JP2013174003A - 電解メッキ用プライマー組成物、メッキ物の製造方法及びメッキ物 - Google Patents
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Abstract
【課題】 電解メッキに使用する電解メッキ用プライマー組成物であって、基体表面に、基体との密着性に優れた電解メッキ層を形成することができる電解メッキ用プライマー組成物を提供すること。
【解決手段】 本発明の電解メッキ用プライマー組成物は、(a)金属微粒子と、(b)アクリル系モノマー、アクリル系オリゴマー、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂及びエステル樹脂からなる群より選択される少なくとも1種の成分とを含有することを特徴とする。
【選択図】 なし
【解決手段】 本発明の電解メッキ用プライマー組成物は、(a)金属微粒子と、(b)アクリル系モノマー、アクリル系オリゴマー、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂及びエステル樹脂からなる群より選択される少なくとも1種の成分とを含有することを特徴とする。
【選択図】 なし
Description
本発明は、電解メッキ用プライマー組成物、この電解メッキ用プライマー組成物を用いたメッキ物の製造方法、及び、この製造方法により製造されたメッキ物に関する。
電子部品を構成する回路部品としては、樹脂やセラミック等からなる絶縁性基材の表面に銅等からなる導体層(回路)が形成された回路部品が広く知られており、このような回路部品の製造に際しては、電解メッキ法を利用して導体層が形成されている。
一般に、電解メッキ法を利用して導体層を形成する場合、絶縁性基材の表面に直接導体層を形成することができないことから、通常、電解メッキ処理に先立ち、絶縁性基材の表面に無電解メッキ法を用いて薄い導体膜を形成し、その後、電解メッキ法を用いて導体層を形成している。
しかしながら、絶縁性基材の表面に無電解メッキ法を用いて導体膜を形成する場合には、予めパラジウムなど金属触媒を絶縁性基材に担持させる等により、絶縁性基材の表面を活性化させる必要があり、必要な処理工程の数が多くなることを避けることができないとの問題があった。
しかしながら、絶縁性基材の表面に無電解メッキ法を用いて導体膜を形成する場合には、予めパラジウムなど金属触媒を絶縁性基材に担持させる等により、絶縁性基材の表面を活性化させる必要があり、必要な処理工程の数が多くなることを避けることができないとの問題があった。
そこで、この問題を解決する方策として、基材表面に金属微粒子の分散液を塗布して導電層を形成することにより基材表面に導電性を付与し、この導電層上に直接電解メッキ処理を施すことで、基材表面に電解メッキ層を形成する方法が提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。
しかしながら、特許文献1及び2に開示された方法で製造されたメッキ物は、基材と電解メッキ層との密着性に乏しく、両者の間で容易に剥離が発生するとの問題があった。
本発明は、基体、及び、電解メッキ層との密着性に優れた導電性プライマー層を形成するための電解メッキ用プライマー組成物を提供すること、並びに、この電解メッキ用プライマー組成物を用いたメッキ物の製造方法及びメッキ物を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、金属微粒子と特定の成分とを含有する組成物が、電解メッキ用プライマー組成物として極めて好適であるとの特性を有することを見出し、本発明を完成した。
より詳細には、上記構成を備えた組成物を用いて基体の表面に導電性プライマー層を形成し、この導電性プライマー層を起点として電解メッキ層を形成した場合、基体、導電性プライマー層及び電解メッキ層の各層の密着性が相互に優れるため、上記組成物が電解メッキ用プライマー組成物として極めて好適であることを見出し、本発明を完成した。
より詳細には、上記構成を備えた組成物を用いて基体の表面に導電性プライマー層を形成し、この導電性プライマー層を起点として電解メッキ層を形成した場合、基体、導電性プライマー層及び電解メッキ層の各層の密着性が相互に優れるため、上記組成物が電解メッキ用プライマー組成物として極めて好適であることを見出し、本発明を完成した。
本発明の電解メッキ用プライマー組成物は、
(a)金属微粒子と、
(b)アクリル系モノマー、アクリル系オリゴマー、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂及びエステル樹脂からなる群より選択される少なくとも1種の成分
とを含有することを特徴とする。
(a)金属微粒子と、
(b)アクリル系モノマー、アクリル系オリゴマー、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂及びエステル樹脂からなる群より選択される少なくとも1種の成分
とを含有することを特徴とする。
本発明の電解メッキ用プライマー組成物において、上記(b)成分は、分子内にアクリル基又はエポキシ基を2個以上含む化合物であることが好ましい。また、上記(b)成分の配合量は、上記(a)金属微粒子100質量部に対して10〜1500質量部であることが好ましい。
本発明の電解メッキ用プライマー組成物において、上記(a)金属微粒子は、銀、銅、酸化すず、ITO及びATOのいずれかからなる粒子であることが好ましい。
また、上記(a)金属微粒子の平均粒子径は、5〜500nmであることが好ましい。
また、上記(a)金属微粒子の平均粒子径は、5〜500nmであることが好ましい。
また、本発明の電解メッキ用プライマー組成物は、更に、(c)分散剤を含有することが好ましい。
また、本発明のメッキ物の製造方法は、
(1)基体(A)の表面の一部又は全部に、本発明の電解メッキ用プライマー組成物を用いて導電性プライマー層(B)を形成する工程、
(2)上記導電性プライマー層(B)上に電解メッキにより電解メッキ層(C)を形成する工程、
を経ることを特徴とする。
(1)基体(A)の表面の一部又は全部に、本発明の電解メッキ用プライマー組成物を用いて導電性プライマー層(B)を形成する工程、
(2)上記導電性プライマー層(B)上に電解メッキにより電解メッキ層(C)を形成する工程、
を経ることを特徴とする。
上記メッキ物の製造方法において、上記基体(A)は、樹脂基体、ガラス基体又はセラミック基体であることが好ましい。
ここで、上記樹脂基体の材料樹脂は、エポキシ樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリフタルアミド、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、シンジオタクチックポリスチレン、ポリアクリレート、ポリスルホン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンスルファイド、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、フッ素樹脂、液晶ポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ABS樹脂及びナイロンからなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。
ここで、上記樹脂基体の材料樹脂は、エポキシ樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリフタルアミド、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、シンジオタクチックポリスチレン、ポリアクリレート、ポリスルホン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンスルファイド、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、フッ素樹脂、液晶ポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ABS樹脂及びナイロンからなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。
上記メッキ物の製造方法では、上記基体(A)に前処理を施す工程をさらに含むことが好ましい。
また、本発明のメッキ物は、本発明のメッキ物の製造方法を用いて製造されたことを特徴とし、上記メッキ物は、回路部品、電磁波シールド部材、又は装飾品であることが好ましい。
本発明の電解メッキ用プライマー組成物は、少なくとも(a)金属微粒子と、(b)特定の成分とを含有するため、基体表面に、基体との密着性に優れた電解メッキ層を形成するための電解メッキ用プライマーとして好適である。
また、本発明のメッキ物の製造方法では、本発明の電解メッキ用プライマー組成物を用いて導電性プライマー層を形成するため、基体表面に密着性に優れた電解メッキ層を備えたメッキ物を製造することができる。
さらに、本発明のメッキ物は、本発明のメッキ物の製造方法を用いて製造されたものであるため、導電性プライマー層、基体及び電解メッキ層の各層の相互の密着性が優れている。
また、本発明のメッキ物の製造方法では、本発明の電解メッキ用プライマー組成物を用いて導電性プライマー層を形成するため、基体表面に密着性に優れた電解メッキ層を備えたメッキ物を製造することができる。
さらに、本発明のメッキ物は、本発明のメッキ物の製造方法を用いて製造されたものであるため、導電性プライマー層、基体及び電解メッキ層の各層の相互の密着性が優れている。
まず、本発明の電解メッキ用プライマー組成物について説明する。
本発明の電解メッキ用プライマー組成物は、
(a)金属微粒子と、
(b)アクリル系モノマー、アクリル系オリゴマー、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂及びエステル樹脂からなる群より選択される少なくとも1種の成分
とを含有することを特徴とする。
本発明の電解メッキ用プライマー組成物は、
(a)金属微粒子と、
(b)アクリル系モノマー、アクリル系オリゴマー、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂及びエステル樹脂からなる群より選択される少なくとも1種の成分
とを含有することを特徴とする。
本発明の電解メッキ用プライマー組成物は、(a)金属微粒子と(b)成分とを必須成分としており、特に、(b)成分として特定の化合物を含有していることが重要である。
そこで、まずは、上記電解メッキ用プライマー組成物の構成成分のうち、(b)成分について説明する。
なお、本発明の電解メッキ用プライマー組成物において、(b)成分は、本発明の電解メッキ用プライマー組成物を用いて導電性プライマー層を形成した際にバインダーとして機能することとなる成分であり、それ自身がそのままバインダーとして機能するものであってもよいし、重合反応や架橋反応(硬化反応)を経た後、バインダーとして機能するものであってもよい。
そこで、まずは、上記電解メッキ用プライマー組成物の構成成分のうち、(b)成分について説明する。
なお、本発明の電解メッキ用プライマー組成物において、(b)成分は、本発明の電解メッキ用プライマー組成物を用いて導電性プライマー層を形成した際にバインダーとして機能することとなる成分であり、それ自身がそのままバインダーとして機能するものであってもよいし、重合反応や架橋反応(硬化反応)を経た後、バインダーとして機能するものであってもよい。
(b)成分
上記(b)成分は、アクリル系モノマー、アクリル系オリゴマー、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂及びエステル樹脂からなる群より選択される少なくとも1種である。
上記電解メッキ用プライマー組成物は、このような特定の成分を含有するため、導電性プライマー層とした際に優れた特性、即ち、基体及び電解メッキ層との密着性に優れるとの特性を有する。
上記(b)成分は、アクリル系モノマー、アクリル系オリゴマー、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂及びエステル樹脂からなる群より選択される少なくとも1種である。
上記電解メッキ用プライマー組成物は、このような特定の成分を含有するため、導電性プライマー層とした際に優れた特性、即ち、基体及び電解メッキ層との密着性に優れるとの特性を有する。
(b−1)アクリル系モノマー、アクリル系オリゴマー、アクリル樹脂
上記アクリル系モノマーとは、重合して後述するアクリル樹脂となる単量体成分をいい、重合して後述するアクリル樹脂となるものであれば特に限定されない。
また、上記アクリル系オリゴマーは、上記アクリル系モノマーが重合した重合体であって、さらに重合して後述するアクリル樹脂となるものであれば特に限定されない。なお、上記アクリル系オリゴマーとは、その分子量が比較的低分子量のものをいうが、その分子量は限定されるわけではない。
上記アクリル系モノマーとは、重合して後述するアクリル樹脂となる単量体成分をいい、重合して後述するアクリル樹脂となるものであれば特に限定されない。
また、上記アクリル系オリゴマーは、上記アクリル系モノマーが重合した重合体であって、さらに重合して後述するアクリル樹脂となるものであれば特に限定されない。なお、上記アクリル系オリゴマーとは、その分子量が比較的低分子量のものをいうが、その分子量は限定されるわけではない。
上記アクリル樹脂としては、例えば、(メタ)アクリル系樹脂、ビニルエステル系樹脂等が挙げられる。これらのアクリル樹脂としては、例えば、カルボキシル基、酸無水物基、スルホン酸基、燐酸基などの酸基を有する重合性単量体を構成モノマーとして含む重合体であればよく、例えば、上記酸基を有する重合性単量体の単独又は共重合体、上記酸基を有する重合性単量体と共重合性単量体との共重合体等が挙げられる。
上記(メタ)アクリル系樹脂としては、(メタ)アクリル系単量体を主たる構成モノマー(例えば、50モル%以上)として含んでいればよく、(メタ)アクリル系単量体及び共重合性単量体のうち、少なくとも一方が酸基を有していればよい。(メタ)アクリル系樹脂としては、例えば、上記酸基を有する(メタ)アクリル系単量体[(メタ)アクリル酸、スルホアルキル(メタ)アクリレート、スルホン酸基含有(メタ)アクリルアミド等]の単独又は共重合体、上記酸基を有していてもよい(メタ)アクリル系単量体と酸基を有する他の重合性単量体[他の重合性カルボン酸、重合性多価カルボン酸又は無水物、ビニル芳香族スルホン酸等]及び/又は上記共重合性単量体[例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、グリシジル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロニトリル、芳香族ビニル単量体等]との共重合体、上記酸基を有する他の重合体単量体と(メタ)アクリル系共重合性単量体[例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロニトリル等]との共重合体、ロジン変性ウレタンアクリレート、特殊変性アクリル樹脂、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エマルジョンなどが挙げられる。
