CN101415863A - 导电性非电解电镀粉体及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提供不使用造成污染环境的铬酸和高锰酸等,特别即使是平均粒径20μm以下的微粒也具有优异的电镀密合性的导电性非电解电镀粉体以及在工业上有利的制造方法。本发明的导电性非电解电镀粉体的特征在于,用三聚氰胺树脂对芯材粉体的表面进行覆盖处理,再通过非电解电镀形成金属膜,其制造方法的特征在于,包括:使芯材粉体与三聚氰胺树脂的初期缩合物接触,进行该初期缩合物的聚合反应,得到覆盖有三聚氰胺树脂的芯材粉体的工序;接着,在覆盖有该三聚氰胺树脂的芯材粉体的表面上载持贵金属的工序;接着,对载持有该贵金属的芯材粉体进行非电解电镀处理的工序。
Description
技术领域
本发明涉及导电性非电解电镀粉体及其制造方法。
背景技术
以往,在制造以导电性非电解电镀粉体为代表的非电解电镀制品的情况下,在被镀物为疏水性时,有必要对其表面进行亲水化处理,以提高金属膜和被镀物的密合性。作为提高密合性的手段,以往都是使用铬酸或高锰酸等强氧化剂。
但是,这些氧化剂的环境负荷大,不适合使用。如果进行适当的还原、清洗处理,铬或锰在被镀制品中的残留会变少,完全除去是非常困难的。
因此,作为环境负荷小的亲水化处理方法,例如在下述专利文献1中提出有用选自氨基硅烷系化合物、二醇化合物、腈化合物、钛酸酯化合物、丁二烯聚合物、亚油酸、亚麻酸等不饱和脂肪酸等的贵金属捕捉性表面处理材料对合成树脂材料进行覆盖处理,使该合成树脂材料载持贵金属离子,然后进行非电解电镀处理的方法。
但是,在专利文献1所述的方法中,特别对平均粒径20μm以下的微粒进行电镀,难以得到密合性优异的制品,很难用于例如细螺距用连接的用途。
专利文献1:特开昭61-64882号公报
发明内容
因此,本发明的目的是提供不使用造成环境污染的铬酸和高锰酸等,特别即使是平均粒径20μm以下的微粒也具有优异的电镀密合性的导电性非电解电镀粉体及其在工业上有利的制造方法。
本发明通过提供一种导电性非电解电镀粉体就实现了上述目的,该导电性非电解电镀粉体的特征在于,用三聚氰胺树脂对芯材粉体的表面进行覆盖处理,再通过非电解电镀形成金属膜。
具体实施方式
下面基于其优选实施方式说明本发明。本发明的导电性非电解电镀粉体(下面简称为电镀粉体)是用三聚氰胺树脂对芯材粉体的表面进行覆盖处理,再通过非电解电镀形成金属膜。
本发明中使用的芯材粉体的种类没有特别的限制,可以使用有机物粉体和无机物粉体中的任何一种。芯材粉体,其表面可以为疏水性,也可以为亲水性。特别是,本实施方式的方法,对表面为疏水性的芯材粉体是特别有效的。芯材粉体优选是实质上不溶于水的,更优选是对酸或碱既不溶解,也不变质。
对芯材粉体的形状没有特别的限制。芯材粉体一般是粉体状,但除此以外的形状,例如纤维状、中空状、板状、针状也都是可以的,在颗粒表面上具有多个突起或者无规定形状也都是可以的。本发明,其中在将球状粉体作为导电性填料使用的情况下,由于填充性能优异,所以是特别优选的。
芯材粉体的具体例子,作为无机物,例如可以举出金属(也包括合金)、玻璃、陶瓷、硅石、炭、金属或非金属的氧化物(也包括水合物)、包括铝硅酸盐的金属硅酸盐、金属碳化物、金属氮化物、金属碳酸盐、金属硫酸盐、金属磷酸盐、金属硫化物、金属酸盐、金属卤化物和碳等。作为有机物,可以举出天然纤维、天然树脂、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丁烯、聚酰胺、聚丙烯酸酯、聚丙烯腈、聚缩醛、离聚物、聚酯等热塑性树脂、醇酸树脂、酚醛树脂、尿素树脂、苯胍胺树脂、三聚氰胺树脂、二甲苯树脂、硅树脂、环氧树脂或邻苯二甲酸二烯丙基酯树脂等。这些可以单独使用,也可以作为两种以上的混合物使用。
