JPH0258356B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、陽イオン性、陰イオン性又は非イオ
ン性界面活性剤から選ばれた一種又は二種以上を
含むパラジウムヒドロゾルと水可溶性結合剤とか
らなる化学めつき用触媒ペースト（これを以下、
単にパラジウムヒドロゾルを含む化学めつき用触
媒ペーストという。）を用いた金属めつき方法に
関するものであり、詳しくは、パラジウムヒドロ
ゾルを含む化学めつき用触媒ペーストを用いて被
めつき物にパラジウムコロイドを付与した後、付
与されたパラジウムコロイドを触媒として化学め
つきすることによつて、均一且つ強固に、しか
も、必要箇所のみに容易に金属めつき被膜を形成
することを可能とした金属めつき方法に関するも
のである。 本発明に係る金属めつき方法の主な用途は、装
飾用材料、断熱材、電磁シールド材、磁気テー
プ、磁気デイスク、プリント基板、発熱体等であ
る。 〔従来の技術〕 紙や不織布などの繊維成形物、ガラス、セラミ
ツクス及び高分子材料は本来絶縁体であるが、金
属材料などに比べ軽量でかつ安価であることか
ら、これらに種々の加工を施して各種金属を付与
することにより、磁気的性質及び導電性等の電気
的性質を持たせることが行われている。 また、金属や金属酸化物の場合にも、これらに
種々の加工を施して、他の各種金属を付与するこ
とにより、磁気的、電気的性質を改良したり、又
は、本来有する特性とは全く別の新しい磁気的、
電気的性質を持たせることが行われている。 金属を付与する場合、必要箇所のみに容易に金
属を付与することができれば、経済上、機能上極
めて有利である。また、付与された金属を長期に
亘り、安定に維持する為には、金属が均一且つ強
固に付与されることが必要であり、固形物等の接
触により容易に脱落しにくいことが要求される。 従来、金属を付与する方法として、例えば、米
国特許第2702253号公報及び米国特許第3011920号
公報及び特開昭52−117242号公報に記載の方法が
ある。 米国特許第2702253号公報に記載の方法は、被
めつき物を強酸性塩化第一錫溶液に浸漬した後水
洗し、次いで、強酸性塩化パラジウム溶液に浸漬
することにより、被めつき物表面にパラジウムを
析出させ、該パラジウムを化学めつきする方法で
ある。 米国特許第3011920号公報に記載の方法は、被
めつき物に強酸性のパラジウム−錫コロイドを付
与し、次いで、化学めつきする方法である。特開
昭52−117242号公報に記載の方法は、絶縁体をパ
ラジウム等の貴金属の含水酸化物を含む酸性溶液
で処理することにより、化学めつきのための触媒
作用を行うパラジウム等の貴金属の含水酸化物を
付与するものである。 〔発明が解決しようとする問題点〕 均一且つ強固に、しかも、必要箇所のみに容易
に金属めつきする方法は、現在最も要求されてい
るところであるが、前出公知の金属めつき方法
は、未だ、これら諸特性を満足するものではな
い。 即ち、米国特許第2702253号公報及び米国特許
第3011920号公報に記載の方法は、いずれもパラ
ジウムの媒体が水系である為、必要箇所に容易に
パラジウムを付与することが困難であり、また、
工程が複雑であるという欠点を有する。 更に、これら方法は、均一且つ強固に金属を付
与することが困難である。 即ち、米国特許第2702253号公報に記載の方法
においては、化学めつきの還元反応を生起させる
為に必要且つ十分なパラジウムを付与する為に
は、工程を数回反復しなければならず、従つて、
不均一になりやすく、米国特許第3011920号公報
に記載の方法は、化学めつきの触媒として使用す
る強酸性パラジウム−錫コロイドが調製後３〜４
ケ月で凝集沈澱し、しかもその間触媒活性も低下
するという不安定なものであり、また、被めつき
物に、化学めつきの為の触媒として作用するパラ
ジウム以外に触媒作用の妨げとなる錫水酸化物ま
でが多量に付与され、この錫水酸化物が化学めつ
き処理の際の還元反応を妨げ、従つて、不均一に
なりやすいものである。 被めつき物から、触媒作用の妨げとなる錫水酸
