树脂成型体的蚀刻方法和树脂成型体用蚀刻处理系统技术方案

处理系统(1)具备蚀刻槽(2)、该蚀刻槽(2)底部流出并再次回流至蚀刻槽(2)的循环配管(7)。该循环配管(7)中设置有送液泵(8)、热交换器(9)、硫酸浓度计(10)、氧化剂浓度计(11)。硫酸浓度计(10)和氧化剂浓度计(11)能将测定结果发送至运算/控制装置(12)。另外，能用过氧化氢水供给管线(13)、硫酸供给管线(14)和纯水供给管线(15)向蚀刻槽(2)补充过氧化氢水、硫酸和纯水，能通过运算/控制装置(12)调节期望量的过氧化氢水、硫酸和纯水的供给量。采用这样的处理系统，能将不含6价铬酸或高锰酸但含有通过将硫酸和过氧化氢水混合而得的氧化性物质的硫酸溶液的硫酸浓度和氧化剂浓度两者保持在适当的浓度范围，对树脂成型体蚀刻。对树脂成型体蚀刻。对树脂成型体蚀刻。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】树脂成型体的蚀刻方法和树脂成型体用蚀刻处理系统


[0001]本专利技术涉及一种蚀刻方法和蚀刻系统，其在各种材料制的树脂成型体的表面清洗或改性，尤其是在对塑料材料表面进行镀敷处理之前进行的蚀刻处理中，使用了含有将硫酸和过氧化氢水混合而获得的氧化性物质的硫酸溶液。

技术介绍

[0002]一直以来，在树脂成型体表面进行金属镀敷的情况下，为了提高树脂成型体表面与镀敷被膜的密合性，在镀敷处理前，用含6价铬酸的溶液进行使树脂成型体表面粗化的蚀刻工序。但是，由于6价铬被指定为致癌性物质，对其使用和排出有限制，因此需要一种对人体和环境的负荷小的替代技术。作为该替代技术，提出了使用高锰酸的树脂成型体的蚀刻液(专利文献1、专利文献2、专利文献3等)。但是，高锰酸也作为具有对人体健康或生态系统有害的风险的化学物质而被指定为PRTR制度的第一类指定化学物质，需要一种能够进一步降低环境负荷的蚀刻技术。
[0003]因此，作为在不含有这样对人体和环境造成负荷的重金属的情况下对树脂成型体表面进行蚀刻的技术，提出了循环供给将硫酸电解而含有过硫酸的电解液的处理系统(专利文献4)。采用该处理系统，对人体和环境的负荷更少，可获得长时间稳定的处理效果，但存在需要用于电解硫酸的大容量电力，还需要确保装置设置的空间或铺设/增强附带设备的课题。另外，在该专利文献4中，作为与此相似的技术，还公开了使用将浓硫酸和过氧化氢水混合而含有过硫酸的硫酸对树脂成型体表面进行蚀刻的方法。在该方法中，可获得与在用硫酸电解液蚀刻后进行镀敷处理时的镀敷密合性同样优异的密合性。但是，记载了由于添加的过氧化氢会被消耗，处理的长期稳定性存在问题。
[0004]此外，提出了用作为过硫酸成分溶解了过硫酸盐的溶液对树脂成型体进行蚀刻的方法(专利文献5)。采用该方法，能通过追加过硫酸盐，使蚀刻溶液中的过硫酸保持在适当浓度。但是，需要将作为过硫酸盐而添加的例如过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵等固态物质溶解的操作或设备。而且，存在无法避免添加的过硫酸盐导致的氢离子以外的阳离子成分混入，重复添加使该阳离子成分浓度升高，会发生该阳离子在蚀刻槽内作为硫酸盐析出/沉积的缺陷的问题。
[0005]此外，一直以来，将硫酸和过氧化氢混合以生成过硫酸并使用该药液的技术，被用作半导体等电子部件的清洗技术，提出了各种用于改善药液稳定性的技术(专利文献6、专利文献7)。但是，存在这些技术是将硫酸浓度保持在规定浓度以上的技术、将过硫酸浓度保持在规定范围内的技术等，是用于各自固有目的的技术，而不是同时将硫酸浓度和氧化剂浓度保持在规定浓度的药液的使用方法和处理系统的问题。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本特许第6482049号公报。
[0009]专利文献2：日本特许第6622712号公报。
[0010]专利文献3：日本特开2017
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101304号公报。
[0011]专利文献4：日本特开2019
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44229号公报。
[0012]专利文献5：日本特许第6288213号公报。
[0013]专利文献6：日本特开2007
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123330号公报。
[0014]专利文献7：日本特开2007
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260516号公报。

