JP4150935B2 - Surface treatment in the presence of organic solvents - Google Patents

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Description

本発明は電気化学反応に関する。さらに詳しくは金属塩水溶液と疎水性の溶媒を添加することによる、電気化学反応の効率化技術およびそれを用いた表面処理技術に関する。   The present invention relates to electrochemical reactions. More particularly, the present invention relates to an electrochemical reaction efficiency technique by adding an aqueous metal salt solution and a hydrophobic solvent, and a surface treatment technique using the same.

電気めっき(電解めっき)ではめっき液の電気分解により発生する水素を原因として、めっき皮膜上にクラックやピンホールが発生する。これを防ぐために種々の技術が開発されているが、このうち有力な方法として、界面活性剤の使用により表面張力を下げるなどして気泡を剥離させる方法が検討されている。特にフッ素系界面活性剤は他の界面活性剤より高機能であるとされ、種々の化合物が開示されている(特許文献1〜2)。   In electroplating (electrolytic plating), cracks and pinholes are generated on the plating film due to hydrogen generated by electrolysis of the plating solution. Various techniques have been developed to prevent this. Among them, as a promising method, a method of peeling bubbles by lowering the surface tension by using a surfactant has been studied. In particular, fluorine surfactants are considered to have higher functions than other surfactants, and various compounds have been disclosed (Patent Documents 1 and 2).

しかしながら、これらの方法によっても完全にピンホールレスな金属薄膜を作製することは困難であり、通常はコストの許す限り厚塗りすることで回避してきた。あるいはスパッタなどのドライプロセスが採用されている。
特許第3334594号明細書 特開昭64−25995号公報
However, it is difficult to produce a completely pinholeless metal thin film by these methods, and it has usually been avoided by coating as thick as the cost permits. Alternatively, a dry process such as sputtering is employed.
Japanese Patent No. 3334594 Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-25995

本発明は、電気化学的表面処理において金属廃液の削減と、付き周りが良くピンホールの無い高品位な金属皮膜を、容易に実現させる技術の提供を目的とする。   It is an object of the present invention to provide a technique for easily realizing a high-quality metal film that reduces metal waste liquid in electrochemical surface treatment and that has good contact and no pinholes.

ペルフルオロアルキル化合物からなる溶媒、ポリシロキサン類、イオン性液体は、一般の炭化水素系溶媒に比較して、気体をその溶媒中に多量に溶解させることが知られている。   It is known that a solvent composed of a perfluoroalkyl compound, a polysiloxane, and an ionic liquid dissolve a large amount of gas in the solvent as compared with a general hydrocarbon solvent.

Figure 0004150935
Figure 0004150935

表1には酸素の溶解度を示しているが、ペルフルオロ溶媒に酸素が良く溶解することが判る。このデータから、フッ素溶媒の様に気体溶解度の高い溶媒の共存により、ピンホール発生の原因である、水素の除去が期待できる。   Table 1 shows the solubility of oxygen. It can be seen that oxygen is well dissolved in the perfluoro solvent. From this data, removal of hydrogen, which is the cause of pinholes, can be expected by the coexistence of a solvent having high gas solubility such as a fluorine solvent.

さらにはめっきなどの電気化学反応場中に共存させるには、化学的に安定で不燃などの性質が求められるが、この点でもペルフルオロアルキル溶媒は適していると推測される。   Furthermore, in order to coexist in an electrochemical reaction field such as plating, properties such as chemical stability and incombustibility are required, but it is presumed that a perfluoroalkyl solvent is also suitable in this respect.

以上を前提とすれば、電気化学反応中基体上に発生する気泡を、共存する疎水性溶媒が溶解除去できれば、ピンホールの無い金属皮膜が形成できることが推測される。さらには金属塩水溶液に比較して、一般の有機溶媒は表面張力が低く、特にフッ素溶媒はその分子間力が小さいことにより、乳化状態が形成できれば、電解質溶液全体の表面張力が低下する。このため界面活性剤の共存下に、金属塩水溶液と疎水性溶媒から形成される乳化状態において、めっきなどの表面処理を行えば、微細構造の内部まで均一に表面処理を行うことが可能になる。   Based on the above, it is presumed that a metal film without pinholes can be formed if the coexisting hydrophobic solvent can dissolve and remove bubbles generated on the substrate during the electrochemical reaction. Furthermore, compared with the metal salt aqueous solution, a general organic solvent has a low surface tension, and particularly a fluorine solvent has a low intermolecular force. Therefore, if an emulsified state can be formed, the surface tension of the entire electrolyte solution is lowered. For this reason, if surface treatment such as plating is performed in an emulsified state formed from a metal salt aqueous solution and a hydrophobic solvent in the presence of a surfactant, it is possible to uniformly treat the inside of the microstructure. .

また界面活性剤溶液は洗浄効果も有するため、めっきなどの表面処理の前後工程も簡略化することが可能で、廃液の削減も可能になる。   Further, since the surfactant solution also has a cleaning effect, it is possible to simplify the steps before and after the surface treatment such as plating, and to reduce waste liquid.

またさらに本方法によれば、混合した疎水性溶媒分だけめっき液の量を削減できるため、金属廃液の削減、廃液処理費の削減が可能となる。   Furthermore, according to the present method, the amount of the plating solution can be reduced by the amount of the mixed hydrophobic solvent, so that it is possible to reduce the metal waste liquid and the waste liquid treatment cost.

ところで、電気めっき以外の化学めっきにおいても、めっきの析出に伴い水素ガスが発生し、ピンホールが発生する。このため、本発明は化学めっきにおいても、ピンホールレスな皮膜形成に貢献できる
以上の推定をもとに本発明者らは、金属塩水溶液に気体溶解度の高い疎水性溶媒を添加して、これを乳化ないし混濁させた状態で表面処理操作を行うことにより、以下に示す発明に至った。
[1] 金属塩を含む水溶液と疎水性溶媒の共存下に被対象物に表面処理を行うことを特徴とする表面処理方法。
[2] 攪拌下に金属塩を含む水溶液と疎水性溶媒を乳化させて、表面処理を行うことを特徴とする、[1]に記載の方法
[3] さらに界面活性剤を添加して乳化させて表面処理を行うことを特徴とする[1]または[2]に記載の方法。
[4] 疎水性溶媒がフッ素溶媒である、[1]〜[3]のいずれかに記載の方法。
[5] 疎水性溶媒がシリコン系溶媒である、[1]〜[3]のいずれかに記載の方法。
[6] さらに他の有機溶媒を添加することを特徴とする[4]または[5]に記載の方法。
[7] 疎水性溶媒が、分子内にペルフルオロアルキル基を有するフッ素溶媒である、[1]〜[4]、[6]のいずれかに記載の方法。
[8] 疎水性溶媒が、分子内にペルフルオロポリエーテル基を有するフッ素溶媒である、[1]〜[4]、[6]のいずれかに記載の方法。
[9] [1]〜[8]のいずれかに記載の方法で得られた、金属皮膜。
[10] 金属皮膜を有する物品を製造する方法であって、金属塩を含む水溶液と疎水性溶媒の共存下に被対象物に表面処理を行うことを特徴とする製造方法。
[11] [10]の方法で得られた、金属皮膜を有する物品。
By the way, also in chemical plating other than electroplating, hydrogen gas is generated with the deposition of plating, and pinholes are generated. For this reason, the present invention can contribute to the formation of a pinholeless film even in chemical plating. Based on the above estimation, the present inventors added a hydrophobic solvent with high gas solubility to an aqueous metal salt solution. By carrying out the surface treatment operation in the state of emulsification or turbidity, the inventors have reached the invention shown below.
[1] A surface treatment method comprising subjecting an object to surface treatment in the presence of an aqueous solution containing a metal salt and a hydrophobic solvent.
[2] The method according to [1], wherein the surface treatment is performed by emulsifying an aqueous solution containing a metal salt and a hydrophobic solvent with stirring, and then emulsifying by adding a surfactant. The method according to [1] or [2], wherein surface treatment is performed.
[4] The method according to any one of [1] to [3], wherein the hydrophobic solvent is a fluorine solvent.
[5] The method according to any one of [1] to [3], wherein the hydrophobic solvent is a silicon-based solvent.
[6] The method according to [4] or [5], further comprising adding another organic solvent.
[7] The method according to any one of [1] to [4], [6], wherein the hydrophobic solvent is a fluorine solvent having a perfluoroalkyl group in the molecule.
[8] The method according to any one of [1] to [4], [6], wherein the hydrophobic solvent is a fluorine solvent having a perfluoropolyether group in the molecule.
[9] A metal film obtained by the method according to any one of [1] to [8].
[10] A method for producing an article having a metal film, which comprises subjecting an object to surface treatment in the presence of an aqueous solution containing a metal salt and a hydrophobic solvent.
[11] An article having a metal film obtained by the method of [10].

