CO*存在下的电镀制造技术

本发明专利技术提供一种电镀方法，其是在含有金属盐的水溶液和ＣＯ↓［２］的共存下进行电镀的方法，其特征在于，ＣＯ↓［２］以液体、亚临界或者超临界状态存在，上述水溶液和ＣＯ↓［２］的共存体系中还添加有具有ＣＯ↓［２］亲和性部分的非离子型化合物。根据本发明专利技术，可以在更有效进行电化学反应工艺的同时形成非常良好的金属表膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】CO2存在下的电镀
本专利技术涉及以CO2为替代溶剂的环境应对技术。更具体来说，涉及以CO2为溶剂的电化学反应的效率化技术和使用了该技术的电镀技术。
技术介绍
由于环境问题的显著化，利用CO2作为溶剂以替代毒性高的有机溶剂的技术受到关注。并且，要是能够在CO2中处理化合物，则废水处理费用可能会大幅度削减，在染色、镀覆等废水处理成本高的产业领域的应用特别受到关注。在这样的技术背景下，公开了在搅拌下使金属盐水溶液和CO2悬浊而进行电镀的技术(专利文献1、非专利文献1和2)。根据其中公开的信息，与现有得电镀相比，该技术可以形成高品质的镀覆表膜，镀覆表膜无针孔、遮盖力好，并且由于形成的结晶粒径小而可以期待镀覆表膜高硬度化。但是，我们详细地追加试验了该技术，结果发现为了形成无针孔的、良好的镀覆表膜，在含有表面活性剂的镀覆操作条件上存在较大的限制。例如其中公开的技术中，作为表面活性剂使用了作为烃类表面活性剂的聚环氧乙烷嵌段共聚物或者聚环氧乙烷烷基醚。这些表面活性剂在CO2-水体系中的表面活性功能低，因此相对于金属盐水溶液(以下简称为镀覆液)使用多达3重量％(wt％)～6重量％的表面活性剂(专利文献1和非专利文献1、2)。由此，在实用时要求解决除去附着在镀覆表膜的表面活性剂和镀覆液及干燥的问题。进而，在此使用的聚环氧乙烷化合物由于水溶性也大，在镀覆液中会有相当一部分溶解。由此，在镀覆操作后镀覆浴内的CO2和镀覆液不容易进行分离，进而在后续工序中的减压时大量产生含有表面活性剂和镀覆液的气泡，这些气泡侵入配管等中，产生配管堵塞的问题。配管堵-->塞的问题在技术实用化时在生产能力方面会造成严重的效率降低。进而，要求这些表面活性剂在镀覆浴内的电化学条件下的化学稳定性，但是迄今并没有进行充分的研究。迄今在CO2中发挥作用的表面活性剂非常有限(专利文献2、非专利文献3)。进而，关于本超临界镀覆技术，迄今还不存在所使用的表面活性剂与镀覆的操作性、形成的镀覆覆膜的关联信息。专利文献1：WO02/16673专利文献2：特开平10-36680非专利文献1：吉田等，月刊《MATERIAL STAGE》，Vol.1，No.9，2001，70页非专利文献2：吉田等，《Surface and Coatings Technology》，Vol.173，2003，285页非专利文献3：大竹等，《表面》，2002年，40卷，353页
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供以CO2为溶剂的电化学反应的效率化技术和使用其的电镀技术。从使本质上不能混合的CO2和金属盐水溶液乳化或者混浊来进行电化学反应的机理的角度考虑，本专利技术人使用具有CO2亲和性部分的化合物进行了研究。阴离子型表面活性剂在镀覆液中形成不溶的盐，不能进行镀覆或者即使可以镀覆也会堵塞配管。另外，对于阳离子型表面活性剂来说，不能形成镀覆表膜。与此相反，对于非离子型化合物来说，可以进行良好的镀覆操作。进而，应用于在CO2中的电镀时，考察了镀覆槽内的镀膜形成机理，最终以至完成了以下的专利技术。1.