JPS639019B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、無電解的に析出したニツケル及び銅
に対し均一な受容性である表面を提供するために
カプロラクタムポリマーの無電解メツキに関す
る。

無電解メツキした非伝導性製品、特にプラスチ
ツク製品の利点は、公知である。その最終生成物
において、そのプラスチツクおよび金属の望まし
い特性が組合され、各々の技術的及び美学的利点
をもたらす。

重合体基板は、次のように普通メツキされる。
そのプラスチツクの表面を調節するために活性な
少なくとも１種の有機化合物の水性溶液と接触さ
せることによつてその表面を予備腐食し、それか
ら強酸化性酸又は塩基で腐食し、その表面を貴金
属触媒、例えば塩化パラジウム溶液で予備処理
し、それからその予備処理した表面を自動触媒化
無電解溶液に浸漬し、そこで伝導性金属例えば銅
又はニツケルの初期被覆が化学的析出によつて形
成される。その金属析出物は、その上に金属の厚
い被覆を析出させるために下地として役割を果
す。

ポリアミドの無電解メツキのための普通の手順
に適合させるための試みは金属の均一な固有の被
覆を達成するためには失敗に終つた。普通の無電
解メツキ方法が効果的でないことがわかつたの
で、無電解析出金属でポリアミドの均一な被覆を
可能にする方法を発見する試みが開始された。

カプロラクタムポリマー、特に充填剤入りのカ
プロラクタムポリマーの無電解メツキは３重量％
以上の濃度に水中に溶解する一般式 （式中少なくとも１つのＸがハロゲン又は水酸基
であるという条件で、各Ｘは独立に水素、ハロゲ
ン又は水酸基である）の少なくとも１種の酢酸化
合物からなる水性溶液とカプロラクタムポリマー
基板とを接触させることによつて実現できる。

これは、貴金属イオンすなわち貴族又は非貴族
金属粒子のコロイド懸濁物又は分散体の溶液から
選ばれた金属無電解メツキ触媒でそのカプロラク
タム基板表面を予備処理（seeding）することか
らなる。

普通の手段によりその金属触媒の予備処理およ
び活性化の次にその表面は無電解銅又はニツケル
で均一にメツキできる。

その有機酸腐食剤中の接触時間は普通室温で約
10秒〜15分である。その酢酸の濃度は、普通少な
くとも約３重量％〜飽和溶液まで、好ましくは約
５〜60重量％である。

その方法を実施する場合において、少なくとも
約10のPHを有するアルカリ溶液はその基板を調節
するために使用でき、そしてもし使用できるなら
ば、約150〓（65.6℃）からその溶液の沸点又は
そのプラスチツクの軟化点のうちどちらの低い方
までの温度で使用され、好ましくは約0.5〜20分
間の接触時間で170〜200〓（76.7℃〜93.3℃）の
温度で使用され、接触時間は温度及びアルカリ濃
度を依存する。濃度は普通約２重量％から飽和溶
液まで、好ましくは約10〜50重量％である。水酸
化ナトリウム又はカリウムのようなアルカリ金属
水酸化物の溶液を使用することが好ましい。

本発明の方法を実施する場合において、その製
品は、有機溶剤の水溶液、好ましくは、約２重量
％まで、好ましくは約１重量％までの濃度のその
カプロラクタムポリマー用のアルカリ可溶有機溶
剤の水溶液中でその製品を接触させることによつ
て予備調節される。エチレングリコール、クロロ
フエノール、クレゾールおよびそれの塩のような
フエノール性化合物は現在好ましい。この溶剤は
それ自身の浴の中に含有され、又はそのアルカリ
がその有機溶剤を加水分解せずそして劣化させな
い限り、そのアルカリ溶液中で含有される。その
溶剤は、酸腐食に対しそのプラスチツクを軟化さ
せるための役割を果す。その溶剤溶液との接触は
その酸腐食との接触前に行なわれ、そしてもし使
用されるならばアルカリ溶液との接触前に行なわ
れる。

