JP2009068106A - Method for manufacturing polymer base material having metallic film, and polymer base material - Google Patents

Method for manufacturing polymer base material having metallic film, and polymer base material Download PDF

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Yoshiaki Sakurai
芳昭 櫻井
Fumihiro Sagane
史洋 嵯峨根
Yotaro Inoue
陽太郎 井上
Ayako Hioki
亜也子 日置
Masaki Kimoto
正樹 木本
Hisayoshi Shiosaki
久芳 汐崎
Mitsuru Tawara
充 田原
Satoshi Igawa
聡 井川
Akihiko Masui
昭彦 増井
Nobuaki Fujiwara
信明 藤原
Shuichi Murakami
修一 村上
Kazuo Sato
和郎 佐藤
Akio Okamoto
昭夫 岡本
Tsutomu Morikawa
務 森河
Keiji Shiomi
圭司 塩見
Homei Asakawa
朋命 浅川
Tomoaki Shiozaki
智章 塩崎
Makoto Takahashi
真 高橋
Tooru Yatsuka
徹 八束
Akio Kosasa
明夫 小佐々
Yasushi Nishino
泰 西野
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SANBO CHEMICAL IND CO Ltd
YANO CHROM KOGYOSHO KK
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SANBO CHEMICAL IND CO Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a polymer base material having a metallic film excellent in adhesion property, and to provide the polymer base material. <P>SOLUTION: The method for manufacturing the polymer base material having the metallic film comprises: (1) a step of subjecting the surface of a UV curing type acrylic resin on a transparent polymer substrate to plasma treatment; and (2) a step of forming the metallic film by an electroless plating method on the UV curing type acrylic resin subjected to the plasma treatment. The polymer base material is obtained by this method. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、金属皮膜を有するポリマー基材の製造方法及びポリマー基材に関する。   The present invention relates to a method for producing a polymer substrate having a metal film and a polymer substrate.

ポリマー材料は、金属やガラス材料と比較して安価であり、軽量かつ良好な剛性、優れた加工性を有し、化学的にも安定で、良好な耐食性を有するという数多くの利点を有する。そのため、最近では、金属やガラスに代わる材料としてさまざまな用途に利用されている。   Polymer materials are inexpensive compared to metal and glass materials, have many advantages of being light and having good rigidity, excellent workability, being chemically stable and having good corrosion resistance. Therefore, recently, it is used for various uses as a material replacing metal and glass.

特に、ポリマー材料の表面を金属配線で被覆することによって、ポリマー材料に金属の機能を付加することができるため、ポリマー材料の用途は著しく広がっている。   In particular, by coating the surface of the polymer material with metal wiring, it is possible to add a metal function to the polymer material.

例えば、半導体デバイス、半導体デバイス実装部品、各種パネル表示装置、ICカード、光デバイス等には、多層回路基板等、表面にパターン状の金属微細線が形成された樹脂基材を有する樹脂部材が用いられている。   For example, for semiconductor devices, semiconductor device mounting components, various panel display devices, IC cards, optical devices, etc., resin members having a resin base material with patterned metal fine lines formed on the surface, such as multilayer circuit boards, are used. It has been.

また、微生物等の分析に用いられるバイオチップには、表面にパターン状の金属微細線が形成されたガラス部材が用いられているが、ガラスはもろく、安全性に乏しいという欠点を有する。さらに、微生物等に一度さらしたガラス製バイオチップの焼却は難しく、透明なプラスチック製の使い捨て製品が求められている。   In addition, a biochip used for analysis of microorganisms or the like uses a glass member having a patterned metal fine line formed on the surface thereof, but has a drawback that glass is fragile and poor in safety. Furthermore, it is difficult to incinerate glass biochips once exposed to microorganisms and the like, and there is a need for transparent plastic disposable products.

また、透明なポリマー材料に対してパターン状金属微細線を形成できれば、透明性が求められる各種パネル表示部等への応用が期待できる。   Moreover, if a patterned metal fine line can be formed with respect to a transparent polymer material, application to various panel display parts etc. in which transparency is required can be expected.

例えば、特許文献1には、透明なプラスチック基板に対して、金属膜を形成する方法が報告されているが、この方法では金属皮膜をポリマー材料に対して密着性良く積層させることはできなかった。
特表2004−519559号公報
For example, Patent Document 1 reports a method of forming a metal film on a transparent plastic substrate, but this method has failed to laminate a metal film with a polymer material with good adhesion. .
Special table 2004-519559 gazette

本発明は、金属皮膜を有するポリマー基材の製造方法及びポリマー基材を提供することを課題とする。   An object of the present invention is to provide a method for producing a polymer substrate having a metal film and a polymer substrate.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、透明ポリマー基板上の紫外線硬化型アクリル樹脂表面をプラズマ処理した後、該樹脂表面に金属めっき処理を施すことにより、金属皮膜が密着性良く積層されたポリマー基材が得られることを見出した。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the inventors of the present invention performed plasma treatment on the surface of the ultraviolet curable acrylic resin on the transparent polymer substrate, and then performed metal plating on the resin surface to thereby obtain a metal. It has been found that a polymer base material having a film laminated with good adhesion can be obtained.

さらに、該金属皮膜層を有するポリマー基材にリソグラフィ処理、エッチング処理を施すことにより、金属皮膜をリソグラフィパターン通りに取り除き、ポリマー基材に金属微細線を形成できることを見出した。該金属微細線を有するポリマー基材は、紫外線硬化型アクリル樹脂及び透明ポリマー基板が有する本来の透明性を維持し、かつ、金属微細線の紫外線硬化型アクリル樹脂に対する密着性にも極めて優れている。本発明は、この様な知見に基づき、さらに検討を重ねて完成されたものである。   Furthermore, it has been found that by performing lithography treatment and etching treatment on the polymer substrate having the metal coating layer, the metal coating can be removed according to the lithography pattern to form fine metal lines on the polymer substrate. The polymer substrate having the metal fine line maintains the original transparency of the ultraviolet curable acrylic resin and the transparent polymer substrate, and is extremely excellent in adhesion of the metal fine line to the ultraviolet curable acrylic resin. . The present invention has been completed based on such findings and further studies.

本発明は、下記項1〜10に示す、金属皮膜を有するポリマー基材の製造方法及びポリマー基材に関する。
項1. (1)透明ポリマー基板上の紫外線硬化型アクリル樹脂表面をプラズマ処理する工程、及び
(2)プラズマ処理を行った紫外線硬化型アクリル樹脂表面上に、無電解めっき法により金属皮膜を形成する工程
を有することを特徴とする金属皮膜を有するポリマー基材を製造する方法。
項2. (1)透明ポリマー基板上の紫外線硬化型アクリル樹脂表面をプラズマ処理する工程、
(2)プラズマ処理を行った紫外線硬化型アクリル樹脂表面上に、無電解めっき法により金属皮膜を形成する工程、
(3)リソグラフィ処理により金属皮膜上にレジストパターンを形成する工程、及び
(4)エッチング処理により金属パターンを形成する工程
を有することを特徴とするパターン状金属微細線を有するポリマー基材を製造する方法。項3. 紫外線硬化型アクリル樹脂が、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、又はウレタンアクリレート及びエポキシアクリレートの混合物を紫外線硬化させたものである項1又は2に記載の製造方法。
項4. 金属皮膜が、銅皮膜、ニッケル皮膜、パラジウム皮膜、スズ皮膜、タングステン皮膜、コバルト皮膜又はこれらの合金皮膜である項1〜3のいずれかに記載の製造方法。項5. 透明ポリマー基板が、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂、スチレン樹脂、又はセルロース樹脂からなる項1〜4のいずれかに記載の製造方法。
項6. プラズマ処理が、圧力760Torr〜5×10−4Torr、温度5〜70℃に維持した真空チャンバー内で行われる、項1〜5のいずれかに記載の製造方法。
項7. リソグラフィ処理が、UV光又は電子線を用いる処理である項2〜6のいずれかに記載の製造方法。
項8. エッチング処理が、湿式法又は乾式法を用いる項2〜7のいずれかに記載の製造方法。
項9. 透明ポリマー基板上の紫外線硬化型アクリル樹脂表面に金属皮膜を有するポリマー基材。
項10. 金属皮膜がパターン状金属微細線である項9に記載のポリマー基材。
This invention relates to the manufacturing method and polymer base material of a polymer base material which have a metal membrane | film | coat shown to the following items 1-10.
Item 1. (1) A step of plasma-treating the surface of the ultraviolet curable acrylic resin on the transparent polymer substrate, and (2) a step of forming a metal film by an electroless plating method on the surface of the ultraviolet curable acrylic resin subjected to the plasma treatment. A method for producing a polymer substrate having a metal film characterized by comprising:
Item 2. (1) Plasma treatment of the ultraviolet curable acrylic resin surface on the transparent polymer substrate,
(2) A step of forming a metal film by an electroless plating method on the surface of the ultraviolet curable acrylic resin subjected to plasma treatment,
(3) Producing a polymer substrate having a patterned metal fine line characterized by comprising a step of forming a resist pattern on a metal film by lithography and (4) a step of forming a metal pattern by etching. Method. Item 3. Item 3. The method according to Item 1 or 2, wherein the ultraviolet curable acrylic resin is obtained by ultraviolet curing a urethane acrylate, epoxy acrylate, or a mixture of urethane acrylate and epoxy acrylate.
Item 4. Item 4. The production method according to any one of Items 1 to 3, wherein the metal film is a copper film, a nickel film, a palladium film, a tin film, a tungsten film, a cobalt film, or an alloy film thereof. Item 5. Item 5. The production method according to any one of Items 1 to 4, wherein the transparent polymer substrate comprises a methacrylic resin, a polycarbonate resin, a vinyl chloride resin, a styrene resin, or a cellulose resin.
Item 6. Item 6. The manufacturing method according to any one of Items 1 to 5, wherein the plasma treatment is performed in a vacuum chamber maintained at a pressure of 760 Torr to 5 × 10 −4 Torr and a temperature of 5 to 70 ° C.
Item 7. Item 7. The manufacturing method according to any one of Items 2 to 6, wherein the lithography process is a process using UV light or an electron beam.
Item 8. Item 8. The manufacturing method according to any one of Items 2 to 7, wherein the etching process uses a wet method or a dry method.
Item 9. A polymer substrate having a metal film on the surface of an ultraviolet curable acrylic resin on a transparent polymer substrate.
Item 10. Item 10. The polymer substrate according to Item 9, wherein the metal film is a patterned metal fine line.