本発明の表面処理方法によれば、被対象物に対し容易に高品位金属皮膜を作成することができる。これにより、高品位金属皮膜を有する物品を製造することができる。またこの表面処理の際に発生する重金属などの廃液量も、既存電気化学的表面処理に比較して少なくて済む。   According to the surface treatment method of the present invention, a high-grade metal film can be easily formed on an object. Thereby, the article | item which has a high quality metal membrane | film | coat can be manufactured. In addition, the amount of waste liquid such as heavy metals generated during the surface treatment is smaller than that of the existing electrochemical surface treatment.

以下、本発明を詳述する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明において有効な疎水性溶媒としては、金属塩水溶液と乳化できる溶媒全てが使用可能であるが、特にフッ素溶媒、シリコン系溶媒、フロン類、イオン性液体の様に気体(特に水素)の溶解度が大きいものが有効である。さらには、操作時の安全性から、化学的、物理的安定性、不燃性、低毒性が求められる。この点からはフッ素溶媒が望ましく、特に蒸気圧の低い、低粘度のペルフルオロポリエーテル化合物が望ましい。また実施にあたっては攪拌の効率を考慮して粘性の低いものが望ましい。フッ素溶媒は分子間力が小さいため、分子量のわりには低粘度であり、上記の攪拌効率の点からも望ましい溶媒である。   As the hydrophobic solvent effective in the present invention, an aqueous solution of metal salt and any solvent that can be emulsified can be used. In particular, the solubility of gas (particularly hydrogen) such as fluorine solvent, silicon-based solvent, chlorofluorocarbon, and ionic liquid. A large one is effective. Furthermore, chemical, physical stability, nonflammability, and low toxicity are required for safety during operation. From this point, a fluorine solvent is desirable, and a low-viscosity perfluoropolyether compound having a low vapor pressure is particularly desirable. In practice, a low viscosity is desirable in consideration of the efficiency of stirring. Since the intermolecular force is small, the fluorine solvent has a low viscosity for the molecular weight, and is a desirable solvent from the viewpoint of the stirring efficiency.

フッ素溶媒は、炭化水素中C-H結合の一部ないしは全部をC-F結合に置き換えた化合物であり、例えば、分子内にペルフルオロアルキル基を有するフッ素溶媒、ペルフルオロポリエーテル基を有するフッ素溶媒が挙げられる。   The fluorine solvent is a compound in which some or all of the C—H bonds in the hydrocarbon are replaced with C—F bonds, and examples thereof include a fluorine solvent having a perfluoroalkyl group and a fluorine solvent having a perfluoropolyether group in the molecule.

ペルフルオロアルキル基を有する含フッ素溶媒としては、例えば、ヘプタフルオロシクロペンタン、オクタフルオロシクロペンテン、ペルフルオロヘキサン、ペルフルオロデカリン、ペルフルオロトリプロピルアミン、ペルフルオロテトラヒドロフラン、ペルフルオロジメチルシクロヘキサンなどの電解フッ素化やコバルトフッ素化により得られるものが挙げられる。   Examples of the fluorine-containing solvent having a perfluoroalkyl group are obtained by electrolytic fluorination or cobalt fluorination of heptafluorocyclopentane, octafluorocyclopentene, perfluorohexane, perfluorodecalin, perfluorotripropylamine, perfluorotetrahydrofuran, perfluorodimethylcyclohexane, etc. Can be mentioned.

ペルフルオロポリエーテル基を有するフッ素溶媒としては、例えば、一般式F-(CF2O)o-(C3F6O)m-(C2F4O)n-(CF2O)p-(CF2)q-CF3(ここで、o、p及びqは0又は1を示し、m及びnは同時に0では無い0〜50の整数であり、n+m≦50である。各繰り返し単位の順番は問わず、-(C3F6O)m-は、-(CF2CF2CF2O)m-または-(CF(CF3)CF2O)m-を、-(C2F4O)n-は、-(CF2CF2O)n-または-(CF(CF3)O)n-を各々表す。)で表されるペルフルオロポリエーテル化合物が挙げられる。 As the fluorine solvent having a perfluoropolyether group, for example, the general formula F- (CF 2 O) o- (C 3 F 6 O) m- (C 2 F 4 O) n- (CF 2 O) p- ( CF 2 ) q -CF 3 (where o, p and q are 0 or 1, m and n are not 0 but an integer of 0 to 50 and n + m ≦ 50. Each repeating unit) -(C 3 F 6 O) m- means-(CF 2 CF 2 CF 2 O) m- or-(CF (CF 3 ) CF 2 O) m -,-(C 2 F 4 O) n — represents a perfluoropolyether compound represented by — (CF 2 CF 2 O) n — or — (CF (CF 3 ) O) n —.

他のペルフルオロポリエーテル基を有するフッ素溶媒としては、式:F-(CF2)q-(OC3F6)m-(OC2F4)n-(OCF2)o-(CH2)p-で示されるユニットを含む化合物、又は、式:-(CH2)p-(CF2O)o-(C2F4O)n-(C3F6O)m-(CF2)q-(OC3F6)m-(OC2F4)n-(OCF2)o-(CH2)p-で示されるユニットを含む化合物が挙げられる。(ここで、mおよびnは同時に0では無い0〜50の整数であり、n+m≦50を満たし、oは0〜20の整数、pは0〜2の整数、qは1〜10の整数である。各繰り返し単位の順番は問わず、-(OC3F6)m-は、-(OCF2CF2CF2)m-または-(OCF(CF3)CF2)m-を、-(OC2F4)n-は、-(OCF2CF2)n-または-(OCF(CF3))n-を各々表す。)
上記したペルフルオロポリエーテル基を有するフッ素溶媒は、容易に入手可能であり、例えば、デムナム(ダイキン工業社製)、クライトックス(デュポン社製)、フォンブリン(ソルベイソレクシス社製)、ガルデン(ソルベイソレクシス社製)などが例示される。また、ハイドロフルオロエーテル(HFE)などのように、ここに挙げたフルオロアルキル基を分子内に有するフッ素−炭化水素ハイブリッド型化合物も有効に機能できる。
Other fluorine solvents having perfluoropolyether groups include the formula: F- (CF 2 ) q- (OC 3 F 6 ) m- (OC 2 F 4 ) n- (OCF 2 ) o- (CH 2 ) p - a compound containing a unit represented by, or the formula :-( CH 2) p - (CF 2 O) o - (C 2 F 4 O) n - (C 3 F 6 O) m - (CF 2) q - (OC 3 F 6) m - (OC 2 F 4) n - (OCF 2) o - (CH 2) p - compounds comprising a unit represented by the like. (Where m and n are 0 to 50 integers that are not 0 at the same time, satisfy n + m ≦ 50, o is an integer from 0 to 20, p is an integer from 0 to 2, and q is from 1 to 10) Regardless of the order of each repeating unit,-(OC 3 F 6 ) m- is-(OCF 2 CF 2 CF 2 ) m- or-(OCF (CF 3 ) CF 2 ) m- -(OC 2 F 4 ) n -represents-(OCF 2 CF 2 ) n- or-(OCF (CF 3 )) n- , respectively.)
The above-mentioned fluorine solvent having a perfluoropolyether group is easily available. For example, demnam (manufactured by Daikin Industries), Krytox (manufactured by DuPont), fomblin (manufactured by Solvay Solexis), Galden (Solve) For example, isolexis). In addition, a fluorine-hydrocarbon hybrid type compound having a fluoroalkyl group mentioned here in the molecule, such as hydrofluoroether (HFE), can also function effectively.