これらの(メタ)アクリル系樹脂のうち、少なくとも(メタ)アクリル酸を含む重合体、例えば、(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル重合体(アクリル酸−メタクリル酸メチル共重合体等)、(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル−スチレン共重合体(アクリル酸−メタクリル酸メチル−スチレン共重合体等)等が好ましい。
(b−2)エポキシ樹脂
上記エポキシ樹脂は、分子中に2個以上のエポキシ基をもつ化合物であればよく、例えば、ビスフェノールA型エポキシ、ビスフェノールF型エポキシ、多官能エポキシ、可塑性エポキシ、臭素化エポキシ、グリシジルエステル型エポキシ、高分子型エポキシ、ビフェニル型エポキシ、ノボラック型エポキシ、環式脂肪族エポキシ、トリグリシジルイソシアヌレート等や、これらの(共)重合体等が挙げられる。
この中でも水溶性、アルコールの混合溶媒に可溶なエポキシ樹脂を好適に用いることができ、例えば、ソルビトールグリシジルエーテル、ポリグリセロールグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールグリシジルエーテル、ジグリセロールグリシジルエーテル、トリメチロールプロパングリシジルエーテル、レゾルシノールグリシジルエーテル、ネオペンチルグリシジルエーテル、エキサンジオールグリシジルエーテル、エチレングリシジルエーテル、プロピレングリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、ペノールグリシジルエーテル、tert−ブチルグリシジルエーテル、ラウリルアルコールグリシジルエーテル、ポリブタジエングリシジルエーテル、ジグリシジルオルトフタレート、ヒドロキノンジグリシジルエーテル、ジグリシジルテレフタレート、n−グリシジルフタルイミド、又はその類縁体を好適に用いることができる。
上記エポキシ樹脂は、分子中に2個以上のエポキシ基をもつ化合物であればよく、例えば、ビスフェノールA型エポキシ、ビスフェノールF型エポキシ、多官能エポキシ、可塑性エポキシ、臭素化エポキシ、グリシジルエステル型エポキシ、高分子型エポキシ、ビフェニル型エポキシ、ノボラック型エポキシ、環式脂肪族エポキシ、トリグリシジルイソシアヌレート等や、これらの(共)重合体等が挙げられる。
この中でも水溶性、アルコールの混合溶媒に可溶なエポキシ樹脂を好適に用いることができ、例えば、ソルビトールグリシジルエーテル、ポリグリセロールグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールグリシジルエーテル、ジグリセロールグリシジルエーテル、トリメチロールプロパングリシジルエーテル、レゾルシノールグリシジルエーテル、ネオペンチルグリシジルエーテル、エキサンジオールグリシジルエーテル、エチレングリシジルエーテル、プロピレングリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、ペノールグリシジルエーテル、tert−ブチルグリシジルエーテル、ラウリルアルコールグリシジルエーテル、ポリブタジエングリシジルエーテル、ジグリシジルオルトフタレート、ヒドロキノンジグリシジルエーテル、ジグリシジルテレフタレート、n−グリシジルフタルイミド、又はその類縁体を好適に用いることができる。
(b−3)ウレタン樹脂
上記ウレタン樹脂は、イソシアネート基を有する化合物とヒドロキシル基を有する化合物を共重合させた高分子化合物であり、例えば、エステル・エーテル系ポリウレタン、エーテル系ポリウレタン、ポリエステル系ポリウレタン、カーボネート系ポリウレタン、アクリル系ポリウレタン等が好ましく使用される。
上記ウレタン樹脂は、イソシアネート基を有する化合物とヒドロキシル基を有する化合物を共重合させた高分子化合物であり、例えば、エステル・エーテル系ポリウレタン、エーテル系ポリウレタン、ポリエステル系ポリウレタン、カーボネート系ポリウレタン、アクリル系ポリウレタン等が好ましく使用される。
(b−4)エステル樹脂
上記エステル樹脂としては、2つ以上のカルボキシル基を分子内に有する化合物と2つ以上のヒドロキシル基を分子内に有する化合物を重縮合した高分子化合物であり、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート等が好ましく使用される。
上記エステル樹脂としては、2つ以上のカルボキシル基を分子内に有する化合物と2つ以上のヒドロキシル基を分子内に有する化合物を重縮合した高分子化合物であり、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート等が好ましく使用される。
本発明の電解メッキ用プライマー組成物は、これらの(b)成分を単独で含有していても良いし、2種以上を含有していてもよい。
上記(b)成分として、分子内にアクリル基又はエポキシ基を2個以上含む化合物が特に好ましい。
上記(b)成分として、分子内にアクリル基又はエポキシ基を2個以上含む化合物を電解メッキ用プライマー組成物に配合することにより、この電解メッキ用プライマー組成物からなる層を形成した後、加熱処理、光照射処理、電子線(EB)照射処理、X線照射処理、放射線照射処理を施すことにより分子内に架橋構造を有する導電性プライマー層を形成することができる。
電解メッキにより、導電性プライマー層上に電解メッキ層を形成する際、導電性プライマー層の中はメッキ金属と電解メッキ用プライマー組成物とが混在する状態にある。
ここで、導電性プライマー層が架橋構造を有さない場合、導電性プライマー層の膜強度が弱く、電解メッキ中に導電性プライマー層の中でメッキ金属が凝集し、導電性プライマー層が破壊されるまで成長してしまうと、導電性プライマー層自体が破壊され、電解メッキ層と基体の密着が取れなくなる。一方、導電性プライマー層が架橋構造を有する場合は、メッキ金属の凝集が抑制され、異常な成長が起こらず、導電性プライマー層にはメッキ金属と電解メッキ用プライマー組成物とが適度に混在することで電解メッキ層と導電性プライマー層の密着が取れ、それゆえ電解メッキ層と基体の密着が取れることになる。
上記分子内にアクリル基又はエポキシ基を2個以上含む化合物は、それ自身が架橋してバインダーとして機能するものであってもよいし、重合した後又は重合とともに、架橋してバインダーとして機能するものであってもよい。
上記(b)成分として、分子内にアクリル基又はエポキシ基を2個以上含む化合物が特に好ましい。
上記(b)成分として、分子内にアクリル基又はエポキシ基を2個以上含む化合物を電解メッキ用プライマー組成物に配合することにより、この電解メッキ用プライマー組成物からなる層を形成した後、加熱処理、光照射処理、電子線(EB)照射処理、X線照射処理、放射線照射処理を施すことにより分子内に架橋構造を有する導電性プライマー層を形成することができる。
電解メッキにより、導電性プライマー層上に電解メッキ層を形成する際、導電性プライマー層の中はメッキ金属と電解メッキ用プライマー組成物とが混在する状態にある。
ここで、導電性プライマー層が架橋構造を有さない場合、導電性プライマー層の膜強度が弱く、電解メッキ中に導電性プライマー層の中でメッキ金属が凝集し、導電性プライマー層が破壊されるまで成長してしまうと、導電性プライマー層自体が破壊され、電解メッキ層と基体の密着が取れなくなる。一方、導電性プライマー層が架橋構造を有する場合は、メッキ金属の凝集が抑制され、異常な成長が起こらず、導電性プライマー層にはメッキ金属と電解メッキ用プライマー組成物とが適度に混在することで電解メッキ層と導電性プライマー層の密着が取れ、それゆえ電解メッキ層と基体の密着が取れることになる。
上記分子内にアクリル基又はエポキシ基を2個以上含む化合物は、それ自身が架橋してバインダーとして機能するものであってもよいし、重合した後又は重合とともに、架橋してバインダーとして機能するものであってもよい。
上記分子内にアクリル基又はエポキシ基を2個以上含む化合物の具体例としては、例えば、U−4HA(新中村化学工業社製)、U−6HA(新中村化学工業社製)U−6LPA(新中村化学工業社製)、UA−1100(新中村化学工業社製)、UA−53H(新中村化学工業社製)、U−33H(新中村化学工業社製)、U−2000(新中村化学工業社製)、UA−4200(新中村化学工業社製)、U−122P(新中村化学工業社製)、UA−7100(新中村化学工業社製)、UA−7200(新中村化学工業社製)、NK OLIGO UA−W2A(新中村化学工業社製)、NK ESTER 701A(新中村化学工業社製)、NK ESTER A−TMM−3LM−N(新中村化学工業社製)、NK ESTER 23G(新中村化学工業社製)、NK ESTER BPE−1300N(新中村化学工業社製)、NK ESTER A−DPH−12E(新中村化学工業社製)、NK ESTER CBX−1N(新中村化学工業社製)、EBECRYL 11(ダイセルサイテック社製)、EBECRYL 12(ダイセルサイテック社製)、EBECRYL 2000(ダイセルサイテック社製)、EBECRYL600(ダイセルサイテック社製)、EBECRYL605(ダイセルサイテック社製)、EBECRYL645(ダイセルサイテック社製)、EBECRYL860(ダイセルサイテック社製)、EBECRYL1606(ダイセルサイテック社製)、EBECRYL3500(ダイセルサイテック社製)、EBECRYL3608(ダイセルサイテック社製)、EBECRYL3700(ダイセルサイテック社製)、EBECRYL3701(ダイセルサイテック社製)、EBECRYL3702(ダイセルサイテック社製)、EBECRYL3703(ダイセルサイテック社製)、EBECRYL3708(ダイセルサイテック社製)、EBECRYL6040(ダイセルサイテック社製)、UCECOAT 7571(ダイセルサイテック社製)、UCECOAT 7849(ダイセルサイテック社製)、UCECOAT 7655(ダイセルサイテック社製)、ビームセット502H(荒川化学社製)、ビームセット504H(荒川化学社製)、ビームセット505A−6(荒川化学社製)、ビームセット550B(荒川化学社製)、ビームセット575(荒川化学社製)、ビームセット577(荒川化学社製)、ビームセット371(荒川化学社製)、ビームセット907(荒川化学社製)、ビームセット1200(荒川化学社製)、ビームセット1402(荒川化学社製)、ビームセット1461(荒川化学社製、ビームセット1700CPE(荒川化学社製)、ビームセットEL−1(荒川化学社製)、ビームセットEL−2(荒川化学社製)、ビームセット101(荒川化学社製)、ビームセット255(荒川化学社製)、ビームセット261(荒川化学社製)、ビームセットAQ−9(荒川化学社製)、ビームセットAQ−17(荒川化学社製)、ビームセットEM−90(荒川化学社製)、ビームセットEM−92(荒川化学社製)、ビームセット700(荒川化学社製)、ビームセット710(荒川化学社製)、ビームセット730(荒川化学社製)、ビームセット750(荒川化学社製)、ビームセット770(荒川化学社製)、アロニックスM−101A(東亞合成社製)、アロニックスM−102(東亞合成社製)、アロニックスM−111(東亞合成社製)、アロニックスM−113(東亞合成社製)、アロニックスM−117(東亞合成社製)、アロニックスM−120(東亞合成社製)、アロニックスM−140(東亞合成社製)、アロニックスM−208(東亞合成社製)、ニューフロンティPET−3(第一工業製薬)、AC5748(日本ユピカ社製)、8318(日本ユピカ社製)、8319(日本ユピカ社製)、8316(日本ユピカ社製)、AC8317(日本ユピカ社製)、AC8335(日本ユピカ社製)、8351(日本ユピカ社製)、8371(日本ユピカ社製)、8470(日本ユピカ社製)、8475(日本ユピカ社製)、デナコールEX−314(ナガセケムテックス社製)、デナコールEX−611(ナガセケムテックス社製)、デナコールEX−612(ナガセケムテックス社製)、デナコールEX−614(ナガセケムテックス社製)、デナコールEX−614B(ナガセケムテックス社製)、デナコールEX−622(ナガセケムテックス社製)、デナコールEX−512(ナガセケムテックス社製)、デナコールEX−521(ナガセケムテックス社製)、デナコールEX−411(ナガセケムテックス社製)、デナコールEX−421(ナガセケムテックス社製)、デナコールEX−313(ナガセケムテックス社製)、デナコールEX−321(ナガセケムテックス社製)、デナコールEX−201(ナガセケムテックス社製)、デナコールEX−211(ナガセケムテックス社製)、デナコールEX−212(ナガセケムテックス社製)、デナコールEX−252(ナガセケムテックス社製)、デナコールEX−810(ナガセケムテックス社製)、デナコールEX−811(ナガセケムテックス社製)、デナコールEX−850(ナガセケムテックス社製)、デナコールEX−851(ナガセケムテックス社製)、デナコールEX−821(ナガセケムテックス社製)、デナコールEX−830(ナガセケムテックス社製)、デナコールEX−832(ナガセケムテックス社製)、デナコールEX−841(ナガセケムテックス社製)、デナコールEX−861(ナガセケムテックス社製)、デナコールEX−911(ナガセケムテックス社製)、デナコールEX−941(ナガセケムテックス社製)、デナコールEX−920(ナガセケムテックス社製)、デナコールEX−931(ナガセケムテックス社製)、デナコールEX−111(ナガセケムテックス社製)、デナコールEX−121(ナガセケムテックス社製)、デナコールEX−141(ナガセケムテックス社製)、デナコールEX−145(ナガセケムテックス社製)、デナコールEX−146(ナガセケムテックス社製)、デナコールEX−171(ナガセケムテックス社製)、デナコールEX−192(ナガセケムテックス社製)、デナレックスR−45−EPT(ナガセケムテックス社製)、デナコールEX−721(ナガセケムテックス社製)、デナコールEX−203(ナガセケムテックス社製)、デナコールEX−711(ナガセケムテックス社製)、デナコールEX−731(ナガセケムテックス社製)、デナコールEX−147(ナガセケムテックス社製)、デナコールEX−221(ナガセケムテックス社製)、デナコールEM−150(ナガセケムテックス社製)等が挙げられる。
上記(b)成分は、アクリル系モノマー、アクリル系オリゴマー、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂及びエステル樹脂のうちの少なくとも1種を含有していれば、本発明の特性を損なわない範囲で、バインダーとしての機能を向上させ得る他の成分を更に含有していても良い。
上記他の成分としては、例えば、分子内にエポキシ基を1個有する化合物、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミド、ポリイミド等のホモポリマー;スチレン、塩化ビニリデン、塩化ビニル等のモノマーを共重合して得られるコポリマー;3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等のアルコキシシラン化合物等が挙げられる。
