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DE1950983A1 - Aqueous, alkaline bath for the chemical metallization of non-conductive materials - Google Patents

Aqueous, alkaline bath for the chemical metallization of non-conductive materials

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Publication number
DE1950983A1
DE1950983A1 DE19691950983 DE1950983A DE1950983A1 DE 1950983 A1 DE1950983 A1 DE 1950983A1 DE 19691950983 DE19691950983 DE 19691950983 DE 1950983 A DE1950983 A DE 1950983A DE 1950983 A1 DE1950983 A1 DE 1950983A1
Authority
DE
Germany
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baths
nickel
aqueous
bath
cobalt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19691950983
Other languages
German (de)
Inventor
Klein Heinz Guenter
Hans Dr Niederpruem
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayer AG
Original Assignee
Bayer AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer AG filed Critical Bayer AG
Priority to DE19691950983 priority Critical patent/DE1950983A1/en
Priority to NL7014790A priority patent/NL7014790A/xx
Priority to GB4784170A priority patent/GB1330678A/en
Priority to FR7036657A priority patent/FR2065302A5/fr
Priority to JP8840670A priority patent/JPS535252B1/ja
Publication of DE1950983A1 publication Critical patent/DE1950983A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/31Coating with metals
    • C23C18/32Coating with nickel, cobalt or mixtures thereof with phosphorus or boron
    • C23C18/34Coating with nickel, cobalt or mixtures thereof with phosphorus or boron using reducing agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
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Description

Wäßriges, alkalisches Bad zur chemischen Metallisierung von MchtleitermaterialienAqueous, alkaline bath for the chemical metallization of high-power conductor materials

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind stabile, bei Raumtemperatur mit ausreichender Abscheidungsgeschwindigkeit, im alkalischen Medium arbeitende, stromlose Nickel- und/oder Kobaltbäder zur Erzeugung einer Ni(Co)-P oder Ni(Go)-B-Leitschicht auf Kunststoffoberflächen. The present invention relates to stable, at room temperature with a sufficient deposition rate, Electroless nickel and / or cobalt baths working in an alkaline medium to produce a Ni (Co) -P or Ni (Go) -B conductive layer on plastic surfaces.

Beim gegenwärtigen Stand der Technik ist die Herstellung eines gegenüber mechanischen und thermischen Belastungen ausreichend stabilen Verbundwerkstoffes, dessen Metallauflage fest mit dem Kunststoff verbunden ist, bevorzugt auf bestimmten ABS-Pfropfpolymerisaten möglich. Kunststoffe leiten bekanntlich den elektrischen Strom nicht; um ein Kunststoffteil galvanisieren zu können, ist es daher notwendig, seine Oberfläche uunächst leitend zu machen, d.h. sie mit einer - wenn auch dünnen Metallschicht zu belegen. Auf dieeer dünnen, den elektrischen Strom leitenden Metallschicht wird der weitere galvanische Schichtaufbau vorgenommen, Die dekorative Kunststoffgalvanisierung umfaßt 4 Arbeitsschritte ; In the current state of the art, the manufacture of a device is resistant to mechanical and thermal loads Sufficiently stable composite material, the metal layer of which is firmly connected to the plastic, is preferred possible on certain ABS graft polymers. It is well known that plastics do not conduct electricity; to be able to galvanize a plastic part, it is therefore necessary to make its surface conductive as soon as possible, i.e. with a metal layer, albeit a thin one to prove. The thin layer of metal that conducts electricity further galvanic layer structure made, the decorative plastic electroplating comprises 4 work steps;

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1) das Aufrauhen der Kunststoffoberfläche;1) the roughening of the plastic surface;

2) das Aktivieren der Kunststoffoberfläche j2) activating the plastic surface j

3) das chemische Metallisieren, d.h. die Erzeugung einer den elektrischen Strom leitenden, mit der Kunststoff oberfläche fest verbundenen Metallschicht;3) chemical metallization, i.e. the production of a conductive material for electrical current, with the plastic surface firmly bonded metal layer;

4) das eigentliche Galvanisieren.4) the actual electroplating.

Fremdstromlos arbeitende Metallisierungsbäder sind also zur Erzeugung der Leitschicht erforderlich. Hierbei gewinnen die Nickelleitschichten gegenüber den Kupfer-Ie it schichten immer mehr an Bedeutung. Als Yortell für die Nickelleitschichten kann angeführt werden;Metallization baths that work without external current are therefore required to produce the conductive layer. Here, the nickel conductive layers win over the copper-Ie it stratify more and more in importance. Yortell for the nickel conductive layers can be cited;

1) die hohe Stabilität der Siekelbäder sowie die relativ hohe Reduktionsausbeuteι1) the high stability of the sealed baths as well as the relative high reduction yield

2) die Erhöhung der Durchsatzgeschwindigkeit, Ibedimgt durch kürzere Verweilzeit im stromlosen Nickelbad wa.ä bequeme Durchführung des Yerfahrens ,im Automaten.2) the increase in the throughput rate, due to the shorter dwell time in the electroless nickel bath, which means that the process can be carried out conveniently in the machine.