电镀方法，其是在含有金属盐的水溶液和CO2的共存下进行电镀的方法，其特征在于，CO2以液体、亚临界或者超临界状态存在，进一步向所述水溶液和CO2的共存体系中添加具有CO2亲和性部分的非离子型化合物，在此，所谓CO2亲和性部分表示选自由(1)选自由聚环氧丙烷、-->聚环氧丁烷和聚环氧乙烷组成的组中的至少一种的均聚物、2元共聚物或3元共聚物，(2)部分或全部的氢原子被氟取代的含氟烷基，(3)部分或全部的氢原子被氟取代的含氟聚醚基，以及(4)二烷基甲硅烷氧基组成的组中的至少一种。2.上述项1所述的方法，其中，所述非离子型化合物为醚系或者酯系化合物。3.上述项1所述的方法，其中，所述非离子型化合物为醇系化合物。4.上述项1所述的方法，其中，所述非离子型化合物为氟代烃。5.上述项1所述的方法，其中，所述非离子型化合物为聚烷基硅氧烷。6.上述项1所述的方法，其中，所述非离子型化合物为含氟聚合物。7.镀覆浴，其是包含含有金属盐的水溶液、CO2和具有CO2亲和性部分的非离子型化合物的镀覆浴，CO2以液体、亚临界或者超临界状态存在，在此，所谓CO2亲和性部分表示选自由(1)选自由聚环氧丙烷、聚环氧丁烷和聚环氧乙烷组成的组中的至少一种的均聚物、2元共聚物或3元共聚物，(2)部分或全部的氢原子被氟取代的含氟烷基，(3)部分或全部的氢原子被氟取代的含氟聚醚基，以及(4)二烷基甲硅烷氧基组成的组中的至少一种。8.电镀用添加剂，其包含具有CO2亲和性部分的非离子型化合物，是在液体、亚临界或者超临界状态的CO2存在下进行电镀用的添加剂，在此，所谓CO2亲和性部分表示选自由(1)选自由聚环氧丙烷、聚环氧丁烷和聚环氧乙烷组成的组中的至少一种的均聚物、2元共聚物或3元共聚物，(2)部分或全部的氢原子被氟取代的含氟烷基，(3)部分或全部的氢原子被氟取代的含氟聚醚基，以及(4)二烷基甲硅烷氧基组成的组中的至少一种。9.镀覆的前处理方法，其在镀覆操作前使用具有CO2亲和性部分的非离子型化合物进行镀覆基底的脱脂洗涤，在此，所谓CO2亲和性部分表示选自由(1)选自由聚环氧丙烷、聚环氧丁烷和聚环氧乙烷组成的组中的至少一种的均聚物、2元共聚物或3元共聚物，(2)部分或全部的氢-->原子被氟取代的含氟烷基，(3)部分或全部的氢原子被氟取代的含氟聚醚基，以及(4)二烷基甲硅烷氧基组成的组中的至少一种。10.镀覆的后处理方法，其是在镀覆操作后使用具有CO2亲和性部分的非离子型化合物进行镀覆表膜的洗涤，在此，所谓CO2亲和性部分表示选自由(1)选自由聚环氧丙烷、聚环氧丁烷和聚环氧乙烷组成的组中的至少一种的均聚物、2元共聚物或3元共聚物，(2)部分或全部的氢原子被氟取代的含氟烷基，(3)部分或全部的氢原子被氟取代的含氟聚醚基，以及(4)二烷基甲硅烷氧基组成的组中的至少一种。11.镀覆覆膜，具有如下特征：(1)直径大于等于1μm的针孔为每1cm2小于等于1个，(2)覆膜的厚度小于等于1μm，以及(3)覆膜的表面粗糙度小于等于10nm。12-上述项1所述的方法，其中，使用非离子型化合物，所述非离子型化合物的(CO2亲和性部分)-X-或者X-(CO2亲和性部分)-X-为以下所示的1)或者2)：1)F-(CF2)q-(OCF3F6)m-(OC2F4)n-(OCF2)o-(CH2)p-X-2)-X-(CH2)p-(CF2O)o-(C2F4O)n-(C3F6O)m-(CF2)q-(OC3F6)m-(OC2F4)n-(OCF2)o-(CH2)p-X-在此，m、n、o、p、q为大于等于0的整数，m和n为0～15的整数，并且不同时是0，n+m≤20，o＝0～20，p＝0～2，q＝1～10；无论各重复单元的顺序如何，-(OC3F6)m-表示-(OCF2CF2CF2)m-或-(OCF(CF3)CF2)m-，-(OC2F4)n-表示-(OCF2CF2)n-或-(OCF(CF3))n-；这里，X可以相同也可以不同，表示单键、O、S、NH、NR(Ra：烷基)、C＝O、C(O)O、OC(O)、C(O)S、SC(O)、C(O)NH、C(O)NRa(Ra：烷基)、NH(O)C、NR(O)C、CH本文档来自技高网...