上記他の成分としては、例えば、分子内にエポキシ基を1個有する化合物、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミド、ポリイミド等のホモポリマー;スチレン、塩化ビニリデン、塩化ビニル等のモノマーを共重合して得られるコポリマー;3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等のアルコキシシラン化合物等が挙げられる。
上記(b)成分の含有量は特に限定されないが、固形分換算で、上記(a)金属微粒子100質量部に対して、10〜1500質量部が好ましい。
上記含有量が10質量部未満では、導電性プライマー層(B)の強度が弱くなり、電解メッキ液に浸漬させたときに(a)金属微粒子の脱離の原因になる場合があり、一方、1500質量部を超えると、導電性プライマー層(B)の中の(a)金属微粒子の存在割合が少なくなり、メッキによる金属の析出速度が遅くなり工程的に不利になる場合がある。
上記含有量が10質量部未満では、導電性プライマー層(B)の強度が弱くなり、電解メッキ液に浸漬させたときに(a)金属微粒子の脱離の原因になる場合があり、一方、1500質量部を超えると、導電性プライマー層(B)の中の(a)金属微粒子の存在割合が少なくなり、メッキによる金属の析出速度が遅くなり工程的に不利になる場合がある。
(a)金属微粒子
金属微粒子は、電解メッキ用プライマー組成物を用いて形成した層(導電性プライマー層)に導電性を付与するための配合物であり、単体の金属からなる微粒子であってもよく、金属含有化合物からなる微粒子であってもよい。
上記金属微粒子の材質としては、導電性を有する金属単体又は金属含有化合物であれば特に限定されず、具体例としては、例えば、銀、銅、酸化すず、ITO(酸化インジウムすず)、ATO(アンチモン含有酸化すず)、白金、パラジウム、金、ニッケル、クロム、ロジウム、亜鉛、コバルト、モリブデン、ルテニウム、タングステン、オスミウム、イリジウム、鉄、マンガン、ゲルマニウム、ガリウム、ビスマス、アルミニウム等の単体金属やこれらの金属の少なくとも1つを含む化合物が挙げられる。上記金属微粒子は、単一の材質からなるもののみを使用しても良いし、2種以上の異なる材質からなるものを併用しても良い。
金属微粒子は、電解メッキ用プライマー組成物を用いて形成した層(導電性プライマー層)に導電性を付与するための配合物であり、単体の金属からなる微粒子であってもよく、金属含有化合物からなる微粒子であってもよい。
上記金属微粒子の材質としては、導電性を有する金属単体又は金属含有化合物であれば特に限定されず、具体例としては、例えば、銀、銅、酸化すず、ITO(酸化インジウムすず)、ATO(アンチモン含有酸化すず)、白金、パラジウム、金、ニッケル、クロム、ロジウム、亜鉛、コバルト、モリブデン、ルテニウム、タングステン、オスミウム、イリジウム、鉄、マンガン、ゲルマニウム、ガリウム、ビスマス、アルミニウム等の単体金属やこれらの金属の少なくとも1つを含む化合物が挙げられる。上記金属微粒子は、単一の材質からなるもののみを使用しても良いし、2種以上の異なる材質からなるものを併用しても良い。
上記金属微粒子としては、銀、銅、酸化すず、ITO及びATOのいずれかからなる粒子が好ましい。
その理由は、比較的粒子径が小さい状態で溶媒に分散させるのに適しており、また、導電性プライマー層としたときに高い導電性を発揮することができるからである。
その理由は、比較的粒子径が小さい状態で溶媒に分散させるのに適しており、また、導電性プライマー層としたときに高い導電性を発揮することができるからである。
上記金属微粒子の形状は特に限定されず、任意の形状のものを使用してよく、具体例としては、例えば、球状、ワイヤ状、棒状、針状、板状、柱状、不定形状、燐片状、紡錘状等が挙げられる。
また、上記金属微粒子としては、金属微粒子を含有する電解メッキ用プライマー組成物が、膜状に成形されるだけで電解メッキに必要な導電性を発揮するもの、又は、膜状に成形された後、基体への負担が少ない条件での処理を経て電解メッキに必要な導電性を発揮するものが、作業の簡便性に優れる点や、最終的に得られるメッキ物への悪影響(所定の形状からの変形、機械強度の低下等)を抑えられる点で好ましい。
基体への負担が少ない条件での処理としては、例えば、50〜250℃、好ましくは50〜200℃、より好ましくは50〜100℃の比較的低い温度での加熱処理、1〜100MPa、好ましくは3〜30MPa程度の基体に過度の負担とならない程度の圧力での加圧処理、上記加圧処理と常温下での乾燥処理との組合せ、上記加熱処理と上記加圧処理との組合せ等が挙げられる。
基体への負担が少ない条件での処理としては、例えば、50〜250℃、好ましくは50〜200℃、より好ましくは50〜100℃の比較的低い温度での加熱処理、1〜100MPa、好ましくは3〜30MPa程度の基体に過度の負担とならない程度の圧力での加圧処理、上記加圧処理と常温下での乾燥処理との組合せ、上記加熱処理と上記加圧処理との組合せ等が挙げられる。
ここで、基体への負担が少ない条件での処理を経て電解メッキに必要な導電性を発揮する金属微粒子について詳述すると、一般に、金属材料を粒子化すると得られる金属微粒子の表面積は大きくなり、このような金属粒子を含む組成物を膜状に成形した場合、隣り合う金属微粒子同士の接点は増える。しかし、膜中、金属微粒子同士は金属接合をしておらず、電解メッキに必要な導電性が発揮されない場合がある。このような場合、膜に対して何らかの処理を施し、必要な導電性を得る必要があるが、例えば、加熱処理により膜中の金属を融解させ、金属接合を行うことで導電性を得る手段が考えられる。ただし、バルク状態といった所定以上の粒子径を有する金属の場合、その融解温度は極めて高く(1000℃以上)、膜を成形する基体への負担が懸念される。これに対して、金属材料を所定の粒子径以下の粒子とする(微粒子化する)ことで、表面エネルギーを増大させ、金属材料の融解温度を低下させることができる。
基体への負担の少ない比較的低い温度での加熱処理で融解・金属接合が可能な金属微粒子としては、平均粒子径が5〜500nmの金属微粒子が挙げられ、本発明において好ましく使用される。
なお、平均粒子径が5nm未満であると、金属微粒子をビーズミル等で分散させる際に、金属微粒子の粒子径が一次粒径よりも小さくなりやすい(過分散しやすい)ために、再凝集が起こりやすく、その結果、金属微粒子の分散安定性が低下する場合がある。ここで、再凝集とは、一旦分散された微粒子が他の微粒子と凝集体が生じる現象をいう。また、平均粒子径が500nmを超えると、融解温度が高くなることに加え、金属微粒子の単位重量当たりの表面積が小さくなり、その結果、金属微粒子同士の接触面積が小さくなり、上記電解メッキ用プライマー組成物を用いて形成される導電性プライマー層の導電性が低下することが懸念される。
なお、本発明において、上記金属微粒子の平均粒子径とは、動的光散乱法により求めた粒度分布のZ平均の値であり、動的光散乱法により求めた粒度分布とは、溶媒(分散媒)中に分散している粒子群にレーザー光を照射して散乱光の強度を測定し、粒子のブラウン運動に起因する散乱光強度の時間的変動から求められた粒度分布をいう。
なお、平均粒子径が5nm未満であると、金属微粒子をビーズミル等で分散させる際に、金属微粒子の粒子径が一次粒径よりも小さくなりやすい(過分散しやすい)ために、再凝集が起こりやすく、その結果、金属微粒子の分散安定性が低下する場合がある。ここで、再凝集とは、一旦分散された微粒子が他の微粒子と凝集体が生じる現象をいう。また、平均粒子径が500nmを超えると、融解温度が高くなることに加え、金属微粒子の単位重量当たりの表面積が小さくなり、その結果、金属微粒子同士の接触面積が小さくなり、上記電解メッキ用プライマー組成物を用いて形成される導電性プライマー層の導電性が低下することが懸念される。
なお、本発明において、上記金属微粒子の平均粒子径とは、動的光散乱法により求めた粒度分布のZ平均の値であり、動的光散乱法により求めた粒度分布とは、溶媒(分散媒)中に分散している粒子群にレーザー光を照射して散乱光の強度を測定し、粒子のブラウン運動に起因する散乱光強度の時間的変動から求められた粒度分布をいう。
基体への負担が少なく比較的低い温度での加熱処理で融解・金属接合可能な金属微粒子のうち、球状の金属微粒子としては、例えば、銀ナノコロイドH−1(三菱マテリアル電子化成社製、銀濃度20%、水分散液)、銀ナノコロイドA−1(三菱マテリアル電子化成社製、銀濃度10%、水分散液)、銀ナノコロイドA−2(三菱マテリアル電子化成社製、銀濃度10%、水分散液)製品番号730785(SIGMA−ALDRICH社製、銀濃度0.1%、緩衝液分散体)、製品番号730793(SIGMA−ALDRICH社製、銀濃度0.1%、緩衝液分散体)、製品番号730807(SIGMA−ALDRICH社製、銀濃度0.1%、緩衝液分散体)、製品番号730815(SIGMA−ALDRICH社製、銀濃度0.1%、緩衝液分散体)、製品番号730777(SIGMA−ALDRICH社製、銀濃度0.1%、緩衝液分散体)、PChem/DOWA銀ナノインク(DOWAエレクトロニクス株式会社製、銀濃度20%、水分散体)、銀ナノインク(三菱製紙株式会社製、銀濃度20%、水分散体)、Ag−Cuナノ粒子ペースト NAGNCU15−K01(大研化学工業株式会社製)等が挙げられる。
また、基体への負担が少なく比較的低い温度での加熱処理で融解・金属接合可能な金属微粒子のうち、ワイヤ状の金属微粒子としては、公知の方法で作製されたもの、例えば、溶液中で硝酸銀を還元する方法で作製されたものや、前駆体表面にプローブの先端部から印加電圧又は電流を作用させプローブ先端部で金属ナノワイヤを引き出し、該金属ナノワイヤを連続的に形成する方法で得られたもの(特開2004−223693号公報を参照のこと)等が挙げられる。前者の溶液中で硝酸銀を還元する方法で得られたものとしては、例えば、金属複合化ペプチド脂質から成るナノファイバーを還元する方法(特開2002−266007号公報を参照のこと)や、エチレングリコール中で加熱しながら還元する方法(米国特許出願公開2005−056118号公報を参照のこと)、クエン酸ナトリウム中で還元する方法(Nano Letters 2003 Vol.3,No.5,P667−669を参照のこと)等の公知の方法で作製されたもの等が挙げられ、また、銀ナノワイヤ(Cambrios Technologies Corp.製)といったものも本発明において好ましく使用される。なお、上記ワイヤ状の金属微粒子は、加熱処理による融解以外にも、膜上に成形した後に加圧処理することによっても、ワイヤ繊維が折り重なった状態で金属微粒子同士の接点が生じ、膜上に成形した場合において導電性が得られるため、本発明において好ましく使用される。
なお、ワイヤ状の金属微粒子の場合、上記平均粒子径を有するもの以外にも、ワイヤの長さと直径のアスペクト比(長さ/直径)が1以上であるものであってもよく、上記アスペクト比が30以上であるものが好ましい。1未満になると、長さに比べ直径が大きくなりすぎ、ナノワイヤの導電構造である網目構造を取りにくくなるためである。上記アスペクト比を有する金属微粒子としては、例えば、金属複合化ペプチド脂質から成るナノファイバーを還元する方法(特開2002−266007号公報を参照のこと)や、エチレングリコール中で加熱しながら還元する方法(米国特許出願公開2005−056118号公報を参照のこと)、クエン酸ナトリウム中で還元する方法(Nano Letters 2003 Vol.3,No.5,P667−669を参照のこと)等の公知の方法で作製されたもの、銀ナノワイヤ(Cambrios Technologies Corp.製)等が挙げられる。
なお、ワイヤ状の金属微粒子の場合、上記平均粒子径を有するもの以外にも、ワイヤの長さと直径のアスペクト比(長さ/直径)が1以上であるものであってもよく、上記アスペクト比が30以上であるものが好ましい。1未満になると、長さに比べ直径が大きくなりすぎ、ナノワイヤの導電構造である網目構造を取りにくくなるためである。上記アスペクト比を有する金属微粒子としては、例えば、金属複合化ペプチド脂質から成るナノファイバーを還元する方法(特開2002−266007号公報を参照のこと)や、エチレングリコール中で加熱しながら還元する方法(米国特許出願公開2005−056118号公報を参照のこと)、クエン酸ナトリウム中で還元する方法(Nano Letters 2003 Vol.3,No.5,P667−669を参照のこと)等の公知の方法で作製されたもの、銀ナノワイヤ(Cambrios Technologies Corp.製)等が挙げられる。
上記電解メッキ用プライマー組成物は、ここまで説明した(a)金属微粒子及び(b)成分以外に、他の成分を含有していてもよく、例えば、(c)分散剤、(d)酸化防止剤、(e)架橋剤、(f)界面活性剤やレベリング剤、(g)溶媒、(h)触媒等を含有していてもよい。
以下、上記電解メッキ用プライマー組成物の任意成分について説明する。
以下、上記電解メッキ用プライマー組成物の任意成分について説明する。
(c)分散剤
上記任意成分のなかでは、特に(c)分散剤を含有することが好ましい。分散剤を含有させることにより、金属微粒子を溶媒に分散させた際に、金属微粒子が容易に微粒子化され、金属微粒子の分散安定性が向上するためである。
上記任意成分のなかでは、特に(c)分散剤を含有することが好ましい。分散剤を含有させることにより、金属微粒子を溶媒に分散させた際に、金属微粒子が容易に微粒子化され、金属微粒子の分散安定性が向上するためである。
上記(c)分散剤としては、例えば、ポリアクリル酸系分散剤、ポリカルボン酸系分散剤、リン酸系分散剤、シリコン系分散剤などを使用することが出来る。
また、上記(c)分散剤の含有量は、上記(a)金属微粒子の固形分100質量部に対して、5質量部以下であることが好ましく、2質量部以下であることがより好ましい。上記含有量が5質量部を超えると、導電性プライマー層の導電性が低下する原因になるからである。
また、上記(c)分散剤の含有量は、上記(a)金属微粒子の固形分100質量部に対して、5質量部以下であることが好ましく、2質量部以下であることがより好ましい。上記含有量が5質量部を超えると、導電性プライマー層の導電性が低下する原因になるからである。
(d)酸化防止剤
上記(d)酸化防止剤を含有する場合、上記電解メッキ用プライマー組成物を用いて形成した層の耐熱性、耐湿熱性を向上させることができる。
上記(d)酸化防止剤としては特に限定されず、還元性又は非還元性の酸化防止剤が挙げられる。
還元性を有する酸化防止剤としては、例えば、L−アスコルビン酸、L−アスコルビン酸ナトリウム、L−アスコルビン酸カリウム、D(−)−イソアスコルビン酸(エリソルビン酸)、エリソルビン酸ナトリウム、エリソルビン酸カリウム等の2個の水酸基で置換されたラクトン環を有する化合物;マルトース、ラクトース、セロビオース、キシロース、アラビノース、グルコース、フルクトース、ガラクトース、マンノース等の単糖類又は二糖類(但し、スクロースを除く);カテキン、ルチン、ミリセチン、クエルセチン、ケンフェロール、サンメリン(登録商標)Y−AF等のフラボノイド;クルクミン、ロズマリン酸、クロロゲン酸、ヒドロキノン、3,4,5−トリヒドロキシ安息香酸等のフェノール性水酸基を2個以上有する化合物;システイン、グルタチオン、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトブチレート)等のチオール基を有する化合物;IRANOX1010、IRANOX1035、IRANOX1076、IRANOX1135、IRANOX1520L等のヒンダードフェノール系の化合物等が挙げられる。非還元性の酸化防止剤としては、例えば、フェニルイミダゾールスルホン酸、フェニルトリアゾールスルホン酸、2−ヒドロキシピリミジン、サリチル酸フェニル、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン−5−スルホン酸ナトリウム等の酸化劣化の原因となる紫外線を吸収する化合物が挙げられる。これらは、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
