JPS602387B2 - 無電解金メツキ用水溶液と無電解金メツキ法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はシアン化物鍔体を使用しない無電解金メッキ法
に関連する。

本発明の背景 電気エネルギーを使用することなく接触表面に金を析出
する無電鱗金メッキ法は公知である。

無電鮫金メッキ法の多くは、米国特許第３７００４６叫
号及び第４１６２３３７号明細書に記載されているよう
にシアン化物を利用して金の銭体を生成するか又は米国
特許３５８９９１６号明細書に記載されているようにシ
アン化物を使用してメッキ格を安定化する。シアン化物
を使用する場合には、アルカリ金属ホゥ水素化物又はア
ルキルァミンポランのような強力な還元剤を使用する必
要がある。しかしシアン化物の使用は廃棄と健康に問題
がありこの使用を避けることが望ましい。シアン化物を
使用しない無電解〆ッキ法の一つは米国特許第４１４２
９０２号明細書に記載されている。

この方法では還元剤として水溶性エーテル置換第三アミ
ンボランを使用する。この特許発明のメッキ格は環境保
全目的には合致するがメッキ速度がおそく、又高温にお
けるメッキ格の安定性が不充分である。従って本発明の
一目的は、高温におけるメッキ速度が商業的に適当であ
り、又鈴化剤として又はメッキ格安定剤としてシアン化
物を使用しないメッキ格とメッキ法を提供することにあ
る。

本発明の要約 一般に本発明は、テトラクロロ金酸塩イオンの水溶性塩
と、金と錆化する少くとも１種の無機配位子とを含む安
定した水浴を使用する。

水溶性の第三アミンポラン又は第二アミンボラン、ジイ
ソプロピルアミンボランが還元剤として使用される。好
適にはメッキ格温度が３５℃以上の場合には、触媒毒安
定剤を添加する。これらの安定剤は〆ッキ浴の自然分解
を阻止する。メッキ格のｐＨは８．５と１４との間に維
持される。本発明の方法では、金の陰イオンと配位子を
含む水溶液は加熱、好適には沸騰するまで加熱すること
が必要である。

次にこの水溶液冷却後、還元剤と安定剤を添加する。金
イオンと配位子が加熱ないこ混合する場合には、還元剤
の添加で〆ッキ浴は迅速に分解する。金溶液を作る場合
にはＫＡに１４又はＮａＡｕＣ１４のような水溶性の塩
を使用するとよい。

金濃度の好適範囲は約０．００１ないし０．００６モル
／リットルであるが、適当な〆ッキ浴は０．００１なし
、し０．０５モル／リットルの金濃度で得られる。この
金溶液を緩衝しかつこれを鉛化する最も好適な無機配位
子は無機のホウ酸塩、ｏ−及びｍ−ケイ酸塩、リン酸塩
、ピロリン酸塩又は炭酸塩である。特に０．０６なし・
し６．０モル／リツトルの量のメタホウ酸ナトリウム、
０．０２ないし１．０モル／リツトルの量のリン酸ナト
リウム、及び０．０２なし、し１．５モルノリツトルの
量の炭酸ナトリウムが好適であることが判明した。本発
明に使用する還元剤は、０．００４なし、し０．０２０
モルノリットルの量の水溶性第三アミンポラン、又は、
０．００２ないし０．雌モルノリツトルの量のジイソプ
ロピルアミンボランである。

この第三アミンは米国特許第４２５５１９４号明細書に
記載されているもの、即ち式Ｒ，Ｒ２Ｒ３ＮＢＨ３（こ
こでＲ，、Ｒ２及びＲ３はメチル基又はエチル基である
）を有するトリアルキルアミンポラン、及び一般式（こ
こでＲは好適には炭素数１ないし３のアルキル基である
）を有するＮーアルキル置換モルホリンボランで、少く
とも溶解度０．００４モル／リツトルを有するものであ
る。

好適な遼元剤は、０．００４ないし０．１５モル／リツ
トルの量のトリメチルアミンボラン（ＴＭＡＢ）、０．
０６５ないし０．１２モルノリツトルの量のメチルモル
ホリンボラン、及び０．０００２なし、し０．雌モルノ
リツトルの量のジイソプロピルアミンポランである。

