用于制备镀敷基底的组合物以及所制备的镀敷基底制造技术

本发明专利技术提供一种用于形成镀敷基底的组合物，在该镀敷基底上实施镀敷时不需要预处理，尤其是不需要传统上认为必需的对镀敷基底进行的活性化处理，还提供由此形成的镀敷基底以及在该镀敷基底上形成镀敷层的方法。该镀敷基底是通过涂布和干燥金属纳米粒子分散液或金属纳米粒子分散油墨而形成的涂布膜，在该金属纳米粒子分散液或金属纳米粒子分散油墨中金属纳米粒子被少量保护剂保护。因此，可以通过镀敷获得金属膜，而不需要诸如基材清洗、施加和活性化催化剂的操作。由于不需要使用酸或碱溶液来清洗基材或对其在高温进行热处理，作为基材可以使用多种不同的材料。

Compositions for the preparation of deposited substrates and the deposited substrates prepared

The present invention provides a composition for forming a plating base, does not require pretreatment plating applied in the plating substrate, especially need not traditionally considered necessary for the activation of the plating substrate, thereby forming also provides plating substrate and forming method of plating layer on the plating deposited substrate. The coated substrate is a coating film formed by coating and drying metal nanoparticle dispersions or metal nanoparticles to disperse ink. In the metal nanoparticle dispersion or metal nanoparticle dispersing inks, metal nanoparticles are protected by a small amount of protectant. Therefore, metal films can be obtained by plating, without the need for operations such as substrate cleaning, application and activation of the catalyst. Since it is not necessary to use acid or alkali solution to clean the substrate or to heat it at high temperature, a variety of different materials can be used as a substrate.

