[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur teilweisen und diskontinuierlichen
Metallisierung von Kunststoff-Gegenständen mit Edelmetallpartikeln und anschliessende
Metallbeschichtung nach einem konventionellen Verfahren, sowie die so erhältlichen
beschichteten Kunststoff-Gegenstände.
[0002] In verschiedenen Industriezweigen spielt die Metallisierung von Kunststoff-Oberflächen
eine zunehmend wichtige Rolle. Die elektrisch leitende Beschichtung von elektrisch
isolierenden Substraten ist vor allem in der elektronischen Industrie, z.B. bei der
Herstellung gedruckter Schaltungen, von Bedeutung. Aber auch bei der Herstellung dekorativer
und/oder reflektierender Gegenstände kommen metallisierte Kunststoff-Teile zur Anwendung.
[0003] Die übliche Methode, Kunststoffe zu metallisieren, ist die elektrochemische Abscheidung
von Metallen auf kunststoffoberflächen. Dabei sind mindestens vier Verfahrensschritte
notwendig, indem in einem ersten Schritt die kunststoffoberfläche chemisch oder mechanisch
vorbehandelt und in einem zweiten Schritt ein diskontinuierlicher Metall-Primer aufgebracht
werden; in einem dritten Schritt wird durch ein chemisches Verstärkungsbad, enthaltend
ein Metallsalz und ein Reduktionsmittel, eine sehr dünne kontinuierliche metallische
Schicht aufgebracht, und das so vorbehandelte Substrat wird dann zur galvanischen
Metallisierung in eine wässrige Lösung eines Metallsalzes gegeben, um so eine dickere
Metallschicht zu erhalten. Die Primer-Beschichtung wird z.B. so aufgebracht, dass
das vorbehandelte Substrat in einer sauren Zinnsalz-Lösung behandelt und anschliessend
in einer wässrigen Edelmetall-Lösung metallisiert wird. Beide Bäder können auch kombiniert
werden
[0004] Diese Methode ist ziemlich kompliziert und hat viele Einzelschritte, die durch heikle
Prozessbedingungen charakterisiert sind. Während die chemische bzw. mechanische Vorbehandlung
oft zur Beschädigung des Substrats führt, treten beim Aufbringen des Metall-Primers
häufig Probleme wegen mangelnder Benetzbarkeit der Kunststoff-Oberfläche durch die
Primer-Lösung auf. Die so erzeugte Primer-Schicht ist von schlechter Qualität, diskontinuierlich
und schlecht haftend. Dieses und andere spezielle Metallisierungsverfahren sind im
US-Patent Nr. 4,590, 115 beschrieben.
[0005] In der EP-Patentanmeldung Nr. 0417037 wird ferner vorgeschlagen, die Metallbeschichtung
kontinuierlich durchzuführen, indem der Kunststoff-Gegenstand enthaltend bestimmte
Metalloxide (MnO, NiO, Cu₂O, SnO oder Bi₂O₃) mit einer sauren wässrigen Lösung eines
Edelmetallsalzes behandelt wird. Die so erzeugte Metallschicht soll eine verbesserte
Haftung auf der Kunststoff-Oberfläche aufweisen. Bei diesem Verfahren ist es besonders
wichtig, dass das Lösungsbad optimal gerührt wird, sonst werden bestimmte Teile des
zu behandelnden Gegenstandes, besonders dessen Hohlräume und die im Metallisierungsbad
räumlich ungünstig orientierten Teile , unvollständig bzw. nicht zufriedenstellend
metallisiert. Gemäss diesem Verfahren soll der pH-Wert der Edelmetallsalz-Lösung bevorzugt
0,5 bis 3,5 betragen, wobei das Optimum in einem relativ engen pH-Bereich von weniger
als einer pH-Einheit liegt. Ausserdem verbraucht dieses Verfahren einen relativ hohen
Anteil an Edelmetallsalzen; diese Salze sind teuer, was sich verfahrenskostenungünstig
auswirkt.