上記(d)酸化防止剤を含有する場合、上記電解メッキ用プライマー組成物を用いて形成した層の耐熱性、耐湿熱性を向上させることができる。
上記(d)酸化防止剤としては特に限定されず、還元性又は非還元性の酸化防止剤が挙げられる。
還元性を有する酸化防止剤としては、例えば、L−アスコルビン酸、L−アスコルビン酸ナトリウム、L−アスコルビン酸カリウム、D(−)−イソアスコルビン酸(エリソルビン酸)、エリソルビン酸ナトリウム、エリソルビン酸カリウム等の2個の水酸基で置換されたラクトン環を有する化合物;マルトース、ラクトース、セロビオース、キシロース、アラビノース、グルコース、フルクトース、ガラクトース、マンノース等の単糖類又は二糖類(但し、スクロースを除く);カテキン、ルチン、ミリセチン、クエルセチン、ケンフェロール、サンメリン(登録商標)Y−AF等のフラボノイド;クルクミン、ロズマリン酸、クロロゲン酸、ヒドロキノン、3,4,5−トリヒドロキシ安息香酸等のフェノール性水酸基を2個以上有する化合物;システイン、グルタチオン、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトブチレート)等のチオール基を有する化合物;IRANOX1010、IRANOX1035、IRANOX1076、IRANOX1135、IRANOX1520L等のヒンダードフェノール系の化合物等が挙げられる。非還元性の酸化防止剤としては、例えば、フェニルイミダゾールスルホン酸、フェニルトリアゾールスルホン酸、2−ヒドロキシピリミジン、サリチル酸フェニル、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン−5−スルホン酸ナトリウム等の酸化劣化の原因となる紫外線を吸収する化合物が挙げられる。これらは、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
これらのなかでは、2個の水酸基で置換されたラクトン環を有する化合物、及び、フェノール性水酸基を2個以上有する化合物からなる群より選択される少なくとも1種の化合物が好ましく、特に、D(−)−イソアスコルビン酸、又は、サンメリン(登録商標)Y−AFがより好ましい。
上記(d)酸化防止剤の含有量は、上記(a)金属微粒子100質量部に対して0.001〜500質量部が好ましく、0.01〜250質量部がより好ましく、0.05〜100質量部が特に好ましい。
上記含有量が0.001質量部未満では、電解メッキ用プライマー組成物を用いて形成した層の耐熱性及び耐湿熱性を十分に向上させることができない場合があり、一方、500質量部を超えると、電解メッキ用プライマー組成物を用いて形成した層中の金属微粒子の存在割合が少なくなり、電解メッキによる金属の析出速度が遅くなったり、形成した層の強度が低下したりする場合がある。
上記含有量が0.001質量部未満では、電解メッキ用プライマー組成物を用いて形成した層の耐熱性及び耐湿熱性を十分に向上させることができない場合があり、一方、500質量部を超えると、電解メッキ用プライマー組成物を用いて形成した層中の金属微粒子の存在割合が少なくなり、電解メッキによる金属の析出速度が遅くなったり、形成した層の強度が低下したりする場合がある。
(e)架橋剤
上記架橋剤を含有する場合、上記電解メッキ用プライマー組成物を用いて形成する層の強度をさらに向上させることができる。これは、上記(b)成分と併用することで、(b)成分を架橋させることができるからである。
上記架橋剤を含有する場合、上記電解メッキ用プライマー組成物を用いて形成する層の強度をさらに向上させることができる。これは、上記(b)成分と併用することで、(b)成分を架橋させることができるからである。
上記架橋剤としては、例えば、メラミン系、ポリカルボジイミド系、ポリオキサゾリン系、ポリエポキシ系、ポリイソシアネート系等の架橋剤が挙げられる。これらの架橋剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上記架橋剤の含有量は特に限定されないが、固形分換算で、上記(a)金属微粒子の固形分100質量部に対して、0.1〜17000質量部が好ましく、1〜1000質量部がより好ましい。
上記含有量が0.1質量部未満では、導電性プライマー層(B)の強度が不十分である場合があり、一方、17000質量部を超えると、導電性プライマー層(B)中の(a)金属微粒子の存在割合が少なくなり、メッキによる金属の析出速度が遅くなり工程的に不利になる場合がある。
上記含有量が0.1質量部未満では、導電性プライマー層(B)の強度が不十分である場合があり、一方、17000質量部を超えると、導電性プライマー層(B)中の(a)金属微粒子の存在割合が少なくなり、メッキによる金属の析出速度が遅くなり工程的に不利になる場合がある。
上記(e)架橋剤を配合し、上記(b)成分を架橋させるための触媒としては、例えば、有機酸、無機酸等が挙げられる。また、例えば、感熱性酸発生剤、感放射線性酸発生剤、感電磁波性酸発生剤等を用いてもよい。
(f)界面活性剤/レベリング剤
上記(f)界面活性剤やレベリング剤を含有する場合、上記電解メッキ用プライマー組成物を用いて形成した層のレベリング性を向上させ、均一な層とすることができる。
なお、本発明では、同一の化合物について、界面活性剤にもレベリング剤にも相当するものも存在する。
上記(f)界面活性剤やレベリング剤を含有する場合、上記電解メッキ用プライマー組成物を用いて形成した層のレベリング性を向上させ、均一な層とすることができる。
なお、本発明では、同一の化合物について、界面活性剤にもレベリング剤にも相当するものも存在する。
上記界面活性剤は、このような機能を発揮することができるものであれは特に限定されず、その具体例としては、例えば、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、ポリエーテル変性シロキサン、ポリエーテルエステル変性水酸基含有ポリジメチルシロキサン、ポリエーテル変性アクリル基含有ポリジメチルシロキサン、ポリエステル変性アクリル基含有ポリジメチルシロキサン、パーフルオロポリジメチルシロキサン、パーフルオロポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、パーフルオロポリエステル変性ポリジメチルシロキサン等のシロキサン系化合物;パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルポリオキシエチレンエタノール等のフッ素含有有機化合物;ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、プロピレンオキシド重合体、エチレンオキシド重合体などのポリエーテル系化合物;ヤシ油脂肪酸アミン塩、ガムロジン等のカルボン酸;ヒマシ油硫酸エステル類、リン酸エステル、アルキルエーテル硫酸塩、ソルビタン脂肪酸エステル、スルホン酸エステル、コハク酸エステル等のエステル系化合物;アルキルアリールスルホン酸アミン塩、スルホコハク酸ジオクチルナトリウム等のスルホン酸塩化合物;ラウリルリン酸ナトリウム等のリン酸塩化合物;ヤシ油脂肪酸エタノールアマイド等のアミド化合物;さらにはアクリル系の共重合物等が挙げられる。これらの中でも、レベリング性の点からはシロキサン系化合物およびフッ素含有有機化合物が好ましく、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンが特に好ましい。これらは、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
上記界面活性剤の具体的な商品名としては、例えば、BYK−301(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、BYK−302(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、BYK−307(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、BYK−331(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、BYK−333(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、BYK−337(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、BYK−341(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、BYK−375(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、BYK−378(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、BYK−380N(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、BYK−340(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、BYK−DYNWET800(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、NIKKOL AM−101(日本サーファクタント工業株式会社製)、NIKKOL AM−301(日本サーファクタント工業株式会社製)、NIKKOL AM−3130N(日本サーファクタント工業株式会社製)、アサヒガードAG−8025(明成化学工業株式会社製)、アサヒガードMA−91(明成化学工業株式会社製)、アミポールAS−8(日華化学株式会社製)、アモーゲンAOL(第一工業製薬株式会社製)、アモーゲンCB−C(第一工業製薬株式会社製)、アモーゲンCB−H(第一工業製薬株式会社製)、アモーゲンLB−C(第一工業製薬株式会社製)、アモーゲンNo.8(第一工業製薬株式会社製)、アモーゲンS(第一工業製薬株式会社製)、アモーゲンS−H(第一工業製薬株式会社製)、アンヒトールシリーズ(花王株式会社製)、アンホレックス35N(ミヨシ油脂株式会社製)、アンホレックス50(ミヨシ油脂株式会社製)、アンホレックス50−SF(ミヨシ油脂株式会社製)、プラスコートRY−2(互応化学工業株式会社製)、エナジーコールC−30 B(ライオン株式会社製)、オバゾリン662N(東邦化学工業株式会社製)、オフノンD(ユシロ化学工業株式会社製)、カチナールAOC(東邦化学工業株式会社製)、クリンクA−27(吉村油化学株式会社製)、ゲナゲンB 1566(クラリアントジャパン株式会社製)等が挙げられる。
上記界面活性剤の含有量は特に限定されないが、固形分換算で、上記(a)金属微粒子の固形分100質量部に対して、0.001〜2300質量部が好ましく、0.01〜500質量部がより好ましい。
上記含有量が0.001質量部未満では、形成する層の膜厚を均一に形成する事が難しくなる場合があり、一方、2300質量部を超えると、形成する層中の(a)金属微粒子の存在割合が少なくなり、電解メッキによる金属の析出速度が遅くなったり、形成する層の強度が低下したりする場合がある。
上記含有量が0.001質量部未満では、形成する層の膜厚を均一に形成する事が難しくなる場合があり、一方、2300質量部を超えると、形成する層中の(a)金属微粒子の存在割合が少なくなり、電解メッキによる金属の析出速度が遅くなったり、形成する層の強度が低下したりする場合がある。
上記レベリング剤としては、例えば、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、ポリエーテル変性シロキサン、ポリエーテルエステル変性水酸基含有ポリジメチルシロキサン、ポリエーテル変性アクリル基含有ポリジメチルシロキサン、ポリエステル変性アクリル基含有ポリジメチルシロキサン、パーフルオロポリジメチルシロキサン、パーフルオロポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、パーフルオロポリエステル変性ポリジメチルシロキサン等のシロキサン化合物;パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルポリオキシエチレンエタノール等のフッ素含有有機化合物;ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、プロピレンオキシド重合体、エチレンオキシド重合体等のポリエーテル系化合物;ヤシ油脂肪酸アミン塩、ガムロジン等のカルボン酸;ヒマシ油硫酸エステル類、リン酸エステル、アルキルエーテル硫酸塩、ソルビタン脂肪酸エステル、スルホン酸エステル、コハク酸エステル等のエステル系化合物;アルキルアリールスルホン酸アミン塩、スルホコハク酸ジオクチルナトリウム等のスルホン酸塩化合物;ラウリルリン酸ナトリウム等のリン酸塩化合物;ヤシ油脂肪酸エタノールアマイド等のアミド化合物;さらにはアクリル系の共重合物等が挙げられる。これらのレベリング剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上記レベリング剤の具体的な商品名としては、例えば、BYK−325(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、BYK−345(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、BYK−346(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、BYK−347(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、BYK−348(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、BYK−349(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、BYK−UV3500(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、BYK−381(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、BYKETOL−AQ(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、BYKETOL−WS(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、ポリフローWS(共栄社化学工業株式会社製)、ポリフローWS−30(共栄社化学工業株式会社製)、ポリフローWS−314(共栄社化学工業株式会社製)等が挙げられる。