(Fremd) stromlose Nicke !bäder f die als Reduktionsmittel Natriumhypophosphit enthalten und zur Herstellung einer dünnen (ca. 1 /um), den elektrischen Strom leitenden Metallschicht auf Kunst st off oberflächen dienen, Bind bekannt« Diese Bäder enthalten ein Wickelsalz, Komplexbildner, Puffersubstanzen, Stabilisatoren und als Reduktionsmittel Natriumhypophosphit. Sie arbeiten im schwach sauren Bereich (pH 4-5) bei Temperaturen von 50 - 700C. Aus diesen Bädern werden Ni-P-Schichten abgeschieden.(Foreign) electroless nickel! Bathrooms f containing the reducing agent sodium and for the production of a thin (about 1 / um), the electricity-conducting metal layer on art st off surfaces serve Bind known "These baths contain a winding salt, complexing agents, buffering agents , Stabilizers and, as a reducing agent, sodium hypophosphite. They work in the weakly acidic range (pH 4-5) at temperatures of 50-70 ° C. Ni-P layers are deposited from these baths.

Fremdstromlose Nickelbäder zur Erzeugung einer Leitschicht auf Kunststoffoberflächen, die mit F-Dialkylborasanem als Reduktionsmittel arbeiten, sind ebenfalls bekannt. Auch diese Bäder arbeiten bei Temperaturen von 5© - 60°C im schwach sauren pH-Bereich. Sie enthalten neben üem Reduktionsmittel ebenfalls ein HIekelsalz, Komplexbildner,Electroless nickel baths for producing a conductive layer on plastic surfaces, which work with F-dialkylborasanem as a reducing agent, are also known. These baths also work at temperatures of 5 ° - 60 ° C in the weakly acidic pH range. In addition to a reducing agent, they also contain a gel salt, complexing agent,

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Pufferaubstanzen und Stabilisatoren. Abgeschieden werden Nickel-Bor-Überzüge. Diese Überzüge sind luftbeständig, lagerfähig, besitzen gute elektrische !leitfähigkeit und können im Gegensatz zu den Ni-P-Schichten direkt in sauren Glanz-Kupferbädern galvanisch weiter bearbeitet werden.Buffer substances and stabilizers. Be separated Nickel-boron coatings. These coatings are air-resistant, storable, have good electrical conductivity and In contrast to the Ni-P layers, they can be further processed by electroplating directly in acidic bright copper baths.

Die genannten Verfahren arbeiten nach dem sogenannten "Durchfahrprinzip",das es bekanntlich gestattet, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Kunststoffe zu metallisieren, ohne daß die kunststoffbeschichteten Gestelle, auf denen die Acrylnitril-Butadien-Styrol-Ieile befestigt sind, chemisch abgeschiedenes Metall annehmen. Das "Durchfahrprinzip" unterscheidet sich von dem konventionellen Verfahren - der SnClp/PdClp-Aktivierung - durch eine neuartige Aktivierung auf Palladiumsalz-Basis, bei dem die zu metallisierenden Gegenstände mit einer Palladiumsalzlösung und anschließend mit einem Reduktionsmittel behandelt werden. Chemische Vernickelungsbäder, die als Reduktionsmittel N-Methylborazan oder N-Dimethylborazan enthalten (Deutsche Patentschrift 1 214 969) arbeiten auch bei niedrigeren Temperaturen als 5O0C, jedoch enthalten diese Bäder größere Mengen von Ammoniak als Komplexbildner und werden daher in der Praxis wegen der Geruchsbelästigung und ihrer relativen Instabilität nicht verwendet.The processes mentioned work on the so-called "drive through principle", which is known to allow acrylonitrile-butadiene-styrene plastics to be metallized without the plastic-coated frames on which the acrylonitrile-butadiene-styrene parts are attached accepting chemically deposited metal. The "drive through principle" differs from the conventional process - the SnClp / PdClp activation - through a new type of activation based on palladium salts, in which the objects to be metallized are treated with a palladium salt solution and then with a reducing agent. Chemical nickel plating, the reducing agent N-Methylborazan or N-Dimethylborazan included (German Patent 1,214,969) also work at lower temperatures than 5O 0 C, but these baths contain relatively large amounts of ammonia as a complexing agent and are therefore in practice because of the bad smell and their relative instability are not used.

