包覆金属层的基材及其制造方法技术

本发明专利技术涉及包覆金属层的基材，其特征在于，包含基材、该基材 上经由含有螯合物形成性官能团的硅烷偶联剂形成的金属纳米微粒 的散点状物或层状物、和在该金属纳米微粒的散点状物或层状物上形 成的金属层；涉及包覆金属层的基材的制造方法，其特征在于，使基 材与包含水解催化剂、含有螯合物形成性官能团的硅烷偶联剂以及金 属纳米微粒形成性金属盐的水性溶液接触后，通过用还原剂进行处 理，经由含有螯合物形成性官能团的硅烷偶联剂在基材上形成金属纳 米微粒的散点状物或层状物，然后在该金属纳米微粒的散点状物或层 状物上形成金属层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及可以用于导电材料、电^t波屏蔽材料等的金属层覆膜 基材及其制造方法。
技术介绍
作为在非导电性基材上包覆金属的方法， 一般采用无电解电镀 法。若举出无电解电镀法的一例，可列举将基材浸渍于含有金属盐、金属配位剂、pH调整剂、还原剂等的无电解电镀夜中形成金属层的 方法(例如参考《无电解电镀-基础和应用-》，第4版，电气镀金研 究会编写，日刊工业新闻社发行，发行曰1999年10月，第101-127 页)。通常，采用无电解电镀法制造包覆金属层的基材时，需要经过将 引发无电解电镀的催化剂附着在基材上使基材表面活化的前处理工 序，其称为活化处理工序， 一般情况下该工序的如下进行。进行无电解电镀前，使基材与氯化亚锡的水溶液接触以吸附锡离 子，接着使基材与氯化钯的水溶液接触，通过锡离子的还原作用在基 材表面吸附钯胶体。该钯胶体起到使无电解电镀开始的催化剂的作 用。活化处理后，通过将基材浸渍于含有金属盐、金属配位剂、pH 调整剂等的成分(还原剂以外的成分)的无电解电镀液中，然后添加还 原剂；或者通过将基材浸渍于含有金属配位剂、pH调整剂等的成分(金 属盐及还原剂以外的成分)的无电解电镀液中，然后添加还原剂和金属 盐，在基材表面形成金属层。通过上述方法在基材表面析出金属层时，在基材表面的活化处理4工序中，由于吸附性等的差异，锡或钯的分布变得不均匀，表面电位 产生偏差。因此，无电解电镀时会产生金属层易析出的部分和不易析 出的部分，导致只能在一部分上形成金属层，产生未析出部，产生基 材表面露出的部分。因此，存在所制备的包覆金属层的基材不能确保 稳定的导电性的问题。另外，因为活化处理工序中使用的锡盐具有腐 蚀性，为了去除残留的锡盐，需要在无电解电镀前进行清洗，若频繁 地进行清洗，甚至会减少钇胶体，所以还存在无电解电镀变得难以进 行的问题。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供具有稳定导电性的包覆金 属层的基材，以及提供上述包覆金属层的基材的制造方法，所述方法 无需特殊的设备或装置，通过廉价且简易的工序，对环境影响小。本专利技术者专心致力于研发，结果发现可以通过使基材与包含水解 催化剂、含有螯合物形成性官能团的硅烷偶联剂、以及金属纳米微粒 形成性金属盐的水性溶液接触后，用还原剂进行处理，经由含有螯合 物形成性官能团的硅烷偶联剂在基材上形成金属纳米微粒的散点状 物或层状物，然后在该金属纳米微粒的散点状物或层状物上形成金属 层的步骤制得新型包覆金属层的基材，所述包覆金属层的基材包含基 材、在该基材上经由含有螯合物形成性官能团的硅烷偶联剂形成的金 属纳米^^立的散点状物或层状物、和在该金属纳米孩M立的散点状物或层状物上形成的金属层；并发现制得的包覆金属层的基材具有稳定的 导电性，基于所述见解完成了本专利技术。 即，本专利技术提供(l)包覆金属层的基材，其特征在于，包含基材、在该基材上经由 含有螯合物形成性官能团的硅烷偶联剂形成的金属纳米微粒的散点 状物或层状物、和在该金属纳米微粒的散点状物或层状物上形成的金 属层；(2) 上述(1)的包覆金属层的基材，其中，基材由选自二氧化硅、陶 瓷及玻璃的至少1种以上构成；(3) 上述(1)或(2)的包覆金属层的基材，其中，基材的形状选自球 状、棒状、板状、针状、中空状以及不特定形状的l种；(4) 上述(3)的包覆金属层的基材，其中，基材的形状为平均粒径 0.1-100/zm的微粒形状；(5) 上述(l)-(4)中任一项的包覆金属层的基材，其中，螯合物形成 性官能团为具有选自氮原子、石危原子以及氧原子的至少l种以上原子 的官能团；(6) 上述(5)的包覆金属层的基材，其中，螯合物形成性官能团为选 自-SH、 -CN、 -NH2、 -S02OH、 -SOOH、 -OPO(OH)2以及-COOH的至 少l种以上的官能团；(7) 上述(l)-(6)中任一项的包覆金属层的基材，其中，金属納米微 粒为选自金、银、铜及镍的至少l种以上金属所形成的纳米微粒；(8) 上迷(l)-(7)中任一项所述的包覆金属层的基材，其中，金属层 为由银形成的层；(9) 包覆金属层的基材的制造方法，其特征在于，偵羞材与包含水 解催化剂、含有螯合物形成性官能团的硅烷偶联剂、和金属纳米微粒 形成性金属盐的水性溶液接触后，通过用还原剂进行处理，经由含有 螯合物形成性官能团的硅烷偶联剂在基材上形成金属纳米微粒的散 点状物或层状物，然后在该金属纳米微粒的散点状物或层状物上形成 金属层；以及(10) 上述(9)的包覆金属层的基材的制造方法，其中，通过无电解 电镀法形成金属层。