本發明專利技術的目的在于，提供通過自沉積而能夠在銅材料上形成密合性·耐腐蝕性·電特性優異的被膜、液體穩定性優異的自沉積型用于銅的表面處理劑。本發明專利技術的自沉積型用于銅的表面處理劑含有1～60質量份的水溶性或水分散性聚合物、30～99質量份的以水為主體的溶劑、和0.01～5質量份的銅絡合劑，pH3.0時的氧化還原電位在-500～＋200mV（vs.SHE）的范圍內。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】自沉積型用于銅的表面處理劑和帶樹脂被膜的含銅基材的 制造方法
本專利技術涉及用于在銅部件表面選擇性地形成自沉積性樹脂被膜的自沉積型用于 銅的表面處理劑、和使用了該自沉積型用于銅的表面處理劑的帶樹脂被膜的含銅基材的制 造方法。
技術介紹
自沉積型水系樹脂組合物通過與金屬表面的無電解化學反應，能夠使有機聚合物 被膜(密合性樹脂被膜）在金屬表面上沉積，因而能夠對形狀復雜的金屬制品·部件以均勻 的膜厚被覆被膜，也不需要電源設備。因此，在鐵材料的涂裝領域商業性地使用了 20年以 上。 通常實用性的自沉積型的組合物具有約1?約4范圍的pH值，呈酸性。這樣的組 合物組和使用了這樣的組合物組的在金屬表面上形成被膜的方法在該
中以及在 本說明書中共通被稱為自沉積（auto deposition)或自沉積的組合物、分散液、乳液、 渾濁液、浴、溶液、制法、方法或同樣的用語。 自沉積型組合物一般為液態的形態，更具體而言為水溶液、乳液或者分散液的形 態，該液態的組合物若不與活性的金屬接觸，則聚合物的自發性的沉淀或者凝集被抑制，長 時間穩定。 含有該自沉積型組合物的液體與具有活性金屬表面的被處理物接觸，從而被處理 物的表面會被具有密合性的聚合物的被膜被覆。在被處理物上沉積的被膜不會在水中再分 散或者再溶解，因此能夠水洗后干燥、燒結固化。 這里，活性的金屬被定義為，電化學列中比氫更具活性的金屬，即被導入至液態 自沉積型的溶液、乳液或者分散液中的情況下，以實質性的速度開始自然地溶解的(伴隨氫 氣的產生）金屬，其例子有鐵、鋅、鋁等。 另一方面，近年來，電子部件的絕緣、粘接等存在對電位更高的金屬被覆樹脂的必 要性升高的傾向，對于由于電位高因而樹脂的反應沉積困難的銅系材料表面的自沉積被覆 的研究正在進行。 自沉積型樹脂的沉積反應機理與電鍍涂裝不同，來自被處理金屬表面的金屬離子 溶出反應成為起點。因此，若為了適用于在電氣化學列中比氫惰性的（電位高的）金屬表面 而使用過氧化氫等強力氧化劑，則金屬離子的溶出變得可能，但另一方面產生樹脂成分氧 化分解等的問題，因而難以適用于銅等電位高的金屬材料。 需要說明的是，作為能夠對銅材料適用的技術，專利文獻1中公開了含有硫脲衍 生物和彈性體的金屬材料用基底處理劑。 現有技術文獻 專利文獻 專利文獻1 :國際公開第2009/066658號。
技術實現思路
專利技術要解決的問題 另一方面，近年來，伴隨使用了銅材料的商品（例如電氣設備等）的高功能化的要求，對 在銅材料上形成的被膜的要求特性也升高。特別是，對于被膜的密合性.耐腐蝕性電特 性的要求更加進一步的提高。另外，兼具耐腐蝕性和導電性的樹脂被覆對鋰離子電池、燃料 電池等導電部件的適用需求也增加。 本專利技術人使用專利文獻1中記載的金屬材料用基底處理劑，在銅材料上形成被 膜，對該被膜的密合性、耐腐蝕性、電特性進行有關評價，結果未必達到近來所要求的水平， 需要進一步的改良。 另外，關于處理劑的液體穩定也需要進一步的改良。例如，專利文獻1的技術存在 如下問題：使硫脲和釩酸鹽這樣的強氧化劑混合存在,使聚合物沉積量達到實用范圍的酸 性pH的情況下，硫脲會氧化分解因而溶液的穩定性差而不實用。 本專利技術的目的是鑒于上述實情提供通過自沉積而能夠在銅材料上形成密合性、耐 腐蝕性和電特性優異的被膜的、液體穩定性優異的自沉積型用于銅的表面處理劑。 另外，本專利技術的目的在于，提供使用了該自沉積型用于銅的表面處理劑的帶樹脂 被膜的含銅基材的制造方法。 解決問題的技術手段 本專利技術人對以往技術的問題點進行了深入研究，結果確認了以往已知的自沉積型的表 面處理劑原本銅離子從含銅基材中的溶出是不充分的。 本專利技術人基于上述見解，發現在使用銅絡合劑的同時，將表面處理劑的氧化還原 電位調整到規定的范圍內，能夠解決上述課題。 也就是說，本專利技術人發現通過以下構成能夠解決上述課題。 (1)自沉積型用于銅的表面處理劑，其特征在于，含有1?60質量份的水溶性或水 分散性聚合物、30?99質量份的以水為主體的溶劑和0. 01?5. 0質量份的銅絡合劑， pH3. 0時的氧化還原電位在-500?+ 200mV (vs. SHE)的范圍內。 (2)根據（1)所述的自沉積型用于銅的表面處理劑，其中，銅絡合劑在其分子結構 中具有選自C = S、C-S、N-N和C = N中的至少1個鍵。 (3)根據（1)或者（2)所述的自沉積型用于銅的表面處理劑，其中，進一步含有 Fe (III)離子和/或者Cu (II)離子。 (4)根據（1)?（3)中任一項所述的自沉積型用于銅的表面處理劑，其中，水溶 性或水分散性聚合物具有陰離子性基團。 (5)根據（1)?（4)中任一項所述的自沉積型用于銅的表面處理劑，其中，銅絡 合劑為后述的式（1)所示的化合物。 (6)根據（1)?（5)中任一項所述的自沉積型用于銅的表面處理劑，其中，聚合 物為選自丙烯酸類樹脂、聚氯乙烯、環氧樹脂、聚氨酯、聚酰胺、聚酰亞胺、苯酚-甲醛縮合 樹脂、硅樹脂、氟樹脂、導電性樹脂、和環氧-丙烯酸系混成聚合物中的至少1種。 (7)根據（1)?（6)中任一項所述的自沉積型用于銅的表面處理劑，其中，進一 步含有不溶性無機顆粒0. 1?100質量份。 (8)帶樹脂被膜的含銅基材的制造方法，其包括：使（1)?（7)中任一項所述的自 沉積型用于銅的表面處理劑與含銅基材接觸，在含銅基材上形成多孔被膜的第1工序； 用含有水的溶劑洗滌形成的多孔被膜的第2工序； 對洗滌后的所述多孔被膜實施加熱處理，在基材上形成樹脂被膜的第3工序。 (9)根據（8)所述的帶樹脂被膜的含銅基材的制造方法，其中，含銅基材為選自發 動機部件、蓄電裝置部件、傳感器部件、天線、銅布線板、銅線、銅合金被覆線、線圈、汽車部 件、軸承、散熱部件、和配管部件中的1種。 專利技術效果 通過本專利技術的自沉積型用于銅的表面處理劑，能夠生產性良好地在包含與以往被處理 物中含有的鐵、鋅等電位較低金屬相比電位更高的金屬即銅或者銅合金的基材上，形成密 合性·耐腐蝕性·電特性優異的被膜，由此能夠在以往無法適用的電磁線圈、電池·電容器 集電體、傳感器、天線、銅布線、線束、軸承、散熱部件、氣體·水管配管部件等廣泛用途中適 用。作為在含銅基材的表面被覆本專利技術的樹脂而得到的效果，除了絕緣性、導電性、耐腐蝕 性、密合性以外，還可以列舉出粘接性、絕熱性、應變應力緩和性、振動·聲音吸收性等。 【具體實施方式】 以下對本專利技術的自沉積型用于銅的表面處理劑和使用了自沉積型用于銅的表面 處理劑的帶樹脂被膜的含銅基材的制造方法的優選方式進行說明。 首先，對本專利技術與以往技術相比的特征點進行詳述。 作為自沉積型的表面處理劑的被處理金屬即含銅基材表面的被膜的沉積機理，可 以認為是如下機理：首先，使含銅基材與含有聚合物的表面處理劑接觸，則銅離子(優選為 Cu (I)離子）從含銅基材表面溶出，接著，溶出的銅離子與聚合物快速地結合進行凝膠化沉 積而固定于含銅基材表面。由此對于表面處理劑中的聚合物的沉積·固定而言，銅離子從 基材表本文檔來自技高網...
【技術保護點】
自沉積型用于銅的表面處理劑，其特征在于，含有1～60質量份的水溶性或水分散性聚合物、30～99質量份的以水為主體的溶劑、和0.01～5.0質量份的銅絡合劑，pH3.0時的氧化還原電位在?500～＋200mV（vs.SHE）的范圍內。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2012.04.19 JP 2012-0954501. 自沉積型用于銅的表面處理劑，其特征在于，含有1?60質量份的水溶性或水分散 性聚合物、30?99質量份的以水為主體的溶劑、和0. 01?5. 0質量份的銅絡合劑， pH3. 0時的氧化還原電位在-500?+ 200mV (vs. SHE)的范圍內。2. 根據權利要求1所述的自沉積型用于銅的表面處理劑，其中，所述銅絡合劑在其分 子結構中具有選自C = S、C-S、N-N和C = N中的至少1種鍵。3. 根據權利要求1或2所述的自沉積型用于銅的表面處理劑，其中，進一步含有Fe (III)離子和/或Cu (II)離子。4. 根據權利要求1?3中任一項所述的自沉積型用于銅的表面處理劑，其中，所述水溶 性或水分散性聚合物具有陰離子性基團。5. 根據權利要求1?4中任一項所述的自沉積型用于銅的表面處理劑，其中，所述銅絡 合劑為以下式（1)所示的化合物， [化1]式（1)中，Z1和Z2各自獨立地表示烷基、芳基、烷氧基羰基、烯基、烯基氨基、氨基、烷基 氨基、芳基氨基、乙酰基氨基、羥基乙基氨基、N-苯甲酰基氨基...
【專利技術屬性】
技術研發人員：森和彥，清水宏志，宮崎雅矢，南淳一，
申請(專利權)人：日本帕卡瀨精株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP
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