Die in der Praxis erforderliche Arbeitetemperatur der stromlosen Hickelbäder von mindestens 50°C für die Herstellung einer Ni-Leitschicht auf ABS-Kunststoffen nach dem Durchfahrprinzip ist ein Nachteil der bisher in der Technik eingeführten Bäder (vgl. Kunststoff-Rundschau 16, (1969), 8, 477/480).The working temperature of the required in practice electroless Hickel baths of at least 50 ° C for the production of a Ni conductive layer on ABS plastics according to the The drive-through principle is a disadvantage of the baths previously introduced in technology (see Kunststoff-Rundschau 16, (1969), 8, 477/480).

Die vorliegende Anmeldimg betrifft wäßrige,alkalische, bei Umgebungstemperatur arbeitende Bäder zur chemischen Abscheidung von im wesentlichen aus Nickel und/oder KobaltThe present application relates to aqueous, alkaline, Baths operating at ambient temperature for the chemical deposition of essentially nickel and / or cobalt

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bestehenden Überzügen, die in bekannter Weise Niekel- und/oder Kobaltsalz, Komplexbildner, Puffersubstanzen, Stabilisatoren sowie als Reduktionsmittel Natriumhypophosphit und/oder Borwasserstoffverbindungen enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Bäder einen pH-Wert von etwa 7 bis 10 aufweisen und Glycolsäure und/oder Milchsäure bzw. deren Alkali- und/oder Ammoniumsalze enthalten.existing coatings, which in a known manner Niekel- and / or cobalt salt, complexing agents, buffer substances, stabilizers and, as a reducing agent, sodium hypophosphite and / or contain hydrogen boride compounds, characterized in that the baths have a pH from about 7 to 10 and glycolic acid and / or lactic acid or their alkali and / or ammonium salts contain.

Es wurde überraschenderweise gefunden, daß bei einem Zusatz von Glycolsäure bzw. Milchsäure zu den im schwach sauren Bereich arbeitenden, im Handel erhältlichen stromlosen Nickelbädern, die als Reduktionsmittel Natriumhypophosphit oder Borwaeserstoffverbindungen enthalten und Einstellen des pH-Wertes auf den alkalischen Bereich stabile, bei Umgebungstemperatur - ca. +150C bis +450C mit ausreichender Abscheidungsgeschwindigkeit arbeitende Nickel- und/oder Kobalt-Bäder erhalten werden. Dies ist umso überraschender als aus den deutschen Patentschriften Nr. 1 135 261 und 1 198 167 bekannt ist, daß Glycolsäure bzw. deren wasserlösliche Salze als Komplexbildner für saure, bei höheren Temperaturen auf der Basis Natriumhypophosphit und Borwasserstoffverbindungen arbeitende Nickelbäder bekannt ist. Hierbei wird in der deutschen Patentschrift 1 198 167 ausdrücklich auf die stabilisierende Wirkung des Glykolätions hingewiesen. Diese Aussage steht deutlich im Widerspruch zur vorliegenden Erfindung, denn beim Erhitzen der erfindungsgemäßen Bäder auf Temperaturen von 50 - 700O findet bereits eine unkontrollierbare Ni-Abscheidung (Verspiegelung) an den Behälterwandungen statt.It has surprisingly been found that when glycolic acid or lactic acid is added to the commercially available electroless nickel baths which work in the weakly acidic range and which contain sodium hypophosphite or hydrogen boron compounds as reducing agents and the pH value is set to the alkaline range, stable, at ambient temperature - Approx. +15 0 C to +45 0 C with sufficient deposition rate working nickel and / or cobalt baths can be obtained. This is all the more surprising as it is known from German Patent Nos. 1,135,261 and 1,198,167 that glycolic acid or its water-soluble salts are known as complexing agents for acidic nickel baths operating at higher temperatures on the basis of sodium hypophosphite and hydrogen boride compounds. In this connection, the German patent specification 1,198,167 expressly refers to the stabilizing effect of glycolate. This statement is clearly contrary to the present invention, because when heated the baths of the invention to temperatures from 50 to 70 0 O is already an uncontrollable Ni deposition (mirroring) to the container walls instead.

Sehr überraschend ist, daß bei Anwesenheit von Glykolsäure bzw. Milchsäure im Yernickelungsbad ein so großer Unterschied zwischem alkalischem und saurem Arbeitsgebiet besteht.It is very surprising that in the presence of glycolic acid or lactic acid in the nickel plating bath, such a large one There is a difference between the alkaline and acidic areas of work.