上記レベリング剤の含有量は特に限定されないが、固形分換算で、上記(a)金属微粒子の固形分100質量部に対して、0.001〜2300質量部が好ましく、0.01〜500質量部がより好ましい。
上記含有量が0.001質量部未満では、形成する層の膜厚を均一に形成する事が難しくなる場合があり、一方、2300質量部を超えると、形成する層中の(a)金属微粒子の存在割合が少なくなり、電解メッキによる金属の析出速度が遅くなったり、形成する層の強度が低下したりする場合がある。
上記含有量が0.001質量部未満では、形成する層の膜厚を均一に形成する事が難しくなる場合があり、一方、2300質量部を超えると、形成する層中の(a)金属微粒子の存在割合が少なくなり、電解メッキによる金属の析出速度が遅くなったり、形成する層の強度が低下したりする場合がある。
(g)溶媒
上記電解メッキ用プライマー組成物は、(g)溶媒を含有していてもよい。上記(g)溶媒は、上記電解メッキ用プライマー組成物を用いて形成する層中には残留しないことが好ましい。
なお、電解メッキ用プライマー組成物において、「溶媒」とは、全ての成分を完全に溶解させるものである必要はなく、一部の成分については分散させるだけものであってもよい。
上記電解メッキ用プライマー組成物は、(g)溶媒を含有していてもよい。上記(g)溶媒は、上記電解メッキ用プライマー組成物を用いて形成する層中には残留しないことが好ましい。
なお、電解メッキ用プライマー組成物において、「溶媒」とは、全ての成分を完全に溶解させるものである必要はなく、一部の成分については分散させるだけものであってもよい。
上記(g)溶媒としては、例えば、水、メタノール、エタノール、2−プロパノール、1−プロパノール等のアルコール類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール等のエチレングリコール類;エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のグリコールエーテル類;エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート等のグリコールエーテルアセテート類;プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール等のプロピレングリコール類;プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル等のプロピレングリコールエーテル類;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールエーテルアセテート類;テトラヒドロフラン;アセトン;アセトニトリル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン等のエステル類、ジエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル(メチルセロソルブ)、エチレングリコールモノエチルエーテル(エチルセロソルブ)、エチレングリコールモノブチルエーテル(ブチルセロソルブ)、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル等のエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセチルアセトン、シクロヘキサノン等のケトン類、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素、ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド類等が挙げられる。これらは単独で用いても、2種類以上を併用してもよい。
上記(g)溶媒の含有量は、上記(a)金属微粒子の固形分100質量部に対して、20〜1000000質量部が好ましく、200〜500000質量部がより好ましい。
その理由は、20質量部未満の場合は、粘度が高くなりハンドリングが困難になることがあり、1000000質量部を超えると、希薄な溶液になりすぎて形成する層の厚さの調整が難しくなることがあるからである。
その理由は、20質量部未満の場合は、粘度が高くなりハンドリングが困難になることがあり、1000000質量部を超えると、希薄な溶液になりすぎて形成する層の厚さの調整が難しくなることがあるからである。
(h)触媒
上記(h)触媒としては、例えば、光重合開始剤や熱重合開始剤等が挙げられ、上記(b)成分として、分子内にアクリル基を2個以上含む化合物を使用する場合には光重合開始剤を用いることが好ましく、分子内にエポキシ基を2個以上含む化合物を使用する場合には熱重合開始剤を用いることが好ましい。
上記光重合開始剤としては、例えば、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン−ベンゾフェノン、1−{4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル}−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、オキシ−フェニル−アセチックアシッド、2−{2−オキソ−2−フェニル−アセトキシ−エトキシ}−エチルエステル−オキシ−フェニル−アセチックアシッド、2−[2−ヒドロキシ−エトキシ]−エチルエステル、2−メチル1−{4−(エチルチオ)フェニル}−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1−2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,3,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ベンチル−ペンチルフォスフィンオキサイド−1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルーケトン、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド−1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフォンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフォンオキサイド−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−ケトン、ビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス−2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)−フェニルチタニウム、1,2−オクタンジオン、1−{4−(フェニルチオ)−2−(O−ベンソイルオキシム)}、ヨードニウム、4−メチルフェニル{4−(2−メチルプロピル)フェニル}−ヘキサフルオロフォスフェート、(1−)プロピレンカーボネート、エチル−4−ジメチルアミノオベンゾエート、2−エチルヘキシル−4−ジメチルアミノベンゾエート等が挙げられる。これらは、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
上記(h)触媒としては、例えば、光重合開始剤や熱重合開始剤等が挙げられ、上記(b)成分として、分子内にアクリル基を2個以上含む化合物を使用する場合には光重合開始剤を用いることが好ましく、分子内にエポキシ基を2個以上含む化合物を使用する場合には熱重合開始剤を用いることが好ましい。
上記光重合開始剤としては、例えば、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン−ベンゾフェノン、1−{4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル}−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、オキシ−フェニル−アセチックアシッド、2−{2−オキソ−2−フェニル−アセトキシ−エトキシ}−エチルエステル−オキシ−フェニル−アセチックアシッド、2−[2−ヒドロキシ−エトキシ]−エチルエステル、2−メチル1−{4−(エチルチオ)フェニル}−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1−2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,3,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ベンチル−ペンチルフォスフィンオキサイド−1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルーケトン、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド−1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフォンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフォンオキサイド−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−ケトン、ビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス−2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)−フェニルチタニウム、1,2−オクタンジオン、1−{4−(フェニルチオ)−2−(O−ベンソイルオキシム)}、ヨードニウム、4−メチルフェニル{4−(2−メチルプロピル)フェニル}−ヘキサフルオロフォスフェート、(1−)プロピレンカーボネート、エチル−4−ジメチルアミノオベンゾエート、2−エチルヘキシル−4−ジメチルアミノベンゾエート等が挙げられる。これらは、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
上記熱重合開始剤としては、例えば、2−メチルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテイト、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−ウンデシルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−エチル−4’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物、2−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、2,3−ジヒドロ−1H−ピロロ[1,2−a]ベンズイミダゾール、1−ドデシル−2−メチル−3−ベンジルイミダゾリウムクロライド、2−メチルイミダゾリン、2−フェニルイミダゾリン、2,4−ジアミノ−6−ビニル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−ビニル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物、2,4−ジアミノ−6−メタクリロイルオキシエチル−s−トリアジン、エポキシ−イミダゾールアダクト、エポキシ−フェノール−ホウ酸エステル、芳香族スルフォニウム塩、アセトフェノン、4,4’−ジメトキシベンジル、ジベンゾイル、ベンゾフェノン、ジフェニル(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド、2−フェニル−2−(p−トルエンスルホニルオキシ)アセトフェノン、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロホスファート、p−クメニル(p−トリル)ヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボラート、トリ−p−トリルスルホニウムヘキサフルオロホスファート、ニフェジピン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−[2−フラン−2−イルビニル]−1,3,5−トリアジン、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアルセナート等が挙げられる。これらは、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
上記電解メッキ用プライマー組成物は、膜状に成形した後、基体への負担が少ない条件での処理(例えば、50〜250℃、好ましくは50〜200℃、より好ましくは50〜100℃程度の比較的低い温度での加熱(焼成)処理、1〜100MPa、好ましくは3〜30MPa程度の基体に過度の負担とならない程度の圧力での加圧処理、上記加圧処理と常温下での乾燥処理との組合せ、上記加熱(焼成)処理と上記加圧処理の組合せ等)によって導電性を発揮するものが好ましい。
このような電解メッキ用プライマー組成物の場合、単に膜状に成形しただけでは導電性を発揮しない場合であっても穏和な処理で十分な導電性を付与することができ、かつ、耐熱性や耐圧性に劣る材料からなる基体に使用した場合であっても、成膜後の処理に起因する最終的なメッキ物への悪影響(所定の形状からの逸脱、メッキ物の機械強度の低下等)を排除又は低減できるからである。
なお、成膜した組成物(膜状に成形された電解メッキ用プライマー組成物)に、どのような処理を施すかは、上記電解メッキ用プライマー組成物の組成、及び、使用する基体材料の特性等を考慮し、当業者が適宜選択すればよい。
このような電解メッキ用プライマー組成物の場合、単に膜状に成形しただけでは導電性を発揮しない場合であっても穏和な処理で十分な導電性を付与することができ、かつ、耐熱性や耐圧性に劣る材料からなる基体に使用した場合であっても、成膜後の処理に起因する最終的なメッキ物への悪影響(所定の形状からの逸脱、メッキ物の機械強度の低下等)を排除又は低減できるからである。
なお、成膜した組成物(膜状に成形された電解メッキ用プライマー組成物)に、どのような処理を施すかは、上記電解メッキ用プライマー組成物の組成、及び、使用する基体材料の特性等を考慮し、当業者が適宜選択すればよい。
上記加熱処理は、50〜250℃で行うことが好ましく、50〜200℃で行うことがより好ましく、50〜100℃で行うことがさらに好ましい。処理温度が50℃未満であれば金属微粒子の軟化点以下の温度であるため、導電性を発揮させるのが困難な場合があり、一方、250℃を超えると、使用できる基体の材質が限定される、メッキ物の製造設備が限られる等の不都合を生じるおそれがあるからである。