根据本专利技术，通过在基材上形成金属纳米微粒的散点状物或层状 物，不仅可以以#属纳米微粒为起点容易地在金属纳米微粒的散点 状物或层状物上形成金属层，而且当在基材上形成了金属纳米微粒的 层状物的情况下，即使在金属纳米微粒层上产生金属层的未形成部分，由于在基材和金属层之间存在金属纳米微粒层，制得的包覆金属 层的基材也不会露出表面，可以确保稳定的导电性。另外，根据本专利技术，可以提供无需特殊的设备或装置，通过廉价 且简易的工序，对环境影响小地制造上述包覆金属层的基材的方法。附图说明图1是实施例1中制得的形成有金纳米微粒层的二氧化硅^效粒的SEM照片。图2是实施例1中制得的包覆银层的二氧化硅微粒的SEM照片。 图3是实施例2中制得的包覆银层的聚酰亚胺微粒的SEM照片。 图4是实施例7中制得的形成有金纳米微粒层的二氧化硅微粒的 SEM照片。图5是实施例8中制得的包覆银层的二氧化硅微粒的SEM照片。 图6是实施例9中制得的包覆银层的钠钙玻璃珠的SEM照片。 图7是实施例10中制得的形成有金纳米微粒的层二氧化硅微粒 的SEM照片。图8是实施例11中制得的形成有银纳米微粒层的二氧化硅微粒 的SEM照片。图9是实施例12中制得的包覆金属的二氧化硅微粒的SEM照片。具体实施例方式首先，对本专利技术的包覆金属层的基材进行说明。 本专利技术的包覆金属层的基材特征在于，包含基材、在该基材上经 由含有螫合物形成性官能团的硅烷偶联剂形成的金属纳米微粒的散点状物或层状物、和在该金属纳米纟效粒的散点状物或层状物上形成的 金属层。作为可在本专利技术包覆金属的基材中使用的基材，优选在基材表面 具有OH基的与下述硅烷偶联剂相互作用的基材，作为这样的基材，7可以列举选自二氧化珪、陶瓷以及玻璃的至少1种以上。作为二氧化硅，例如可以列举经完全结晶化的干式二氧化硅(方英石)、水分歉型二氧化硅(胶体二氧化硅)等。而，作为陶瓷，可以列举氧化铝(氧化铝)、蓝宝石、莫来石、氧 化钛(二氧化钛)、碳化硅、氮化硅、氮化铝、氧化锆等。作为玻璃，可以列举各种肖特玻璃(BK7、 SFll、 LaSFN9等)、光 学冕玻璃、钠玻璃、钠钙玻璃、低膨胀硅酸硼玻璃等。而，作为基材，除了上述材料之外，还可以将与硅烷偶联剂相互 作用为条件而采用树脂类材料，作为树脂类材料，可以列举石圭树脂、 酚醛树脂、天然改性酚醛树脂、环氧树脂、聚乙烯醇类树脂、纤维素 类树脂、聚酰胺树脂(尼龙)等；和聚烯烃类树脂、苯乙烯类树脂、丙 烯酸类树脂等；或者这些树脂的改性物或通过电晕i欠电等的表面处理 物。对基材的形状无特殊限定，优选选自球状、微粒状、珠状、棒状、 板状、针本文档来自技高网...

【技术保护点】
包覆金属层的基材，其特征在于，包含基材、在该基材上经由含有螯合物形成性官能团的硅烷偶联剂形成的金属纳米微粒的散点状物或层状物、和在该金属纳米微粒的散点状物或层状物上形成的金属层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.9.15 JP 251653/20061.包覆金属层的基材，其特征在于，包含基材、在该基材上经由含有螯合物形成性官能团的硅烷偶联剂形成的金属纳米微粒的散点状物或层状物、和在该金属纳米微粒的散点状物或层状物上形成的金属层。2. 权利要求1的包覆金属层的基材，其中，基材由选自二氧化硅、 陶瓷及玻璃的至少1种以上构成。3. 权利要求1或2的包覆金属层的基材，其中，基材的形状为选 自球状、棒状、板状、针状、中空状以及不特定形状的l种。4. 权利要求3的包覆金属层的基材，其中，基材的形状为平均粒 径0.1-10(^m的微粒形状。5. 权利要求14中任一项的包覆金属层的基材，其中，螯合物形 成性官能团为具有选自氮原子、减源子以及氧原子的至少l种以上原 子的官能团。6. 权利要求5的包覆金属层的基材，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黑田英克，
申请(专利权)人：宇部日东化成株式会社，
类型：发明
国别省市：JP