作为本发明中使用的芯材粉体的其它优选物性,从抑制电镀工序中的凝聚、作为非电解电镀后的导电颗粒能够对应细螺距的观点出发,特别优选平均粒径为0.5~100μm,特别为0.8~80μm,尤其为1~20μm。另外,芯材粉体的平均粒径表示使用电阻法测定的值。
再有,在用上述方法测定的芯材粉体的粒度分布存在宽度,一般粉体粒度分布的宽度由下述计算式(1)所示的变动系数表示。
变动系数(%)=(标准偏差/平均粒径)×100 计算式(1)
该变动系数大表示分布有宽度,而变动系数小表示粒度分布窄。在本实施方式中,作为芯材粉体,优选使用该变动系数在50%以下、特别在30%以下、尤其在20%以下的芯材粉体。其原因是由于使用由本发明得到的电镀粉体作为各向异性导电膜中的导电颗粒时,具有连续有效的有用比例高的优点。
三聚氰胺树脂的覆盖量,根据使用的芯材粉体的种类和形状等的不同而不同,但通常希望为0.1~15重量%,优选为0.5~10重量%。其原因是三聚氰胺树脂的覆盖量不到0.1重量%,覆盖量不足,有不能得到电镀密合性优异的电镀粉体的倾向,另一方面,当超过15重量%时,在下面所述的(1)得到覆盖有三聚氰胺树脂的芯材粉体的工序中,单独生成微粒状三聚氰胺树脂,有作为异物残存的倾向。另外,上述三聚氰胺树脂也可以是改性树脂。
在导电性非电解电镀粉体上的金属膜,通常是单一金属的单层结构,但根据希望也可以是由2种以上的异种金属形成的多层结构。金属膜根据其种类或电镀条件不同可以是结晶质或非结晶质中的任一种。再有,金属膜也可以显示出磁性或非磁性。在此所谓的金属,除了金属单质以外,还包括合金(例如,镍-磷合金或镍-硼合金)。作为能够使用的金属,可以举出Ni、Fe、Cu、Co、Pd、Ag、Au、Pt、Sn等。金属膜的厚度优选为0.001~2μm,特别优选为0.005~1μm。金属膜的厚度可以由镍离子的添加量和化学分析算出。
从经济的观点出发,优选Ni。在下面的实施方式中,作为金属,以镍为例说明,但能够使用的金属并不限于此。
本实施方式的制造方法,包括:使芯材粉体与三聚氰胺树脂的初期缩合物接触,进行该初期缩合物的聚合反应,得到覆盖有三聚氰胺树脂的芯材粉体的工序;接着,在覆盖有该三聚氰胺树脂的芯材粉体的表面载持贵金属的工序;接着,对载持有该贵金属的芯材粉体进行非电解电镀处理的工序。特别是由于包括(1)得到覆盖有三聚氰胺树脂的芯材粉体的工序;(2)催化处理工序;(3)初期薄膜形成工序;(4)非电解电镀工序,就能够工业上有利地得到品质稳定的电镀粉体。
(1)芯材粉体的三聚氰胺树脂覆盖工序,是使芯材粉体与三聚氰胺树脂的初期缩合物接触,进行该初期缩合物的聚合反应,得到用三聚氰胺树脂覆盖的芯材粉体的工序。
在本发明中,所谓三聚氰胺树脂的初期缩合物,指的是通过加热或添加催化剂引起缩合反应,生成三聚氰胺树脂的物质。上述三聚氰胺树脂的初期缩合物可以是市售的商品,也可以使用三聚氰胺化合物与醛化合物反应得到的物质作为三聚氰胺树脂的初期缩合物。
作为上述三聚氰胺化合物,例如可以举出三聚氰胺、将三聚氰胺的氨基的氢用烷基、烯基、苯基取代而得到的三聚氰胺化合物(例如,参照特开平09-143238号公报)、将三聚氰胺的氨基的氢用羟基烷基、氨基烷基取代而得到的取代三聚氰胺化合物(例如,参照特开平5-202157号公报)等,但从工业上容易获得、而且价格低廉的观点出发,优选三聚氰胺。另外,也可以将三聚氰胺化合物的一部分用尿素、硫脲、亚乙基脲等尿素类、苯胍胺、乙酰胍胺等胍胺类、苯酚、甲酚、烷基苯酚、间苯二酚、对苯二酚、连苯三酚等酚类、苯胺替代。