【技术保护点】
电镀方法，其是在含有金属盐的水溶液和ＣＯ↓［２］的共存下进行电镀的方法，其特征在于，ＣＯ↓［２］以液体、亚临界或者超临界状态存在，向所述水溶液和ＣＯ↓［２］的共存体系中进一步添加具有ＣＯ↓［２］亲和性部分的非离子型化合物，在此所谓ＣＯ↓［２］亲和性部分表示选自由（１）选自由聚环氧丙烷、聚环氧丁烷和聚环氧乙烷组成的组中的至少一种的均聚物、２元共聚物或３元共聚物，（２）部分或全部的氢原子被氟取代的含氟烷基，（３）部分或全部的氢原子被氟取代的含氟聚醚基，以及（４）二烷基甲硅烷氧基组成的组中的至少一种。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2004-2-12 035281/2004;JP 2004-12-2 349651/20041.电镀方法，其是在含有金属盐的水溶液和CO2的共存下进行电镀的方法，其特征在于，CO2以液体、亚临界或者超临界状态存在，向所述水溶液和CO2的共存体系中进一步添加具有CO2亲和性部分的非离子型化合物，在此所谓CO2亲和性部分表示选自由(1)选自由聚环氧丙烷、聚环氧丁烷和聚环氧乙烷组成的组中的至少一种的均聚物、2元共聚物或3元共聚物，(2)部分或全部的氢原子被氟取代的含氟烷基，(3)部分或全部的氢原子被氟取代的含氟聚醚基，以及(4)二烷基甲硅烷氧基组成的组中的至少一种。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述非离子型化合物为醚系或者酯系化合物。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述非离子型化合物为醇系化合物。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述非离子型化合物为氟代烃。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述非离子型化合物为聚烷基硅氧烷。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述非离子型化合物为含氟聚合物。7.镀覆浴，其是包含含有金属盐的水溶液、CO2和具有CO2亲和性部分的非离子型化合物的镀覆浴，CO2以液体、亚临界或者超临界状态存在，在此所谓CO2亲和性部分表示选自由(1)选自由聚环氧丙烷、聚环氧丁烷和聚环氧乙烷组成的组中的至少一种的均聚物、2元共聚物或3元共聚物，(2)部分或全部的氢原子被氟取代的含氟烷基，(3)部分或全部的氢原子被氟取代的含氟聚醚基，以及(4)二烷基甲硅烷氧基组成的组中的至少一种。8.电镀用添加剂，其包含具有CO2亲和性部分的非离子型化合物，是在液体、亚临界或者超临界状态的CO2存在下进行电镀用的添加剂，在此所谓CO2亲和性部分表示选自由(1)选自由聚环氧丙烷、聚环氧丁烷和聚环氧乙烷组成的组中的至少一种的均聚物、2元共聚物或3元共聚物，(2)部分或全部的氢原子被氟取代的含氟烷基，(3)部分或全部的氢原子被氟取代的含氟聚醚基，以及(4)二烷基甲硅烷氧基组成的组中的至少一种。9.镀覆的前处理方法，其在镀覆操作前使用具有CO2亲和性部分的非离子型化合物进行镀覆基底的脱脂洗涤，在此所谓CO2亲和性部分表示选自由(1)选自由聚环氧丙烷、聚环氧丁烷和聚环氧乙烷组成的组中的至少一种的均聚物、2元共聚物或3元共聚物，(2)部分或全部的氢原子被氟取代的含氟烷基，(3)部分或全部的氢原子被氟取代的含氟聚醚基，以及(4)二烷基甲硅烷氧基组成的组中的至少一种。10.镀覆的后处理方法，其是在镀覆操作后使用具有CO2亲和性部分的非离子型化合物进行镀覆表膜的洗涤，在此所谓CO2亲和性部分表示选自由(1)选自由聚环氧丙烷、聚环氧丁烷和聚环氧乙烷组成的组中的至少一种的均聚物、2元共聚物或3元共聚物，(2)部分或全部的氢原子被氟取代的含氟烷基，(3)部分或全部的氢原子被氟取代的含氟聚醚基，以及(4)二烷基甲硅烷氧基组成的组中的至少一种。11.镀覆表膜，具有如下特征：(1)直径大于等于1μm的针孔为每1cm2小于等于1个，(2)表膜的厚度小于等于1μm，以及(3)表膜的表面粗糙度小于等于10nm。12.根据权利要求1所述的方法，其中，使用非离子型化合物，所述非离子型化合物的(CO2亲和性部分)-X-或者X-(CO2亲和性部分)-X-为以下所示的1)或者2)：1)F-(CF2)q-(OCF3F6)m-(OC2F4)n-(OCF2)o-(CH2)p-X-2)-X-(CH2)p-(CF2O)o-(C2F4O)n-(C3F6O)m-(CF2)q-(OC3F6)m-(OC2F4)n-(OCF2)o-...

【专利技术属性】
技术研发人员：永井隆文，藤井和久，浅井英明，
申请(专利权)人：大金工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]