JPH02153077A - 電気絶縁体のメッキ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は多品種少量、千差万別の形状を有する電気絶縁
体の指定する部分にパラジウムの電析被膜を短時間にて
生成させる方法に関する。とくに、本発明は歯牙修復体
等にパラジウムをメッキする方法に関する。

（従来の技術） 従来、電気絶縁物上に金属被膜を生成する場合はまず金
属錯塩溶液を使い、化学還元剤による化学メッキを行い
絶縁体上に誘導性を十分に付与せしめた後、メッキ溶液
を電Ｆｒ溶液に変更して、電解電析を行うものであった
。それは化学メッキだけではメッキ膜厚が薄く機械的に
脆弱であるため電解電析を行う二段階操作を余儀なくさ
れていた。

これには操作に伴う煩雑さと時間、場所とを必要とした
。

本発明者は、電気絶縁体表面にパラジウムの強固な化学
電析を行うと、電気絶縁体自身の機賊的強度の向上や他
の物体たとえば歯科用補綴物との接着力及び、審美性の
向上を期待しうろことに着眼し、歯科治療に使用可能な
新しいパラジウム被膜形成方法を見い出すことが必要で
あると認識した。

（課題を解決するための手段） 本発明は、電気絶縁体をパラジウム尿素錯塩溶液と還元
剤により化学メッキし、ついで同一のメッキ溶液により
該電気絶縁体を電解電析することからなる電気絶縁体の
メッキ方法である。

本発明の特徴とするところは、パラジウム尿素錯塩溶液
とこれを還元する化学還元剤による化学メッキの手段と
、パラジウム尿素錯塩溶液に接触するアノード電極と、
化学還元溶液から還元して生成された導電性膜に接触す
るカソード電極を用いて化学メッキに使用したと同一の
パラジウム尿素錯塩溶液中に通電し電解電析する手段を
併用することである。

この手段をさらに化学的、電気的に説明すれば、酸化還
元系に化学系と電気系とが併設されるために、化学系で
電導波膜が生成するにつれて電気系のＴ１１．折が進行
する。

これはメッキ面積が限定されている場合は加速性に働き
生成膜の膜厚を増加する方向に働くことになる。

導電性膜の生成順序は化学メッキとして出発する。此の
時には電解電析を行わしめんとしても絶縁体表面では電
子は流れないから、たとえ電源を最初から投入しておい
ても現象的には化学メッキしか生起しない。

この化学メッキが生長して行き導電性が付与されて行く
過程はそれ程単純なものではなく、分散系の粒子が匠出
し核を生成することから始まる。

この核が中心となり次第に成長する。一方核は一箇所に
だけ出来るものでなく、複数出来てそれぞれが次第に成
長して行き、ある大きさのものは互いに接触し、全体と
して導電性が保たれるようになる。らし電源が投入され
ていれば此のとき以降電解電析が姶まろわけであるが、
電解電析が生起するためには単なる導電性が得られたと
言うだけでは不足であり、電析を行いうる電子の流れに
耐えうる電動性がなくてはならない。これには導電性の
抵抗を計ることにより成る程度の判断をすることができ
るが、本方式によれば目視により金属色をメッキ溶液下
に発見することで測定に代える事が出来るようになり、
この点を境にカソード電極を導電性膜に接触する時点と
すると、このとき以降化学メッキと電析とが雨音並行し
て進行するようになる。

本発明で用いるパラジウム尿素錯液溶液は、Ｐｄ（ＮＨ
ｚＣＯＮＨｔ）Ｘｔ”ｉ？表わされ、Ｘ１ＩＣ（！、Ｂ
ｒ等ノハロゲン又は他の１価の陰イオンである。好まし
いのはＰｂ（ＮＨ２ＣＯＮＨｔ）ＣＱｔである。還元剤
は水素化ホウ素ナトリウム、水素化アルミニウムリチウ
ム、ヨウ化水素、チオ硫酸ナトリウム、次亜リン酸ナト
リウム等があげられる。これらは、粉末または水溶液で
用いられる。好ましいのは水素化ホウ素ナトリウムであ
る。

本発明により処理できる電気絶縁体は、陶材、各種無機
材料及び高分子材料等であり、具体例としては歯科補綴
物、美術工芸品、電子機器部品等である。歯牙もまた本
発明により処理することができる。

以下本発明を一態様にもとすき説明する。

使用者はメッキすべき材料を清掃した上、脱脂水洗乾燥
の後、被メッキ部分以外をマスキングテープ等により覆
うのが好ましい。アノードピンセットには綿球を鋏み電
源に接続する。カソード電極は電源に接続して待機する
。次にパラジウムメッキ液をアノード綿球に充分含浸さ
せた上、被メッキ部分に塗付文は滴下し敗十秒メッキ材
料に含浸仕しめた後綿球をメッキ面から離して多量にメ
ッキ液を含んだまま待機せしめる。しかる後別の綿球に
還元剤の水素化はう素溶液を含ませたものを彼メッキ部
分に接触させパラジウムメッキ液と撹拌しながら反応さ
せる。反応が終息するのをまって、還元液が残留してい
る表面に待機していたアノード側の綿球をピンセットと
共に接触させる。

