KR20230054852A - Method for activating the surface of a non-conductive or carbon fiber-containing substrate for metallization - Google Patents

Method for activating the surface of a non-conductive or carbon fiber-containing substrate for metallization Download PDF

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로렌스 존 그레고리아데스
슈테판 켐파
율리아 레만
이폰네 벨츠
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아토테크 도이칠란트 게엠베하 운트 콤파니 카게
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Abstract

본 발명은 컨디셔닝 단계, 셀렉터 처리 단계 및 활성화 단계를 사용하는 비전도성 또는 탄소 섬유 함유 기재의 표면을 처리하기 위한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for treating the surface of a non-conductive or carbon fiber-containing substrate using a conditioning step, a selector treatment step and an activation step.

Description

금속화를 위해 비전도성 또는 탄소 섬유 함유 기재의 표면을 활성화하는 방법 Method for activating the surface of a non-conductive or carbon fiber-containing substrate for metallization

본 발명은 후속하는 금속화를 위한 전형적으로 비전도성 또는 탄소 섬유 함유 기재의 표면의 활성화에 관한 것이다. The present invention relates to the activation of the surface of a typically non-conductive or carbon fiber containing substrate for subsequent metallization.

특히, 본 발명은 금속화를 위해 비전도성 또는 탄소 섬유 함유 기재의 표면을 활성화하는 방법, 비전도성 또는 탄소 섬유 함유 기재의 활성화된 표면을 금속화하는 방법, 금속화를 위해 비전도성 또는 탄소 섬유 함유 기재의 표면을 활성화하기 위한 수성, 무팔라듐 활성화 조성물을 제조하는 방법, 및 금속화를 위해 비전도성 또는 탄소 섬유 함유 기재의 표면을 활성화하기 위한 수성, 무팔라듐 활성화 조성물에 관한 것이다.In particular, the present invention relates to a method for activating the surface of a non-conductive or carbon fiber-containing substrate for metallization, a method for metallizing an activated surface of a non-conductive or carbon fiber-containing substrate, and a non-conductive or carbon fiber-containing substrate for metallization. A process for preparing an aqueous, palladium-free activating composition for activating the surface of a substrate, and an aqueous, palladium-free activating composition for activating the surface of a non-conductive or carbon fiber containing substrate for metallization.

통상적으로 이러한 기재의 금속화는 상업적으로 관심이 높다. 일상 생활의 많은 양태들에서, 이러한 기재는 장식용 또는 기능적인 응용을 위해, 금속의 구조 또는 층으로 피복된다. 예를 들어, 전형적으로 비전도성 플라스틱 기재는 광택성 크롬 층을 갖는 위생 물품을 제조하는 데 사용된다. 또한, 자동차 산업에서 상당히 많은 수의 크롬 피복 플라스틱 기재가 사용된다.Metallization of such substrates is usually of high commercial interest. In many aspects of daily life, these substrates are covered with structures or layers of metal, either for decorative or functional applications. For example, typically non-conductive plastic substrates are used to make sanitary articles with a shiny chrome layer. In addition, a large number of chrome-coated plastic substrates are used in the automotive industry.

이러한 장식용 물품 이외에, 기능적 금속화(functional metallization)는 예를 들어 인쇄 회로 기판을 제조하는 데 필수적이다. 이러한 기판에서 통상적으로 비전도성 수지 함유 라미네이트가 보통 구리선의 회로를 품은 기본 재료로 사용된다.Besides these decorative articles, functional metallization is essential for manufacturing printed circuit boards, for example. In these substrates, a laminate containing a non-conductive resin is usually used as a base material bearing the circuit of a copper wire.

탄소 섬유 함유 기재는, 예를 들어, 전력-가스(power-to-gas), 전력-연료(power-to-fuel), 및 전력-화학물질 (power-to-chemical) 응용들, 및 배터리에서 촉매적으로 활성 표면으로서 가능성이 증가하고 있다.Carbon fiber-containing substrates can be used, for example, in power-to-gas, power-to-fuel, and power-to-chemical applications, and in batteries. It has increasing potential as a catalytically active surface.

이러한 모든 응용들은 후속하는 금속화를 위해 수용적으로 만들기 위해 비전도성 또는 탄소 섬유 함유 기재의 보통 다단계 제조를 필요로 한다.All these applications usually require multi-step fabrication of non-conductive or carbon fiber-containing substrates to make them receptive for subsequent metallization.

제 1 단계에서, 보통 비전도성 또는 탄소 섬유 함유 기재의 표면의 세정이, 예를 들어 그리스(grease) 또는 불순물을 제거하기 위해 수행된다.In a first step, cleaning of the surface of the normally non-conductive or carbon fiber-containing substrate is performed, for example to remove grease or impurities.

제 2 단계에서, 전형적으로 상기 표면의 컨디셔닝 (전처리라고도 함) 이 표면을 다음의 활성화에 대해 수용적으로 만들기 위해 수행된다. 이러한 컨디셔닝은, 예를 들어, 일부 경우에 공극을 생성하고 표면을 확대하기 위한 에칭을 포함한다.In a second step, typically conditioning (also referred to as pretreatment) of the surface is performed to make the surface receptive to subsequent activation. Such conditioning includes, for example, etching to create voids and enlarge the surface in some cases.

제 3 단계에서, 중요한 활성화가 수행된다. 이러한 활성화에서, 일반적으로 매우 얇은 시드 또는 활성화 층이 비전도성 또는 탄소 섬유 함유 기재의 표면 상에 성막/앵커링되어, 후속하는 제 1 금속화 층에 대한 시작점의 역할을 한다. 그 결과, 금속화를 위한 활성화된 표면이 획득된다. 시드 또는 활성화 층은 일반적으로 비전도성 또는 탄소 섬유 함유 기재의 상기 표면과 하나 이상의 다음의 금속화 층들 사이의 매개체의 역할을 한다. 전형적으로, 시드/활성화 층은 예를 들어 콜로이드성 활성화 조성물로부터, 상기 표면 상에 금속 나노입자를 성막함으로써 형성된다.In the third step, critical activation is performed. In this activation, usually a very thin seed or activation layer is deposited/anchored onto the surface of the non-conductive or carbon fiber-containing substrate to serve as a starting point for the subsequent first metallization layer. As a result, an activated surface for metallization is obtained. A seed or activation layer generally serves as an intermediary between the surface of a non-conductive or carbon fiber-containing substrate and one or more subsequent metallization layers. Typically, the seed/activation layer is formed by depositing metal nanoparticles on the surface, for example from a colloidal activation composition.

제 4 단계에서, 전형적으로 상기 제 1 금속화 층은 시드/활성화 층 상에, 가장 일반적으로는 무전해 도금에 의해 성막된다. 일부 경우에, 이러한 무전해 도금은 침지형 도금, 즉, 환원제의 부재 하에서 그리고 교환 반응에 의해 시드/활성화 층 상에 더 귀금속의 성막을 포함한다. 다른 경우에, 그것은 환원제에 의해 용이하게 되는 성막을 의미하는 자가촉매 성막(autocatalytic deposition)을 통한 금속 또는 금속 합금의 성막을 포함한다.In a fourth step, typically the first metallization layer is deposited over the seed/activation layer, most commonly by electroless plating. In some cases, such electroless plating involves immersion-type plating, ie, deposition of a nobler metal on the seed/activation layer by an exchange reaction and in the absence of a reducing agent. In other cases, it includes deposition of metals or metal alloys via autocatalytic deposition, which means deposition facilitated by a reducing agent.

제 5 단계에서, 전형적으로 제 2 금속화 층은 다시 자가촉매 성막에 의해 또는 전해 성막에 의해 제 1 금속화층 상에 성막된다.In a fifth step, typically a second metallization layer is deposited over the first metallization layer, again either by autocatalytic deposition or by electrolytic deposition.

기본적으로, 당업자는 이러한 일련의 단계들에 대해 잘 알고 있다. 전형적으로, 통상적인 콜로이드 활성화 조성물에서, 귀금속 나노입자가 매우 종종 팔라듐 나노입자로서 활용된다. 그러나, 귀금속은 일반적으로 고가이며 남은 귀금속을 재활용하기 위해서는 폐수 처리가 매우 중요하다. 대안적으로, 또한 덜 비싼 금속 이온이 각각의 활성화 조성물에서 점점 더 많이 활용된다.Basically, a person skilled in the art is familiar with this sequence of steps. Typically, in conventional colloidal activation compositions, noble metal nanoparticles are very often utilized as palladium nanoparticles. However, precious metals are generally expensive and wastewater treatment is very important to recycle the remaining precious metals. Alternatively, also less expensive metal ions are increasingly utilized in the respective activating compositions.

또 다른 일반적인 단점은 그러한 활성화 조성물이 자연적으로 쇠퇴(decay) 또는 분해의 형태를 경험한다는 것입니다. 전형적으로, 나노입자는 응집되고 불용성, 침전 응집체를 형성하여, 조성물을 대부분 사용 불가능하게 만든다. 따라서, 전형적으로 나노입자가 각각의 금속 이온의 환원을 통해 형성된 후에 나노입자를 안정화시키는 것이 바람직하다. 이러한 목적을 위해, 일반적으로 안정화제 화합물이 사용되어, 입자의 전하 분포를 개질하거나, 입자 크기를 제한하거나, 및/또는 입자의 산화를 방지한다. 많은 경우에, 중합체 및/또는 산화방지제 및/또는 금속 이온 (예를 들어, 주석 이온) 이 이들 목적을 위해 사용된다.Another common disadvantage is that such activating compositions naturally undergo some form of decay or degradation. Typically, the nanoparticles aggregate and form insoluble, precipitated aggregates, rendering the composition largely unusable. Thus, it is typically desirable to stabilize the nanoparticles after they are formed through reduction of the respective metal ion. For this purpose, stabilizer compounds are generally used to modify the charge distribution of the particles, to limit the particle size, and/or to prevent oxidation of the particles. In many cases, polymers and/or antioxidants and/or metal ions (eg, tin ions) are used for these purposes.

예를 들어, CN 107460459 A 는 나노입자의 응집 및 산화를 각각 방지하기 위해 안정화제 및 환원제를 활용하는 간단한 나노-구리 활성화 액체에 관한 것이다.For example, CN 107460459 A relates to a simple nano-copper activating liquid utilizing a stabilizer and a reducing agent to prevent aggregation and oxidation of the nanoparticles, respectively.

CN 109295442 A 는 콜로이드 구리 활성화를 사용하는 방법인 무전해 구리-니켈 바이메탈 층의 제조를 위한 방법에 관한 것이다.CN 109295442 A relates to a method for the production of an electroless copper-nickel bimetal layer, a method using colloidal copper activation.

US 4,278,712 는 무전해 도금 전에 비전도체의 제조에 유용한 약 활성 콜로이드 분산액의 활성화를 위한 방법을 개시한다. 그 방법은 적절한 가스 및/또는 화학제로의 처리에 의한 다른 약 활성 콜로이드의 제어된 산화에 기초하며, 이는 상기 제어된 산화를 만든다. 그러나, 적어도 하나의 콜로이드 안정화제의 존재가 의무적이다. 이런 식으로 가역적 평형이 유지되지 않는다.US 4,278,712 discloses a process for the activation of weakly active colloidal dispersions useful in the manufacture of non-conductors prior to electroless plating. The method is based on the controlled oxidation of different weakly active colloids by treatment with suitable gases and/or chemicals, which results in said controlled oxidation. However, the presence of at least one colloidal stabilizer is mandatory. In this way, no reversible equilibrium is maintained.

당해 기술분야에 기재된 바와 같은 이러한 접근법은 전형적으로 이들이 응집 및 침전에 조만간 민감하다는 단점을 가지며, 이는 주로 안정화제 화합물이 경시적으로 입자를 충분히 안정화시키지 않기 때문이다. 결과적으로, 제품 수명은 생산 일자, 전달 시간, 안정화의 품질에 매우 크게 의존한다.These approaches, as described in the art, typically have the disadvantage that they are susceptible to aggregation and sedimentation sooner or later, mainly because the stabilizer compounds do not sufficiently stabilize the particles over time. As a result, product life is highly dependent on production date, delivery time and quality of stabilization.

또한, 이러한 안정화제 화합물은 종종 나노입자가 각각의 표면을 효과적으로 활성화시키는 능력을 감소시키는 것으로 보인다. 첨가물은 한편으로는 - 적어도 어느 정도는 - 응집을 회피하지만 다른 한편으로는 이러한 입자들이 표면에 빠르고 강하게 흡착하는 것을 방해하는 것으로 보인다.In addition, these stabilizer compounds often appear to reduce the ability of the nanoparticles to effectively activate their respective surfaces. Additives appear to avoid aggregation - at least to some extent - on the one hand, but on the other hand prevent the fast and strong adsorption of these particles to the surface.

WO 2020/201387 A1 은 금속화를 위해 비전도성 또는 탄소 섬유 함유 기재의 표면을 활성화시키기 위한 방법 및 각각의 활성화 조성물을 개시하며, 이는 한편으로는 간단하고 매우 효과적이며, 다른 한편으로는 특히 응집 및 침전에 둔감하여 긴 사용 수명을 보장한다. WO 2020/201387 A1 discloses a method for activating the surface of a non-conductive or carbon fiber-containing substrate for metallization and a respective activating composition, which on the one hand is simple and highly effective, and on the other hand in particular agglomerates and It is insensitive to precipitation and guarantees a long service life.

이러한 프로세스에 따라 제조된 금속화된 기재는 솔더 충격 테스트에서 미미한 성능을 나타내는 것으로 밝혀졌다.Metallized substrates prepared according to this process have been found to exhibit negligible performance in solder impact tests.

따라서, 본 발명의 목적은 금속화를 위해 비전도성 또는 탄소 섬유 함유 기재의 표면을 활성화시키는 방법 및 각각의 활성화 조성물을 제공하는 것이며, 이는 한편으로는 간단하고 매우 효과적이며, 다른 한편으로는 특히 응집 및 침전에 둔감하여 긴 사용 수명을 보장한다. 또한, 이러한 방법 및 각각의 조성물은 저가여야 한다.It is therefore an object of the present invention to provide a method for activating the surface of a non-conductive or carbon fiber-containing substrate for metallization and a respective activating composition, which on the one hand is simple and highly effective, and on the other hand particularly cohesive. and insensitive to precipitation to ensure a long service life. In addition, these methods and respective compositions must be inexpensive.

본 발명의 또 다른 목적은 솔더 충격 테스트에서 우수한 성능을 나타내는 각각의 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide each method exhibiting excellent performance in a solder impact test.

본 발명의 또 다른 목적은 감소된 환경 부담, 예를 들어 덜 정교한 폐수 처리 및 감소된 유효 농도의 화학물질을 갖는 각각의 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide each process with a reduced environmental burden, eg less sophisticated wastewater treatment and reduced effective concentrations of chemicals.

또한, 본 발명의 목적은, 특히 활용된 활성화 조성물을 위한, 증가된 수명을 갖는 각각의 방법을 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a respective method with an increased lifetime, in particular for the active composition utilized.

본 발명의 개요Summary of the Invention

상기 언급된 목적은 비전도성 또는 탄소 섬유 함유 기재의 표면을 처리하는 방법에 의해 해결되며, 상기 방법은 단계들:The above-mentioned object is solved by a method for treating the surface of a non-conductive or carbon fiber-containing substrate, the method comprising steps:

(I) 비전도성 또는 탄소 섬유 함유 기재의 표면을 컨디셔닝(conditioning)하는 단계로서, 컨디셔닝하는 방법은 (I) conditioning the surface of the non-conductive or carbon fiber-containing substrate, the conditioning method comprising:

(a) 상기 기재를 제공하는 단계; (a) providing the substrate;

(b) 질소 함유 화합물을 포함하는 컨디셔닝 조성물을 제공하는 단계; 및 (b) providing a conditioning composition comprising a nitrogen containing compound; and

(c) 기재를 컨디셔닝 조성물과 접촉시키는 단계 (c) contacting the substrate with the conditioning composition.

를 포함하는, 상기 컨디셔닝하는 단계; Including, the step of conditioning;

(II) 비전도성 또는 탄소 섬유 함유 기재의 표면을 셀렉터 처리(selector treatment)하는 단계로서, 셀렉터 처리하는 방법은 (II) a step of subjecting the surface of the non-conductive or carbon fiber-containing substrate to a selector treatment, comprising:

(a) 단계 (I) 에 따라 처리된 기재를 제공하는 단계; (a) providing a substrate treated according to step (I);

(b) (i) 질소 함유 화합물을 포함하고; (b) (i) contains a nitrogen-containing compound;

(ii) 9 내지 14 의 pH를 갖는 (ii) having a pH of 9 to 14

셀렉터 조성물을 제공하는 단계; 및 providing a selector composition; and

(c) 기재(단계 (I)에 따라 처리된 기재)를 셀렉터 조성물과 접촉시키는 단계 (c) contacting the substrate (substrate treated according to step (I)) with the selector composition.

를 포함하는, 상기 셀렉터 처리하는 단계; 및Including, processing the selector; and

(III) 금속화를 위해 비전도성 또는 탄소 섬유 함유 기재의 표면을 활성화하는 단계로서, 활성화하는 방법은(III) activating the surface of the non-conductive or carbon fiber-containing substrate for metallization, wherein the activating method comprises:

(a) 단계 (II) 에 따라 처리된 기재를 제공하는 단계; (a) providing a substrate treated according to step (II);

(b) 수성, 무팔라듐 활성화 조성물을 제공하는 단계로서, (b) providing an aqueous, palladium-free activating composition;

(i) 제 1 종의 용해된 전이 금속 이온 및 추가로 이의 금속 입자, (i) dissolved transition metal ions of the first type and further metal particles thereof;

(ii) 하나 이상의 착화제, 및 (ii) one or more complexing agents, and

(iii) 영구적으로 또는 일시적으로 하나 이상의 환원제, 및 (iii) permanently or temporarily at least one reducing agent, and

(iv) 임의적으로, 제 1 종과 상이한 하나 이상의 제 2 종의 용해된 금속 이온 (iv) optionally, one or more dissolved metal ions of a second species different from the first species.

을 포함하고, including,

여기서 here

- 적어도 제 1 종의, 용해된 전이 금속 이온 및 그의 금속 입자는 가역적 평형으로 존재하며, 단, - at least one type of dissolved transition metal ion and its metal particles are in reversible equilibrium, provided that

- 금속 입자는 하나 이상의 환원제를 통한 연속 또는 반연속 환원을 통해 용해된 전이 금속 이온으로부터 형성되고, - metal particles are formed from dissolved transition metal ions through continuous or semi-continuous reduction with one or more reducing agents,

- 용해된 전이 금속 이온은 금속 입자로부터 상기 입자의 연속 또는 반연속 산화를 통해 형성되고, - dissolved transition metal ions are formed from metal particles through continuous or semi-continuous oxidation of said particles,

- 용해된 전이 금속 이온과 그의 금속 입자는 각각, 상기 금속 입자의 침전 응집체가 형성되지 않도록 상기 환원 및 상기 산화에 반복적으로 관여되는, 상기 수성, 무팔라듐 활성화 조성물을 제공하는 단계; 및 - providing said aqueous, palladium-free activating composition wherein dissolved transition metal ions and their metal particles are repeatedly involved in said reduction and said oxidation, respectively, such that no precipitated agglomerates of said metal particles are formed; and

(c) 전이 금속 또는 전이 금속 합금이 상기 기재의 표면 상에 성막되고 금속화를 위한 활성화된 표면이 획득되도록 기재 (단계 (II) 에 따라 처리된 기재) 를 상기 활성화 조성물과 접촉시키는 단계를 포함하는, 상기 활성화하는 단계 (c) contacting the substrate (substrate treated according to step (II)) with the activating composition such that a transition metal or transition metal alloy is deposited on the surface of the substrate and an activated surface for metallization is obtained. , the activating step

를 포함한다.includes

본 발명자들의 실험에 따르면 본 발명에서 형성된 입자들의 정교한 안정화/산화 방지의 필요 없이도 매우 간단하고 효과적인 활성화가 달성되는 것으로 나타났다. 일반적인 활성화 조성물과 달리, 형성된 입자의 안정화/산화 방지가 전혀 필요하지 않은 것으로 드러났다. 이는, 본 발명에서 입자들이 가능한 한 오랫동안 유지하기 위한 목적으로 형성되는 것이 아니라, 오히려 용해된 전이 금속 이온과 그의 각각의 입자들 사이의 평형을 확립기 위한 목적으로 형성되어, 입자들이 의도적으로/고의로 산화에 의해 그의 각각의 이온들을 되풀이해서 재형성할 수 있게 한다는 것을 의미한다. 통상적으로, 보통의 활성화 조성물에서 산화는 유해한 것으로 간주되므로 최소화되거나 및/또는 억제된다. 이와 대조적으로, 본 발명에서 산화는 유리하게 활용되고, 필요하며, 큰 이점이 있는 것으로 간주된다. 보통의 생각과는 달리, 각각의 활성화 조성물에서 입자를 장기간 유지할 필요가 없는 것으로 드러났다.Experiments by the present inventors have shown that very simple and effective activation is achieved without the need for elaborate stabilization/anti-oxidation of the particles formed in the present invention. Unlike typical activating compositions, it turns out that no stabilization/anti-oxidation of the formed particles is required. This is because, in the present invention, the particles are not formed for the purpose of keeping them as long as possible, but rather for the purpose of establishing an equilibrium between the dissolved transition metal ion and its respective particles, so that the particles intentionally/deliberately It means that by oxidation it makes it possible to re-form its individual ions repeatedly. Typically, in normal activating compositions, oxidation is considered detrimental and is thus minimized and/or inhibited. In contrast, in the present invention, oxidation is considered advantageously utilized, necessary, and of great advantage. Contrary to popular belief, it turns out that it is not necessary to maintain the particles in each activating composition for a long period of time.

