JP2009511746A - 分散性および密着性に優れた導電性粉体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、分散性および密着性に優れた導電性無電解メッキ粉体の製造方法に係り、さらに具体的には、無電解メッキ工程上で樹脂粉体の基材表面に金属メッキ層を形成させる無電解メッキ法による導電性粉体の製造方法において、前記メッキ層の形成の際に超音波処理を施す、分散性および密着性に優れた導電性無電解メッキ粉体の製造方法に関する。本発明は、無電解メッキ法によって樹脂粉体の基材をメッキするときに発生する凝集現象がなく、低温でもメッキ反応を行うことができるため、緻密なメッキ層、および樹脂粉体との密着性および均一性に優れるメッキ粉体を得ることができる。また、本発明は、従来の技術とは異なり、後処理工程がなく、低温で反応を行うことにより、工程運営費が低価であり、工程が簡単であるという利点がある。
Description
本出願は、2005年10月14日付で「分散性および密着性に優れた導電性粉体の製造方法」の名称で出願された韓国特許出願第10−2005−0097085号を優先権として主張する。
本発明は、分散性および密着性に優れた導電性無電解メッキ粉体の製造方法に係り、さらに具体的には、無電解メッキ工程中に超音波処理を施して凝集現象を解決し、メッキ反応温度を低めることができるため、メッキ粉体に損傷を与えず、分散性に優れるうえ、樹脂粉体にメッキ層が均一に密着して高導電性能を与えることができる、分散性および密着性に優れた導電性無電解メッキ粉体の製造方法に関する。
一般に、導電性を与えた樹脂微粒子材料は、電子機器またはその部品の静電防止、電波吸収または電磁波遮断などの部材として広く用いられている。最近、例えば液晶ディスプレイパネルの電極および駆動用LSIチップの回路基板への接続や微小ピッチの電極端子間の接続など、電子機器類の微小部位を電気的に接続するための導電材料としてメッキ粉体が使用されている。従来のメッキ粉体を製造する方法としては、樹脂微粒子の表面に金属粒子を物理的にコートする方法(日本特許出願平成5年第55263号)、および基材微粒子の表面に金属粉を投射して埋め込む方法(日本特許出願2002−55952号)などが採用されてきた。近年は、無電解メッキ方法を用いたメッキ粉体の製造方法(日本特許出願2003−103494号、同2003−57391号、および同2001−394798号など)が主に用いられている。
ところが、従来の技術によって得られる導電性メッキ粉末、例えば金、銀、ニッケルなどは、無電解メッキ工程中に基材粒子の間に凝集が発生するが、金属メッキ層の膜厚が増加するにつれて金属層の疎水性が増加して凝集現象が増加することにより、分散性が非常に低下するという問題点がある。導電粒子の凝集を完全に除去しない場合、隣接する電極または配線間にリーク(leak)が発生し、導電性微粒子によるブリッジが発生するという問題点がある。また、ニッケルメッキなどを施した導電性粉体は、メッキ反応温度が約60℃以上と高いため、緻密なメッキ層を得ることが難しくて樹脂粉体からメッキ層の剥離が容易であり、基板または電極端子に圧着したときに樹脂粉体とメッキ層との間に剥離が生ずるため、導電性が低下するという問題点がある。
従来の技術は、凝集した導電粒子を除去し且つ分散性を向上させるために、例えば気流式粉砕機、水流式粉砕機、ボールミル(ball mill)、ビースミル、超音波粉砕機などの機
械的な分散処理の後、篩い分けを用いた高精度の分級処理によって分散性を高めようとした。ところが、粉砕工程は、粒子表面の金属皮膜が破壊されて導電性能が低下する原因になるだけでなく、分級処理を施しても、製造過程中に生成された凝集体を完全に除去することは難しく、工程運営費が高く、複雑であるという欠点がある。
