塑料构件的表面改性方法、金属膜的形成方法及塑料构件的制造方法技术

本发明专利技术提供一种利用加压流体的可形成表面粗糙度良好并且密合力高的金属膜的塑料构件的表面改性方法。该表面改性方法包括：使用加压流体将浸透物质浸透到塑料构件的表面内部的工序；用溶剂溶解浸透到上述塑料构件中的上述浸透物质，从上述塑料构件的表面除去上述浸透物质的工序。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使用了加压流体的塑料构件的表面改性方法、金属膜的形成方 法以及塑料构件的制造方法。技术背景作为在由塑料成型品构成的电子设备等部件的表面形成金属导电膜的方 法，目前广泛利用化学镀的方法。从塑料成型品的成型到化学镀的工艺，根据 成型品的材料等而有一定差异，但通常包括树脂成型、成型品的脱脂、蚀刻、 中和及润湿化、赋予催化剂、催化剂活性化、化学镀的工序，并且按照该顺序 进行。在上述以往的化学镀工艺中的蚀刻工序，是使用铬酸溶液或碱金属氢氧化 物溶液等，对塑料成型品的表面进行物理性粗糙化，根据粗糙化后的塑料表面 的钉扎效应来确保成型品与镀膜之间的密合性。但是，这些蚀刻液需要进行中 和等后处理，成为成本提高的原因。另外，由于是毒性高的蚀刻液，所以存在 其操作繁杂的问题。另外，作为化学镀法以外的在塑料制构件的表面形成金属膜的方法，以往 提出了使用超临界状态二氧化碳(下面也叫做超临界二氧化碳)的塑料构件(聚 合物构件)的化学镀法(例如参考非专利文献1)。根据非专利文献1中记载 的方法，将有机金属配位化合物溶解于超临界二氧化碳中，使该超临界二氧化 碳接触各种聚合物构件，从而在塑料构件表面注入(浸透)有机金属配位化合 物。接着，对于浸透有机金属配位化合物后的聚合物构件进行加热或化学还原 处理等，通过使有机金属配位化合物还原，将金属微粒析出到聚合物构件表面。 由此，可以对聚合物构件的整个表面进行化学镀。根据该工艺，不需要进行废 液处理，可以实现表面粗糙度良好的树脂的化学镀工艺。另外，作为可以抑制塑料构件的表面粗糙化并且获得良好的钉扎效应的工 艺，提出过使用光催化剂的镀敷前处理工艺(例如参考专利文献1)。在专利文献l中，作为光催化剂使用了氧化钛，将其涂布到塑料构件的表面后进行紫 外线照射，从而在塑料构件的表面形成微细的凹凸。接着，在所形成的凹凸面 上形成镀膜。另外，以往提出过使用超临界二氧化碳对树脂组合物进行多孔化的方法(例如参考专利文献2)。在专利文献2中，从含有作为聚酰亚胺前体的聚酰 胺酸树脂以及可*于其中的分散性化合物的感光性树脂组合物中，除去M 性化合物，从而形成进行多孔化的聚酰胺酸树脂。另外，在专利文献2中，在 多孔化后的聚酰胺酸树脂上形成导电层。但是，在专利文献2中除了限定树脂 材料为聚酰亚胺树脂以外，并没有公开树脂最表面的物理形状，没有记载有关 树脂与导电层之间的密合性。专利文献1:日本特开2005-85900号公净艮专利文献2:日本特开2001-215701号公报非专利文献l:堀照夫著，《超临界流体的最新应用技术》，林式会社NTS 出版，p.250~255 (2004)
技术实现思路
本专利技术人等对于上述非专利文献1中记载的使用超临界二氧化碳的表面 改性工艺进行了潜心的研究，结果确认存在如下的技术问题。使用超临界二氧 化碳的表面改性工艺中，由于不经过对塑料构件的表面进行物理性粗糙面处理 的工艺，所以表面的平滑性良好，但是在镀膜与塑料构件之间的界面就无法得 到钉扎效应。在由非专利文献l的方法在塑料构件的表面形成| 的情况下， 镀膜就由浸透的有机金属配位化合物来确保密合。因此，镀膜的密合性就受到 有机金属配位化合物的还原性以及由此带来的塑料构件表面上的金属微粒的 密度和凝集状态等的影响，可以知道通过非专利文献1的方法来控制所有这些 条件是困难的。另外，为了对塑料构件的表面进行粗糙化，采用专利文献2中记载的使用 氧化钛的光催化剂工艺的情况，需要对塑料构件表面照射紫外线来产生光催化 反应，所以虽然可以适用于二维形状(例如膜状)的成型品，但是对于复杂的 三维形状的成型品，就认为难以在其表面均匀地照射紫外线。另外，光催化剂 的反应时间也长达几十分钟，该反应时间的长度就成为了进行工业化时的问题。