JPS60162780A - イリジウムの無電解メツキ浴 - Google Patents

イリジウムの無電解メツキ浴

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JPS60162780A
JPS60162780A JP59019210A JP1921084A JPS60162780A JP S60162780 A JPS60162780 A JP S60162780A JP 59019210 A JP59019210 A JP 59019210A JP 1921084 A JP1921084 A JP 1921084A JP S60162780 A JPS60162780 A JP S60162780A
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iridium
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plating bath
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鳥養 栄一
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竹中 啓恭
Yoji Kawami
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Yukihiko Naka
幸彦 仲
Kiichi Nagaya
長屋 喜一
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    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/31Coating with metals
    • C23C18/42Coating with noble metals
    • C23C18/44Coating with noble metals using reducing agents

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 !) 本発明は、金属又は非金属材料の表面にイリジウムを無
電解メッキするためのヒドラジン型メッキ浴に関する。
の 的 本発明の目的は、浴液の安定性が極めて優れ、メッキ速
度が大きく且つイリジウムの利用率が高い新規なイ゛リ
ジウムの無電解メッキ浴を提供することにある。
LJ二JLJL イリジウムを金属表面に被覆する方法としては熱分解法
、in塩メッキ法等が公知である。
前者はイリジウムの塩化物とアルコール等の混合rII
31Nを金属表面に塗布した後、加熱分解させてイリジ
ウム被膜を得る方・法であり、後者はKlr (CN)
tを用いた溶融塩浴から電気メッキによってイリジウム
被膜を得る方法である。
しかしながら、これらの方法では、被覆対象の形状が複
雑である場合には充分ではなく、又耐熱性の低い高分子
材料に適用することが極めて困難であった。
従って、複雑形状の金属又は耐熱性の低い高分子材料に
も適用可能なイリジウムの被覆法、特に化学メッキ法の
開発が要望されているが、現在までのところ、それに関
する報告は非常に少ない。
また、イリジウム以外の白金族金属の化学メッキ法には
、そのままイリジウムに応用できる方法は見当らない。
本発明者は、先に塩化イリジウムとジアルキルアミンボ
ランからなる浴液が使用し得ることを示した(特開昭5
7−134586号)。
しかしながら、上記ジアルキルアミンボラン型の浴液は
、後述の様に、ジアルキル7ミンボランの分解物である
アルキルアミンが抑制剤として作用するためメッキ速度
が遅く、浴液の安定性が不充分であり、イリジウムの利
用率も必ずしも充分とは言えない等の点で不満足であっ
た。
肛−」L二L−1一 本発明者は、イリジウムの無電解メッキ法を他の白金族
金属例えば白金、ロジウム、パラジウム、ルテニウム等
と比較して詳細に研究したが、イリジウムの析出速度は
浴液の組成、特に共存イオンに強く影響され、他の白金
族金RMと著しく挙動を異にすることが判った。
即ち、イリジウムの場合は、他の白金族金属類と異なり
、アンモニウムイオン、アルキルアミン類等が析出速度
を著しく遅らせる抑制剤として作用する。このため、白
金、パラジウム、ロジウム、ルテニウム等の無電解メッ
キ浴に使用されているアンミン錯イオン、アンモニウム