本発明によれば、透明ポリマー基板上の紫外線硬化型アクリル樹脂表面に、密着性良く金属皮膜を積層させることができる。さらに、該金属皮膜を有する透明ポリマー基板にリソグラフィ処理、金属エッチング処理を施すことにより、ポリマー基材にリソグラフィパターン通り金属微細線を形成できる。この金属微細線を有する透明なポリマー基材は、紫外線硬化型アクリル樹脂及び透明ポリマー基板の本来の透明性を維持し、かつ、金属微細線の樹脂基材に対する密着性にも優れている。従って、本発明のポリマー基材は、微生物等の分析に用いられるバイオチップ(泳動電極、流路)、半導体デバイス、半導体デバイス実装部品、透明性が求められる各種パネル表示部、ICカード、光デバイスに用いられるプリント配線基板等の多層回路基板等、表面にパターン状の金属微細線が形成された樹脂基材を有する樹脂部材等として有効に利用できる。   According to the present invention, a metal film can be laminated with good adhesion on the surface of an ultraviolet curable acrylic resin on a transparent polymer substrate. Furthermore, by performing lithography treatment and metal etching treatment on the transparent polymer substrate having the metal film, fine metal lines can be formed on the polymer substrate according to the lithography pattern. The transparent polymer substrate having fine metal lines maintains the original transparency of the ultraviolet curable acrylic resin and the transparent polymer substrate, and is excellent in adhesion of the fine metal lines to the resin substrate. Accordingly, the polymer substrate of the present invention is a biochip (electrophoretic electrode, flow path) used for analysis of microorganisms, semiconductor devices, semiconductor device mounting components, various panel display units requiring transparency, IC cards, and optical devices. It can be effectively used as a resin member having a resin base material having a patterned metal fine line formed on the surface thereof, such as a multilayer circuit board such as a printed wiring board used in the invention.

ポリマー基材の製造方法
本発明の金属皮膜を有するポリマー基材の製造方法は、下記工程(1)及び(2)を有する。
(1)透明ポリマー基板上の紫外線硬化型アクリル樹脂表面をプラズマ処理する工程、及び
(2)プラズマ処理を行った紫外線硬化型アクリル樹脂表面上に、無電解めっき法により金属皮膜を形成する工程。
以下、各工程について説明する。
The manufacturing method of a polymer base material which has a metal film of this invention has the following process (1) and (2).
(1) A step of performing plasma treatment on the surface of the ultraviolet curable acrylic resin on the transparent polymer substrate, and (2) a step of forming a metal film on the surface of the ultraviolet curable acrylic resin subjected to the plasma treatment by an electroless plating method.
Hereinafter, each step will be described.

工程(1)
本発明の工程(1)では、透明ポリマー基板上に積層された紫外線硬化型アクリル樹脂の表面にプラズマ処理を施す。
Process (1)
In the step (1) of the present invention, plasma treatment is performed on the surface of the ultraviolet curable acrylic resin laminated on the transparent polymer substrate.

本発明の透明ポリマー基板を形成するポリマー材料としては、透明な基板として使用できるものであれば特に限定されないが、例えば、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂、スチレン樹脂、又はセルロース系樹脂等が挙げられ、これらの中でも、ポリカーボネート樹脂が好ましい。   The polymer material for forming the transparent polymer substrate of the present invention is not particularly limited as long as it can be used as a transparent substrate. For example, a methacrylic resin, a polycarbonate resin, a vinyl chloride resin, a styrene resin, or a cellulose resin can be used. Among these, polycarbonate resins are preferable.

透明ポリマー基板の厚みは、求められる強度、透明性等に応じて、適宜選択すれば良いが、例えば、0.1〜5mm程度、好ましくは0.3〜3mm程度、より好ましくは0.5〜1.5mm程度である。   The thickness of the transparent polymer substrate may be appropriately selected according to the required strength, transparency, etc., and is, for example, about 0.1 to 5 mm, preferably about 0.3 to 3 mm, more preferably 0.5 to It is about 1.5 mm.

本発明の紫外線硬化型アクリル樹脂は、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレートとエポキシアクリレートとの混合物等を紫外線等のエネルギー照射によってラジカル重合を起こさせ、硬化させたものである。   The ultraviolet curable acrylic resin of the present invention is obtained by causing radical polymerization of urethane acrylate, epoxy acrylate, a mixture of urethane acrylate and epoxy acrylate, and the like by irradiation with energy such as ultraviolet rays and curing.

本発明の紫外線硬化型アクリル樹脂の原料となるウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレートとエポキシアクリレートとの混合物等は、市販品を購入してもよく、また、従来公知の方法で得ることもできる。   Commercially available products such as urethane acrylate, epoxy acrylate, and a mixture of urethane acrylate and epoxy acrylate, which are raw materials for the ultraviolet curable acrylic resin of the present invention, may be purchased, and may be obtained by a conventionally known method.

ウレタンアクリレートを製造する方法としては、例えば、ポリオール化合物とイソシアネート化合物とから得られる末端イソシアネートプレポリマーを、水酸基を有するアクリレートと反応させる方法が挙げられる。   Examples of the method for producing urethane acrylate include a method in which a terminal isocyanate prepolymer obtained from a polyol compound and an isocyanate compound is reacted with an acrylate having a hydroxyl group.

ポリオール化合物としては、例えば、ポリエーテル系ポリオール、ポリエステル系ポリール、アクリル酸エステル類とヒドロキシエチル(メタ)アクリレートとのコポリマー等が挙げられる。ポリエーテル系ポリオールとしては、例えば、ポリオキシテトラメチレングリコールが挙げられる。ポリエステル系ポリオールとしては、例えば、ポリアジペートポリオール、ポリカーボネートポリオール等が挙げられる。これらポリオール化合物は、従来公知の方法で得ることができ、市販品を購入してもよい。   Examples of the polyol compound include polyether polyols, polyester polyols, copolymers of acrylic acid esters and hydroxyethyl (meth) acrylate, and the like. Examples of the polyether polyol include polyoxytetramethylene glycol. Examples of the polyester polyol include polyadipate polyol and polycarbonate polyol. These polyol compounds can be obtained by a conventionally known method, and commercially available products may be purchased.

イソシアネート化合物としては、例えば、メチレンビス(p-フェニレンジイソシアネート)、ヘキサメチレンジイソシアネート・ヘキサントリオールの付加体、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネートトリメチロールプロパンのアダクト体、1,5-ナフチレンジイソシアンネート、チオプロピルジイソシアネート、エチルベンゼン-2,4-ジイソシアネート、2,4-トリレンジイソシアネート二量体、水添キシリレンジイソシアネート、トリス(4-フェニルイソシアネート)ネオフォスフェート等が挙げられる。これらイソシアネート化合物は、従来公知の方法で得ることができ、市販品を購入してもよい。   Examples of the isocyanate compound include adducts of methylene bis (p-phenylene diisocyanate), hexamethylene diisocyanate / hexanetriol, hexamethylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, tolylene diisocyanate trimethylolpropane, and 1,5-naphthylene diisocyanate. Nate, thiopropyl diisocyanate, ethylbenzene-2,4-diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate dimer, hydrogenated xylylene diisocyanate, tris (4-phenyl isocyanate) neophosphate and the like. These isocyanate compounds can be obtained by a conventionally known method, and commercially available products may be purchased.

水酸基を有するアクリレートとしては、例えば、2-ヒドロキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ポリエチレングリコールアクリレート等が挙げられる。   Examples of the acrylate having a hydroxyl group include 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl acrylate, hydroxypropyl methacrylate, and polyethylene glycol acrylate.

また、本発明の紫外線硬化型アクリル樹脂において、ウレタンアクリレートを紫外線等で硬化させたものを使用する場合、水酸基を有するアクリレートの多官能モノマーを併用することによって、本発明の紫外線硬化型アクリル樹脂(ハードコート層)にさらに硬度を付与することもできる。   Moreover, in the ultraviolet curable acrylic resin of this invention, when using what hardened urethane acrylate with the ultraviolet-ray etc., by using together the polyfunctional monomer of the acrylate which has a hydroxyl group, the ultraviolet curable acrylic resin of this invention ( Hardness can be further imparted to the hard coat layer).

水酸基を有するアクリレートの多官能モノマーとしては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオール(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオール(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Examples of the polyfunctional monomer of an acrylate having a hydroxyl group include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, hexanediol (meth) acrylate, tripropylene glycol (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) Examples include acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, 1,6-hexanediol (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, and the like.

また、本発明の紫外線硬化型アクリル樹脂の原料となるエポキシアクリレートとしては、例えば、ビキシレノール型、ビスフェノール型エポキシ樹脂又はこれらの混合物、イソシアネレート骨格等を有する複素環式エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ハロゲン化フェノールノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂(例えばテトラグリシジルジアミノジフェニルメタン等)、ヒダントイン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、トリヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂、グリシジルフタレート樹脂、テトラグリシジルキシレノイルエタン樹脂、ナフタレン基含有エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ樹脂等を使用すればよい。これらのエポキシアクリレートは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。   Examples of the epoxy acrylate used as the raw material for the ultraviolet curable acrylic resin of the present invention include, for example, bixylenol type, bisphenol type epoxy resins or mixtures thereof, heterocyclic epoxy resins having an isocyanate skeleton, and bisphenol A type. Epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, halogenated phenol novolak type epoxy resin, glycidylamine type epoxy resin (for example, Tetraglycidyldiaminodiphenylmethane), hydantoin type epoxy resin, alicyclic epoxy resin, trihydroxyphenylmethane type epoxy resin, bisphenol A novolac type epoxy Resins, tetraphenylolethane type epoxy resins, glycidyl phthalate resins, tetraglycidyl xylenoyl yl ethane resins, naphthalene group-containing epoxy resin, may be used an epoxy resin having a dicyclopentadiene skeleton. These epoxy acrylates may be used alone or in combination of two or more.

一方、通常使用される(上記特許文献1等でも使用されている)アクリル樹脂は、メタクリル酸メチル(メチルメタクリレート=MMA)ポリマー、又はメタクリル酸メチルとアクリル酸エステル(アクリレート)とのコポリマーからなる樹脂である。   On the other hand, an acrylic resin that is usually used (also used in Patent Document 1 above) is a resin comprising a methyl methacrylate (methyl methacrylate = MMA) polymer or a copolymer of methyl methacrylate and an acrylic ester (acrylate). It is.

