JPH04187777A

JPH04187777A - 無電解メッキ方法

Info

Publication number: JPH04187777A
Application number: JP31482790A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Yoshikawa; 和男吉川; Shoji Kashiwagi; 柏木　正二
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1990-11-20
Filing date: 1990-11-20
Publication date: 1992-07-06

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］本発明は合成繊維又はプラスチックに対して無電解メッ
キする際に感応化処理及び活性化処理を高温で行なうこ
とにより工程の省略化、安定性の優れたメッキを得る新
規な無電解メッキ方法に関する。

［従来の技術］無電解メッキは被メッキ体をメッキ浴に単に浸漬するこ
とによりメッキする方法である。

無電解メッキの特徴として（１）感応化処理および活性
化処理を行なうことにより金属以外のプラスチック、セ
ラミックス等の非導電体にもメッキが可能であること、
（２）複雑な形状の物体にも厚さが均一にメッキできる
こと、（３）ピンホールが少ないメッキ膜が得られるた
め電気メッキより耐食性の良い膜が得られること、（４
）特異な機能性（磁性、非晶質性など）をもつメッキ膜
も可能であること、（５）設備、操作が簡単であること
等の利点がある反面、ｆｉｌメッキ速度が小さい、（２
）メッキ浴の寿命が短い、（３）電気メッキよりコスト
が高い等の問題がある。

従来の無電解メッキ方法は被メッキ材料の材質により前
処理工程の構成は一定しないが、プラスチック等をメッ
キするときは、通常アルカリ溶液（ＮａＯ８２０〜３０
ｇ／ｆ２．Ｎａ２ＣＯ３２０−３０ｇ／ｆｆ、Ｎａ３Ｐ
Ｏ４２０〜３０ｇ／ρ、界面活性剤）または有機溶剤に
浸漬する脱脂工程、キシレン、ジオキサン、トルエン、
テト・ラリン、ジメチノしフォルムアミド、ジメチルス
ルホキシドる溶剤処理工程、被メッキ材料のメッキ面を粗面化する
ためのＣｒＯ３−Ｈ２Ｓ０４−Ｈ２０溶液（ＣｒＯ，１
００〜５００ｇ／１２）あるいはこれに８３ＰＯ４を添
加した溶液に高温で浸漬するエツチング工程、ついでＳ
ｎＣ１．・２Ｈ２０２　０　〜４　０　ｇ　／　１２、
ＨＣＩ”ｃ　１０〜２０ｍｊ２／Ｉ２の感応化処理液に
浸漬し、Ｓｎ”を吸着させる感応化工程と、このＳｎ”
によりＰｄ”の反応によりＰｄ０を被メッキ材料表面に
析出させる活性化工程を経て無電解メッキ工程の前処理
工程が完了することになる。

この場合、感応化工程と活性化工程は常温（２０℃前後
）の低温で１〜２分間感応化処理液及び活性化処理液に
浸漬するがそれぞれの処理が終了し、次の工程に移る前
に多量の水で洗浄が必要とされる。また、これらの処理
はメッキを完全にイ」けるため単に一回のみの処理で済
ませることは少なく、通常は複数回の繰返し処理するこ
とが行なわれている。

ついでこのような前処理の済んだ被メッキ材料は，メッ
キをする金属を含む金属塩、錯化剤及び還元剤からなる
メッキ浴に、通常は浸漬法によりメッキを行なう。メッ
キをする金属としてはニッケル、銅、コバルトおよび金
、銀、インジウム等の貴金属が主として使用されている
。

以下ニッケルを代表例として取りＦげ、説明する。

ニッケルの実用メッキ浴としては酸性浴、中性浴、アル
カリ性浴など多くの浴組成が発表されている。

これに使用する還元剤もいくつか発表されているが、次
亜リン酸ナトリウムおよびホウ素化合物を用いる例が多
く、析出メッキ層がＮｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｂとなるメッキ膜
は耐摩耗性、潤滑性などの機械的特性に優れているので
多（用いられている。

