(57)【要約】【課題】  不導体製品の無電解めっき前処理の際、環境汚染や廃液処理等の問題がなく、短時間でめっき前処理することができて、めっき層と不導体製品表面とが強固に密着しているめっき層を形成させることができる光触媒を用いた不導体製品のめっき前処理方法を提供する。【解決手段】  二酸化チタン及び過酸化水素を、又はこれらと金属イオンを含有する分散液に不導体製品を浸漬し、紫外線を照射することにより、不導体製品の表面に極性基を形成させる、光触媒を用いた不導体製品のめっき前処理方法。【選択図】  図１
2005256118.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二酸化チタン及び過酸化水素を含有する分散液に不導体製品を浸漬し、紫外線を照射することにより、不導体製品の表面に極性基を形成させることを特徴とする光触媒を用いた不導体製品のめっき前処理方法。
【請求項２】
二酸化チタン、過酸化水素及び金属イオンを含有する分散液に不導体製品を浸漬し、紫外線を照射することにより、不導体製品の表面に極性基を形成させることを特徴とする光触媒を用いた不導体製品のめっき前処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光触媒を用いた不導体製品のめっき前処理方法に関し、この前処理を施した後にめっきされた不導体製品は、車両、情報機器、事務機器、装飾品等に有効に利用される。
【背景技術】
【０００２】
不導体製品に導電性や金属光沢を付与する方法として、無電解めっきする方法が知られている。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させる方法をいい、電力によって電解析出させる電気めっきと異なり樹脂等の絶縁体にも金属被膜を形成させることができる。
【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、素材表面に対する付着強度が十分でないという問題がある。そのため、無電解めっきをする場合、その前処理として、不導体製品の表面を化学的にエッチング処理を行う表面粗化、極性基付与、及び触媒化の処理をして、無電解めっきを行うという方法が知られている。表面粗化及び極性基付与の処理には、主に、クロム酸や過マンガン酸、硫酸等の薬品が用いられており、これらの薬品は、環境汚染の原因となり、廃液処理に莫大な処理費がかかるといった問題があった。
そこで、これらの薬品を使用しない方法として、ＵＶとオゾン水や光触媒として二酸化チタンを使用する不導体製品のめっき前処理方法が開発された（特許文献１）。しかしながら、この方法では、処理時間が長くなるという問題があり、また、近年、情報機器等の小型化、高性能化に伴って、さらなるめっき密着強度が望まれている。
【０００４】
【特許文献１】ＷＯ ０３／０２１１０５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、不導体製品の無電解めっきの前処理の際、環境汚染や廃液処理等の問題がなく、短時間でめっき前処理することができて、めっき層と不導体製品表面とが強固に密着しているめっき層を形成させることができる光触媒を用いた不導体製品のめっき前処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決する発明は、第１に、二酸化チタン及び過酸化水素を含有する分散液に不導体製品を浸漬し、紫外線を照射することにより、不導体製品の表面に極性基を形成させることを特徴とする光触媒を用いた不導体製品のめっき前処理方法である。
【０００７】
また、第２に、二酸化チタン、過酸化水素及び金属イオンを含有する分散液に不導体製品を浸漬し、紫外線を照射することにより、不導体製品の表面に極性基を形成させることを特徴とする光触媒を用いた不導体製品のめっき前処理方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明におけるめっき前処理を行った不導体製品の表面には強固に密着するめっき層を形成させることができる。また、本発明によれば、前処理に無水クロム酸や過マンガン酸等の薬品を用いる必要がないため、環境汚染の問題が無く、環境負荷をかけずに、めっき前処理をすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下本発明について詳細に説明する。