本発明で使用する上記紫外線硬化型アクリル樹脂と、通常使用されるメタクリル酸メチル等の上記アクリル樹脂とは、化学構造、物性面等で全く異なる樹脂である。本発明で使用する紫外線硬化型アクリル樹脂は、プラズマ処理を受けやすい反応点(官能基)が通常のアクリル樹脂に比べて多く存在する。従って、プラズマ処理をすれば、紫外線硬化型アクリル樹脂表面のぬれ(親水)性が向上するとともに、めっき用金属が積層しやすくなるための活性点が増大する。本発明においては、プラズマ処理を施した紫外線硬化型アクリル樹脂表面に金属皮膜を形成することにより、密着性のよい金属皮膜を有する透明ポリマー材料を得ることができる。   The ultraviolet curable acrylic resin used in the present invention and the commonly used acrylic resin such as methyl methacrylate are completely different resins in terms of chemical structure, physical properties and the like. The ultraviolet curable acrylic resin used in the present invention has more reactive points (functional groups) that are susceptible to plasma treatment than ordinary acrylic resins. Therefore, when plasma treatment is performed, the wettability (hydrophilicity) of the surface of the ultraviolet curable acrylic resin is improved, and the active points for easily depositing the plating metal are increased. In the present invention, a transparent polymer material having a metal film with good adhesion can be obtained by forming a metal film on the surface of the ultraviolet curable acrylic resin subjected to plasma treatment.

本発明で使用する紫外線硬化型アクリル樹脂の厚みは、求められる強度、透明性等に応じて、適宜選択すれば良いが、例えば、通常0.1〜300μm程度、好ましくは0.5〜200μm程度、より好ましくは1〜100μm程度である。   The thickness of the ultraviolet curable acrylic resin used in the present invention may be appropriately selected according to the required strength, transparency, and the like. For example, it is usually about 0.1 to 300 μm, preferably about 0.5 to 200 μm. More preferably, it is about 1 to 100 μm.

紫外線硬化型アクリル樹脂層を有する透明ポリマー基板は、市販品を購入しても良いし、公知の方法により、前記透明ポリマー基板上にウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレートとエポキシアクリレートとの混合物等を塗布し、紫外線等のエネルギー照射によってラジカル重合を起こさせ、硬化させることによって得たものを使用しても良い。   A transparent polymer substrate having an ultraviolet curable acrylic resin layer may be purchased commercially, or urethane acrylate, epoxy acrylate, a mixture of urethane acrylate and epoxy acrylate, etc. on the transparent polymer substrate by a known method. You may use what was obtained by apply | coating, making radical polymerization by energy irradiation, such as an ultraviolet-ray, and making it harden | cure.

すなわち、本発明では、工程(1)の前に、透明ポリマー基板上に前記紫外硬化型アクリル樹脂原料を塗布し、紫外線等のエネルギー照射によってラジカル重合を起こさせ、硬化させる工程(0)を設けても良い。   That is, in the present invention, before the step (1), there is provided a step (0) of applying the ultraviolet curable acrylic resin raw material on the transparent polymer substrate, causing radical polymerization by irradiation of energy such as ultraviolet rays, and curing. May be.

紫外線硬化型アクリル樹脂層を有する透明ポリマー基板の製造方法としては、例えば、透明ポリマー基板フィルム(ポリカーボネートフィルム等)1枚毎に紫外線硬化型アクリル樹脂層(ハードコート層)を形成する枚葉式と、長尺の透明ポリマー基板に連続的にハードコート層を形成しロール状に巻き取る連続式等がある。   As a method for producing a transparent polymer substrate having an ultraviolet curable acrylic resin layer, for example, a single wafer type in which an ultraviolet curable acrylic resin layer (hard coat layer) is formed for each transparent polymer substrate film (polycarbonate film, etc.) And a continuous type in which a hard coat layer is continuously formed on a long transparent polymer substrate and wound into a roll.

枚葉式でハードコート層を形成する場合、塗布方式としてディップコート、スピンコート、スプレー方式等がある。また、連続式においては、生産性の向上、ポリカーボネートフィルムの薄膜化によるコストダウン効果が期待される。更に、連続式においては、ハードコート層の連続形成であるため、溶液状態のハードコート剤に透明ポリマー基板が接している状態が短く、ハードコート剤の希釈溶剤として透明ポリマー基板が可溶な溶剤も使用できる。   When the hard coat layer is formed by a single wafer method, there are dip coating, spin coating, spraying methods and the like as coating methods. Further, in the continuous type, an improvement in productivity and a cost reduction effect by reducing the thickness of the polycarbonate film are expected. Furthermore, in the continuous type, since the hard coat layer is continuously formed, the state in which the transparent polymer substrate is in contact with the hard coat agent in a solution state is short, and the solvent in which the transparent polymer substrate is soluble as a diluting solvent for the hard coat agent Can also be used.

工程(1)のプラズマ処理においては、透明ポリマー基板上の紫外線硬化型アクリル樹脂表面のみを選択的にプラズマ処理する。   In the plasma treatment in the step (1), only the ultraviolet curable acrylic resin surface on the transparent polymer substrate is selectively plasma treated.

プラズマの発生は、例えば、酸素、窒素、アルゴンからなる群から選ばれた少なくとも1種を使用すれば良く、これらの中でも酸素を使用するのが好ましい。   For the generation of plasma, for example, at least one selected from the group consisting of oxygen, nitrogen, and argon may be used, and among these, oxygen is preferably used.

プラズマ処理は、通常、圧力760Torr(大気圧)〜5×10-4Torrかつ温度5〜70℃に維持した真空チャンバー内で行われる。これらの中でも、好ましくは圧力760Torr〜0.01Torrかつ温度15〜40℃、より好ましくは圧力1Torr〜0.01Torrかつ温度20〜30℃に維持した真空チャンバー内で行われる。 The plasma treatment is usually performed in a vacuum chamber maintained at a pressure of 760 Torr (atmospheric pressure) to 5 × 10 −4 Torr and a temperature of 5 to 70 ° C. Among these, it is preferably carried out in a vacuum chamber maintained at a pressure of 760 Torr to 0.01 Torr and a temperature of 15 to 40 ° C., more preferably a pressure of 1 Torr to 0.01 Torr and a temperature of 20 to 30 ° C.

プラズマ処理は、通常、発生出力100〜1000W程度で5〜30分間程度、好ましくは発生出力400〜600W程度で10〜20分間程度行うのが好ましい。   The plasma treatment is usually preferably performed at a generated power of about 100 to 1000 W for about 5 to 30 minutes, preferably at a generated power of about 400 to 600 W for about 10 to 20 minutes.

なお、プラズマ処理を行う前に、紫外線硬化型アクリル樹脂層を有する透明ポリマー基板を脱水処理するのが好ましい。脱水処理は、通常、圧力1×10Pa〜1×10Pa程度、温度60〜110℃程度に維持した真空乾燥機で30〜80時間程度、好ましくは圧力1×10Pa〜1×10Pa程度、温度80〜100℃程度に維持した真空乾燥機で45〜60時間程度行えばよい。 In addition, it is preferable to dehydrate the transparent polymer substrate having the ultraviolet curable acrylic resin layer before performing the plasma treatment. The dehydration treatment is usually performed in a vacuum dryer maintained at a pressure of about 1 × 10 5 Pa to 1 × 10 1 Pa and at a temperature of about 60 to 110 ° C. for about 30 to 80 hours, preferably a pressure of 1 × 10 4 Pa to 1 ×. What is necessary is just to carry out about 45 to 60 hours with the vacuum dryer maintained at about 10 < 2 > Pa and the temperature about 80-100 degreeC.

工程(2)
本発明の工程(2)は、上記工程(1)でプラズマ処理を行った紫外線硬化型アクリル樹脂表面上に、無電解めっき法により金属皮膜を形成させる工程である。
Step (2)
The step (2) of the present invention is a step of forming a metal film by an electroless plating method on the surface of the ultraviolet curable acrylic resin subjected to the plasma treatment in the above step (1).

無電解めっき法により金属皮膜を形成させる際には、紫外線硬化型アクリル樹脂表面上に、銀、パラジウム、亜鉛、コバルト等のめっき触媒を付着させ、かつ紫外線硬化型アクリル樹脂表面を活性化液で活性化させるのが一般的である。   When forming a metal film by the electroless plating method, a plating catalyst such as silver, palladium, zinc or cobalt is attached on the surface of the ultraviolet curable acrylic resin, and the surface of the ultraviolet curable acrylic resin is activated with an activation liquid. It is common to activate.

めっき触媒の付着と触媒の活性化方法は、特に制限されず、公知の方法を採用すればよい。例えば、過マンガン酸カリウム水溶液、過マンガン酸ナトリウム水溶液等のアルカリ性水溶液を紫外線硬化型アクリル樹脂表面と接触させた後、硫酸ヒドロキシアミンと硫酸との混合液等の酸性水溶液により中和還元処理し、次いで、紫外線硬化型アクリル樹脂表面を、銀、パラジウム、亜鉛、コバルト等の金属化合物、これら金属化合物の塩又は錯体を、水、アルコール、クロロホルム等に0.001〜10重量%程度の濃度で溶解した液(必要に応じて、酸、アルカリ、錯化剤、還元剤等を含有していてもよい)に浸漬した後、触媒金属を還元する方法等が挙げられる。   The method for depositing the plating catalyst and activating the catalyst is not particularly limited, and a known method may be employed. For example, an alkaline aqueous solution such as an aqueous potassium permanganate solution or an aqueous sodium permanganate solution is brought into contact with the surface of the ultraviolet curable acrylic resin, and then neutralized and reduced with an acidic aqueous solution such as a mixed solution of hydroxyamine sulfate and sulfuric acid, Next, the surface of the ultraviolet curable acrylic resin is dissolved in a metal compound such as silver, palladium, zinc or cobalt, or a salt or complex of these metal compounds in water, alcohol, chloroform or the like at a concentration of about 0.001 to 10% by weight. For example, a method of reducing the catalyst metal after dipping in the solution (which may contain an acid, an alkali, a complexing agent, a reducing agent, etc., if necessary) may be mentioned.