しかし、前述の如く無電解メッキ法そのものはメッキ速
度が遅いこと、コストが高くなること、メッキ浴の寿命
が短く、また還元剤、錯化剤等多くの不純物を含むため
再生が困難であるにも拘らず、メッキ廃水中に含有され
る有効金属塩の濃度が高く、廃水処理が難しい等、いく
つかの問題を抱えている。

［発明が解決しようとする課題］本発明は、従来の無電解メッキ法の未解決の問題である
コストダウン、廃水処理の簡易化、工程の簡略化を目的
として検討を行ない、本発明に到達した。　。

［課題を解決するための手段］本発明は、合成ｍｔａ又はプラスデック製品の無電解メ
ッキ方法の前処理において、少なくとも脱脂工程を稀薄
な酸、ついで稀薄なアルカリで被メッキ材料の軟化点以
下の高温で処理し、ついで感応化処理および活性化処理
を４０℃と軟化点の間の温度において行なうことを特徴
とする無電解メッキ方法に関する５本発明の対象となる合成繊維又はプラスチック製品とし
ては、ポリアミド（ナイロン）、ポリエステル、アクリ
ル繊維等の合成繊維、ポリエチレン、ポリプロピレン、
アクリロニトリル−ブタジェン−スチレン樹脂（ＡＢＳ
）、スチレン、塩化ビニル等の通常の熱可塑性プラスチ
ックあるいはポリカーボネート、ポリアミド、ポリブチ
ルテレツクレート、ボリアセタ・−ル等のいわゆるエン
ジニャリングプラスチック等がその対象としてあげるこ
とが出来る。

製品の形状としては無電解メッキの特色である複雑な形
状の物体に対しても均一の厚さのメッキが可能であり、
被メッキ材料を電極に接続する必要がないところから、
繊維、粉末、その他各種の形状の製品に対しても使用可
能である。特に繊維状製品に対しての適用は重量あたり
の表面積が大きいところから溶剤処理、エツチング処理
等の工程において多量の洗浄水の使用を余儀なくされる
工程を省略できるメリットを享受できるので好ましい対
象である。

本発明方法の無電解メッキの前処理としては、少なくと
も脱脂工程、感応化処理工程及び活性化処理工程の３工
程を必要とし、従来法においてプラスチック製品に対す
る無電解メッキに必要とされている溶剤処理工程、エツ
チング工程を省略できる特徴を有している。

溶剤処理工程は、環境汚染や引火、爆発の原因となる大
量の有機溶剤の使用が必要とされているのに、この工程
の省略はコストダウンのみならず、上記のトラブルを回
避できることを意味する。

また、エツチング工程はプラスチック材料の前処理工程
としては被メッキ面を粗面化し、メッキ膜の密着性を向
上させるために必要な工程と認識され、Ｃｒｙｓ−Ｈ２
ＳＯａ系のエツチング浴を使用している。しかし、この
洛は毒性の強い６価のクロムイオンを含有するものであ
り、この処理後水洗浄すれば稀薄な６価クロムの廃水が
多量に生成するのでこの後処理のコストも高くなり、全
体のコストアップにつながるのでこの工程の省略は廃水
処理の簡易化、工程の短縮等大きな効果がある。

もちろんこれら溶剤処理工程、エツチング工程を追加し
ても上記の工程を省略したメリットを失うに止まるだけ
で本発明方法は実施可能である。

本発明の前処理第１工程としての脱脂工程は、従来法の
常温のアルカリ溶液単独に浸漬、有機温媒に浸漬等の工
程でも良いが、稀薄強酸な強酸の水溶液、例えば塩酸、
硫酸、硝酸、スルホン酸等の０５〜１０％程度の溶液で
、少なくとも５０℃以上であって、被メッキ材料が軟化
する温度に近い高温で３〜１０分間程度処理し、ついで
稀薄な力性アルカリ等の強アルカリ水溶液（濃度は０．
５〜５％程度）の溶液で強酸水溶液処理とほぼ同一条件
で処理する。

なお酸性処理及びアルカリ性処理の順は任意であって良
い。

この処理製品を良く水洗し、感応化処理を行なう。

感応化処理液としては、５ｎＣ１□・２Ｈ２０として０
．１〜２０　ｇ　／　１２の塩酸酸性水溶液（ＨＣｌ　
ｃｏｎｃとして１〜２０　ｍ　！！、　／　２　）を使
用する。