이것은 많은 이점을 가져온다. 예를 들어, 매우 간단한 방식으로, 요구되는 환원제를 단순히 첨가함으로써 각각의 활성화 조성물이 필요한 곳에서 용이하게 설정/활성화된다. 이것은 제품 전달 시간이 제품/방법의 수명과 관련이 없음을 의미한다.This brings many benefits. For example, in a very simple way, the respective activating composition is easily set/activated where required by simply adding the required reducing agent. This means that product delivery time is not related to product/method lifetime.

본 발명은 입자가 되풀이해서 인 시츄로 형성된다는 사실에 의거하며, 이는 임의의 안정화 또는 안정화제 화합물을 쓸모 없게 만든다. 그를 위해, 용해된 전이 금속 이온과 그의 금속 입자는 가역적 평형으로 존재한다. 결과적으로, 매우 효과적이고 강한 활성화를 달성할 수 있는데 왜냐하면 새로운 입자가 그 주위 안정화 화합물 없이 비교적 짧은 수명으로 형성되기 때문이다. 그 후, 이들은 산화에 의해 그의 이온 형태로 다시 반응된다. 추가의 환원제를 첨가할 때, 새로운 입자가 다시, 즉 인 시츄로 형성된다. The present invention relies on the fact that the particles are formed repeatedly in situ, which renders any stabilizer or stabilizer compound useless. For that purpose, dissolved transition metal ions and metal particles thereof exist in a reversible equilibrium. As a result, a very effective and strong activation can be achieved since new particles are formed in a relatively short lifetime without stabilizing compounds around them. Then, they are reacted back to their ionic form by oxidation. When additional reducing agent is added, new particles are formed again, ie in situ.

본 발명의 방법에서, 전이 금속 또는 전이 금속 합금은 상기 기재의 표면 상에 성막되고, 후속하는 금속화를 위한 활성화된 표면이 획득된다. 이는 제 1 종의 용해된 금속 이온의 농도가 성막으로 인해 시간이 지남에 따라 감소하는 것을 의미한다. 그러나, 제 1 종의 보충은 그 종의 이온을 단순히 첨가함으로써 쉽게 달성된다. 따라서, 보충은 매우 쉽고 간단하다. 이는 또한 각각의 활성화 조성물 및 그에 관련된 방법의 수명을 현저히 증가시킨다.In the method of the present invention, a transition metal or transition metal alloy is deposited on the surface of the substrate, and an activated surface for subsequent metallization is obtained. This means that the concentration of dissolved metal ions of the first species decreases over time due to film formation. However, replenishment of the first species is easily achieved by simply adding an ion of that species. Therefore, supplementation is very easy and simple. This also significantly increases the lifetime of the respective activating composition and method associated therewith.

또한, 각각의 방법과 활성화 조성물은 고가의 귀금속을 필수적으로 요구하지 않고 저가의 전이 금속으로 수행될 수 있다.Additionally, each method and activating composition can be performed with inexpensive transition metals without necessarily requiring expensive precious metals.

본 발명의 상세한 설명DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

본 발명의 문맥에서, "연속적인", "연속적으로" 및 "연속하여" 는 각각, 예를 들어 본 발명의 각각의 방법 또는 양태가 수행되는 동안 액션의 상당한 중단 없이 각각의 액션의 끊임없이 진행하는 수행을 나타낸다. In the context of the present invention, “continuous,” “continuously,” and “continuously” mean, respectively, the continuous progress of each action without significant interruption of the action, e.g., while a respective method or aspect of the present invention is being performed. indicates performance.

본 발명의 문맥에서, "반연속적", "반연속적으로", 및 "반연속하여" 는 각각, 예를 들어 본 발명의 각각의 방법 또는 양태가 수행되는 동안 액션의 하나 이상의 심지어 상당한 중단을 갖는 각각의 액션의 수행을 나타낸다. 중단은 일부 경우에 액션이 수행되는 시간보다 더 길다. 그것은 심지어 오직 일시적이고 간단한 액션들만을 포함한다.In the context of this invention, “semi-continuous,” “semi-continuously,” and “semi-continuously” mean each, e.g., with one or more even significant interruptions of an action during the performance of a respective method or aspect of the invention. Indicates the execution of each action. Interruptions are longer than the time during which actions are performed in some cases. It even contains only temporary and simple actions.

본 발명의 맥락에서, "종" (예를 들어, 제 1 종 또는 제 2 종) 은 화학 원소를 나타낸다. 따라서, "제 1 종의 용해된 전이 금속 이온" 은 주기율표의 3 족 내지 12 족의 전이 금속 원소, 예를 들어 구리의 용해된 금속 이온을 나타낸다.In the context of the present invention, “species” (eg, a first species or a second species) refers to a chemical element. Thus, "dissolved transition metal ion of the first kind" refers to the dissolved metal ion of a transition metal element of Groups 3 to 12 of the periodic table, for example copper.

본 발명의 맥락에서, "제 1 종의 용해된 전이 금속 이온 및 부가적으로 그의 금속 입자" 는, 예를 들어, 수성, 무팔라듐 활성화 조성물에서, 이 제 1 종의 용해된 금속 이온 및 부가적으로 이 제 1 종의 금속 입자를 나타낸다.In the context of the present invention, "dissolved transition metal ions of a first species and additionally metal particles thereof" means dissolved metal ions of a first species and additional metal particles thereof, for example in an aqueous, palladium-free activating composition. represents the first type of metal particles.

기재:write:

본 발명의 방법의 단계 (I)(a) 에서, 표면을 갖는 비전도성 또는 탄소 섬유 함유 기재가 제공된다. 이러한 기재는 내재적으로 성공적으로 금속화될 수 없으므로 활성화가 필요하다.In step (I)(a) of the method of the present invention, a non-conductive or carbon fiber-containing substrate having a surface is provided. Such substrates inherently cannot be successfully metallized and require activation.

본 발명의 맥락에서, 활성화는 후속하는 금속화를 위해 충분한 접착으로 각각의 활성화 단계 후에 전이 금속 또는 전이 금속 합금을 포함하는 방식으로, 비전도성 또는 탄소 섬유 함유 기재의 표면을 개질하는 것을 의미한다. 또한, 성막된 전이 금속 및 전이 금속 합금은 각각, 후속하는 금속화 층이 (i) 그 위에 성막될 수 있고 (ii) 전체적으로 또한 비전도성 또는 탄소 섬유 함유 기재의 표면에 충분히 접착하도록, 표면에 충분히 접착된다.In the context of the present invention, activation means modifying the surface of a non-conductive or carbon fiber-containing substrate in such a way that it comprises a transition metal or transition metal alloy after each activation step with sufficient adhesion for subsequent metallization. Further, the deposited transition metal and transition metal alloy, respectively, can be deposited sufficiently on the surface such that subsequent metallization layers (i) can be deposited thereon and (ii) wholly and sufficiently adhere to the surface of the non-conductive or carbon fiber-containing substrate. are glued

비전도성 기재는 바람하게는, 플라스틱, 수지-함유 라미네이트, 유리, 세라믹, 반도체들, 및 이들의 혼합물을 포함하고, 바람직하게는 이것들로 이루어진 군으로부터 선택되는, 본 발명의 방법이 바람직하다.The method of the present invention is preferred where the non-conductive substrate is preferably selected from the group comprising, and preferably consisting of, plastics, resin-containing laminates, glass, ceramics, semiconductors, and mixtures thereof.

바람직한 플라스틱은 열가소성 플라스틱을 포함하고 바람직하게는 열가소성 플라스틱이고, 더욱 바람직하게는 폴리아크릴레이트, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리알킬렌, 폴리페닐렌, 폴리스티렌, 폴리비닐 또는 이들의 혼합물을 포함하고, 바람직하게는 이것들이다.Preferred plastics include thermoplastics and are preferably thermoplastics, more preferably polyacrylates, polyamides, polyimides, polyesters, polycarbonates, polyalkylenes, polyphenylenes, polystyrenes, polyvinyls or any of these A mixture is included, Preferably they are these.

바람직한 폴리아크릴레이트는 폴리(메틸 메타크릴레이트) (PMMA) 를 포함한다.Preferred polyacrylates include poly(methyl methacrylate) (PMMA).

바람직한 폴리이미드는 폴리에테르이미드 (PEI) 를 포함한다.Preferred polyimides include polyetherimide (PEI).

바람직한 폴리에스테르는 폴리락트산 (PLA) 을 포함한다.Preferred polyesters include polylactic acid (PLA).

바람직한 폴리카보네이트는 비스페놀 A 로 수득된 폴리카보네이트 (PC) 를 포함한다.Preferred polycarbonates include polycarbonate (PC) obtained with bisphenol A.

바람직한 폴리알킬렌은 폴리에틸렌 (PE), 폴리프로필렌 (PP), 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE), 폴리옥시메틸렌 (POM), 또는 이들의 혼합물을 포함한다.Preferred polyalkylenes include polyethylene (PE), polypropylene (PP), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyoxymethylene (POM), or mixtures thereof.

바람직한 폴리페닐렌은 폴리(페닐렌 옥사이드) (PPO), 폴리(페닐렌 에테르) (PPE), 또는 이들의 혼합물을 포함한다.Preferred polyphenylenes include poly(phenylene oxide) (PPO), poly(phenylene ether) (PPE), or mixtures thereof.

바람직한 폴리스티렌은 폴리스티렌 (PS), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 (ABS), 스티렌/부타디엔 고무 (SBR), 스티렌-아크릴로니트릴 (SAN) 을 포함한다.Preferred polystyrenes include polystyrene (PS), acrylonitrile butadiene styrene (ABS), styrene/butadiene rubber (SBR), and styrene-acrylonitrile (SAN).

바람직한 폴리비닐은 폴리비닐 클로라이드(PVC), 폴리(에틸렌-비닐 아세테이트)(PEVA), 폴리비닐리덴 디플루오라이드(PVDF) 또는 이들의 혼합물을 포함한다.Preferred polyvinyls include polyvinyl chloride (PVC), poly(ethylene-vinyl acetate) (PEVA), polyvinylidene difluoride (PVDF) or mixtures thereof.

바람직한 수지-함유 라미네이트는 섬유-강화 수지-함유 라미네이트, 가장 바람직하게는 유리-섬유-강화 라미네이트를 포함하고, 바람직하게는 이것들이다.Preferred resin-containing laminates include and are preferably fiber-reinforced resin-containing laminates, most preferably glass-fiber-reinforced laminates.

매우 바람직하게, 수지 함유 라미네이트는 에폭시, 비닐에스테르, 폴리에스테르, 아미드, 이미드, 페놀, 알킬렌, 설폰 또는 이들의 혼합물, 가장 바람직하게는 에폭시, 이미드 또는 이들의 혼합물의 하나 이상의 중합체를 수지로서 포함한다.Very preferably, the resin-containing laminate comprises one or more polymers of epoxies, vinylesters, polyesters, amides, imides, phenols, alkylenes, sulfones or mixtures thereof, most preferably epoxies, imides or mixtures thereof. include as

매우 바람직한 수지-함유 라미네이트는 바람직하게는 FR4 를 포함한다.A highly preferred resin-containing laminate preferably comprises FR4.

바람직한 유리는 실리카 유리, 소다 석회 유리, 플로트 유리, 플루오라이드 유리, 알루미노실리케이트 유리, 인산염 유리, 붕산염 유리, 붕규산염 유리, 칼코게나이드 유리, 산화알루미늄 유리 또는 이들의 혼합물을 포함하고 바람직하게는 이것들이다.Preferred glasses include silica glass, soda lime glass, float glass, fluoride glass, aluminosilicate glass, phosphate glass, borate glass, borosilicate glass, chalcogenide glass, aluminum oxide glass or mixtures thereof, preferably These are.

바람직한 세라믹은 바람직하게는 유리-세라믹, 산화 알루미늄 세라믹, 또는 이들의 혼합물을 포함한다.Preferred ceramics preferably include glass-ceramics, aluminum oxide ceramics, or mixtures thereof.

바람직한 반도체는 실리콘계 반도체, 더욱 바람직하게는 실리콘 이산화물 및/또는 실리콘을 포함하는 실리콘계 반도체를 포함하고, 바람직하게는 이것들이다.Preferred semiconductors include, are preferably silicon-based semiconductors, more preferably silicon-based semiconductors comprising silicon dioxide and/or silicon.

매우 바람직한 반도체는 웨이퍼이다.A very preferred semiconductor is a wafer.

탄소 섬유 함유 기재가 탄소 섬유 복합체 및/또는 탄소 섬유 필라멘트의 배열을 포함하고 바람직하게는 이것들인, 본 발명의 방법이 바람직하다.A method of the present invention is preferred, wherein the carbon fiber-containing substrate comprises, and preferably is, a carbon fiber composite and/or an array of carbon fiber filaments.

바람직한 탄소 섬유 복합재는 탄소 섬유 강화 중합체 및/또는 탄소 섬유 함유 직물, 보다 바람직하게는 탄소 섬유 강화 중합체 및/또는 직조 탄소 섬유 함유 직물을 포함하고 바람직하게는 이것들이다.Preferred carbon fiber composites include and are preferably carbon fiber reinforced polymers and/or carbon fiber containing fabrics, more preferably carbon fiber reinforced polymers and/or woven carbon fiber containing fabrics.

탄소 섬유 필라멘트의 바람직한 배열은 탄소 섬유로 제조된 직물, 가장 바람직하게는 탄소 섬유로 제조된 직물을 포함하며, 바람직하게는 이것들이다.Preferred arrangements of carbon fiber filaments include, are preferably fabrics made of carbon fibers, most preferably fabrics made of carbon fibers.

특히 바람직한 탄소 섬유 함유 기재는 탄소 섬유 함유 펠트이다.A particularly preferred carbon fiber-containing substrate is a carbon fiber-containing felt.

(I) 컨디셔닝 (대안의 명칭: 전처리):(I) conditioning (alternative name: pretreatment):

컨디셔닝 용액이 알칼리성 pH, 바람직하게는 9.0 내지 14.0 의 범위, 보다 바람직하게는 10.0 내지 13.5 의 범위, 보다 더 바람직하게는 10.5 내지 13.0 의 범위, 가장 바람직하게는 11.0 내지 12.5 의 범위의 pH를 갖는, 본 발명의 방법이 바람직하다.wherein the conditioning solution has an alkaline pH, preferably in the range of 9.0 to 14.0, more preferably in the range of 10.0 to 13.5, even more preferably in the range of 10.5 to 13.0 and most preferably in the range of 11.0 to 12.5; The method of the present invention is preferred.

컨디셔닝 용액에서 질소-함유 화합물이 중합체, 바람직하게는 수용성 중합체인 본 발명의 방법이 바람직하다.Preference is given to methods of the present invention wherein the nitrogen-containing compound in the conditioning solution is a polymer, preferably a water soluble polymer.

컨디셔닝 용액에서 질소-함유 화합물이 피롤리딘 모이어티를 포함하는 중합체인 본 발명의 방법이 더욱 바람직하다.More preferred are methods of the present invention wherein the nitrogen-containing compound in the conditioning solution is a polymer comprising pyrrolidine moieties.

바람직하게는, 중합체는 양이온성이다.Preferably, the polymer is cationic.

바람직하게는, 질소 함유 화합물은 탄소 원자, 질소 원자 및 수소 원자로 이루어진다.Preferably, the nitrogen-containing compound consists of carbon atoms, nitrogen atoms and hydrogen atoms.

컨디셔닝 용액에서 질소-함유 화합물이 4급 질소 원자들을 포함하는 본 발명의 방법이 바람직하다. Preference is given to methods of the present invention wherein the nitrogen-containing compound in the conditioning solution contains quaternary nitrogen atoms.

질소-함유 화합물이 폴리쿼터늄 6 을 포함하고, 바람직하게는 이것인 본 발명의 방법이 가장 바람직하다.Most preferred is a method of the present invention wherein the nitrogen-containing compound comprises, preferably has, polyquaternium 6.

본 발명의 다른 바람직한 방법은 질소 함유 화합물이 적어도 하나의 질소 함유 화합물의 중부가 및/또는 중축합으로부터 생성되는 중합체를 포함하며, 바람직하게는 이것인 방법이다. 예들은 나일론 6, 나일론 6,6, 나일론 6,16 및 폴리우레탄과 같은 폴리아미드이다. 질소-함유 화합물이 메틸아민 및 에피클로로히드린의 중합체를 포함하며, 바람직하게 이것인 본 발명의 방법이 가장 바람직하다.Another preferred process of the present invention is a process wherein the nitrogen containing compound comprises, preferably is a polymer resulting from polyaddition and/or polycondensation of at least one nitrogen containing compound. Examples are polyamides such as nylon 6, nylon 6,6, nylon 6,16 and polyurethane. Most preferred is a method of the present invention wherein the nitrogen-containing compound comprises, preferably comprises, a polymer of methylamine and epichlorohydrin.

질소 함유 화합물의 농도가 0.1g/L 내지 4g/L, 바람직하게는 0.2g/L 내지 2g/L, 더욱 바람직하게는 0.25 g/L 내지 1.5 g/L, 보다 바람직하게는 0.3 g/L 내지 1 g/L인 본 발명의 방법이 바람직하다.The concentration of the nitrogen-containing compound is 0.1 g/L to 4 g/L, preferably 0.2 g/L to 2 g/L, more preferably 0.25 g/L to 1.5 g/L, more preferably 0.3 g/L to 2 g/L. A method of the present invention of 1 g/L is preferred.

컨디셔닝 용액이 단계 (I)(c) 동안 20℃ 내지 90℃ 의 범위, 바람직하게는 25℃ 내지 80℃ 의 범위, 보다 바람직하게는 30℃ 내지 70℃ 의 범위, 가장 바람직하게는 40℃ 내지 60℃ 의 범위의 온도를 갖는, 본 발명의 방법이 바람직하다.The conditioning solution is in the range of 20 °C to 90 °C, preferably in the range of 25 °C to 80 °C, more preferably in the range of 30 °C to 70 °C, most preferably in the range of 40 °C to 60 °C during step (I)(c). Preference is given to the process of the invention, which has a temperature in the range of °C.

단계 (I)(c) 가 1분 내지 10분, 바람직하게는 2분 내지 8분, 더욱 바람직하게는 3분 내지 6분, 가장 바람직하게는 3.5분 내지 5분 동안 수행되는, 본 발명의 방법이 바람직하다.The process of the present invention wherein step (I)(c) is carried out for 1 to 10 minutes, preferably 2 to 8 minutes, more preferably 3 to 6 minutes and most preferably 3.5 to 5 minutes. this is preferable

(II) 셀렉터 처리 (대안의 명칭: 전처리):(II) selector processing (alternative name: preprocessing):

본 발명의 방법의 단계 (II) 는 비전도성 또는 탄소 섬유 함유 기재의 표면의 셀렉터 처리이며, 셀렉터 처리 방법은 Step (II) of the method of the present invention is a selector treatment of the surface of a non-conductive or carbon fiber-containing substrate, the selector treatment method comprising:

(a) 단계 (I) 에 따라 처리된 기재를 제공하는 단계(a) providing a substrate treated according to step (I)

(b) (i) 질소 함유 화합물을 포함하고;(b) (i) contains a nitrogen-containing compound;

(ii) 9 내지 14 의 pH를 갖는 (ii) having a pH of 9 to 14

셀렉터 조성물을 제공하는 단계; providing a selector composition;

(c) 기재를 셀렉터 조성물과 접촉시키는 단계(c) contacting the substrate with the selector composition

를 포함한다.includes

셀렉터 조성물이 알칼리성 pH, 바람직하게는 9.0 내지 14.0 의 범위, 보다 바람직하게는 10.0 내지 13.5 의 범위, 보다 더 바람직하게는 10.5 내지 13.0 의 범위, 가장 바람직하게는 11.0 내지 12.5 의 범위의 pH를 갖는, 본 발명의 방법이 바람직하다.The selector composition has an alkaline pH, preferably in the range of 9.0 to 14.0, more preferably in the range of 10.0 to 13.5, even more preferably in the range of 10.5 to 13.0, most preferably in the range of 11.0 to 12.5, The method of the present invention is preferred.

셀렉터 조성물에서 질소-함유 화합물이 하기 식의 아민인 본 발명의 방법이 바람직하다Preference is given to the process of the present invention wherein the nitrogen-containing compound in the selector composition is an amine of the formula

NHx[(CH2)nOH]3-x NH x [(CH 2 ) n OH] 3-x

식중 x = 0, 1, 2 또는 3 그리고where x = 0, 1, 2 or 3 and

n = 1, 2, 3 또는 4 이다.n = 1, 2, 3 or 4.

