(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に C=O及びC-OHから選ばれる少なくとも一方の官能基を有する樹脂をめっき素材とし、陰イオン性界面活性剤及び非イオン性界面活性剤の少なくとも一方とアルカリ成分とを含む溶液を該めっき素材の表面に付着させて付着素材とする付着工程と、該付着工程に引き続き該付着素材の表面に触媒を吸着させて吸着素材とする吸着工程と、該吸着素材の表面に無電解めっき処理を行うめっき工程と、をこの順で行うことを特徴とする無電解めっき処理方法。
【請求項２】
表面に C=O及びC-OHから選ばれる少なくとも一方の官能基を有する樹脂をめっき素材とし、陰イオン性界面活性剤及び非イオン性界面活性剤の少なくとも一方とアルカリ成分とを含む溶液を該めっき素材の表面に付着させて付着素材とする付着工程と、該付着素材を水洗してアルカリ成分を除去する水洗工程と、その後該付着素材の表面に触媒を吸着させて吸着素材とする吸着工程と、該吸着素材の表面に無電解めっき処理を行うめっき工程と、をこの順で行うことを特徴とする無電解めっき処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は樹脂素材表面に無電解めっき処理を施して、めっき被膜を形成する方法に関する。本発明の方法によれば、樹脂素材に対して付着性に優れためっき被膜を形成することができる。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂素材に導電性や金属光沢を付与する方法として、無電解めっき処理が知られている。この無電解めっきとは、溶液中の金属イオンを化学的に還元析出させ、素材表面に金属被膜を形成する方法をいい、電力によって電解析出させる電気めっきと異なり樹脂などの絶縁体にも金属被膜を形成することができる。そのため、自動車部品、家電製品などの分野に用いられる樹脂素材に金属光沢を付与する方法として、広く用いられている。
【０００３】
ところが、無電解めっき処理によって形成されためっき被膜は、樹脂素材に対する付着性が十分でないという問題がある。そのため、先ず樹脂素材に対して化学的エッチング処理を行って表面を粗面化し、その後無電解めっき処理する工程が一般に行われている。
【０００４】
また特開平1-092377号公報には、樹脂素材をオゾンガスで前処理し、その後無電解めっき処理する方法が開示されている。同公報によれば、オゾンガスによって樹脂素材の不飽和結合が開裂して低分子化し、表面に化学組成の異なる分子が混在することになって平滑性が失われ粗面化する。したがって、無電解めっきによって形成された被膜が粗面にしっかり入りこみ容易に剥離しなくなる、と記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の技術では、樹脂素材を粗面化し、いわゆる投錨効果によってめっき被膜の付着性を高めている。しかしながら粗面化する方法では、樹脂素材の表面平滑度が低くなってしまう。したがって意匠性の高い金属光沢を得るためには、めっき被膜を厚くしなければならず、工数が多大となるという不具合がある。
【０００６】
またエッチングによって粗面化する方法では、クロム酸、硫酸などの毒劇物を用いる必要があり、廃液処理などに問題がある。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、エッチング処理あるいはオゾンガス処理を不要として樹脂素材を粗面化することなく、付着性に優れためっき被膜を形成することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の無電解めっき処理方法の特徴は、表面に C=O及びC-OHから選ばれる少なくとも一方の官能基を有する樹脂をめっき素材とし、陰イオン性界面活性剤及び非イオン性界面活性剤の少なくとも一方とアルカリ成分とを含む溶液をめっき素材の表面に付着させて付着素材とする付着工程と、付着工程に引き続き付着素材の表面に触媒を吸着させて吸着素材とする吸着工程と、吸着素材の表面に無電解めっき処理を行うめっき工程と、をこの順で行うことにある。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の無電解めっき処理方法では、めっき素材として、表面に C=O及びC-OHから選ばれる少なくとも一方の官能基を有する樹脂を用いる。このような官能基をもたない樹脂では、本発明の方法によって付着性のよいめっき被膜を形成することが困難である。このような樹脂としては、この官能基を本来的に有するポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、尿素樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、エチレン酢ビ樹脂、セルロースアセテート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂などが例示される。またこれらの樹脂以外であっても、何らかの手段によって表面に C=O及びC-OHから選ばれる少なくとも一方の官能基を導入したものであれば、用いることが可能である。
