JPS585984B2 - 無電気めっきの前処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般的にめっきに係り、更に具体的に言えば、
金属を無電気めっきする前に行われる基板の触媒表面処
理に係る。

非導電性の種々の基板の表面上に金属フィルムを無電気
めっきする場合には、金属の層が化学的付着により付着
され得る様にめっきされるべき表面を活性化する処理が
通常節される。

触媒処理は表面に対する金属フィルムの付着を触媒化及
び／若しくは促進する様に働きそして連続的な付着性を
有する層のフィルムを形成せしめる。

従来に於て、種々の増感組成物及び方法が用いられてい
る。

その１つの周知の技術は、基板上にパラジウムの活性化
付着層を形成するために基板が始めに塩化第一錫溶液中
に浸漬されてから酸性塩化パラジウム溶液中に浸漬され
る、複数の浴液を用いた方法である。

又、例えば米国特許第３０１１９２０号明細書に記載さ
れている如きパラジウム及び錫のコロイド分散系の単一
の増感浴又は例えば米国特許第３６８２６７１号明細書
に記載されている如き金属塩の酸性水溶液混合物を加熱
することにより形成されたパラジウム−錫−塩化物の可
溶性の錯体も用いられている。

成る種の基板、特にガラス、の上に付着性を有する被膜
を形成することは困難であることが解った。

次に１本発明について概略的に説明すると、本発明に従
って、第１族の周期５又は６の貴金属塩とジメチルスル
ホキシドとの錯体と、上記貴金属塩を還元し得る第■族
の金属塩とを含む、無電気金属付着のための触媒溶液が
達成される。

めっきされるべき表面に触媒溶液を接触させてから該表
面上に金属層を形成するため該表面に無電気金属めっき
液を接触させることにより、本発明による触媒溶液を用
いて表面上に付着性を有する金属層が形成される。

触媒が加えられた後に表面をベークすることにより付着
性が増加され得ることも解った。

それから、無電気めっきされた金属の基板を電気めっき
浴中に配置することによって金属は更に厚く形成され得
る。

次に、本発明について更に詳細に説明する。

本発明による触媒溶液は金属及び非金属の表面上に無電
気又は化学的めっきを行う前にそれらの表面を活性化す
るために用いられ得る。

例えば、ステンレス鋼、クロム、アルミニウム、モリブ
デン、バナジウム、タングステン、銅、ニッケル、銀及
び金の如き金属上に被膜が形成され得る。

又、例えば石英ガラス、ソーダ石灰フロート又はプレー
ト・ガラス、硼珪酸ガラス、硼酸鉛ガラス、アルミノ珪
酸ガラス、アルミナ・セラミック・ガラス及び酸化錫ガ
ラス等の、珪酸塩ガラス及び非珪酸塩ガラスの如き非金
属表面上に付着性を有する金属層を形成するために特に
有用である。

この触媒溶液は又、エポキシ樹脂、ポリ塩化ビニル、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン・オキシド
・テレフタレート、テフロン（商品名）の如き弗素を含
む重合体の如き重合体並びに触媒溶液中に用いられるジ
メチルスルホキシド及び有機溶媒により食刻さ、れない
他の天然及び合成の重合体及び共重合体の上に金属層を
形成する場合にも有用である。

本発明による触媒溶液は表示装置の形成に於て用いられ
るガラス基板上に導体線をめっきする場合に特に有用で
あることが解った。

従来技術による無電気金属めっきのための触媒による基
板処理方法は、ガラス基板上に付着性を有する無電気め
っき金属層を形成するためには不適当であることが解っ
た。

本発明による触媒溶液は、パラジウム、白金、ルテニウ
ム及びオスミウムの如き第１族の周期５又は６の貴金属
塩とジメチルスルホキシドとの錯体と、例えば第一錫、
チタン及びゲルマニウムの、如き、上記貴金属塩をその
元素の形に還元し得る。

第■族の金属塩とを含んでいる。

これらの錯体及び第■族金属塩は、例えばアセトン及び
メチル・エチル・ケトンの如きケトン；メタノール及び
エタノールの如きアルコール；ジエチル・エーテルの如
きエーテル；酢酸エチル及び酢酸メチルの如きエステル
−並びにそれらの混合物等の有機溶媒中に含まれている
。

第■族及び第１族の金属塩の陰イオン部分は塩化物、臭
化物、弗化物、沃化物、硝酸塩及び硫酸塩であることが
好ましい。

ジメチルスルホキシドは錯体が触媒溶液中に於て完全に
溶解するよう充分多量に用いられると有利である。

その結果、基板上により付着性を有する種被膜が形成さ
れることが解った。

貴金属塩１ｇに対して約５乃至２００１ｎｌの量のジメ
チルスルホキシドが用いられ、より多量のジメチルスル
ホキシドも用いられ得るが不必要である。

第１族の塩と第■族の塩とは約１＝１のモル比で用いら
れ又は少くとも化学量論的量の第■族の塩が用いられる
。

第■族の塩をより多量に用いても有害ではないが、殆ど
の場合に於ては不必要であることが解った。

触媒溶液を形成するには、始めにより多量のジメチルス
ルホキシドに貴金属塩が加えられて、例えばｐｄＣＡ！
２の場合には錯体ｐｄｃ１２・２（ＣＨ，）２８０の橙
黄色の溶液が形成される。

