LT5645B - Plastics etching composition - Google Patents

Abstract

The present invention provides a composition for the etching treatment of the non-conductive surface before chemical metallization. The etching composition contains (in mass percent): sulfuric acid 70-90, manganese salts 0,0001-0,01, water - residual amount. The concentration of the used sulfuric acid not less than 75 percent.@

Description

Išradimas priskiriamas prie kompozicijų, skirtų nelaidininkų paviršių paruošimui prieš cheminę metalizaciją.The invention relates to compositions for preparing non-conductive surfaces prior to chemical metallization.

Metalizuojant plastikus, ypatingai akrilonitrilbutadienstirolo kopolimerus (ABS) ir ABS-polikarbonato mišinius (ABS-PC), pirmas svarbus etapas yra plastikų ėsdinimas, įgalinantis gauti sukibimą tarp plastiko ir tolimesnėje eigoje gaminamos metalo dangos.The first important step in the metallization of plastics, especially acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers (ABS) and ABS-polycarbonate blends (ABS-PC), is the etching of plastics, which allows adhesion between the plastic and the metal coating to be produced.

Šiam etapui paprastai naudojamos kompozicijos, į kurių sudėtį įeina ėsdiklisFormulations containing a corrosive are commonly used for this step

- šešiavalenčio chromo junginiai. Jau seniai bandoma sukurti ėsdinimo kompozicijas, kuriose šešiavalentis chromas būtų pakeistas kitu, nes šie junginiai pasižymi kancerogeninėmis savybėmis.- hexavalent chromium compounds. There have long been attempts to develop etching compositions in which hexavalent chromium is replaced by other compounds because of their carcinogenic properties.

Yra žinomas plastiko ABS ir turinčių ABS plastikų mišinių ėsdinimas permanganatiniais šarminiais (žiūr. US5112513, US4073740, US3652451) bei rūgštiniais (žiūr. US5160690) tirpalais. Šarminiai permanganatiniai tirpalai stabilūs laike, tačiau mažai efektyvūs, ypač ėsdinant ABS arba ABS turinčius plastikus.Corrosion of mixtures of ABS plastic and ABS containing plastics with permanganese alkaline (see US5112513, US4073740, US3652451) and acidic (see US5160690) solutions is known. Alkaline permanganese solutions are stable over time but have little effect, especially on corrosive ABS or ABS containing plastics.

Artimiausia siūlomam išradimui yra “Plastiko gaminių ėsdinimo kompozicija”, į kurios sudėtį įeina neorganinė rūgštis (20-1200 g/l), mangano druska (0,01The closest to the present invention is the "Corrosive Composition of Plastic Products" containing an inorganic acid (20-1200 g / l), manganese salt (0.01).

- 10 g/l) bei permanganato jonų stabilizatoriai (1 - 200 g/l), likusi dalis vanduo (WO 2007/122869, 2007.11.01). Rūgštiniai permanganatiniai tirpalai yra efektyvesni už šarminius, tačiau juose permanganato jonai linkę skilti iki žemesnio valentingumo mangano junginių, kurie jau nėra ėsdikliai. Be to, minėtame patente permanganato jonus rūgštiniame ėsdinimo tirpale stabilizuoja pridedant oksihalogenidų, bismutatų arba persulfatų. Yra žinoma, kad persulfatai yra patys nestabilūs rūgštinėje terpėje, o oksihalogenidai ir bismutatai, lyginant su siūlomu išradimu, yra brangiai kainuojančios medžiagos, kas ženkliai didina ėsdinimo tirpalo savikainą.- 10 g / l) and permanganate ion stabilizers (1 - 200 g / l), the rest water (WO 2007/122869, 01.11.2007). Acidic permanganate solutions are more effective than alkaline, but they tend to decompose permanganate ions to lower valence manganese compounds that are no longer corrosive. In addition, in said patent, permanganate ions are stabilized in acid etching solution by the addition of oxyhalides, bismuthates or persulfates. Persulfates are known to be unstable in acidic media themselves, and oxyhalides and bismuthates are expensive materials compared to the present invention, which significantly increases the cost of the etching solution.

Siūlomo išradimo tikslas - plastiko paviršiaus paruošimo kokybės pagerinimas naudojant ėsdinimo kompoziciją.The object of the present invention is to improve the quality of surface preparation of plastics by using an etching composition.

Nurodytas tikslas pasiekiamas tuo, kad plastiko ėsdinimui naudoja kompoziciją, kurios sudėtis masės % yra: sieros rūgštis 70-90, mangano druskos 0.0001-0.01, vanduo - likęs kiekis, o sieros rūgšties koncentracija, naudojama kompozicijoje, yra ne mažesnė nei 75%.The stated object is achieved by using a composition containing by weight of sulfuric acid 70-90, manganese salts 0.0001-0.01, water as the remainder, and the concentration of sulfuric acid used in the composition of at least 75%.

Siūlomas išradimas, lyginant su artimiausiu prototipu, įgalina visiškai nenaudoti permanganato jonus stabilizuojančių medžiagų. Tai pasiekiama tuo, kad ėsdinimo tirpalui panaudojama neorganinė rūgštis yra H₂SO₄, kurios koncentracija tirpale yra ne mažesnė kaip 75 masės %. Tokios aukštos H₂SO₄ koncentracijos atveju permanganato jonai tampa stabilūs laike ir jiems nereikia papildomų stabilizuojančių medžiagų. Be to, esant aukštai sieros rūgšties koncentracijai, ji pati tampa papildomu oksidatoriumi ir ėsdina bei modifikuoja (sulfatuoja) plastiką kartu su permanganato jonais.The present invention enables the use of permanganate ion-stabilizing agents to be completely avoided compared to the closest prototype. This is achieved because the inorganic acid used for the etching solution is H ₂ SO ₄ in a concentration of at least 75% by weight. At such high concentrations of H ₂ SO ₄ , permanganate ions become stable over time and do not require additional stabilizing agents. In addition, at high sulfuric acid levels, it itself becomes an additional oxidant and corrodes and modifies (sulphates) plastic together with permanganate ions.