イオン、アルキルアミン類等を含む浴液、又は反応過程
でアンモニウムイオンを生成するようなニトロ錯塩、ニ
トロソ錯塩、硝酸塩等の存在する浴液も好ましくないこ
とが判った。
而して、本発明者は更に鋭意研究を続け、特にジアルキ
ルアミンボランに代わる還元剤について検討した結果、
イリジウムのハロゲン化物を用い、特に還元剤としてヒ
ドラジンを組み合わせるときにはpH3〜10において
極めて安定な浴液が得られること、更にヒドロキシルア
ミン塩を加えたときにはより一層安定性を増すこと、こ
れらのメッキ浴はメッキ速度が速く、又金属のみならず
広い範囲の非金属材料にも好適に使用出来ること、浴液
が安定であるためヒドロキシルアミン塩を加えないもの
で数週間以上、ヒドロキシルアミン塩を加えたものはそ
の2〜3倍の期間自己2解(沈澱等)することなく室温
で保存出来るこ′と、及びイリジウムの利用率も充分に
高皐ことを見出し、本発明を完成するに至った。
の 本発明は、イリジウムのハロゲン化物及びヒドラジンを
含有し、EIH3〜10であることを特徴どするイリジ
ウムの無W1Kgメッキ浴、並びにイリジウムのハロゲ
ン化物、ヒドラジン及びヒドロキシルアミン塩を含有し
、 EI H3〜10であることを特徴とするイリジウ
ムの無電解メッキ浴に係る。
本発明において使用するイリジウムのハロゲン化物とし
ては、例えばハロゲン化イリジウム(II)、ハロゲン
化イリジウム(■)、これらの水和物、ハロゲン化イリ
ジウム酸、ハロゲン化イリジウム(Ill) lカリウ
ム、ハロゲン化イリジウム(III)酸ナトリウム、ハ
ロゲン化イリジウム(IV)lカリウム、ハロゲン化イ
リジウム(IV)lナトリウム等のハロゲン化イリジウ
ム酸のアルカリ金属塩等を挙げることができ、これらの
少なくとも1種を用いる。ハロゲンとしては、塩素又は
臭素が好ましい。上記の内で特に好ましいものとしては
、化学組成の一定した、又水溶液中で加水分解速度の比
較的遅い塩化イリジウム(II)酸カリウム(K@Ir
 CQg )、塩化イリジウム(IV)酸カリウム(K
e Ir C9a )等である。
本発明におけるヒドラジンとしては、水溶液の状態でヒ
ドラジンとなるもの、例えばヒドラジンの水和物、塩酸
塩、硫酸塩等が好適に使用できる。
また、本発明において、浴液をより一同安定化させるた
めに使用するヒドロキシルアミン塩としては、水溶性の
塩例えば塩酸塩、硫酸塩等が好ましい。
本発明の浴液組成としては、イリジウムの塩化物をイリ
ジウム濃度として2.5X10°3〜5×104M/L
)(0,1〜10Q /Q )好ましくは2.5X10
’〜2.5X10″4MIQ (0,1〜5Q /Q 
) 、及びヒドラジンを0.0ρ3〜1.5M/Q (
水和物の場合、0.15〜75(l/+2)好ましくは
0.003〜0.3M/Q (水和物の場合、0.15
〜15rJ/Q >である。また、ヒドロキシルアミン
塩を用いる場合の濃度は、ヒドロキシルアミンとして0
.0014〜0.7M/Q (塩酸塩の場合、0.1〜
50a /@ )好ましくは0.0014〜0.14M
/9 (塩M塩の場合、0.1〜10Q /Q )であ
る。
本発明においては上記組成の浴液を、必要に応じて、塩
酸等の酸、水酸化ナトリウム等のアルカリ、D HI[
11?Fe用6N で、EIH3〜10好マシくは4〜
9.5の範囲に保持して使用する。
本発明においては、メッキ時のEIHは浴液の安定性と
メッキ速度に関係する重要な因子であり、DHが10よ
り大きいと浴液中で加水分解が進み、[1r C(IA
 (OH)a ]2−1[1r CQe (O)l)t
 ]’−1lr (OH)3 GQ、Ir 02 ・n
 H20等が生成し、コロイド状の沈澱物となってイリ
ジウムの成長が阻止される傾向があり、又pHが3未満
ではメッキ速度が非常に遅くなるので好ましくない。
メッキ811は、50〜100℃程度好ましくは60〜
90℃で行われる。
50℃以下ではメッキの成長速度が遅くなり、100℃
以上では浴液の蒸発量が多くなる傾向があるので、操桑
上好ましくない。
メッキ温度が轟くなるに従って浴液の自己分解が起り易
くなるが、ヒドロキシルアミン塩を用いた場合には、こ
れが安定化剤として効果を発揮する。
斯くして調製された本発明メッキ浴に、予め表面を活性
化した被メッキ体を浸漬するとイリジウムは表面に選択
的に成長し、浴液中又はメッキ槽壁には析出しない。
本発明メッキ浴が適用できる対象としては、金属、例え