無電解めっきによって析出させる金属皮膜は、特に限定されないが、例えば、銅皮膜、ニッケル皮膜、パラジウム皮膜、スズ皮膜、タングステン皮膜、コバルト皮膜、及びこれらの合金膜等が挙げられる。密着性の点から、これらの中でも、銅皮膜、コバルト皮膜、ニッケル皮膜、ニッケル−タングステン皮膜が好ましく、ニッケル皮膜が特に好ましい。さらに、コバルト皮膜は耐摩耗性、抗菌性、ニッケル-タングステン皮膜は耐摩耗性、耐食性、ニッケル皮膜は耐熱性、耐摩耗性、離型性、電気伝導性の点においてもそれぞれ優れている。   The metal film deposited by electroless plating is not particularly limited, and examples thereof include a copper film, a nickel film, a palladium film, a tin film, a tungsten film, a cobalt film, and an alloy film thereof. Among these, a copper film, a cobalt film, a nickel film, and a nickel-tungsten film are preferable from the viewpoint of adhesion, and a nickel film is particularly preferable. Further, the cobalt coating is excellent in terms of wear resistance and antibacterial properties, the nickel-tungsten coating is excellent in wear resistance and corrosion resistance, and the nickel coating is excellent in terms of heat resistance, wear resistance, releasability, and electrical conductivity.

無電解めっきに用いる無電解めっき液としては、従来公知の自己触媒型の無電解めっき液を使用すればよい。例えば、次亜リン酸ナトリウム等を還元剤とする無電解ニッケル-リンめっき液、アミンボラン、ジメチルアミンボラン等を還元剤とする無電解ニッケル-ホウ素めっき液、次亜リン酸アンモニウム、次亜リン酸、水素化硼素アンモニウム、ヒドラジン、ホルマリン等を還元剤とする無電解銅めっき液、無電解パラジウムめっき液、次亜リン酸ナトリウム等を還元剤とする無電解パラジウム-リンめっき液、無電解金めっき液、無電解銀めっき液、ヒドラジン、次亜リン酸ナトリウム等を還元剤とする無電解ニッケル−コバルト−リンめっき液、次亜リン酸等を還元剤とする無電解ニッケル−タングステンめっき液、ヒドラジン、次亜リン酸ナトリウム等を還元剤とする無電解コバルトめっき液、無電解ニッケル−ホウ素−タングステンめっき液等の無電解めっき液を用いることができる。   As an electroless plating solution used for electroless plating, a conventionally known autocatalytic electroless plating solution may be used. For example, electroless nickel-phosphorous plating solution containing sodium hypophosphite as a reducing agent, electroless nickel-boron plating solution containing amine borane, dimethylamine borane, etc., reducing agent, ammonium hypophosphite, hypophosphorous acid Electroless copper plating solution, electroless palladium plating solution using sodium borohydride, hydrazine, formalin, etc. as a reducing agent, electroless palladium-phosphorous plating solution, reducing electroless gold plating using sodium hypophosphite, etc. Solution, electroless silver plating solution, hydrazine, electroless nickel-cobalt-phosphorous plating solution using sodium hypophosphite as a reducing agent, electroless nickel-tungsten plating solution using hypophosphorous acid etc. as reducing agent, hydrazine Electroless cobalt plating solution, electroless nickel-boron-tungsten plating solution using sodium hypophosphite as a reducing agent It can be used an electroless plating solution.

金属皮膜層の厚み(合計厚み)は、必要に応じて適宜選択すればよいが、通常0.05〜5μm程度、好ましくは0.05〜3μm程度、より好ましくは0.1〜1μm程度である。無電解めっきにより得られる金属皮膜層は、導電体回路として使用する場合、導電体回路に求められる厚みにまでめっき層を成長させることが好ましい。   The thickness (total thickness) of the metal film layer may be appropriately selected as necessary, but is usually about 0.05 to 5 μm, preferably about 0.05 to 3 μm, more preferably about 0.1 to 1 μm. . When the metal film layer obtained by electroless plating is used as a conductor circuit, the plating layer is preferably grown to a thickness required for the conductor circuit.

なお、工程(2)の無電解めっき法により紫外線硬化型アクリル樹脂表面上に金属めっき層を形成した後、紫外線硬化型アクリル樹脂表面と金属めっき層との間の密着性を向上させるため、金属皮膜が形成されたポリマー基材を、オーブン等を用いて50〜110℃程度、好ましくは80〜100℃程度で、0.1時間〜10時間程度、好ましくは0.1時間〜5時間程度、加熱処理することが好ましい。   In order to improve the adhesion between the ultraviolet curable acrylic resin surface and the metal plating layer after forming the metal plating layer on the ultraviolet curable acrylic resin surface by the electroless plating method of step (2), a metal The polymer substrate on which the film is formed is about 50 to 110 ° C., preferably about 80 to 100 ° C. using an oven or the like, about 0.1 to 10 hours, preferably about 0.1 to 5 hours, Heat treatment is preferable.

加熱処理は、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下で行うのが好ましい。さらに、必要に応じて、加熱処理時に、プレス板等で金属皮膜が形成されたポリマー基材を加圧してもよい。   The heat treatment is preferably performed in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon. Furthermore, you may pressurize the polymer base material in which the metal film was formed with the press plate etc. at the time of heat processing as needed.

以上の工程(1)及び工程(2)により、透明ポリマー基板上の紫外線硬化型アクリル樹脂表面に、密着性良く金属皮膜を積層させることができる。   Through the above steps (1) and (2), the metal film can be laminated with good adhesion on the surface of the ultraviolet curable acrylic resin on the transparent polymer substrate.

工程(1)及び工程(2)により得られた、透明ポリマー基板上の紫外線硬化型アクリル樹脂表面に金属皮膜を有する本発明のポリマー基材は、金属皮膜が紫外線硬化型アクリル樹脂に密着しているので、さらに下記工程(3)及び(4)を施すことにより、金属微細線を形成することができる。以下、工程(3)及び(4)を説明する。   The polymer base material of the present invention having a metal film on the surface of the ultraviolet curable acrylic resin on the transparent polymer substrate obtained by the step (1) and the process (2) has the metal film adhered to the ultraviolet curable acrylic resin. Therefore, a metal fine line can be formed by performing the following steps (3) and (4). Hereinafter, steps (3) and (4) will be described.

工程(3)
本発明の工程(3)は、上記工程(1)及び工程(2)の後に、金属皮膜上にレジストを塗布して、リソグラフィ処理によりレジストパターン(開口部)を形成する工程である。
Process (3)
The step (3) of the present invention is a step of applying a resist on the metal film after the steps (1) and (2) and forming a resist pattern (opening) by lithography.

レジストパターンの形成は、UVリソグラフィ技術により、所望のパターンを形成するためのUVマスクを施す方法、又は電子線、レーザ等を用いる直接描画技術により、必要なパターンをレジストに形成する方法等によって行うことができる。   The resist pattern is formed by a method of applying a UV mask for forming a desired pattern by a UV lithography technique or a method of forming a necessary pattern on a resist by a direct drawing technique using an electron beam, a laser, or the like. be able to.

工程(3)で使用されるレジストは、特に制限されず、ポジレジスト又はネガレジストの何れのレジストも利用することができる。さらに、液状型又はドライフィルム型の何れのレジストも利用することができる。   The resist used in step (3) is not particularly limited, and either a positive resist or a negative resist can be used. Furthermore, either liquid type or dry film type resists can be used.

ポジレジストにおいては、UV光、電子線等にさらされたレジスト領域は、分解され、現像液中で可溶性になる。また、ネガレジストにおいては、UV光、電子線等にさらされたレジスト領域は、硬化され、現像液中で不溶性になる。   In a positive resist, a resist region exposed to UV light, an electron beam or the like is decomposed and becomes soluble in a developer. In a negative resist, a resist region exposed to UV light, an electron beam or the like is cured and becomes insoluble in a developer.

レジストをUV光、電子線等にさらした後、ポリマー基材は、適当な現像液中に浸漬される。この現像液により、レジストがUV光、電子線等にさらされた領域(ポジレジストの場合)、又はレジストがUV光、電子線等にさらされなかった領域(ネガレジストの場合)は、選択的に取り除かれ、ポリマー基材に開口部が形成される。   After exposing the resist to UV light, electron beam, etc., the polymer substrate is immersed in a suitable developer. By this developer, the region where the resist is exposed to UV light, electron beam or the like (in the case of a positive resist), or the region where the resist is not exposed to UV light, electron beam or the like (in the case of a negative resist) is selected selectively. And an opening is formed in the polymer substrate.

工程(4)
本発明の工程(4)は、工程(3)のレジストパターンにより形成された開口部を利用して、金属皮膜をエッチング処理することにより、不必要な金属皮膜を除去し、次に、レジスト膜を除去することにより、所望の金属パターンを形成する工程である。
Process (4)
In step (4) of the present invention, unnecessary metal film is removed by etching the metal film using the openings formed by the resist pattern in step (3), and then resist film This is a step of forming a desired metal pattern by removing.

エッチング処理は、湿式エッチング処理又は乾式エッチング処理の何れの方法でもよい。   The etching process may be either a wet etching process or a dry etching process.

湿式エッチング処理による金属パターンの形成は、加熱した硝酸・塩化第二鉄混合水溶液に浸漬することにより、不必要なニッケル膜が除去できる。硝酸・塩化第二鉄混合水溶液中の硝酸濃度は、通常、5〜30%程度、好ましくは10〜20%程度であり、塩化第二鉄濃度は、通常、1〜20%程度、好ましくは3〜10%程度である。   In the formation of the metal pattern by the wet etching process, an unnecessary nickel film can be removed by immersing in a heated nitric acid / ferric chloride mixed aqueous solution. The nitric acid concentration in the nitric acid / ferric chloride mixed aqueous solution is usually about 5 to 30%, preferably about 10 to 20%, and the ferric chloride concentration is usually about 1 to 20%, preferably 3 About 10%.

湿式エッチング処理によって金属パターンを形成する場合、浸漬温度は、通常、40〜80℃程度、好ましくは50〜70℃程度、浸漬時間は、通常、10秒〜5分間程度、好ましくは30秒〜2分間程度とすることが好ましい。   When the metal pattern is formed by wet etching, the immersion temperature is usually about 40 to 80 ° C., preferably about 50 to 70 ° C., and the immersion time is usually about 10 seconds to 5 minutes, preferably 30 seconds to 2 It is preferable to set it to about a minute.

