JP2005068495A

JP2005068495A - 無電解めっき用被処理材の前処理方法及びその装置

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Publication number: JP2005068495A
Application number: JP2003300403A
Authority: JP
Inventors: Setsuhito Daiza; 摂人台座; Takeshi Bessho; 毅別所; Motoki Hiraoka; 基記平岡; Akira Teranishi; 晃寺西; Takuya Ishida; 卓也石田
Original assignee: Toyota Motor Corp; KANTO KASEI KOGYO KK
Current assignee: Toyota Motor Corp; KANTO KASEI KOGYO KK
Priority date: 2003-08-25
Filing date: 2003-08-25
Publication date: 2005-03-17
Anticipated expiration: 2023-08-25
Also published as: JP4395565B2

Abstract

【課題】樹脂よりなる被処理材に対して無電解めっきする場合において、めっき被膜の付着性を十分に向上させる。
【解決手段】樹脂よりなる被処理材４の被処理面に無電解めっき処理を施す前に被処理面を前処理する。この前処理では、オゾン水及びこのオゾン水中に分散された光触媒を含む処理水２に被処理材４を浸漬した状態で、被処理面に紫外線ランプ６から紫外線を照射する。オゾン水、光触媒及び紫外線照射の作用により、被処理材４の被処理面をきわめて効果的に化学的に活性化させることができ、無電解めっきによるめっき被膜の付着性を大幅に向上させることが可能となる。紫外線を照射する際に、撹拌手段（超音波振動器１）で処理水を撹拌して処理水２中で光触媒を均一に分散させれば、光触媒の光酸化力により樹脂表面を活性化させる効果を高めることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、樹脂よりなる被処理材の被処理面に無電解めっき処理を施す前にこの被処理面を前処理する無電解めっき用被処理材の前処理方法及びその装置に関する。

熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂よりなる樹脂素材の表面を金属化処理すれば、軽量で安価な樹脂に対して、高導電性や金属光沢等の金属特性を付与することができる。このため、自動車部品、家電製品や半導体装置の回路基板などの材料として、樹脂素材の表面を金属化処理したものが広く用いられている。

樹脂素材の表面を金属化処理する方法の一つとして、生産性やコスト面で有利な無電解めっき（化学めっき）処理がある。この無電解めっき処理では、溶液中の金属イオンを化学的に還元析出させることにより、素材表面に金属被膜を形成する。このため、電力によって電解析出させる電解めっきと異なり、樹脂などの電気絶縁体にも金属被膜を形成することができる。また、こうして無電解めっきにより金属被膜が形成された樹脂素材に対してさらに電解めっきを施すこともできる。ところが、無電機めっき処理によって形成されためっき被膜は、樹脂素材に対する付着性が十分でないという問題がある。また、無電解めっきをする場合、その前処理として、主にクロム酸や過マンガン酸、硫酸等の薬品が用いられており、これらの薬品は環境汚染の原因となるため、廃液処理に膨大な処理費がかかるといった問題もある。

そこで、樹脂素材の表面に紫外線を照射した後に無電解めっきを行う方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。この方法では、無電解めっきによりめっき被膜を形成する被処理面に対して、無電解めっきを行う前に、低圧水銀ランプ等を用いて５０ｍＪ／ｃｍ²の照射量で紫外線を照射する。このような紫外線照射による前処理により、樹脂表面が活性化され、活性化された樹脂表面の極性基とめっき材料である金属粒子とが化学的に結合するので、めっき被膜の付着性が向上する。
特開平８−２５３８６９号公報

しかしながら、被処理面に紫外線を照射する従来の前処理によっても、めっき被膜の付着性を十分に向上させうるとは必ずしも言えなかった。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、樹脂よりなる被処理材に対して無電解めっきする場合において、めっき被膜の付着性を十分に向上させることを解決すべき技術課題とするものである。

上記課題を解決する本発明の無電解めっき用被処理材の前処理方法は、樹脂よりなる被処理材の被処理面に無電解めっき処理を施す前に該被処理面を前処理する無電解めっき用被処理材の前処理方法であって、オゾン水及び該オゾン水中に分散された光触媒を含む処理水を前記被処理面に接触させた状態で、該被処理面に紫外線を照射することを特徴とするものである。