셀렉터 조성물에서 질소 함유 화합물이 암모니아, 모노에탄올아민, 트리에탄올아민, 구아니딘, 구아니딘 유도체 이를테면 구아니디늄 염 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 본 발명의 방법이 더욱 바람직하다. 이와 관련하여 "구아니딘 유도체"는 구아니딘 화합물로서 이해되며, 이는 바람직하게는 하나 이상의 수소가 바람직하게는 히드록시, 할로겐, 아미노 또는 C1-C4 알킬과 같은 관능기에 의해 치환된 구아니딘이거나 및/또는 이들 구아니딘 화합물은 구아니디늄 염으로부터 선택된다.More preferred is a process of the invention wherein the nitrogen-containing compound in the selector composition is selected from ammonia, monoethanolamine, triethanolamine, guanidine, guanidine derivatives such as guanidinium salts or mixtures thereof. A “guanidine derivative” in this context is understood as a guanidine compound, which is preferably a guanidine in which one or more hydrogens are substituted by a functional group, preferably hydroxy, halogen, amino or C1-C4 alkyl, and/or these guanidines The compound is selected from guanidinium salts.

셀렉터 조성물에서 질소 함유 화합물의 농도가 1 g/L 내지 50 g/L, 바람직하게는 2 g/L 내지 40 g/L, 더욱 바람직하게는 3 g/L 내지 35 g/L, 보다 바람직하게는 5 g/L 내지 30 g/L인 본 발명의 방법이 바람직하다.The concentration of the nitrogen-containing compound in the selector composition is 1 g/L to 50 g/L, preferably 2 g/L to 40 g/L, more preferably 3 g/L to 35 g/L, more preferably 5 g/L to 30 g/L is preferred for the method of the present invention.

셀렉터 조성물에서in the selector composition

(i) a) 암모니아, 모노에탄올아민, 트리에탄올아민 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 제 1 질소 함유 화합물; 및(i) a) a first nitrogen-containing compound selected from ammonia, monoethanolamine, triethanolamine or mixtures thereof; and

b) 구아니딘, 구아니딘 화합물 이를테면 구아니디늄 염, 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 제 2 질소-함유 화합물을 포함하고; b) a second nitrogen-containing compound selected from guanidine, guanidine compounds such as guanidinium salts, or mixtures thereof;

(ii) 9 내지 12 의 pH를 갖는, 본 발명의 방법이 더욱 더 바람직하다.(ii) having a pH of 9 to 12, the method of the present invention is even more preferred.

셀렉터 조성물에서in the selector composition

(i) a) 암모니아, 모노에탄올아민, 트리에탄올아민 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 제 1 질소 함유 화합물; 및(i) a) a first nitrogen-containing compound selected from ammonia, monoethanolamine, triethanolamine or mixtures thereof; and

b) 구아니딘, 구아니딘 화합물 이를테면 구아니디늄 염, 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 제 2 질소-함유 화합물을 포함하고; b) a second nitrogen-containing compound selected from guanidine, guanidine compounds such as guanidinium salts, or mixtures thereof;

(ii) 9 내지 12 의 pH를 가지며,(ii) has a pH of 9 to 12;

여기서 here

셀렉터 조성물에서 제 1 질소 함유 화합물의 농도가 1 g/L 내지 50 g/L, 바람직하게는 2 g/L 내지 40 g/L, 더욱 바람직하게는3 g/L 내지 35 g/L, 보다 바람직하게는 5 g/L 내지 30 g/L이고,The concentration of the first nitrogen-containing compound in the selector composition is 1 g/L to 50 g/L, preferably 2 g/L to 40 g/L, more preferably 3 g/L to 35 g/L, more preferably preferably 5 g/L to 30 g/L,

셀렉터 조성물에서 제 2 질소 함유 화합물의 농도가 1 g/L 내지 10 g/L, 바람직하게는 2 g/L 내지 8 g/L, 더욱 바람직하게는 3 g/L 내지 7 g/L, 보다 바람직하게는 4 g/L 내지 6 g/L인, 본 발명의 방법이 더욱 더 바람직하다.The concentration of the second nitrogen-containing compound in the selector composition is 1 g/L to 10 g/L, preferably 2 g/L to 8 g/L, more preferably 3 g/L to 7 g/L, more preferably Preferably from 4 g/L to 6 g/L, the method of the present invention is even more preferred.

바람직하게 셀렉터 조성물은Preferably the selector composition is

(i) a) 암모니아, 모노에탄올아민, 트리에탄올아민 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 제 1 질소 함유 화합물; 및(i) a) a first nitrogen-containing compound selected from ammonia, monoethanolamine, triethanolamine or mixtures thereof; and

b) 구아니딘, 구아니딘 화합물 이를테면 구아니디늄 염, 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 제 2 질소-함유 화합물을 포함하고; b) a second nitrogen-containing compound selected from guanidine, guanidine compounds such as guanidinium salts, or mixtures thereof;

(ii) 9 내지 12 의 pH를 가지며,(ii) has a pH of 9 to 12;

여기서 here

셀렉터 조성물에서 제 1 질소 함유 화합물의 농도가 1 g/L 내지 50 g/L, 바람직하게는 2 g/L 내지 40 g/L, 더욱 바람직하게는 3 g/L 내지 35 g/L, 보다 바람직하게는 5 g/L 내지 30 g/L이고,The concentration of the first nitrogen-containing compound in the selector composition is 1 g/L to 50 g/L, preferably 2 g/L to 40 g/L, more preferably 3 g/L to 35 g/L, more preferably preferably 5 g/L to 30 g/L,

셀렉터 조성물에서 제 2 질소 함유 화합물의 농도가 1 g/L 내지 10 g/L, 바람직하게는 2 g/L 내지 8 g/L, 더욱 바람직하게는 3 g/L 내지 7 g/L, 보다 바람직하게는 4 g/L 내지 6 g/L이다.The concentration of the second nitrogen-containing compound in the selector composition is 1 g/L to 10 g/L, preferably 2 g/L to 8 g/L, more preferably 3 g/L to 7 g/L, more preferably preferably 4 g/L to 6 g/L.

단계 (II)(c) 동안 셀렉터 조성물이 20℃ 내지 90℃ 의 범위, 바람직하게는 25℃ 내지 80℃ 의 범위, 보다 바람직하게는 30℃ 내지 70℃ 의 범위, 가장 바람직하게는 40℃ 내지 60℃ 의 범위의 온도를 갖는, 본 발명의 방법이 바람직하다.During step (II)(c) the selector composition is in the range of 20 °C to 90 °C, preferably in the range of 25 °C to 80 °C, more preferably in the range of 30 °C to 70 °C, most preferably in the range of 40 °C to 60 °C. Preference is given to the process of the invention, which has a temperature in the range of °C.

단계 (II)(c) 가 1분 내지 10분, 바람직하게는 2분 내지 8분, 보다 바람직하게는 3분 내지 7분 동안, 더욱 더 바람직하게는 3.5 분 내지 6분 동안, 가장 바람직하게는 4분 내지 5.5분 동안 수행되는, 본 발명의 방법이 바람직하다.Step (II)(c) is carried out for 1 to 10 minutes, preferably 2 to 8 minutes, more preferably 3 to 7 minutes, still more preferably 3.5 to 6 minutes, most preferably Preference is given to the method of the present invention, which is carried out for 4 to 5.5 minutes.

(III) 수성, 무팔라듐 활성화 조성물:(III) an aqueous, palladium-free active composition:

본 발명의 방법의 단계 (III)(b) 에서, 수성 무팔라듐 활성화 조성물이 제공된다.In step (III)(b) of the process of the present invention, an aqueous palladium-free activating composition is provided.

본 발명의 방법에 활용되는 수성 조성물은 물이 주된 성분임을 의미하는 수성 조성물이다. 따라서, 수성 조성물의 총 중량을 기준으로 조성물 중 50 중량% 초과, 바람직하게는 적어도 70 중량%, 더욱 더 바람직하게는 적어도 90 중량%, 가장 바람직하게는 95 중량% 이상이 물이다. 드물지만, 조성물은 물과 혼화성인 (물 이외의) 하나 이상의 용매를 포함하는 것이 바람직하다. 그러나, (생태학적 이유로) 가장 바람직한 것은 물이 유일한 용매이고, 따라서, 가장 바람직하게 조성물은 유기 용매가 실질적으로 없거나 유기 용매를 전혀 포함하지 않는 방법이다.The aqueous composition utilized in the method of the present invention is an aqueous composition, meaning that water is the major component. Thus, greater than 50% by weight of the composition, preferably at least 70% by weight, even more preferably at least 90% by weight and most preferably at least 95% by weight of the composition, based on the total weight of the aqueous composition, is water. Although rare, it is preferred that the composition includes one or more solvents (other than water) that are miscible with water. Most preferred (for ecological reasons), however, is a process in which water is the only solvent and, therefore, most preferably the composition is substantially free of or completely free of organic solvents.

본 발명의 맥락에서, 대상물 (subject-matter) (예를 들어 화합물, 화학물질, 재료 등) 이 "실질적으로 없거나 이를 포함하지 않는다" 는 용어는 상기 소재가 전혀 존재하지 않는 것 ("포함하지 않음") 또는 본 발명의 의도된 목적에 영향을 미치지 않으면서 매우 적게 그리고 방해하지 않는 양 (정도) 으로만 존재하는 것 ("실질적으로 없음") 을 독립적으로 나타낸다. 예를 들어, 그러한 대상물은 비의도적으로, 예를 들어, 불가피한 불순물로서, 첨가되거나 또는 활용될 수도 있다. "실질적으로 없거나 포함하지 않는" 은 바람직하게는, 예를 들어 활성화 조성물의 총 중량을 기준으로 0 (영) ppm 내지 5 ppm, 바람직하게는 0 ppm 내지 3 ppm, 더욱 바람직하게는 0 ppm 내지 1.5 ppm, 더욱 더 바람직하게는 0 ppm 내지 1 ppm, 가장 바람직하게는 0 ppm 내지 0.5 ppm, 더욱 가장 바람직하게는 0 ppm 내지 0.1 ppm 을 나타낸다. 이러한 원리는 마찬가지로 다른 대상물에, 예를 들어 본 발명의 방법의 단계 (III)(c) 에서 획득된 전이 금속 또는 전이 금속 합금의 총 중량에 적용된다.In the context of the present invention, the term “substantially does not exist or does not contain” a subject-matter (e.g., compound, chemical, material, etc.) means that the material does not exist at all (“does not contain ") or present only in very small and non-interfering amounts ("substantially absent") without affecting the intended purpose of the present invention. For example, such objects may be added or utilized unintentionally, eg as unavoidable impurities. "Substantially free of" is preferably from 0 (zero) ppm to 5 ppm, preferably from 0 ppm to 3 ppm, more preferably from 0 ppm to 1.5 ppm, based on the total weight of the activating composition, for example. ppm, even more preferably from 0 ppm to 1 ppm, most preferably from 0 ppm to 0.5 ppm, even more preferably from 0 ppm to 0.1 ppm. This principle applies to other objects as well, for example to the total weight of the transition metal or transition metal alloy obtained in step (III)(c) of the method of the present invention.

활성화 조성물은 산성 pH, 중성 pH, 또는 알칼리성 pH, 바람직하게는 산성 또는 중성 pH, 가장 바람직하게는 산성 pH 를 갖는다.The activating composition has an acidic pH, neutral pH, or alkaline pH, preferably an acidic or neutral pH, most preferably an acidic pH.

활성화 조성물의 PH 가 ≥ 2.0 내지 ≤ 13.0 의 범위, 바람직하게는 ≥ 3.0 내지 ≤ 12.0 의 범위, 보다 바람직하게는 ≥ 4.0 내지 ≤ 11.0 의 범위, 가장 바람직하게는 ≥ 4.5 내지 ≤ 10.0 의 범위인, 본 발명의 방법이 바람직하다.PH of the activating composition is in the range of ≥ 2.0 to ≤ 13.0, preferably in the range of ≥ 3.0 to ≤ 12.0, more preferably in the range of ≥ 4.0 to ≤ 11.0, most preferably in the range of ≥ 4.5 to ≤ 10.0 The method of the invention is preferred.

일부 경우에, 본 발명의 방법이 바람직하며, 활성화 조성물의 pH는 ≥ 3.0 내지 ≤ 6.5 의 범위, 바람직하게는 ≥ 4.0 내지 ≤ 6.0 의 범위이다. 바람직하게는 이것은 하나 이상의 환원제가 보로하이드라이드를 포함하는 것을 조건으로 적용된다.In some cases, the method of the present invention is preferred, and the pH of the activating composition is in the range of ≥ 3.0 to ≤ 6.5, preferably in the range of ≥ 4.0 to ≤ 6.0. Preferably this applies provided that the at least one reducing agent comprises a borohydride.

활성화 조성물의 pH 는 전형적으로 (i) 내지 (iv) 의 존재의 결과이다. pH 조절이 필요한 경우, 통상적인 수단에 의해 수행된다. 바람직한 산은 광산 (mineral acid) 및 유기산이다. 바람직한 광산은 황산이다. 바람직한 유기산은 하나 이상의 착화제의 산 형태이다. 바람직한 알칼리성 화합물은 알칼리성 수산화물, 바람직하게는 NaOH, 알칼리성 탄산염, 바람직하게는 탄산나트륨 및 암모니아이다.The pH of the activating composition is typically a result of the presence of (i) to (iv). If pH adjustment is required, it is performed by conventional means. Preferred acids are mineral acids and organic acids. A preferred mineral acid is sulfuric acid. A preferred organic acid is the acid form of one or more complexing agents. Preferred alkaline compounds are alkaline hydroxides, preferably NaOH, alkaline carbonates, preferably sodium carbonate and ammonia.

본 발명의 맥락에서, pH 는 20℃ 의 온도에서 결정되며, 즉 정의된 pH 는 20℃ 를 기준으로 한다. 따라서, 단지 pH 결정을 위해, 활성화 조성물은 20℃ 의 온도를 갖는다. 이는 활성화 조성물 자체가 20℃ 의 특정 온도로 제한된다는 것을 의미하지는 않는다. 활성화 조성물의 바람직한 온도는 하기를 참조한다.In the context of the present invention, pH is determined at a temperature of 20°C, ie the defined pH is based on 20°C. Thus, for pH determination only, the activating composition has a temperature of 20°C. This does not mean that the activating composition itself is limited to a specific temperature of 20°C. For preferred temperatures of the activating composition see below.

pH 가 현저히 2 미만 또는 13 초과인 경우, 대부분 불충분한 활성화가 획득된다. pH 가 너무 산성인 경우, 전형적으로 산-민감성 환원제가 너무 빨리 분해된다. 반대로, pH 가 너무 알칼리성인 경우, 알칼리-민감성 환원제는 너무 빨리 분해된다.If the pH is significantly below 2 or above 13, insufficient activation is obtained most of the time. If the pH is too acidic, the acid-sensitive reducing agent typically decomposes too quickly. Conversely, if the pH is too alkaline, the alkali-sensitive reducing agent will decompose too quickly.

본 발명의 방법에 사용되는 수성 조성물은 무팔라듐이다. 따라서, 활성화 조성물은 팔라듐 이온이 실질적으로 없거나 이를 포함하지 않는다. 이는 팔라듐을 포함하는 화합물도 존재하지 않으며 팔라듐 원자/입자 또는 팔라듐 이온도 존재하지 않음을 의미한다. 유리하게는, 본 발명은 활성화의 관점에서 동일하거나 적어도 거의 동일한 결과를 갖는 팔라듐-함유 활성화 프로세스들에 대한 우수한 대안이다.The aqueous composition used in the process of the present invention is palladium-free. Thus, the activating composition is substantially free of or free of palladium ions. This means that no compounds containing palladium are present, nor are palladium atoms/particles or palladium ions. Advantageously, the present invention is an excellent alternative to palladium-containing activation processes that have identical or at least nearly identical results in terms of activation.

바람직하게는, 또한 다른 귀금속 또는 적어도 고가/희귀 금속이 활성화 조성물에 필요하지 않다. 따라서, 활성화 조성물이 백금 이온, 금 이온, 은 이온, 로듐 이온, 루테늄 이온, 및 이리듐 이온이 실질적으로 없거나 이들을 포함하지 않으며, 바람직하게는 백금, 금, 은, 로듐, 루테늄, 및 이리듐이 실질적으로 없거나 이들을 포함하지 않는, 본 발명의 방법이 바람직하다.Preferably also no other precious metals or at least expensive/rare metals are required in the activating composition. Thus, the activating composition is substantially free of or does not include platinum ions, gold ions, silver ions, rhodium ions, ruthenium ions, and iridium ions, and is preferably substantially free of platinum, gold, silver, rhodium, ruthenium, and iridium. Preferred are methods of the present invention that do not or do not contain them.

본 발명의 방법에 활용되는 수성 조성물은 (i) 제 1 종의 용해된 전이 금속 이온 및 추가적으로 그의 금속 입자를 포함한다.The aqueous composition utilized in the process of the present invention comprises (i) a dissolved transition metal ion of a first species and additionally metal particles thereof.

상기 금속 입자가 나노입자인 활성화 조성물이 바람직하다. 바람직하게, 금속 입자는 하나 이상의 원소 금속 (Me0) 을 포함하고, 바람직하게는 하나 이상의 원소 금속 (Me0) 으로 (본질적으로) 이루어진다.An activating composition in which the metal particles are nanoparticles is preferred. Preferably, the metal particles comprise at least one elemental metal (Me 0 ) and preferably consist (essentially) of at least one elemental metal (Me 0 ).

제 1 종의 금속 입자가 0.1 nm 내지 500 nm 범위, 바람직하게는 0.5 nm 내지 200 nm 범위, 더욱 바람직하게는 1.0 nm 내지 100 nm 범위, 가장 바람직하게는 3 nm 내지 50 nm 범위, 보다 가장 바람직하게는 5 nm 내지 15 nm 범위의 입자 직경을 갖는 활성화 조성물이 더욱 더 바람직하다.The first type of metal particle is in the range of 0.1 nm to 500 nm, preferably in the range of 0.5 nm to 200 nm, more preferably in the range of 1.0 nm to 100 nm, most preferably in the range of 3 nm to 50 nm, even more preferably Even more preferred is an activating composition having a particle diameter in the range of 5 nm to 15 nm.

활성화 조성물에서 제 1 종의 금속 입자가 콜로이드 금속 입자인 본 발명의 방법이 더욱 바람직하다.More preferred are methods of the present invention wherein the first type of metal particles in the activating composition are colloidal metal particles.

따라서, 활성화 조성물이 콜로이드, 바람직하게는 콜로이드 현탁액인 본 발명의 방법이 바람직하다. 그러나, 활성화 조성물은 주로 제 1 종의 용해된 이온에 의해 야기되는 착색 효과에 따라, 여전히 투명하지만 착색된 용액이다. Thus, preferred is a method of the present invention wherein the activating composition is a colloid, preferably a colloidal suspension. However, the activating composition is still a transparent but colored solution, mainly depending on the coloring effect caused by the dissolved ions of the first species.

활성화 조성물에서, 제 1 종의 상기 용해된 전이 금속 이온 및 그의 상기 금속 입자는 함께 제 1 종의 금속의 총량을 형성한다. 활성화 조성물에서, 제 1 종의 금속 이온 및 그의 금속 입자는 활성화 조성물의 총 부피를 기준으로 그리고 이온성, 비-특정 형태를 기준으로 0.05 g/L 내지 30.0 g/L 의 범위, 바람직하게는 0.07 g/L 내지 18.0 g/L 의 범위, 보다 바람직하게는 0.09 g/L 내지 12.0 g/L 의 범위, 더욱 더 바람직하게는 0.11 g/L 내지 8.0 g/L 의 범위, 가장 바람직하게는 0.15 g/L 내지 6.0 g/L 의 범위, 더욱 가장 바람직하게는 0.2 g/L 내지 3.0 g/L 의 범위의 총 농도를 형성하는, 본 발명의 방법이 바람직하다. 이는 상기 총 농도를 결정하기 위해, 제 1 종의 전이 금속 입자가 용해된 금속 이온으로서 고려/계산된다는 것을 의미한다. In the activating composition, said dissolved transition metal ions of a first species and said metal particles thereof together form the total amount of a metal of a first species. In the activating composition, the first type of metal ion and its metal particles are in the range of 0.05 g/L to 30.0 g/L, preferably 0.07 g/L, based on the total volume of the activating composition and based on the ionic, non-specific form. g/L to 18.0 g/L, more preferably 0.09 g/L to 12.0 g/L, even more preferably 0.11 g/L to 8.0 g/L, most preferably 0.15 g Preference is given to methods of the present invention which form a total concentration in the range of /L to 6.0 g/L, more preferably in the range of 0.2 g/L to 3.0 g/L. This means that in order to determine the total concentration, the transition metal particles of the first type are considered/counted as dissolved metal ions.

본 발명의 방법은 기본적으로 제 1 종의 비교적 높은 농도로 수행될 수 있지만, 놀랍게도 매우 낮은 농도는 매우 효율적이고 우수한 결과를 얻기에 이미 충분하다는 것으로 드러났다 (실시예 참조). 이는 폐수 처리의 측면에서 특히 유리하며, 따라서 비용 부담이 없고 친환경적이다.Although the process of the present invention can basically be carried out with relatively high concentrations of the first species, it surprisingly turns out that very low concentrations are already sufficient for very efficient and good results (see examples). This is particularly advantageous in terms of wastewater treatment and is thus cost-free and environmentally friendly.