それから、アセトンの如き有機溶媒中に含まれている塩
化第一錫の如き第■族の金属塩が加えられて、澄んだ褐
色の溶液である触媒溶液が形成される。

活性化の方法は基板を触媒溶液中に浸漬する等の従来の
方法で、めっきされるべき基板表面に触媒溶液を接触さ
せることを含む。

浸漬時間は、約５分乃至約２時間が効果的であり、特に
厳密さを要しないことが解った。

任意の特定の適用例に最適な時間は当業者により容易に
決定される。

触媒溶液中に於ける貴金属イオンの濃度も又厳密である
必要はなく、例えば１１につき約０．００１乃至１０ｇ
の範囲に亘ることが出来、１１につき約１乃至２ｇの量
が好ましい。

触媒溶液中に基板が浸漬された後、基板は該溶液から取
り出され、余分な溶液が洗浄されそして空気乾燥される
。

それから、基板が無電気めっき金属組成物に接触される
。

この様な無電気めっき金属組成物は従来のものであり、
例えば砒素、クロム、コバルト、コバルト−ニッケル、
銅、金、鉄、ニッケル及びパラジウムを付着する浴液等
がある。

これらの浴液は通常、安定剤及び次亜燐酸ナトリウムの
如き還元剤とともに、付着されるべき金属の塩を含む塩
基性溶液の形で用いられる。

ガラスに対する無電気めっき層の付着性は、触媒処理し
た後に基板表面を高温でポーストベークすることにより
、例えば基板を約１５０乃至２００℃の範囲に於て約５
分乃至２時間の間加熱することにより、著しく増加され
ることが解った。

無電気めっき工程の後、基板は金属被膜の厚さを増すた
め従来の技術により同一の又は異なる金属で電気めっき
され得る。

次に、本発明をその実施例について更に詳細に説明する
が、それらに限定されることはない。

実施例１ ソーダ石灰ガラス・プレートが表面活性剤溶液を用いて
９０秒間清浄化されそして水道水で洗浄された。

次に、該プレートは８重量部の硝酸、２重量部の弗化水
素酸、及び３０重量部の脱イオン水から成る酸化清浄化
溶液中に１０秒間浸漬された後、熱い水道水、脱イオン
水、及び１：１のアセトン−エチル、アルコール溶液で
順次洗浄されそして空気乾燥された。

それから、ｌＱＱｍｌのジメチルスルホキシド中に１ｇ
の塩化パラジウムを溶解しそして５００−のアセトン中
に溶解された１ｇの５ｎＣＡ２・２Ｈ２０を加えること
により形成された触媒溶液中にプレートが浸漬された。

そのプレートは周囲条件の下に於て該触媒溶液中に１．
５時間の間浸漬された後、熱い水道水で洗浄され、脱イ
オン水で洗浄され、そして空気乾燥された。

洗浄は残された触媒溶液を基板から除くために必要であ
る。

プレートが１７７℃に於て１．５時間の間ベークされ、
約９０℃に冷やされ、そして約２分の間沸騰する脱イオ
ン水中に浸漬された。

それから、プレートは２０ｇの硫酸ニッケルと７５０ｄ
の水とを溶解し、これに２０．９のクエン酸ナトリウム
及び２０ｇの水酸化アンモニウムを加え、そして更にこ
れに２０ｇの次亜燐酸ナトリウムと２５０ｍ１の水との
溶液を加えることにより形成された溶液を混合すること
により作られたニッケル無電気金属めっき組成物中に１
５秒間浸漬された。

プレートがその無電気めっき組成物中に浸漬された後、
プレートは脱イオン水で洗浄されそして従来の硫酸銅電
気めっき浴中に１２分間浸漬された。

それから、プレートは沸騰する脱イオン水で２分間洗浄
されそして再びニッケル無電気めっき浴中に１５秒間浸
漬された。

その結果形成された金属層は、厚さ約２３０ＯＡの第一
ニッケル層、厚さ約２３０００人の銅層、及び厚さ約２
４００人の第二ニッケル層を有した。

感圧性の透明な接着テープが上記層上に付着されてから
剥がされたとき、上記金属の被膜はガラス上にそのまま
残されてガラスに強固に付着していた。

比較例１ 本発明が従来技術による活性化方法よりも優れているこ
とを示すため、ガラス・プレートが実施例１の方法に従
って清浄化された。

プレートは攪拌されている塩化第一錫の溶液（塩酸水溶
液１１につき４０ｇ）中に浸漬され、洗浄され、そして
塩化パラジウムの溶液（塩酸水溶液１１につき１ｇ）中
に浸漬された。

