DE1264921B

DE1264921B - Verfahren zur Vorbehandlung von Kunststoffoberflaechen fuer das Galvanisieren

Info

Publication number: DE1264921B
Application number: DE1964SC035594
Authority: DE
Inventors: Dr Kurt Heymann
Original assignee: Schering AG
Current assignee: Bayer Pharma AG
Priority date: 1964-08-07
Filing date: 1964-08-07
Publication date: 1968-03-28

Description

Verfahren zur Vorbehandlung von Kunststoffoberflächen für das Galvanisieren Die Erfindung bezieht sich auf die Vorbehandlung von Kunststoffoberflächen aus Polystyrol-Mischpolymerisaten der Acrylnitril-Butadien-Styrol-Reihe für das nachfolgende Galvanisieren.
Die Galvanisierung von Kunststoffen erfordert bekanntlich eine Vorbehandlung ihrer Oberfläche. Die hierfür bisher bekanntgewordenen Verfahren sind in erster Linie mechanischer Natur. Die gespritzten Kunststoffteile werden beispielsweise mit Hilfe des Naßstrahlläppens bzw. Trommelscheuerns aufgerauht, dann nach einem Spülvorgang in eine Reduktionsmittel enthaltende Lösung, meist Zinn(11)-chlorid, getaucht und anschließend in eine Aktivierungslösung gebracht, die Edelmetallsalze, meist Silbernitrat oder Palladiumchlorid, enthält. Der der Kunststoffoberfläche anhaftende Anteil des Reduktionsmittels aus dem ersten Bad reduziert die Edelmetallionen zu Metallkeimen, die an der aufgerauhten Oberfläche durch Adhäsion haften. Solche vorbehandelten Teile können weiter chemisch verkupfert werden. Dieser Verfahrensgang erfordert, namentlich durch die mechanische Aufrauhung der Oberfläche, einen erheblichen Zeit-, Material- und Arbeitsaufwand.
Es sind weiterhin chemische Behandlungsmethoden, z. B. mit Lösungen, bekanntgeworden, die durch chemischen Angriff' die Kunststoffoberfläche aufrauhen bzw. aufquellen. Nach einer solchen Behandlung erfolgt die Aktivierung des Kunststoffes in bekannter gleicher wie bei der eben beschriebenen mechanischen Aufrauhung. Diese Verfahren ersetzen daher lediglich die mechanische Aufrauhung der Kunststoffe, da man gezwungen ist, die für die nachfolgende Galvanisierung erforderliche Aktivierung der Oberfläche gesondert durchzuführen.
Es wurde nun gefunden, daß Kunststoffe aus Polystyrol-Mischpolymerisaten der Acrylnitril-Butadien-Styrol-Reihe wesentlich vorteilhafter für die Galvanisierung vorbehandelt werden können, wenn man auf ihre Oberfläche eine Lösung einwirken läßt, welche die chemische Aufrauhung bzw. oxydative Veränderung mit einer gleichzeitigen Aktivierung verbindet. Dies wird dadurch erreicht, daß man der Aufrauhungs- bzw. Oxydationslösung Edelmetallsalze hinzufügt, die unmittelbar während der Veränderung der Oberfläche beim Einwirken dieser Lösung durch Diffusion in den Kunststoff eindringen können. Das erfindungsgemäße Verfahren vereinigt also in einem Arbeitsgang Aufrauhung und Aktivierung und ist daher gegenüber den bisher bekannten Verfahren wesentlicht vereinfacht. Durch diese Vorbehandlung werden bei der nachfolgenden Reduktion Keime gebildet, die relativ tief in der Oberfläche des Kunststoffes verankert sind. Sie sind der Grund für die gute Haftfestigkeit der anschließend chemisch und galvanisch aufgebrachten Metallschichten.
Die für das erfindungsgemäße Verfahren zu verwendenden Lösungen enthalten konzentrierte Schwefelsäure und ein oder mehrere Edelmetallsalze, bevorzugt Silbersalze, beispielsweise Silbernitrat, Silbersulfat, Silberacetat, und zwar in Mengen von insbesondere 0,5 bis 10 g des Metallsalzes auf 11 konzentrierte Schwefelsäure. Zum Zweck der stärkeren und schnelleren Aufrauhung bzw. Oxydation der Oberfläche können der Lösung zweckmäßig Oxydationsmittel, bevorzugt Salpetersäure, Wasserstoffperoxyd, Chromsäure oder Persulfate, zugesetzt werden. Je nach dem gewünschten Grad der Aufrauhung kann bei Temperaturen von etwa 15 bis zu etwa 70°C gearbeitet werden. Die Verweildauer der Kunststoffe im Vorbehandlungsbad ist variabel und liegt bei etwa 30 Sekunden bis zu 2 Stunden.