加えて、その酢酸化合物の溶液との接触後の基
板が、さらに酸から塩基までの接触によつてその
腐食液の残りを除去するためにさらに調節でき
る。

本発明に従えばカプロラクタムポリマー、代表
的には充填剤入りの基板から形成された基板上に
金属の均一な無電解析出を可能にする方法が提出
される。

本発明の方法は、水中に少なくとも３重量％の
溶解性を有する酢酸化合物からなる腐食溶液とカ
プロラクタム製品とを接触させることを必要と
し、そして接触はその基板表面を金属触媒に対し
均一に受容性にするのに十分な時間である。

その方法の１部分は評価するので、脱イオン水
での水ゆすぎは、各工程間で良好な管理のために
行なわれる。その基板は、ポリアミド用の溶剤、
好ましくはアルカリ可溶性溶剤の稀釈溶液で予備
処理でき、腐食を増進するための基板の表面を軟
化できる。そのポリアミド用の溶剤は以下に定義
したように別の浴に含まれるか又はアルカリ溶液
の１部分であつても良い。

調節されるべきカプロラクタムポリマーはナイ
ロン６として公知である。

その方法の必要な方法は、少なくとも少なくと
も１種の酢酸化合物を含む有機腐食とカプロラク
タム基板とを接触である。その腐食溶液は、一般
式 （式中少なくとも１つのＸが水酸基又はハロゲン
であるという条件で、各Ｘは独立に水酸基、水素
又はハロゲンであり、好ましくはハロゲンであ
る）の少なくとも１種の酢酸化合物溶液少なくと
も約３重量％、好ましくは約５〜65重量％、より
好ましくは約10〜25重量％からなる。接触は、室
温で行なわれるが、高温も使用できる。接触時間
は約10秒〜15分間の範囲であり、そしてその表面
が金属無電解メツキ触媒による種づけに対し均一
な受容性になる程度までそのポリアミドの表面を
腐食させるために十分な時間である。

使用できる酢酸化合物のうち、トリクロロ酢
酸、酢酸、ヒドロキシ酢酸、ジクロロ酢酸、クロ
ロ酢酸、フルオロ酢酸、ジフルオロ酢酸、トリフ
ルオロ酢酸、ブロモ酢酸、ジブロモ酢酸等であ
る。トリクロロ酢酸が現在では好ましい。

本発明の任意な工程は、その酸腐食との接触前
にその基板表面を調節するために少なくとも10PH
を有する水性アルカリ溶液とそのカプロラクタム
基板とを接触させることからなる。そのアルカリ
溶液はナトリウムおよび／またはカリウム水酸化
物のような少なくとも１種のアルカリ金属水酸化
物を含む。その使用したアルカリは約２％から飽
和溶液まで、好ましくは約10〜50重量％の濃度で
存在すべきである。溶液温度は約150〓（65.6℃）
からその溶液の沸点およびそのカプロラクタム基
板の軟化点のうち低い点までの温度、好ましくは
170〜200〓（76.7〜93.3℃）の温度に保持され
る。接触時間は約0.5〜20分間又はそそれ以上で
あり、温度およびアルカリ濃度に依存するが、し
かし長期間の浸漬はその基板を損傷しないことが
発見された。アルカリ金属水酸化物以外にメタ珪
酸ナトリウム、リン酸三ナトリウム、炭酸ナトリ
ウム等のようなアルカリ化合物が単独でおよび／
またはアルカリ金属水酸化物と組合せて使用され
る。