この無電解めっき用被処理材の前処理方法では、オゾン水及び光触媒を含む処理水を被処理材の被処理面に接触させた状態で、この被処理面に紫外線を照射する。こうすることで、以下に示すように、オゾン水、光触媒及び紫外線照射の三者それぞれの作用や相互作用により、樹脂よりなる被処理材の被処理面をきわめて効果的に化学的に活性化させることができる。

すなわち、樹脂よりなる被処理材の被処理面に紫外線を照射すると、樹脂表面の二重結合が一重結合に変化して金属元素と結合しうる手の数が増加することにより、樹脂表面が化学的に活性化される。

また、オゾンは元々強い酸化力をもつ気体であり、水中に溶解したオゾンは反応により分解して酸化力の強い活性酸素を生成する。そして、オゾン水に紫外線が照射されることによっても、オゾン水から脱離するオゾンガス、オゾンから分解して生成する酸素や水中に存在する水酸基等がそれぞれ酸化力の強いラジカルとなる。このため、これら各種の活性酸素やラジカルにより、樹脂表面が酸化されて活性化される。

さらに、光触媒に紫外線を照射すると、光触媒反応が起こる。すなわち、紫外線が照射されてその紫外線を吸収した光触媒は励起状態となり、この光励起状態となった光触媒の上に分子が吸着すれば、その分子が活性化状態となる。例えば、光励起状態となった光触媒に水が吸着すれば酸化力の強い水酸基ラジカルが生成され、また、光励起状態となった光触媒に酸素が吸着すれば酸化力の強い酸素ラジカルが生成される。このため、オゾン水中に分散された光触媒に紫外線が照射されると、光励起状態となった光触媒に水が吸着することにより水酸基ラジカルが生成され、光励起状態となった光触媒にオゾン水中に存在する酸素が吸着することにより酸素ラジカルが生成される。このため、これら酸化力の強い水酸基ラジカルや酸素ラジカルにより、樹脂表面が酸化されて活性化される。なお、光励起状態となった光触媒の内部には電子及び正孔対が生成しており、この正孔も強い酸化力をもっているので、光励起された光触媒が樹脂表面に接すると、この光触媒中の正孔により樹脂表面が酸化される。

一方、光触媒における光触媒反応はその光触媒に接触して吸着する酸素量や水酸基量に依存すると考えられる。すなわち、酸素による光触媒反応は光触媒に接触して吸着する酸素量が多いほど高活性になり、水による光触媒反応は光触媒に接触して吸着する水酸基量が多いほど高活性になると考えられる。また、光触媒に接触する酸素や水酸基が反応性に富むラジカルであれば、光触媒反応も高活性になると考えられる。この点、本発明の前処理方法では、オゾン水中に光触媒が分散しているので、水に溶解したオゾンから分解して生成する酸素や水中の水酸基等により吸着酸素量や吸着水酸基量を十分に確保することができ、しかもオゾン水に紫外線を照射するので、これら酸素や水酸基等がラジカルとなる。したがって、光触媒における光触媒反応が高活性となり、光酸化力により樹脂表面を十分に酸化して活性化させることができる。

こうして本発明の前処理方法によれば、オゾン水、光触媒及び紫外線照射の作用により、樹脂よりなる被処理材の被処理面をきわめて効果的に化学的に活性化させることができる。したがって、無電解めっきによるめっき被膜の付着性を大幅に向上させることが可能となる。

好適な態様において、前記処理水中に前記被処理材を浸漬することにより該処理水を前記被処理面に接触させ、該被処理面に前記紫外線を照射する際に、該処理水を撹拌することにより該処理水中で前記光触媒を均一に分散させる。

この態様によれば、処理水中に被処理材を浸漬することにより該処理水を被処理面に接触させるので、被処理面に接触しうるオゾン水及び光触媒の量を確保するのに有利となる。しかも、被処理面に紫外線を照射する際に、処理水を撹拌することにより処理水中で光触媒を均一に分散させるので、光触媒の光酸化力により樹脂表面を活性化させる効果を高めることができる。すなわち、処理水の撹拌により光触媒を均一に分散させれば、処理水中の光触媒、酸素や水酸基等に紫外線が均等に照射され易くなり、また紫外線が照射されて光励起状態となった光触媒に酸素や水酸基等が吸着し易くなり、しかも酸素等の吸着により高活性となった光触媒が被処理面に接触し易くなるので、光触媒による効果を高めることができる。したがって、樹脂よりなる被処理材の被処理面をより効果的に化学的に活性化させることができ、無電解めっきによるめっき被膜の付着性をより向上させることが可能となる。