上記加圧処理は、1〜100MPaの条件で行うことが好ましく、3〜30MPaの条件で行うことがより好ましい。圧力が1MPa未満であれば、金属微粒子同士を強く接触させるための十分な圧力でないため、電解メッキに必要な導電性を発現できないおそれがあり一方、100MPaを超えると、メッキ物の製造設備が限られる等の不都合の原因になることがあるからである。
上記加圧処理は、1〜100MPaの条件で行うことが好ましく、3〜30MPaの条件で行うことがより好ましい。圧力が1MPa未満であれば、金属微粒子同士を強く接触させるための十分な圧力でないため、電解メッキに必要な導電性を発現できないおそれがあり一方、100MPaを超えると、メッキ物の製造設備が限られる等の不都合の原因になることがあるからである。
また、上記電解メッキ用プライマー組成物を用いて形成した導電性プライマー層は、その表面抵抗率が100,000Ω/□以下であることが好ましい。
上記表面抵抗率が、100,000Ω/□を超えると、 上記導電性プライマー層上にメッキ層を形成する場合には、長時間を要することとなり(特に厚いメッキ層を成形する場合)、さらに、メッキ処理において高電圧が必要となり、メッキ処理時の危険性や環境負荷が増大することとなる。
上記表面抵抗率は、50,000Ω/□以下であることがより好ましく、10,000Ω/□以下であることが特に好ましい。
なお、上記表面抵抗率は、小さければ小さいほど好ましい。
上記表面抵抗率が、100,000Ω/□を超えると、 上記導電性プライマー層上にメッキ層を形成する場合には、長時間を要することとなり(特に厚いメッキ層を成形する場合)、さらに、メッキ処理において高電圧が必要となり、メッキ処理時の危険性や環境負荷が増大することとなる。
上記表面抵抗率は、50,000Ω/□以下であることがより好ましく、10,000Ω/□以下であることが特に好ましい。
なお、上記表面抵抗率は、小さければ小さいほど好ましい。
次に、本発明のメッキ物の製造方法について説明する。
本発明のメッキ物の製造方法は、少なくとも、
(1)基体(A)の表面の一部又は全部に、本発明の電解メッキ用プライマー組成物を用いて導電性プライマー層(B)を形成する工程、
(2)上記導電性プライマー層(B)上に電解メッキにより電解メッキ層(C)を形成する工程、
を経ることを特徴とする。
本発明のメッキ物の製造方法は、少なくとも、
(1)基体(A)の表面の一部又は全部に、本発明の電解メッキ用プライマー組成物を用いて導電性プライマー層(B)を形成する工程、
(2)上記導電性プライマー層(B)上に電解メッキにより電解メッキ層(C)を形成する工程、
を経ることを特徴とする。
本発明のメッキ物の製造方法によれば、本発明の電解メッキ用プライマー組成物を用いて導電性プライマー層を形成するため、基体、導電性プライマー層及び電解メッキ層の各層の密着性が相互に優れたメッキ物を製造することができる。
以下、上記メッキ物の製造方法を工程順に説明する。
以下、上記メッキ物の製造方法を工程順に説明する。
(1)本発明の製造方法では、まず、基体(A)の表面の一部又は全部に、本発明の電解メッキ用プライマー組成物を用いて導電性プライマー層(B)を形成する工程(以下、プライマー層形成工程ともいう)を行う。
本工程では、基体(A)の表面の一部又は全部を上記電解メッキ用プライマー組成物で被覆し(電解メッキ用プライマー組成物を膜状に成形し)、その後、必要に応じて、乾燥処理、加熱処理、光照射処理、電子線(EB)照射処理、X線照射処理、放射線照射処理若しくは加圧処理、又は、これらを組合せて行うことで導電性プライマー層(B)を形成する。
ここで、導電性プライマー層(B)を形成する位置は、後の工程(2)で電解メッキにより電解メッキ層(C)を形成する位置に一致する。
本工程では、基体(A)の表面の一部又は全部を上記電解メッキ用プライマー組成物で被覆し(電解メッキ用プライマー組成物を膜状に成形し)、その後、必要に応じて、乾燥処理、加熱処理、光照射処理、電子線(EB)照射処理、X線照射処理、放射線照射処理若しくは加圧処理、又は、これらを組合せて行うことで導電性プライマー層(B)を形成する。
ここで、導電性プライマー層(B)を形成する位置は、後の工程(2)で電解メッキにより電解メッキ層(C)を形成する位置に一致する。
上記基体(A)は、特に限定されず、例えば、樹脂基体、ガラス基体、セラミック基体等が挙げられる。本発明のメッキ物の製造方法は、基体の材質の選択の幅が広い点で有利である。
上記樹脂基体の材料樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリフタルアミド、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、シンジオタクチックポリスチレン、ポリアクリレート、ポリスルホン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンスルファイド、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、フッ素樹脂、液晶ポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ABS樹脂、ナイロン、これらの樹脂からなる群より選択される少なくとも1種を含む樹脂アロイ等が挙げられる。
これらのなかでは、ポリアミド、ポリカーボネート、シンジオタクチックポリスチレン、液晶ポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ABS樹脂、ナイロン、及びこれらの樹脂からなる群より選択される少なくとも1種を含む樹脂アロイが本発明にて好ましく使用される。
上記樹脂基体の材料樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリフタルアミド、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、シンジオタクチックポリスチレン、ポリアクリレート、ポリスルホン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンスルファイド、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、フッ素樹脂、液晶ポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ABS樹脂、ナイロン、これらの樹脂からなる群より選択される少なくとも1種を含む樹脂アロイ等が挙げられる。
これらのなかでは、ポリアミド、ポリカーボネート、シンジオタクチックポリスチレン、液晶ポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ABS樹脂、ナイロン、及びこれらの樹脂からなる群より選択される少なくとも1種を含む樹脂アロイが本発明にて好ましく使用される。
上記基体(A)の表面の一部又は全部を、本発明の電解メッキ用プライマー組成物で被覆する方法としては、公知の塗布方法や印刷法等を使用することができる。上記塗布方法としては、例えば、スピンコーティング、グラビアコーティング、バーコーティング、ディップコーティング、カーテンコーティング、ダイコーティング、スプレーコーティング等が挙げられる。さらに、スクリーン印刷、スプレー印刷、インクジェット印刷、凸版印刷、凹版印刷、平版印刷等の印刷法も適用できる。これらの方法の中から、目的に応じて適宜選択すれば良い。
また、上記電解メッキ用プライマー組成物を塗布等した後には、必要に応じて、乾燥処理や加熱処理、光照射処理、電子線(EB)照射処理、X線照射処理、放射線照射処理、加圧処理を行ってもよい。特に、加熱処理又は加圧処理を行うことが好ましい。これらの処理は、それぞれ従来公知の方法により行えばよい。また、これらの処理のうち一つの処理のみを行っても、複数の処理を併せて行っても良く、複数の処理を行う場合には、各処理を個別に行っても良いし、組み合わせて同時に行ってもよい。
本プライマー層形成工程において、導電性プライマー層(B)の形成に用いる電解メッキ用プライマー組成物が、単に膜状に成形しただけでは電解メッキに必要な導電性を発揮しない場合、電解メッキ用プライマー組成物を膜状に成形した後で、少なくとも加熱処理及び加圧処理のいずれかを施すことにより電解メッキ用プライマー組成物に導電性を付与し、導電性プライマー層(B)を形成する。
この場合、加熱処理及び加圧処理は、上述した基体への負担が少ない条件での処理であることが好ましい。
この場合、加熱処理及び加圧処理は、上述した基体への負担が少ない条件での処理であることが好ましい。
また、本プライマー層形成工程において、導電性プライマー層(B)の形成に用いる電解メッキ用プライマー組成物が、(b)成分として、分子体にアクリル基又はエポキシ基を2個以上含む化合物を含有する電解メッキ用プライマー組成物である場合には、加熱処理、光照射処理、電子線(EB)照射処理、X線照射処理、放射線照射処理を施すことにより分子内に架橋構造を有する導電性プライマー層(B)を形成することができる。
上記乾燥処理では、上記電解メッキ用プライマー組成物が溶媒を含有する場合に、溶媒を除去することができる。
電解メッキ用プライマー組成物を乾燥させる場合、その方法は特に限定されないが、例えば、通風乾燥機、熱風乾燥機、赤外線乾燥機等の乾燥機等を用いて行えばよい。また、加熱手段を有する乾燥機(熱風乾燥機、赤外線乾燥機等)を用いると、後述する加熱処理を乾燥処理と同時に行うことが可能である。さらに、これらの乾燥機以外に、加熱・加圧機能を具備する加熱・加圧ロール、プレス機等を用いてもよい。
また、乾燥条件は特に限定されないが、50〜250℃で10秒〜2時間程度の条件が好ましく、70〜200℃で30秒〜1時間程度の条件がより好ましい。
電解メッキ用プライマー組成物を乾燥させる場合、その方法は特に限定されないが、例えば、通風乾燥機、熱風乾燥機、赤外線乾燥機等の乾燥機等を用いて行えばよい。また、加熱手段を有する乾燥機(熱風乾燥機、赤外線乾燥機等)を用いると、後述する加熱処理を乾燥処理と同時に行うことが可能である。さらに、これらの乾燥機以外に、加熱・加圧機能を具備する加熱・加圧ロール、プレス機等を用いてもよい。
また、乾燥条件は特に限定されないが、50〜250℃で10秒〜2時間程度の条件が好ましく、70〜200℃で30秒〜1時間程度の条件がより好ましい。
上記加熱処理では、上記電解メッキ用プライマー組成物中の金属微粒子を焼成することができ、更に、上記電解メッキ用プライマー組成物中の(b)成分が熱硬化する性質を有している場合には必要に応じて架橋剤や触媒と併用することで、上記(b)成分を硬化させることができる。また、上記加熱処理では、上記乾燥処理と同様、溶媒を除去することもできる。
さらに、電解メッキ用プライマー組成物を加熱する場合、その方法は特に限定されないが、例えば、熱風乾燥機、赤外線乾燥機等の乾燥機等を用いて行えばよい。また、必要に応じて加熱処理を乾燥処理と同時に行うことが可能である。
また、加熱条件は特に限定されないが、50〜250℃で10秒〜5時間程度の条件が好ましく、50〜200℃で30秒〜2時間程度の条件がより好ましく、50〜100℃で30秒〜2時間程度の条件がさらに好ましい。
加熱温度が50℃未満であったり、加熱時間が10秒未満である場合は、金属微粒子の焼成が不充分となったり、(b)成分の硬化が不充分となったりするおそれがあり、また、加熱温度が250℃を超えたり、加熱温度が5時間を超えたりする場合は、基体に変形や機械強度の低下が生じるおそれがある。
さらに、電解メッキ用プライマー組成物を加熱する場合、その方法は特に限定されないが、例えば、熱風乾燥機、赤外線乾燥機等の乾燥機等を用いて行えばよい。また、必要に応じて加熱処理を乾燥処理と同時に行うことが可能である。
また、加熱条件は特に限定されないが、50〜250℃で10秒〜5時間程度の条件が好ましく、50〜200℃で30秒〜2時間程度の条件がより好ましく、50〜100℃で30秒〜2時間程度の条件がさらに好ましい。
加熱温度が50℃未満であったり、加熱時間が10秒未満である場合は、金属微粒子の焼成が不充分となったり、(b)成分の硬化が不充分となったりするおそれがあり、また、加熱温度が250℃を超えたり、加熱温度が5時間を超えたりする場合は、基体に変形や機械強度の低下が生じるおそれがある。
上記光照射処理や電子線(EB)照射処理では、上記電解メッキ用プライマー組成物中の(b)成分が光照射や電子線(EB)照射により硬化する性質を有している場合には、必要に応じて架橋剤や触媒と併用することで、上記(b)成分を硬化させることができる。
光照射処理を行う場合、光源としては、例えば、メタルハライドランプ、低圧水銀ランプ、高圧UVランプ等を用いればよい。
光照射量は特に限定されないが、10〜10,000mJ/cm2が好ましく、100〜5,000mJ/cm2がより好ましい。
電子線(EB)照射処理を行う場合、装置内で電子を発生させ、電子線を電場で加速させ導電性プライマー層(B)に照射できる装置を用いればよい。
電子線(EB)照射量は特に限定されないが、1〜1,000kGy・m/minが好ましく、5〜500kGy・m/minがより好ましい。
光照射処理を行う場合、光源としては、例えば、メタルハライドランプ、低圧水銀ランプ、高圧UVランプ等を用いればよい。
光照射量は特に限定されないが、10〜10,000mJ/cm2が好ましく、100〜5,000mJ/cm2がより好ましい。
電子線(EB)照射処理を行う場合、装置内で電子を発生させ、電子線を電場で加速させ導電性プライマー層(B)に照射できる装置を用いればよい。
電子線(EB)照射量は特に限定されないが、1〜1,000kGy・m/minが好ましく、5〜500kGy・m/minがより好ましい。
上記X線照射処理や放射線照射処理では、上記電解メッキ用プライマー組成物中の(b)成分がX線照射や放射線照射により硬化する性質を有している場合には、必要に応じて架橋剤や触媒と併用することで、上記(b)成分を硬化させることができる。
上記加圧処理では、上記電解メッキ用プライマー組成物中の上記金属微粒子同士を密着させることができる。
上記加圧処理は、1〜100MPaの条件で行うことが好ましく、3〜30MPaの条件で行うことがより好ましい。この理由は、1MPa未満であれば、金属微粒子同士を強く接触させるための十分な圧力でないため、導電性プライマー層が電解メッキに必要な導電性を発現できない場合があり、100MPaを超えると、基体に変形や機械強度の低下が生じるおそれがあり、更には、メッキ物の製造設備が限られる等の不都合の原因になることがあるからである。また、加圧処理の時間は、0.5〜300秒間が好ましく、1〜120秒間がより好ましい。
さらに、加圧処理時の温度は本発明の製造方法が属する技術分野の技術常識に基づき適宜設定され得るが、常温(室温)程度であることが好ましい。
上記加圧処理は、1〜100MPaの条件で行うことが好ましく、3〜30MPaの条件で行うことがより好ましい。この理由は、1MPa未満であれば、金属微粒子同士を強く接触させるための十分な圧力でないため、導電性プライマー層が電解メッキに必要な導電性を発現できない場合があり、100MPaを超えると、基体に変形や機械強度の低下が生じるおそれがあり、更には、メッキ物の製造設備が限られる等の不都合の原因になることがあるからである。また、加圧処理の時間は、0.5〜300秒間が好ましく、1〜120秒間がより好ましい。
さらに、加圧処理時の温度は本発明の製造方法が属する技術分野の技術常識に基づき適宜設定され得るが、常温(室温)程度であることが好ましい。