械的な分散処理の後、篩い分けを用いた高精度の分級処理によって分散性を高めようとした。ところが、粉砕工程は、粒子表面の金属皮膜が破壊されて導電性能が低下する原因になるだけでなく、分級処理を施しても、製造過程中に生成された凝集体を完全に除去することは難しく、工程運営費が高く、複雑であるという欠点がある。
最近、電子機器の急激な発展および電子部品の小型化に伴って基板などの配線がより微細になって、高度の分散性および金属被覆層と樹脂粉体間の密着性に優れた導電性粉体が求められている。
そこで、本発明者らは、分散性および密着性に優れた導電性粉体を開発するための研究
を行った結果、無電解メッキ工程中に超音波処理すれば凝集現象が解決されるうえ、メッキ反応温度を低めることができるため、優れる分散性を有し且つ樹脂粉体にメッキ層が均一に密着した導電性粉体を得ることができることを見出し、これに基づいて本発明を完成した。
を行った結果、無電解メッキ工程中に超音波処理すれば凝集現象が解決されるうえ、メッキ反応温度を低めることができるため、優れる分散性を有し且つ樹脂粉体にメッキ層が均一に密着した導電性粉体を得ることができることを見出し、これに基づいて本発明を完成した。
したがって、本発明の目的は、微細な配線に対応することができ、接続時の電気容量に問題がないうえ、リーク現象を生じさせない高導電性能を与えることができる、分散性および密着性に優れた導電性粉体の製造方法を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明は、無電解メッキ液を用いて樹脂粉体の基材表面に金属メッキ層を形成させる無電解メッキ法による導電性粉体の製造方法において、前記メッキ層形成の際に超音波処理を施すことを特徴とする、分散性および密着性に優れた導電性無電解メッキ粉体の製造方法を提供する。
本発明によれば、無電解メッキの際に超音波分散装置を用いて超音波処理を施すことにより、微粒子メッキの際に発生する凝集現象がなく、低温でもメッキ反応を行うことができるため、緻密なメッキ層、および樹脂粉体との密着性および均一性に優れるメッキ粉体を得ることができる。したがって、本発明は、微細な配線に対応することができ、接続時の電気容量に問題がなく、リーク現象を起こさない高品位の導電性無電解メッキ粉体を提供する。また、従来の技術とは異なり、後処理工程がなく、低温で反応を行うことにより、工程運営費が低くて工程が簡単であるという利点があって、産業的に利用価値が高いものと期待される。
以下、本発明をより具体的に説明する。
上述したように、本発明は、無電解メッキ法で樹脂粉体の基材表面上に金属メッキ層を形成させるときに超音波処理を施すと、メッキ時の微粒子間の凝集現象が解決されるうえ、メッキ液の温度を低温に低めることができるため、樹脂粉体の表面上にメッキ層が均一に密着するという点に基づく。
本発明において、前記無電解メッキ基材として用いる樹脂の種類には特別な制約はない。使用可能な樹脂類としては、例えばポリエチレン、ポリ塩化ビニール、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリイソブチレンなどのポリオレフィン、スチレン−アクリロニトリル−コポリマー、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン−ターポリマーなどのオレフィンコポリマー、例えばポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリルアミドなどのアクリル酸誘導体、例えばポリ酢酸ビニール、ポリビニールアルコールなどのポリビニール系化合物、例えばポリアセタール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エポキシ樹脂などのエーテルポリマー、例えばベンゾクアナミン、尿素、チオ尿素、メラミン、アセトグアナミン、ジシアンアミド、アニリンなどのアミノ化合物、例えばホルムアルデヒド、パラジウムホルムアルデヒド、アセトアルデヒドなどのアルデヒド類、ポリウレタン、およびポリエステルなどを1種または2種以上混合して使用することができる。