シリコン系溶媒は、分子中にポリアルキルケイ素基を有する化合物である。例えば、式:(R-(Si(R’)2O)n-R’’で示されるポリジアルキルシロキサン(ここでR、R’及びR’’はそれぞれ同一又は異なっており、水素又は炭素数1〜20の炭化水素基である。nは任意の正の整数を示す。);該ポリジアルキルシロキサンと他の炭化水素ポリマーとの共重合体(これに種々の置換基を有しても良い);式(R-Si(OR’)、R2Si(OR’)2、又はR3SiOR’で示されるアルコキシアルキルシラン(ここでR及びR’はそれぞれ水素又は炭素数1〜20の炭化水素基である。)などが例示できる。 The silicon-based solvent is a compound having a polyalkyl silicon group in the molecule. For example, a polydialkylsiloxane represented by the formula: (R— (Si (R ′) 2 O) n —R ″ (wherein R, R ′ and R ″ are the same or different and each represents hydrogen or carbon number) A hydrocarbon group of 1 to 20. n represents an arbitrary positive integer.); A copolymer of the polydialkylsiloxane and another hydrocarbon polymer (which may have various substituents). ); An alkoxyalkylsilane represented by the formula (R—Si (OR ′) 3 , R 2 Si (OR ′) 2 , or R 3 SiOR ′ (wherein R and R ′ are each hydrogen or C 1-20) It is a hydrocarbon group.

フロン類としては、CFC-113, HCFC-13, HCFC-141b, HCFC-225ca, HCFC-225cbなどのHCHF類、HFC-365mfc, HFC-c-447ef, HFC-43-10mee, HFC-52-13pなどのHFC類および先に挙げたHFE類が例示できる。   Fluorocarbons include CFC-113, HCFC-13, HCFC-141b, HCFC-225ca, HCFC-225cb and other HCHF, HFC-365mfc, HFC-c-447ef, HFC-43-10mee, HFC-52-13p And HFCs mentioned above and the like.

イオン性液体としては、テトラアルキルアンモニウム、テトラアルキルホスホニウム、N-アルキルピリジニウム、1,3-ジアルキルイミダゾリウム、トリアルキルスルホニウムをカチオンとして有し、BF4 -, PF6 -, SbF6 -, NO3 -, CF3SO3 -, (CF3SO3)2N-, ArSO3 -, CF3CO2 -, CH3CO2 -, Al2Cl7 -をアニオンとして有する有機塩類が例示できる。 The ionic liquids, tetraalkylammonium, tetraalkylphosphonium, have N- alkylpyridinium, 1,3-dialkyl-imidazolium, trialkyl sulfonium as a cation, BF 4 -, PF 6 - , SbF 6 -, NO 3 -, CF 3 SO 3 -, (CF 3 SO 3) 2 N -, ArSO 3 -, CF 3 CO 2 -, CH 3 CO 2 -, Al 2 Cl 7 - organic salts can be exemplified having as an anion.

なお、本発明の疎水性溶媒は、常温(20〜25℃)で液体である、水と分離する溶媒を広く包含し、粘性については常温で攪拌できる程度の粘性であれば差し支えないが、攪拌を容易にするために低粘度の溶媒が特に好ましい。疎水性溶媒の分子量は、上記の条件を満たす限り特に限定されないが、例えば250〜3000程度である。   The hydrophobic solvent of the present invention broadly includes solvents that are liquid at room temperature (20 to 25 ° C.) and can be separated from water, and the viscosity may be any viscosity that can be stirred at room temperature. In order to facilitate the process, a low-viscosity solvent is particularly preferable. The molecular weight of the hydrophobic solvent is not particularly limited as long as the above conditions are satisfied, but is about 250 to 3000, for example.

疎水性溶媒と金属塩水溶液との構成比に関して大きな制限は存在しないが、疎水性溶媒に対して金属塩水溶液の量が0.01wt%以上あれば充分に表面処理が可能である。そのため金属塩水溶液に対する疎水性溶媒の量は1wt%〜99wt%程度で使用可能であり、5〜95wt%が望ましく、さらには10〜90wt%が特に望ましい。   Although there is no major limitation on the composition ratio between the hydrophobic solvent and the metal salt aqueous solution, the surface treatment can be sufficiently performed if the amount of the metal salt aqueous solution is 0.01 wt% or more with respect to the hydrophobic solvent. Therefore, the amount of the hydrophobic solvent with respect to the aqueous metal salt solution can be used at about 1 wt% to 99 wt%, preferably 5 to 95 wt%, more preferably 10 to 90 wt%.

本発明で用いる金属塩水溶液は、特別に調整する必要は無く、めっき液など通常入手可能な市販製品が使用可能である。   The metal salt aqueous solution used in the present invention does not need to be specifically adjusted, and a commercially available product such as a plating solution can be used.

本発明で使用する金属塩の金属としてはNi,Co,Cu,Zn,Cr,Sn,W,Fe,Ag,Cd,Ga,As,Cr,Se,Mn,In,Sb,Te,Ru,Rh,Pd,Au,Hg,Tl,Pb,Bi,Po,Re,Os,Ir,Pt等が例示され、金属塩としては、これらの水溶性の塩化物、臭化物、ヨウ化物などのハロゲン化物、硝酸塩、硫酸塩、スルファミン酸塩、酢酸塩などの有機酸塩、シアン化物、酸化物、水酸化物、錯体等が例示される。金属塩は1種の金属の塩でもよく、2種以上の金属の塩を組み合わせて使用してもよい。金属塩の濃度は、金属種に応じて最適な濃度を適宜選択することができるが、実用的な反応速度を得るという点から、例えば金属塩水溶液中0.01wt%以上に設定することができる。   As the metal of the metal salt used in the present invention, Ni, Co, Cu, Zn, Cr, Sn, W, Fe, Ag, Cd, Ga, As, Cr, Se, Mn, In, Sb, Te, Ru, Rh , Pd, Au, Hg, Tl, Pb, Bi, Po, Re, Os, Ir, Pt, and the like. Examples of metal salts include halides such as water-soluble chlorides, bromides, and iodides, and nitrates. And organic acid salts such as sulfate, sulfamate and acetate, cyanide, oxide, hydroxide and complex. The metal salt may be a single metal salt or a combination of two or more metal salts. The concentration of the metal salt can be appropriately selected according to the metal species, but can be set to 0.01 wt% or more in the metal salt aqueous solution, for example, from the viewpoint of obtaining a practical reaction rate.