제 1 종이 구리 또는 코발트, 바람직하게는 구리인, 본 발명의 방법이 바람직하다. 구리와 코발트는 보통 사용되는 팔라듐에 비해 비용 효율적인 금속이지만 비전도성 또는 탄소 섬유 함유 기재의 표면에서 충분한 활성화를 달성한다. 전술한 농도는 가장 바람직하게는 구리 및 코발트, 가장 바람직하게는 구리에 적용된다.Preference is given to a process of the invention wherein the first species is copper or cobalt, preferably copper. Copper and cobalt are cost effective metals compared to the commonly used palladium but achieve sufficient activation on the surface of non-conductive or carbon fiber containing substrates. The foregoing concentrations most preferably apply to copper and cobalt, most preferably to copper.

용해된 구리 이온의 소스가 황산구리, 염화구리, 질산구리, 불화붕산 구리, 아세트산 구리, 시트르산 구리, 페닐술폰산 구리, 파라-톨루엔 술폰산 구리 및 알킬 술폰산 구리로 이루어진 군으로부터 선택되는, 본 발명의 방법이 바람직하다. 바람직한 알킬술폰산 구리는 메탄술폰산 구리이다. 가장 바람직한 구리 소스는 황산 구리이고, 가장 바람직하게는 CuSO4 * 5 H2O 이다. The method of the present invention, wherein the source of dissolved copper ions is selected from the group consisting of copper sulfate, copper chloride, copper nitrate, copper fluoroborate, copper acetate, copper citrate, copper phenylsulfonate, copper para-toluene sulfonate and copper alkyl sulfonate desirable. A preferred copper alkylsulfonate is copper methanesulfonate. The most preferred copper source is copper sulfate, most preferably CuSO 4 * 5 H 2 O.

임의적으로, 수성, 무팔라듐 활성화 조성물은 (iv) 제 1 종과 상이한 하나 이상의 제 2 종의 용해된 금속 이온을 포함한다. 바람직하게, 제 2 종은 알칼리 금속이 실질적으로 없거나 알칼리 금속을 포함하지 않는다.Optionally, the aqueous, palladium-free activating composition comprises (iv) at least one dissolved metal ion of a second species different from the first species. Preferably, the second species is substantially free of or free of alkali metals.

하나 이상의 제 2 종이 전이 금속 및 마그네슘, 바람직하게는 니켈, 코발트, 철 및 마그네슘, 바람직하게는 니켈 및 코발트, 더욱 바람직하게는 니켈로 이루어진 군으로부터 선택되는, 본 발명의 방법이 바람직하다. 제 2 종의 용해된 금속 이온으로, 각각의 전이 합금은 바람직하게는 본 발명의 방법의 단계 (c) 에서 성막된다.Preference is given to the method of the invention, wherein the at least one second species is selected from the group consisting of a transition metal and magnesium, preferably nickel, cobalt, iron and magnesium, preferably nickel and cobalt, more preferably nickel. With dissolved metal ions of the second species, each transition alloy is preferably deposited in step (c) of the method of the present invention.

하나 이상의 제 2 종은 실질적으로 주석이 없거나주석을 포함하지 않는, 본 발명의 방법이 바람직하다.It is preferred that the method of the present invention wherein the at least one second species is substantially free of or does not contain tin.

제 1 종 및 임의적인 제 2 종에 더하여, 수성, 무팔라듐 활성화 조성물은 (ii) 하나 이상의 착화제를 포함한다. 바람직하게는, 하나 이상의 착화제는 적어도 제 1 종의 용해된 전이 금속 이온과 착물을 형성하기에 적합하다.In addition to the first species and the optional second species, the aqueous, palladium-free activating composition comprises (ii) one or more complexing agents. Preferably, the one or more complexing agents are suitable for complexing with at least one dissolved transition metal ion.

하나 이상의 착화제가 유기 착화제, 바람직하게는 카르복실산 및/또는 그의 염, 보다 바람직하게는 디카르복실산 또는 트리카르복실산 및/또는 그의 염, 더욱 더 바람직하게는 트리카르복실산 및/또는 그의 염, 가장 바람직하게는 히드록시 트리카르복실산 및/또는 그의 염, 더욱 가장 바람직하게는 시트르산, 구조 이성질체 및/또는 그의 염을 포함하거나 이것들인 본 발명의 방법이 바람직하다. 바람직한 구조 이성질체는 이소-시트르산 및 그의 염이다. 가장 바람직하게는, 위에 정의된 하나 이상의 착화제 (바람직한 변형(variant)을 포함함) 는 활성화 조성물에서 유일한 착화제이다.The at least one complexing agent is an organic complexing agent, preferably a carboxylic acid and/or salt thereof, more preferably a dicarboxylic acid or tricarboxylic acid and/or salt thereof, even more preferably a tricarboxylic acid and/or salt thereof. or salts thereof, most preferably hydroxy tricarboxylic acids and/or salts thereof, even more preferably citric acid, structural isomers and/or salts thereof. A preferred structural isomer is iso-citric acid and its salts. Most preferably, the one or more complexing agents defined above (including preferred variants) are the only complexing agents in the active composition.

활성화 조성물에서in the active composition

-제 1 종의 금속 이온과 그의 금속 입자는 함께 활성화 조성물의 총 부피에 기초하여 그리고 이온성, 비-특정 형태를 기준으로 총 농도를 형성하고,- the first type of metal ion and its metal particles together form a total concentration based on the total volume of the activating composition and based on the ionic, non-specific form,

- 총 농도에서 하나 이상의 착화제는 1.0 : 0.2 내지 1.0 : 100.0 의 범위, 바람직하게는 1.0 : 0.5 내지 1.0 : 50.0 의 범위, 보다 바람직하게는 1.0 : 0.85 내지 1.0 : 25.0 의 범위, 보다 더 바람직하게는 1.0 : 0.95 내지 1.0 : 15.0 의 범위, 훨씬 보다 더 바람직하게는 1.0 : 1.0 내지 1.0 : 10.0 의 범위, 가장 바람직하게는 1.0 : 1.1 내지 1.0 : 5.0 범위의 몰비로 존재하는, 본 발명의 방법이 바람직하다. - at least one complexing agent in total concentration ranges from 1.0 : 0.2 to 1.0 : 100.0, preferably ranges from 1.0 : 0.5 to 1.0 : 50.0, more preferably ranges from 1.0 : 0.85 to 1.0 : 25.0, even more preferably is present in a molar ratio ranging from 1.0:0.95 to 1.0:15.0, even more preferably from 1.0:1.0 to 1.0:10.0, most preferably from 1.0:1.1 to 1.0:5.0. desirable.

이것은 매우 바람직하게는, 하나 이상의 착화제가 트리카르복실산 및/또는 그의 염, 보다 바람직하게는 히드록시 트리카르복실산 및/또는 그의 염, 가장 바람직하게는 시트르산, 구조 이성질체 및/또는 그의 염을 포함하는 경우에, 적용된다. It is very preferably that the at least one complexing agent is a tricarboxylic acid and/or salt thereof, more preferably a hydroxy tricarboxylic acid and/or salt thereof, most preferably citric acid, structural isomers and/or salts thereof. If included, it applies.

활성화 조성물 중 하나 이상의 착화제가 활성화 조성물의 총 부피를 기준으로 0.01 mol/L 내지 0.5 mol/L 의 범위, 바람직하게는 0.015 mol/L 내지 0.35 mol/L 의 범위, 더욱 바람직하게는 0.02 mol/L 내지 0.3 mol/L 의 범위, 가장 바람직하게는 0.023 mol/L 내지 0.275 mol/L 의 범위의 총량으로 존재하는, 본 발명의 방법이 바람직하다.The at least one complexing agent in the activating composition is in the range of 0.01 mol/L to 0.5 mol/L, preferably in the range of 0.015 mol/L to 0.35 mol/L, more preferably in the range of 0.02 mol/L, based on the total volume of the activating composition. to 0.3 mol/L, most preferably in the range of 0.023 mol/L to 0.275 mol/L.

제 1 종, 임의적인 제 2 종, 및 하나 이상의 착화제에 더하여, 수성, 무팔라듐 활성화 조성물은 영구적으로 또는 일시적으로 (iii) 하나 이상의 환원제를 포함한다. 하나 이상의 환원제는 적어도 제 1 종의 용해된 전이 금속 이온으로부터 금속 입자를 형성하는 데 필수적이다. 그에 대해서는 용해된 전이 금속 이온이 상기 입자를 형성하기 위해 화학적으로 환원되거나, 연속적이거나 또는 반연속적이다. 따라서, 상기 입자는, 영구적이거나 일시적인, 활성화 조성물 중의 하나 이상의 환원제의 존재에 따라, 각각 연속하여 또는 반연속하여 형성된다. 그러나, 하나 이상의 환원제가 존재하는 경우, 전형적으로 상기 입자는 상기 환원제가 소진되거나 불충분하게 존재할 때까지 형성될 것이다. 산화가 상기 입자에 영향을 미치고 환원과 일정한 경쟁 관계에 있는, 본 발명의 방법이 바람직하다. 전형적으로, 산화는 하나 이상의 환원제가 소진되자마자 시작되며, 이는 본 발명의 맥락에서 명시적으로 바람직하다.In addition to the first species, the optional second species, and one or more complexing agents, the aqueous, palladium-free activating composition permanently or temporarily comprises (iii) one or more reducing agents. One or more reducing agents are necessary to form metal particles from at least one dissolved transition metal ion. Thereby dissolved transition metal ions are chemically reduced, continuous or semi-continuous to form the particles. Thus, the particles are formed continuously or semi-continuously, respectively, depending on the presence of one or more reducing agents in the activating composition, permanent or temporary. However, when more than one reducing agent is present, typically the particles will form until the reducing agent is exhausted or insufficiently present. Preference is given to methods of the invention in which oxidation affects the particles and is in some competition with reduction. Typically, oxidation begins as soon as one or more reducing agents are exhausted, which is explicitly preferred in the context of the present invention.

본 발명의 방법에서 하나 이상의 제 1 단계 (c) 후에 상기 방법이 비교적 긴 시간 동안 중단되는 경우에 상기 산화는 게다가 매우 적절하다. 이러한 시간 동안 응집체를 침전시키는 것을 방지하기 위해, 활성화 조성물에서 상기 산화는 입자가 더 이상 존재하지 않고 오히려 용해된 전이 금속 이온만이 존재할 때까지 수행된다. 바람직하게는, 산화는 산화제, 더욱 바람직하게는 과산화물, 가장 바람직하게는 과산화수소를 첨가함으로써 가속화된다. 작업을 재개할 때, 입자들을 재형성하기 위해 하나 이상의 환원제를 연속하여 또는 반연속하여 첨가함으로써 입자들이 형성된다. 이후, 본 발명의 방법이 재개된다.In the process of the present invention, said oxidation is furthermore suitable if after one or more of the first steps (c) the process is stopped for a relatively long time. In order to avoid precipitation of agglomerates during this time, the oxidation in the activating composition is carried out until the particles are no longer present, but rather only dissolved transition metal ions. Preferably, oxidation is accelerated by adding an oxidizing agent, more preferably peroxide, most preferably hydrogen peroxide. Upon resuming operation, the particles are formed by continuously or semi-continuously adding one or more reducing agents to reform the particles. Then, the method of the present invention is resumed.

따라서, 바람직하게 하나 이상의 환원제는 적어도 제 1 종의 용해된 전이 금속 이온을 환원하는 데 적합하다. Thus, preferably one or more reducing agents are suitable for reducing at least one dissolved transition metal ion.

일부 경우에, 하나 이상의 환원제가 하나 이상의 수소 원자를 포함하여, 상기 전이 금속 이온을 환원시킬 때 수소가 방출되고, 이는 상기 활성화된 표면 상에 적어도 부분적으로 흡착되는, 본 발명의 방법이 바람직하다.In some cases, it is preferred that the method of the present invention wherein the at least one reducing agent comprises at least one hydrogen atom, such that when reducing the transition metal ion, hydrogen is released, which is at least partially adsorbed on the activated surface.

하나 이상의 환원제는 붕소-함유 환원제, 바람직하게는 보로하이드라이드를 포함하는, 본 발명의 방법이 바람직하다. 바람직한 보로하이드라이드는 무기 보로하이드라이드 및/또는 유기 보로하이드라이드를 포함한다. 바람직한 유기 보로하이드라이드는 알킬아미노보란, 가장 바람직하게는 디메틸아미노보란을 포함한다. 바람직한 무기 보로하이드라이드는 알칼리 보로하이드라이드, 가장 바람직하게는 나트륨 보로하이드라이드를 포함한다. 본 발명의 방법에서, 가장 바람직한 것은 알칼리 보로하이드라이드, 바람직하게는 나트륨 보로하이드라이드이다. 이는 본 발명의 방법의 단계 (c) 에서의 약산성 pH 및 온도를 적당한 범위, 바람직하게는 15℃ 내지 30℃ 에서 허용한다. 이들은 훌륭한 실온 조건이다. 따라서 추가의 그리고 비용이 많이 드는 가열이 반드시 필요하지 않다. 또한, 수소가 생성된다.It is preferred that the method of the present invention wherein the at least one reducing agent comprises a boron-containing reducing agent, preferably a borohydride. Preferred borohydrides include inorganic borohydrides and/or organic borohydrides. Preferred organic borohydrides include alkylaminoboranes, most preferably dimethylaminoboranes. Preferred inorganic borohydrides include alkali borohydride, most preferably sodium borohydride. In the process of the present invention, most preferred is alkali borohydride, preferably sodium borohydride. This allows for a slightly acidic pH and temperature in step (c) of the process of the present invention in a suitable range, preferably between 15°C and 30°C. These are excellent room temperature conditions. Additional and costly heating is therefore not necessarily required. Also, hydrogen is produced.

바람직하게는, 붕소-함유 환원제, 바람직하게는 보로하이드라이드, 더욱 바람직하게는 알칼리 보로하이드라이드 및/또는 알킬아미노보란, 가장 바람직하게는 나트륨 보로하이드라이드 및/또는 디메틸아미노보란은 활성화 조성물에서 유일한 환원제이다.Preferably, the boron-containing reducing agent, preferably borohydride, more preferably alkali borohydride and/or alkylaminoborane, most preferably sodium borohydride and/or dimethylaminoborane, is the only agent in the activating composition. It is a reducing agent.

하나 이상의 환원제 중 하나로서 활성화 조성물에서 보로하이드라이드를 활용한 결과로서, 전형적으로 붕산 및/또는 그의 염이 형성된다.As a result of utilizing borohydride in the activating composition as one of the one or more reducing agents, boric acid and/or salts thereof are typically formed.

일부 경우에, 하나 이상의 환원제가 알데히드, 바람직하게는 포름알데히드, 글리옥실산, 글리옥실산의 염, 또는 이들의 혼합물을, 가장 바람직하게는 유일한 환원제로서 포함하는, 본 발명의 방법이 바람직하다. 이러한 경우 붕산의 형성이 회피된다.In some cases, a method of the present invention is preferred, wherein the one or more reducing agents comprises an aldehyde, preferably formaldehyde, glyoxylic acid, a salt of glyoxylic acid, or mixtures thereof, most preferably as the only reducing agent. In this case the formation of boric acid is avoided.

일부 경우에, 하나 이상의 환원제가 히드라진을, 가장 바람직하게는 유일한 환원제로서 포함하는, 본 발명의 방법이 바람직하다. 또한, 이러한 경우 붕산의 형성이 회피된다.In some cases, it is preferred that the method of the present invention wherein the one or more reducing agent comprises hydrazine, most preferably as the sole reducing agent. Also in this case the formation of boric acid is avoided.

활성화 조성물이 활성화 조성물의 총 부피를 기준으로 0.2 mmol/L 내지 500.0 mmol/L 의 범위, 바람직하게는 0.4 mmol/L 내지 350.0 mmol/L 의 범위, 더욱 바람직하게는 0.6 mmol/L 내지 250.0 mmol/L 의 범위, 더욱 더 바람직하게는 0.8 mmol/L 내지 150.0 mmol/L 의 범위, 가장 바람직하게는 1.0 mmol/L 내지 80.0 mmol/L 의 범위의 총 농도로 하나 이상의 환원제를 포함하는, 본 발명의 방법이 바람직하다. 특히 바람직한 총 농도는 0.9 mmol/L 내지 50.0 mmol/L 의 범위, 매우 바람직하게는 1.0 mmol/L 내지 30.0 mmol/L 의 범위, 가장 바람직하게는 1.1 mmol/L 내지 10.0 mmol/L 의 범위이다. 가장 바람직하게는, 이는 전술한 바람직한, 더욱 바람직한 등의 환원제, 가장 바람직하게는 보로하이드라이드에 적용된다.The activation composition is in the range of 0.2 mmol/L to 500.0 mmol/L, preferably in the range of 0.4 mmol/L to 350.0 mmol/L, more preferably in the range of 0.6 mmol/L to 250.0 mmol/L, based on the total volume of the activation composition. at least one reducing agent at a total concentration in the range of L, even more preferably in the range of 0.8 mmol/L to 150.0 mmol/L, most preferably in the range of 1.0 mmol/L to 80.0 mmol/L. method is preferred. Particularly preferred total concentrations are in the range of 0.9 mmol/L to 50.0 mmol/L, very preferably in the range of 1.0 mmol/L to 30.0 mmol/L, most preferably in the range of 1.1 mmol/L to 10.0 mmol/L. Most preferably, this applies to the aforementioned preferred, more preferred, etc. reducing agent, most preferably borohydride.

활성화 조성물에서 in the active composition

-제 1 종의 금속 이온과 그의 금속 입자는 함께 활성화 조성물의 총 부피에 기초하여 그리고 이온성, 비-특정 형태를 기준으로 총 농도를 형성하고,- the first type of metal ion and its metal particles together form a total concentration based on the total volume of the activating composition and based on the ionic, non-specific form,

-총 농도에서 하나 이상의 환원제 (반연속적으로 첨가되는 경우, 첨가 순간에) 는 0.5 초과, 바람직하게는 1 이상, 더욱 바람직하게는 2 이상, 더욱 더 바람직하게는 3 이상, 가장 바람직하게는 3.5 이상의 몰비로 존재하는, 본 발명의 방법이 일반적으로 바람직하다. 1 내지 20 범위의 몰비가 매우 바람직하다. 따라서, 활성화 조성물에서, 하나 이상의 환원제는 바람직하게는 제 1 종의 용해된 전이 금속 이온이 각각의 입자로 정량적으로 환원되지 않도록 하는 그러한 총 농도로 (영구적으로 또는 일시적으로) 존재한다. 게다가, 활성화 조성물이 금속 입자의 산화를 방지하기 위한 환원성 환경을 주로 나타내지 않는, 본 발명의 방법이 바람직하다. 이와 반대로, 이미 언급했듯이, 산화가 필요하고 바람직하다. 따라서, 활성화 조성물이 금속 입자의 산화를 허용하기 위해 주로 산화 조건에서 유지되는, 본 발명의 방법이 바람직하다.- at least one reducing agent in total concentration (at the moment of addition, if added semi-continuously) is greater than 0.5, preferably greater than 1, more preferably greater than 2, even more preferably greater than 3, most preferably greater than 3.5 Present in molar ratios, the method of the present invention is generally preferred. Molar ratios in the range of 1 to 20 are highly preferred. Thus, in the activating composition, the at least one reducing agent is preferably present (permanently or temporarily) in such a total concentration that the dissolved transition metal ions of the first species are not quantitatively reduced to individual particles. Moreover, it is preferred that the method of the present invention wherein the activating composition does not primarily exhibit a reducing environment to prevent oxidation of the metal particles. Conversely, as already mentioned, oxidation is necessary and desirable. Thus, a method of the present invention is preferred, wherein the activating composition is maintained primarily in oxidizing conditions to allow oxidation of the metal particles.

활성화 조성물에서in the active composition

-제 1 종의 금속 이온과 그의 금속 입자는 함께 활성화 조성물의 총 부피에 기초하여 그리고 이온성, 비-특정 형태를 기준으로 총 농도를 형성하고,- the first type of metal ion and its metal particles together form a total concentration based on the total volume of the activating composition and based on the ionic, non-specific form,

- 전체 농도에서 (반연속적으로 첨가되는 경우, 첨가 시) 하나 이상의 환원제는 0.3 내지 60.0 범위, 바람직하게는 0.5 내지 30.0 범위, 더 바람직하게는 1.0 내지 20.0 범위, 보다 더 바람직하게는 1.5 내지 10.0 범위, 가장 바람직하게는 1.8 내지 3.0 범위의 몰비로 존재하는, 본 발명의 방법이 특히 바람직하다.- in total concentration (when added, if added semi-continuously) at least one reducing agent in the range of 0.3 to 60.0, preferably in the range of 0.5 to 30.0, more preferably in the range of 1.0 to 20.0, even more preferably in the range of 1.5 to 10.0 , most preferably in a molar ratio ranging from 1.8 to 3.0.

일부 경우에, 수성, 무팔라듐 활성화 조성물에서 하나 이상의 환원제가 영구적으로 존재하는, 본 발명의 방법이 바람직하다. 따라서, 하나 이상의 환원제가, 바람직하게는 상기 하나 이상의 환원제를 함유하는 각각의 액체의 영구적인 흐름에 의해, 연속하여 활성화 조성물에 첨가되는 것이 바람직하다. 이러한 접근법에서, 산화 및 환원은 본 발명의 방법의 단계 (c) 가 수행되는 동안 경시적으로 동시에 일어난다. 그 결과, 금속 입자는 비교적 일정한 농도로 존재한다.In some cases, the method of the present invention is preferred wherein the one or more reducing agents are permanently present in the aqueous, palladium-free activated composition. Accordingly, it is preferred that the one or more reducing agents are added to the activating composition continuously, preferably by a permanent flow of each liquid containing said one or more reducing agents. In this approach, oxidation and reduction occur simultaneously over time while step (c) of the method of the present invention is carried out. As a result, metal particles are present in a relatively constant concentration.