Nach der Behandlung in der Lösung werden die Kunststoffe gespült und in eines der üblichen Reduktionsbäder gebracht, in der die Reduktion der in die Oberfläche der Kunststoffe diffundierten Edelmetalliönen zu Metallkeimen erfolgt. Nach dieser Behandlung können die Kunststoffe sofort chemisch verkupfert und anschließend galvanisch mit beliebigen Metallschichten versehen werden.
Neben seiner Einfachheit besitzt das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, daß die Oberfläche der Kunststoffteile wesentlich geringer aufgerauhtwird, als dies bei der mechanischen Aufrauhung der Fall ist. Man benötigt daher zur Erzielung von metallischen Glanzeffekten wesentlich geringere Auflagestärken von Kupfer, Nickel und Chrom für dekorative Zwecke. Die nach diesem Verfahren erzielte Haftfestigkeit entspricht der beim mechanischen Aufrauhen erreichten Haftung der Metallschichten auf dem Kunststoff. Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung des Verfahrens nach der Erfindung. Teile aus Polystyrol-Mischpolymerisaten der Acrylnitril-Butadien-Styrol-Reihe wurden mit den im folgenden beschriebenen Lösungen behandelt, anschließend 1 Minute lang in fließendem Wasser gespült und dann 1 Minute lang in eine Reduktionslösung, bestehend aus 50 m1/1 40°/oigem Formaldehyd und 50 gjl Natronlauge bzw. 50 g/1 Kaliumhypophosphit, gelöst in 2- bis 5°/oiger Schwefelsäure, gebracht. Die derart vorbereiteten Teile konnten 'sofort in üblicher Weise chemisch verkupfert werden. Mit den in den Beispielen 3 bis 7 beschriebenen Lösungen ließ sich eine stärkere Aufrauhung der Kunststoffoberflächen erzielen als mit den Lösungen der Beispiele 1 und 2. Beispiel 1 Zusammensetzung der Lösung: Konzentrierte Schwefelsäure: +5 g/1 Silbersulfat; -Temperatur: 25°C; Behandlungszeit: -3 Minuten. Beispiel 2 Zusammensetzung der Lösung: Konzentrierte Schwefelsäure +5 g/1 Silbernitrat; Temperatur: 25'C; Behandlungszeit 3 Minuten. Beispiel 3 Zusammensetzung der Lösung: Konzentrierte Schwefelsäure 5 g/1 Silberacetat -E-20 m1/1_ konzentrierte Salpetersäure; Temperatur: 2 r"le,-, C, Behandlungszeit: 3 Minuten. Beispiel 4 Zusammensetzung der Lösung: Konzentrierte Schwefelsäure 5 g/1 Silbernitrat +60 g/1 Chromsäureanhydrid;. --"-Temperatur: 50° C; Behandlungszeit: 3 Minuten. Beispiel s Zusammensetzung der Lösung: Konzentrierte Schwefelsäure 5 g/1 Silbersulfat -- +50 m1/1 30%iges Wasserstoffperoxyd; Temperatur: 25°C; Behanalüngszeit: 3 Minuten. Zusammensetzung der Lösung: Konzentrierte Schwefelsäure 5 g/1 Silbernitrat +50 g/l Ammoniumpersulfat; Temperatur: 25'C; Behandlungszeit: 3 Minuten. Beispiel ? Zusammensetzung der Lösung: Konzentrierte Schwefelsäure 5 g/1 Silbersulfat +10 g/1 Perchlorsäure; Temperatur: 25°C; Behandlungszeit: 3 Minuten.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Vorbehandlung von Kunststoffoberflächen aus Polystyrol-Mischpolymerisaten der Acrylnitril-Butadien-Styrol-Reihe für die nachfolgende Galvanisierung, d a d u r c h g e k c n nz e i c h n e t, daß die Oberfläche mit einer ein oder mehrere Edelmetallsalze, insbesondere Silbersalz enthaltenden Lösung von konzentrierter Schwefelsäure, insbesondere 0,5 bis 10 g Edelmetallsalz je Liter Schwefelsäure bei Temperaturen von etwa 15 bis zu etwa 70°C behandelt wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lösung zusätzlich ein Oxydationsmittel, insbesondere Salpetersäure, Wasserstoffperoxyd, Chromsäure oder Persulfate, zugegeben wird.