本発明の表面処理方法は、電気めっき、化学めっき、電鋳、陽極酸化、電解研磨、電解加工、電気泳動塗装、電解精錬、化成処理などの水の電気分解或いは化学反応の際に気泡(例えば水素)が発生する処理方法であり、この気泡が疎水性有機溶媒に溶解することによって除去され、ピンホールの無い高品質な皮膜を得る点に特徴を有する。ここでピンホールが無い皮膜とは、径が1μm以上のピンホールが1cm2当たり1個以下の皮膜を指す。気泡が無くなれば、ピンホールが無くなるだけでなく、金属皮膜の水素脆化が防げ、皮膜強度も向上する。好ましい表面処理は、電気めっき、化学めっき、陽極酸化、電鋳、電解研磨、電解加工、電解精錬、電気泳動塗装である。 In the surface treatment method of the present invention, bubbles (for example, in the case of electrolysis or chemical reaction of water such as electroplating, chemical plating, electroforming, anodizing, electropolishing, electrolytic processing, electrophoretic coating, electrolytic refining, and chemical treatment) This is a treatment method that generates hydrogen), and is characterized in that the bubbles are removed by dissolving in a hydrophobic organic solvent to obtain a high-quality film without pinholes. Here, a film having no pinholes refers to a film having 1 or less pinholes having a diameter of 1 μm or more per 1 cm 2 . If there are no bubbles, not only will there be no pinholes, but it will also prevent hydrogen embrittlement of the metal film and improve the film strength. Preferred surface treatments are electroplating, chemical plating, anodizing, electroforming, electrolytic polishing, electrolytic processing, electrolytic refining, and electrophoretic coating.

本発明では、疎水性溶媒と金属塩水溶液を乳化するため界面活性剤の添加が、表面処理効率に影響を与える。界面活性剤を添加しなくても電気めっきは可能であるが、添加する事により非常に効率化できる。界面活性剤としては、従来から知られた多くの化合物が使用可能であり、ノニオン系、アニオン系、カチオン系、両性イオン系の界面活性剤、またこれらの構成元素も炭化水素系、シリコン系、フッ素系などが挙げられ、これらの中から少なくとも1種類以上を選択して使用することが出来る。界面活性剤の濃度は特に制限は無いが、例えば、金属塩水溶液に対し0.0001〜20wt%程度、好ましくは0.001〜10wt%程度であればよい。   In the present invention, the addition of a surfactant to emulsify the hydrophobic solvent and the metal salt aqueous solution affects the surface treatment efficiency. Although electroplating is possible without adding a surfactant, it can be made very efficient by adding it. As the surfactant, many conventionally known compounds can be used, and nonionic, anionic, cationic and zwitterionic surfactants, and these constituent elements are also hydrocarbon-based, silicon-based, Fluorine-based materials can be used, and at least one of these can be selected and used. The concentration of the surfactant is not particularly limited, but may be, for example, about 0.0001 to 20 wt%, preferably about 0.001 to 10 wt% with respect to the metal salt aqueous solution.

好ましい界面活性剤は、フッ素系界面活性剤、シリコン系界面活性剤、炭化水素系界面活性剤が例示でき、より好ましくはフッ素系界面活性剤又はシリコン系界面活性剤である。   Examples of preferable surfactants include fluorine-based surfactants, silicon-based surfactants, and hydrocarbon-based surfactants, and more preferable are fluorine-based surfactants and silicon-based surfactants.

界面活性剤の具体例を以下に記載する。   Specific examples of the surfactant are described below.

フッ素系界面活性剤としては、アルキルの水素原子の少なくとも1つがフッ素原子で置換されたポリフルオロアルキルを有する界面活性剤であり、例えば、ポリフルオロアルキルスルホン酸塩、ポリフルオロアルキルカルボン酸塩、ポリフルオロアルキルベンゼンスルホン酸塩、ポリフルオロアルキル硫酸エステル塩、ポリフルオロアルキルエーテル硫酸エステル塩、ポリフルオロフェニルエーテル硫酸エステル塩、スルホコハク酸エステルのポリフルオロアルキル誘導体などのアニオン系化合物;ポリフルオロポリアルキレングリコール、ポリフルオロアルキロールアミド、ポリフルオロ高級アルコール、ポリフルオロ脂肪酸エステル、ポリフルオロポリエーテルカルボン酸エステル、ポリフルオロアルキルアミンエチレンオキシド付加体、ポリフルオロアルキルカルボン酸、ポリフルオロポリエーテルカルボン酸などのノニオン系化合物;モノポリフルオロアルキルアンモニウムハライド、ジポリフルオロアルキルアンモニウムハライド、トリポリフルオロアルキルアンモニウムハライドなどのカチオン系化合物;ポリフルオロアルキルベタインなどの分子内にカチオンアニオン両方を有する両性化合物が挙げられる。そのうち、ノニオン系化合物が好ましい。なお、上記のポリフルオロアルキルには、アルキルの水素原子の全てがフッ素原子で置換されたペルフルオロアルキルを含むものとする。   The fluorosurfactant is a surfactant having a polyfluoroalkyl in which at least one of hydrogen atoms of alkyl is substituted with a fluorine atom. For example, polyfluoroalkyl sulfonate, polyfluoroalkyl carboxylate, Anionic compounds such as fluoroalkylbenzene sulfonate, polyfluoroalkyl sulfate, polyfluoroalkyl ether sulfate, polyfluorophenyl ether sulfate, polyfluoroalkyl derivatives of sulfosuccinate; polyfluoropolyalkylene glycol, poly Fluoroalkylolamide, polyfluoro higher alcohol, polyfluoro fatty acid ester, polyfluoropolyether carboxylic acid ester, polyfluoroalkylamine ethylene oxide adduct Nonionic compounds such as polyfluoroalkylcarboxylic acid and polyfluoropolyethercarboxylic acid; cationic compounds such as monopolyfluoroalkylammonium halide, dipolyfluoroalkylammonium halide and tripolyfluoroalkylammonium halide; intramolecular such as polyfluoroalkylbetaine Amphoteric compounds having both cationic anions. Of these, nonionic compounds are preferred. The above polyfluoroalkyl includes perfluoroalkyl in which all of the hydrogen atoms of alkyl are substituted with fluorine atoms.

シリコン系界面活性剤としては、例えば、ポリアルキレングリコール、ポリオール、エステル、アミド、アミノアルコール、アルキルアンモニウム、アルキルスルホン酸塩、アルキルカルボキシル、アルキルリン酸塩等を含む基を有するポリジメチルシロキサン類又はポリアルコキシアルキルシリコン類などが挙げられる。そのうち、ポリアルキレングリコールを含む基を有するポリジメチルシロキサン類又はポリアルコキシアルキルシリコン類が好ましい。   Examples of the silicone-based surfactant include polydimethylsiloxanes having a group containing polyalkylene glycol, polyol, ester, amide, amino alcohol, alkyl ammonium, alkyl sulfonate, alkyl carboxyl, alkyl phosphate, and the like. Examples thereof include alkoxyalkylsilicones. Of these, polydimethylsiloxanes or polyalkoxyalkylsilicones having a group containing polyalkylene glycol are preferred.

炭化水素系界面活性剤としては、例えば、α−オレフィンスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸エステル塩、スルホコハク酸塩、リン酸エステル、エーテルスルホン酸塩、アルキルフェノール、高級アルコール、ポリオール、ポリアルキレングリコール、アルキロールアミド、脂肪酸エステル、脂肪酸アミン、アルキルアミンエチレンオキシド付加体、ラウリルトリメチルアンモニウム塩、ステアリルトリメチルアンモニウム塩、ヘキサデシルピリジニウム塩、イミダゾリウムベタインなどが挙げられる。そのうち、ポリアルキレングリコールが好ましい。   Examples of hydrocarbon surfactants include α-olefin sulfonates, alkylbenzene sulfonates, alkyl sulfate esters, alkyl ether sulfate esters, sulfosuccinates, phosphate esters, ether sulfonates, alkylphenols, and higher grades. Alcohol, polyol, polyalkylene glycol, alkylolamide, fatty acid ester, fatty acid amine, alkylamine ethylene oxide adduct, lauryltrimethylammonium salt, stearyltrimethylammonium salt, hexadecylpyridinium salt, imidazolium betaine and the like can be mentioned. Of these, polyalkylene glycol is preferred.

