金属膜的层积构造制造技术

本发明专利技术是为了解决析出金属膜的密合性差而无法得到均匀的密合力，或因部分金属纳米粒子凝聚导致一部分金属纳米粒子对底涂层的吸附力变弱，而无法形成均匀的金属膜这样的问题而完成，其目的在于提供一种触媒层的金属纳米粒子被底涂层所包围且其一端与镀覆析出层连结的金属膜的层积构造。本发明专利技术的金属膜的层积构造，其特征为：在基材上层积有底涂层、触媒层及镀覆析出层3层的剖面构造，该底涂层为玻璃转移温度(Tg)为40‑430℃的树脂层，该触媒层为平面地排列于底涂层上的金属纳米粒子群，该金属纳米粒子群为元素周期表IB族或VIIIB族的金属，且该金属纳米粒子被底涂层所包围，其一端与镀覆析出层连结。

Layer product structure of metal film

The present invention is designed to solve the problem that the adsorption force of a part of metal nanoparticles to the bottom coating is weak and can not form a uniform metal film because of the poor cohesion of the precipitated metal film, or because of the condensation of some metal nanoparticles to the bottom coating. The purpose is to provide a metal of the catalyst layer. The nano particles are surrounded by the bottom coating, and the deposition of one end of the metal film is connected with the plated precipitation layer. The laminated structure of the metal film is characterized by a 3 layer structure of 3 layers of bottom coating, catalyst layer and plating precipitation layer on the upper layer of the substrate. The bottom coating is a resin layer with a glass transfer temperature (Tg) of 40 and 430 degrees C. The catalyst layer is a metal nanoparticle group arranged in a flat surface on the bottom coating, the metal nanoparticles group. It is a metal of the periodic family IB or VIIIB family, and the metal nanoparticles are surrounded by the bottom coating, one end of which is connected with the plating precipitation layer.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】金属膜的层积构造
本专利技术是关于一种与基材密合性良好的金属膜的层积构造，特别是关于一种与绝缘性基材密合性良好的层积构造。
技术介绍
以往，工业上广泛使用无电镀覆作为在绝缘性基材的表面直接形成镍(Ni)、铜(Cu)、钴(Co)等的卑金属或卑金属合金、或者银(Ag)、金(Au)、铂(Pt)、钯(Pd)等的贵金属或贵金属合金的金属膜的方法。实施无电镀覆的绝缘性基材之中，具有玻璃、无机氧化物、无机化合物、塑胶、陶瓷、有机化合物、纤维素、布料、橡胶或该等的复合体等各种组成物。具体的无机化合物系绝缘性基材之中，具有玻璃、氧化铝、ZnO、Cu2O等的无机氧化物；钻石、SiC、GaAs、GaN等的无机化合物等。又，具体的绝缘性树脂基材之中，具有聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、丙烯酸、聚对苯二甲酸乙二酯、聚苯醚、尼龙、聚酰胺、聚碳酸酯、聚缩醛、聚酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚胺基甲酸酯、聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺、环状聚烯烃、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、液晶聚合物、氟树脂、ABS树脂、AS树脂等的热塑性树脂；或者环氧树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯、尿素树脂、醇酸树脂、聚胺基甲酸酯、热固性聚酰亚胺、玻璃纤维强化塑胶等的热固性树脂等。针对该等绝缘性基材之中无电镀覆被膜不易析出者，一般是预先在绝缘性基材的表面形成触媒核，使无电镀覆的金属容易析出。亦即，在进行无电镀覆处理时，将绝缘性基材浸渍于前处理液，使无电镀覆用触媒附着于基材的必要部分，之后实施无电镀覆。接着，因应需求进一步实施电镀。此时，使用包含元素周期表IB族或VIIIB族元素的化合物作为无电镀覆用触媒，此已为习知(日本特开昭57-43977号)。又，藉由将这种形成于基材上的金属膜蚀刻成图案状，可在各种电器产品或电子设备中用作配线等。另一方面，亦已知一种具有金属膜的层积体的制造方法，其包含下述步骤：底涂层形成步骤，于绝缘性基材上形成底涂层；被镀层形成步骤，于该底涂层上形成被镀层；触媒赋予步骤，赋予该被镀层镀覆触媒或其前驱物；及镀覆步骤，进行镀覆处理以在被镀层上形成金属膜(日本特开2012-180561号公报(下述专利文献1))。又，亦已知一种在基材表面上形成底涂层，将活化剂涂布于该底涂层的表面后实施无电镀覆的方法(日本专利第4539101号公报)。