用於化學鍍的穩定催化劑的製作方法
2023-10-08 10:17:39 1
專利名稱：用於化學鍍的穩定催化劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於化學鍍的穩定的催化劑水溶液。進ー步地，本發明涉及用於化學鍍的不含錫、並且由纖維素和纖維素衍生物穩定的穩定催化劑水溶液。
背景技術：
化學鍍金屬沉積法是用於基底表面沉積金屬層的眾所周知的方法。絕緣體表面的化學鍍需要預先使用催化劑。最常用的催化或激活絕緣體的方法，如用於生產印刷電路板的薄板基底的非導電部分，是用酸性氯化物介質中的錫/鈀膠體水溶液來處理基底。膠體的結構已被廣泛研究過。通常來說，膠體包括被錫離子(II)的穩定層包圍的鈀金屬核，所述錫離子實質上是作為避免懸浮液中膠體聚結的表面穩定基團的SnCl3_配合物殼層。在活化方法中，錫/鈀膠體催化劑吸附到絕緣體基底上，如含有環氧或聚胺的基底，以活化化學金屬沉積。理論上，催化劑用作電子轉移路徑載體，將電子在化學鍍槽中從還原劑轉移到金屬離子上。儘管化學鍍的性能受諸多因素影響，如鍍層溶液的添加組分，但活化步驟是控制化學鍍的速率和機理的關鍵。近年來，隨著電子裝置尺寸的減小以及對其性能需求的増加，在電子電路細裝行業中對無缺陷電子線路的需求在逐漸增加。儘管幾十年來在商業上已將錫/鈀膠體用作化學鍍的催化劑，並提供了可接受的服務，但隨著對電子設備質量要求的進ー步提高，該類催化劑的諸多弊端也逐漸凸顯出來。錫/鈀膠體的穩定性是主要的考慮因素。如上所述的錫/鈀膠體用一層錫離子(II)進行穩定，其反陰離子能夠阻止鈀的聚結。催化劑對空氣敏感、容易氧化成錫(IV)，這樣膠體不能保持其膠體結構。化學鍍過程中溫度的升高和攪拌會進一步促進這種氧化。如果錫(II)的濃度降至危險水平，如接近於零，鈀金屬微粒會尺寸變大、產生聚結和沉積，從而 失去催化活性。由此便增加了對更穩定的催化劑的需求。另外，鈀的高成本和價格波動也促使行業上尋求更廉價的金屬。已付出相當多的努力尋找新型的改進催化劑。因為鈀的成本高，很多努力致カ於發展不含鈀的催化劑，比如膠體銀催化劑。另外ー個研究方向則是開發不含錫的鈀催化劑，這是因為氯化錫成本高以及氧化的錫需要単獨的加速步驟。在金屬噴鍍過程中加速步驟是額外的步驟，該步驟經常會剝落基底尤其是玻璃纖維基底上的催化劑，從而在鍍層基底表面中留下不希望的空區。然而，這種不含錫的催化劑用於印刷電路板生產中的通孔的鍍時則表現為活性和可靠性不足。並且，這種催化劑通常在儲存中活性會逐漸降低，從而導致該催化劑不穩定、不適於商業應用。已研究用於錫複合物的另ー穩定部分，如聚こ烯基吡咯烷酮(PVP)和樹狀聚合物。多個研究団體在文獻中已公開了由穩定且均一的PVP保護的納米微粒。文獻中已報導了其它的金屬肢體，如部分鈀被非貴金屬取代的銀/鈀和銅/鈀；然而，至今為止還沒有商業上可接受的替代催化劑。商業上已開始使用離子鈀變體，但其需要額外的還原步驟。因此對穩定、可靠的化學鍍催化劑仍有需求。
發明內容
催化劑水溶液包括一種或多種抗氧化劑，選自銀，金，鉬，銥，銅，鋁，鈷，鎳和鐵的納米金屬微粒，以及ー種或多種選自具有如下通式的聚合物和以下所述反應產物的化合物
權利要求
1.一種催化劑水溶液，它包括一種或多種抗氧化劑，選自銀，金，鉬，銥，銅，鋁，鈷，鎳和鐵的金屬納米微粒，以及一種或多種選自具有以下通式的聚合物和以下所述反應產物的化合物
2.根據權利要求1的催化劑水溶液，其中R2,R3, R5, R6和R7中至少一個是-CH2COOX或-C (O) -CH3。
3.根據權利要求1的催化劑水溶液，其中納米顆粒是Inm至lOOOnm。
4.根據權利要求1的催化劑水溶液，其中交聯劑選自一種或多種滷代環氧化合物或雙環氧化合物。
5.一種方法包括 a)提供基底； b)把催化劑水溶液塗覆到基底上，催化劑水溶液包括一種或多種抗氧化劑，選自銀，金，鉬，銥，銅，鋁，鑽，鎳和鐵的金屬的納米微粒，以及一種或多種選自具有如下通式的聚合物和以下所述反應產物的化合物
6.根據權利要求5的方法，其中基底包含多個通孔。
7.根據權利要求5的方法，其中化學鍍槽選自銅，銅合金，鎳和鎳合金槽。
8.根據權利要求5的方法，其中R2,R3, R5, R6和R7中至少一個是-CH2COOX或-C (O) -CH3。
9.根據權利要求5的方法，交聯劑選自一種或多種滷代環氧化合物和雙環氧化合物。
10.根據權利要求5的方法,其中納米顆粒是Inm至lOOOnm。
全文摘要
催化劑包括催化劑金屬納米微粒和纖維素或纖維素衍生物。該催化劑用於化學鍍。該催化劑不含錫。
文檔編號C23C18/18GK103031547SQ201210395230
公開日2013年4月10日 申請日期2012年8月17日 優先權日2011年8月17日
發明者劉鋒, M·A·熱茲尼克 申請人:羅門哈斯電子材料有限公司