本発明によれば、樹脂粉体は平均粒径0.5〜1000μmのものを使用する。前記平均粒径が0.5μm未満であれば、接合すべき電極面に導電性粉体が接触せず、電極間に間隔がある場合には接触不良が発生し、前記平均粒径が1000μm超過であれば、微細な導電接合を行うことができないため、前記平均粒径は上記の範囲に限定する。より好ま
しくは1〜100μmであり、さらに好ましくは2〜20μmでり、最も好ましくは3〜10μmである。
しくは1〜100μmであり、さらに好ましくは2〜20μmでり、最も好ましくは3〜10μmである。
また、本発明の前記樹脂粉体のアスペクト比は2未満であり、より好ましくは1.2未満、さらに好ましくは1.06未満である。前記アスペクト比が2超過であれば、粒径が不均一であるから、導電性微粒子を電極の間に接触させるとき、接触していない粒子が大量に発生し易くなるため、前記アスペクト比は上記の範囲に限定する。
前記樹脂粉体は、粒径の変動係数(Cv:Coefficient variation)値が30%以下、
好ましくは20%以下、さらに好ましくは5%以下のものを使用するが、前記変動係数(Cv)値が30%超過であれば、粒径が不均一であるから、導電性粉体を電極の間に接触させるとき、接触していない粒子が大量に発生し易くなるため、上記の範囲に限定する。本発明において、前記変動係数(Cv)は下記数式1で定義される値である。
好ましくは20%以下、さらに好ましくは5%以下のものを使用するが、前記変動係数(Cv)値が30%超過であれば、粒径が不均一であるから、導電性粉体を電極の間に接触させるとき、接触していない粒子が大量に発生し易くなるため、上記の範囲に限定する。本発明において、前記変動係数(Cv)は下記数式1で定義される値である。
[数式1]
Cv(%)=(σ/Dn)×100
Cv(%)=(σ/Dn)×100
式中、σは粒径の標準偏差であり、Dnは数平均粒径である。前記標準偏差および数平均粒径は、粒子サイズ分析装置(Accusizer model 780-particle sizing systems, Inc)を用いて計算することができる。
本発明によれば、前記の粒子性状を持つ樹脂基材の表面に無電解メッキ法によって金属皮膜を形成させる。メッキに用いられる金属は、無電解メッキ操作が可能な導電性金属、例えばAu、Ag、Co、Cu、Ni、Pd、Pt、Snなどから選択され、これらの合金または2種以上の複層被覆であってもよく、好ましくは、金属皮膜はNi皮膜またはNi−Au複層皮膜である。Ni皮膜は基材樹脂粒子との密着性がよく、耐剥離性の良好な無電解メッキ層を形成することができ、また、Ni皮膜の上層にAuを複数化し易く、メッキ皮膜層との堅い結合性を確保することができる。また、Ni−Au複合皮膜で形成させると、単層皮膜より導電性能を一層向上させることができるという利点がある。単層皮膜における皮膜厚は10〜200nm、複層皮膜における皮膜厚は10〜300nmの範囲であるが、これに限定されない。
本発明によれば、樹脂基材にメッキ層を形成させるとき、超音波処理を施す。この際、超音波処理のために用いられる超音波装置(sonicator)は、特に限定されるものではない
が、20〜1000kHzの振動数を持つ装置を用いることが好ましい。振動数が20kHz未満であれば、超音波があまり強くて樹脂粒子の表面に対してメッキ層が剥離するか或いは部分メッキが施され、振動数が1000kHz超過であれば、分散性が弱くてメッキ過程中に分散性が低下する。より好ましい振動数は、30〜100kHzである。また、それぞれの波長を持つ超音波、例えば30kHzと40kHzを同時に発生することが可能な超音波装置を使用することもできる。