[0006] Es wurde nun gefunden, dass man dieses Verfahren dadurch erheblich verbessert werden
kann, wenn die Oberfläche des zu behandelnden Kunststoff-Gegenstandes mit Edelmetallpartikeln
nur teilweise und diskontinuierlich metallisiert und anschliessend mit einem Metall
nach einem konventionellen Verfahren beschichtet wird; Das neue Verfahren kann in
einem viel breiteren Aciditätsbereich durchgeführt werden, ferner werden dabei bedeutend
kleinere Anteile an Edelmetallsalzen verbraucht, und die so erhaltenen Gegenstände
zeichnen sich durch hervorragende anwendungstechnische Eigenschaften aus.
[0007] Die vorliegende Erfindung betrifft demnach ein neues Verfahren zur teilweisen und
diskontinuierlichen Metallisierung eines Kunststoff-Gegenstandes mit Edelmetallpartikeln,
wonach der Kunststoff-Gegenstand enthaltend einen feinteiligen, homogen verteilten
Füllstoff ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus MnO, NiO, Cu₂O, SnO und Bi₂O₃ mit
einer sauren wässrigen Lösung eines Edelmetallsalzes so behandelt wird, dass auf der
Kunststoff-Oberfläche durch geeignete Einstellung der Konzentration der Säure, des
Edelmetallsalzes und des Füllstoffes untereinander Edelmetallpartikeln teilweise und
diskontinuierlich elektrochemisch aufgebracht werden und der so metallisierte Gegenstand
zur Herstellung einer kontinuierlichen Metallschicht auf der behandelten Oberfläche
mit einem Metall nach einem konventionellen Verfahren behandelt wird.
[0008] Der zu beschichtende Kunststoffgegenstand besteht z.B. aus 0,5-90 Gew.-%, vorzugsweise
10-30 Gew.-%, der genannten Metalloxide und 99,5- 10 Gew.-%, vorzugsweise 90-70 Gew.-%,
eines polymeren Harzes.
Als polymere Harze eignen sich prinzipiell alle Thermoplasten, hitzehärtbaren Harze
und Elastomeren und Gemische dieser Harze.
Einzelheiten und Erklärungen über die zu verwendenden polymeren Harze können dem US-Patent
Nr. 4,590, 115 entnommen werden. Das dort Erwähnte hat auch für die vorliegende Erfindung
Gültigkeit.
[0009] Erfindungsgemäss bevorzugt kommen folgende Harze zum Einsatz: Epoxid- und Acrylatharze,
Polyimide, Polyamide, Polyester, Polyurethane, Polyacetale, Polycarbonate, Melaminharze,
Polytetrafluorethylene, Polyvinylfluoride, Polyethylene, Polypropylene, ABS, Polyphenylensulfid,
Polyetherimide, Polyarylenetherketone, PVC, Melamin-Formaldehydharze und Phenolharze.
[0010] Von den Metalloxiden ist Cu₂O bevorzugt.
[0011] Die Einarbeitung der Metalloxide in das Harz erfolgt nach bekannten Methoden. Einzelheiten
darüber können wiederum dem oben erwähnten US-Patent Nr. 4,590, 115 entnommen werden.
Für die Gewährleistung einer gleichmässigen Edelmetallabscheidung ist es wichtig,
dass das Metalloxid im polymeren Substrat homogen verteilt ist. Grundsätzlich sind
die mit solchen Metalloxiden gefüllten polymeren Substrate bekannt und z.B. in den
US-Patenten Nr. 3, 146, 125 und 4,590, 115 beschrieben.
[0012] Die sich beim erfindungsgemässen Verfahren bildenden Edelmetallteilchen an der Oberfläche
des zu metallisierenden Kunststoff-Gegenstandes haften ausgezeichnet, und der Verlust
an diesen Edelmetallen durch Abscheiden im Bad ist äussert gering.
[0013] Erfindungsgemäss eignen sich besonders wässrige Lösungen, welche mindestens 10⁻⁵
Mol/l eines Edelmetallsalzes enthalten; die obere Grenze ist unkritisch und wird allein
durch die Löslichkeit der Edelmetallsalze bestimmt. Der bevorzugte Konzentrationsbereich
liegt zwischen 0,01 und 100 g/Liter, ganz bevorzugt zwischen 0,1 und 1 g/Liter. Die
abgeschiedenen Edelmetallpartikeln haben eine typische Dicke von weniger als 1 µm
und sind auf der Oberfläche diskontinuierlich verteilt.
[0014] Als Edelmetallsalze eignen sich besonders Salze von Au, Ag, Ru, Rh, Pd, Os, Ir oder
Pt, insbesondere aber Salze von Au, Pt oder Pd.
