DE112018003567T5

DE112018003567T5 - Zusammensetzung zur bildung einer grundierung zum stromlosen plattieren

Info

Publication number: DE112018003567T5
Application number: DE112018003567.0T
Authority: DE
Inventors: Satoshi Hachiya; Fumioki Fukatsu
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 2017-07-11
Filing date: 2018-07-09
Publication date: 2020-03-26
Also published as: US20200165468A1; JP7144414B2; WO2019013179A1; CN110914471A; JPWO2019013179A1; US11421115B2

Abstract

Eine Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren, die (A) ein leitfähiges Polymer; (B) eines oder mehrere Harze, ausgewählt aus der Gruppe, die aus einem Polyesterpolyol-Harz und einem Polyetherpolyol-Harz besteht; und (C) eine Polyisocyanat-Verbindung umfasst.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren, eine Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren, einen Plattierungsstapelkörper, ein Verfahren zur Herstellung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren, und ein Verfahren zur Herstellung eines Plattierungsstapelkörpers.
Stand der Technik
Das leitfähige Polymer wird als Elektrode und dergleichen für einen Elektrolytkondensator, eine Sicherheitsbatterie eines elektronischen Geräts oder eine Lithium-Ionen-Batterie in einem Mobiltelefon oder einem Notebook-Personalcomputer verwendet. Polyanilin als eines der leitfähigen Polymere hat neben seinen elektrischen Eigenschaften auch noch die Vorteile und Eigenschaften, dass es relativ einfach aus preiswertem Anilin synthetisiert werden kann und im leitfähigen Zustand eine ausgezeichnete Stabilität gegenüber Sauerstoff oder dergleichen aufweist.
Darüber hinaus haben viele leitfähige Polymere eine reduzierende Wirkung und ziehen auch als Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren die Aufmerksamkeit auf sich, indem sie diese Eigenschaft nutzen.
Während das stromlose Plattieren eine ausgezeichnete Technik zur Bildung einer leitfähigen Schicht auf einem isolierenden Substrat ist, ist das Substrat nach dem Stand der Technik beschränkt. Obwohl es eine Technik gibt, die kein Substrat festlegt, wird sie den Eigenschaften wie der Formbarkeit, der Adhäsionseigenschaft und der Hitzebeständigkeit der Plattierungsschicht nicht ausreichend gerecht.
Beispielsweise offenbaren die Patentschriften 1 und 2 eine Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren, die eine ausgezeichnete Formungsverarbeitbarkeit aufweist, aber die Zusammensetzung ist ausgezeichnet hinsichtlich ihrer Formbarkeit und daher nicht geeignet für Anwendungen, die Hitzebeständigkeit erfordern. Die Patentschrift 3 offenbart eine Beschichtungsschicht, in der feine leitfähige Polymerpartikel zur Bildung einer stromlosen Plattierungsschicht und ein Bindemittel gehärtet werden, aber da das leitfähige Polymer in feinen Partikeln vorliegt, bestehen Nachteile hinsichtlich der Glattheit der Beschichtungsschicht und der Feinheit eines Musters, das heißt, bezüglich der Bildung der Plattierungsschicht.
Die Patentschrift 4 offenbart eine Beschichtungszusammensetzung für das stromlose Plattieren, die ein Palladium-Kolloid (Katalysator) enthält, aber da der Katalysator nicht nur auf der Oberfläche der Grundbeschichtung vorliegt, sondern auch im Inneren der Grundbeschichtung, ist es erforderlich, zur Bildung einer ausreichenden Plattierungsschicht eine große Menge des teuren Katalysators beizumischen, was in hohen Kosten resultiert.
[Dokumente des Standes der Technik]
[Patentschriften]

Patentschrift 1: WO 2015/019596 A1
Patentschrift 2: JP-A-2015-034317
Patentschrift 3: JP-A-2010-018842
Patentschrift 4: JP-A-2013-001955

Zusammenfassung der Erfindung
Es ist ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, eine Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren bereitzustellen, die in der Lage ist, eine Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren zu bilden, die ausgezeichnet bezüglich der Formbarkeit der Plattierungsschicht, der Adhäsion mit dem Substrat und der Plattierungsschicht, und der Hitzebeständigkeit ist.
Als ein Ergebnis der intensiven Untersuchungen der Erfindern des Vorliegenden wurde herausgefunden, dass eine Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für die stromlose Plattierung, die den oben genannten Charakteristika Genüge tut, erhalten werden kann, indem eine spezifische Komponente mit einem leitfähigen Polymer kombiniert wird, und die vorliegende Erfindung wurde vollendet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die folgende Zusammensetzung zur Bildung und dergleichen bereitgestellt.

1. Eine Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren, die umfasst:
1. (A) ein leitfähiges Polymer;
2. (B) eines oder mehrere Harze, ausgewählt aus der Gruppe, die aus einem Polyesterpolyol-Harz und einem Polyetherpolyol-Harz besteht; und
3. (C) eine Polyisocyanat-Verbindung.
2. Die Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren gemäß 1, wobei der Anteil der Gesamtmenge der Komponente (B) und der Komponente (C), bezogen auf die Menge der nichtflüchtigen Bestandteile in der Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren 8 bis 90 Gewichts-% beträgt.
3. Die Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren gemäß 1 oder 2, wobei das molare Verhältnis der Isocyanatgruppe in der Komponente (C) bezogen auf die Hydroxylgruppe in der Komponente (B) 0,1 bis 10,0 beträgt.
4. Die Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren gemäß einem von 1 bis 3, wobei es sich bei der Komponente (C) um eine blockierte Polyisocyanat-Verbindung handelt.
5. Die Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren gemäß einem von 1 bis 4, die darüber hinaus ein Urethan-Harz umfasst.
6. Die Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren gemäß 5, wobei der Anteil der Menge der Komponente (C) bezogen auf die Gesamtmenge der Komponente (A), der Komponente (C), und des Urethan-Harzes mehr als 5 Gewichts-% beträgt.
7. Die Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren gemäß einem von 1 bis 6, die darüber hinaus ein Epoxid-Harz umfasst.
8. Die Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren gemäß einem von 1 bis 7, wobei es sich bei der Komponente (A) um ein substituiertes oder nicht substituiertes Polyanilin handelt.
9. Die Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren gemäß einem von 1 bis 8, wobei es sich bei der Komponente (A) um einen Polyanilin-Komplex handelt, bei dem ein substituiertes oder nicht substituiertes Polyanilin mit einem Dotierungsmittel dotiert ist.
10. Die Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren gemäß 9, wobei es sich bei dem Dotierungsmittel um ein Ion einer organischen Säure handelt, das aus einem Sulfobernsteinsäurederivat mit der folgenden Formel (III) generiert wird
(In Formel (III) ist M ein Wasserstoffatom, ein organisches Radikal, oder ein anorganisches Radikal; m' ist die Wertigkeit von M; R¹³ und R¹⁴ stellen in unabhängiger Weise eine Kohlenwasserstoffgruppe oder eine -(R¹⁵O)_r-R¹⁶-Gruppe dar; R¹⁵ ist in unabhängiger Weise eine Kohlenwasserstoffgruppe oder eine Silylengruppe; R¹⁶ ist ein Wasserstoffatom, eine Kohlenwasserstoffgruppe, oder eine R¹⁷ ₃Si-Gruppe; r ist eine ganze Zahl von 1 oder mehr; R¹⁷ ist in unabhängiger Weise eine Kohlenwasserstoffgruppe.).
11. Die Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren gemäß 10, wobei es sich bei dem Sulfobernsteinsäurederivat um Natrium-di-2-ethylhexylsulfosuccinat handelt.
12. Die Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren gemäß einem von 1 bis 11, die darüber hinaus ein Lösungsmittel umfasst.
13. Eine Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren, die aus der Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren gemäß einem von 1 bis 12 erhalten wird.
14. Ein Plattierungsstapelkörper, der umfasst:
- ein Substrat;
- eine Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren gemäß 13; und
- eine stromlose Plattierungsschicht, die ein Metall enthält,
- wobei die stromlose Plattierungsschicht und die Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren sich im Kontakt miteinander befinden.
15. Der Plattierungsstapelkörper gemäß 14, wobei das genannte Metall Kupfer ist.
16. Der Plattierungsstapelkörper gemäß einem von 14 oder 15, wobei das Substrat aus einem Harz besteht.
17. Der Plattierungsstapelkörper gemäß 16, wobei das Substrat aus einem Polycarbonat-Harz, einem Polyester-Harz, einem Polyimid-Harz, oder einem Polyphenylensulfid-Harz besteht.
18. Ein Verfahren zur Herstellung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren unter Verwendung der Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren gemäß einem von 1 bis 12.
19. Ein Verfahren zur Herstellung eines Plattierungsstapelkörpers, das die Schritte umfasst:
1. (i) Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren auf einem Substrat unter Verwendung der Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren gemäß einem von 1 bis 12; und
2. (ii) Bildung einer stromlosen Plattierungsschicht, die ein Metall enthält, auf der Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren.
20. Das Verfahren zur Herstellung eines Plattierungsstapelkörpers gemäß 19, wobei in Schritt (ii) die Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren so gefertigt wird, dass sie Palladium trägt, und dann wird die Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren, von der das Palladium getragen wird, mit einer Lösung für das stromlose Plattieren in Kontakt gebracht, um die stromlose Plattierungsschicht zu bilden.
21. Das Verfahren zur Herstellung eines Plattierungsstapelkörpers gemäß 20, wobei das Palladium durch das in Kontakt bringen der Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren mit einer Palladiumchlorid-Lösung von der Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren getragen wird.
22. Das Verfahren zur Herstellung eines Plattierungsstapelkörpers gemäß 20 oder 21, wobei die Lösung für das stromlose Plattieren eines oder mehrere Metalle enthält, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Cu, Ni, Au, Pd, Ag, Sn, Co und Pt besteht.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren bereitzustellen, die in der Lage ist, eine Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren bereitzustellen, die ausgezeichnet bezüglich der Formbarkeit der Plattierungsschicht, der Adhäsion an das Substrat und die Plattierungsschicht, und die Hitzebeständigkeit ist.
Figurenliste

1 ist eine schematische Darstellung, die den Schichtaufbau einer Ausführungsform des Plattierungsstapelkörpers der vorliegenden Erfindung zeigt.

Art und Weise der Ausführung der Erfindung
[Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren]
Die Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die folgenden Komponenten (A) bis (C).

(A) ein leitfähiges Polymer
(B) eines oder mehrere Harze, ausgewählt aus der Gruppe, die aus einem Polyesterpolyol-Harzen und Polyetherpolyol-Harzen besteht
(C) eine Polyisocyanat-Verbindung