대안적으로, 수성, 무팔라듐 활성화 조성물에서 하나 이상의 환원제가 일시적으로 존재하는, 본 발명의 방법이 바람직하다. 따라서, 바람직하게는 하나 이상의 환원제는 반연속적으로; 예를 들어, 각각의 부분 사이에 시간적(time-wise) 중단들을 갖는 연속적인 부분들로 첨가된다. 이는 하나 이상의 환원제가 첨가될 때 새로운 입자가 형성되는 것을 의미한다. 그러나, 중단 동안, 용해된 전이 금속 이온을 생성하는 산화가 매우 우세하다. 그 결과, 금속 입자는 기본적으로 다양한 농도로 존재한다. 그러나, 시간적 중단의 길이에 따라 그리고 중단이 너무 길지 않도록 확실히 하여, 이러한 접근법은 심지어 복수의 비-전도성 또는 탄소 섬유 함유 기재의 표면을 성공적으로 활성화시키기에 완전히 충분하다. 따라서, 이 접근법이 특히 바람직하다. Alternatively, methods of the present invention are preferred, wherein the at least one reducing agent is transiently present in an aqueous, palladium-free activated composition. Thus, preferably at least one reducing agent is applied semi-continuously; For example, it is added in successive parts with time-wise breaks between each part. This means that new particles are formed when one or more reducing agents are added. However, during shutdown, oxidation that produces dissolved transition metal ions is very prevalent. As a result, metal particles are basically present in various concentrations. However, depending on the length of the temporal interruption and ensuring that the interruption is not too long, this approach is completely sufficient to successfully activate the surfaces of even a plurality of non-conductive or carbon fiber containing substrates. Therefore, this approach is particularly preferred.

그러나, 어느 경우이든, 하나 이상의 환원제가 평형이 가역적으로 유지되는 방식으로 존재하는, 본 발명의 방법이 바람직하다. 따라서, 가역적 평형은 부반응 (side reaction) 또는 원하지 않는 부 반응이 아니다. In either case, however, it is preferred that the method of the present invention is present in such a way that the equilibrium is reversibly maintained. Thus, a reversible equilibrium is not a side reaction or an undesirable side reaction.

산화 시, 활성화 조성물에서 용해된 전이 금속 이온의 총 농도는 기본적으로 가역적 평형의 결과로서 증가하며, 여기서 상기 금속 입자의 총량은 감소한다. 이러한 가역적 평형은 바람직하게는 더 나은 프로세스 제어를 위해 모니터링된다. 따라서, 가역적 평형이 UV/VIS 검사에 의해 모니터링되는, 본 발명의 방법이 바람직하다. 바람직하게는, 상기 용해된 전이 금속 이온은 700 nm 내지 800 nm 범위 내, 바람직하게는 710 nm 내지 780 nm 범위 내, 보다 바람직하게는 720 nm 내지 760 nm 범위 내, 가장 바람직하게는 730nm 내지 750nm 범위 내의 파장에서 모니터링된다. 또한 상기 금속 입자가 400 nm 내지 600 nm 범위, 바람직하게는 450 nm 내지 550 nm 범위 내의 파장에서 모니터링되는 것이 바람직하다. 이는 금속 입자의 총량을 증가시키기 위해 상기 금속 입자를 형성, 바람직하게는 재형성하기 위해 하나 이상의 환원제 중 하나를 첨가할 시기를 결정하는 것을 허용한다.Upon oxidation, the total concentration of dissolved transition metal ions in the activating composition increases essentially as a result of a reversible equilibrium wherein the total amount of said metal particles decreases. This reversible equilibrium is preferably monitored for better process control. Thus, a method of the present invention in which the reversible equilibrium is monitored by UV/VIS inspection is preferred. Preferably, the dissolved transition metal ion is in the range of 700 nm to 800 nm, preferably in the range of 710 nm to 780 nm, more preferably in the range of 720 nm to 760 nm, most preferably in the range of 730 nm to 750 nm are monitored at wavelengths within It is also preferred that the metal particles are monitored at a wavelength within the range of 400 nm to 600 nm, preferably within the range of 450 nm to 550 nm. This allows determining when to add one of the one or more reducing agents to form, preferably reform, the metal particles to increase the total amount of metal particles.

따라서, 하나 이상의 환원제가 활성화 조성물에 연속적으로 또는 반연속적으로 첨가되어, 추가의 금속 입자들이 각각 연속적으로 또는 반연속적으로, 제 1 종의 용해된 전이 금속 이온들로부터 형성되고, 바람직하게는 하나 이상의 단계 (c) 가 수행된 후에 첨가되는, 본 발명의 방법이 바람직하다.Thus, one or more reducing agents are continuously or semi-continuously added to the activating composition so that additional metal particles are formed, respectively, continuously or semi-continuously from dissolved transition metal ions of the first species, preferably one or more Preference is given to the process of the present invention, which is added after step (c) has been performed.

제 1 종의 금속 입자는 하나 이상의 단계 (c) 가 수행된 후에 및/또는 동안 상기 환원에 의해 활성화 조성물 내에서 인 시츄로 연속적으로 또는 반연속적으로 형성되는, 본 발명의 방법이 바람직하다. 이는 바람직하게는 본 발명의 방법에서 단계 (c) 가 한 번 넘게 수행되며, 바람직하게는 단계 (c) 를 포함하는 방법이 반복적으로 수행되는 것을 정의한다. 본 발명의 방법의 단계 (c) 한 번, 한 번 넘게, 또는 각각 후에, 금속 입자가 상기 환원에 의해 새롭게 형성되는 것이 매우 바람직하다. 이것은, 상기 산화가 허용되고 요망되어, 바람직하게는 연속적으로 그러나 적어도 반연속적으로, 재환원 준비가 된 새로운 용해된 전이 금속 이온들을 초래하기 때문에, 가능하다. 이것은, 활성화가 수행되기 전에 금속 입자가 형성 (및 안정화) 되고, 그 후에 전형적으로 각각의 활성화 조성물이 불안정하고 사용 불가능할 때까지 입자 안정화에 의해 가능한 한 오래 지속되는, 보통의 접근법과는 반대이다. It is preferred that the method of the present invention wherein the metal particles of the first type are formed continuously or semi-continuously in situ in the activating composition by said reduction after and/or during at least one step (c) has been carried out. This preferably defines that in the method of the present invention step (c) is carried out more than once, preferably the method comprising step (c) is carried out repeatedly. It is highly preferred that once, more than once, or after each step (c) of the method of the present invention, metal particles are formed anew by said reduction. This is possible because the oxidation is allowed and desired, preferably continuously but at least semi-continuously, resulting in new dissolved transition metal ions ready for re-reduction. This is in contrast to the usual approach, where metal particles are formed (and stabilized) before activation is performed, and then typically followed by particle stabilization for as long as possible until the respective activation composition is unstable and unusable.

명세서 전반에 걸쳐 언급된 바와 같이, 본 발명의 맥락에서, 적어도 반연속적으로 환원제를 첨가하는 것이 바람직하게는 필요하다. 전형적으로, 상기 환원에 사용되는 환원제는 용해된 전이 금속 이온과 반응하고 환원제 분해 생성물, 바람직하게는 붕산 및/또는 그의 염을 초래한다. 보통, 이러한 분해 생성물은 활성화 조성물에 축적되며, 이는 본 발명의 맥락에서 바람직하지 않다. 따라서, 배출 및 주입 (bleed and feed) 에 의해 수행되는 방법인, 본 발명의 방법이 바람직하다. 이러한 접근법에서, 활성화 조성물의 특정 부피가 (예를 들어, 드래그 아웃에 의해; 따라서 또한 분해 생성물을 제거함으로써) 제거되고, 활성화 조성물의 필수 성분이 충분히 일정한 농도를 갖는 방식으로 (예를 들어, 보충에 의해) 대체 부피로 대체된다. 이것은 대체 부피가 전형적으로 붕산 및/또는 그의 염을 포함하지 않고, 바람직하게는 환원제 분해 생성물을 포함하지 않는 것을 의미한다. 이것은 또한 기본적으로 일정한 pH 로 pH 를 안정화시키는데 유리하다.As mentioned throughout the specification, in the context of the present invention it is preferably necessary to add the reducing agent at least semi-continuously. Typically, the reducing agent used for the reduction reacts with the dissolved transition metal ions and results in reducing agent decomposition products, preferably boric acid and/or salts thereof. Usually, these degradation products accumulate in the activating composition, which is undesirable in the context of the present invention. Therefore, the method of the present invention, which is a method performed by bleed and feed, is preferred. In this approach, a certain volume of the activating composition is removed (eg by dragging out; thus also removing degradation products), in such a way that the essential components of the activating composition have sufficiently constant concentrations (eg replenishment). by) is replaced by the replacement volume. This means that the replacement volume is typically free of boric acid and/or its salts, and preferably free of reducing agent decomposition products. This is also advantageous for stabilizing the pH to an essentially constant pH.

활성화 조성물이 붕산 및/또는 그의 염을, 활성화 조성물의 총 부피를 기준으로, 5 g/L 이하, 바람직하게는 3 g/L 이하, 더욱 바람직하게는 2 g/L 이하, 가장 바람직하게는 1.2 g/L 이하의 총 농도로 포함하는, 본 발명의 방법이 바람직하다. 이것은 바람직하게는 (1) 하나 이상의 환원제가 보로하이드라이드를 포함하고, (2) 단계 (c) 가 1회 이상 수행되는 것을 조건으로 적용된다. The activating composition contains boric acid and/or salts thereof in an amount of 5 g/L or less, preferably 3 g/L or less, more preferably 2 g/L or less, and most preferably 1.2 g/L or less, based on the total volume of the activating composition. Preference is given to methods of the present invention, including at total concentrations of g/L or less. This preferably applies provided that (1) the at least one reducing agent comprises borohydride and (2) step (c) is performed at least once.

가역적 평형은 단계 (c) 가 수행되는 대부분의 시간에 걸쳐 금속 입자로 우세하게 쉬프트되지 않는, 본 발명의 방법이 바람직하다. It is preferred for the method of the present invention that the reversible equilibrium does not shift in favor of the metal particles over most of the time step (c) is carried out.

단계 (c) 동안 및/또는 후에 상기 금속 입자의 대부분이 상기 산화를 받는, 본 발명의 방법이 바람직하다. 대부분은 바람직하게는 입자의 50% 초과를 의미한다.It is preferred that the process of the present invention wherein during and/or after step (c) most of the metal particles undergo the oxidation. Most preferably means more than 50% of the particles.

바람직하게는, 하나 이상의 환원제는 실질적으로 하이포아인산염 이온이 없거나 또는 포함하지 않고, 바람직하게는 실질적으로 인-함유 환원제가 실질적으로 없거나 또한 포함하지 않는다. 본 발명자들의 실험에 따르면 일부 경우에 이러한 환원제를 사용한 활성화가 너무 약하거나 심지어 불완전한 것으로 나타났다.Preferably, the one or more reducing agents are substantially free or free of hypophosphite ions, and preferably substantially free of or free of phosphorus-containing reducing agents. Our experiments have shown that in some cases the activation with these reducing agents is too weak or even incomplete.

위에서 이미 약술한 바와 같이, 활성화 조성물은 안정화 화합물을 추가로 필요로 하지 않는다. 따라서, 활성화 조성물이 금속 입자의 산화를 방지하는 화합물이 실질적으로 없거나 포함하지 않고 및/또는 금속 입자를 안정화시키기 위한 안정화제 화합물이 실질적으로 없거나 포함하지 않는, 본 발명의 방법이 바람직하다. 바람직하게는, 활성화 조성물은 금속 입자의 응집을 방지함으로써 금속 입자를 안정화시키기 위한 안정화제 화합물이 실질적으로 없거나 또는 포함하지 않는다. 본 발명의 맥락에서, 하나 이상의 환원제 (일시적으로 또는 영구적으로 활성화 조성물에 존재함) 및 산화에 관련된 화합물, 바람직하게는 주변 공기 및/또는 산소 가스 (즉, 가장 바람직하게는 분자 산소) 는 이러한 화합물로 간주되지 않는다. 금속 입자를 형성하기 위해 하나 이상의 환원제가 약간 필요하고, 이는 입자들을 재형성하는 것을 포함한다. 이것은 활성화 조성물이, 상기 하나 이상의 환원제 및 산화에 관련된 화합물에 더하여, 안정화제 화합물 및/또는 금속 입자의 산화를 방지하는 화합물이 실질적으로 없거나 또는 포함하지 않음을 의미한다. 따라서, 하나 이상의 환원제가 산화를 방지하기 위한 총량으로 존재하지 않고, 바람직하게는 하나 이상의 단계 (c) 가 수행된 후에 또는 동안 산화를 방지하기 위한 총량으로 존재하지 않는, 본 발명의 방법이 바람직하다. 약술된 바와 같이, 가장 바람직하게는 주변 공기를 통한, 산화는 상기 금속 입자의 침전 응집체가 형성되지 않도록, 용해된 전이 금속 이온을 재형성하는 것이 필요하다.As already outlined above, the activating composition does not additionally require a stabilizing compound. Thus, it is preferred that the method of the present invention wherein the activating composition is substantially free of or free of compounds that prevent oxidation of the metal particles and/or substantially free of or free of stabilizer compounds for stabilizing the metal particles. Preferably, the activating composition is substantially free of or includes no stabilizer compounds for stabilizing the metal particles by preventing agglomeration of the metal particles. In the context of the present invention, at least one reducing agent (temporarily or permanently present in the activating composition) and a compound involved in oxidation, preferably ambient air and/or oxygen gas (i.e. most preferably molecular oxygen), are such compounds not considered as A small amount of one or more reducing agents is required to form the metal particles, which involves reforming the particles. This means that the activating composition is substantially free of or free of, in addition to said one or more reducing agents and compounds involved in oxidation, stabilizer compounds and/or compounds that prevent oxidation of metal particles. Thus, it is preferred that the process of the present invention wherein the one or more reducing agents are not present in a total amount to prevent oxidation, and preferably not present in a total amount to prevent oxidation after or during one or more step (c) is performed. . As outlined, oxidation, most preferably through ambient air, is necessary to reform the dissolved transition metal ions, so that precipitate agglomerates of the metal particles do not form.

활성화 조성물은 금속 입자를 완전히 또는 부분적으로 캡슐화하거나 또는 입자의 표면 상에 완전히 또는 부분적으로 흡착하는 화합물이 실질적으로 없거나 포함하지 않는, 본 발명의 방법이 바람직하다. 일부 안정화제 화합물은 이러한 기능에 기초하는 것으로 생각된다. 본 발명의 맥락에서, 이것은 요망되지 않다.It is preferred for the method of the present invention that the activating composition is substantially free of or free of compounds that completely or partially encapsulate the metal particles or completely or partially adsorb onto the surface of the particles. Some stabilizer compounds are believed to be based on this function. In the context of the present invention, this is not desired.

일반적으로, 활성화 조성물은 평형이 가역적이 되는 것을 방지하는 화합물이 실질적으로 없거나 포함하지 않거나, 및/또는 금속 입자쪽으로 완전히 평형을 시프트하기 위한 화합물이 실질적으로 없거나 포함하지 않는, 본 발명의 방법이 바람직하다. 다시, 하나 이상의 환원제는 위에서 약술한 이유로 그러한 화합물로 간주되지 않는다.In general, the method of the present invention is preferred wherein the activating composition is substantially free of or free of compounds that prevent the equilibrium from becoming reversible, and/or substantially free of or free of compounds to shift the equilibrium completely toward the metal particle. do. Again, the one or more reducing agents are not considered such compounds for the reasons outlined above.

활성화 조성물은 주석 이온이 실질적으로 없거나 또는 포함하지 않고, 바람직하게는 주석 이온, 납 이온, 게르마늄 이온, 갈륨 이온, 안티몬 이온, 비스무트 이온 및 알루미늄 이온이 실질적으로 없거나 포함하지 않고, 더욱 바람직하게는 원소 주기율표의 주 III, IV 및 V 족의 금속 이온이 실질적으로 없거나 포함하지 않는, 본 발명의 방법이 바람직하다. 본 발명의 맥락에서, "주 III 족 금속 이온" 은 각각의 붕소 함유 이온을 포함하지 않는다. 특히 주석 이온은 예를 들어 각각의 무팔라듐 구리-주석 활성화 조성물에서 구리 입자의 산화를 방지하며, 이에 의해 평형이 가역적이 되는 것을 방지하는 것으로 매우 잘 알려져 있다. 이러한 주석 이온은 전형적으로 환원성 환경을 형성하는데, 이는 결코 본 발명의 맥락에서 요망되는 것이 아니다. The activating composition is substantially free of or free of tin ions, preferably substantially free of tin ions, lead ions, germanium ions, gallium ions, antimony ions, bismuth ions and aluminum ions, and more preferably elemental Methods of the present invention that are substantially free or free of metal ions of groups III, IV and V of the periodic table are preferred. In the context of the present invention, "main group III metal ions" do not include respective boron-containing ions. Tin ions in particular are very well known, for example, to prevent oxidation of the copper particles in the respective palladium-free copper-tin activating compositions, thereby preventing the equilibrium from becoming reversible. These stannous ions typically form a reducing environment, which is by no means desirable in the context of the present invention.

활성화 조성물은 폴리비닐피롤리돈이 실질적으로 없거나 이를 포함하지 않고, 바람직하게는 폴리비닐화합물이 실질적으로 없거나 또는 이를 포함하지 않고, 더욱 바람직하게는 비닐 모이어티를 포함하는 유기 중합체가 실질적으로 없거나 이를 포함하지 않고, 가장 바람직하게는 용해된 유기 중합체가 실질적으로 없거나 이를 포함하지 않는, 본 발명의 방법이 바람직하다. The activating composition is substantially free of or free of polyvinylpyrrolidone, preferably substantially free of or free of polyvinyl compounds, and more preferably substantially free of or free of organic polymers comprising vinyl moieties. Preferred are methods of the present invention that do not contain, and most preferably are substantially free of, or free of, dissolved organic polymers.

활성화 조성물은 단백질, 한천, 아라비아 검, 당 및 폴리알코올이 실질적으로 없거나 이를 포함하지 않는, 본 발명의 방법이 바람직하다.It is preferred that the method of the present invention wherein the activating composition is substantially free of or free of proteins, agar, gum arabic, sugars and polyalcohols.

활성화 조성물은 글리세롤이 실질적으로 없거나 이를 포함하지 않는, 본 발명의 방법이 바람직하다.It is preferred that the method of the present invention wherein the activating composition is substantially free of or does not include glycerol.

활성화 조성물은 젤라틴이 실질적으로 없거나 이를 포함하지 않는, 본 발명의 방법이 바람직하다.It is preferred that the method of the present invention wherein the activating composition is substantially free of or does not include gelatin.

활성화 조성물은 티오우레아가 실질적으로 없거나 포함하지 않고, 바람직하게는 실질적으로 2가 황 (divalent sulfur) 을 갖는 황-함유 화합물이 없거나 이를 포함하지 않고, 더욱 바람직하게는 산화수 +5 이하의 황을 갖는 황-함유 화합물이 실질적으로 없거나 이를 포함하지 않는, 본 발명의 방법이 바람직하다.The activating composition is substantially free of or free of thiourea, preferably substantially free of or free of sulfur-containing compounds having divalent sulfur, and more preferably containing sulfur with an oxidation number of +5 or less. Methods of the present invention that are substantially free of or free of sulfur-containing compounds are preferred.

활성화 조성물은 방향족 고리 및 술폰산기 (그의 염을 포함함) 를 포함하는 화합물이 실질적으로 없거나 이를 포함하지 않으며, 바람직하게는 술폰산 또는 그의 염이 실질적으로 없거나 이를 포함하지 않는, 본 발명의 방법이 바람직하다. The method of the present invention is preferred, wherein the activating composition is substantially free of or free of compounds comprising an aromatic ring and a sulfonic acid group (including salts thereof), preferably substantially free of or free of sulfonic acids or salts thereof. do.

활성화 조성물은 Orzan-S 로 명명된 화합물이 실질적으로 없거나 이를 포함하지 않는, 본 발명의 방법이 바람직하다.It is preferred that the method of the present invention wherein the activating composition is substantially free of or does not include a compound designated Orzan-S.

활성화 조성물은 요소가 실질적으로 없거나 이를 포함하지 않는, 본 발명의 방법이 바람직하다.It is preferred that the method of the present invention wherein the activating composition is substantially free of or free of urea.

활성화 조성물은 분산제가 실질적으로 없거나 이를 포함하지 않는, 본 발명의 방법이 바람직하다.It is preferred for the method of the present invention that the activating composition is substantially free of or free of a dispersant.

