167461. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szubsztrátumok főleg hőrelágyuló műanyag szubsztrátumok felületkezelésére
7 167461 8 A két eljárási lépésben alkalmazott reakciókörülményektől, a kezelés időtartamától és a szubsztrátum jellegétől függően a kezelt felület vagy elektromosan vezetőképes, így a szokásos galvános kezeléssel fémmel bevonható, vagy nem vezetőképes. Az utóbbi esetben a kezelt felület olyan aktív vagy kataliktikus helyeket tartalmaz, amelyek alkalmassá teszik árammentes fémbevonási művelet elvégzésére, amikor is a műanyagfelületen vezetőréteg alakítható ki. Az így kialakított vezetőbevonat ezután alkalmas arra, hogy a szokásos elektrolitikus módszerekkel galván fémréteggel láthassuk el. A foszforral kezelt felület fémsóoldattal való érintkeztetése után a szubsztrátumot úgynevezett áram nélküli vagy kémiai úton történő fémbevonásnak vethetjük alá. Az áram nélküli tipikus fémbevonási eljárásokban a katalizált felületet valamely fémsóoldattal érintkezésbe hozzák olyan reakciókörülmények között, hogy a fémsó fémionja fémmé redukálódjon és így a katalizált felületre leváljon. Ilyen eljárás alkalmazása a találmány szerinti módon kezelt felületeknél azáltal válik lehetségessé, hogy a fémsó vagy fémsókomplex oldattal történő kezelés eredményeképpen a szubsztrátum felületén katalizált helyek képződnek. A katalizált felülethez alkalmas kémiai fémező fürdőt (kezelőfürdőt) például nikkel fürdőt akkor kapunk, ha nikkelsó oldatot vizes hipofoszfit oldattal keverünk. Megfelelő hipofoszfitok lehetnek pl. az alkálifém-hipofoszfitok, mint a nátriumhipofoszfit és káliumhipofoszfit, továbbá az alkáliföl dfémhi pof oszf it ok, mint a kalciumhipofoszfit és bariumhipofoszfit. A kémiai fémező fürdőkben más nikkeltől eltérő, megfelelő fémsók is alkalmazhatók, amelyeket pl. a találmány szerinti eljárásban a foszforral kezelt szubsztrátum fémsóval történő kezelésénél alkalmazunk. Redukáló közegként a hipofoszfiton kívül formaldehid, hidrokinon vagy hidrazin is alkalmazható. A kémiai fémleválasztó oldatokhoz vagy fürdőkhöz más vegyszerek, mint pufferképző vegyületek, komplexképzőszerek és egyéb adalékanyagok is adagolhatok. A vezetőképessé tett és találmány szerint kezelt szubsztrátum valamely ismert elektrolitikus galvanizálási eljárással tovább fémezhető. A tárgyat általában katódként alkalmazzuk. A galvanizálandó fémet rendszerint valamely vizes fürdőben feloldjuk, vizén kívül azonban más oldószer is felhasználható. A galvanizálásra használt fémből rendszerint oldható fémes anódot alakítunk ki. Némely esetben azonban szénanód vagy más iners anód is alkalmazható. Az elektrolitikus fémbevonásra alkalmas fémek, oldatok és reakciókörülmények a Metal Finishing Guidebook Directory for 1967 című szakkönyvben vannak ismertetve (Metals and Plasztics Publications, Inc., Westwood, N. J.). A következő kiviteli példák a találmány szerinti eljárás részleteit szemléltetik anélkül, hogy annak oltalmi körét korlátoznák. A példákban a hőmérsékleti értékek C°-ban, a rész-értékek pedig súlyrészben értendők, ha egyéb megjelölés nem szerepel. 1. példa Sárgafoszfort tartályban víz alatti melegítéssel 5 megolvasztunk. Ezután polietilénlemezt kb. 30 mp-ig a foszforolvadékba mártunk. A kezelt polietilénlemezt ezután néhágy percig 10 súly% rézszulfátot tartalmazó vizes oldattal kezeljük, majd a polietilénlemezt megszárítjuk és azt tapasz-10 táljuk, hogy felülete elektromosan vezetővé vált. Egy további polietilénlemezt triklóretilénbe mártunk és a műanyagot gyengén megduzzasztjuk. Ezután a megduzzasztott polietilénlemezt víz alatt kb. 30 mp-ig megolvasztott foszforolvadékba márt-15 juk, végül néhány percig 10 súly% réz-szulfátot tartalmazó vizes oldattal kezeljük. A polietilénlemez kiszárítása után a műanyagfelület vezetőképesség válik. A polietilénlemez felületén kialakított rézfoszfidréteg tulajdonságai jobbak ol-20 dószeres előkezelés esetén, mint a duzzasztás nélkül kezelt lemezeknél. 25 2. példa Polietilén, polisztirol, polivinilklorid és polimetilmetakrilát mintákat foszforgőzzel kezelünk akként, hogy a műanyagmintákat 1 óra hosszat 3Q foszforgőzatmoszférába helyezzük 100C°-on. A foszforral kezelt műanyagmintákat ezután 10 percig ammóniás ezüstnitrát oldatba mártjuk. Az ezüstnitrátoldatot úgy állítjuk elő, hogy az ezüstnitrátoldathoz AgN03 « 6NH3 komplex kép-35 zéshez elegendő mennyiségű ammóniumhidroxidot adunk. Az utóbbi kezelés eredményeképpen a műanyagfelületen ezüstfoszfid-réteg alakul ki. 3. példa Polietilénmintát triklóretilénben feloldott sárga foszforoldatba mártunk 1 percig. A képződött fosz-45 forral kezelt polietilénmintát ezután vizes rézszulfát oldatba mártjuk néhány percig. A kezelt polietilénmintát vízzel mossuk, szárazra töröljük, majd forró levegőáramban megszárítjuk. A műanyagfelületen képződött rézfoszfid filmet vezető-50 képesnek találtuk. 4-7. példa 55 Polipropilénmintákat 2 percig benzolban feloldott sárga foszforoldatba mártunk. A foszfortartalmú oldatot kb. 80 C° hőmérsékleten tartjuk. A képződött foszforral kezelt polipropilénmintákat 60 ezután nikkelszulfát ammóniás-komplex oldatába mártjuk. Az oldatok koncentrációját, az érintkeztetési időket és hőmérsékleti értékeket, valamint a polipropilénminták felületén kialakult nikkelfoszfidfilmek tulajdonságait a következő táblá-65 zatban foglaljuk össze: 4