本発明の不導体製品のめっき前処理方法においては、二酸化チタン（ＴｉＯ２）及び過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）を含有する分散液に不導体製品を浸漬し、紫外線を照射することにより、不導体製品の表面に極性基を形成させる。この極性基を形成させた不導体製品の表面に、常法により触媒付与及び活性化し、次いで無電解めっきを行うと、めっき層と不導体製品表面とが強固に密着しているめっき層を形成させることができる
【００１０】
本発明で用いられる二酸化チタンとしては、ルチル型、ブルッカイト型、アナターゼ型のいずれのものも使用することができるが、活性の高いアナターゼ型二酸化チタンが好ましい。また、本発明で用いる分散液には、二酸化チタンが０．００１〜１ｇ／ｄｍ３含まれることが好ましい。より好ましくは、０．００５〜０．５ｇ／ｄｍ３である。０．００１ｇ／ｄｍ３未満では、紫外線照射処理の際に、不導体製品の表面に極性基が十分に形成されない場合がある。１ｇ／ｄｍ３を超えると二酸化チタンを分散させることが困難になる（１ｇ／ｄｍ３を超えて添加しても添加効果が向上しない）。
【００１１】
また、分散液中の過酸化水素の含有量は０．１〜５０容量％が好ましい。より好ましくは、０．５〜５容量％である。０．１容量％未満では十分な密着強度が得られず、５０容量％を超えると気泡の発生が過剰になり、紫外線照射の弊害になる。
【００１２】
本発明においては、さらに金属イオンを含有させてもよい。金属イオンとしては、銅イオン、コバルトイオン、マグネシウムイオンなどが挙げられる。銅イオンを生成させるためには、例えば硫酸銅五水和物が用いられ、コバルトイオン生成のためには、例えば硫酸コバルトが用いられ、マグネシウムイオン生成のためには、例えば硫酸マグネシウムが用いられる。分散液中における金属イオンの含有量は０．００１〜１ｇ／ｄｍ３が好ましく、０．０１〜０．１ｇ／ｄｍ３であることがより好ましい。０．００１ｇ／ｄｍ３未満では十分な密着強度が得られず、１ｇ／ｄｍ３を超えると二酸化チタンの沈降が著しくなる。
【００１３】
二酸化チタン及び過酸化水素、又はこれらと金属イオンを分散・溶解するための液は、水、特に純水を用いることが好ましい。
【００１４】
また、紫外線は４〜４００ｎｍの波長の光が用いられ、照射する紫外光の光源の例としては、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、キセノンランプ、タングステンランプ、ハロゲンランプ、エキシマレーザー等の各種レーザー等、バリア放電ランプ、誘電体バリア放電ランプ、マイクロ波無電極放電ランプ、過度放電ランプ等を挙げることができる。また、例えば、不導体製品が樹脂である場合、紫外光により樹脂表面の結合が開裂するのでめっき層が安定し、好ましい。
【００１５】
照射時間は用いる不導体製品の種類や二酸化チタン及び過酸化水素、又はこれらと金属イオンの濃度により適宜選択されるが、１〜１２０分間であることが好ましい。この際、二酸化チタンの光触媒反応により、不導体製品表面が酸化され、分散液中に生成した官能基が不導体製品表面に付与されて、そこに極性基が形成され、それによりその上に形成されためっき被膜との密着を強固にするものである。すなわち、二酸化チタンと水との化学反応により生じた水酸化物ラジカルは、強力な酸化力を示し、親水性をもつ極性基が不導体製品の表面に形成され、不導体製品表面の濡れ性が向上する。このとき過酸化水素はこの反応を促進させる。不導体製品表面に形成される極性基として、例えば、カルボニル基（Ｃ＝Ｏ）、ヒドロキシル基（ＯＨ）等が挙げられる。なお、極性基は、不導体製品の表面に直接形成することが好ましいが、常法により任意の層を不導体製品の表面に形成させ、その上に形成させてもよい。
【００１６】
本発明で不導体製品とは、電気抵抗の大きな物質、実用上は電気絶縁材料として用いられる材料を成形したものであり、これらの材料の例としては、樹脂、ゴム、セラミック、ガラス等が挙げられる。また、材料が樹脂である場合、用いられる樹脂の種類は、特に限定されず、例えば、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ樹脂）及びポリスチレン樹脂（ＰＳ樹脂）等が挙げられる。なお、材料がセラミック、ガラス等の場合、常法により任意の層を不導体製品の表面に形成させて用いることができる。その形状はなんら限定されないが、例えば板状、球状、微粒子状等であってもよい。