Taip pat, siūlomas išradimas įgalina naudoti kompoziciją, kurioje kancerogeniškas šešiavalentis chromas pakeičiamas kitu oksidatoriumi ėsdikliu.Also, the present invention makes it possible to use a composition in which the carcinogenic hexavalent chromium is replaced by another oxidizing agent.

Siūlomas išradimas paaiškinamas pavyzdžiais.The present invention is illustrated by the following examples.

ABS plastiko ir ABS plastiko bei polikarbonato mišinio (PC/ABS) plokštelių pavyzdžius 2x4x0,2 cm ėsdina įvairios sudėties tirpaluose skirtingą laiką ir esant skirtingai tirpalo temperatūrai.Samples of ABS plastic and ABS plastic and polycarbonate blend (PC / ABS) plates are corroded at 2x4x0.2 cm in different formulations for different times and temperatures.

Po to pavyzdžius nuplauna vandeniu ir aktyvuoja 2 min. kambario temperatūros tirpale, turinčiame iki 1 g/l PdCI2 ir 2 ml/l HCI, bei sensibilizuoja 2 min. kambario temperatūros reduktoriaus tirpale, turinčiame g/1 natrio borhidrito ir 5 g/l NaOH. Po to pavyzdžius vėl plauna ir padengia metaliniu nikeliu kambario temperatūros cheminio nikeliavimo tirpale, turinčiame (g/l): NiCL2-10, NaH₂PO₂-30, natrio citrato-30, NaOH-ikipH apie 10. Dengimo laikas 5 min.The samples are then rinsed with water and activated for 2 min. at room temperature in a solution containing up to 1 g / l PdCl 2 and 2 ml / l HCl and sensitized for 2 min. at room temperature in a reducing agent solution containing g / l sodium borohydrite and 5 g / l NaOH. The samples are washed again and cover the metallic nickel room temperature chemical plating solution containing (g / l): NiCL2-10 NaH ₂ PO ₂ -30, sodium citrate-30 NaOH-ikipH about 10. Drying Time 5 min.

Toliau elektrocheminiu žinomu būdu pavyzdžius variuoja, iki pasiekia dangos storį 0,1 mm elektrolite, turinčiame 100 g/l CuSO₄ 5H₂O ir 80 ml/l, koncentruotos H₂SO₄ (97%), esant katodiniam srovės tankiui 2A/dm².The samples are further varied in an electrochemically known manner to a coating thickness of 0.1 mm in an electrolyte containing 100 g / l CuSO ₄ 5 H ₂ O and 80 ml / l concentrated H ₂ SO ₄ (97%) at a cathodic current density of 2A / dm. ² .

Metalo dangos sukibimo su plastiku Įvertinimui, 1 cm pločio metalo dangos juostelė buvo plėšiama nuo plastiko stačiu kampu, 20 cm/min greičiu. Rezultatai pateikti 1 lentelėje.Metal coating adhesion to plastic For evaluation, a 1 cm wide metal coating strip was stripped from the plastic at a right angle at a speed of 20 cm / min. The results are shown in Table 1.

lentelė.table.

Pavyzdys An example H₂SO₄ koncen- tracija (masės %)Concentration of H ₂ SO ₄ (% by weight) KmnO₄ koncentra- cija (masės %)Concentration of KmnO ₄ (% by weight) Ėsdinimo Etching sąlygos conditions Metalo dangos sukibimas su plastiku (kN/m) Metal coatings adhesion to plastic (kN / m) Tempe- ratūra (°C) Tempe- ration (° C) Laikas (min) Time (min) ABS ABS ABS- PC ABS PC 1 1 75 75 0,002 0.002 30 30th 5 5 0,7 0.7 0,3 0.3 2 2 85 85 0,002 0.002 30 30th 5 5 1,1 1.1 0,8 0.8 3 3 95 95 0,002 0.002 30 30th 3 3 1,2 1.2 0,8 0.8 4 4 85 85 0,0002 0.0002 25 25th 4 4 1,1 1.1 0,8 0.8

Iš lentelės matyti, kad siūloma kompozicija leidžia gauti geresnį sukibimą su plastiku, esant H₂SO₄ koncentracijai tirpale ne mažiau kaip 75 masės %It can be seen from the table that the proposed composition provides better adhesion to the plastic at a concentration of at least 75% by weight of H ₂ SO ₄ in solution.

Claims (2)

IŠRADIMO APIBRĖŽTISDEFINITION OF INVENTION - sieros rūgštis- vitriol - mangano druskos- manganese salts - vanduo- water 1. Plastikų ėsdinimo kompozicija, į kurios sudėtį įeina neorganinė rūgštis, mangano druska, vanduo, besiskirianti tuo, kad jos sudėtis masės % yra:1. An etching composition for plastics containing inorganic acid, manganese salt, water, characterized in that it comprises by weight: 70-9070-90 0,0001 -0,01 likęs kiekis0.0001 -0.01 remaining 2. Kompozicija pagal 1 punktą, besiskirianti tuo, kad sieros rūgšties koncentracija kompozicijoje yra ne mažesnė 75%.2. The composition of claim 1, wherein the sulfuric acid is present in the composition in a concentration of at least 75%.