作为上述醛化合物,例如,可以举出甲醛、多聚甲醛、乙醛、苯甲醛、糠醛等,从与三聚氰胺化合物的反应性的观点出发,优选甲醛、多聚甲醛。醛化合物的添加量以相对于三聚氰胺化合物的摩尔比计,优选为1.1~6.0倍摩尔,更优选为1.2~4.0倍摩尔。
作为可以使用的溶剂,特别优选水,但也可以使用水和有机溶剂的混合溶剂。在此情况下,作为可以使用的有机溶剂,优选使用能够溶解三聚氰胺树脂的初期缩合物的溶剂,例如,可以举出甲醇、乙醇、丙醇等醇、二噁烷、四氢呋喃、1,2-二甲氧基乙烷等醚类、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜等极性溶剂。
上述三聚氰胺化合物与醛化合物的反应在pH8~9下进行,根据需要可以添加碱进行反应。作为可以使用的碱,例如可以使用氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、氨水等常用的碱剂。通常在25~100的反应温度下,能够得到分子量在200~700左右的三聚氰胺树脂的初期缩合物。
再有,上述三聚氰胺树脂的初期缩合物,在微量的酸性物质的存在下,与甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等醇类反应,由此能够得到由醇改性的三聚氰胺树脂的初期缩合物。
上述三聚氰胺树脂的初期缩合物的添加量,因使用的芯材粉体的种类不同而不同,但大多情况下为0.1~15重量%、优选为0.5~10重量%。
在本发明中,在该(1)得到覆盖有三聚氰胺树脂的芯材粉体的工序中的反应操作,可以使用如下的方法:调制含有上述芯材粉体的溶剂,在该溶剂中添加上述三聚氰胺树脂的初期缩合物,进行该初期缩合物的聚合反应的方法;在含有上述三聚氰胺树脂的初期缩合物的溶剂中添加上述芯材粉体,进行该初期缩合物的聚合反应的方法;或者添加规定量的芯材粉体、上述三聚氰胺化合物和醛化合物,根据需要添加碱剂,在溶剂中原样进行三聚氰胺树脂的初期缩合物的聚合反应的方法等。另外,聚合反应根据需要添加酸催化剂,在40~100℃加热下进行反应,反应结束后使用常规方法进行固液分离,然后在60~180℃下进行干燥,或者原样将反应液进行喷雾干燥,就能够得到用三聚氰胺树脂覆盖的芯材粉体。
作为能够在上述聚合反应中使用的酸催化剂,没有特别的限制,例如可以使用盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、甲磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、烷基苯磺酸、氨基磺酸等磺酸类、甲酸、草酸、苯甲酸、邻苯二甲酸等有机酸。
(2)催化处理工序,是使具有捕捉贵金属离子能力或者通过表面处理赋予捕捉贵金属离子能力的芯材粉体捕捉贵金属离子后,将其还原,将上述贵金属载持在芯材粉体的表面的工序。(3)初期薄膜形成工序,是将载持有贵金属的芯材粉体分散混合在含有镍离子、还原剂和配位剂的初期薄膜形成液中,使镍离子还原,在该芯材粉体的表面上形成镍的初期薄膜的工序。(4)非电解电镀工序,是通过非电解电镀,制造在芯材粉体的表面上具有镍膜的电镀粉体的工序。下面分别详细叙述这些工序。
(2)催化处理工序
上述(1)工序中得到的覆盖有三聚氰胺树脂的芯材粉体,其表面具有贵金属离子的捕捉能力,或者以具有贵金属离子的捕捉能力的方式进行表面改性。贵金属离子优选是钯或银的离子。所谓具有贵金属离子的捕捉能力,指的是能够以螯合物或盐的形式捕捉贵金属离子。
接着,将芯材粉体分散在氯化钯或硝酸银之类的贵金属盐的稀酸性水溶液中。由此将贵金属离子捕捉在粉体表面上。贵金属盐浓度的每1m2粉体表面积为1×10-7~1×10-2摩尔的范围是足够的。从系统中分离捕捉了贵金属离子的芯材粉体并进行水洗。接着,将芯材粉体悬浮在水中,向其中加入还原剂,进行贵金属离子的还原处理。由此在芯材粉体的表面上载持贵金属。作为还原剂,例如使用次亚磷酸钠、硼氢化钠、硼氢化钾、二甲胺硼烷、肼、甲醛等。