すると還元液とメッキ液とが激しく反応する。反応が柊
已する以前にカソード電％をメッキ面に接触させ電解電
析を開始させる。この時点で化学メッキと電解解析との
両反応が重畳して進行する。

電解反応が加わることにより化学メッキで還元できなか
った０価への還元が行われ１価イオンのままでいた黒色
粒子が金属色となる。一方残留していたメッキ液のパラ
ジウムイオンが電析反応により表面に析出し、その仕上
がりは金属パラジウムと同等である。電解電析を行う場
合の電流は、必要に応じてその強さを調整できるが、３
Ｖ　５０ｍＡの安定化電源又は３ｖの乾電池が好ましい
。電解電析を行う際のメッキ溶液は、通常はパラジウム
尿素錯塩と還元剤を含むが、還元剤は化学メッキで消費
されていてもよい。化学メッキを行った溶液をそのまま
使用してもよ（、それにパラジウム尿素錯塩溶液を加え
るか又はパラジウム尿素錯塩溶液と還元剤を加えた液を
加えたものを使用してもよい。

この化学メッキに電解電析が加わった場合の変化を知る
にはカソード電極側に電流計を接続しておくと分かる。

すべての反応が終ｅ、したならば、アノード側の綿球を
メッキ面より離し、残留液体及び沈澱物は柔らかい紙片
または綿で拭き取ってメッキ操作を完了する。

上記の説明ではパラジウムメッキ溶液を先にメッキ面に
作用させたが、還元液を先にメッキ面に作用させて後か
らパラジウム溶液を作用させても原理的には同じことで
ある。強いてその差が生ずるとすればメッキすべき材料
の組成や構造上からくるものと考えられる。それは還元
剤は水素を発生しつつ還元するわけであるから常に発泡
性に馴染まないような材質の場合はパラジウム溶液を先
行させた方が有利である。また材質によってはメッキの
前処理として適当なエツチングを行うと効果的である。

本発明方法によれば、電気絶縁性の材料で小形軽量、形
状に関係なく、室温において短時間に金属パラジウム化
し得て、しかも毒性がなく、高温の発生らなく安定に行
えるところから歯牙等の生体硬組織への処理に用いる事
が出来る。また小形電子部品やその補修などにも使用す
ることができる。

質表面へのパラジウム皮膜形成を行った。化学メッキ用
溶液と、電−界電析用装置は下記のものを用いた。

（イ）化学メッキ パラジウム尿素錯塩Ｐｂ（ＮＨｌＣＯＮＨりＣ１２，溶
液（金属バラノウム濃度４０ｇ／ｆ２　ｐＨ＞８）水素
化はう素ナトリウムＮａＢＨ４水溶液（水素化はう素濃
度４ｇＩＱ　）（［＋）電　近 アノード電極用　綿球保持白金ビンセット（電源端子付
き） カソード電極用　先端半球状金属電極（電源端子付き） 電　　　　　源　（安定化合電源容量３Ｖ　　２５ｍＡ
電圧電流計付き） まず、ヒト抜去歯象牙質の清掃、脱脂、メッキ部分以外
のマスキングを行い、水洗後乾燥する。

メッキ面積は直径６ｎ＋ａ＋の円で行った。

１）パラジウム溶液を白金ビンセットに保持された綿球
に小皿より採取し、メッキ部分に斑なく塗布し撹拌する
。約４０秒間。後引き上げて、そのまま待機する。

２）還元液である水素化はう素ナトリウム水溶液を小皿
より別の綿球に含浸採取し、メッキ部分のパラジウム溶
液と反応せしめ撹拌する。約１０秒間。反応が終息した
ところでも還元液は還元能をいまだ充分保持しているの
で、メッキ面にそのままの状態にしておく。

３）待機中の白金ピンセットに保持された綿球に再びパ
ラジウム溶液を含浸させ、電源を入れる。

カソード電極にも電源を入れる。

４）白金ピンセットに保持された綿球をメッキ面に接触
させる。

５）還元液とパラジウム液とで激しく化学反応が生起し
化学メッキが再開され、撹拌しているとメッキ面に金属
膜の生成か目視できた。この段階はまだ化学メッキが生
長中であるが導電・は出来ているので、次のステップに
移る。

６）電源の入ったカソード電極をメッキ面の端部に接触
せしめると１ｉＦｒ回路ができて電流は１０口Ａ程度か
ら白金ピンセットの綿球を撹拌するにつれ電流は上昇し
、メッキ綿の溶液は薄黒さから澄んできて、メッキ面は
金属パラジウムに輝いてくる。