それから、プレートは実施例１の場合と同様に、ニッケ
ル無電気めっき浴、銅電気めっき浴、そしてニッケル無
電気めっき浴中に順次浸漬された。

その結果形成された金属層はガラス表面に付着せず、テ
ープによるテストに於て剥離した。

実施例２ アルミナ・シリケート・ガラス、ソーダ石灰ガラス、及
びガラスで充填されたエポキシの３つの基板を用いて実
施例１の方法が反復された。

触媒溶液中に浸漬された時間は１．５時間でなく５分間
であった。

他の工程は実施例１の場合と同様に行われた。

浸漬時間がこの様に短かくても、３つの基板の各々の表
面上にニッケルー銅−ニッケルの強固に付着された金属
層を達成するに充分であった。

実施例３ 清浄化されたソーダ石灰ガラス基板が、１ｇの塩化白金
酸Ｈ２ＰｔＣｌ６・６Ｈ２０を１００ｍ１のジメチルス
ルホキシド中に溶解しそして５００ｍＡのアセトン中に
溶解された１ｇの塩化第一錫をそれに加えることにより
形成された触媒溶液中に１５分間浸漬された。

プレートが熱い水道水により洗浄され、脱イオン水で洗
浄され、そして空気乾燥された。

それから、プレートが実施例１の場合と同様にニッケル
無電気めっき浴中に浸漬された。

その結果、ガラス・プレート上に付着性を有するニッケ
ル被膜が形成された。

実施例４ 清浄化されたソーダ石灰ガラス・プレートが、２５０１
ｒＬｌのアセトン中に含まれている固体のＰｄＣＡ２・
２ジメチルスルホキシド錯体を２５０ｍＡ’のアセトン
中に含まれている１ｇの塩化第一錫と混合することによ
り形成された触媒組成物中に浸漬された。

この錯体はアセトン中に完全に溶解されなかった。

この固体の錯体は、１ｇのＰｄＣｌ２をより多量のジメ
チルスルホキシド中に加えそして形成された固体の錯体
をより多量のジメチルスルホキシドから分離することに
よって得られた。

プレートはこの触媒組成物中に５分間浸漬された後、熱
い水道水で洗浄されそして脱イオン水で洗浄された。

この場合には、強固に付着されていないために、種被膜
が一部熱水中に洗い流されてしまうそれから、プレート
が実施例１に記載されたニッケル無電気金属めっき組成
物中に配置され、その結果実施例１の場合の様により多
量のジメチルスルホキシドを含む触媒溶液を用いて形成
された被膜よりも劣った特性を有するニッケル被膜が形
成された。

この劣った結果は、錯体がアセトンのみの中では限られ
た溶解度しか持たないことによるものと思われる。

この実施例は、塩化パラジウムとジメチルスルホキシド
との固体の錯体はより多量のジメチルスルホキシドが用
いられていない場合でもめっきのためガラス表面を活性
化するが、少くとも略完全に錯体を溶解せしめるに充分
な多量のジメチルスルホキシドを用いることが有利であ
ることを示している。

実施例５ 塩化パラジウムの代りにＲｕＣｌ３．ＰｔＣ１１２又は
Ｐｄ（ＮＯ３）２のいずれかを用いそして約１００１１
１１のジメチルスルホキシド中に於ける金属塩とジメチ
ルスルホキシドとの錯体に、約５００−のアセトン中に
含まれている少くとも化学量論的量の塩化第一錫、塩化
チタン、又は塩化ゲルマニウムのいずれかを加えること
により他の触媒組成物が形成され得る。

実施例６ 付着性を有する無電気めっきニッケル層が実施例１の方
法によりポリ塩化ビじル、ポリテトラフルオルエチレン
、及びポリエチレンの表面上に形成された。

これらの合成樹脂は実施例１に記載された清浄化方法の
代りに穏やかな清浄液を用いて清浄化されてから触媒組
成物中に浸漬された。

実施例７ ニッケル浴の代りに、ｐＨが約９である、硫酸銅、ホル
ムアルデヒド、炭酸ナトリウム、ロッシェル塩、塩化ニ
ッケル、及び水酸化ナトリウムを含む従来の調熱電気め
っき浴を用いて、清浄化されたソーダ石灰ガラス・プレ
ート上に銅を無電気めっきするため実施例１の方法が繰
返された。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １第■族の周期５又は６の貴金属塩とジメチルスルホキ
   シドとの錯体と、上記貴金属のイオンを元素の形に還元
   し得る、錫、チタン及びゲルマニウムから選択された第
   ■族の金属の塩と、有機溶媒とを含む触媒溶液にガラス
   基板を浸漬し、前記基板を洗浄し、前記基板を１５０℃
   〜２００℃の温度に加熱し、しかる後前記基板を無電気
   めっき浴に浸漬することを特徴とする無電気めっきの前
   処理方法。