DE2550597C3

DE2550597C3 - Verfahren zur Vorbehandlung von Kunststoffoberflächen und Kunststoffartikeln vor dem Aufbringen von festhaftenden Metallschichten

Info

Publication number: DE2550597C3
Application number: DE2550597A
Authority: DE
Inventors: John G. Smithtown Branigan; Edward J. Oyster Bay Leech; Joseph South Farmingdale Polichette
Original assignee: Kollmorgen Corp
Current assignee: Kollmorgen Corp
Priority date: 1974-11-07
Filing date: 1975-11-07
Publication date: 1978-10-12
Also published as: SE7512336L; SE417619B; DE2550597A1; GB1461249A; DE2550597B2; DK485275A; NL7512988A; NL180025C; FR2290507B1; CH622556A5; IT1052167B; FR2290507A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren ge maß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches I.

Ein Verfahren dieser Art ist aus der US PS 3652351 bekannt. Im Gegensatz zur Behandlung der Oberflächen mit Chromsäureverbindungen können Losungen, die Manganat/Permanganat-Ionen enthalten, ohne Schwierigkeiten für die Umweltbelastung im Abwasser unschädlich gemacht werden. Es hat sich aber auch gezeigt, daß nach dem vorbekannten Verfahren behandelte Oberflächen Rückstände des Oxydationsmittels und/oder der entstandenen Nebenprodukte schädlich auf die nachfolgende Metallabscheidung aus stromlos Metall abscheidenden Bädern wiirken. Dabei wurden durch die Verwendung von Manganat/Permanganat-Lösungen die stromlos Metall abscheidenden Bäder häufig durch vollständige Zersetzung vorzeitig unbrauchbar gemacht. Reste der Oxydationsmittel führten auch zu ungleichmäßiger oder ungenügender Haftfestigkeit der stromlos abgeschiedenen Metallschicht auf der Unterlage.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Vorbehandlung von Kunststoffoberflächen und Kunststoff artikel η vor dem Aufbringen von festhaftenden Metallschichten zu schaffen, bei dem jeglicher schädigender Einfluß der Vorbehandlungsmittel auf die anschließend aufgebrachte Metallschicht ausgeschlossen ist.

Erfindungsgemäß besteht die Lösung dieser Aufgabe in dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß durch die Beseitigung aller Ätzrückstände nach der Vorbehandlung der Oberflächen mit der Manganat'Permanganat-Lösung von den Oberflächen deren mögliche nachteilige Beeinflussung sowohl auf die stromlos Metall abscheidenden Bäder als auch aaf die stromlos abzuscheidende Metallschicht vollständig ausgeschaltet ist. Der erste Verfahrensschritt besteht in einer Behandlung mit einer schwach sauer reagierenden Lösung eines reduzierenden Komplexes, der zweite in der Behandlung mit einer schwach alkalisch reagierenden Lösung eines reduzierenden Komplexes. Die erste und zweite Lösung enthält dabei Hydrazin und zusätzlich einen Komplexbildner, der Komplexverbindungen mit Manganionen bildet. Beide Lösungen enthalten vorzugsweise ein Benetzungsmittel. Die erste Spülbadlösung enthält in einer Benutzungsforrn fur die Spülung Wasser mit Salzsäure und Hydroxylamin und die zweite Spülbadlösung neben Wasser noch Hydrazin. Äthylendiamintetraazetat, Triäthanolamin und Natriumkarbonat. Nach der Behandlung der Oberflächen mit Manganat/Permanganat-Ionen und vor der Nachbehandlung durch die Spülbäder kann ein Spülvorgang mit Wasser ausgeführt werden. Von Bedeutung ist es, daß die Nachbehandlung der Oberflächen vordem Aktivierungsschritt für die stromlose Metallabscheidung erfolgt. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können in vorteilhafter Weise sowohl Kunstharzoberflächen mit und ohne katalytischen Eigenschaften vorbehandelt werden.

Die nachfolgenden Beispiele erläutern das erfindungsgemäße Verfahren.