化物等の不純物を除去する為、被めつき物を強酸
性パラジウム−錫コロイド溶液に浸漬した後、更
に、アルカリ溶液中で浸漬処理をしているが、錫
水酸化物等の不純物を完全に除去することは困難
であり、しかも、工程が一層複雑化する。特開昭
52−117242号公報に記載の方法は、その組成に起
因して、化学めつきのための酸化活性が不十分で
あるという欠点がある。 上述した通り、均一且つ強固にしかも必要箇所
のみに容易に金属めつきする方法の確立は現在最
も要求されているところである。 〔問題点を解決する為の手段〕 本発明者は、均一且つ強固に、しかも必要箇所
のみに容易に金属めつきする方法について種々検
討を重ねた結果、本発明に到達したのである。 即ち、本発明は、被めつき物に、陽イオン性、
陰イオン性又は非イオン性界面活性剤から選ばれ
た一種又は二種以上を含むパラジウムヒドロゾル
と水可溶性結合剤とから成る化学めつき用触媒ペ
ーストを塗布させることによりパラジウムコロイ
ドを付与し、次いで、化学めつきすることを特徴
とする化学めつき用触媒ペーストを用いた金属め
つき方法である。 〔作用〕 先ず、本発明において、最も重要は点は、化学
めつきの為の触媒作用を行うパラジウムコロイド
を付与するにあたり、パラジウムヒドロゾルを含
む化学めつき用触媒ペーストを用いる点にある。 本発明においては、パラジウムヒドロゾルを含
む化学めつき用触媒ペーストが触媒作用の妨げと
なるような不純物を含有しておらず、また、長期
に亘り安定であり、しかも、パラジウムコロイド
粒子が微細且つ均斉である為、均一且つ強固にパ
ラジウムコロイドを付与することができるもので
あり、また、パラジウムヒドロゾルを含む化学め
つき用触媒ペーストを塗布させるだけで、必要箇
所に容易にパラジウムコロイドを付与することが
可能である。 次に、本発明方法実施にあたつての諸条件につ
いて述べる。 本発明におけるパラジウムヒドロゾルを含む化
学めつき用触媒ペーストは、次の方法により調製
することができる。 即ち、触媒作用の妨げとなるような不純物を含
有しておらず、また、長期に亘り安定であり、し
かも、パラジウムコロイド粒子が微細且つ均斉で
あるパラジウムヒドロゾルを含む化学めつき用触
媒ペーストは、陽イオン性、陰イオン性又は非イ
オン性界面活性剤から選ばれた、一種又は二種以
上を含むパラジウムヒドロゾルと水可溶性結合剤
とを混合、撹拌し、次いで冷却して得ることがで
きる。 本発明における陽イオン性、陰イオン性又は非
イオン性界面活性剤から選ばれた一種又は二種以
上を含むパラジウムヒドロゾルと水可溶性結合剤
を含む水溶液との混合割合は、得られる化学めつ
き用触媒ペーストに対して、20〜95重量％のパラ
ジウムヒドロゾルと水可溶性結合剤を含む水溶液
５〜80重量との割合で混合することができる。 水可溶性結合剤は化学めつき用触媒ペーストに
対して２〜５重量％である。 パラジウムヒドロゾルが20重量％以下の場合に
は、触媒活性が低下し、金属めつきが生起しな
い。一方95重量％以上の場合には、化学めつき用
触媒ペーストの粘性が低下し、被めつき物への塗
布が困難となり好ましくない。 水可溶性結合剤が２重量％以下の場合には、化
学めつき用触媒ペーストの粘性が低下し、被めつ
き物への塗布が困難となり好ましくない。 他方、５重量％以上の場合には、化学めつき用
触媒ペーストの粘性が増し固化してくる為、被め
つき物への塗布が難しい。 本発明における水可溶性結合剤は、ニカワ、ゼ
ラチン、ポリビニルアルコール等の結合剤が使用
できる。 本発明におけるパラジウムヒドロゾルは、塩化
パラジウム（）などのパラジウム塩水溶液を陽
イオン性、陰イオン性又は非イオン性界面活性剤
から選ばれた一種又は二種以上の存在下で、水素
化ホウ素ナトリウム、ヒドラジンなどの水溶性還
元剤で還理することにより、又は、界面活性剤の
不存在下で生成したパラジウムヒドロゾル中に陽
イオン性、陰イオン性又は非イオン性界面活性剤
から選ばれた一種又は二種以上を添加混合するこ
とにより得ることができる（例えば特開昭59−