電流は２０ｍＡ程度を示す。５）、　６）とで時間は計
４０秒程度である。

７）電源を切り、メッキ面に残留した溶液その他沈殿物
等を柔らかい紙や綿で拭き取った後、水洗、乾燥する。

８）メッキ仕上がり面を観察し−様な金属パラジウム面
でなく斑点や部分的に金属が欠落してぃるような場合は
、１）から繰り返す。

上記ノ如くパラジウムの化学メッキに電解電析法を併用
したセットを用いて化学電析法により試験した結果と、
従来のパラジウム化学メッキ法だけで行った場合のメッ
キ面の直流抵抗、及び両者にスズメッキを施して、引っ
張り剪断試験を行った結果の比較を表に示した。

この試験はヒト抜去歯を樹脂包埋し象牙質表面を出し、
面積６■の孔を空けたマスキングテープで面積を限定し
、外囲条件を全く同一にして両者を比較した。

用いたスズ電析液は、硫酸第一スズ含有金属濃度２５ｇ
ＩＱ、　　（Ｅ　Ｅ　Ｊ　Ａ製）で電極電圧直流３Ｖ、
電流８土２Ｉａ入、１分間行ったものである。このよう
にして一連のメッキを施した面に、接着剤（パナビアＥ
Ｘ、クラレ製）を塗布し、金属棒（ＳＯ９−４（叱 ３０４．５１ｍｆｆ１φ）を突き合わけ接着固定し、乾
燥・壷で２４時間後引っ張り剪断試験を行い測定した結
果で、従来の化学メッキ法−回だけの接着強さは７７〜
１２５ｋｇ／ｃｍ’、平均１（１３，３ｋｇ／ｃａ＋”
、本発明の化学電析法−回だけの接着強さは１２４〜２
４５ｋｇ／ａｍ’、平均１７８．２５ｋｇ／ｃｍ”であ
り、化学電析法によるもののほうが接着強さは強く、し
かも破壊界面の状況をみ１に るとわかるように、化学メッキ法では・料番号４および
５は化学メッキ面の破壊が生じているが、化学電析法に
よるものでは化学電析メッキ面の破壊はなくスズと接着
剤との界面で破壊しているか、或は接着剤と金属棒との
界面で破壊している。なお象牙質にパラジウム被膜を行
わないときの象牙質と接着剤との接着強さは５０〜７５
ｋｇ／ａｍ”程度の強さである。

このことから化学電析法によるメッキ面が破壊するには
更に大なる力を必要とすることが分かる。

以上の試験結果から化学電析法が化学メッキ法よりも接
着力において優れていることが明らかである。

実施例２ 実施例１に用いた化学電析セットを使用して焼き付は陶
材表面にパラジウム被膜を生成することを行った。

この陶材の焼き上がり寸法は厚さ１．５ｍ＋ｍ、長さ９
−慣、幅７龜１でこの片面にのみパラジウム被膜を生成
することである。

予め陶材の片面を耐水研磨紙６００番にて水と共に研磨
し水洗、乾燥後フッ化水素酸でエツチングを行ってから
メッキを行う。

実施方法は全〈実施例１と同機にして行ったところ１）
から７）までのやり方を２回繰り返さないとパラジウム
が一様に陶材表面に電析できなかった。

なおこの陶材の試料はエナメル色、デンチン色、−ｒ’ オペーク色の３種類有ったいずれも２回行えば同じよう
にパラジウム被膜が得られることがわかった。最終的に
は電析表面の直流抵抗を測定した結果、３種類とも３ｍ
ｍの距離で１〜２Ωの値を保持していた。また本試料を
化学メッキ法のみで行う時は最低１０回以上繰り返す要
があり実用的でないことがわかった。

（発明の効果） 以上のように、本発明のパラジウム化学電析セットを用
いれば歯牙や陶材などの材質表面にパラジウム被膜を速
やかにしかも、操作性に優れかつ強固に形成することが
できる。

これにより、被メッキ物と他の物体との接着剤による固
定がより効果的に行われるようになり、特に歯科治療に
おいては、パラジウム被膜が形成された歯牙表面に接着
剤を介して他の修復材を固定させると、パラジウム被膜
がない場合に比べて修復材がより強固に固定される。し
かも本発明の化学１！折方法によれば化学メッキと電解
電析のパラジウム溶液とが同一であるため、化学メッキ
だけで得られなかった還元反応の完遂が併用する電析反
応により達成され、操作も化学メッキの場合と同一に近
い簡易さがある。またそのメッキ速度ら速いばかりでな
く、操作を含めて極めて実用性に富んだ方法と言うこと
が出来る。また更に本発明方法により形成されたパラジ
ウム被膜上にあらたに、異種金属の電析を行う事も可能
であり、これにより接着系の破壊強度をさらに向上せし
める事も可能である。

特許出願人　株式会社　り　ラ　し 代理　人　弁理士本多　堅

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電気絶縁体をパラジウム尿素錯塩溶液と還元剤により化
   学メッキし、ついで同一のメッキ溶液により該電気絶縁
   体を電解電析することを特徴とする電気絶縁体のメッキ
   方法。