ＳｎＣｌ□・２Ｈ，Ｏの濃度が極度に希釈された場合、
充分な液量、時間をかけることによってメッキをするこ
とは可能であるが、多量の溶液、長い時間を必要とする
ため経済的に好ましくない。

また２０ｇ／ｌ以上になっても効果が飽和しておりメリ
ットはない。処理温度は４０℃以上、被メッキ材料の軟
化点以下の温度で３〜ｌＯ分程度処理する。この時間は
処理温度が低いときは長時間必要となることはもちろん
で、この時間は一応の目安として見るべきである。

活性化処理液としてはＰｄＣ１□−２Ｈ２０として０．
０１〜０．４ｇ／Ｉ２の塩酸酸性水溶液（ＨＣｌ　”ｃ
として１〜２０＋ｎＩ２／、９）　を使用する。ｐａｃ
ｔｚ・２Ｈ２０の濃度が極度に稀薄であっても、充分な
液量と時間をかけることによりメッキをすることは可能
ではあるが、経済的には上記の濃度程度が好ましい範囲
である。０．４ｇ／ｉ以上にしても活性化処理済液中の
Ｐｄイオンが多く残り、循環使用してライフを失った最
終廃液中の濃度を高（し、廃水処理にロードをかけるこ
とになるだけであまりメリットはない。

この際の処理温度は４０℃以上、被メッキ材料の軟化点
以下の温度で３〜１０分程度処理する。

これら各工程間の移動の際には充分な水洗が必要であり
、前工程の処理液の次工程への送入は厳に避けることが
必要である。

このように前処理工程を行なった被メッキ材料は充分に
水洗され、無電解メッキ工程に送られ各種の金属、例え
ばＡｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｃｕ。

Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｉｒ等の金属メッキをする。

本発明の無電解メッキ方法の前処理した製品は従来法に
よる前処理した製品と同様に無電解メッキに付すること
が出来る。

［作　用］本発明における無電解メッキ方法の前処理工程は、脱脂
工程、感応化処理工程、活性化処理工程のいづれも従来
の前処理工程における処理温度より相当高温である５０
℃〜軟化点、４０℃〜軟化点の温度で行なうことが要求
される。

このため製品の被メッキ表面が従来法の前処理工程にお
けるよりも粗面化され、したがって溶剤処理、エツチン
グ処理をしなくとも良い結果を得ているのかも知れない
。

また、本発明の前処理をした場合には、高温での処理の
ためか感応化処理、活性化処理は１回の処理で充分であ
り、この工程を場合にもよるが複数回の処理を要求され
ることのある従来法とは格段に優れた方法である。

また理由までは解明できなかったが、本発明の前処理し
た場合には、無電解メッキ方法の最大の欠陥であるメッ
キ速度を大にすることができ、またメッキ膜の付着強度
が大である製品が得られる。

以下、実施例をあげ本発明を具体的に説明する。

［実施例〕被メッキ材料として、繊度２デニール、１０ｍｍ長さに
カットしたアクリル繊維を用いた。

使用した水は水道水をそのまま便用した。

脱脂工程は第１段としてＨＣＩ　　１％水溶液を用い、
８０℃、５分間処理をした後、よ（水洗し、第２段とし
て水酸化ナトリウム１％水溶液を用い、８０℃、５分間
処理した後よく水洗した。

感応化処理は、試薬特級のＳｎＣ１□・２Ｈ。

Ｏを１０ｇ／Ｅ及び濃塩酸１ｍρ／ρとなるように水で
希釈し、感応化処理液とした。この処理液３．０００ｍ
βに対し、前処理したアクリル繊維５０ｇ（脱脂処理前
の重量）を入れ、所定温度（２０℃、４０℃、６０℃、
８０℃）で５分間処理し、よく水洗して活性化処理工程
へ送った。