表面処理にあたり、温度や圧力は特に限定はなく、必ずしも加熱ないし加圧する必要は無い。通常の表面処理に必要な温度及び圧力の範囲で行うことが可能である。   In the surface treatment, the temperature and pressure are not particularly limited, and it is not always necessary to heat or pressurize. It is possible to carry out in the range of temperature and pressure required for normal surface treatment.

表面処理工程の温度は0℃から200℃程度であればよい。例えば電気めっきであれば、その金属に応じためっき温度であり、室温(20℃)から100℃程度である。例えば、ニッケルや金では室温から80℃であり、パラジウムでは30℃から70℃、銅では室温から70℃、また白金では50℃から100℃程度である。   The temperature of the surface treatment process may be about 0 ° C. to 200 ° C. For example, in the case of electroplating, the plating temperature depends on the metal, and is about room temperature (20 ° C.) to about 100 ° C. For example, the temperature is from room temperature to 80 ° C for nickel and gold, 30 ° C to 70 ° C for palladium, room temperature to 70 ° C for copper, and about 50 ° C to 100 ° C for platinum.

表面処理工程の圧力は10気圧未満であればよい。処理温度での溶媒の気化による圧力上昇を避けるため、高温で処理する際には高沸点の溶媒を使用する。安全上の面からは、このような処理条件の設定により、1気圧から2気圧で表面処理を行うことが望ましい。   The pressure in the surface treatment process may be less than 10 atm. In order to avoid an increase in pressure due to vaporization of the solvent at the processing temperature, a high boiling point solvent is used when processing at a high temperature. From the viewpoint of safety, it is desirable to perform surface treatment at 1 to 2 atmospheres by setting such treatment conditions.

さらに以下に示す有機溶媒(助溶剤)の添加も可能である。例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノールなどのアルコール類;アセトンなどのケトン類;アセトニトリル;酢酸エチルなどのエステル類;エチルエーテルなどのエーテル類;フロン類;塩化メチレン、クロロホルムなどのハロゲン化物等が挙げられ、特に毒性が低く低分子量のものが望ましい。有機溶媒を添加する場合、その添加量は疎水性溶媒に対し50wt%以下、好ましくは5〜10wt%程度であればよい。   Furthermore, the following organic solvents (cosolvents) can also be added. For example, alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol and pentanol; ketones such as acetone; acetonitrile; esters such as ethyl acetate; ethers such as ethyl ether; chlorofluorocarbons; halides such as methylene chloride and chloroform In particular, those having low toxicity and low molecular weight are desirable. When an organic solvent is added, the amount added is 50 wt% or less, preferably about 5 to 10 wt%, relative to the hydrophobic solvent.

なお、本発明においては、系が二相系であるため攪拌が必要とされる。ここで攪拌とは磁気的攪拌、機械的攪拌、ないしは超音波照射などによるミキシングが挙げられる。具体的な回転数については、疎水性溶媒や金属塩水溶液の種類や装置の規模、撹拌方法によっても変わるため、実際の操作のなかで最適化する必要がある。   In the present invention, since the system is a two-phase system, stirring is required. Here, stirring includes magnetic stirring, mechanical stirring, or mixing by ultrasonic irradiation. The specific number of rotations varies depending on the type of hydrophobic solvent or metal salt aqueous solution, the scale of the apparatus, and the stirring method, and therefore needs to be optimized during actual operation.

例えば、磁気的攪拌ないし機械的攪拌の場合、100〜100000rpm、好ましくは400〜1000rpmが例示され、超音波照射の場合、20kHz〜10MHzが例示される。   For example, in the case of magnetic stirring or mechanical stirring, 100 to 100000 rpm, preferably 400 to 1000 rpm is exemplified, and in the case of ultrasonic irradiation, 20 kHz to 10 MHz is exemplified.

本発明の表面処理で形成される金属皮膜の厚さは、用途、めっき条件等に応じて適宜選択できるが、例えば、1nm〜1000μm程度、好ましくは10nm〜100μm程度である。   The thickness of the metal film formed by the surface treatment of the present invention can be appropriately selected according to the application, plating conditions, etc., and is, for example, about 1 nm to 1000 μm, preferably about 10 nm to 100 μm.

表面処理の対象物の材料としては、特に限定されず、金属、合金、セラミック、プラスチック、ガラス、導電性高分子などが挙げられ、導電性でない材料(例えばプラスチック)の場合には、表面に金属粒子を付着させるなどの表面処理を行ったものが例示される。表面処理の対象物の形状は、板状、粒状、球状、曲面状、筒状などが挙げられ、攪拌下に金属塩水溶液と疎水性溶媒を含む処理液の供給が十分に行われるような形状のものが好ましい。   The material of the surface treatment object is not particularly limited, and examples thereof include metals, alloys, ceramics, plastics, glasses, conductive polymers, etc. In the case of non-conductive materials (for example, plastics), the surface is made of metal. The thing which surface-treated, such as making particles adhere, is illustrated. Examples of the shape of the surface treatment object include a plate shape, a granular shape, a spherical shape, a curved surface shape, a cylindrical shape, and the like, and a shape in which the treatment liquid containing the metal salt aqueous solution and the hydrophobic solvent is sufficiently supplied with stirring. Are preferred.

以下、本発明を実施例を用いて具体的に説明するが、本発明はこれだけに限定されるものでは無い。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely using an Example, this invention is not limited only to this.

[実施例1]ニッケル電解めっき
内容積が50ccのビーカーにニッケルめっき液(ワット浴:硫酸ニッケル280g/L,塩化ニッケル60g/L,ホウ酸50g/L,光沢剤適量)20mL、及びPerfluorohexane 20mLの混合物に、界面活性剤としてF(CF(CF3)CF2O)3CF(CF3)COOCH2CH2OCH3をめっき浴に対して0.1wt%入れ、陰極に脱脂した真鍮板、陽極に純ニッケル板(それぞれ表面積4cm2)を取り付けた。この混合物を恒温槽で温度を50℃に上げた。スターラー上に固定し、回転子を500r.p.mで回転させることで、これらを乳化させた。5A/dm2で0.5分間通電し、ニッケルめっきを行った。通電終了後、陰極板を取り出し、十分な水洗を行い、顕微鏡で表面観察を行った。皮膜の厚さは0.5ミクロンであった。顕微鏡写真を図1〜3に示す。
[Example 1] Nickel electrolytic plating In a beaker with an internal volume of 50 cc, nickel plating solution (watt bath: nickel sulfate 280 g / L, nickel chloride 60 g / L, boric acid 50 g / L, appropriate amount of brightener) 20 mL, and Perfluorohexane 20 mL Into the mixture, 0.1 wt% of F (CF (CF 3 ) CF 2 O) 3 CF (CF 3 ) COOCH 2 CH 2 OCH 3 as a surfactant was added to the plating bath, and the cathode was degreased to the cathode. Pure nickel plates (each with a surface area of 4 cm 2 ) were attached. The temperature of this mixture was raised to 50 ° C. in a thermostatic bath. These were emulsified by fixing on a stirrer and rotating the rotor at 500 rpm. Nickel plating was performed by energizing at 5 A / dm 2 for 0.5 minutes. After energization, the cathode plate was taken out, sufficiently washed with water, and the surface was observed with a microscope. The film thickness was 0.5 microns. The micrographs are shown in FIGS.