【００１０】
なお、この官能基の量は多いほど好ましいが、少しでもあればその分だけの効果が発現されるので、量的な限定は不要である。
【００１１】
本発明の無電解めっき処理方法では、上記のような樹脂をめっき素材とし、先ず、陰イオン性界面活性剤及び非イオン性界面活性剤の少なくとも一方とアルカリ成分とを含む溶液をめっき素材の表面に付着させて付着素材とする。
【００１２】
この工程では、アルカリ成分はめっき素材の表面を分子レベルで溶解する機能をもち、めっき素材表面の脆化層を除去して上記官能基をより多く表出させる。そして図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、界面活性剤１は、予め表出する上記官能基と、脆化層の除去により表出した新たな官能基とにその疎水基が吸着すると考えられる。
【００１３】
なおこの工程後、水洗してアルカリ成分を除去する工程を行ってもよい。界面活性剤１は官能基に吸着しているので、水洗する程度では除去されず付着した状態が維持される。またアルカリ成分のみを含む水溶液で処理した後に界面活性剤を付着させてもよいが、両工程の間に再び脆化層が形成されてしまう場合があるので、両工程は本発明のように同時に行うことが望ましい。
【００１４】
そして次の工程で、界面活性剤１が吸着した付着素材が触媒２と接触することで、図１（Ｃ）に示すように、触媒２が上記官能基に吸着している界面活性剤１の親水基に吸着すると考えられる。
【００１５】
そして触媒が十分に吸着している吸着素材に対して無電解めっき処理を施すことにより、界面活性剤が官能基から外れるとともに金属が C-O基と結合すると考えられ、付着性に優れためっき被膜を形成することができる。
【００１６】
界面活性剤としては、 C=O及びC-OHからなる少なくとも一方の官能基に対して疎水基が吸着しやすいものが用いられ、陰イオン性界面活性剤及び非イオン性界面活性剤の少なくとも一方が用いられる。陽イオン性界面活性剤及び中性界面活性剤では、めっき被膜が形成できなかったり、効果の発現が困難となる。陰イオン性界面活性剤としては、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸カリウム、ステアリル硫酸ナトリウム、ステアリル硫酸カリウムなどが例示される。また非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンドデシルエーテル、ポリエチレングリコールドデシルエーテルなどが例示される。
【００１７】
アルカリ成分としては、めっき素材の表面を分子レベルで溶解して脆化層を除去できるものを用いることができ、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムなどを用いることができる。
【００１８】
界面活性剤とアルカリ成分とを含む溶液としては、極性溶媒を用いることが望ましく、水溶液を代表的に用いることができるが、場合によってはアルコール溶液あるいは水−アルコール混合溶液を用いてもよい。またこの溶液をめっき素材の表面に付着させるには、めっき素材を溶液中に浸漬する方法、めっき素材表面に溶液を塗布する方法で行うことができる。
【００１９】
溶液中の界面活性剤の濃度は、0.01〜10ｇ／Ｌの範囲とすることが好ましい。界面活性剤の濃度が0.01ｇ／Ｌより低いとめっき被膜の付着性が低下し、10ｇ／Ｌより高くなると、めっき素材表面に界面活性剤が会合状態となって余分な界面活性剤が不純物として残留するため、めっき被膜の付着性が低下する。
【００２０】
また溶液中のアルカリ成分の濃度は、pH値で12以上が望ましい。pH値が12未満であっても効果は得られるが、表出する上記官能基が少ないために、所定膜厚だけめっき被膜を形成する時間が長大となってしまう。
【００２１】
溶液とめっき素材との接触時間は特に制限されないが、室温で１分以上とするのが好ましい。接触時間が短すぎると、官能基に吸着する界面活性剤量が不足してめっき被膜の付着性が低下する場合がある。また温度は高い方が望ましく、温度が高いほど接触時間を短縮することが可能であるが、室温〜60℃程度で十分である。
【００２２】