Stromloses Plattieren ist ein Verfahren zum Plattieren von Metall mit autokatalytischer Wirkungsweise unter Verwendung eines Reduktionsmittels ohne Durchführung einer Elektrolyse, und im Falle des stromlosen Verkupferns beispielsweise ein chemischer Prozess, bei dem Kupferionen in einer Lösung unter Verwendung eines Reduktionsmittels wie Formaldehyd reduziert werden, um einen metallischen Kupferfilm auszufällen, und das ausgefällte metallische Kupfer zu einem Autokatalysator wird, um Kupferionen weiter zu metallisieren und auszufällen. Die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung wird zur Bildung einer Grundbeschichtung für eine stromlose Plattierungsschicht verwendet.
Die Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren der vorliegenden Erfindung hat durch das Vorhandensein der oben genannten Komponenten folgende Wirkungen. Erstens kann eine Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren gebildet werden, die sich durch eine ausgezeichnete Formungseigenschaft der Plattierungsschicht auszeichnet. Das heißt, da das leitfähige Polymer in der Zusammensetzung auf molekularer Ebene gelöst ist und der Dispersionszustand des leitfähigen Polymers nach der Bildung der Grundbeschichtung für das Plattieren fein gehalten wird, kann eine Grundbeschichtung für das Plattieren mit ausgezeichneter Gleichmäßigkeit und Glätte erreicht werden, und ein Scheitern des Plattierens tritt selbst in einem feinen Muster kaum auf. Weiter hat die aus der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung erhaltene Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren eine hohe Haftfähigkeit an dem Substrat und der Plattierungsschicht. Darüber hinaus weist die Grundbeschichtung für das Plattieren eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit auf.
Darüber hinaus ist es möglich, eine Plattierungsschicht zu bilden, indem man den teuren Plattierungskatalysator nur auf die Oberfläche der Grundbeschichtung für das Plattieren aufträgt, und es ist möglich, eine Plattierungsschicht nur in einem notwendigen Teil durch Musterdruck der Grundbeschichtung für das Plattieren zu bilden. Daher besteht der Vorteil, dass der Plattierungsstapelkörper kostengünstig gebildet werden kann, da der zur Musterbildung erforderliche Ätzschritt z.B. bei einem Kupfer-plattierten Stapelkörper entfällt.
Jede Komponente wird im Folgenden beschrieben. Im Falle der „Komponente (X)“ beispielsweise wird selbst bei Verwendung eines handelsüblichen Reagenzes nur auf eine Verbindung Bezug genommen, die der Komponente (X) in dem Reagenz entspricht, und andere Komponenten (Lösungsmittel usw.) des Reagenzes sind nicht einbezogen.
[(A)-Komponente: Leitfähiges Polymer]
Leitfähige Polymere beinhalten π-konjugierte Polymere wie ein substituiertes oder nicht substituiertes Polyanilin, ein substituiertes oder nicht substituiertes Polypyrrol und ein substituiertes oder nicht substituiertes Polythiophen. Spezifische Beispiele umfassen π-konjugierte Polymerkomplexe, bei denen das π-konjugierte Polymer mit einem Dotierungsmittel dotiert ist, die Polyanilinkomplexe, bei denen ein substituiertes oder nicht substituiertes Polyanilin mit einem Dotierungsmittel dotiert ist, Polypyrrolkomplexe, bei denen ein substituiertes oder nicht substituiertes Polypyrrol mit einem Dotierungsmittel dotiert ist, und Polythiophenkomplexe, bei denen ein substituiertes oder nicht substituiertes Polythiophen mit einem Dotierungsmittel dotiert ist, einschließen; Polyanilinkomplexe, bei denen ein substituiertes oder nicht substituiertes Polyanilin mit einem Dotierungsmittel dotiert ist, werden bevorzugt.
Der Fall, in dem ein substituiertes oder nicht substituiertes Polyanilin als leitfähiges Polymer verwendet wird, wird im Folgenden beschrieben.
Das gewichtsmittlere Molekulargewicht (im Folgenden als „Molekulargewicht“ bezeichnet) des Polyanilins beträgt bevorzugt 20000 oder mehr. Das Molekulargewicht liegt bevorzugt bei 20000 bis 500000, bevorzugter bei 20000 bis 300000 und noch bevorzugter bei 20000 bis 200000. Das gewichtsmittlere Molekulargewicht ist nicht das Molekulargewicht des Polyanilin-Komplexes, sondern das Molekulargewicht des Polyanilins.
Die Molekulargewichtsverteilung beträgt bevorzugt 1,5 oder mehr und 10,0 oder weniger. In Bezug auf die Leitfähigkeit ist es vorzuziehen, dass die Molekulargewichtsverteilung eng ist, aber in Bezug auf die Löslichkeit in einem Lösungsmittel ist es manchmal vorzuziehen, dass die Molekulargewichtsverteilung breit ist.
Molekulargewichte und Molekulargewichtsverteilungen werden mittels Gelpermeationschromatographie (GPC) durch Umrechnung von Polystyrol gemessen.
Zu den Substituenten der substituierten Polyaniline gehören beispielsweise gerad- oder verzweigtkettige Kohlenwasserstoffgruppen wie Methyl, Ethyl, Hexyl, Octyl, usw.; Alkoxygruppen wie Methoxy, Ethoxy, usw.; Aryloxygruppen wie Phenoxy usw.; halogenierte Kohlenwasserstoffe wie Trifluormethyl (-CF₃) usw..
Das Polyanilin ist im Hinblick auf die Vielseitigkeit und Wirtschaftlichkeit bevorzugt nicht substituiertes Polyanilin.
Das substituierte oder nicht substituierte Polyanilin ist bevorzugt ein Polyanilin, das durch Polymerisation in Gegenwart einer Säure, die keine Chloratome enthält, erhalten wird. Die Säure, die kein Chloratom enthält, ist z.B. eine Säure, die aus Atomen der Gruppe 1 bis 16 und der Gruppe 18 besteht. Spezifische Beispiele beinhalten eine Phosphorsäure. Das durch Polymerisation in Gegenwart einer Säure ohne Chloratom erhaltene Polyanilin schließt ein durch Polymerisation in Gegenwart einer Phosphorsäure erhaltenes Polyanilin ein.
Das in Gegenwart einer Säure, die keine Chloratome enthält, erhaltene Polyanilin kann eine geringere Chlormenge aus dem Polyanilinkomplex aufweisen.
Zu den Dotierungsmitteln des Polyanilin-Komplexes gehören beispielsweise Brönsted-Säuren oder Brönsted-Säure-Ionen, die aus Salzen von Brönsted-Säuren stammen, bevorzugt organische Säuren oder organische Säure-Ionen, die aus Salzen organischer Säuren stammen, und noch bevorzugter organische Säure-Ionen, die aus Verbindungen der folgenden Formel (I) stammen (Protonendonoren).
In der vorliegenden Erfindung wird, wenn das Dotierungsmittel als eine spezifische Säure und wenn das Dotierungsmittel als ein spezifisches Salz ausgedrückt wird, bei jedem von ihnen angenommen, dass es mit einer spezifischen Säure oder einem spezifischen Säureion, das aus einem spezifischen Salz erzeugt wird, in das oben erwähnte π-konjugierte Polymer dotiert ist.
M(XARn)m (I)
M in der Formel (I) ist ein Wasserstoffatom, eine organische freie Radikalgruppe oder eine anorganische freie Radikalgruppe.
Beispiele für das organische freie Radikal sind eine Pyridiniumgruppe, eine Imidazoliumgruppe, und eine Aniliniumgruppe. Beispiele für das anorganische freie Radikal sind Lithium, Natrium, Kalium, Cäsium, Ammonium, Calcium, Magnesium und Eisen.
X in Formel (I) ist eine anionische Gruppe, zum Beispiel eine -SO₃ ^--Gruppe, -PO₃ ^2--Gruppe, -PO₂(OH)^--Gruppe, -OPO₃ ^2--Gruppe, -OPO₂(OH)^--Gruppe, -COO^--Gruppe und dergleichen, bevorzugt eine -SO₃ ^--Gruppe.
A in Formel (I) ist eine substituierte oder nicht substituierte Kohlenwasserstoffgruppe (mit beispielsweise 1 bis 20 Kohlenstoffatomen).
Die Kohlenwasserstoffgruppe ist eine kettenförmige oder cyclische gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe, eine kettenförmige oder cyclische ungesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe oder eine aromatische Kohlenwasserstoffgruppe.
Die kettenförmige gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe umfasst eine gerade oder verzweigte Alkylgruppe (mit beispielsweise 1 bis 20 Kohlenstoffatomen). Beispiele für die cyclische gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe sind Cycloalkylgruppen (mit beispielsweise 3 bis 20 Kohlenstoffatomen) wie zum Beispiel die Cyclopentylgruppe, die Cyclohexylgruppe, die Cycloheptylgruppe und die Cyclooctylgruppe. Die cyclische gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe kann eine sein, bei der eine Vielzahl von cyclischen gesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoffgruppen kondensiert ist. Eine Norbornylgruppe, eine Adamantylgruppe und eine kondensierte Adamantylgruppe können beispielsweise angegeben werden.
Zu den kettenförmigen ungesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoffen (mit beispielsweise 2 bis 20 Kohlenstoffatomen) gehören gerade oder verzweigte Alkenylgruppen. Die cyclische ungesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe (mit beispielsweise 3 bis 20 Kohlenstoffatomen) schließt eine cyclische Alkenylgruppe ein. Beispiele für die aromatische Kohlenwasserstoffgruppe (mit beispielsweise 6 bis 20 Kohlenstoffatomen) beinhalten eine Phenylgruppe, eine Naphthylgruppe und eine Anthracenylgruppe.
Wenn A eine substituierte Kohlenwasserstoffgruppe ist, handelt es sich bei dem Substituenten um eine Alkylgruppe (mit beispielsweise 1 bis 20 Kohlenstoffatomen), eine Cycloalkylgruppe (mit beispielsweise 3 bis 20 Kohlenstoffatomen), eine Vinylgruppe, eine Allylgruppe, eine Arylgruppe (mit beispielsweise 6 bis 20 Kohlenstoffatomen), eine Alkoxygruppe (mit beispielsweise 1 bis 20 Kohlenstoffatomen), ein Halogenatom, eine Hydroxygruppe, eine Aminogruppe, eine Iminogruppe, eine Nitrogruppe, eine Silylgruppe oder eine eine Esterbindung enthaltende Gruppe.
R in Formel (I) ist an A gebunden und ist ein Substituent, der durch -H, -R¹, - OR¹, -COR¹, -COOR¹, -(C=O)-(COR¹) oder -(C=O)-(COOR¹) dargestellt wird, und R¹ ist eine Kohlenwasserstoffgruppe, Silylgruppe, Alkylsilylgruppe, -(R²O)_x-R³-Gruppe oder -(OSiR³ ₂)_x-OR³-Gruppe), die einen Substituenten enthalten kann. R² ist eine Alkylengruppe, R³ ist eine Kohlenwasserstoffgruppe, und x ist eine ganze Zahl, die 1 oder mehr ist. Wenn x 2 oder mehr ist, kann die Mehrzahl von R² unabhängig voneinander gleich oder verschieden sein, und die Mehrzahl von R³ kann unabhängig voneinander gleich oder verschieden sein.
Die Kohlenwasserstoffgruppen (mit beispielsweise 1 bis 20 Kohlenstoffatomen) für R1 beinhalten eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine Butylgruppe, eine Pentylgruppe, eine Hexylgruppe, eine Heptylgruppe, eine Octylgruppe, eine Nonylgruppe, eine Decylgruppe, eine Dodecylgruppe, eine Pentadecylgruppe, eine Eicosanylgruppe und dergleichen. Die Kohlenwasserstoffgruppe kann linear oder verzweigt sein.
Die Substituentengruppe der Kohlenwasserstoffgruppe ist eine Alkylgruppe (mit beispielsweise 1 bis 20 Kohlenstoffatomen), eine Cycloalkylgruppe (mit beispielsweise 3 bis 20 Kohlenstoffatomen), eine Vinylgruppe, eine Allylgruppe, eine Arylgruppe (mit beispielsweise 6 bis 20 Kohlenstoffatomen), eine Alkoxygruppe mit beispielsweise 1 bis 20 Kohlenstoffatomen), eine Halogengruppe, eine Hydroxygruppe, eine Aminogruppe, eine Iminogruppe, eine Nitrogruppe oder eine eine Esterbindung enthaltende Gruppe. Die Kohlenwasserstoffgruppe für R³ ist die gleiche wie die für R¹.
Beispiele für die Alkylengruppe (mit beispielsweise 1 bis 20 Kohlenstoffatomen) für R2 beinhalten eine Methylengruppe, eine Ethylengruppe, eine Propylengruppe und dergleichen.
In der Formel (I) ist n eine ganze Zahl von 1 oder mehr. Wenn n 2 oder mehr ist, kann eine Mehrzahl von R unabhängig voneinander gleich oder verschieden sein.
m in der Formel (I) ist die Wertigkeit von M/die Wertigkeit von X.
Als die durch die Formel (I) dargestellte Verbindung sind Dialkylbenzolsulfonsäure, Dialkylnaphthalinsulfonsäure oder eine Verbindung mit zwei oder mehr Esterbindungen bevorzugt.
Als die Verbindung, die zwei oder mehr Esterbindungen enthält, ist ein Sulfophthalsäureester oder eine Verbindung, die durch die folgende Formel (II) dargestellt wird, bevorzugter.
In Formel (II) sind M und X die gleichen wie in Formel (I). Als X ist eine -SO₃- Gruppe zu bevorzugen.
R⁴, R⁵ und R⁶ sind unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, eine Kohlenwasserstoffgruppe oder eine R⁹ ₃Si-Gruppe. Jedes der drei R⁹ ist unabhängig voneinander eine Kohlenwasserstoffgruppe.
Wenn R⁴, R⁵ und R⁶ Kohlenwasserstoffgruppen sind, beinhalten Beispiele für die Kohlenwasserstoffgruppe eine gerade oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen, eine Arylgruppe, die einen aromatischen Ring enthält (mit beispielsweise 6 bis 20 Kohlenstoffatomen), eine Alkylarylgruppe (mit beispielsweise 7 bis 20 Kohlenstoffatomen) und dergleichen.
Die Kohlenwasserstoffgruppe für R⁹ ist die gleiche wie die für R⁴, R⁵ und R⁶.
R⁷ und R⁸ der Formel (II) sind unabhängig voneinander eine Kohlenwasserstoffgruppe oder -(R¹⁰O)_q-R¹¹)-Gruppe. R¹⁰ ist eine Kohlenwasserstoffgruppe oder eine Silylengruppe, R¹¹ ist ein Wasserstoffatom, eine Kohlenwasserstoffgruppe oder R¹² ₃Si-, und q ist eine ganze Zahl, die 1 oder größer ist. Jedes der drei R¹² ist unabhängig voneinander eine Kohlenwasserstoffgruppe.
Wenn R⁷ und R⁸ Kohlenwasserstoffgruppen sind, beinhalten die Kohlenwasserstoffgruppen gerade oder verzweigte Alkylgruppen mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 4 oder mehr Kohlenstoffatomen, Arylgruppen, die aromatische Ringe enthalten (mit beispielsweise 6 bis 20 Kohlenstoffatomen), Alkylarylgruppen (mit beispielsweise 7 bis 20 Kohlenstoffatomen) und dergleichen, und spezifische Beispiele beinhalten Butylgruppen, Pentylgruppen, Hexylgruppen, Octylgruppen, Decylgruppen und dergleichen, die alle gerade oder verzweigt sind.