120249号公報）。 ここで、パラジウム塩水溶液としては、パラジ
ウム（）塩の水溶液、例えば、塩化パラジウム
（）の水溶液が用いられ、水溶液中での濃度は
0.1〜5mol／が好ましい。 また、界面活性剤は、パラジウムヒドロゾルの
凝集沈澱を防ぐ安定剤として働くが、これには、
ステアリルトリメチルアンモニウムクロライドな
どの陽イオン性界面活性剤、ドデシルベンゼンス
ルホン酸ナトリウム等の陰イオン性界面活性剤、
およびポリエチレングレコール−ｐ−ノニルフエ
ニルエーテルなどの非イオン性界面活性剤を用い
ることができる。ヒドロゾル中のパラジウム濃度
は0.01〜10mg_-atom／の範囲がよい。 0.01〜10mg−atom／以下の場合には、安定
なパラジウムヒドロゾルの調製はできるが、パラ
ジウムコロイドの濃度が薄いので、被めつき物に
パラジウムコロイドを吸着させる為に長時間を要
し、実用的ではない。 10mg−atom／以上の場合には、安定なパラ
ジウムヒドロゾルを得ることが出来ない。 界面活性剤の濃度は、0.002〜１％の範囲が望
ましい。 0.002％以下の場合には、安定なパラジウムヒ
ドロゾルを得ることが出来ない。 還元処理にあたつては、還元剤を用いる公知の
方法によつて行うことができ、還元剤としては、
水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素カリウム
などのアルカリ金属水酸化ホウ素塩、ジメチルア
ミンボランなどのホウ素系還元剤の他、次亜リン
酸ナトリウムなどのリン系還元剤、ヒドラジンな
どが用いられる。 還元剤の量は、原料のパラジウム塩に対し、等
モル以上好ましくは、２〜４倍モルが用いられ
る。 本発明における化学めつきは、常法により行う
ことができる。即ち、金属イオン及び還元剤を含
む溶液中において、パラジウムコロイド部分で該
金属イオンが還元されることにより金属が析出す
るものである。 本発明における化学めつきの為の金属イオン溶
液としては、電気的、磁気的性質を付与する為に
通常使用される中性又はアルカリ性のニツケル、
コバルト、銅、銀等の一種又は二種以上を使用す
ることができる。 本発明における化学めつきのための還元剤とし
ては、次亜リン酸ナトリウム、ホルムアルデヒ
ド、ぶどう糖等を使用することができる。 本発明における被めつき物である基体は、紙や
不織布などの繊維成形物、ガラス、セラミツク、
高分子材料、金属及び金属酸化物等パラジウムヒ
ドロゾルを含む化学めつき用触媒ペーストが塗布
できるものであればいかなるものでも対象とする
ことができる。 パラジウムヒドロゾルを含む化学めつき用触媒
ペーストの被めつき物への塗布手段は、被めつき
物に塗布する方法及び絹、ナイロン等のスクリー
ンを通して被めつき物上に印刷するスクリーン印
刷による方法等も用いることができる。 また、金属めつきにあたり触媒を付与する際に
通常使用される被めつき物を浸漬させる方法も用
いることができる。 被めつき物への塗布は筆又はハケを用いる方法
及び、バーコート法、スプレー法、ドクターブレ
ード法、スピンコート法等による方法により行う
ことができる。 〔実施例〕 次に、実施例並びに比較例により本発明を説明
する。 尚、表面抵抗は、MCP−TESTER・
LORESTA低抵抗表面抵抗計（三菱油化(株)製）
により測定したものである。 めつきの密着性は、めつき終了１時間後にスコ
ツチメンデイングテープ（住友スリーエム(株)）を
めつき物上に強く貼り付け、引きはがすことによ
り調べた。 ＜パラジウムヒドロゾルの調製＞試料Ａ〜Ｃ； 試料：Ａ 塩化パラジウム（）50μmolを塩化ナトリウ
ム250μmolを含む水溶液25mlに溶解し、次いで純
水で40mlに希釈した。この溶液を激しく撹拌しな
がら、ステアリルトリメチルアンモニウムクロラ
イド10mgを含む水溶液10mlを加え、次いで、水素
化ホウ素ナトリウム200μmolを含む水溶液50mlを
滴下すると、溶液の色が急変し、黒褐色透明なパ
ラジウムヒドロゾルを得た。 試料：Ｂ 塩化パラジウム（）50μmolを塩化ナトリウ