好適な態様において、前記被処理材の周囲に紫外線照射手段を配設し、該被処理材と該紫外線照射手段とを相対回転させながら前記被処理面に前記紫外線を照射する。なお、被処理材と該紫外線照射手段とを相対回転させるとは、被処理材及び紫外線照射手段のうちの少なくとも一方を回転させることにより、固定された（又は回転する）一方に対して他方を回転させることを意味する。

この態様によれば、被処理材と紫外線照射手段とを相対回転させながら被処理面に紫外線を照射するので、被処理面の全てに対して均等に紫外線を照射する上で有利となる。したがって、複雑な形状の被処理材、例えば被処理面に凹凸部をもつような被処理材の場合などにおいて、被処理面の全てに均等に紫外線を照射させる上で有利となり、被処理面の全てにおいてめっき被膜の付着性を均等に向上させる上で有利となる。

上記課題を解決する本発明の無電解めっき用被処理材の前処理装置は、樹脂よりなる被処理材の被処理面に無電解めっき処理を施す前に該被処理面を前処理するための無電解めっき用被処理材の前処理装置であって、処理水が供給される処理槽と、該処理槽内に配設され、前記被処理材を回転可能に保持する回転保持手段と、該回転保持手段に保持された該被処理材の周囲に配設され、該回転保持手段で回転された該被処理材の前記被処理面に紫外線を照射する紫外線照射手段と、該処理水を撹拌する撹拌手段とを備えていることを特徴とするものである。

この無電解めっき用被処理材の前処理装置では、処理槽内に所定の処理水を供給するとともに、この処理槽内に配設された回転保持手段に被処理材を保持させることにより、被処理材を処理水内に浸漬することができる。例えば、オゾン水及び該オゾン水中に分散された光触媒を含む処理水を処理槽内に供給するとともに回転保持手段に被処理材を保持させれば、オゾン水及び光触媒を含む処理水に被処理材を浸漬することができる。そして、回転保持手段により被処理材を回転させるとともに、撹拌手段により処理水を撹拌しながら、回転する被処理材の被処理面に紫外線照射手段から紫外線を照射することにより、処理水中で例えば光触媒を均一に分散させながら被処理材の被処理面に対して均等に紫外線を照射することができる。したがって、樹脂よりなる被処理材の被処理面を効果的にかつ均等に活性化させることができ、無電解めっきによるめっき被膜の付着性を効果的にかつ均等に向上させることが可能となる。

好適な態様において、前記回転保持手段は、前記処理槽内で略垂直方向に延設され、自己の軸心回りに回転可能となるように支持された支持棒と、該支持棒から略水平方向に延設されるとともに自己の軸心回りに回転可能となるように該支持棒に支持され、前記被処理材を保持可能な保持具を有する保持部材と、該支持棒を回転駆動させる第１駆動手段と、該保持部材を回転駆動させる第２駆動手段とを備えている。

この態様によれば、第１駆動手段を作動させて支持棒を回転させるとともに、第２駆動手段を作動させて保持部材と共にこの保持部材に保持された被処理材を回転させることにより、被処理材は支持棒回りに回転するとともに、この支持棒から略水平方向に延びる保持部材回りにも回転するので、被処理材は略直交する２つの回転軸回りに回転することになる。このため、被処理面の全てに対してより均等に紫外線を照射する上で有利となる。したがって、複雑な形状の被処理材の場合などにおいて、被処理面の全てにより均等に紫外線を照射させる上で有利となり、被処理面の全てにおいてめっき被膜の付着性をより均等に向上させる上で有利となる。

すなわち、本発明の無電解めっき用被処理材の前処理方法によれば、オゾン水、光触媒及び紫外線照射の作用により、樹脂よりなる被処理材の被処理面をきわめて効果的に化学的に活性化させることができ、無電解めっきによるめっき被膜の付着性を大幅に向上させることが可能となる。