が、20〜1000kHzの振動数を持つ装置を用いることが好ましい。振動数が20kHz未満であれば、超音波があまり強くて樹脂粒子の表面に対してメッキ層が剥離するか或いは部分メッキが施され、振動数が1000kHz超過であれば、分散性が弱くてメッキ過程中に分散性が低下する。より好ましい振動数は、30〜100kHzである。また、それぞれの波長を持つ超音波、例えば30kHzと40kHzを同時に発生することが可能な超音波装置を使用することもできる。
メッキの際に超音波処理を施すと同時に、樹脂粉体またはメッキ粉体の表面張力を減少させることが可能な化合物(本発明では「表面張力低下化合物」という)を添加して使用することができる。本発明によれば、表面張力低下化合物を用いてメッキ粉体の分散性をさらに高めることができる。前記表面張力低下化合物は、錯形成化合物の添加と同時に/または錯形成化合物の添加の前後に加えることができる。表面張力低下化合物の例としては、各種界面活性剤またはアルコール類を挙げることができる。これらの中でも、特にポリエチレングリコール(分子量200〜20,000)、ポリアルキレンアルキルエーテル、ポリアルキレンアルキルエチル、ポリビニルピロリドン(分子量500〜400,000)などから選択した少なくとも1種を表面張力低下化合物として使用することができ
、メッキ液内に0.1〜10,000ppm、好ましくは0.1〜1,000ppmの量で添加する。
、メッキ液内に0.1〜10,000ppm、好ましくは0.1〜1,000ppmの量で添加する。
本発明の分散性に優れたメッキ粉体を製造するにおいて、超音波装置は、模様または形状または大きさが特に限定されないが、メッキしようとする粉体の大きさによってバス(bath)タイプ、スティック(stick)タイプ、中空糸(hollow fiber)タイプ、パネル(panel)タイプ、ラウンド(round)タイプ、シート(sheet)タイプなどのものを使用することができ、メッキ過程中に、バス内に収容された状態でメッキ液に浸漬しまたは直接メッキ液に浸漬して使用することができる。特に、分散性の増加を考慮すれば、バスタイプ、およびバス内に収容された状態で使用する方式が好ましい。
本発明において、前記の粒子性状を持つ樹脂基材の表面に超音波処理を施して無電解メッキ法によって金属皮膜を形成させる場合、超音波は、メッキ液の温度に影響を及ぼす。特に、超音波を連続して使用する場合、メッキ液の温度が増加し、金属析出の反応速度が非常に速くなって均一なメッキを行うことができないこともある。したがって、本発明では、超音波を間歇的に使用し、或いはメッキ液の温度を低温に調節して均一なメッキを可能にした。すなわち、メッキ液の温度は40〜70℃、より好ましくは40〜50℃に調節する。
一方、前記粒子の表面に導電性無電解メッキ粉体を得た後、そのメッキ粉体を基材として用いてメッキ皮膜の上層に2層以上の金属層をさらに形成させることができる。
このように本発明によって製造された導電性粉体は、分散性に優れるうえ、メッキ層が均一に密着してより微細な配線に対応することができ、接続時の電気容量に問題がなく、リーク現象を起こさない高品位の導電性無電解メッキ粉体である。
[発明の様態]
以下、本発明に係る分散性および密着性に優れた導電性粉体の製造方法をより具体的に説明する。本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
以下、本発明に係る分散性および密着性に優れた導電性粉体の製造方法をより具体的に説明する。本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
〈実施例1〉
<ニッケルメッキ前処理工程>