【技术实现步骤摘要】
用于制备镀敷基底的组合物以及所制备的镀敷基底
本专利技术涉及用于制备电镀基底和化学镀基底的组合物以及使用该组合物制备的镀敷基底。
技术介绍
一般而言，为了在非导电性基材(包括树脂基材和陶瓷基材，其中树脂基材包括例如热固性树脂，诸如玻璃环氧树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、苯酚树脂、聚氨酯树脂或有机硅树脂，或者热塑性树脂，诸如聚碳酸酯树脂或丙烯酸树脂)上实施诸如金属镀敷(诸如化学镀铜)，首先，将特定的金属(诸如钯、银、铂或铜)附着到基材上使得金属作为催化剂核，然后，通过使用化学镀铜溶液，将金属涂布膜诸如铜膜通过催化剂核的作用沉积在基材上。例如，公开了一种制备导电性薄膜的方法，其中使用包括铜纳米粒子、分散剂和溶剂的溶液在基材上沉积包含多个铜纳米粒子的薄膜，然后使该薄膜曝光，使曝光部分具有导电性(JP2010-528428A)。还公开了如果铜纳米粒子的粒径降低到250nm以下，就能通过分散液稳定化后进行预处理和化学镀处理从而在基材上形成均匀的铜涂布膜(JP2013-127110A)。而且，公开了一个专利技术，其具有绝缘基材、层叠在该绝缘基材上的第一导电层和进一步层叠在第一导电层上的第二导电层，其中，第一导电层由金属层和化学镀金属层构成，所述金属层通过对含有金属粒子的导电性油墨进行热处理来使得金属粒子固定在该基材上来形成，所述化学镀金属层通过化学金属镀来形成并且填充于所述金属层的表面连通空隙，并且，所述第二导电层是由电镀形成的镀敷层(JP2014-187403A)。进而，公开了一种技术，其中，(1)使用聚烯丙胺盐酸盐等的水溶液对基材进行阳离子化处理，(2)使用聚丙烯酸等水溶液进行阴离子化处理，然后，(3)使用含银结构体的水分散液使得含银结构体附着于基材，和(4)使用化学镀铜溶液来获得化学镀涂布膜(JP2012-255182A)。在该技术中，不需要通过热处理来去除有机物，但这些步骤复杂且其生产性低。而且，对于用于形成化学镀基底层的组合物，其对于印刷线路板的基材表面和金属涂布膜具有优异的密合性、能够在基材表面选择性地形成基底层且能降低环境负荷，提出了一种用于形成化学镀基底层的组合物，含有(A)选自金属粉末和金属氧化物粉末中的至少一种，(B)粘合剂树脂和(C)对于选自金属和金属离子中的至少一种具有捕获能力的化合物，其中，以用于形成化学镀基底层的化合物为100质量％，(A)组分的含量是80～95质量％，(B)组分的含量是3～19质量％和(C)组分的含量是0.1～5质量％(JP2015-229788A)。在此，具有捕获能力的化合物是选自硅烷偶联剂和羧酸化合物中的至少一种。将该组合物施加到氧化铝基材上并在150℃干燥10分钟以形成基底层，然后，浸渍于硫酸中进行活化，施加钯催化剂，从而得到基底层。进一步，记载了一种银糊组合物，其作为镀敷基底的导电性胶黏剂有用(JP2014-51590A)。
技术实现思路
但是，即使可以如上所述形成镀敷基底层，在镀敷步骤之前仍需要进行基材的预处理，包括诸如热处理或由激光照射进行催化剂的活性化的复杂处理。例如，认为有机物的去除会提高镀敷基底与基材间的密合性，使包含于镀敷基底中作为催化剂的金属等活性化。还认为激光照射也具有类似的效果。还认为这些复杂处理对于确保提高对基材的密合性以及催化剂活性同样是必须的。并且，另一方面，通过进行预处理来使催化剂活性化也会有损坏基材的缺点。因此，如果不进行这样的预处理，与基材的密合性以及催化活性就有可能成为问题。例如，如果在预处理步骤后立刻进行化学镀铜步骤，不进行干燥或在用去离子水清洗后干燥而仅将基材浸渍于预处理液来使得铜纳米粒子附着在基材上，则担心所附着的铜纳米粒子的量和/或附着能力不充分。并且，如果使用传统的银糊组合物，认为因此基底层的电阻就会降低，因为包围银粒子的树脂是具有开放的连通孔的多孔体。但是，由于银粒子的尺寸相对较大，且该组合物含有硬化剂并需要保持一定程度的弹性，因而不适合制备薄且均匀的镀敷基底。因此，提供一种用于镀敷的镀敷基底层，其易于在基材上形成，且不需要通过预处理来去除有机物或不需要通过复杂步骤来处理基材。即，提供一种用于形成镀敷基底的组合物，其含有金属、半导体物质和/或金属氧化物的粒子，在将该组合物涂布到基材后，溶剂或分散介质(以后统称为“溶剂等”)渗入到基材中和/或蒸发，从而溶剂等的量就变得极少，金属、半导体物质和/或金属氧化物的粒子就处于活性状态，涂布后的物质(以下称为“涂布膜”)对于基材具有充分的密合力。提供由该组合物形成的镀敷基底，并提供使用该组合物形成镀敷基底的方法。这样的组合物包括：(A)选自金属、半导体物质和金属氧化物中的至少一种或两种以上的粒子；(B)具有极性取代基的有机π共轭配体，诸如酞菁和/或萘酞菁；和(C)水或水溶性溶剂和/或分散介质；其中，在溶剂和/或分散介质的量因蒸发等变得极少时，上述粒子会彼此靠近，该组合物就会具有导电性。通过在基材上施加并干燥该组合物(例如形成所需图案)，就会形成具有呈现导电性的涂布膜的镀敷基底。进而，用于形成镀敷基底的组合物还可以含有(D)粘合剂树脂，诸如聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。上述有机π共轭配体可以包括例如TCAP、TCAN、OCAP和OCAN中的至少一种。这里，TCAP表示2,11,20,29-四(羧基)酞菁。TCAN表示2,11,20,29-四(羧基)萘酞菁。OCAP表示2,3,11,12,20,21,29,30-八(羧基)酞菁。OCAN表示2,3,11,12,20,21,29,30-八(羧基)萘酞菁。通过涂布和干燥金属纳米粒子分散液或金属纳米粒子分散油墨(其中的金属纳米粒子被具有酞菁骨架的染料分子保护)来形成镀敷基底，进一步，可以通过例如实施化学镀来形成金属膜。特别地，含有以下项目。(1)一种用于形成镀敷基底的组合物，包括：(A)无机纳米粒子，其由选自由金属、半导体物质和金属氧化物组成的组中的至少一种或两种以上的物质构成；(B)至少一种或两种以上的有机π共轭配体，其包括酞菁和/或萘酞菁，并且该有机π共轭配体具有极性取代基；和(C)水或水溶性溶剂和/或分散介质；其中，通过从该组合物实质上失去水或水溶性溶剂和/或分散介质，该组合物的残渣呈现导电性。(2)根据上述(1)的用于形成镀敷基底的组合物，其中，有机π共轭配体包括选自由TCAP、TCAN、OCAP和OCAN组成的组中的至少一种。(3)根据上述(1)或(2)的用于形成镀敷基底的组合物，其中，该组合物进一步包括(D)粘合剂树脂。(4)根据上述(1)至(3)中任一项的用于形成镀敷基底的组合物，其中，无机纳米粒包括选自由Li、Be、B、Na、Mg、Al、Si、P、K、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、As、Se、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、In、Sn、Sb、Te、Cs、Ba、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Hg、Tl、Pb、Bi、Po和At组成的组中的至少一种元素或金属合金或由至少一种元素和/或金属合金形成的化合物。(5)根据上述(1)至(4)中任一项的用于形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于形成镀敷基底的组合物，包括：(A)无机纳米粒子，其由选自由金属、半导体物质和金属氧化物组成的组中的至少一种或两种以上的物质构成，(B)至少一种或两种以上的有机π共轭配体，其包括酞菁和/或萘酞菁，并且该有机π共轭配体包括极性取代基，和(C)水或水溶性溶剂和/或分散介质；其中，通过从所述组合物实质上失去水或水溶性溶剂和/或分散介质，所述组合物的残渣呈现导电性。