【００１７】
その後、極性基が形成された不導体製品表面に、無電解めっきを従来の無電解めっき処理と同様にして行い、さらにその上に電解めっきを行ってもよい。本発明によって前処理された不導体製品にめっき層を形成させた製品は、めっき密着強度が高く、耐久性がより優れたものとなる。前記のようにして得られためっきされた不導体製品は、板状のものにめっきしたものはプリント配線板等として用いられ、微粒子状のものにめっきしたものは導電性微粒子として、これをビヒクル中に分散させたものは、導電性接着剤や塗料等として用いられる。またプリント配線板として用いる場合、基板上にめっき層と絶縁層を交互に積層した多層構造としてもよい。また、めっきされた不導体製品は金属光沢を有していてめっき被膜は素材表面に強固に付着しており、例えば、車輛、情報機器、事務機器等の部品や装飾品等にも用いることができる。
【００１８】
次に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。しかし、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されない。
【実施例１】
【００１９】
試験片としては、エポキシ樹脂上にビルドアップ基板用絶縁樹脂（太陽インキ社製ＨＲＰ−７００ＢＡ２）を塗布・硬化させた基板（５０ｍｍ×２０ｍｍ）を用いた。また、前処理液として、次に示す（ａ）〜（ｃ）液を用いた。なお、二酸化チタンとしてはアナターゼ型の二酸化チタンを用いた。
（ａ）：促進化液（二酸化チタンを０．０１ｇ／ｄｍ３、過酸化水素を１０
ｍｌ／ｄｍ３で含有する液）
（ｂ）：二酸化チタンを０．０１ｇ／ｄｍ３含有する液
（ｃ）：超純水（二酸化チタンを含有していない液）
（ｄ）：大気下
である３種類の液を用い、ＵＶ照射を２０〜１２０分間行った。
【００２０】
ＵＶ照射装置としては、高出力低圧水銀ランプを備えたＰＨＯＴＯ ＳＵＲＦＡＣＥ ＰＲＯＣＥＳＳＯＲ（セン特殊光源製、型式ＵＶＥ-２００Ｊ）を使用し、図１に示すようにシャーレ１内に台座２を設け、その上に基板３を載置して、シャーレ１内に上記（ａ）〜（ｃ）の液を加え、基板３上面から処理液の液面までの距離（Dsol．）を４．５ｍｍと一定にし、基板３上面から水銀ランプまでの距離Ｄ（Ｄは１２〜５４ｍｍに調節可）を５４ｍｍとし、主波長２５３．７ｎｍのＵＶ光を照射した。また、シャーレに処理液を加えずに大気中で同様にＵＶ照射を行ったものを（ｄ）とした。
【００２１】
上記のようにして処理した後、慣用のめっき前処理を施し、無電解銅めっきを行い、樹脂表面に導電性を付与させた後、電気銅めっき層を厚さ２０μｍ形成させた。各種の前処理基板と銅めっき被膜の密着強度をピール引っ張り試験器にて測定した結果を図２に示す。
【００２２】
図２から明らかなように０．０１ｇ／ｄｍ３二酸化チタン分散液に過酸化水素を添加した分散液（ａ液）を使用したものは、照射時間２０分で密着強度は最大１．０ｋｇｆ／ｃｍを示した。これに対し、０．０１ｇ／ｄｍ３二酸化チタン分散液（ｂ液）で前処理したものは、照射８０分で密着強度は最大０．７ｋｇｆ／ｃｍを示し、二酸化チタンを含有していない超純水（ｃ液）、及び処理液を用いずに大気中でおこなったもの（ｄ）も処理に（ａ）液を用いたものよりも長時間を要し、密着強度は０．７ｋｇｆ／ｃｍ以下であった。このことから、過酸化水素を添加することにより光触媒能がさらに向上することが確認された。
【実施例２】
【００２３】
前記（ａ）液に硫酸銅五水和物を０．１ｇ／ｄｍ３添加して、実施例１と同様にめっき前処理を行い、無電解銅めっきを行い、導電性を付与させた後、電気銅めっき層を形成させたところ、ＵＶ照射２０分で、めっき密着強１．０ｋｇｆ／ｃｍのものが得られた。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明を実施するための照射装置の概略図である。
【図２】各種条件下で前処理を行った基板とめっき密着強度の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  シャーレ
２  台座
３  基板
４  照射ランプ
【図１】
2005256118.tif 000003
【図２】
2005256118.tif 000004