3.6μmの平均粒径、5%のCv、1.06のアスペクト比を持つアクリル系粉体を用いた。前記粉体5gをCrO3硫酸混合溶液に分散させ、超音波洗浄器を用いて30分間処理した。その後、60℃で10分間沈積させた後、脱イオン水を用いて水洗した。水洗の後、SnCl2(1.0g/L)水溶液に3分間沈積させる。沈積の後、冷脱イオン水を用いて水洗した。PdCl2(0.1g/L)水溶液に3分間沈積した後、冷脱イオン水を用いて多数回水洗してスラリーを得た。
<ニッケルメッキ前処理工程>
3.6μmの平均粒径、5%のCv、1.06のアスペクト比を持つアクリル系粉体を用いた。前記粉体5gをCrO3硫酸混合溶液に分散させ、超音波洗浄器を用いて30分間処理した。その後、60℃で10分間沈積させた後、脱イオン水を用いて水洗した。水洗の後、SnCl2(1.0g/L)水溶液に3分間沈積させる。沈積の後、冷脱イオン水を用いて水洗した。PdCl2(0.1g/L)水溶液に3分間沈積した後、冷脱イオン水を用いて多数回水洗してスラリーを得た。
<ニッケルメッキ工程>
0.5Mの亜リン酸塩(NaH2PO2)水溶液を分散液として用意し、60℃の温度で加温した後、攪拌しながら前記スラリーを投入した。無電解メッキ液(ユニオンスペシャルティ(株)、Union440)を用いて無電解メッキ液をA溶液(金属水溶液)とB溶液(還元剤)に分けて微量定量ポンプを用いて50mLを1mL/minの速度でゆっくり加えた。硫酸ニッケル水溶液が数滴取り入れられると、急にスラリーの色が黒く変わるが、この際、攪拌速度を速くし、pHを6.0〜6.5に一定に維持させながら、同時に超音波分散装置(BRANSON model 5210)を用いて40kHzの超音波を加えて無電解ニッケルメッキを行った。硫酸ニッケルと還元剤の投入が完了した後、水素の発泡が停止するまで温度を維持しながら攪拌および超音波処理を行い続けた。
0.5Mの亜リン酸塩(NaH2PO2)水溶液を分散液として用意し、60℃の温度で加温した後、攪拌しながら前記スラリーを投入した。無電解メッキ液(ユニオンスペシャルティ(株)、Union440)を用いて無電解メッキ液をA溶液(金属水溶液)とB溶液(還元剤)に分けて微量定量ポンプを用いて50mLを1mL/minの速度でゆっくり加えた。硫酸ニッケル水溶液が数滴取り入れられると、急にスラリーの色が黒く変わるが、この際、攪拌速度を速くし、pHを6.0〜6.5に一定に維持させながら、同時に超音波分散装置(BRANSON model 5210)を用いて40kHzの超音波を加えて無電解ニッケルメッキを行った。硫酸ニッケルと還元剤の投入が完了した後、水素の発泡が停止するまで温度を維持しながら攪拌および超音波処理を行い続けた。
得られたニッケルメッキ粉体を多数回水洗し、アルコールで置換した後、80℃で真空乾燥を行ってニッケルメッキ粉体を得た。製造されたニッケルメッキ層の厚さは約120nmであった。製造されたメッキ粉体に対して次のようなテストを行った。テスト結果は下記表2に示す。図1は実施例1から製造されたメッキ粉体の表面均一性を判断するために、走査電子顕微鏡で表面を1000倍拡大した写真である。
1.メッキの均一性
製造されたメッキ粉体の表面を走査電子顕微鏡(SEM)を用いて1000倍拡大して粉体のメッキ均一性を確認した。
製造されたメッキ粉体の表面を走査電子顕微鏡(SEM)を用いて1000倍拡大して粉体のメッキ均一性を確認した。
2.分散性の測定
分散性は、前記メッキ均一性が確認されたメッキ済み粉体10gを超純水に分散させた後、高精度の4μm気孔付き篩を用いて投入された量に対して回収される量の比であり、下記の数式2によって計算した。
分散性は、前記メッキ均一性が確認されたメッキ済み粉体10gを超純水に分散させた後、高精度の4μm気孔付き篩を用いて投入された量に対して回収される量の比であり、下記の数式2によって計算した。
[数式2]
分散性(%)=回収量/投入量×100
分散性(%)=回収量/投入量×100