활성화 조성물은 폴리에틸렌이민이 실질적으로 없거나 이를 포함하지 않고, 바람직하게는 폴리알킬렌이민이 실질적으로 없거나 이를 포함하지 않고, 가장 바람직하게는 이민 모이어티를 포함하는 유기 중합체가 실질적으로 없거나 이를 포함하지 않는, 본 발명의 방법이 바람직하다.The activating composition is substantially free of or free of polyethyleneimines, preferably substantially free of or free of polyalkylenimines, and most preferably substantially free of or free of organic polymers comprising imine moieties. , the method of the present invention is preferred.

특히 위에서 언급한 중합체는 금속 입자를 안정화하기 위한 안정화제 화합물로 일반적으로 사용된다. 그러나, 중합체는 본 발명의 맥락에서 필요하지 않다. 또한, 금속 입자들은, 이러한 분자들이 입자 주위에 쉘을 형성하지 않는 경우에, 현저히 더 효과적이고/더 활성적이라고 생각된다.In particular, the polymers mentioned above are commonly used as stabilizer compounds for stabilizing metal particles. However, polymers are not required in the context of the present invention. Also, metal particles are believed to be significantly more effective/more active if these molecules do not form a shell around the particle.

활성화 조성물은 나트륨 도데실 설페이트가 실질적으로 없거나 이를 포함하지 않으며, 바람직하게는 8 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알킬 설페이트가 실질적으로 없거나 이를 포함하지 않고, 더욱 바람직하게는 알킬 설페이트가 실질적으로 없거나 이를 포함하지 않하지 않고, 가장 바람직하게는 계면활성제가 실질적으로 없거나 이를 포함하지 않지 않는, 본 발명의 방법이 바람직하다.The activating composition is substantially free of or free of sodium dodecyl sulfate, preferably substantially free of or free of alkyl sulfates having from 8 to 20 carbon atoms, and more preferably substantially free of or including alkyl sulfates. Preferred are the methods of the present invention that do not contain, and most preferably are substantially free of or free of surfactants.

활성화 조성물은 히드로퀴논, 피로갈롤, 및/또는 레조르시놀이 실질적으로 없거나 이를 포함하지 않고, 바람직하게는 히드록시 벤젠이 실질적으로 없거나 이를 포함하지 않는, 본 발명의 방법이 바람직하다. 많은 경우에 이러한 히드록시 벤젠은 일반적으로 산화 방지제로 사용되어, 평형이 가역적이 되는 것을 방지하는데, 이는 활성화 조성물에 필요하지 않다. It is preferred that the method of the present invention wherein the activating composition is substantially free of or free of hydroquinone, pyrogallol, and/or resorcinol, and preferably substantially free of or free of hydroxy benzene. In many cases these hydroxybenzenes are generally used as antioxidants to prevent the equilibrium from becoming reversible, which is not required in the activating composition.

활성화 조성물은 퀴논이 실질적으로 없거나 이를 포함하지 않는, 본 발명의 방법이 바람직하다.It is preferred that the method of the present invention wherein the activating composition is substantially free of or does not include quinones.

활성화 조성물은 지방 알코올이 실질적으로 없거나 이를 포함하지 않는, 본 발명의 방법이 바람직하다.It is preferred for the method of the present invention that the active composition is substantially free of or free of fatty alcohols.

활성화 조성물은 알킬렌 글리콜이 실질적으로 없거나 이를 포함하지 않고, 바람직하게는 글리콜이 실질적으로 없거나 이를 포함하지 않는, 본 발명의 방법이 바람직하다.It is preferred for the method of the present invention that the activating composition is substantially free of or free of alkylene glycols, and preferably substantially free of or free of glycols.

활성화 조성물은 망간 이온이 실질적으로 없거나 이를 포함하지 않는, 본 발명의 방법이 바람직하다.It is preferred for the method of the present invention that the activating composition is substantially free of or free of manganese ions.

활성화 조성물은 아연 이온이 실질적으로 없거나 이를 포함하지 않는, 본 발명의 방법이 바람직하다.It is preferred for the method of the present invention that the activating composition is substantially free of or free of zinc ions.

결과적으로 그리고 특히 활성화 조성물이 금속 입자의 산화를 방지하는 화합물 및/또는 안정화 화합물을 포함하지 않는다는 사실에도 불구하고, 활성화 조성물은 상기 금속 입자의 침전 응집체가 실질적으로 없거나 이를 포함하지 않는, 본 발명의 방법이 바람직하다. 이것은, 산화가 억제되지 않고 (즉, 회피되지 않고), 오히려 적어도 제 1 종의 용해된 전이 금속 이온 및 이의 금속 입자가 각각, 상기 환원 및 상기 산화에 반복적으로 관여되기 때문에, 달성된다.As a result and in particular despite the fact that the activating composition does not contain a stabilizing compound and/or a compound that prevents oxidation of the metal particles, the activating composition is substantially free of or does not contain precipitated agglomerates of the metal particles of the present invention. method is preferred. This is achieved because oxidation is not inhibited (i.e. not avoided), but rather because at least one dissolved transition metal ion and metal particles thereof are repeatedly involved in the reduction and the oxidation, respectively.

"반복적으로 관여되는" 은 적어도 1 번 넘게, 바람직하게는 2 번 넘게, 더욱 더 바람직하게는 3 번 넘게, 가장 바람직하게는 4 번 넘게, 더욱 가장 바람직하게는 활성화 조성물의 전체 수명에 걸쳐를 명시적으로 포함하는, 본 발명의 방법이 바람직하다. "Repeatedly involved" specifies at least more than 1 time, preferably more than 2 times, even more preferably more than 3 times, most preferably more than 4 times, even more preferably over the entire lifetime of the active composition. Preferred is the method of the present invention, comprising

본 발명자들의 실험에 따르면 특히 산화는 응집을 방지하는 것으로 나타난다. 금속 입자는 다시 그의 이온/용해된 형태로 산화된다. 이것은 입자가 더 고도의 집합체(aggregate)를 형성하고 심지어 응집체(agglomerate)를 형성할 충분한 시간이 없다는 것을 의미한다. 각각의 적합한 산화제가 기본적으로 적용 가능하지만, 주변 공기가 탁월한 선택임이 입증되었다. 이는 충분히 강력하고 어디서나 이용가능하다. 상기 금속 입자의 침전 응집체의 형성은 상기 산화를 통해, 바람직하게는 주변 공기 및/또는 산소 가스에 의한 산화를 통해 방지되는, 본 발명의 방법이 바람직하다. 용해된 전이 금속 이온이 주변 공기 및/또는 산소 가스에 의한 산화를 통해 금속 입자로부터 형성되는, 본 발명의 방법이 바람직하다. 양자의 경우에, 바람직한 산화제는 분자 산소이다. 용해된 전이 금속 이온 대부분이 주변 공기 및/또는 산소 가스에 의한 산화를 통해 대부분의 금속 입자로부터 형성되는, 본 발명의 방법이 가장 바람직하다.Our experiments show that oxidation in particular prevents aggregation. The metal particles are oxidized back to their ionic/dissolved form. This means that the particles do not have enough time to form higher-order aggregates and even form agglomerates. Each suitable oxidizing agent is basically applicable, but ambient air has proven to be an excellent choice. It is powerful enough and available everywhere. Preference is given to the method of the invention, wherein the formation of sedimentary agglomerates of the metal particles is prevented through said oxidation, preferably through oxidation by ambient air and/or oxygen gas. Methods of the present invention are preferred, wherein dissolved transition metal ions are formed from metal particles through oxidation by ambient air and/or oxygen gas. In both cases, the preferred oxidizing agent is molecular oxygen. Most preferred are methods of the present invention in which the majority of the dissolved transition metal ions are formed from the majority of metal particles through oxidation by ambient air and/or oxygen gas.

일부 경우에, 연속적인 또는 반연속적인 산화는 추가적으로 또는 단독으로 분자 산소가 아닌 산화제를 통해, 보다 바람직하게는 과산화물을 통해, 가장 바람직하게는 과산화수소를 통해 달성되는, 본 발명의 방법이 바람직하다. 특히, 주변 공기에 더하여 이것은 바람직하게는 입자의 산화를 가속하는 데, 이것이 필요한 경우, 예를 들어 활성화 조성물이 더 오랜 시간 동안 불활성화되고 저장되어야 하는 경우에, 그렇다.In some cases, the method of the present invention is preferred, wherein the continuous or semi-continuous oxidation is additionally or solely achieved through an oxidizing agent other than molecular oxygen, more preferably through a peroxide, and most preferably through hydrogen peroxide. In particular, in addition to ambient air, this preferably accelerates the oxidation of the particles, if this is necessary, for example if the activating composition is to be inactivated and stored for a longer period of time.

활성화 조성물에서 산화를 충분히 용이하게 하기 위해, 바람직하게는 쉐이킹, 교반 및/또는 펌핑에 의해 활성화 조성물이 연속적으로 또는 반연속적으로 순환하는, 본 발명의 방법이 바람직하다. 이것은 산화가 전체 활성화 조성물에 균등하게 분포되도록 보장하는 데 바람직하다. 다른 말로, 이것은 금속 입자가 산화제와 동일하게 접촉되어, 산화를 용이하게 하도록 보장한다. In order to sufficiently facilitate oxidation in the activating composition, a method of the present invention is preferred wherein the activating composition is cycled continuously or semi-continuously, preferably by shaking, stirring and/or pumping. This is desirable to ensure that oxidation is evenly distributed throughout the entire activating composition. In other words, this ensures that the metal particles are equally contacted with the oxidizing agent, facilitating oxidation.

금속화를 위한 비전도성 또는 탄소 섬유 함유 기재의 표면을 (활성화하기 위한) 방법이 가장 바람직하며, 상기 방법은 다음 단계들Most preferred is a method for (activating) the surface of a non-conductive or carbon fiber-containing substrate for metallization, the method comprising the following steps:

(a) 상기 기재를 제공하는 단계,(a) providing the substrate;

(b) 수성, 무팔라듐 활성화 조성물을 제공하는 단계로서,(b) providing an aqueous, palladium-free activating composition;

(i) 제 1 종의 용해된 전이 금속 이온 및 추가로 그의 콜로이드 금속 입자, 여기서 제 1 종은 구리임, (i) dissolved transition metal ions of a first species and further colloidal metal particles thereof, wherein the first species is copper;

(ii) 히드록시 트리카르복실산 및/또는 이의 염, 바람직하게는 시트르산, 구조 이성질체 및/또는 이의 염을 포함하는 하나 이상의 착화제, (ii) at least one complexing agent comprising hydroxy tricarboxylic acids and/or salts thereof, preferably citric acid, structural isomers and/or salts thereof;

(iii) 영구적으로 또는 일시적으로 하나 이상의 붕소 함유 환원제, 바람직하게는 보로하이드라이드, (iii) permanently or temporarily at least one boron-containing reducing agent, preferably borohydride;

(iv) 임의적으로, 제 1 종과 상이한 하나 이상의 제 2 종의 용해된 금속 이온, 여기서 제 2 종은 바람직하게는 니켈임 (iv) optionally, one or more dissolved metal ions of a second species different from the first species, wherein the second species is preferably nickel.

을 포함하고, including,

여기서 here

- 활성화 조성물은 콜로이드 현탁액이고, - the activating composition is a colloidal suspension,

- 적어도 제 1 종의, 용해된 전이 금속 이온 및 그의 금속 입자는 가역적 평형으로 존재하며, 단, - at least one type of dissolved transition metal ion and its metal particles are in reversible equilibrium, provided that

- 금속 입자는 하나 이상의 환원제를 통한 연속 또는 반연속 환원을 통해 용해된 전이 금속 이온으로부터 형성되고, - metal particles are formed from dissolved transition metal ions through continuous or semi-continuous reduction with one or more reducing agents,

- 용해된 전이 금속 이온은 금속 입자로부터 주변 공기에 의한 산화를 통한 상기 입자의 연속 또는 반연속 산화를 통해 형성되고, - dissolved transition metal ions are formed from metal particles through continuous or semi-continuous oxidation of said particles through oxidation by ambient air,

- 용해된 전이 금속 이온 및 그의 금속 입자는 각각, 상기 환원 및 상기 산화에 반복적으로 관여하여 상기 금속 입자의 침전 응집체가 형성되지 않게 하는, 상기 수성, 무팔라듐 활성화 조성물을 제공하는 단계, -providing said aqueous, palladium-free activating composition wherein dissolved transition metal ions and their metal particles are repeatedly involved in said reduction and said oxidation, respectively, to avoid formation of precipitate agglomerates of said metal particles;

(c) 전이 금속 또는 전이 금속 합금이 상기 기재의 표면 상에 성막되고 금속화를 위한 활성화된 표면이 수득되도록 기재를 상기 활성화 조성물과 접촉하는 단계로서, 상기 금속 입자는 하나 이상의 단계 (c) 가 수행된 후에 및/또는 동안 상기 환원에 의해 활성화 조성물 내에서 인시츄로 연속적으로 또는 반연속적으로 형성되는, 상기 기재를 상기 활성화 조성물과 접촉하는 단계(c) contacting a substrate with the activating composition such that a transition metal or transition metal alloy is deposited on the surface of the substrate and an activated surface for metallization is obtained, wherein the metal particles are subjected to at least one step (c) contacting the substrate with the activating composition, which is formed continuously or semi-continuously in situ in the activating composition by the reduction, after and/or during the performed step.

를 포함한다.includes

본 발명은 또한 금속화를 위한 비전도성 또는 탄소 섬유 함유 기재의 표면을 활성화하기 위한 수성, 무팔라듐 활성화 조성물 (바람직하게는 본 발명의 방법에 활용되는 활성화 조성물) 을 제조하는 방법에 관한 것이며, 상기 방법은 다음 단계들The present invention also relates to a method for preparing an aqueous, palladium-free activating composition (preferably the activating composition utilized in the process of the present invention) for activating the surface of a non-conductive or carbon fiber containing substrate for metallization, wherein the Here are the steps

(1) - 제 1 종의 용해된 전이 금속 이온, 및(One) - dissolved transition metal ions of the first kind, and

- 하나 이상의 착화제, 및 - at least one complexing agent, and

- 임의적으로, 제 1 종과 상이한 하나 이상의 제 2 종의 용해된 금속 이온 - optionally, at least one dissolved metal ion of a second species different from the first species

을 포함하는 출발 수용액을 제공하는 단계 , Providing a starting aqueous solution comprising

(2) 마지막으로 제 1 종의 용해된 전이 금속 이온의 금속 입자가 각각 연속적으로 또는 반연속적으로 용액에서 형성되도록 하나 이상의 환원제를 출발 용액에 연속적으로 또는 반연속적으로 첨가하는 단계(2) Finally, continuously or semi-continuously adding one or more reducing agents to the starting solution such that metal particles of the first type of dissolved transition metal ion are respectively continuously or semi-continuously formed in the solution.

를 포함하고,including,

단, 상기 금속 입자는 연속적으로 또는 반연속적으로 산화되어 제 1 종의 용해된 전이 금속 이온을 형성하고, 상기 방법은 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 수성, 무팔라듐 활성화 조성물을 제공하는 데 사용된다.provided that the metal particles are continuously or semi-continuously oxidized to form dissolved transition metal ions of the first species, the method comprising the aqueous, palladium-free activating composition according to any one of claims 1 to 10 used to provide

다른 말로, 비전도성 또는 탄소 섬유의 표면을 활성화하기 위한 수성 무팔라듐 활성화 조성물을 제조하는 이 방법은 본 발명에 따른 수성 무팔라듐 활성화 조성물을 제공하는 데 사용된다.In other words, this method of preparing an aqueous non-palladium activating composition for activating the surface of non-conductive or carbon fibers is used to provide an aqueous non-palladium activating composition according to the present invention.

본 발명의 방법에 관하여 전술한 바는 마찬가지로, 바람직하게는 수성, 무팔라듐 활성화 조성물을 제조하기 위한 본 발명의 방법에, 가장 바람직하게는 바람직한 것으로서 상기에 정의된 바처럼, 적용된다.What has been described above with respect to the process of the present invention likewise applies, preferably as defined above, to the process of the present invention for preparing an aqueous, palladium-free activating composition, most preferably as preferred.

본 발명은 또한 수성, 무팔라듐 활성화 조성물에서 인 시츄로 금속 입자들을 연속적으로 또는 반연속적으로 형성하기 위해 가역적 평형에서 제 1 종의 금속 입자들의 연속적인 또는 반연속적인 산화와 조합하여 제 1 종의 용해된 전이 금속 이온들의 연속적인 또는 반연속적인 환원의 용도에 관한 것이다.The present invention also relates to the production of a first species in combination with the continuous or semicontinuous oxidation of a first species of metal particles in reversible equilibrium to continuously or semicontinuously form metal particles in situ in an aqueous, palladium-free activating composition. It relates to the use of continuous or semi-continuous reduction of dissolved transition metal ions.

본 발명의 방법에 관하여 전술한 바는 마찬가지로, 바람직하게는 본 발명의 용도에, 가장 바람직하게는 바람직한 것으로 상기에 정의된 바처럼, 적용된다.What has been said above with respect to the process of the present invention likewise applies, preferably as defined above, to the use of the present invention, most preferably as preferred.

본 발명은 또한 금속화를 위한 비전도성 또는 탄소 섬유 함유 기재의 표면을 활성화하기 위한 수성, 무팔라듐 활성화 조성물에 관한 것이며, 상기 조성물은The present invention also relates to an aqueous, palladium-free activating composition for activating the surface of a non-conductive or carbon fiber containing substrate for metallization, said composition comprising:

(i) 제 1 종의 용해된 전이 금속 이온 및 추가로 이의 금속 입자,(i) dissolved transition metal ions of the first type and further metal particles thereof;

(ii) 하나 이상의 착화제,(ii) one or more complexing agents;

(iii) 영구적으로 또는 일시적으로 하나 이상의 환원제,(iii) one or more reducing agents, either permanently or temporarily;

(iv) 임의적으로, 제 1 종과 상이한 하나 이상의 제 2 종의 용해된 금속 이온(iv) optionally, one or more dissolved metal ions of a second species different from the first species.

을 포함하고,including,

여기서here

- 적어도 제 1 종의, 용해된 전이 금속 이온 및 그의 금속 입자는 가역적 평형으로 존재하며, 단,- at least one type of dissolved transition metal ion and its metal particles are in reversible equilibrium, provided that

- 금속 입자는 하나 이상의 환원제를 통한 연속 또는 반연속 환원을 통해 용해된 전이 금속 이온으로부터 형성되고, - metal particles are formed from dissolved transition metal ions through continuous or semi-continuous reduction with one or more reducing agents,

- 용해된 전이 금속 이온은 금속 입자로부터 상기 입자의 연속 또는 반연속 산화를 통해 형성되고, - dissolved transition metal ions are formed from metal particles through continuous or semi-continuous oxidation of said particles,

- 용해된 전이 금속 이온 및 그의 금속 입자는 각각, 상기 환원 및 상기 산화에 반복적으로 관여하여 상기 금속 입자의 침전 응집체가 형성되지 않게 한다. - Dissolved transition metal ions and their metal particles are repeatedly involved in the reduction and the oxidation, respectively, to prevent the formation of precipitate agglomerates of the metal particles.

본 발명의 방법에 관하여 전술한 바는 마찬가지로, 바람직하게는 본 발명의 수성, 무팔라듐 활성화 조성물에, 가장 바람직하게는 바람직한 것으로 상기에 정의된 바처럼, 적용된다.What has been described above with respect to the method of the present invention likewise preferably applies to the aqueous, palladium-free activated composition of the present invention, most preferably as defined above as preferred.

바람직하게는, 본 발명의 활성화 조성물은 10℃ 내지 90℃ 범위, 바람직하게는 14℃ 내지 75℃ 범위, 더욱 바람직하게는 16℃ 내지 65℃ 범위, 가장 바람직하게는 18℃ 내지 45℃ 범위, 더욱 가장 바람직하게는 20℃ 내지 32℃ 범위의 온도에서 수득되거나 및/또는 그 온도를 갖는다. 하나 이상의 환원제가 보로하이드라이드, 바람직하게는 나트륨 보로하이드라이드인 조건으로, 18℃ 내지 45℃ 범위, 바람직하게는 20℃ 내지 32℃ 범위의 온도가 특히 바람직하다. 이는 특히 바람직하게는 (상기 활성화 조성물을 제조하기 위한) 본 발명의 방법 및 본 발명의 방법에도 적용된다.Preferably, the activating composition of the present invention is in the range of 10°C to 90°C, preferably in the range of 14°C to 75°C, more preferably in the range of 16°C to 65°C, most preferably in the range of 18°C to 45°C, even more Most preferably it is obtained at and/or has a temperature in the range of 20°C to 32°C. A temperature in the range of 18°C to 45°C, preferably in the range of 20°C to 32°C is particularly preferred, provided that the at least one reducing agent is borohydride, preferably sodium borohydride. This applies particularly preferably also to the process of the invention (for preparing said activating composition) and to the process of the invention.

더욱 바람직하게는, 본 발명의 활성화 조성물은 110℃ 초과, 바람직하게는 100℃ 초과, 더욱 바람직하게는 95℃ 초과의 온도에서 수득되지 않거나 및/또는 그 온도를 갖지 않는다. 가장 바람직하게는, 본 발명의 활성화 조성물은 110℃ 초과의 온도에서 수득되지 않는다. 이것은 마찬가지로 바람직하게는 (상기 활성화 조성물을 제조하기 위한) 본 발명의 방법 및 본 발명의 방법에 적용된다.More preferably, the activating composition of the present invention is not obtained at and/or does not have a temperature above 110°C, preferably above 100°C, more preferably above 95°C. Most preferably, the activating composition of the present invention is not obtained at temperatures above 110°C. This likewise preferably applies to the process of the invention (for preparing said activating composition) and to the process of the invention.