技术实现思路

[0015]专利技术要解决的课题
[0016]这样将硫酸和过氧化氢水混合而成的溶液对人体和环境的负荷少，能够适度粗化树脂成型体的表面以获得优异的密合性，但由于混合而获得的氧化剂的分解和随之而来的硫酸浓度的降低，存在难以将氧化剂浓度和硫酸浓度同时保持在适当浓度的课题。另外，循环供给将硫酸电解而含有过硫酸的电解液的处理系统，可获得长时间稳定的处理效果，但存在需要用于电解硫酸的大容量电力，还需要确保装置设置的空间或铺设/增强附带设备的课题。此外，在添加过硫酸盐的方法中，还存在因蓄积氢离子以外的阳离子成分而发生硫酸盐的析出/沉积，不能够进行长期稳定的处理的课题。
[0017]本专利技术是鉴于上述课题而完成的，其目的是提供一种将不含6价铬酸、高锰酸但含有通过将硫酸和过氧化氢水混合而获得的氧化性物质的硫酸溶液中的硫酸浓度和氧化剂浓度这两者都保持在适当的浓度范围，并对树脂成型体进行蚀刻的蚀刻方法和用于实施该方法的蚀刻处理系统。
[0018]用于解决课题的手段
[0019]为达成上述目的，本专利技术的第一专利技术是提供一种树脂成型体的蚀刻方法，其是将含有将70～98wt％浓度的硫酸与过氧化氢水混合而获得的氧化剂成分的硫酸溶液作为蚀刻液来蚀刻树脂成型体的处理方法，其中，连续或间歇地测定所述蚀刻液的氧化剂浓度和硫酸浓度，基于该测定的氧化剂浓度和硫酸浓度，将所述蚀刻液控制为各自适合所述树脂成型体的蚀刻的硫酸浓度和氧化剂浓度(专利技术1)。
[0020]根据该专利技术(专利技术1)，在树脂成型体的蚀刻工序中，蚀刻液的氧化剂浓度随时间降低的同时硫酸浓度也随时间变动，由此树脂成型体的表面的粗面化状态也变得不同。因此，通过测定蚀刻液的氧化剂浓度和硫酸浓度，并根据这些测定的氧化剂和硫酸浓度，适当追加硫酸或过氧化氢水等以使蚀刻液的硫酸浓度和氧化剂浓度这两者成为合适的值，能够在稳定的条件下蚀刻树脂成型体。
[0021]在上述专利技术(专利技术1)中，优选当所述蚀刻液的氧化剂浓度成为规定浓度以下时，向该蚀刻液中添加过氧化氢水(专利技术2)。
[0022]根据该专利技术(专利技术2)，随着蚀刻处理，蚀刻液的氧化剂浓度降低。因此，通过测定蚀刻液的氧化剂浓度，当低于规定浓度时，添加适量的过氧化氢水，能够使氧化剂浓度上升并控制在适于蚀刻的氧化剂浓度。
[0023]在上述专利技术(专利技术1、2)中，优选当所述蚀刻液的硫酸浓度成为规定浓度以下时，向该蚀刻液中添加规定浓度以上的硫酸(专利技术3)。
[0024]根据该专利技术(专利技术3)，因氧化剂成分的生成或过氧化氢水的添加，蚀刻液的硫酸浓度降低。因此，通过测定蚀刻液的硫酸浓度，当低于规定浓度时，适量添加初始硫酸浓度以
上的硫酸，能够使硫酸浓度上升并控制在适于蚀刻的硫酸浓度。
[0025]在上述专利技术(专利技术1～3)中，优选当所述蚀刻液的硫酸浓度成为规定浓度以上时，向该蚀刻液中添加水和/或过氧化氢水(专利技术4)。
[0026]根据该专利技术(专利技术4)，由于伴随蚀刻处理的浓缩或补充70～98wt％浓度的硫酸，蚀刻液的硫酸浓度上升至高于规定浓度，在这种情况下，蚀刻条件会变动。因此，通过测定蚀刻液的硫酸浓度，当高于规定浓度时，向蚀刻液中添加适量的水和/或过氧化氢水，能够不使氧化剂浓度过度上升，就将硫酸浓度降低并控制为适于蚀刻的硫酸浓度。
[0027]在上述专利技术(专利技术1～4)中，优选通过基于氧化剂浓度的测定值计算出蚀刻液成为规定氧化剂浓度时的过氧化氢水量，根据基于硫酸浓度的测定值添加的70～98wt％浓度的硫酸与水分的比率计算出蚀刻液成为规定硫酸浓度时的硫酸量，根据由此获得的水分的比率与过氧化氢水量计算出添加的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种树脂成型体的蚀刻方法，其是将含有将70～98wt％浓度的硫酸与过氧化氢水混合而获得的氧化剂成分的硫酸溶液作为蚀刻液来蚀刻树脂成型体的处理方法，其中，连续或间歇地测定所述蚀刻液的氧化剂浓度和硫酸浓度，基于该测定的氧化剂浓度和硫酸浓度，将所述蚀刻液控制为各自适合所述树脂成型体的蚀刻的硫酸浓度和氧化剂浓度。2.如权利要求1所述的树脂成型体的蚀刻方法，其中，当所述蚀刻液的氧化剂浓度成为规定浓度以下时，向该蚀刻液中添加过氧化氢水。3.如权利要求1或2所述的树脂成型体的蚀刻方法，其中，当所述蚀刻液的硫酸浓度成为规定浓度以下时，向该蚀刻液中添加规定浓度以上的硫酸。4.如权利要求1～3中任一项所述的树脂成型体的蚀刻方法，其中，当所述蚀刻液的硫酸浓度成为规定浓度以上时，向该蚀刻液中添加水和/或过氧化氢水。5.如权利要求1～4中任一项所述的树脂成型体的蚀刻方法，其中，通过基于氧化剂浓度的测定值计算出蚀刻液成为规定氧化剂浓度时的过氧化氢水量，根据基于硫酸浓度的测定值添加的70～98wt％浓度的硫酸与水分的比率计算出蚀刻液成为规定硫酸浓度时的硫酸量，根据由此获得的水分的比率与过氧化氢水量计算出添加的水量，基于这些计算结果添加过氧化氢水、水、硫酸中的一种以上，来进行所述蚀刻液的硫酸浓度和氧化剂浓度的控制。6.一种树脂成型体用蚀刻处理系...

【专利技术属性】
技术研发人员：山川晴义，井芹一，山本裕都喜，
申请(专利权)人：栗田工业株式会社，
类型：发明
国别省市：