Способ обработки полимеров перед химической металлизацией

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

Зависимый от патента №

М. Кл. В 441 1/22

Заявлено 10.XI.1967 (№ 1196229 23-5) Приоритет 10.Х1.1966, ¹ 41-073 916, Япония

Комитет по делам изобретеиий и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 10. т 111.1972. Бюллетень ¹ 24

УДК 621.794.4(088.8) Дата опубликования описания 14.1Х.1972

Автор изобретения щСЕС ОЮЗИ 1

ПАТЕ!11 : - . "

51тМс т зк МЬА

Иностр анец

Торамицу Сакума (Япония) Иностранная фирма

«СуМНТоМо Наугаутук Ко, Лтд» (Япония) Заявитель

СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОЛИМЕРОВ ПЕРЕД

ХИМИЧ ЕС КОЙ МЕТАЛЛ ИЗАЦИ ЕЙ

Изобретение относится к способам травления полимеров в процессе их металлизации.

Известен способ обработки акрилонитрилбутадиен-стирольных, эпоксидных, полиэтиленовых, полипропиленовых, фенольных и полиацеталевых пластмасс путем травления при

22 — 77 С в смеси фосфорной кислоты и хромового ангидрида и активации солями двухвалентного олова и палладия. Однако при повторном использовании травильного раствора из хромовой смеси, в который были добавлены компоненты до их исходных концентраций, при расходе 1 л раствора на

10 дм поверхности обрабатываемого изделия адгезия металлического слоя снижается на

20% при снижении концентрации ионов шестивалентного хрома на 2 вес. % в травильном растворе.

С целью поддержания активности травильного раствора из хромовой смеси, предлагается травление изделий из полимеров вести одновременно с э IpKTpoлитическим процессом восстановления ионов хрома в трави1üном растворе. В качестве травильного раствора используют смесь из 38 — 60 вес. % серной кислоты и 7 вес. % хромового ангидрида. Серная кислота может быть заменена азотной, фосфорной или уксусной из расчета 10 вес. ч. серной кислоты на 1 вес. ч. другой кислоты.

Хромовый ангидрид вводят в раствор вместе с бихроматом натрия пли калия при температуре не выше рабочей.

Материалом для анода служит свинец, для катода нержавеющая сталь, нпхром, хромоалюмиписвая сталь, высококремнпстая сталь или аустенитное железо. Площадь катода должна вдвое превосходить площадь анода.

Плотность тока на катоде в процессе травления не более 2 а/длт2. Электроды устанавли1р вают как можно дальше от обрабатываемого изделия. В процессе травления необходимо интенсивно перемешивать раствор механической ысшалкоп или cTp ÑÉ сжатого воздуха.

Данным методом можно обрабатывать такие термопласты как акрилонитрил-бутадиснстирол, сополимеры акрилонптрпл-стирола, полиэтилен, полипропилен и полистирол.

Пр и м е р 1. Акрилонитрил-бутадиен-стирольную смолу марки «Краластик МН» фирмы «Сумитомо Наугаутук Ко. Лтд» отливают на 5-унцпсвой одновальцовой машине червячного типа при темпера гуре смолы 250 С, пресс-формы 70 С под давлением литья

680 кг/слР и обратном давлении 340 кг/с,и2 за цикл: время литья 10 сек, выдержка 25 сек, охлаждение 20 сек, открывание и закрывание формы и выталкивание изделия 20 сек. Прессформа имеет стандартный литнпк площадью ! л(лР на верхнем левом крае матовой пластино ны. Матовые образцы имеют размеры 2)(50<

347987

Т аблица 2

Адгезия, г/с.н самаЯ Тепловой удаленная удар часть от циклы положения литника вблизи положения литника центральная часть

Образец

1050

1050

10

800

III

Адгезия, г/с.н самая удаленная часть от положения литника

Тепловой удар, циклы, вблизи поло>кения литника центральная часть

Образец

1050

111

8 "0

800

10

1000

Таблица 1

Адгезия, г/сл самая удаленная часть от положения литника

Тепловой удвр циклы вблизи поло>кения литника центральная часть

Образец

0 Заказ 2870 1

10 Тира>к 406

1100

1050

800

II

Ш

Изд, № 1197

Поди ис юс

ЦНИИПИ

Тиис>грзч>игь III>. Свн1 lloB>1, 2

; 60 мл. Их обрабатывают четырьмя различными способами.

1. Травление при перемешивании при

60+-5 С в течение 15 лин в 50% ном растворе серной кислоты с добавкой «ромового ангидрида и бихромата натрия, взятых в отношении 1: 1. Перед употреблением раствор после двух суток стояния отделяют от твердого осадка.

II. Травление, аналогичное способу I, но при электролизе с силой тока 2 а и напряжении 2 в, площадь свинцового анода 0,8 дм2, плошадь катода из нержавеющей стали

1,0 д>и, расстояние между электродами

100 л л1 в 1 л раствора, III. Образцы обрабатывают в растворе, использованном для операции 1 по режиму этой операции.

IV. Образцы обрабатывают в растворе, использованном для операции 1, по режиму операции II.

Образцы, обработанные по указанным методикам, промывают водой, погружают на

5 мин в разбавленный раствор соляной кислоты с хлорйдом олова, затем на 30 сек в разбавленный раствор .соляной кислоты с хлоридом палладия. После промывки водой на них наносят в течение 15 мин путем химического восстановления слой меди толщиной 0,3 мк, промывают разбавленной серной кислотой и покрывают электролитически в растворе сульфата меди, не содержащем глянцующего агента, слоем меди в 40 лк.

После 15-минутной промывки в воде при

85 С образцы сушат при комнатной температуре 2 суток.

При испытаниях на адгезию на металлической поверхности образца на расстоянии

10 мм прорезают две царапины и металлический слой оттягивают под углом 90 со скоростью 100 л л/лен с помощью прибора

Инстрон. Силу, затрачиваемую на отслоение, считывают со шкалы прибора.

Испытания на тепловой удар состоят из следующих циклов: 80 С 15 час, 20 С 30 >иин, — 20 С 7 час, 20 С 30 иин, — 20 С 7 «ас и 20 С

30 мин. Критерием этих испытаний было число циклов до набухания или отслоения металлического покрытия.

Результаты испытаний образцов, обработанных по методикам 1 — IV, приведены в табл. 1.

Как видно из таблицы, прочность металлического покрытия на образца«, подвергнутых травлению при электролизе травильного раствора, значительно выше, чем на образцах, 5 металлизированных обычным способом, П р им е р 2. Процесс металлизации проводят аналогично примеру 1, используя для травления образцов раствор следующего состава, г/л:

10 Серная кислота 480

Ортофосфорная кислота 50

Хромовый ангидрид 40

Бихромат натрия 40

Результаты испытаний на адгезию и тепло15 вой удар приведены в табл. 2.

Пример 3. Металлизацию ведут анало30 гично примеру 1, нанося слой никеля толщиной 0,2 лк. Результаты испытаний на адгезию и тепловой удар приведены в табл. 3.

Таблица 3

Как видно из приведенных данных, предварительная обработка изделий из термопластов предлагаемым спосооом значительно улучшает адгезию к ним металлических покрытий.

Предмет изобретения

Способ обработки полимеров перед кимической металлизацией путем травления повер«ности полимеров раствором «ромовой смеси, отличающийся тем, что, с целью поддер>кания активности травильпого раствора из хромовой смеси, травление проводят с одновременным электролитическим восстанов60 лением ионов крома в растворе.