上記電解メッキ用プライマー組成物を塗布等し、乾燥処理や加熱処理、光照射処理、電子線(EB)照射処理、X線照射処理、放射線照射処理、加圧処理を行った後に、必要に応じて溶媒を用いたリンス処理を行ってもよい。
これにより、必要に応じて上述した処理を行った後の電解メッキ用プライマー組成物中に残留した上記(c)分散剤を取り除くことができ、その結果、上記電解メッキ用プライマー組成物を用いて形成される導電性プライマー層の導電性をより向上させることができる。
上記リンス処理の方法としては、ディッピング処理法、パドル処理法、超音波処理法等の従来公知の方法を用いることができ、(c)分散剤を取り除く効果が高いことから、パドル処理法、超音波処理法が好ましい。
また、上記リンス処理を行う場合、使用する溶媒としては、上記電解メッキ用プライマー組成物中に含まれる各成分のうち、上記分散剤のみを選択的に溶解させることができる溶媒を選択することが好ましい。
これにより、必要に応じて上述した処理を行った後の電解メッキ用プライマー組成物中に残留した上記(c)分散剤を取り除くことができ、その結果、上記電解メッキ用プライマー組成物を用いて形成される導電性プライマー層の導電性をより向上させることができる。
上記リンス処理の方法としては、ディッピング処理法、パドル処理法、超音波処理法等の従来公知の方法を用いることができ、(c)分散剤を取り除く効果が高いことから、パドル処理法、超音波処理法が好ましい。
また、上記リンス処理を行う場合、使用する溶媒としては、上記電解メッキ用プライマー組成物中に含まれる各成分のうち、上記分散剤のみを選択的に溶解させることができる溶媒を選択することが好ましい。
上記リンス処理に用いる溶媒としては、例えば、水;メタノール、エタノール、2−プロパノール、1−プロパノール等のアルコール類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール等のエチレングリコール類;エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のグリコールエーテル類;エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート等のグリコールエーテルアセテート類;プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール等のプロピレングリコール類;プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル等のプロピレングリコールエーテル類;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールエーテルアセテート類;テトラヒドロフラン;アセトン;アセトニトリル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン等のエステル類、ジエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル(メチルセロソルブ)、エチレングリコールモノエチルエーテル(エチルセロソルブ)、エチレングリコールモノブチルエーテル(ブチルセロソルブ)、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル等のエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセチルアセトン、シクロヘキサノン等のケトン類、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素、ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド類等が挙げられる。これらは単独で用いても、2種類以上を併用してもよい。
本工程で形成する導電性プライマー層の厚さは、0.01〜10μmであることが好ましい。
0.01μm未満では、後工程において電解メッキ層の表面抵抗率が大きくなりすぎ電解メッキにより電解メッキ層を形成することが難しくなる場合があり、一方、10μmを超えても電解メッキ層の形成性は向上せず、生産性及びコストの点で不利になることがあるからである。
0.01μm未満では、後工程において電解メッキ層の表面抵抗率が大きくなりすぎ電解メッキにより電解メッキ層を形成することが難しくなる場合があり、一方、10μmを超えても電解メッキ層の形成性は向上せず、生産性及びコストの点で不利になることがあるからである。
本発明のメッキ物の製造方法では、本プライマー層形成工程を行う前に、基体(A)に前処理を施す工程(以下、前処理工程ともいう)を行うことが好ましい。
本前処理工程を行うことにより、上記電解メッキ用プライマー組成物に対する基体(A)の濡れ性を向上させることができ、その結果、基体(A)と導電性プライマー層(B)との密着性がより優れたものとなるからである。
本前処理工程を行うことにより、上記電解メッキ用プライマー組成物に対する基体(A)の濡れ性を向上させることができ、その結果、基体(A)と導電性プライマー層(B)との密着性がより優れたものとなるからである。
上記前処理工程で行う前処理としては、上記濡れ性を向上させることができる処理であれば特に限定されず、例えば、物理的に表面を荒らす方法;プラズマ処理、オゾン処理、コロナ処理、低圧UV処理、高圧UV処理、イトロ処理等の乾式化学処理法;クロム酸混液、濃硫酸、濃塩酸中に浸漬させる方法;シランカップリング剤やチタネートカップリング剤による湿式化学処理等を挙げることができる。これらの方法は単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
また、本発明のメッキ物の製造方法では、導電性プライマー層(B)を形成する前(但し、上記前処理工程を行う場合には、この前処理工程を行った後)に基体(A)の表面に易接着層(B′)を形成する易接着層形成工程を行ってもよい。
易接着層(B′)を形成することにより、基体(A)と導電性プライマー層(B)との間の密着性がより向上し、結果として基体(A)と電解メッキ層(C)との密着性をさらに向上させることが可能となる。
上記易接着層形成工程では、易接着層を形成するための組成物で基体(A)を被覆し、その後、必要に応じて乾燥処理、加熱処理、光照射処理、電子線(EB)照射処理等を行えばよい。
易接着層(B′)を形成することにより、基体(A)と導電性プライマー層(B)との間の密着性がより向上し、結果として基体(A)と電解メッキ層(C)との密着性をさらに向上させることが可能となる。
上記易接着層形成工程では、易接着層を形成するための組成物で基体(A)を被覆し、その後、必要に応じて乾燥処理、加熱処理、光照射処理、電子線(EB)照射処理等を行えばよい。
上記易接着層を形成するための組成物としては特に限定されないが、例えば、有機−無機ハイブリット樹脂又は有機樹脂を含む組成物等が挙げられる。
具体的には、例えば、基体(A)がガラス基体又はセラミック基体である場合には、シランカップリング剤、シリケートオリゴマー等のシリコン系の化合物を含む組成物を用いて易接着層(B′)を形成することが好ましい。また、例えば、基体(A)がエポキシ樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリフタルアミド、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、シンジオタクチックポリスチレン、ポリアクリレート、ポリスルホン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンスルファイド、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、フッ素樹脂、液晶ポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ABS樹脂及びナイロンからなる群から選択される少なくとも1種である場合には、アクリル系モノマー、アクリル系オリゴマー、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂及びエステル樹脂からなる群より選択される少なくとも1種を含む組成物を用いて易接着層(B′)を形成することが好ましい。
上記易接着層(B′)の形成に用いるための組成物は、基体(A)と導電性プライマー層(B)との間の密着性を向上させる機能を阻害しない範囲で、有機−無機ハイブリット樹脂又は有機樹脂以外の成分を含んでもよい。
具体的には、例えば、基体(A)がガラス基体又はセラミック基体である場合には、シランカップリング剤、シリケートオリゴマー等のシリコン系の化合物を含む組成物を用いて易接着層(B′)を形成することが好ましい。また、例えば、基体(A)がエポキシ樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリフタルアミド、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、シンジオタクチックポリスチレン、ポリアクリレート、ポリスルホン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンスルファイド、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、フッ素樹脂、液晶ポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ABS樹脂及びナイロンからなる群から選択される少なくとも1種である場合には、アクリル系モノマー、アクリル系オリゴマー、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂及びエステル樹脂からなる群より選択される少なくとも1種を含む組成物を用いて易接着層(B′)を形成することが好ましい。
上記易接着層(B′)の形成に用いるための組成物は、基体(A)と導電性プライマー層(B)との間の密着性を向上させる機能を阻害しない範囲で、有機−無機ハイブリット樹脂又は有機樹脂以外の成分を含んでもよい。
上記易接着層(B′)の厚みとしては特に限定されないが、0.01〜50μmが好ましい。易接着層(B′)の厚みが0.01μm未満の場合、基体(A)と導電性プライマー層(B)との間の密着性を向上させる機能を充分に得ることができないことがあり、50μmを超える場合、最終的に得られるメッキ物の機械特性、耐熱性等を劣化させる原因となりうる。
(2)次に、上記導電性プライマー層(B)上に電解メッキにより電解メッキ層(C)を形成する工程(以下、電解メッキ層形成工程ともいう)を行う。
本電解メッキ層形成工程で行う電解メッキの方法は特に限定されず、従来公知の方法を用いることができ、具体的には、例えば、以下に示す電解メッキ法等を用いることができる。
即ち、一般的な電解メッキ法である直流電解メッキ法(DCメッキ法)や、カソード電流の供給及び中断を交互に繰り返すことにより、電流を矩形波のパルス電流に制御する方法(PCメッキ法)、カソード電流の供給とアノード電流の供給とを交互に反転させて繰り返すことにより、周期的逆転波を用いて電流を制御するパルス−リバース電気メッキ法(PRメッキ法)、カソ−ド電流として高密度電流パルスと低密度電流パルスとを交互に印加する方法等を用いることができる。
これらのなかでは、高価な電源装置や制御装置を必要としない点からは、直流電解メッキ法(DCメッキ法)が好ましい。
即ち、一般的な電解メッキ法である直流電解メッキ法(DCメッキ法)や、カソード電流の供給及び中断を交互に繰り返すことにより、電流を矩形波のパルス電流に制御する方法(PCメッキ法)、カソード電流の供給とアノード電流の供給とを交互に反転させて繰り返すことにより、周期的逆転波を用いて電流を制御するパルス−リバース電気メッキ法(PRメッキ法)、カソ−ド電流として高密度電流パルスと低密度電流パルスとを交互に印加する方法等を用いることができる。
これらのなかでは、高価な電源装置や制御装置を必要としない点からは、直流電解メッキ法(DCメッキ法)が好ましい。
本工程においては、電解メッキは複数回行ってもよく、その場合、異種金属が積層された電解メッキ層を形成することができる。
本工程で形成する電解メッキ層(C)の厚さは特に限定されず、製造するメッキ物の設計に応じて適宜選択すればよいが、通常、0.1〜100μm程度が好ましい。
その理由は、回路や配線、電磁波シールド、装飾等の用途において必要な金属層の厚さだからである。
上記電解メッキ層(C)の厚さは、例えば、電解メッキの処理時間等を適宜設定することにより制御することができる。
その理由は、回路や配線、電磁波シールド、装飾等の用途において必要な金属層の厚さだからである。
上記電解メッキ層(C)の厚さは、例えば、電解メッキの処理時間等を適宜設定することにより制御することができる。
このような工程(1)及び(2)を経ることにより、基体(A)の表面の一部又は全部に電解メッキ層(C)が形成されたメッキ物を製造することができる。
また、本発明のメッキ物の製造方法では、予め所望の範囲よりも広い範囲に電解メッキ層(C)を形成しておき、その後、エッチングにより不要な部分の電解メッキ層(C)を除去してもよい。
この場合、例えば、基体(A)の表面のうち電解メッキ層を形成する部位より広い範囲(例えば、表面全体)に導電性プライマー層(B)及び電解メッキ層(C)を形成した後、電解メッキ層(C)上にエッチングレジストを形成し、さらにエッチング処理を行うことにより、基体(A)上の必要な部分にのみ電解メッキ層(C)を形成してもよい。
この場合、例えば、基体(A)の表面のうち電解メッキ層を形成する部位より広い範囲(例えば、表面全体)に導電性プライマー層(B)及び電解メッキ層(C)を形成した後、電解メッキ層(C)上にエッチングレジストを形成し、さらにエッチング処理を行うことにより、基体(A)上の必要な部分にのみ電解メッキ層(C)を形成してもよい。
その他、本発明に適用可能なパターニングの方法(基体(A)の表面の一部に電解メッキ層(C)を形成する方法)としては、例えば、以下の方法が挙げられる:
基体(A)上に所定のパターニング像を有する導電性プライマー層(B)を形成した後、電解メッキによりパターニング化された電解メッキ層(C)を得る方法;
基体(A)上に導電性プライマー層(B)を一様に形成した後、所定のパターニング像を有するマスク(メッキレジスト)を導電性プライマー層(B)上に隙間なく張り付け、電解メッキによりパターニング化された電解メッキ層(C)を得る方法;
基体(A)上に導電性プライマー層(B)を一様に形成した後、導電性プライマー層(B)をエッチング、リフトオフ法等、公知の技術でパターニング化された導電性プライマー層(B)とし、電解メッキによりパターニング化された金属メッキ層(C)を得る方法;
基体(A)上にネガもしくはポジレジスト化された導電性プライマー層(B)を形成した後、所定のパターニング像を有するマスクを介して光を照射し、不要部分を剥離し、パターニング化された導電性プライマー層(B)を得て、電解メッキによりパターニング化された電解メッキ層(C)を得る方法。
基体(A)上に所定のパターニング像を有する導電性プライマー層(B)を形成した後、電解メッキによりパターニング化された電解メッキ層(C)を得る方法;