触媒としては、Pd2+など、従来の無電解めっき処理に用いられる触媒を用いることができる。触媒を付着素材の表面に吸着させるには、触媒イオンが溶解している溶液を付着素材の表面に接触させればよく、上記した界面活性剤とアルカリ成分を含む溶液の接触と同様に行うことができる。また接触時間、温度などの条件も、従来と同様でよい。
【００２３】
また無電解めっき処理の条件、析出させる金属種なども制限されず、従来の無電解めっき処理と同様に行うことができる。
【００２４】
【実施例】
以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明する。
【００２５】
（実施例１）
めっき素材として、ポリウレタン樹脂よりなり寸法が 100mm× 100mm×３mmの樹脂板を用いた。
【００２６】
NaOHを50ｇ／Ｌ溶解するとともに、ラウリル硫酸ナトリウムを１ｇ／Ｌ溶解した混合水溶液を60℃に加熱し、そこへ上記のめっき素材を２分間浸漬して陰イオン性界面活性剤（ラウリル硫酸ナトリウム）を吸着させた。
【００２７】
界面活性剤が吸着した付着素材を引き上げ、３Ｎ塩酸水溶液に塩化パラジウムを 0.1重量％溶解するとともに塩化錫を５重量％溶解し50℃に加熱された溶液中に３分間浸漬し、次いでパラジウムを活性化するために、１Ｎ塩酸水溶液に３分間浸漬した。これにより触媒が吸着した吸着素材を得た。
【００２８】
その後、40℃に保温されたNi−Ｐ化学めっき浴中に吸着素材を浸漬し、10分間Ni−Ｐめっき被膜を析出させた。析出したNi−Ｐめっき被膜の厚さは 0.5μｍである。さらに硫酸銅系Cu電気めっき浴にて、Ni−Ｐめっき被膜の表面に銅めっきを 100μｍ析出させた。
【００２９】
得られためっき被膜にめっき素材に達する切り込みを１cm幅で入れ、引張り試験機にてめっき被膜の付着強度を測定した。結果を表１に示す。
【００３０】
（実施例２）
ラウリル硫酸ナトリウムに代えて非イオン性界面活性剤であるポリオキシエチレンドデシルエーテルを同量用いたこと以外は実施例１と同様にしてめっき被膜を形成した。そして実施例１と同様に付着強度を測定し、結果を表１に示す。
【００３１】
（比較例１）
ラウリル硫酸ナトリウムに代えて陽イオン性界面活性剤である塩化ベンジルトリエチルアンモニウムを同量用いたこと以外は実施例１と同様である。
【００３２】
しかし本比較例では、Ni−Ｐめっき被膜の析出が認められず、したがって銅めっきもできなかった。
【００３３】
（比較例２）
ポリウレタン樹脂に代えてＡＢＳ樹脂よりなるめっき素材を用いたこと以外は実施例１と同様にしてめっき被膜を形成した。そして実施例１と同様に付着強度を測定し、結果を表１に示す。
【００３４】
（比較例３）
ラウリル硫酸ナトリウムのみを１ｇ／Ｌ溶解しアルカリ成分を含まない水溶液を用いて陰イオン性界面活性剤（ラウリル硫酸ナトリウム）を吸着させたこと以外は実施例１と同様にしてめっき被膜を形成した。そして実施例１と同様に付着強度を測定し、結果を表１に示す。
【００３５】
（比較例４）
NaOHのみを50ｇ／Ｌ溶解し界面活性剤を含まない水溶液を用いてめっき素材を処理したこと以外は実施例１と同様である。
【００３６】
しかし本比較例では、Ni−Ｐめっき被膜の析出が認められず、したがって銅めっきもできなかった。
【００３７】
＜評価＞
【００３８】
【表１】
0003675347.tif 000002
【００３９】
上記結果より、実施例の方法によれば 730ｇ／cm以上の付着強度をもつめっき被膜を形成でき、良好な強度を確保できることがわかる。まためっき素材がＡＢＳであったり、アルカリ成分を用いないと付着強度が極端に低下し、界面活性剤を用いなかったり陽イオン性界面活性剤ではめっき被膜の形成が困難である。
【００４０】
すなわち表面に C=O及びC-OHから選ばれる少なくとも一方の官能基を有することと、陰イオン性界面活性剤及び非イオン性界面活性剤の少なくとも一方とアルカリ成分とを含む溶液を用いることが、高い付着強度をもつめっき被膜を形成する必須条件であることが明らかである。
【００４１】
【発明の効果】
すなわち本発明の無電解めっき処理方法によれば、樹脂素材表面に付着強度に優れた無電解めっき被膜を容易に形成することができる。また樹脂素材表面を粗面化する必要がないので、高い金属光沢を有するめっき被膜を薄い膜厚で形成することができ、かつクロム酸などが不要となるので廃液処理も容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の推定される作用を示す説明図である。
【符号の説明】
１：界面活性剤            ２：触媒
【図１】
0003675347.tif 000003