활성화(단계(III)):Activation (Step (III)):

본 발명의 방법의 단계 (III)(c) 에서, 기재는 금속 또는 금속 합금을 성막함으로써, 즉 시드 또는 활성화 층을 성막함으로써 금속화를 위한 활성화된 표면을 수득하기 위해 수성, 무팔라듐 활성화 조성물과 접촉된다.In step (III)(c) of the method of the present invention, the substrate is treated with an aqueous, palladium-free activating composition to obtain an activated surface for metallization by depositing a metal or metal alloy, i.e., by depositing a seed or activation layer. come into contact

단계 (III)(c) 에서 접촉은 10℃ 내지 90℃ 범위, 바람직하게는 14℃ 내지 75℃ 범위, 더욱 바람직하게는 16℃ 내지 65℃ 범위, 가장 바람직하게는 18℃ 내지 45℃ 범위, 더욱 가장 바람직하게는 20℃ 내지 32℃ 범위의 온도에서 수행되는, 본 발명의 방법이 바람직하다. 18℃ 내지 45℃ 범위, 바람직하게는 20℃ 내지 32℃ 범위의 단계 (III)(c) 에서의 온도가 특히 바람직하며, 여기서 하나 이상의 환원제를 통한 환원은 보로하이드라이드, 바람직하게는 나트륨 보로하이드라이드이다.The contacting in step (III)(c) is in the range of 10°C to 90°C, preferably in the range of 14°C to 75°C, more preferably in the range of 16°C to 65°C, most preferably in the range of 18°C to 45°C, even more preferably in the range of 18°C to 45°C Preference is given to the process of the present invention, most preferably carried out at a temperature in the range of 20° C. to 32° C. A temperature in step (III)(c) in the range of 18° C. to 45° C., preferably in the range of 20° C. to 32° C., wherein the reduction via one or more reducing agents is carried out by borohydride, preferably sodium borohydride it's a ride

단계 (III)(c) 에서 접촉은 1분 내지 10분, 바람직하게는 2분 내지 8분, 더욱 바람직하게는 3분 내지 6분, 가장 바람직하게는 3.5분 내지 5분 범위의 시간 동안 수행되는, 본 발명의 방법이 바람직하다.The contacting in step (III)(c) is carried out for a time ranging from 1 minute to 10 minutes, preferably from 2 minutes to 8 minutes, more preferably from 3 minutes to 6 minutes, and most preferably from 3.5 minutes to 5 minutes. , the method of the present invention is preferred.

단계 (III)(c) 후에 린싱 (rinsing) 단계가 수행되는, 본 발명의 방법이 바람직하다. 이러한 경우에, 금속화를 위한 린싱된, 활성화된 표면이 수득된다. 바람직하게는, 린싱은 물로 수행된다.Preference is given to the process of the present invention, wherein step (III)(c) is followed by a rinsing step. In this case, a rinsed, activated surface for metallization is obtained. Preferably, rinsing is performed with water.

하나의 단계에서 대부분의 활성화 조성물 (즉, 조성물의 50 부피% 초과) 을 교체하지 않고, 10일 이상, 바람직하게는 50일 이상, 보다 바람직하게는 200일 이상, 보다 더 바람직하게는 1년 이상, 가장 바람직하게는 2년 이상, 더욱 가장 바람직하게는 5년 이상 동안 수행되는 방법인, 본 발명의 방법이 바람직하다. At least 10 days, preferably at least 50 days, more preferably at least 200 days, even more preferably at least 1 year, without replacing most of the active composition (i.e., greater than 50% by volume of the composition) in one step , most preferably the method of the present invention, which is a method carried out for at least 2 years, even most preferably for at least 5 years.

금속화:Metallization:

본 발명은 또한 비전도성 또는 탄소 섬유 함유 기재의 활성화된 표면을 금속화하기 위한 방법에 관한 것이며, 상기 방법은 다음 단계들을 포함한다The present invention also relates to a method for metallizing an activated surface of a non-conductive or carbon fiber-containing substrate, the method comprising the steps of:

(A) 바람직하게는 명세서 전체를 통해 바람직한 것으로 정의된 바와 같이, 본 발명의 방법에 의해 수득된 금속화를 위해 활성화된 표면을 갖는 비전도성 또는 탄소 섬유 함유 기재를 제공하는 단계; 및(A) providing a non-conductive or carbon fiber-containing substrate having an activated surface for metallization obtained by the method of the present invention, preferably as defined as preferred throughout the specification; and

(B) 제 1 금속화 층이 활성화된 표면 상에 성막되도록, 활성화된 표면을 제 1 금속화 용액과 접촉시킴으로써 활성화된 표면을 금속화하는 단계.(B) metallizing the activated surface by contacting the activated surface with a first metallization solution such that a first metallization layer is deposited on the activated surface.

(금속화를 위한) 본 발명의 방법의 단계 (A) 에서, 활성화된 표면을 갖는 비전도성 또는 탄소 섬유 함유 기재가 본 발명의 방법에 의해 수득되는 바와 같이 제공된다; 상세한 내용은 위의 명세서를 참조한다. 본 발명의 방법에 관하여 전술한 내용은 바람직하게는 금속화를 위한 본 발명의 방법에, 가장 바람직하게는 바람직한 것으로 기재된 바처럼, 적용된다.In step (A) of the process of the invention (for metallization), a non-conductive or carbon fiber-containing substrate having an activated surface is provided as obtained by the process of the invention; For details, refer to the above specification. What has been said above with respect to the process of the invention preferably applies to the process of the invention for metallization, most preferably as described with preference.

단계 (B) 에서 제 1 금속화층은 본 발명의 방법의 단계 (III)(c) 에서 수득된 전이 금속 또는 전이 금속 합금 상에 성막된 별개의 층인, (금속화를 위한) 본 발명의 방법이 바람직하다. The method of the present invention (for metallization) wherein in step (B) the first metallization layer is a separate layer deposited on the transition metal or transition metal alloy obtained in step (III)(c) of the method of the present invention. desirable.

단계 (B) 에서 제 1 금속화 용액은 금속 이온과 그의 입자 사이에 가역적 평형이 본질적으로 없거나 이를 포함하지 않고; 더욱 바람직하게는 금속/금속 합금 입자가 본질적으로 없거나 이를 포함하지 않고, 가장 바람직하게는 어떤 입자도 본질적으로 없거나 이를 포함하지 않는, (금속화를 위한) 본 발명의 방법이 바람직하다.In step (B) the first metallization solution is essentially free of or does not contain a reversible equilibrium between metal ions and their particles; Preferred are the methods of the present invention (for metallization), more preferably essentially free of or free of metal/metal alloy particles, and most preferably essentially free of or free of any particles.

단계 (B) 에서 제 1 금속화 용액이 환원제를 포함하거나 환원제를 포함하지 않는, (금속화를 위한) 본 발명의 방법이 바람직하다.Preference is given to a method of the invention (for metallization) wherein the first metallization solution in step (B) comprises a reducing agent or no reducing agent.

단계 (B) 는 10℃ 내지 95℃ 의 범위, 바람직하게는 15℃ 내지 85℃ 의 범위, 더욱 바람직하게는 20℃ 내지 65℃ 의 범위, 더욱 더 바람직하게는 25℃ 내지 55℃ 의 범위, 가장 바람직하게는 30℃ 내지 45℃ 의 범위의 온도에서 수행되는, (금속화를 위한) 본 발명의 방법이 바람직하다.Step (B) is in the range of 10°C to 95°C, preferably in the range of 15°C to 85°C, more preferably in the range of 20°C to 65°C, still more preferably in the range of 25°C to 55°C, most Preference is given to the process of the invention (for metallization), which is preferably carried out at a temperature in the range of 30° C. to 45° C.

단계 (B) 가 30초 내지 180분, 바람직하게는 45초 내지 120분, 더욱 바람직하게는 1분 내지 60분, 가장 바람직하게는 1.5분 내지 45분 동안 수행되는, (금속화를 위한) 본 발명의 방법이 바람직하다.Step (B) is carried out for 30 seconds to 180 minutes, preferably 45 seconds to 120 minutes, more preferably 1 minute to 60 minutes, most preferably 1.5 minutes to 45 minutes. The method of the invention is preferred.

단계 (B) 에서 제1 금속화 용액은 환원제를 포함하지 않고, 바람직하게는 팔라듐 이온, 백금 이온, 은 이온, 금 이온 및 수은 이온으로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 이온 종을 포함하고, 더욱 바람직하게는 팔라듐 이온을 포함하며, 가장 바람직하게는 0.05 mg/L 내지 20 mg/L 범위의 총 농도로 팔라듐 이온을 포함하는 침지 유형 금속화 용액인, (금속화를 위한) 본 발명의 방법이 바람직하다. The first metallization solution in step (B) does not contain a reducing agent, preferably contains at least one ionic species selected from the group consisting of palladium ions, platinum ions, silver ions, gold ions and mercury ions, more preferably is an immersion type metallization solution comprising palladium ions, most preferably with a total concentration ranging from 0.05 mg/L to 20 mg/L. .

단계 (B) 에서 제 1 금속화 용액은 산성 팔라듐 침지 유형 금속화 용액인, (금속화를 위한) 본 발명의 방법이 더욱 바람직하다.More preferred is the method of the present invention (for metallization) wherein the first metallization solution in step (B) is an acidic palladium immersion type metallization solution.

단계 (B) 에서 제 1 금속화 용액은 금속화 용액의 총 부피를 기준으로 0.09 mg/L 내지 10.0 mg/L 의 범위, 바람직하게는 0.1 mg/L 내지 5.0 mg/L 의 범위, 보다 바람직하게는 0.12 mg/L 내지 3.0 mg/L 의 범위, 더욱 더 바람직하게는 0.15 mg/L 내지 2.0 mg/L 의 범위, 가장 바람직하게는 0.2 mg/L 내지 1 mg/L 의 범위, 더욱 가장 바람직하게는 0.22 mg/L 내지 0.75 mg/L 의 범위의 총 농도의 팔라듐 이온을 포함하는 침지 유형 금속화 용액인, (금속화를 위한) 본 발명의 방법이 바람직하다. 이것은 특히 금속화 용액이 산성인 경우에 적용된다. 본 발명의 방법과 조합하여, 이러한 금속화 용액은 놀랍게도 종래의 선행 기술 금속화 용액과 비교하여 현저히 낮은 농도의 팔라듐 이온을 필요로 하지만 본 발명의 맥락에서 금속화 결과/품질을 손상시키지 않는다.The first metallization solution in step (B) is in the range of 0.09 mg/L to 10.0 mg/L, preferably in the range of 0.1 mg/L to 5.0 mg/L, more preferably in the range of 0.1 mg/L to 5.0 mg/L, based on the total volume of the metallization solution. is in the range of 0.12 mg/L to 3.0 mg/L, even more preferably in the range of 0.15 mg/L to 2.0 mg/L, most preferably in the range of 0.2 mg/L to 1 mg/L, even more preferably in the range of 0.2 mg/L to 1 mg/L is an immersion type metallization solution comprising palladium ions in a total concentration ranging from 0.22 mg/L to 0.75 mg/L. This applies in particular if the metallization solution is acidic. In combination with the method of the present invention, this metallization solution surprisingly requires significantly lower concentrations of palladium ions compared to conventional prior art metallization solutions, but without compromising the metallization result/quality in the context of the present invention.

대안적으로, 단계 (B) 에서 제 1 금속화 용액이 환원제를 포함하고, 바람직하게는 하나 이상의 전이 금속 이온 종을 포함하고, 더욱 바람직하게는 구리 이온 및/또는 니켈 이온을 포함하는, 자가촉매형 금속화 용액인, (금속화를 위한) 본 발명의 방법이 바람직하다.Alternatively, an autocatalyst wherein the first metallization solution in step (B) comprises a reducing agent, preferably comprises one or more species of transition metal ions, more preferably comprises copper ions and/or nickel ions. The method of the invention (for metallization), which is a type metallization solution, is preferred.

그러나, 제 1 금속화 용액이 어떤 유형인지에 관계 없이, 바람직하게는 입자가 없는 투명한 용액이다.However, regardless of what type the first metallization solution is, it is preferably a clear, particle-free solution.

하기의 단계를 포함하는, (금속화를 위한) 본 발명의 방법이 바람직하다:Preference is given to the process of the invention (for metallization) comprising the following steps:

(A) 바람직하게는 명세서 전체에 걸쳐 바람직한 것으로 정의된 바와 같이, 본 발명의 방법에 의해 수득된 금속화를 위한 활성화된 표면을 갖는 비전도성 또는 탄소 섬유 함유 기재를 제공하는 단계,(A) providing a non-conductive or carbon fiber-containing substrate having an activated surface for metallization obtained by the method of the present invention, preferably as defined as preferred throughout the specification;

(B) 구리 또는 구리 합금을 포함하는 제 1 금속화 층이 활성화된 표면 상에 성막되도록, 구리 이온 및 환원제를 포함하는 자가촉매형 금속화 용액인 제 1 금속화 용액과 활성화된 표면을 접촉시킴으로써 활성화된 표면을 금속화하는 단계.(B) contacting the activated surface with a first metallization solution, which is an autocatalytic metallization solution containing copper ions and a reducing agent, such that a first metallization layer comprising copper or a copper alloy is deposited on the activated surface; metallizing the activated surface.

대안적으로, 하기의 단계를 포함하는, (금속화를 위한) 본 발명의 방법이 바람직하다:Alternatively, the method of the invention (for metallization) is preferred, comprising the following steps:

(A) 바람직하게는 명세서 전체에 걸쳐 바람직한 것으로 정의된 바와 같이, 본 발명의 방법에 의해 수득된 금속화를 위한 활성화된 표면을 갖는 비전도성 또는 탄소 섬유 함유 기재를 제공하는 단계,(A) providing a non-conductive or carbon fiber-containing substrate having an activated surface for metallization obtained by the method of the present invention, preferably as defined as preferred throughout the specification;

(B) 팔라듐을 포함하는 제 1 금속화 층이 활성화된 표면 상에 적어도 부분적으로 성막되도록, (바람직하게 이전에 설명된 바처럼) 팔라듐 이온을 포함하는 침지형 금속화 용액인 제 1 금속화 용액과 활성화된 표면을 접촉시킴으로써 활성화된 표면을 금속화하는 단계, 및 그 후에(B) a first metallization solution which is an immersion metallization solution comprising palladium ions (preferably as previously described) such that a first metallization layer comprising palladium is at least partially deposited on the activated surface; metallizing the activated surface by contacting the activated surface, and thereafter

(C) 제 2 금속화 층이 제 1 금속화 층 상에 성막되도록 제 1 금속화 층을 제 2 금속화 용액과 접촉시킴으로써 제 1 금속화 층을 금속화하는 단계.(C) metallizing the first metallization layer by contacting the first metallization layer with a second metallization solution such that a second metallization layer is deposited on the first metallization layer.

단계 (C) 에서 제 2 금속화 용액은 환원제를 포함하고, 바람직하게는 환원제 및 니켈 이온을 포함하는, (금속화를 위한) 본 발명의 방법이 바람직하다.Preference is given to the method of the present invention (for metallization), wherein the second metallization solution in step (C) comprises a reducing agent, preferably comprising a reducing agent and nickel ions.

따라서, 단계 (C) 에서 제 2 금속화층은 니켈을 포함하고; 바람직하게는 니켈 또는 니켈 합금층인, (금속화를 위한) 본 발명의 방법이 바람직하다.Thus, in step (C) the second metallization layer comprises nickel; Preference is given to the method of the invention (for metallization), preferably a nickel or nickel alloy layer.

그러나, 다른 경우에, 단계 (C) 에서 제 2 금속화 용액이 환원제를 포함하고, 바람직하게는 환원제 및 구리 이온을 포함하는, (금속화를 위한) 본 발명의 방법이 바람직하다. In other cases, however, the method of the invention (for metallization) is preferred, wherein the second metallization solution in step (C) comprises a reducing agent, preferably comprising a reducing agent and copper ions.

따라서, 단계 (C)에서 제 2 금속화층은 구리를 포함하고; 바람직하게는 구리 또는 구리 합금층인, (금속화를 위한) 본 발명의 방법이 바람직하다.Thus, in step (C) the second metallization layer comprises copper; Preference is given to the method of the invention (for metallization), preferably a copper or copper alloy layer.

다른 경우에, 단계 (C) 에서 제 2 금속화 용액이 환원제를 포함하고, 바람직하게는 환원제 및 코발트 이온을 포함하는, (금속화를 위한) 본 발명의 방법이 바람직하다.In other cases, the method of the present invention (for metallization) is preferred, wherein the second metallization solution in step (C) comprises a reducing agent, preferably comprising a reducing agent and cobalt ions.

따라서, 단계 (C) 에서 제 2 금속화층은 코발트를 포함하고; 바람직하게는 코발트 또는 코발트 합금층인, (금속화를 위한) 본 발명의 방법이 바람직하다.Thus, in step (C) the second metallization layer comprises cobalt; Preference is given to the method of the invention (for metallization), preferably a cobalt or cobalt alloy layer.

단계 (C) 에서 제 2 금속화층은 8초 내지 30초, 바람직하게는 10초 내지 25초, 가장 바람직하게는 12초 내지 20초 내에 성막을 시작하는, (금속화를 위한) 본 발명의 방법이 바람직하다. 이는 가장 바람직하게는 제 2 금속화 층이 니켈을 포함하고; 바람직하게는 니켈 또는 니켈 합금층인 경우에 적용된다. 따라서, 본 발명자들의 실험에 따르면 팔라듐을 포함하는 제 1 금속화 층이 니켈 또는 니켈 합금의 제 2 금속화 층을 위한 부스터로서 기능하는 것으로 나타난다. In step (C) the second metallization layer begins to deposit within 8 seconds to 30 seconds, preferably 10 seconds to 25 seconds, most preferably 12 seconds to 20 seconds. this is preferable Most preferably, the second metallization layer comprises nickel; It is preferably applied in the case of a nickel or nickel alloy layer. Thus, the inventors' experiments show that the first metallization layer comprising palladium functions as a booster for the second metallization layer of nickel or nickel alloy.

하기의 비제한적인 실시예에 의해 보다 상세히 본 발명을 설명한다.The invention is illustrated in more detail by the following non-limiting examples.

실시예Example

테스트 방법:Test method:

백라이트 테스트 (기재 표면의 금속 커버리지):Backlight test (metal coverage on substrate surface):

커버리지는 산업 표준 백라이트 테스트를 사용하여 평가되며, 여기서 각각의 기재는 단면이 나오도록 절단되어, 불완전한 커버리지의 영역이 강한 광원 위에서 볼 때 밝은 스폿으로서 검출될 수 있게 한다 (US 2008/0038450 A1 과 WO 2013/050332 를 비교). 커버리지의 품질은 종래의 광학 현미경 하에서 관찰되는 광량에 의해 결정된다. 결과는 D1 에서 D10 까지의 스케일로 주어지며, 여기서 D1 (적은, 불완전한 커버리지) 은 최악의 결과를 의미하고 D10 (완전한, 강한 커버리지) 은 최상의 결과를 의미한다. Coverage is evaluated using the industry standard backlight test, where each substrate is cut into sections so that areas of incomplete coverage can be detected as bright spots when viewed over a strong light source (US 2008/0038450 A1 and WO compare 2013/050332). The quality of coverage is determined by the amount of light observed under a conventional optical microscope. The results are given on a scale from D1 to D10, where D1 (little, incomplete coverage) means the worst result and D10 (complete, strong coverage) means the best result.

솔더 충격 테스트: Solder Impact Test:

무전해 구리 도금 후, 전기적 신뢰성 쿠폰을 실온에서 10% H2SO4용액에 10초 동안 침지한 다음 40㎛의 구리를 쿠폰 상에 전해 도금했다. 그런 다음 쿠폰을 140℃ 에서 6시간 동안 어닐링하고, 실온으로 냉각한 후, 솔더 충격 테스트를 행하고 여기서 쿠폰을 288℃에서 용융 솔더에 10초 동안 플로팅(floating)한 다음 다시 실온으로 냉각될 수 있게 한다. 이 플로팅 및 냉각 절차를 추가로 5회 반복했다. After electroless copper plating, the electrical reliability coupon was immersed in a 10% H 2 SO 4 solution at room temperature for 10 seconds and then 40 μm of copper was electrolytically plated on the coupon. The coupon is then annealed at 140°C for 6 hours, cooled to room temperature, and subjected to a solder impact test where the coupon is floated in molten solder at 288°C for 10 seconds and then allowed to cool back to room temperature. . This plotting and cooling procedure was repeated 5 additional times.