在芯材粉体的表面上捕捉贵金属离子之前,可以实施将锡离子吸附在粉体表面上的感受性处理。为了将锡离子吸附在粉体表面上,例如将进行了表面改性处理的芯材粉体放入氯化锡的水溶液中,搅拌规定时间即可。
(3)初期薄膜形成工序
初期薄膜形成工序,主要的目的是使向芯材粉体的镍的均匀析出平稳化。在初期薄膜形成工序中,首先将载持有贵金属的芯材粉体充分分散在水中。为了进行分散,可以使用胶体磨或均化器之类的剪切分散装置等。在分散芯材粉体时,例如根据需要可以使用表面活性剂等分散剂。将如此得到的水性悬浮体分散混合在含有镍离子、还原剂和配位剂的初期薄膜形成液中。由此开始镍离子的还原反应,在芯材粉体的表面上形成镍的初期薄膜。按照前面的叙述,初期薄膜形成工序的主要目的是要均匀地析出,由此形成的镍的初期薄膜只要薄至能够在芯材粉体表面平坦即可。由该观点出发,初期薄膜的厚度为0.001~2μm,特别优选为0.005~1μm。初期薄膜的厚度可以由镍离子的添加量或化学分析算出。
从形成上述厚度的初期薄膜的观点出发,初期薄膜形成液中的镍离子的浓度为2.0×10-4~1.0摩尔/升,特别优选是1.0×10-3~0.1摩尔/升。作为镍离子源,可以使用硫酸镍或氯化镍之类的水溶性镍盐。基于同样的观点,在初期薄膜形成液中的还原剂浓度为4×10-4~2.0摩尔/升,特别优选是2.0×10-3~0.2摩尔/升。作为还原剂,可以使用与如上所述的贵金属离子的还原中使用的还原剂相同的还原剂。
在初期薄膜形成液中优选含有配位剂。配位剂是对成为电镀对象的金属离子具有形成配位化合物作用的化合物。在本实施方式中,作为配位剂可以使用有机羧酸或其盐,例如柠檬酸、羟基乙酸、酒石酸、苹果酸、乳酸或葡糖酸或者它们的碱金属盐或铵盐。也可以使用胺化合物,例如甘氨酸、丙氨酸、乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、五亚乙基六胺等具有氨基的化合物。这些配位剂可以使用一种或两种以上。从配位剂的溶解度的观点出发,在初期薄膜形成液中配位剂的量为0.003~10摩尔/升,特别优选为0.006~4摩尔/升。
从能够容易形成初期薄膜的观点出发,在水性悬浮体中芯材粉体的浓度为0.1~500g/L,特别优选为0.5~300g/L。
将含有芯材粉体的水性悬浮体和初期薄膜形成液混合得到的水性悬浮体,接着被送到如下所述的非电解电镀工序中。从能够容易形成具有密合性优异的膜的镍膜的观点出发,优选在送到非电解电镀工序中之前的水性悬浮体中,相对于该水性悬浮体的体积,该水性悬浮体中所含的该芯材粉体表面积的总和的比例(该比例一般称为负荷量)为0.1~15m2/L,特别是1~10m2/L。当负荷量过高时,在下面所述的非电解电镀工序中,在液相的镍离子还原变得过多,在液相中产生大量的镍颗粒,它们附着在芯材粉体的表面上,就难以形成均匀的镍膜。
(3)非电解电镀工序
在非电解电镀工序中,使用(a)含有形成有初期薄膜的芯材粉体和上述配位剂的水性悬浮体、(b)含有镍离子的液体和(c)含有还原剂的液体的三种液体。(a)水性悬浮体可以将在前面所述的初期薄膜形成工序中得到的水性悬浮体原封不动地使用。
除(a)水性悬浮体以外,配制(b)含有镍离子的液体和(c)含有还原剂的液体的两种液体。含有镍离子的液体是作为镍离子源的硫酸镍或氯化镍之类的水溶性镍盐的水溶液。从容易形成密合性优异的镍膜的角度出发,优选镍离子的浓度为0.1~1.2mol/L,特别是0.5~1.0mol/L。