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Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren sind zur Umstellung der bekannten sauren Nickel- und/oder Kobaltbäder auf bei Umgebungstemperatur betriebenen Bädern zur Erzeugung einer Leitschicht vorzugsweise Glykolsäure, außerdem noch Milchsäure sowie die Alkali- und/oder Ammoniumsalze dieser Säuren, geeignet. Diese kurzkettigen Oxycarbonsäuren werden den bekannten Bädern in Konzentrationen von 1-4 Mol, vorzugsweise von 2 Mol, je Mol M- und/oder Go-SaIz zugefügt. Die Bäder arbeiten in einem pH-Bereich von 7 - 10, vorzugsweise bei pH 8 - 8,5. Die Einstellung des pH-Wertes kann mit Alkalihydroxid oder Ammoniumhydroxid erfolgen, wobei wäßrige Alkaliiiydroxid-Lösung vorzugsweise bei oi trathalt igen Bädern verwendet wird. Zur Stabilisierung sind die für Hypophosphit- und Borhydridbäder bekannten Stabilisatoren wie Blei-, Tellur-, Zinkionen, die in der US-Patentschrift 2 762 723 angeführten 3-haltigen Verbindungen oder die aus der britischen Patentschrift 945 018 bekannten Stabilisatoren geeignet. Als Reduktionsmittel werden vorzugsweise Na-Hypophosphit oder Bor-Wasserstoffverbindungen wie N-Dimethylborazan oder N-Diäthy!borazan verwendet.The process according to the invention is used to convert the known acidic nickel and / or cobalt baths to at ambient temperature operated baths to produce a conductive layer, preferably glycolic acid, and also lactic acid and the alkali and / or ammonium salts of these acids, are suitable. These are short chain oxycarboxylic acids the known baths in concentrations of 1-4 mol, preferably of 2 mol, per mol of M and / or Go salt added. The baths work in a pH range of 7-10, preferably at pH 8-8.5. Adjusting the pH value can be done with alkali hydroxide or ammonium hydroxide, where aqueous alkali metal hydroxide solution, preferably in the case of oi trathalt igen Baths is used. The stabilizers known for hypophosphite and borohydride baths are used for stabilization such as lead, tellurium, zinc ions, which are described in the US patent 2,762,723 listed 3-containing compounds or the stabilizers known from British patent specification 945 018 suitable. The reducing agents used are preferably sodium hypophosphite or boron-hydrogen compounds such as N-dimethylborazane or N-diethy! borazan is used.

Nicht nur die im Handel befindlichen stromlosen Vernickelungsbäder, sondern auch aus der Literatur bekannte betx'iebene Bäder können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bei Umgebungstemperatur betrieben werden.Not only the electroless nickel-plating baths available on the market, but also betx'ebene known from the literature According to the method according to the invention, baths can be operated at ambient temperature.

Es kann z.B. das in der Galvanotechnik J58, 1967, Nr. 10, Seite 721 beschriebene, mit dem Handelsnamen "Metalyt D" bezeichnete Verfahren, das sich zur Metallisierung von ABS-Kunststoffoberflächen eignet und normalerweise bei 6O0G arbeitet, bei normaler femperatur betrieben werden, wobei dem Vernickelungsbad Glykol- bzw. Milchsäure zugefügt und ferner der pH-Wert des Bades auf einen schwachIt can, for example, the method described in electroplating J58, 1967, no. 10, page 721, designated by the trade name "Metalyt D", which is suitable for metallization of ABS plastic surfaces and works normally at 6O 0 G, operated at normal femperatur be added to the nickel-plating bath glycolic or lactic acid and further the pH of the bath to a weak

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alkalischen Wert, vorzugsweise auf einen pH-Wert von 8-9, eingestellt wird. In gleicher Weise lassen sich nicht nur mit Hypophosphit, sondern auch mit Borazan betriebene Bäder auf eine Arbeitsweise bei fifbrmal temperatur umstellen.alkaline value, preferably to a pH of 8-9, is adjusted. In the same way can not only powered by hypophosphite, but also with borazane Switch the baths to a working method at fifbrmal temperature.