レジスト膜を除去する方法としては、例えば、水酸化ナトリウム水溶液にレジスト膜を浸漬する方法等が挙げられる。水酸化ナトリウム水溶液の濃度としては、例えば、1〜20%程度、好ましくは5〜10%程度である。レジスト膜を除去する際の浸漬温度は、通常、20〜60℃程度、好ましくは30〜50℃程度、浸漬時間は、通常、10秒〜5分間程度、好ましくは30秒〜2分間程度とすれよい。   Examples of the method for removing the resist film include a method of immersing the resist film in an aqueous sodium hydroxide solution. The concentration of the aqueous sodium hydroxide solution is, for example, about 1 to 20%, preferably about 5 to 10%. The immersion temperature when removing the resist film is usually about 20 to 60 ° C., preferably about 30 to 50 ° C., and the immersion time is usually about 10 seconds to 5 minutes, preferably about 30 seconds to 2 minutes. Good.

乾式エッチング処理によって金属パターンを形成する場合は、開口部からアルゴンプラズマを金属皮膜に当てることにより不必要な金属皮膜を除去し、引き続き、アルゴンプラズマの条件を変えることによって、不必要なレジストを除去することにより、所望の金属パターンが得られる。なお、乾式エッチング処理において、上記水酸化ナトリウムを用いる方法等で不必要なレジストを除去してもよい。   When forming a metal pattern by dry etching, unnecessary metal film is removed by applying argon plasma to the metal film from the opening, and then unnecessary resist is removed by changing the argon plasma conditions. By doing so, a desired metal pattern is obtained. In the dry etching process, unnecessary resist may be removed by a method using sodium hydroxide or the like.

以上の工程(1)〜(4)により、パターン状金属微細線を有する本発明のポリマー基材を得ることができる(図1及び図2参照)。   By the above steps (1) to (4), the polymer substrate of the present invention having a patterned metal fine line can be obtained (see FIGS. 1 and 2).

この様にして得られた本発明の金属微細線を有する透明なポリマー基材は、紫外線硬化型アクリル樹脂及び透明ポリマー基板の本来の透明性を維持し、かつ、金属微細線の樹脂基材に対する密着性にも優れている。従って、本発明のポリマー基材は、微生物等の分析に用いられるバイオチップ(泳動電極、流路)、半導体デバイス、半導体デバイス実装部品、透明性が求められる各種パネル表示部、ICカード、光デバイスに用いられるプリント配線基板等の多層回路基板等、表面にパターン状の金属微細線が形成された樹脂基材を有する樹脂部材等として有効に利用できる。   The transparent polymer base material having the metal fine line of the present invention thus obtained maintains the original transparency of the ultraviolet curable acrylic resin and the transparent polymer substrate, and is compatible with the resin base material of the metal fine line. Excellent adhesion. Accordingly, the polymer substrate of the present invention is a biochip (electrophoretic electrode, flow path) used for analysis of microorganisms, semiconductor devices, semiconductor device mounting components, various panel display units requiring transparency, IC cards, and optical devices. It can be effectively used as a resin member having a resin base material having a patterned metal fine line formed on the surface thereof, such as a multilayer circuit board such as a printed wiring board used in the invention.

ポリマー基材
上記工程(1)〜(2)により得られる本発明のポリマー基材は、透明ポリマー基板上の紫外線硬化型アクリル樹脂層の表面に、金属皮膜層を有する。
Polymer substrate The polymer substrate of the present invention obtained by the above steps (1) to (2) has a metal film layer on the surface of the ultraviolet curable acrylic resin layer on the transparent polymer substrate.

さらに、上記工程(1)〜(4)により得られる本発明のパターン状金属微細線を有するポリマー基材は、透明ポリマー基板上の紫外線硬化型アクリル樹脂層の表面に、パターン状金属微細線を有する。   Furthermore, the polymer base material having the patterned metal fine line of the present invention obtained by the above steps (1) to (4) has a patterned metal fine line on the surface of the ultraviolet curable acrylic resin layer on the transparent polymer substrate. Have.

本発明で使用する紫外線硬化型アクリル樹脂は、プラズマ処理を受けやすい反応点(官能基)が通常のアクリル樹脂に比べて多く存在する。従って、プラズマ処理をすれば、紫外線硬化型アクリル樹脂表面のぬれ(親水)性が向上するとともに、めっき用金属が積層しやすくなるための活性点が増大する。本発明においては、プラズマ処理を施した紫外線硬化型アクリル樹脂表面に金属皮膜を形成することにより、密着性のよい金属皮膜を有する透明ポリマー材料を得ることができる。   The ultraviolet curable acrylic resin used in the present invention has more reactive points (functional groups) that are susceptible to plasma treatment than ordinary acrylic resins. Therefore, when plasma treatment is performed, the wettability (hydrophilicity) of the surface of the ultraviolet curable acrylic resin is improved, and the active points for easily depositing the plating metal are increased. In the present invention, a transparent polymer material having a metal film with good adhesion can be obtained by forming a metal film on the surface of the ultraviolet curable acrylic resin subjected to plasma treatment.

透明ポリマー基板の厚みは、求められる強度、透明性等に応じて、適宜選択すれば良いが、例えば、0.1〜5mm程度、好ましくは0.3〜3mm程度、より好ましくは0.5〜1.5mm程度である。   The thickness of the transparent polymer substrate may be appropriately selected according to the required strength, transparency, etc., and is, for example, about 0.1 to 5 mm, preferably about 0.3 to 3 mm, more preferably 0.5 to It is about 1.5 mm.

紫外線硬化型アクリル樹脂層の厚みは、求められる強度、透明性等に応じて、適宜選択すれば良いが、例えば、0.1〜300μm程度、好ましくは0.5〜200μm程度、より好ましくは1〜100μm程度である。   The thickness of the ultraviolet curable acrylic resin layer may be appropriately selected according to the required strength, transparency, and the like. For example, the thickness is about 0.1 to 300 μm, preferably about 0.5 to 200 μm, more preferably 1. It is about ~ 100 μm.

金属皮膜の厚みは、必要に応じて適宜選択すればよいが、通常、0.05μm〜5μm程度、好ましくは0.05μm〜3μm程度、より好ましくは0.1μm〜1μm程度である。   The thickness of the metal film may be appropriately selected as necessary, but is usually about 0.05 μm to 5 μm, preferably about 0.05 μm to 3 μm, more preferably about 0.1 μm to 1 μm.

金属微細線の形状、サイズ(幅)等は、上記工程(3)及び(4)のリソグラフィ処理及びエッチング処理により、目的に応じて適宜選択できる。   The shape, size (width), and the like of the metal fine line can be appropriately selected according to the purpose by the lithography process and the etching process in the steps (3) and (4).

本発明の上記工程(1)〜(4)の製造方法によれば、紫外線硬化型アクリル樹脂上に金属皮膜を密着性良く形成することができるので、極めて微細なパターン状金属線を有する透明なポリマー基材が得られる。本発明の製造方法によって得られた金属微細線は、ポリマー材料に対する密着性に優れているので、金属微細線の幅が、例えば、10μm程度の細いものも得られる。   According to the manufacturing method of the said process (1)-(4) of this invention, since a metal membrane | film | coat can be formed with sufficient adhesiveness on an ultraviolet curable acrylic resin, it is transparent with a very fine pattern-shaped metal wire. A polymer substrate is obtained. Since the metal fine line obtained by the production method of the present invention is excellent in adhesion to the polymer material, a thin metal fine line having a width of, for example, about 10 μm can be obtained.

また、本発明のパターン状金属微細線を有するポリマー基材は、紫外線硬化型アクリル樹脂及び透明ポリマー基板が本来有する透明性を維持することができるので、パターン状金属微細線が形成されていない部分の透明性が極めて高い。従って、本発明のポリマー基材は、微生物等の分析に用いられるバイオチップ(泳動電極、流路)、半導体デバイス、半導体デバイス実装部品、ICカード、光デバイスに用いられるプリント配線基板等の多層回路基板等に用いられるだけでなく、高い透明性が求められる各種パネル表示部としても有効に利用できる。   In addition, since the polymer base material having the patterned metal fine line of the present invention can maintain the transparency inherent in the ultraviolet curable acrylic resin and the transparent polymer substrate, the part where the patterned metal fine line is not formed. The transparency of is extremely high. Therefore, the polymer substrate of the present invention is a multilayer circuit such as a biochip (electrophoretic electrode, flow path) used for analysis of microorganisms, semiconductor devices, semiconductor device mounting components, IC cards, printed wiring boards used for optical devices, etc. In addition to being used for substrates and the like, it can also be effectively used as various panel display units that require high transparency.

以下に、本発明の金属皮膜を有するポリマー基材を製造する方法の実施例、比較例及びポリマー基材の試験例を挙げて、本発明を一層明らかにするが、本発明はこれらに限定されるものではない。   The present invention will be further clarified by the following examples, comparative examples and test examples of polymer base materials for producing a polymer base material having a metal film of the present invention. However, the present invention is not limited to these. It is not something.

実施例1(ニッケル膜の作製)
ウレタンアクリレート層(紫外線硬化型アクリル樹脂層)を有するポリカーボネート基板(筒中プラスチック工業株式会社社製のECF100H1:ポリカーボネート基板のサイズは55mm×80mm×1mm(厚さ))を、超音波洗浄器(42KHz)を用いて、エタノール中及び純水中、それぞれ10分間洗浄を行なった。洗浄後、該ポリカーボネート基板を真空乾燥機により、圧力1×10Pa、90℃にて、48時間乾燥を行なった。
Example 1 (Preparation of nickel film)
A polycarbonate substrate having a urethane acrylate layer (ultraviolet curable acrylic resin layer) (ECF100H1: manufactured by Chuchu Plastic Industry Co., Ltd., the size of the polycarbonate substrate is 55 mm × 80 mm × 1 mm (thickness)), an ultrasonic cleaner (42 KHz) Was used for 10 minutes in ethanol and in pure water. After washing, the polycarbonate substrate was dried with a vacuum dryer at a pressure of 1 × 10 3 Pa and 90 ° C. for 48 hours.

次に、酸素プラズマ装置(ヒラノ光音株式会社社製(電源13.56MHz))を用い、圧力0.2Torr(26.66Pa)、出力500Wにて、10分間、紫外線硬化型樹脂表面のプラズマ処理を行なった。   Next, using an oxygen plasma apparatus (manufactured by Hirano Kotone Co., Ltd. (power supply 13.56 MHz)) at a pressure of 0.2 Torr (26.66 Pa) and an output of 500 W for 10 minutes, plasma treatment of the ultraviolet curable resin surface Was done.