また、紫外線を照射する際に、被処理材を浸漬した処理水を撹拌することにより光触媒を均一に分散させれば、光触媒による効果を高めることができるので、めっき被膜の付着性をより向上させることが可能となる。

さらに、被処理材とこの被処理材の周囲に配設された紫外線照射手段とを相対回転させながら紫外線を照射すれば、被処理面の全てに対して均等に紫外線を照射する上で有利となるので、複雑な形状の被処理材であってもめっき被膜の付着性を均等に向上させることができる。

一方、本発明の無電解めっき用被処理材の前処理装置によれば、撹拌手段により処理水を撹拌して光触媒を均一に分散させながら、回転保持手段により回転する被処理材の被処理面に紫外線照射手段から紫外線を均等に照射することができるので、無電解めっきによるめっき被膜の付着性を効果的にかつ均等に向上させることが可能となる。

本発明の無電解めっき用被処理材の前処理方法は、樹脂よりなる被処理材の被処理面に無電解めっき処理を施す前に該被処理面を前処理するもので、オゾン水及び該オゾン水中に分散された光触媒を含む処理水を被処理面に接触させた状態で、該被処理面に紫外線を照射する。

上記被処理材の樹脂の種類としては特に限定されず、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレンポリマー）、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＯＭ（ポリオキシメチレン（ポリアセタール））、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、さらに熱硬化性のエポキシ樹脂やフェノール樹脂等を、単独で又は二種以上の混合物として使用することができる。

この被処理材の形状も特に限定されず、板状やフィルム状としたり、製品形状に応じた種々の形状としたりすることができる。

上記処理水はオゾン水及び該オゾン水中に分散された光触媒を含むものである。

上記オゾン水におけるオゾン濃度は、特に限定されるものではなく、適宜設定可能である。オゾンやオゾンから分解して生成する活性酸素等による酸化力を十分に発揮させる観点より、オゾン濃度の下限は１００ｐｐｍとすることが好ましく、１２０ｐｐｍとすることがより好ましい。一方、オゾン濃度の上限は、樹脂の劣化状態の観点より、１５０ｐｐｍとすることが好ましい。オゾン水及び光触媒を含む処理水を被処理材の被処理面に接触させるには、該被処理面を該処理水で濡らした状態とすればよいのだが、被処理面に対する光触媒及びオゾン水の接触量を十分に確保すべく、該処理水の中に被処理材を浸漬することが望ましい。

上記光触媒は、紫外線を受けることで触媒機能を発揮することにより、樹脂表面を酸化して活性化させる。この光触媒としては、例えば、アナターゼ型酸化チタン。酸化ルテニウム、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム等の単独及び混合物が挙げられる。中でも、アナターゼ型酸化チタンは、光酸化力が強いので、好ましい。また、光触媒は、金属を担持した状態で存在してもよく、この金属としては白金、銀や金等の白金族金属が望ましい。例えば、白金を担持した二酸化チタン（Ｐｔ／ＴｉＯ₂）は酸化力が非常に強く、好適に用いることができる。光触媒の形状や大きさは特に限定されるものではないが、処理水中での光触媒の分散性や酸素等の吸着のし易さ等を向上させる観点より、所定粒径の粉末状のものを用いることが望ましい。取扱い容易性や処理水中での光触媒の分散性を向上させる観点より、光触媒粉末の粒径の下限は０．０１μｍとすることが好ましく、０．１μｍとすることがより好ましい。一方、光励起状態となった光触媒に対する酸素等の吸着のし易さを向上させて光触媒反応の効率を高める観点より、光触媒粉末の粒径の上限は１０００μｍとすることが好ましく、５μｍとすることがより好ましい。

上記処理水中における光触媒の濃度は、特に限定されるものではなく、適宜設定可能である。光触媒による触媒機能を十分に発揮させる観点より、処理水中における光触媒濃度の下限は０．００１ｇ／Ｌとすることが好ましく、０．０１ｇ／Ｌとすることがより好ましく、０．１ｇ／Ｌとすることがさらに好ましい。一方、処理水中における光触媒濃度の上限は、費用と分散性の観点より、５ｇ／Ｌとすることが好ましく、１ｇ／Ｌとすることがより好ましく、０．５ｇ／Ｌ（特に０．３ｇ／Ｌ）とすることがさらに好ましい。