在含有镍离子的溶液中,优选含有与水性悬浮体中所含的配位剂同种的配位剂。这就是说在(a)水性悬浮体和(b)含有镍离子的液体两者中优选含有同种的配位剂。由此能够容易形成密合性优异的镍膜。其原因不是很明确,但据推测在(a)水性悬浮体和(b)含有镍离子的液体两者中含有配位剂,镍离子稳定化,能够阻碍其还原反应迅速进行。
(b)含有镍离子的液体中的配位剂的浓度,与(a)水性悬浮体中的配位剂浓度一样会影响到镍膜的形成。从该观点和配位剂的溶解度的观点出发,优选含有镍离子的液体中的配位剂的量为0.006~12mol/L,特别优选为0.012~8mol/L。
(c)含有还原剂的液体一般是还原剂的水溶液。作为还原剂可以使用如上所述还原贵金属离子时使用的同样的还原剂。特别优选使用次亚磷酸钠。还原剂的浓度从对镍离子还原状态有影响的观点出发,优选调整为0.1~20mol/L,特别为1~10mol/L的范围。
在(a)水性悬浮体中分别并同时添加(b)含有镍离子的液体和(c)含有还原剂的液体的两种溶液。由此镍离子被还原,在芯材粉体的表面上析出镍,形成其膜。添加含有镍离子的液体和含有还原剂的液体的速度,对控制镍的析出速度是有效的。镍的析出速度对形成密合性良好的镍膜有影响。从而通过调整两种液体的添加速度,将镍的析出速度控制在1~10000nm/小时,特别是5~300nm/小时。镍的析出速度可以由含有镍离子的液体的添加速度计算求出。
在水性悬浮体中添加两种液体的期间,优选保持0.1~15m2/L,特别是1~10m2/L的负荷量。由此,使镍均匀地析出。基于同样的理由,在结束两种液体的添加、镍离子还原完成时的负荷量优选为该范围。
虽然也根据所用的还原剂种类,但从防止生成镍的水不溶性沉淀物的观点出发,优选在镍离子的还原反应中,水性悬浮体的pH值保持在3~13,特别是4~11的范围内。为了调整pH值,可以在含有还原剂的液体中添加规定量的氢氧化钠等pH值调整剂。
得到的电镀粉体在反复多次过滤和水洗之后进行分离。另外,作为附加工序,可以进行在镍膜上形成作为最上层的金镀层的工序。金镀层的形成可以按照现有公知的非电解电镀法进行。例如,在电镀粉体的水性悬浮体中添加含有乙二胺四乙酸四钠、柠檬酸三钠和氰化金钾,由氢氧化钠调整pH值的非电解电镀液,由此,在镍膜上形成金镀层。金镀层的厚度一般为0.001~0.5μm左右。金镀层的厚度可以由金离子的添加量或化学分析计算出。
如此就得到在芯材粉体表面上形成镍膜而构成的电镀粉体。在该电镀粉体中的镍膜与芯材粉体的密合性是优异的。镍膜的厚度对其密合性或耐热性有很大影响,膜过厚时会引起从芯材粉体的剥落,有使导电性容易降低的倾向。反之,膜太薄不能得到希望的导电性。从该观点出发,镍膜的厚度优选在0.005~10μm,特别是在0.01~2μm左右。镍膜的厚度除了可以用例如扫描电子显微镜观察实测以外,还能够由镍离子的添加量或化学分析计算出。
如此得到的本发明的电镀粉体,适合用于例如各向异性导电膜(ACF)或热密封接头(HSC)、用于将液晶显示板的电极与驱动用LSI芯片电路基板连接的导电材料、偏光板等用途中。
实施例
下面通过实施例更详细地说明本发明。但是本发明的范围并不限于这些实施例。
[实施例1-3]
(1)三聚氰胺树脂覆盖工序
在装有冷却器的四口烧瓶中,加入100重量份表1所示的芯材粉体、100重量份水、3重量份三聚氰胺、8重量份的37%甲醛溶液,在搅拌下添加5%碳酸钠水溶液,将pH值调节到9.0。然后将温度升到75℃,搅拌2小时进行反应。反应结束之后,冷却、过滤、水洗,在减压下(5mmHg以下)在150℃干燥6小时而硬化,得到覆盖有2.1重量%的三聚氰胺树脂的芯材粉体。
(2)催化处理工序