Die Kohlenwasserstoffgruppe in R⁷ und R⁸ ist, wenn R¹⁰ eine Kohlenwasserstoffgruppe ist, beispielsweise eine geradkettige oder verzweigte Alkylengruppe mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen, eine Arylengruppe, die einen aromatischen Ring enthält (mit beispielsweise 6 bis 20 Kohlenstoffatomen), eine Alkylarylengruppe (mit beispielsweise 7 bis 20 Kohlenstoffatomen) oder eine Arylalkylengruppe (mit beispielsweise 7 bis 20 Kohlenstoffatomen). Die Kohlenwasserstoffgruppen in R⁷ und R⁸ sind in dem Fall, dass R¹¹ und R¹² Kohlenwasserstoffgruppen sind, die gleichen wie die für R⁴, R⁵ und R⁶, und q ist bevorzugt 1 bis 10.
Spezifische Beispiele der durch die Formel (II) wiedergegebenen Verbindung, wenn R⁷ und R⁸ die Gruppe -(R¹⁰O)_q-R¹¹ sind, sind zwei Verbindungen, die durch die folgenden Formeln wiedergegeben werden:
worin X das gleiche wie in der Formel (I) ist.
Es ist weiterhin bevorzugt, dass die durch die obige Formel (II) dargestellte Verbindung ein Sulfobernsteinsäurederivat der folgenden Formel (III) ist.
In der Formel (III) ist M das gleiche wie in Formel (I). m' ist die Wertigkeit von M.
R¹³ und R¹⁴ sind unabhängig voneinander eine Kohlenwasserstoffgruppe oder -(R¹⁵O)_r-R¹⁶-Gruppe. R¹⁵ ist eine Kohlenwasserstoffgruppe oder eine Silylengruppe, R¹⁶ ist ein Wasserstoffatom, eine Kohlenwasserstoffgruppe oder eine R¹⁷ ₃Si-Gruppe, und r ist eine ganze Zahl, die 1 oder größer ist. Jedes der drei R¹⁷ ist unabhängig voneinander eine Kohlenwasserstoffgruppe. Wenn r 2 oder größer ist, kann die Mehrzahl der R¹⁵ gleich oder verschieden voneinander sein.
Die Kohlenwasserstoffgruppen sind, wenn es sich bei R13 und R14 um Kohlenwasserstoffgruppen handelt, die gleichen wie die für R7 und R8.
In R¹³ und R¹⁴ ist, wenn R¹⁵ eine Kohlenwasserstoffgruppe ist, die Kohlenwasserstoffgruppe die gleiche wie die für das oben genannte R¹⁰. Außerdem sind in R¹³ und R¹⁴, wenn R¹⁶ und R¹⁷ Kohlenwasserstoffgruppen sind, die Kohlenwasserstoffgruppen die gleichen wie die für R⁴, R⁵ und R⁶.
Es ist bevorzugt, dass r 1 bis 10 ist.
Spezifische Beispiele für den Fall, dass R¹³ und R¹⁴ -(R¹⁵O)_r-R¹⁶-Gruppen sind, sind die gleichen wie bei -(R¹⁰O)_q-R¹¹ für R⁷ und R⁸.
Der Kohlenwasserstoff für R¹³ und R¹⁴ ist der gleiche wie der für R⁷ und R⁸. Eine Butylgruppe, eine Hexylgruppe, eine 2-Ethylhexylgruppe und eine Decylgruppe sind bevorzugt.
Als die durch die Formel (I) dargestellte Verbindung sind Di-2-ethylhexylsulfobernsteinsäure und Natrium-di-2-ethylhexylsulfosuccinat (Aerosol OT) zu bevorzugen.
Es kann durch Ultraviolett-, Sichtbares Licht-, Nahinfrarotspektroskopie oder Röntgen-Photoelektronenspektroskopie bestätigt werden, dass das Dotierungsmittel des Polyanilin-Komplexes in das substituierte oder nicht substituierte Polyanilin dotiert ist, und dass das Dotierungsmittel ohne besondere Einschränkung der chemischen Struktur verwendet werden kann, solange das Dotierungsmittel eine ausreichende Acidität aufweist, um einen Träger im Polyanilin zu erzeugen.
Das Dotierungsverhältnis des Dotierungsmittels zum Polyanilin beträgt bevorzugt 0,35 oder mehr und 0,65 oder weniger, bevorzugter 0,42 oder mehr und 0,60 oder weniger, noch bevorzugter 0,43 oder mehr und 0,57 oder weniger, und besonders bevorzugt 0,44 oder mehr und 0,55 oder weniger.
Das Dotierungsverhältnis ist definiert als (die Anzahl der in das Polyanilin dotierten Molmenge des Dotierungsmittels)/(die Anzahl der Molmenge der Monomereinheiten des Polyanilins). Zum Beispiel bedeutet ein Polyanilin-Komplex, der nicht substituiertes Polyanilin und ein Dotierungsmittel mit einem Dotierungsverhältnis von 0,5 enthält, dass zwei Monomereinheiten-Moleküle des Polyanilins mit einem Molekül des Dotierungsmittels dotiert sind.
Das Dotierungsverhältnis kann berechnet werden, wenn die Molanzahl des Dotierungsmittels und der Polyanilin-Monomereinheiten im Polyanilin-Komplex gemessen werden kann. Ist das Dotierungsmittel beispielsweise eine organische Sulfonsäure, so wird die Molanzahl der Schwefelatome, die aus dem Dotierungsmittel stammen, und die Molanzahl der Stickstoffatome, die aus der Monomereinheit des Polyanilins stammen, mit einer organischen Elementanalysemethode quantifiziert, und das Dotierungsverhältnis kann aus dem Verhältnis dieser Werte berechnet werden. Das Verfahren zur Berechnung des Dotierungsverhältnisses ist jedoch nicht auf dieses Mittel beschränkt.
Der Polyanilin-Komplex kann, muss aber nicht darüber hinaus Phosphor enthalten.
Wenn der Polyanilin-Komplex Phosphor enthält, beträgt der Phosphorgehalt beispielsweise 10 Gewichts-ppm oder mehr und 5000 Gewichts-ppm oder weniger.
Der Phosphorgehalt kann durch ICP-Emissionsspektroskopie gemessen werden.
Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass der Polyanilin-Komplex kein Element der Gruppe 12 (z.B. Zink) als Verunreinigung enthält.
Der Polyanilin-Komplex kann mit gut bekannten Produktionsverfahren hergestellt werden. So kann er beispielsweise durch chemische oxidative Polymerisation eines substituierten oder nicht substituierten Anilins in einer Lösung hergestellt werden, die einen Protonendonor, eine Phosphorsäure und einen vom Protonendonor verschiedenen Emulgator enthält und zwei flüssige Phasen aufweist. Er kann auch durch Zugabe eines oxidativen Polymerisationsmittels zu einer Lösung hergestellt werden, die ein substituiertes oder nicht substituiertes Anilin, einen Protonendonor, eine Phosphorsäure und einen von dem Protonendonor verschiedenen Emulgator enthält und zwei flüssige Phasen aufweist.
Unter „Lösung mit zwei flüssigen Phasen“ ist ein Zustand zu verstehen, bei dem zwei nicht kompatible flüssige Phasen in einer Lösung vorhanden sind. Zum Beispiel bedeutet es einen Zustand, in dem „eine Phase eines Lösungsmittels hoher Polarität“ und „eine Phase eines Lösungsmittels niedriger Polarität“ in der Lösung vorhanden sind.
Die „Lösung mit zwei flüssigen Phasen“ schließt auch einen Zustand ein, in dem eine der flüssigen Phasen eine kontinuierliche Phase und die andere flüssige Phase eine dispergierte Phase ist. Sie umfasst beispielsweise einen Zustand, in dem die „Phase des Lösungsmittels mit hoher Polarität“ eine kontinuierliche Phase und die „Phase des Lösungsmittels mit niedriger Polarität“ eine dispergierte Phase ist, und einen Zustand, in dem die „Phase des Lösungsmittels mit niedriger Polarität“ eine kontinuierliche Phase und die „Phase des Lösungsmittels mit hoher Polarität“ eine dispergierte Phase ist.
Wasser ist als hochpolares Lösungsmittel bei der Herstellung des Polyanilin-Komplexes zu bevorzugen, und aromatische Kohlenwasserstoffe wie etwa Toluol und Xylol sind als niedrigpolares Lösungsmittel zu bevorzugen.
Der Protonendonor ist bevorzugt eine durch die obige Formel (I) wiedergegebene Verbindung.
Als Emulgator kann ein beliebiger ionischer Emulgator, bei dem der hydrophobe Teil ionisch ist, und ein nichtionischer Emulgator, bei dem der hydrophobe Teil nichtionisch ist, verwendet werden, wobei einer oder zwei oder mehr Emulgatoren in einer Mischung verwendet werden können.
Das bei der chemischen Oxidationspolymerisation verwendete Oxidationsmittel kann ein Peroxid wie etwa Natriumpersulfat, Kaliumpersulfat, Ammoniumpersulfat, Wasserstoffperoxid usw. sein; Ammoniumdichromat, Ammoniumperchlorat, Kaliumeisen(III)-sulfat, Eisen(III)-trichlorid, Mangandioxid, Jodsäure, Kaliumpermanganat oder Eisenparatoluolsulfonat usw., und ist bevorzugt ein Persulfat wie etwa Ammoniumpersulfat.
Diese können allein oder als Kombination von zwei oder mehreren Arten verwendet werden.
Das Molekulargewicht des Polypyrrols, die Molekulargewichtsverteilung des Polypyrrols und die Substituenten des substituierten Polypyrrols sind die gleichen wie die des oben genannten Polyanilins.
Das Dotierungsmittel des Polypyrrol-Komposits ist nicht besonders beschränkt, und ein Akzeptor-Dotierungsmittel, das im Allgemeinen für ein leitfähiges Polymer, das ein Polymer von Pyrrol und/oder eines Pyrrolderivats umfasst, geeignet ist, kann in geeigneter Weise verwendet werden.
Repräsentative Beispiele beinhalten Sulfonsäuren wie Polystyrolsulfonsäure, Paratoluolsulfonsäure, Methansulfonsäure, Trifluormethansulfonsäure, Anthrachinonsulfonsäure, Benzolsulfonsäure, Naphthalinsulfonsäure, Sulfosalicylsäure, Dodecylbenzolsulfonsäure, Allylsulfonsäure, usw., Halogene wie Perchlorsäure, Chlor, Brom, usw., Lewis-Säure, Protonensäure, usw. Sie können in Säureform oder in Salzform vorliegen. Bevorzugt werden hinsichtlich der Löslichkeit der Monomere Tetrabutylammoniumperchlorat, Tetraethylammoniumperchlorat, Tetrabutylammoniumtetrafluorborat, Tetrabutylammoniumtrifluormethansulfonat, Trifluorsulfonimidotetrabutylammonium, Dodecylbenzolsulfonsäure, Paratoluolsulfonsäure und dergleichen.
Die Menge des verwendeten Dotierungsmittels ist bei der Verwendung des Dotierungsmittels vorzugsweise eine Menge von 0,01 bis 0,3 Molekülen des Dotierungsmittels pro Einheit des Pyrrolpolymers. Ist sie kleiner als 0,01 Moleküle, so ist die Menge des Dotierungsmittels, die zur Bildung eines ausreichenden Leitweges benötigt wird, nicht ausreichend, und es ist schwierig, eine hohe Leitfähigkeit zu erreichen. Andererseits, da sich das Dotierungsverhältnis auch bei einem Dotierungsverhältnis von mehr als 0,3 Molekülen nicht verbessert, ist die Zugabe von Dotierungsmitteln, die über 0,3 Moleküle hinausgeht, aus wirtschaftlichen Gründen nicht zu bevorzugen. Hierbei bezieht sich die Pyrrolpolymereinheit auf einen sich wiederholenden Anteil, der einem Molekül des Monomers des Pyrrolpolymers entspricht, das durch Polymerisation des Pyrrolmonomers erhalten wird.
Das Molekulargewicht des Polythiophens, die Molekulargewichtsverteilung des Polythiophens, und die Substituenten des substituierten Polythiophens sind die gleichen wie die des oben genannten Polyanilins. Als substituiertes Polythiophen ist Polyethylendioxythiophen (PEDOT) bevorzugt.
Beispiele für das Dotierungsmittel des Polythiophenkomplexes beinhalten ein organisches Säureion eines anionischen Tensids, ein anorganisches Säureion, und dergleichen. Beispiele für die organischen Säureionen des anionischen Tensids beinhalten Sulfonsäure-basierte Ionen, veresterte Sulfationen, und dergleichen. Beispiele für das anorganische Säureion beinhalten Sulfationen, Halogenionen, Nitrationen, Perchlorationen, Hexacyanoferrationen, Phosphationen, Phosphomolybdationen, und dergleichen.
Die Menge der Komponente (A) in der Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren der vorliegenden Erfindung beträgt bevorzugt 30 bis 85 Gewichts-%, bevorzugter 30 bis 80 Gewichts-%, noch bevorzugter 35 bis 70 Gewichts-%, besonders bevorzugt 40 bis 70 Gewichts-%, bezogen auf die Gesamtheit der Komponenten (A) bis (C).
[(B)-Komponente: eines oder mehrere Harze, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyesterpolyol-Harzen und Polyetherpolyol-Harzen]
Das Polyesterpolyol-Harz wird gewöhnlich durch die Polymerisation eines Polyols und einer mehrwertigen Carbonsäure gewonnen.
Beispiele für Polyole beinhalten Neopentylglycol, Ethylenglycol, Diethylenglycol, Propylenglycol, 1,6-Hexandiol, 1,4-Butandiol, 1,9-Nonandiol, 1,10-Decandiol, 3-Methylpentandiol, 2,4-Diethylpentandiol, Tricyclodecandimethanol, 1,4-Cyclohexandimethanol, 1,2-Cyclohexandimethanol, 1,3-Cyclohexandimethanol, Cyclohexandiol, hydriertes Bisphenol A, Trimethylolpropan, Pentaerythrit, und dergleichen.
Beispiele für die mehrwertige Carbonsäure beinhalten Malonsäure, Phthalsäure, Terephthalsäure, Isophthalsäure, Tetrahydrophthalsäure, Methyltetrahydrophthalsäure, Hexahydrophthalsäure, Methylhexahydrophthalsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Hexachlorendomethylentetrahydrophthalsäure, Endomethylentetrahydrophthalsäure, Endomethylenhexahydrophthalsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Azelainsäure, Dimerfettsäuren, Decandicarbonsäure, Cyclohexandicarbonsäure, Trimellithsäure, Pyromellithsäure, Trimesinsäure, Cyclopentandicarbonsäure, und dergleichen.
Das gewichtsmittlere Molekulargewicht des Polyesterpolyol-Harzes liegt bevorzugt bei 2000 bis 50000. Das gewichtsmittlere Molekulargewicht wird mit dem GPC-Verfahren gemessen.
Die Glasübergangstemperatur (Tg) des Polyesterpolyol-Harzes liegt bevorzugt bei 5 bis 90°C. Die Tg wird mittels DSC (Dynamische Differenzkalorimetrie) gemessen.
Die Hydroxylzahl des Polyesterpolyol-Harzes beträgt bevorzugt 2 bis 70 mg KOH/g. Die Hydroxylzahl wird aus der Masse an Kaliumhydroxid in Milligramm berechnet, die benötigt wird, um die Essigsäure zu neutralisieren, die in einer Reaktion entsteht, bei der 1g der Polyesterpolyol-Harze mit Essigsäureanhydrid umgesetzt wird.
Als Polyetherpolyol-Harz können beispielsweise Polyethylenglycol, Polypropylenglycol, Polytetramethylenglycol, Poly1-Methylbutylenglycol oder dergleichen verwendet werden.
Auch ein Polyetherpolyol, das durch Copolymerisation eines Monomers zur Synthese des oben genannten Polyetherpolyols und eines mehrwertigen Alkohols wie etwa Glycerin, Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Sorbit, Triethanolamin oder dergleichen in einem nicht gelierenden Bereich erhalten wird, kann verwendet werden.
Das gewichtsmittlere Molekulargewicht des Polyetherpolyol-Harzes beträgt bevorzugt 400 bis 10000.
Die Hydroxylzahl des Polyetherpolyol-Harzes beträgt bevorzugt 20 bis 500 mg KOH/g.
Das Verfahren zur Messung des gewichtsmittleren Molekulargewichts und der Hydroxylzahl des Polyetherpolyol-Harzes ist das gleiche wie das für das Polyesterpolyol-Harz beschriebene.
