[LT] Išradimas pateikia kompoziciją, skirtą nelaidininkų paviršių paruošimui prieš cheminę metalizaciją, naudojant ėsdinimo kompoziciją, kurios sudėtis (masės procentais) yra: sieros rūgštis 70-90, mangano druskos 0,0001-0,01, vanduo - likęs kiekis. Sieros rūgšties koncentracija, naudojama kompozicijoje, yra ne mažesnė nei 75 procentai.
[EN] 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.
[0001] Išradimas priskiriamas prie kompozicijų, skirtų nelaidininkų paviršių paruošimui prieš cheminę metalizaciją.
[0002] 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.
[0003] Šiam etapui paprastai naudojamos kompozicijos, į kurių sudėtį įeina ėsdiklis - šešiavalenčio chromo junginiai. Jau seniai bandoma sukurti ėsdinimo kompozicijas, kuriose šešiavalentis chromas būtų pakeistas kitu, nes šie junginiai pasižymi kancerogeninėmis savybėmis.
[0004] 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.
[0005] Artimiausia siūlomam išradimui yra "Plastiko gaminių ėsdinimo kompozicija", į kurios sudėtį įeina neorganinė rūgštis (20-1200 g/l), mangano druska (0,01 - 10 g/I) bei permanganato jonų stabilizatoriai (1 - 200 g/I), 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.
[0006] Siūlomo išradimo tikslas - plastiko paviršiaus paruošimo kokybės pagerinimas naudojant ėsdinimo kompoziciją.
[0007] 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%.
[0008] 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.
[0009] Taip pat, siūlomas išradimas įgalina naudoti kompoziciją, kurioje kancerogeniškas šešiavalentis chromas pakeičiamas kitu oksidatoriumi - ėsdikliu.
[0010] Siūlomas išradimas paaiškinamas pavyzdžiais.
[0011] 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.
[0012] Po to pavyzdžius nuplauna vandeniu ir aktyvuoja 2 min. kambario temperatūros tirpale, turinčiame iki 1 g/l PdCl2 ir 2 ml/l HCI, bei sensibilizuoja 2 min. kambario temperatūros reduktoriaus tirpale, turinčiame 5 g/l natrio borhidrito ir 5 g/l NaOH. Po to pavyzdžius vėl plauna ir padengia metaliniu nikeliu kambario temperatūros cheminio nikeliavimo tirpale, turinčiame (g/I): NiCL2-10, NaH2PO2-30, natrio citrato-30, NaOH-ikipH apie 10. Dengimo laikas 5 min.
[0013] Toliau elektrocheminiu žinomu būdu pavyzdžius variuoja, iki pasiekia dangos storį 0,1 mm elektrolite, turinčiame 100 g/l CuSO4 5H20 ir 80 ml/l, koncentruotos H2SO4 (97%), esant katodiniam srovės tankiui 2A/dm2.
[0014] 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.
[0015] 1 lentelė.
[0016]
[0017] Iš lentelės matyti, kad siūloma kompozicija leidžia gauti geresni sukibimą su plastiku, esant H2SO4 koncentracijai tirpale ne mažiau kaip 75 masės %.
1. Plastikų ėsdinimo kompozicija, į kurios sudėtį įeina neorganinė rūgštis, mangano druska, vanduo, b e s i s k i r i a n t i tuo, kad jos sudėtis masės % yra:
- sieros rūgštis 70-90
- mangano druskos 0,0001 - 0,01
- vanduo likęs kiekis
2. Kompozicija pagal 1 punktą, b e s i s k i r i a n t i tuo, kad sieros rūgšties koncentracija kompozicijoje yra ne mažesnė 75%.