3.導電性の測定
微粒子圧縮電気抵抗測定器(fischer、H100C)を用いて、導電性微粒子を圧縮し、粒径が10%に圧縮される時点で接触抵抗値を測定した。このような測定を10回行ってその平均値を算出した。
微粒子圧縮電気抵抗測定器(fischer、H100C)を用いて、導電性微粒子を圧縮し、粒径が10%に圧縮される時点で接触抵抗値を測定した。このような測定を10回行ってその平均値を算出した。
4.メッキの緻密性
走査電子顕微鏡(SEM)を用いて製造されたメッキ粉体のメッキ表面を50Kに拡大して金属粒子の大きさを測定することにより、メッキの緻密性を調査した。金属粒子の大きさが小さいほど、緻密なメッキ層が得られることを意味する。
走査電子顕微鏡(SEM)を用いて製造されたメッキ粉体のメッキ表面を50Kに拡大して金属粒子の大きさを測定することにより、メッキの緻密性を調査した。金属粒子の大きさが小さいほど、緻密なメッキ層が得られることを意味する。
5.密着性の測定
得られたメッキ粉体1.0gと直径5mmの酸化ジルコニウムビーズ(zirconia beads)10gを100mLのガラス瓶に入れ、トルエン10mLを加え、攪拌器を用いて10分間400rpmで攪拌した。攪拌を終了した後、酸化ジルコニウムビーズを分離し、光学顕微鏡を用いて、メッキ皮膜の状態を評価してその状態を次のように表1に示した。
○:メッキ皮膜の剥離が観察されなかった。
△:メッキ皮膜の剥離が一部観察された。
×:メッキ皮膜の剥離が観察された。
得られたメッキ粉体1.0gと直径5mmの酸化ジルコニウムビーズ(zirconia beads)10gを100mLのガラス瓶に入れ、トルエン10mLを加え、攪拌器を用いて10分間400rpmで攪拌した。攪拌を終了した後、酸化ジルコニウムビーズを分離し、光学顕微鏡を用いて、メッキ皮膜の状態を評価してその状態を次のように表1に示した。
○:メッキ皮膜の剥離が観察されなかった。
△:メッキ皮膜の剥離が一部観察された。
×:メッキ皮膜の剥離が観察された。
〈実施例2〉
実施例1と同様の前処理工程を行った。メッキ過程中に表面張力低下化合物としてのポリエチレングリコール(分子量20,000)を0.5g投入した以外は実施例1と同様にしてメッキ工程を行った。得られたメッキ粉体の分散性、導電性特性、メッキの緻密性、密着性を表1に示し、図2にメッキの均一性判断のための走査電子顕微鏡写真を示した。
実施例1と同様の前処理工程を行った。メッキ過程中に表面張力低下化合物としてのポリエチレングリコール(分子量20,000)を0.5g投入した以外は実施例1と同様にしてメッキ工程を行った。得られたメッキ粉体の分散性、導電性特性、メッキの緻密性、密着性を表1に示し、図2にメッキの均一性判断のための走査電子顕微鏡写真を示した。
〈実施例3〉
実施例1と同様の前処理工程を行った。メッキ液の温度を40℃とした以外は実施例2と同様にしてメッキ工程を行った。得られたメッキ粉体の分散性、導電性特性、メッキの緻密性、密着性を表1に示し、図3にメッキの均一性判断のための走査電子顕微鏡写真を示した。
実施例1と同様の前処理工程を行った。メッキ液の温度を40℃とした以外は実施例2と同様にしてメッキ工程を行った。得られたメッキ粉体の分散性、導電性特性、メッキの緻密性、密着性を表1に示し、図3にメッキの均一性判断のための走査電子顕微鏡写真を示した。
〈実施例4〉
実施例1と同様の前処理工程を行った。メッキ液の温度を40℃とし、表面張力低下化合物としてのポリエチレングリコール(分子量20,000)0.5gと非イオン界面活性剤(tween80)0.5gを添加する以外は実施例1と同様にしてメッキ工程を行った。得られたメッキ粉体の分散性、導電性特性、メッキの緻密性、密着性を表1に示し、図4にメッキの均一性判断のための走査電子顕微鏡写真を示した。