図1で明らかなようにピンホールは検出されない。また図2及び3のSEMによる高倍率(それぞれ5,000倍、50、000倍)写真で判るように、非常に細かな結晶により緻密な皮膜が形成できている。基板上に発生したガスが、フロン溶媒中に溶解除去されたためと考えられる。   As is apparent from FIG. 1, no pinhole is detected. Also, as can be seen from the high magnification (5,000 and 50,000 times, respectively) photographs by SEM in FIGS. 2 and 3, a dense film can be formed with very fine crystals. This is probably because the gas generated on the substrate was dissolved and removed in the chlorofluorocarbon solvent.

[比較例1]光沢ニッケルめっき
実施例1と同様の内容積が50ccのビーカーにニッケルめっき液(ワット浴)40mLを入れ、容器の上から、陰極として真鍮板、陽極として純ニッケル板(それぞれ表面積4cm2)を取り付けた。液温を50℃にして、マグネチックスターラーによる攪拌下(500r.p.m)に、5A/dm2で0.5分間通電し、ニッケルめっきを行った。実施例1と同様の後処理後、得られためっき皮膜をSEM観察した。図4に通常の光沢ニッケルめっき(厚さ5ミクロン)の顕微鏡写真を示す。
[Comparative Example 1] Bright Nickel Plating 40 mL of nickel plating solution (watt bath) is placed in a 50 cc beaker similar to that in Example 1, and a brass plate as a cathode and a pure nickel plate as an anode (each surface area from the top of the container). 4cm 2 ) was attached. The liquid temperature was set to 50 ° C., and nickel plating was performed by applying current at 5 A / dm 2 for 0.5 minutes while stirring with a magnetic stirrer (500 rpm). After the post-treatment similar to that in Example 1, the obtained plating film was observed by SEM. FIG. 4 shows a photomicrograph of normal bright nickel plating (thickness 5 microns).

図4より、通常の電気めっきでは厚さ5ミクロン以下の皮膜を形成する場合ピンホールが多数発生することが分かった。   From FIG. 4, it was found that in the case of forming a film having a thickness of 5 microns or less by ordinary electroplating, many pinholes are generated.

[実施例2]ニッケル電解めっき
実施例1と同じニッケルめっき液30mLとペルフルオロジメチルシクロヘキサン20mLの混合物に、界面活性剤としてH(CF2)4CH2OCOCH2CH(SO3Na)COOCH2(CF2)4Hをめっき液に対して0.04wt%を加えた。実施例1と同様の条件で真鍮板にニッケルめっきを行った。
[Example 2] Nickel electroplating As a surfactant, H (CF 2 ) 4 CH 2 OCOCH 2 CH (SO 3 Na) COOCH 2 (CF is added to a mixture of 30 mL of the same nickel plating solution and 20 mL of perfluorodimethylcyclohexane as in Example 1. 2 ) 0.04 wt% of 4 H was added to the plating solution. Nickel plating was performed on the brass plate under the same conditions as in Example 1.

[実施例3]ニッケル電解めっき
実施例1と同じニッケルめっき液30mLとペルフルオロジメチルシクロヘキサン20mLの混合物に、界面活性剤としてF(CF(CF3)CF2O)3CF(CF3)CO(OCH2CH2)7OCH3をめっき液に対して0.04wt%を加え、めっきを実施した。実施例1と同様のニッケル皮膜が形成できた。
[Example 3] Nickel electroplating As a surfactant, F (CF (CF 3 ) CF 2 O) 3 CF (CF 3 ) CO (OCH) was added to the same mixture of 30 mL of nickel plating solution and 20 mL of perfluorodimethylcyclohexane as in Example 1. the 2 CH 2) 7 OCH 3 0.04wt % added with respect to the plating solution was carried out plating. A nickel film similar to that in Example 1 was formed.

[実施例4]無電解銅めっき
(1)触媒担持工程
ポリプロピレン製試薬瓶蓋−円板(直径3Φ)の一部を高圧装置の底に静置し、この容器に、有機白金錯体(1,5-Cyclooctadiene)dimetylplatinum(II) 16mgを入れ、封じたのち二酸化炭素を導入して30MPa、120℃で15時間処理後、さらに130℃に昇温して3時間保って、触媒の活性化を行った。減圧後サンプルを取り出し、水続いてメタノールで洗浄した。サンプル表面に黒く担持された活性化白金触媒を確認した。
(2)めっき工程
上記サンプルを実施例1と同様の50mLビーカー中に静置し、これに銅無電解めっき液(株式会社高純度化学研究所−C-200LT)30mLとペルフルオロジメチルシクロヘキサン20mLを入れ、さらにこの溶液に、界面活性剤としてF(CF(CF3)CF2O)3CF(CF3)COOCH2CH2OCH3をめっき液に対して0.6wt%加えた。この反応液を50℃で15分攪拌した。サンプルを水洗し表面観察を行った。図5にめっきサンプルの写真を示した。
[Example 4] Electroless copper plating (1) Catalyst loading step A portion of a polypropylene reagent bottle lid-disk (diameter 3Φ) is allowed to stand on the bottom of a high-pressure apparatus, and an organic platinum complex (1,1, 5-Cyclooctadiene) dimetylplatinum (II) 16mg was put in, sealed, carbon dioxide was introduced and treated at 30MPa and 120 ° C for 15 hours, then heated to 130 ° C and maintained for 3 hours to activate the catalyst. It was. After decompression, the sample was taken out and washed with water followed by methanol. The activated platinum catalyst supported on the sample surface in black was confirmed.
(2) Plating step The sample is placed in a 50 mL beaker similar to that in Example 1, and 30 mL of copper electroless plating solution (Kokusei Chemical Laboratory Co., Ltd.-C-200LT) and 20 mL of perfluorodimethylcyclohexane are added thereto. Further, 0.6 wt% of F (CF (CF 3 ) CF 2 O) 3 CF (CF 3 ) COOCH 2 CH 2 OCH 3 as a surfactant was added to the solution. The reaction was stirred at 50 ° C. for 15 minutes. The sample was washed with water and the surface was observed. FIG. 5 shows a photograph of the plating sample.

[実施例5]無電解銅めっき
実施例4と同じ材質で2.5cm各の板状(厚さ0.5mm)サンプルをアセトンで表面を洗浄、乾燥後、クロム酸−硫酸溶液により60℃で15分処理し、表面を粗面化した。これに0.5mM-PdCl2-0.05mM-SnCl2溶液に30分浸した。水洗後、サンプルを実施例1と同様の50mLビーカー中に静置し、これに銅無電解めっき液(株式会社高純度化学研究所−C-200LT)30mLとペルフルオロジメチルシクロヘキサン20mLを入れ、さらにこの溶液に、界面活性剤としてF(CF(CF3)CF2O)3CF(CF3)COOCH2CH2OCH3をめっき液に対して0.6wt%加えた。この反応液を50℃で15分攪拌した。サンプルを水洗し表面観察を行った。図6にめっきサンプルの写真を示した。
[Example 5] Electroless copper plating The surface of a 2.5 cm plate (thickness 0.5 mm) sample made of the same material as in Example 4 was washed with acetone, dried, and then treated with chromic acid-sulfuric acid solution at 60 ° C for 15 minutes. Treated to roughen the surface. This was immersed in a 0.5 mM-PdCl 2 -0.05 mM-SnCl 2 solution for 30 minutes. After washing with water, the sample was allowed to stand in a 50 mL beaker similar to that in Example 1, and 30 mL of copper electroless plating solution (Kokusei Chemical Laboratory Co., Ltd.-C-200LT) and 20 mL of perfluorodimethylcyclohexane were further added. To the solution, 0.6 wt% of F (CF (CF 3 ) CF 2 O) 3 CF (CF 3 ) COOCH 2 CH 2 OCH 3 as a surfactant was added to the plating solution. The reaction was stirred at 50 ° C. for 15 minutes. The sample was washed with water and the surface was observed. FIG. 6 shows a photograph of the plating sample.