ム250μmolを含む水溶液15mlに溶解し、次いで純
水で64mlに希釈した。この溶液を激しく撹拌しな
がら、ポリエチレングリコール−ｐ−ノニルフエ
ニルエーテル（ポリエチレングリコールの重合度
10）10mgを含む水溶液６mlを加え、次いで、水素
化ホウ素ナトリウム200μmolを含む水溶液30mlを
滴下すると、溶液の色が急変し、黒褐色透明なパ
ラジウムヒドロゾルを得た。 試料：Ｃ 塩化パラジウム（）50μmolを塩化ナトリウ
ム250μmolを含む水溶液５mlに溶解し、次いで純
水で88mlに希釈した。この溶液を激しく撹拌しな
がら、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム10
mgを含む水溶液２mlを加え、次いで、水素化ホウ
素ナトリウム200μmolを含む水溶液10mlを滴下す
ると、溶液の色が急変し、黒褐色透明なパラジウ
ムヒドロゾルを得た。 ＜化学めつき用触媒ペーストの調製＞試料ａ〜
ｅ； 試料：ａ 試料Ａのパラジウムヒドロゾル50mlをとり、こ
れにゼラチン３ｇを水47mlに混合し、更に80度に
て加熱撹拌して得たゼラチン水溶液を添加し、続
いてマグネテイツクスターラにて15min程度撹拌
混合した後、室温（20℃）まで冷却して化学めつ
き用触媒ペーストを得た。 試料：ｂ〜ｅ パラジウムヒドロゾルの種類並びに量、ゼラチ
ンの量及び水の量を種々変えた以外は試料ａと同
様にして化学めつき用触媒ペーストの試料ｂ〜ｅ
を得た。この時の主要製造条件を表１に示す。 ＜化学めつき液の調製＞試料〜； 試料：（ニツケルめつき液の調製） 無水化ニツケル（）0.1molを4mol／のア
ンモニア水溶液に溶解し、該溶液に0.2mol／
の次亜リン酸ナトリウム500mlを加えた後、濃塩
酸により溶液のPHを8.9に調製した。 試料：（銅めつき液の調製） 0.8mol／のロツセル塩と、0.8mol／の水
酸化ナトリウム及び0.5mol／の硫酸銅（）
５水塩を純水に溶解して100mlとし、さらに、35
％ホルムアルデヒド溶液100mlを混合した。 試料：（銀めつき液の調製） 硝酸銀（AgNO₃）5.8ｇとアンモニア水とを混
合溶解し、該溶液に4.2ｇの水酸化ナトリウムを
添加混合した後100mlとなるように水を添加して
銀水溶液を調製した。 別に、水100mlとぶどう糖4.5ｇ及び酒石酸0.4
ｇとを混合溶解し、10分間煮沸した後常温まで冷
却し、次いで、該溶液にエチルアルコール10mlを
添加して還元液を調製した。 上記銀水溶液と上記還元液とを容量比で１：１
の割合で混合することにより銀めつき液を調製し
た。 実施例 １ 試料ａの化学めつき用触媒ペーストを絵画用の
筆で紙片（東洋紙(株)製No.２、厚さ0.22mm、２
cm×３cm）に塗布し、乾燥した後、パラジウムコ
ロイドが付与された紙片を得た。 次いで、試料のニツケル化学めつき液に、上
記パラジウムコロイドが付与された紙片を室温
で60分間浸漬した後、５分間水洗し、乾燥した。 紙片は、化学めつき用触媒ペーストを塗布し
た２cm×2.6cm角の部分のみがニツケルめつきに
よる黄色味を帯びた金属光沢を呈していた。 この紙片にメンデイングテープを強く貼り引
きはがしたところニツケル被膜は剥離しなかつ
た。また、この紙片の表面抵抗は12.1Ωであ
り、電子顕微鏡観察の結果、紙片の表面に均一
にめつきがされていることが確認された。 実施例 ２ 試料ｂの化学めつき用触媒ペーストを絵画用の
筆でアクリル繊維成形物（大和紡績(株)製、厚さ
0.25mm、３cm×２cm）に塗布し、乾燥した後、パ
ラジウムコロイドが付与されたアクリル繊維成形
物を得た。 次いで試料の銅化学めつき液に、上記パラジ
ウムコロイドが付与されたアクリル繊維成形物を
室温で15分間浸漬した後、５分間水洗し、乾燥し
た。 アクリル繊維成形物は化学めつき用触媒ペース
トを塗布した２cm×2.6cm角の部分のみが銅めつ
きによつる赤色味を帯びた金属光沢を呈してい
た。 このアクリル繊維成形物にメンデイングテープ
を強く貼り引きはがしたところ、銅被膜は剥離し