次に、中性脱脂剤(奥野製薬工業株式会社社製のOPCクリーン65水溶液(700ml/L))に35℃にて、5分間浸漬した。浸漬後、純水洗浄、硫酸水溶液(10%)に2分間浸漬し、さら
に、純水を用いて、超音波洗浄器UT-305H(35KHz)にて2分間洗浄を行なった。
Next, it was immersed in a neutral degreasing agent (OPC Clean 65 aqueous solution (700 ml / L) manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) at 35 ° C. for 5 minutes. After soaking, it was washed with pure water and immersed in a sulfuric acid aqueous solution (10%) for 2 minutes, and further washed with pure water using an ultrasonic cleaner UT-305H (35 KHz) for 2 minutes.

洗浄後、表面調整剤(奥野製薬工業株式会社社製コンデライザーFR水溶液(50ml/L))に40℃にて、5分間浸漬し、純水にて洗浄を行った。さらに、プリディップ剤(奥野製薬工業株式会社社製OPC-SAL水溶液(50g/L))に1分間浸漬し、触媒付与液((奥野製薬工業株式会社社製のOPC-80キャタリストM(100ml/L))、非塩酸系添加剤(奥野製薬工業株式会社社製のOPC-SAL(260g/L))及び35%塩酸を含む水溶液に35℃にて、6分間浸漬した。   After washing, it was immersed in a surface conditioner (Condenser FR aqueous solution (50 ml / L) manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) at 40 ° C. for 5 minutes and washed with pure water. Furthermore, it was immersed in a pre-dip agent (OPC-SAL aqueous solution (50 g / L) manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) for 1 minute, and a catalyst application solution (OPC-80 Catalyst M (100 ml manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) (100 ml / L)), a non-hydrochloric acid additive (OPC-SAL (260 g / L) manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) and an aqueous solution containing 35% hydrochloric acid at 35 ° C. for 6 minutes.

浸漬後、触媒活性剤(奥野製薬工業株式会社製ITOアクセレーター水溶液(200ml/L))に25℃にて5分間浸漬した。浸漬後、純水にて洗浄し、無電解ニッケルめっき溶液(奥野製薬工業株式会社製無電解ニッケル溶液トップニコロンTOM-S200ml/Lの水溶液(200ml/L))に65℃にて15分間浸漬した。無電解ニッケルめっき後、純水にて洗浄し、90℃にて、60分間加熱乾燥したところ、厚さ0.2μmのニッケル皮膜が形成された。   After soaking, it was immersed in a catalyst activator (Okuno Pharmaceutical Co., Ltd. ITO accelerator aqueous solution (200 ml / L)) at 25 ° C. for 5 minutes. After immersion, rinse with pure water and immerse in electroless nickel plating solution (electroless nickel solution top Nicolon TOM-S 200ml / L aqueous solution (200ml / L) manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) for 15 minutes at 65 ° C did. After electroless nickel plating, it was washed with pure water and heated and dried at 90 ° C. for 60 minutes. As a result, a nickel film having a thickness of 0.2 μm was formed.

得られたニッケル皮膜は密着性がよく、JIS D0202-1988に準拠したテープ剥離試験によってもニッケル皮膜は全く剥がれなかった。結果を表1に示す。   The obtained nickel film had good adhesion, and the nickel film was not peeled at all by a tape peeling test according to JIS D0202-1988. The results are shown in Table 1.

実施例2(銅膜の作製)
住友ベークライト株式会社製ポリカーボネイト(以下PC)基板ECF100H1をエタノールを用いて超音波洗浄器(42KHz)で10分間洗浄した。次に、純水を用いて超音波洗浄器(42KHz)で10分間洗浄を行なった。真空乾燥機で真空にして90℃×48時間乾燥を行なった。
Example 2 (Preparation of copper film)
A polycarbonate (hereinafter PC) substrate ECF100H1 manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd. was washed with ethanol for 10 minutes with an ultrasonic cleaner (42 KHz). Next, it was cleaned for 10 minutes with an ultrasonic cleaner (42 KHz) using pure water. It vacuumed with the vacuum dryer and dried at 90 degreeC x 48 hours.

次に、ヒラノ光音株式会社製酸素プラズマ装置(電源13.56MHz)で0.2torr(26.66Pa)に真空にし、酸素置換行い500W×10分プラズマ処理を行なった。   Next, a vacuum was applied to 0.2 torr (26.66 Pa) with an oxygen plasma apparatus (power supply: 13.56 MHz) manufactured by Hirano Kotone Co., Ltd., and oxygen treatment was performed, and plasma treatment was performed for 500 W × 10 minutes.

次に、奥野製薬工業株式会社製OPCクリーン65の700ml/L水溶液に35℃×5分間浸漬した。純水で洗浄し硫酸10%水溶液に2分間浸漬した。純水を用いて超音波洗浄器UT-305H(35KHz)で2分間洗浄を行なった。   Next, it was immersed in a 700 ml / L aqueous solution of OPC Clean 65 manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd. at 35 ° C. for 5 minutes. It was washed with pure water and immersed in a 10% aqueous solution of sulfuric acid for 2 minutes. Washing was performed for 2 minutes with an ultrasonic cleaner UT-305H (35 KHz) using pure water.

洗浄後、奥野製薬工業株式会社製コンデライザーFR50ml/Lの水溶液に40℃×5分間浸漬した。純水で洗浄し奥野製薬工業株式会社製のOPC-SAL50g/Lの水溶液に1分間浸漬した。   After washing, it was immersed in an aqueous solution of a 50 ml / L Condizer FR manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd. at 40 ° C. for 5 minutes. It was washed with pure water and immersed in an aqueous solution of OPC-SAL 50 g / L manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd. for 1 minute.

その後、奥野製薬工業株式会社製OPC-80キャタリストM100ml/Lと奥野製薬工業株式会社製OPC-SAL260g/Lと35%塩酸150ml/Lの混合水溶液に35℃×6分間浸漬した。奥野製薬工業株式会社製ITOアクセレーター200ml/Lの水溶液に25℃×5分間浸漬した。純水で洗浄し奥野製薬工業株式会社製無電解銅溶液ATSアドカッパーIW-A50ml/L、ATSアドカッパーIW-M80ml/L及びATSアドカッパーC10ml/Lの混合水溶液に30℃×15分間浸漬した。純水で洗浄し乾燥機で90℃×60分間乾燥したところ、厚さ0.3μmの銅皮膜が形成された。   Then, it was immersed in a mixed aqueous solution of OPC-80 Catalyst M 100 ml / L manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd., OPC-SAL 260 g / L manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd. and 150 ml / L of 35% hydrochloric acid for 6 minutes at 35 ° C. It was immersed in an aqueous solution of ITO accelerator 200 ml / L manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd. at 25 ° C. for 5 minutes. Washed with pure water and immersed in a mixed aqueous solution of electroless copper solution ATS Adcapper IW-A50ml / L, ATS Adcapper IW-M80ml / L and ATS Adcapper C10ml / L manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd. at 30 ° C for 15 minutes . When washed with pure water and dried in a dryer at 90 ° C. for 60 minutes, a copper film having a thickness of 0.3 μm was formed.

実施例3(ニッケル−タングステン膜の作製)
住友ベークライト株式会社製ポリカーボネイト(以下PC)基板ECF100H1をエタノールを用いて超音波洗浄器(42KHz)で10分間洗浄を行なった。純水を用いて超音波洗浄器(42KHz)で10分間洗浄を行なった。真空乾燥機で真空にして90℃×48時間乾燥を行なった。
Example 3 (Preparation of nickel-tungsten film)
A polycarbonate (hereinafter PC) substrate ECF100H1 manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd. was cleaned with ethanol using an ultrasonic cleaner (42 KHz) for 10 minutes. Washing was performed for 10 minutes with an ultrasonic cleaner (42 KHz) using pure water. It vacuumed with the vacuum dryer and dried at 90 degreeC x 48 hours.

ヒラノ光音株式会社製酸素プラズマ装置(電源13.56MHz)で0.2torr(26.66Pa)に真空にし、酸素置換行い500W×10分間プラズマ処理を行なった。   A vacuum was applied to 0.2 torr (26.66 Pa) with an oxygen plasma apparatus (power supply: 13.56 MHz) manufactured by Hirano Kotone Co., Ltd., oxygen substitution was performed, and plasma treatment was performed for 500 W × 10 minutes.

次に、奥野製薬工業株式会社製OPCクリーン65の700ml/L水溶液に35℃×5分間浸漬した。純水で洗浄し硫酸10%水溶液に2分間浸漬した。純水で超音波洗浄器UT-305H(35KHz)2分間洗浄を行なった。   Next, it was immersed in a 700 ml / L aqueous solution of OPC Clean 65 manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd. at 35 ° C. for 5 minutes. It was washed with pure water and immersed in a 10% aqueous solution of sulfuric acid for 2 minutes. Ultrasonic cleaner UT-305H (35 KHz) was washed with pure water for 2 minutes.

洗浄後、奥野製薬工業株式会社製コンデライザーFR50ml/Lの水溶液に40℃×5分間浸漬した。純水で洗浄し奥野製薬工業株式会社製のOPC-SAL50g/Lの水溶液に1分間浸漬した。   After washing, it was immersed in an aqueous solution of a 50 ml / L Condizer FR manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd. at 40 ° C. for 5 minutes. It was washed with pure water and immersed in an aqueous solution of OPC-SAL 50 g / L manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd. for 1 minute.

その後、奥野製薬工業株式会社製OPC-80キャタリストM100ml/L、奥野製薬工業株式会社製OPC-SAL260g/L及び35%塩酸150ml/Lの混合水溶液に35℃×6分間浸漬した。奥野製薬工業株式会社製ITOアクセレーター200ml/Lの水溶液に25℃×5分間浸漬した。純水で洗浄し上村工業株式会社製無電解ニッケル-タングステン溶液トリアロイNWP-M96ml/L、トリアロイNWP-R4ml/Lの混合溶液に65℃×15分間浸漬した。純水で洗浄し乾燥機で90℃×60分間乾燥したところ、厚さ0.3μmのニッケル−タングステン皮膜が形成された。   Thereafter, it was immersed in a mixed aqueous solution of OPC-80 Catalyst M100 ml / L manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd., OPC-SAL 260 g / L manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd., and 150 ml / L of 35% hydrochloric acid for 6 minutes at 35 ° C. It was immersed in an aqueous solution of ITO accelerator 200 ml / L manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd. at 25 ° C. for 5 minutes. It was washed with pure water and immersed in a mixed solution of electroless nickel-tungsten solution Trialloy NWP-M 96 ml / L and Trialloy NWP-R 4 ml / L manufactured by Uemura Kogyo Co., Ltd. at 65 ° C. for 15 minutes. After washing with pure water and drying with a dryer at 90 ° C. for 60 minutes, a nickel-tungsten film having a thickness of 0.3 μm was formed.