[0015] Als Anionen sind beliebige Anionen geeignet, solange die so gebildeten Salze in einer
sauren wässrigen Lösung in den oben angegebenen Konzentrationen löslich sind.
[0016] Geeignete Salze sind z.B. AuBr₃ (HAuBr₄), AuCl₃ (HAuCl₄) oder Au₂Cl₆, Silberacetat,
Silberbenzoat, AgBrO₃, AgClO₄, AgOCN, AgNO₃, Ag₂SO₄, RuCl₄·5H₂O, RhCl₃-H₂O, Rh(NO₃)₂·2H₂O,
Rh(CH₃COO)₂, Rh₂(SO₄)₃·4H₂O, Rh₂(SO₄)₃·12H₂O, Rh₂(SO₄)3·15H₂O, PdCl₂, PdCl₂·2H₂O,
PdSO₄, PdSO₄·2H₂O, Pd(CH₃COO)₂, OsCl₄, OsCl₃, 0OCl₃·3H₂O, OsI₄, IrBr₃·4H₂O, IrCl₂,
IrCl₄, IrO₂, PtBr₄, H₂PtCl₆·6H₂O, PtCl₄, PtCl₃, Pt(SO₄)2·4H₂O oder Pt(COCl₂)Cl₂, sowie
die entsprechenden komplexsalze wie NaAuCl₄, (NH₄)₂PdCl₄, (NH4)₂PdCl₆, K₂PdCl₆ oder
kAuCl₄.
[0017] Bevorzugt sind jene Edelmetallsalze, welche als Anion Cl⁻, NO₃⁻, SO₄²⁻ oder CH₃COO⁻
enthalten und gegebenenfalls in hydratisierter Form vorliegen.
Besonders bevorzugte Edelmetallsalze sind (NH₄)₂PdCl₆, K₂PdCl₆ und vor allem PdCl₂,
PdSO₄, PtCl₄ und HAuCl₄.
[0018] Das erfindungsgemässe Verfahren ist deshalb besonders einfach, weil die zu behandelnden
Kunststoff-Gegenstände lediglich in die wässrige saure Lösung des Edelmetallsalzes
ohne besondere Rühreinrichtungen eingetaucht werden müssen. Das Aufbringen der wässrigen
sauren Lösung kann alternativ mittels einer Standardbeschichtungstechnologie, wie
durch Aufsprayen, Aufpinseln oder roller coating, erfolgen. Die Metallisierung erfolgt
unabhängig von der Form des Kunststoff-Gegenstandes an allen Stellen, die mit der
Lösung in Kontakt kommen. Es kann aber auch zweckmässig sein, die Lösung während des
Metallisierungsvorgangs in Bewegung zu halten. Dies erfolgt auf an sich bekannte Weise
durch Schütteln oder vorzugsweise durch Rühren, z.B. mittels eines Magnetrührers,
durch Bewegen der Probe oder durch Einblasen von Luft.
[0019] Die Temperatur des Bades ist grundsätzlich nicht kritisch. Vorzugsweise wird die
Metallisierung bei etwa 10-95 °C durchgeführt, insbesondere bei leicht erhöhter Temperatur,
etwa bei 20-50°C.
[0020] Die Metallisierung erfolgt in einer sauren Lösung. Die Acidität der sauren Lösung
hängt auch vom verwendeten Metalloxid-Füllstoff sowie dessen Konzentration im Kunststoff-Gegenstand
ab. Es hat sich gezeigt, dass das Optimum jeweils in einem relativ tiefen Aciditätsbereich
bezüglich der Säurekonzentration liegt.
[0021] Das Einstellen der Säurekonzentration erfolgt auf übliche Weise mittels starker Säuren,
wie Mineralsäuren, Carbonsäuren oder Sulfonsäuren. Beispiele dafür sind Salzsäure,
Salpetersäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Fluorwasserstoffsäure, Essigsäure oder
p-Toluolsulfonsäure. Bevorzugt sind Phosporsäure, Salzsäure, Salpetersäure und Schwefelsäure.
Die Konzentration der Säure berträgt zweckmässig z.B. 0,05 bis 90 Vol.%, bevorzugt
0,1 bis 10 Vol.%.