Bin Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß die abgeschiedenen Mi-B- bzw. fflfi-P-Leitsehichten bei gleicher Verweil zeit im (fremd)stromlosen Verniekelungsbad bessere Leitfähigkeit besitzen als die aus handelsüblichen Bädern abgeschiedenen Leitschichten. Es wurde gefunden, daß für diese Erscheinung der geringere P- bzw. B-Gehalt der Leitschicht ireraßtwortlich ist. Eine aus einem Borazan-Bad abgeschiedene !leitschicht enthält ca» 3 $> Bor, während aus den entsprechend der Erfindung eingesetzten Bädern Leitschichten mit Borgehalten unter 1 $ erhalten wurden. Bei den abgeschiedenen Ni-B-IiSitsehiehten ist besonders bemerkenswert, daß die von den entsprechenden galvanotechnischen Fachfirmen empfohlene galvanische Verstärkung der Leitschicht nicht mehr erforderlieli ist. Man kann bei gut verteilter Kontaktierung im nachfolgenden galvanischen Kupfer- oder Nickelbad mit der der gewünschten Stromdichte entsprechenden ^gauming anfahren, ohne Brennstellen und damit Stromunterbrechung an den Kontaktstellen befürchten zu müssen.An advantage of the method according to the invention is that the deposited Mi-B or fflfi-P conductive layers have better conductivity than the conductive layers deposited from commercial baths with the same dwell time in the (externally) electroless nickel plating bath. It has been found that the lower P or B content of the conductive layer is irrelevant for this phenomenon. A conductive layer deposited from a borazane bath contains approx. 3 $> boron, while conductive layers with boron contents below 1 $ were obtained from the baths used according to the invention. In the case of the deposited Ni-B-Iisite layers, it is particularly noteworthy that the galvanic reinforcement of the conductive layer recommended by the corresponding electroplating specialist companies is no longer necessary. With well-distributed contacts in the subsequent galvanic copper or nickel bath, you can start up with the corresponding current density, without having to worry about burning points and thus interrupting the current at the contact points.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäSen Verfahrens ist, daß der Verbrauch an Reduktionsmittel in den bei niederer Temperatur arbeitenden Vemiekelungsbädern wesentlich gesenkt werden kann. Dies ist siaamal dadurch bedingt, daß fast eine Reinnickelscliicht aait geringem Gehalt an Bor oder Phosphor abgeschieden und zum anderen die unerwünschte Mebenreaktion eier Hydrolyse beispielsweise des Borhydride durch die Temperaturerniedrigung und pH-Wert-Erholrang stark zurtlckgsdrSxigt wird.Another major advantage of the invention Process is that the consumption of reducing agent in the Vemiekelungsbäder working at low temperature can be reduced significantly. This is siaamal due to the fact that almost a pure nickel class aait low boron or phosphorus content and deposited on the other hand, there is the undesirable skin reaction caused by hydrolysis For example, the borohydride is strongly reduced by the lowering of the temperature and the pH value recovery rank.

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Bei den erfindungsgemäßen Bädern wird nach dem Durchfahrprinzip gearbeitet. Im Gegensatz zu den bei 50 - 700C arbeitenden sauren stromlosen Vernickelungs-Bädern wurde gefunden, daß die palladiumsalzhaltige Aktivator-lösung nicht erwärmt zu werden braucht. Alle Bäder mit Ausnahme des Beizbades arbeiten somit bei Zimmertemperatur; dadurch besitzt die erfindungsgemäße Methode einen erheblichen wirtschaftlichen Vorteil gegenüber dem bekannten Verfahren. Die Haftfestigkeit der galvanischen Überzüge wird nicht beeinträchtigt. Ferner haben alle geprüften, dekorativ bearbeiteten ABS-Kunststoffteile die Prüfung im Kälte/ Wärme-Test über drei Zyklen fehlerfrei bestanden (+800O und -30°Gt vgl. Galvanotechnik £8, 1968, Nr. 3, S. 228 - 229),In the baths according to the invention, the drive-through principle is used. In contrast to the at 50-70 0 C working acidic electroless Vernickelungs baths was found need to be that the palladium salt-containing activator solution is not heated. All baths with the exception of the pickling bath therefore work at room temperature; as a result, the method according to the invention has a considerable economic advantage over the known method. The adhesive strength of the galvanic coatings is not impaired. Furthermore, all tested, decoratively processed ABS plastic parts have passed the cold / heat test over three cycles without errors (+80 0 O and -30 ° G t see Galvanotechnik £ 8, 1968, No. 3, p. 228 - 229),

Auch zur Herstellung von gedruckten Schaltungen nach dem Additiv-Verfahren können die kaltarbeitenden stromlosen Metall!sierangsbäder verwendet werden. Dieser Metallisierungsprozeß kann ganz bei Raumtemperatur durchgeführt werden, da bei der Herstellung von gedruckten Schaltungen mit Nibodur auch die Aufrauhlösung bereits bei Raumtemperatur arbeitet (vgl. Transactions of the Institute of Metal Finishing 1968, VoI, 46, S. 194 - 198).The cold-working electroless can also be used to manufacture printed circuits using the additive process Metal baths can be used. This metallization process can be carried out entirely at room temperature, because in the production of printed circuits with Nibodur, the roughening solution is already at room temperature works (see Transactions of the Institute of Metal Finishing 1968, VoI, 46, pp. 194-198).