実施例4(ニッケル−コバルト膜の作製)
住友ベークライト株式会社製ポリカーボネイト(以下PC)基板ECF100H1をエタノールを用い超音波洗浄器(42KHz)で10分間洗浄を行なった。純水を用いて超音波洗浄器(42KHz)で10分間洗浄を行なった。真空乾燥機で真空にして90℃×48時間乾燥を行なった。
Example 4 (Preparation of nickel-cobalt film)
A polycarbonate (hereinafter PC) substrate ECF100H1 manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd. was cleaned with an ultrasonic cleaner (42 KHz) for 10 minutes using ethanol. Washing was performed for 10 minutes with an ultrasonic cleaner (42 KHz) using pure water. It vacuumed with the vacuum dryer and dried at 90 degreeC x 48 hours.

次に、ヒラノ光音株式会社製酸素プラズマ装置(電源13.56MHz)で0.2torr(26.66Pa)に真空にし、酸素置換行い500W×10分間プラズマ処理を行なった。   Next, a vacuum was applied to 0.2 torr (26.66 Pa) with an oxygen plasma apparatus (power supply: 13.56 MHz) manufactured by Hirano Kotone Co., Ltd., oxygen substitution was performed, and plasma treatment was performed for 500 W × 10 minutes.

奥野製薬工業株式会社製OPCクリーン65の700ml/L水溶液に35℃×5分間浸漬した。純水で洗浄し硫酸10%水溶液に2分間浸漬した。純水を用いて超音波洗浄器UT-305H(35KHz)で2分間洗浄を行なった。   It was immersed in a 700 ml / L aqueous solution of OPC Clean 65 manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd. at 35 ° C. for 5 minutes. It was washed with pure water and immersed in a 10% aqueous solution of sulfuric acid for 2 minutes. Washing was performed for 2 minutes with an ultrasonic cleaner UT-305H (35 KHz) using pure water.

洗浄後、奥野製薬工業株式会社製コンデライザーFR50ml/Lの水溶液に40℃×5分間浸漬した。純水で洗浄し奥野製薬工業株式会社製のOPC-SAL50g/Lの水溶液に1分間浸漬した。奥野製薬工業株式会社製OPC-80キャタリストM100ml/Lと奥野製薬工業株式会社製OPC-SAL260g/Lと35%塩酸150ml/Lの混合水溶液に35℃×6分間浸漬した。奥野製薬工業株式会社製ITOアクセレーター200ml/Lの水溶液に25℃×5分間浸漬した。純水で洗浄し株式会社ワールドメタル製無電解コバルト溶液コンバス-P溶液に65℃×15分間浸漬した。純水で洗浄し乾燥機で90℃×60分間乾燥したところ、厚さ0.3μmのニッケル−コバルト皮膜が形成された。   After washing, it was immersed in an aqueous solution of a 50 ml / L Condizer FR manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd. at 40 ° C. for 5 minutes. It was washed with pure water and immersed in an aqueous solution of OPC-SAL 50 g / L manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd. for 1 minute. It was immersed in a mixed aqueous solution of OPC-80 Catalyst M 100 ml / L manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd., OPC-SAL 260 g / L manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd., and 150 ml / L of 35% hydrochloric acid for 6 minutes at 35 ° C. It was immersed in an aqueous solution of ITO accelerator 200 ml / L manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd. at 25 ° C. for 5 minutes. It was washed with pure water and immersed in an electroless cobalt solution Combus-P solution manufactured by World Metal Co., Ltd. at 65 ° C. for 15 minutes. After washing with pure water and drying with a dryer at 90 ° C. for 60 minutes, a nickel-cobalt film having a thickness of 0.3 μm was formed.

実施例5(ニッケル−タングステン膜の作製)
住友ベークライト株式会社製ポリカーボネイト(以下PC)基板ECF100H1をエタノールを用いて超音波洗浄器(42KHz)で10分間洗浄を行なった。純水を用いて超音波洗浄器(42KHz)で10分間洗浄を行なった。真空乾燥機で真空にして90℃×48時間乾燥を行なった。
Example 5 (Preparation of nickel-tungsten film)
A polycarbonate (hereinafter PC) substrate ECF100H1 manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd. was cleaned with ethanol using an ultrasonic cleaner (42 KHz) for 10 minutes. Washing was performed for 10 minutes with an ultrasonic cleaner (42 KHz) using pure water. It vacuumed with the vacuum dryer and dried at 90 degreeC x 48 hours.

ヒラノ光音株式会社製酸素プラズマ装置(電源13.56MHz)で0.2torr(26.66Pa)に真空にし、酸素置換行い500W×10分間プラズマ処理を行なった。奥野製薬工業株式会社製OPCクリーン65の700ml/L水溶液に35℃×5分間浸漬した。純水で洗浄し硫酸10%水溶液に2分間浸漬した。純水を用い、超音波洗浄器UT-305H(35KHz)2分間洗浄を行なった。奥野製薬工業株式会社製コンデライザーFR50ml/Lの水溶液に40℃×5分間浸漬した。   A vacuum was applied to 0.2 torr (26.66 Pa) with an oxygen plasma apparatus (power supply: 13.56 MHz) manufactured by Hirano Kotone Co., Ltd., oxygen substitution was performed, and plasma treatment was performed for 500 W × 10 minutes. It was immersed in a 700 ml / L aqueous solution of OPC Clean 65 manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd. at 35 ° C. for 5 minutes. It was washed with pure water and immersed in a 10% aqueous solution of sulfuric acid for 2 minutes. Using pure water, the ultrasonic cleaner UT-305H (35 KHz) was washed for 2 minutes. It was immersed in an aqueous solution of Okuno Pharmaceutical Co., Ltd. Condizer FR50ml / L at 40 ° C for 5 minutes.

純水で洗浄したのち、奥野製薬工業株式会社製のOPC-SAL50g/Lの水溶液に1分間浸漬した。奥野製薬工業株式会社製OPC-80キャタリストM100ml/Lと奥野製薬工業株式会社製OPC-SAL260g/Lと35%塩酸150ml/Lの混合水溶液に35℃×6分浸漬した。奥野製薬工業株式会社製ITOアクセレーター200ml/Lの水溶液に25℃×5分浸漬した。純水で洗浄し奥野製薬工業株式会社製無電解ニッケル-ホウ素-タングステン溶液トップニコロンPBW-S250ml/Lの溶液に65℃×15分浸漬した。純水で洗浄し乾燥機で90℃×60分乾燥したところ、厚さ0.3μmのニッケル−コバルト皮膜が形成された。   After washing with pure water, it was immersed in an aqueous solution of OPC-SAL 50 g / L manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd. for 1 minute. It was immersed in a mixed aqueous solution of OPC-80 Catalyst M100ml / L manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd., OPC-SAL260g / L manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd., and 150ml / L of 35% hydrochloric acid for 6 minutes at 35 ° C. It was immersed in an aqueous solution of ITO accelerator 200 ml / L manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd. at 25 ° C. for 5 minutes. It was washed with pure water and immersed in a solution of electroless nickel-boron-tungsten solution top Nicolon PBW-S 250 ml / L manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd. at 65 ° C. for 15 minutes. After washing with pure water and drying with a dryer at 90 ° C. for 60 minutes, a nickel-cobalt film having a thickness of 0.3 μm was formed.

実施例6(ニッケル膜上でのレジストパターンの形成)
上記実施例1でニッケル膜を形成した基板に、フォトレジスト用プライマー(東京応化工業株式会社社製のフォトレジスト用プライマーmicroposit)をスピンコーター((有)共和理研製)にて塗布した(10秒間500rpm後、20秒間3000rpm)。次に、レジスト(東京応化工業株式会社社製OFPR-800LB)をスピンコーターで塗布した(10秒間500rpm後、20秒間3000rpm)。塗布した基板を90℃にて、60分間加熱乾燥した。微細パターンが配置されたマスクをレジスト塗布面に静置し、株式会社ユニオン光学製露光装置PER-800(光強度30mW/cm2)を用いて、20秒間露光を行った。露光後、現像液(東京応化工業株式会社社製
のNMD-3)に、室温にて1分間浸漬した。さらに、純水洗浄、窒素風乾後、90℃にて、40分間加熱乾燥した。
Example 6 (Formation of resist pattern on nickel film)
A primer for photoresist (photoresist primer microposit manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) was applied to the substrate on which the nickel film was formed in Example 1 with a spin coater (manufactured by Kyowa Riken) (for 10 seconds). After 500rpm, 3000rpm for 20 seconds). Next, a resist (OFPR-800LB manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) was applied with a spin coater (500 rpm for 10 seconds and then 3000 rpm for 20 seconds). The coated substrate was dried by heating at 90 ° C. for 60 minutes. The mask on which the fine pattern was arranged was allowed to stand on the resist coating surface, and was exposed for 20 seconds using an union optical exposure apparatus PER-800 (light intensity 30 mW / cm 2 ). After exposure, the film was immersed in a developer (NMD-3 manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) for 1 minute at room temperature. Further, after washing with pure water and air drying with nitrogen, it was dried by heating at 90 ° C. for 40 minutes.

実施例7(ニッケル膜の湿式エッチング)
上記実施例6でレジストパターンを形成した基板を、硝酸15%塩化第二鉄5%の混合水溶液に60℃にて、1分間浸漬することにより、不必要なニッケル膜を溶解除去した。溶解除去後、純水洗浄、窒素風乾後、90℃にて、40分間加熱乾燥した。
Example 7 (Wet Etching of Nickel Film)
The substrate on which the resist pattern was formed in Example 6 was immersed in a mixed aqueous solution of 15% nitric acid and 5% ferric chloride at 60 ° C. for 1 minute to dissolve and remove unnecessary nickel films. After dissolution and removal, it was washed with pure water, air-dried with nitrogen, and then heated and dried at 90 ° C. for 40 minutes.