[実施例6]電解パラジウムめっき
内容積が50ccのビーカーにパラジウムめっき浴(ethylenediamine 10g/Lの水溶液に塩化パラジウムを10g/Lを加えて、60℃で加熱して均一溶液を作製する。この溶液に2N塩酸を加えてpHを3に調整した。)を30mL、ペルフルオロジメチルシクロヘキサン20mLを入れ、さらにこの溶液に、界面活性剤としてF(CF(CF3)CF2O)3CF(CF3)CO(OCH2CH2)2OCH3をめっき液に対して0.6wt%加えた。陰極に脱脂した真鍮板、陽極にチタン板(それぞれ表面積4cm2)を取り付けた。この混合物を恒温槽で温度を60℃に上げた。スターラー上に固定し、回転子を500r.p.mで回転させることで、これらを乳化させた。2A/dm2で0.5分間通電し、ニッケルめっきを行った。通電終了後、陰極板を取り出し、十分な水洗を行い、顕微鏡で表面観察を行った。図7〜9にSEM写真を示した。ピンホールの無い、結晶粒の細かな非常に緻密な皮膜を形成している。また、ハルセル基板の溝の中までトレース出来ており、付き周りも非常に優れていることも判る。
[Example 6] Electrolytic palladium plating Palladium plating bath (10 g / L of palladium chloride in an aqueous solution of ethylenediamine 10 g / L was added to a beaker having an internal volume of 50 cc and heated at 60 ° C. to prepare a uniform solution. 2N hydrochloric acid was added to adjust the pH to 3.) 30 mL and 20 mL of perfluorodimethylcyclohexane were added, and F (CF (CF 3 ) CF 2 O) 3 CF (CF 3 ) was added as a surfactant to this solution. CO (OCH 2 CH 2 ) 2 OCH 3 was added at 0.6 wt% with respect to the plating solution. A degreased brass plate was attached to the cathode and a titanium plate (surface area 4 cm 2 each) was attached to the anode. The temperature of this mixture was raised to 60 ° C. in a thermostatic bath. These were emulsified by fixing on a stirrer and rotating the rotor at 500 rpm. Current was applied at 2 A / dm 2 for 0.5 minutes to perform nickel plating. After energization, the cathode plate was taken out, sufficiently washed with water, and the surface was observed with a microscope. The SEM photograph was shown to FIGS. A very dense film with fine crystal grains and no pinholes is formed. Also, it can be traced into the groove of the Hull cell substrate, and the attachment is very good.

[実施例7]電解パラジウムめっき
めっき液としてアルカリ浴(日本エレクトロプレイティングエンジニヤース(株)パラデックスLF-2)を用いて実施例6と同様のパラジウムめっきを行った。得られためっき皮膜は実施例6より若干均一性が低かった。酸性浴の方が良好な傾向が観られた。
Example 7 Electrolytic Palladium Plating The same palladium plating as in Example 6 was performed using an alkaline bath (Nippon Electroplating Engineers, Paradex LF-2) as the plating solution. The obtained plating film was slightly less uniform than Example 6. A better trend was observed in the acidic bath.

[実施例8]電解銅めっき
銅めっき液として(株)高純度化学研究所−C-100ESを30mL用い、ペルフルオロジメチルシクロヘキサン20mLを入れ、さらにこの溶液に、界面活性剤としてF(CF(CF3)CF2O)3CF(CF3)CO(OCH2CH2)2OCH3をめっき液に対して0.6wt%加えた。陰極に真鍮板、陽極にチタン板(それぞれ表面積4cm2)を取り付け、攪拌下に乳化させた後、50℃で2A/dm2で0.5分間通電し、銅めっきを行った。図10にSEM写真を示した。均一でピンホールの無い皮膜が得られている。
[Example 8] Electrolytic copper plating 30 mL of High Purity Chemical Laboratory Co., Ltd.-C-100ES was used as the copper plating solution, 20 mL of perfluorodimethylcyclohexane was added, and F (CF (CF 3 CF 3 ) CF 2 O) 3 CF (CF 3 ) CO (OCH 2 CH 2 ) 2 OCH 3 was added at 0.6 wt% with respect to the plating solution. A brass plate was attached to the cathode, and a titanium plate (surface area of 4 cm 2 ) was attached to the anode, emulsified with stirring, and then energized at 50 ° C. and 2 A / dm 2 for 0.5 minutes to perform copper plating. FIG. 10 shows an SEM photograph. A uniform film without pinholes is obtained.

[実施例9]電解金めっき
酸性金めっき液((株)高純度化学研究所−純金電解メッキ液K-24EA10)30mL用い、ペルフルオロジメチルシクロヘキサン20mLを入れ、さらにこの溶液に、界面活性剤としてF(CF(CF3)CF2O)3CF(CF3)COOCH2CH2OCH3をめっき液に対して0.6wt%加えた。めっき槽の蓋に、陰極に真鍮板、陽極に白金コーティングしたチタン板(それぞれ表面積4cm2)を取り付け、通電しつつめっき液中に浸し、蓋を閉めた。攪拌を開始してめっき液−ペルフルオロ溶媒を乳化させた後、50℃で0.5A/dm2で170秒間通電し(通電時の電圧:約3V)、金めっきを行った(皮膜厚:0.7μ)。図11〜13にSEM写真を示した。ピンホールの無い均一な皮膜が得られた。
[Example 9] Electrolytic gold plating Using 30 mL of acidic gold plating solution (High Purity Chemical Laboratory-Pure Gold Electroplating Solution K-24EA10), 20 mL of perfluorodimethylcyclohexane was added, and F was added as a surfactant to this solution. (CF (CF 3 ) CF 2 O) 3 CF (CF 3 ) COOCH 2 CH 2 OCH 3 was added at 0.6 wt% with respect to the plating solution. A brass plate was attached to the cathode of the plating tank and a titanium-coated titanium plate (surface area of 4 cm 2 each) was immersed in the plating solution while energizing, and the lid was closed. Stirring was started to emulsify the plating solution-perfluoro solvent, and then energization was carried out at 0.5 A / dm 2 at 50 ° C. for 170 seconds (voltage during energization: about 3 V) to perform gold plating (film thickness: 0.7 μm). ). SEM photographs are shown in FIGS. A uniform film without pinholes was obtained.

[実施例10]電解金めっき
実施例9と同様の金めっき液30mLとフロリナート(FC-77)20mLの混合液に、界面活性剤としてF(CF(CF3)CF2O)3CF(CF3)COOHを10mg添加して、実施例9と同様の操作を行った。
[Example 10] Electrolytic gold plating F (CF (CF 3 ) CF 2 O) 3 CF (CF as a surfactant was added to a mixed solution of 30 mL of gold plating solution and 20 mL of fluorinate (FC-77) as in Example 9. 3 ) 10 mg of COOH was added and the same operation as in Example 9 was performed.