【技术特征摘要】
2016.06.10 JP 2016-1164951.一种用于形成镀敷基底的组合物，包括：(A)无机纳米粒子，其由选自由金属、半导体物质和金属氧化物组成的组中的至少一种或两种以上的物质构成，(B)至少一种或两种以上的有机π共轭配体，其包括酞菁和/或萘酞菁，并且该有机π共轭配体包括极性取代基，和(C)水或水溶性溶剂和/或分散介质；其中，通过从所述组合物实质上失去水或水溶性溶剂和/或分散介质，所述组合物的残渣呈现导电性。2.根据权利要求1所述的用于形成镀敷基底的组合物，其中，所述有机π共轭配体包括选自由TCAP、TCAN、OCAP和OCAN组成的组中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述的用于形成镀敷基底的组合物，其中，所述组合物进一步包括(D)粘合剂树脂。4.根据权利要求1或2所述的用于形成镀敷基底的组合物，其中，所述无机纳米粒子包括选自由Li、Be、B、Na、Mg、Al、Si、P、K、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、As、Se、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、In、Sn、Sb、Te、Cs、Ba、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Hg、Tl、Pb、Bi、Po和At组成的组中的至少一种元素或金属合金或由至少一种所述元素和/或金属合金形成的化合物。5.根据权利要求1或2所述的用于形成镀敷基底的组合物，其中，所述无机纳米粒子的平均粒径为1nm至500nm。6.根据权利要求1或2所述的用于形成镀敷基底的组合物，其中，所述水或水溶性溶剂和/或分散介质包括选自由水、在水中可混溶的有机溶剂、以及水的混合物组成的组中的至少一种。7.根据权利要求3所述的用于形成镀敷基底的组合物，其中，所述粘合剂树脂包括选自由丙烯酸树脂、聚酯、聚氨酯聚乙烯树脂、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚酰胺、聚环氧、聚乙烯醇、多糖类和蛋白质组成的组中的至少一种或两种以上。8.一种用于镀敷基底的薄膜，所述薄膜附着在规定基材上，并且所述薄膜包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：金原正幸，樫崎溪，
申请(专利权)人：株式会社胶体油墨，
类型：发明
国别省市：日本,JP