Die folgenden Beispiele sollen das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutern:The following examples are intended to explain the process according to the invention in more detail:

Beispiel 1example 1

Rundscheiben (d = 10 cm) aus einem ABS-Pfropfpolymerisat (Handelsname: Novodur P 20 M) wurden an einem mit Kontaktstellen zur Stromführung versehenen sorgfältig isolierten Gestell aus Kupfer befestigt und zunächst in einem Chrom-Schwefelsäure-Beizbad 5 Minuten bei 600C gebeizt.Circular discs (d = 10 cm) made of an ABS graft polymer (trade name: Novodur P 20 M) were attached to a provided with contact points for conducting current carefully insulated frame of copper and stained initially in a chrome-sulfuric acid pickling bath 5 minutes at 60 0 C. .

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Anschließend wurde in 18 #ige Salzsäure zur Entfernung von Chrom(VI)-verbindungen getaucht und gut gespült. Zur Aktivierung wurden die Proben3 Minuten in eine So0C warme, wäßrige Palladiumchlorid-Lösung der Konzentration 100 mg PdClg/Iiiter, die mit H2SO. auf einen pH-Wert von 2,2 eingestellt worden war, getaucht, anschließend in kaltem Wasser kurz gespült und dann 1 Minute in eine auf Raumtemperatur befindliche wäßrige Reduktionsmittel-Lösung mit einem Gehalt von 500 mg/Liter N-Diäthylborazan getaucht. Zur Metallisierung wurden dann die Proben 5 Minuten in ein Nickelsalz-ZBorhydridbad von 28 - 35°C eingetaucht. Dem Bad, das 30 g/Liter NiCl2 . 6 H2O, 20 g/Liter Na-Succinat, 20 g/Liter Natriumacetat und 3 ml/Liter N-Diäthylborazan sowie 50 ml/Liter Alkohol enthielt, wurden 40 g/Liter Glykolsäure, 65 #ig und 45 ml 25 #ige, wäßrige Ammoniaklösung zugesetzt. Der pH-Wert des Bades betrug 8,5. Die stromlos abgeschiedene Nickel- Leitschicht enthielt weniger als 1 % Bor. Die chemisch abgeschiedene Nickelschicht besaß eine gute elektrische leitfähigkeit und konnte z.B. in sauren GECanz-Kupf erbädern direkt galvanisch weiterbearbeitet werden. Bei einer Wiederholung des Versuches wurde die Aktivierung mit Palladiumchlorid-Lösung bei Zimmertemperatur, d.h. bei 200C durchgeführt. Die Haftfestigkeitsprüfung, die in Anlehnung an DIN 40 805 (Schältest) vorgenommen wurde, ergab bei der oben angegebenen Badzusammensetzung kein Unterschied zwischen kalt und warm aktivierten ABS-Kunststoffen. It was then immersed in 18 # hydrochloric acid to remove chromium (VI) compounds and rinsed well. For activation, the Proben3 were warm minutes in a Sun 0 C, aqueous palladium chloride solution of concentration 100 mg PdClg / IIId, with H 2 SO. had been adjusted to a pH of 2.2, immersed, then rinsed briefly in cold water and then immersed for 1 minute in an aqueous reducing agent solution at room temperature with a content of 500 mg / liter N-diethylborazane. For metallization, the samples were then immersed in a nickel salt-Z-borohydride bath at 28-35 ° C. for 5 minutes. The bath containing 30 g / liter NiCl 2 . 6 H 2 O, 20 g / liter sodium succinate, 20 g / liter sodium acetate and 3 ml / liter N-diethylborazane as well as 50 ml / liter alcohol, 40 g / liter glycolic acid, 65% and 45 ml 25% , aqueous ammonia solution added. The pH of the bath was 8.5. The electrolessly deposited nickel conductive layer contained less than 1% boron. The chemically deposited nickel layer had good electrical conductivity and could, for example, be further processed directly by electroplating in acidic zinc copper baths. When the experiment was repeated, the activation with palladium chloride solution was carried out at room temperature, ie at 20 ° C. The adhesion test, which was carried out on the basis of DIN 40 805 (peel test), showed no difference between cold and warm activated ABS plastics in the bath composition given above.

Beispiel 2Example 2

Kunststoffteile aus ABS-P£ropfpolymerisat wurden nach der in Beispiel 1 beschriebenen Vorbehandlung in den in der Tabelle aufgeführten Bädern bei den angegebenen Verweilzeiten undPlastic parts made of ABS graft polymer were manufactured according to the in Example 1 described pretreatment in the baths listed in the table with the specified residence times and

