JP5666940B2 - 封孔処理剤溶液及びそれを用いた封孔処理方法 - Google Patents
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Description
ただし、金めっきの薄膜化がどんなに進行しても、金めっきの優れた電気的特性等が発揮される範囲での膜厚は残るため、金めっき上に緻密で強力な撥水性皮膜を自動生成するC≧10アルカンチオールが金めっき部のみに対しては依然として有効であり、本発明者らは、この特性を利用して上述の選択的且つ定量的な封孔処理という課題が解決できないか鋭意検討した。
また、C≧10アルカンチオールを利用する際の更なる利点として、封孔処理後の乾燥性向上が挙げられる。つまり、水系処理剤の処理後の乾燥性において、例えば揮発性溶剤を用いた溶剤系処理剤と比較すると不利になるが、C≧10アルカンチオール処理によりめっき材に強力な撥水性を付与すれば水分を除去し易くなるため、処理後の乾燥性向上にも極めて有効である。
まず、選択的な封孔処理については、金めっき上はC≧10アルカンチオールの単分子膜に覆われるため、ピンホール部のみが露出し、ニッケルに有効な成分がニッケルのみに対して選択的に作用することが可能となる。
次に、C≧10アルカンチオールによる処理膜は単分子皮膜であるため、金めっき上の処理膜の厚さが一定であり、ニッケルに有効な成分がピンホールから露出したニッケル表面に到達するまでの距離も、金めっき上の処理膜の厚さのバラツキがない分、一定に保たれる。
従って、ニッケルに有効な成分がピンホール部に作用して生成する処理膜の厚さについては、ピンホール周囲の金めっき上を覆う単分子膜の高さを超えて積層すると不安定となるため、ほぼ金めっき上の単分子膜の高さ以内の厚さになり、定量的な処理膜が生成する。
このように考察した上で、C≧10アルカンチオールによって生成する金めっき上の単分子膜に影響を与えることがなく、ニッケル又はニッケル合金めっきに対して有効な薬剤を探索した結果、少なくとも、メルカプトイミダゾール系化合物、メルカプトトリアゾール系化合物、メルカプトテトラゾール系化合物、メルカプトチアゾール系化合物、及び、メルカプトチアゾリン系化合物からなる群から選ばれる1種以上の化合物が有効に作用することを見出し、これに基づいて本発明を完成するに至った。これら化合物に共通する特徴として、(1)メルカプト基を有すること、(2)ベンゼン環を含まないこと、(3)含窒素5員環化合物であることが挙げられる。
なお、商品形態としては、実際に使用する処理液よりも濃厚な液として供給し、使用時に希釈して処理液としてもよく、上記は処理液中の濃度である。
具体的には、デカンチオール、ドデカンチオール、ヘキサデカンチオール、及び、オクタデカンチオール等が用いられ、効果やコスト等の観点からより好ましくはドデカンチオール、オクタデカンチオールが用いられる。また、炭素鎖が最も長いため単分子皮膜の膜厚を最も厚くすることができ、腐食抑制効果が最大となるという利点、及び、臭気が比較的低いという利点から、より好ましくはオクタデカンチオールが用いられる。
また、これらの化合物の添加濃度としては、処理液中で概ね0.001〜10質量%であり、効果、溶解度、コスト等の観点からより好ましくは0.01〜5質量%であり、更により好ましくは0.02〜2質量%である。
なお、商品形態としては、実際に使用する処理液よりも濃厚な液として供給し、使用時に希釈して処理液としてもよく、上記は処理液中の濃度である。
なお、上記の界面活性剤は第二の成分である炭素数10以上20以下の直鎖アルカンチオールを水溶液中に均一に分散する目的で添加され、第一の成分である、メルカプト基を有しベンゼン環を含まない含窒素5員環化合物が水に溶解し難い場合には可溶化にも用いられる。
このような用途に適した非イオン性界面活性剤としては、HLBが12〜15、又は/且つ、曇点が35〜80℃であるものが好適に用いられ、より好ましくはHLBが12〜14、又は/且つ、曇点が40〜70℃であるものが好適に用いられる。
ここで、「HLB」は、「親水親油平衡」を意味し、親水基と親油基のバランスを示す値で、0〜20の数値で表され、0に近いほど親油性が高く、20に近いほど親水性が高くなる。また、「曇点」は、非イオン性界面活性剤の水溶液を加温していく際にポリエーテル鎖と水との水素結合が切れて、水溶解度が急激に減少し、水と分離(相分離)して不透明となったときの温度を指す。
実施例1〜7及び比較例1〜9として、銅板上にニッケルめっき3μmを形成した後、金めっき0.1μmを形成し、表1に示した各処理液中に50℃で30秒間浸漬し、続いて水洗後、温風乾燥したものを試験片として使用した。
・試験方法
亜硫酸ナトリウム252g、りん酸水素2カリウム110g、りん酸2水素カリウム230gを1リットルの水に溶解させた液をデシケータ内に入れ、同時に各々の処理片をその容器内上部に固定し、蓋をして密閉した。
デシケータを40℃の恒温槽内に保持し、デシケータ内の二酸化硫黄ガス濃度が10ppm前後であることを確認しながら、24時間経過毎に試験片を取り出し、表面の腐食状態を観察した。また、水洗して撥水性を評価した。
・結果
表1に実施例の封孔処理液組成を示す。表2に比較例の封孔処理液組成を示す。表3に腐食試験結果を示す。
Claims (9)
- 第一の成分としてメルカプト基を有しベンゼン環を含まない含窒素5員環化合物、第二の成分として炭素数10以上20以下の直鎖のアルカンチオール、第三の成分として非イオン性界面活性剤を含む、貴金属又は貴金属合金めっき材の封孔処理剤溶液。
- 前記第一の成分が、メルカプトイミダゾール系化合物、メルカプトトリアゾール系化合物、メルカプトテトラゾール系化合物、メルカプトチアゾール系化合物、及び、メルカプトチアゾリン系化合物からなる群から選ばれる1種又は2種以上である請求項1に記載の封孔処理剤溶液。
- 前記非イオン性界面活性剤の曇点が、35〜80℃である請求項1又は2に記載の封孔処理剤溶液。
- 前記非イオン性界面活性剤のHLBが、12〜15である請求項1〜3のいずれかに記載の封孔処理剤溶液。
- 前記第二の成分が、オクタデカンチオールである請求項1〜4のいずれかに記載の封孔処理剤溶液。
- 前記溶液が、有機溶剤を含まない水溶液である請求項1〜5のいずれかに記載の封孔処理剤溶液。
- 前記貴金属が、金又は銀である請求項1〜6のいずれかに記載の封孔処理剤溶液。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の封孔処理剤溶液を用いて、貴金属又は貴金属合金めっき材を封孔処理する工程を含む封孔処理方法。
- 前記封孔処理を、前記封孔処理剤溶液に前記貴金属又は貴金属合金めっき材を通電せずに浸漬することで行う請求項8に記載の封孔処理方法。
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