活性化処理は試薬特級のＰｄＣｌ□・２Ｈ２００，１ｇ
／Ｉ２、濃塩酸１　ｍ　９　／　９となるように水で希
釈し、活性化処理液とした。この処理液３゜０００ｍＩ
２に対し、感応化処理したアクリル繊維５０ｇ　（脱脂
処理前の重量）を入れ、所定温度（感応化処理と同温度
）で５分間処理し、よく水洗した。

この感応化処理、水洗、活性化処理、水洗の工程を１サ
イクルとし、１〜３サイクル行ない、前処理工程とした
。

〈メッキ膜の安定性の試験〉上記前処理済の被メッキ材料（アクリル繊維）を、硫酸ニッケル　　　　３０ｇ／ｌ酢酸ナトリウム　　　１０ｇ／ｊ２次亜リン酸カリウム　ｌＯｇ／ｌ２ｐＨ６の無電解メッキ浴を調製した。

上記メッキ浴３０００ｃｃに対し、被メッキ材料として
のアクリル繊維５０ｇ　（脱脂処理前の重量）を９５℃
、５分間浸漬し、無電解メッキを行ない、よく水洗し、
乾燥してメッキ製品を得た。

このメッキ製品を８０℃、６時間、ついで−２０℃、１
８時間保持することを１サイクルとして５サイクル加熱
、冷却を繰返した後、この製品を水中に撹拌懸濁させ、
メッキの剥離状況を観察した。

結果を第１表に示す。

第１表Ｘ：沈殿が多量に見られ、繊維は脱色も見られた。

△：わずかに沈殿が見られた。繊維の色は変化ない。

○：沈殿は見られない。

〈メッキ速度）メッキ浴は、初めはニッケルとしての濃度１５ｇ／ｌで
あると不透明であるが、充分にメッキが行なわれると浴
はニッケル濃度０．４ｇ／Ｐになり透明になる。この場
合の透明度になるまでの時間を前処理の感応化、活性化
サイクル及び同処理温度との関係を第２表に示す。メッ
キ条件はメッキ膜の安定性試験と同一である。

第２表以上のことから感応化、活性化処理温度を高くすること
により、無電解メッキ法の最大の欠陥の一つであるメッ
キ速度の小さいことをメッキ条件は同一であっても前処
理温度を変えることにより大幅に加速できることが確認
された。特に６０℃以上の高温側での処理はこの効果は
大きい。

［発明の効果］無電解メッキの前処理として本発明方法を採用するとき
は、溶剤処理及びエツチング工程を省略できること、特
にエツチング工程に使用される６価クロムの使用を避け
られるためメッキ廃水処理への負荷を大きく軽減できる
。

本発明方法においては使用する処理液は従来法に比し、
一般に濃度が薄くて済むことも洗浄水の減少、廃水処理
の軽減につながっている。そして工程の省略と共にコス
トダウンに大きく寄与するものである。

また、高温処理のためか、感応化処理、活性化処理も一
回で充分な前処理効果が得られ、廃水量の減少、工程数
の減少につながっている。

更に高温前処理は、理由は不明であるが、無電解メッキ
の欠点であるメッキ速度を大幅に増加させ、必要とする
時間を短縮でき、またこのようにして被覆されたメッキ
膜は加熱−冷却のテストにおいても付着強度が優れてお
り、良いメッキ膜が得られることも分かった。

以上のごとく本発明方法による前処理を行なえば工程も
簡易化され、廃水量も少なくコストダウンも可能となり
、また得られるメッキ膜も良好な付着強度を示すことが
明らかとなった。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）合成繊維又はプラスチック製品の無電解メッキ方
法の前処理において、少なくとも脱脂工程を稀薄な酸、
ついで稀薄なアルカリで被メッキ材料の軟化点以下の高
温で処理し、ついで感応化処理および活性化処理を４０
℃と軟化点の間の温度において行なうことを特徴とする
無電解メッキ方法。
（２）感応化処理液として塩化第１スズ２水塩を０．１
〜２０ｇ／ｌ、活性化処理液として塩化パラジウム２水
塩を０．０１〜０．４ｇ／ｌの範囲に含む溶液を使用す
る特許請求の範囲第１項の無電解メッキ方法。
（３）前処理として溶剤処理およびエッチング工程を省
略した特許請求の範囲第１項の無電解メッキ方法。