在含有7.5重量%的工序(1)中得到的三聚氰胺覆盖的芯材粉体的水性浆液200ml中,加入200ml氯化锡水溶液。该水溶液的浓度是5×10-3mol/L。在常温下搅拌5分钟,进行将锡离子吸附在三聚氰胺覆盖的芯材粉体表面上的感受性处理。接着过滤水溶液,进行1次再浆化、水洗。然后调制含有3.75重量%三聚氰胺覆盖的芯材粉体的水性浆液400mL,维持在60℃。一边用超声波搅拌浆液,一边添加0.11molg/L氯化钯水溶液2mL。仍在搅拌状态下维持5分钟,进行在三聚氰胺覆盖的芯材粉体的表面捕捉钯离子的活化处理。接着,过滤水溶液,进行1次再浆化,热水洗涤。接着,配制含有7.5重量%三聚氰胺覆盖的芯材粉体的水性浆液200mL。边用超声波边搅拌此浆液,向其中加入0.017mol/L二甲胺硼烷和0.16mol/L硼酸的混合水溶液20mL。在常温下边用超声波边搅拌2分钟,进行钯离子的还原处理。
(3)初期薄膜形成工序
在由0.087mol/L酒石酸钠、0.005mol/L硫酸镍和0.012mol/L次亚磷酸钠构成的初期薄膜形成液中,边搅拌边添加(2)工序中处理过的含有三聚氰胺覆盖的芯材粉体7.5重量%的水性浆液200mL,制成水性悬浮体。将初期薄膜形成液升温到75℃,液体量为2L。在加入浆液之后立即看到产生氢气,确认初期薄膜形成开始。
(4)非电解电镀工序
在初期薄膜形成工序中得到的水性悬浮体中,分别以8mL/分钟的添加速度添加由0.86mol/L硫酸镍和0.17mol/L酒石酸钠构成的含有镍离子的液体和由2.57mol/L的次亚磷酸钠和2.6mol/L的氢氧化钠构成的含有还原剂的液体这两种液体。分别调节液体的添加量使得析出的膜厚为0.2微米。在添加两种液体之后立即看到产生氢气,确认电镀反应开始。在完成两种液体的添加之后,边保持75℃的温度边继续搅拌,直到停止产生氢气泡。然后过滤水性悬浮体,将过滤物进行3次再浆化,洗净后,在110℃的真空干燥器中干燥。由此,得到具有镍-磷合金电镀膜的电镀粉体。
[比较例1-3]
除了在实施例1~3中不实施(1)工序之外,进行同样的操作,得到电镀粉体。
[比较例4-6]
除了在实施例1中用下述(1-1)工序代替(1)工序之外,与实施例1~3同样操作,得到电镀粉体。
(1-1)工序
在含有1.0重量%表1所示的表面处理剂的水溶液100重量份中,添加实施例1中使用的相同苯乙烯树脂10重量份,在室温下浸渍1小时。然后在110℃下干燥,配制出覆盖有表面处理剂的芯材粉体。
[比较例7]
除了在实施例1中用下述(1-2)工序代替(1)工序以外,与实施例1同样操作,得到电镀粉体。
(1-2)工序
在由2.0mol/L无水铬酸和3.6mol/L硫酸构成的蚀刻液2L中加入芯材粉体100质量份,在升温到70℃之后搅拌10分钟。然后,重复过滤、洗涤,得到经过蚀刻处理的芯材粉体。
用如下的方法,对得到的电镀粉体进行电镀膜的厚度、电镀膜的密合性的测定和评价。结果显示在表2中。测定在电镀粉体中残存的铬量,结果也一起显示在表2中。
[电镀膜的厚度]
在硝酸中浸渍电镀粉体,使电镀膜溶解,通过ICP或化学分析对膜成分进行定量,由下式计算出厚度。
A=[(r+t)3-r3]d1/rd2
A=W/100-W
式中,r表示芯材粉体的半径(μm),t表示电镀膜的厚度(μm),d1表示电镀膜的比重,d2表示芯材粉体的比重,W表示金属含量(重量%)。
[电镀膜的密合性]
在100mL的蛋黄酱瓶中加入2.2g电镀粉体和90g直径3mm的氧化锆球。再使用无刻度吸管将10mL甲苯加入蛋黄酱瓶中。使用搅拌器(TreeOne Moter)以400rpm的转速在蛋黄酱瓶中搅拌10分钟。结束之后分离电镀粉体和氧化锆球。用扫描电子显微镜观察电镀粉体,按照如下的基准对电镀膜的剥落状况进行评价。
○:没有观察到电镀膜剥落。
×:观察到电镀膜剥落。
[铬含量]
在硝酸中浸渍电镀粉体,使电镀膜溶解,再加入硫酸进行加热分解。用ICP从得到的分解溶液测定铬量。