約３５ｑｏ以上に維持される本発明のメッキ俗には雌媒
毒安定剤を使用することが好適である。

適当＝な安定剤はメルカプタン、例えば６−ェトキシメ
ルカプトベンゾチアゾール（ＥＭ旧Ｔ）、シアノヒドロ
キノン、例えば２・３ージシアノヒドロキノ・ン；有機
ヨウ素化合物、例えばヨードピリジノール：アルカリ金
属ヨウ素酸塩；炭素と二重結合した硫黄を含む有機化合
物、例えば３ーメチル−２ｍチオキソー４−オキサゾリ
ジノン又はェチルキ‐サントゲン酸である。他の型式の
化合物、特に硫黄含有有機化合物も本発明のメッキ格を
安定化する。これらの安定剤の多くは１なし、し５脚の
量で有効である。シアン化物イオンは安定剤としては有
効ではなく、又１胸以下の量ではメッキ作用を停止する
。上記のメッキ格の再生は、金の鍔体溶液と固体の還元
剤を室温で劣化〆ッキ浴に添加することによって達成さ
れる。

この金溶液は少量の水にテトラクロロ金酸塩イオンの水
溶性塩を溶解し、メツゴＦ格の最初の構成に使用された
ものの約半量の鯨ＧＺ子を添加し「次にこれを加熱して
沸騰させ、金を鈴化することによって生成される。メッ
キ速度及びメッキ品質を低下することなくメッキ裕中の
金は２回以上の再生が可能であった。好適実施例の説明 本発明のメッキ格の生成 本発明の好適な方法では、テトラクロロ金酸塩イオンの
水溶性塩を水に溶解し、次に糠機配位子を含む固体塩を
添加する。

得られた溶液をゆるく沸騰するまで加熱すると、溶液の
色は黄色から非常に薄い黄色又は無色に変わる。しかし
この加熱を省略すると還元剤を添加した時メッキ格は激
しく分解する。室温まで冷却後、上記の金鍔体溶液に通
常、安定剤を添加する。

次にアミンボラン還元剤の水溶液を添加し、この混合溶
液を縄拝する。このようにして得られたメッキ格は、必
要に応じて蒸留水で所望の容積に増量し、次に中位多孔
度の炉紙で炉過して不溶解物を除去する。メッキ用基体
の準備 銅、ニッケル、軟鋼及びステンレス鋼は、濃塩酸溶液な
どを使用する脱脂又は酸化物除去操作を除いては、本発
明によって前処理なしにメッキできる。

無電解〆ツキされたニッケルとパラジウム、並びに金（
シアン化物非含有浴でメッキされた）は本発明により前
処理を必要とせずに直接メッキできる。一方、ＡＢＳプ
ラスチックは、酸化アルミニウムのようなセラミックス
の場合と同様に、最初エッチング処理した後、塩化スズ
及び塩化パラジウム又は塩化金の溶液で処理しなければ
ならない。ガラスは最初研摩してからセラミックスと同
様に処理する。他の基体は業界では公知の増感操作が必
要である。例１ 前記の製造手順によって下記の濃度組成、即ちＫＡ虻１
４・３日２０、２．０タ′〆；Ｎａ３ＰＱ・１２日２０
、２０多／夕；２ーメルカプトベンゾチアゾール（ＭＢ
Ｔ）、１．２の夕／似；及びトリェチルアミンポラン（
ＴＭＡＢ）、２．０夕／夕、の格を作った。

ｐＨは約１１．９であった。５０ｑｏに保持したこの格
で塩化パラジウム増感ニッケル加工片に２５ムｉｎ／ｈ
ｒの速度と３６塊′そのメッキ負荷でメッキした。

得られたメッキは非常に滑らかで光沢があり、このメッ
キカタサは２５グラム負荷で測定して９のＰＮであった
。例２ 例１と同様に下記の濃度組成、即ちＫＡに１４・細２０
、２．７夕／そ；Ｎａ２ＣＱ、１５夕／そ；ＭＢＴ、１
０桝／そ：ＴＭＡＢ、４．０タ′〆、の格を作った。

この格の軸は約１０．８であった。塩化スズ−塩化パラ
ジウム処理で軽くエッチングしたガラスに４９０でメッ
キした。このメッキの化学分析で約０．１５％のホウ素
を含有していることが判明した。例３ 例１と同様に下記の濃度組成、即ちＫＡに１４・知日２
０、２．０夕／そ；ＮａＢ０２、１０夕／そ；メチルモ
ルホリンボラン、５夕／そ；ＭＢＴ、１．６のｃ／Ｚ、
の格を作った。