[0022] Erfindungsgemäss werden die Konzentrationen der Säure, des Edelmetallsalzes und des
Füllstoffes (Metalloxids) untereinander derart eingestellt, dass die Edelmetallabscheidung
diskontinuierlich erfolgt und in einer genügenden Menge, so dass anschliessend eine
vollständige Metallbeschichtung problemlos (d.h. u.a. mit genügender Haftung und vollständiger
Beschichtung der zu behandelnden Gegenstand-Oberflächejerhalten werden kann.
Wird z.B. eine hohe Säure- und Edelmetallsalz-konzentration eingesetzt, so ist es
zweckmässig, eine niedrige Füllstoff-konzentration zu verwenden. Bei Verwendung einer
hohen Säurekonzentration und einer niedrigen Edelmetallsalz-konzentration wird zweckmässig
eine hohe Füllstoff-konzentration eingesetzt. Werden dagegen eine niedrige Säure-
und Edelmetallsalz-konzentration verwendet, so ist es zweckmässig, eine mittlere bis
niedrige Füllstoff-konzentration einzusetzen.
Besonders bevorzugt sind Metallisierungsbäder, in welchen die Säure und das Edelmetallsalz
das gleiche Anion besitzen.
[0023] Die Metallisierungsdauer hängt natürlich von verschiedenen Parametern ab, wie Temperatur,
Säurekonzentration, Konzentration des Edelmetallsalzes und des Füllstoff und gegebenenfalls
Bewegung der Metallisierungslösung. Typische Metallisierungen entstehen üblicherweise
zwischen 10 Sek. und 60 Minuten, meistens zwischen 30 Sek. und 10 Minuten.
[0024] Nach der erfindungsgemäss diskontinuierlichen Metallisierungsstufe werden die erhaltenen
kunsstoff-Gegenstände auf an sich bekannte Weise durch elektrochemische, elektrolytische
oder elektrochemische plus elektrolytische Metallabscheidung vollständig beschichtet.
Bei diesem Schichtaufbau kann ein beliebiges Metall, z.B. Zinn, Zink, Cadmium oder
insbesondere Kupfer oder Nickel, in einer Stufe oder in mehreren getrennt durchgeführten
Stufen aufgebracht werden.
[0025] Im Vergleich zum Verfahren gemäss EP-Patentanmeldung Nr. 0417037, wonach eine kontinuierliche
Edelmetallbeschichtung erzeugt wird, erlaubt das vorliegende Verfahren eine einwandfreie
Metallisierung von Kunststoff-Gegenständen beliebiger Form und mit ausgezeichneten
anwendungstechnischen Eigenschaften, insbesondere hervorragender Haftung, herzustellen,
obwohl die Oberfläche des Kunststoff-Gegenstandes nur teilweise und diskontinuierlich
mit dem Edelmetall metallisiert ist. Ausserdem werden deutlich geringere Mengen an
Edelmetallsalzen auf der Gegenstand-Oberfläche abgeschieden; dieses Verfahren ist
daher kostengünstiger.
Nach dem vorliegenden Verfahren ist es ferner möglich, die Menge der auf der Gegenstand-Oberfläche
abgeschiedenen Edelmetallpartikeln unabhängig von der an der Gegenstand-Oberfläche
reduzierten Cu₂O-Menge einzustellen: so können z.B. durch Behandlung des Kunststoff-Gegenstandes
in einer Lösung, welche reich an Edelmetallsalzen jedoch säurearm ist, mehr Edelmetallpartikeln
als reduzierte Kupferteile erzeugt werden, dagegen können weniger Edelmetallpartikeln
als Kupferteile in einem Lösungsbad, das säurereich jedoch bezüglich Edelmetallsalze
arm ist, abgeschieden werden.
Durch die Tatsache, dass die erfindungsgemäss durchgeführte Metallisierung auf der
Gegenstand-Oberfläche diskontinuierlich ist, ist der elektrische Widerstand unendlich.