被処理材の被処理面に対する紫外線の照射は、上記光触媒を励起するのに適する波長領域（４〜４００ｎｍ程度、好ましくは３４０〜３８０ｎｍ程度）の紫外線を含むような光を発する光源を用いて行うことができる。このような光源としては、紫外線ランプ、キセノンランプや水銀灯等を好適に用いることができる。なお、紫外線の照射強度は５０Ｗ／ｃｍ²以上とすることが好ましく、１００Ｗ／ｃｍ²以上とすることがより好ましい。また、１００Ｗ／ｃｍ²の照射強度なら、２分以上照射することが好ましい。

ここに、オゾン水及び光触媒を含む処理水の中に被処理材を浸漬することにより、該被処理材の被処理面に処理水を接触させる場合、被処理面に紫外線を照射する際に、処理水を撹拌することにより該処理水中で光触媒を均一に分散させることが望ましい。このとき処理水を撹拌する手段としては特に限定されないが、撹拌棒や超音波振動器などを用いることができる。

また、被処理材の被処理面に紫外線を照射する際、被処理材の周囲に紫外線照射手段を配設し、被処理材及び紫外線照射手段のうちのどちらか一方を回転させることにより、該被処理材と該紫外線照射手段とを相対回転させながら被処理面に紫外線を照射することが望ましい。なお、被処理材及び紫外線照射手段の双方を回転させてもよい。このような紫外線の照射は後述する前処理装置を用いて好適に行うことができる。

本発明の無電解めっき用被処理材の前処理装置は、処理水が供給される処理槽と、該処理槽内に配設され、前記被処理材を回転可能に保持する回転保持手段と、該回転保持手段に保持された該被処理材の周囲に配設され、該回転保持手段で回転された該被処理材の前記被処理面に紫外線を照射する紫外線照射手段と、該処理水を撹拌する撹拌手段とを備えている。

上記回転保持手段としては、被処理材を回転可能に保持することができるものであれば特に限定されないが、好適には以下の態様とすることができる。すなわち、回転保持手段は、処理槽内で略垂直方向に延設され、自己の軸心回りに回転可能となるように支持された支持棒と、該支持棒から略水平方向に延設されるとともに自己の軸心回りに回転可能となるように該支持棒に支持され、被処理材を保持可能な保持具を有する保持部材と、該支持棒を回転駆動させる第１駆動手段と、該保持部材を回転駆動させる第２駆動手段とを備えたものとすることが好ましい。

上記紫外線照射手段としては、前述のとおり紫外線ランプ、キセノンランプや水銀灯等を好適に用いることができる。

こうして樹脂よりなる被処理材の被処理面を前処理した後は、従来と同様の無電解めっき処理を施すことにより、該被処理面に対して強固に付着した無電解めっき被膜を形成することができる。また、この無電解めっき被膜の上にさらに電解めっき処理を施して電解めっき被膜を形成すれば、被処理面に対して強固に付着した電解めっき被膜を形成することができる。

以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ具体的に説明する。

本実施例に係る無電解めっき用被処理材の前処理装置は、図１に示されるように、撹拌手段としての超音波振動器１と、この超音波振動器１の上に設置され、処理水２が供給される処理槽３と、この処理槽３内に配設され、被処理材４を回転可能に保持する回転保持手段５と、処理槽３内であって、回転保持手段５に保持された被処理材４の周囲に配設され、回転保持手段５で回転される被処理材４の被処理面に紫外線を照射する紫外線照射手段としての４個の紫外線ランプ６とから構成されている。なお、回転保持手段５は処理槽３の略中央に配設されており、この回転保持手段５の周りを囲むように４個の紫外線ランプ６が周方向に等間隔で処理槽３内に配設されている。

上記回転保持手段５は、図２に示されるように、処理槽３内で略垂直方向に延設され、自己の軸心回りに回転可能となるように支持された支持棒７と、この支持棒７から略水平方向に延設されるとともに自己の軸心回りに回転可能となるように支持棒７に支持された挟み柄８、及び挟み柄８の先端に固定され、被処理材を上下に挟むようにして保持可能な挟み保持具９を有する保持部材１０と、支持棒７を回転駆動させる第１駆動手段としての第１モータ１１と、保持部材１０を回転駆動させる第２駆動手段としての第２モータ１２とを備えている。

上記支持棒７は、中心孔７ａをもつ樹脂製の管状部材で、処理槽３に対して所定位置に固定保持される基板１３の中心穴１３ａ内にベアリング１４を介して回動可能に支承されている。この支持棒７の中心孔７ａの上端には、第１モータ１１の駆動軸１１ａが相対回転不能に嵌挿、固定されている。なお、駆動軸１１ａの先端付近には遠心方向に突出する係合突部１１ｂが突設されており、この係合突部１１ｂが支持棒７の側壁に設けられた係合孔に嵌合することにより、駆動軸１１ａと支持棒７との相対回転が規制されている。こうして、支持棒７は、処理槽３内で略垂直方向に延設されるとともに、第１モータ１１により自己の軸心回りに回転可能となされている。

上記支持棒７の上方部の外周面には樹脂製のリング部材１５が固定されており、このリング部材１５及び支持棒７の側壁には貫孔１６が貫設されている。そして、リング部材１５の外周面には、摺動接点を構成する円筒状金属板１７が固定されており、この円筒状金属板１７の内面には、貫孔１６内を貫通して支持棒７の中心孔７ａ内に先端が達する金属棒１７ａが一体的に設けられている。円筒状金属板１７の外周面には、第２モータ１２に電流を供給するための第１電線１８の先端が常時摺接可能となるように配設されており、また、金属棒１７ａの先端には、第２モータ１２に一端が接続された第２電線１９の他端が接続されている。

上記支持棒７の下方部の側壁には、第１取り付け穴７ｂ及び第２取り付け穴７ｃが貫設されている。そして、第１取り付け穴７ｂ内に上記第２モータ１２が配設、固定されている。また、第２取り付け穴７ｃ内にはベアリング２０を介して上記挟み柄８が回動可能に支承されている。この挟み柄８は、中心孔８ａをもつ金属製の管状部材で、この中心孔８ａの基端には第２モータ１２の駆動軸１２ａが相対回転不能に嵌挿、固定されている。なお、駆動軸１２ａの先端付近には遠心方向に突出する係合突部１２ｂが突設されており、この係合突部１２ｂが挟み柄８の側壁に設けられた係合孔に嵌合することにより、駆動軸１２ａと挟み柄８との相対回転が規制されている。また、第１取り付け穴７ｂ及びこの第１取り付け穴７ｂ内に配設、固定された第２モータ１２並びに第２取り付け穴７ｃ及びこの第２取り付け穴７ｃ内に配設されたベアリング２０等は、樹脂製のカバー部材２１及びゴム製のシール部材２２により液密的に覆われている。また、挟み柄８の外周面はゴム製の絶縁材２３により覆われている。なお、挟み柄８の外周面を絶縁材２３で覆うのはモータ駆動用の電気が誤って挟み柄８からもれたり、処理槽３中で挟み柄８が腐食しないようにするためである。そして、挟み柄８の先端には、被処理材４を上下から挟むようにして保持可能なステンレス製の挟み保持具９が図示しない固定手段（ボルト等）により固定されている。こうして、挟み柄８及び挟み保持具９よりなる保持部材１０は、挟み保持具９に被処理材４を保持した状態で、第２モータ１２により、支持棒７から略水平方向に延設された挟み柄８の軸心回りに回転可能となされている。

したがって、挟み保持具９に保持された被処理材４は、支持棒７の軸心回りに回転可能となされるとともに、支持棒７から略水平方向に延設された挟み柄８の軸心回りにも回転可能となされている。

上記構成を有する本実施例に係る無電解めっき用被処理材の前処理装置では、処理槽３内に所定の処理水２を供給するとともに、この処理槽３内に配設された回転保持手段５に被処理材４を保持させることにより、被処理材４を処理水２内に浸漬することができる。したがって、処理水２として、オゾン水及びこのオゾン水中に分散された光触媒よりなるものを採用すれば、このような処理水２に被処理材４を浸漬することができる。そして、回転保持手段５により被処理材４を回転させるとともに、超音波振動器１により処理水２を撹拌しながら、回転する被処理材４の被処理面に各紫外線ランプ６から紫外線を照射することにより、処理水２中で光触媒を均一に分散させながら被処理材４の被処理面に対して均等に紫外線を照射することができる。したがって、樹脂よりなる被処理材４の被処理面を効果的にかつ均等に活性化させることができ、無電解めっきによるめっき被膜の付着性を効果的にかつ均等に向上させることが可能となる。

また、上記回転保持手段５は、処理槽３内で略垂直方向に延設され、自己の軸心回りに回転可能となるように支持された支持棒７と、この支持棒７から略水平方向に延設されるとともに自己の軸心回りに回転可能となるように支持棒７に支持された挟み柄８、及びこの挟み柄８の先端に固定され被処理材４を上下に挟むようにして保持可能な挟み保持具９を有する保持部材１０と、支持棒７を回転駆動させる第１モータ１１と、保持部材１０の挟み柄８を回転駆動させる第２モータ１２とを有している。このため、第１モータ１１を作動させて支持棒７を回転させるとともに、第２モータ１２を作動させて保持部材１０の挟み柄８と共にこの保持部材１０の挟み保持具９に保持された被処理材４を回転させることにより、被処理材４は支持棒７回りに回転するとともに、この支持棒７から略水平方向に延びる保持部材１０の挟み柄８回りにも回転するので、被処理材４は略直交する２つの回転軸回りに回転することになる。このため、被処理材４の被処理面の全てに対してより均等に紫外線を照射する上で有利となる。したがって、被処理材４の形状が複雑な場合などにおいて、被処理面の全てにより均等に紫外線を照射させる上で有利となり、被処理面の全てにおいてめっき被膜の付着性をより均等に向上させる上で有利となる。

なお、上述の実施例では、紫外線ランプ６を処理槽３内に配設した例について説明したが、紫外線ランプ６を処理槽３の周りに配設して、処理槽３の外部から紫外線を照射してもよい。この場合、処理槽３を紫外線が透過しうるように、処理槽３として、紫外線が透過しやすい透明容器を採用することが望ましい。

（実施例１）
上記構成の本実施例に係る無電解めっき用被処理材の前処理装置を用いて、以下に示す無電解めっき用被処理材の前処理方法を実施した。

＜浸漬工程（接触工程）＞
まず、処理水２として、オゾン濃度が１００ｐｐｍのオゾン水と、このオゾン水中に０．０５ｇ／Ｌの濃度で分散された光触媒とからなるものを準備した。そして、この処理水２を上記処理槽３内に供給した。なお、光触媒としては、アナターゼ型の二酸化チタン粉末（平均粒径：１．０μｍ）を用いた。一方、被処理材４として、ＡＢＳよりなる樹脂板を準備した。

そして、被処理材４を上記挟み保持具９に保持させた状態で、上記回転保持手段５を処理槽３内に挿入し、被処理材４を処理水２中に浸漬した。

＜紫外線照射工程＞
次に、上記超音波振動器１を作動させて処理水２を撹拌することにより、処理水２中で光触媒を均一に分散させた。また、上記第１及び第２モータ１１及び１２を作動させ、挟み保持具９に保持された被処理材４を支持棒７の軸心回りの回転させるとともに挟み柄８の軸心回りにも回転させた。

そして、超音波振動器１により処理水２を撹拌するとともに、第１及び第２モータ１１及び１２により被処理材４を回転させながら、各紫外線照射ランプ６から被処理材４に紫外線を照射した。このときの紫外線照射条件は、波長３６５ｎｍ、照射強度１００Ｗ／ｃｍ²、照射時間５分とした。

こうして被処理材４の被処理面に無電解めっきの前処理を施した。

＜無電解めっき処理＞
その後、上記前処理が施された被処理材４の被処理面に対して、無電解めっき処理を施し、０．５μｍ厚さの無電解めっき被膜を形成した。

さらに、硫酸銅系Ｃｕ電気メッキ浴にて無電解めっき被膜の表面に銅めっきを１００μｍ析出させた。

（比較例１）
処理槽３内に供給する処理水として、オゾン濃度が１００ｐｐｍのオゾン水のみからなるものを用いること以外は、上記実施例と同様の前処理（浸漬工程及び紫外線照射工程）並び無電解めっき処理及び銅めっき処理を実施して、被処理材４の被処理面に無電解めっき被膜及び銅めっき被膜を形成した。