本专利技术就是为了解决上述问题而进行的，本专利技术的目的是提供一种可形成 表面粗糙度良好并且密合力高的金属膜的塑料构件的表面改性方法、金属膜的 形成方法以及塑料构件的制造方法。另外，如上所述，以往作为在塑料构件(聚合物构件)的表面廉价地形成 金属膜的方法，已知有化学镀的方法。但是，在该方法中，需要用铬酸等蚀刻 操作对聚合物构件的表面进行粗糙化，但是用这些蚀刻液进行粗糙化的聚合物仅限于ABS等树脂。另外，对于难以用上述蚀刻液进行粗糙化的聚碳酸酯等 其他材料来说，则市售有为了可进行化学镀而混合了 ABS或弹性体的可镀级 的树脂材料。但是，这种可镀级的树脂材料却无法充分地满足耐热性和反射性 能的要求。这样，本专利技术的另一个目的是提供对于各种塑料都可以形成表面粗糙度良 好并且密合力高的镀膜的塑料构件的表面改性方法、以及金属膜的形成方法。 另夕卜，本专利技术的再一个目的是提供一种对于各种塑料都可以在表面形成微细的 凹凸并且表面粗糙度良好的塑料构件。根据本专利技术的第l方式，提供一种塑料构件的表面改性方法，其包括使 用加压流体将浸透物质浸透于塑料构件的表面内部的工序；使上述塑料构件接 触溶剂，使上述浸透物质溶解于该溶剂中，从上述塑料构件的表面除去上述浸 透物质的工序。在本专利技术的表面改性方法中，首先，使用加压流体将浸透物质浸透于塑料 构件的表面内部(图22中的步骤Sl )。例如通过将溶解有浸透物质的加压流 体接触塑料构件的表面，对塑料构件的表面进行溶胀等，从而使浸透物质与加 压流体一起浸透到塑料构件的表面内部。然后，使用溶解有浸透物质的溶剂清 洗塑料构件，以从塑料构件的表面除去浸透物质(图22中的步骤S2)。浸透 物质是以几十 几百nm的群状浸透于塑料构件的表面附近，所以通过用上述 溶剂进行除去处理(清洗处理)，除去浸透物质后的塑料构件的表面就形成亚 微米至纳米级的微细孔。也即，可以在塑料构件的表面形成亚微米至纳米级的 微细的凹凸。如果使用本专利技术的表面改性方法，则可以对各种塑料构件，在其 表面形成微细的凹凸。这里，本说明书中所述的"加压流体"是指被加压的流体。其中，至于加压 流体的压力只要是能够充分溶解浸透材料的压力即可，这里，"加压流体"并不 是仅限于加压到临界点(超临界状态)以上的流体，还包括加压到比临界点低的压力的流体。优选是加压到5MPa以上的流体。也即，在本说明书中所说的 "加压流体"，并不是仅限于超临界流体，还包括被加压的液状流体(液体)以 及被加压的惰性气体。如果在由上述本专利技术的表面改性方法得到的塑料构件的表面，通过化学镀 等形成金属膜，则根据形成于塑料构件表面的微细凹凸所引起的钉扎效应和表 面积扩大所引起的尺寸优点等，可以形成密合性优良的金属膜。另外，由上述 本专利技术的表面改性方法形成于塑料构件表面的凹凸，如上所述为亚孩i米至纳米 级的尺寸，所以在由上述本专利技术的表面改性方法得到的塑料构件表面形成金属 膜的情况，可以形成平滑性非常优良(表面粗糙化得以抑制)的金属膜，可以 形成电特性优良的金属膜。另外，通过调节形成于塑料构件表面的微细孔的含 有比例，可以控制塑料构件的介电常数、电介质损耗角正切等电特性和低折射 率化等光学特性。本专利技术的表面改性方法中，使用上述加压流体将浸透物质浸透于塑料构件 的表面内部的工序优选包括将上述浸透物质溶解于加压流体的工序；将溶解 有上述浸透物质的加压流体接触上述塑料构件，使上述浸透物质浸透到上述塑 料构件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表面改性方法，其为塑料构件的表面改性方法，包括：使用加压流体将浸透物质浸透到塑料构件的表面内部的工序；以及，使所述塑料构件接触溶剂而将所述浸透物质溶解于该溶剂中，从所述塑料构件的表面除去所述浸透物质的工序。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：游佐敦，野村善行，
申请(专利权)人：日立麦克赛尔株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]