ば銅、ニッケル、鉄、それらの合金、鋼、チタン、タン
タル等の電子部品あるいは電極材料等の工業材料等が挙
げられる。また、アクリロニトリル−ブタジェン−スチ
レン共重合体(ABS)樹脂、ポリアミド樹脂、カーボ
ネート樹脂等の合成樹脂、ガラス、セラミックス等、通
常の無電解メッキが可能な材質に対して適用できる。さ
らに本発明メッキ浴は、イオン交換膜等の高分子膜の膜
面にイリジウムを接合するための浴液として特に好適で
ある。この様な接合体は、固体高分子電解買電解法とし
て、水電解、ハロゲン酸電解、ハロゲン化物twE等に
利用される。
いずれの場合も、被メッキ体については予め表面活性化
処理を行っておくのが好ましい。
金属の場合は、表面清浄後、パラジウム、白金、ロジウ
ム、ルテニウム、金、銀等の塩類水wjl!に゛ 浸漬
し、必要ならば引給き水素化ホウ素塩水溶液等に浸漬還
元処理して活性化した債、本発明メッキ浴に浸、潰する
高分子材料、ガラス、セラミックの場合にも、通常、こ
れらの表面に銅、ニッケル等の化学メツ−キを行なう場
合に利用されてFNる表面親水化、増感処理、上記金属
の場合と同様の活性化処理を行なった後、本発明メッキ
浴に2!澗する。
また、高分子膜例えばイオン交換膜の場合は、表面粗化
したmまず金属塩(例えば、白金、パラジウム、ロジウ
ム、イリジウム、ルテニウム等の塩)wIllを吸着さ
せ、ついで水素化ホウ素ナトリウム溶液、ヒドラジン溶
液等で還元して0.1〜″ 1μm11度の第−同を形
成させた俵、本発明メッキ浴に浸漬してイリジウム廂を
成長させる。
の 。
本発明によれば、下記の如き格別、顕著な効果が得られ
る。
(1) メッキ浴が極めて安定である。即ち、本発明の
新規無電解メッキ浴は、被メッキ体が浸漬されない場合
には、、室温で数3111以上保存しても自己分解する
ことなく極めて優れた安定性を示す。また、ヒドロキシ
ルアミン塩が加わるとより一層安定性を増して、上記条
件で上記の2〜3倍の期間自己分解することがない。
(2) メッキ速度が極めて大きい。例えばメッキ温度
が80℃の場合を例にとれば、2μm厚のイリジウムメ
ッキを完結するのに僅か2〜3時間で充分である。
(3) イリジウムの利用率が充分に高い。又、金属の
みならず非金属材料にも好適に使用できる。
哀−」L」1 以下、実施例を挙げて、本発明を更に具体、的に説明す
る。
実施例1 ヘキサクロロイリジウム(IV)IIIカリウムを用い
、以下の組成の溶液を調製した。
K2 1rCQs (Ir含量、39.7%) 250
mgNHp 0H−HC(1(5%水溶液) 20mQ
N2 HA ・Hem(20%水溶液)8−水 全量 
200− ニッケル試料(5x5xO,1cm)をアルカリ脱脂し
、Pj+ CQa 205HCI! 10I Q、水1
Qの組成液に浸漬し、ついで水洗後、0.5%Na B
H&HA液に浸漬して活性化処理を行った。
この活性化試料を上記のイリジウムメッキ浴に浸漬し、
0.1NのHCQでpHを7.7±0.1に調節しなが
ら75℃、3時間メッキして、約0.5μmのイリジウ
ムメッキ膚を得た。
実施例2 ヘキサクロロイリジウム(1)fillカリウムを用い
、以下の組成の溶液をWillした。
K31r CQr、 ”3HQ0 3001(1(Ir
含量、33.3%) NH20H−HC(1(5%水溶液) 2011QN2
 Ha 争H20(20%水溶液) 101Q水 全量
 200鶴 八BS樹脂(日本合成ゴム(株)製)の厚さ21m1の
板状試料(3X4cm)を、公知のクロム酸エツチング
とキャタリスト浴および活性化浴を用いて表面を活性化
した。
ついで上記組成の浴液に70℃、3時間浸漬し、この間
0.INのHCl2を用いてpHを6.8に保った。こ
の結果、約1μm厚のイリジウム層を得た。
実施例3 ヘキサクロロイリジウム(IV) IQを用い、以下の
組成の溶液を調製した。
H21,r CQ e 拳6H90272mg(Ir含
量、36.8%) 1’J! HA ・HQd(20%水溶液> 811i
11水 全@ 200wa pH(0,INのHC,Qで調節)6.5アルミナ製セ
ラミツク板(3CIX 3 CIX0.2am)を以下
の処決に従って活性化した。
アセトン洗浄→水洗→テトラアンミンパラジウム塩化物
[Pd (NHa )a ]CQgの0.5%アンモニ
ア性水溶液に浸漬→水洗→NaBHa1%水溶液に浸潤
→水洗。
ついで上記のイリジウムメッキ液に浸漬し80℃、2.
