
SE419239B (sv) Forfarande for forbehandling av plastyta for stromlos metallavsettning
US4830668A (en) Acidic bath for electroless deposition of gold films
JP2003253456A (ja) メッキ方法
CA1200952A (en) Electroless copper plating rate controller
US3769061A (en) Pre-etch treatment of acrylonitrile-butadiene-styrene resins for electroless plating
US4552787A (en) Deposition of a metal from an electroless plating composition
US3130072A (en) Silver-palladium immersion plating composition and process
JPS6150154B2 (sv)
JPS58118832A (ja) 酸性促進化剤に対する酸化剤
EP0079975B1 (en) Copper colloid and method of activating insulating surfaces for subsequent electroplating
EP0158890A2 (en) Activating a substrate for electroless plating