実施例8(レジスト除去)
上記実施例7で不必要なニッケル膜を除去した基板を、水酸化ナトリウム5%水溶液に40℃にて1分間浸漬することにより、レジストを除去した。その後、純水洗浄、窒素風乾後、90℃にて、40分間加熱乾燥し、パターン状金属微細線を有するポリマー基材を得た。得られたパターン状金属微細線を有するポリマー基材の顕微鏡写真を図2に示す。
Example 8 (Resist removal)
The substrate from which the unnecessary nickel film was removed in Example 7 was immersed in a 5% aqueous solution of sodium hydroxide at 40 ° C. for 1 minute to remove the resist. Thereafter, after washing with pure water and air drying with nitrogen, it was heated and dried at 90 ° C. for 40 minutes to obtain a polymer substrate having a patterned metal fine line. FIG. 2 shows a micrograph of the obtained polymer substrate having patterned metal fine lines.

試験例1
実施例8で不必要なニッケル膜を除去した透明部分(すなわち、ニッケルパターンが形成されていない部分)の吸光度を測定した。その結果、図3に示すように、ニッケルパターンが形成されていない部分の吸光度は、ニッケル膜を形成する前の吸光度と同様の吸光度を示した。
Test example 1
The light absorbency of the transparent part (namely, the part in which the nickel pattern is not formed) from which the unnecessary nickel film was removed in Example 8 was measured. As a result, as shown in FIG. 3, the absorbance of the portion where the nickel pattern was not formed showed the same absorbance as that before the nickel film was formed.

比較例1
アクリル基板(住友化学工業株式会社社製のSUMIPEX E ACRYLIC SHEET(メタアクリル樹脂);厚さ3mm)を、超音波洗浄器(42KHz)を用いて、エタノール中及び純水中、それぞれ10分間洗浄を行なった。洗浄後、該ポリカーボネート基板を真空乾燥機により、圧力1×10Pa、90℃にて、48時間乾燥を行なった。次に、酸素プラズマ装置(ヒラノ光音株式会社社製(電源13.56MHz))を用い、圧力0.2Torr(26.66Pa)、出力500Wにて、10分間プラズマ処理を行なった。
Comparative Example 1
Acrylic substrate (SUMIPEX E ACRYLIC SHEET (methacrylic resin) manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd .; thickness: 3 mm) is cleaned for 10 minutes each in ethanol and pure water using an ultrasonic cleaner (42 KHz). I did it. After washing, the polycarbonate substrate was dried with a vacuum dryer at a pressure of 1 × 10 3 Pa and 90 ° C. for 48 hours. Next, plasma treatment was performed for 10 minutes at a pressure of 0.2 Torr (26.66 Pa) and an output of 500 W using an oxygen plasma apparatus (manufactured by Hirano Kotone Co., Ltd. (power supply 13.56 MHz)).

次に、中性脱脂剤(奥野製薬工業株式会社社製のOPCクリーン65水溶液(700ml/L))に35℃にて、5分間浸漬した。浸漬後、純水洗浄、硫酸水溶液(10%)に2分間浸漬、さらに
、純水を用いて、超音波洗浄器UT-305H(35KHz)にて2分間洗浄を行なった。
Next, it was immersed in a neutral degreasing agent (OPC Clean 65 aqueous solution (700 ml / L) manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) at 35 ° C. for 5 minutes. After the immersion, the sample was washed with pure water, immersed in an aqueous sulfuric acid solution (10%) for 2 minutes, and further washed with pure water using an ultrasonic cleaner UT-305H (35 KHz) for 2 minutes.

洗浄後、表面調整剤(奥野製薬工業株式会社社製コンデライザーFR水溶液(50ml/L))に40℃にて、5分間浸漬し、純水にて洗浄を行った。さらに、プリディップ剤(奥野製薬工業株式会社社製OPC-SAL水溶液(50g/L))に1分間浸漬し、触媒付与液(奥野製薬工業株式会社社製のOPC-80キャタリストM(100ml/L))、非塩酸系添加剤(奥野製薬工業株式会社社製のOPC-SAL(260g/L))及び35%塩酸を含む水溶液に35℃にて、6分間浸漬した。   After washing, it was immersed in a surface conditioner (Condenser FR aqueous solution (50 ml / L) manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) at 40 ° C. for 5 minutes and washed with pure water. Furthermore, it is immersed for 1 minute in a predip agent (OPC-SAL aqueous solution (50 g / L) manufactured by Okuno Seiyaku Kogyo Co., Ltd.), and a catalyst application solution (OPC-80 Catalyst M (100 ml / Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) is added. L)), a non-hydrochloric acid additive (OPC-SAL (260 g / L) manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) and an aqueous solution containing 35% hydrochloric acid at 35 ° C. for 6 minutes.

浸漬後、触媒活性剤(奥野製薬工業株式会社製ITOアクセレーター水溶液(200ml/L))に25℃にて5分間浸漬した。浸漬後、純水にて洗浄し、無電解ニッケルめっき溶液(奥野製薬工業株式会社製無電解ニッケル溶液トップニコロンTOM-S200ml/Lの水溶液(200ml/L))に65℃にて15分間浸漬した。無電解ニッケルめっき後、アクリル基板を純水にて洗浄したところ、ニッケル皮膜が直ちに脱落してしまい、テープ剥離試験を行うことができなかった。結果を表1に示す。   After soaking, it was immersed in a catalyst activator (Okuno Pharmaceutical Co., Ltd. ITO accelerator aqueous solution (200 ml / L)) at 25 ° C. for 5 minutes. After immersion, rinse with pure water and immerse in electroless nickel plating solution (electroless nickel solution top Nicolon TOM-S 200ml / L aqueous solution (200ml / L) manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) for 15 minutes at 65 ° C did. After the electroless nickel plating, the acrylic substrate was washed with pure water. As a result, the nickel film immediately fell off and the tape peeling test could not be performed. The results are shown in Table 1.

Figure 2009068106
Figure 2009068106

微細パターン状金属微細線を有するポリマー基材の顕微鏡写真。拡大図において、明るい(黄色)部分がニッケル皮膜部分、暗い(茶色)部分が樹脂部分である。The microscope picture of the polymer base material which has a fine pattern shape metal fine line. In the enlarged view, the bright (yellow) part is the nickel film part and the dark (brown) part is the resin part. パターン状金属微細線を有するポリマー基材の顕微鏡写真。The microscope picture of the polymer base material which has a pattern-form metal fine line. パターン形成前後のポリマー基板の吸光度を比較したグラフ。The graph which compared the light absorbency of the polymer substrate before and behind pattern formation.

Claims (10)

(1)透明ポリマー基板上の紫外線硬化型アクリル樹脂表面をプラズマ処理する工程、及び
(2)プラズマ処理を行った紫外線硬化型アクリル樹脂表面上に、無電解めっき法により金属皮膜を形成する工程
を有することを特徴とする金属皮膜を有するポリマー基材を製造する方法。
(1) A step of plasma-treating the surface of the ultraviolet curable acrylic resin on the transparent polymer substrate, and (2) a step of forming a metal film by an electroless plating method on the surface of the ultraviolet curable acrylic resin subjected to the plasma treatment. A method for producing a polymer substrate having a metal film characterized by comprising:
(1)透明ポリマー基板上の紫外線硬化型アクリル樹脂表面をプラズマ処理する工程、
(2)プラズマ処理を行った紫外線硬化型アクリル樹脂表面上に、無電解めっき法により金属皮膜を形成する工程、
(3)リソグラフィ処理により金属皮膜上にレジストパターンを形成する工程、及び
(4)エッチング処理により金属パターンを形成する工程
を有することを特徴とするパターン状金属微細線を有するポリマー基材を製造する方法。
(1) Plasma treatment of the ultraviolet curable acrylic resin surface on the transparent polymer substrate,
(2) A step of forming a metal film by an electroless plating method on the surface of the ultraviolet curable acrylic resin subjected to plasma treatment,
(3) Producing a polymer substrate having a patterned metal fine line characterized by comprising a step of forming a resist pattern on a metal film by lithography and (4) a step of forming a metal pattern by etching. Method.
紫外線硬化型アクリル樹脂が、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、又はウレタンアクリレート及びエポキシアクリレートの混合物を紫外線硬化させたものである請求項1又は2に記載の製造方法。 The production method according to claim 1 or 2, wherein the ultraviolet curable acrylic resin is obtained by ultraviolet curing a urethane acrylate, an epoxy acrylate, or a mixture of urethane acrylate and epoxy acrylate. 金属皮膜が、銅皮膜、ニッケル皮膜、パラジウム皮膜、スズ皮膜、タングステン皮膜、コバルト皮膜又はこれらの合金皮膜である請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法。 The manufacturing method according to claim 1, wherein the metal film is a copper film, a nickel film, a palladium film, a tin film, a tungsten film, a cobalt film, or an alloy film thereof. 透明ポリマー基板が、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂、スチレン樹脂、又はセルロース樹脂からなる請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法。 The production method according to any one of claims 1 to 4, wherein the transparent polymer substrate comprises a methacrylic resin, a polycarbonate resin, a vinyl chloride resin, a styrene resin, or a cellulose resin. プラズマ処理が、圧力760Torr〜5×10−4Torr、温度5〜70℃に維持した真空チャンバー内で行われる、請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法。 The manufacturing method according to claim 1, wherein the plasma treatment is performed in a vacuum chamber maintained at a pressure of 760 Torr to 5 × 10 −4 Torr and a temperature of 5 to 70 ° C. 6. リソグラフィ処理が、UV光又は電子線を用いる処理である請求項2〜6のいずれかに記載の製造方法。 The manufacturing method according to claim 2, wherein the lithography process is a process using UV light or an electron beam. エッチング処理が、湿式法又は乾式法を用いる請求項2〜7のいずれかに記載の製造方法。 The manufacturing method according to claim 2, wherein the etching process uses a wet method or a dry method. 透明ポリマー基板上の紫外線硬化型アクリル樹脂表面に金属皮膜を有するポリマー基材。 A polymer substrate having a metal film on the surface of an ultraviolet curable acrylic resin on a transparent polymer substrate. 金属皮膜がパターン状金属微細線である請求項9に記載のポリマー基材。 The polymer substrate according to claim 9, wherein the metal film is a patterned metal fine line.
JP2008211438A 2007-08-22 2008-08-20 Method for manufacturing polymer base material having metallic film, and polymer base material Pending JP2009068106A (en)

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