実施例1と同様の前処理工程を行った。メッキ液の温度を40℃とし、表面張力低下化合物としてのポリエチレングリコール(分子量20,000)0.5gと非イオン界面活性剤(tween80)0.5gを添加する以外は実施例1と同様にしてメッキ工程を行った。得られたメッキ粉体の分散性、導電性特性、メッキの緻密性、密着性を表1に示し、図4にメッキの均一性判断のための走査電子顕微鏡写真を示した。
〈実施例5および6〉
シアン化金カリウム3.0gを含有する置換金メッキ液(ヒソン金属社製、electroless PREP)に、実施例3、4で得られたニッケルメッキ粉体5gと実施例
4の界面活性剤および表面張力低下物質を添加し、37KHz超音波装置を用いて分散させながら、60℃で20分間反応させた。メッキされた厚さは約40nmであった。反応終了の後、金メッキ液から粉体を回収し、水洗し、真空乾燥させた。得られたメッキ粉体の分散性、導電性特性、メッキの緻密性、密着性を表1に示し、図5および図6にメッキの均一性判断のための走査電子顕微鏡写真を示した。
シアン化金カリウム3.0gを含有する置換金メッキ液(ヒソン金属社製、electroless PREP)に、実施例3、4で得られたニッケルメッキ粉体5gと実施例
4の界面活性剤および表面張力低下物質を添加し、37KHz超音波装置を用いて分散させながら、60℃で20分間反応させた。メッキされた厚さは約40nmであった。反応終了の後、金メッキ液から粉体を回収し、水洗し、真空乾燥させた。得られたメッキ粉体の分散性、導電性特性、メッキの緻密性、密着性を表1に示し、図5および図6にメッキの均一性判断のための走査電子顕微鏡写真を示した。
〈比較例1〉
実施例1と同様にして前処理工程およびニッケルメッキ工程を行うが、メッキ工程中に超音波装置を使用せず、3枚羽根タイプの攪拌器を用いて攪拌しながらニッケルメッキを施した。得られたメッキ粉体の分散性、導電性特性、メッキの緻密性、密着性を表1に示し、図7にメッキの均一性判断のための走査電子顕微鏡写真を示した。
実施例1と同様にして前処理工程およびニッケルメッキ工程を行うが、メッキ工程中に超音波装置を使用せず、3枚羽根タイプの攪拌器を用いて攪拌しながらニッケルメッキを施した。得られたメッキ粉体の分散性、導電性特性、メッキの緻密性、密着性を表1に示し、図7にメッキの均一性判断のための走査電子顕微鏡写真を示した。
〈比較例2〉
実施例1と同様にして前処理工程およびニッケルメッキ工程を行うが、メッキ工程中に超音波装置を使用せず、3枚羽根タイプの攪拌器を用い、表面張力低下化合物としてのポリエチレングリコール(分子量20,000)0.5gと非イオン界面活性剤(tween80)0.5gを添加し、攪拌しながらニッケルメッキを施した。得られたメッキ粉体の分散性、導電性特性、メッキの緻密性、密着性を表1に示し、図8にメッキの均一性判断のための走査電子顕微鏡写真を示した。
実施例1と同様にして前処理工程およびニッケルメッキ工程を行うが、メッキ工程中に超音波装置を使用せず、3枚羽根タイプの攪拌器を用い、表面張力低下化合物としてのポリエチレングリコール(分子量20,000)0.5gと非イオン界面活性剤(tween80)0.5gを添加し、攪拌しながらニッケルメッキを施した。得られたメッキ粉体の分散性、導電性特性、メッキの緻密性、密着性を表1に示し、図8にメッキの均一性判断のための走査電子顕微鏡写真を示した。
〈比較例3〉
実施例1と同様にして前処理工程およびニッケルメッキ工程を行うが、メッキ工程中に超音波装置を使用せず、3枚羽根タイプの攪拌器を用い、表面張力低下化合物としてのポリエチレングリコール(分子量20,000)0.5gと非イオン界面活性剤(tween80)0.1gを添加し、攪拌しながら反応温度を40℃にしてニッケルメッキを施した。得られたメッキ粉体の分散性、導電性特性、メッキの緻密性、密着性を表1に示し、図9にメッキの均一性判断のための走査電子顕微鏡写真を示した。