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Temperaturen chemisch metallisierte Anschließend wurden die Teile in Wasser gespült, in 10 #iger Schwefelsäure dekapiert und nach dem Spülen in einem Glanzkupferbad bei 4 Ampe're/dm galvanisch verkupfert. Es wurde Kupfer mit einer Schichtstärke von 10 /um aufgetragen. Nach dem Verkupfern wurden die Teile in fließendem Wasser gespült, in 10 %iger Schwefelsäure dekapiert, erneut in fließendem Wasser gespült und in einem Halbglanz-Nickelbad bekannter Zusammensetzung bei 5 Ampdre/dm mit einer Schichtdicke von 10 /um vernickelt. Anschließend wurde in einem Hochglanz-NickeLbad 5 /um Glanznickel bei einer StromstärkeTemperatures were then chemically metallized the parts rinsed in water, pickled in 10 # sulfuric acid and after rinsing in a bright copper bath galvanically copper-plated at 4 amperes / dm. It became copper applied with a layer thickness of 10 μm. After copper plating, the parts were rinsed in running water, Pickled in 10% sulfuric acid, rinsed again in running water and known in a semi-gloss nickel bath Composition at 5 Ampdre / dm with a layer thickness of 10 / um nickel-plated. Then it was in a high-gloss nickel bath 5 / um bright nickel at one current strength

2
von 5 Ampe're/dm aufgetragen. Eine Reihe von Teilen wurde mit einer Schichtdicke von ca. 0,3 /um verchromt. Die dekorativ bearbeiteten Teile wurden 48 Stunden lang an der Luft gelagert und einem Temperaturwechseltest unterworfen. Der Temperaturwechseltest bestand aus einem Erwärmen der Teile im Trockenschrank auf +800G über eine Zeit von 105 Minuten, eine Zwischenlagerung von 15 Minuten bei Raumtemperatur und einem Abkühlen auf -30 0 über eine Zeit von 105 Minuten. Dieser Temperaturwechsel wurde dreimal durchgeführt. Die Teile zeigten keine Veränderung, insbesondere kein Absetzen der abgeschiedenen Metallschichten.
2
applied from 5 amperes / dm. A number of parts were chrome-plated with a layer thickness of approx. 0.3 μm. The decoratively machined parts were stored in the air for 48 hours and subjected to a temperature change test. The thermal shock test consisted of heating the parts in a drying cabinet at +80 0 G over a period of 105 minutes an intermediate storage for 15 minutes at room temperature and cooling to -30 0 over a period of 105 minutes. This temperature change was carried out three times. The parts showed no change, in particular no settling of the deposited metal layers.

Le A 12 558Le A 12 558

109817/1736109817/1736

Bad Nr, Badzusammensetzung 1 2 34 56 78 9 10Bath no, bath composition 1 2 34 56 78 9 10

*" Nickelchlorid *» Nickelsulfat ui Kobaltchlorid Kobaltsuifat Natriumeitrat Natriumacetat Giykoisäure (65iig> Milchsäure Natr i umhyd rox i d,* "Nickel Chloride *» Nickel Sulphate ui cobalt chloride cobalt sulfate Sodium citrate Sodium acetate glycoic acid (65% Lactic acid sodium hyd rox i d,

20?ige wäßrige Lösung20% aqueous solution

Ammon i umhydrox i d ι 25?ige wäßrige Lösung O Netzmittel Genapol X/080 IAmmonium hydroxide 25% aqueous solution O Wetting agent Genapol X / 080 I

Natr i umhypophosph11Sodium hypophosph11

Q N-Diäthy I borazan C0 Isopropanol 0^ N-DimethyI borazan -j pH-Wert ^ Temperatur -J Verweil zeitQ N-diethy I borazan C 0 isopropanol 0 ^ N-dimethyI borazan -j pH value ^ temperature -J dwell time