基体(A)上に導電性プライマー層(B)を一様に形成した後、所定のパターニング像を有するマスク(メッキレジスト)を導電性プライマー層(B)上に隙間なく張り付け、電解メッキによりパターニング化された電解メッキ層(C)を得る方法;
基体(A)上に導電性プライマー層(B)を一様に形成した後、導電性プライマー層(B)をエッチング、リフトオフ法等、公知の技術でパターニング化された導電性プライマー層(B)とし、電解メッキによりパターニング化された金属メッキ層(C)を得る方法;
基体(A)上にネガもしくはポジレジスト化された導電性プライマー層(B)を形成した後、所定のパターニング像を有するマスクを介して光を照射し、不要部分を剥離し、パターニング化された導電性プライマー層(B)を得て、電解メッキによりパターニング化された電解メッキ層(C)を得る方法。
このような本発明のメッキ物の製造方法によれば、基体(A)の表面に電解メッキ層(C)が形成されたメッキ物を好適に製造することができる。また、本発明のメッキ物の製造方法は、無電解メッキ処理を行うことなく、絶縁材料からなる基体の表面に電解メッキ層を形成することができる点で極めて有用である。
本発明のメッキ物の製造方法を用いて製造されたメッキ物もまた本発明の1つである。
本発明のメッキ物の製造方法を用いて製造されたメッキ物もまた本発明の1つである。
上記メッキ物としては、例えば、回路部品、電磁波シールド部材、装飾品等が挙げられる。上記回路部品としては、例えば、片面基板、両面基板、多層基板、ビルドアップ基板等のプリント配線板、アンテナ、光ピックアップ、基板間接続部品等の成形回路部品(MID)等が挙げられる。特に、本発明のメッキ物の製造方法によれば、成形回路部品(MID)を好適に製造することができる。
上記電磁波シールド部材としては、例えば、可撓性フィルムの表面に金属層が形成されたものや、箱状の基体の表面に金属層が形成されたもの等が挙げられる。
上記電磁波シールド部材としては、例えば、可撓性フィルムの表面に金属層が形成されたものや、箱状の基体の表面に金属層が形成されたもの等が挙げられる。
以下、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されない。以下、「部」又は「%」は特記ない限り、それぞれ「質量部」又は「質量%」を意味する。
(電解メッキ用プライマー組成物A〜Qの調製)
銀ナノコロイド(三菱マテリアル電子化成社製:銀ナノコロイドH−1、銀濃度20%、水分散液)に、下記表1に示す(b)成分、界面活性剤、レベリング剤、水、エタノール及び触媒を加え、1時間攪拌した。これを400メッシュのSUS製の篩にて濾過し、電解メッキ用プライマー組成物A〜Qを得た。
なお、各成分の配合量は、下記表1に示した通りである。
銀ナノコロイド(三菱マテリアル電子化成社製:銀ナノコロイドH−1、銀濃度20%、水分散液)に、下記表1に示す(b)成分、界面活性剤、レベリング剤、水、エタノール及び触媒を加え、1時間攪拌した。これを400メッシュのSUS製の篩にて濾過し、電解メッキ用プライマー組成物A〜Qを得た。
なお、各成分の配合量は、下記表1に示した通りである。
表1に示した(b)成分は以下の通りである。
U−4HA(新中村化学工業社製、固形分100%)
EBECRYL11(ダイセルサイテック社製、固形分100%)
デナコールEX−314(ナガセケムテックス社製、固形分100%)
デナコールEX−821(ナガセケムテックス社製、固形分100%)
XC96−B0446(タナック社製、固形分100%)
エポクロスWS−300(日本触媒社製、固形分100%)
カルボジライトV−02(日清紡ケミカル社製、固形分100%)
ニカラックMX−45(三和ケミカル社製、固形分100%)
U−4HA(新中村化学工業社製、固形分100%)
EBECRYL11(ダイセルサイテック社製、固形分100%)
デナコールEX−314(ナガセケムテックス社製、固形分100%)
デナコールEX−821(ナガセケムテックス社製、固形分100%)
XC96−B0446(タナック社製、固形分100%)
エポクロスWS−300(日本触媒社製、固形分100%)
カルボジライトV−02(日清紡ケミカル社製、固形分100%)
ニカラックMX−45(三和ケミカル社製、固形分100%)
表1に示した希釈剤は以下の通りである。
エタノール(関東化学社製)
エタノール(関東化学社製)
表1に示した触媒は以下の通りである。
IRGACURE500(BASF社製)、(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトンとベンゾフェノンの混合系)
キュアゾール2MZ−H(四国化成社製)、(イミダゾール系)
IRGACURE500(BASF社製)、(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトンとベンゾフェノンの混合系)
キュアゾール2MZ−H(四国化成社製)、(イミダゾール系)
(実施例1)
(1)プライマー層形成工程
5×5×5cmのポリカーボネート/ABS樹脂アロイ製基板(ダイセルポリマー社製、ノバロイ S)の片面に、電解メッキ用プライマー組成物AをワイヤーバーNo.8(ウエット膜厚18μm)を用いてバーコート法により塗布し、電解メッキ用プライマー組成物を膜状に成形した後、170℃で90分間の加熱処理を施すことにより導電性プライマー層を形成し、ポリカーボネート/ABS樹脂アロイ製基板上に導電性プライマー層(B)が形成された積層体を得た。
(1)プライマー層形成工程
5×5×5cmのポリカーボネート/ABS樹脂アロイ製基板(ダイセルポリマー社製、ノバロイ S)の片面に、電解メッキ用プライマー組成物AをワイヤーバーNo.8(ウエット膜厚18μm)を用いてバーコート法により塗布し、電解メッキ用プライマー組成物を膜状に成形した後、170℃で90分間の加熱処理を施すことにより導電性プライマー層を形成し、ポリカーボネート/ABS樹脂アロイ製基板上に導電性プライマー層(B)が形成された積層体を得た。
(2)電解メッキ層形成工程
下記の方法で電解メッキを施すことにより、上記積層体の表面に厚さ20μmの電解メッキ層を作製し、さらに水洗、乾燥を行い、メッキ物を製造した。なお、電解メッキ層の厚さは、DIGIMATIC MICROMETER(Mitutoyo社製、MDC−25M)により測定した。
(電解メッキ方法)
メッキ浴(山本鍍金試験機社製、ハルセル Model3)に銅メッキ用のメッキ液(奥野製薬工業社製、エレカッパー25)を所定の量入れた。電源として直流電源(松定プレシジョン社製、P4K−80M)を用いて、アノードに銅板(山本鍍金試験機社製、ハルセル陽極板含燐銅)を、カソードに基体(A)上に導電性プライマー層(B)の形成された積層体を取り付け、メッキ浴の中で電解銅メッキを行った。直流電源の設定電流は1Aとし、300秒後に積層基板を取りだした。この後、積層体を水洗し、100℃×60分の乾燥を行う事で、銅がメッキされたメッキ物を得た。
下記の方法で電解メッキを施すことにより、上記積層体の表面に厚さ20μmの電解メッキ層を作製し、さらに水洗、乾燥を行い、メッキ物を製造した。なお、電解メッキ層の厚さは、DIGIMATIC MICROMETER(Mitutoyo社製、MDC−25M)により測定した。
(電解メッキ方法)
メッキ浴(山本鍍金試験機社製、ハルセル Model3)に銅メッキ用のメッキ液(奥野製薬工業社製、エレカッパー25)を所定の量入れた。電源として直流電源(松定プレシジョン社製、P4K−80M)を用いて、アノードに銅板(山本鍍金試験機社製、ハルセル陽極板含燐銅)を、カソードに基体(A)上に導電性プライマー層(B)の形成された積層体を取り付け、メッキ浴の中で電解銅メッキを行った。直流電源の設定電流は1Aとし、300秒後に積層基板を取りだした。この後、積層体を水洗し、100℃×60分の乾燥を行う事で、銅がメッキされたメッキ物を得た。
(実施例2〜22、比較例1〜7)
基板として下記表2に示した材質からなる基板を使用し、電解メッキ用プライマー組成物として、上記電解メッキ用プライマー組成物A〜Qのいずれかを下記表2に示した組み合わせで使用した以外は、実施例1と同様にしてメッキ物を得た。
基板として下記表2に示した材質からなる基板を使用し、電解メッキ用プライマー組成物として、上記電解メッキ用プライマー組成物A〜Qのいずれかを下記表2に示した組み合わせで使用した以外は、実施例1と同様にしてメッキ物を得た。
表2中に示した各基板は下記の通りである。
ポリカーボネート/ABS樹脂アロイ製基板(ダイセルポリマー社製、ノバロイ S)
ポリアミド製基板(クラレ社製、PA9T G1300A)
シンジオタクチックポリスチレン製基板(出光興産社製、ザレック S131)
液晶ポリマー製基板(東レ社製、シベラス LX70G35F)
ポリフェニレンスルフィド製基板(Polyplastics社製、フォートロン 1140A64)
ポリブチレンテレフタレート(Polyplastics社製、PBT3300)
ポリエチレンテレフタレート(東レ社製、ルミラー T60)
ポリカーボネート(三菱エンジニアリングプラスチックス社製、ユーピオンH−4000)
ポリカーボネート/ABS樹脂アロイ製基板(ダイセルポリマー社製、ノバロイ S)
ポリアミド製基板(クラレ社製、PA9T G1300A)
シンジオタクチックポリスチレン製基板(出光興産社製、ザレック S131)
液晶ポリマー製基板(東レ社製、シベラス LX70G35F)
ポリフェニレンスルフィド製基板(Polyplastics社製、フォートロン 1140A64)
ポリブチレンテレフタレート(Polyplastics社製、PBT3300)
ポリエチレンテレフタレート(東レ社製、ルミラー T60)
ポリカーボネート(三菱エンジニアリングプラスチックス社製、ユーピオンH−4000)
実施例1〜22及び比較例1〜7で製造したメッキ物について、下記の評価を行った。結果を表3に示した。
(メッキ外観の評価)
電解メッキ層の状態を目視観察し、下記の基準で評価した。
○:電解メッキ層を形成した側の基板表面において、金属で被覆されている部分の面積が基板表面全体の面積の95%以上である。
×:金属皮膜を形成した側の基板表面において、金属で被覆されている部分の面積が基板表面全体の面積の95%未満である。
電解メッキ層の状態を目視観察し、下記の基準で評価した。
○:電解メッキ層を形成した側の基板表面において、金属で被覆されている部分の面積が基板表面全体の面積の95%以上である。
×:金属皮膜を形成した側の基板表面において、金属で被覆されている部分の面積が基板表面全体の面積の95%未満である。
(表面抵抗率の測定)
JIS K 7194に準拠し、三菱化学社製のロレスタ−GP(MCP−T600)を用いて測定した。
JIS K 7194に準拠し、三菱化学社製のロレスタ−GP(MCP−T600)を用いて測定した。
(碁盤目試験)
JIS K 5600−5−6のクロスカット法に準拠して測定し、下記の基準で評価した。
〇:8点以上のもの
×:6点以下のもの
JIS K 5600−5−6のクロスカット法に準拠して測定し、下記の基準で評価した。
〇:8点以上のもの
×:6点以下のもの
(引き剥がし強度)
銅がメッキされたメッキ物の銅面に10mm幅の切り込みを入れ、幅×長さ=1mm×25mmの銅面の引き剥がし強度(ピール強度)を測定した。引き剥がし強度の測定は、ハンディフォースゲージ(日本計測システム社製、HF−10)を用い、下記の基準で評価した。
○:1.0N/cm以上
△:0.5N/cm以上、1.0N/cm未満
×:0.5N/cm未満
銅がメッキされたメッキ物の銅面に10mm幅の切り込みを入れ、幅×長さ=1mm×25mmの銅面の引き剥がし強度(ピール強度)を測定した。引き剥がし強度の測定は、ハンディフォースゲージ(日本計測システム社製、HF−10)を用い、下記の基準で評価した。
○:1.0N/cm以上
△:0.5N/cm以上、1.0N/cm未満
×:0.5N/cm未満
実施例/比較例の結果から、本明細書に記載するような(b)成分を含有する電解メッキ用プライマー組成物を用いることによって、基体、導電性プライマー層及び電解メッキ層の密着性に優れたメッキ物を製造できることが明らかとなった。
本発明は、回路部品、電磁波シールド部材、装飾品等のメッキ物の製造に用いられる。
Claims (12)
- (a)金属微粒子と、
(b)アクリル系モノマー、アクリル系オリゴマー、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂及びエステル樹脂からなる群より選択される少なくとも1種の成分
とを含有することを特徴とする電解メッキ用プライマー組成物。 - 前記(b)成分は、分子内にアクリル基又はエポキシ基を2個以上含む化合物である、請求項1に記載の電解メッキ用プライマー組成物。
- 前記(b)成分の配合量は、前記(a)金属微粒子100質量部に対して10〜1500質量部である、請求項1又は2に記載の電解メッキ用プライマー組成物。
- 前記(a)金属微粒子は、銀、銅、酸化すず、ITO及びATOのいずれかからなる粒子である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の電解メッキ用プライマー組成物。
- 前記(a)金属微粒子の平均粒子径は、5〜500nmである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の電解メッキ用プライマー組成物。
- 更に、(c)分散剤を含有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の電解メッキ用プライマー組成物。
- (1)基体(A)の表面の一部又は全部に、請求項1〜6のいずれか1項に記載の電解メッキ用プライマー組成物を用いて導電性プライマー層(B)を形成する工程、
(2)前記導電性プライマー層(B)上に電解メッキにより電解メッキ層(C)を形成する工程、
を経ることを特徴とするメッキ物の製造方法。 - 前記基体(A)は、樹脂基体、ガラス基体又はセラミック基体である、請求項7に記載のメッキ物の製造方法。
- 前記樹脂基体の材料樹脂は、エポキシ樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリフタルアミド、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、シンジオタクチックポリスチレン、ポリアクリレート、ポリスルホン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンスルファイド、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、フッ素樹脂、液晶ポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ABS樹脂及びナイロンからなる群から選択される少なくとも1種である、請求項8に記載のメッキ物の製造方法。
- 前記基体(A)に前処理を施す工程をさらに含む、請求項7〜9のいずれか1項に記載のメッキ物の製造方法。
- 請求項7〜10のいずれか1項に記載のメッキ物の製造方法を用いて製造されたことを特徴とするメッキ物。
- 回路部品、電磁波シールド部材、又は装飾品である、請求項11に記載のメッキ物。
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