本発明の１部分として、別々の浴が単独に使用
され、アルカリおよび／又はその腐食剤による攻
撃を助けるためにその表面を軟化させるためにそ
のカプロラクタムの表面用の溶剤で、そのアルカ
リ調節の前又は後に処理されるか、又はアルカリ
液にその溶剤を混合して処理される。典型的に
は、その溶剤の濃度は約２重量％まで、好ましく
は約１重量％までである。ポリアミド用の各種の
好ましい溶剤はエチレングリコール、クロロフエ
ノール、クレゾール等およびそれの塩のようなフ
エノール類である。アルカリ調節剤の使用又は不
使用にかかわらず、その酸腐食の前にその溶剤の
溶液と接触させることが現実に好ましい。その溶
剤はそのカプロラクタム基板の表面を軟化させ、
調節及び／又は腐食を増進させる役割を果す。

加えて、そのカプロラクタム基板の腐食の後、
有機又は無機ベースの酸又はアルカリ溶液と接触
させ、充填された及び／又は劣化した樹脂の表面
を清浄化する。このような溶液は、普通室温で保
持されるが、しかし高温が使用できる。濃度が約
20重量％、好ましくは約10重量％までの範囲であ
る。機能的な酸は塩酸、硫酸、リン酸、硝酸、ギ
酸、酢酸等を含む。調節のため使用した溶液その
外に硼砂およびアンモニウムビフルオライドの溶
液のような塩溶液が使用できる。その濃度は、金
属触媒を受けるための腐食した表面の能力を損じ
ることなしに表面仕上げを高める。

清浄化処理が使用されるかどうかにかかわら
ず、その製品は水、通常脱イオン水でゆすぎが行
なわれ、そして水性媒体に含まれた金属無電解メ
ツキ触媒で種づけされる。その触媒は貴金属又は
非貴金属ベースである。水性媒体中に含まれる貴
金属触媒の使用は、好ましい。水性媒体中に含ま
れた貴金属触媒とは、遊離金属のイオン溶液又は
コロイド懸濁液を意味するコロイド懸濁液が好ま
しい。その貴金属は、金、プラチナおよびパラジ
ウムを含み、パラジウムが好ましい。適当な非貴
金属触媒は、同一出願人により出願された
USP3958048に記載されている。

適当なイオン浴は、溶液１当り約0.2ｇの濃
度の塩化パラジウムおよび濃酸酸３mlを含む。種
づけの後、そのパラジウムは、ジメチルアミンボ
ランのような環元剤の浴での浸漬によつて遊離金
属状態に還元される。

貴金族のコロイド懸濁物はUSP3011920におい
て記載されている。その好ましいコロイド懸濁物
は塩酸（HCl）中の約1.7モルである。このよう
な懸濁物は、その貴金属コロイドが第二スズ酸コ
ロイドのような保護コロイドによつて懸濁状に保
持されているコロイドである。種づけの後、その
コロイドは酸又はアルカリ促進剤溶液中への浸漬
によつてその保護コロイドを除去しそしてその吸
収された貴金属をむき出しにする。

あまり好ましい方法ではないが、塩化第一スズ
を含む感受性溶液と腐食製品とを接触させ、次い
で塩化パラジウム溶液のような活性化溶液中に浸
漬し、そこでそのイオン性パラジウムは基板の表
面で遊離金属に還元される方法も又使用できる。

適宜活性化されたその製品は普通の方法で無電
解メツキされる。無電解銅およびニツケル組成物
はUSP3011920および3874072に記載されており、
それらは使用できる。硫酸銅、ロシエル塩のよう
なその第二銅イオン用の錯化剤、PH調節用のアル
カリ水酸化物、緩衝液として炭酸塩基およびホル
ムアルデヒドのような第二銅イオン用の錯化剤か
らなる。