3030th 9/19/1 55 3030th 9/19/1 55 3030th 9/19/1 1 mg 1 mg -- -- - -- 15 g/l15 g / l 15 g/l -15 g / l - 5 g/l5 g / l -- - -- °c° c -- 0C 0 C -- 30 g/l30 g / l -- -- 30 g/l30 g / l -- -- 10 g/l10 g / l -- -- minmin -- minmin 9/19/1
/I/ I
-- 30 g/l30 g / l 30 g/l30 g / l -- 15 g/l15 g / l 15 g/l15 g / l -- --
-- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 10 g/l10 g / l 1515th 9/!9 /! 1515th 9/19/1 1515th 9/19/1 55 15 g/l15 g / l 15 g/l15 g / l -- 15 g/l15 g / l -- -- 20 g/l20 g / l -- 55 9/19/1 55 9/19/1 55 9/19/1 I0CI 0 C 5 g/l5 g / l 5 g/l5 g / l 15 g/l15 g / l 40 g/l40 g / l 20 g/l20 g / l 30 g/l30 g / l -- 20 g/l20 g / l 4040 9/19/1 4040 9/19/1 4040 9/19/1 minmin 40 g/l40 g / l 40 g/l40 g / l 40 g/l40 g / l -- 40 g/l40 g / l -- 30 g/l30 g / l 15 g/l15 g / l -- -- -- -- -- -- -- -- 40 g/l40 g / l -- - I- I. -- 6565 ml/lml / l -- -- -- -- 35ml/I35ml / I -- -- 22ml/I22ml / I II. 4545 ml/lml / l -- 45ml/I45ml / I 45ml/l45ml / l 35ml/I35ml / I 35ml/I35ml / I 50 mg50 mg 30ml/I30ml / l 33ml/I33ml / I 50 mg50 mg 5050 mgmg 5050 mgmg 5050 50 mg50 mg 50 mg50 mg 50 mg50 mg -- 50 mg50 mg 50 mg50 mg -- 50 mg50 mg 1010 9/19/1 1010 9/19/1 -- -- -- -- 4 g/l4 g / l
50ml/l50ml / l
-- -- 3 g/l3 g / l
50ml/l50ml / l
--
33
50ml50ml
-- 3 9/13 9/1
50ml/l50ml / l
-- 4 g/l4 g / l
50ml/l50ml / l
- -- 3 g/l3 g / l
50ml/l50ml / l
-- -- -- 3 g/l3 g / l -- 3 g/l3 g / l 8,58.5 -- 3 g/l3 g / l 8,0 ,8.0, -- 8,8th, 8,8th, 8,8th, 8,58.5 8,58.5 8,58.5 300C30 0 C 8,08.0 8,08.0 270C27 0 C 8,58.5 3030th 3030th 3C3C 3O0C3O 0 C 3O0C3O 0 C 25°C25 ° C 8 min8 min 250C25 0 C 25°C25 ° C 5 min5 min 28°C 28 ° C 66th 66th 55 5 min5 min 5 min5 min 5 min5 min 5 min5 min 5 min5 min 5 min C·**1 5 min C * 1
OO
CDCD
CXJCXJ
Ca)Ca)

Claims (3)

PatentansprücheClaims 1. Wäßrige, alkalische, bei Umgebungstemperatur arbeitende Bäder zur chemischen Abscheidung von im wesentlichen aus Nickel und/oder Kobalt bestehenden Überzügen, die in bekannter Weise Nickel- und/oder Kobaltsalz, Komplexbildner, Puffersubstanzen, Stabilisatoren sowie als Reduktionsmittel Natriumhypophosph.it und/oder Borwasserstoffverbindungen enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Bäder einen pH-Wert von etwa 7 bis 10 aufweisen und Glykolsäure und/oder Milchsäure bzw. deren Alkali- und/oder Ammoniumsalze enthalten.1. Aqueous, alkaline baths operating at ambient temperature for the chemical deposition of essentially Nickel and / or cobalt existing coatings, which in a known manner nickel and / or cobalt salt, complexing agents, Buffer substances, stabilizers and, as reducing agents, sodium hypophosphite and / or hydrogen boron compounds contain, characterized in that the baths have a pH of about 7 to 10 and glycolic acid and / or Contain lactic acid or its alkali and / or ammonium salts. 2. Bäder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis von Glykolsäure oder Milchsäure zu Nickel- oder Kobaltsalz etwa bei 1 : 1 bis 4:1, vorzugsweise bei 2:1, liegt.2. Baths according to claim 1, characterized in that the molar ratio of glycolic acid or lactic acid to Nickel or cobalt salt is approximately 1: 1 to 4: 1, preferably 2: 1. 3. Bäder nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert bei etwa 8,0 bie 8,5 liegt.3. Baths according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the pH is about 8.0 bie 8.5. Le A 12 558Le A 12 558 10 9 817/173610 9 817/1736
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2413194A1 (en) * 1977-12-28 1979-07-27 Cbs Sony Records Inc METHOD FOR MANUFACTURING RECORDING DISCS INCLUDING AN ENGRAVING
DE3200693A1 (en) * 1982-01-08 1983-07-21 Benno Prof. Dr. 1000 Berlin Krieg Grips for appliances
WO1990009467A1 (en) * 1989-02-17 1990-08-23 Polymetals Technology Limited Plating composition and process

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61117149U (en) * 1985-12-18 1986-07-24
CA1269286A (en) * 1986-05-30 1990-05-22 C. Edward Mccomas Corrosion/wear-resistant metal coating compositions

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2413194A1 (en) * 1977-12-28 1979-07-27 Cbs Sony Records Inc METHOD FOR MANUFACTURING RECORDING DISCS INCLUDING AN ENGRAVING
DE3200693A1 (en) * 1982-01-08 1983-07-21 Benno Prof. Dr. 1000 Berlin Krieg Grips for appliances
WO1990009467A1 (en) * 1989-02-17 1990-08-23 Polymetals Technology Limited Plating composition and process

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