Die so beschichteten Kunststoff-Gegenstände kommen in den verschiedenartigsten Industriezweigen,
bei denen man metallische Oberflächen benötigt, zur Anwendung, z.B. in der Automobilindustrie,
wie für Rahmen von Anzeigeinstrumenten, Radios, Türgriffen für Fensterheber, Heizungsgrills,
Armaturenbrettköpfe, Scheinwerfer, Rücklichter, etc., ferner in der Radio-, TV- und
Elektronikindustrie, insbesondere für gedruckte Schaltungen, sowohl in Mehrschicht-
wie auch Hybrid-Schaltungen und als Chips-Träger, und in EMI-Shielding Installationen,
ausserdem in der Luftfahrindustrie, in der Dental- und Medizinalindustrie, in der
optischen Industrie, beispielsweise bei der Spiegelherstellung, sowie bei Haushalt-Gegenständen.
Beispiel 1:
[0026] Ausgehend von einem Laminierharzgemisch auf Basis von Bisphenol A-diglycidylether
mit einem Epoxid-Gehalt von 2,03 Eq/kg, gelöst in Methylethylketon, enthaltend
67,39 Teile Laminierharz
2,37 Teile Härter (Dicyandiamid und 2-Methylimidazol; 10:1)
werden darin 25, 16 Teile Cu₂O und 5,09 Teile Antimontrioxid suspendiert. Mit dieser
Suspension wird auf üblichen Wege Glasgewebe (Hersteller. Clark-Schwebel) des Typs
7628 (200 g/m²) imprägniert. Diese Prepregs werden getrocknet und in 7 Lagen zu Platten
verpresst, deren Zusammensetzung sich wie folgt präsentiert:
Harz/Härter |
38,5 Gew.-% |
Glasgewebe |
45,9 Gew.-% |
Sb₂O₃ |
1,3 Gew.-% |
Cu₂O |
14,3 Gew.-% |
[0027] Mit einem Schmirgelpapier wird die harzreiche Oberfläche aufgerauht. Die so behandelten
Platten werden 10 Minuten bei 21°C in eine wässrige PdCl₂-Lösung der Konzentration
0,1 g/l und enthaltend 50 ml/l HCl (37 %-ig) getaucht. Dabei wird das Bad mit einem
Magnetrührer bei 400 U/Min. gerührt. Dann werden die Platten mit Wasser gereinigt
(gespült) und während 30 Min. bei 40°C in einem konventionellen Kupfer-Bad EC 580
(Lieferant kemifar) metallisiert. Die so erhaltene Metallschicht deckt die Oberfläche
des Kunststoff-Gegenstandes vollständig und hat eine Dicke von 2,5 Mikron.
Beispiele 2-17:
[0028] Reaktionsbedingungen und Ausgangsmaterialien sind analog dem Beispiel 1, jedoch werden
die folgenden Parameter bzw. Metallisierungsbedingungen gemäss folgender Tabelle variiert.

Beispiel 18:
[0029] Auf ein Polyurethan-Formteil wird auf einer Seite durch In-Mold-Coating eine Polyurethanschicht
enthaltend 30 Gew.% Cu₂O aufgetragen. Das Formteil wird 30 Minuten bei 60-65 °C in
einem Entfettungsbad (Kemifar EC 4035, 10 Vol.%) behandelt. Nach Spülen mit Wasser
wird die Probe 20 Minuten bei Raumtemperatur in einem Aetzbad (150 ml Kemifar Enplate
MLB 497B, 30 ml Kemifar Enplate MLB 497C, 80 g Kaliumpermanganat, 40 g Natriumhydroxid,
mit Wasser auf 1 l aufgefüllt) oberflächlich angeätzt, wobei die Lösung mit einem
Magnetrührer gerührt wird (400 U/Min.). Nach Spülen mit Wasser wird das oberflächlich
abgeschiedene Mangandioxid durch 3-minütiges Eintauchen in eine 0,1 molare wässrige
Hydroxylaminsulfatlösung unter Einfluss von Ultraschall entfern. Das Formteil wird
wiederum gespült und dann durch Eintauchen in eine wässrige Lösung von PdCl₂ (0,1
g/l) enthaltend 100 ml/l HCl 37%g während 6 Min. bei 21°C metallisiert. Dabei wird
das Bad mit einem Magnetrührer gerührt (400 U/Min.). Anschliessend wird die Probe
mit Wasser gespült und im Kupferbad EC 580 20 Min. bei 40°C metallisiert. Anschliessend
wird die Probe mit Wasser gespült und in einem Galvano-Kupferbad (65 Min. bei 28°C
mit 3A/dm²; Kemifar KHT 482) mit Kupfer beschichtet. Während der Elektrolyse wird
die Probe bewegt, und Luft wird in die Lösung eingeblasen. Die so erhaltene Kupferschicht
hat eine Schichtdicke von 41 Mikron. Die Haftung nach der Metallisierung ist grösser
als 6 N/cm. Nach drei Wochen Lagerung ist sie grösser als 10 N/cm. Die Seite des Formteils,
die kein Cu₂O enthält, wird nicht metallisiert.