Das Polyesterpolyol-Harz oder das Polyetherpolyol-Harz können alleine verwendet werden, oder das Polyesterpolyol-Harz und das Polyetherpolyol-Harz können in Kombination verwendet werden. Von jedem Harz kann eine Sorte allein verwendet werden, oder es können zwei oder mehrere Sorten in Kombination verwendet werden.
Bei den Polyol-Harzen kann, beispielsweise wenn Polyvinylacetal verwendet wird, die Hitzebeständigkeit der Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren aufgrund der Zersetzung des Harzes durch Erhitzen herabgesetzt werden, aber bei dem oben beschriebenen Polyesterpolyol-Harz und/oder Polyetherpolyol-Harz besteht keine solche Sorge, und es wird möglich, eine Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren mit ausgezeichneter Hitzebeständigkeit herzustellen.
Die Menge der Komponente (B) in der Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren der vorliegenden Erfindung beträgt bevorzugt 10 bis 65 Gewichts-%, bevorzugter 15 bis 60 Gewichts-%, und noch bevorzugter 20 bis 60 Gewichts-%, bezogen auf die Gesamtheit der Komponenten (A) bis (C).
[(C)-Komponente: Polyisocyanat-Verbindung]
Die Polyisocyanatverbindung ist eine Verbindung mit zwei oder mehr Isocyanatgruppen (-NCO-Gruppen), und kann ein Grundstoff für ein Polyurethan sein.
In der erfindungsgemäßen Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren kann der Grundbeschichtung für das Plattieren durch ausreichende Quervernetzung der Komponente (B) mit der Komponente (C) eine ausgezeichnete Wärmebeständigkeit verliehen werden.
Polyisocyanate sind beispielsweise Verbindungen, die durch R'(-NCO) o dargestellt werden, wobei R' ein aliphatischer Kohlenwasserstoff (mit beispielsweise 1 bis 20 Kohlenstoffatomen) wie etwa Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl oder dergleichen, oder ein aromatischer Kohlenwasserstoff (mit beispielsweise 6 bis 20 Kohlenstoffatomen) wie etwa ein Benzolring, ein Naphthalinring oder dergleichen ist, und o eine ganze Zahl mit einem Wert von 2 oder mehr ist.
Als Polyisocyanatverbindung wird bevorzugt ein blockiertes Polyisocyanat verwendet.
Normalerweise ist die -NCO-Gruppe sehr reaktiv, so dass die -NCO-Gruppe blockiert wird, um ein blockiertes Polyisocyanat zu bilden, so dass seine Reaktivität unterdrückt und kontrolliert werden kann. Bei blockierten Polyisocyanaten werden reaktive Gruppen, wie etwa die -NCO-Gruppen, im System blockiert, wodurch die Reaktion inhibiert wird, die Blockierungsgruppen durch Erhitzen entfernt werden und die Reaktion eingeleitet wird.
Beispiele für die Polyisocyanatverbindung beinhalten MF-K60B, MF-B60B, 17B-60P, TPA-100, TKA-100, P301-75E, 24A-100, hergestellt von Asahi Kasei Corporation, und ähnliche auf HDI (Hexamethylendiisocyanat) basierende Verbindungen. Darüber hinaus seien noch D-550, DB-980K, hergestellt von DIC Ltd., Colonate BI-301, Colonate 2507, hergestellt von der Tosoh Corporation, und dergleichen genannt.
Die Härtungstemperatur der Polyisocyanatverbindung liegt bevorzugt bei 80°C oder mehr, bevorzugter 90 bis 180°C. Wenn die Härtungstemperatur des Polyisocyanats im oben genannten Bereich liegt, kann die Wärmebeständigkeit der Grundbeschichtung für das Plattieren verbessert werden.
Im Falle eines blockierten Polyisocyanats ist die Härtungstemperatur die Temperatur, bei der die Blockierungsgruppen eliminiert werden.
Die Menge der Komponente (C) in der Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren der vorliegenden Erfindung variiert in Abhängigkeit von der chemischen Struktur der Komponente (B), beträgt aber bevorzugt 0,5 bis 30 Gewichts-%, bevorzugter 1 bis 25 Gewichts-%, noch bevorzugter 1 bis 20 Gewichts-%, bezogen auf die Gesamtheit der Komponenten (A) bis (C). Darüber hinaus können beispielsweise 6 bis 30 Gewichts-%, 7 bis 30 Gewichts-%, 8 bis 30 Gewichts-%, bezogen auf die Gesamtheit der Komponenten (A) bis (C), verwendet werden.
Wenn die Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren der vorliegenden Erfindung ein nachfolgend beschriebenes Urethanharz enthält, kann der Anteil der Komponente (C), bezogen auf die Gesamtmenge der Komponente (A), der Komponente (C) und des Urethanharzes mehr als 5 Gewichts-%, 6 Gewichts-% oder mehr, oder 7 Gewichts-% oder mehr betragen.
[Quantitative Beziehung zwischen der (B)-Komponente und der (C)-Komponente]
In der Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren der vorliegenden Erfindung beträgt der Anteil der Gesamtheit der Komponente (B) und der Komponente (C) bezogen auf die nichtflüchtigen Bestandteile in der Zusammensetzung bevorzugt 8 bis 90 Gewichts-%, bevorzugter 10 bis 90 Gewichts-%, noch bevorzugter 10 bis 70 Gewichts-% und besonders bevorzugt 20 bis 60 Gewichts-%. Innerhalb dieses Bereichs nimmt die Quervernetzungsstruktur einen ausreichenden Anteil in der Plattierungsgrundbeschichtung ein, und das leitfähige Polymer kann den für die Bildung der Plattierungsschicht notwendigen Katalysator enthalten, so dass es sowohl bezüglich der Hitzebeständigkeit als auch der Plattierungsabscheidungseigenschaften hervorragend ist.
Die nichtflüchtigen Bestandteile stellen eine Komponente dar, die in der Zusammensetzung verbleibt, nachdem die flüchtigen Bestandteile entfernt wurden, wenn die Zusammensetzung in dem Maße erhitzt und/oder entspannt wird, dass die compoundierte Komponente in der Zusammensetzung keine chemische Veränderung verursacht, und sind üblicherweise eine andere Komponente als ein Lösungsmittel in der Zusammensetzung.
Das molare Verhältnis (NCO/OH-Verhältnis) der Isocyanatgruppe in der Komponente (C) bezogen auf die Hydroxylgruppe in der Komponente (B) beträgt bevorzugt 0,1 bis 10,0, bevorzugter 0,6 bis 8,0 und noch bevorzugter 0,6 bis 5,5.
Das NCO/OH-Verhältnis kann nach folgender Gleichung berechnet werden. NCO/OH-Verhältnis=X/Y
In der Formel ist X die Anzahl der Isocyanatgruppen pro Gewichtseinheit der Verbindung, die Isocyanatgruppen aufweist, multipliziert mit dem Gewicht der Formulierung. Y ist die Anzahl der Hydroxylgruppen pro Gewichtseinheit der Verbindung, die Hydroxylgruppen aufweist, multipliziert mit der Masse der Mischung.
Wenn eine blockierte Polyisocyanatverbindung als Komponente (C) verwendet wird, wird die Isocyanatgruppe durch Erwärmen regeneriert, und sie reagiert mit der Hydroxylgruppe in der Zusammensetzung der Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren, um eine Bindung zu bilden. Moleküle mit zwei oder mehr polymerisierbaren Gruppen in einem Molekül reagieren miteinander, um ein Polymer zu bilden, und Verbindungen, die drei oder mehr Isocyanatgruppen und/oder Hydroxylgruppen aufweisen, reagieren miteinander, um eine dreidimensionale Quervernetzungsstruktur zu bilden.
Um die Quervernetzungsreaktion in ausreichender Weise durchzuführen, ist es bevorzugt, dass die Anzahl der Isocyanatgruppen und die Anzahl der Hydroxylgruppen in der Zusammensetzung im Wesentlichen gleich sind. In dem Fall jedoch, dass eine Komponente, die nicht zur Quervernetzungsreaktion der Komponente (A) und dergleichen beiträgt, enthalten ist, wird die Wahrscheinlichkeit eines Zusammenstoßes zwischen der Isocyanatgruppe und der Hydroxylgruppe in der Grundbeschichtung verringert, und die Quervernetzungsreaktion kann nicht in ausreichendem Maße ablaufen.
Vergleicht man das Polyesterpolyol-Harz und/oder das Polyetherpolyol-Harz mit der Polyisocyanatverbindung, so hat die Polyisocyanatverbindung in vielen Fällen ein geringeres Molekulargewicht und eine höhere Beweglichkeit. Um die Kollisionswahrscheinlichkeit der beiden zu erhöhen, ist es daher vorzuziehen, den Anteil der Polyisocyanatverbindung zu erhöhen. Bei der Zersetzung der Isocyanatgruppe durch Wasser oder dergleichen entsteht eine Aminogruppe. Da die Aminogruppe mit der verbleibenden Isocyanatgruppe reagiert, wird die Vernetzungsreaktion auch bei einem großen Anteil der Polyisocyanatverbindung weniger stark inhibiert.
[Lösungsmittel]
Das in der Zusammensetzung zur Bildung der Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren dieser Erfindung verwendete Lösungsmittel ist nicht in besonderer Weise beschränkt, sondern es können beispielsweise Methanol, Ethanol, Isopropylalkohol, 2-Methoxyethanol, 2-Ethoxyethanol, Diacetonalkohol, 3-Methoxy-1-butanol, 3-Methoxy-3-methyl-1-butanol, Ethylcarbitol, Aceton, Methylethylketon, Methylisobutylketon, Cyclohexanon, Isophoron, Sorbentonafsa, Tetrahydrofuran, Diethylether, n-Butylacetat, n-Butanol, Propylenglycolmonomethyletheracetat, γ-Butyrolacton, Tetralin, 2-Butoxy-2-ethoxyethanol, Dipropylenglycolmonopropylether, 1,3-Dimethylimidazolidinon, N-Methylpyrrolidon usw. genannt werden. Diese können allein oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden.
Die Menge des Lösungsmittels in der Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren der vorliegenden Erfindung beträgt bevorzugt 50 bis 2000 Gewichtsteile, noch bevorzugter 100 bis 1000 Gewichtsteile, und noch bevorzugter 100 bis 600 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Gesamtmenge der Komponenten (A) bis (C).
In der Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren der vorliegenden Erfindung können beispielsweise 90 Gewichts-% oder mehr, 95 Gewichts-% oder mehr, 98 Gewichts-% oder mehr, 99 Gewichts-% oder mehr, 99,5 Gewichts-% oder mehr, 99,9 Gewichts-% oder mehr oder 100 Gewichts-%, außer dem Lösungsmittel, aus den Komponenten (A), (B) und (C) bestehen.
In der Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren der vorliegenden Erfindung können beispielsweise 90 Gewichts-% oder mehr, 95 Gewichts-% oder mehr, 98 Gewichts-% oder mehr, 99 Gewichts-% oder mehr, 99,5 Gewichts-% oder mehr, 99,9 Gewichts-% oder mehr, oder 100 Gewichts-%, außer dem Lösungsmittel, aus den Komponenten (A), (B) und (C) und einer oder mehreren Komponenten (zum Beispiel Urethanharz) neben anderen später beschriebenen Komponenten bestehen.
Die Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise 1 Gewichts-% oder weniger, 0,5 Gewichts-% oder weniger, 0,1 Gewichts-% oder weniger des Polyvinylacetal-Harzes enthalten, oder sie kann das Polyvinylacetal-Harz nicht enthalten.
[Urethanharz]
Die Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren dieser Erfindung kann weiterhin ein Urethanharz enthalten. Als Urethanharz kann beispielsweise ein durch die Reaktion von einem Polyisocyanat und einem Polyol erhaltenes Harz verwendet werden.
Das Polyisocyanat ist nicht in besonderer Weise beschränkt, solange es sich um eine Verbindung mit mindestens zwei oder mehr Isocyanatgruppen handelt, und es kann eine bekannte Verbindung verwendet werden.
Konkret können beispielsweise aromatische Isocyanate wie etwa auf der Basis von TDI (Trilendiisocyanat), MDI (Diphenylmethandiisocyanat), XDI (Xylylendiisocyanat), NDI (Naphthylen-1,5-Diisocyanat) oder TMXDI (Tetramethylenxylylendiisocyanat), cycloaliphatische Isocyanate wie etwa auf Basis von IPDI (Isophorondiisocyanat), H12MDI (hydriertes MDI, Dicyclohexylmethandiisocyanat), H6XDI (hydriertes XDI), HDI (Hexamethylendiisocyanat), DDI (Dimersäurediisocyanat), NBDI (Norbornendiisocyanat) und dergleichen genannt werden. Diese können allein oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden.
Beispiele für das Polyol sind Polyetherpolyole wie Polyoxyethylenglycol, Polyoxypropylenglycol, Polyoxytetramethylenglycol, Polyesterpolyole wie Polyethylenadipat, Polyethylen-Butylenadipat, Polycaprolacton, Acrylpolyol, Polycarbonatpolyol, Polydimethylsiloxan-Ethylenoxid-Addukt, Polydimethylsiloxan-Propylenoxid-Addukt, Rizinusöl und dergleichen. Diese können allein oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden.
Da das Urethanharz weich und dehnbar ist, ist es möglich, das Verspröden der Grundbeschichtung durch die Quervernetzungsstruktur zu unterdrücken.
Spezifische Beispiele für das Urethanharz beinhalten eine MAU-Serie wie MAU1008, MAU4308HV, MAU5022, MAU9022 (hergestellt von Dainichi Seika Kogyo Co, Ltd.), eine ASPU-Serie wie ASPU360, ASPU112, ASPU116, ASPU121 (hergestellt von DIC Co., Ltd.), eine Hydran-Serie wie Hydran AP-20, AP-30F, AP-40F, WLS-213 (hergestellt von DIC Co, Ltd.), eine Eucoat-Serie wie Eucoat UX-150, UX-200, UX-310, UWS-145 (hergestellt von SANYO Chemical Co., Ltd.), eine Acrite-Serie wie Acrite WBR-2018, WBR-016U, WEM-3008 (hergestellt von Taisei Fine Chemical Co., Ltd.) und PTG-RSN (hergestellt von DIC Graphics Co., Ltd.).
Bei der MAU-Serie kann eine polare Gruppe wie eine Aminogruppe oder eine Carboxylgruppe eingebracht und die Verträglichkeit mit verschiedenen Bindemitteln und die Haftfähigkeit verbessert werden. Durch eine reaktive Gruppe kann eine auch nach der Aushärtung flexible Überzugsschicht gebildet werden.
Die ASPU-Serie ist lösemittelhaltig, und es ist möglich, durch das Vorhandensein einer reaktiven Gruppe einen flexiblen und zähen Film herzustellen, sowie die Witterungsbeständigkeit, das Abriebverhalten und die Biegefähigkeit zu verbessern.
Die Hydran-Serie ist wasserbasiert und kann in verschiedenen Lösungsmitteln gelöst werden, um eine Leistung zu erreichen, die der der ASPU-Serie entspricht.
Die Acrite-Serie sind Urethan-Emulsionen, die keine reaktiven Gruppen aufweisen. Sie können in Farben auf Wasserbasis verwendet werden.
Das Urethanharz hat üblicherweise eine Struktur, die durch die folgende Formel dargestellt wird.