박리 강도:Peel strength:

무전해 도금된 ABF 쿠폰을 실온에서 10% H2SO4 용액에 10초 동안 침지한 후 35㎛의 구리로 전해 도금하였다. 도금 후, 쿠폰은 Ajinomoto 권장 사항에 따라 완전히 경화되었다. 그런 다음 쿠폰을 라우팅 머신(routing machine)을 사용하여 1cm 너비의 스트립으로 절단했다. 이들 스트립에서 구리 필름을 박리하는 데 필요한 힘은 20N 로드 셀이 장착된 Erichsen Unimat Plus 050-2kN 재료 테스팅 머신을 사용하여, 50.8 mm/min 의 박리 속도에서, 항상 90°의 박리 각도를 유지하면서 측정되었다.The electroless plated ABF coupon was immersed in a 10% H 2 SO 4 solution at room temperature for 10 seconds and then electrolytically plated with 35 μm copper. After plating, the coupons were fully cured according to Ajinomoto recommendations. The coupons were then cut into 1 cm wide strips using a routing machine. The force required to peel the copper film from these strips was measured using an Erichsen Unimat Plus 050-2kN material testing machine equipped with a 20N load cell, at a peel rate of 50.8 mm/min, always maintaining a peel angle of 90°. It became.

테스트 쿠폰test coupon

아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), FR4 및 라미네이트된 Ajinomoto 빌드업 필름(ABF) GX-92R 테스트 쿠폰(표 1)을 무전해 구리 성막물의 품질 평가에 사용했다. 테스트된 파라미터는 외관, 블리스터링(blistering), 성막 두께, 커버리지, 전기적 신뢰성 및 박리 강도였다.Acrylonitrile butadiene styrene (ABS), FR4 and laminated Ajinomoto build-up film (ABF) GX-92R test coupons (Table 1) were used to evaluate the quality of the electroless copper deposits. The parameters tested were appearance, blistering, deposition thickness, coverage, electrical reliability and peel strength.

Figure pct00001
Figure pct00001

ABF 라미네이션 조건ABF lamination conditions

ABF GX-92R 프리프레그가 Dynachem VA 7124-HP6 진공 라미네이터(라미네이션 조건: 30 초 진공 시간, 30 초 동적 슬랩다운 시간, 20 초 정적 슬랩다운 시간, 2.0mbar 진공 설정점, 5.0kg/cm² 압력)를 사용하여 Bondfilm®-처리된 구리 클래드 FR4 패널 상에 라미네이트되었다. 그런 다음 라미네이트된 패널을 Ajinomoto 권장 사항에 따라 공기 순환 오븐에서 반 경화했다.ABF GX-92R prepreg was applied to a Dynachem VA 7124-HP6 vacuum laminator (lamination conditions: 30 sec vacuum time, 30 sec dynamic slap down time, 20 sec static slap down time, 2.0 mbar vacuum set point, 5.0 kg/cm² pressure). was laminated onto Bondfilm ® -treated copper clad FR4 panels using The laminated panels were then semi-cured in an air circulation oven according to Ajinomoto recommendations.

디스미어 조건Desmear conditions

디스미어(desmear)가 필요한 쿠폰은 표 2에 나열된 Securiganth® 시리즈 처리 욕을 사용하여 디스미어되었다.Coupons requiring desmear were desmeared using the Securiganth ® series treatment baths listed in Table 2.

Figure pct00002
Figure pct00002

발명예example of invention

쿠폰은 표 3에 자세히 나타낸 조건에 따라 처리되었다. Coupons were processed according to the conditions detailed in Table 3.

Figure pct00003
Figure pct00003

다음 결과들이 산출되었다:The following results were yielded:

· 무전해 구리 성막물 외관: 새먼 핑크, 블리스터 없음· Electroless copper deposit appearance: salmon pink, no blisters

· 성막물 두께: 1 ㎛· Deposition thickness: 1 μm

· 백라이트 테스트 성능: D9-D10· Backlight test performance: D9-D10

· 솔더 충격 테스트 성능: 288℃에서 6회 충격(각각 10초) 후 0% 상호연결 결함 (ICD)· Solder Impact Test Performance: 0% Interconnect Defect (ICD) after 6 shocks (10 seconds each) at 288°C

· 박리 강도: 8 N/cm· Peel Strength: 8 N/cm

비교예 1 (상용 팔라듐 기반 방법) Comparative Example 1 (commercial palladium-based method)

상업적으로 사용되는 팔라듐 기반 프로세스를 대표하는 표 4에 자세히 설명된 조건에 따라 쿠폰을 처리했다.Coupons were processed according to the conditions detailed in Table 4, which are representative of commercially used palladium-based processes.

Figure pct00004
Figure pct00004

다음 결과들이 산출되었다:The following results were yielded:

· 무전해 구리 성막물 외관: 새먼 핑크, 블리스터 없음· Electroless copper deposit appearance: salmon pink, no blisters

· 성막물 두께: 1 ㎛· Deposition thickness: 1 μm

· 백라이트 테스트 성능: D9-D10· Backlight test performance: D9-D10

· 솔더 충격 테스트 성능: 288℃에서 6회 충격(각각 10초) 후 0% ICD· Solder Impact Test Performance: 0% ICD after 6 shocks (10 seconds each) at 288°C

· 박리 강도: 8 N/cm· Peel Strength: 8 N/cm

비교예 2 (산성 산성 셀렉터 처리를 갖는 무팔라듐 방법)Comparative Example 2 (Palladium-free method with acidic acidic selector treatment)

쿠폰은 표 5에 자세히 나타낸 조건에 따라, 즉 발명예와 동일한 조건 하에서 그러나 산성 선택제 처리로 처리되었다. The coupons were treated according to the conditions detailed in Table 5, i.e., under the same conditions as the inventive example, but treated with an acidic selective agent.

Figure pct00005
Figure pct00005

다음 결과들이 산출되었다:The following results were yielded:

· 무전해 구리 성막물 외관: 새먼 핑크, 블리스터 없음· Electroless copper deposit appearance: salmon pink, no blisters

· 성막물 두께: 1 ㎛· Deposition thickness: 1 μm

· 백라이트 테스트 성능: D5-D7· Backlight test performance: D5-D7

백라이트 테스트 성능이 좋지 않아, 솔더 충격 및 박리 강도 테스트 성능은 조사되지 않았다.Due to poor backlight test performance, solder impact and peel strength test performance were not investigated.

비교예 3 (팔라듐 기반 방법) Comparative Example 3 (palladium-based method)

쿠폰은 표 6에 상술된 조건에 따라 처리되었다. Coupons were processed according to the conditions detailed in Table 6.

Figure pct00006
Figure pct00006

다음 결과들이 산출되었다:The following results were yielded:

· 무전해 구리 성막물 외관: 새먼 핑크, 블리스터 없음· Electroless copper deposit appearance: salmon pink, no blisters

· 성막물 두께: 1 ㎛· Deposition thickness: 1 μm

· 백라이트 테스트 성능: D9· Backlight test performance: D9

· 솔더 충격 테스트 성능: 288℃에서 6회 충격(각각 10초) 후 9% ICD· Solder Impact Test Performance: 9% ICD after 6 shocks (10 seconds each) at 288°C

상대적으로 솔더 충격 테스트 성능이 좋지 않아, 박리 강도 테스트 성능은 조사되지 않았다.Due to the relatively poor solder impact test performance, the peel strength test performance was not investigated.

비교예 4 (팔라듐 기반 방법) Comparative Example 4 (palladium-based method)

쿠폰은 표 7에 자세히 나타낸 조건에 따라, 즉 비교예 3 과 동일한 조건 하에서 그러나 프리딥 (Pre-dip) 없이 처리되었다.Coupons were treated according to the conditions detailed in Table 7, i.e., under the same conditions as Comparative Example 3, but without pre-dip.

Figure pct00007
Figure pct00007

다음 결과들이 산출되었다:The following results were yielded:

· 무전해 구리 성막물 외관: 새먼 핑크, 블리스터 없음· Electroless copper deposit appearance: salmon pink, no blisters

· 성막물 두께: 1 ㎛· Deposition thickness: 1 μm

· 백라이트 테스트 성능: D6-D7· Backlight test performance: D6-D7

· 솔더 충격 테스트 성능: 288℃에서 6회 충격(각각 10초) 후 25% ICD· Solder Impact Test Performance: 25% ICD after 6 shocks (10 seconds each) at 288°C

백라이트 및 솔더 충격 테스트 성능이 좋지 않아, 박리 강도 테스트 성능은 조사되지 않았다.Due to poor backlight and solder impact test performance, the peel strength test performance was not investigated.

Claims (14)

비전도성 또는 탄소 섬유 함유 기재의 표면을 처리하기 위한 방법으로서,
(I) 비전도성 또는 탄소 섬유 함유 기재의 표면을 컨디셔닝하는 단계로서, 컨디셔닝하는 방법은
(a) 상기 기재를 제공하는 단계;
(b) 질소 함유 화합물을 포함하는 컨디셔닝 조성물을 제공하는 단계; 및
(c) 상기 기재를 상기 컨디셔닝 조성물과 접촉시키는 단계
를 포함하는, 상기 컨디셔닝하는 단계;
(II) 비전도성 또는 탄소 섬유 함유 기재의 표면을 셀렉터 처리하는 단계로서, 셀렉터 처리하는 방법은
(a) 단계 (I) 에 따라 처리된 상기 기재를 제공하는 단계;
(b) (i) 질소 함유 화합물을 포함하고,
(ii) 9 내지 14 의 pH를 갖는
셀렉터 조성물을 제공하는 단계; 및
(c) 상기 기재를 상기 셀렉터 조성물과 접촉시키는 단계
를 포함하는, 상기 셀렉터 처리하는 단계; 및
(III) 금속화를 위해 비전도성 또는 탄소 섬유 함유 기재의 표면을 활성화하는 단계로서, 활성화하는 방법은
(a) 단계 (II) 에 따라 처리된 상기 기재를 제공하는 단계;
(b) 무팔라듐 활성화 조성물을 제공하는 단계로서,
(i) 제 1 종의 용해된 전이 금속 이온 및 추가로 이의 금속 입자,
(ii) 하나 이상의 착화제, 및
(iii) 영구적으로 또는 일시적으로 하나 이상의 환원제, 및
(iv) 임의적으로, 상기 제 1 종과 상이한 하나 이상의 제 2 종의 용해된 금속 이온을 포함하고,
여기서
- 적어도 상기 제 1 종의, 용해된 전이 금속 이온 및 그의 금속 입자는 가역적 평형으로 존재하며, 단,
- 상기 금속 입자는 상기 하나 이상의 환원제를 통한 연속 또는 반연속 환원을 통해 상기 용해된 전이 금속 이온으로부터 형성되고,
- 상기 용해된 전이 금속 이온은 상기 금속 입자로부터 상기 입자의 연속 또는 반연속 산화를 통해 형성되고,
- 상기 용해된 전이 금속 이온과 그의 금속 입자는 각각, 상기 금속 입자의 침전 응집체가 형성되지 않도록 상기 환원 및 상기 산화에 반복적으로 관여되는, 상기 무팔라듐 활성화 조성물을 제공하는 단계; 및
(c) 전이 금속 또는 전이 금속 합금이 상기 기재의 표면 상에 성막되고 금속화를 위한 활성화된 표면이 획득되도록 상기 기재를 상기 활성화 조성물과 접촉시키는 단계를 포함하는, 상기 활성화하는 단계
를 포함하는, 표면을 처리하기 위한 방법.
As a method for treating the surface of a non-conductive or carbon fiber-containing substrate,
(I) conditioning the surface of the non-conductive or carbon fiber-containing substrate, the conditioning method comprising:
(a) providing the substrate;
(b) providing a conditioning composition comprising a nitrogen containing compound; and
(c) contacting the substrate with the conditioning composition.
Including, the step of conditioning;
(II) a step of subjecting the surface of the non-conductive or carbon fiber-containing substrate to a selector treatment, comprising:
(a) providing said substrate treated according to step (I);
(b) (i) contains a nitrogen-containing compound;
(ii) having a pH of 9 to 14
providing a selector composition; and
(c) contacting the substrate with the selector composition
Including, processing the selector; and
(III) activating the surface of the non-conductive or carbon fiber-containing substrate for metallization, wherein the activating method comprises:
(a) providing said substrate treated according to step (II);
(b) providing a palladium-free activating composition;
(i) dissolved transition metal ions of the first type and further metal particles thereof;
(ii) one or more complexing agents, and
(iii) permanently or temporarily at least one reducing agent, and
(iv) optionally contains at least one dissolved metal ion of a second species different from said first species;
here
- dissolved transition metal ions and metal particles thereof, of at least the first species, are in reversible equilibrium, provided that
- said metal particles are formed from said dissolved transition metal ions via continuous or semi-continuous reduction with said at least one reducing agent;
- the dissolved transition metal ions are formed from the metal particles through continuous or semi-continuous oxidation of the particles;
- providing said palladium-free activating composition wherein said dissolved transition metal ion and its metal particles are each repeatedly involved in said reduction and said oxidation so that no precipitated agglomerates of said metal particles are formed; and
(c) the activating step comprising contacting the substrate with the activating composition such that a transition metal or transition metal alloy is deposited on the surface of the substrate and an activated surface for metallization is obtained.
A method for treating a surface comprising a.
제 1 항에 있어서,
단계 (III)(c) 동안 및/또는 후에 상기 금속 입자의 대부분이 상기 산화를 받는, 표면을 처리하기 위한 방법.
According to claim 1,
A method for treating a surface, wherein during and/or after step (III)(c) a majority of the metal particles are subjected to the oxidation.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 종은 구리 또는 코발트, 바람직하게는 구리인, 표면을 처리하기 위한 방법.
According to claim 1 or 2,
wherein the first species is copper or cobalt, preferably copper.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 활성화 조성물에서 상기 제 1 종의 금속 입자는 콜로이드 금속 입자인, 표면을 처리하기 위한 방법.
According to any one of claims 1 to 3,
wherein the first type of metal particles in the activating composition are colloidal metal particles.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 종의 금속 입자는 하나 이상의 단계 (III)(c) 가 수행된 후에 및/또는 동안 상기 환원에 의해 상기 활성화 조성물 내에서 인시츄로 연속적으로 또는 반연속적으로 형성되는, 표면을 처리하기 위한 방법.
According to any one of claims 1 to 4,
wherein the metal particles of the first type are continuously or semi-continuously formed in situ in the activating composition by the reduction after and/or during at least one step (III)(c) has been performed. way for.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하나 이상의 환원제는 붕소-함유 환원제, 바람직하게는 보로하이드라이드를 포함하는, 표면을 처리하기 위한 방법.
According to any one of claims 1 to 5,
The method of claim 1 , wherein the at least one reducing agent comprises a boron-containing reducing agent, preferably a borohydride.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 활성화 조성물은 주석 이온이 실질적으로 없거나 이것을 포함하지 않고, 바람직하게는 주석 이온, 납 이온, 게르마늄 이온, 갈륨 이온, 안티몬 이온, 비스무트 이온 및 알루미늄 이온이 실질적으로 없거나 이것들을 포함하지 않고, 더욱 바람직하게는 원소 주기율표의 주 III, IV 및 V 족의 금속 이온이 실질적으로 없거나 이것들을 포함하지 않는, 표면을 처리하기 위한 방법.
According to any one of claims 1 to 6,
The activating composition is substantially free of or free of tin ions, preferably substantially free of or free of tin ions, lead ions, germanium ions, gallium ions, antimony ions, bismuth ions and aluminum ions, more preferably A method for treating a surface, preferably substantially free of or free of metal ions of groups III, IV and V of the Periodic Table of the Elements.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 활성화 조성물은 상기 금속 입자의 산화를 방지하는 화합물이 실질적으로 없거나 이것을 포함하지 않거나 및/또는 상기 금속 입자를 안정화시키기 위한 안정화제 화합물이 실질적으로 없거나 이것을 포함하지 않는, 표면을 처리하기 위한 방법.
According to any one of claims 1 to 7,
wherein the activating composition is substantially free of or does not include a compound that prevents oxidation of the metal particle and/or is substantially free of or does not include a stabilizer compound for stabilizing the metal particle.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하나 이상의 환원제가 상기 활성화 조성물에 연속적으로 또는 반연속적으로 첨가되어, 추가의 금속 입자가 연속적으로 또는 반연속적으로 각각, 상기 제 1 종의 용해된 전이 금속 이온으로부터 형성되고, 바람직하게는 하나 이상의 단계 (III)(c) 가 수행된 후에 첨가되는, 표면을 처리하기 위한 방법.
According to any one of claims 1 to 8,
The at least one reducing agent is continuously or semi-continuously added to the activating composition so that additional metal particles are continuously or semi-continuously respectively formed from the dissolved transition metal ions of the first species, preferably at least one A method for treating a surface, added after step (III)(c) has been performed.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용해된 전이 금속 이온이 주변 공기 및/또는 산소 가스에 의한 산화를 통해 상기 금속 입자로부터 형성되는, 표면을 처리하기 위한 방법.
According to any one of claims 1 to 9,
wherein the dissolved transition metal ions are formed from the metal particles through oxidation by ambient air and/or oxygen gas.
비전도성 또는 탄소 섬유 함유 기재의 활성화된 표면을 금속화하기 위한 방법으로서, 상기 방법은
(A) 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의해 수득된 금속화를 위한 상기 활성화된 표면을 갖는 상기 비전도성 또는 탄소 섬유 함유 기재를 제공하는 단계; 및
(B) 제 1 금속화 층이 상기 활성화된 표면 상에 성막되도록, 상기 활성화된 표면을 제 1 금속화 용액과 접촉시킴으로써 상기 활성화된 표면을 금속화하는 단계
를 포함하는, 활성화된 표면을 금속화하기 위한 방법.
A method for metallizing an activated surface of a non-conductive or carbon fiber-containing substrate, the method comprising:
(A) providing said non-conductive or carbon fiber-containing substrate with said activated surface for metallization obtained by the method according to any one of claims 1 to 10; and
(B) metallizing the activated surface by contacting the activated surface with a first metallization solution such that a first metallization layer is deposited on the activated surface.
A method for metallizing an activated surface comprising:
금속화를 위해 비전도성 또는 탄소 섬유 함유 기재의 표면을 활성화시키기 위한 수성, 무팔라듐 활성화 조성물을 제조하기 위한 방법으로서, 상기 방법은
(1) - 제 1 종의 용해된 전이 금속 이온, 및
- 하나 이상의 착화제, 및
- 임의적으로, 상기 제 1 종과 상이한 하나 이상의 제 2 종의 용해된 금속 이온
을 포함하는 출발 수용액을 제공하는 단계; 및
(2) 마지막으로 상기 제 1 종의 용해된 전이 금속 이온의 금속 입자가 각각 연속적으로 또는 반연속적으로 상기 용액에서 형성되도록 하나 이상의 환원제를 상기 출발 용액에 연속적으로 또는 반연속적으로 첨가하는 단계를 포함하고,
단, 상기 금속 입자는 연속적으로 또는 반연속적으로 산화되어 상기 제 1 종의 용해된 전이 금속 이온을 형성하고, 상기 방법은 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 수성, 무팔라듐 활성화 조성물을 제공하는 데 사용되는, 수성, 무팔라듐 활성화 조성물을 제조하기 위한 방법.
A method for preparing an aqueous, palladium-free activating composition for activating the surface of a non-conductive or carbon fiber-containing substrate for metallization, the method comprising:
(1) - a dissolved transition metal ion of the first kind, and
- at least one complexing agent, and
- optionally, at least one dissolved metal ion of a second species different from said first species
Providing a starting aqueous solution comprising; and
(2) finally continuously or semi-continuously adding one or more reducing agents to the starting solution such that metal particles of the first species of dissolved transition metal ions are continuously or semi-continuously respectively formed in the solution. do,
provided that the metal particles are continuously or semi-continuously oxidized to form dissolved transition metal ions of the first species, the method comprising the aqueous, palladium-free activating composition according to any one of claims 1 to 10 A process for preparing an aqueous, palladium-free activating composition used to provide
셀렉터 조성물로서,
(i) a) 암모니아, 모노에탄올아민, 트리에탄올아민 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 제 1 질소 함유 화합물; 및
b) 구아니딘, 구아니딘 화합물 이를테면 구아니디늄 염, 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 제 2 질소-함유 화합물
을 포함하고;
(ii) 9 내지 12 의 pH를 갖는, 셀렉터 조성물.
As a selector composition,
(i) a) a first nitrogen-containing compound selected from ammonia, monoethanolamine, triethanolamine or mixtures thereof; and
b) a second nitrogen-containing compound selected from guanidine, guanidine compounds such as guanidinium salts, or mixtures thereof
contains;
(ii) a selector composition having a pH of 9 to 12.
제 13 항에 있어서,
상기 셀렉터 조성물에서 상기 제 1 질소 함유 화합물의 농도가 1 g/L 내지 50 g/L, 바람직하게는 2 g/L 내지 40 g/L, 더욱 바람직하게는 3 g/L 내지 35 g/L, 보다 바람직하게는 5 g/L 내지 30 g/L이고,
상기 셀렉터 조성물에서 상기 제 2 질소 함유 화합물의 농도가 1 g/L 내지 10 g/L, 바람직하게는 2 g/L 내지 8 g/L, 더욱 바람직하게는 3 g/L 내지 7 g/L, 보다 바람직하게는 4 g/L 내지 6 g/L인, 셀렉터 조성물.
According to claim 13,
The concentration of the first nitrogen-containing compound in the selector composition is 1 g/L to 50 g/L, preferably 2 g/L to 40 g/L, more preferably 3 g/L to 35 g/L, more preferably 5 g/L to 30 g/L,
The concentration of the second nitrogen-containing compound in the selector composition is 1 g/L to 10 g/L, preferably 2 g/L to 8 g/L, more preferably 3 g/L to 7 g/L, More preferably 4 g / L to 6 g / L, the selector composition.
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