[実施例11]
実施例1と同様にニッケルめっき液30mLとCF3[(OCF(CF3)CF2)x(OCF2)y]OCF3(オリゴマー混合物、沸点=135℃)20mLの混合物に、界面活性剤としてF(CF(CF3)CF2O)3CF(CF3)COOCH2CH2OCH3を20mg添加して、50℃、電流密度5A/dm2で3分間通電し、ニッケルめっきを実施した。
[Example 11]
As in Example 1, as a surfactant, a mixture of 30 mL of nickel plating solution and 20 mL of CF 3 [(OCF (CF 3 ) CF 2 ) x (OCF 2 ) y ] OCF 3 (oligomer mixture, boiling point = 135 ° C.) 20 mg of F (CF (CF 3 ) CF 2 O) 3 CF (CF 3 ) COOCH 2 CH 2 OCH 3 was added, and the mixture was energized at 50 ° C. and a current density of 5 A / dm 2 for 3 minutes to carry out nickel plating.

以上の実施例に記載した様に、本発明によれば、非常に薄い薄膜でも、径が1μm以上のピンホールが1cm2当たり1個以下で形成することが可能である。 As described in the above embodiments, according to the present invention, even a very thin thin film can be formed with 1 or less pinholes having a diameter of 1 μm or more per 1 cm 2 .

実施例1で得られためっき皮膜を示すSEM写真(倍率500倍)を示す。The SEM photograph (500-times multiplication factor) which shows the plating film obtained in Example 1 is shown. 実施例1で得られためっき皮膜を示すSEM写真(倍率5000倍)を示す。The SEM photograph (magnification 5000 times) which shows the plating film obtained in Example 1 is shown. 実施例1で得られためっき皮膜を示すSEM写真(倍率50000倍)を示す。The SEM photograph (magnification 50000 times) which shows the plating film obtained in Example 1 is shown. 比較例1で得られた通常の光沢ニッケルめっき(厚さ5ミクロン)のSEM写真(倍率500倍)を示す。The SEM photograph (magnification 500 times) of normal bright nickel plating (thickness 5 microns) obtained in Comparative Example 1 is shown. 実施例4で得られたサンプルの写真を示す。The photograph of the sample obtained in Example 4 is shown. 実施例5で得られたサンプルの写真を示す。The photograph of the sample obtained in Example 5 is shown. 実施例6で得られためっき皮膜を示すSEM写真(倍率60倍)を示す。The SEM photograph (60-times multiplication factor) which shows the plating film obtained in Example 6 is shown. 実施例6で得られためっき皮膜を示すSEM写真(倍率1000倍)を示す。The SEM photograph (1000-times multiplication factor) which shows the plating film obtained in Example 6 is shown. 実施例6で得られためっき皮膜を示すSEM写真(倍率10000倍)を示す。The SEM photograph (10000-times multiplication factor) which shows the plating film obtained in Example 6 is shown. 実施例8で得られためっき皮膜を示すSEM写真(倍率1000倍)を示す。The SEM photograph (1000-times multiplication factor) which shows the plating film obtained in Example 8 is shown. 実施例9で得られためっき皮膜を示すSEM写真(倍率110倍)を示す。The SEM photograph (110-times multiplication factor) which shows the plating film obtained in Example 9 is shown. 実施例9で得られためっき皮膜を示すSEM写真(倍率1000倍)を示す。The SEM photograph (1000-times multiplication factor) which shows the plating film obtained in Example 9 is shown. 実施例9で得られためっき皮膜を示すSEM写真(倍率20000倍)を示す。The SEM photograph (magnification 20000 times) which shows the plating film obtained in Example 9 is shown.

Claims (11)

金属塩を含む水溶液と疎水性溶媒の共存下に被対象物に表面処理を行う方法であって、該疎水性溶媒がシリコン系溶媒又はイオン性液体であり、攪拌下に金属塩を含む水溶液と疎水性溶媒を乳化させて表面処理を行うことを特徴とする表面処理方法。 A method of subjecting an object to surface treatment in the presence of an aqueous solution containing a metal salt and a hydrophobic solvent , wherein the hydrophobic solvent is a silicon solvent or an ionic liquid, and an aqueous solution containing the metal salt under stirring A surface treatment method comprising emulsifying a hydrophobic solvent to perform surface treatment. 金属塩を含む水溶液と疎水性溶媒の共存下に被対象物に表面処理を行う方法であって、該疎水性溶媒が常温で液体のフッ素溶媒又はフロン類であり、攪拌下に金属塩を含む水溶液と疎水性溶媒を乳化させ、10気圧未満の圧力下で表面処理を行うことを特徴とする表面処理方法。A method of subjecting an object to surface treatment in the presence of an aqueous solution containing a metal salt and a hydrophobic solvent, wherein the hydrophobic solvent is a fluorinated solvent or fluorocarbon that is liquid at room temperature, and the metal salt is contained under stirring. A surface treatment method comprising emulsifying an aqueous solution and a hydrophobic solvent and performing a surface treatment under a pressure of less than 10 atm. 1〜2気圧の圧力下で表面処理を行うことを特徴とする、請求項に記載の方法。 The method according to claim 2 , wherein the surface treatment is performed under a pressure of 1 to 2 atmospheres . さらに界面活性剤を添加して乳化させて表面処理を行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の方法。 Furthermore, surfactant is added and emulsified and surface treatment is performed, The method in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. さらに他の有機溶媒を添加することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の方法。 Furthermore, another organic solvent is added, The method in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. 疎水性溶媒が、分子内にペルフルオロアルキル基を有するフッ素溶媒である、請求項に記載の方法。 The method according to claim 2 , wherein the hydrophobic solvent is a fluorine solvent having a perfluoroalkyl group in the molecule. 疎水性溶媒が、分子内にペルフルオロポリエーテル基を有するフッ素溶媒である、請求項に記載の方法。 The method according to claim 2 , wherein the hydrophobic solvent is a fluorine solvent having a perfluoropolyether group in the molecule. 請求項1〜のいずれかに記載の方法で得られた、径が1μm以上のピンホールが1cm 当たり1個以下の金属皮膜。 Pinholes 1 cm 2 per the following metals coating of obtained by the method, the diameter is more than 1μm according to any one of claims 1-7. 金属皮膜を有する物品を製造する方法であって、金属塩を含む水溶液とシリコン系溶媒又はイオン性液体からなる疎水性溶媒の共存下に被対象物に表面処理を行い、攪拌下に金属塩を含む水溶液と疎水性溶媒を乳化させて表面処理を行うことを特徴とする製造方法。A method for producing an article having a metal film, wherein an object is surface-treated in the presence of an aqueous solution containing a metal salt and a hydrophobic solvent composed of a silicon-based solvent or an ionic liquid, and the metal salt is added under stirring. A production method comprising emulsifying an aqueous solution containing a hydrophobic solvent and performing a surface treatment. 金属皮膜を有する物品を製造する方法であって、金属塩を含む水溶液と常温で液体のフッ素溶媒又はフロン類からなる疎水性溶媒の共存下に被対象物に表面処理を行い、攪拌下に金属塩を含む水溶液と疎水性溶媒を乳化させて、10気圧未満の圧力下で表面処理を行うことを特徴とする製造方法。 A method for producing an article having a metal film, wherein an object is surface-treated in the presence of an aqueous solution containing a metal salt and a hydrophobic solvent composed of a fluorine solvent or a fluorocarbon that is liquid at room temperature, and the metal is stirred under stirring. A production method comprising emulsifying an aqueous solution containing a salt and a hydrophobic solvent, and performing a surface treatment under a pressure of less than 10 atm . 請求項9又は10に記載の方法で得られた、径が1μm以上のピンホールが1cm 当たり1個以下の金属皮膜を有する物品。 An article obtained by the method according to claim 9 or 10, wherein the pinhole having a diameter of 1 µm or more has a metal film of 1 or less per 1 cm 2 .
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