Beispiel 19:
[0030] Ausgehend von einem Laminierharzgemisch auf Basis von Bisphenol A-diglycidylether
mit einem Epoxid-Gehalt von 2,03 Eq/kg, gelöst in Methylethylketon, enthaltend
96 Teile Laminierharz
3 Teile Härter (Dicyandiamid und 2-Methylimidazol; 10:1)
werden darin 1 Teil Cu₂O suspendiert. Mit dieser Suspension wird auf üblichen Wege
Glasgewebe (Hersteller: Clark-Schwebel) des Typs 7628 (200 g/m²) imprägniert. Diese
Prepregs werden getrocknet und in 7 Lagen zu Platten verpresst, deren Zusammensetzung
sich wie folgt präsentiert:
- Harz/Härter
- 59,5 Gew.-%
- Glasgewebe
- 39,9 Gew.-%
- Cu₂O
- 0,6 Gew.-%
[0031] Mit einem Schmirgelpapier wird die harzreiche Oberfläche aufgerauht. Die so behändelten
Platten werden 10 Minuten bei 45°C in eine wässrige PdCl₂-Lösung der Konzentration
0,5 g/l und enthaltend 0,9 ml/l HCl (37%o-ig) getaucht. Dabei wird das Bad mit einem
Magnetrührer bei 400 U/Min. gerührt. Dann werden die Platten mit Wasser gereinigt
(gespült) und während 30 Min. bei 40°C im konventionellen Kupfer-Bad EC 580 (Kemifar)
metallisiert. Die so erhaltene Metallschicht deckt die Oberfläche des Kunststoff-Gegenstandes
vollständig.
Beispiel 20:
[0032] Eine gemäss Beispiel 1 hergestellte Probe wird wie folgt stufenweise behandelt:
Quellen in einem Kupfer-Bad "MLB conditioner 212" (Shipley):
MLB 212: 350ml
Cuposit Z: 35ml
Wasser : 615 ml
Temp. : 62°C
Dauer : 5 Min.
Magnetrührer. 200 U/Min.;
Spülen mit Wasser;
Aetzen mit kMnO₄ im folgenden Kupfer-Bad:
MLB 497B (Kemifar): 150 ml
MLB 497C (Kemifar): 30 ml
KMnO₄: 80 g
NaOH: 40 g
Wasser. 1000 ml
Temp. : 85°C
Dauer. 30 Min.
Magnetrührer. 700 U/Min.
Spülen mit Wasser;
Deoxidierung in einer wässrigen Hydroxylaminsulfät-Lösung (0,1 Molar.) während 3 Min. bei R.T.
mit Ultraschalrührer;
Spülen mit Wasser;
Behandlung mit Palladium in einem wässrigen Bad:
PdCl₂: 0,1 g/l
HCl(37%-ig): 100 ml/l
Temp.: 21°C
Dauer: 10 Min.
Spülen mit Wasser;
Kupferbeschichtung im Bad EC 580 bei 40°C und während 20 Min. mit Einblasen von Luft;
Spülen mit Wasser:
Elektrolyrische Kupferbehandlung in einem Bad KHT 482 (Kemifar) bei 28°C während 55 Min. mit 3 A/dm² unter Rührung
des Bades und Bewegen des Musters;
Spülen mit Wasser, dann übliche
Lufttrocknung und anschliessende
Trocknung in einem Ofen bei 140°C während 1 Stunde.
Die Dicke der so erhaltenen Metallbeschichtung beträgt 38 Mikron, und die Haftung
des Kupfers beträgt 20 N/cm.