In der Formel sind R und X unabhängig voneinander eine substituierte oder nicht substituierte zweiwertige aromatische Kohlenwasserstoffgruppe, eine substituierte oder nicht substituierte zweiwertige aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe, oder eine zweiwertige Gruppe, in der eine oder mehrere substituierte oder nicht substituierte zweiwertige aromatische Kohlenwasserstoffgruppen und eine oder mehrere substituierte oder nicht substituierte zweiwertige aliphatische Kohlenwasserstoffgruppen in beliebiger Reihenfolge gebunden sind, abgeleitet von einem Monomer bei der Synthese eines Urethanharzes.
Beispiele für die zweiwertige aromatische Kohlenwasserstoffgruppe sind eine aromatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 6 bis 50 Ringkohlenstoffatomen. Spezifische Beispiele beinhalten eine Phenylengruppe, eine Naphthylengruppe, und dergleichen.
Beispiele für die zweiwertige aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe beinhalten eine lineare aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 6 bis 50 Kohlenstoffatomen, eine verzweigte aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 6 bis 50 Kohlenstoffatomen, und dergleichen. Spezifische Beispiele beinhalten eine Methylengruppe, eine Ethylengruppe, eine Propylengruppe, und dergleichen.
Beispiele für die zweiwertige Gruppe, in der eine oder mehrere substituierte oder nicht substituierte zweiwertige aromatische Kohlenwasserstoffgruppen und eine oder mehrere substituierte oder nicht substituierte zweiwertige aliphatische Kohlenwasserstoffgruppen in beliebiger Reihenfolge gebunden sind, beinhalten eine Gruppe, in der eine Phenylengruppe und eine Methylengruppe gebunden sind, eine Gruppe, in der eine Naphthylengruppe und eine Ethylengruppe gebunden sind, und dergleichen.
Beispiele für den Substituenten im Falle des Vorhandenseins eines Substituenten beinhalten eine Hydroxylgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Nitrogruppe, eine Cyanogruppe, eine Aminogruppe, und dergleichen.
Das Urethanharz kann allein oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden.
Die Menge des Urethanharzes in der Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren der vorliegenden Erfindung beträgt bevorzugt 1 bis 100 Gewichtsteile, bevorzugter 5 bis 50 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Gesamtmenge der Komponenten (A) bis (C).
[Epoxid-Harz]
Die Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren gemäß der vorliegenden Erfindung kann darüber hinaus ein Epoxid-Harz enthalten. Das Epoxid-Harz ist eine vernetzbare Verbindung und kann durch eine Epoxidgruppe im Harz vernetzt und gehärtet werden. Die vorgegebene Menge des Epoxid-Harzes verleiht der Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit und Haftfähigkeit.
Beispiele für das Epoxid-Harz sind ein phenolisches Epoxid-Harz, ein phenolisches Novolac-Epoxid-Harz, ein Kresol-Novolac-Epoxid-Harz, ein Dicyclopentadien-Epoxid-Harz, ein Bisphenol-Epoxid-Harz, und ein Naphthalin-Epoxid-Harz. Unter diesen sind ein Epoxid-Harz vom Dicyclopentadien-Typ, ein Epoxid-Harz vom Bisphenol-Typ, und ein Epoxid-Harz vom Naphthalin-Typ zu bevorzugen.
Beispiele für das Dicyclopentadien-Epoxid-Harz beinhalten HP4710 und HP7200HH, HP7200H, HP7200 der DIC Corporation. Beispiele für Naphthalin-Epoxid-Harze sind HP4710, hergestellt von der DIC Corporation.
Die Glasübergangstemperatur des Epoxid-Harzes liegt bevorzugt bei 60 bis 110 °C, bevorzugter bei 70 bis 105 °C, und noch bevorzugter bei 75 bis 100 °C.
Im Falle der Bildung einer Grundbeschichtung unter Verwendung der Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren, die ein Epoxid-Harz enthält, liegt die Glasübergangstemperatur des Epoxid-Harzes im vorgenannten Bereich, wodurch die Wärmebeständigkeit und die Temperaturwechselbeständigkeit der Grundbeschichtung verbessert werden kann.
Durch das Auftragen einer Zusammensetzung, in der ein Epoxid-Harz mit der obigen Glasübergangstemperatur mit einem leitfähigen Polymer, wie z.B. einem Polyanilin-Komplex, gemischt ist, auf ein Substrat, um eine Grundbeschichtung für das Plattieren zu bilden, wird eine ausgezeichnete Haftfähigkeit an dem Substrat und der Plattierungsüberzugsschicht in einem Hitzebeständigkeitstest und einem Temperaturschocktest nach dem stromlosen Plattieren erreicht. Es wird angenommen, dass die Zugabe des Epoxid-Harzes mit der oben genannten Glasübergangstemperatur die Festigkeit und Haftfestigkeit der Überzugsschicht erhöht.
Die Menge des Epoxid-Harzes in der Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren gemäß der vorliegenden Erfindung beträgt bevorzugt 0,2 bis 30 Gewichtsteile, bevorzugter 0,5 bis 15 Gewichtsteile, und noch bevorzugter 0,7 bis 10 Gewichtsteile, bezogen auf die Gesamtheit der 100 Gewichtsteile der Komponenten (A) bis (C).
Auf der anderen Seite kann die Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren der vorliegenden Erfindung eine geringe Menge Epoxidharz enthalten, beispielsweise kann sie so eingestellt sein, dass sie 1 Gewichts-% oder weniger, 0,5 Gewichts-% oder weniger, oder 0,1 Gewichts-% oder weniger beträgt, oder das Epoxidharz kann nicht enthalten sein.
[Phenolische Verbindung]
Wenn die Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren der vorliegenden Erfindung einen Polyanilin-Komplex als leitfähiges Polymer enthält, kann die Zusammensetzung darüber hinaus eine phenolische Verbindung enthalten, die als Teil des Polyanilin-Komplexes eine Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit bewirkt.
Die phenolische Verbindung ist nicht in besonderer Weise beschränkt, solange es sich um eine Verbindung mit einer phenolischen Hydroxylgruppe handelt. Die Verbindung mit einer phenolischen Hydroxylgruppe ist eine Verbindung mit einer phenolischen Hydroxylgruppe, eine Verbindung mit einer Mehrzahl von phenolischen Hydroxylgruppen, und eine Polymerverbindung, die aus einer sich wiederholenden Einheit mit einer oder mehreren phenolischen Hydroxylgruppen besteht.
Als die phenolische Verbindung kann eine bekannte Verbindung in geeigneter Weise verwendet werden.
[Hitzebeständ igkeits-Stabilisator]
Die Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren gemäß der vorliegenden Erfindung kann darüber hinaus einen Hitzebeständigkeits-Stabilisator enthalten, wenn die Zusammensetzung einen Polyanilin-Komplex als leitfähiges Polymer enthält.
Der Hitzebeständigkeits-Stabilisator ist eine saure Substanz oder ein Salz einer sauren Substanz, und die saure Substanz kann eine organische Säure (eine Säure einer organischen Verbindung) oder eine anorganische Säure (eine Säure einer anorganischen Verbindung) sein. Die leitfähige Polymerschicht kann auch eine Vielzahl von Hitzebeständigkeits-Stabilisatoren enthalten.
Andere Komponenten
Die Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren der vorliegenden Erfindung kann weiterhin Zusätze wie andere Harze, anorganische Materialien, Härtungsmittel, Weichmacher, organische leitfähige Materialien und dergleichen enthalten.
Beispiele für das andere Harz beinhalten ein Bindemittelsubstrat, ein Matrixsubstrat, und dergleichen.
Als spezifische Beispiele für die anderen Harze können Polyolefine wie Polyethylen und Polypropylen; chloriertes Polyolefin, Polystyrol, Polyester, Polyamid, Polyacetal, Polyethylenterephthalat, Polycarbonat, Polyethylenglycol, Polyethylenoxid, Polyacrylsäure, Polyacrylsäureester, Polymethacrylsäureester und Polyvinylalkohol angegeben werden.
Anstelle des Harzes kann ein wärmehärtbares Harz wie etwa ein Phenol- oder Melaminharz, oder ein Vorläufer, der in der Lage ist, das wärmehärtbare Harz zu bilden, zusammen mit dem Harz verwendet werden.
Das anorganische Material wird hinzugefügt, um die Festigkeit, Oberflächenhärte, Dimensionsstabilität und andere mechanische Eigenschaften zu verbessern, oder um die elektrischen Eigenschaften wie beispielsweise die Leitfähigkeit zu erhöhen.
Konkrete Beispiele für das anorganische Material sind Silica (Siliciumdioxid), Titania (Titandioxid), Alumina (Aluminiumoxid), Sn-haltiges In₂O₃ (ITO), Zn-haltiges In₂O₃, eine co-substituierte Verbindung von In₂O₃ (ein Oxid, in dem ein vierwertiges Element und ein zweiwertiges Element durch dreiwertiges In substituiert sind), Sb-haltiges SnO₂ (ATO), ZnO, Al-haltiges ZnO (AZO), Ga-haltiges ZnO (GZO), und dergleichen.
Das Härtungsmittel wird beispielsweise zur Verbesserung der Festigkeit, der Oberflächenhärte, der Maßbeständigkeit und anderer mechanischer Eigenschaften zugesetzt. Als konkrete Beispiele für das Härtungsmittel können beispielsweise ein Wärmehärtungsmittel wie ein Phenolharz, und ein Lichthärtungsmittel, bestehend aus einem Monomer auf Acrylatbasis und einem Photopolymerisationsinitiator, angegeben werden.
Zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften wie beispielsweise Zugfestigkeit, Biegefestigkeit oder dergleichen wird ein Weichmacher zugesetzt.
Als konkrete Beispiele für einen Weichmacher können beispielsweise Phthalsäureester oder Phosphorsäureester genannt werden.
Beispiele für das leitfähige organische Material sind Kohlenstoffmaterialien wie Ruße, Kohlenstoff-Nanoröhren und dergleichen.
[Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren]
Die Grundbeschichtung (Schicht) für das stromlose Plattieren gemäß der vorliegenden Erfindung kann aus der oben beschriebenen Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren gemäß der vorliegenden Erfindung gebildet werden.
Die Dicke der durch Trocknen der Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren erhaltenen Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren beträgt bevorzugt 0,1 µm oder mehr, bevorzugter 0,2 µm oder mehr. Wenn die Schichtdicke weniger als 0,1 µm beträgt, kann die Haftung zwischen dem Substrat und der plattierten Schicht nicht aufrechterhalten werden, so dass das Substrat und die plattierte Schicht leicht abgezogen werden können. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, dass die Anzahl der Bereiche, in denen kein Pd-Metall getragen wird, zunimmt, und es besteht die Möglichkeit, dass die Anzahl der Bereiche, in denen kein stromloses Plattieren durchgeführt wird, zunimmt.
Die Obergrenze der Schichtdicke ist nicht in besonderer Weise beschränkt, sondern liegt beispielsweise bei 100 µm oder weniger, 20 µm oder weniger, oder 10 µm oder weniger.
[Verfahren zur Herstellung der Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren]
Das Verfahren zur Herstellung der Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet die Zusammensetzung zur Bildung der Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren gemäß der vorliegenden Erfindung. Das vorliegende Herstellungsverfahren ist nicht in besonderer Weise beschränkt, solange die Zusammensetzung zur Bildung der Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren der vorliegenden Erfindung verwendet wird, und es kann beispielsweise ein Beschichtungsverfahren oder dergleichen, bei dem die Zusammensetzung zur Bildung der Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren der vorliegenden Erfindung durch ein Stabbeschichtungsverfahren auf ein Substrat aufgetragen und getrocknet wird, angegeben werden.
[Plattierungsstapelkörper]
Der Plattierungsstapelkörper der vorliegenden Erfindung umfasst ein Substrat, die oben genannte Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren, und eine ein Metall enthaltende stromlose Plattierungsschicht, wobei die stromlose Plattierungsschicht und die Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren sich miteinander in Kontakt befinden.
1 ist eine schematische Darstellung, die den Schichtaufbau einer Ausführung eines Plattierungsstapelkörpers der vorliegenden Erfindung zeigt.
Der Plattierungsstapelkörper 1 beinhaltet eine Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren 20 und eine stromlose Plattierungsschicht 30, die in dieser Reihenfolge auf einem Substrat 10 gestapelt sind.
Der Plattierungsstapelkörper der vorliegenden Erfindung kann durch ein Verfahren zur Herstellung des Plattierungsstapelkörpers dieser Erfindung hergestellt werden, das später beschrieben wird.
[Substrat]
Das Substrat ist nicht in besonderer Weise beschränkt und kann ein Metall, ein anorganisches Material (Keramik, Glas oder dergleichen), oder ein Harz sein. Darüber hinaus kann ein Substrat verwendet werden, bei dem ein Metall vollständig mit einem Harz, einem Verbundwerkstoff aus einem anorganischen Material und einem Harz (z.B. FRP, ein Glas-Epoxid-Verbundwerkstoff), oder ähnlichem bedeckt ist. Beispiele für das Harz sind Polycarbonatharz, Acrylharz, Nylonharz, Polyimidharz, Polyesterharz, Styrolharz, Phenolharz und PPS- (Polyphenylensulfid-) Harz.
[Stromlose Plattierungsschicht]
Beispiele für die Metallarten der stromlosen Plattierungsschicht sind Kupfer, Nickel, Kobalt, Palladium, Silber, Gold, Platin und Zinn. Zusätzlich kann ein Element wie Phosphor, Bor oder Eisen enthalten sein. Das Herstellungsverfahren ist wie später beschrieben.
[Verfahren zur Herstellung des Plattierungsstapelkörpers]
Das Verfahren zur Herstellung eines Plattierungsstapelkörpers gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet einen Schritt der Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren auf einem Substrat unter Verwendung der Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren gemäß der vorliegenden Erfindung, und einen Schritt der Bildung einer stromlosen Plattierungsschicht, die ein Metall enthält, auf der Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren.
Die Bildung der Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren kann durch die oben beschriebene Methode zur Herstellung der Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren durchgeführt werden.
