プラスチック製品の製造工程は、主に「金型成形」「表面処理」「印刷」「組立」の4つの工程から構成されます。表面処理は不可欠な部分であり、前処理プロセスはコーティングの密着性を向上させ、めっきの良好な導電性下地層を提供するために不可欠です。
プラスチック製品の表面前処理:
主に塗装・メッキ処理が含まれます。一般に、プラスチックは結晶化度が高く、極性が低いか無極性であり、表面エネルギーが低いため、コーティングの接着に影響します。プラスチックは非導電性絶縁体であるため、標準的な電気めっきプロセスを使用して表面にめっきを直接適用することはできません。したがって、コーティングの密着性を向上させ、良好な接着性を備えた導電性下地層を提供するために、表面処理の前に必要な前処理を実行する必要があります。
コーティング前処理:
前処理には、プラスチック表面の脱脂、つまり油分や離型剤の除去、およびコーティングの密着性を向上させる目的の表面活性化処理が含まれます。
01 脱脂
プラスチック製品の脱脂。金属製品の脱脂と同様に、プラスチック製品の脱脂も有機溶剤や界面活性剤を含むアルカリ水溶液を使用して行うことができます。有機溶剤脱脂は、プラスチック表面のパラフィンワックス、蜜蝋、グリース、その他の有機汚れの洗浄に適しています。使用する有機溶剤はプラスチックを溶解、膨潤、亀裂を生じさせてはなりません。沸点が低く、揮発性、非毒性、非引火性である必要があります。-
アルカリ水溶液は、耐アルカリ性プラスチックの脱脂に適しています。{0}この溶液には、苛性ソーダ、アルカリ塩、およびさまざまな界面活性剤が含まれています。最も一般的に使用される界面活性剤は、OP シリーズ、つまりアルキルフェノール ポリオキシエチレン エーテルで、泡を形成せず、プラスチック表面に残留物を残しません。
02 表面活性化
この活性化は、プラスチックの表面特性を改善すること、つまり、極性基を生成するかプラスチック表面を粗くして、コーティングを濡れやすくし、部品の表面に吸着しやすくすることを目的としています。表面活性化処理には化学酸化法、火炎酸化法、溶剤蒸気エッチング法、コロナ放電酸化法など多くの方法があります。最も広く使用されている方法は化学結晶酸化処理であり、一般的にはクロム酸溶液を使用します。一般的な配合は、重クロム酸カリウム 4.5%、水 8.0%、濃硫酸 87.5% (96% 以上) です。
ポリスチレンや ABS プラスチックなどの一部のプラスチック製品は、化学酸化処理を行わずに直接コーティングできます。高品質のコーティングを得るために、化学酸化処理が使用されることがあります。-たとえば、ABS プラスチックは脱脂後、希クロム酸溶液でエッチングできます。典型的な配合は、クロム酸 420 g/L と硫酸 200 ml/L (比重 1.83) です。一般的な処理プロセスは、65 度 ～ 70 度で 5 ～ 10 分間、その後水ですすぎ、乾燥させます。クロム酸エッチングの利点は、プラスチック製品の複雑な形状に関係なく均一に処理できることです。欠点は、操作が危険であり、汚染を引き起こすことです。
コーティングの前処理：
コーティングの前処理の目的は、コーティングとプラスチック表面の密着性を向上させ、プラスチック表面に導電性の金属下地層を形成することです。前処理工程には主に、機械的粗面化、化学的脱脂、化学的粗面化、増感、活性化、還元、無電解メッキが含まれます。最初の 3 つのステップはめっき層の密着性を向上させるためのもので、後の 4 つのステップは導電性金属下地層を形成するためのものです。
01 機械的および化学的粗面化
機械的粗面化プロセスと化学的粗面化プロセスでは、それぞれ機械的方法と化学的方法を使用してプラスチック表面を粗くし、めっき層と基板の間の接触面積を増やします。一般に、機械的粗面化によって達成される接着力は、化学的粗面化によって達成される接着力のわずか約 10% であると考えられています。
02 化学脱脂
めっき前のプラスチック表面の脱脂方法は塗装前処理と同様です。
03 感作
増感とは、二塩化スズや三塩化チタンなどの酸化しやすい物質をプラスチック表面に一定の吸着能力で吸着させることです。これらの吸着されやすい酸化性物質は活性化の際に酸化され、活性化剤は触媒核に還元されて製品表面に残ります。増感の目的は、その後の金属層の無電解めっきの基礎を築くことです。
04 アクティベーション
活性化には、触媒活性のある金属化合物の溶液で感作された表面を処理することが含まれます。本質的には、吸着された還元剤を含む生成物を、貴金属塩を含む酸化剤の水溶液に浸漬する。酸化剤として作用する貴金属イオンはS2+nにより還元され、還元された貴金属粒子は強い触媒活性を有するコロイド粒子として製品表面に堆積します。この表面を化学メッキ液に浸すと、これらの粒子が触媒中心となり、化学メッキ反応が促進されます。
05 還元治療
化学メッキを行う前に、活性化洗浄した製品を化学メッキで使用する一定濃度の還元剤溶液に浸漬し、残留する活性剤を除去します。これを還元処理といいます。銅の化学めっきでは、還元処理にホルムアルデヒド溶液が使用されます。ニッケル化学メッキには次亜リン酸ナトリウム溶液が使用されます. 06 化学メッキ
化学メッキの目的は、プラスチック製品の表面に導電性の金属膜を生成し、プラスチック製品上に金属層を電気メッキするための条件を作り出すことです。したがって、化学メッキはプラスチック電気メッキの重要なステップです。