5時間保持した。この結果、セラミック表面に約1μm
のイリジウム層を得た。
実施例4 ヘキサクロロイリジウム(IV)fiQナトリウムを用
いて以下の組成溶液を調製した。
Na e Ir CQg ・ 682 0 60010
(Ir含量、34.2%) NHQOH−HCQ (10%水溶液)2〇−NtHt
 ・H2O(20%水溶液) 151G水 全量 40
01fl p)l(0,INのHCQで調節)8.0バー70ロカ
ーボンスルホン酸型のカチオン交換躾[デュポン社製、
「ナフィオン117J 、膜厚7ミル(約0.175+
n)]を用い、直径80Iの円形部分く約50ci+’
)の両面にイリジウムを接合した。
膜は、まずサンドブラストで表面を粗化し、ついで4N
のHCQで煮沸後熱水洗浄した。
前処理を終えた膜を、アクリル樹脂製のメツキセルには
さみ、膜の両側にテトラアンミン白金(IF)塩溶液[
Pt (NH@)a ]” ”、(Ptとして501M
10011Q)を入れ2時間放置して吸着させた。
ついで水洗後、アンモニア性のNa BHzo、05%
水溶液を入れ、40〜60℃で2時間還元して膜の表面
に約0.5μmの白金層を析出させた。
次にメツキセルに上記組成のイリジウムメッキ液を循環
させ、この間80℃、DHを8.0±0.1に保った。
3時間後に約0.7μmのイリジウム層を得た。
実施例5 ヘキサクロロイリジウム(II)1mカリウムを用いて
以下の組成溶液を調製した。
に31 r CQ s ・ 3)1e O9G010(
Ir含1,33.5%) NHa 0H−HCQ (1096水ff1l) 20
1ONa Ha ・HtO(20%水溶液)20或水 
全量 400WtJ p)l(0,INのHCQで調節)8.0バ一70ロカ
ーボンスルホンm膜[デュポン社製、「ナフィオン12
5J、III厚5ミル(約0、127ggm) ]を用
い、直径80mmの部分にイリジウムを接合した。
実施例4と同様に膜の前処理を行って、メツキセルに挾
み、膜の両側の室にペンタアンミンロジウム(I)塩[
Rh (NHs )s CQ ICgillのアンモニ
ア性水FB液(Rh トシT501(1/1 o。
Wa>を加えて吸着させた。
ついで、実施例4と同様に水素化ホウ素ナトリウム水溶
液で還元し、膜表面に約1μmのロジウムを接合した。
次にメツキセルに上記組成の浴液な送り、@還させなが
ら80℃で反応させた。3時間俵にイリジウム6約1μ
mを持つ接合体を得た。
(以 上)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ■ イリジウムのハロゲン化物及びヒドラジンを含有し
    、p H3〜10であることを特徴とするイリジウムの
    無電解メッキ浴。 ■ イリジウムのハロゲン化物、ヒドラジン及びヒドロ
    キシルアミン塩を含有し、pH3〜10であることを特
    徴とするイリジウムの無電解メッキ浴。
JP59019210A 1984-02-03 1984-02-03 イリジウムの無電解メツキ浴 Granted JPS60162780A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0715000A1 (en) * 1994-12-01 1996-06-05 Research Institute of Innovative Technology for the Earth Electroless plating bath of iridium
EP1308541A1 (en) * 2001-10-04 2003-05-07 Shipley Company LLC Plating bath and method for depositing a metal layer on a substrate

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0715000A1 (en) * 1994-12-01 1996-06-05 Research Institute of Innovative Technology for the Earth Electroless plating bath of iridium
US5865881A (en) * 1994-12-01 1999-02-02 Research Institute Of Innovative Technology Electroless plating bath of iridium
EP1308541A1 (en) * 2001-10-04 2003-05-07 Shipley Company LLC Plating bath and method for depositing a metal layer on a substrate

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