Es ist zu bevorzugen, nach der Bildung der Grundbeschichtung und vor der Bildung der stromlosen Plattierungsschicht einen Entfettungsschritt durchzuführen.
Im Entfettungsschritt wird die Oberfläche der Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren entfettet und mit einem Lösungsmittel wie einem Tensid oder Alkohol gereinigt, um die Benetzbarkeit zu verbessern.
Als Tensid kann in geeigneter Weise ein anionisches, kationisches oder nichtionisches Tensid verwendet werden, wobei ein kationisches Tensid zu bevorzugen ist. Wenn ein kationisches Tensid verwendet wird, wird es zum Beispiel mit ionengetauschtem Wasser auf 1 bis 3 % verdünnt.
Nach der Bildung der Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren, bevorzugt nach dem Entfettungsschritt, ist es im Allgemeinen vorzuziehen, die Lösung der Pd-Verbindung mit der Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren in Kontakt zu bringen, um das für die katalytische Wirkung des stromlosen Plattierens auf die Grundbeschichtung verantwortliche Pd-Metall (Katalysatormetall) zu trägern.
Wenn die Lösung der Pd Verbindung in Kontakt gebracht wird, adsorbiert das leitende Polymer wie etwa der Polyanilinkomplex Pd-Ionen, und die Pd-Ionen werden durch seine reduzierende Wirkung zu Pd-Metall reduziert. Wenn das Pd nicht reduziert wird, das heißt, wenn es sich nicht um Pd im metallischen Zustand handelt, tritt die katalytische Wirkung bei dem stromlosen Plattieren nicht auf.
Die Menge an abgeschiedenem Pd pro Flächeneinheit (einschließlich Pd-Ionen und Pd-Metalle) beträgt vorzugsweise 1,7 µg/cm² oder mehr, und noch bevorzugter 2,5 µg/cm² oder mehr.
Als die Pd-Verbindung ist Palladiumchlorid bevorzugt zu verwenden. Als Lösungsmittel wird im allgemeinen Salzsäure verwendet. Pd kann jedoch in einer wässrigen Lösung in ionischem Zustand vorliegen und ist nicht auf eine wässrige Salzsäurelösung beschränkt. Beispiele für die Lösung der Pd-Verbindung beinhalten 0,02 %-ige Palladiumchlorid-0,01 %-ige wässrige Salzsäurelösung (pH 3).
Die Kontakttemperatur mit der Lösung der Pd-Verbindung beträgt normalerweise 20 bis 50 °C, bevorzugt 30 bis 40 °C, und die Kontaktzeit beträgt normalerweise 0,1 bis 10 Minuten, bevorzugt 1 bis 5 Minuten.
Anschließend wird, um eine metallhaltige Schicht (Plattierungsschicht) auf der Grundbeschichtung zu bilden, das oben erhaltene Substrat mit einer Lösung für das stromlose Plattieren in Kontakt gebracht. Wenn die Grundbeschichtung und die Lösung für das stromlose Plattieren miteinander in Kontakt kommen, wirkt das geträgerte Pd-Metall als Katalysator, und auf der Grundbeschichtung wird eine Plattierungsschicht gebildet.
Beispiele für die in der Lösung für das stromlose Plattieren enthaltenen Metallarten beinhalten Kupfer, Nickel, Kobalt, Palladium, Silber, Gold, Platin, Zinn und dergleichen, wie oben beschrieben. Zusätzlich zu diesen kann ein Element wie Phosphor, Bor oder Eisen enthalten sein.
Die Temperatur für den Kontakt mit der Lösung für das stromlose Plattieren ist je nach Art des Plattierungsbades und der Dicke unterschiedlich, beträgt aber beispielsweise bei einem Niedertemperaturbad etwa 20 bis 50°C und bei einem Hochtemperaturbad 50 bis 90°C.
Auch die Kontaktzeit mit der Lösung für das stromlose Plattieren unterscheidet sich je nach Art des Plattierungsbades und der Dicke, beträgt aber beispielsweise 1 bis 120 Minuten. Es ist auch möglich, nur stromlos zu plattieren, oder durch stromloses Plattieren eine dünne Metallschicht zu erzeugen, und dann durch elektrolytisches Plattieren eine gleichartige oder andersartige Metallschicht zu erzeugen.
Beispiele
Herstellungsbeispiel 1
[Herstellung von Polyanilin-Komplexen]
Eine Lösung, die durch Auflösen von 37,8 g „Aerosol OT“ (Natrium-di-2-ethylhexylsulfosuccinat) (AOT) und 1,47 g „Solvon T-20“ (hergestellt von Toho Chemical Co., Ltd.), bei dem es sich um einen nichtionischen Emulgator mit PolyoxyethylensorbitanFettsäureester-Struktur handelt, in 600 mL Toluol erhalten wurde, wurde unter einem Stickstoff-Gasstrom in einen abtrennbaren 6L-Kolben gegeben, und weitere 22,2 g Anilin wurden dieser Lösung zugegeben. Dann wurden 1800 mL 1M Phosphorsäure zu der Lösung gegeben, und die Lösung mit zwei flüssigen Phasen von Toluol und Wasser wurde auf 5°C abgekühlt.
Wenn die Innentemperatur der Lösung 5°C erreichte, wurde mit 390 Umdrehungen pro Minute gerührt. Eine Lösung von 65,7g Ammoniumpersulfat in 600 mL 1M Phosphorsäure wurde über 2 Stunden mit einem Tropftrichter tropfenweise zugegeben. Die Reaktion wurde 18 Stunden lang vom Beginn des Tropfens an durchgeführt, wobei die Innentemperatur der Lösung bei 5°C gehalten wurde. Danach wurde die Reaktionstemperatur auf 40°C erhöht, und die Reaktion wurde 1 Stunde lang fortgesetzt. Danach wurde die Mischung stehen gelassen und die Toluolphase wurde abgetrennt. Der erhaltenen Toluolphase wurden 1500 mL Toluol zugesetzt, es wurde einmal mit 500 mL 1M Phosphorsäure und dreimal mit 500 mL ionengetauschtem Wasser gewaschen, die Toluolphase wurde durch Stehenlassen abgetrennt und zur Einstellung der Konzentrationen konzentriert, um 900g Polyanilin-Komplex-Toluol-Lösung zu erhalten. Die Polyanilin-Komplex-Konzentration der Polyanilin-Komplex-Toluol-Lösung betrug 5,7 Gewichts-%.
Herstellungsbeispiel 2
Die in Herstellungsbeispiel 1 erhaltene Polyanilin-Komplex-Toluol-Lösung wurde in einem Wasserbad bei 60°C unter reduziertem Druck getrocknet, um 51,3g eines Polyanilin-Komplexes (Pulver) zu erhalten.
Das gewichtsmittlere Molekulargewicht der Polyanilin-Moleküle in diesem Polyanilin-Komplex betrug 72.000 g/mol, die Molekulargewichtsverteilung 2,0.
Beispiel 1
[Herstellung der Zusammensetzung zur Bildung der Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren]
Polyesterpolyol-Harze (TP-219, hergestellt von Nippon Synthetic Chemical Industries, Ltd., gewichtsmittleres Molekulargewicht: 3000, Tg: 40°C, Hydroxylzahl: 55) 1,35 g, und Lösungen von blockierten Isocyanatverbindungen (MF-K60B, hergestellt von Asahi Kasei Corporation, aktiver NCO% (Gew.-%) = 6,4%, Konzentration nicht flüchtiger Komponenten: 60 Gewichts-%, Härtungstemperatur: 90°C, im folgenden als „MF-K60B“ abgekürzt) 0,86g (nichtflüchtige Komponente: 0,52g) wurden in einer Mischung aus Tetralin (hergestellt von Kanto Chemical Co., Ltd.) 10,90g, 2-Butoxy-2-ethoxyethanol (hergestellt von Wako Puri Pharmaceutical Industries, Ltd.) 8,18g und 1,3-Dimethylimidazolidinon (hergestellt von Wako Puri Pharmaceutical Industries, Ltd.) 2,73g gelöst. Nach der Überprüfung der Auflösung des Polyesterpolyol-Harzes wurden 2,48g des im Herstellungsbeispiel 2 erhaltenen Polyanilin-Komplex-Pulvers zugegeben und aufgelöst, um eine Zusammensetzung zu erhalten (die Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren). Die Zusammensetzung der Zusammensetzung und ähnliches sind in Tabelle 1 dargestellt.
[Herstellung der Plattierungsstapelkörper]
(Druck- und Beschichtungsverfahren)
Die erhaltene Zusammensetzung wurde mit einem Stabbeschichter (Nr. 16) auf eine Polyimid-Harzschicht (Kapton 300H, hergestellt von Toray Corporation) aufgetragen. Die beschichtete Schicht wurde getrocknet und bei 150°C 30 Minuten lang gehärtet, um eine Grundbeschichtung für das Plattieren zu bilden (Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren). Die Schichtdicke der Grundbeschichtung für die Plattierung wurde mit einem Schichtdickenmessgerät mit Taststift gemessen. Die Schichtdicke ist in Tabelle 2 angegeben.
Die Polyimid-Harzschicht, auf der die plattierte Grundbeschichtung gebildet wurde, wurde in 50 mm×100 mm große Stücke geschnitten, um Prüfkörper zu bilden.
(Entfettungsverfahren)
Das Prüfstück wurde 5 Minuten lang bei 55°C in eine in Bezug auf die Masse 2,5 %ige wässrige Lösung eines Tensids (Ace Clean, hergestellt von Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) eingetaucht. Danach wurde die Oberfläche des Prüfkörpers mit fließendem Wasser gewaschen, und dann 5 Minuten lang bei 60°C in eine in Bezug auf die Masse 10 %ige wässrige Lösung von Natriumhydrogensulfit eingetaucht. Anschließend wurde die Oberfläche des Prüfkörpers mit fließendem Wasser gewaschen, um die Oberfläche zu entfetten.
(Verfahren zur Pd-Trägerung)
Der gesamte Prüfkörper wurde nach der Entfettungsbehandlung bei 30°C für 5 Minuten in eine 20-fach verdünnte Lösung eines katalytischen Behandlungsmittelaktivators (wässrige Lösung einer sauren Palladium-Salzsäure-Verbindung, hergestellt von Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) eingetaucht, um eine Metall-Pd-Trägerbehandlung durchzuführen.
(Plattierungsschichtbildungsverfahren)
Der Prüfkörper wurde nach der Pd-Träger-Behandlung 60 Minuten bei 60°C mit einer Lösung für die stromlose Verkupferung (Sulcup ELC-SP, hergestellt von C.Uyemura & Co., Ltd.) einer Plattierbehandlung unterzogen, um eine Plattierungsschicht zu bilden. Anschließend wurde er mit fließendem Wasser gewaschen und mit warmer Luft (80°C) getrocknet, um einen Plattierungsstapelkörper zu erhalten.
[Bewertung des Plattierungsstapelkörpers]
Der erhaltene Plattierungsstapelkörper wurde wie folgt bewertet. Die Ergebnisse werden in Tabelle 2 dargestellt.
(Adhäsion)
Die plattierte Schicht des Plattierungsstapelkörpers wurde einem Gitterschnitttest unterzogen. Im speziellen wurden gitterförmige Kratzer im Abstand von 2 mm mit Schneidemaschinen aufgetragen, um das Substrat gemäß JIS5600-5-6 zu bilden, Cellotape (eingetragenes Warenzeichen) (hergestellt von Nichiban Ltd.) wurde angebracht, und das Abziehen wurde im Winkel von 90° durchgeführt, um zu beobachten, ob ein Abschälen (einschließlich des Abschälens zwischen dem Substrat und der Plattierungsgrundbeschichtung, des Brechens der Plattierungsgrundbeschichtung und des Abschälens zwischen der Plattierungsgrundbeschichtung und der Plattierungsschicht) auftrat, und es wurde wie folgt bestimmt.
◯: Kein Abschälen wurde beobachtet.
×: Abschälen wurde beobachtet.
[Hitzebeständigkeit]
Die plattierte Schicht des Plattierungsstapelkörpers wurde 2 Minuten lang mit einem Lötbad bei 260°C in Kontakt gebracht, um das Vorliegen oder Nichtvorliegen von Veränderungen zu überprüfen, und wurde wie folgt bestimmt.
⊚: Bei der Trennung vom Lötbad wurde keine Veränderung beobachtet, und selbst wenn die Oberfläche unmittelbar nach der Trennung vom Lötbad stark gerieben wurde, wurde die Plattierungsschicht nicht abgeschält.
◯: Bei der Trennung vom Lötbad wurde keine Veränderung beobachtet, aber wenn die Oberfläche unmittelbar nach der Trennung vom Lötbad stark gerieben wurde, schälte sich die Plattierungsschicht ab.
Δ: Bei der Trennung vom Lötbad wurden Veränderungen wie Abschälen und Aufquellen beobachtet.
Beispiele 2 und 3
Ein Plattierungsstapelkörper wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt und bewertet, mit der Ausnahme, dass die Menge jeder Komponente der Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren wie in Tabelle 1 beschrieben verändert wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.
Beispiel 4
Eine Zusammensetzung wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass als Polyesterpolyol-Harz „TP-249“ (gewichtsmittleres Molekulargewicht: 16000, Tg: 36°C, Hydroxylzahl: 5,5) von Nippon Synthetic Chemical Industries Co., Ltd. verwendet wurde, und die Menge der einzelnen Komponenten wie in Tabelle 1 beschrieben verändert wurde, und ein Plattierungsstapelkörper hergestellt wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.
Beispiel 5
Die Menge der einzelnen Komponenten in der Zusammensetzung von Beispiel 1 wurde wie in Tabelle 1 beschrieben geändert und 5,69 g (nichtflüchtige Komponente: 1,70 g) einer Urethanharzlösung (MAU1008, hergestellt von Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd., Konzentration der nichtflüchtigen Komponente von 30 Gewichts-%) und ein Antischaummittel (JA-750, hergestellt von Jujo Chemical Co., Ltd.) wurden zur Herstellung einer Zusammensetzung gemischt. Die Menge der Komponente (C), bezogen auf die Gesamtheit der Komponente (A), der Komponente (C) und des Urethanharzes, betrug 7,80 Gewichts-%.
Die erhaltene Zusammensetzung wurde unter Verwendung einer Siebdruckmaschine auf eine Polyimid-Harzschicht (Kapton 300H, hergestellt von Toray Ltd.) in einer quadratischen Form (30mm Quadrat) und einem linearen Muster (Breite: 0,1mm, 0,5mm und 5mm, Länge: jeweils 100mm) gedruckt. Das bedruckte Material wurde getrocknet und bei 150°C 30 Minuten lang gehärtet, um eine Grundbeschichtung für das Plattieren zu bilden. Die anschließenden Schritte wurden in gleicher Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, um einen Plattierungsstapelkörper herzustellen und zu bewerten. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.
Beispiele 6 bis 8
Ein Plattierungsstapelkörper wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt und bewertet, außer dass die Menge jeder Komponente der Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtungsschicht für das stromlose Plattieren wie in Tabelle 1 beschrieben verändert wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.
Vergleichsbeispiel 1
Ein Plattierungsstapelkörper wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 5 hergestellt und bewertet, außer dass die Menge jeder Komponente der Zusammensetzung zur Bildung eines Grundbeschichtungsschichtfür das stromlose Plattieren wie in Tabelle 1 beschrieben verändert wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.