実施例1と同様にして前処理工程およびニッケルメッキ工程を行うが、メッキ工程中に超音波装置を使用せず、3枚羽根タイプの攪拌器を用い、表面張力低下化合物としてのポリエチレングリコール(分子量20,000)0.5gと非イオン界面活性剤(tween80)0.1gを添加し、攪拌しながら反応温度を40℃にしてニッケルメッキを施した。得られたメッキ粉体の分散性、導電性特性、メッキの緻密性、密着性を表1に示し、図9にメッキの均一性判断のための走査電子顕微鏡写真を示した。
表1および図1〜図9に示した結果から明らかに分かるように、本発明に係る方法を使用すると、従来の技術を使用した場合より、微粒子の表面にメッキを施すときに微粒子同士の凝集現象がなくて後処理工程が不要であり、反応温度が低くて緻密で均一なメッキ層を得ることができ、電気抵抗の十分低いメッキ粉末を得ることができるという利点がある。
Claims (7)
- 無電解メッキ液を用いて樹脂粉体の基材表面に金属メッキ層を形成させる無電解メッキ法による導電性粉体の製造方法において、前記メッキ層形成の際に超音波処理を施すことを特徴とする、分散性および密着性に優れた導電性無電解メッキ粉体の製造方法。
- 前記樹脂粉体の基材は、平均粒径が0.5〜1000μmであり、アスペクト比が2未満であり、下記数式で定義される粒径の変動係数(Cv)値は30%以下であることを特徴とする、請求項1に記載の分散性および密着性に優れた導電性無電解メッキ粉体の製造方法。
[数式1]
Cv(%)=(σ/Dn)×100
(式中、σは粒径の標準偏差であり、Dnは数平均粒径である。) - 前記超音波は振動数が20〜1000kHzであることを特徴とする、請求項1に記載の分散性および密着性に優れた導電性無電解メッキ粉体の製造方法。
- 前記メッキ液は0.1〜10000ppmの表面張力低下化合物を含むことを特徴とする、請求項1に記載の分散性および密着性に優れた導電性無電解メッキ粉体の製造方法。
- 前記無電解メッキ液の温度は40〜70℃であることを特徴とする、請求項1に記載の分散性および密着性に優れた導電性無電解メッキ粉体の製造方法。
- 前記樹脂基材は、ポリエチレン、ポリ塩化ビニール、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリイソブチレン、スチレン−アクリロニトリル−コポリマー、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン−ターポリマー、ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリ酢酸ビニール、ポリビニールアルコール、ポリアセタール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エポキシ樹脂、ベンゾクアナミン、尿素、チオ尿素、メラミン、アセトグアナミン、ジシアンアミド、アニリン、ホルムアルデヒド、パラジウムホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ポリウレタン、およびポリエステルよりなる群から選ばれた1種または2種以上の混合物であることを特徴とする、請求項2に記載の分散性および密着性に優れた導電性無電解メッキ粉体の製造方法。
- 前記表面張力低下化合物は、ポリエチレングリコール、ポリアルキレンアルキルエステル、ポリアルキレンアルキルエチル、およびポリビニルピロリドンよりなる群から選ばれた1種または2種以上の混合物であることを特徴とする、請求項4に記載の分散性および密着性に優れた導電性無電解メッキ粉体の製造方法。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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