この餌は水酸化ナトリウム溶液で１２．６に調節した。
６０℃、及び観測メッキ速度、１５山ｉｎ／そで塩化パ
ラジウム増感ニッケル板にメッキした。

例４ 例１と同機に下記の濃度組成、即ちＫＡに１４・２日２
０、４．０夕／夕；Ｎａ３Ｐ〇６・１２も○、４０夕／
夕；ＴＭＡＢ、４．０タ′夕；及び６ーェトキシー２ー
メルカプトベンゾチアゾール（ＥＭＢＴ）、２．０雌／
夕の浴を作った。

最初、鋼板上に５０〆ｎの厚さにリン酸ニッケルで無電
解〆ツキし、次に加工品を蒸留水で洗浄して上記の金メ
ッキ格に入れた。メッキ速度は５９０で２０一２５ムｉ
ｎ′ｈｒと観測された。例５例１と同様に下記の濃度組
成、即ちＫＡに１４・が２０、４．０夕／夕；Ｎａ３Ｐ
０４・１２Ｌ０、２０夕／そ；ＴＭＡＢＩ．０タ′ぞ；
３−エチル一２−チオキソ−４−オキサゾリジノン、５
．５の９／その格を作った。

５５℃のこの格を使用し２４の／そのメッキ負荷と３１
ムｉｎ／ｈｒの速度でニッケル板にメッキした。このメ
ッキは非常に滑らかで光沢がありニッケル基体に良好に
付着した。例６ 例１と同様に下記の濃度組成、即ちＫＡｕＣ１４・２日
２〇、５‐２夕／そ；ＭＢＴ、１‐２雌／そ；ＮａＢ〇
２、１０夕／夕；及びジイソプロピルアミンボラン、８
夕／その格を作った。

格温度６０℃で、ニッケル板に１５〃ｉｎ／ｈｒの速度
で金メッキした。例７ 例１と同様に下記の濃度組成、即ちＫＡに１４・が２０
、２．０タ′夕；ＮａＢ０２、１０夕／そ；ＭＢＴ、１
．５地′〆：及びＴＭＡＢ、２．０タ′その格を作った
。

ＡＢＳ樹脂試料をヱッチングし、５５℃の格温度で２５
山ｉｎ′ｈｒの速度で金メッキした。少くとも厚さ１．
脚ｉｌ（０．０総肌）の無電鱗金メッキに対して２５タ
負荷で微小硬度は９０−１０皿ＰＮでこれは純金の微小
硬度よりも僅かに大きい。

標準の硝酸蒸気試験で測定した発孔率（ｐｏ的ｔｉｏｎ
）は、厚さ５０仏の滑らかできれいなメッキでｌｐｏｒ
／の又はこれ以下であった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ホウ酸塩、炭酸塩、リン酸塩、ピロリン酸塩及びｏ
   −又はｍ−ケイ酸塩からなる群から選択された陰イオン
   で錯化され、０．００１ないし０．０５モル／リツトル
   の濃度を有する３価の金、水溶性のホウ酸塩、ｏ−又は
   ｍ−ケイ酸塩、リン酸塩、ピロリン酸塩及び炭酸塩から
   なる群から選択され、０．０２ないし６．０モル／リツ
   トルの量で存在する無機配位子、及び少くとも０．００
   ４モル／リツトルの第三アミンボラン又は少くとも０．
   ００２モル／リツトルの量で存在するジイソプロピルア
   ミンボランの水溶液、を含み、ｐＨが８．５ないし１４
   である水溶液からなる無電解金メツキ用水溶液。 ２ 上記第１項記載の水溶液で、第三アミンボランが、
   トリアルキルアミンボラン、及びＮ−アルキル置換モル
   ホリンボランからなる群から選択される無電解金メツキ
   用水溶液。 ３ （ａ） ３価の金の水溶液、該水溶液に添加され、
   ホウ酸塩、リン酸塩、炭酸塩又はｏ−又はｍ−ケイ酸塩
   の陰イオンからなる無機配位子、を含む水溶液を作る工
   程；（ｂ） 上記水溶液を加熱して金と配位子陰イオン
   を錯化する工程；（ｃ） 上記水溶液の冷却後、０．０
   ０４ないし０．０２０モル／リツトルの量の第三アミン
   ボラン、又は０．００２ないし０．０８モル／リツトル
   の量のジイソプロピルアミンボランを添加してメツキ浴
   を生成する工程；及び（ｄ） 基体を該メツキ浴に入れ
   て所定の厚さまでメツキする工程；を含む、予め準備さ
   れた基体の無電解金メツキ法。 ４ 上記第３項記載のメツキ法で、第三アミンボランが
   、トリアルキルアミンボラン及びＮ−アルキル置換モル
   ホリンボランからなる群から選択される無電解金メツキ
   法。