Tabelle 1

	Komponente (A)	Komponente (B)	Komponente (C)	Lösungsmitt tel			Andere Komponente		Anteil der Komponente (B) und Komponente (C) an den nichtflüchtigen Komponenten	NCO/OH-Verhältnis
	Komponente (A)	Komponente (B)	Komponente (C)	Tetralin	2B2EEt*	13DMIZ*	UrethanharzLösung	Entschäumungsmittel		NCO/OH-Verhältnis
Beispiel 1	2,48 g	1,35 g	0.52 g	10,90 g	8,18 g	2,73 g	-	-	43%	1.0
Beispiel 2	2.52 g	1,30 g	0,59 g	10,84 g	8,13 g	2,71 g	-	-	43%	1,2
Beispiel 3	2,52 g	1,45 g	0,44 g	10,90 g	8,17 g	2,72 g	-	-	43 %	0.8
Beispiel 4	1,87 g	1,35 g	0.05 g	8,35 g	6.26 g	2,09 g	-	-	43 %	1,0
Beispiel 5	5.20 g	1,70 g	0,58 g	3,53 g	10,59 g	3,53 g	5,69 g	0,20 g	24 %	0.9
Beispiel 6	2,53 g	1,70 g	0,19 g	10,98 g	8,23 g	2,74 g	-	-	43 %	0,3
Beispiel 7	2,46 g	1,55 g	0,29 g	11,00 g	8.25 g	2,75 g	-	-	43 %	0.5
Beispiel 8	2,51 g	1,20 g	0.68 g	10,82 g	8,12 g	2,71 g	-	-	43 %	1,5
Vergleichsbeispiel 1	5,20 g	-	-	2,54 g	7,62 g	2,55 g	13,30 g	0.20 g	0%	-
Der Anteil der Komponente (B) und Komponente (C) an den nicht-flüchtigen Komponenten^- zeigt den Gewichtsanteil der Gesamtheit der Komponente (B) und der Komponente (C) auf der Grundlage der Gesamtheit der nichtflüchtigen Bestandteile in der Zusammensetzung zur Bildung der Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren an.
Das „NCO/OH-Verhältnis“ zeigt das molare Verhältnis der Isocyanatgruppen in der Komponente (C) zu den Hydroxylgruppen der Komponente (B) an. *2B2EEt: 2-Butoxy-2-ethoxyethanol, 13DMIZ: 1,3-Dimethylimidazolidinon

Tabelle 2

	Schichtdicke der Grundbeschichtung für das Plattieren	Adhäsion	Hitzebeständigkeit
Beispiel 1	4,5 µm	○	⊚
Beispiel 2	4,9 µm	○	⊚
Beispiel 3	4,6 µm	○	⊚
Beispiel 4	5,6 µm	○	⊚
Beispiel 5	4,7 µm	○	⊚
Beispiel 6	5,0 µm	○	○
Beispiel 7	5,5 µm	○	○
Beispiel 8	4,6 µm	○	○
Vergleichsbeispiel 1	4,9 µm	○	Δ

Beispiel 9
[Herstellung einer Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren]
6,45 g des in Herstellungsbeispiel 2 erhaltenen Polyanilin-Komplex-Pulvers wurden in einem Lösungsmittelgemisch bestehend aus 11,80 g 2-Butoxy-2-Ethoxyethanol (hergestellt von Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) und 5,50 g eines aromatischen Lösungsmittels (#200 Delayed Solvent, hergestellt von Jujo Chemical Co., Ltd.) gelöst. Dann wurden 8,70 g ( nichtflüchtiger Bestandteil: 4,00 g) einer Polyesterpolyolharzlösung (PL2 Medium, hergestellt von Jujo Chemical Co., Ltd., Hydroxylzahl: 3,5), 0,87 g (nichtflüchtiger Bestandteil: 0,77 g) einer Lösung einer blockierten Isocyanatverbindung (JA-980, hergestellt von Jujo Chemical Co., Ltd., effektiver NCO%(Gew.-%)=12,5%, Härtungstemperatur: 150°C), 6,10 g ( nichtflüchtiger Bestandteil: 1,83 g) Urethanharzlösung (MAU 1008) und 0,14 g Entschäumer (JA-750) in dieser Reihenfolge zugegeben und gleichmäßig gemischt, um eine Zusammensetzung zu erhalten (die Zusammensetzung zur Bildung einer stromlos plattierten Grundbeschichtung). Die Zusammensetzung der Zusammensetzung und dergleichen ist in Tabelle 3 dargestellt.
[Herstellung von Plattierungsstapelkörpern]
(Druck- und Beschichtungsverfahren
Die hergestellten Zusammensetzungen wurden mit Hilfe einer Siebdruckmaschine (DP-320, hergestellt von Neurong Precision Industries Co., Ltd.) und einer Siebplatte (250 Mesh, 10 µm Emulsionsdicke und 50mm×100mm Rechteckdruckmuster) auf eine Polyimid-Harzschicht (Kapton 300H, hergestellt von Toray Ltd.) gedruckt. Der beschichtete Film wurde getrocknet und bei 150°C für 30 Minuten gehärtet, um eine Grundbeschichtung für das Plattieren (Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren) zu bilden.
Der Teil, auf dem die Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren gedruckt wurde, wurde ausgeschnitten, um ein Prüfstück zu erhalten.
(Entfettungsverfahren)
Das Prüfstück wurde für 5 Minuten bei 60°C in eine dem Gewicht nach 5,0 %ige wässrige Lösung eines Tensids (Ace Clean, hergestellt von Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) getaucht. Danach wurde die Oberfläche des Prüfstücks mit fließendem Wasser gewaschen und dann 5 Minuten bei 60°C in eine dem Gewicht nach 10 %ige wässrige Lösung von Natriumhydrogensulfit eingetaucht. Anschließend wurde die Oberfläche des Prüfstücks mit fließendem Wasser gewaschen, um die Oberfläche zu entfetten.
(Pd-Trägerungsverfahren)
Das gesamte Prüfstück wurde nach der Entfettungsbehandlung bei 30°C für 5 Minuten in eine 20-fach verdünnte Lösung eines katalytischen Behandlungsmittelaktivators (wässrige Lösung einer sauren Palladium-Salzsäure-Verbindung, hergestellt von Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) eingetaucht, um eine Metall-Pd-Träger-Behandlung durchzuführen.
(Verfahren zur Bildung der Plattierungsschicht)
Das Prüfstück wurde nach der Pd-Trägerbehandlung einer Plattierungsbehandlung mit einer Lösung zur stromlosen Verkupferung (TSP-810 stromloses Kupfer, hergestellt von Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) bei 55°C für 60 Minuten unterzogen, um eine Plattierungsschicht zu bilden, und dann in fließendem Wasser gewaschen und in warmer Luft (80°C) getrocknet, um einen Plattierungsstapelkörper zu erhalten.
Der erhaltene Plattierungsstapelkörper wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt.
Beispiel 10
Eine Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 9 hergestellt, mit der Ausnahme, dass das Lösungsmittel, in dem das Polyanilin-Komplex-Pulver gelöst wurde, auf das in Tabelle 3 beschriebene geändert wurde. Ein Plattierungsstapelkörper wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 9 hergestellt und bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt.
Beispiel 11
[Herstellung der Zusammensetzung zur Bildung der Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren]
4,80g Polyanilin-Komplex-Pulver wurden in einem Lösungsmittelgemisch bestehend aus 0,40g aromatischem Lösungsmittel (#200 langsam trocknendes Lösungsmittel), 9,00g Dipropylenglycolmonopropylether (hergestellt von Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) und 6,00g γ-Butyrolacton (hergestellt von Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) gelöst. Anschließend wurden 11,00g (nicht flüchtiger Bestandteil: 5,06g) Polyesterpolyol-Harzlösung (PL2 medium), 1,10g (nicht flüchtiger Bestandteil: 0,97g) blockierte Isocyanatverbindungslösung (JA-980), 7,60g (nicht flüchtiger Bestandteil: 2.28g) Urethanharzlösung (MAU1008) und 0,10g Antischaummittel (JA-750) in dieser Reihenfolge zugegeben und gleichmäßig gemischt, um eine Zusammensetzung (die Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren) zu erhalten. Die Zusammensetzung und dergleichen der Zusammensetzung sind in Tabelle 3 dargestellt.
[Herstellung und Bewertung der Plattierungsstapelkörper]
Ein Plattierungsstapelkörper wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 9 hergestellt und bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt.
Beispiel 12
[Herstellung der Zusammensetzung zur Bildung der Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren
6,45 g Polyanilin-Komplex-Pulver wurden in einem gemischten Lösungsmittel gelöst, das aus 0,26 g aromatischem Lösungsmittel (#200 langsam trocknendes Lösungsmittel), 8,40 g Dipropylenglycolmonopropylether und 8,64 g γ-Butyrolacton besteht. Dann wurden 8,70g (nichtflüchtiger Bestandteil: 4,00g) einer Polyesterpolyol-Harzlösung (PL2 medium), 0,81g (nichtflüchtiger Bestandteil: 0,49g) einer Lösung einer blockierten Isocyanatverbindung (MF-K60B), 6,10g (nichtflüchtiger Bestandteil: 1.83g) einer Urethanharzlösung (MAU1008) und 0,14g eines Antischaummittels (JA-750) in dieser Reihenfolge zugegeben und gleichmäßig gemischt, um eine Zusammensetzung (die Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren) zu erhalten. Die Zusammensetzung und dergleichen der Zusammensetzung sind in Tabelle 3 dargestellt.
[Herstellung und Bewertung der Plattierungsstapelkörper]
Ein Plattierungsstapelkörper wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 9 hergestellt und ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt.
Beispiel 13
[Herstellung der Zusammensetzung zur Bildung der Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren]
6,45 g Polyanilin-Komplex-Pulver wurden in einem gemischten Lösungsmittel gelöst, das aus 0,26 g aromatischem Lösungsmittel (#200 langsam trocknendes Lösungsmittel), 8,40 g Dipropylenglycolmonopropylether und 8,64 g γ-Butyrolacton besteht. Dann wurden 8,70 g (nichtflüchtiger Bestandteil: 4,00 g) Polyesterpolyol-Harzlösung (PL2 medium), 0,65 g (nichtflüchtiger Bestandteil: 0,46 g) einer Lösung einer blockierten Isocyanatverbindung (SBB-70P, hergestellt von Asahi Kasei Corporation, aktive NCO% (Gew.-%) = 10,3%, Härtungstemperatur: 110°C), 6,10 g (nichtflüchtiger Bestandteil: 1,83 g) Urethanharzlösung (MAU1008) und 0,14 g Antischaummittel (JA-750) in dieser Reihenfolge zugegeben und gleichmäßig gemischt, um eine Zusammensetzung (die Zusammensetzung zur Bildung der Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren) zu erhalten. Die Zusammensetzung und dergleichen der Zusammensetzung sind in Tabelle 3 dargestellt.
[Herstellung und Bewertung der Plattierungsstapelkörper]
Ein Plattierungsstapelkörper wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 9 hergestellt und ausgewertet.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt.
Beispiel 14
[Herstellung der Zusammensetzung zur Bildung der Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren]
6,45g Polyanilin-Komplex-Pulver wurden in einem Lösungsmittelgemisch bestehend aus 11,80g 2-Butoxy-2-ethoxyethanol und 4,50g aromatischem Lösungsmittel (#200 langsam trocknendes Lösungsmittel) gelöst. Dann wurden 8,70g (nichtflüchtiger Bestandteil: 4,00g) einer Polyesterpolyol-Harzlösung (PL2 medium), 1,31g (nichtflüchtiger Bestandteil: 1,15g) einer Lösung einer blockierten Isocyanatverbindung (JA-980), 6,10g (nichtflüchtiger Bestandteil: 1.83g) einer Urethanharzlösung (MAU1008) und 0,14g eines Antischaummittels (JA-750) in dieser Reihenfolge zugegeben und gleichmäßig gemischt, um eine Zusammensetzung (die Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren) zu erhalten. Die Zusammensetzung und dergleichen der Zusammensetzung sind in Tabelle 3 dargestellt.
[Herstellung und Bewertung der Plattierungsstapelkörper]
Ein Plattierungsstapelkörper wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 9 hergestellt und ausgewertet.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt.
Beispiel 15
[Herstellung der Zusammensetzung zur Bildung der Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren]
6,90 g Polyanilin-Komplex-Pulver wurden in einem Lösungsmittelgemisch bestehend aus 0,26 g aromatischem Lösungsmittel (#200 langsam trocknendes Lösungsmittel), 8,40 g Dipropylenglycolmonopropylether und 8,64 g γ-Butyrolacton gelöst. Dann wurden 2,15g ( nichtflüchtiger Bestandteil: 1,05g) einer Polyesterpolyol-Harzlösung (PL2 medium), 0,20g (nichtflüchtiger Bestandteil: 0,18g) einer Lösung einer blockierten Isocyanatverbindung (JA-980), 15,10g (nichtflüchtiger Bestandteil: 4.53g) einer Urethanharzlösung (MAU1008) und 0,14g eines Antischaummittels (JA-750) in dieser Reihenfolge zugegeben und gleichmäßig gemischt, um eine Zusammensetzung (die Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren) zu erhalten. Die Zusammensetzung und dergleichen der Zusammensetzung sind in Tabelle 3 dargestellt.
[Herstellung und Bewertung der Plattierungsstapelkörper]
Ein Plattierungsstapelkörper wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 9 hergestellt und ausgewertet.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt.
Beispiel 16
[Herstellung der Zusammensetzung zur Bildung der Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren]
6,45 g Polyanilin-Komplex-Pulver wurden in einem Lösungsmittelgemisch bestehend aus 0,26 g aromatischem Lösungsmittel (#200 langsam trocknendes Lösungsmittel), 8,40 g Dipropylenglycolmonopropylether und 8,64 g γ-Butyrolacton gelöst. Dann wurden 8,70g (nichtflüchtiger Bestandteil: 4,00g) einer Polyesterpolyol-Harzlösung (PL2 medium), 2,17g (nichtflüchtiger Bestandteil: 1,30g) einer Lösung einer blockierten Isocyanatverbindung (MF-K60B), 6,10g (nichtflüchtiger Bestandteil: 1.83g) einer Urethanharzlösung (MAU1008) und 0,14g eines Antischaummittels (JA-750) in dieser Reihenfolge zugegeben und gleichmäßig gemischt, um eine Zusammensetzung (die Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren) zu erhalten. Die Zusammensetzung und dergleichen der Zusammensetzung sind in Tabelle 3 dargestellt.
[Herstellung und Bewertung der Plattierungsstapelkörper]
Ein Plattierungsstapelkörper wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 9 hergestellt und ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt.