Beispiel 1

Eine Kunststoffunterlage mit einem Oberflä chenuberzug aus Epoxy-, Phenolharz oder Nitrilgummi wird nach dem folgenden Verfahren metallisiert.

a) fur 15 Minuten bei 70 C unter ständiger Bewegung in die folgende Losung eintauchen:

KMnO₄

fluorierter Kohlenwasserstoff

mit Wasser
NaOH (50% vväßr. Lösung) zum Einstellen des pH auf

40 g

0_s5g 1000 ml auffüllen

12,5

b) für 3 Minuten in Wasser spülen (nicht unter

fließendem Wasser);

c) für 3 Minuten bei weitgehend beliebiger Temperatur in der folgenden Lösung neutralisieren: Hydroxylaminhydrochlorid 20 g konzentriertes HCI

(37% wäßrige Lösung) 300 mi

mit Wasser auf 1000 ml auffüllen;

d) für 3 Minuten unter fließendem Wasser spülen;

e) für 5 Minuten bei weitgehend beliebiger Temperatur in der folgenden Lösung neutralisieren: Äthylendiamintetraessig-

saures Natrium 146 g

Triäthanolamin 100 ml

100% Hydrazinhydrat 50 ml

Natriumkarbonat 50 g

mit Wasser auf 1000 ml auffüllen;

f) für 5 Minuten unter fließendem Wasser spülen;

g) für die stromlose Metallabscheidung sensibilisieren und stromlos Metall abscheiden.

Es wurde festgestellt, daß die Zersetzung des MetaHisierungsbades, wie sie durch die Oxydationsbehandlung der Oberfläche bei älteren Verfahren eintrat, durch das Neutralisationsverfahren vollständig vermieden wird.

Beispiel 2

Das Verfahren nach Beispiel 1 wird mit der folgenden Neutralisationslösung als erstem Neutralisationsschritt wiederholt:

Hydroxylamin ■ HCI 50 g

HCI (37% wäßrige Lösung) 20 ml

mit Wasser auf 1000 ml auffüllen.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Vorbehandlung von Kunststoffoberflächen und Kunststoffartikeln, die entweder vollständig aus einem Material bestehen, das einen auf die stromlose Metallabscheidung katalytisch wirksamen Bestandteil enthält, oder die mit einem Überzug versehen sind, der einen solchen Bestandteil enthält, vor dem Aufbringen von festhaftenden Metallschichten, mit einer Manganat/Permanganat-Lösung, die ein molares Verhältnis von 1,2 Manganat/Permanganat-Ionen und einen pH-Wert zwischen 11 und 13 aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen nach einer Ätzbehandlung mit mehreren, mindestens zwei Spülbädern, die eine quantitative Beseitigung aller Rückstände des Ätzvorganges von den Kunststoffoberflächen bewirken, behandelt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die A-bfaü- und Nebenprodukte in einem mehrere Spülschritte einschließenden Vorgang entfernt werden, von denen der erste mit einer Spüllösung, deren pH-Wert bei <7 liegt und die eine reduzierend wirkende Komplexverbindung enthält, erfolgt, und danach eine zweite Spüllösung, deren pH-Wert >7 ist und die ebenfalls einen reduzierend wirkenden Komplex enthält, verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbauprodukte durch wäßrige Spülflüssigkeiten, die Hydrazin enthalten, entfernt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Spulung mit einer wäßrigen Hydrazin-Lösung, die eine mit Manganionen einen wasserlöslichen Komplex bildende Verbindung enthält, durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend an die erste Spülung mit einer wäßrigen Hydrazin-Lösung gespült wird.

6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Spülungen eine erste Lösung aus Wasser, Salzsäure und Hydroxylamin und eine zweite Lösung aus Wasser, Hydrazin, Äthylendiamintetraazetat, Triäthanolamin und Natriumkarbonat verwendet werden.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis ft, da durch gekennzeichnet, daß auf die Manganat/ Per manganat Behandlung ein Spülvorgang mit Wasser folgt, und daß erst anschließend daran die erste saure Spulung durchgeführt wird.