Beispiel 21:
[0033] Ausgehend von einem Laminierharzgemisch auf Basis von Bisphenol A-diglycidylether
mit einem Epoxid-Gehalt von 2,03 Eq/kg, gelöst in Methylethylketon, enthaltend
67,39 Teile Laminierharz
2,37 Teile Härter (Dicyandiamid und 2-Methylimidazol; 10: 1)
werden darin 25,16 Teile SnO und 5,09 Teile Antimontrioxid suspendiert. Mit dieser
Suspension wird auf üblichen Wege Glasgewebe (Hersteller. Clark-Schwebel) des Typs
7628 (200 g/m²) imprägniert. Diese Prepregs werden getrocknet und in 7 Lagen zu Platten
verpresst, deren Zusammensetzung sich wie folgt präsentiert:
Harz/Härter |
28,5 Gew.-% |
Glasgewebe |
45,9 Gew.-% |
Sb₂O₃ |
1,3 Gew.-% |
SnO |
14,3 Gew.-% |
[0034] Mit einem Schmirgelpapier wird die harzreiche Oberfläche aufgerauht. Die so behandelten
Platten werden 10 Minuten bei 21°C in eine wässrige PdCl₂-Lösung der Konzentration
0,1 g/l und enthaltend 2 ml/l HCl (37 %-ig) getaucht. Dabei wird das Bad mit einem
Magnetrührer bei 400 U/Min. gerührt. Dann werden die Platten mit Wasser gereinigt
(gespült) und während 30 Min. bei 40°C in einem konventionellen Kupfer-Bad EC 580
(Lieferant kemifar) metallisiert. Die so erhaltene Metallschicht deckt die Oberfläche
des Kunststoff-Gegenstandes vollständig und hat eine Dicke von 2,5 Mikron.
1. Verfahren zur teilweisen und diskontinuierlichen Metallisierung eines Kunststoff-Gegenstandes
mit Edelmetallpartikeln, wonach der Kunststoff-Gegenstand enthaltend einen feinteiligen,
homogen verteilten Füllstoff ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus MnO, NiO, Cu₂O,
SnO und Bi₂O₃ mit einer sauren wässrigen Lösung eines Edelmetallsalzes so behandelt
wird, dass auf der Kunststoff-Oberfläche durch geeignete Einstellung der Konzentration
der Säure, des Edelmetallsalzes und des Füllstoffes untereinander Edelmetallpartikeln
teilweise und diskontinuierlich elektrochemisch aufgebracht werden und der so metallisierte
Gegenstand zur Herstellung einer kontinuierlichen Metallschicht auf der behandelten
Oberfläche mit einem Metall nach einem konventionellen Verfahren behandelt wird.
2. Verfahren gemäss Anspruch 1, wobei der Kunststoff-Gegenstand aus 0,5-90 Gew.-% des
Füllstoffs und 99,5-10 Gew.-% eines polymeren Harzes besteht.
3. Verfahren gemäss Anspruch 2, wobei der Kunststoff-Gegenstand aus 10-30 Gew.-% des
Füllstoffs und 90-70 Gew.-% eines polymeren Harzes besteht.
4. Verfahren gemäss Anspruch 1, wobei die wässrige Lösung mindestens 10⁻⁵ Mol/l eines
Edelmetallsalzes enthält.
5. Verfahren gemäss Anspruch 1, wobei das Edelmetallsalz ein Salz von Au, Ag, Ru, Rh,
Pd, Os, Ir oder Pt ist.
6. Verfahren gemäss Anspruch 1, wobei das Edelmetallsalz als Anion Cl⁻, NO₃⁻, SO₄²- oder
CH₃COO⁻ enthält.
7. Verfahren gemäss Anspruch 1, wobei der Kunststoff-Gegenstand in eine saure, wässrige
Lösung eines Edelmetallsalzes eingetaucht wird oder das Metallisieren mittels einer
Standardbeschichtungstechnologie vorgenommen wird.
8. Verfahren gemäss Anspruch 7, wobei die Metallisierung bei einer Temperatur von etwa
10-95°C durchgeführt wird.
9. Verfahren gemäss Anspruch 1, wobei die Säurekonzentration der Edelmetallsalz-Lösung
zwischen 0,05 und 90 Vol. % liegt.
10. Verfahren gemäss Anspruch 1, wobei der erhaltene Kunststoff-Gegenstand nach der diskontinuierlichen
Metallisierung durch elektrochemische, elektrolytische oder elektrochemische plus
elektrolytische Metallabscheidung behandelt wird.
11. Der nach dem Verfahren gemäss Anspruch 1 erhältliche Kunststoff-Gegenstand.