無電解メツキの次に、その基板は、銅、ニツケ
ル、金、銀、クロム等で普通の手段で電気メツキ
されその製品上に所望仕上げ剤を提供する。

実施例 アライドケミカルコーポレーシヨンによつて製
造および販売されている充填剤入りのナイロン６
（カプロンXPM−1030）（商品名）から成形され
た製品は、15重量％のトリクロロ酢酸溶液と室温
で５分間接触させた。脱イオン水でゆすいだ後、
その製品は約1.7の酸モル濃度でUSP3011920にお
いて記載されたようにコロイドスズ−パラジウム
触媒との接触によつて種づけされる。アルカリ性
促進剤はパラジウム金属をさらすことによつて使
用された。その触媒は約120〓（48.9℃）で保持
され、そしてその促進剤は105〓（40.6℃）で保
持された。その種づきされた製品は、シツプレー
カンパニーによつて製造そして販売されたカツポ
ジツト（商品名）PM−990を使つて無電解メツ
キされた。その無電解メツキ溶液室温で製造され
た。

無電解メツキの後、その製品は脱イオン水でゆ
すぎがなされ、アルカリ清浄剤中に浸漬され、逆
電流清浄剤、酸浸漬液、鮮明な酸銅およびニツケ
ル電解液そして最後クロムメツキ液に通した。

そのメツキした製品は熱ストレス条件のもとで
接着力を決定するためにサイクルテストを行なつ
た。このテストにおいて、そのメツキした製品は
180〓（82.2℃）の温度で１時間保持し、それか
ら30分間室温で保持し、それから−20〓まで冷却
し、そして１時間その温度で保持した。そのサイ
クルテストは成功した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ そのカプロラクタムポリマー基板と一般式 （式中少なくとも１つのＸが水酸基又はハロゲン
   であるという条件で、各Ｘは独立に水素、水酸基
   又はハロゲンである）を有する少なくとも１種の
   酢酸化合物を含む水性腐食溶液とを接触させるこ
   とからなり、その腐食溶液において、その酢酸化
   合物は、そのカプロラクタムポリマー基板を貴金
   属触媒に対し受容性にするのに十分な濃度の量存
   在することからなる無電解メツキ用のカプロラク
   タムポリマー基板の表面を腐食する方法。 ２ そのカプロラクタムポリマー基板が充填剤入
   りのカプロラクタムから形成されている特許請求
   の範囲第１項記載の方法。 ３ その水性腐食溶液中の総酢酸化合物濃度は３
   重量％から飽和溶液までである特許請求の範囲第
   １項記載の方法。 ４ その水性腐食溶液中の総酢酸化合物濃度は溶
   液の５〜60重量％である特許請求の範囲第１項記
   載の方法。 ５ そのカプロラクタムポリマー基板は10秒〜15
   分の期間その水性腐食溶液と接触させることから
   なる特許請求の範囲第１項記載の方法。 ６ その酢酸化合物はトリクロロ酢酸である特許
   請求の範囲第１項記載の方法。 ７ そのカプロラクタムポリマー基板がその水性
   腐食溶液と接触する前にそのカプロラクタムポリ
   マー基板の表面を軟化させるために十分な時間カ
   プロラクタムポリマー用の有機溶剤の希釈水溶液
   と接触させることからなりる特許請求の範囲第１
   項記載の方法。 ８ 無電解メツキ用のカプロラクタムポリマー基
   板とトリクロロ酢酸の水性腐食溶液とを接触させ
   ることからなり、その液においてそのトリクロロ
   酢酸はそのカプロラクタムポリマー基板を金属無
   電解メツキ触媒に対し受容性にする10秒〜15分の
   時間５重量％から飽和溶液の濃度で存在すること
   を特徴とする無電解メツキ用のカプロラクタムポ
   リマー基板の表面を腐食する方法。 ９ そのカプロラクタムポリマー基板は充填剤入
   のカプロラクタムから形成される特許請求の範囲
   第８項記載の方法。 １０ 溶液中のトリクロロ酢酸の濃度は溶液の５
   〜60重量％である特許請求の範囲第８項記載の方
   法。 １１ そのカプロラクタムポリマー基板は、その
   水性腐食溶液との接触前にそのカプロラクタムポ
   リマー基板の表面を軟化させるのに十分な時間カ
   プロラクタム用の有機溶剤の希釈水溶液を接触さ
   せることからなる特許請求の範囲第８項記載の方
   法。