Tabelle 3

	Komponente (A)	Komponente (8)	Komponente (C)	Lösungsmittel				Andere Komponente		Anteil der Komponente (B) und Komponente (C) an den nichtflüchtigen Komponenten	NCO/OH-Verhältnis
	Komponente (A)	Komponente (8)	Komponente (C)	2B2EEt*	#200 langsam trocknendes Lösungsmittel	DPGMPE*	γ-Butyrolacton	UrethanharzLösung	Entschäumungsmittel		NCO/OH-Verhältnis
Beispiel 9	6,45 g	4,00 g	0,77 g	11,80 g	5,50 g	-	-	6,10 g	0,14 g	36%	4,8
Beispiel 10	6,45 g	4,00 g	0,77 g	-	0,26 g	8,40 g	8,64 g	6,10 g	0,14 g	36%	4,8 i
Beispiel 11	6,90 g	5.06 g	0,97 g	-	0,40 g	9,00 g	6,00 g	7,60 g	0.10 g	46%	4,8
Beispiel 12	6,45 g	4.00 g	0,49 g	-	0,26 g	8,40 g	8,64 g	6,10 g	0.14 g	35%	2.3
Beispiel 13	6,45 g	4,00 g	0,46 g	-	0,26 g	8,40 g	8,64 g	6,10 g	0,14 g	35%	2.9
Beispiel 14 Beispiel 15	6,45 g	4.00 g	1,15 g	11,80 g	4,50 g	-	-	6,10 g	0,14 g	38%	7.2
Beispiel 14 Beispiel 15	6,90 g	1.05 g	0,18 g	-	0,26 g	8,40 g	8,64 g	15,10 g	0,14 g	9,6 %	4,2
Beispiel 16	6,45 g	4.00 g	1,30 g	-	0,26 g	8,40 g	8,64 g	6,10 g	0,14 g	39 %	6,1
Der „Anteil der Komponente (B) und Komponente (C) an den nicht-flüchtigen Komponenten“ zeigt den Gewichtsanteil der Gesamtheit der Komponente (B) und der Komponente (C) auf der Grundlage der Gesamtheit der nichtflüchtigen Bestandteile in der Zusammensetzung zur Bildung der Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren an.
Das „NCO/OH-Verhältnis“ zeigt das molare Verhältnis der Isocyanatgruppen in der Komponente (C) zu den Hydroxylgruppen der Komponente (B) an. *2B2EEt: 2-Butoxy-2-ethoxyethanol, DPGMPE: Dipropylenglycolmonopropylether

Tabelle 4

	Schichtdicke der Grundbeschichtung für das Plattieren	Adhäsion	Hitzebeständigkeit
Beispiel 9	4,9 µm	○	⊚
Beispiel 10	4,8 µm	○	⊚
Beispiel 11	4,7 µm	○	⊚
Beispiel 12	4,8 µm	○	⊚
Beispiel 13	4,8 µm	○	⊚
Beispiel 14	4,9 µm	○	○
Beispiel 15	4,2 µm	○	○
Beispiel 16	4,7 µm	○	○

Industrielle Anwendbarkeit
Die Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren kann für das stromlose Plattieren verwendet werden.
Während einige Ausführungsformen und/oder Beispiele der vorliegenden Erfindung oben ausführlich beschrieben wurden, werden Fachleute ohne weiteres viele Änderungen an diesen veranschaulichenden Ausführungsformen und/oder Beispielen vornehmen, ohne dabei wesentlich von den neuen Lehren und Vorteilen der Erfindung abzuweichen. Dementsprechend fallen viele dieser Änderungen in den Bereich der Erfindung.
Die in dieser Beschreibung genannten Patentschriften und der Inhalt der Anmeldung, der als Grundlage für die Inanspruchnahme der Priorität für die vorliegende Anmeldung nach der Pariser Verbandsübereinkunft dient, werden alle durch Bezugnahme aufgenommen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2015/019596 A1 [0006]
JP 2015034317 A [0006]
JP 2010018842 A [0006]
JP 2013001955 A [0006]

Claims

Eine Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren, die umfasst: (D) ein leitfähiges Polymer; (E) eines oder mehrere Harze, ausgewählt aus der Gruppe, die aus einem Polyesterpolyol-Harz und einem Polyetherpolyol-Harz besteht; und (F) eine Polyisocyanat-Verbindung.
Die Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren gemäß Anspruch 1, wobei der Anteil der Gesamtmenge der Komponente (B) und der Komponente (C), bezogen auf die Menge der nichtflüchtigen Bestandteile in der Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren 8 bis 90 Gewichts-% beträgt.
Die Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das molare Verhältnis der Isocyanatgruppe in der Komponente (C) bezogen auf die Hydroxylgruppe in der Komponente (B) 0,1 bis 10,0 beträgt.
Die Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei es sich bei der Komponente (C) um eine blockierte Polyisocyanat-Verbindung handelt.
Die Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, die darüber hinaus ein Urethan-Harz umfasst.
Die Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren gemäß Anspruch 5, wobei der Anteil der Menge der Komponente (C) bezogen auf die Gesamtmenge der Komponente (A), der Komponente (C), und des Urethan-Harzes mehr als 5 Gewichts-% beträgt.
Die Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, die darüber hinaus ein Epoxid-Harz umfasst.
Die Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei es sich bei der Komponente (A) um ein substituiertes oder nicht substituiertes Polyanilin handelt.
Die Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei es sich bei der Komponente (A) um einen Polyanilin-Komplex handelt, bei dem ein substituiertes oder nicht substituiertes Polyanilin mit einem Dotierungsmittel dotiert ist.
Die Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren gemäß Anspruch 9, wobei es sich bei dem Dotierungsmittel um ein Ion einer organischen Säure handelt, das aus einem Sulfobernsteinsäurederivat mit der folgenden Formel (III) generiert wird
(In Formel (III) ist M ein Wasserstoffatom, ein organisches Radikal, oder ein anorganisches Radikal; m' ist die Wertigkeit von M; R¹³ und R¹⁴ stellen in unabhängiger Weise eine Kohlenwasserstoffgruppe oder eine -(R¹⁵O)_r-R¹⁶-Gruppe dar; R¹⁵ ist in unabhängiger Weise eine Kohlenwasserstoffgruppe oder eine Silylengruppe; R¹⁶ ist ein Wasserstoffatom, eine Kohlenwasserstoffgruppe, oder eine R¹⁷ ₃Si-Gruppe; r ist eine ganze Zahl von 1 oder mehr; R¹⁷ ist in unabhängiger Weise eine Kohlenwasserstoffgruppe.).
Die Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren gemäß Anspruch 10, wobei es sich bei dem Sulfobernsteinsäurederivat um Natriumdi-2-ethylhexylsulfosuccinat handelt.
Die Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, die darüber hinaus ein Lösungsmittel umfasst.
Eine Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren, die aus der Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 erhalten wird.
Ein Plattierungsstapelkörper, der umfasst: ein Substrat; eine Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren gemäß Anspruch 13; und eine stromlose Plattierungsschicht, die ein Metall enthält, wobei die stromlose Plattierungsschicht und die Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren sich im Kontakt miteinander befinden.
Der Plattierungsstapelkörper gemäß Anspruch 14, wobei das genannte Metall Kupfer ist.
Der Plattierungsstapelkörper gemäß einem der Ansprüche 14 oder 15, wobei das Substrat aus einem Harz besteht.
Der Plattierungsstapelkörper gemäß Anspruch 16, wobei das Substrat aus einem Polycarbonat-Harz, einem Polyester-Harz, einem Polyimid-Harz, oder einem Polyphenylensulfid-Harz besteht.
Ein Verfahren zur Herstellung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren unter Verwendung der Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Plattierungsstapelkörpers, das die Schritte umfasst: (i) Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren auf einem Substrat unter Verwendung der Zusammensetzung zur Bildung einer Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12; und (ii) Bildung einer stromlosen Plattierungsschicht, die ein Metall enthält, auf der Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren.
Das Verfahren zur Herstellung eines Plattierungsstapelkörpers gemäß Anspruch 19, wobei in Schritt (ii) die Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren so gefertigt wird, dass sie Palladium trägt, und dann wird die Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren, von der das Palladium getragen wird, mit einer Lösung für das stromlose Plattieren in Kontakt gebracht, um die stromlose Plattierungsschicht zu bilden.
Das Verfahren zur Herstellung eines Plattierungsstapelkörpers gemäß Anspruch 20, wobei das Palladium durch das in Kontakt bringen der Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren mit einer Palladiumchlorid-Lösung von der Grundbeschichtung für das stromlose Plattieren getragen wird.
Das Verfahren zur Herstellung eines Plattierungsstapelkörpers gemäß Anspruch 20 oder 21, wobei die Lösung für das stromlose Plattieren eines oder mehrere Metalle enthält, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Cu, Ni, Au, Pd, Ag, Sn, Co und Pt besteht.