又，亦已知一种底漆溶液，其是于有机溶剂中包含：0.1-15重量％的胶体性金属，及细微分散的包含硅醇基及/或经部分改质的硅醇基的粒子(日本特开2001-262074号公报)。又，有人揭示一种镀膜的制造方法，其是以两端具有胺基的胺化物的一个胺基修饰电涂聚酰亚胺表面的羧基，并赋予另一个胺基金属触媒，接着以金属触媒为核心实施无电镀覆以形成皮膜(日本专利第5240812号公报(下述专利文献2))。然而，这种底涂层为用于改质绝缘性基材的表面。又，使无电镀覆以触媒附着，亦时用以形成良好的镀覆析出层。在任一种情况下，用作触媒核的胶体性金属触媒，皆仅吸附于底涂层上。因此，以往的方法具有这样的缺点：为了在绝缘性基材与镀覆析出层之间发挥定锚效应，而使底涂层表面的凹凸变大等，使用的底漆材料的表面形状有所限定。于是，如日本特开2001-262074号公报所揭示，其研究一种使胶体性金属分散于底漆溶液中，用以强化底涂层与金属触媒结合力的方法。此外，亦有人揭示了几种直接在绝缘性基材上形成金属触媒核的无电镀覆用前处理液或无电镀覆用触媒液。例如，日本专利第4649666号公报(下述专利文献3)所揭示的金(Au)粒子、钯(Pd)粒子；日本特开平01-319683号公报所揭示的铂(Pt)粒子等的贵金属粒子；或日本特开昭61-019782号公报所揭示的铜金属粒子的胶体等。然而，即使是将以往的贵金属胶体溶液直接或间接地用于绝缘性基材的情况下，金属触媒核与绝缘性基材或底涂层的吸附力亦受粒径所影响，故与镀覆析出层的密合力未必充分。又，以往的贵金属胶体溶液大多容易受绝缘性基材的表面性状、或者酸或碱所影响，因此具有在胶体触媒的溶液中纳米粒子凝聚、或金属触媒核从基材表面脱离至无电镀覆中的情况。有人指出若发生这种现象，则会有镀覆被膜从无电镀覆浴中异常地析出，或无电镀覆浴1次即失控而毁坏这样的问题。于是，本案专利技术人等为了解决上述课题，而开发一种前处理液，其可在所有pH区域中使贵金属胶体稳定分散，而均匀地吸附于基材表面，进而可藉由无电镀覆在广泛的范围中形成膜厚均匀的镀膜(日本特开2016-023323号公报(下述专利文献4))。该前处理液为预先使触媒金属的粒径一致。该前处理液中析出的触媒金属，在所有pH区域的无电镀覆浴中皆为稳定。然而，即使是将该前处理液应用于一般的绝缘性基材以形成触媒核的情况下，亦具有无电镀覆或后续的电镀所形成的析出金属膜与基材密合力不充分的情况。例如发生下述问题：在大面积镀覆的情况下，出现析出金属膜密合性薄弱处，又在大量镀覆细微的梳形电路的情况下等，出现无法得到密合力均匀的电路。又，触媒核有时不定期地在非特定处成长而粗大化，而亦具有无法持续稳定地形成均匀的金属膜这样的问题。又，亦有人考量在一般的绝缘性基材上设置底涂层，并藉由该前处理液(日本特开2016-023323号公报(下述专利文献4))形成触媒核。然而，现实中难以使粒径一致的金属纳米粒子群平面地排列在底涂层上。若因底涂层的表面性状变化、或前处理液的温度变化引起溶液中的凡得瓦力(vanderWaalsforce)或热能(布朗运动力)变化，而导致稳定的触媒核的平衡状态被破坏，则金属纳米粒子的排列会混乱，且粒子彼此粘着。如此，底涂层与由胶体金属所构成的触媒层的密合力部分出现薄弱处，而在该处所发生的上述问题依然存在。【先前技术文献】【专利文献】[专利文献1]日本特开2012-180561号公报；[专利文献2]日本专利第5240812号公报；[专利文献3]日本专利第4649666号公报；[专利文献4]日本特开2016-023323号公报。
技术实现思路
[专利技术所欲解决的课题]本专利技术是为了解决下述问题而完成：析出金属膜的密合性差，而无法得到均匀的密合力；或因部分金属纳米粒子凝聚，导致一部分金属纳米粒子对于底涂层的密合力变弱，而无法形成均匀的金属膜。本专利技术的目的在于提供一种触媒层的金属纳米粒子被底涂层所包围且其一端与镀覆析出层连结的层积构造。[解决课题的手段]本案专利技术人等进行深入研究，结果发现，藉由将玻璃转移温度(Tg)为40-430℃的树脂层用作底涂层，球状金属纳米粒子群沉入底涂层中，金属纳米粒子与底涂层的接触面积多于以往。又发现，藉由使金属纳米粒子的平均粒径一致，可使球状金属纳米粒子群几乎等间隔地在底涂层上平面地排列。再者，藉由对底涂层加热以使其流动化，如图1所示意，成功得到球状金属纳米粒子2被底涂层3所包围且其一端与镀覆析出层1连结的构造。流动化的底涂层在室温下固化，故金属纳米粒子与底涂层的接触面积大幅增加，而使底涂层与触媒层的接合强度变牢固。本专利技术的金属膜的层积构造的特征为：在基材上层积底涂层、触媒层及镀覆析出层3层的剖面构造，该底涂层为玻璃转移温度(Tg)为40-430℃的树脂层，该触媒层为平面地排列于底涂层上的金属纳米粒子群，该金属纳米粒子群为元素周期表IB族或VIIIB族的金属，且该金属纳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属膜的层积构造，其特征在于：在基材上层积有底涂层、触媒层及镀覆析出层3层的剖面构造，该底涂层为玻璃转移温度(Tg)为40‑430℃的树脂层，该触媒层为平面地排列于底涂层上的金属纳米粒子群，该金属纳米粒子群为元素周期表IB族或VIIIB族的金属，且该金属纳米粒子处于被底涂层包围的状态，其一端与镀覆析出层连结。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.23 JP 2016-1854141.一种金属膜的层积构造，其特征在于：在基材上层积有底涂层、触媒层及镀覆析出层3层的剖面构造，该底涂层为玻璃转移温度(Tg)为40-430℃的树脂层，该触媒层为平面地排列于底涂层上的金属纳米粒子群，该金属纳米粒子群为元素周期表IB族或VIIIB族的金属，且该金属纳米粒子处于被底涂层包围的状态，其一端与镀覆析出层连结。2.如权利要求1所述的金属膜的层积构造，其特征在于，上述金属纳米粒子为金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)或钯(Pd)的任一种。3.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊东正浩，
申请(专利权)人：日本电镀工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP