JP2008088560A - Method for modifying surface of plastic member, method for forming metal film, and method for producing plastic member - Google Patents

Method for modifying surface of plastic member, method for forming metal film, and method for producing plastic member Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface modification method for modifying the surface of the plastic member, which uses the pressurized fluid and which makes it possible to form a metal film having a satisfactory surface roughness and having a high adhesion force. <P>SOLUTION: A surface modification method is provided, which includes permeating a permeative substance into a surface of a plastic member by using a pressurized fluid, and dissolving the permeative substance with a solvent to remove the permeative substance from the surface of the plastic member. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、加圧流体を用いたプラスチック部材の表面改質方法、金属膜の形成方法及びプラスチック部材の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for modifying a surface of a plastic member using a pressurized fluid, a method for forming a metal film, and a method for manufacturing a plastic member.

プラスチック成形品からなる電子機器等の部品の表面に金属導電膜を形成する手段としては、現在、無電解メッキ法が広く利用されている。プラスチック成形品の成形から無電解メッキのプロセスは、成形品の材料などにより多少異なるが、一般には、樹脂成形、成形品の脱脂、エッチング、中和及び湿潤化、触媒付与、触媒活性化、並びに、無電解メッキの工程からなり、この順で行なわれる。   As a means for forming a metal conductive film on the surface of a component such as an electronic device made of a plastic molded product, an electroless plating method is currently widely used. The process from the molding of the plastic molded product to the electroless plating is somewhat different depending on the material of the molded product, etc., but in general, resin molding, degreasing of the molded product, etching, neutralization and wetting, catalyst application, catalyst activation, and The electroless plating process is performed in this order.

上記従来の無電解メッキプロセスにおけるエッチングでは、クロム酸溶液やアルカリ金属水酸化物溶液などを用いてプラスチック成形品の表面を物理的に粗化し、粗化されたプラスチック表面におけるアンカー効果により成形品とメッキ膜との密着性を確保している。しかしながら、これらのエッチング液は中和等の後処理が必要なため、コスト高の要因となっている。また、毒性の高いエッチング液であるので、その取り扱いが煩雑であるという問題がある。   In the etching in the conventional electroless plating process, the surface of the plastic molded article is physically roughened using a chromic acid solution or an alkali metal hydroxide solution, and the molded article is formed by an anchor effect on the roughened plastic surface. Adhesion with the plating film is secured. However, these etching solutions require post-treatment such as neutralization, which is a factor of high cost. Moreover, since it is a highly toxic etching solution, there is a problem that its handling is complicated.

また、無電解メッキ法以外のプラスチック製部材の表面の金属膜を形成する方法として、従来、超臨界状態の二酸化炭素(以下、超臨界二酸化炭素ともいう)を用いたプラスチック部材(ポリマー部材)の無電解メッキ法が提案されている(例えば、非特許文献1参照)。非特許文献1に記載された方法によれば、有機金属錯体を超臨界二酸化炭素に溶解させ、その超臨界二酸化炭素を各種ポリマー部材に接触させることで、プラスチック部材表面に有機金属錯体を注入する(浸透させる)。次いで、有機金属錯体が浸透したポリマー部材に対して加熱や化学還元処理する等によって有機金属錯体を還元することにより金属微粒子をポリマー部材表面に析出させる。これにより、ポリマー部材の表面全体が無電解メッキ可能になる。このプロセスによれば、廃液処理が不要で、表面粗さが良好な樹脂の無電解メッキプロセスを実現することができるとされている。   In addition, as a method of forming a metal film on the surface of a plastic member other than the electroless plating method, conventionally, a plastic member (polymer member) using carbon dioxide in a supercritical state (hereinafter also referred to as supercritical carbon dioxide) is used. An electroless plating method has been proposed (see, for example, Non-Patent Document 1). According to the method described in Non-Patent Document 1, an organometallic complex is injected into the surface of a plastic member by dissolving the organometallic complex in supercritical carbon dioxide and bringing the supercritical carbon dioxide into contact with various polymer members. (Infiltrate). Next, the fine metal particles are deposited on the surface of the polymer member by reducing the organometallic complex by, for example, heating or chemical reduction treatment on the polymer member infiltrated with the organometallic complex. Thereby, the entire surface of the polymer member can be electrolessly plated. According to this process, it is said that it is possible to realize an electroless plating process of a resin that does not require waste liquid treatment and has a good surface roughness.

また、プラスチック部材の表面粗化を抑え且つ良好なアンカー効果を得るプロセスとして、光触媒を用いたメッキ前処理プロセスが提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1では、光触媒として酸化チタンを用い、それをプラスチック部材の表面に塗布して紫外線照射を行いプラスチック部材の表面に微細な凹凸を形成する。次いで、形成された凹凸面上にメッキ膜を形成する。   In addition, a plating pretreatment process using a photocatalyst has been proposed as a process for suppressing surface roughening of a plastic member and obtaining a good anchor effect (see, for example, Patent Document 1). In Patent Document 1, titanium oxide is used as a photocatalyst, which is applied to the surface of a plastic member and irradiated with ultraviolet rays to form fine irregularities on the surface of the plastic member. Next, a plating film is formed on the formed uneven surface.

また、従来、超臨界二酸化炭素を用いて樹脂組成物を多孔化する方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。特許文献2では、ポリイミドの前駆体であるポリアミック酸樹脂及びそれに分散可能な分散性化合物が含有した感光性樹脂組成物から、分散性化合物を除去することにより、多孔化されたポリアミック酸樹脂を形成する。また、特許文献2には、多孔化されたポリアミック酸樹脂上に導電層を形成している。しかしながら、特許文献2には、樹脂材料がポリイミド樹脂に限定されている他、樹脂の最表面における物理的形状は開示されておらず、樹脂と導電層との密着性に関する記載はない。   Conventionally, a method of making a resin composition porous using supercritical carbon dioxide has been proposed (see, for example, Patent Document 2). In Patent Document 2, a porous polyamic acid resin is formed by removing a dispersible compound from a photosensitive resin composition containing a polyamic acid resin which is a polyimide precursor and a dispersible compound dispersible therein. To do. In Patent Document 2, a conductive layer is formed on a porous polyamic acid resin. However, in Patent Document 2, the resin material is limited to polyimide resin, and the physical shape on the outermost surface of the resin is not disclosed, and there is no description regarding the adhesion between the resin and the conductive layer.

特開2005−85900号公報JP-A-2005-85900 特開2001−215701号公報JP 2001-215701 A 堀照夫著「超臨界流体の最新応用技術」株式会社エヌ・ティー・エス出版、p.250−255(2004)Teruo Hori, “Latest Application Technology of Supercritical Fluids”, NTS Publishing, p. 250-255 (2004)

上記非特許文献1に記載の超臨界二酸化炭素を用いた表面改質プロセスについて、本発明者らが鋭意検討した結果、次のような課題があることが判明した。超臨界二酸化炭素を用いた表面改質プロセスでは、プラスチック部材の表面を物理的に粗面化するプロセスを経ていないため表面の平滑性は良好であるが、メッキ膜とプラスチック部材との界面においてアンカー効果が得られない。非特許文献1の方法でプラスチック部材の表面にメッキ膜を形成した場合には、メッキ膜は浸透した有機金属錯体により密着が確保される。それゆえ、メッキ膜の密着性は、有機金属錯体の還元性、及び、それに起因するプラスチック部材表面における金属微粒子の密度や凝集状態等に影響されることになり、非特許文献1の方法で、これらの条件をすべて制御することは困難であることが分かった。   As a result of intensive studies by the inventors on the surface modification process using supercritical carbon dioxide described in Non-Patent Document 1, it has been found that there are the following problems. In the surface modification process using supercritical carbon dioxide, since the surface of the plastic member is not physically roughened, the surface smoothness is good, but the anchor is at the interface between the plating film and the plastic member. The effect is not obtained. When a plating film is formed on the surface of a plastic member by the method of Non-Patent Document 1, adhesion of the plating film is ensured by the permeated organometallic complex. Therefore, the adhesion of the plating film is affected by the reducing property of the organometallic complex and the density and aggregation state of the metal fine particles on the surface of the plastic member resulting therefrom. It turns out that it is difficult to control all these conditions.

また、プラスチック部材の表面を粗化するために、特許文献2に記載されている酸化チタンを用いた光触媒プロセスを用いた場合には、紫外線をプラスチック部材の表面に照射して光触媒反応を発生させる必要があるので、2次元形状(例えば、フィルム状)の成形品に対しては適用可能と考えられるが、複雑な3次元形状の成形品に対しては、その表面に均一に紫外線を照射することが困難であると考えられる。また、光触媒の反応時間も数十分と長いので、この反応時間の長さが工業化する際の課題となる恐れがある。   When the photocatalytic process using titanium oxide described in Patent Document 2 is used to roughen the surface of the plastic member, the surface of the plastic member is irradiated with ultraviolet rays to generate a photocatalytic reaction. Since it is necessary, it is considered to be applicable to a molded article having a two-dimensional shape (for example, a film), but the surface of a complicated three-dimensional shaped article is uniformly irradiated with ultraviolet rays. Is considered difficult. In addition, since the reaction time of the photocatalyst is as long as several tens of minutes, the length of the reaction time may become a problem in industrialization.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、表面粗さが良好で且つ密着力の高い金属膜を形成することが可能なプラスチック部材の表面改質方法、金属膜の形成方法及びプラスチック部材の製造方法を提供することである。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for modifying the surface of a plastic member capable of forming a metal film having good surface roughness and high adhesion. Another object is to provide a method for forming a metal film and a method for producing a plastic member.

また、上述したように、従来、プラスチック部材(ポリマー部材)の表面に安価に金属膜を形成する方法として無電解メッキ法が知られている。しかしながら、この方法では、ポリマー部材の表面をクロム酸等のエッチングで粗化する必要があり、これらのエッチング液で粗化されるポリマーはABS等の樹脂に限定されていた。また、上記エッチング液で粗化され難いポリカーボネート等の他の材料では、無電解メッキ可能にするために、ABSやエラストマーを混合したメッキグレードの樹脂材料が市販されている。しかしながら、このようなメッキグレードの樹脂材料は耐熱性や反射性能の要求を十分に満足するものではなかった。   As described above, an electroless plating method is conventionally known as a method for forming a metal film at a low cost on the surface of a plastic member (polymer member). However, in this method, the surface of the polymer member needs to be roughened by etching with chromic acid or the like, and the polymer roughened with these etching solutions is limited to a resin such as ABS. In addition, for other materials such as polycarbonate which are not easily roughened by the etching solution, a plating grade resin material mixed with ABS or elastomer is commercially available in order to enable electroless plating. However, such a plating grade resin material does not sufficiently satisfy the requirements for heat resistance and reflection performance.

そこで、本発明の別の目的は、様々な種類のプラスチックに対して表面粗さが良好でかつ密着力の高いメッキ膜を形成することが可能なプラスチック部材の表面改質方法及び金属膜の形成方法を提供することである。また、本発明のさらなる別の目的は、様々な種類のプラスチックに対して、表面に微細な凹凸か形成され且つ表面粗さが良好なプラスチック部材を提供することである。   Accordingly, another object of the present invention is to provide a plastic member surface modification method and metal film formation capable of forming a plating film having good surface roughness and high adhesion to various types of plastics. Is to provide a method. Still another object of the present invention is to provide a plastic member having fine irregularities on the surface and good surface roughness for various types of plastics.

本発明の第1の態様に従えば、プラスチック部材の表面改質方法であって、加圧流体を用いて浸透物質をプラスチック部材の表面内部に浸透させることと、上記プラスチック部材に溶媒を接触させて上記浸透物質を該溶媒に溶解して上記プラスチック部材の表面から上記浸透物質を除去することとを含む表面改質方法が提供される。   According to the first aspect of the present invention, there is provided a method for modifying a surface of a plastic member, wherein a penetrating substance is infiltrated into the surface of the plastic member using a pressurized fluid, and a solvent is brought into contact with the plastic member. There is provided a surface modification method comprising dissolving the osmotic substance in the solvent and removing the osmotic substance from the surface of the plastic member.

本発明の表面改質方法では、まず、加圧流体を用いて浸透物質をプラスチック部材の表面内部に浸透させる(図22中のステップS1)。例えば、浸透物質を溶解した加圧流体をプラスチック部材の表面に接触させることによりプラスチック部材の表面を膨潤等させ、浸透物質を加圧流体とともにプラスチック部材の表面内部に浸透させる。その後、浸透物質が溶解する溶媒を用いてプラスチック部材を洗浄等することによりプラスチック部材の表面から浸透物質を除去する(図22中のステップS2)。浸透物質は数十〜数百nmのクラスター状でプラスチック部材の表面近傍に浸透しているため、上記溶媒による除去処理(洗浄処理)により、浸透物質が除去されたプラスチック部材の表面にはサブミクロンからナノオーダーの微細孔が形成される。すなわち、プラスチック部材の表面にサブミクロンからナノオーダーの微細な凹凸を形成することができる。本発明の表面改質方法を用いると、様々な種類のプラスチック部材に対して、その表面に微細な凹凸を形成することができる。   In the surface modification method of the present invention, first, a penetrating substance is permeated into the surface of the plastic member using a pressurized fluid (step S1 in FIG. 22). For example, the surface of the plastic member is swollen by bringing a pressurized fluid in which the osmotic material is dissolved into contact with the surface of the plastic member, and the osmotic material is infiltrated into the surface of the plastic member together with the pressurized fluid. Then, the osmotic substance is removed from the surface of the plastic member by washing the plastic member using a solvent in which the osmotic substance dissolves (step S2 in FIG. 22). Since the osmotic substance penetrates into the vicinity of the surface of the plastic member in a cluster form of several tens to several hundreds of nanometers, the surface of the plastic member from which the osmotic substance has been removed by the above-described solvent removal treatment (cleaning treatment) is submicron. From this, nano-order micropores are formed. That is, fine irregularities of submicron to nano order can be formed on the surface of the plastic member. When the surface modification method of the present invention is used, fine irregularities can be formed on the surface of various types of plastic members.

なお、本明細書でいう「加圧流体」とは、加圧された流体のことをいう。ただし、加圧流体の圧力は、浸透材料を十分に溶解する圧力であれば良く、ここでいう「加圧流体」には臨界点(超臨界状態)以上に加圧された流体のみならず、臨界点より低圧力で加圧された流体も含まれる。好ましくは5MPa以上に加圧された流体のことをいう。すなわち、本明細書でいう「加圧流体」には、超臨界流体のみならず、加圧された液状流体(液体)及び加圧不活性ガスも含む意味である。   The “pressurized fluid” in the present specification refers to a pressurized fluid. However, the pressure of the pressurized fluid may be a pressure that sufficiently dissolves the osmotic material, and the “pressurized fluid” referred to here includes not only a fluid pressurized to a critical point (supercritical state) or more, A fluid pressurized at a pressure lower than the critical point is also included. Preferably, it means a fluid pressurized to 5 MPa or more. That is, the “pressurized fluid” in the present specification means not only a supercritical fluid but also a pressurized liquid fluid (liquid) and a pressurized inert gas.

上記本発明の表面改質方法により得られたプラスチック部材の表面に無電解メッキ等で金属膜を形成すると、プラスチック部材の表面に形成された微細な凹凸によるアンカー効果や表面積の拡大によるスケールメリット等により、密着性の優れた金属膜を形成することができる。また、上記本発明の表面改質方法によりプラスチック部材の表面に形成された凹凸は、上述のように、サブミクロンからナノオーダーのサイズであるので、上記本発明の表面改質方法により得られたプラスチック部材の表面に金属膜を形成した場合には、非常に平滑性の優れた(表面粗化が抑制された)金属膜を形成することができ、電気特性の優れた金属膜を形成することができる。また、プラスチック部材の表面に形成される微細孔の含有割合を調整することにより、プラスチック部材の誘電率、誘電正接等の電気特性や、低屈折率化等の光学特性を制御することもできる。   When a metal film is formed on the surface of a plastic member obtained by the surface modification method of the present invention by electroless plating or the like, the anchor effect due to fine irregularities formed on the surface of the plastic member, the merit of scale by expanding the surface area, etc. Thus, a metal film having excellent adhesion can be formed. In addition, since the irregularities formed on the surface of the plastic member by the surface modification method of the present invention have a size of sub-micron to nano order as described above, they were obtained by the surface modification method of the present invention. When a metal film is formed on the surface of a plastic member, it is possible to form a metal film with excellent smoothness (surface roughness is suppressed) and to form a metal film with excellent electrical characteristics. Can do. Further, by adjusting the content ratio of the micropores formed on the surface of the plastic member, it is possible to control the electrical characteristics such as the dielectric constant and dielectric loss tangent of the plastic member and the optical characteristics such as lowering the refractive index.

本発明の表面改質方法では、上記加圧流体を用いて浸透物質をプラスチック部材の表面内部に浸透させることが、上記浸透物質を加圧流体に溶解させることと、上記浸透物質が溶解した加圧流体を上記プラスチック部材に接触させて上記浸透物質を上記プラスチック部材の表面内部に浸透させることとを含むことが好ましい。   In the surface modification method of the present invention, the penetration of the osmotic material into the surface of the plastic member using the pressurized fluid can be achieved by dissolving the osmotic material in the pressurized fluid and adding the osmotic material dissolved. Preferably, the method includes bringing a pressurized fluid into contact with the plastic member and allowing the osmotic substance to penetrate into the surface of the plastic member.

また、本発明の表面改質方法では、上記加圧流体を用いて浸透物質をプラスチック部材の表面内部に浸透させることが、上記浸透物質を溶解した溶液を上記プラスチック部材の表面に塗布することと、上記浸透物質が塗布された上記プラスチック部材に加圧流体を接触させて上記浸透物質を上記プラスチック部材の表面内部に浸透させることとを含むことが好ましい。   Further, in the surface modification method of the present invention, the osmotic substance is infiltrated into the surface of the plastic member using the pressurized fluid, and the solution in which the osmotic substance is dissolved is applied to the surface of the plastic member. It is preferable that the method further comprises bringing a pressurized fluid into contact with the plastic member to which the osmotic material is applied so that the osmotic material penetrates into the surface of the plastic member.

本発明の表面改質方法では、上記プラスチック部材が凹部を有し、上記浸透物質を上記プラスチック部材の表面内部に浸透させる際に、上記加圧流体を上記プラスチック部材に接触させた状態で、上記凹部により上記プラスチック部材の表面に画成された開口を塞いで上記加圧流体を上記凹部に滞留させ、上記凹部を画成する上記プラスチック部材の表面内部に上記浸透物質を浸透させることが好ましい。   In the surface modification method of the present invention, the plastic member has a recess, and when the osmotic substance penetrates into the surface of the plastic member, the pressurized fluid is in contact with the plastic member, It is preferable that the opening defined in the surface of the plastic member is closed by the recess, the pressurized fluid is retained in the recess, and the osmotic substance is permeated into the surface of the plastic member defining the recess.

表面に凹部を有するプラスチック部材に対する表面改質方法によれば、プラスチック部材の凹部を画成する表面に微細な凹凸を形成することができ、凹部を画成する表面の物理的形状を選択的に変化させることができる。それゆえ、この表面改質方法で作製したプラスチック部材に無電解メッキ等で金属膜を形成した場合には、プラスチック部材の凹部を画成する表面のみで選択的にナノオーダーでのアンカー効果を得ることができ、凹部を画成する表面のみに密着性及び平滑性の優れた金属膜を形成することができる。   According to the surface modification method for a plastic member having a concave portion on the surface, fine irregularities can be formed on the surface defining the concave portion of the plastic member, and the physical shape of the surface defining the concave portion is selectively selected. Can be changed. Therefore, when a metal film is formed on the plastic member produced by this surface modification method by electroless plating or the like, an anchor effect on the nano order is selectively obtained only by the surface that defines the concave portion of the plastic member. It is possible to form a metal film having excellent adhesion and smoothness only on the surface defining the recess.

本発明の表面改質方法では、上記表面改質方法が、金型とプラスチック部材の溶融樹脂を該金型内に射出する加熱シリンダーとを備えた射出成形機を用いた表面改質方法であり、上記加圧流体を用いて浸透物質をプラスチック部材の表面内部に浸透させることが、上記浸透物質が溶解した加圧流体を上記加熱シリンダー内の上記溶融樹脂のフローフロント部に導入することと、上記溶融樹脂を上記金型のキャビティに射出充填することとを含むことが好ましい。   In the surface modification method of the present invention, the surface modification method is a surface modification method using an injection molding machine including a mold and a heating cylinder that injects a molten resin of a plastic member into the mold. Infiltrating the osmotic material into the surface of the plastic member using the pressurized fluid, introducing the pressurized fluid in which the osmotic material is dissolved into the flow front portion of the molten resin in the heating cylinder; Injection molding of the molten resin into the cavity of the mold.

この射出成形機を用いた表面改質方法では、浸透物質が溶解した加圧流体を加熱シリンダー内の溶融樹脂のフローフロント部に導入しているので、加熱シリンダー内の溶融樹脂を金型に射出すると、まず、浸透物質が浸透したフローフロント部の溶融樹脂が射出され、その後、浸透物質がほぼ浸透していない溶融樹脂が金型に射出充填される。浸透物質が浸透したフローフロント部の溶融樹脂が射出された際には、金型内における流動樹脂のファウンテンフロー現象(噴水効果)により、フローフロント部の溶融樹脂は金型表面に引っ張られながら金型に接して表面層(スキン層)を形成する。それゆえ、この表面改質方法では、浸透物質が分散したスキン層と浸透物質がほとんど分散していないコア層とからなるプラスチック成形品が得られる。上記射出成形機を用いた表面改質方法では、成形工程と表面改質工程とを同時に行うことができる。それゆえ、この方法を用いれば、加圧流体にある程度の溶解性を有する浸透物質であれば、様々な種類のプラスチック成形品の表面のみに浸透物質を均一に分散配置することができる。すなわち、この射出成形機を用いた表面改質方法は、様々な種類のプラスチック部材の表面改質技術に応用可能である。   In the surface modification method using this injection molding machine, the pressurized fluid in which the osmotic material is dissolved is introduced into the flow front part of the molten resin in the heating cylinder, so the molten resin in the heating cylinder is injected into the mold. Then, first, the molten resin in the flow front portion into which the osmotic material has permeated is injected, and thereafter, the molten resin substantially not osmotically infiltrated is injected and filled into the mold. When the molten resin in the flow front part infiltrated with the osmotic material is injected, the molten resin in the flow front part is pulled to the mold surface by the fountain flow phenomenon (fountain effect) of the flowing resin in the mold. A surface layer (skin layer) is formed in contact with the mold. Therefore, in this surface modification method, a plastic molded article comprising a skin layer in which the penetrating substance is dispersed and a core layer in which the penetrating substance is hardly dispersed is obtained. In the surface modification method using the injection molding machine, the molding process and the surface modification process can be performed simultaneously. Therefore, when this method is used, the osmotic substance can be uniformly distributed only on the surface of various types of plastic molded articles as long as the osmotic substance has a certain degree of solubility in the pressurized fluid. That is, the surface modification method using this injection molding machine can be applied to surface modification techniques for various types of plastic members.

本発明の表面改質方法では、上記金型のキャビティ側表面に凹凸パターンが形成されており、上記溶融樹脂を上記金型のキャビティに射出充填して、表面に凹部を有し且つ該凹部の表面に浸透物質が浸透したプラスチック部材を成形し、上記浸透物質を溶媒で溶解してプラスチック部材の表面から除去する際に、該溶媒を上記凹部の表面のみに接触させて上記凹部に浸透した浸透物質を除去することが好ましい。   In the surface modification method of the present invention, a concavo-convex pattern is formed on the cavity-side surface of the mold, the molten resin is injected and filled into the cavity of the mold, the surface has a recess, and the recess When a plastic member having a penetrating substance infiltrated into the surface is molded, and the penetrating substance is dissolved with a solvent and removed from the surface of the plastic member, the solvent penetrates the concave part by contacting only the surface of the concave part. It is preferred to remove the material.

本発明の表面改質方法では、上記表面改質方法が、押し出し成形機を用いた表面改質方法であり、上記加圧流体を用いて浸透物質をプラスチック部材の表面内部に浸透させることが、上記浸透物質を溶解した加圧流体を上記押し出し成形機内のプラスチック部材の溶融樹脂に接触させて、上記浸透材料を該溶融樹脂に浸透させることと、上記溶融樹脂を押し出し成形することとを含むことが好ましい。   In the surface modification method of the present invention, the surface modification method is a surface modification method using an extrusion molding machine, and the penetrating substance is permeated into the surface of the plastic member using the pressurized fluid. Bringing the pressurized fluid in which the osmotic substance is dissolved into contact with the molten resin of the plastic member in the extrusion molding machine to infiltrate the osmotic material into the molten resin and extruding the molten resin. Is preferred.

上記押し出し成形機を用いた表面改質方法においても、浸透物質を溶解した加圧流体を押し出し成形機内の溶融樹脂に注入するので、成形工程と同時に改質処理を行うので、様々な種類のプラスチック部材の表面改質が可能となる。それゆえ、この押し出し成形機を用いた表面改質方法もまた、様々な種類のプラスチック部材の表面改質技術に応用可能である。また、上記押し出し成形機を用いた表面改質方法を用いれば、表面改質したフィルム状のプラスチック成形品を連続して製造することもできる。なお、押し出し成形機内の浸透物質の注入箇所は加熱シリンダーから押し出しダイまでの領域内の位置であれば任意の位置に設け得る。   Even in the surface modification method using the above extrusion molding machine, the pressurized fluid in which the penetrating substance is dissolved is injected into the molten resin in the extrusion molding machine. The surface modification of the member becomes possible. Therefore, the surface modification method using this extrusion molding machine is also applicable to surface modification techniques for various types of plastic members. Moreover, if the surface modification method using the said extrusion molding machine is used, the film-form plastic molded product which carried out surface modification | reformation can also be manufactured continuously. In addition, the injection | pouring substance injection | pouring location in an extrusion molding machine can be provided in arbitrary positions if it is a position in the area | region from a heating cylinder to an extrusion die.

本発明の表面改質方法では、上記加圧流体の圧力が、5〜25MPaであることが好ましい。加圧流体に対する浸透物質の溶解度は圧力の上昇とともに高くなる。圧力が5MPa以下であると浸透物質の溶解度が極めて低くなり、プラスチック部材表面への浸透物質の浸透効果が現れない。また、25MPa以上の高圧になると、プラスチック部材に対する加圧流体の浸透性が高くなり、プラスチック部材の発泡の制御が困難となる恐れがある。   In the surface modification method of the present invention, the pressure of the pressurized fluid is preferably 5 to 25 MPa. The solubility of the osmotic material in the pressurized fluid increases with increasing pressure. When the pressure is 5 MPa or less, the solubility of the osmotic substance becomes extremely low, and the penetration effect of the osmotic substance on the surface of the plastic member does not appear. Further, when the pressure is 25 MPa or more, the permeability of the pressurized fluid to the plastic member becomes high, and it may be difficult to control the foaming of the plastic member.

本発明の表面改質方法では、上記加圧流体が、二酸化炭素であることが好ましい。本発明の表面改質方法において、加圧流体として二酸化炭素を用いた場合には、超臨界二酸化炭素、亜臨界二酸化炭素、液体二酸化炭素または気体二酸化炭素が加圧流体として用い得る。ただし、本発明はこれに限定されない。加圧流体としては、浸透物質をある程度溶解する媒体であれば任意のものを用い得る。例えば、加圧流体として、空気、水、ブタン、ペンタン、メタノール等を用いても良い。なお、浸透物質を溶解する加圧流体としては、有機材料に対する溶解度がヘキサン並みであり、無公害であり、且つプラスチック部材に対する親和性の高い超臨界二酸化炭素が特に好ましい。また、加圧流体に対する浸透物質の溶解度を向上させるために少量のエタノール等の有機溶剤をエントレーナとして混合しても良い。   In the surface modification method of the present invention, the pressurized fluid is preferably carbon dioxide. In the surface modification method of the present invention, when carbon dioxide is used as the pressurized fluid, supercritical carbon dioxide, subcritical carbon dioxide, liquid carbon dioxide, or gaseous carbon dioxide can be used as the pressurized fluid. However, the present invention is not limited to this. As the pressurized fluid, any medium can be used as long as it is a medium that dissolves the osmotic material to some extent. For example, air, water, butane, pentane, methanol, or the like may be used as the pressurized fluid. As the pressurized fluid for dissolving the osmotic substance, supercritical carbon dioxide, which has a solubility in organic materials comparable to hexane, is non-polluting, and has high affinity for plastic members, is particularly preferable. Further, a small amount of an organic solvent such as ethanol may be mixed as an entrainer in order to improve the solubility of the penetrating substance in the pressurized fluid.

本発明の表面改質方法では、上記プラスチック部材が熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂及び光硬化性樹脂のいずれか1つから形成されていることが好ましい。上述のように、本発明の表面改質方法は様々な種類のプラスチック部材に適用可能であり、例えば、熱可塑性樹脂としては、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテルイミド、ポリメチルペンテン、非晶質ポリオレフィン、ポリテトラフルオロエチレン、液晶ポリマー、スチレン系樹脂、ポリメチルペンテン、ポリアセタール、シクロオレフィンポリマー等を用い得、熱硬化性樹脂及び光硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、シリコン樹脂、ポリイミド樹脂、ウレタン樹脂等を用い得る。また、プラスチック部材として、上記材料を複合種混合したもの、これらを主成分とするポリマーアロイやこれらに各種の充填剤を配合したものを使用してもよい。   In the surface modification method of the present invention, the plastic member is preferably formed of any one of a thermoplastic resin, a thermosetting resin, and a photocurable resin. As described above, the surface modification method of the present invention can be applied to various types of plastic members. For example, as a thermoplastic resin, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyetherimide, polymethylpentene, amorphous Polyolefin, polytetrafluoroethylene, liquid crystal polymer, styrene resin, polymethylpentene, polyacetal, cycloolefin polymer, etc. can be used. Thermosetting resin and photocurable resin include epoxy resin, phenol resin, acrylic resin, silicon Resins, polyimide resins, urethane resins and the like can be used. Moreover, as a plastic member, you may use what mixed the said material, the polymer alloy which has these as a main component, and what mix | blended various fillers with these.

本発明の表面改質方法では、上記浸透物質が水溶性ポリマーまたは水溶性モノマーであることが好ましい。具体的には、浸透物質としては、ポリアルキルグリコールが好ましく、さらに好ましくはポリエチレングリコールが好ましい。ただし、本発明はこれに限定されず、浸透物質としては、加圧流体にある程度の溶解性を示し且つ水溶性の材料であれば任意のものを用い得る。例えば、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ε−カプロラクタム、ポリオールエステル等を用いてもよい。また、ポリエチレンオキシド−ポリプロピレンオキシドのブロックコポリマー、グリセリン脂肪酸エステル等の界面活性剤を浸透物質として用いてもよい。   In the surface modification method of the present invention, the penetrating substance is preferably a water-soluble polymer or a water-soluble monomer. Specifically, as the penetrating substance, polyalkyl glycol is preferable, and polyethylene glycol is more preferable. However, the present invention is not limited to this, and any osmotic substance may be used as long as it shows a certain degree of solubility in the pressurized fluid and is a water-soluble material. For example, polypropylene glycol, polybutylene glycol, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, ε-caprolactam, polyol ester and the like may be used. Further, a surfactant such as a polyethylene oxide-polypropylene oxide block copolymer and glycerin fatty acid ester may be used as the penetrating substance.

本発明の表面改質方法では、上記浸透物質の分子量が50〜2000であることが好ましい。分子量が2000以上の材料を用いると、加圧流体に対する溶解度が低下し、プラスチック部材表面への浸透物質の浸透効果が低下する。また、浸透物質として分子量が2000以上の材料を用いた場合には、プラスチック部材表面の平坦性が悪化しやすい傾向になり、特に、プラスチック部材から浸透物質を抽出(除去)する際に応力が発生し、プラスチック部材の表面にクラックが生じやすくなる。その他、プラスチック樹脂との相溶性の点を考慮した場合、浸透物質の分子量の範囲は上記範囲が望ましい。   In the surface modification method of the present invention, the molecular weight of the penetrating substance is preferably 50 to 2,000. When a material having a molecular weight of 2000 or more is used, the solubility in a pressurized fluid is lowered, and the penetration effect of the penetrating substance on the surface of the plastic member is lowered. In addition, when a material having a molecular weight of 2000 or more is used as the penetrating substance, the flatness of the surface of the plastic member tends to be deteriorated. Particularly, stress is generated when the penetrating substance is extracted (removed) from the plastic member. However, cracks are likely to occur on the surface of the plastic member. In addition, considering the compatibility with the plastic resin, the range of the molecular weight of the penetrating material is preferably the above range.

本発明の表面改質方法では、上記浸透物質が、第1浸透物質及び第2浸透物質を含み、上記プラスチック部材の表面から上記浸透物質を除去する際に、第1浸透物質を除去することが好ましい。   In the surface modification method of the present invention, the osmotic material includes a first osmotic material and a second osmotic material, and the first osmotic material can be removed when removing the osmotic material from the surface of the plastic member. preferable.

本発明の第2の態様に従えば、プラスチック部材の表面に金属膜を形成する方法であって、浸透物質が表面に含浸したプラスチック部材を用意することと、上記プラスチック部材に溶媒を接触させて上記浸透物質を該溶媒に溶解して上記プラスチック部材の表面から上記浸透物質を除去することと、上記浸透物質が除去されたプラスチック部材の表面に金属膜を形成することとを含む金属膜の形成方法が提供される。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of forming a metal film on the surface of a plastic member, comprising preparing a plastic member impregnated on the surface with a penetrating substance, and contacting the plastic member with a solvent. Forming a metal film comprising: dissolving the osmotic material in the solvent to remove the osmotic material from the surface of the plastic member; and forming a metal film on the surface of the plastic member from which the osmotic material has been removed. A method is provided.

本発明の金属膜の形成方法では、上述した本発明の表面改質方法によりプラスチック部材の表面を改質し(図23中のステップS1’及びS2’)、その後、得られたプラスチック部材の表面に無電解メッキ等で金属膜を形成する(図23中のステップS3)。それゆえ、プラスチック部材の表面に形成されたサブミクロンからナノオーダーのサイズの微細な凹凸によるアンカー効果や表面積の拡大によるスケールメリット等により、平滑性及び密着性の優れた金属膜を形成することができる。また、上述したように、本発明の表面改質方法では様々な種類のプラスチック部材の表面に微細な凹凸を形成できるので、本発明の金属膜の形成方法では、様々な種類のプラスチック部材の表面に平滑性及び密着性の優れた金属膜を形成することができる。   In the metal film formation method of the present invention, the surface of the plastic member is modified by the surface modification method of the present invention described above (steps S1 ′ and S2 ′ in FIG. 23), and then the surface of the obtained plastic member is obtained. A metal film is formed by electroless plating or the like (step S3 in FIG. 23). Therefore, it is possible to form a metal film with excellent smoothness and adhesion due to the anchor effect due to subtle and unevenness of sub-micron to nano-order size formed on the surface of the plastic member and the scale merit due to the expansion of the surface area. it can. In addition, as described above, since the surface modification method of the present invention can form fine irregularities on the surface of various types of plastic members, the metal film formation method of the present invention can provide surfaces of various types of plastic members. It is possible to form a metal film having excellent smoothness and adhesion.

本発明の金属膜の形成方法では、上記浸透物質が除去されたプラスチック部材の表面に金属膜を形成することが、上記浸透物質が除去されたプラスチック部材の表面にメッキ触媒核を付与することと、無電解メッキ法により、上記メッキ触媒核が付与されたプラスチック部材の表面に金属膜を形成することとを含むこととが好ましい。   In the method for forming a metal film of the present invention, forming the metal film on the surface of the plastic member from which the penetrating material has been removed, providing a plating catalyst nucleus on the surface of the plastic member from which the penetrating material has been removed, It is preferable to include forming a metal film on the surface of the plastic member provided with the plating catalyst nucleus by an electroless plating method.

本発明の金属膜の形成方法では、上記浸透物質が表面に含浸したプラスチック部材を用意することが、上記浸透物質を加圧流体に溶解させることと、上記加圧流体をプラスチック部材に接触させて上記浸透物質をプラスチック部材の表面内部に浸透させることとを含むことが好ましい。   In the method for forming a metal film of the present invention, preparing a plastic member having the surface impregnated with the osmotic material comprises dissolving the osmotic material in a pressurized fluid and bringing the pressurized fluid into contact with the plastic member. Preferably, the osmotic substance is allowed to penetrate into the surface of the plastic member.

本発明の金属膜の形成方法では、上記浸透物質が表面に含浸したプラスチック部材を用意することが、上記浸透物質を溶解した溶液をプラスチック部材の表面に塗布することと、上記浸透物質が塗布されたプラスチック部材に加圧流体を接触させて上記浸透物質をプラスチック部材の表面内部に浸透させることとを含むことが好ましい。   In the method for forming a metal film of the present invention, preparing a plastic member having a surface impregnated with the osmotic material comprises applying a solution in which the osmotic material is dissolved to the surface of the plastic member, and applying the osmotic material. It is preferable to include contacting the plastic member with a pressurized fluid to infiltrate the penetrating substance into the surface of the plastic member.

本発明の金属膜の形成方法では、上記プラスチック部材が凹部を有し、上記浸透物質を上記プラスチック部材の表面内部に浸透させる際に、上記加圧流体を上記プラスチック部材に接触させた状態で、上記凹部により上記プラスチック部材の表面に画成された開口を塞いで上記加圧流体を上記凹部に滞留させ、上記凹部を画成する上記プラスチック部材の表面内部に上記浸透物質を浸透させることが好ましい。   In the method for forming a metal film of the present invention, the plastic member has a recess, and when the osmotic substance penetrates into the surface of the plastic member, the pressurized fluid is in contact with the plastic member, It is preferable that the opening defined in the surface of the plastic member is closed by the recess, the pressurized fluid is retained in the recess, and the osmotic substance is permeated into the surface of the plastic member defining the recess. .

本発明の金属膜の形成方法では、上記金属膜の形成方法が、金型とプラスチック部材の溶融樹脂を該金型内に射出する加熱シリンダーとを備えた射出成形機を用いた金属膜の形成方法であり、上記浸透物質が表面に含浸したプラスチック部材を用意することが、上記浸透物質が溶解した加圧流体を上記射出成形機内の溶融樹脂のフローフロント部に接触させて、上記浸透物質を該溶融樹脂に浸透させることと、上記金型内に上記溶融樹脂を射出充填して成形することとを含むことが好ましい。   In the method for forming a metal film according to the present invention, the metal film is formed by using an injection molding machine including a mold and a heating cylinder for injecting a molten resin of a plastic member into the mold. A plastic member having a surface impregnated with the osmotic material is prepared by bringing a pressurized fluid in which the osmotic material is dissolved into contact with a flow front portion of a molten resin in the injection molding machine, It is preferable to include infiltrating the molten resin and injection-filling the molten resin into the mold.

本発明の金属膜の形成方法では、上記金型のキャビティ側表面に凹凸パターンが形成されており、上記溶融樹脂を上記金型のキャビティに射出充填して、表面に凹部を有し且つ該凹部の表面に浸透物質が浸透したプラスチック部材を成形し、上記浸透物質を溶媒で溶解してプラスチック部材の表面から除去する際に、該溶媒を上記凹部の表面のみに接触させて上記凹部に浸透した浸透物質を除去することが好ましい。   In the metal film forming method of the present invention, a concavo-convex pattern is formed on the cavity side surface of the mold, the molten resin is injected and filled into the cavity of the mold, the surface has a recess, and the recess When a plastic member having a penetrating substance permeated into the surface of the plastic member was molded, and the penetrating substance was dissolved with a solvent and removed from the surface of the plastic member, the solvent was allowed to contact only the surface of the concave portion and penetrated into the concave portion. It is preferred to remove the osmotic material.

本発明の金属膜の形成方法では、上記金属膜の形成方法が、押し出し成形機を用いた金属膜の形成方法であり、上記浸透物質が表面に含浸したプラスチック部材を用意することが、上記浸透物質が溶解した加圧流体を上記押し出し成形機内のプラスチック部材の溶融樹脂に接触させて、上記浸透物質を該溶融樹脂に浸透させることと、上記溶融樹脂を押し出し成形することとを含むことが好ましい。   In the metal film forming method of the present invention, the metal film forming method is a method of forming a metal film using an extrusion molding machine, and preparing a plastic member having a surface impregnated with the penetrating substance is provided as the penetrating material. Preferably, the method includes bringing the pressurized fluid in which the substance is dissolved into contact with the molten resin of the plastic member in the extrusion molding machine to infiltrate the penetrating substance into the molten resin and extruding the molten resin. .

本発明の金属膜の形成方法では、上記加圧流体の圧力が、5〜25MPaであることが好ましい。また、本発明の金属膜の形成方法では、上記加圧流体が、二酸化炭素であることが好ましい。   In the metal film forming method of the present invention, the pressure of the pressurized fluid is preferably 5 to 25 MPa. In the metal film forming method of the present invention, the pressurized fluid is preferably carbon dioxide.

本発明の金属膜の形成方法では、上記浸透物質が表面に含浸したプラスチック部材が金型を備えた射出成形機を用いて作製され、上記浸透物質が表面に含浸したプラスチック部材を用意することが、上記浸透物質が表面に含浸したプラスチック製シートを用意することと、上記プラスチック製シートを上記射出成形機の金型内に保持することと、上記プラスチック製シートが保持された上記金型内に上記射出成形機内の溶融樹脂を射出充填して上記プラスチック部材を成形することとを含むことが好ましい。すなわち、本発明の金属膜の形成方法では、インサート成形により、浸透物質が表面に含浸したプラスチック部材を用意しても良い。   In the method for forming a metal film of the present invention, the plastic member impregnated on the surface with the osmotic substance is produced using an injection molding machine equipped with a mold, and the plastic member impregnated on the surface with the osmotic substance is prepared. Preparing a plastic sheet impregnated on the surface with the penetrating substance; holding the plastic sheet in a mold of the injection molding machine; and in the mold holding the plastic sheet. It is preferable to include injection molding of the molten resin in the injection molding machine and molding the plastic member. That is, in the metal film forming method of the present invention, a plastic member impregnated on the surface with an osmotic material may be prepared by insert molding.

このインサート成形を用いた金属膜の形成方法では、本発明の表面改質方法で得られた浸透物質が表面に含浸したプラスチック製シートを用いてインサート成形を行い、プラスチック製シートとインサート成形時に射出されたプラスチック基材とが一体化されたプラスチック成形品を成形する。この方法では、浸透物質が含浸したプラスチック製シートの膜厚等を制御することにより、インサート成形後のプラスチック成形品の浸透物質の浸透量や浸透深さを制御できる。   In this method of forming a metal film using insert molding, insert molding is performed using a plastic sheet impregnated on the surface with the penetrating substance obtained by the surface modification method of the present invention, and the plastic sheet is injected during insert molding. A plastic molded product integrated with the plastic substrate thus formed is molded. In this method, by controlling the film thickness and the like of the plastic sheet impregnated with the penetrating substance, the penetrating amount and the penetrating depth of the penetrating substance in the plastic molded product after the insert molding can be controlled.

本発明の金属膜の形成方法では、上記プラスチック製シートが押し出し成形機を用いて作製され、上記浸透物質が表面に含浸したプラスチック製シートを用意することが、上記浸透物質が溶解した加圧流体を上記押し出し成形機内の溶融樹脂に接触させて、上記浸透物質を該溶融樹脂に浸透させることと、上記溶融樹脂を押し出し成形して上記プラスチック製シートを成形することとを含むことが好ましい。   In the method for forming a metal film of the present invention, the plastic sheet is prepared by using an extrusion molding machine, and a plastic sheet having the surface impregnated with the osmotic material is prepared. Is preferably brought into contact with the molten resin in the extrusion molding machine to allow the penetrating substance to penetrate into the molten resin, and the molten resin is extruded to form the plastic sheet.

本発明の金属膜の形成方法では、上記浸透物質が表面に含浸したプラスチック製シートを用意することが、プラスチック製フィルムを用意することと、上記浸透物質及びプラスチック樹脂を含む混合溶液を調製することと、上記プラスチック製フィルム上に上記混合溶液を塗布して、上記プラスチック製フィルム上に上記浸透物質が分散した樹脂膜を形成することとを含むことが好ましい。この方法を用いてプラスチック製シートを作製した場合には、浸透物質が分散している層(膜)をより薄くすることができるとともに、浸透物質の浸透量、分布等をより調整し易くなるので、安定したプラスチック部材の製造が可能になる。   In the metal film forming method of the present invention, preparing a plastic sheet impregnated on the surface with the osmotic material, preparing a plastic film, and preparing a mixed solution containing the osmotic material and the plastic resin And applying the mixed solution on the plastic film to form a resin film in which the penetrating material is dispersed on the plastic film. When a plastic sheet is produced using this method, the layer (membrane) in which the osmotic substance is dispersed can be made thinner, and the amount and distribution of the osmotic substance can be adjusted more easily. This makes it possible to manufacture a stable plastic member.

本発明の金属膜の形成方法では、上記浸透物質が表面に含浸したプラスチック部材が金型を備えた射出成形機を用いて作製され、上記浸透物質が表面に含浸したプラスチック部材を用意することが、プラスチック製フィルムを用意することと、金属微粒子及び第1プラスチック樹脂を含む第1混合溶液を調製することと、上記浸透物質及び第2プラスチック樹脂を含む第2混合溶液を調製することと、上記プラスチック製フィルム上に上記第1混合溶液を塗布して、上記プラスチック製フィルム上に上記金属微粒子が分散した第1樹脂膜を形成することと、第1樹脂膜上に第2混合溶液を塗布して、第1樹脂膜上に上記浸透物質が分散した第2樹脂膜を形成することと、第1及び第2樹脂膜が形成された上記プラスチック製フィルムを上記射出成形機の金型内に保持することと、上記プラスチック製フィルムが保持された上記金型内に上記射出成形機内の溶融樹脂を射出充填して上記プラスチック部材を成形することとを含むことが好ましい。   In the method for forming a metal film of the present invention, the plastic member impregnated on the surface with the osmotic substance is produced using an injection molding machine equipped with a mold, and the plastic member impregnated on the surface with the osmotic substance is prepared. Preparing a plastic film, preparing a first mixed solution containing metal fine particles and a first plastic resin, preparing a second mixed solution containing the penetrant and the second plastic resin, and The first mixed solution is applied on a plastic film to form a first resin film in which the metal fine particles are dispersed on the plastic film, and the second mixed solution is applied on the first resin film. Forming a second resin film in which the osmotic material is dispersed on the first resin film, and applying the plastic film on which the first and second resin films are formed to the above-mentioned film. It is preferable to include holding in a mold of a molding machine and molding the plastic member by injection-filling molten resin in the injection molding machine into the mold in which the plastic film is held. .

また、本発明の金属膜の形成方法では、上記浸透物質が表面に含浸したプラスチック部材を用意することが、プラスチック製フィルムを用意することと、上記浸透物質、金属微粒子及びプラスチック樹脂を含む混合溶液を調製することと、上記プラスチック製フィルム上に上記混合溶液を塗布して、上記プラスチック製フィルム上に上記浸透物質及び金属微粒子が分散した樹脂膜を形成することと、を含み、上記金属膜の形成方法が金型を備えた射出成形機を用いた金属膜の形成方法であり、上記金属膜の形成方法が、さらに、上記浸透物質を除去した後に、上記樹脂膜が形成された上記プラスチック製フィルムを上記射出成形機の金型内に保持することと、上記プラスチック製フィルムが保持された上記金型内に上記射出成形機内の溶融樹脂を射出充填して上記プラスチック部材を成形することとを含むことが好ましい。   Further, in the method for forming a metal film of the present invention, the preparation of the plastic member impregnated on the surface with the osmotic substance, the preparation of a plastic film, and the mixed solution containing the osmotic substance, metal fine particles and plastic resin And applying the mixed solution on the plastic film to form a resin film in which the osmotic substance and metal fine particles are dispersed on the plastic film. The forming method is a method of forming a metal film using an injection molding machine equipped with a mold, and the method of forming the metal film further comprises removing the penetrating material and then forming the resin film on which the resin film is formed. The film is held in the mold of the injection molding machine, and the molten tree in the injection molding machine is placed in the mold in which the plastic film is held. It was injection filling preferably includes the method comprising molding the plastic member.

本発明の金属膜の形成方法では、上記金属膜の形成方法が、金型とプラスチック部材の溶融樹脂を該金型内に射出する第1及び第2加熱シリンダーとを備えた射出成形機を用いた金属膜の形成方法であり、上記浸透物質が表面に含浸したプラスチック部材を用意することが、上記浸透物質を含む第1プラスチック樹脂及び上記浸透物質を含まない第2プラスチック樹脂を用意することと、第1プラスチック樹脂を第1加熱シリンダー内で可塑化溶融することと、第2プラスチック樹脂を第2加熱シリンダー内で可塑化溶融することと、溶融した第1プラスチック樹脂を上記金型内に射出することと、第1プラスチック樹脂を射出した後に、溶融した第2プラスチック樹脂を上記金型内に射出充填して上記プラスチック部材を成形することとを含むことが好ましい。すなわち、本発明の金属膜の形成方法では、サンドイッチ成形により、浸透物質が表面に含浸したプラスチック部材を用意しても良い。   In the metal film forming method of the present invention, the metal film forming method uses an injection molding machine including a mold and first and second heating cylinders that inject a molten resin of a plastic member into the mold. Forming a plastic member having a surface impregnated with the osmotic material, preparing a first plastic resin containing the osmotic material and a second plastic resin not containing the osmotic material; , Plasticizing and melting the first plastic resin in the first heating cylinder, plasticizing and melting the second plastic resin in the second heating cylinder, and injecting the molten first plastic resin into the mold And after injecting the first plastic resin, the molten second plastic resin is injected and filled into the mold to mold the plastic member. Mukoto is preferable. That is, in the metal film forming method of the present invention, a plastic member having a surface impregnated with a penetrating substance may be prepared by sandwich molding.

本発明の金属膜の形成方法では、上記プラスチック部材が熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂及び光硬化性樹脂のいずれか1つから形成されていることが好ましい。   In the metal film forming method of the present invention, the plastic member is preferably formed of any one of a thermoplastic resin, a thermosetting resin, and a photocurable resin.

本発明の金属膜の形成方法では、上記浸透物質が水溶性ポリマーまたは水溶性モノマーであることが好ましい。本発明の金属膜の形成方法では、特に、上記浸透物質がポリエチレングリコールであることが好ましい。また、本発明の金属膜の形成方法では、上記浸透物質の分子量が50〜2000であることが好ましい。   In the metal film forming method of the present invention, the penetrating substance is preferably a water-soluble polymer or a water-soluble monomer. In the method for forming a metal film of the present invention, it is particularly preferable that the penetrating material is polyethylene glycol. Moreover, in the method for forming a metal film of the present invention, the molecular weight of the penetrating material is preferably 50 to 2000.

本発明の金属膜の形成方法では、上記浸透物質が、第1浸透物質及び第2浸透物質を含み、上記プラスチック部材の表面から上記浸透物質を除去する際に、第1浸透物質を除去することが好ましい。この場合、第1浸透物質が水溶性ポリマーまたは水溶性モノマーであることが好ましい。また、第1浸透物質の分子量が50〜2000であることが好ましい。   In the method for forming a metal film of the present invention, the osmotic substance includes a first osmotic substance and a second osmotic substance, and the first osmotic substance is removed when the osmotic substance is removed from the surface of the plastic member. Is preferred. In this case, it is preferable that the first penetrating substance is a water-soluble polymer or a water-soluble monomer. Moreover, it is preferable that the molecular weight of a 1st osmosis | permeation substance is 50-2000.

本発明の第3の態様に従えば、プラスチック部材の製造方法であって、浸透物質が表面に含浸したプラスチック部材を用意することと、上記プラスチック部材に溶媒を接触させて上記浸透物質を該溶媒に溶解して上記プラスチック部材の表面から上記浸透物質を除去することとを含む製造方法が提供される。本発明のプラスチック部材の製造方法では、様々な種類のプラスチックに対して、表面に微細孔(微細な凹凸)を有し且つ平滑性の優れたプラスチック部材をより容易に作製することができる。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for producing a plastic member, comprising preparing a plastic member having a penetrating substance impregnated on the surface thereof, and contacting the solvent with the plastic member to remove the penetrating substance from the solvent. And dissolving the osmotic material from the surface of the plastic member. In the method for producing a plastic member of the present invention, a plastic member having fine holes (fine irregularities) on the surface and excellent smoothness can be more easily produced for various types of plastics.

本発明の表面改質方法によれば、様々な種類のプラスチック部材に対して、加圧流体を用いてプラスチック部材の表面にサブミクロンからナノオーダーの微細な凹凸を形成することができる。それゆえ、例えば、本発明の表面改質方法を無電解メッキ前処理プロセスとして用いた場合には、低コストでクリーンな無電解メッキ前処理プロセスを提供することができる。   According to the surface modification method of the present invention, fine unevenness of submicron to nano order can be formed on the surface of a plastic member using a pressurized fluid for various types of plastic members. Therefore, for example, when the surface modification method of the present invention is used as an electroless plating pretreatment process, a low-cost and clean electroless plating pretreatment process can be provided.

本発明の金属膜の形成方法によれば、本発明の表面改質方法により得られたプラスチック部材の表面に無電解メッキ等で金属膜を形成するので、プラスチック部材の表面に形成されたサブミクロンからナノオーダーのサイズの微細な凹凸によるアンカー効果や表面積の拡大によるスケールメリット等により、密着性の優れた金属膜を形成することができる。また、プラスチック部材の表面に形成された凹凸は、サブミクロンからナノオーダーのサイズであるので、非常に平滑性の優れた(表面粗化が抑制された)金属膜を形成することができる。また、本発明の金属膜の形成方法によれば、従来のメッキ法のように有害なエッチャント(エッチング液)を用いることなくプラスチック部材の表面を粗化できるので、低コストでクリーンな金属膜の形成方法を提供することができる。   According to the method for forming a metal film of the present invention, the metal film is formed on the surface of the plastic member obtained by the surface modification method of the present invention by electroless plating or the like. Therefore, a metal film having excellent adhesion can be formed by an anchor effect due to fine irregularities of nano-order size and a merit of scale due to an increase in surface area. Further, since the unevenness formed on the surface of the plastic member has a size of sub-micron to nano order, it is possible to form a metal film having excellent smoothness (surface roughness is suppressed). Further, according to the method for forming a metal film of the present invention, the surface of the plastic member can be roughened without using a harmful etchant (etching solution) as in the conventional plating method. A forming method can be provided.

本発明のプラスチック部材の製造方法によれば、様々な種類のプラスチックに対して、表面に微細孔(微細な凹凸)を有し且つ平滑性の優れたプラスチック部材を容易に作製することができる。また、プラスチック部材の表面に形成された微細孔の含有割合を調整することにより、プラスチック部材の誘電率、誘電正接等の電気特性や、低屈折率化等の光学特性を制御することもできる。   According to the method for producing a plastic member of the present invention, it is possible to easily produce a plastic member having fine pores (fine irregularities) on the surface and excellent smoothness for various types of plastics. Further, by adjusting the content ratio of the micropores formed on the surface of the plastic member, it is possible to control the electrical characteristics such as the dielectric constant and dielectric loss tangent of the plastic member and the optical characteristics such as lowering the refractive index.

以下、本発明の表面改質方法、金属膜の形成方法及びプラスチック部材の製造方法の実施例について図面を参照しながら具体的に説明するが、以下に述べる実施例は本発明の好適な具体例であり、本発明はこれに限定されない。   Hereinafter, embodiments of the surface modification method, metal film formation method, and plastic member manufacturing method of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below are preferred specific examples of the present invention. The present invention is not limited to this.

実施例1では、熱可塑性樹脂製のプラスチック部材の表面に浸透物質の溶解した超臨界状態の二酸化炭素(加圧流体)を接触させて浸透物質をプラスチック部材に浸透させた後、プラスチック部材から浸透物質を除去して表面改質を行う例を説明する。また、実施例1では、表面改質されたプラスチック部材の表面にメッキ膜(金属膜)を形成する例についても説明する。この例では、浸透物質にポリエチレングリコール(分子量200)を用い、プラスチック部材にはポリカーボネート基板を用いた。   In Example 1, supercritical carbon dioxide (pressurized fluid) in which a penetrating substance is dissolved is brought into contact with the surface of a plastic member made of a thermoplastic resin so that the penetrating substance penetrates the plastic member, and then penetrates from the plastic member. An example of performing surface modification by removing substances will be described. In Example 1, an example in which a plating film (metal film) is formed on the surface of a surface-modified plastic member will also be described. In this example, polyethylene glycol (molecular weight 200) was used as the penetrating material, and a polycarbonate substrate was used as the plastic member.

[改質装置]
この例のプラスチック部材の表面改質に用いた装置の概略構成を図1に示した。改質装置100は、図1に示すように、主に、液体二酸化炭素ボンベ1と、超臨界状態の二酸化炭素(以下、超臨界二酸化炭素ともいう)を生成するシリンジポンプ2(ISCO社製 260D)と、浸透物質を超臨界二酸化炭素に溶解する溶解槽3と、プラスチック部材101を収容する高圧容器4と、高圧容器4等から排出されるガスを回収する回収槽5と、それらの構成要素を繋ぐ配管13とで構成されている。また、配管13には、図1に示すように、改質装置100内の加圧流体の流動を制御するための手動ニードルバルブ6〜10、保圧弁11及び逆止弁12が所定の位置に設けられている。
[Reformer]
A schematic configuration of the apparatus used for surface modification of the plastic member of this example is shown in FIG. As shown in FIG. 1, the reformer 100 mainly includes a liquid carbon dioxide cylinder 1 and a syringe pump 2 (260D manufactured by ISCO) that generates supercritical carbon dioxide (hereinafter also referred to as supercritical carbon dioxide). ), A dissolution tank 3 for dissolving an osmotic substance in supercritical carbon dioxide, a high-pressure container 4 for housing the plastic member 101, a recovery tank 5 for recovering gas discharged from the high-pressure container 4 and the like, and components thereof It is comprised with the piping 13 which connects. Further, as shown in FIG. 1, manual needle valves 6 to 10 for controlling the flow of pressurized fluid in the reformer 100, a pressure holding valve 11, and a check valve 12 are placed at predetermined positions in the pipe 13. Is provided.

なお、この例で用いた高圧容器4は、カートリッジヒーター(不図示)で温調可能な高圧容器であり、冷却回路(不図示)を流動する冷却水によって冷却可能である。また、この例では、高圧容器4内のプラスチック部材101が装着される空間14の容量は10mlとした。   Note that the high-pressure vessel 4 used in this example is a high-pressure vessel whose temperature can be adjusted by a cartridge heater (not shown), and can be cooled by cooling water flowing in a cooling circuit (not shown). In this example, the capacity of the space 14 in which the plastic member 101 in the high-pressure vessel 4 is mounted is 10 ml.

[表面改質方法]
次に、この例のプラスチック部材の表面改質方法について、図1及び3を用いて説明する。なお、以下では、図1中の各バルブが全て閉じられた状態からこの例の表面改質方法を説明する。
[Surface modification method]
Next, a method for modifying the surface of the plastic member of this example will be described with reference to FIGS. In the following, the surface modification method of this example will be described from the state in which all the valves in FIG. 1 are closed.

まず、表面改質を施すプラスチック部材101(ポリカーボネート基板)を、図1に示すように、所定の温度(120℃)に温調された高圧容器4内に装着した。次に、浸透物質であるポリエチレングリコールを内容積10mlの溶解槽3に仕込んだ。なお、この例では、ポリエチレングリコールの仕込み量は1mlとした。また、ポリエチレングリコールの溶解度は低いため、超臨界二酸化炭素の接触面積を増やすために担持体(ISCO社製ウエットサポート)を用いた。   First, as shown in FIG. 1, a plastic member 101 (polycarbonate substrate) to be subjected to surface modification was mounted in a high-pressure vessel 4 adjusted to a predetermined temperature (120 ° C.). Next, polyethylene glycol as an osmotic material was charged into the dissolution tank 3 having an internal volume of 10 ml. In this example, the amount of polyethylene glycol charged was 1 ml. In addition, since the solubility of polyethylene glycol is low, a support (wet support manufactured by ISCO) was used to increase the contact area of supercritical carbon dioxide.

次に、液体二酸化炭素ボンベ1から液体二酸化炭素をシリンジポンプ2に供給して加圧し、圧力計15が15MPaを示すように昇圧した。これにより、超臨界二酸化炭素を生成した。次いで、手動ニードルバルブ6を開き、逆止弁12を介して溶解槽3に超臨界二酸化炭素を導入し、溶解槽3の内部を15MPaに昇圧するとともに、浸透物質を超臨界二酸化炭素に溶解させた(図3中のステップS11)。昇圧後、再度ニードルバルブ6を閉鎖した。   Next, liquid carbon dioxide was supplied from the liquid carbon dioxide cylinder 1 to the syringe pump 2 and pressurized, and the pressure was increased so that the pressure gauge 15 showed 15 MPa. This produced supercritical carbon dioxide. Next, the manual needle valve 6 is opened, supercritical carbon dioxide is introduced into the dissolution tank 3 through the check valve 12, the inside of the dissolution tank 3 is pressurized to 15 MPa, and the osmotic substance is dissolved in supercritical carbon dioxide. (Step S11 in FIG. 3). After increasing the pressure, the needle valve 6 was closed again.

次に、ニードルバルブ8を開き、シリンジポンプ2からそのポンプ圧と同圧(15MPa)の浸透物質の溶解していない超臨界二酸化炭素を高圧容器4内に導入して、高圧容器4内部を15MPaに昇圧した。この際、浸透物質の溶解していない超臨界二酸化炭素は高圧容器4を介して手動ニードルバルブ9及び10まで充填されており、圧力計16では15MPaが表示された。この例では、図1に示すように、高圧容器4の排出側に予め1次側の圧力が15MPaになるように調節された保圧弁11を設けて、超臨界二酸化炭素が圧力一定で流動するようにした。次いで、ニードルバルブ8を閉鎖し、高圧容器4内の空間14の圧力を15MPaに保持した。このように、高圧容器4内の圧力を予め15MPaに昇圧することにより、浸透物質の溶解した超臨界二酸化炭素を高圧容器4に導入する際に圧力損失なく導入することができる。   Next, the needle valve 8 is opened, and supercritical carbon dioxide in which an osmotic substance having the same pressure as the pump pressure (15 MPa) is not dissolved is introduced into the high-pressure vessel 4 from the syringe pump 2. Boosted to At this time, supercritical carbon dioxide in which the osmotic substance was not dissolved was filled up to the manual needle valves 9 and 10 through the high-pressure vessel 4, and the pressure gauge 16 displayed 15 MPa. In this example, as shown in FIG. 1, a pressure-holding valve 11 that is adjusted in advance so that the pressure on the primary side becomes 15 MPa is provided on the discharge side of the high-pressure vessel 4 so that supercritical carbon dioxide flows at a constant pressure. I did it. Next, the needle valve 8 was closed, and the pressure in the space 14 in the high-pressure vessel 4 was maintained at 15 MPa. In this way, by increasing the pressure in the high-pressure vessel 4 to 15 MPa in advance, it is possible to introduce the supercritical carbon dioxide in which the osmotic material is dissolved into the high-pressure vessel 4 without pressure loss.

次に、浸透物質の溶解した超臨界二酸化炭素を溶解槽3から高圧容器4に導入して、プラスチック部材101に浸透物質の溶解した超臨界二酸化炭素を接触させた(図3中のステップS12)。具体的には、次のようにして超臨界二酸化炭素を導入した。まず、手動ニードルバルブ6および7を開放し、シリンジポンプ2を圧力制御から流量制御に切り替え、溶解槽3内の浸透物質の溶解した超臨界二酸化炭素を高圧容器4に導入した。なお、ポンプの流量の設定は10ml/minとした。さらに、手動ニードルバルブ10を開き、超臨界二酸化炭素を回収槽5に1分間流動させた(排出した)。上記操作により、圧力を一定に保持した状態で高圧容器4内部および高圧容器4に流通する流路(配管等)を浸透物質の溶解した超臨界二酸化炭素で置換した。その後、ニードルバルブ6及び7を閉鎖した。   Next, supercritical carbon dioxide in which the osmotic substance is dissolved is introduced from the dissolution tank 3 into the high-pressure vessel 4, and the plastic member 101 is brought into contact with the supercritical carbon dioxide in which the osmotic substance is dissolved (step S12 in FIG. 3). . Specifically, supercritical carbon dioxide was introduced as follows. First, the manual needle valves 6 and 7 were opened, the syringe pump 2 was switched from pressure control to flow control, and supercritical carbon dioxide in which the osmotic substance in the dissolution tank 3 was dissolved was introduced into the high-pressure vessel 4. The pump flow rate was set to 10 ml / min. Further, the manual needle valve 10 was opened, and supercritical carbon dioxide was allowed to flow (discharged) to the recovery tank 5 for 1 minute. By the above operation, the flow path (pipe, etc.) flowing through the high-pressure vessel 4 and the high-pressure vessel 4 with the pressure kept constant was replaced with supercritical carbon dioxide in which the osmotic substance was dissolved. Thereafter, the needle valves 6 and 7 were closed.

次いで、ニードルバルブ8を開き、シリンジポンプ2から浸透物質が溶解していない超臨界二酸化炭素を高圧容器4に流通する流路(配管等)に導入し、流量10ml/minで10秒間流動させ、配管等に充填されている浸透物質の溶解した超臨界二酸化炭素を所望の位置に輸送した(高圧容器4内に押し込んだ)。これにより、高圧容器4内に装着されたプラスチック部材101の表面付近では、超臨界二酸化炭素中の浸透物質の溶解濃度を高濃度に分布させることができる。この状態で、10分間圧力を保持し、浸透物質をプラスチック部材101の表面に浸透させた。   Next, the needle valve 8 is opened, supercritical carbon dioxide in which the osmotic substance is not dissolved is introduced from the syringe pump 2 into a flow path (pipe, etc.) flowing through the high-pressure vessel 4 and is allowed to flow for 10 seconds at a flow rate of 10 ml / min. The supercritical carbon dioxide in which the osmotic material filled in the pipes and the like was dissolved was transported to a desired position (pressed into the high-pressure vessel 4). Thereby, in the vicinity of the surface of the plastic member 101 mounted in the high-pressure vessel 4, the dissolved concentration of the osmotic substance in the supercritical carbon dioxide can be distributed at a high concentration. In this state, the pressure was maintained for 10 minutes to allow the penetrating substance to penetrate the surface of the plastic member 101.

次に、高圧容器4のヒーターの電源を切り、冷却水を流し、高圧容器4を40℃まで冷却した。冷却中に高圧容器4の内圧が低下すると、プラスチック部材101の表面および内部に発泡を招く恐れがある。それゆえ、冷却中は外圧保持することが望ましい。その後、手動ニードルバルブ8を閉じ、同時にバルブ9を開放して、回収槽5に浸透物質及び二酸化炭素を回収しながら、高圧容器4を大気開放した。その後、浸透物質が表面内部に浸透したプラスチック部材101を高圧容器4から取り出した。   Next, the power source of the heater of the high-pressure vessel 4 was turned off, the cooling water was poured, and the high-pressure vessel 4 was cooled to 40 ° C. If the internal pressure of the high-pressure vessel 4 decreases during cooling, foaming may occur on the surface and inside of the plastic member 101. Therefore, it is desirable to maintain the external pressure during cooling. Thereafter, the manual needle valve 8 was closed, and at the same time, the valve 9 was opened, and the high pressure vessel 4 was opened to the atmosphere while collecting the permeating substance and carbon dioxide in the collection tank 5. Thereafter, the plastic member 101 in which the penetrating substance penetrated into the surface was taken out from the high-pressure vessel 4.

次に、ポリエチレングリコール(浸透物質)が表面内部に含浸したプラスチック部材101を純水に浸漬して超音波洗浄を1時間行い、ポリエチレングリコールをプラスチック部材101から除去した(図3中のステップS13)。このプロセスにより、プラスチック部材101の表面に浸透していたポリエチレングリコールが脱離し、そのポリエチレングリコールが離脱した部分には、微細孔が形成される。すなわち、上記洗浄処理により、プラスチック部材101の表面に微細孔(微細な凹凸)を形成した(表面の物理的形状を変化させた)。その様子を示したのが、図2である。図2(a)は、上記洗浄処理前のプラスチック部材101の表面のAFM(原子間力顕微鏡:Atomic Force Microscope)観察像であり、図2(b)は、上記洗浄処理後のプラスチック部材101の表面のAFM観察像である。図2(a)及び(b)から明らかなように、この例では洗浄処理後のプラスチック部材101の表面には、100〜300nm程度の微細な孔が形成されて多数形成されていることが分かった。この例では、上述のようにして、プラスチック部材101の表面改質を行い、表面に微細な凹凸(微細孔)が形成されたプラスチック部材101を得た。   Next, the plastic member 101 impregnated with polyethylene glycol (penetrating substance) inside the surface was immersed in pure water and subjected to ultrasonic cleaning for 1 hour to remove the polyethylene glycol from the plastic member 101 (step S13 in FIG. 3). . By this process, the polyethylene glycol that has permeated the surface of the plastic member 101 is released, and micropores are formed in the part from which the polyethylene glycol has been released. That is, fine holes (fine irregularities) were formed on the surface of the plastic member 101 by the above-described cleaning treatment (the physical shape of the surface was changed). This is shown in FIG. FIG. 2 (a) is an AFM (Atomic Force Microscope) observation image of the surface of the plastic member 101 before the cleaning process, and FIG. 2 (b) is a view of the plastic member 101 after the cleaning process. It is an AFM observation image of the surface. As is apparent from FIGS. 2A and 2B, in this example, it is understood that a large number of fine holes of about 100 to 300 nm are formed on the surface of the plastic member 101 after the cleaning process. It was. In this example, the surface modification of the plastic member 101 was performed as described above, and the plastic member 101 having fine irregularities (fine holes) formed on the surface was obtained.

[メッキ膜の形成方法]
次に、上述のようにして作製した表面に微細な凹凸が形成されているプラスチック部材101上に、無電解メッキ膜を形成した。具体的には、次のようにして、無電解メッキ膜を形成した。まず、プラスチック部材101を公知のコンディショナー(奥野製薬工業(株)製 OPC−370)を用いて脱脂した。次いで、触媒(奥野製薬工業(株)製 OPC−80キャタリスト)をプラスチック部材101に付与し(図3中のステップS14)、その後、活性剤(奥野製薬工業(株)製 OPC−500アクセレーターMX)を用いて触媒を活性化した。次いで、無電解銅メッキを施した(図3中のステップS15)。なお、メッキ液には奥野製薬工業(株)製 OPC−750無電解銅を用いた。その結果、プラスチック部材101上に形成されたメッキ膜にはふくれがなく、後述するように、テープ剥離試験による密着強度も良好であった。
[Method of forming plating film]
Next, an electroless plating film was formed on the plastic member 101 having fine irregularities formed on the surface produced as described above. Specifically, an electroless plating film was formed as follows. First, the plastic member 101 was degreased using a known conditioner (OPC-370, manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.). Next, a catalyst (OPC-80 catalyst manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) was applied to the plastic member 101 (step S14 in FIG. 3), and then an activator (OPC-500 accelerator manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.). MX) was used to activate the catalyst. Next, electroless copper plating was performed (step S15 in FIG. 3). The plating solution used was OPC-750 electroless copper manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd. As a result, the plating film formed on the plastic member 101 had no blistering, and the adhesion strength by the tape peeling test was good as described later.

実施例2では、熱硬化性樹脂製のプラスチック部材の表面に浸透物質の溶解した超臨界二酸化炭素(加圧流体)を接触させて浸透物質をプラスチック部材に浸透させた後、プラスチック部材から浸透物質を除去して表面改質を行う例を説明する。また、実施例2では、表面改質されたプラスチック部材の表面にメッキ膜(金属膜)を形成する方法についても説明する。この例では、浸透物質にポリエチレングリコール(分子量200)、プラスチック部材にはポリイミド基板を用いた。   In Example 2, supercritical carbon dioxide (pressurized fluid) in which an osmotic substance is dissolved is brought into contact with the surface of a plastic member made of a thermosetting resin to infiltrate the osmotic substance into the plastic member. An example will be described in which surface modification is carried out by removing the surface. In the second embodiment, a method for forming a plating film (metal film) on the surface of a plastic member whose surface has been modified will also be described. In this example, polyethylene glycol (molecular weight 200) was used as the penetrating material, and a polyimide substrate was used as the plastic member.

本実施例では、実施例1と同様に、図1に示した改質装置を用いてプラスチック部材の表面改質を行った。なお、本実施例におけるプラスチック部材の表面改質方法および金属膜の形成方法は、図1に示す高圧容器4の温度を80℃としたこと以外は実施例1と同様にして行った。   In this example, as in Example 1, the surface modification of the plastic member was performed using the reforming apparatus shown in FIG. The plastic member surface modification method and metal film formation method in this example were performed in the same manner as in Example 1 except that the temperature of the high-pressure vessel 4 shown in FIG.

その結果、洗浄処理により浸透物質を除去した後のプラスチック部材の表面には、実施例1と同様に微細な孔が形成されて多数形成されていた。また、プラスチック部材上に無電界メッキにより形成したメッキ膜にはふくれがなく、後述するように、テープ剥離試験による密着強度も良好であった。   As a result, a large number of fine holes were formed on the surface of the plastic member after the penetrating material was removed by the cleaning treatment, as in Example 1. Further, the plating film formed by electroless plating on the plastic member had no blistering, and as described later, the adhesion strength by the tape peeling test was good.

実施例3では、光硬化性樹脂製のプラスチック部材の表面に浸透物質の溶解した超臨界二酸化炭素(加圧流体)を接触させて浸透物質をプラスチック部材に浸透させた後、プラスチック部材から浸透物質を除去して表面改質を行う例を説明する。また、実施例3では、表面改質されたプラスチック部材の表面にメッキ膜(金属膜)を形成する例についても説明する。この例では、浸透物質にポリエチレングリコール(分子量200)、プラスチック部材にはエポキシ樹脂材と硬化剤とを含む紫外線硬化型樹脂基板を用いた。   In Example 3, supercritical carbon dioxide (pressurized fluid) in which an osmotic substance is dissolved is brought into contact with the surface of a plastic member made of a photocurable resin to infiltrate the osmotic substance into the plastic member. An example will be described in which surface modification is carried out by removing the surface. In Example 3, an example in which a plating film (metal film) is formed on the surface of a surface-modified plastic member will be described. In this example, an ultraviolet curable resin substrate containing polyethylene glycol (molecular weight 200) as the penetrating substance and an epoxy resin material and a curing agent as the plastic member was used.

本実施例では、実施例1と同様に、図1に示した改質装置を用いてプラスチック部材の表面改質を行った。なお、本実施例におけるプラスチック部材の表面改質方法および金属膜の形成方法は、図1に示す高圧容器4の温度を150℃としたこと以外は実施例1と同様にして行った。   In this example, as in Example 1, the surface modification of the plastic member was performed using the reforming apparatus shown in FIG. The plastic member surface modification method and metal film formation method in this example were performed in the same manner as in Example 1 except that the temperature of the high-pressure vessel 4 shown in FIG.

その結果、洗浄処理により浸透物質を除去した後のプラスチック部材の表面には、実施例1と同様に微細な孔が形成されて多数形成されていた。また、プラスチック部材上に無電界メッキにより形成したメッキ膜にはふくれがなく、後述するように、テープ剥離試験による密着強度も良好であった。   As a result, a large number of fine holes were formed on the surface of the plastic member after the penetrating material was removed by the cleaning treatment, as in Example 1. Further, the plating film formed by electroless plating on the plastic member had no blistering, and as described later, the adhesion strength by the tape peeling test was good.

実施例4では、実施例1と同様に、熱可塑性樹脂製のプラスチック部材の表面に浸透物質の溶解した超臨界二酸化炭素(加圧流体)を接触させて浸透物質をプラスチック部材に浸透させた後、プラスチック部材の表面に浸透した浸透物質を除去して表面改質を行い、さらに、表面改質されたプラスチック部材の表面に無電解メッキによりメッキ膜(金属膜)を形成する例について説明する。ただし、この例では、浸透物質にポリエチレングリコール(分子量2000)を用い、プラスチック部材にはポリカーボネート基板を用いた。   In Example 4, as in Example 1, supercritical carbon dioxide (pressurized fluid) in which an osmotic substance was dissolved was brought into contact with the surface of a plastic member made of a thermoplastic resin to infiltrate the osmotic substance into the plastic member. An example will be described in which the permeation material that has permeated the surface of the plastic member is removed to perform surface modification, and further, a plating film (metal film) is formed on the surface of the surface-modified plastic member by electroless plating. However, in this example, polyethylene glycol (molecular weight 2000) was used as the penetrating material, and a polycarbonate substrate was used as the plastic member.

本実施例では、浸透物質としてポリエチレングリコール(分子量2000)を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法でプラスチック部材の表面改質および無電解メッキ膜を形成した。なお、改質装置としては、図1に示した装置を用いた。   In this example, the surface modification of the plastic member and the electroless plating film were formed in the same manner as in Example 1 except that polyethylene glycol (molecular weight 2000) was used as the penetrating material. As the reformer, the apparatus shown in FIG. 1 was used.

その結果、洗浄処理により浸透物質を除去した後のプラスチック部材の表面には、実施例1と同様に微細な孔が形成されて多数形成されていた。また、プラスチック部材上に形成したメッキ膜にはふくれがなく、後述するように、テープ剥離試験による密着強度も良好であった。   As a result, a large number of fine holes were formed on the surface of the plastic member after the penetrating material was removed by the cleaning treatment, as in Example 1. Further, the plating film formed on the plastic member had no blistering, and as described later, the adhesion strength by the tape peeling test was good.

[テープ剥離試験及び表面粗さの測定]
上記実施例1〜4の表面改質方法およびメッキ膜の形成方法により得られたメッキ膜に対して、テープ剥離試験を実施してメッキ膜の密着性を評価した。具体的には、メッキ膜が形成されたプラスチック部材を1mm間隔に100等分の升目を切り、分割された各プラスチック基板(100枚)に対してテープ剥離試験を行い、メッキ膜が剥離した枚数により無電解メッキ特性を評価した。テープにはニチバン(株)製の粘着テープ(No.405)を用いた。その結果を表1に示す。なお、表1中の評価基準は下記の通りである。
◎:剥離枚数が9枚以下の場合
○:剥離枚数が10枚以上29枚以下の場合
△:剥離枚数が30枚以上59枚以下の場合
×:剥離枚数が60枚以上、もしくはメッキ膜形成されなかった場合
[Tape peeling test and surface roughness measurement]
A tape peeling test was performed on the plating film obtained by the surface modification method and the plating film formation method of Examples 1 to 4 above to evaluate the adhesion of the plating film. Specifically, the plastic member on which the plating film is formed is cut into 100 equal squares at 1 mm intervals, and a tape peeling test is performed on each of the divided plastic substrates (100 sheets). Thus, the electroless plating characteristics were evaluated. The adhesive tape (No. 405) made by Nichiban Co., Ltd. was used for the tape. The results are shown in Table 1. In addition, the evaluation criteria in Table 1 are as follows.
◎: When the number of peeled sheets is 9 or less ○: When the number of peeled sheets is 10 or more and 29 or less △: When the number of peeled sheets is 30 or more and 59 or less ×: The number of peeled sheets is 60 or more or a plating film is formed If not

また、実施例1〜4でプラスチック部材の表面に形成したメッキ膜の表面粗さを触針式表面粗さ測定装置(KLA−Tencor社製)を用いて測定した。その結果も表1に示した。なお、表面粗さの測定では、各プラスチック基板の算術平均粗さ(Ra)、十点平均粗さ(Rz)を測定した。   Moreover, the surface roughness of the plating film formed on the surface of the plastic member in Examples 1 to 4 was measured using a stylus type surface roughness measuring device (manufactured by KLA-Tencor). The results are also shown in Table 1. In the measurement of the surface roughness, the arithmetic average roughness (Ra) and ten-point average roughness (Rz) of each plastic substrate were measured.

Figure 2008088560
Figure 2008088560

表1に示したテープ剥離試験の結果から明らかなように、実施例1〜4で形成されたメッキ膜は、全て◎評価となり、十分良好な密着強度が得られていることが分かった。これは、プラスチック部材の表面に含浸した浸透物質を洗浄除去して、プラスチック部材の表面に微細な凹凸を形成したことにより、アンカー効果等が増大したためであると考えられる。   As is apparent from the results of the tape peeling test shown in Table 1, all of the plating films formed in Examples 1 to 4 were evaluated as 評 価, and it was found that sufficiently good adhesion strength was obtained. This is presumably because the anchor effect and the like were increased by washing and removing the permeating substance impregnated on the surface of the plastic member to form fine irregularities on the surface of the plastic member.

また、実施例1〜4でプラスチック部材の表面に形成されたメッキ膜の表面粗さは、算術平均粗さ(Ra)で数十nmのオーダーであり、十点平均粗さ(Rz)で数百nmのオーダーであることが分かった。従来のエッチング処理により表面粗化を図った場合には、プラスチック部材の表面粗さが数μm〜数十μmのオーダーになることを考えると、本発明のメッキ膜の形成方法では、従来の無電解メッキ方法に比べて、表面粗化が抑制され良好な平滑性が得られることが分かる。金属膜の表面粗さが大きい場合には、金属膜の反射率や電気特性(抵抗等)等が劣化するが、本発明のメッキ膜の形成方法は、基板の表面粗さを非常に小さくすることができるので、例えば、高反射率を必要とするリフレクター等の金属膜、良好な電気特性を必要とする高周波電気回路やアンテナ等の金属膜の形成方法として好適である。   Moreover, the surface roughness of the plating film formed on the surface of the plastic member in Examples 1 to 4 is on the order of several tens of nanometers in terms of arithmetic average roughness (Ra), and is several in terms of ten-point average roughness (Rz). It was found to be on the order of 100 nm. Considering that the surface roughness of the plastic member is on the order of several μm to several tens of μm when the surface is roughened by the conventional etching process, the plating film forming method of the present invention uses the conventional method. It can be seen that surface roughening is suppressed and good smoothness is obtained as compared with the electrolytic plating method. When the surface roughness of the metal film is large, the reflectivity and electrical characteristics (resistance, etc.) of the metal film deteriorate, but the plating film forming method of the present invention makes the surface roughness of the substrate very small. Therefore, it is suitable as a method for forming a metal film such as a reflector that requires high reflectivity and a metal film such as a high-frequency electric circuit or an antenna that requires good electrical characteristics.

実施例5では、表面に凹部を有する熱可塑性樹脂製のプラスチック部材に対して、加圧流体を用いて凹部のみを表面改質し且つメッキ膜(金属膜)を形成する方法の例について説明する。この例では、プラスチック部材の形成材料にはシクロオレフィン樹脂(Zeonex)を用い、公知の射出成形により、表面に凹部およびスルーホールを有するプラスチック部材を作製した。この例では、プラスチック部材の表面には幅50μm、深さ50μmの凹パターンおよび直径Φ200μm、高さ1.0mm(アスペクト比1.0/0.2=5.0)のスルーホールを形成した。また、この例では、浸透物質にポリエチレングリコール(分子量200)を用い、加圧流体としては超臨界二酸化炭素を用いた。   In Example 5, an example of a method of forming a plating film (metal film) by modifying the surface of only a concave portion using a pressurized fluid with respect to a plastic member made of a thermoplastic resin having a concave portion on the surface will be described. . In this example, a cycloolefin resin (Zeonex) was used as a material for forming a plastic member, and a plastic member having a recess and a through hole on its surface was produced by known injection molding. In this example, a concave pattern having a width of 50 μm and a depth of 50 μm and a through hole having a diameter of Φ200 μm and a height of 1.0 mm (aspect ratio 1.0 / 0.2 = 5.0) were formed on the surface of the plastic member. In this example, polyethylene glycol (molecular weight 200) was used as the penetrating material, and supercritical carbon dioxide was used as the pressurized fluid.

[改質装置]
この例のプラスチック部材の表面改質に用いた装置の概略構成を図4に示した。改質装置200は、図4に示すように、主に、液体二酸化炭素ボンベ1と、超臨界二酸化炭素を生成するシリンジポンプ2(ISCO社製 260D)と、浸透物質(ポリエチレングリコール)を超臨界二酸化炭素に溶解する溶解槽3と、複数のプラスチック部材201が収容可能な金型4’と、金型4’等から排出されるガスを回収する回収槽5と、それらの構成要素を繋ぐ配管13とで構成されている。また、配管13には、図4に示すように、改質装置200内の加圧流体の流動を制御するための手動ニードルバルブ6〜10、保圧弁11及び逆止弁12が所定の位置に設けられている。すなわち、この例の改質装置200では、実施例1で用いた改質装置100の高圧容器4の代わりに、金型4’を用いた。
[Reformer]
A schematic configuration of the apparatus used for surface modification of the plastic member of this example is shown in FIG. As shown in FIG. 4, the reformer 200 mainly superimposes a liquid carbon dioxide cylinder 1, a syringe pump 2 (260D manufactured by ISCO) that generates supercritical carbon dioxide, and an osmotic substance (polyethylene glycol). A dissolution tank 3 that dissolves in carbon dioxide, a mold 4 ′ that can accommodate a plurality of plastic members 201, a recovery tank 5 that recovers gas discharged from the mold 4 ′, and the like, and piping that connects these components 13. Further, as shown in FIG. 4, manual needle valves 6 to 10, a pressure holding valve 11 and a check valve 12 for controlling the flow of pressurized fluid in the reformer 200 are placed in predetermined positions in the pipe 13. Is provided. That is, in the reformer 200 of this example, a mold 4 ′ is used instead of the high-pressure vessel 4 of the reformer 100 used in the first embodiment.

金型4’は、図4及び5に示すように、主に、可動金型20と、固定金型21とから構成され、型締め装置(プレスピストン:不図示)により開閉される。なお、図5は、図4中の破線Aで囲まれた領域の拡大図である。プレスピストンは電動サーボモータ(不図示)による位置制御により移動可能となっている。また、金型4’は、図示しないカートリッジヒータにより温調可能な構造になっている。さらに、この例の金型4’は、図示しない冷却回路を流動する冷却水によって冷却可能である。   As shown in FIGS. 4 and 5, the mold 4 ′ is mainly composed of a movable mold 20 and a fixed mold 21, and is opened and closed by a mold clamping device (press piston: not shown). 5 is an enlarged view of a region surrounded by a broken line A in FIG. The press piston is movable by position control by an electric servo motor (not shown). The mold 4 'has a structure that can be adjusted by a cartridge heater (not shown). Further, the mold 4 'in this example can be cooled by cooling water flowing in a cooling circuit (not shown).

この例の金型4’では、図4及び5に示すように、可動金型20と固定金型21との間に複数のプラスチック部材201を挟み込んで保持する構造になっている。可動金型20の固定金型21側の表面には、図4及び5に示すように、プラスチック部材201の上半分の外形と倣った凹部20aが複数形成されており、固定金型21の可動金型20側の表面には、プラスチック部材201の下半分の外形と倣った凹部21aが複数形成されている。そして、可動金型20の凹部20aと固定金型21の凹部21aとは互いに対向する位置に配置されている。すなわち、可動金型20と固定金型21とを閉じた際に、固定金型21と可動金型20との界面に、可動金型20の凹部20aと固定金型21の凹部21aとにより、プラスチック部材201の外形寸法及び形状とほぼ同じ寸法及び形状を有する空間(以下、キャビティともいう)が複数画成されるような構造になっている。それゆえ、可動金型20及び固定金型21の界面にプラスチック部材201を装着して金型を閉めると、プラスチック部材201の表面に形成されている凹部202及びスルーホール203の開口部(凹部及びスルーホールによりプラスチック部材201の表面に画成された開口)は金型により塞がれた状態となる。   The mold 4 ′ in this example has a structure in which a plurality of plastic members 201 are sandwiched and held between the movable mold 20 and the fixed mold 21 as shown in FIGS. 4 and 5. As shown in FIGS. 4 and 5, a plurality of recesses 20 a are formed on the surface of the movable mold 20 on the fixed mold 21 side so as to follow the outer shape of the upper half of the plastic member 201. On the surface of the mold 20, a plurality of recesses 21 a are formed that follow the outer shape of the lower half of the plastic member 201. And the recessed part 20a of the movable metal mold | die 20 and the recessed part 21a of the fixed metal mold | die 21 are arrange | positioned in the position which mutually opposes. That is, when the movable mold 20 and the fixed mold 21 are closed, the concave portion 20a of the movable mold 20 and the concave portion 21a of the fixed mold 21 are formed at the interface between the fixed mold 21 and the movable mold 20. The plastic member 201 has a structure in which a plurality of spaces (hereinafter also referred to as cavities) having substantially the same dimensions and shapes as the outer dimensions and shapes of the plastic member 201 are defined. Therefore, when the plastic member 201 is attached to the interface between the movable mold 20 and the fixed mold 21 and the mold is closed, the recesses 202 formed on the surface of the plastic member 201 and the openings of the through holes 203 (recesses and The opening defined on the surface of the plastic member 201 by the through hole) is closed by the mold.

また、金型4’には、図4に示すように、超臨界二酸化炭素を可動金型20及び固定金型21間に画成される空間と導入するための導入口23と、金型4’から超臨界二酸化炭素が排出される排出口24が形成されている。また、本実施例におけるプレスピストンの初期型開量22は1mmとなるようにした(図5参照)。   In addition, as shown in FIG. 4, the mold 4 ′ has an inlet 23 for introducing supercritical carbon dioxide into a space defined between the movable mold 20 and the fixed mold 21, and the mold 4. A discharge port 24 through which supercritical carbon dioxide is discharged from is formed. Further, the initial die opening amount 22 of the press piston in this embodiment was set to 1 mm (see FIG. 5).

[表面改質方法]
実施例5におけるプラスチック部材の表面改質方法について図4〜6を用いて説明する。なお、以下では、図4中の各バルブが全て閉じられた状態からこの例の表面改質方法を説明する。
[Surface modification method]
A method for modifying the surface of a plastic member in Example 5 will be described with reference to FIGS. In the following, the surface modification method of this example will be described from the state in which all the valves in FIG. 4 are closed.

まず、公知の射出成形によりプラスチック部材201を作製し、そのプラスチック部材201に、波長185nmの低圧水銀ランプによりUV光を1分間照射した。これにより、プラスチック部材201の表面を親水化処理し、浸透物質であるポリエチレングリコールとプラスチック部材201との親和性を高めた。次に、図4に示すように、所定の温度(120℃)に温調された金型4’内に複数のプラスチック部材201を装着した。   First, a plastic member 201 was produced by known injection molding, and the plastic member 201 was irradiated with UV light for 1 minute by a low-pressure mercury lamp having a wavelength of 185 nm. Thereby, the surface of the plastic member 201 was hydrophilized, and the affinity between the penetrating material polyethylene glycol and the plastic member 201 was increased. Next, as shown in FIG. 4, a plurality of plastic members 201 were mounted in a mold 4 ′ adjusted to a predetermined temperature (120 ° C.).

次に、浸透物質であるポリエチレングリコールを内容積10mlの溶解槽3に仕込んだ。なお、この例では、ポリエチレングリコールの仕込み量は1mlとした。また、ポリエチレングリコールの二酸化炭素に対する溶解度は低いので、超臨界二酸化炭素の接触面積を増やすために担持体(ISCO社製ウエットサポート)を用いた。   Next, polyethylene glycol as an osmotic material was charged into the dissolution tank 3 having an internal volume of 10 ml. In this example, the amount of polyethylene glycol charged was 1 ml. In addition, since the solubility of polyethylene glycol in carbon dioxide is low, a support (wet support manufactured by ISCO) was used to increase the contact area of supercritical carbon dioxide.

次に、液体二酸化炭素ボンベ1から液体二酸化炭素をシリンジポンプ2に供給して加圧し、圧力計15が15MPaを示すように昇圧して超臨界二酸化炭素を生成した。次いで、手動ニードルバルブ6を開き、逆止弁12を介して溶解槽3に超臨界二酸化炭素を導入し、溶解槽3の内部を15MPaに昇圧するとともに、浸透物質を超臨界二酸化炭素に溶解させた(図6中のステップS51)。昇圧後、再度ニードルバルブ6を閉鎖した。   Next, liquid carbon dioxide was supplied from the liquid carbon dioxide cylinder 1 to the syringe pump 2 and pressurized, and pressure was increased so that the pressure gauge 15 showed 15 MPa to generate supercritical carbon dioxide. Next, the manual needle valve 6 is opened, supercritical carbon dioxide is introduced into the dissolution tank 3 through the check valve 12, the inside of the dissolution tank 3 is pressurized to 15 MPa, and the osmotic substance is dissolved in supercritical carbon dioxide. (Step S51 in FIG. 6). After increasing the pressure, the needle valve 6 was closed again.

次に、ニードルバルブ8を開き、シリンジポンプ2からそのポンプ圧と同圧(15MPa)の浸透物質の溶解していない超臨界二酸化炭素を金型4’のキャビティに導入して、金型4’内部を15MPaに昇圧した。この際、浸透物質の溶解していない超臨界二酸化炭素は金型4’を介して手動ニードルバルブ9及び10まで充填されており、圧力計16では15MPaが表示された。この例では、図4に示すように、金型4’の排出側に予め1次側の圧力が15MPaになるように調節された保圧弁11を設けて、超臨界二酸化炭素が圧力一定で流動するようにした。次いで、ニードルバルブ8を閉鎖し、金型4’内のキャビティの圧力を15MPaに保持した。このように、金型4’内の圧力を予め15MPaに昇圧することにより、浸透物質の溶解した超臨界二酸化炭素を金型4’に導入する際に圧力損失なく導入することができる。   Next, the needle valve 8 is opened, and supercritical carbon dioxide in which an osmotic substance having the same pressure (15 MPa) as the pump pressure is not dissolved is introduced from the syringe pump 2 into the cavity of the mold 4 ′. The inside was pressurized to 15 MPa. At this time, the supercritical carbon dioxide in which the osmotic material was not dissolved was filled up to the manual needle valves 9 and 10 through the mold 4 ′, and the pressure gauge 16 displayed 15 MPa. In this example, as shown in FIG. 4, a pressure-holding valve 11 that is adjusted in advance so that the pressure on the primary side becomes 15 MPa is provided on the discharge side of the mold 4 ′ so that supercritical carbon dioxide flows at a constant pressure. I tried to do it. Next, the needle valve 8 was closed, and the pressure of the cavity in the mold 4 ′ was maintained at 15 MPa. Thus, by raising the pressure in the mold 4 ′ to 15 MPa in advance, it is possible to introduce supercritical carbon dioxide in which the osmotic material is dissolved into the mold 4 ′ without pressure loss.

次に、浸透物質の溶解した超臨界二酸化炭素を溶解槽3から金型4’に導入して、浸透物質の溶解した超臨界二酸化炭素をプラスチック部材201に接触させた(図6中のステップS52)。具体的には、次のようにして浸透物質の溶解した超臨界二酸化炭素を導入した。まず、手動ニードルバルブ6および7を開放し、シリンジポンプ2を圧力制御から流量制御に切り替え、溶解槽3内の浸透物質の溶解した超臨界二酸化炭素を金型4’に導入した。なお、ポンプの流量の設定は10ml/minとした。さらに、手動ニードルバルブ10を開き、回収槽5に超臨界二酸化炭素を1分間流動させた(排出した)。上記操作により、圧力を一定に保持した状態で金型4’内部および金型4’に流通する流路(配管等)を浸透物質の溶解した超臨界二酸化炭素で置換した。その後、ニードルバルブ6及び7を閉鎖した。   Next, supercritical carbon dioxide in which the osmotic material is dissolved is introduced from the dissolution tank 3 into the mold 4 ′, and the supercritical carbon dioxide in which the osmotic material is dissolved is brought into contact with the plastic member 201 (step S52 in FIG. 6). ). Specifically, supercritical carbon dioxide in which an osmotic substance was dissolved was introduced as follows. First, the manual needle valves 6 and 7 were opened, the syringe pump 2 was switched from pressure control to flow control, and supercritical carbon dioxide in which the osmotic substance in the dissolution tank 3 was dissolved was introduced into the mold 4 '. The pump flow rate was set to 10 ml / min. Further, the manual needle valve 10 was opened, and supercritical carbon dioxide was allowed to flow (discharged) into the recovery tank 5 for 1 minute. By the above operation, the flow path (pipe, etc.) flowing through the mold 4 ′ and the mold 4 ′ with the pressure kept constant was replaced with supercritical carbon dioxide in which the osmotic material was dissolved. Thereafter, the needle valves 6 and 7 were closed.

次いで、ニードルバルブ8を開き、シリンジポンプ2から浸透物質が溶解していない超臨界二酸化炭素を金型4’に流通する流路(配管等)に導入し、流量10ml/minで10秒間流動させ、配管等に充填されている浸透物質の溶解した超臨界二酸化炭素を所望の位置に輸送した(金型4’内部に押し込んだ)。これにより、金型4’内に装着されたプラスチック部材201の表面付近では、超臨界二酸化炭素中の浸透物質の溶解濃度を高濃度に分布させることができる。   Next, the needle valve 8 is opened, supercritical carbon dioxide in which the osmotic substance is not dissolved is introduced from the syringe pump 2 into a flow path (pipe, etc.) flowing through the mold 4 ′, and is allowed to flow for 10 seconds at a flow rate of 10 ml / min. Then, the supercritical carbon dioxide in which the penetrating substance filled in the piping and the like was dissolved was transported to a desired position (pressed into the mold 4 ′). As a result, in the vicinity of the surface of the plastic member 201 mounted in the mold 4 ′, the dissolved concentration of the osmotic substance in the supercritical carbon dioxide can be distributed at a high concentration.

次いで、超臨界二酸化炭素をプラスチック部材201に接触させた状態で、金型4’を閉め、プラスチック部材201の凹部202及びスルーホール203の開口部を塞いで、浸透物質の溶解した超臨界二酸化炭素を凹部202及びスルーホール203のみに滞留させた(図6中のステップS53)。具体的には、プレスピストンを上昇させてプラスチック部材201をプレスすることにより金型4’を閉め、前記凹部202及びスルーホール203を画成するプラスチック部材201の表面にのみ選択的に、浸透物質の溶解した超臨界二酸化炭素を接触させた。この際、浸透物質が超臨界二酸化炭素とともに凹部202及びスルーホール203を画成するプラスチック部材201の表面内部に浸透する。この例では、この状態を10分間保持して、浸透物質を凹部202及びスルーホール203を画成するプラスチック部材201の表面内部に浸透させた。この方法を用いると、プラスチック部材201の凹部202及びスルーホール203を画成するプラスチック部材201表面にのみ均一に且つ高濃度で浸透物質を浸透させることができる。   Next, in a state where the supercritical carbon dioxide is in contact with the plastic member 201, the mold 4 ′ is closed, and the recess 202 of the plastic member 201 and the opening of the through hole 203 are closed, and the supercritical carbon dioxide in which the permeation substance is dissolved. Was retained only in the recess 202 and the through hole 203 (step S53 in FIG. 6). Specifically, the press piston is raised and the plastic member 201 is pressed to close the mold 4 ′, and selectively penetrate the surface of the plastic member 201 that defines the recess 202 and the through hole 203. Of dissolved supercritical carbon dioxide was contacted. At this time, the penetrating material penetrates into the inside of the surface of the plastic member 201 that defines the recess 202 and the through hole 203 together with the supercritical carbon dioxide. In this example, this state was maintained for 10 minutes, and the permeating substance was permeated into the surface of the plastic member 201 defining the concave portion 202 and the through hole 203. When this method is used, the penetrating substance can be uniformly permeated at a high concentration only on the surface of the plastic member 201 that defines the concave portion 202 and the through hole 203 of the plastic member 201.

なお、この例では、浸透物質の溶解した超臨界二酸化炭素を金型4’内部に導入してから金型4’を閉めてプラスチック部材201の凹部202及びスルーホール203の開口部を塞ぐまでの工程(図6中のステップS52からS53までの工程)を、短い時間(この例では5〜10秒)で行っているので、プラスチック部材201の凹部202及びスルーホール203以外の表面にはほとんど浸透物質は浸透しない。ただし、浸透物質の溶解した超臨界二酸化炭素を金型4’内部に導入してから金型4’を閉めるまでの時間を長くすると、超臨界二酸化炭素に溶解した浸透物質が凹部202及びスルーホール203以外の表面にも高濃度で浸透する恐れがあるので、浸透物質の溶解した超臨界二酸化炭素を金型4’内部に導入してから金型4’を閉めるまでの工程は、できるだけ短い時間内で行なうことが好ましい。   In this example, the supercritical carbon dioxide in which the osmotic substance is dissolved is introduced into the mold 4 ′ and the mold 4 ′ is closed until the recess 202 of the plastic member 201 and the opening of the through hole 203 are closed. Since the steps (steps S52 to S53 in FIG. 6) are performed in a short time (5 to 10 seconds in this example), the surface of the plastic member 201 other than the concave portion 202 and the through hole 203 is almost penetrated. The substance does not penetrate. However, if the time from the introduction of supercritical carbon dioxide in which the osmotic substance is dissolved into the mold 4 ′ to the closing of the mold 4 ′ is increased, the osmotic substance dissolved in the supercritical carbon dioxide is removed from the recess 202 and the through hole. Since there is a risk of permeating into a surface other than 203 at a high concentration, the process from introduction of supercritical carbon dioxide in which a penetrating substance is dissolved into the mold 4 ′ to closing the mold 4 ′ is as short as possible. It is preferable to carry out within.

次に、金型4’のヒーターの電源を切り、冷却水を流し、金型4’を40℃まで冷却した。なお、冷却中に金型4’の内圧を低下させると、プラスチック部材201の表面および内部で発泡が起こる恐れがあるので、冷却中は外圧保持することが望ましい。その後、手動ニードルバルブ8を閉じ、同時にバルブ9を開放して、回収槽5に浸透物質及び二酸化炭素を回収しながら、金型4’を大気開放した。次いで、金型4’からプラスチック部材201を取り出した。   Next, the power source of the heater of the mold 4 'was turned off, the cooling water was poured, and the mold 4' was cooled to 40 ° C. Note that if the internal pressure of the mold 4 ′ is reduced during cooling, foaming may occur on the surface and inside of the plastic member 201. Therefore, it is desirable to maintain the external pressure during cooling. Thereafter, the manual needle valve 8 was closed, and at the same time, the valve 9 was opened, and the mold 4 ′ was opened to the atmosphere while collecting the permeating substance and carbon dioxide in the collection tank 5. Next, the plastic member 201 was taken out from the mold 4 '.

次に、上記方法により凹部202及びスルーホール203の表面にポリエチレングリコールが含浸したプラスチック部材201から、該ポリエチレングリコールを除去した(図6中のステップS54)。具体的には、表面にポリエチレングリコールが含浸したプラスチック部材201を純水に浸漬して超音波洗浄を1時間行った。この洗浄処理により、プラスチック部材201の凹部202及びスルーホール203の表面に浸透していたポリエチレングリコールが脱離して、プラスチック部材201の凹部202及びスルーホール203の表面に微細な凹凸が形成される。すなわち、この洗浄処理により、プラスチック部材201の凹部202及びスルーホール203の表面においてのみ、選択的に表面の物理的形状を変化させた。このようにして、この例ではプラスチック部材201の表面改質を行い、凹部202及びスルーホール203を画成する表面のみが改質されたプラスチック部材201を得た。   Next, the polyethylene glycol was removed from the plastic member 201 in which the surface of the recess 202 and the through hole 203 was impregnated with polyethylene glycol by the above method (step S54 in FIG. 6). Specifically, the plastic member 201 impregnated with polyethylene glycol on the surface was immersed in pure water and ultrasonic cleaning was performed for 1 hour. By this cleaning process, the polyethylene glycol that has permeated the surfaces of the recesses 202 and the through holes 203 of the plastic member 201 is removed, and fine irregularities are formed on the surfaces of the recesses 202 and the through holes 203 of the plastic member 201. That is, by this cleaning process, the physical shape of the surface was selectively changed only on the surface of the concave portion 202 and the through hole 203 of the plastic member 201. Thus, in this example, the surface modification of the plastic member 201 was performed, and the plastic member 201 in which only the surface defining the concave portion 202 and the through hole 203 was modified was obtained.

[メッキ膜の形成方法]
次に、上記表面改質方法により作製されたプラスチック部材201に、実施例1と同様にして無電解メッキを施し、プラスチック部材201の表面にメッキ膜を形成した(図6中のステップS55及びS56)。その結果、この例では、プラスチック部材201の凹部202及びスルーホール203を画成する表面上にのみ金属膜が形成された。また、実施例1〜4で形成したメッキ膜と同様に、この例で形成されたメッキ膜にはふくれがなく、テープ剥離試験による密着強度も良好であった。
[Method of forming plating film]
Next, electroless plating was performed on the plastic member 201 produced by the surface modification method in the same manner as in Example 1 to form a plating film on the surface of the plastic member 201 (Steps S55 and S56 in FIG. 6). ). As a result, in this example, the metal film was formed only on the surface defining the recess 202 and the through hole 203 of the plastic member 201. Moreover, like the plating films formed in Examples 1 to 4, the plating film formed in this example had no blistering, and the adhesion strength by the tape peeling test was good.

また、この例で形成したメッキ膜の表面粗さを、触針式表面粗さ測定装置(KLA−Tencor社製)にて測定したところ、算術平均粗さ(Ra)が21.0nmとなり、十点平均粗さ(Rz)が149.3nmとなり、従来のメッキ法(エッチング処理する方法)で形成したメッキ膜(Ra≒数μm〜数十μm)に比べて非常に小さな値となり良好な表面粗さ(良好な平滑性)が得られた。すなわち、この例では、密着性及び平滑性の高い無電解メッキ膜が表面に形成されたプラスチック成形品を得ることができた。   Moreover, when the surface roughness of the plating film formed in this example was measured with a stylus type surface roughness measuring device (manufactured by KLA-Tencor), the arithmetic average roughness (Ra) was 21.0 nm, The point average roughness (Rz) is 149.3 nm, which is an extremely small value compared to the plating film (Ra≈several μm to several tens μm) formed by the conventional plating method (etching method), and good surface roughness. (Good smoothness) was obtained. That is, in this example, a plastic molded product having an electroless plating film with high adhesion and smoothness formed on the surface could be obtained.

実施例6では、実施例5と同様に、表面に凹部及びスルーホールを有する熱可塑性樹脂製のプラスチック部材に対して、凹部及びスルーホールのみを表面改質し且つメッキ膜(金属膜)を形成する方法の例について説明する。ただし、この例では、浸透物質を含む溶液をプラスチック部材の表面に塗布した後、超臨界二酸化炭素(加圧流体)を接触させることにより浸透物質を超臨界二酸化炭素に溶解し、超臨界二酸化炭素とともに浸透物質をプラスチック部材の表面内部に浸透させる例について説明する。   In Example 6, as in Example 5, only the recesses and the through holes were surface-modified and a plating film (metal film) was formed on the thermoplastic resin plastic member having the recesses and the through holes on the surface. An example of how to do this will be described. However, in this example, after the solution containing the osmotic substance is applied to the surface of the plastic member, the osmotic substance is dissolved in the supercritical carbon dioxide by contacting the supercritical carbon dioxide (pressurized fluid), and the supercritical carbon dioxide In addition, an example in which the osmotic substance penetrates into the surface of the plastic member will be described.

この例では、プラスチック部材の形成材料にシクロオレフィン樹脂(Zeonex)を用い、公知の射出成形により、表面に凹部及びスルーホールを有するプラスチック部材を作製した。この例では、プラスチック部材の表面には幅50μm、深さ50μmの凹パターンおよび直径Φ200μm、高さ1.0mm(アスペクト比1.0/0.2=5.0)のスルーホールを形成した。また、この例では、浸透物質にはポリエチレングリコール(分子量600)を用いた。   In this example, a plastic member having a recess and a through hole on its surface was produced by a known injection molding using a cycloolefin resin (Zeonex) as a plastic member forming material. In this example, a concave pattern having a width of 50 μm and a depth of 50 μm and a through hole having a diameter of Φ200 μm and a height of 1.0 mm (aspect ratio 1.0 / 0.2 = 5.0) were formed on the surface of the plastic member. In this example, polyethylene glycol (molecular weight 600) was used as the penetrating substance.

[改質装置]
本実施例でプラスチック部材の表面改質を行うために用いた改質装置の概略構成を図7に示した。この例の改質装置300は、図7に示すように、主に、液体二酸化炭素ボンベ1と、超臨界二酸化炭素を生成する高圧ポンプ33と、プラスチック部材301を収容する金型4’と、金型4’等から排出されるガスを回収する回収槽5と、それらの構成要素を繋ぐ配管13とで構成されている。また、配管13には、図7に示すように、改質装置300内の加圧流体の流動を制御するための手動ニードルバルブ8〜10、保圧弁11及び逆止弁12が所定の位置に設けられている。
[Reformer]
FIG. 7 shows a schematic configuration of the reforming apparatus used for modifying the surface of the plastic member in this example. As shown in FIG. 7, the reformer 300 of this example mainly includes a liquid carbon dioxide cylinder 1, a high-pressure pump 33 that generates supercritical carbon dioxide, a mold 4 ′ that houses a plastic member 301, It is comprised by the collection tank 5 which collect | recovers the gas discharged | emitted from metal mold | die 4 'etc., and the piping 13 which connects those components. Further, as shown in FIG. 7, manual needle valves 8 to 10, a pressure holding valve 11, and a check valve 12 for controlling the flow of pressurized fluid in the reformer 300 are placed in predetermined positions in the pipe 13. Is provided.

図7から明らかなように、この例で用いた改質装置300では、実施例5で用いた改質装置200(図4参照)のシリンジポンプ2の代わりに高圧ポンプ33を用いた。また、この例で用いた改質装置300では、実施例5の改質装置200の溶解槽3を設けない構成とした。なお、この例の改質装置300で用いた金型4’は実施例5と同様の構造であり、プレスピストンの初期型開量22は1mmとなるようにした(後述する図8参照)。   As is clear from FIG. 7, in the reformer 300 used in this example, a high-pressure pump 33 was used instead of the syringe pump 2 of the reformer 200 (see FIG. 4) used in the fifth embodiment. Further, the reforming apparatus 300 used in this example is configured such that the dissolution tank 3 of the reforming apparatus 200 of Example 5 is not provided. The mold 4 'used in the reformer 300 of this example has the same structure as that of Example 5, and the initial mold opening 22 of the press piston was set to 1 mm (see FIG. 8 described later).

[表面改質方法]
本実施例におけるプラスチック部材の表面改質方法について、図7〜11を用いて説明する。なお、以下では、図7中の各バルブが全て閉じられた状態からこの例の表面改質方法を説明する。
[Surface modification method]
A method for modifying the surface of the plastic member in the present embodiment will be described with reference to FIGS. In the following, the surface modification method of this example will be described from the state in which all the valves in FIG. 7 are closed.

まず、プラスチック部材301に、波長185nmの低圧水銀ランプによりUV光を1分間照射した。これにより、プラスチック部材301の表面を親水化処理し、浸透物質であるポリエチレングリコールとプラスチック部材301との親和性を高めた。次いで、ポリエチレングリコール(分子量600)を60℃に加熱して溶液の状態にし、その溶液(図8中の304)をプラスチック部材301(プラスチック)の表面に塗布した(図11中のステップS61)。なお、本実施例で用いたポリエチレングリコール(分子量600)は室温で半固体状物質であり、高温下で液状物質となる。   First, the plastic member 301 was irradiated with UV light for 1 minute by a low-pressure mercury lamp having a wavelength of 185 nm. Thereby, the surface of the plastic member 301 was hydrophilized, and the affinity between the penetrating polyethylene glycol and the plastic member 301 was increased. Next, polyethylene glycol (molecular weight 600) was heated to 60 ° C. to form a solution, and the solution (304 in FIG. 8) was applied to the surface of the plastic member 301 (plastic) (step S61 in FIG. 11). The polyethylene glycol (molecular weight 600) used in this example is a semi-solid substance at room temperature and a liquid substance at high temperature.

次いで、図7及び8に示すように、表面に浸透物質の溶液304が塗布されたプラスチック部材301を所定の温度(120℃)に温調された金型4’内に装着した。次いで、液体二酸化炭素ボンベ1から液体二酸化炭素を高圧ポンプ33に供給して加圧し、圧力計15が15MPaを示すように昇圧して超臨界二酸化炭素を生成した。次いで、手動ニードルバルブ8及び10を開放することにより、逆支弁12を介して金型4’および配管内に15MPaの超臨界二酸化炭素を導入して、超臨界二酸化炭素をプラスチック部材301に接触させた(図11中のステップS62)。ここで、金型4’の排出側には、本実施例のように予め1次側の圧力を15MPaに調節した保圧弁11を設けておき、圧力一定で超臨界二酸化炭素を流動させることが望ましい。   Next, as shown in FIGS. 7 and 8, the plastic member 301 having the surface coated with the osmotic substance solution 304 was mounted in a mold 4 ′ adjusted to a predetermined temperature (120 ° C.). Next, liquid carbon dioxide was supplied from the liquid carbon dioxide cylinder 1 to the high pressure pump 33 and pressurized, and the pressure was increased so that the pressure gauge 15 showed 15 MPa to generate supercritical carbon dioxide. Next, by opening the manual needle valves 8 and 10, 15 MPa of supercritical carbon dioxide is introduced into the mold 4 ′ and the piping through the reverse support valve 12, and the supercritical carbon dioxide is brought into contact with the plastic member 301. (Step S62 in FIG. 11). Here, on the discharge side of the mold 4 ′, a pressure holding valve 11 in which the pressure on the primary side is adjusted to 15 MPa in advance is provided as in the present embodiment, so that supercritical carbon dioxide flows at a constant pressure. desirable.

次に、プラスチック部材301の表面に超臨界二酸化炭素を接触させた状態で、金型4’を閉め、プラスチック部材301の凹部302及びスルーホール303の開口部を塞いで、超臨界二酸化炭素を凹部302及びスルーホール303のみに滞留させた(図9の状態、図11中のステップS63)。この例では、この状態10分間保持した。   Next, in a state where the surface of the plastic member 301 is in contact with the supercritical carbon dioxide, the mold 4 ′ is closed, the recess 302 of the plastic member 301 and the opening of the through hole 303 are closed, and the supercritical carbon dioxide is recessed. It was made to stay only in 302 and the through hole 303 (state of FIG. 9, step S63 in FIG. 11). In this example, this state was maintained for 10 minutes.

この際、プラスチック部材301の凹部302及びスルーホール303のみに超臨界二酸化炭素を滞留させることで、超臨界二酸化炭素が、プラスチック部材301表面に塗布された溶液304を介して、凹部302及びスルーホール302を画成するプラスチック部材301の表面に接触する。それにより、熱可塑性樹脂であるプラスチック部材301の表面が膨潤し、その粘性が低下し軟化する。同時に、プラスチック部材301の表面に塗布された液状の浸透物質304(ポリエチレングリコール)が超臨界二酸化炭素に溶解して、超臨界二酸化炭素とともに凹部302及びスルーホール303を画成するプラスチック部材301の表面内部に浸透する。この方法を用いると、プラスチック部材301の凹部302及びスルーホール303を画成するプラスチック部材301の表面にのみ均一に且つ高濃度で浸透物質を浸透させることができる。   At this time, supercritical carbon dioxide is allowed to stay only in the recess 302 and the through hole 303 of the plastic member 301, so that the supercritical carbon dioxide passes through the solution 304 applied to the surface of the plastic member 301. Contact the surface of the plastic member 301 defining 302. Thereby, the surface of the plastic member 301 which is a thermoplastic resin swells, the viscosity falls, and it softens. At the same time, the surface of the plastic member 301 in which the liquid penetrating material 304 (polyethylene glycol) applied to the surface of the plastic member 301 is dissolved in supercritical carbon dioxide and defines the recess 302 and the through hole 303 together with the supercritical carbon dioxide. Penetrate inside. When this method is used, the penetrating substance can be uniformly permeated at a high concentration only on the surface of the plastic member 301 that defines the recess 302 and the through hole 303 of the plastic member 301.

なお、この例では、超臨界二酸化炭素を金型4’内部に導入してから金型4’を閉めてプラスチック部材301の凹部302及びスルーホール303の開口部を塞ぐまでの工程(図11中のステップS62からS63までの工程)を、短い時間(この例では5〜10秒)で行っているので、プラスチック部材301の凹部302及びスルーホール303以外の表面にはほとんど浸透物質は浸透しない。ただし、超臨界二酸化炭素を金型4’内部に導入してから金型4’を閉めるまでの時間を長くすると、超臨界二酸化炭素に溶解した浸透物質が凹部302及びスルーホール303以外の表面にも高濃度で浸透する恐れがあるので、超臨界二酸化炭素を金型4’内部に導入してから金型4’を閉めるまでの工程は、できるだけ短い時間内で行なうことが好ましい。   In this example, the process from the introduction of supercritical carbon dioxide into the mold 4 ′ to the closing of the mold 4 ′ to block the recess 302 of the plastic member 301 and the opening of the through hole 303 (in FIG. 11). Steps S62 to S63) are performed in a short time (5 to 10 seconds in this example), so that the penetrating substance hardly penetrates the surfaces other than the concave portion 302 and the through hole 303 of the plastic member 301. However, if the time from introduction of supercritical carbon dioxide into the mold 4 ′ to closing of the mold 4 ′ is lengthened, the permeation substance dissolved in the supercritical carbon dioxide is applied to the surface other than the recess 302 and the through hole 303. Therefore, it is preferable to carry out the process from the introduction of supercritical carbon dioxide into the mold 4 ′ to the closing of the mold 4 ′ within as short a time as possible.

次に、金型4’のヒーターの電源を切り、冷却水を流し、金型4’を40℃まで冷却した。なお、冷却中に金型4’の内圧が低下すると、プラスチック部材301の表面および内部で発泡を招く恐れがある。それゆえ、冷却中は外圧保持することが望ましい。その後、手動ニードルバルブ8を閉じ、同時にバルブ9を開放して、回収槽5に浸透物質及び二酸化炭素を回収しながら、金型4’を大気開放した(図10の状態)。その後、浸透物質305が表面に浸透したプラスチック部材301を金型4’から取り出した。   Next, the power source of the heater of the mold 4 'was turned off, the cooling water was poured, and the mold 4' was cooled to 40 ° C. Note that if the internal pressure of the mold 4 ′ decreases during cooling, foaming may occur on the surface and inside of the plastic member 301. Therefore, it is desirable to maintain the external pressure during cooling. Thereafter, the manual needle valve 8 was closed, and at the same time, the valve 9 was opened, and the mold 4 ′ was opened to the atmosphere while collecting the permeating substance and carbon dioxide in the collection tank 5 (state of FIG. 10). Thereafter, the plastic member 301 in which the penetrating substance 305 penetrated the surface was taken out from the mold 4 '.

次に、上記方法により凹部302及びスルーホール303を画成する表面にのみ浸透物質305(ポリエチレングリコール)が含浸したプラスチック部材301から、該浸透物質305を除去した(図11中のステップS64)。具体的には、プラスチック部材301を純水に浸漬して超音波洗浄を1時間行った。これにより、プラスチック部材301の凹部302及びスルーホール303を画成する表面に浸透していたポリエチレングリコールが脱離して、その表面に微細な凹凸(孔)が形成される。すなわち、上記洗浄処理により、プラスチック部材301の凹部302及びスルーホール303を画成する表面のみを、選択的にその物理的形状を変化させた。このようにして、この例ではプラスチック部材301の表面改質を行い、凹部302及びスルーホール303を画成する表面のみが改質されたプラスチック部材301を得た。   Next, the penetrating substance 305 was removed from the plastic member 301 impregnated with the penetrating substance 305 (polyethylene glycol) only on the surface defining the recess 302 and the through hole 303 by the above method (step S64 in FIG. 11). Specifically, the plastic member 301 was immersed in pure water and ultrasonic cleaning was performed for 1 hour. As a result, the polyethylene glycol that has permeated the surfaces defining the recesses 302 and the through holes 303 of the plastic member 301 is released, and fine irregularities (holes) are formed on the surface. That is, the physical shape of only the surface that defines the concave portion 302 and the through hole 303 of the plastic member 301 was selectively changed by the cleaning process. Thus, in this example, the surface modification of the plastic member 301 was performed, and the plastic member 301 in which only the surface defining the recess 302 and the through hole 303 was modified was obtained.

[メッキ膜の形成方法]
次に、上記表面改質方法により作製されたプラスチック部材301に、実施例1と同様にして無電解メッキを施し、プラスチック部材301の表面にメッキ膜を形成した(図11中のステップS65及びS66)。その結果、この例では、プラスチック部材301の凹部302及びスルーホール303を画成する表面上にのみ金属膜が形成された。また、実施例1〜4で形成したメッキ膜と同様に、この例で形成されたメッキ膜にはふくれがなく、テープ剥離試験による密着強度も良好であった。
[Method of forming plating film]
Next, electroless plating was performed on the plastic member 301 produced by the surface modification method in the same manner as in Example 1 to form a plating film on the surface of the plastic member 301 (Steps S65 and S66 in FIG. 11). ). As a result, in this example, the metal film was formed only on the surface defining the recess 302 and the through hole 303 of the plastic member 301. Moreover, like the plating films formed in Examples 1 to 4, the plating film formed in this example had no blistering, and the adhesion strength by the tape peeling test was good.

また、この例で形成したメッキ膜の表面粗さを、触針式表面粗さ測定装置(KLA−Tencor社製)にて測定したところ、算術平均粗さ(Ra)が25.6nmとなり、十点平均粗さ(Rz)が179.8nmとなり、従来のメッキ法(エッチング処理する方法)で形成したメッキ膜(Ra≒数μm〜数十μm)に比べて非常に小さな値となり良好な表面粗さ(良好な平滑性)が得られた。すなわち、この例では、密着性及び平滑性の高い無電解メッキ膜が表面に形成されたプラスチック成形品を得ることができた。   Further, when the surface roughness of the plating film formed in this example was measured with a stylus type surface roughness measuring apparatus (manufactured by KLA-Tencor), the arithmetic average roughness (Ra) was 25.6 nm, The point average roughness (Rz) is 179.8 nm, which is an extremely small value compared to a plating film (Ra≈several μm to several tens μm) formed by the conventional plating method (etching method), and good surface roughness. (Good smoothness) was obtained. That is, in this example, a plastic molded product having an electroless plating film with high adhesion and smoothness formed on the surface could be obtained.

実施例7では、プラスチック成形品(プラスチック部材)を射出成形により成形すると同時に加圧流体を用いて浸透物質をプラスチック部材に浸透させた後、プラスチック部材から浸透物質を除去して表面改質を行う表面改質方法、及び、その表面改質方法により得られたプラスチック部材の表面にメッキ膜(金属膜)を形成する方法の例について説明する。   In Example 7, a plastic molded article (plastic member) is molded by injection molding, and at the same time, the osmotic substance is infiltrated into the plastic member using a pressurized fluid, and then the osmotic substance is removed from the plastic member to perform surface modification. An example of a surface modification method and a method of forming a plating film (metal film) on the surface of a plastic member obtained by the surface modification method will be described.

なお、この例では、プラスチック部材の形成材料として、熱可塑性樹脂であるポリカーボネートを用い、浸透物質には分子量200のポリエチレングリコールを用いた。また、加圧流体としては超臨界二酸化炭素を用いた。   In this example, polycarbonate, which is a thermoplastic resin, was used as the material for forming the plastic member, and polyethylene glycol having a molecular weight of 200 was used as the penetrating material. Supercritical carbon dioxide was used as the pressurized fluid.

[成形装置]
本実施例で用いた成形装置の概略構成を図12に示した。この例で用いた成形装置400は、図12に示すように、射出成形機部401と、超臨界流体発生装置部402とから構成される。
[Molding equipment]
A schematic configuration of the molding apparatus used in this example is shown in FIG. As shown in FIG. 12, the molding apparatus 400 used in this example includes an injection molding machine unit 401 and a supercritical fluid generator unit 402.

射出成形機部401は、図12に示すように、主に、溶融樹脂を射出する可塑性シリンダー40と、可動金型43と、固定金型44とから構成される。金型42内では、可動金型43および固定金型44が突き当たることにより、中心にスプールを有する円盤形状のキャビティ45が形成される。なお、この例では、図12に示すように、可動金型43及び固定金型44のキャビティ45側の表面のうちキャビティ45の中央に対応する部分(スプール等)以外の領域の形状は平面(ミラー面)とした。また、加熱シリンダー40(可塑化シリンダー)内のフローフロント部56の側部には、図12に示すように、ガス導入機構41を設けた。その他の構造は、従来の射出成形機と同様の構造となっている。   As shown in FIG. 12, the injection molding machine unit 401 mainly includes a plastic cylinder 40 that injects molten resin, a movable mold 43, and a fixed mold 44. In the mold 42, the movable mold 43 and the fixed mold 44 are abutted to form a disk-shaped cavity 45 having a spool at the center. In this example, as shown in FIG. 12, the shape of the region other than the portion (spool or the like) corresponding to the center of the cavity 45 on the surface of the movable die 43 and the stationary die 44 on the cavity 45 side is flat ( Mirror surface). Moreover, as shown in FIG. 12, the gas introduction mechanism 41 was provided in the side part of the flow front part 56 in the heating cylinder 40 (plasticization cylinder). Other structures are the same as those of a conventional injection molding machine.

超臨界流体発生装置部402は、図12に示すように、主に、液体二酸化炭素ボンベ1と、公知のシリンジポンプ2台からなる連続フローシステム47(ISCO社製E−260)と、浸透物質を超臨界二酸化炭素に溶解する溶解槽46とから構成され、各構成要素は配管52により繋がれている。また、溶解槽46は、図12に示すように、エアーオペレートバルブ50,51を介して、射出成形機部401のガス導入機構41に繋がれている。   As shown in FIG. 12, the supercritical fluid generator 402 mainly includes a liquid carbon dioxide cylinder 1, a continuous flow system 47 (E-260 manufactured by ISCO) consisting of two known syringe pumps, and an osmotic substance. Are dissolved in supercritical carbon dioxide, and each component is connected by a pipe 52. Further, as shown in FIG. 12, the dissolution tank 46 is connected to the gas introduction mechanism 41 of the injection molding machine unit 401 through air operated valves 50 and 51.

[射出成形方法及び表面改質方法]
次に、図12〜14を用いて、この例の成形方法及び表面改質方法について説明する。まず、液体二酸化炭素ボンベ1に蓄えられた5〜7MPaの液体二酸化炭素は連続フローシステム47に導入され、昇圧されて超臨界二酸化炭素(加圧流体)が生成される。なお、連続フローシステム47では、二酸化炭素は、シリンジポンプの少なくとも1台により所定圧力である10MPaに常時昇圧および圧力保持される。次いで、連続フローシステム47から溶解槽46に超臨界二酸化炭素を導入して浸透物質を超臨界二酸化炭素に溶解させた(図14中のステップS71)。溶解槽46は40℃に昇温されており、溶解槽46には浸透物質であるポリエチレングリコールが過飽和になるように仕込まれている。それゆえ、溶解槽46内では浸透物質が連続フローシステム47より導入された超臨界二酸化炭素に常時、飽和溶解している。このとき、溶解槽46の圧力計48は10MPaに表示されていた。なお、ポリエチレングリコールの二酸化炭素に対する溶解度は低いので、この例では、超臨界二酸化炭素の接触面積を増やすために担持体(ISCO社製ウエットサポート)を用いた。
[Injection molding method and surface modification method]
Next, the shaping | molding method and surface modification method of this example are demonstrated using FIGS. First, liquid carbon dioxide of 5 to 7 MPa stored in the liquid carbon dioxide cylinder 1 is introduced into the continuous flow system 47 and pressurized to generate supercritical carbon dioxide (pressurized fluid). In the continuous flow system 47, carbon dioxide is constantly pressurized and held at a predetermined pressure of 10 MPa by at least one syringe pump. Next, supercritical carbon dioxide was introduced from the continuous flow system 47 into the dissolution tank 46 to dissolve the osmotic material in supercritical carbon dioxide (step S71 in FIG. 14). The melting tank 46 is heated to 40 ° C., and the dissolving tank 46 is charged with supersaturated polyethylene glycol, which is an osmotic substance. Therefore, in the dissolution tank 46, the permeation substance is always saturated and dissolved in the supercritical carbon dioxide introduced from the continuous flow system 47. At this time, the pressure gauge 48 of the dissolution tank 46 was displayed at 10 MPa. Since the solubility of polyethylene glycol in carbon dioxide is low, in this example, a support (wet support manufactured by ISCO) was used to increase the contact area of supercritical carbon dioxide.

次に、従来と同様にして加熱シリンダー40内のスクリュー53を回転させ、供給された樹脂のペレット54を可塑化溶融して(図14中のステップS72)、スクリュー53の前方59に溶融樹脂を押し出して計量しながらスクリュー53を後退させ、所定の計量位置で停止させた。次いで、さらに、スクリュー53を後退させ、計量した溶融樹脂の内圧を減圧した。この例では、加熱シリンダー40のフローフロント部56付近に設けたれた溶融樹脂の内圧モニター55では、樹脂内圧が4MPa以下に低下することを確認した。   Next, the screw 53 in the heating cylinder 40 is rotated in the same manner as in the prior art, and the supplied resin pellets 54 are plasticized and melted (step S72 in FIG. 14), and the molten resin is applied to the front 59 of the screw 53. The screw 53 was retracted while being pushed out and weighed, and stopped at a predetermined weighing position. Next, the screw 53 was further retracted, and the internal pressure of the measured molten resin was reduced. In this example, the internal pressure monitor 55 of the molten resin provided in the vicinity of the flow front portion 56 of the heating cylinder 40 confirmed that the resin internal pressure decreased to 4 MPa or less.

次に、加熱シリンダー40のフローフロント部56の溶融樹脂に、浸透物質を溶解した超臨界二酸化炭素をガス導入機構41を介して導入して、浸透物質を溶解した超臨界二酸化炭素を溶融樹脂に接触させた(図14中のステップS73)。具体的には、次のようにして浸透物質を溶解した超臨界二酸化炭素を導入した。まず、第一のエアーオペレートバルブ50を開き、第二のエアーオペレートバルブ51と第一のエアーオペレートバルブ50との間の配管52内に浸透物質の溶解した超臨界二酸化炭素を導入して圧力計49を昇圧させた。次いで、加熱シリンダー40への導入時は、第一のエアーオペレートバルブ50を閉じた状態で第二のエアーオペレートバルブ51を開き、浸透物質の溶解した超臨界二酸化炭素をガス導入機構41を介して加熱シリンダー40内の減圧状態にある溶融樹脂内部に導入して浸透させた。本実施例では、配管52aの内容積で超臨界二酸化炭素の導入量を制御した。なお、溶融樹脂に浸透させる超臨界流体はこの例のように単独でもよいし、複数でもよい。   Next, supercritical carbon dioxide in which the osmotic material is dissolved is introduced into the molten resin in the flow front portion 56 of the heating cylinder 40 via the gas introduction mechanism 41, and the supercritical carbon dioxide in which the osmotic material is dissolved is converted into the molten resin. Contact was made (step S73 in FIG. 14). Specifically, supercritical carbon dioxide in which an osmotic material was dissolved was introduced as follows. First, the first air operated valve 50 is opened, and supercritical carbon dioxide in which an osmotic substance is dissolved is introduced into a pipe 52 between the second air operated valve 51 and the first air operated valve 50 to introduce a pressure gauge. 49 was boosted. Next, at the time of introduction into the heating cylinder 40, the second air operated valve 51 is opened with the first air operated valve 50 closed, and the supercritical carbon dioxide in which the osmotic material is dissolved is passed through the gas introduction mechanism 41. It was introduced into the molten resin in a reduced pressure state in the heating cylinder 40 and allowed to penetrate. In this example, the amount of supercritical carbon dioxide introduced was controlled by the internal volume of the pipe 52a. The supercritical fluid that permeates the molten resin may be single as in this example, or may be plural.

次に、スクリュー53を背圧力によって前方に前進させ、充填開始位置までスクリュー53を戻した。この動作によりスクリュー53前方のフローフロント部56にて二酸化炭素及び浸透物質を溶融樹脂内に拡散させた。次いで、エアーピストン57を駆動してシャットオフバルブ58を開き、可動金型43および固定金型44にて画成された金型42のキャビティ45内に溶融樹脂を射出充填した(図14中のステップS74)。   Next, the screw 53 was moved forward by back pressure, and the screw 53 was returned to the filling start position. By this operation, the carbon dioxide and the osmotic material were diffused into the molten resin at the flow front portion 56 in front of the screw 53. Next, the air piston 57 is driven to open the shutoff valve 58, and the molten resin is injected and filled into the cavity 45 of the mold 42 defined by the movable mold 43 and the fixed mold 44 (in FIG. 14). Step S74).

射出充填時の金型42内における溶融樹脂の充填の様子を模式的に図13に示した。図13(a)は初期充填時の模式図であり、初期充填時にはフローフロント部56の溶融樹脂56’が充填され、それに浸透している浸透物質及び二酸化炭素は減圧しながらキャビティ45に拡散する。この際、フローフロント部56の溶融樹脂56’は充填時の噴水効果により、金型表面に接しながら流動しスキン層403を形成する。   FIG. 13 schematically shows the state of filling of the molten resin in the mold 42 during injection filling. FIG. 13A is a schematic diagram at the time of initial filling, and at the time of initial filling, the molten resin 56 ′ of the flow front portion 56 is filled, and the osmotic material and carbon dioxide that permeate it are diffused into the cavity 45 while decompressing. . At this time, the molten resin 56 ′ of the flow front portion 56 flows while in contact with the mold surface by the fountain effect at the time of filling to form a skin layer 403.

次いで、射出充填が完了すると、図13(b)に示すように、プラスチック部材(成形品)の表面には、浸透物質が含浸したスキン層403が形成され、成形品の内部中央には、浸透物質がほとんど浸透していないコア層404が形成される。それゆえ、この例の成形方法では、成形品内部に浸透した浸透物質は表面機能に寄与しないことから、浸透物質の使用量を削減できる。なお、上述の1次充填後に溶融樹脂圧の保圧を高くした場合には、二酸化炭素のガス化による成形品の発泡を抑制できる。本実施例の成形方法では、可塑化シリンダー内のフローフロント部にのみに超臨界二酸化炭素を浸透させるので、充填樹脂の全体量に対する二酸化炭素の絶対量が少ない。それゆえ、カウンタープレッシャーを金型42のキャビティ45内に付加しなくても、プラスチック部材の表面性は悪化し難い。この例では、上述のようにして、プラスチック部材の成形を行うとともに、その表面に浸透物質を浸透させた。   Next, when the injection filling is completed, as shown in FIG. 13 (b), a skin layer 403 impregnated with a penetrating substance is formed on the surface of the plastic member (molded product). A core layer 404 is formed that is substantially impermeable to material. Therefore, in the molding method of this example, since the osmotic material that has penetrated into the molded product does not contribute to the surface function, the amount of the osmotic material used can be reduced. In addition, when the holding pressure of the molten resin pressure is increased after the above-described primary filling, foaming of a molded product due to gasification of carbon dioxide can be suppressed. In the molding method of the present embodiment, supercritical carbon dioxide is infiltrated only into the flow front portion in the plasticizing cylinder, so that the absolute amount of carbon dioxide is small relative to the total amount of the filled resin. Therefore, even if the counter pressure is not added to the cavity 45 of the mold 42, the surface property of the plastic member is hardly deteriorated. In this example, the plastic member was molded as described above, and a penetrating substance was infiltrated into the surface.

次に、表面に浸透物質(ポリエチレングリコール)が含浸したプラスチック部材を純水中で1時間超音波洗浄を行い、プラスチック部材の表面に含浸している浸透物質を除去した(図14中のステップS75)。この洗浄処理により、プラスチック部材の表面に微細な凹凸(微細孔)を形成した。すなわち、上記洗浄処理により、プラスチック部材の表面形状を物理的に変化させた。このようにして、この例では、プラスチック部材の表面改質を行った。   Next, the plastic member impregnated with the penetrating substance (polyethylene glycol) on the surface was subjected to ultrasonic cleaning in pure water for 1 hour to remove the penetrating substance impregnated on the surface of the plastic member (step S75 in FIG. 14). ). By this cleaning treatment, fine irregularities (micropores) were formed on the surface of the plastic member. That is, the surface shape of the plastic member was physically changed by the cleaning treatment. Thus, in this example, the surface modification of the plastic member was performed.

[メッキ膜の形成方法]
次に、上記表面改質方法により作製されたプラスチック部材に実施例1と同様にして無電解メッキを施し、プラスチック部材の表面にメッキ膜を形成した(図14中のステップS76及びS77)。その結果、実施例1〜4で形成したメッキ膜と同様に、この例で形成されたメッキ膜にはふくれがなく、テープ剥離試験による密着強度も良好であった。
[Method of forming plating film]
Next, electroless plating was applied to the plastic member produced by the surface modification method in the same manner as in Example 1 to form a plating film on the surface of the plastic member (Steps S76 and S77 in FIG. 14). As a result, like the plating films formed in Examples 1 to 4, the plating film formed in this example had no blistering, and the adhesion strength by the tape peeling test was good.

また、この例で形成したメッキ膜の表面粗さを、触針式表面粗さ測定装置(KLA−Tencor社製)にて測定したところ、算術平均粗さ(Ra)が15.2nmとなり、十点平均粗さ(Rz)が105.8nmとなり、従来のメッキ法(エッチング処理する方法)で形成したメッキ膜(Ra≒数μm〜数十μm)に比べて非常に小さな値となり良好な表面粗さ(良好な平滑性)が得られた。すなわち、この例では、密着性及び平滑性の優れた無電解メッキ膜が表面に形成されたプラスチック部材を得ることができた。   Further, when the surface roughness of the plated film formed in this example was measured with a stylus type surface roughness measuring device (manufactured by KLA-Tencor), the arithmetic average roughness (Ra) was 15.2 nm, The point average roughness (Rz) is 105.8 nm, which is very small compared to the plating film (Ra≈several to several tens of μm) formed by the conventional plating method (etching method), and has a good surface roughness. (Good smoothness) was obtained. That is, in this example, a plastic member having an electroless plating film having excellent adhesion and smoothness formed on the surface could be obtained.

実施例8では、実施例7と同様に、プラスチック部材を射出成形により成形すると同時に加圧流体を用いて浸透物質をプラスチック部材に浸透させた後、プラスチック部材から浸透物質を除去して表面改質を行う表面改質方法、及び、その表面改質方法により得られたプラスチック部材の表面にメッキ膜(金属膜)を形成する方法の例について説明する。ただし、この例では、表面に凹凸を有するプラスチック部材を成形し、プラスチック部材の凹部のみを表面改質し、凹部上にメッキ膜を形成する方法について説明する。   In Example 8, as in Example 7, the plastic member was molded by injection molding, and at the same time, the osmotic material was infiltrated into the plastic member using a pressurized fluid, and then the osmotic material was removed from the plastic member to modify the surface. An example of a surface modification method for performing the process and a method for forming a plating film (metal film) on the surface of a plastic member obtained by the surface modification method will be described. However, in this example, a method will be described in which a plastic member having irregularities on the surface is molded, only the recesses of the plastic member are surface-modified, and a plating film is formed on the recesses.

なお、この例では、プラスチック部材の形成材料として、熱可塑性樹脂であるポリカーボネートを用い、浸透物質には分子量200のポリエチレングリコールを用いた。また、加圧流体としては超臨界二酸化炭素を用いた。   In this example, polycarbonate, which is a thermoplastic resin, was used as the material for forming the plastic member, and polyethylene glycol having a molecular weight of 200 was used as the penetrating material. Supercritical carbon dioxide was used as the pressurized fluid.

[成形装置]
この例で用いた成形装置には、実施例7で用いた成形装置(図12)とほぼ同じ構成の装置を用いた。この例の成形装置では、固定金型43のキャビティ45側表面に、ラインアンドスペースの凹凸パターンを有するスタンパを取り付けた。それ以外は、実施例7で用いた成形装置と同じ構造とした。
[Molding equipment]
As the molding apparatus used in this example, an apparatus having substantially the same configuration as the molding apparatus used in Example 7 (FIG. 12) was used. In the molding apparatus of this example, a stamper having a line-and-space concavo-convex pattern was attached to the surface of the fixed mold 43 on the cavity 45 side. Other than that, the structure was the same as that of the molding apparatus used in Example 7.

[射出成形方法及び表面改質方法]
まず、実施例7と同様にして、浸透物質が表面に含浸したプラスチック部材を作製した。次いで、プラスチック部材の凹部の開口部を塞いで、80℃に加熱した純水を凹部のみに1時間流動させて、凹部を画成する表面に浸透した浸透物質のみを除去した。この洗浄処理により、プラスチック部材の凹部を画成する表面に浸透していたポリエチレングリコールのみが脱離して、その表面に微細な凹凸(微細孔)が形成された。すなわち、上記洗浄処理により、プラスチック部材の凹部を画成する表面のみを、選択的にその物理的形状を変化させた。このようにして、この例の表面改質されたプラスチック部材を得た。
[Injection molding method and surface modification method]
First, in the same manner as in Example 7, a plastic member having a surface impregnated with a penetrating material was produced. Next, the opening of the concave portion of the plastic member was closed, and pure water heated to 80 ° C. was allowed to flow only in the concave portion for 1 hour, so that only the permeated material that permeated the surface defining the concave portion was removed. By this cleaning treatment, only polyethylene glycol that had permeated the surface defining the concave portion of the plastic member was detached, and fine irregularities (micropores) were formed on the surface. That is, the physical shape of only the surface defining the concave portion of the plastic member was selectively changed by the cleaning process. Thus, the surface-modified plastic member of this example was obtained.

なお、上記凹部の洗浄処理方法には種々の方法が考えられるが、この例では、次のようにして、凹部の洗浄処理を行った。まず、ラインアンドスペースの凹凸パターンを有するスタンパを取り付けた金型面とミラー状の金型面の2面を有する金型を用意した。なお、この金型では、キャビティ内部で、成形品が凹凸パターンを有するスタンパを取り付けた金型面とミラー状の金型面との間を移動可能となるような構造の金型を用いた。次いで、ラインアンドスペースの凹凸パターンを有するスタンパを取り付けた金型面を使用して表面に凹部を有し且つ浸透物質が浸透したプラスチック部材を成形した(一次成形)。次いで、プラスチック部材の凹部がミラー状の金型面と対向するようにプラスチック部材を移動させた。次いで、ミラー状の金型面でプラスチック部材をプレスして、プラスチック部材の凹部の開口部を塞いだ。次いで、塞がれた凹部のみに純水を流動させて凹部を画成する表面に浸透した浸透物質のみを除去した。ただし、プラスチック部材の凹部の開口部を塞ぐ方法はこれに限定されず、例えば、次のような方法により開口部を塞いでも良い。まず、凹凸パターンを有するスタンパを取り付ける金型面及びミラー状の金型面の2面を可動金型に設け、凹凸パターンを有するスタンパを取り付けた金型面を使用して表面に凹部を有し且つ浸透物質が浸透したプラスチック部材を成形する。次いで、可動金型のミラー状の金型面をプラスチック部材表面と対向する位置に移動させてミラー状の金型面でプラスチック部材をプレスし、プラスチック部材の凹部の開口部を塞いでも良い。また、凹凸パターンを有するスタンパが取り付けられた金型面を有する第1金型と、ミラー状の金型面を有する第2金型を別個用意し、第1金型を使用して表面に凹部を有し且つ浸透物質が浸透したプラスチック部材を成形した後、プラスチック部材を第2金型に移して、ミラー状の金型面でプラスチック部材の凹部の開口部を塞いでも良い。   Various methods can be considered as the method for cleaning the concave portion. In this example, the concave portion was cleaned as follows. First, a mold having two surfaces, that is, a mold surface to which a stamper having a line-and-space concavo-convex pattern was attached and a mirror-shaped mold surface was prepared. In addition, in this metal mold | die, the metal mold | die of the structure which can move between the metal mold | die surface which attached the stamper which has an uneven | corrugated pattern, and a mirror-shaped metal mold | die inside a cavity was used. Next, a plastic member having a concave portion on the surface and infiltrated with a penetrating material was molded using a mold surface provided with a stamper having a line-and-space uneven pattern (primary molding). Next, the plastic member was moved so that the concave portion of the plastic member faces the mirror-shaped mold surface. Next, the plastic member was pressed with a mirror-shaped mold surface to close the opening of the concave portion of the plastic member. Next, pure water was allowed to flow only in the closed recesses to remove only the penetrating material that had permeated the surface defining the recesses. However, the method of closing the opening of the concave portion of the plastic member is not limited to this, and for example, the opening may be closed by the following method. First, two surfaces, a mold surface to which a stamper having a concavo-convex pattern is attached and a mirror-shaped mold surface are provided on a movable mold, and a concave surface is provided on the surface using a mold surface to which a stamper having a concavo-convex pattern is attached. And the plastic member which the osmosis | permeation substance penetrate | penetrated is shape | molded. Next, the mirror-shaped mold surface of the movable mold may be moved to a position facing the surface of the plastic member, and the plastic member may be pressed with the mirror-shaped mold surface to close the opening of the concave portion of the plastic member. In addition, a first mold having a mold surface to which a stamper having a concavo-convex pattern is attached and a second mold having a mirror-shaped mold surface are prepared separately, and a recess is formed on the surface using the first mold. After the plastic member having the penetrating material and the penetrating substance is molded, the plastic member may be transferred to the second mold, and the opening of the concave portion of the plastic member may be closed with the mirror-shaped mold surface.

[メッキ膜の形成方法]
次に、上記表面改質方法により作製されたプラスチック部材に実施例1と同様にして無電解メッキを施し、プラスチック部材の表面にメッキ膜を形成した。この例では、プラスチック部材の凹部を画成する表面のみが表面改質され微細な凹凸が形成されているので、この例では、プラスチック部材の凹部を画成する表面上のみにメッキ膜が形成された。また、実施例1〜4で形成したメッキ膜と同様に、この例で形成されたメッキ膜にはふくれがなく、テープ剥離試験による密着強度も良好であった。
[Method of forming plating film]
Next, electroless plating was applied to the plastic member produced by the surface modification method in the same manner as in Example 1 to form a plating film on the surface of the plastic member. In this example, only the surface that defines the concave portion of the plastic member is surface-modified to form fine irregularities. Therefore, in this example, the plating film is formed only on the surface that defines the concave portion of the plastic member. It was. Moreover, like the plating films formed in Examples 1 to 4, the plating film formed in this example had no blistering, and the adhesion strength by the tape peeling test was good.

また、この例で形成したメッキ膜の表面粗さを、触針式表面粗さ測定装置(KLA−Tencor社製)にて測定したところ、算術平均粗さ(Ra)が15.8nmとなり、十点平均粗さ(Rz)が120.8nmとなり、従来のメッキ法(エッチング処理する方法)でプラスチック基材上に形成したメッキ膜(Ra≒数μm〜数十μm)に比べて非常に小さな値となり良好な表面粗さ(良好な平滑性)が得られた。すなわち、この例では、密着性及び平滑性の優れた無電解メッキ膜が表面に形成されたプラスチック部材を得ることができた。   Further, when the surface roughness of the plating film formed in this example was measured with a stylus type surface roughness measuring device (manufactured by KLA-Tencor), the arithmetic average roughness (Ra) was 15.8 nm, The point average roughness (Rz) is 120.8 nm, which is a very small value compared to the plating film (Ra≈several μm to several tens μm) formed on the plastic substrate by the conventional plating method (etching method). Thus, a good surface roughness (good smoothness) was obtained. That is, in this example, a plastic member having an electroless plating film having excellent adhesion and smoothness formed on the surface could be obtained.

実施例9では、実施例7と同様に、プラスチック部材を射出成形により成形すると同時に加圧流体を用いて浸透物質をプラスチック部材に浸透させた後、プラスチック部材から浸透物質を除去して表面改質を行う表面改質方法、及び、その表面改質方法により得られたプラスチック部材の表面にメッキ膜(金属膜)を形成する方法の例について説明する。ただし、この例では、異なる2種類の浸透物質を加圧流体に溶解させて、2種類の浸透物質をプラスチック部材の表面に浸透させた。2つの浸透物質には、水溶性ポリマーである分子量113.16のε−カプロラクタム(第1浸透物質)と、金属錯体であるヘキサフルオロアセチルアセトナトパラジウム(II)(第2浸透物質)とを用いた。また、プラスチック部材の形成材料として、熱可塑性樹脂であるポリカーボネートを用い、加圧流体としては超臨界二酸化炭素を用いた。   In Example 9, as in Example 7, the plastic member was molded by injection molding, and at the same time, the osmotic material was infiltrated into the plastic member using a pressurized fluid, and then the osmotic material was removed from the plastic member to modify the surface. An example of a surface modification method for performing the process and a method for forming a plating film (metal film) on the surface of a plastic member obtained by the surface modification method will be described. However, in this example, two different types of osmotic substances were dissolved in the pressurized fluid, and the two types of osmotic substances were infiltrated into the surface of the plastic member. For the two osmotic substances, ε-caprolactam having a molecular weight of 113.16 (first osmotic substance) which is a water-soluble polymer and hexafluoroacetylacetonato palladium (II) (second osmotic substance) which is a metal complex are used. It was. Also, polycarbonate, which is a thermoplastic resin, was used as the plastic member forming material, and supercritical carbon dioxide was used as the pressurized fluid.

[成形装置]
本実施例で用いた成形装置には、実施例7で用いた成形装置(図12)とほぼ同じ構成の装置を用いた。この例の成形装置では、溶解槽46に上述した2種類の浸透物質をともに過飽和になるように仕込んだ。それ以外の構成は実施例7と同様である。
[Molding equipment]
As the molding apparatus used in this example, an apparatus having substantially the same configuration as that of the molding apparatus used in Example 7 (FIG. 12) was used. In the molding apparatus of this example, the above-described two kinds of penetrating substances were charged into the dissolution tank 46 so as to be supersaturated. Other configurations are the same as those in the seventh embodiment.

[射出成形方法及び表面改質方法]
次に、図15を用いて、この例の成形方法及び表面改質方法について説明する。まず、実施例7と同様にして、2種類の浸透物質(第1及び第2浸透物質)が溶解した超臨界二酸化炭素を加熱シリンダー内の溶融樹脂に導入して、2種類の浸透物質が表面に含浸したプラスチック部材を作製した(図15中のステップS91〜S94)。なお、この成形過程では溶融樹脂の熱により、浸透した金属錯体の多くが金属微粒子に還元される。次いで、プラスチック部材を純水中で1時間超音波洗浄した(図15中のステップS95)。この洗浄処理では、プラスチック部材に浸透している浸透物質のうち、水溶性ポリマーであるε−カプロラクタム(第1浸透物質)がプラスチック部材の表面から脱離して、その表面に微細な凹凸(微細孔)が形成される。もう一方の浸透した浸透物質である金属微粒子は、この洗浄処理によりほとんど除去されることはなく、プラスチック部材の表面内部に浸透した状態を保っていた。この例では、このようにしてプラスチック部材の表面改質を行った。
[Injection molding method and surface modification method]
Next, the molding method and surface modification method of this example will be described with reference to FIG. First, in the same manner as in Example 7, supercritical carbon dioxide in which two kinds of osmotic substances (first and second osmotic substances) are dissolved is introduced into the molten resin in the heating cylinder so that the two kinds of osmotic substances are surfaced. A plastic member impregnated with was prepared (steps S91 to S94 in FIG. 15). In this molding process, most of the penetrated metal complex is reduced to metal fine particles by the heat of the molten resin. Next, the plastic member was ultrasonically cleaned in pure water for 1 hour (step S95 in FIG. 15). In this cleaning treatment, among the penetrating substances penetrating the plastic member, ε-caprolactam (first penetrating substance) that is a water-soluble polymer is detached from the surface of the plastic member, and fine irregularities (micropores) are formed on the surface. ) Is formed. The metal fine particles, which are the other permeated substance, were hardly removed by this cleaning treatment, and kept penetrating into the surface of the plastic member. In this example, the surface modification of the plastic member was performed in this way.

[メッキ膜の形成方法]
次に、上記表面改質方法により作製されたプラスチック部材に実施例1と同様にして無電解メッキを施し、プラスチック部材の表面にメッキ膜を形成した(図15中のステップS96及びS97)。その結果、実施例1〜4で形成したメッキ膜と同様に、この例で形成されたメッキ膜にはふくれがなく、テープ剥離試験による密着強度も良好であった。なお、この例では、プラスチック部材の表面には微細な凹凸が形成されているだけでなく、メッキ膜の触媒核となる金属微粒子も含浸しているので、微細な凹凸によるアンカー効果とメッキ触媒核の存在により、密着性の一層優れたメッキ膜形成することができた。
[Method of forming plating film]
Next, electroless plating was applied to the plastic member produced by the surface modification method in the same manner as in Example 1 to form a plating film on the surface of the plastic member (Steps S96 and S97 in FIG. 15). As a result, like the plating films formed in Examples 1 to 4, the plating film formed in this example had no blistering, and the adhesion strength by the tape peeling test was good. In this example, the surface of the plastic member is not only formed with fine irregularities, but also impregnated with metal fine particles that serve as catalyst nuclei for the plating film. Due to the presence of this, it was possible to form a plating film with better adhesion.

また、この例で形成したメッキ膜の表面粗さを、触針式表面粗さ測定装置(KLA−Tencor社製)にて測定したところ、算術平均粗さ(Ra)が18.8nmとなり、十点平均粗さ(Rz)が129.0nmとなり、従来のメッキ法(エッチング処理する方法)で形成したメッキ膜(Ra≒数μm〜数十μm)に比べて非常に小さな値となり良好な表面粗さ(良好な平滑性)が得られた。すなわち、この例では、密着性及び平滑性の優れた無電解メッキ膜が表面に形成されたプラスチック部材を得ることができた。   Further, when the surface roughness of the plating film formed in this example was measured with a stylus type surface roughness measuring device (manufactured by KLA-Tencor), the arithmetic average roughness (Ra) was 18.8 nm, The point average roughness (Rz) is 129.0 nm, which is an extremely small value compared to the plating film (Ra≈several to several tens of μm) formed by the conventional plating method (etching method), and good surface roughness. (Good smoothness) was obtained. That is, in this example, a plastic member having an electroless plating film having excellent adhesion and smoothness formed on the surface could be obtained.

実施例10では、少なくとも表面に浸透物質を有するプラスチック製シートを押し出し成形で作製した後、そのプラスチック製シートを用いてインサート(インモールド)成形してプラスチック部材を作製し、次いで、浸透物質を除去するプラスチック部材の表面改質方法、及び、その表面改質方法により得られたプラスチック部材の表面にメッキ膜(金属膜)を形成する方法の例について説明する。   In Example 10, a plastic sheet having an osmotic substance on at least a surface thereof was produced by extrusion molding, and then a plastic member was produced by insert molding (in-mold) using the plastic sheet, and then the osmotic substance was removed. An example of a plastic member surface modification method and a method of forming a plating film (metal film) on the surface of the plastic member obtained by the surface modification method will be described.

プラスチック製シートに用い得る樹脂材料は、押し出し成形できる熱可塑性樹脂であれば任意であるが、本実施例では、ポリカーボネートを用いた。また、プラスチック製シートに浸透させる材料もまた任意であるが、本実施例では浸透物質にはポリエチレングリコールを用いた。なお、この例では、加圧流体として液状の高圧二酸化炭素を用いた。   The resin material that can be used for the plastic sheet is arbitrary as long as it is a thermoplastic resin that can be extruded, but in this example, polycarbonate was used. Moreover, the material which permeate | transmits a plastic sheet | seat is also arbitrary, However In this Example, polyethyleneglycol was used for the osmosis | permeation substance. In this example, liquid high-pressure carbon dioxide was used as the pressurized fluid.

[成形装置]
まず、プラスチック製シートを作製するために用いたこの例の成形装置について説明する。この例で用いた成形装置の概略構成図を図16に示した。この例で用いた成形装置600は、図16に示すように、主に、押し出し成形機部601と、二酸化炭素供給部602と、二酸化炭素排出部603とから構成される。
[Molding equipment]
First, the molding apparatus of this example used for producing a plastic sheet will be described. A schematic configuration diagram of the molding apparatus used in this example is shown in FIG. As shown in FIG. 16, the molding apparatus 600 used in this example mainly includes an extrusion molding machine unit 601, a carbon dioxide supply unit 602, and a carbon dioxide discharge unit 603.

押し出し成形機部601は、図16に示すように、主に、可塑化溶融シリンダー70(以下、加熱シリンダーともいう)と、加熱シリンダー70内に樹脂のペレットを供給するホッパー73と、加熱シリンダー70内のスクリュー71を回転させるモーター72と、冷却ジャケット77と、溶融樹脂の肉厚を薄くし且つ溶融樹脂を扇状に拡大させながら押し出すダイ80と、冷却ロール81とから構成される。スクリュー71としては、減圧部となるベント構造部74を有する単軸スクリューを用いた。   As shown in FIG. 16, the extrusion molding unit 601 mainly includes a plasticizing and melting cylinder 70 (hereinafter also referred to as a heating cylinder), a hopper 73 that supplies resin pellets into the heating cylinder 70, and a heating cylinder 70. A motor 72 for rotating the inner screw 71, a cooling jacket 77, a die 80 for extruding the molten resin while reducing the thickness of the molten resin and expanding the molten resin in a fan shape, and a cooling roll 81 are included. As the screw 71, a single screw having a vent structure portion 74 serving as a decompression portion was used.

押し出しダイ80の構造・方式は任意であり、作製する成形品の形状、用途等により適宜設定できるが、この例では押し出しダイ80として、フィルム成形用のTダイを用いた。また、この例の成形装置600では、Tダイ80より押し出されたプラスチック製シート82は冷却ロール81等により巻き取られる。本実施例では、Tダイ80のダイ押し出し口におけるギャップtは0.5mmに設定した。   The structure and method of the extrusion die 80 are arbitrary and can be set as appropriate depending on the shape and use of the molded product to be produced. In this example, a T-die for film formation was used as the extrusion die 80. Further, in the molding apparatus 600 of this example, the plastic sheet 82 extruded from the T die 80 is wound up by the cooling roll 81 or the like. In this embodiment, the gap t at the die extrusion port of the T die 80 was set to 0.5 mm.

また、この例の成形装置600では、図16に示すように、二酸化炭素の導入口70aを溶融樹脂が減圧される単軸スクリュー71のベント機構部74付近に設けた。また、この例の成形装置600では、図16に示すように、樹脂内圧を測定するためのモニターを加熱シリンダー70と冷却ジャケット77との間の接続部(モニター76)と、冷却ジャケット77内部(モニター79)とに設けた。   Further, in the molding apparatus 600 of this example, as shown in FIG. 16, the carbon dioxide inlet 70 a is provided in the vicinity of the vent mechanism portion 74 of the single screw 71 where the molten resin is decompressed. Further, in the molding apparatus 600 of this example, as shown in FIG. 16, a monitor for measuring the resin internal pressure includes a connection part (monitor 76) between the heating cylinder 70 and the cooling jacket 77, and the inside of the cooling jacket 77 ( And a monitor 79).

二酸化炭素供給部602は、図16に示すように、主に、二酸化炭素ボンベ60と、シリンジポンプ62と、溶解槽61と、背圧弁63と、バルブ64と、圧力計66と、これらの構成要素を繋ぐ配管67とから構成される。また、バルブ64の下流側(2次側)は、図16に示すように、配管67を介して加熱シリンダー70の二酸化炭素の導入口70aに繋がれており、加熱シリンダー70内部の溶融樹脂の流路と流通している。なお、二酸化炭素の導入箇所は、これに限定されず、スクリュー71からTダイ80までの領域であれば、任意の箇所に設け得る。   As shown in FIG. 16, the carbon dioxide supply unit 602 mainly includes a carbon dioxide cylinder 60, a syringe pump 62, a dissolution tank 61, a back pressure valve 63, a valve 64, a pressure gauge 66, and a configuration thereof. It is comprised from the piping 67 which connects an element. Further, as shown in FIG. 16, the downstream side (secondary side) of the valve 64 is connected to a carbon dioxide inlet 70a of the heating cylinder 70 via a pipe 67, and the molten resin inside the heating cylinder 70 is It is in circulation with the channel. In addition, the introduction | transduction location of a carbon dioxide is not limited to this, If it is the area | region from the screw 71 to the T-die 80, it can provide in arbitrary locations.

また、二酸化炭素排出部603は、図16に示すように、主に、二酸化炭素を排出するための抽出容器83と、背圧弁84と、圧力計85と、これらの構成要素を繋ぐ配管86とから構成される。また、背圧弁84の上流側(1次側)は、図16に示すように、配管86を介して冷却ジャケット77の二酸化炭素排出口77aと繋がれており、冷却ジャケット77内部の溶融樹脂の流路と流通している。   Further, as shown in FIG. 16, the carbon dioxide discharge section 603 mainly includes an extraction container 83 for discharging carbon dioxide, a back pressure valve 84, a pressure gauge 85, and a pipe 86 connecting these components. Consists of Further, as shown in FIG. 16, the upstream side (primary side) of the back pressure valve 84 is connected to a carbon dioxide discharge port 77 a of the cooling jacket 77 via a pipe 86, and the molten resin inside the cooling jacket 77 is connected. It is in circulation with the channel.

なお、本実施例の押し出し成形機部601において、スクリュー71、加熱シリンダー70、ダイ80等の各機構は、公知の押し出し成形機の各機構と同様な形態を用いることができる。   In the extrusion molding machine unit 601 of the present embodiment, each mechanism such as the screw 71, the heating cylinder 70, and the die 80 can have the same form as each mechanism of a known extrusion molding machine.

[プラスチック製シートの成形方法]
次に、本実施例におけるプラスチック製シートの成形方法を図16及び20を参照しながら説明する。まず、押し出し成形機部601のホッパー73に樹脂材料(ポリカーボネート)のペレットを充分な量だけ供給し、モーター72によりスクリュー71を回転させて樹脂材料を可塑化溶融し、溶融樹脂を加熱シリンダー70の先端に送った(図20中のステップS101)。この際、バンドヒータ75により加熱シリンダー70を280℃に温度調節した。
[Plastic sheet forming method]
Next, a method for forming a plastic sheet in the present embodiment will be described with reference to FIGS. First, a sufficient amount of pellets of resin material (polycarbonate) is supplied to the hopper 73 of the extrusion molding unit 601, and the screw 71 is rotated by the motor 72 to plasticize and melt the resin material. It was sent to the tip (step S101 in FIG. 20). At this time, the temperature of the heating cylinder 70 was adjusted to 280 ° C. by the band heater 75.

次いで、予め浸透物質が仕込まれた溶解槽61の内部で加圧二酸化炭素(加圧流体)を流動させることにより浸透物質を加圧二酸化炭素に溶解させた(図20中のステップS102)。具体的には、次のようにして浸透物質を加圧二酸化炭素に溶解させた。まず、二酸化炭素ボンベ60から供給された液体二酸化炭素をシリンジポンプ62で昇圧および圧力調整し、圧力計66が15MPaになるよう圧力調整した。そして、昇圧された二酸化炭素を、40℃に温度制御され、浸透物質が過飽和になるように仕込まれた溶解槽61内部に流動させ、浸透物質を加圧二酸化炭素に溶解させた。   Next, the osmotic substance was dissolved in the pressurized carbon dioxide by flowing the pressurized carbon dioxide (pressurized fluid) inside the dissolution tank 61 in which the osmotic substance was previously charged (step S102 in FIG. 20). Specifically, the osmotic material was dissolved in pressurized carbon dioxide as follows. First, the liquid carbon dioxide supplied from the carbon dioxide cylinder 60 was pressurized and adjusted with a syringe pump 62, and the pressure was adjusted so that the pressure gauge 66 was 15 MPa. The pressurized carbon dioxide was controlled to a temperature of 40 ° C. and flowed into the dissolution tank 61 charged so that the permeation substance was supersaturated, and the permeation substance was dissolved in the pressurized carbon dioxide.

次いで、バルブ64を開放して、配管67及び導入口70aを介して、加熱シリンダー70のベント構造部74に浸透物質を溶解した加圧二酸化炭素を導入し、浸透物質を加圧二酸化炭素とともに溶融樹脂に接触させて浸透させた(図20中のステップS103)。この際、シリンジポンプ62により加圧二酸化炭素の流量を制御し、且つ、背圧弁63により加圧二酸化炭素の圧力を制御しながら一定流量で浸透物質を溶解した加圧二酸化炭素を導入した。この際、ベント構造部74の溶融樹脂に注入された加圧二酸化炭素および浸透物質(ポリエチレングリコール)は、スクリュー71の回転により樹脂に混錬される。   Next, the valve 64 is opened, and pressurized carbon dioxide in which the osmotic material is dissolved is introduced into the vent structure portion 74 of the heating cylinder 70 through the pipe 67 and the introduction port 70a, and the osmotic material is melted together with the pressurized carbon dioxide. The resin was brought into contact with the resin (step S103 in FIG. 20). At this time, the pressurized carbon dioxide in which the osmotic substance was dissolved at a constant flow rate was introduced while the flow rate of the pressurized carbon dioxide was controlled by the syringe pump 62 and the pressure of the pressurized carbon dioxide was controlled by the back pressure valve 63. At this time, the pressurized carbon dioxide and the penetrating substance (polyethylene glycol) injected into the molten resin of the vent structure portion 74 are kneaded into the resin by the rotation of the screw 71.

次いで、加圧二酸化炭素および浸透物質が混錬された溶融樹脂の圧力が樹脂内圧力のモニター76の表示で20MPaに上昇するように調整しながら、溶融樹脂を加熱シリンダー70から押し出した。   Next, the molten resin was extruded from the heating cylinder 70 while adjusting the pressure of the molten resin kneaded with the pressurized carbon dioxide and the osmotic substance so as to increase to 20 MPa on the display of the internal pressure monitor 76.

次いで、加熱シリンダー70から押し出された溶融樹脂を、冷却ジャケット77を通過させた。なお、冷却ジャケット77は、冷却ジャケット77内部に設けられた冷却水路78を流動する温調水により200℃まで冷却されている。また、この例の成形装置600では、図16に示すように、冷却ジャケット77内部の溶融樹脂の流路の断面積が、加熱シリンダー70と冷却ジャケット77との接続部の溶融樹脂の流路の断面積より大きくしているので、溶融樹脂が冷却ジャケット77内を通過した際には、冷却と同時に減圧される。この例では、溶融樹脂が冷却ジャケット77内を通過した際には、減圧部の樹脂内圧力モニター79は10MPaを示した。   Next, the molten resin extruded from the heating cylinder 70 was passed through the cooling jacket 77. The cooling jacket 77 is cooled to 200 ° C. by temperature-controlled water flowing through a cooling water channel 78 provided inside the cooling jacket 77. Further, in the molding apparatus 600 of this example, as shown in FIG. 16, the cross-sectional area of the flow path of the molten resin inside the cooling jacket 77 is equal to the flow path of the molten resin at the connecting portion between the heating cylinder 70 and the cooling jacket 77. Since it is larger than the cross-sectional area, when the molten resin passes through the cooling jacket 77, the pressure is reduced simultaneously with the cooling. In this example, when the molten resin passed through the cooling jacket 77, the resin internal pressure monitor 79 in the decompression section showed 10 MPa.

次いで、冷却ジャケット77から押し出された溶融樹脂は、Tダイ80を通過し、Tダイ80から押し出された樹脂82は冷却ロール81等で巻き取られフィルム状(シート状)に連続成形された(図20中のステップS104)。そして、この例では、図示しない延伸装置で樹脂82を薄肉化して厚み0.1mmのプラスチック製シートを作製した。このようにして、ポリエチレングリコールが表面及び内部に分散したプラスチック製シートを得た。   Next, the molten resin extruded from the cooling jacket 77 passes through the T die 80, and the resin 82 extruded from the T die 80 is wound up by a cooling roll 81 or the like and continuously formed into a film (sheet) ( Step S104 in FIG. 20). In this example, the resin 82 was thinned by a stretching apparatus (not shown) to produce a plastic sheet having a thickness of 0.1 mm. In this way, a plastic sheet in which polyethylene glycol was dispersed on the surface and inside was obtained.

[インサート成形]
次に、上記押し出し成形により作製されたプラスチック製シートを用いて、インサート(インモールド)成形によりプラスチック部材を作製する方法を、図17及び18を参照しながら説明する。なお、この例のインサート成形で用いた射出成形装置900は、従来と同様の構造のものを用いた。
[Insert molding]
Next, a method for producing a plastic member by insert (in-mold) molding using the plastic sheet produced by the extrusion molding will be described with reference to FIGS. The injection molding apparatus 900 used in the insert molding of this example has the same structure as the conventional one.

まず、図17に示すように、上記押し出し成形により作製されたプラスチック製シート604を、金型90の可動金型91のキャビティ97側の表面に保持した(図20中のステップS105)。なお、この例では、キャビティ97側の表面がミラー曲面形状を有する可動金型91を用い、そのミラー曲面形状の表面にプラスチック製シート604を保持した。なお、金型90内のキャビティ97は固定金型92と可動金型91で画成される空間である。また、この例では、可動金型91のバキューム93回路を用いて、プラスチック製シート604を可動金型91表面に吸着することによりプラスチック製シート604を保持した。なお、この際、プラスチック製シート604は、図17に示すように、可動金型91の表面に完全に密着していなくてもよく、可動金型91の表面とプラスチック製シート604との間の一部に隙間が生じていてもよい。また、本実施例において、プラスチック製シート604と、金型表面やインサート成形時に射出される樹脂材料との密着性を向上させるために、樹脂フィルム604の表面に各種公知の接着層を設けてもよい。   First, as shown in FIG. 17, the plastic sheet 604 produced by the extrusion molding was held on the surface of the mold 90 on the cavity 97 side of the movable mold 91 (step S105 in FIG. 20). In this example, a movable mold 91 having a curved surface on the cavity 97 side is used, and a plastic sheet 604 is held on the curved surface of the mirror. The cavity 97 in the mold 90 is a space defined by the fixed mold 92 and the movable mold 91. In this example, the plastic sheet 604 is held by adsorbing the plastic sheet 604 to the surface of the movable mold 91 using the vacuum 93 circuit of the movable mold 91. At this time, as shown in FIG. 17, the plastic sheet 604 may not be completely in close contact with the surface of the movable mold 91, and the plastic sheet 604 is not between the surface of the movable mold 91 and the plastic sheet 604. There may be a gap in part. Further, in this embodiment, various known adhesive layers may be provided on the surface of the resin film 604 in order to improve the adhesion between the plastic sheet 604 and the resin material injected during the mold surface or insert molding. Good.

次いで、プラスチック製シート604を金型90のキャビティ97内に保持した状態で、射出成形装置900のスクリュー95にて可塑化溶融した樹脂96を射出成形装置900のスプール95を経てキャビティ97に射出充填した(インサート成形:図20中のステップ106)。この際、プラスチック製シート604は、図18に示すように、射出樹脂により金型表面に密着され(プラスチック製シート604と金型表面との隙間が無くなり)、プラスチック製シート604が所定に形状(ミラー形状)に成形される。このようにして、この例では、プラスチック製シート604と成形品基材605とが一体化されたプラスチック部材を得た。   Next, with the plastic sheet 604 held in the cavity 97 of the mold 90, the resin 96 plasticized and melted by the screw 95 of the injection molding apparatus 900 is injected and filled into the cavity 97 through the spool 95 of the injection molding apparatus 900. (Insert molding: step 106 in FIG. 20). At this time, as shown in FIG. 18, the plastic sheet 604 is brought into close contact with the mold surface by the injection resin (the gap between the plastic sheet 604 and the mold surface is eliminated), and the plastic sheet 604 has a predetermined shape ( Mirror shape). In this way, in this example, a plastic member in which the plastic sheet 604 and the molded product base 605 were integrated was obtained.

なお、この際、溶融樹脂によりプラスチック製シート604が塑性変形もしくは溶融することがあるが、成形品表面の金属膜の品質になんら影響を受けるものではない。また、この例では、ある程度弾力性を有するプラスチック製シート604をインサート成形しているので、従来のように金属フィルムをインサート成形した場合のように、金型内部に保持したフィルムに亀裂が生じることはない。   At this time, the plastic sheet 604 may be plastically deformed or melted by the molten resin, but it is not affected at all by the quality of the metal film on the surface of the molded product. In this example, since the plastic sheet 604 having a certain degree of elasticity is insert-molded, a crack is generated in the film held inside the mold as in the case of insert-molding a metal film as in the past. There is no.

なお、本実施例のプラスチック部材の製造方法では、インサート(インモールド)成形時に射出成形する充填樹脂材料は任意の樹脂材料が用い得る。例えば、ポリエステル系等の合成繊維、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、アモルファスポリオレフィン、ポリエーテルイミド、ポリエチレンテレフタレート、液晶ポリマー、ABS系樹脂、ポリアミドイミド、ポリ乳酸等の生分解性プラスチック、ナイロン樹脂等及びそれら複合材料を用いることできる。また、ガラス繊維、カーボン繊維、ナノカーボン等の各種無機フィラー等を混練させた樹脂材料を用いることもできる。また、充填樹脂材料はプラスチック製シートの材料と同じでも異種でもよいが、プラスチック製シートの材料との接着性を高めるために同一材料であることが好ましい。本実施例ではプラスチック製シートの材料と同一の材料、すなわち、ポリカーボネートをインサート成形にて射出充填した。ただし、ガラス繊維30%入りで荷重たわみ温度(ISO75−2)が148℃のポリカーボネート材料を用いた。   In addition, in the manufacturing method of the plastic member of a present Example, arbitrary resin materials can be used for the filling resin material injection-molded at the time of insert (in-mold) molding. For example, synthetic fibers such as polyester, polypropylene, polymethyl methacrylate, polycarbonate, amorphous polyolefin, polyetherimide, polyethylene terephthalate, liquid crystal polymer, ABS resin, polyamideimide, polylactic acid and other biodegradable plastics, nylon resin, etc. These composite materials can be used. Further, a resin material in which various inorganic fillers such as glass fiber, carbon fiber, and nanocarbon are kneaded can also be used. The filling resin material may be the same as or different from the material of the plastic sheet, but is preferably the same material in order to improve the adhesion with the material of the plastic sheet. In this example, the same material as that of the plastic sheet, that is, polycarbonate was injection-filled by insert molding. However, a polycarbonate material containing 30% glass fiber and having a deflection temperature under load (ISO 75-2) of 148 ° C. was used.

また、この例のプラスチック部材の製造方法では、浸透物質が含浸したプラスチック製シートの膜厚等を制御することにより、インサート成形後のプラスチック部材の浸透物質の浸透量や浸透深さを制御できる。   Moreover, in the plastic member manufacturing method of this example, the penetration amount and penetration depth of the osmotic material of the plastic member after insert molding can be controlled by controlling the film thickness of the plastic sheet impregnated with the osmotic material.

上述したこの例のインサート成形により得られたプラスチック部材の表面粗さを触針式表面粗さ測定装置(KLA−Tencor社製)で測定した。算術平均粗さ(Ra)は5nm、十点平均粗さ(Rz)は8nmであった。   The surface roughness of the plastic member obtained by the above-described insert molding in this example was measured with a stylus type surface roughness measuring device (manufactured by KLA-Tencor). The arithmetic average roughness (Ra) was 5 nm, and the ten-point average roughness (Rz) was 8 nm.

次に、プラスチック製シート604と成形品基材605とが一体化されたプラスチック部材を射出成形機900から取り出した後、プラスチック部材をエタノール溶媒中にて30分間超音波洗浄して、プラスチック製シートの表面近傍に分散しているポリエチレングリコールを除去した(図20中のステップS107)。この工程により、ポリエチレングリコールが除去された箇所には微細孔が形成され、プラスチック部材の表面に微細な凹凸を形成した。この例では、上述のようにして、プラスチック部材の表面改質を行った。   Next, after the plastic member in which the plastic sheet 604 and the molded product base 605 are integrated is taken out from the injection molding machine 900, the plastic member is subjected to ultrasonic cleaning in an ethanol solvent for 30 minutes, and then the plastic sheet is obtained. The polyethylene glycol dispersed in the vicinity of the surface was removed (step S107 in FIG. 20). By this step, fine holes were formed at the locations where the polyethylene glycol was removed, and fine irregularities were formed on the surface of the plastic member. In this example, the surface modification of the plastic member was performed as described above.

上述のように、本実施例のプラスチック部材の表面改質方法では、プラスチック製シート及び成形品基材の材料とは異なる低分子成分(この例ではポリエチレングリコール)が溶媒によりプラスチック製シートから除去されるので、少なくとも成形品の表面に微細孔が形成された樹脂成形品が得られる。なお、プラスチック製シートから低分子成分を除去するプロセスのタイミングは任意であり、除去プロセスはインサート成形の前後いずれに行ってもよい。また、微細孔のサイズは、低分子成分(浸透物質)の分子量やプラスチック製シートから低分子成分を抽出除去する際の条件により数nmオーダーからミクロンオーダーまでの範囲で制御可能である。   As described above, in the surface modification method for a plastic member of this embodiment, a low molecular component (in this example, polyethylene glycol) different from the material of the plastic sheet and the molded article substrate is removed from the plastic sheet by a solvent. Therefore, a resin molded product in which fine holes are formed at least on the surface of the molded product is obtained. The timing of the process of removing the low molecular components from the plastic sheet is arbitrary, and the removal process may be performed either before or after the insert molding. The size of the micropores can be controlled in a range from several nm order to micron order depending on the molecular weight of the low molecular component (penetrating substance) and the conditions for extracting and removing the low molecular component from the plastic sheet.

上述のようにして作製された表面に微細孔が形成されたプラスチック部材の表面粗さを実施例1と同様にして測定した。その結果、算術平均粗さ(Ra)は15nm、十点平均粗さ(Rz)は130nmとなり、浸透物質を除去する前、すなわち、インサート成形後のプラスチック部材に比べて、表面粗さが大きくなった。これは、プラスチック製シート表面に分散していた低分子成分(ポリエチレングリコール)が除去され微細孔が形成されたことを示している。ただし、従来のメッキ工程で行うクロム酸や過マンガン酸のエッチング処理では成形品表面が数μm〜数十μm程度粗化されることを考えると、本実施例で表面改質されたプラスチック部材では、従来のエッチング処理により粗化された成形品に比べて良好な表面粗さ(良好な平滑性)が得られることが分かった。   The surface roughness of the plastic member having fine holes formed on the surface produced as described above was measured in the same manner as in Example 1. As a result, the arithmetic average roughness (Ra) is 15 nm, the ten-point average roughness (Rz) is 130 nm, and the surface roughness is increased before removing the penetrating substance, that is, compared to the plastic member after insert molding. It was. This indicates that the low-molecular component (polyethylene glycol) dispersed on the plastic sheet surface was removed and fine pores were formed. However, considering that the surface of the molded product is roughened by about several μm to several tens of μm in the chromic acid or permanganic acid etching process performed in the conventional plating process, the plastic member whose surface is modified in this embodiment It has been found that a good surface roughness (good smoothness) can be obtained as compared with a molded product roughened by a conventional etching treatment.

[メッキ膜の形成方法]
次に、この例では、ポリエチレングリコールが除去されたプラスチック部材に対して、実施例1と同様にして無電解銅メッキ処理を施してメッキ膜を形成した(図20中のステップS108)。なお、コンディショナー及び触媒の付与の工程においては、プラスチック製シート上への触媒核およびメッキ膜の浸漬を助長するため、超音波振動を付与した。その結果、実施例1〜4で形成したメッキ膜と同様に、この例で形成されたメッキ膜にはふくれがなく、クロスハッチのテープ剥離試験による密着強度も良好であった。
[Method of forming plating film]
Next, in this example, the plastic member from which polyethylene glycol was removed was subjected to electroless copper plating in the same manner as in Example 1 to form a plating film (step S108 in FIG. 20). In the step of applying the conditioner and the catalyst, ultrasonic vibration was applied in order to promote the immersion of the catalyst core and the plating film on the plastic sheet. As a result, like the plating films formed in Examples 1 to 4, the plating film formed in this example had no blistering, and the adhesion strength by the cross-hatch tape peeling test was also good.

上述のようにして表面にメッキ膜が形成されたプラスチック部材の樹脂フィルム近傍の拡大概略断面図を図19に示した。この例で作製されたプラスチック部材では、プラスチック製シートの表面近傍に分散した浸透物質(ポリエチレングリコール)を除去しているので、成形品基材605上に形成されたプラスチック製シート604の表面には、図19に示すように、一部微細孔604aが形成されている。そして、無電解メッキにより、この微細孔内に触媒核およびメッキ膜607が浸漬し、プラスチック製シート604の表面の微細孔604aによりアンカー効果が得られ、メッキ膜の強固な密着強度が得られたものと考えられる。すなわち、この例のメッキ膜が形成されたプラスチック部材では、表面を極力平滑に維持した状態で強固なアンカー効果を得ることができる。さらに、本実施例のプラスチック部材のメッキ膜の形成方法では、従来のエッチングでは十分に粗化できなかった樹脂材料、例えば、シクロオレフィンポリマー、ポリカーボネートの非メッキグレード、液晶ポリマー等に対しても容易にメッキ膜を形成することができる。また、本実施例のメッキ膜の形成方法では、従来の手法と同様に、パラジウム触媒のコロイドが成形品基材に吸着しやすいように界面活性剤を用いても良い。   FIG. 19 shows an enlarged schematic cross-sectional view of the vicinity of the resin film of the plastic member having a plating film formed on the surface as described above. In the plastic member produced in this example, since the penetrating material (polyethylene glycol) dispersed in the vicinity of the surface of the plastic sheet is removed, the surface of the plastic sheet 604 formed on the molded article base material 605 is removed. As shown in FIG. 19, a partly fine hole 604a is formed. Then, by electroless plating, the catalyst core and the plating film 607 were immersed in the fine holes, and the anchor effect was obtained by the fine holes 604a on the surface of the plastic sheet 604, and the strong adhesion strength of the plating film was obtained. It is considered a thing. That is, in the plastic member on which the plating film of this example is formed, a strong anchor effect can be obtained with the surface kept as smooth as possible. Furthermore, the plastic member plating film forming method of this embodiment is easy even for resin materials that could not be sufficiently roughened by conventional etching, such as cycloolefin polymers, polycarbonate non-plating grades, and liquid crystal polymers. A plating film can be formed. In the plating film forming method of the present embodiment, a surfactant may be used so that the colloid of the palladium catalyst is easily adsorbed to the molded article substrate, as in the conventional method.

実施例11では、加圧流体を用いないで、プラスチック部材の表面を改質する方法及びプラスチック部材の表面にメッキ膜を形成する方法の例について説明する。この例では浸透物質として水溶性ポリマーであるポリエチレングリコール(分子量200)を用い、プラスチック部材の形成材料としてはポリカーボネートを用いた。以下に、この例のプラスチック部材の成形方法及び表面改質方法からメッキ膜の形成方法までの手順を図21を用いて説明する。   In Example 11, an example of a method of modifying the surface of a plastic member without using a pressurized fluid and a method of forming a plating film on the surface of the plastic member will be described. In this example, polyethylene glycol (molecular weight 200), which is a water-soluble polymer, was used as the penetrating substance, and polycarbonate was used as the material for forming the plastic member. The procedure from the plastic member molding method and surface modification method to the plating film forming method of this example will be described below with reference to FIG.

[成形方法及び表面改質方法]
まず、この例では、プラスチック部材の形成材料であるポリカーボネートと、浸透物質であるポリエチレングリコールとを公知の押し出し成形機内で混練してペレット(第1プラスチック樹脂)を作製した。具体的には、ポリカーボネートに対するポリエチレングリコールの混合比を30%として押し出し成形機に供給し、スクリューにて溶融及び混練しながらノズル先端のダイから樹脂を押出した。得られた成形品を冷却バスにて冷却し、ペレタイザーにて造粒した。この際、ポリカーボネートとポリエチレングリコールとの混練を均一にするために、添加剤により末端基を改質して親和性を向上させる等の改質を施しても良い。また、この例では、公知の押し出し成形機で、ポリエチレングリコールを含まないポリカーボネートからなるペレット(第2プラスチック樹脂)を作製した(図21中のステップS111)。なお、本発明では、プラスチック部材の形成材料は押し出し成形できる熱可塑性樹脂であれば任意である。
[Molding method and surface modification method]
First, in this example, a polycarbonate (first plastic resin) was produced by kneading polycarbonate, which is a material for forming a plastic member, and polyethylene glycol, which is a penetrating substance, in a known extrusion molding machine. Specifically, the mixing ratio of polyethylene glycol to polycarbonate was set to 30%, and the mixture was supplied to an extruder. The resin was extruded from a die at the tip of the nozzle while melting and kneading with a screw. The obtained molded product was cooled with a cooling bath and granulated with a pelletizer. At this time, in order to make the kneading of the polycarbonate and polyethylene glycol uniform, modification such as modification of the terminal group with an additive to improve affinity may be performed. In this example, pellets (second plastic resin) made of polycarbonate not containing polyethylene glycol were produced by a known extrusion molding machine (step S111 in FIG. 21). In the present invention, the material for forming the plastic member may be any thermoplastic resin that can be extruded.

次に、上記方法により得られた2種類のペレットを用いて、公知のサンドイッチ成形によりプラスチック部材を成形した。この例で用いたサンドイッチ成形装置は、2つの加熱シリンダーと、それらの先端ノズルと流通した金型とを備え、一方の加熱シリンダー(以下、第1加熱シリンダーともいう)から溶融樹脂を金型内に射出した後、他方の加熱シリンダー(以下、第2加熱シリンダーともいう)から溶融樹脂を射出充填して成形する公知のサンドイッチ成形装置である。この例のサンドイッチ成形では、次のようにしてプラスチック部材を成形した。   Next, the plastic member was shape | molded by well-known sandwich molding using the two types of pellets obtained by the said method. The sandwich molding apparatus used in this example includes two heating cylinders and a die that circulates with the tip nozzles. The molten resin is fed from one heating cylinder (hereinafter also referred to as a first heating cylinder) into the mold. Is a known sandwich molding apparatus for injecting and molding molten resin from the other heating cylinder (hereinafter also referred to as a second heating cylinder). In the sandwich molding of this example, a plastic member was molded as follows.

まず、第1加熱シリンダー内に浸透物質を含むポリカーボネート(第1プラスチック樹脂)のペレットを供給して、可塑化溶融した(図21中のステップS112)。また、第2加熱シリンダー内に浸透物質を含まないポリカーボネート(第2プラスチック樹脂)のペレットを供給して、可塑化溶融した(図21中のステップS113)。次いで、第1加熱シリンダーから浸透物質を含むポリカーボネートの溶融樹脂を金型内に射出した(図21中のステップS114)。次いで、溶融樹脂の射出経路を第2加熱シリンダーに切り替えて、第2加熱シリンダーから浸透物質を含まないポリカーボネートの溶融樹脂を金型内に射出充填した(図21中のステップS115)。この結果、浸透物質を含まないポリカーボネートからなるコア層と、コア層上に形成された浸透物質を含むポリカーボネートからなるスキン層とを有するプラスチック部材が得られた。この例では、このようにして、表面に浸透物質が含浸したプラスチック部材を作製した。なお、プラスチック部材の成形方法としては、サンドイッチ成形に限らず、インサート成形、二色成形等を用いても良い。   First, pellets of polycarbonate (first plastic resin) containing a penetrating substance were supplied into the first heating cylinder, and plasticized and melted (step S112 in FIG. 21). Further, a pellet of polycarbonate (second plastic resin) not containing an osmotic substance was supplied into the second heating cylinder and plasticized and melted (step S113 in FIG. 21). Next, a molten polycarbonate resin containing a penetrating substance was injected into the mold from the first heating cylinder (step S114 in FIG. 21). Next, the injection route of the molten resin was switched to the second heating cylinder, and the polycarbonate molten resin not containing the osmotic material was injected and filled into the mold from the second heating cylinder (step S115 in FIG. 21). As a result, a plastic member having a core layer made of polycarbonate containing no osmotic substance and a skin layer made of polycarbonate containing the osmotic substance formed on the core layer was obtained. In this example, a plastic member having a surface impregnated with a penetrating material was produced in this manner. Note that the plastic member molding method is not limited to sandwich molding, and insert molding, two-color molding, or the like may be used.

上記サンドイッチ成形で作製されたプラスチック部材を、純水中で1時間超音波洗浄を行った(図21中のステップS116)。これにより、プラスチック部材の表面(スキン層)に浸透していたポリエチレングリコールが脱離し、プラスチック部材の表面に微細な凹凸(微細孔)が形成された。すなわち、上記洗浄処理により、プラスチック部材の表面の形状を変化させた。この例では、このようにして、プラスチック部材の表面改質を行った。   The plastic member produced by the sandwich molding was subjected to ultrasonic cleaning in pure water for 1 hour (step S116 in FIG. 21). As a result, polyethylene glycol that had permeated the surface (skin layer) of the plastic member was released, and fine irregularities (micropores) were formed on the surface of the plastic member. That is, the shape of the surface of the plastic member was changed by the cleaning process. In this example, the surface modification of the plastic member was performed in this way.

[メッキ膜の形成方法]
次に、上記表面改質方法により作製されたプラスチック部材に実施例1と同様にして無電解メッキを施し、プラスチック部材の表面にメッキ膜を形成した(図21中のステップS117及びS118)。その結果、実施例1〜4で形成したメッキ膜と同様に、この例で形成されたメッキ膜にはふくれがなく、テープ剥離試験による密着強度も良好であった。
[Method of forming plating film]
Next, electroless plating was applied to the plastic member produced by the surface modification method in the same manner as in Example 1 to form a plating film on the surface of the plastic member (steps S117 and S118 in FIG. 21). As a result, like the plating films formed in Examples 1 to 4, the plating film formed in this example had no blistering, and the adhesion strength by the tape peeling test was good.

また、この例で形成したメッキ膜の表面粗さを、触針式表面粗さ測定装置(KLA−Tencor社製)にて測定したところ、算術平均粗さ(Ra)が16.2nmとなり、十点平均粗さ(Rz)が125.8nmとなり、従来のメッキ法(エッチング処理する方法)でプラスチック基材上に形成したメッキ膜(Ra≒数μm〜数十μm)に比べて非常に小さな値となり良好な表面粗さ(良好な平滑性)が得られた。すなわち、この例では、密着性及び平滑性の優れた無電解メッキ膜が表面に形成されたプラスチック部材を得ることができた。   Further, when the surface roughness of the plating film formed in this example was measured with a stylus type surface roughness measuring apparatus (manufactured by KLA-Tencor), the arithmetic average roughness (Ra) was 16.2 nm, The point average roughness (Rz) is 125.8 nm, which is very small compared to the plating film (Ra≈several μm to several tens μm) formed on the plastic substrate by the conventional plating method (etching method). Thus, a good surface roughness (good smoothness) was obtained. That is, in this example, a plastic member having an electroless plating film having excellent adhesion and smoothness formed on the surface could be obtained.

上記実施例1〜5及び7〜10では、浸透物質を溶解槽で加圧流体に溶解させた例を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、予め浸透物質が溶解した加圧流体を充填したボンベ等の貯蔵器を用い、その貯蔵器から浸透物質が溶解した加圧流体を直接プラスチック部材(または溶融樹脂)に供給(導入)しても良い。   In Examples 1 to 5 and 7 to 10, the example in which the osmotic material is dissolved in the pressurized fluid in the dissolution tank has been described, but the present invention is not limited to this. For example, using a reservoir such as a cylinder filled with a pressurized fluid in which an osmotic substance is dissolved in advance, the pressurized fluid in which the osmotic substance is dissolved is directly supplied (introduced) from the reservoir to the plastic member (or molten resin). Also good.

実施例12では、実施例10と同様に、少なくとも表面に浸透物質を有するプラスチック製シートを作製し、そのプラスチック製シートを用いてインサート(インモールド)成形してプラスチック部材を作製し、次いで、浸透物質を除去するプラスチック部材の表面改質方法、及び、その表面改質方法により得られたプラスチック部材の表面にメッキ膜(金属膜)を形成する方法の例について説明する。ただし、この例では、表面に浸透物質を有するプラスチック製シートの作製方法を実施例10とは異なる方法を用いた。また、この例では、浸透物質の除去する際、浸透物質の抽出溶媒として超臨界二酸化炭素を用いた。   In Example 12, as in Example 10, a plastic sheet having an osmotic substance on at least the surface is produced, and a plastic member is produced by insert (in-mold) molding using the plastic sheet. An example of a method for modifying the surface of a plastic member for removing a substance and a method for forming a plating film (metal film) on the surface of a plastic member obtained by the surface modification method will be described. However, in this example, a method for producing a plastic sheet having a penetrating substance on the surface was used. In this example, supercritical carbon dioxide was used as an extraction solvent for the osmotic material when the osmotic material was removed.

[プラスチック製シートの作製方法]
この例のプラスチック製シートの作製方法を図24を参照しながら説明する。まず、浸透物質を含まないフィルム状の樹脂基材(樹脂フィルム)を用意した(図24中のステップS121)。この例では、樹脂フィルムとして厚み100μmのポリカーボネートフィルムを用いた。樹脂フィルムとしては、熱可塑性樹脂であれば任意の材料が用い得る。なお、この例では、後述するようにプラスチック部材をインサート成形により作製するので、インサート成形時に溶融もしくは半溶融する材料を樹脂フィルムとして用いるが望ましい。実施例10で説明したように、金型表面形状が屈曲している等の理由から成形前には樹脂フィルムが金型表面に密着し難くても、インサート成形時には、樹脂フィルムが充填された溶融樹脂に接して溶融もしくは半溶融することにより、樹脂フィルムで金型表面形状を完全にトレースすることができる。
[Production method of plastic sheet]
A method for producing the plastic sheet of this example will be described with reference to FIG. First, a film-like resin base material (resin film) containing no osmotic material was prepared (step S121 in FIG. 24). In this example, a polycarbonate film having a thickness of 100 μm was used as the resin film. As the resin film, any material can be used as long as it is a thermoplastic resin. In this example, since a plastic member is produced by insert molding as will be described later, it is desirable to use a material that melts or semi-melts during insert molding as the resin film. As explained in Example 10, even if the resin film is difficult to adhere to the mold surface before molding because of the mold surface shape being bent, etc., the melt filled with the resin film during insert molding By melting or semi-melting in contact with the resin, the mold surface shape can be traced completely with the resin film.

次いで、樹脂フィルムと同じ樹脂材料と、浸透物質とが含まれる混合溶液を調製した(図24中のステップS122)。この例では、浸透物質としては、末端にカルボキシル基を有するフッ素化合物である、カルボキシレートパーフルオロポリエーテルを用い、樹脂材料としてポリカーボネートのペレットを用い、そして、混合溶液の溶媒としてはジクロロメタンを用いた。そして、この例では、ポリカーボネート(樹脂材料)が溶解した溶媒中に、樹脂材料に対して10wt%の浸透物質(油状フッ素化合物)を混合して、ポリカーボネートと浸透物質との混合溶液を調製した。   Next, a mixed solution containing the same resin material as that of the resin film and a penetrating substance was prepared (step S122 in FIG. 24). In this example, carboxylate perfluoropolyether, which is a fluorine compound having a carboxyl group at the end, was used as the penetrating material, polycarbonate pellets were used as the resin material, and dichloromethane was used as the solvent of the mixed solution. . In this example, a mixed solution of polycarbonate and a penetrating substance was prepared by mixing 10 wt% of a penetrating substance (oily fluorine compound) with respect to the resin material in a solvent in which polycarbonate (resin material) was dissolved.

次に、キャスティング法により、混合溶液を樹脂フィルムの片面上に塗布して、樹脂フィルム上に浸透物質が内部に分散した樹脂薄膜(樹脂膜)を厚さ約0.5μmで形成した(図24中のステップS123)。なお、浸透物質が分散した樹脂薄膜の膜厚は、0.01〜10μmの膜厚が望ましい。膜厚が0.01μmより薄い場合、膜厚が薄すぎてメッキ膜形成時のアンカー効果が得難くなる。一方、膜厚が10μmより厚い場合(膜厚が厚すぎると)、浸透物質を抽出するのに時間がかかり、不経済である。   Next, the mixed solution was applied on one side of the resin film by a casting method to form a resin thin film (resin film) having a penetrating substance dispersed therein on the resin film with a thickness of about 0.5 μm (FIG. 24). Middle step S123). In addition, the film thickness of the resin thin film in which the osmotic material is dispersed is desirably 0.01 to 10 μm. When the film thickness is less than 0.01 μm, the film thickness is too thin and it is difficult to obtain the anchor effect when forming the plating film. On the other hand, if the film thickness is thicker than 10 μm (if the film thickness is too thick), it takes time to extract the penetrating substance, which is uneconomical.

この例では、上述のようにして、表面近傍に浸透物質が分散したプラスチック製シートを作製した。上述のように、キャスティング法を用いてプラスチック製シートを作製した場合には、浸透物質が分散している樹脂薄膜をより薄くすることができるとともに、浸透物質の浸透量、分布等をより調整し易くなる。   In this example, a plastic sheet having a penetrating substance dispersed in the vicinity of the surface was produced as described above. As described above, when a plastic sheet is produced using the casting method, the resin thin film in which the osmotic substance is dispersed can be made thinner, and the penetration amount and distribution of the osmotic substance can be further adjusted. It becomes easy.

[インサート成形]
次に、上述のようにして作製した表面近傍に浸透物質が分散したプラスチック製シートを用い、実施例10と同様にして、インサート成形によりプラスチック部材を成形した。この例では、インサート成形に、実施例10と同様の装置(図17に示す金型および射出成形機)を用いた。
[Insert molding]
Next, a plastic member was molded by insert molding in the same manner as in Example 10 using a plastic sheet having a penetrating substance dispersed in the vicinity of the surface produced as described above. In this example, the same apparatus (mold and injection molding machine shown in FIG. 17) as in Example 10 was used for insert molding.

この例では、まず、金型内部にプラスチック製シートを挿入した後、固定金型のキャビティ表面形状と同じ曲面を有するテフロン(登録商標)ブロック(不図示)を用いて、可動金型の表面にプラスチック製シートを押し付けて、プラスチック製シートを可動金型に密着させて保持した(図24中のステップS124)。なお、この際、樹脂フィルム上に形成された浸透物質を含む樹脂薄膜が可動金型と対向するようにプラスチック製シートを可動金型に保持した。   In this example, first, a plastic sheet is inserted into the mold, and then a Teflon (registered trademark) block (not shown) having the same curved surface as the cavity surface shape of the fixed mold is used. The plastic sheet was pressed to hold the plastic sheet in close contact with the movable mold (step S124 in FIG. 24). At this time, the plastic sheet was held in the movable mold so that the resin thin film containing the penetrating substance formed on the resin film was opposed to the movable mold.

次いで、ABS含有のポリカーボネート樹脂の溶融樹脂をキャビティに射出充填して、プラスチック部材を成形した(インサート成形、図24中のステップS125)。その後、実施例10と同様にして、金型からプラスチック部材を取り出した。この例では、このようにして、表面近傍に浸透物質が分散したプラスチック製シートと、ABS含有のポリカーボネート樹脂からなる成形基材とが一体化されたポリカーボネート樹脂製のプラスチック部材を得た。   Next, a molten resin of ABS-containing polycarbonate resin was injected and filled into the cavity to mold a plastic member (insert molding, step S125 in FIG. 24). Thereafter, in the same manner as in Example 10, the plastic member was taken out from the mold. In this example, in this way, a plastic member made of polycarbonate resin was obtained in which a plastic sheet in which a penetrating substance was dispersed in the vicinity of the surface and a molded base material made of ABS-containing polycarbonate resin were integrated.

[浸透物質の抽出方法及び抽出装置]
次に、上述のようにして成形されたプラスチック部材から、浸透物質を抽出した。なお、この例では、インサート成形後に浸透物質を抽出するが、プラスチック製シート表面に分散した浸透物質をインサート成形する前に溶媒により除去してもよい。ただし、浸透物質を含むプラスチック製シート(又は樹脂薄膜)が熱可塑性樹脂で形成されている場合、インサート成形時に射出充填された溶融樹脂により、プラスチック製シートが溶融および熱変形するので、インサート成形前に予め浸透物質を除去したプラスチック製シートを用いると、浸透物質が抽出された後の微細孔がインサート成形時に変形、消失してしまう恐れがある。それゆえ、この例のように浸透物質を含むプラスチック製シートが熱可塑性樹脂で形成されている場合には、インサート成形した後、浸透物質を除去することが望ましい。
[Penetration substance extraction method and extraction apparatus]
Next, the penetrating substance was extracted from the plastic member molded as described above. In this example, the penetrating substance is extracted after insert molding, but the penetrating substance dispersed on the surface of the plastic sheet may be removed by a solvent before insert molding. However, when a plastic sheet (or resin thin film) containing a penetrating material is formed of a thermoplastic resin, the plastic sheet is melted and thermally deformed by the molten resin injected and filled at the time of insert molding. If a plastic sheet from which the osmotic material is previously removed is used, the fine pores after the osmotic material is extracted may be deformed and lost during insert molding. Therefore, in the case where the plastic sheet containing the penetrating substance is formed of a thermoplastic resin as in this example, it is desirable to remove the penetrating substance after insert molding.

ここで、浸透物質の抽出方法を説明する前に、浸透物質を抽出するためにこの例で用いた浸透物質の抽出装置について説明する。この例で用いた浸透物質の抽出装置の概略構成を図25に示した。   Here, before describing the method for extracting the osmotic material, the osmotic material extraction device used in this example for extracting the osmotic material will be described. A schematic configuration of the osmotic substance extraction apparatus used in this example is shown in FIG.

浸透物質の抽出装置700は、図25に示すように、主に、液体二酸化炭素ボンベ701と、バッファータンク702と、高圧ポンプ703と、プラスチック部材を収容する高圧容器704と、循環ポンプ705と、高圧容器704等から排出されるガスを回収する2台の回収槽706及び707と、浸透物質を回収する回収タンク708と、それらの構成要素を繋ぐ配管715とで構成されている。配管715には、図25に示すように、抽出装置700内の抽出溶媒(加圧二酸化炭素)の流動を制御するためのバルブ709〜711、減圧弁712、及び、圧力計713,714が所定の位置に設けられている。また、この例の抽出装置700では、高圧容器704と循環ポンプ705との間で抽出溶媒が循環するように配管715を繋げている(図25中の循環系716)。   As shown in FIG. 25, the osmotic substance extraction device 700 is mainly composed of a liquid carbon dioxide cylinder 701, a buffer tank 702, a high-pressure pump 703, a high-pressure container 704 containing a plastic member, a circulation pump 705, It consists of two recovery tanks 706 and 707 for recovering the gas discharged from the high-pressure vessel 704 and the like, a recovery tank 708 for recovering the permeation material, and a pipe 715 that connects these components. As shown in FIG. 25, valves 709 to 711, a pressure reducing valve 712, and pressure gauges 713 and 714 for controlling the flow of the extraction solvent (pressurized carbon dioxide) in the extraction device 700 are provided in the pipe 715. It is provided in the position. Further, in the extraction apparatus 700 of this example, a pipe 715 is connected so that the extraction solvent circulates between the high-pressure vessel 704 and the circulation pump 705 (circulation system 716 in FIG. 25).

この例では、図25に示した抽出装置700を用い、次のようにして、プラスチック部材の表面内部に分散した浸透物質を抽出(除去)した。まず、高圧容器704内に、上述の成形方法で作製されたプラスチック部材を複数個入れた。   In this example, the permeation substance dispersed inside the surface of the plastic member was extracted (removed) using the extraction device 700 shown in FIG. 25 as follows. First, a plurality of plastic members produced by the above-described molding method were placed in the high-pressure vessel 704.

次いで、高圧容器704内部の温度を図示しない温調水で40℃に温調した。すなわち、この例では、浸透物質を抽出する際の温度を40℃に設定した。なお、プラスチック部材またはプラスチック製シートの形成材料の少なくとも一方が非晶性熱可塑性樹脂である場合、後述するように、加圧二酸化炭素により浸透物質を溶解して抽出する際には、非晶性熱可塑性樹脂のガラス転移温度よりも少なくとも20℃以上低い温度で抽出することが望ましい。それより高い温度で浸透物質を抽出すると、非晶性熱可塑性樹脂が加圧二酸化炭素の浸透により膨潤するので、プラスチック部材が変形する恐れがある。また、プラスチック部材またはプラスチック製シートの形成材料の少なくとも一方が結晶性熱可塑性樹脂である場合には、加圧二酸化炭素の浸透により樹脂は変形し難いが、樹脂の融点よりも低い温度で浸透物質を抽出することが望ましい。上記いずれの場合においても、浸透物質の抽出温度は−10℃以上であることが望ましい。抽出温度が−10℃より低いと、二酸化炭素が凝固してドライアイスになる恐れがある。   Next, the temperature inside the high-pressure vessel 704 was adjusted to 40 ° C. with temperature adjusting water (not shown). That is, in this example, the temperature when extracting the osmotic material was set to 40 ° C. In addition, when at least one of the forming material of the plastic member or the plastic sheet is an amorphous thermoplastic resin, as described later, when the osmotic substance is dissolved and extracted with pressurized carbon dioxide, the amorphous material is used. It is desirable to extract at a temperature that is at least 20 ° C. lower than the glass transition temperature of the thermoplastic resin. If the osmotic substance is extracted at a higher temperature, the amorphous thermoplastic resin swells due to the penetration of the pressurized carbon dioxide, so that the plastic member may be deformed. Further, when at least one of the plastic member or the plastic sheet forming material is a crystalline thermoplastic resin, the resin is not easily deformed by the penetration of pressurized carbon dioxide, but the penetrating substance at a temperature lower than the melting point of the resin. It is desirable to extract In any of the above cases, the extraction temperature of the osmotic material is desirably -10 ° C or higher. If the extraction temperature is lower than −10 ° C., carbon dioxide may solidify and become dry ice.

本実施例では、プラスチック部材及びプラスチック製シートとも非晶性熱可塑性樹脂のポリカーボネート(ガラス転移温度はともに145℃程度)で形成したが、プラスチック部材の表面に浸透物質が分散した樹脂薄膜を形成しているので、プラスチック部材の表面では、ガラス転移温度が著しく低くなることもある。しかしながら、実際に、本実施例で作製したプラスチック部材及びプラスチック製シートを40℃の加圧二酸化炭素に所定時間曝したところ、プラスチック部材及びプラスチック製シートの表面は変形しないことが確認された。   In this embodiment, both the plastic member and the plastic sheet are formed of polycarbonate of an amorphous thermoplastic resin (both glass transition temperatures are about 145 ° C.), but a resin thin film in which a penetrating substance is dispersed is formed on the surface of the plastic member. Therefore, the glass transition temperature may be remarkably lowered on the surface of the plastic member. However, when the plastic member and plastic sheet produced in this example were actually exposed to pressurized carbon dioxide at 40 ° C. for a predetermined time, it was confirmed that the surfaces of the plastic member and plastic sheet were not deformed.

次に、液体二酸化炭素ボンベ701から液体二酸化炭素をバッファータンク702に供給し、バッファータンク702で液体二酸化炭素をガス化させた。次いで、高圧ポンプ703にてガス化した二酸化炭素を昇圧した。この際、減圧弁712により圧力制御された加圧二酸化炭素の圧力が、15MPaになるように昇圧した。その後、バルブ710を開き高圧容器704内部および高圧容器704と流通する循環系716全体に加圧二酸化炭素を導入した。この際、高圧容器704内部は40℃温調されているので、高圧容器704内部に導入された加圧二酸化炭素は超臨界状態(超臨界二酸化炭素)になる。また、この例では、循環系716内の配管715および循環ポンプ705等は温調せずに常温としたので、この常温部では、導入された加圧二酸化炭素は液体状の加圧二酸化炭素となっている。   Next, liquid carbon dioxide was supplied from the liquid carbon dioxide cylinder 701 to the buffer tank 702, and the liquid carbon dioxide was gasified in the buffer tank 702. Next, the carbon dioxide gasified by the high-pressure pump 703 was pressurized. At this time, the pressure of the pressurized carbon dioxide whose pressure was controlled by the pressure reducing valve 712 was increased to 15 MPa. Thereafter, the valve 710 was opened, and pressurized carbon dioxide was introduced into the entire high-pressure vessel 704 and the circulation system 716 that circulates with the high-pressure vessel 704. At this time, since the inside of the high-pressure vessel 704 is temperature-controlled at 40 ° C., the pressurized carbon dioxide introduced into the inside of the high-pressure vessel 704 becomes a supercritical state (supercritical carbon dioxide). In this example, the piping 715 and the circulation pump 705 in the circulation system 716 are set to room temperature without adjusting the temperature. In this room temperature portion, the introduced pressurized carbon dioxide is liquid pressurized carbon dioxide. It has become.

次いで、循環ポンプ705を駆動し、超臨界二酸化炭素および常温部の液体加圧二酸化炭素(以下、単に加圧二酸化炭素(抽出溶媒)ともいう)を循環系716内で循環させた。そして、この循環状態を15分間維持した。この工程により、プラスチック部材のプラスチック製シート側の表面近傍に分散した浸透物質を加圧二酸化炭素に溶解させて除去(抽出)した(図24中のステップS126)。   Next, the circulation pump 705 was driven to circulate supercritical carbon dioxide and liquid pressurized carbon dioxide (hereinafter also simply referred to as pressurized carbon dioxide (extraction solvent)) in the circulation system 716. And this circulation state was maintained for 15 minutes. Through this process, the penetrating substance dispersed in the vicinity of the surface of the plastic member on the plastic sheet side was dissolved (extracted) by dissolving in pressurized carbon dioxide (step S126 in FIG. 24).

加圧二酸化炭素を循環系716内で15分間循環させた後、バルブ711を開き、高圧容器704内部を減圧した。減圧されガス化した二酸化炭素は2台の回収槽706及び707に排出した。回収槽706及び707に排出された浸透物質を溶解している二酸化炭素は、回収槽706及び707の中で遠心分離の原理で浸透物質と二酸化炭素ガスに分離される。回収槽706及び707で分離された二酸化炭素ガスは配管715を介して外部に排出され、浸透物質は回収槽706及び707の下部に設けられた回収タンク708に回収される。回収タンク708で回収した浸透物質は、再度樹脂との混合溶液を調合するために再利用される。本実施例の加圧二酸化炭素を用いた浸透物質の抽出(除去)方法では、浸透物質の回収及び再利用が容易であるため、経済的な方法である。   After the pressurized carbon dioxide was circulated in the circulation system 716 for 15 minutes, the valve 711 was opened and the inside of the high-pressure vessel 704 was depressurized. The decompressed and gasified carbon dioxide was discharged into two recovery tanks 706 and 707. The carbon dioxide dissolved in the osmotic material discharged into the recovery tanks 706 and 707 is separated into the osmotic substance and carbon dioxide gas in the recovery tanks 706 and 707 by the principle of centrifugation. The carbon dioxide gas separated in the recovery tanks 706 and 707 is discharged to the outside through the pipe 715, and the permeating substance is recovered in the recovery tank 708 provided at the lower part of the recovery tanks 706 and 707. The permeation substance collected in the collection tank 708 is reused to prepare a mixed solution with the resin again. The osmotic substance extraction (removal) method using pressurized carbon dioxide according to this embodiment is an economical method because the osmotic substance can be easily recovered and reused.

次いで、表面から浸透物質が抽出されたプラスチック部材を高圧容器から取り出した。取り出したプラスチック部材の表面状態をSEM観察したところ、プラスチック部材のプラスチック製シート側の表面には微細な穴が形成され、且つ、プラスチック部材のプラスチック製シート側の表面内部には、複数の孔が連結した蟻の巣状の連結孔が形成されていること確認された。なお、その連結孔の平均孔径は100nm程度であった。   Next, the plastic member from which the osmotic material was extracted from the surface was taken out from the high pressure container. When the surface state of the plastic member taken out was observed by SEM, fine holes were formed on the surface of the plastic member on the plastic sheet side, and a plurality of holes were formed inside the surface of the plastic member on the plastic sheet side. It was confirmed that connected ant nest-like connection holes were formed. In addition, the average hole diameter of the connection hole was about 100 nm.

[メッキ膜の形成]
次に、上述のようにして作製したプラスチック部材の複雑な形状の連結孔が形成されている表面にメッキ膜を形成した。具体的には、実施例1と同様に、プラスチック部材に、コンディション(界面活性剤付与)、触媒付与、触媒活性、及び、無電解メッキの処理を施し、プラスチック部材の連結孔が形成されている表面上(プラスチック製シート上)に厚さ1μmの無電解メッキ膜を形成した(図24中のステップS127)。形成されたメッキ膜には光沢があり、このことからプラスチック部材のプラスチック製シート側の表面粗さが良好(小さい)であることが分かった。
[Formation of plating film]
Next, a plating film was formed on the surface of the plastic member produced as described above on which the complicatedly shaped connection holes were formed. Specifically, as in Example 1, the plastic member is subjected to conditions (providing a surfactant), applying a catalyst, catalytic activity, and electroless plating to form a connecting hole for the plastic member. An electroless plating film having a thickness of 1 μm was formed on the surface (on the plastic sheet) (step S127 in FIG. 24). The formed plating film is glossy, and from this, it was found that the surface roughness of the plastic member on the side of the plastic sheet was good (small).

この例で作製した表面にメッキ膜が形成されたプラスチック部材の概略断面図を図26に示した。この例のプラスチック部材720は、図26に示すように、インサート成形により成形された成形基材721上に、プラスチック製シートの樹脂フィルム722、浸透物質が除去された樹脂薄膜723及びメッキ膜724がこの順で積層された構造を有する。樹脂フィルム722と成形基材721とはインサート成形により一体化されている。そして、樹脂薄膜723の連結孔726の一部に、メッキ膜が入り込んで成長している。すなわち、樹脂薄膜723には、メッキ膜724の一部が浸透したメッキ浸透層725が形成されている。なお、図26には示していないが、上記メッキ処理において、メッキ膜の触媒核となるPdの触媒微粒子がメッキ浸透層725内部(連結孔)に分散しており、このPd触媒微粒子を核にしてメッキ膜が成長するため、この例で形成したメッキ膜724は樹脂薄膜723内部から成長する。なお、連結孔の径が微細である場合には、図26に示すように、メッキ膜が樹脂薄膜723全体に浸透しないが、連結孔の径を適宜調整することにより、メッキ膜の浸透厚さを調整することができる。   A schematic cross-sectional view of a plastic member having a plating film formed on the surface produced in this example is shown in FIG. As shown in FIG. 26, the plastic member 720 of this example includes a resin film 722 of a plastic sheet, a resin thin film 723 from which a penetrating substance is removed, and a plating film 724 on a molding base 721 molded by insert molding. It has a laminated structure in this order. The resin film 722 and the molding substrate 721 are integrated by insert molding. A plating film enters and grows in a part of the connection hole 726 of the resin thin film 723. That is, the resin thin film 723 is provided with a plating permeation layer 725 in which a part of the plating film 724 has permeated. Although not shown in FIG. 26, in the plating process, Pd catalyst fine particles serving as catalyst nuclei of the plating film are dispersed inside the plating permeation layer 725 (connection holes), and the Pd catalyst fine particles are used as nuclei. Since the plating film grows, the plating film 724 formed in this example grows from the inside of the resin thin film 723. When the diameter of the connecting hole is fine, as shown in FIG. 26, the plating film does not penetrate the entire resin thin film 723, but the penetration thickness of the plating film can be adjusted by appropriately adjusting the diameter of the connecting hole. Can be adjusted.

上述のように、この例で作製したメッキ膜を備えるプラスチック部材では、メッキ膜が、プラスチック部材の内部に一部浸透したような状態で形成されるので、物理的なアンカー効果が得られ、より密着性の優れたメッキ膜が形成される。また、プラスチック部材の表面に形成される孔(凹凸)も非常に小さいサイズであるので、平滑性の優れたメッキ膜が得られる。   As described above, in the plastic member provided with the plating film produced in this example, the plating film is formed in a state where it partially penetrates into the plastic member, so that a physical anchor effect can be obtained, and more A plating film having excellent adhesion is formed. Moreover, since the hole (unevenness | corrugation) formed in the surface of a plastic member is also very small size, the plating film excellent in smoothness is obtained.

この例で作製したメッキ膜を備えるプラスチック部材に対して、実際に密着試験を行なった。具体的には、この例で作製したメッキ膜を備えるプラスチック部材に対して、温度−40℃と85℃との間で20サイクルのヒートサイクル試験を行った。その結果、メッキ膜には膜膨れが発生しなかった。このことから、本実施例のプラスチック部材では、メッキ膜が強固なアンカー効果により樹脂表面に密着していることが分かった。   An adhesion test was actually performed on the plastic member provided with the plating film produced in this example. Specifically, a 20-cycle heat cycle test was performed between a temperature of −40 ° C. and 85 ° C. for the plastic member including the plated film manufactured in this example. As a result, no film swelling occurred in the plating film. From this, in the plastic member of the present Example, it turned out that the plating film is closely_contact | adhered to the resin surface by the strong anchor effect.

この例では、浸透物質として油状フッ素化合物を用いたが、抽出溶媒に溶解する材料であれば任意のものが浸透物質として用い得る。特に、この例のように、プラスチック部材に対する浸透性が高く且つ抽出能力の優れた超臨界二酸化炭素や液体二酸化炭素等の加圧二酸化炭素を抽出溶媒に用いた場合には、浸透物質としては、加圧二酸化炭素に溶解する各種界面活性剤、フッ素系低分子ポリマー、酸に溶解する炭酸カルシウム等の無機フィラー等を用いることができる。   In this example, an oily fluorine compound is used as the osmotic substance, but any material that dissolves in the extraction solvent can be used as the osmotic substance. In particular, as in this example, when pressurized carbon dioxide such as supercritical carbon dioxide or liquid carbon dioxide, which has high permeability to plastic members and excellent extraction ability, is used as the extraction solvent, Various surfactants that dissolve in pressurized carbon dioxide, fluorine-based low molecular weight polymers, inorganic fillers such as calcium carbonate that dissolve in acid, and the like can be used.

また、加圧二酸化炭素を抽出溶媒に用いた場合には、浸透物質として加圧二酸化炭素に溶解する有機物質が用い得る。そのような有機物質としては、例えば、ポリエチレンオキシド(PEO)−ポリプロピレンオキシド(PPO)のブロックコポリマー、PEO−ポリブチレンオキシド(PBO)のブロックコポリマー、オクタエチレングリコールモノドデシルエーテル、ペンタエチレングリコールn−オクチルエーテル等を用いることができる。   When pressurized carbon dioxide is used as the extraction solvent, an organic substance that dissolves in pressurized carbon dioxide can be used as the osmotic substance. Examples of such organic substances include polyethylene oxide (PEO) -polypropylene oxide (PPO) block copolymer, PEO-polybutylene oxide (PBO) block copolymer, octaethylene glycol monododecyl ether, pentaethylene glycol n-octyl. Ether or the like can be used.

さらに、加圧二酸化炭素を抽出溶媒に用いた場合には、浸透物質として、加圧二酸化炭素に対して溶解度の高いフッ素を含有した界面活性剤を用いてもよい。フッ素を含有した界面活性剤としては、例えば、各種フッソ化ポリアルキレングリコール、カルボキシレートパーフルオロポリエーテル(化学構造式:F−(CFCF(CF)O)n−CFCFCOOH(Dupon社製 商品名Kritox)、ペルフルオロポリエーテルカルボン酸アンモニウム塩((化学構造式:F−(CF(CF)CFO)n-CF(CF)COO−NH+(ダイキン化学工業社製 C2404アンモニウム塩)、スルファコハク酸エステル塩(AOT)のペルフルオロアルキルアナローグ、ペルフルオロポリエーテル(PFPE)基を有する各種界面活性剤を用いることができる。また、フッ素系高分子(ヘキサフルオロプロピレンエポキシド、Dupon社製 Kritox GPL207)、シリコーンオイル等を浸透物質として用いても良い。 Furthermore, when pressurized carbon dioxide is used as the extraction solvent, a surfactant containing fluorine having high solubility in pressurized carbon dioxide may be used as the penetrating substance. Examples of the fluorine-containing surfactant include various fluorinated polyalkylene glycols and carboxylate perfluoropolyethers (chemical structural formula: F- (CF 2 CF (CF 3 ) O) n-CF 2 CF 2 COOH ( Product name Kritox), perfluoropolyether carboxylic acid ammonium salt ((chemical structural formula: F- (CF (CF 3 ) CF 2 O) n-CF (CF 3 ) COO-NH 4 + (Daikin Chemical Industries, Ltd.) Ltd. C2404 ammonium salts), can be used various surfactants having a perfluoro alkyl analogs, perfluoropolyether (PFPE) group Surufakohaku ester salt (AOT). Further, the fluorinated polymer (hexafluoropropylene epoxide, Dupon Kritox GPL207 manufactured by the company It may be used and silicone oil as an osmotic agent.

実施例12では、メッキ処理の段階で、プラスチック製シート(樹脂薄膜)内にメッキ膜の触媒核となる金属微粒子を分散させたが、予めプラスチック製シート内に金属微粒子を分散させていてもよい。その一例を実施例13で説明する。具体的には、この例では、プラスチック製シートを作製する際に、浸透物質が分散した(連結孔が形成される)樹脂薄膜(第1樹脂薄膜)の下部に、パラジウムのメッキ触媒核が分散した樹脂薄膜(第2薄膜)を設けた。以下に、この例におけるプラスチック部材の製造からメッキ膜の形成までの一連の工程を図27を参照しながら説明する。   In Example 12, metal fine particles serving as catalyst nuclei of the plating film were dispersed in the plastic sheet (resin thin film) at the stage of the plating treatment, but the metal fine particles may be dispersed in advance in the plastic sheet. . One example will be described in Example 13. Specifically, in this example, when a plastic sheet is produced, a palladium plating catalyst core is dispersed under the resin thin film (first resin thin film) in which the penetrating material is dispersed (connection holes are formed). A resin thin film (second thin film) was provided. Hereinafter, a series of steps from the production of the plastic member to the formation of the plating film in this example will be described with reference to FIG.

まず、実施例12と同様に、厚み100μmのポリカーボネート製の樹脂フィルムを用意した(図27中のステップS131)。次いで、樹脂フィルムと同じ樹脂材料と、金属錯体とが含まれる混合溶液(第1混合溶液)を調製した(図27中のステップS132)。この例では、金属錯体として、ヘキサフルオロアセチルアセトナトパラジウム(II)錯体を用い、樹脂材料及び混合溶液の溶媒は、実施例12と同様のものを用いた。また、この例では、ポリカーボネート(樹脂材料)が溶解した溶媒中に、樹脂材料に対して1wt%の金属錯体を混合して、ポリカーボネートと金属錯体との第1混合溶液を調合した。なお、この例では、メッキの触媒核となる金属微粒子の金属元素としてPdを用いたが、これ以外では、白金、ニッケル、銅等を用いることができる。   First, similarly to Example 12, a polycarbonate resin film having a thickness of 100 μm was prepared (step S131 in FIG. 27). Next, a mixed solution (first mixed solution) containing the same resin material as the resin film and the metal complex was prepared (step S132 in FIG. 27). In this example, a hexafluoroacetylacetonato palladium (II) complex was used as the metal complex, and the resin material and the solvent of the mixed solution were the same as in Example 12. In this example, a 1 wt% metal complex was mixed with the resin material in a solvent in which polycarbonate (resin material) was dissolved to prepare a first mixed solution of polycarbonate and metal complex. In this example, Pd is used as the metal element of the metal fine particles serving as the catalyst core for plating, but platinum, nickel, copper, or the like can be used in other cases.

次いで、キャスティング法により、第1混合溶液を樹脂フィルムの片面に上に塗布して、金属錯体が内部に分散した第1樹脂薄膜(第1樹脂膜)を厚さ約0.5μmで形成した(図27中のステップS133)。   Next, the first mixed solution was applied on one side of the resin film by a casting method to form a first resin thin film (first resin film) having a metal complex dispersed therein with a thickness of about 0.5 μm ( Step S133 in FIG. 27).

次に、実施例12と同様にして、樹脂フィルムと同じ樹脂材料と、浸透物質とが含まれる混合溶液(第2混合溶液)を調製した(図27中のステップS134)。この例では、浸透物質、樹脂材料及び混合溶液の溶媒は、実施例12と同様のものを用いた。次いで、キャスティング法により、第2混合溶液を第1樹脂薄膜上に塗布して、浸透物質が内部に分散した第2樹脂薄膜(第2樹脂膜)を厚さ約1μmで形成した(図27中のステップS135)。   Next, in the same manner as in Example 12, a mixed solution (second mixed solution) containing the same resin material as the resin film and a penetrating substance was prepared (step S134 in FIG. 27). In this example, the permeation substance, the resin material, and the solvent of the mixed solution were the same as those in Example 12. Next, the second mixed solution was applied onto the first resin thin film by a casting method to form a second resin thin film (second resin film) having a penetrating substance dispersed therein with a thickness of about 1 μm (in FIG. 27). Step S135).

次いで、樹脂フィルム上に第1及び第2樹脂薄膜が形成されたプラスチック製シートを100℃の温度環境で5時間加熱した。この処理により、第1樹脂薄膜内に分布した金属錯体の一部を熱分解して還元し、固定化した(金属錯体の一部を金属微粒子に変質させた)。この例では、この様にして内部に浸透物質及び金属微粒子が分散したプラスチック製シートを作製した。   Next, the plastic sheet having the first and second resin thin films formed on the resin film was heated in a temperature environment of 100 ° C. for 5 hours. By this treatment, a part of the metal complex distributed in the first resin thin film was thermally decomposed, reduced, and immobilized (a part of the metal complex was transformed into metal fine particles). In this example, a plastic sheet having a penetrating substance and fine metal particles dispersed therein was produced in this manner.

次に、上述のようにして得られたプラスチック製シートを、実施例12と同様にして、射出成形機の金型内に保持し、インサート成形を行なった(図27中のステップS136及びS137)。なお、この例では、インサート成形で金型に射出充填した樹脂(成形基材の形成材料)は実施例12と同じものを用いた。この例では、この様にしてプラスチック部材を成形した。   Next, the plastic sheet obtained as described above was held in a mold of an injection molding machine in the same manner as in Example 12 to perform insert molding (steps S136 and S137 in FIG. 27). . In this example, the same resin as that used in Example 12 was used as the resin (molding base material) injected and filled into the mold by insert molding. In this example, the plastic member was molded in this way.

次に、上述のようにして作製されたプラスチック部材に対して、実施例12で用いた抽出装置(図25)を用い、実施例12と同様の方法で、浸透物質を加圧二酸化炭素(溶媒)によりプラスチック部材から抽出した(図27中のステップS138)。この処理により、第1樹脂薄膜中に連結孔を形成した。次いで、プラスチック部材に対してニッケルリンメッキの無電解メッキを施し、プラスチック部材のプラスチック製シート側の表面にメッキ膜を形成した。この際、メッキ液は、第1樹脂薄膜中の連結孔を介して第1樹脂薄膜中に浸透し、第2樹脂薄膜に到達する。そして、メッキ液が第2樹脂薄膜中に分散したPdの金属微粒子に接触し、その金属微粒子を核としてメッキ膜が成長する。それゆえ、この例のメッキ膜の形成方法では、プラスチック製シートの内部から、より具体的には、第1及び第2樹脂薄膜の界面近傍からメッキ膜が成長するので、より大きなアンカー効果が得られ、プラスチック部材とメッキ膜との間の密着性がより大きくなる。この例では、この様にして、表面にメッキ膜が形成されたプラスチック部材を得た。   Next, with respect to the plastic member produced as described above, the osmotic substance was subjected to pressurized carbon dioxide (solvent) in the same manner as in Example 12 using the extraction device (FIG. 25) used in Example 12. ) To extract from the plastic member (step S138 in FIG. 27). By this treatment, connection holes were formed in the first resin thin film. Next, electroless plating of nickel phosphorus plating was performed on the plastic member, and a plating film was formed on the surface of the plastic member on the plastic sheet side. At this time, the plating solution penetrates into the first resin thin film through the connection hole in the first resin thin film and reaches the second resin thin film. Then, the plating solution contacts the Pd metal fine particles dispersed in the second resin thin film, and the plating film grows with the metal fine particles as nuclei. Therefore, in the plating film forming method of this example, since the plating film grows from the inside of the plastic sheet, more specifically, from the vicinity of the interface between the first and second resin thin films, a larger anchor effect is obtained. Thus, the adhesion between the plastic member and the plating film is further increased. In this example, a plastic member having a plating film formed on the surface was thus obtained.

この例のメッキ膜の方法では、実施例12のようにインサート成形後の触媒付与工程が不要となる。それゆえ、この例の方法では、連結孔を有する第1樹脂薄膜を形成した後(浸透物質を抽出した後)、ただちにメッキ膜を形成できるので、プロセスを簡略化でき、量産性が向上する。   In the plating film method of this example, the catalyst application step after the insert molding is unnecessary as in the twelfth embodiment. Therefore, in the method of this example, since the plating film can be formed immediately after the first resin thin film having the connecting hole is formed (after the permeation substance is extracted), the process can be simplified and the mass productivity is improved.

また、この例の製造方法で作製されたプラスチック部材(プラスチック製シートでは、プラスチック部材のプラスチック製シート側の最表面(連結孔が形成された第1樹脂薄膜の最表面)における触媒核の濃度が低下しており、且つ、内部に十分な量の触媒核を分散しているので、メッキ処理を行った際に、プラスチック部材のプラスチック製シート側の最表面でメッキ膜が成長し難くなり、メッキ膜をプラスチック部材の内部から確実に成長させることできる。また、この例の製造方法では、樹脂とメッキ金属膜が混在した傾斜層(メッキ膜浸透層)を確実に形成することができ、密着性の優れたメッキ膜を効率よく形成することができる。さらに、この例のプラスチック部材の製造方法では、例えば、室温程度の低温でメッキ反応が起こるCuメッキを適用した場合であっても、プラスチック部材のプラスチック製シート側の最表面における触媒核の濃度が低いので、該表面でメッキ反応が起こらず、プラスチック部材内部からメッキ膜を成長させることができる。   In addition, the concentration of catalyst nuclei on the plastic member produced by the manufacturing method of this example (in the plastic sheet, the outermost surface of the plastic member on the plastic sheet side (the outermost surface of the first resin thin film in which the connecting holes are formed)) Since a sufficient amount of catalyst nuclei are dispersed inside, the plating film is difficult to grow on the outermost surface of the plastic member on the plastic sheet side when plating is performed. The film can be reliably grown from the inside of the plastic member, and the manufacturing method of this example can reliably form an inclined layer (plating film permeation layer) in which a resin and a plated metal film are mixed. Furthermore, in this example of the plastic member manufacturing method, the plating reaction takes place at a low temperature of about room temperature. Even when Cu plating is applied, the concentration of catalyst nuclei on the outermost surface of the plastic member on the plastic sheet side is low, so that plating reaction does not occur on the surface and a plating film can be grown from inside the plastic member. it can.

この例で作製した表面にメッキ膜が形成されたプラスチック部材の概略断面図を図28に示した。この例のプラスチック部材730は、図28に示すように、インサート成形により成形された成形基材731上に、プラスチック製シートの樹脂フィルム732、金属微粒子736が分散した第2樹脂薄膜733、浸透物質が除去されて連結孔737が内部に形成された第1樹脂薄膜734及びメッキ膜735がこの順で積層された構造を有する。樹脂フィルム732と成形基材731とはインサート成形により一体化されている。そして、メッキ膜735は、第2樹脂薄膜733の第1樹脂薄膜734側表面近傍に存在する金属微粒子736から第1樹脂薄膜734の連結孔736を介して成長しており、メッキ膜735の一部がプラスチック部材に浸透した状態になっている。それゆえ、この例では、そのメッキ膜浸透層の厚さは、第1樹脂薄膜734の厚さとほぼ同じになる。   FIG. 28 shows a schematic cross-sectional view of a plastic member having a plating film formed on the surface produced in this example. As shown in FIG. 28, the plastic member 730 of this example includes a plastic sheet resin film 732, a second resin thin film 733 in which metal fine particles 736 are dispersed, and a penetrating substance on a molding substrate 731 molded by insert molding. The first resin thin film 734 having the connection holes 737 formed therein and the plating film 735 are stacked in this order. The resin film 732 and the molding substrate 731 are integrated by insert molding. The plating film 735 grows from the metal fine particles 736 existing in the vicinity of the surface of the second resin thin film 733 on the first resin thin film 734 side through the connection hole 736 of the first resin thin film 734, and The part has penetrated into the plastic member. Therefore, in this example, the thickness of the plating film permeation layer is substantially the same as the thickness of the first resin thin film 734.

上述のようにして作製したメッキ膜を備えるプラスチック部材に対して、実施例12と同様に、メッキ膜の信頼性評価をしたところ、メッキ膜が膨れる等の問題は発生しなかった。   When the reliability of the plating film was evaluated on the plastic member provided with the plating film produced as described above in the same manner as in Example 12, problems such as swelling of the plating film did not occur.

実施例13では、浸透物質の抽出工程と、メッキ液をプラスチック部材の内部に浸透させる工程とを別工程で行ったが、これらの工程を同時に行っても良い。実施例14ではその一例を説明する。   In Example 13, the step of extracting the penetrating substance and the step of penetrating the plating solution into the plastic member were performed in separate steps, but these steps may be performed simultaneously. In Example 14, an example will be described.

この例では、まず、実施例13と同様にして、樹脂フィルム上に、金属微粒子が分散した第2樹脂膜及び浸透物質が分散した第1樹脂薄膜が形成されたプラスチック製シートを作製した。次いで、プラスチック製シートを実施例12と同様にして金型内に保持してインサート成形を行い、プラスチック製シートと成形基材とを一体化してプラスチック部材を作製した。   In this example, first, in the same manner as in Example 13, a plastic sheet in which a second resin film in which metal fine particles were dispersed and a first resin thin film in which a penetrating material was dispersed was formed on a resin film. Next, the plastic sheet was held in the mold in the same manner as in Example 12 to perform insert molding, and the plastic sheet and the molding substrate were integrated to produce a plastic member.

次に、実施例12で用いた抽出装置(図25)を用いて、次のようにして浸透物質の抽出からメッキ膜の形成の工程を行った。まず、上述のように作製したプラスチック部材を40℃に温調された高圧容器704内に装着した。また、同時に、メタノール(アルコール)を40vol%の割合で混合したニッケルリンメッキ液を高圧容器704内に導入し、プラスチック部材をメッキ液中に浸漬した。次いで、実施例12と同様にして、圧力10MPaの加圧二酸化炭素を高圧容器704内に導入し滞留させた。この工程により、メッキ液が加圧二酸化炭素とともにプラスチック部材内部に浸透する。この際、メッキ液と加圧二酸化炭素の混合溶液は、第1樹脂薄膜中の浸透物質を抽出しながらプラスチック部材内部に浸透する。なお、この例で用いたメッキ液の反応温度65℃以上であるので、40℃に温調された高圧容器704内における上記工程では、メッキ反応は起こらない。   Next, using the extraction apparatus (FIG. 25) used in Example 12, the steps of extracting the penetrating material and forming the plating film were performed as follows. First, the plastic member produced as described above was mounted in a high-pressure vessel 704 adjusted to 40 ° C. At the same time, a nickel phosphorus plating solution mixed with methanol (alcohol) at a ratio of 40 vol% was introduced into the high-pressure vessel 704, and the plastic member was immersed in the plating solution. Next, in the same manner as in Example 12, pressurized carbon dioxide having a pressure of 10 MPa was introduced into the high-pressure vessel 704 and retained. By this step, the plating solution penetrates into the plastic member together with the pressurized carbon dioxide. At this time, the mixed solution of the plating solution and the pressurized carbon dioxide penetrates into the plastic member while extracting the penetrating substance in the first resin thin film. In addition, since the reaction temperature of the plating solution used in this example is 65 ° C. or higher, the plating reaction does not occur in the above process in the high-pressure vessel 704 adjusted to 40 ° C.

次いで、高圧容器704の温度を図示しない温調水により80℃(メッキ反応が起こる温度)に上昇させた。この結果、高圧容器704の圧力は15MPaに上昇した。この工程により、第2樹脂薄膜中に分散したPd由来の金属微粒子にメッキ液を接触させ、プラスチック部材の内部からメッキ膜を成長させた。この例では、このようにして、プラスチック部材のプラスチック製シート側の表面にメッキ膜を形成した。その結果、この例においても、実施例12と同様の構造(図28)のプラスチック部材が得られ、メッキ膜はプラスチック部材の内部から、より具体的には、第1及び第2樹脂薄膜の界面近傍からメッキ膜が成長しており、密着性の優れたメッキ膜を形成することができた。   Next, the temperature of the high-pressure vessel 704 was raised to 80 ° C. (temperature at which the plating reaction occurs) with temperature control water (not shown). As a result, the pressure in the high-pressure vessel 704 increased to 15 MPa. By this step, the plating solution was brought into contact with the Pd-derived metal fine particles dispersed in the second resin thin film, and a plating film was grown from the inside of the plastic member. In this example, the plating film was thus formed on the surface of the plastic member on the plastic sheet side. As a result, also in this example, a plastic member having the same structure as that of Example 12 (FIG. 28) is obtained, and the plating film is formed from the inside of the plastic member. A plating film grew from the vicinity, and a plating film having excellent adhesion could be formed.

この例で作製したメッキ膜を備えるプラスチック部材に対しても、実施例12と同様に、メッキ膜の信頼性評価をしたところ、メッキ膜が膨れる等の問題は発生しなかった。   Also for the plastic member provided with the plated film produced in this example, as in Example 12, when the reliability of the plated film was evaluated, there was no problem such as swelling of the plated film.

なお、この例のように超臨界状態等の加圧二酸化炭素をメッキ液に混合した場合、メッキ液の表面張力が低下し、プラスチック部材の内部にメッキ液が浸透しやすくなる。それゆえ、微細な連結孔が形成された第1樹脂薄膜内にもメッキ液が浸透し易くなり、金属触媒微粒子が分散した第2樹脂薄膜までメッキ液がより到達し易くなる。その結果、第2樹脂薄膜からメッキ膜が速やかに成長するので、メッキ速度が上昇し高効率である。   Note that when pressurized carbon dioxide in a supercritical state or the like is mixed with the plating solution as in this example, the surface tension of the plating solution is lowered, and the plating solution is likely to penetrate into the plastic member. Therefore, the plating solution can easily penetrate into the first resin thin film in which the fine connection holes are formed, and the plating solution can easily reach the second resin thin film in which the metal catalyst fine particles are dispersed. As a result, since the plating film grows quickly from the second resin thin film, the plating rate increases and the efficiency is high.

また、この例のように、超臨界状態等の加圧二酸化炭素をメッキ液に混合すると、二酸化炭素によりメッキ液のpH(水素イオン指数)が低下するため、メッキ液がアルカリメッキ浴の場合にはメッキ液が中和されメッキ反応が起きなくなる恐れがある。それゆえ、この例のように加圧二酸化炭素をメッキ液に混合した場合には、メッキ液として、パラジウムやニッケルリン等の酸性メッキ浴を用いることが望ましい。   Further, as in this example, when pressurized carbon dioxide in a supercritical state or the like is mixed with the plating solution, the pH (hydrogen ion index) of the plating solution is lowered by the carbon dioxide, so that the plating solution is an alkaline plating bath. May neutralize the plating solution and prevent the plating reaction from occurring. Therefore, when pressurized carbon dioxide is mixed in the plating solution as in this example, it is desirable to use an acidic plating bath such as palladium or nickel phosphorus as the plating solution.

超臨界状態等の加圧二酸化炭素をメッキ液に混合する場合には、この例のようにメッキ液にアルコール成分を添加することが望ましい。この場合、アルコールが界面活性剤の役割を果たし、メッキ液と二酸化炭素の混合性を高めるとともに、メッキ液の表面張力を低下させて樹脂内部にメッキ液を浸透しやすくする。   When pressurized carbon dioxide in a supercritical state or the like is mixed with the plating solution, it is desirable to add an alcohol component to the plating solution as in this example. In this case, the alcohol serves as a surfactant to increase the mixing ability of the plating solution and carbon dioxide, and to reduce the surface tension of the plating solution to facilitate penetration of the plating solution into the resin.

実施例12〜14では、インサート成形後に、浸透物質を抽出して、プラスチック部材の表面に微細な連結孔を形成した例を説明したが、実施例15では、インサート成形前に浸透物質を抽出して微細な連結孔を形成する例を説明する。浸透物質を分散させる樹脂薄膜の形成材料を熱変形し難い材料で形成した場合には、浸透物質の抽出処理をインサート成形前に行なうことができる。   In Examples 12 to 14, the example in which the penetrating substance was extracted after the insert molding to form fine connection holes on the surface of the plastic member was described, but in Example 15, the penetrating substance was extracted before the insert molding. An example of forming fine connection holes will be described. When the material for forming the resin thin film in which the osmotic material is dispersed is formed of a material that is not easily thermally deformed, the osmotic material can be extracted before insert molding.

また、実施例13及び14では、浸透物質が分散した樹脂薄膜と、金属微粒子が分散した樹脂薄膜とを別々に形成したが、この例では、一つの樹脂薄膜中に浸透物質及び金属微粒子を分散させる例を説明する。   In Examples 13 and 14, the resin thin film in which the penetrating substance is dispersed and the resin thin film in which the metal fine particles are dispersed are separately formed. In this example, the penetrating substance and the metal fine particles are dispersed in one resin thin film. An example will be described.

本実施例では、浸透物質及び金属微粒子を分散させる樹脂薄膜の形成材料としては高耐熱樹脂材料である2液混合硬化型のエポキシ熱硬化性樹脂を用いた。浸透物質としては、平均分子量200で液状のポリエチレングリコールを用いた。また、上記樹脂材料及び浸透物質と混合させる金属錯体には、実施例13と同様に、ヘキサフルオロアセチルアセトナトパラジウム(II)錯体を用いた。以下に、この例のプラスチック部材の製造方法を図29を参照しながら説明する。   In this example, a two-component mixed curing type epoxy thermosetting resin, which is a high heat resistant resin material, was used as a material for forming a resin thin film in which a penetrating substance and fine metal particles are dispersed. As the penetrating substance, liquid polyethylene glycol having an average molecular weight of 200 was used. In addition, as in Example 13, a hexafluoroacetylacetonato palladium (II) complex was used as the metal complex to be mixed with the resin material and the penetrating substance. Below, the manufacturing method of the plastic member of this example is demonstrated, referring FIG.

まず、厚み100μmの長尺状のポリカーボネート製樹脂フィルムを用意した(図29中のステップS141)。次いで、浸透物質、金属錯体及びエポキシ熱硬化性樹脂を含む混合溶液を調製した(図29中のステップS142)。具体的には、ポリエチレングリコール(浸透物質)をエポキシ樹脂接着剤に対して30wt%の割合で混合し、さらに、パラジウム金属錯体を1wt%の割合で混合したエポキシ樹脂接着剤をその溶媒であるN−メチル−2−ピロリドンとトルエンの混合溶媒に溶解させ、浸透物質、金属錯体及びエポキシ熱硬化性樹脂を含む混合溶液を調製した。   First, a long polycarbonate resin film having a thickness of 100 μm was prepared (step S141 in FIG. 29). Next, a mixed solution containing a penetrating substance, a metal complex, and an epoxy thermosetting resin was prepared (step S142 in FIG. 29). Specifically, polyethylene glycol (penetrating substance) is mixed at a rate of 30 wt% with respect to the epoxy resin adhesive, and an epoxy resin adhesive mixed with a palladium metal complex at a rate of 1 wt% is N as the solvent. -It was dissolved in a mixed solvent of methyl-2-pyrrolidone and toluene to prepare a mixed solution containing an osmotic substance, a metal complex and an epoxy thermosetting resin.

次いで、キャスティング法により、混合溶液を、樹脂フィルム上に塗布して、浸透物質及び金属錯体が内部に分散した樹脂薄膜を厚さ1μmで形成した(図29中のステップS143)。次いで、樹脂フィルムを温度120℃で10時間加熱し、エポキシ樹脂接着剤を熱硬化させた。また、この加熱処理により、金属錯体を熱分解して還元し、メッキの触媒核を固定化した。このようにして、高耐熱性の樹脂薄膜内部に浸透物質及び金属微粒子が分散した長尺状のプラスチック製シートを作製した。   Next, the mixed solution was applied onto a resin film by a casting method to form a resin thin film having a penetrating substance and a metal complex dispersed therein with a thickness of 1 μm (step S143 in FIG. 29). Next, the resin film was heated at a temperature of 120 ° C. for 10 hours to thermally cure the epoxy resin adhesive. Further, by this heat treatment, the metal complex was thermally decomposed and reduced, and the catalyst core for plating was immobilized. In this manner, a long plastic sheet in which the penetrating substance and the metal fine particles were dispersed inside the highly heat-resistant resin thin film was produced.

次いで、長尺状のプラスチック製シートを、アルミメッシュシートをセパレーターとして挟んで巻き取り、図25に示した抽出装置700の高圧容器704内部に仕込んだ。次いで、実施例12及び13と同様にして、加圧二酸化炭素を高圧容器704内に導入し、浸透物質を抽出した(図29中のステップS144)。この工程により、プラスチック製シートの片側表面に形成されたエポキシ樹脂製の樹脂薄膜の厚さ約1μmに渡って連結孔が形成された。   Next, the long plastic sheet was wound around an aluminum mesh sheet as a separator, and charged into the high-pressure vessel 704 of the extraction apparatus 700 shown in FIG. Next, in the same manner as in Examples 12 and 13, pressurized carbon dioxide was introduced into the high-pressure vessel 704 to extract the permeating substance (step S144 in FIG. 29). By this step, a connection hole was formed over the thickness of about 1 μm of the resin thin film made of epoxy resin formed on one surface of the plastic sheet.

次に、表面に連結孔が形成されたプラスチック製シートを、実施例12と同様にして金型に保持してインサート成形(ポリカーボネート樹脂を射出充填)を行ない、プラスチック部材を成形した(図29中のステップS145及びS146)。この際、この例ではプラスチック製シートの樹脂薄膜が高耐熱性の材料で形成されているので、射出充填した溶融樹脂の温度及び圧力により、樹脂薄膜内部の微細な連結孔が熱変形したり塞がったりすることはない。この例では、上述のようにして、表面近傍に微細な連結孔が形成されたプラスチック部材を作製した。   Next, the plastic sheet with the connection hole formed on the surface was held in the mold in the same manner as in Example 12, and insert molding (injection filling with polycarbonate resin) was performed to mold the plastic member (in FIG. 29). Steps S145 and S146). At this time, in this example, since the resin thin film of the plastic sheet is formed of a high heat resistant material, the fine connecting holes inside the resin thin film are thermally deformed or blocked by the temperature and pressure of the molten resin injected and filled. There is nothing to do. In this example, as described above, a plastic member having a fine connection hole formed in the vicinity of the surface was produced.

次に、上述のように作製されたプラスチック部材のプラスチック製シート側の表面に、実施例14と同様にして加圧二酸化炭素を用いて無電解メッキ膜を形成した(図29中のステップS147)。なお、本実施例では浸透物質をインサート成形前に抽出しているので、メッキ膜形成時には、浸透物質の抽出工程は含まれない。この例では、上述のようにして、メッキ膜を備えたプラスチック部材を得た。   Next, an electroless plating film was formed on the surface of the plastic member manufactured as described above on the side of the plastic sheet using pressurized carbon dioxide in the same manner as in Example 14 (step S147 in FIG. 29). . In this embodiment, since the osmotic substance is extracted before insert molding, the osmotic substance extraction step is not included when the plating film is formed. In this example, a plastic member provided with a plating film was obtained as described above.

この例で作製したプラスチック部材に対しても、メッキ膜の密着性を調べたところ良好な密着性が得られた。すなわち、この例のように、連結孔が形成される樹脂薄膜を高耐熱性材料で形成した場合、インサート成形前に浸透物質を抽出して連結孔を形成しても、インサート成形時に連結孔が変形し難く、プラスチック部材とメッキ膜との密着性を得るためのアンカー効果が得られることが分かった。   When the adhesion of the plating film was examined for the plastic member produced in this example, good adhesion was obtained. That is, as in this example, when the resin thin film in which the connection hole is formed is formed of a high heat resistant material, the connection hole is not formed during insert molding even if the penetrating material is extracted before the insert molding to form the connection hole. It was found that an anchoring effect for obtaining adhesion between the plastic member and the plating film is obtained, which is difficult to deform.

また、この例のように、インサート成形前に浸透物質を抽出する方法では、次のような利点も得られる。実施例12〜13のように、インサート成形後に超臨界状態等の加圧二酸化炭素を用いて浸透物質の除去を行った場合、成形品自体を高圧容器に挿入しなければならないため、一度に処理できる成形品の数に限界がある。また、大きな成形品を処理する場合には、その処理が困難になるとともに、高圧容器の内容積を大きくする必要があり、高価となる。それに対して、この例のように、インサート成形する前に、フィルム状の形態(プラスチック製シートの状態)で浸透物質を除去した場合には、一度に処理できるプラスチック製シートの数が増大し、上記課題が解決される。また、特に、この例のように、超臨界状態等の加圧二酸化炭素を浸透物質の除去溶媒に用いた場合には、加圧二酸化炭素は拡散性や浸透性に優れているので、長尺のプラスチック製シートを巻き取った状態でも一括に処理することができ、大面積処理が可能となる。よって、スループットやコストに優れたプロセスを提供することができる。   Further, as in this example, the method of extracting the penetrating substance before insert molding can also provide the following advantages. As in Examples 12 to 13, when the penetrating substance is removed using pressurized carbon dioxide in a supercritical state after insert molding, the molded product itself must be inserted into a high-pressure vessel, so that the treatment is performed at a time. There is a limit to the number of moldings that can be made. Further, when processing a large molded product, the processing becomes difficult, and it is necessary to increase the internal volume of the high-pressure vessel, which is expensive. On the other hand, as in this example, when the penetrating material is removed in the form of a film (in the state of a plastic sheet) before insert molding, the number of plastic sheets that can be processed at a time increases. The above problem is solved. In particular, as in this example, when pressurized carbon dioxide in a supercritical state or the like is used as a solvent for removing osmotic substances, the pressurized carbon dioxide is excellent in diffusibility and permeability. Even when the plastic sheet is rolled up, it can be processed all at once, and large area processing is possible. Therefore, a process excellent in throughput and cost can be provided.

この例では、連結孔を内部形成する樹脂薄膜の形成材料としてエポキシ熱硬化型樹脂を用いたが、インサート成形時の熱および加重負荷により大きく塑性変形しない材料であれば、任意の材料が樹脂薄膜の形成材料として用い得、少なくとも100℃以上の耐熱性、望ましくは150℃以上、さらに望ましくは200℃以上の耐熱性(加重熱変形温度)を有することが望ましい。例えば、エポキシ等の光硬化性樹脂、ポリイミド、シリコーン等の熱硬化性樹脂、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリブチレンテレフタレート、ポリフタルアミド等の熱可塑性樹脂を用いることができる。   In this example, an epoxy thermosetting resin is used as the material for forming the resin thin film in which the connection hole is formed. However, any material can be used as long as the material does not undergo significant plastic deformation due to heat and load applied during insert molding. It is desirable to have a heat resistance of at least 100 ° C. or higher, desirably 150 ° C. or higher, more desirably 200 ° C. or higher (weighted heat distortion temperature). For example, a thermosetting resin such as epoxy, a thermosetting resin such as polyimide or silicone, or a thermoplastic resin such as polyetherimide, polyamideimide, polyphenylene sulfide, polybutylene terephthalate, or polyphthalamide can be used.

プラスチック製シートの樹脂フィルムの形成材料としては、熱可塑性樹脂からなる射出成形溶融樹脂との密着性を向上させ且つ複雑な金型の表面形状をトレースするために、樹脂フィルムの成形溶融樹脂との密着面もしくは樹脂フィルムそのものがインサート成形時に溶融もしくは半溶融するような材料が好ましく、具体的には、熱可塑性樹脂を用いることが望ましい。なお、樹脂フィルム上に形成される樹脂薄膜が熱変形し難い膜であっても、樹脂薄膜を薄膜化することで、成形時に金型形状をトレースすることができる。   As a material for forming a resin film of a plastic sheet, in order to improve adhesion with an injection molding molten resin made of a thermoplastic resin and trace a complicated mold surface shape, A material in which the contact surface or the resin film itself is melted or semi-melted at the time of insert molding is preferable. Specifically, it is desirable to use a thermoplastic resin. In addition, even if the resin thin film formed on a resin film is a film | membrane which is hard to heat-deform, a metal mold | die shape can be traced at the time of shaping | molding by thinning a resin thin film.

また、この例では、樹脂フィルムの片側表面に連結孔を有する高耐熱樹脂製薄膜を形成したが、樹脂フィルムの両面に高耐熱樹脂製薄膜を形成してもよい。樹脂フィルムのインサート成形樹脂材料との密着面に、高温高圧に晒されても塑性変形しにくい連結孔を有する樹脂薄膜を設けることにより、インサート成形時に.該高耐熱樹脂製薄膜の内部に連結孔を介して溶融樹脂が充填され、樹脂フィルムと成形基材との間で密着性が確保できる。   Moreover, in this example, although the high heat resistant resin thin film which has a connection hole was formed in the one side surface of a resin film, you may form a high heat resistant resin thin film on both surfaces of a resin film. By providing a resin thin film with a connection hole that is not easily plastically deformed even when exposed to high temperature and pressure on the adhesive surface of the resin film with the insert molding resin material, the connection hole is formed inside the high heat resistant resin thin film during insert molding. The molten resin is filled through the resin, and adhesion between the resin film and the molding substrate can be ensured.

本発明の表面改質方法では、様々な種類のプラスチックに対して、加圧流体を用いてプラスチック部材の表面にサブミクロンからナノオーダーの微細な凹凸を形成することができる。それゆえ、例えば、本発明の表面改質方法を無電解メッキ前処理プロセスとして用いた場合には、低コストでクリーンな無電解メッキ前処理プロセスとして好適である。   In the surface modification method of the present invention, fine unevenness of sub-micron to nano order can be formed on the surface of a plastic member using a pressurized fluid for various types of plastics. Therefore, for example, when the surface modification method of the present invention is used as a pretreatment process for electroless plating, it is suitable as a pretreatment process for electroless plating at low cost.

本発明の金属膜の形成方法では、従来のメッキ法のように有害なエッチャントを用いることなく、平滑性及び密着性の優れた金属膜を様々な種類のプラスチック部材の表面に形成することができる。それゆえ、本発明の金属膜の形成方法は、あらゆる分野に適用可能であり且つ低コストでクリーンな金属膜の形成方法として好適である。また、本発明の金属膜の形成方法は、大面積の複雑な形状を有する成形品にも容易に適用可能である。   In the method for forming a metal film of the present invention, a metal film having excellent smoothness and adhesion can be formed on the surface of various types of plastic members without using a harmful etchant as in the conventional plating method. . Therefore, the metal film formation method of the present invention can be applied to all fields and is suitable as a low-cost and clean metal film formation method. Moreover, the method for forming a metal film of the present invention can be easily applied to a molded product having a complicated shape with a large area.

また、本発明の表面改質方法及びプラスチック部材の製造方法では、プラスチック部材の表面に微細孔を形成することができるので、次のような用途に用いることができる。例えば、プラスチック部材の材料にポリ乳酸等の生分解性プラスチックを用いた場合には、微細孔に細胞を培養する再生医療用デバイスとして適用することができる。また、微細孔のサイズを可視光の波長より十分小さい100nm以下程度にした場合には、空孔率を増やすことで成形品表面の屈折率を低減することができる。さらに、プラスチック部材の表面から内部までの空孔率分布に傾斜をつけることにより、表面反射率を抑制することができる。この場合、表面の空孔率をプラスチック部材内部よりも増大させる必要があるが、本発明の表面改質方法の浸透物質の除去方法では、低分子成分は表面に近いほど多く抽出(除去)されるので、より容易にプラスチック部材の表面から内部までの空孔率分布の傾斜を制御できる。   Moreover, since the fine hole can be formed in the surface of a plastic member in the surface modification method and the manufacturing method of a plastic member of this invention, it can be used for the following uses. For example, when a biodegradable plastic such as polylactic acid is used as the material of the plastic member, it can be applied as a regenerative medical device for culturing cells in micropores. Further, when the size of the micropores is about 100 nm or less, which is sufficiently smaller than the wavelength of visible light, the refractive index of the surface of the molded product can be reduced by increasing the porosity. Furthermore, the surface reflectance can be suppressed by inclining the porosity distribution from the surface to the inside of the plastic member. In this case, it is necessary to increase the porosity of the surface as compared with the inside of the plastic member. However, in the method for removing penetrants of the surface modification method of the present invention, more low molecular components are extracted (removed) as they are closer to the surface. Therefore, the inclination of the porosity distribution from the surface to the inside of the plastic member can be controlled more easily.

図1は、実施例1で用いた表面改質装置の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a surface modification apparatus used in Example 1. 図2は、成形されたプラスチック部材の表面のAFM観察像であり、図2(a)は浸透物質除去前のAFM観察像であり、図2(b)は浸透物質除去後のAFM観察像である。FIG. 2 is an AFM observation image of the surface of the molded plastic member, FIG. 2 (a) is an AFM observation image before removing the osmotic material, and FIG. 2 (b) is an AFM observation image after removing the osmotic material. is there. 図3は、実施例1の表面改質方法及び金属膜の形成方法の手順を説明するためのフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart for explaining the procedure of the surface modification method and the metal film formation method according to the first embodiment. 図4は、実施例5で用いた表面改質装置の概略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the surface modification apparatus used in Example 5. 図5は、図4中の破線Aで囲まれた領域の拡大断面図である。FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a region surrounded by a broken line A in FIG. 図6は、実施例5の表面改質方法及び金属膜の形成方法の手順を説明するためのフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart for explaining the procedure of the surface modification method and the metal film formation method according to the fifth embodiment. 図7は、実施例6で用いた表面改質装置の概略構成図である。FIG. 7 is a schematic configuration diagram of the surface modification apparatus used in Example 6. 図8は、図7中の破線Aで囲まれた領域の拡大断面図である。FIG. 8 is an enlarged sectional view of a region surrounded by a broken line A in FIG. 図9は、図7中の破線Aで囲まれた領域の拡大断面図である。FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view of a region surrounded by a broken line A in FIG. 図10は、図7中の破線Aで囲まれた領域の拡大断面図である。FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of a region surrounded by a broken line A in FIG. 図11は、実施例6の表面改質方法及び金属膜の形成方法の手順を説明するためのフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart for explaining the procedure of the surface modification method and the metal film formation method according to the sixth embodiment. 図12は、実施例7で用いた成形装置の概略構成図である。FIG. 12 is a schematic configuration diagram of the molding apparatus used in Example 7. 図13は、溶融樹脂の射出充填時の様子を示した図であり、図13(a)は、初期充填時の様子を示した図であり、図13(b)は、充填完了時の様子を示した図である。FIG. 13 is a view showing a state at the time of injection filling of a molten resin, FIG. 13 (a) is a view showing a state at the time of initial filling, and FIG. 13 (b) is a state at the time of filling completion. FIG. 図14は、実施例7の表面改質方法及び金属膜の形成方法の手順を説明するためのフローチャートである。FIG. 14 is a flowchart for explaining the procedure of the surface modification method and the metal film formation method of Example 7. 図15は、実施例9の表面改質方法及び金属膜の形成方法の手順を説明するためのフローチャートである。FIG. 15 is a flowchart for explaining the procedure of the surface modification method and the metal film formation method of Example 9. 図16は、実施例10で用いた成形装置の概略構成図である。FIG. 16 is a schematic configuration diagram of the molding apparatus used in Example 10. 図17は、インサート成形の方法を説明するための図面であり、溶融樹脂を射出する前の様子を示した図である。FIG. 17 is a view for explaining a method of insert molding, and shows a state before injecting molten resin. 図18は、インサート成形の方法を説明するための図面であり、溶融樹脂を射出充填した際の様子を示した図である。FIG. 18 is a view for explaining a method of insert molding, and is a view showing a state when the molten resin is injected and filled. 図19は、実施例10で作製されたプラスチック成形品の概略断面図である。FIG. 19 is a schematic cross-sectional view of the plastic molded product produced in Example 10. 図20は、実施例10の表面改質方法及び金属膜の形成方法の手順を説明するためのフローチャートである。FIG. 20 is a flowchart for explaining the procedure of the surface modification method and the metal film formation method of Example 10. 図21は、実施例11の表面改質方法及び金属膜の形成方法の手順を説明するためのフローチャートである。FIG. 21 is a flowchart for explaining the procedure of the surface modification method and the metal film formation method of Example 11. 図22は、本発明の表面改質方法の手順を説明するためのフローチャートである。FIG. 22 is a flowchart for explaining the procedure of the surface modification method of the present invention. 図23は、本発明の金属膜の形成方法の手順を説明するためのフローチャートである。FIG. 23 is a flowchart for explaining the procedure of the metal film forming method of the present invention. 図24は、実施例12の表面改質方法及び金属膜の形成方法の手順を説明するためのフローチャートである。FIG. 24 is a flowchart for explaining the procedure of the surface modification method and the metal film formation method of Example 12. 図25は、実施例12で用いた抽出装置の概略構成図である。FIG. 25 is a schematic configuration diagram of the extraction device used in Example 12. 図26は、実施例12で作製されたプラスチック部材の概略断面図である。FIG. 26 is a schematic cross-sectional view of the plastic member produced in Example 12. 図27は、実施例13の表面改質方法及び金属膜の形成方法の手順を説明するためのフローチャートである。FIG. 27 is a flowchart for explaining the procedure of the surface modification method and the metal film formation method of Example 13. 図28は、実施例13で作製されたプラスチック部材の概略断面図である。FIG. 28 is a schematic cross-sectional view of a plastic member manufactured in Example 13. 図29は、実施例15の表面改質方法及び金属膜の形成方法の手順を説明するためのフローチャートである。FIG. 29 is a flowchart for explaining the procedure of the surface modification method and metal film formation method of Example 15.

符号の説明Explanation of symbols

1 二酸化炭素ボンベ
2 シリンジポンプ
3 溶解槽
4 高圧容器
4’ 金型
5 回収槽
100,200,300 改質装置
101,201 プラスチック部材
202,302 凹部
203,303 スルーホール
305 浸透物質
400,900 射出成形装置
600 押し出し成形装置
604 プラスチック製シート
604a 微細孔
605 成形品基材
606 メッキ触媒核
607 金属膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Carbon dioxide cylinder 2 Syringe pump 3 Dissolution tank 4 High pressure vessel 4 'Die 5 Collection tank 100, 200, 300 Reformer 101, 201 Plastic member 202, 302 Recess 203, 303 Through hole 305 Penetration substance 400, 900 Injection molding Apparatus 600 Extrusion molding apparatus 604 Plastic sheet 604a Fine hole 605 Molded article base material 606 Plating catalyst core 607 Metal film

Claims (24)

プラスチック部材の表面に金属膜を形成する方法であって、
浸透物質が表面に含浸したプラスチック部材を用意することと、
上記プラスチック部材に溶媒を接触させて上記浸透物質を該溶媒に溶解して上記プラスチック部材の表面から上記浸透物質を除去することと、
上記浸透物質が除去されたプラスチック部材の表面に金属膜を形成することとを含む金属膜の形成方法。
A method of forming a metal film on the surface of a plastic member,
Providing a plastic member impregnated on the surface with a penetrating substance;
Removing the penetrating substance from the surface of the plastic member by bringing the solvent into contact with the plastic member and dissolving the penetrating substance in the solvent;
Forming a metal film on the surface of the plastic member from which the penetrating material has been removed.
上記浸透物質が除去されたプラスチック部材の表面に金属膜を形成することが、
上記浸透物質が除去されたプラスチック部材の表面にメッキ触媒核を付与することと、
無電解メッキ法により、上記メッキ触媒核が付与されたプラスチック部材の表面に金属膜を形成することとを含むことを特徴とする請求項1に記載の金属膜の形成方法。
Forming a metal film on the surface of the plastic member from which the penetrating material has been removed,
Providing a plating catalyst nucleus on the surface of the plastic member from which the penetrating material has been removed;
The method for forming a metal film according to claim 1, further comprising: forming a metal film on a surface of the plastic member provided with the plating catalyst nucleus by an electroless plating method.
上記浸透物質が表面に含浸したプラスチック部材を用意することが、
上記浸透物質を加圧流体に溶解させることと、
上記加圧流体をプラスチック部材に接触させて上記浸透物質をプラスチック部材の表面内部に浸透させることとを含むことを特徴とする請求項1または2に記載の金属膜の形成方法。
Preparing a plastic member impregnated on the surface with the osmotic material,
Dissolving the penetrant in a pressurized fluid;
The method for forming a metal film according to claim 1, further comprising bringing the pressurized fluid into contact with a plastic member and allowing the penetrating substance to penetrate into the surface of the plastic member.
上記浸透物質が表面に含浸したプラスチック部材を用意することが、
上記浸透物質を溶解した溶液をプラスチック部材の表面に塗布することと、
上記浸透物質が塗布されたプラスチック部材に加圧流体を接触させて上記浸透物質をプラスチック部材の表面内部に浸透させることとを含むことを特徴とする請求項1または2に記載の金属膜の形成方法。
Preparing a plastic member impregnated on the surface with the osmotic material,
Applying a solution in which the penetrant is dissolved to the surface of the plastic member;
The metal film according to claim 1, further comprising contacting a pressurized fluid with the plastic member to which the osmotic material is applied to infiltrate the osmotic material into the surface of the plastic member. Method.
上記プラスチック部材が凹部を有し、上記浸透物質を上記プラスチック部材の表面内部に浸透させる際に、上記加圧流体を上記プラスチック部材に接触させた状態で、上記凹部により上記プラスチック部材の表面に画成された開口を塞いで上記加圧流体を上記凹部に滞留させ、上記凹部を画成する上記プラスチック部材の表面内部に上記浸透物質を浸透させることを特徴とする請求項3または4に記載の金属膜の形成方法。 The plastic member has a recess, and when the penetrating substance permeates the inside of the surface of the plastic member, the concave portion defines the surface of the plastic member with the pressurized fluid in contact with the plastic member. 5. The osmotic substance is infiltrated into the surface of the plastic member defining the recessed portion by blocking the formed opening and retaining the pressurized fluid in the recessed portion. Method for forming a metal film. 上記金属膜の形成方法が、金型とプラスチック部材の溶融樹脂を該金型内に射出する加熱シリンダーとを備えた射出成形機を用いた金属膜の形成方法であり、
上記浸透物質が表面に含浸したプラスチック部材を用意することが、
上記浸透物質が溶解した加圧流体を上記射出成形機内の溶融樹脂のフローフロント部に接触させて、上記浸透物質を該溶融樹脂に浸透させることと、
上記金型内に上記溶融樹脂を射出充填して成形することとを含むことを特徴とする請求項1または2に記載の金属膜の形成方法。
The method for forming a metal film is a method for forming a metal film using an injection molding machine provided with a mold and a heating cylinder for injecting a molten resin of a plastic member into the mold,
Preparing a plastic member impregnated on the surface with the osmotic material,
Bringing the pressurized fluid in which the osmotic material is dissolved into contact with the flow front portion of the molten resin in the injection molding machine to infiltrate the osmotic material into the molten resin;
The method for forming a metal film according to claim 1, comprising injection-filling the molten resin into the mold and forming the mold.
上記金型のキャビティ側表面に凹凸パターンが形成されており、上記溶融樹脂を上記金型のキャビティに射出充填して、表面に凹部を有し且つ該凹部の表面に浸透物質が浸透したプラスチック部材を成形し、上記浸透物質を溶媒で溶解してプラスチック部材の表面から除去する際に、該溶媒を上記凹部の表面のみに接触させて上記凹部に浸透した浸透物質を除去することを特徴とする請求項6に記載の金属膜の形成方法。 A plastic member in which a concave / convex pattern is formed on the cavity side surface of the mold, the molten resin is injected and filled into the cavity of the mold, has a concave portion on the surface, and a penetrating substance penetrates the surface of the concave portion When the osmotic substance is dissolved and removed from the surface of the plastic member with a solvent, the osmotic substance that has permeated the concave part is removed by bringing the solvent into contact with only the surface of the concave part. The method for forming a metal film according to claim 6. 上記金属膜の形成方法が、押し出し成形機を用いた金属膜の形成方法であり、
上記浸透物質が表面に含浸したプラスチック部材を用意することが、
上記浸透物質が溶解した加圧流体を上記押し出し成形機内のプラスチック部材の溶融樹脂に接触させて、上記浸透物質を該溶融樹脂に浸透させることと、
上記溶融樹脂を押し出し成形することとを含むことを特徴とする請求項1または2に記載の金属膜の形成方法。
The metal film forming method is a metal film forming method using an extrusion molding machine,
Preparing a plastic member impregnated on the surface with the osmotic material,
Bringing the pressurized fluid in which the osmotic material is dissolved into contact with the molten resin of the plastic member in the extrusion molding machine to infiltrate the osmotic material into the molten resin;
3. The method of forming a metal film according to claim 1, further comprising extruding the molten resin.
上記加圧流体の圧力が、5〜25MPaであることを特徴とする請求項3〜8のいずれか一項に記載の金属膜の形成方法。 The pressure of the said pressurized fluid is 5-25 Mpa, The formation method of the metal film as described in any one of Claims 3-8 characterized by the above-mentioned. 上記加圧流体が、二酸化炭素であることを特徴とする請求項3〜9のいずれか一項に記載の金属膜の形成方法。 The method for forming a metal film according to any one of claims 3 to 9, wherein the pressurized fluid is carbon dioxide. 上記浸透物質が表面に含浸したプラスチック部材が金型を備えた射出成形機を用いて作製され、
上記浸透物質が表面に含浸したプラスチック部材を用意することが、
上記浸透物質が表面に含浸したプラスチック製シートを用意することと、
上記プラスチック製シートを上記射出成形機の金型内に保持することと、
上記プラスチック製シートが保持された上記金型内に上記射出成形機内の溶融樹脂を射出充填して上記プラスチック部材を成形することとを含むことを特徴とする1または2に記載の金属膜の形成方法。
A plastic member impregnated on the surface with the penetrating material is produced using an injection molding machine equipped with a mold,
Preparing a plastic member impregnated on the surface with the osmotic material,
Preparing a plastic sheet impregnated on the surface with the penetrant;
Holding the plastic sheet in the mold of the injection molding machine;
Forming the plastic member by injection-filling the molten resin in the injection molding machine into the mold holding the plastic sheet, and forming the metal film according to 1 or 2 Method.
上記プラスチック製シートが押し出し成形機を用いて作製され、
上記浸透物質が表面に含浸したプラスチック製シートを用意することが、
上記浸透物質が溶解した加圧流体を上記押し出し成形機内の溶融樹脂に接触させて、上記浸透物質を該溶融樹脂に浸透させることと、
上記溶融樹脂を押し出し成形して上記プラスチック製シートを成形することとを含むことを特徴とする請求項11に記載の金属膜の形成方法。
The plastic sheet is produced using an extrusion machine,
Preparing a plastic sheet impregnated on the surface with the osmotic material,
Contacting the pressurized fluid in which the osmotic substance is dissolved with the molten resin in the extrusion molding machine to infiltrate the osmotic substance into the molten resin;
The method for forming a metal film according to claim 11, comprising extruding the molten resin to form the plastic sheet.
上記浸透物質が表面に含浸したプラスチック製シートを用意することが、
プラスチック製フィルムを用意することと、
上記浸透物質及びプラスチック樹脂を含む混合溶液を調製することと、
上記プラスチック製フィルム上に上記混合溶液を塗布して、上記プラスチック製フィルム上に上記浸透物質が分散した樹脂膜を形成することとを含むことを特徴とする請求項11に記載の金属膜の形成方法。
Preparing a plastic sheet impregnated on the surface with the osmotic material,
Preparing a plastic film;
Preparing a mixed solution comprising the penetrant and plastic resin;
The metal film formation according to claim 11, further comprising: applying the mixed solution on the plastic film to form a resin film in which the osmotic material is dispersed on the plastic film. Method.
上記浸透物質が表面に含浸したプラスチック部材が金型を備えた射出成形機を用いて作製され、
上記浸透物質が表面に含浸したプラスチック部材を用意することが、
プラスチック製フィルムを用意することと、
金属微粒子及び第1プラスチック樹脂を含む第1混合溶液を調製することと、
上記浸透物質及び第2プラスチック樹脂を含む第2混合溶液を調製することと、
上記プラスチック製フィルム上に上記第1混合溶液を塗布して、上記プラスチック製フィルム上に上記金属微粒子が分散した第1樹脂膜を形成することと、
第1樹脂膜上に第2混合溶液を塗布して、第1樹脂膜上に上記浸透物質が分散した第2樹脂膜を形成することと、
第1及び第2樹脂膜が形成された上記プラスチック製フィルムを上記射出成形機の金型内に保持することと、
上記プラスチック製フィルムが保持された上記金型内に上記射出成形機内の溶融樹脂を射出充填して上記プラスチック部材を成形することとを含むことを特徴とする1に記載の金属膜の形成方法。
A plastic member impregnated on the surface with the penetrating material is produced using an injection molding machine equipped with a mold,
Preparing a plastic member impregnated on the surface with the osmotic material,
Preparing a plastic film;
Preparing a first mixed solution containing metal fine particles and a first plastic resin;
Preparing a second mixed solution comprising the penetrant and the second plastic resin;
Applying the first mixed solution on the plastic film to form a first resin film in which the metal fine particles are dispersed on the plastic film;
Applying a second mixed solution on the first resin film to form a second resin film in which the osmotic material is dispersed on the first resin film;
Holding the plastic film on which the first and second resin films are formed in a mold of the injection molding machine;
2. The method of forming a metal film according to 1, wherein the plastic member is formed by injecting and filling a molten resin in the injection molding machine into the mold in which the plastic film is held.
上記浸透物質が表面に含浸したプラスチック部材を用意することが、
プラスチック製フィルムを用意することと、
上記浸透物質、金属微粒子及びプラスチック樹脂を含む混合溶液を調製することと、
上記プラスチック製フィルム上に上記混合溶液を塗布して、上記プラスチック製フィルム上に上記浸透物質及び金属微粒子が分散した樹脂膜を形成することと、を含み、
上記金属膜の形成方法が金型を備えた射出成形機を用いた金属膜の形成方法であり、上記金属膜の形成方法が、さらに、上記浸透物質を除去した後に、
上記樹脂膜が形成された上記プラスチック製フィルムを上記射出成形機の金型内に保持することと、
上記プラスチック製フィルムが保持された上記金型内に上記射出成形機内の溶融樹脂を射出充填して上記プラスチック部材を成形することとを含む請求項1に記載の金属膜の形成方法。
Preparing a plastic member impregnated on the surface with the osmotic material,
Preparing a plastic film;
Preparing a mixed solution containing the osmotic material, fine metal particles and plastic resin;
Applying the mixed solution on the plastic film to form a resin film in which the osmotic substance and metal fine particles are dispersed on the plastic film,
The metal film formation method is a metal film formation method using an injection molding machine equipped with a mold, and the metal film formation method further removes the penetrating substance,
Holding the plastic film on which the resin film is formed in a mold of the injection molding machine;
2. The method of forming a metal film according to claim 1, further comprising molding the plastic member by injecting and filling a molten resin in the injection molding machine into the mold in which the plastic film is held.
上記金属膜の形成方法が、金型とプラスチック部材の溶融樹脂を該金型内に射出する第1及び第2加熱シリンダーとを備えた射出成形機を用いた金属膜の形成方法であり、
上記浸透物質が表面に含浸したプラスチック部材を用意することが、
上記浸透物質を含む第1プラスチック樹脂及び上記浸透物質を含まない第2プラスチック樹脂を用意することと、
第1プラスチック樹脂を第1加熱シリンダー内で可塑化溶融することと、
第2プラスチック樹脂を第2加熱シリンダー内で可塑化溶融することと、
溶融した第1プラスチック樹脂を上記金型内に射出することと、
第1プラスチック樹脂を射出した後に、溶融した第2プラスチック樹脂を上記金型内に射出充填して上記プラスチック部材を成形することとを含むことを特徴とする請求項1または2に記載の金属膜の形成方法。
The metal film forming method is a metal film forming method using an injection molding machine including a mold and a first and second heating cylinder for injecting a molten resin of a plastic member into the mold,
Preparing a plastic member impregnated on the surface with the osmotic material,
Providing a first plastic resin containing the osmotic material and a second plastic resin not containing the osmotic material;
Plasticizing and melting the first plastic resin in the first heating cylinder;
Plasticizing and melting the second plastic resin in the second heating cylinder;
Injecting the molten first plastic resin into the mold,
3. The metal film according to claim 1, further comprising: injecting and filling a molten second plastic resin into the mold after the first plastic resin is injected, and molding the plastic member. 4. Forming method.
上記プラスチック部材が熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂及び光硬化性樹脂のいずれか1つから形成されていることを特徴とする請求項1〜16のいずれか一項に記載の金属膜の形成方法。 The said plastic member is formed from any one of a thermoplastic resin, a thermosetting resin, and a photocurable resin, The formation method of the metal film as described in any one of Claims 1-16 characterized by the above-mentioned. . 上記浸透物質が水溶性ポリマーまたは水溶性モノマーであることを特徴とする請求項1〜17のいずれか一項に記載の金属膜の形成方法。 The method for forming a metal film according to claim 1, wherein the penetrating substance is a water-soluble polymer or a water-soluble monomer. 上記浸透物質がポリエチレングリコールであることを特徴とする請求項1〜18のいずれか一項に記載の金属膜の形成方法。 The method for forming a metal film according to any one of claims 1 to 18, wherein the penetrating substance is polyethylene glycol. 上記浸透物質の分子量が50〜2000であることを特徴とする請求項1〜19のいずれか一項に記載の金属膜の形成方法。 The molecular weight of the said osmotic material is 50-2000, The formation method of the metal film as described in any one of Claims 1-19 characterized by the above-mentioned. 上記浸透物質が、第1浸透物質及び第2浸透物質を含み、上記プラスチック部材の表面から上記浸透物質を除去する際に、第1浸透物質を除去することを特徴とする請求項1〜18のいずれか一項に記載の金属膜の形成方法。 19. The osmotic material includes a first osmotic material and a second osmotic material, and the first osmotic material is removed when removing the osmotic material from the surface of the plastic member. The method for forming a metal film according to any one of the above. 第1浸透物質が水溶性ポリマーまたは水溶性モノマーであることを特徴とする請求項21に記載の金属膜の形成方法。 The method of forming a metal film according to claim 21, wherein the first penetrating substance is a water-soluble polymer or a water-soluble monomer. 第1浸透物質の分子量が50〜2000であることを特徴とする請求項21または22に記載の金属膜の形成方法。 The method for forming a metal film according to claim 21 or 22, wherein the molecular weight of the first osmotic material is 50 to 2,000. プラスチック部材の製造方法であって、
浸透物質が表面に含浸したプラスチック部材を用意することと、
上記プラスチック部材に溶媒を接触させて上記浸透物質を該溶媒に溶解して上記プラスチック部材の表面から上記浸透物質を除去することとを含む製造方法。
A method of manufacturing a plastic member,
Providing a plastic member impregnated on the surface with a penetrating substance;
A manufacturing method comprising: bringing a solvent into contact with the plastic member; dissolving the osmotic material in the solvent; and removing the osmotic material from the surface of the plastic member.
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