（評価１）
上記実施例及び比較例で形成された無電解めっき被膜について、引張り試験機を用いてピール剥離試験をすることにより、被処理面に対する付着強度を測定した。

その結果、比較例に係る無電解めっき被膜の付着強度が１２Ｎ／ｃｍであったのに対し、本実施例に係る無電解めっき被膜の付着強度は１５Ｎ／ｃｍに向上していた。

したがって、オゾン水に浸漬された被処理材４に紫外線を照射する前処理において、該オゾン水に光触媒を分散させることにより、無電解めっき被膜の付着強度を格段と向上させうることが確認できた。

（実施例２）
被処理材４としてＡＢＳ樹脂から成形された自動車用エンブレムを採用し、このエンブレムの表側（凹凸意匠面）が外周を向くように挟み保持具９に保持させたこと以外は、前記実施例１と同様である。

（比較例２）
被処理材４としてＡＢＳ樹脂から成形された自動車用エンブレムを採用し、このエンブレムの表側（凹凸意匠面）が外周を向くように挟み保持具９に保持させるとともに、前記紫外線照射工程で、前記第１及び第２モータ１１及び１２を作動させることなく、被処理材４を回転させないで紫外線を照射すること以外は、前記実施例１と同様である。

（評価２）
比較例２では、エンブレムの凹凸意匠面に無電解めっき被膜が形成されていない部分があったのに対し、実施例２では、凹凸意匠面の全面に確実に無電解めっき被膜が高い付着強度で形成されていた。

本実施例に係る無電解めっき用被処理材の前処理装置の全体構成を一部省略して示す斜視図である。本実施例に係る無電解めっき用被処理材の前処理装置の回転保持手段を示す断面図である。

符号の説明

１…超音波振動器（撹拌手段）
２…処理水
３…処理槽
４…被処理材
５…回転保持手段
６…紫外線ランプ（紫外線照射手段）
７…支持棒
８…挟み柄
９…挟み保持具
１０…保持部材
１１…第１モータ（第１駆動手段）
１２…第２モータ（第２駆動手段）

Claims

樹脂よりなる被処理材の被処理面に無電解めっき処理を施す前に該被処理面を前処理する無電解めっき用被処理材の前処理方法であって、
オゾン水及び該オゾン水中に分散された光触媒を含む処理水を前記被処理面に接触させた状態で、該被処理面に紫外線を照射することを特徴とする無電解めっき用被処理材の前処理方法。
前記処理水中に前記被処理材を浸漬することにより該処理水を前記被処理面に接触させ、該被処理面に前記紫外線を照射する際に、該処理水を撹拌することにより該処理水中で前記光触媒を均一に分散させることを特徴とする請求項１記載の無電解めっき用被処理材の前処理方法。
前記被処理材の周囲に紫外線照射手段を配設し、該被処理材と該紫外線照射手段とを相対回転させながら前記被処理面に前記紫外線を照射することを特徴とする請求項１又は２記載の無電解めっき用被処理材の前処理方法。
樹脂よりなる被処理材の被処理面に無電解めっき処理を施す前に該被処理面を前処理するための無電解めっき用被処理材の前処理装置であって、
処理水が供給される処理槽と、該処理槽内に配設され、前記被処理材を回転可能に保持する回転保持手段と、該回転保持手段に保持された該被処理材の周囲に配設され、該回転保持手段で回転された該被処理材の前記被処理面に紫外線を照射する紫外線照射手段と、該処理水を撹拌する撹拌手段とを備えていることを特徴とする無電解めっき用被処理材の前処理装置。
前記回転保持手段は、前記処理槽内で略垂直方向に延設され、自己の軸心回りに回転可能となるように支持された支持棒と、該支持棒から略水平方向に延設されるとともに自己の軸心回りに回転可能となるように該支持棒に支持され、前記被処理材を保持可能な保持具を有する保持部材と、該支持棒を回転駆動させる第１駆動手段と、該保持部材を回転駆動させる第２駆動手段とを備えていることを特徴とする請求項４記載の無電解めっき用被処理材の前処理装置。