なかつた。また、このアクリル繊維成形物の表面
抵抗は3.4Ωであり、電子顕微鏡観察の結果、ア
クリル繊維成形物の表面に均一にめつきがされて
いることが確認された。 実施例 ３ 試料ｃの化学めつき用触媒ペーストを絵画用の
筆でポリエステル繊維成形物（大和紡績(株)製、厚
さ0.35mm、３cm×２cm）に塗布し、乾燥した後、
パラジウムコロイドが付与されたポリエステル繊
維成形物を得た。 次いで試料の銀化学めつき液に、上記パラジ
ウムコロイドが付与されたポリエステル繊維成形
物を室温で10分間浸漬した後、５分間水洗し、乾
燥した。 ポリエステル繊維成形物は化学めつき用触媒ペ
ーストを塗布した２cm×2.6cm角の部分のみが銀
めつきによつる白色味を帯びた金属光沢を呈して
いた。 このポリエステル繊維成形物にメンデイングテ
ープを強く貼り引きはがしたところ、銀被膜は剥
離しなかつた。また、このポリエステル繊維成形
物の表面抵抗は3.0Ωであり、電子顕微鏡観察の
結果、ポリエステル繊維成形物の表面に均一にめ
つきがされていることが確認された。 実施例 ４ 試料ｄの化学めつき用触媒ペーストを絵画用の
筆でガラス繊維（東レ(株)製、厚さ0.80mm、３cm×
２cm）に塗布し、乾燥した後、パラジウムコロイ
ドが付与されたガラス繊維を得た。 次いで試料のニツケル化学めつき液に、上記
パラジウムコロイドが付与されたガラス繊維を室
温で60分間浸漬した後、５分間水洗し、乾燥し
た。 ガラス繊維は、化学めつき用触媒ペーストを塗
布した２cm×2.6cm角の部分のみがニツケルめつ
きによつる黄色味を帯びた金属光沢を呈してい
た。 このガラス繊維にメンデイングテープを強く貼
り引きはがしたところ、ニツケル被膜は剥離しな
かつた。また、このガラス繊維の表面抵抗は30.1
Ωであり、電子顕微鏡観察の結果、ガラス繊維の
表面に均一にめつきがされていることが確認され
た。 実施例 ５ 試料ｅの化学めつき用触媒ペーストを絵画用の
筆で紙片（東洋紙(株)製No.２、厚さ0.22mm、３
cm×２cm）に塗布し、乾燥した後、パラジウムコ
ロイドが付与された紙片を得た。 次いで試料のニツケル化学めつき液に、上記
パラジウムコロイドが付与された紙片を室温で
60分間浸漬した後、５分間水洗し、乾燥した。 紙片は、化学めつき用触媒ペーストを塗布し
た２cm×2.6cm角の部分のみがニツケルめつきに
よつる黄色味を帯びた金属光沢を呈していた。 この紙片にメンデイングテープを強く貼り引
きはがしたところ、ニツケル被膜は剥離しなかつ
た。また、この紙片の表面抵抗は14.4Ωであ
り、電子顕微鏡観察の結果、紙片の表面に均一
にめつきがされていることが確認された。

〔効果〕

本発明に係る金属めつき法は、前出実施例に示
した通り、本発明において用いられるパラジウム
ヒドロゾルを含む化学めつき用触媒ペーストが錫
水酸化物等の化学めつきの触媒作用を妨げる不純
物を含有しておらず、また、長期に亘り安定であ
り、しかも、パラジウムコロイド粒子が微細且つ
均斉である為、被めつき物にパラジウムコロイド
を均一且つ強固に付与することができることに起
因して、均一且つ強固な化学めつきをすることが
可能である。また、パラジウムヒドロゾルを含む
化学めつき用触媒ペーストを被めつき物に塗布さ
せるだけで、パラジウムコロイドを必要箇所にの
み容易に付与することができることに起因して、
必要箇所にのみ容易に化学めつきすることが可能
である。 従つて、本発明方法によれば、必要に応じて、
殊に局所的部分であつても長期に亘り安定な金属
めつきを容易に施すことができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被めつき物に、陽イオン性、陰イオン性又は
   非イオン性界面活性剤から選ばれた一種又は二種
   以上を含むパラジウムヒドロゾルと水可溶性結合
   剤とから成る化学めつき用触媒ペーストを塗布さ
   せることによりパラジウムコロイドを付与し、次
   いで、化学めつきすることを特徴とする化学めつ
   き用触媒ペーストを用いた金属めつき方法。