表1
芯材粉体的种类 | 平均粒径(μm) | 变动系数(%) | 覆盖成分 | |
实施例1 | 球状苯乙烯树脂 | 30 | 12 | 三聚氰胺树脂 |
实施例2 | 球状苯乙烯树脂 | 10 | 3.5 | 三聚氰胺树脂 |
实施例3 | 球状苯乙烯树脂 | 3 | 6 | 三聚氰胺树脂 |
比较例1 | 球状苯乙烯树脂 | 30 | 12 | — |
比较例2 | 球状苯乙烯树脂 | 10 | 3.5 | — |
比较例3 | 球状苯乙烯树脂 | 3 | 6 | — |
比较例4 | 球状苯乙烯树脂 | 10 | 3.5 | 表面处理剂1 |
比较例5 | 球状苯乙烯树脂 | 10 | 3.5 | 表面处理剂2 |
比较例6 | 球状苯乙烯树脂 | 10 | 3.5 | 表面处理剂3 |
比较例7 | 球状苯乙烯树脂 | 10 | 3.5 | — |
注)表面处理剂1:γ-氨丙基三乙氧基硅烷;表面处理剂2:N-β(氨乙基)γ-氨丙基三甲氧基硅烷;表面处理剂3:γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷
表2
电镀膜的厚度(μm) | 电镀膜的密合性 | 铬含量(mg/g—电镀粉体) | |
实施例1 | 0.20 | ○ | N.D. |
实施例2 | 0.20 | ○ | N.D. |
实施例3 | 0.21 | ○ | N.D. |
比较例1 | 0.19 | × | N.D. |
比较例2 | 0.20 | × | N.D. |
比较例3 | 0.20 | × | N.D. |
比较例4 | 0.19 | × | N.D. |
比较例5 | 0.19 | × | N.D. |
比较例6 | 0.19 | × | N.D. |
比较例7 | 0.20 | ○ | 0.8 |
注)N.D.表示在检出限0.002mg/g—电镀粉体以下。
如表2所示的结果可知,可判断出各实施例的电镀粉体(本发明品)的电镀膜的密合性优异,实质上不含铬。与此相反,可判断出比较例1~6的电镀粉体不含铬,但电镀容易剥离。另外,比较例7的电镀粉体的电镀膜的密合性优异,但在电镀粉体中含有铬。
产业上的可利用性
按照本发明,能够得到在亲水化处理时不用铬酸或高锰酸等,特别对平均粒径为20μm以下的微粒成分电镀密合性优异的导电性非电解电镀粉体,另外,本发明的导电性非电解电镀粉体例如适合用于各向异性导电膜(ACF)、热密封接头(HSC)、用于将液晶显示板的电极连接于驱动用LSI芯片的电路基板的导电材料、偏光板的用途等。
Claims (6)
1.一种导电性非电解电镀粉体,其特征在于:
用三聚氰胺树脂对芯材粉体的表面进行覆盖处理,再通过非电解电镀形成金属膜。
2.如权利要求1所述的导电性非电解电镀粉体,其特征在于:
所述芯材粉体为疏水性的粉体。
3.如权利要求1或2所述的导电性非电解电镀粉体,其特征在于:
所述芯材粉体的平均粒径为0.5~100μm。
4.如权利要求1或2所述的导电性非电解电镀粉体,其特征在于:
所述芯材粉体的平均粒径为1~20μm。
5.如权利要求1~4中任一项所述的导电性非电解电镀粉体,其特征在于:使用球状的粉体作为所述芯材粉体。
6.一种导电性非电解电镀粉体的制造方法,其特征在于,包括:
使芯材粉体与三聚氰胺树脂的初期缩合物接触,进行该初期缩合物的聚合反应,得到覆盖有三聚氰胺树脂的芯材粉体的工序;
接着,在覆盖有该三聚氰胺树脂的芯材粉体的表面上载持贵金属的工序;
接着,对载持有该贵金属的芯材粉体进行非电解电镀处理的工序。
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